CN109994403B - 半导体制造设备、气帘装置以及半导体元件的保护方法 - Google Patents

Abstract

一种半导体制造设备，包含一装载腔室、一夹持装置、一驱动机构以及一气帘装置。装载腔室是配置以储存一或多个半导体元件。夹持装置是配置以夹持半导体元件。驱动机构是连接夹持装置，且驱动机构是配置以驱动夹持装置将至少一半导体元件于装载腔室与一处理腔室之间运送。气帘装置是设置于夹持装置上，且气帘装置是配置以提供一气流，以形成一气帘邻近于半导体元件的一表面。

Description

半导体制造设备、气帘装置以及半导体元件的保护方法

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体制造设备，尤其涉及一种利用气帘来保护半导体元件的半导体制造设备与保护方法。

背景技术

近年来，半导体集成电路(semiconductor integrated circuits)经历了指数级的成长。在集成电路材料以及设计上的技术进步下，产生了多个世代的集成电路，其中每一世代较前一世代具有更小更复杂的电路。在集成电路发展的过程中，当几何尺寸(也就是说，工艺中所能产出的最小元件或者线)缩小时，功能密度(也就是说，每一芯片区域所具有的互连装置的数目)通常会增加。一般而言，此种尺寸缩小的工艺可以提供增加生产效率以及降低制造成本的好处，然而，此种尺寸缩小的工艺亦会增加制造与生产集成电路的复杂度。

集成电路是通过一系列的半导体制造机台(简称为制造机台)处理晶片而产出。每个制造机台通常是依据一预先定义或预先决定的工艺程式(process recipe)，在晶片上执行一集成电路制造工作(又称为一制造流程(manufacturing process)或工艺)，其中上述工艺程式界定上述工艺的各种参数。集成电路制造通常使用需要多个在生产上和支援上相关的制造机台来完成多道工艺，例如微影工艺(1ithography)、化学气相沉积(chemicalvapordeposition，CVD)工艺、一物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)工艺、一蚀刻工艺(etching)或离子化金属等离子体工艺(Ionized Metal Plasma，IMP)等等。

在半导体元件制造中，微影工艺扮演了相当重要的角色，其是用于在半导体晶片上形成所需的特定图案。微影工艺的基本步骤包括，形成光刻胶层于半导体晶片表面上，刻印或曝光例如具特定电路布局的图案于光刻胶层上以及通过供应显影液至光刻胶层上以去除光刻胶层的不需要的部分，进而能在半导体晶片上形成所需的特定图案。

虽然现有的半导体制造机台已经可符合上述一般的目的，但这些半导体制造机台及微影工艺仍不能在各方面令人满意。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体制造设备，包含一装载腔室、一夹持装置、一驱动机构以及一气帘装置。装载腔室是配置以储存一或多个半导体元件。夹持装置是配置以夹持半导体元件。驱动机构是连接夹持装置，且驱动机构是配置以驱动夹持装置将至少一半导体元件于装载腔室与一处理腔室之间运送。气帘装置是设置于夹持装置上，且气帘装置是配置以提供一气流，以形成一气帘邻近于半导体元件的一表面。

本发明实施例另提供一种气帘装置，包含一喷气模块以及一气体供应源。喷气模块包含一框体、一基座、一第一流道以及一第二流道。基座是以可移动的方式设置于框体内，基座具有一第一开口以及一第二开口。第一流道是设置于基座内，第一流道的一端是连通于第一开口。第二流道是设置于基座内，第二流道的一端连通于第二开口，且第二流道的另一端连通于第一流道。气体供应源是连通第一流道与第二流道，配置以提供一气体，其中气体经由第二流道与第二开口朝一第二方向喷出，由此产生一抬升力驱动基座朝一第一方向相对于框体移动，并且气体经由第一流道与第一开口朝一第三方向喷出。第一方向实质上相反于第二方向，且第三方向不同于第一方向与第二方向。

本发明实施例还提供一种半导体元件的保护方法，包含以一夹持装置夹持一半导体元件，以从一装载腔室传送至一处理腔室及/或由处理腔室传送至装载腔室。另外，半导体元件的保护方法还包含当半导体元件于装载腔室与处理腔室之间传送时，在夹持装置上提供一气流，以形成一气帘邻近于半导体元件的一表面。

本发明实施例提供一种半导体制造设备，具有一驱动机构驱动一夹持装置来夹持一半导体元件以在一装载腔室与一处理腔室之间运送半导体元件，邻近半导体元件的表面的灰尘或微粒会被气流吹离半导体元件，由此避免灰尘或微粒附着于半导体元件上，进而提升半导体元件的良率。

