具体实施方式

下面描述本发明的各种示例性实施例。为了清楚起见，在本说明书中没有描述实际实施方式的所有特征。当然，应当理解，在任何这样的实际实施例的开发中，必须做出许多特定于实施方式的决定来实现开发者的特定目标，例如遵守与系统有关和与行业有关的约束，这些约束从一种实施方式到另一实施方式都会有所不同。此外，将意识到，这些开发工作可能复杂且耗时，但是对受益于本公开的本领域普通技术人员而言仍将是例行的工作。

现在将参考附图描述本主题。在附图中示意性地描绘的各种结构、系统和装置仅出于解释的目的，以使本公开的内容不会被本领域技术人员公知的细节模糊。然而，包括附图是为了描述和解释本公开的说明性示例。在此使用的单词和短语应该被理解和解释为具有与相关领域的技术人员对这些单词和短语的理解一致的含义。并不旨在通过此处对术语或短语的一致使用来暗示术语或短语的特殊定义，即与本领域技术人员所理解的普通和惯常含义不同的定义。在术语或短语旨在具有特殊含义，即不同于本领域技术人员所理解的含义的情况下，这样的特殊定义将在说明书中以直接、明确地提供术语或短语的特殊定义的明确方式明确地阐述。参考附图，现在将更详细地描述本文公开的装置、系统和方法的各种示例性实施例。

图1至图20示出了本文公开的用于与工具对接的新型掩模版盒转换板10以及使用这种掩模版盒转换板10将掩模版盒40定位在半导体制造厂中的工具上的各种新颖方法的各种实施例的各种视图。图1和图2分别是本文公开的新型掩模版盒转换板10的一个示例性实施例的顶视透视图和底视透视图。

在所示的示例中，掩模版盒转换板10包括板12和多个掩模版盒接纳导引件14A-D(集合地使用标号14表示)，所述多个掩模版盒接纳导引件通过多个螺纹紧固件固定在板12的正面12X，这些螺纹紧固件延伸穿过多个开口15(这些开口延伸穿过掩模版盒接纳导引件14)和多个开口17(这些开口延伸穿过板12)(参见图2)。板12还包括侧边缘12A、侧边缘12B、后边缘12D、第一前边缘12C和第二前边缘12E。掩模版盒接纳导引件14共同地限定板12的正表面12X上的掩模版盒接纳区域16。通常，掩模版盒接纳导引件14被认为共同地构成了用于将掩模版盒接纳在板12的正表面12X上的掩模版盒接纳结构16中的装置。板12可以具有任何期望的形状或构造(当从上方观看时)，并且可以由任何材料(例如铝、钢、塑料等)制成。板12也可以由多种材料制成。仅作为一个示例，板12的主体可以是单注模材料件，其具有用作通道18A-18C(集合地表示为18)的钢制插入件。作为另一备选，板12可以被制造为具有各种弯折的金属件。在完全阅读本申请之后，本领域技术人员将认识到其他可能性。板12的厚度也可以根据特定应用而变化。

如图14至图16中最佳地看到的，本文公开的示例性掩模版盒接纳导引件14包括顶表面14E、斜坡正表面14F、垂直正表面14G、底表面14H、背表面14I和端表面14J、14K。在所示的示例中，掩模版盒接纳导引件14安装在板12上，使得每个掩模版盒接纳导引件14的斜坡正表面14F向内面向掩模版盒接纳区域16。附图所示的各个掩模版盒接纳导引件14的示例性实施例彼此不连接。

