设置以装载或卸下掩模盒的设备的制作方法

本发明涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及避免损伤掩模盒中掩模的装置与方法。

背景技术：

光刻通常指的是用以转移几何图案至基板或基板上的层状物的光学制程。举多光刻技术采用光敏材料(一般称作光刻胶)以产生几何图案。举例来说，掩模可置于光刻胶上，接着以射线束如紫外线或准分子激光曝光光刻胶。可进行烘烤或硬化步骤以硬化光刻胶，且可采用显影剂移除光刻胶的曝光部分或未曝光部分，端视光刻胶为正型或负型而定。如此一来，对应掩模的图案将形成于光刻胶中，而图案化的光刻胶可作为遮罩层，以将图案转移至下方层。

技术实现要素：

本发明一实施例提供的设置以装载或卸下掩模盒的设备，包括：第一装载端支撑物；以及第二装载端支撑物，与第一装载端支撑物相隔，其中第一装载端支撑物与第二装载端支撑物各自包含l型矩形棱柱的至少部分，其中第一装载端支撑物与第二装载端支撑物位于矩形区的对角线上，其中第一装载端支撑物的第一内侧壁与第二装载端支撑物的第二内侧壁划定矩形区的边界，且其中矩形区的第一宽度等于掩模盒的第二宽度，且矩形区的第一长度等于掩模盒的第二长度。

附图说明

图1a与图1b分别为一些实施例中，装载端的透视图与平面图。

图2a与图2b分别为一些实施例中，开启状态与关闭状态中的掩模盒其附图。

图3是一些实施例中，自装载端卸下掩模盒的剖视图。

图4是一些实施例中，装载端以及与其相连的装载端支撑物的透视图。

图5a与图5b分别为一些实施例中，装载端支撑物的透视图与平面图。

图6是一些实施例中，另一装载端支撑物的透视图。

图7是一些实施例中，包含装载端支撑物的装载端其透视图。

图8是一些实施例中，图7中的装载端支撑物的透视图。

图9是一些实施例中，另一装载端支撑物的透视图。

图10是一些实施例中，具有感应器的智能装载端的透视图。

图11是一些实施例中，具有感应器的智能装载端的透视图。

图12至图15是一些实施例中，采用智能装载端检测掩模盒的异常状况的方法的剖视图。

图16与图17是一些实施例中，用以锁定智能装载端的装置的多种设计。

图18a与图18b是一些实施例中，采用智能装载端检测掩模盒的异常状况的方法的剖视图。

图19a与图19b是一些实施例中，采用智能装载端检测掩模盒的异常状况的方法的剖视图。

图20a与图20b是一些实施例中，采用智能装载端检测掩模盒的异常状况的方法的剖视图。

图21a与图21b是一些实施例中，采用智能装载端检测掩模盒的异常状况的方法的剖视图。

图22是一些实施例中，在装载端支撑物中与装载端基底上表面上均具有感测器的装载端的剖视图。

图23a与图23b是一些实施例中，锁定用于智能装载端中的装置的设计。

图24a与图24b是一些实施例中，锁定用于智能装载端中的装置的设计。

图25是一些实施例中，自装载端移除掩模盒的方法的流程图。

附图标记说明：

α、β角度

h1、h2、h3、h4高度

h5差距

l1、l2、l3长度

s1、s3、s4、w3、w5、h6距离

t1、t2、t3传输时间

s2、s5、w1、w2、w2'、w3'、w4、w4'、w5'、w6、w7、w8、w9、w10、w11宽度

100、200、300、400装载端

101、215、315上表面

102开口

103、231、329倒角

105、105a、105b、211、213、311、313内侧壁

107、107a、107b、220、224外侧壁

110可动基底

112、112a、112b、114、114a、114b感测器

113上下方向

115正上方

117方向

150掩模盒

151把手

153上侧掩模盒

155下侧掩模盒

157支撑物

160掩模

180控制单元

210、210a、210b、310、310a、310b、350、350a、350b、380装载端支撑物

225、235侧壁

217下表面

219、229倾斜表面

221第一底延伸物

223第二底延伸物

302矩形区

401、501、501a、501b第一光学感测器

403、503、503a、503b锁定装置

405、505、505a、505b第二光学感测器

500智能装载端

507第一部分

509第二部分

561轴

1010、1020、1030步骤

具体实施方式

下述内容提供的不同实施例或实例可实施本发明的不同结构。特定构件与排列的例子是用以简化本发明而非局限本发明。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触。此外，空间性的相对用语如「下方」、「其下」、「较下方」、「上方」、「较上方」、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件，而非局限于图示方向。元件亦可转动90°或其他角度，因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。下述内容除了特别说明外，类似标号将用于标示类似部分。

本发明实施例关于装载端设计，以及自装载端移除掩模盒。实施例包含装载端支撑物，其可与装载端相连或独立使用。感测器与锁定装置埋置于公开的装载端中。依据感测器的输出值，控制单元可检测掩模盒的异常状况，并启动锁定装置以限制掩模盒移动，进而避免损伤掩模盒承载的掩模。

图1a用于半导体制程的光刻工具中的装载端100的剖视图，其可用以装载与卸下掩模(未图示)。如图1a所示，装载端100的形状为具有倒角103的矩形环，而倒角103位于装载端的上表面101及内侧壁105之间。在本发明实施例中，倒角103亦可称作斜边。

装载端100的组成可为刚性材料如钢或铝钛合金以保持预定尺寸，且其预定尺寸符合装载至装载端100中的掩模盒尺寸。装载端100的表面可涂布材料以防刮。涂布的材料可包含铬或钨。举例来说，涂布的材料能降低或避免在装载与卸下掩模盒时，刮下装载端100的材料粒子并污染掩模盒中承载的掩模。

在一些实施例中，装载端的宽度w1介于约235mm至约255mm之间。装载端100的长度l1可介于约255mm至约465mm之间。在一些实施例中，外侧壁107的高度h1介于约15mm至约25mm之间，而内侧壁105的高度h2介于约10mm至约15mm之间。

图1b是图1的装载端100其平面图。开口102位于装载端100的中央。在例示性的实施例中，装载端100的上表面101具有宽度w2(沿着x方向)与宽度w4(沿着y方向)。此外，外侧壁107a与对应的内侧壁105a之间隔有距离w3(沿着x方向)。此外，外侧壁107b与对应的内侧壁105b之间隔有距离w5(沿着y方向)。

在一些实施例中，宽度w2介于约5mm至约70mm之间，而宽度w4介于约50mm至约70mm之间。在一些实施例中，距离w3介于约15mm至约85mm之间，而距离w5介于约60mm至约85mm之间。开口102的宽度w6介于约215mm至295mm之间，而开口102的长度l2可与宽度w6相同。上述尺寸仅用以举例。其他实施例亦可采用其他尺寸，且仍包含于本发明范围中。