附图说明

图1为根据本发明一些实施例的一半导体制造设备的示意图。

图2为根据本发明一些实施例的一掩模传输夹持装置以及一气体供应源的示意图。

图3为根据图2的实施例的掩模传输夹持装置、掩模以及喷气模块以Y轴方向观看的示意图。

图4为根据本发明实施例的图2中沿着A-A’线段的剖面示意图。

图5为本发明实施例的图4中喷气模块接收气体供应源的气体后的剖面示意图。

图6为根据本发明另一实施例的掩模传输夹持装置、气体供应源以及一排气槽的示意图。

图7为根据本发明实施例的图6中沿着B-B’线段的剖面示意图。

图8为本发明实施例的图7中吸气模块接收气体供应源的气体后的剖面示意图。

图9与图10为根据本发明另一实施例的一吸气模块于不同状态下的剖面示意图。

图11为根据本发明另一实施例的掩模传输夹持装置、掩模以及气体供应源的示意图。

图12为本发明实施例的图11中的喷气模块与第一侧边结构的部分结构示意图

图13为根据本发明另一实施例的一晶片夹持装置的示意图。

图14为根据本发明一些实施例的一处理腔室的示意图。

图15为根据本发明实施例的图14中沿C-C’线段的剖面示意图。

图16为本发明实施例的半导体元件的保护方法的流程图。

附图标记如下：

100 半导体制造设备

101 装载腔室

1011 掩模载具

102 传输模块

1021 控制电路

1023 驱动机构

103 切换模块

104 传输承载台

105 工艺装置

1051 晶片承载台

105A 微影腔室

105B 光源腔室

105C 阀门

107 控制模块

150 掩模传输夹持装置

152 第一侧边结构

1521 凹槽

1522 表面

154 第二侧边结构

1541 凹槽

156 保护结构

200 掩模

202 表面

250 光源

260 投影光学模块

300 掩模承载台

400 半导体晶片

500 气帘装置

502 喷气模块

502A 喷气模块

502B 喷气模块

504 气体供应源

505 输气管

505A 输气管

506 框体

5061 侧面

5062 底侧

5063 顶侧

507 排气槽

508 基座

5081 顶盖

5082 连接部

5082A 连接部

5083 底部

5084 第一开口

5084A 第一开口

5085 第二开口

5086 第三开口

5087 第四开口

508A 基座

509 排气管路

510 拉伸元件

512 吸气模块

512′ 吸气模块

512A 吸气模块

512B 吸气模块

514 弹簧

600 晶片夹持装置

602 第一侧边结构

604 第二侧边结构

700 处理腔室

702 晶片承载台

704 液体提供装置

7041 喷嘴

706 支架

708 安装架

7082 上框架

7084 下框架

AF 气流

FP1 第一流道

FP2 第二流道

FP3 第三流道

FP4 第四流道

PT 微粒

S100、S102 操作

具体实施方式

以下公开的实施方式或实施例是用于说明或完成本发明的多种不同技术特征，所描述的元件及配置方式的特定实施例是用于简化说明本发明，使公开得以更透彻且完整，以将本公开的范围完整地传达予同领域熟悉此技术者。当然，本公开实施例也可以许多不同形式实施，而不局限于以下所述的实施例。

在下文中所使用的空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，是为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中绘示的方位之外，这些空间相关用词也意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。例如，装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，而在此所使用的空间相关用词也可依此相同解释。此外，若实施例中叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的情况，亦可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使得上述第一特征与第二特征未直接接触的情况。

以下不同实施例中可能重复使用相同的元件标号及/或文字，这些重复是为了简化与清晰的目的，而非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。另外，在附图中，结构的形状或厚度可能扩大，以简化或便于标示。必须了解的是，未特别图示或描述的元件可以本领域技术人士所熟知的各种形式存在。

在进行微影工艺中，例如要进行曝光时，半导体制造机台中的机械手臂会将一掩模(photo mask)由一储存库(library)中取出，并运送到要进行曝光的腔室(掩模级)中。由于运送过程中的空间(或腔室)并非是完全无尘与完全真空，因此在由储存库至掩模级的运送中，空气中可能会有微粒或灰尘掉落到掩模上。因此，在进行后续曝光程序时，微粒或灰尘会造成晶片上图案化的缺陷(defect)，进而影响晶片的良率。

