TWI889432B

TWI889432B - 可拆式支撐機構及具有該支撐機構的光罩盒

Info

Publication number: TWI889432B
Application number: TW113124903A
Authority: TW
Inventors: 邱銘乾; 莊家和; 薛新民; 陳品丞; 涂彥徵
Original assignee: 家登精密工業股份有限公司
Priority date: 2023-11-02
Filing date: 2024-07-03
Publication date: 2025-07-01
Also published as: DE102024131211A1; KR20250064645A; US20250147332A1; NL2038899B1; TW202519975A; CN119937237A; JP2025077036A; NL2038899A

Abstract

一種具有可拆式支撐機構的光罩盒，其適用於雙層盒，包括外盒及其收容之一內盒，該內盒包括：一基座、以及至少一支撐機構，設置於該基座。該支撐機構包括：一支撐組件，連接於該基座的一安裝介面，該支撐組件包括一座體、至少一個限位柱、以及一安裝孔，該至少一個限位柱與該座體連接，該安裝孔貫穿該座體且非圓形孔；以及一支撐件，具有用於配合該安裝孔的一匹配結構，使該支撐件可拆卸地容置於該安裝孔中。

Description

可拆式支撐機構及具有該支撐機構的光罩盒

本發明係有關一種光罩盒的支撐機構，特別是指具有可拆式支撐結構的支撐機構。

在習知的極紫外光（EUV）光罩傳送盒中透過支撐機構來支撐光罩，支撐機構包括支撐件以及限位柱。其中支撐件用於承載並接觸光罩，且限位柱及支撐件為一體式。當支撐機構組合於光罩盒的内盒基座時，除了透過螺絲進行固定外，還會使用滾花銷鉚入限位柱內部加強固定以避免鬆脫。因為滾花銷與限位柱內部為干涉配合，因此，若需要將習知的支撐結構進行更換時，需要先破壞限位柱後，並拆除螺絲，再將滾花銷敲擊出來。

然而，在實際使用過程中，只有支撐件會跟光罩接觸，限位柱只是避免突發狀況時，不正常的作動錯誤傷到光罩的元件，因此正常情況下光罩並不會與限位柱接觸。換言之，僅有支撐件為消耗品，限位柱實際上並不需要更換。但是因為現行的設計，支撐件若需更換，限位柱會連同支撐件一起被汰換掉，導致材料以及成本上的浪費，並且還有拆除不便的問題。

有鑑於上述先前技術的問題，本發明提供可拆式支撐結構，來簡化支撐機構的拆卸過程，並且降低材料及成本上的浪費。此外，支撐件可根據實際需求選用更耐磨的材料來加強使用壽命。

本發明提供一種光罩盒，其適用於雙層盒，包括外盒及其收容之一內盒，該內盒包括：一基座、以及至少一支撐機構，設置於該基座上；該支撐機構包括：一支撐組件，連接於該基座的一安裝介面，該支撐組件包括一座體、至少一個限位柱、以及一安裝孔，該至少一個限位柱與該座體連接，該安裝孔貫穿該座體且非圓形孔；以及一支撐件，具有用於配合該安裝孔的一匹配結構，使該支撐件可拆卸地容置於該安裝孔中。

在一具體實施例中，該支撐件具有至少一個抗自轉特徵，當該支撐件設置於該安裝孔時，該至少一個抗自轉特徵抵持該安裝孔的邊緣。

在一具體實施例中，該抗自轉特徵的厚度與該座體的厚度相同或近似。

在一具體實施例中，該支撐件包括一接觸部、一頸部、以及一底部，該接觸部及該底部藉由該頸部連接，該頸部具有該至少一個抗自轉特徵。

在一具體實施例中，該支撐件包括一接觸部、一頸部、以及一底部，該底部設有至少一個凸部，該至少一個凸部自該底部向外突出；該安裝孔設有至少一個缺口，該至少一個缺口對應該至少一個凸部的形狀自該安裝孔的周緣向外延伸。