图2a与图2b分别为开启状态与关闭状态中的掩模盒150的侧视图。如图2a所示，掩模盒150具有上侧部分(如盖子)与下侧部分(如基底)，上侧部分称作上侧掩模盒153，而下侧部分称作下侧掩模盒155。上侧掩模盒153亦具有把手151，而操作者(如操作员)可采用把手151将掩模盒150装载至装载端100中，或将掩模盒150自光装载端1100卸下(见图3)。

下侧掩模盒155可作为承载掩模160的基底。下侧掩模盒155可具有一或多个支撑物157，而掩模160平放其上。支撑物157的组成可为合适材料，比如硬质且可抵抗半导体制程环境中的热或化学品，但又不会硬到刮伤掩模。举例来说，聚醚醚酮可作为支撑物157的材料。

图2b为关闭状态中的掩模盒150，其中下侧掩模盒155经由掩模盒150的锁定机制(未图示)锁定在上侧掩模盒153中。在正常情况下传输掩模160时(比如装载至光刻工具中或者自光刻工具卸下)，掩模160将承载于关闭状态的掩模盒150中，以避免灰尘落在掩模160上及/或掩模160损伤(如刮伤)。在平面图中，掩模盒150可为矩形，且其尺寸符合装载端100的开口102(见图1b)其尺寸。

图3是一些实施例中，将掩模盒150装载至装载端100中，及/或自装载端100卸下掩模盒150。此处所述的「装载或卸下掩模--」与「装载或卸下掩模盒」可互换使用，因为装载与卸下步骤中的掩模盒150承载掩模160。

如图3所示，装载端100的可动基底110可沿着上下方向113移动，且可动基底110与装载端100对接。为了将掩模160装载至光刻工具中，需将具有掩模160于其中的掩模盒150装载至可动基底110上。之后可动基底110向下移动如电梯，以将掩模盒150承载至位于装载端100下的光刻工具(未图示)中。一旦将掩模盒150置入光刻工具中即开启掩模盒150，并将掩模160自掩模盒150移出以用于光刻制程的光刻工具。

在完成光刻制程后，将掩模160移回掩模盒150中，关闭掩模盒150，且可动基底110向上移动如电梯，以将掩模盒150承载至装载端100。一旦可动基底110停靠至装载端100，比如可动基底110到达图3所示的位置，则将掩模盒150自装载端100移出，因此可移出并储存掩模160及/或将新的掩模装至掩模盒150中以用于另一光刻制程。

卸下掩模盒150的步骤可由自动化机械完成。然而在半导体制程中，可能发生异常状态或紧急情况(如停电)，因此可由操作员卸下掩模盒150。在适当的卸下步骤中，自装载端100移出掩模盒150的动作应朝正上方115，比如垂直于可动基底110的上表面的方向。然而操作员自装载端100卸下掩模盒150时，掩模盒150可能不朝正上方115移动，而是朝方向117移动。方向117并未垂直于可动基底110的上表面。在本发明实施例中，未垂直于可动基底110的上表面的方向117亦可称作非垂直方向，而掩模盒150沿着未垂直方向的移动可称作未垂直移动。当掩模盒150自装载端100卸下的方向沿着未垂直方向时，可能会损伤掩模160、掩模盒150、及/或装载端100，如后续详述内容。

装载端100具有倒角103，使掩模盒150易于嵌入装载端100的开口102。然而倒角103将装载端100的内侧壁高度降低至高度h2。由于装载端100的内侧壁105限制掩模盒150的横向移动，倒角103降低了内侧壁105的作用如限制掩模盒150的横向移动。一旦自可动基底110移动掩模盒150的距离超过高度h2，则倒角103与掩模盒150之间之间隙可让掩模盒150横向移动，因此操作员可能造成光学盒150的非垂直移动。

沿着非垂直方向卸下掩模盒150时，掩模盒150与装载端100之间可能产生多余接触如碰撞或刮伤，此将损伤掩模盒150、装载端100、甚至是掩模盒150中的掩模。此外，因刮伤掩模盒150及/或装载端100而松脱的粒子可能污染掩模160。在异常状况下，上侧掩模盒153无法与下侧掩模盒155锁定。因此自装载端100卸下掩模盒150时，可能会分离上侧掩模盒153与下侧掩模盒155。若掩模盒150在装载端100中向上移动时，上侧掩模盒153自下侧掩模盒155分离，则装载端100与掩模盒150之间的紧密配合所产生的吸力，以及向上移动的上侧掩模盒153，可能造成掩模160飞出装载端100并严重损伤掩模160。本发明实施例采用多种设计结构解决上述问题。

图4是一些实施例中，装载端200的透视图。图4中的装载端200包含图1a中的装载端100与两个装载端支撑物210沿着对角线贴合至装载端100的两个角落。如图4所示，装载端支撑物210的形状实质上为l型棱柱，而l型棱柱的底部调整以符合装载端100其上表面101与倒角103的轮廓。

装载端支撑物210的组成为刚性材如钢、铝钛合金、或聚醚醚酮。在一些实施例中，装载端支撑物210的硬度大于或等于装载端100的硬度，可降低在装载与卸下掩模盒150时刮伤装载端支撑物210的风险。装载端支撑物210经由任何合适方法(如螺丝)安稳地贴合(如固定)至装载端100。装载端支撑物210的表面可涂布有涂布材料如铬或钨，以降低或避免刮伤。

如图4所示，每一装载端支撑物210具有两个内侧壁211与213，其与装载端100的内侧壁105齐平。在平面图中，两个装载端支撑物210的四个内侧壁(每一装载端210各自具有两个内侧壁)可定义或划定矩形区，其与装载端100的开口102(见图1b)相同或重叠。

如图4所示，两个装载端支撑物210使装载端200其内侧壁的有效高度增加至h1+h3，其中高度h1为装载端100的外侧壁高度，而高度h3为装载端100的上表面101与装载端支撑物210的l型上表面之间的高度。如此一来，较长的距离如高度h1+h3可减少或避免掩模盒150的横向移动(如非垂直移动)。由于掩模盒150必需朝上移动较长距离(如高度h1+h3)才能横向移动，即使上侧掩模盒153自下侧掩模盒155分离，掩模160也较不会飞出装载端200，以降低严重损伤掩模160的风险。

图5a与图5b分别为图4的装载端支撑物210的透视图与平面图。如图5a所示，装载端支撑物210的形状包含l型的矩形棱柱，其第一底延伸物221与第二底延伸物223贴合至装载端支撑物210的下表面217(如图5a所示的边缘)。换言之，图5a中的装载端支撑物210不计第一底延伸物221与第二底延伸物223的话，将具有l型棱柱形状，其具有l型的上表面215、l型的下表面217、以及六个矩形侧壁。然而装载端支撑物210具有第一底延伸物221与第二底延伸物223，因此装载端支撑物210的侧壁225与235的形状为矩形与三角形的组合，而其他四个侧壁(如内侧壁211与213)仍为矩形。此外，装载端支撑物210的表面添加两个倾斜表面219与229，造成装载端支撑物210一共具有十个表面(如上表面、下表面、六个侧壁表面、与两个倾斜表面)。