请参考图1，图1为根据本发明一些实施例的一半导体制造设备100的示意图。在某些实施例中，半导体制造设备100可包含一装载腔室101、一传输模块102、一切换模块103、一传输承载台(transferring stage)104、一工艺装置105以及一控制模块107。图1中的半导体制造设备100的元件可以增加或删减，并且本发明不限于此实施例。在某些实施例中，半导体制造设备100可以是一微影工艺系统(lithography processing system)，并且工艺装置105可为一微影装置。半导体制造设备100是配置以使用一光源发出的光来对涂布在一半导体晶片上的光刻胶层进行曝光。半导体制造设备100一般指的是一扫描机(scanner)，可操作来利用相对应的光源以及曝光模式执行微影曝光工艺。

在某些实施例中，半导体制造设备100可进一步包含一半导体元件(例如一掩模200)，半导体元件是被配置以于工艺装置105内进行曝光工艺。装载腔室101是配置以由一掩模载具(carrier)1011载入到传输模块102，或是由传输模块102卸载到掩模载具1011上。在某些实施例中，装载腔室101可以放置两个掩模载具1011，但装载腔室101可放置的掩模载具1011的数目不限于此实施例。在某些实施例中，两个掩模载具1011的其中一者是可配置以装载将要被传输到传输模块102的一掩模200，而另一掩模载具1011是可配置以装载将要由传输模块102卸载的另一掩模200。

传输模块102是配置以在装载腔室101与切换模块103之间运送掩模200。在某些实施例中，传输模块102是设置于装载腔室101与切换模块103之间，并且传输模块102可包含一控制电路1021、一驱动机构1023以及一掩模传输夹持装置150。掩模传输夹持装置150是连接于驱动机构1023并配置以夹持掩模200，而控制电路1021是配置以产生一电子信号至驱动机构1023，由此控制驱动机构1023来传送掩模200。在某些实施例中，驱动机构1023可为一机械手臂，并且例如可以是一六轴机械手臂(six-axis robot manipulator)，配置以夹持掩模200。

再者，于某些实施例中，切换模块103是配置以夹持将要移入至传输承载台104的一掩模200以及夹持另一由传输承载台104移出的掩模200。另外，于某些实施例中，传输承载台104是配置以进一步将掩模200运送至工艺装置105内，以利用紫外光(ultraviolet，UV)、深紫外光(deep ultraviolet，DUV)或极紫外光(extreme ultraviolet，EUV)来进行微影工艺。

在某些实施例中，如图1所示，控制模块107是配置以控制半导体制造设备100中各个装置与元件的操作。在某些实施例中，控制模块107可为一电脑，且可与半导体制造设备100中的各个装置与元件通过导线或无线通讯网路的方式进行沟通。举例来说，控制模块107是电性连接于切换模块103以及传输承载台104，使得切换模块103与传输承载台104的操作可被控制模块107所控制。此外，在某些实施例中，控制电路1021与控制模块107也可整合为一控制单元。

于某些实施例中，控制模块107可包含一处理器以及一储存电路(处理器与储存电路未于图中表示)。储存电路可为一随机存取记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪记忆体(flash memory)、唯读记忆体(Read-Only Memory，ROM)、可抹除可规化唯读记忆体(EPROM)、电子抹除式可复写唯读记忆体(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、暂存器、硬碟、可携式硬碟、光碟唯读记忆体(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或在此领域习的技术中任何其它电脑可读取的储存媒体格式。另外，储存电路可储存有配置以控制半导体制造设备100中各个装置或元件的程式以及相关资料。

如图1所示，工艺装置105可包含一微影腔室105A(或称为处理腔室)以及一光源腔室105B，并且微影腔室105A与光源腔室105B是可通过一阀门105C彼此连通。微影腔室105A可包含一掩模承载台300、一晶片承载台1051以及一投影光学模块260(或称为投影光学盒(projection optics box，POB))。掩模承载台300是配置以接收并夹持掩模200，而晶片承载台1051是配置以接收并夹持一半导体晶片400。

在某些实施例中，光源腔室105B内设置有一光源250，配置以发出一极紫外光。极紫外光是穿过阀门105C并且被掩模200反射到半导体晶片400上，由此将掩模200上的图案刻画到半导体晶片400上。投影光学模块260是可设置在极紫外光的移动路径上。举例来说，于此实施例中，投影光学模块260是可设置在掩模200与半导体晶片400之间，但不限于此实施例的设置位置。

再者，光源250是配置以产生波长范围介于1nm与100nm之间的射线。在一特定的例子中，光源250产生波长约为13.5nm的极紫外光。因此，光源250也可称为极紫外光光源。在另一实施例中，投影光学模块260也可设置于掩模200与光源250之间，并且光源250所产生的光线也不限于极紫外光。举例来说，光源250也可包含例如一紫外光光源或一深紫外光光源。