在一具體實施例中，該頸部設有至少一個抗自轉特徵，該安裝孔設有至少一定位凸部，該定位凸部自該安裝孔的該周緣向內突出，該定位凸部抵持該至少一個抗自轉特徵，以避免該支撐件相對支撐組件旋轉。

在一具體實施例中，該至少一個抗自轉特徵為自該頸部表面向外延伸的一抵持凸部，該頸部的該抵持凸部與該底部的該至少一個凸部在垂直方向上錯位。

在一具體實施例中，該底部具有至少一個凹口，該至少一個凹口自該底部表面的徑向方向向內凹進，使該支撐件放入該安裝孔時，該底部避開該安裝孔的該定位凸部。

在一具體實施例中，該至少一個凹口與該至少一個凸部相鄰地設置。

在一具體實施例中，該支撐件包括一固定孔，該固定孔設置於該底部及該頸部內，該支撐件被旋轉至該抵持凸部與該定位凸部相互抵持的一定位位置後，藉由一固定元件與該固定孔的配合，完成該支撐件的安裝。

在一具體實施例中，當該支撐件位於該定位位置時，該接觸部的下表面與該座體的上表面接觸，該底部的上表面與該座體的下表面接觸。

在一具體實施例中，構成該支撐件及該支撐組件的材料不同。

在一具體實施例中，該支撐件的材料的玻璃轉化溫度大於或等於200℃(392℉)以上。

請參閱圖1，本發明提供一種具有可拆式支撐機構的光罩盒，其適用於雙層盒，包括外盒以及收容於外盒中的内盒，内盒包括基座10、蓋體（圖未示），以及支撐機構20，其連接於基座10的安裝介面101，支撐機構20用於承載光罩。

請參閱圖2，圖2為圖1圓圈A處的放大分解圖。本發明第一實施例的可拆式支撐機構20包括支撐組件21、及支撐件23。支撐組件21設置於基座10的安裝介面101中，支撐件23具有用於配合支撐組件21的安裝孔213的匹配結構23A，使支撐件23可拆卸地容置於於支撐組件21的安裝孔213中。

請參閱圖4A至圖4C，支撐件23具有接觸部231、固定孔234、及匹配結構23A。接觸部231可用於讓使用者握持或轉動支撐件23，固定孔234貫穿匹配結構23A，請同時參閱圖3，匹配結構23A可穿過安裝孔213並且可部分地抵持於安裝孔213，使支撐件可容置於安裝孔213中。本實施例中，匹配結構23A包括頸部232、以及底部233。接觸部231及底部233藉由頸部232連接，固定孔234設置於底部233及頸部232內。本實施例中，固定孔234自底部233的下表面2337貫穿並完全地或部分地延伸至頸部232。較佳地，接觸部231的上表面用於與光罩直接接觸，頸部232自接觸部231的下表面2315延伸，且自底部233的上表面2335延伸。較佳地，接觸部231的上表面形成有複數個接觸凸起2311，來減少乘載光罩時光罩及支撐件23的接觸面積。

底部233的周緣具有至少一個凸部2331、以及至少一個凹口2333，凸部2331相對於底部233表面的徑向方向向外突出，凹口2333相對於底部233表面的徑向方向向內凹進，至少一個凸部2331與至少一個凹口2333相鄰地設置。較佳地，底部233具有一個中心O1，凸部2331到中心O1的距離R1大於凹口2333到中心O1的距離p1。本發明實施例中，底部233的周緣具有四個凸部2331、以及四個凹口2333。