如图5a所示，第一底延伸物221低于下表面217，而沿着侧壁225的第一底延伸物221具有三角形的形状，且此三角形低于侧壁225上的虚线。第一底延伸物221的倾斜表面219如图5a所示的边缘，其与装载端支撑物210的下表面217之间具有角度α。角度α可介于90度至约180度之间，比如135度。在一些实施例中，角度α等于装载端100的上表面101与倒角103之间的角度(见图4)。由于装载端支撑物210的下表面217与倾斜表面219分别接触装载端100的上表面101与倒角103，角度α符合上表面101与倒角103之间的角度可确保装载端支撑物210与装载端100之间的良好嵌合。同样地，第二底延伸物223亦具有三角形的剖面于侧壁235处。此外，第二底延伸物223的倾斜表面229与下表面217之间具有角度α。在一些实施例中，装载端支撑物210的高度h3(见图5a)如上表面215与下表面217之间的距离，可介于约30mm至约100mm之间。

图5b为装载端支撑物210的平面图，其第一底延伸物221与第二底延伸物223以虚线表示。如图5b所示，装载端支撑物210的上表面215具有外侧壁220与内侧壁211之间的宽度w3'，以及介于外侧壁224与内侧壁213之间的宽度w5'。此外，装载端支撑物210的下表面217具有外侧壁220与倾斜表面219之间的宽度w2'，以及外侧壁224与倾斜表面229之间的宽度w4'。

在一些实施例中，宽度w3'介于约15mm至约55mm之间。宽度w5'可介于约40mm至约60mm之间。宽度w2'可介于约5mm至约50mm之间，且宽度w4'可介于约30mm至约50mm之间。在一些实施例中，宽度w3'与宽度w5'分别与图1b中的宽度w3与宽度w5相同。在一些实施例中，宽度w2'与宽度w4'分别与图1b中的宽度w2与宽度w4相同。内侧壁211的宽度w8介于约50mm至约70mm之间，而内侧壁213的宽度w10介于约35mm至约55mm之间。

图6显示一实施例中的另一装载端支撑物210，其可用于取代或搭配图5a中的装载端支撑物210。图6中的装载端支撑物210与图5a中的装载端支撑物210类似，除了上表面215与内侧壁211/213之间具有额外的两个倒角231。每一倒角231与装载端支撑物210的上表面215之间具有角度β。在一些实施例中，角度β与第一底延伸物221的斜向表面219与下表面217之间的角度α相同，不过角度β与角度α亦可不同。通过倒角231，更易于将掩模盒150装载至装载端200中。

在一些实施例中，图6中的装载端支撑物210其上表面215的宽度w7介于约30mm至约50mm之间，而上表面215的宽度w9介于约5mm至约50mm之间。在一些实施例中，宽度w7及宽度w9分别与图5b中的宽度w2'及w4'相同。

虽然图4仅显示两个装载端支撑物210，但可采用超过两个装载端支撑物，比如三个或四个装载端支撑物。举例来说，一或两个额外的装载端支撑物210可贴合至装载端100其闲置的角落(比如图4中的左下角及/或右上角)。在采用两个装载端支撑物的实施例中，装载端支撑物可贴合至任何对角线上的两个角落。举例来说，除了图4所示的左上角与右下角外，两个装置端支撑物210可贴合至装载端100的左下角与右上角。装载端200的上述设计或其他变化均属于本发明实施例的范围。

图7是一实施例中的另一装载端300。在图7中，装载端300包含两个装载端支撑物310，且图4中的环状装载端100并未用于装载端300。每一装载端支撑物310具有l型的矩形棱柱的形状。装载端支撑物310的材料可与装载端支撑物210的材料类似，不再详述于此。装载端支撑物310的高度h4大于装载端100的高度h1(见图4)，因此还可控制装置盒150的横向移动，并在卸下装置盒150时让装置盒150维持直线向上的移动。较高的装载端支撑物310亦可在上侧掩模盒自下侧掩模盒分离时，降低掩模160飞出装载端300的风险。

如图7所示，两个装载端支撑物310的四个内侧壁311/313定义或划定的矩形区302，具有宽度w11与长度l3。在一些实施例中，矩形区302的尺寸(如宽度w11与长度l3)符合掩模盒150的尺寸，或者符合装载端100的开口102其尺寸(见图1b)。装载端300的优点为通过调整两个装载端支撑物310之间的距离，即可重置相同的装载端支撑物310以形成不同尺寸(如宽度w11与长度l3)的装载端300，其可适应不同尺寸的掩模盒150。

图8是图7中的装载端支撑物310的透视图。在一些实施例中，装载端支撑物310的高度h4介于约30mm至约50mm之间。装载端支撑物310的其他尺寸可与第5a及5b图中的装载端支撑物210的对应尺寸类似，不再详述于此。

图9是一实施例中，另一装载端支撑物310的透视图，其可取代或搭配图8中的装载端支撑物310。图9中的装载端支撑物310与图8中的装载端支撑物310类似，差别在于其具有两个倒角329于上表面315与两个内侧壁311及313之间。倒角329有利于将掩模盒150装载至装载端300中。

虽然图4仅显示两个装载端支撑物310，但可采用超过两个装载端支撑物，比如三个或四个装载端支撑物。举例来说，一或两个额外的装载端支撑物310可贴合至矩形区302其闲置的角落(比如图7中的左下角及/或右上角)。在采用两个装载端支撑物310的实施例中，装载端支撑物310可贴合至任何对角线上的两个角落。举例来说，除了图7所示的左上角与右下角外，两个装置端支撑物310可贴合至矩形区302的左下角与右上角。装载端300的上述设计或其他变化均属于本发明实施例的范围。

图10是一实施例中，装载端400的透视图。装载端400与图4中的装载端200类似，差别在于多个感测器(如第一光学感测器401与第二光学感测器405)及锁定装置(如锁定装置403)埋置于装载端400中。特别的是对每一装载端支撑物210(如装载端支撑物210a或210b)而言，第一光学感测器401埋置于装载端支撑物210其内侧壁211及或内侧壁213中，而第二光学感测器405埋置于装载端100其内侧壁105中且低于第一光学感测器401。光学感测器如第一光学感测器401与第二光学感测器405的外侧壁，可与内侧壁211及/或内侧壁213齐平，或者自内侧壁211及/或内侧壁213凹陷，使光学感测器如第一光学感测器401与第二光学感测器405不受装载端400内的掩模盒150其移动(比如向上或向下移动)干扰。