请参考图2，图2为根据本发明一些实施例的一掩模传输夹持装置(也可称为夹持装置)150以及一气体供应源504的示意图。如图2所示，掩模传输夹持装置150是配置以夹持一掩模200。在某些实施例中，掩模传输夹持装置150可包含一定位部151以及两个夹持结构(第一侧边结构152与第二侧边结构154)。第一侧边结构152与第二侧边结构154是配置以夹持掩模200的两侧边，而定位部151是配置以当掩模200放置于掩模传输夹持装置150上时抵住掩模200，以使掩模200能稳定地被第一侧边结构152与第二侧边结构154所夹持。

另外，掩模传输夹持装置150可还包含两个保护结构156，分别设置于第一侧边结构152与第二侧边结构154的外侧，以使掩模200位于两个保护结构156之间。因此，在运送掩模200的过程中，保护结构156可保护掩模200，以避免掩模200与半导体制造设备100内的其他元件碰撞而造成损坏。

再者，于某些实施例中，半导体制造设备100可包含有一气帘装置500，设置于掩模传输夹持装置150上，气帘装置500可包含一或多个喷气模块502以及气体供应源504。于图2中的实施例中，喷气模块502是设置于第一侧边结构152上，但不限于此，于其他实施例中，喷气模块502也可设置于第二侧边结构154上。

在某些实施例中，气体供应源504可提供一气体，例如不会影响掩模200结构的气体如氮气或氩气，并且气体供应源504可通过一或多个输气管505连通于喷气模块502，以提供气体经由喷气模块502喷出一气流AF，例如以图2中所示由第一侧边结构152朝向第二侧边结构154方向喷出(沿X轴方向)，使得多个喷气模块502喷出的多个气流AF构成一气帘，并且气帘是邻近或贴近于掩模200的一表面202。

再同时参考图3，图3为根据图2的实施例的掩模传输夹持装置150、掩模200以及喷气模块502以Y轴方向观看的示意图。如图3所示，喷气模块502可连续地由掩模200上方的一侧朝掩模200上方的另一侧提供气流AF，使得在运送掩模200的过程中，掩模200上方的灰尘或微粒PT会被气流AF吹离掩模200，以避免微粒PT附着于掩模200上，影响后续工艺的良率。可以理解的是，由于多个喷气模块502喷出的气流AF所形成的气帘是邻近于掩模200的表面202(如图3所示)，因此即使掩模200原先在表面202上已附着有灰尘或是微粒PT，气流AF也可将其吹离表面202。

另外，值得注意的是，由于掩模200在半导体制造设备100的传送过程中可能会因环境的影响而有热胀冷缩现象产生且造成结构上的形变，因此在某些实施例中，图2的气体供应源504与喷气模块502之间可设置有一热交换器(图中未表示)，所述热交换器可被配置以控制流入喷气模块502的气体的温度，例如为22度C。因此，喷气模块502喷出的气流AF的温度可维持在一固定温度(例如22度C)，由此使邻近气流AF的掩模200也可在运送过程中维持在约22度C的固定温度，故可以避免掩模200热胀冷缩的现象产生，进而影响后续图案化的精准度。

请参考图4与图5，图4为根据本发明实施例的图2中沿着A-A’线段的剖面示意图，图5为本发明实施例的图4中喷气模块502接收气体供应源504的气体后的剖面示意图。如图所示，第一侧边结构152形成有一凹槽1521，并且喷气模块502是埋设于掩模传输夹持装置150的第一侧边结构152的凹槽1521内。于某些实施例中，喷气模块502包含有一框体506以及一基座508，框体506是埋设于第一侧边结构152的凹槽1521内，而基座508是以可相对于框体506移动的方式设置于框体506内。

如图4所示，基座508可具有一顶盖5081、一连接部5082以及一底部5083，连接部5082是配置以连接顶盖5081与底部5083。于此实施例中，连接部5082可形成有一第一开口5084朝向X轴方向，而底部5083可形成有两个第二开口5085，朝向-Z轴方向。再者，于此实施例中，喷气模块502可进一步包含一第一流道FP1与两个第二流道FP2，设置于基座508内。第一流道FP1的一端是连通于第一开口5084且另一端是经由输气管505连通至气体供应源504。第二流道FP2的一端是连通于第二开口5085，且第二流道FP2的另一端是连通于第一流道FP1。