当然，本领域技术人员在完全阅读本申请之后将理解，这四个示例性掩模版盒接纳导引件14仅是用于在板12的正表面12X上的掩模版盒接纳结构16中接纳掩模版盒的装置的一种可能的布置。在另外的实施例中，可以提供少于四个的掩模版盒接纳导引件14，例如，掩模版盒转换板10可以仅包括三个掩模版盒接纳导引件14。在所示的示例中，掩模版盒接纳导引件14是可移除地耦接到板12的单独的结构。在另外的应用中，掩模版盒接纳导引件14可以与板12一体地形成，例如，通过将掩模版盒接纳导引件14机械加工(machine)到板12的材料中，或者通过将掩模版盒接纳导引件14和板12浇铸成单个材料体。在进一步另外的应用中，可通过将单独的掩模版盒接纳导引件14焊接或胶合到板12上的适当位置而将其附接到板12上。此外，在进一步另外的实施例中，可以将单独的掩模版盒接纳导引件14替换为完全界定掩模版盒接纳区域16的连续的材料环，例如矩形材料环。这种连续的掩模版盒接纳环可以永久地或可移除地耦接到板12，或者可以与板12一体地形成，并且可以包括面对掩模版盒接纳区域16的斜坡表面14F。掩模版盒接纳导引件14可以具有任何期望的形状或构造(当从上方观看时)，并且它们可以由任何材料(例如铝、钢、塑料等)制成。掩模版盒接纳导引件14的竖直厚度或高度也可以根据特定应用而变化。此外，掩模版盒接纳导引件14和板12不必由相同的材料制成，但在某些应用中可以由相同的材料制成。在另一实施例中，单独的掩模版盒接纳导引件14可以定位在一个或多个可调节的滑动件上，以允许可调节地定位掩模版盒接纳导引件14，以调整掩模版盒接纳区域16的尺寸。在一些实施例中，甚至可以完全省去掩模版盒接纳导引件14，或者可以提供形成在板12的正表面12X中或板12的正表面12X上的抬升的表面(未示出)，以起到掩模版盒接纳导引件14的作用和/或防止掩模版盒从板12上滑出。

掩模版盒接纳区域16的尺寸和构造被设置为接纳任何尺寸或构造的掩模版盒。例如，掩模版盒接纳区域16的尺寸和构造可以被设置为接纳例如150mm SMIF(标准机械接口)、200mm SMIF、EUV掩模版盒等。在其中掩模版盒接纳导引件14可移除地耦接到板12的一个示例性实施例中，可以在板12中形成额外的安装孔17(参见图2)，以允许将掩模版盒接纳导引件14定位在不同的位置处，以便可适当地调整掩模版盒接纳区域16的尺寸以接纳特定尺寸和/或构造的掩模版盒。

相对于掩模版盒接纳导引件14的垂直高度的掩模版盒40的垂直高度可以根据特定应用而变化，即，掩模版盒40的垂直高度可以小于、大于或基本等于掩模版盒接纳导引件14的垂直高度。在本文描述的示例中，掩模版盒40的垂直高度大于掩模版盒接纳导引件14的垂直高度。

参考图2和图7，在板12的背表面12Y中形成有销钉接合结构13。销钉接合结构13适于与多个销钉32A-C(集合地使用标号32表示)接合(参见图18)，当掩模版盒转换板10定位在示例性工具71上时，这些销钉定位在工具71的表面71A上。在所示的示例中，销钉32定位在工具71的上表面上。在一个示例性实施例中，销钉32可以是SEMI标准(E57)装载端口销钉。

板12的底表面12Y上的销钉接合结构13实际上是用于与定位在工具71的表面71A上的销钉32接合的装置。在所示的示例中，销钉接合结构13采取形成在板12的背表面12Y中的多个通道18A-C(集合地使用标号18表示)的形式。当掩模版盒转换板10定位在工具71上时，每个通道18适于与销钉32之一接合并配准(register)。在所示的示例中，通道被形成为使得每个通道18的开口与板12的背表面12Y基本共面，然而，并非在所有应用中都如此。参考图2，请注意，在本文描述的示例性实施例中，通道18A与前表面12C和前表面12E相交，通道18B与侧边缘12B相交，并且通道18C与侧边缘12A相交。还请注意，后表面12D不与任何通道18相交。当然，掩模版盒转换板10可以以使得通道18不与掩模版盒转换板10的任何侧边缘相交的方式来制造。最后，在本文描述的示例中，掩模版盒转换板10设置有带凹口的(notched)前表面(即，表面12C和12E)，以减轻掩模版盒转换板10的重量。在另外的应用中，可以省去带凹口的表面，并且表面12E可以跨掩模版盒转换板10的前部一直延伸。