对每一装载端支撑物210而言，锁定装置403埋置于内侧壁211及/或内侧壁213中，且位于第一光学感测器401与第二光学感测器405之间。当锁定装置403在未启动状态中(比如未执行锁定装置403)，则锁定装置403的外表面将与内侧壁211及/或内侧壁213齐平，或者自内侧壁211及/或内侧壁213凹陷。因此锁定装置403不会干扰装置端400中掩模盒150的移动。当锁定装置403在启动状态中(比如执行锁定装置403)，则锁定装置403或其部分将凸起至装载端400的开口102中，以限制或阻挡装载端400中的掩模盒150移动。下述内容将详述进一步说明。

在图10中，装载端支撑物210a中的第一光学感测器401与第二光学感测器405，亦可用于装载端支撑物210b中的一对光学感测器(未图示于图10中)。举例来说，装载端支撑物210a中的第一光学感测器401可为光学发射器，且装载端支撑物210b中的第一光学感测器401可为光学接收器，反之亦然。如此一来，两个对应的光学感测器(比如装载端支撑物210a中的第一光学感测器401与装载端支撑物210b中的第一光学感测器401)可组成一对光学感测器，其可由一光学感测器发射光学信号并由另一光学感测器接收光学信号。本发明实施例在一对光学发射器与光学接收器的位置(比如在装载端支撑物210a或210b)上具有极大弹性。举例来说，装载端支撑物210a中的第一光学感测器401与第二光学感测器405均可为光学发射器。在另一例中，装载端支撑物210a中的第一光学感测器401与第二光学感测器405均可为光学接收器。在又一例中，装载端支撑物210a中的第一光学感测器401与第二光学感测器405包含一光学发射器与光学接收器。

第一光学感测器401与第二光学感测器405可发射或接收激光信号、红外线信号、或其他方向性的信号，因此一对光学感测器之间的信号传输不会影响另一对光学感测器之间的信号传输。举例来说，激光信号可用以建立一对光学感测器之间的直视通信通道。接收光学感测器接收的信号，经处理可检测掩模盒的异常状况，并执行锁定装置403以避免损伤掩模。下述内容将搭配第12至17图进一步说明。在本发明实施例中，具有感测器的装载端亦可称作智能装载端。

图10所示的装载端支撑物210可具有倒角形成于上表面215及内侧壁211/213之间，其与图6中的倒角231类似。图10所示的第一光学感测器401、第二光学感测器405、与锁定装置403埋置于装载端210的内侧壁211及213中。第一光学感测器401与第二光学感测器405及/或锁定装置403可埋置于内侧壁(如内侧壁211或213)中，或埋置于内侧壁211与213彼此相接的边缘中，端视第一光学感测器401、第二光学感测器405、与锁定装置403的尺寸而定。此外，附图中的第二光学感测器405埋置于装载端100的内侧壁105中，但其亦可埋置于内侧壁211及/或装载端支撑物210的内侧壁213中。此外，第一光学感测器401与第二光学感测器405的位置及/或锁定装置403的位置(比如第一光学感测器401及第二光学感测器405、锁定装置403、以及装载端100的下表面之间的距离)可依多种参数变化，比如掩模盒150的尺寸、装载端100的尺寸、与装载端支撑物210的尺寸。装载端400的上述设计或其他变化均属于本发明实施例的范围。

图11是一实施例中，智能装载端500的透视图。智能装载端500与图7所示的装载端300类似，差别在于第一光学感测器501、第二光学感测器505、与锁定装置503埋置于装载端支撑物310的内侧壁311及313中。特别的是对每一装载端支撑物310而言，第一光学感测器501、锁定装置503、与第二光学感测器505埋置于装载端支撑物310的内侧壁311及/或内侧壁313中，而锁定装置503位于第一光学感测器501与第二光学感测器505之间。对应的光学感测器位于一对装载端支撑物中，比如装载端支撑物310a中的第一光学感测器501与装载端支撑物310b中的第一光学感测器501(未图示于图11中)，可形成一对光学感测器。在图11的例子中，可形成两对光学感测器，比如装载端支撑物310a中的第一光学感测器501与装载端支撑物310b中的第一光学感测器501，以及装载端支撑物310a中的第二光学感测器505与装载端支撑物310b中的第二光学感测器505。每一对的光学感测器包含光学发射器与光学接收器。方向性的信号(如激光或红外线)可用以维持每一对光学感测器之间的方向性通信连结，而不会干扰其他对的光学感测器。第一光学感测器501、第二光学感测易505、与锁定装置503的细节分别与图10中的第一光学感测器401、第二光学感测器405、与锁定装置403类似，此处不再详述。

智能装载端500可能具有其他调整。举例来说，倒角可形成于装载端支撑物310的上表面与内侧壁311/313之间，与图9中的倒角329类似。第一光学感测器501、第二光学感测器505、与锁定装置503的位置可依多种参数调整，比如掩模盒150的尺寸与装载端支撑物310的尺寸。智能装载端500的上述设计或其他变化均属于本发明实施例的范围。

图12至图15是一些实施例中，自智能装载端移动掩模盒的方法。图11的智能装载端500是用以举例，但亦可采用其他智能装载端如图10所示的智能装载端400而不偏离本发明构思。

图12是智能装载端500、智能装载端500的可动基底110、与掩模盒150的剖视图。为简化附图，并未图示下侧掩模盒与掩模盒150中承载的掩模。如图12所示，控制单元180耦接至装载端支撑物310a中的第一光学感测器501a、第二光学感测器505a、与锁定装置503a。控制单元180亦耦接至装载端支撑物310b中的第一光学感测器501b、第二光学感测器505b、与锁定装置503b。控制单元180可为微控制器、中央处理器、特定应用集成电路、或其他合适的控制器。控制单元180与第一光学感测器501、第二光学感测器505、与锁定装置503之间的耦合可为线路(如铜线、同轴电缆、或光纤)或无线通道(如wifi、蓝牙、或其他标准或专属无线通信协定)。为简化附图，控制单元180以及控制单元180与第一光学感测器501、第二光学感测器505、与锁定装置503之间的耦合并未图示于图13至图17中，但应理解图13至图17中仍存有控制单元180及其耦合。

下述内容不失一般性而只是为了方便说明，装载端支撑物310a中的第一光学感测器501a与第二光学感测器503a假定为光学发射器，而装载端支撑物310b中的第一光学感测器501b与第二光学感测器503b假定为光学接收器。

如图12所示，在开始卸下掩模盒150时，掩模160(未图示)位于掩模盒150中。掩模盒150位于可动基底110上，且准备自智能装载端500卸下。控制单元180发送指令给光学发射器(如第一光学感测器501a与第二光学感测器505a)以发射光学信号，并检查光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)的输出值。由于掩模盒150位于第一对的第一光学感测器501a与501b以及第二对的第二光学感测器505a与505b之间，掩模盒150将阻挡发射的光学信号，因此光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)的输出值显示其未接收到光学信号。符号「1」与「0」分别为「接收到光学信号」与「未接收到光学信号」，且二元的双位元字符[b1b0]指的是光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)的输出值，其中b1与b0分别对应第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的输出值。在图12中的光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的输出值可表示为二元字符[00]。二元字符[b1b0]的数值亦可称作光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的状态。依照惯例，位元b1可视作二元字符的最高有效位，而位元b0可视作二元字符的最低有效位，且图12中的光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b其状态为0。