進一步參閱圖4B及圖4C，頸部232具有至少一個抵持凸部2321(或可稱為抗自轉特徵)，其從頸部232的表面沿徑向方向向外突出，從前視方向來看，頸部232具有厚度d1。厚度d1亦可為接觸部231的下表面2315至底部233的上表面2335之間的垂直距離。凸部2331離底部233的中心O1的最遠距離R1界定有垂直方向Y1，以抵持凸部2321離底部233的中心O1的最短距離p1界定有垂直方向Y2，凸部2331及抵持凸部2321在垂直方向上錯位，即垂直方向Y1與垂直方向Y2彼此平行但不重疊。

請參閱圖5A及圖5B，支撐組件21具有座體211、至少一個限位柱212、以及安裝孔213。至少一個限位柱212與座體211連接，至少一個限位柱212內部設有固定孔2121。安裝孔213貫穿座體211且非圓形孔，支撐件23的匹配結構23A與安裝孔213的形狀匹配，讓支撐件23可拆卸地安裝於安裝孔213中。從支撐組件21的前視方向來看，座體211具有一個厚度D1，厚度D1與支撐件23的頸部232的厚度d1實質相同或近似。

安裝孔213的周緣具有至少一個缺口2131、以及至少一個定位凸部2133，缺口2131相對於安裝孔213的徑向方向向外延伸，定位凸部2133相對於安裝孔213的徑向方向向內凹進，其中至少一個缺口2131與至少一個定位凸部2133相鄰設置。使當支撐件組合於支撐組件上時，缺口2131可避讓支撐件23的匹配結構23A，並且透過定位凸部2133來與支撐件23的匹配結構23A抵持以相互定位，以避免組裝時支撐件23的不必要的自轉。

本實施例中，支撐件23組合於支撐組件21上時避讓支撐件23的凸部2331，且支撐件23的凹口2333可避讓定位凸部2133。當支撐件23組合於支撐組件21上時，定位凸部2133與支撐件23的抵持凸部2321相互定位。本實施例中，安裝孔213具有一個中心O2，缺口2131至中心O2的距離R2大於定位凸部2133至中心O2的距離p2。較佳地，缺口2131具有與凸部2331有相對應形狀，定位凸部2133具有與凹口2333有相對應形狀。較佳地，缺口2131至中心O2距離R2大於等於凸部2331到中心O1的距離R1。本實施例中，安裝孔213的周緣具有四個缺口2131、以及四個定位凸部2133。

請參閱圖6A及圖6B，為更明確說明支撐件23與支撐組件21的相對位置，圖式中省略基座10。當支撐件23容置於支撐組件21時，使用者可直接握持或透過機械手臂握持支撐件23的接觸部231，將支撐件23的凸部2331與安裝孔213的缺口2131對齊並放入安裝孔213中，直到接觸部231的下表面與座體211的上表面2115互相接觸。此時接觸部231位於座體211的上表面2115以上的位置，底部233位於座體211的下表面2117以下的位置，頸部232容置在安裝孔213內。併參閱圖8A，圖8A為圖6A的B平面的剖面圖，此時抵持凸部2321與定位凸部2133並不相互接觸。

接著請參閱圖7A及圖7B，將支撐件23往一方向旋轉後，凸部2331與缺口2131相互在垂直方向上錯位，使底部233的上表面與座體211的下表面接觸，來避免支撐件23從垂直方向脫離。併參閱圖8B，圖8B為圖7A的C平面的剖面圖，轉動支撐件23直到抵持凸部2321與定位凸部2133相互抵持，使支撐件23位於定位位置後，透過安裝元件24從基座10的下方鎖固支撐件23，使支撐件23安裝至設置於基座10的支撐組件21中，即完成支撐機構20的安裝。藉由抵持凸部2321與定位凸部2133相互抵持，可避免安裝元件24鎖固支撐件23的過程中，支撐件23相對於支撐組件21旋轉。較佳地，從支撐件23的中心O1到抵持凸部2321的距離t1大於支撐件23的中心O1到定位凸部2133的距離p2，使安裝孔213的定位凸部2133能抵持著支撐件23來防止支撐件23相對支撐組件21轉動。本實施例中，安裝元件24為螺絲，而固定孔234為與該螺絲對應的螺孔。支撐件23旋轉至抵持凸部2321與定位凸部2133相互抵持的方向與安裝元件24鎖固支撐件23的方向相同，使當鎖固支撐件23時，迫使抵持凸部2321和定位凸部2133會持續接觸，來避免支撐件23在鎖固過程中產生不必要的自轉，以增加安裝效率。