销钉接合结构13(例如，通道18)的尺寸、位置和构造被设置为与半导体制造工厂中的任何工具71上的销钉32的图案接合和配准。背表面12Y中的通道18的数量和位置可以根据特定应用而变化。在所示的示例中，通道18彼此分离，但并非在所有应用中都如此。图17是通道18的一种可能的构造的截面图。当然，本公开的主题不应被认为限于在销钉接合结构13和多个SEMI标准装载端口(load port)销钉32之间使用过孔交互(viainteraction)，也可以在这两个结构之间采用其他可能的接合和配准方式。

在本文描绘的示例性示例中，三个通道18并不物理地彼此相交。此外，参考图2，每个通道具有长轴18L，其中，轴中的长轴18L的延长线在掩模版盒接纳区域16下方的点19处彼此相交。此外，当从上方观看时，第一通道18A和第二通道18B之间的径向间距为约120度，第二通道18B和第三通道18C之间的径向间距为约120度，第三通道18C和第一通道18A之间的径向间距为约120度。

掩模版盒转换板10还包括第一凹槽(recess)30，该第一凹槽30的上表面与板12的正表面12X基本共面。第一凹槽30还包括延伸穿过板12的开口35和与开口35相邻的接合表面37。工具71上的板固定机构71B(如下所述)适于延伸穿过开口35，并且在被致动时与接合表面37接合，以将掩模版盒转换板10固定在工具71上。在所示的示例中，接合表面37被定位在低于板12的正表面12X的水平面的水平面处。工具71上的板固定机构71B可以是本领域技术人员公知的各种不同的固定机构中的任一种，其可以以任何方式被致动，例如机械地，电动地，液压地，气动地等等被致动。在另外的应用中，可以省去开口35并且可通过工具71上的吸力机构(其与板12的背表面12Y接合)将掩模版盒转换板10固定在工具71上的适当位置。在进一步另外的应用中，可以省去开口35，并且使工具71上的板固定机构71B简单地与板12的正表面12X的一个或多个部分接合。在完全阅读本申请之后，本领域技术人员将认识到板固定机构71B的其他可能的变化和机制。

在所示的示例中，掩模版盒转换板10还包括掩模版盒固定机构41，当被致动时，该掩模版盒固定机构41适于将掩模版盒40固定在掩模版盒接纳区域16中。并非在掩模版盒转换板10的所有实施例中都存在掩模版盒固定机构41。在所示的示例中，掩模版盒固定机构41包括管道43和盒接合结构45。当掩模版盒固定机构41被致动时，盒接合结构45适于与掩模版盒40的表面接合，以保持掩模版盒40在掩模版盒接纳区域16中的位置。掩模版盒固定机构41经由托架(bracket)47可操作地耦接到掩模版盒转换板10，托架47通过多个螺钉耦接到掩模版盒转换板10的后表面12D和掩模版盒接纳导引件14B。掩模版盒固定机构41可以是本领域技术人员公知的可用于与掩模版盒40的表面接合的各种不同的机构中的任一种，其可以以任何方式(例如机械地，电动地，液压地，气动地等等)被致动。在一个特定示例中，掩模版盒固定机构41可以是气动致动机构，由此加压空气经由管道43供应到盒接合结构45，直至其与掩模版盒40的表面接合为止。压力在管道43内保持所需的时间。可通过在管道43中施加负压或通过弹簧辅助回行机构来使盒接合结构45缩回。