接着如图13所示，掩模盒150向上移动，清空第二对的光学感测器(如第二光学感测器505a与第二光学感测器505b)之间的通信路径，但仍阻挡第一对的光学感测器(如第一光学感测器501a与第一光学感测器501b)之间的通信路径。如此一来，光学接收器如第二光学感测器505b的输出值应为「接收到光学信号」，而光学接收器如第一光学感测器501b的输出值应为「未接收到光学信号」。因此图13中的光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的输出值可为二元字符[01]，且图13中的光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的状态为1。

接着如图14所示，掩模盒150还往上移动，并清空第二对的光学感测器(如第二光学感测器505a与第二光学感测器505b)之间的通信路径以及第一对的光学感测器(如第一光学感测器501a与第一光学感测器501b)。如此一来，光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的输出值均为「接收到光学信号」。因此图14中的光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的输出值可为二元字符[11]，且图14中的光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的状态为3。

图12至图14显示自智能装载端卸下掩模盒150的正常操作状况。如此一来，图12至图14所示的光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b其状态，按序变化如0→1→3。

图15显示掩模盒150的异常状况。在卸下掩模盒150时，上侧掩模盒153自下侧掩模盒155分离。如图15所示，下侧掩模盒155自上侧掩模盒153分离后，下侧掩模盒155与掩模160遗留在可动基底110上，而上侧掩模盒153向上移动。如此一来，将清空(未阻挡)第一对的光学感测器(如第一光学感测器501a与501b)之间的通信路径。下侧掩模盒155仍阻挡第二对的光学感测器(如第二光学感测器505a与505b)之间的通信路径。如此一来，一些实施例中的上侧掩模盒153向上移动，使光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)的输出值自[00]改变成[10]。换言之，异常状况下的光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)其状态按序变化如0→2。应注意正常状况下的光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)其状态不会出现2，因此控制单元180可采用状态2检测异常状况。在一些实施例中，当光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)其状态为2时，控制单元180可确认掩模盒150发生异常状况。

在一些实施例中，控制单元180监测光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)的状态转换(比如0→1→3或0→2)，并分析状态顺序以确认更多细节如异常状况如何且何时发生。举例来说，若下侧掩模盒155自上侧掩模盒153分离之前即移动至第二对的光学感测器(第二光学感测器505a与505b)上，接着再落回可动基底110上，则状态转换的顺序为0→1→0→2。控制单元180可持续监测光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)的状态，比如在整个卸下制程中依取样频率取样光学接收器(如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b)的输出值。光学接收器的输出值取样时戳，可提供异常状况(比如上侧掩模盒自下侧掩模盒分离)何时发生。采用光学接收器如第一光学感测器501b与第二光学感测器505b的输出值取样，可重建具有完整时间信息的异常状况。上述重建可用以改善操作流程，并避免再发生异常状况。

在一些实施例中，控制单元180启动或执行锁定装置503a与503b以回应检测到的异常状况。启动的锁定装置503a与503b将自装载端支撑物310的侧壁，凸起至装载端支撑物310的内侧壁311与313(见图11)划定的空间中。在一些实施例中，启动的锁定装置503a与503b限制了下侧掩模盒155的移动，比如避免其向上穿过锁定装置503a与503b。以降低掩模160摔出装载端支撑物310及损伤的风险。控制单元180可触发警告信号如光或声音，使操作员得以适当地处理并解决异常状况。

在图15的例子中，锁定装置503a与503b之间的距离s1大于掩模160的宽度s2，但小于下侧掩模盒155的宽度s5。如此一来，在限制下侧掩模盒155移动时，锁定装置503a与503b可接触下侧掩模盒155而不接触掩模160。

图16与图17显示在掩模盒150的异常状况下，锁定装置503限制较下侧掩模盒155及/或掩模160的两个例子。第16及17图与图15类似，差别在于锁定装置503的形状及/或尺寸不同。

在图16中，锁定装置503a与503b之间的距离s1小于掩模160的宽度s2(见图15)，且亦小于下侧掩模盒155的宽度s5(见图15)。如此一来，在限制下侧掩模盒155移动时，锁定装置503a与503b可接触掩模160。此设计可确保掩模160不会移动至锁定装置503上并摔出装载端支撑物310。锁定装置503或其接触掩模160的部分的材料，可为合适材料如聚醚醚酮以避免刮伤掩模160。

在图17中，锁定装置503a与503b在剖视图中为阶梯状。特别的是每一锁定装置503包含第一部分507与第二部分509。第二部分509的下表面比第一部分507的下表面更靠近下侧掩模盒155。锁定装置503a与503b的第一部分507之间的距离s3小于掩模160的宽度s2(见图15)，而第二部分509之间的距离s4大于掩模160的宽度s2。如此一来，在限制下侧掩模核155向上移动时，第二部分509可接触下侧掩模盒155，而第一部分507可接触掩模160。

如图17所示的一些实施例中，第一部分507的下表面与第二部分509的下表面之间的差距h5，大于或等于掩模160的上表面与下侧掩模盒155的上表面之间的距离h6。上述设计可确保在限制下侧掩模盒155与掩模160向上移动时，第二部分509的下表面接触下侧掩模盒155的时点，早于或等于第一部分507接触掩模160的时点。如此一来，掩模160不会独自吸收锁定装置503与下侧掩模盒155/掩模160之间的冲击力。若差距h5大于距离h6，下侧掩模盒155反而可吸收大部分的冲击力。若差距h5等于距离h6，下侧掩模盒155与掩模160可分担冲击力。图17中的设计可降低掩模160承受的冲击力，进而降低锁定装置503执行时损伤掩模160的风险。为了进一步降低掩模160损伤的风险，第一部分507的材料可比第二部分509的材料软。举例来说，第一部分507的组成可为铝钛合金或聚醚醚酮，而第二部分509的组成可为钢或铝钛合金。在其他实施例中，第一部分507与第二部分509可由相同材料组成。

图18a至图21b是采用智能装载端卸下掩模盒150时，避免掩模盒150的非垂直移动的方法的多种实施例。如图18a所示的智能装载端的剖视图，其包含装载端支撑物350(如装载端支撑物350a与350b)、可动基底110、与感测器112及114。每一装载端支撑物350具有锁定装置503(如锁定装置503a或503b)于其中。图18亦显示可动基底110，其可设置以将掩模盒150移入与移除光刻工具(未图示)。可动基底110的上表面上为两个感测器112与114，其与可动基底110的左端及右端相邻。感测器112与114设置以检测掩模盒150的位置，比如自可动基底110上拉的掩模盒150其位置。感测器112与114及锁定装置503耦接至控制单元180。控制单元180实时监测感测器112与114的输出值，并实时确认掩模盒150是否沿着直线方向上拉。当感测器112/114检测到掩模盒150处于倾斜位置中(比如依非垂直方向上拉)，控制单元180将执行锁定装置503以限制装置盒150移动(比如停止掩模盒150)，并纠正此倾斜状况。