当气体供应源504提供气体时，气体是经由输气管505进入第一流道FP1以及第二流道FP2内，接着气体再经由第二开口5085朝一第二方向(-Z轴方向)喷出，也就是如图5中箭头所示的方向向下喷出，由此产生一抬升力驱动基座508朝一第一方向(Z轴方向)相对于框体506移动至如图5所示的位置。当连接部5082沿Z轴移动并由凹槽1521露出时，气体便会经由第一流道FP1与第一开口5084朝一第三方向(X轴方向)喷出。于此实施例中，第一方向是实质上相反于第二方向，且第三方向是不同于第一方向与第二方向。

当气体供应源504停止供应气体时，基座508便会因重力而朝第二方向(-Z轴方向)移动而回到如图4所示的位置。于某些实施例中，喷气模块502可进一步包含一或多个拉伸元件510(弹性元件)。如图5所示，拉伸元件510是设置于基座508的底部5083与框体506的一底侧5062之间。拉伸元件510是被配置以提供一拉伸力，以于气体供应源504停止供应气体时拉动基座508朝框体506移动，以使基座508回到框体506内。

值得注意的是，当基座508回到框体506内如图4的位置时，基座508的顶盖5081是与第一侧边结构152的表面1522齐平。因此，当掩模200在放置于掩模传输夹持装置150的过程中，控制模块107可控制气体供应源504不提供气体给喷气模块502，基座508不会凸出于表面1522，由此避免掩模200与基座508碰撞的问题。在掩模200稳定地放置于掩模传输夹持装置150上后，控制模块107可再控制气体供应源504提供气体给喷气模块502。

再者，于某些实施例中，基座508的底部5083与框体506的侧面5061之间可设置有一轨道(例如线性滑轨或是滚珠滑轨，图中未表示)，以使基座508能更平顺地沿着Z轴方向相对于框体506移动。

另外，于此实施例中，第一流道FP1与第二流道FP2是实体的管状体，埋设于基座508内，而在其他实施例中，第一流道FP1与第二流道FP2可直接形成于基座508内，例如利用射出成形的方式形成于基座508内。

请参考图6，图6为根据本发明另一实施例的掩模传输夹持装置150、气体供应源504以及一排气槽507的示意图。此实施例与图2的实施例相似，其差异在于本实施例的气帘装置500还包含多个吸气模块512，设置于第二侧边结构154上。吸气模块512的数目与位置是对应于喷气模块502，且其数目与位置并不限于图6中的实施例。吸气模块512是通过另一输气管505A连通于气体供应源504，且气体供应源504是选择地提供气体给吸气模块512。吸气模块512是被配置以接收喷气模块502所喷出的气流AF，并通过一排气管路509将气体排至排气槽507。

通过图6的实施例的设计，可以使得位于掩模200上方的灰尘或微粒可以被吸气模块512接收并排到排气槽507，因此可进一步减少微粒掉落至掩模200的可能性。于某些实施例中，排气槽507可为半导体制造设备100中的一槽体。于另一实施例中，排气槽507可为半导体制造设备100外部的环境。

值得注意的是，此实施例中的多个喷气模块502是可通过设置于第一侧边结构152内的一第一连通管道(图中未表示)而彼此连通，最后再由图6中最下方的喷气模块502通过输气管505连通至气体供应源504。相似地，多个吸气模块512是可通过设置于第二侧边结构154内的一第二连通管道(图中未表示)而彼此连通，最后再由图6中最下方的吸气模块512通过排气管路509连通至排气槽507。

另外，于其他实施例中，喷气模块502与吸气模块512是可以交替方式排列设置。举例来说，图6中的第一侧边结构152上的第2、4、6、8个喷气模块502可替换为吸气模块512，而第二侧边结构154上的第2、4、6、8个吸气模块512可替换为喷气模块502。喷气模块502与吸气模块512的配置方式可根据实际需求进行调整或变换。

图7为根据本发明实施例的图6中沿着B-B’线段的剖面示意图，图8为本发明实施例的图7中吸气模块512接收气体供应源504的气体后的剖面示意图。相似于喷气模块502，吸气模块512亦包含有框体506以及基座508，框体506是埋设于第二侧边结构154的一凹槽1541内，而基座508是以可相对于框体506移动的方式设置于框体506内。于此实施例中，连接部5082可形成有一第三开口5086朝向-X轴方向，而底部5083可形成有两个第四开口5087，朝向-Z轴方向。喷气模块502可进一步包含一第三流道FP3与两个第四流道FP4，设置于基座508内。第三流道FP3的一端是连通于第三开口5086且另一端是经由排气管路509连通至排气槽507。第四流道FP4的一端是连通于第四开口5087，且第四流道FP4的另一端是通过输气管505A连通至气体供应源504。