本文描述的掩模版盒转换板10的示例性实施例还包括第一盖板31，该第一盖板31覆盖至少部分地形成在板12之上、之中或之内或紧邻板12定位的流体流动通道56。本领域技术人员在完全阅读本申请之后将理解，当掩模版盒40定位在掩模版盒接纳区域16中时，流体流动通道56适于允许与掩模版盒40的内部区域流体连通。在所示的示例中，流体流动通道56包括形成在板12中的第二凹槽56，该第二凹槽56由底表面57部分地限定。第一盖板31可通过多个螺钉(未示出)固定在板12上，这些螺钉延伸穿过第一盖板31中的开口39并与板12中的螺纹开口59接合。可以在第一盖板31和与流体流动通道56相邻的垫圈表面38之间放置垫圈(未示出)。流体流动通道56与延伸穿过凹槽的底表面57并穿过板12的背表面12Y的开口61流体连通。本领域技术人员在完全阅读本申请之后将理解，本文描述的流体流动通道56的结构和构造仅作为示例，因为它可以采取各种不同的形式、结构和构造，例如，它可以包括在掩模版盒40和工具71之间提供流体流动路径的任何形式的流体流动装置或结构，如下文更详细地所述。例如，在本文描述的示例中，流体流动通道的至少一部分位于板12内。在另外的实施例中，流体流动通道56可以包括流体流动导管，例如塑料管道、金属管道和/或管，流体流动导管的至少某一部分直接地(即，通过流体流动导管和板12之间的直接物理接触)或间接地(通过使用定位在流体流动导管的某一部分和板12之间的一个或多个中间结构)由板12的某一部分机械地支撑。例如，流体流动通道56的至少某一部分可以位于板12内，位于板12的正表面12X之上或上方，位于板12的背表面12Y之上或上方，或上述位置的某种组合。因此，本公开的发明不应被认为限于本文所述的流体流动通道56的示例性实施例。

还示出了示例性的销钉33，其延伸穿过第一盖板31中的开口36。如在下面更全面地描述的，销钉33适于在掩模版盒40位于掩模版盒接纳区域16中时与掩模版盒40中的止回阀接合以及打开该止回阀。垫圈34位于销钉33的周围并且在第一盖板31的上表面上方。销钉33的最上部位于高于第一盖板31的上表面的水平面的水平面处。在所示的示例中，仅使用单个销钉33。然而，在另外的应用中，可以使用两个销钉33来与存在于掩模版盒40中的两个止回阀接合。

在该特定示例中还示出了，掩模版盒转换板10包括具有表面51A的第二盖板51，第二盖板51通过多个螺钉(未示出)固定在板12的背表面12Y上，这些螺钉延伸穿过第二盖板51中的开口55并与板12中的螺纹开口(未示出)接合。第二盖板51包括延伸穿过第二盖板51的开口53。开口53与开口61流体连通，并且经由开口16，与第一盖板31中的流体流动通道56和开口36流体连通。在第二盖板51和板12的背表面12Y之间放置垫圈(未示出)。如下文更全面地讨论的，工具71上的吸力机构71C适于延伸为与第二盖板51的表面51A密封地接合。本领域技术人员在完全阅读本申请之后将理解，第二盖板51是间隔板(spacer plate)，该间隔板的尺寸被设置为使得当将掩模版盒转换板10定位在工具71上时，表面51A将是与FOUP(前开式标准盒)的采样端口表面的高度水平面相对应的高度水平面，前提是FOUP定位在工具71上。因此，第二盖板51的厚度可以根据特定应用而变化。在一些应用中，可以省去第二盖板51。例如，板12可被制成足够厚，使得板12的背表面12Y被定位在与FOUP的采样端口表面的高度水平面相对应的高度水平面。在后一种情况下，当工具71的吸力机构71C伸出时，它将与板12的背表面12Y接合。

在一个示例性实施例中，掩模版盒转换板10还可以包括开口44，该开口44允许RFID读取器(未示出)读取位于掩模版盒转换板10上的掩模版盒40的识别号。为了不使附图过于复杂，仅在图5、图7和图9中示出了开口44。可以使用各种已知技术中的任一种将RFID读取器固定在掩模版盒转换板10上。如本领域技术人员所知，RFID读取器的大小和形状是变化的。因此，开口44可以具有容纳与掩模版盒转换板10配合使用的特定RFID读取器的任何尺寸、形状或构造。另外，开口44实际上可以位于板12上的任何所需位置。在一些应用中，开口44的一部分可以在掩模版盒接纳导引件14之一的下方延伸。