感测器112与114可为任何合适的感测器，其可检测掩模盒150的位置。在图18a的例子中，感测器112与114为两个压力感测器。在一些实施例中，当掩模盒150平置于可动基底110上时，感测器112与114的输出值实质上相同。在掩模盒150平置于可动基底110上时，感测器112与114可能因灵敏度不同而造成输出值(如压力值)之间的微小差异。然而感测器112与114的输出值之间的微小差异很小且处于预定临界值内。通过分析感测器112与114之间的灵敏度差异，或者经由重复实验及确认输出值差异的分布，可确认预定临界值。在一些实施例中，当感测器112与114的输出值之间的差异处于预定临界值中，则控制单元180可确认掩模盒150在平置位置中(比如掩模盒150的下表面平行于可动基底110的上表面)。预定临界值不等于0，有助于减少错误警报(比如错误地检测掩模盒150的倾斜位置)。

图18b显示自可动基底110上拉的掩模盒150在倾斜的位置中(非垂直方向)。图18b中的掩模盒150其倾斜程度较夸大以达说明目的。为简化附图，控制单元180以及与其耦接的感测器112与114及锁定装置503均未图示于第18b至21b图中。然而应理解控制单元180，以及控制单元180与感测器及锁定装置之间的耦接依然存在。

在图18b中，掩模盒150的右侧上拉，而左侧仍接触可动基底110及感测器112。如此一来，感测器112的输出值大于感测器114的输出值，且感测器112与114的输出值差异将大于预定临界值。在一些实施例中，当感测器112与114的输出值差异大于预定临界值时，控制单元180可确认掩模盒150发生非垂直移动。

当检测到掩模盒150沿着非垂直方向朝上方移动时，控制单元180执行一或多个锁定装置503以回应上述检测。锁定装置503在执行时，将凸起至智能装载端中以停止掩模盒150的非垂直移动。产生警告信号如光或声音以警告操作员上述状况，使其执行动作以纠正此状况。在一些实施例中，执行锁定装置503a与503b以停止掩模盒150。在其他实施例中，控制单元180依据感测器112与114的输出值确认掩模盒150的哪一边朝上倾斜(比如左边或右边)，并执行单一锁定装置503而非两个锁定装置503以停止掩模盒150。举例来说，右侧检测器114的输出值(如压力值)较小。如此一来，控制单元180确认掩模盒150的右侧朝上倾斜，因此执行右侧的锁定装置503b以停止掩模盒150。

图19a与图19b是另一实施例中，采用智能装载端卸下掩模盒150时，避免掩模盒150非垂直移动的方法。第19a及19b图中的智能装载端与图18a及图18b中的智能装载端类似，差别在于感测器112及114不同。特别的是图19a与图19b中的感测器112及114设置以测量感测器与掩模盒150之间的距离，比如直接位于感测器上的掩模盒150其下表面与感测器之间的距离。举例来说，感测器112与114可为测距仪如激光测距仪或超音波测距仪。

在一些实施例中，感测器112(或114)朝掩模盒150发射信号(如激光信号或超音波信号)，并接收掩模盒150反射的信号，以测量信号反弹回感测器112(或114)所需的时间。通过上述信号发射后反弹所需的时间(或其一半)以及信号的传输速度，可确认感测器112(或114)与掩模盒150之间的距离。当掩模盒150平置于可动基底110上时，感测器112与114测量到的距离实质上相同。感测器112与114的输出值差异的预定临界值，需考虑参数如感测器之间的灵敏度差异以减少错误警报。预定临界值的考量细节可与图18a的相关内容类似，不再详述于此。在一些实施例中，当感测器112与114的输出值差异在预定临界值中，则控制单元180可确认掩模盒150处于平置状态。

如图19b所示，当掩模盒150朝非垂直方向上拉时，掩模盒150的下表面将倾斜。在例示性的例子中，右侧上的感测器114的输出值(如距离)大于左侧上的感测器112的输出值。在一些实施例中，当感测器112与114的输出值差异大于预定临界值时，控制单元180将确认掩模盒150发生非垂直移动。在一些实施例中，执行锁定装置503a与503b以回应检测到的掩模盒150其非垂直移动。在其他实施例中，执行单一锁定装置(如锁定装置503b)而非两个锁定装置(如锁定装置503a与503b)，使掩模盒150的一侧停止向上倾斜。

图20a与图20b是另一实施例中，采用智能装载端卸下掩模盒150时，避免掩模盒150非垂直移动的方法。第20a及20b图中的智能装载端与图18a及图18b中的智能装载端类似，差别在感测器112及114不同。特别的是，图20a与图20b中的感测器112与114为一对感测器，其设置以测量感测器121与114之间传输信号所需的传输时间。举例来说，感测器112可为声音发射器，而感测器114可为声音接收器，反之亦然。

在一些实施例中，控制单元180计算发射机(如感测器112)发出声音信号118到声音接收器(如感测器114)接收声音信号118所需的传输时间。在一些实施例中，声音信号沿着遮罩盒150与可动基底110之间的界面传输。值得注意的是，不同介质中的音速不同。由于感测器112与114之间的距离固定，且掩模盒150及可动基底110的材料已知，因此可计算或测量当掩模盒150平置于可动基底110上时的传输时间t1。

如图20b所示，当掩模盒150上拉且倾斜时，即掩模盒150的一侧仍接触可动基底110，声波传输路径将包含一些气隙。由于空气中的音速远小于固体材料中的音速，因此图20b中掩模盒150倾斜时，传输时间t2将大于传输时间t1。然而增加的传输时间t2，仍小于自可动基底110沿着直线方向(见图3的方向115)上拉掩模盒150的传输时间t3，因为后者的声波传输路径包含更多气隙。传输时间t3可由测量与实验而定。如此一来，大于传输时间t1但小于传输时间t3的传输时间t2，可用以检测掩模盒150上拉且倾斜的状况。

在一些实施例中，控制单元180计算传输时间t2与t1之间的差距，并比较计算值差异与预定临界值。预定临界值可由测量及实验决定。预定临界值可考虑参数如感测器的灵敏度，以降低错误警报的几率(比如掩模盒150倾斜的错误警报)。在一些实施例中，当计算的差异(比如t2-t1)小于预定临界值时，控制单元180会认定掩模盒150位于水平位置中，如图20a所示。在一些实施例中，当计算的差异大于预定临界值时，且传输时间t2小于传输时间t3，则控制单元180会认定检测到掩模盒150倾斜。为回应检测到的掩模盒150倾斜，控制单元180执行锁定装置503使掩模盒150停止继续向上。在一些实施例中，一旦开始检测到掩模盒150倾斜，则控制单元180将等待一段预定时间，并重复上述操作以检测掩模盒150的倾斜程度。若再次检测到掩模盒150倾斜，则控制单元180将执行锁定装置503。上述的延迟检测可进一步减少错误警报的比例。一旦确认检测到光学盒150倾斜，则可产生警告信号如光或声音以警告操作员，使其进移动作以纠正倾斜状态。在一些实施例中，执行锁定装置503a与503b以回应检测到的光学盒150其非垂直移动。