以下將說明發明可拆式支撐機構安裝於基座的安裝介面的流程。首先，請參閱圖2及圖5A，先將支撐組件21藉由固定元件22從基座10的通孔102與限位柱212內的固定孔2121進行固定，固定元件22可為利用滾花銷鉚入限位柱212或透過螺絲鎖固。

其次，請參閱圖6A及圖6B，將支撐件23的凸部2331與安裝孔213的缺口2131對齊並放入安裝孔213中，直到接觸部231的下表面2315與座體211的上表面2115互相接觸。

接著，請參閱圖7A及圖7B，往一方向旋轉支撐件23，支撐件23的凸部2331與安裝孔213的缺口2131在垂直方向上錯位，使底部233的上表面2335與座體211的下表面2117互相接觸。併參閱圖8B，旋轉支撐件23直到定位凸部2133與抵持凸部2321接觸，使支撐件23到達定位位置。

最後，透過安裝元件24由基座的通孔103下方來鎖固支撐件23，即完成支撐機構20的安裝。支撐件23設置於安裝孔213時，可迫使抵持凸部2321持續抵持著安裝孔213的定位凸部2133，可避免支撐件23在安裝過程中相對於支撐組件21自轉。

當欲更換支撐件23時，先移除安裝元件24，接著旋轉支撐件32直到支撐件23的凸部2331與安裝孔213的缺口2131對齊，以從安裝孔213中取出支撐件23，接著重複前述步驟即可更換支撐件23。

本發明第二實施例的支撐機構請參閱圖9，第二實施例與第一實施例差異在於支撐件33以及支撐組件31的結構。

第二實施例的可拆式支撐機構包括支撐組件31、及支撐件33。支撐組件31設置於基座10的安裝介面101，支撐件33可拆卸地安裝於支撐組件31。

請參閱圖11A及11B，支撐件33包括本體331、匹配結構33A、及固定孔（圖未示）。本體331大致上為圓柱形，其上表面形成有複數個接觸凸起3311，來減少乘載光罩時光罩及支撐件33的接觸面積。匹配結構33A用於配合支撐組件31的安裝孔313，使支撐件33容置於於支撐組件31的安裝孔313中。本實施例中，匹配結構33A具有自本體331向外突出的抗自轉特徵332，從側視方向來看抗自轉特徵332具有厚度d2。固定孔形成於本體331內，部分地貫穿本體331。

請參閱圖12A及12B，支撐組件31具有座體311、至少一個限位柱312、以及安裝孔313。至少一個限位柱312與座體311連接，至少一個限位柱312內部設有固定孔（同第一實施例固定孔2121）。安裝孔213貫穿座體311，且為非圓形孔。抗自轉特徵332的截面形狀與安裝孔313的形狀相配合，使支撐件33可容置於安裝孔313中，並且可抵持著安裝孔313防止支撐件33自轉。從支撐組件31的前視方向來看，座體311具有厚度D2，厚度D2與支撐件33的抗自轉特徵332的厚度d2實質相同或近似。

以下將說明本發明第二實施例可拆式支撐機構安裝於基座10的流程。請參閱圖10，首先，先將支撐組件31藉由固定元件22從下蓋的通孔102與限位柱312內的固定孔2121進行固定，固定元件22可為利用滾花銷鉚入限位柱312或透過螺絲鎖固。