如上所述，图18是可以与本文公开的掩模版盒转换板10的各个实施例接合的工具71的一个示例性实施例的顶视图。在所示的示例中，多个销钉32A-C(集合地使用标号32表示)定位在工具71的表面71A上。在一个特定示例中，销钉32是符合SEMI标准E57的多个SEMI标准装载端口销钉，表面71A是工具71的上表面。工具71还包括板固定机构71B。当被致动时，板固定机构71B的一部分适于延伸穿过板12中的开口35并与接合表面37接合，从而将掩模版盒转换板10固定在工具71上的适当位置。在某些应用中可以省去板固定机构71B。板固定机构71B可以具有任何形式、类型或性质，并且可以包括本领域技术人员公知的各种机构中的任一种，例如，包括一个或多个电动机(气动或电动)和各种机械联动装置等的机构。工具71还包括吸力机构71C，如下文更全面地讨论的，吸力机构71C适于与第二盖板51的表面51A接合，从而在工具71和掩模版盒40的内部区域之间提供流体连通，掩模版盒40将定位在掩模版盒转换板10上，而掩模版盒转换板10定位在工具71上。

如本领域技术人员所知，某种形式或类型的安置和存在传感器(placement andpresence sensor)(未示出)将被置于工具71的装载端口中。安置和存在传感器是工具71用于识别载体或物体(在这种情况下为掩模版盒转换板10和掩模版盒40)何时被置于装载端口上的装置。安置和存在传感器具有多种形式，例如一个或多个压力开关，一个或多个激光传感器等。在工具包括压力开关的情况下，开口(未示出，即机械通过特征)将需要被添加到板12中，以便当掩模版盒40落在工具71上时，它会激活工具71上的压力开关。类似地，在工具71包括激光传感器的情况下，将需要在板12中形成开口(未示出)，以使激光传感器的接收器/反射器不被遮挡。

如图19所示，新型掩模版盒转换板10的一个示例性实施例已被定位在工具71上。实践中，可以在将掩模版盒转换板10定位在工具71上之前，将掩模版盒40定位在掩模版盒转换板10上。然而，为了便于说明，图19中将掩模版盒转换板10示出为最初定位在工具71上，未显示掩模版盒40被定位在掩模版盒转换板10的掩模版盒接纳区域16中。如图19所示，销钉接合结构13(例如，通道18)已经与工具71上的多个销钉32接合并配准，从而相对于工具71固定了掩模版盒转换板10的位置。如图所示，板固定机构71B已经延伸穿过掩模版盒转换板10中的开口35，并且与接合表面37夹紧接合，从而将掩模版盒转换板10固定在工具71上的适当位置。

图20示出了掩模版盒40的一个示例性实施例，该掩模版盒40被定位在本文公开的新型掩模版盒转换板10的一个示例性实施例的掩模版盒接纳区域16中。此时，如果存在盒固定机构41，则该盒固定机构41可以被致动(如果认为是必要的或期望的)，以使得盒接合结构45与掩模版盒40的表面接合，从而将掩模版盒40牢固地定位在掩模版盒转换板10的掩模版盒接纳区域16中。在另外的应用中，在将掩模版盒转换板10和掩模版盒40的组合定位在工具71上之前，可先将掩模版盒40定位在掩模版盒转换板10的掩模版盒接纳区域16中。在这种情况下，在将掩模版盒转换板10和掩模版盒40的组合定位在工具71上之前，盒固定机构41可以被致动以与掩模版盒40的表面接合。