图21a与图21b是另一实施例中，采用智能装载端以避免掩模盒150于卸下制程中的非垂直移动的方法。图21a及图21b所示的智能装载端与图18a及图18b所示者类似，差别在于采用不同感测器。特别的是，图20a与图20b中的感测器包含第一对感测器112a/112b与第二对感测器114a/114b，其设置以测量压力可调的参数。举例来说，第一对感测器112a/112b与第二对感测器114a/114b可为电流感测器。如图21a所示，每一对的感测器(如感测器112a/112b)堆叠在一起，且位于可动基底110的上表面上。在一些实施例中，每一对感测器(如感测器112a/112b)包含两个电极彼此接触。当施加至两个电极上的压力改变时，亦改变两个电极之间的电阻，造成流经电极之间的电流改变。举例来说，当压力增加时，两个电极将被压得更紧，造成电阻较小且电流较大，反之亦然。流经电极之间的电流经测量后，转为一对感测器的输出值。

如图21a所示，当掩模盒150平置于可动基底110上时，自第一对感测器112a/112b与第二对感测器114a/114b测量到的电流实质上相同。第一对感测器112a/112b的输出值与第二对感测器114a/114b的输出值之间的差异，其预定临界值可取决于参数如感测器之间的灵敏度差异，以降低错误警报的几率。预定临界值的整体考量如图18a的相关内容所述，因此不重述于此。在一些实施例中，当第一对感测器112a/112b与第二对感测器114a/114b的输出值差异在预定临界值内时，控制单元180可确认掩模盒150处于水平位置。

如图21b所示，当掩模盒150沿着非直线方向上拉时，其下表面将倾斜。在例示性的例子中，右侧上的第二对感测器114a/114b的输出值(如电流值)小于左侧上的第一对感测器112a/112b的输出值，因为第二对感测器114a/114b上的压力较小。在一些实施例中，当第一对感测器112a/112b与第二对感测器114a/114b之间的输出值差异大于预定临界值时，控制单元180将确认掩模盒150发生非垂直移动。在一些实施例中，执行锁定装置503a与503b以回应检测到的掩模盒150其非垂直移动。在其他实施例中，执行单一锁定装置(如503b)而非两个锁定装置(如503a与503b)以停止掩模盒150的一侧因向上移动而朝上倾斜。

在一些实施例中，第一对的感测器112a/112b与第二对的感测器114a/114b可为磁性感测器、气流感测器、水流感测器、或类似物。举例来说，具有气流或水流于其中的管子可连接或耦接至感测器(如感测器112a/112b或114a/114b)。掩模盒150其重量的压力可改变管中的气流速或水流速，而感测器接着可测量上述流速。在另一例中，掩模盒150其重量的压力可改变耦接至感测器的电磁铁其电流量及/或物理尺寸，因可改变电磁铁的磁场。一对感测器可测量上述磁场。当掩模盒150倾斜时，第一对感测器112a/112b与第二对感测器114a/114b将产生不同的测量值，其可用于检测掩模盒150的非垂直移动。

上述实施例可具有变化与调整。举例来说，每一装载端支撑物(如图12中的装载端支撑物310a)可用两个感测器(如图12中的第一光学感测器501a与第二光学感测器505a)，但每一装载端支撑物可用更多感测器。在另一例中，图12至图15中用于检测异常状况的方法，可与图18a至图21b中检测掩模盒150的非垂直移动的方法结合，如图22所示。在图22的实施例中，第一光学感测器501、第二光学感测器505、锁定装置503、与控制单元180分别与图12中的第一光学感测器501、第二光学感测器505、锁定装置503、与控制单元180类似；而感测器112与114与图18a至图21b中的感测器112与114类似。图22中的控制单元180采用第一光学感测器501、第二光学感测器505、以及感测器112与114的输出信号检测掩模盒150的异常状况，且执行锁定装置503以回应检测到的掩模盒异常状况。上述与其他变化调整完全属于本发明实施例的范围。

图23a与图23b是锁定装置503的实施例。特别的是，图23a是未启动模式中的锁定装置503，而图23b是启动模式中(执行中)的锁定装置503。锁定装置503启动时，将水平地向外延伸。举例来说，锁定装置503可具有望远镜结构，且在未启动时可折叠。一旦启动锁定装置503，其将如望远镜向外伸展，以限制(阻挡)掩模盒150移动。

图24a与图24b是锁定装置503的另一实施例。特别的是，图24a是未启动模式中的锁定装置503，而图24b是启动模式中(执行中)的锁定装置503。图24a与图24b中的锁定装置503具有轴561，而锁定装置503可绕着轴561旋转。锁定装置503未启动时，可转回装载端支撑物380中。锁定装置503启动时，将转出装载端支撑物380并锁定到限制(停止)掩模盒150移动的位置中。

上述实施例可具有多种优点。装载端支撑物(如图4中的装载端支撑物210与图7中的装载端支撑物310)可增加装载端的有效高度、减少掩模盒的横向移动、并降低掩模离开装载端及损伤的几率。智能装载端的设计具有埋置的感测器，可检测掩模盒的异常状况(比如上侧掩模盒与下侧掩模盒分离，或者掩模盒的非垂直移动)。装载端支撑物中的内建锁定装置，可用于回应检测到的异常状态，并限制掩模盒移动以避免或减少掩模损伤的几率。

图25是一些实施例中，用于光刻制程中的装载端其操作方法的流程图。应理解的是，图25所示的实施例方法仅为许多可能实施例方法的一例。本技术领域中技术人员应理解其可具有许多变化、置换、与调整。举例来说，可新增、移除、取代、重排、与重复图25中的多种步骤。

如图25所示，步骤1010自装载端底部抬起掩模盒，且掩模盒承载掩模。步骤1020检测掩模盒的异常状况。步骤1030回应检测到的异常状况，启动装载端中的一或多个锁定装置以限制掩模盒移动。