接著，使用者可直接握持或透過機械手臂握持支撐件33的匹配結構33A與安裝孔313對齊並放入安裝孔313中。接著，透過安裝元件24由基座的通孔103下方來安裝支撐件33，即完成支撐機構的安裝。透過抗自轉特徵332的截面形狀以及安裝孔313形狀的配合，使支撐件33設置於安裝孔313時，可迫使抗自轉特徵332持續抵持著安裝孔313的周緣，可避免支撐件33在安裝過程中相對於支撐組件31自轉。

若需更換支撐件33，將安裝元件24移除後，即可將支撐件33垂直地移除，接著重複前述步驟即可更換支撐件33。支撐組件31固定基座10後不需拆卸及汰換，可避免材料及成本上的浪費。

本發明的第一實施例及第二實施例的可拆式支撐機構，透過支撐件23、33與支撐組件21、31可拆卸的設計，除了具有快速拆換功能外，在搭配及組合上的自由度更高。

較佳地，支撐組件21、31與支撐件23、33分別可選用不同材料構成，或進行不同的表面處理。例如支撐組件21、31可以使用較為節省成本的材料來製造，支撐件23、33則可根據實際的使用需求來選擇合適的材料。較佳地，支撐件23、33可選用較耐磨的材料，例如玻璃轉化溫度（glass transition temperature, Tg）為200℃(392℉)(含)以上的材料構成，且/或於一般大氣環境或是真空環境下，選用材料為絕緣材質或是具有靜電消散（如表面電阻介於10 ⁴至10 ¹¹(Ω/sq)之間）功能之材質。

較佳地，本發明實施例中支撐件23、33材質使用聚醯亞胺Polyimide(Pi)於磨耗以及使用壽命上有著大幅度的提升。此外，支撐件23、33本身的材質可以可為塑膠或是金屬，透過進行表面處理、於表面鍍層等方式進行加工。支撐件23、33選用的鍍層材質的玻璃轉化溫度為200℃(392℉)(含)以上，且/或於一般大氣環境或是真空環境下，皆可以為絕緣或是具有靜電消散之功能，來提高支撐件23、33的使用壽命。

透過讓支撐件23、33選用更為耐磨以及性能更高之材料構成，有效提升支撐件23、33磨耗能力、使用壽命，以及降低光罩受微塵汙染的情況。

10:基座 101:安裝介面 102:通孔 103:通孔 20:支撐機構 21:支撐組件 211:座體 212:限位柱 2121:固定孔 213:安裝孔 2131:缺口 2133:定位凸部 22:固定元件 23:支撐件 23A:匹配結構 231:接觸部 2311:接觸凸起 2315:下表面 232:頸部 2321:抵持凸部 233:底部 2331:凸部 2333:凹口 2335:上表面 2337:下表面 234:固定孔 24:安裝元件 d1、D1、d2、D2:厚度 R1、R2、p1、p2、n1:距離 A:圓圈 B、C:平面 Y1、Y2:垂直方向 31:支撐組件 311:底座 312:限位柱 313:安裝孔 33:支撐件 33A:匹配結構 331:本體 3311:接觸凸起 332:抗自轉特徵