当气体供应源504提供气体时，气体是经由输气管505A进入两个第四流道FP4内，接着气体再经由两个第四开口5087朝第二方向(-Z轴方向)喷出，也就是如图8中箭头所示的方向向下喷出，由此产生一抬升力驱动基座508朝第一方向(Z轴方向)相对于框体506由图7的位置移动至如图8所示的位置。当连接部5082沿Z轴移动并由凹槽1541露出时，第三开口5086便可接收来自相对应的喷气模块502喷出的气流AF，并且同时通过排气管路509传送到排气槽507。值得注意的是，底部5083可作为一挡止部，当基座508移动至图8的位置时，底部5083会抵接于框体506，以避免基座508脱离框体506。

当气体供应源504停止供应气体时，基座508便会因重力而朝第二方向(-Z轴方向)移动而回到如图7所示的位置。于某些实施例中，吸气模块512可进一步包含一或多个弹簧514(弹性元件)。如图7所示，弹簧514是设置于基座508的底部5083与框体506的一顶侧5063之间。所述弹簧514是被配置以提供一弹性力，以于气体供应源504停止供应气体时推动基座508朝框体506移动，以使基座508回到框体506内。

通过此实施例的吸气模块512的设计，当气体供应源504一起提供气体给喷气模块502与吸气模块512时，喷气模块502与吸气模块512可一起被驱动而分别凸出于第一侧边结构152与第二侧边结构154，并且形成气帘以防止微粒掉落至掩模200上。

请参考图9与图10，图9与图10为根据本发明另一实施例的一吸气模块512′于不同状态下的剖面示意图。吸气模块512′与吸气模块512的结构相似，两者的差异在于吸气模块512′的底部5083的两个第四开口5087是朝向框体506的顶侧5063(沿着X轴方向)，并且两个拉伸元件510是设置于底部5083与框体506的顶侧5063之间。另外，控制模块107是可控制气体供应源504于不同的时间点提供气体给前述喷气模块502与吸气模块512′。举例来说，当气体供应源504提供气体给喷气模块502时，气体供应源504不会提供气体经由输气管505A至吸气模块512′。因此，此时拉伸元件510会拉动基座508朝第一方向(Z轴方向)相对于框体506由图9的位置移动至如图10所示的位置，使得第三开口5086便可接收来自相对应的喷气模块502喷出的气流AF，并且同时通过排气管路509传送到排气槽507。

反之，当气体供应源504停止供应气体给喷气模块502并且提供气体给吸气模块512′时，气体会经由两个第四开口5087朝第一方向(Z轴方向)喷出，由此产生一推力驱动基座508朝第二方向(-Z轴方向)相对于框体506由图10的位置移动而回到如图9所示的位置。

请参考图11与图12，图11为根据本发明另一实施例的掩模传输夹持装置150以及气体供应源504的示意图，图12为本发明实施例的图11中的一喷气模块502A与第一侧边结构152的部分结构示意图。此实施例与图6的实施例相似，差异在于此实施例的气帘装置500是包含具有长条形结构的喷气模块502A以及一吸气模块512A，分别设置于第一侧边结构152与第二侧边结构154，并且喷气模块502A与吸气模块512A是分别对应于第一侧边结构152与第二侧边结构154的形状。此实施例的喷气模块502A以及吸气模块512A的内部结构与前述实施例的喷气模块502以及吸气模块512的结构相似。举例来说，喷气模块502A于XZ平面上的剖视图可与图4相似，而吸气模块512A于XZ平面上的剖视图可与图7相似。

如图12所示，喷气模块502A的基座508A的结构是沿着Y轴方向延伸。基座508A的连接部5082A具有一长条形的第一开口5084A，当气体供应源504提供气体给喷气模块502A时，气体便会经由底部5083A内的第二流道(图中未表示)朝-Z轴喷出以提供抬升力使基座508朝Z轴方向移动，并且气体也会经由第一流道(图中未表示)由第一开口5084A朝X轴方向喷出气流AF。相似地，图11中的吸气模块512A也可具有一长条形的第三开口(图中未表示)，配置以接收来自吸气模块512A的气流AF，接着再将气体经由排气管路509导出至排气槽507。

通过本实施例的结构设计，喷气模块502A可由长条形的第一开口5084A提供气流AF，以形成更紧密的气帘，因此进一步增加了气帘装置500保护掩模200的能力。

请参考图13，图13为根据本发明另一实施例的一晶片夹持装置600的示意图。于此实施例中，晶片夹持装置600为配置以夹持半导体晶片400的夹持装置，并且晶片夹持装置600上具有一第一侧边结构602以及一第二侧边结构604。于某些实施例中，第一侧边结构602上可设置有一喷气模块502B，其结构相似于喷气模块502A，差异在于喷气模块502B是可由可挠性金属或可挠性塑胶材质制成，使得喷气模块502A可对应于第一侧边结构602的弯曲形状。