在一实施例中，设置以装载或卸下掩模盒的设备包括第一装载端支撑物；以及第二装载端支撑物，与第一装载端支撑物相隔，其中第一装载端支撑物与第二装载端支撑物各自包含l型矩形棱柱的至少部分，其中第一装载端支撑物与第二装载端支撑物位于矩形区的对角线上，其中第一装载端支撑物的第一内侧壁与第二装载端支撑物的第二内侧壁划定矩形区的边界，且其中矩形区的第一宽度等于掩模盒的第二宽度，且矩形区的第一长度等于掩模盒的第二长度。在一实施例中，上述装置还包括装载端，其中第一装载端支撑物与第二装载端支撑物分别贴合至装载端的第一上侧角落与第二上侧角落，其中第一上侧角落与第二上侧角落为装载端其对角线上的两个角落。在一实施例中，装载端的内侧壁与第一装载端支撑物的第一内侧壁齐平，亦与第二装载端支撑物的第二内侧壁齐平。在一实施例中，装载端具有倒角于装载端的上表面及装载端的内侧壁之间，其中倒角与装载端的上表面之间具有第一角度，其中第一装载端支撑物具有第一底延伸物，其中第一底延伸物的倾斜表面与第一装载端支撑物的下表面具有第二角度，其中第一角度等于第二角度。在一实施例中，第一装载端支撑物具有倒角于第一装载端支撑物的上表面与第一内侧壁之间，且第二装载物支撑物具有倒角于第二装载端支撑物的上表面与第二内侧壁之间。在一实施例中，设备还包括第一对光学感测器，其包括第一光学发射器与第一光学接收器，且第一对光学感测器分别位于第一装载端支撑物的第一垂直位置与第二装载端支撑物的第一垂直位置中；第二对光学感测器，其包括第二光学发射器与第二光学接收器，且第二对光学感测器分别位于第一装载端支撑物的第二垂直位置与第二装载端支撑物的第二垂直位置中；以及一对锁定装置，包括第一锁定装置与第二锁定装置，且一对锁对装置分别位于第一装载端支撑物的第三垂直位置与第二装载端支撑物的第三垂直位置中，其中一对锁定装置位于第一对光学感测器与第二对光学感测器之间。在一实施例中，设备还包括控制单元耦接至第一对光学感测器、第二对光学感测器、与一对锁定装置，其中控制单元设置以在卸下掩模盒时，依第一对光学感测器的输出值与第二对光学感测器的输出值，检测掩模盒的上侧掩模盒与下侧掩模盒是否分离；以及启动锁定装置以限制下侧掩模盒移动，以回应检测到的上侧掩模盒自下侧掩模盒分离。在一实施例中，第一装载端支撑物与第二装载端支撑物具有锁定装置，其中设备还包括可动基底位于第一装载端支撑物与第二装载端支撑物下；多个感测器位于可动基底的上表面上；以及控制单元耦接至感测器与锁定装置，其中控制单元设置以在卸下掩模盒时，依据感测器的输出值检测掩模盒是否倾斜；以及启动至少一锁定装置以限制掩模盒移动，以回应检测到的掩模盒倾斜。在一实施例中，多个感测器基本上为压力感测器、测距仪、声音感测器、电流感测器、磁感测器、气流感测器、或液流感测器。在一实施例中，多个感测器包括第一感测器与第二感测器，其中控制单元设置以计算第一感测器的输出值与第二感测器的输出值之间的差异；比较上述差异与预定临界值；以及当计算的差异大于预定临界值时，确认检测到掩模盒倾斜。在一实施例中，多个感测器包括声音发射器与声音接收器，其设置以测量声波在声波发射器与声音接收器之间移动的时间，其中控制单元设置以计算测量到的移动时间与预期的移动时间之间的差异；比较计算的差异与预定临界值；以及当计算的差异大于预定临界值时，确认检测到掩模盒倾斜。

在一用以装载与卸下掩模盒的装载端，包括：第一装载端支撑物，具有第一l型矩形棱柱的形状；以及第二装载端支撑物，具有第二l型矩形棱柱的形状，其中平面图中的第一装载端支撑物的第一内侧壁与第二内侧壁，以及第二装载端支撑物的第一内侧壁与第二内侧壁定义矩形的四个不同侧边，其中矩形的尺寸等于掩模盒的尺寸；以及光学感测器与锁定装置埋置于装载端中。在一实施例中，第一装载端支撑物具有斜角边缘连接其上表面、第一内侧壁、与第二内侧壁。在一实施例中，第一装载端支撑物的下表面与第二装载端支撑物的下表面位于第一平面中，其中光学感测器与锁定装置包括：第一装载端支撑物中的第一光学发射器、第二装载端支撑物中的第一光学接收器，其中第一光学发射器及第一光学接收器与第一平面隔有第一距离；第一装载端支撑物与第二装载端支撑物的一者中的第二光学发射器；第一装载端支撑物与第二装载端支撑物的另一者中的第二光学接收器，其中第二光学发射器及第二光学接收器与第一平面隔有第二距离，且第二距离小于第一距离；第一装载端支撑物中的第一锁定装置；以及第二装载端支撑物中的第二锁定装置，其中第一锁定装置及第二锁定装置与第一平面隔有第三距离，其中第三距离大于第二距离但小于第一距离。在一实施例中，装载端还包括控制单元耦接至第一光学接收器的第一输出端与第二光学接收器的第二输出端，其中控制单元设置在自装载端卸下掩模盒时，检测掩模盒的上侧掩模盒是否自掩模盒的下侧掩模盒分离；以及执行第一锁定装置与第二锁定装置中至少一者以限制下侧掩模盒移动，以回应检测到的上侧掩模盒自下侧掩模盒分离。在一实施例中，装载端还包括：第一装载端支撑物中的第一锁定装置、第二装载端支撑物中的第二锁定装置、可动基底，其上表面在卸下掩模盒时接触第一装载端支撑物与第二装载端支撑物；以及可动基底上表面上的第一感测器与第二感测器，其中第一感测器与第二感测器设置以检测掩模盒的不平均上拉。

用于光刻制程中的掩模盒的操作方法，包括：自装载端底部上拉掩模盒，且掩模盒承载掩模；检测掩模盒的异常状况；以及启动装载端的一或多个锁定装置以限制掩模盒移动，以回应检测到的异常状况。在一实施例中，异常状况包含掩模盒的上侧掩模盒与下侧掩模盒分离，其中装载端包括第一对光学感测器于装载端的侧壁中，其中装载端包括第二对光学感测器于装载端的侧壁中及第一对光学感测器上；其中检测异常状况的步骤采用第一光学感测器与第二光学感测器的输出值。在一实施例中，异常状况包含掩模盒的不均匀上拉，其中装载端包括第一感测器与第二感测器于装载端底部的上表面上；其中检测异常状况的步骤包括计算第一感测器与第二感测器的输出值差异，并比较输出值差异与预定临界值。

在一实施例中，装载端包括沿着装载端的垂直方向的至少两对光学感测器；沿着装载端的水平方向的至少两个感测器；以及控制单元，其中控制单元采用至少两对光学感测器与至少两个感测器的输出值，以检测掩模盒的异常状况。

上述实施例的特征有利于本技术领域中技术人员理解本发明。本技术领域中技术人员应理解可采用本发明作基础，设计并变化其他制程与结构以完成上述实施例的相同目的及/或相同优点。本技术领域中技术人员亦应理解，这些等效置换并未脱离本发明构思与范围，并可在未脱离本发明的构思与范围的前提下进行改变、替换、或变动。