參照下列圖式與說明，可更進一步理解本發明。非限制性與非窮舉性實例系參照下列圖式而描述。在圖式中的部件並非必須為實際尺寸；重點在於說明結構及原理。

圖1為設置有本發明支撐機構的内盒的基座立體圖。

圖2為圖1中A處的支撐機構局部放大分解立體圖。

圖3為支撐機構替換支撐件時的局部放大立體圖。

圖4A為本發明實施例的支撐件仰視圖。

圖4B為本發明實施例的支撐件前視圖。

圖4C為本發明實施例的支撐件三維立體圖。

圖5A為本發明實施例的支撐組件仰視圖。

圖5B為本發明實施例的支撐組件前視圖。

圖6A為本發明實施例的支撐件位處於定位位置時，支撐機構的立體圖。

圖6B為本發明實施例的支撐件處於未處於定位位置時，支撐機構的另一角度立體圖。

圖7A為本發明實施例的支撐件處於定位位置時，支撐機構的立體圖。

圖7B為本發明實施例的支撐件處於定位位置時，支撐機構的另一角度立體圖。

圖8A為圖6A中剖面B的剖面圖。

圖8B為圖7A中剖面C的剖面圖。

圖9為本發明第二實施例的支撐機構局部放大分解立體圖。

圖10為本發明第二實施例的支撐機構替換支撐件時的局部放大立體圖。

圖11A為本發明第二實施例的支撐件側視圖。

圖11B為本發明第二實施例的支撐件俯視圖。

圖12A為本發明第二實施例的支撐組件側視圖。

圖12B為本發明第二實施例的支撐組件俯視圖。

10:基座

101:安裝介面

103:通孔

21:支撐組件

211:座體

212:限位柱

213:安裝孔

23:支撐件

23A:匹配結構

24:安裝元件

Claims

一種光罩盒，其適用於雙層盒，包括外盒及其收容之一內盒，該內盒包括：一基座、以及至少一支撐機構，設置於該基座上；該支撐機構包括：一支撐組件，連接於該基座的一安裝介面，該支撐組件包括一座體、至少一個限位柱、以及一安裝孔，該至少一個限位柱與該座體連接，該安裝孔貫穿該座體且非圓形孔；以及一支撐件，具有用於配合該安裝孔的一匹配結構，使該支撐件可拆卸地容置於該安裝孔中；其中，該基座下方提供有一安裝元件，該安裝元件經由該基座的下方與該支撐件連接，使該支撐件固定於該安裝孔中。
如請求項1的光罩盒，其中，該匹配結構具有至少一個抗自轉特徵，當該支撐件設置於該安裝孔時，該至少一個抗自轉特徵抵持該安裝孔的邊緣。
如請求項2的光罩盒，其中，該抗自轉特徵的厚度與該座體的厚度相同或近似。
如請求項2的光罩盒，其中，該支撐件包括一接觸部，該匹配結構包括一頸部、以及一底部，該接觸部及該底部藉由該頸部連接，該頸部具有該至少一個抗自轉特徵。
如請求項1的光罩盒，其中，該支撐件包括一接觸部，該匹配結構包括一頸部、以及一底部，該底部設有至少一個凸部，該至少一個凸部自該底部向外突出；該安裝孔設有至少一個缺口，該至少一個缺口對應該至少一個凸部的形狀自該安裝孔的周緣向外延伸。
如請求項5的光罩盒，其中，該頸部設有至少一個抗自轉特徵，該安裝孔設有至少一定位凸部，該定位凸部自該安裝孔的該周緣向內突出，該定位凸部抵持該至少一個抗自轉特徵，以避免該支撐件相對支撐組件旋轉。
如請求項6的光罩盒，其中，該至少一個抗自轉特徵為自該頸部表面向外延伸的一抵持凸部，該頸部的該抵持凸部與該底部的該至少一個凸部在垂直方向上錯位。
如請求項6的光罩盒，其中，該底部具有至少一個凹口，該至少一個凹口自該底部表面的徑向方向向內凹進，使該支撐件放入該安裝孔時，該底部避開該安裝孔的該定位凸部。
如請求項8的光罩盒，其中，該底部的該至少一個凹口與該至少一個凸部相鄰地設置。
如請求項6的光罩盒，其中，該支撐件包括一固定孔，該固定孔形成於該底部，該支撐件被旋轉至該抵持凸部與該定位凸部相互抵持的一定位位置後，藉由該安裝元件與該固定孔的配合，使該支撐件被固定於該安裝孔中。
如請求項10的光罩盒，其中，當該支撐件位於該定位位置時，該接觸部的一下表面與該座體的一上表面接觸，該底部的一上表面與該座體的一下表面接觸。
如請求項1的光罩盒，其中，構成該支撐件的材料的一玻璃轉化溫度大於或等於200℃支撐組件。