另外，第二侧边结构604上也可设置一吸气模块512B，配置以接收喷气模块502B所喷出的气流AF。于此实施例中，吸气模块512B也可由可挠性金属或可挠性塑胶材质制成，使得吸气模块512B可对应于第二侧边结构604的弯曲形状。如图13所示，喷气模块502B可由一长条形开口(图中未表示)喷出一片状气流，以形成更紧密的气帘，提供给半导体晶片400更大范围的保护。

请参考图14与图15，图14为根据本发明一些实施例的一处理腔室700的示意图，图15为根据本发明实施例的图14中沿C-C’线段的剖面示意图。于此实施例中，处理腔室700可为半导体制造设备100中的另一个腔室(未于图1中表示)。处理腔室700可包含有一晶片承载台702、一液体提供装置704以及一支架706。晶片承载台702上设置有半导体晶片400，例如是以静电吸附的方式固定于晶片承载台702上。在某些实施例中，液体提供装置704是经由一喷嘴7041提供光刻胶剂或显影剂于半导体晶片400上。当光刻胶剂或显影剂滴在半导体晶片400上时，晶片承载台702可带动半导体晶片400旋转，以使光刻胶剂或显影剂均匀地涂布于半导体晶片400上。

值得注意的是，于此实施例中，支架706上可设置有多个喷气模块502，以提供多个气流AF沿着图14中的箭头方向流过半导体晶片400朝向液体提供装置704的一表面上方。因此，在光刻胶剂或显影剂涂布于半导体晶片400的过程中，气流AF可以保护半导体晶片400以避免处理腔室700中的灰尘或微粒掉落至半导体晶片400上。

如图15所示，喷气模块502是通过一安装架708安装于支架706上。于此实施例中，安装架708可包含一上框架7082以及一U形的下框架7084，并且上框架7082是可通过螺丝等锁固元件710固定于下框架7084，使得安装架708可安装于支架706上。另外，喷气模块502的框体506是可固定地设置于上框架7082上，例如是以卡合或锁固的方式固定于其上。基于喷气模块502与安装架708的设计，可使得喷气模块502可以便利地安装于邻近于半导体元件的结构上，以提供气流来保护半导体元件(如晶片或掩模等)。安装架708的结构与形状不限于此实施例，可根据实际要安装的结构的形状进行修改或变更。

请参考图16，图16为本发明实施例的半导体元件(如掩模200或半导体晶片400)的保护方法的流程图。在步骤S100中，驱动机构1023驱动一夹持装置(例如掩模传输夹持装置150)以夹持一半导体元件，以由装载腔室101传送至一处理腔室(如微影腔室105A)及/或由处理腔室传送至装载腔室101，其中装载腔室101可储存有多个半导体元件(例如掩模200)。再者，在步骤S102中，当半导体元件于装载腔室101与处理腔室之间传送时，在夹持装置上提供一气流，以形成一气帘邻近或贴近于半导体元件的一表面，由此避免半导体制造设备100中或是半导体制造设备100所处环境中的灰尘或微粒掉落至半导体元件上。

本发明实施例提供一种半导体制造设备100，具有一驱动机构驱动一夹持装置来夹持一半导体元件以在一装载腔室与一处理腔室之间运送半导体元件。再者，在运送半导体元件的过程中，半导体制造设备100可包含有一气帘装置500，气帘装置500的一喷气模块是设置于夹持装置上并位于半导体元件的一侧，并且气帘装置500被配置以提供一气流，以形成一气帘邻近于半导体元件的一表面。因此，邻近半导体元件的表面的灰尘或微粒会被气流吹离半导体元件，由此避免灰尘或微粒附着于半导体元件上，进而提升半导体元件的良率。

另外，于某些实施例中，气帘装置500可还包含一吸气模块，设置于夹持装置上且位于半导体元件的另一侧。吸气模块可配置以接收邻近于半导体元件的表面的灰尘或微粒并排到排气槽507，因此可进一步减少灰尘或微粒掉落至半导体元件上的可能性。

本发明实施例的气帘装置500是可设置于任何配置以承载半导体元件的装置上，因此不论是在运送半导体元件的过程中或是对半导体元件进行处理时(例如在晶片上涂布光刻胶剂时)，气帘装置500皆可提供气帘来保护半导体元件，以避免灰尘或微粒掉落至半导体元件上。因此，基于本发明实施例的气帘装置500的设计，具有气帘装置500的半导体制造设备100可有效地增加半导体元件的制造良率。