参考图11，掩模版盒40适于在其中放置掩模版42(由虚线表示)。掩模版42仅在图11中示出，以免使本公开的发明模糊。然而，本领域技术人员在完全阅读本申请之后将理解，当掩模版存储盒40被定位在掩模版盒接纳区域16中时，掩模版存储盒40中可以放置有也可以未放置有掩模版42。通常，当掩模版盒40(其中放置有掩模版42)被定位在净化的存储位置(未示出)上时，将加压的惰性气体(例如，氩气)气氛引入掩模版盒40的内部区域中。惰性气体可以经由通常存在于掩模版盒40的底部的两个止回阀(未示出)中的一个或全部两个而被注入到掩模版盒40中。

在使用方面，当掩模版盒40被定位在掩模版盒转换板10的接纳区域16中时，销钉33(参见图1)与掩模版盒40底部的止回阀(未示出)接合并打开该止回阀，并且当掩模版盒40被完全定位在掩模版盒接纳区域16中时，垫圈34与掩模版盒40的底表面密封地接合，从而经由第一盖板31中的开口36在掩模版盒20的内部和流体流动通道56之间建立流体连通。一旦掩模版盒转换板10和掩模版盒40的组合被定位在工具71的表面71A上(并通过致动板固定机构71B而被固定在其上)，工具的吸力机构71C便伸出，使得吸力机构的端部与第二盖板51的表面51A密封地接合并且围绕第二盖板51中的开口53。这在工具71和掩模版盒40的内部之间建立流体连通(经由开口53、开口61、流体流动通道56和开口36)，使得诸如空气、液体或气体等的流体可以在工具71和掩模版盒40之间交换。

本领域技术人员在完全阅读本申请之后将理解，工具71适于相对于掩模版盒40执行各种操作。例如，在一个实施例中，工具71可以是颗粒分析工具，其适于从掩模版盒40内部获得流体样品并测量所采样的流体的颗粒计数。在另外的实施例中，工具71可以适于测量分子污染物、湿度、VOC、HF和传统上用于采样流体的半导体制造的任何其他化合物。在另外的应用中，工具71可以适于通过以极高的流速注入气体和/或通过先注入液体并去除，然后对掩模版盒40的内部区域进行干燥来清洁掩模版盒40的内部区域。本领域技术人员在完全阅读本申请之后将理解，半导体制造工厂内存在各种工具71，这些工具可用于对掩模版盒40执行各种不同的操作。因此，本文公开的发明不应被认为限于任何特定类型的工具或对掩模版盒40执行的任何特定操作。

通常，在半导体制造工厂内，针对示例性操作，例如湿度分析，存在尺寸被设置且专用于仅处理FOUP的第一工具，以及尺寸被设置且专用于仅处理掩模版盒的第二工具。然而，通过使用本文公开的新型掩模版盒转换板10，可以在最初被设计为仅对FOUP执行操作(例如，湿度分析)的工具71上对掩模版盒40执行此类操作。也就是说，通过使用掩模版盒转换板10，制造工厂不必为了对FOUP和掩模版盒二者都执行相同的操作而购买和维护分别的专用工具，从而降低了成本，并且减少了制造工厂内昂贵的占地面积的不必要的消耗。

上面公开的特定实施例仅是示例性的，因为可以以受益于本文的教导的本领域技术人员所显而易见的不同但等效的方式来修改和实践本发明。例如，可以以不同的顺序执行上述的方法步骤。此外，除了在下面的权利要求书中所述的以外，不旨在对本文所示的构造或设计的细节做出任何限制。因此，显然，可以改变或修改以上公开的特定实施例，并且所有这样的变化都被认为在本发明的范围和精神内。请注意，用于描述本说明书和所附权利要求书中的各种方法或结构的诸如“第一”、“第二”、“第三”或“第四”之类的术语的使用仅用作这样的步骤/结构的简写参考，并且不一定暗示按照这样的顺序执行/形成这样的步骤/结构。当然，根据确切的权利要求语言，可能需要或可能不需要这样的处理的有序序列。因此，本文所寻求的保护在以下权利要求书中阐述。