本发明实施例提供一种半导体制造设备，包含一装载腔室、一夹持装置、一驱动机构以及一气帘装置。装载腔室是配置以储存一或多个半导体元件。夹持装置是配置以夹持半导体元件。驱动机构是连接夹持装置，且驱动机构是配置以驱动夹持装置将至少一半导体元件于装载腔室与一处理腔室之间运送。气帘装置是设置于夹持装置上，且气帘装置是配置以于提供一气流，以形成一气帘邻近于半导体元件的一表面。

根据一些实施例，夹持装置具有一第一侧边结构以及一第二侧边结构，且气帘装置包含至少一喷气模块，喷气模块设置于第一侧边结构并朝向第二侧边结构喷出气流。

根据一些实施例，气帘装置还包含一吸气模块，设置于第二侧边结构，配置以接受喷气模块喷出的气流。喷气模块与吸气模块具有一长条形结构，分别对应于夹持装置的第一侧边结构与第二侧边结构的形状。

根据一些实施例，气帘装置包含多个喷气模块以及多个吸气模块，以交错排列方式设置于第一侧边结构以及第二侧边结构，且吸气模块配置以分别接收喷气模块所喷出的气流。

根据一些实施例，喷气模块具有一框体、一基座、一第一流道以及一第二流道。框体是埋设于夹持装置内。基座是以可移动的方式设置于框体内，基座具有一第一开口以及一第二开口。第一流道是设置于基座内，第一流道的一端是连通于第一开口且另一端连通至一气体供应源。第二流道是设置于基座内，第二流道的一端连通于第二开口，且第二流道的另一端连通于第一流道。

根据一些实施例，喷气模块还包含一弹性元件。弹性元件是设置于基座的一底部以及框体之间，弹性元件是配置以提供拉伸力以驱动基座朝框体移动。

根据一些实施例，吸气模块具有一框体、一基座、一第三流道以及一第四流道。框体埋设于夹持装置内。基座是以可移动的方式设置于框体内，基座具有一第三开口以及一第四开口。第三流道是设置于基座内，第三流道的一端是连通于第三开口，其中第三开口配置以接受喷气模块喷出的气流。第四流道是设置于基座内，第四流道的一端连通于第四开口，且第四流道的另一端连通于一气体供应源。

根据一些实施例，基座包含一挡止部，且吸气模块还包含一弹性元件，设置于挡止部以及框体之间。

本发明实施例另提供一种气帘装置，包含一喷气模块以及一气体供应源。喷气模块包含一框体、一基座、一第一流道以及一第二流道。基座是以可移动的方式设置于框体内，基座具有一第一开口以及一第二开口。第一流道是设置于基座内，第一流道的一端是连通于第一开口。第二流道是设置于基座内，第二流道的一端连通于第二开口，且第二流道的另一端连通于第一流道。气体供应源是连通第一流道与第二流道，配置以提供一气体，其中气体经由第二流道与第二开口朝一第二方向喷出，由此产生一抬升力驱动基座朝一第一方向相对于框体移动，并且气体经由第一流道与第一开口朝一第三方向喷出。第一方向实质上相反于第二方向，且第三方向不同于第一方向与第二方向。

本发明实施例另提供一种半导体元件的保护方法，包含以一夹持装置夹持一半导体元件，以从一装载腔室传送至一处理腔室及/或由处理腔室传送至装载腔室。另外，半导体元件的保护方法还包含当半导体元件于装载腔室与处理腔室之间传送时，在夹持装置上提供一气流，以形成一气帘邻近于半导体元件的一表面。

以上虽然详细描述了实施例及它们的优势，但应该理解，在不背离所附权利要求书限定的本公开实施例的精神和范围的情况下，对本公开实施例可作出各种变化、替代和修改。此外，本申请的范围不旨在限制于说明书中所述的工艺、机器、制造、物质组成、工具、方法和步骤的特定实施例。作为本领域的普通技术人员将容易地从本公开实施例中理解，根据本公开实施例，可以利用现有的或今后将被开发的、执行与在本公开所述的对应实施例基本相同的功能或实现基本相同的结果的工艺、机器、制造、物质组成、工具、方法或步骤。因此，所附权利要求书旨在将这些工艺、机器、制造、物质组成、工具、方法或步骤包括它们的范围内。此外，每一个权利要求构成一个单独的实施例，且不同权利要求和实施例的组合都在本公开的范围内。

Claims (8)

1.一种半导体制造设备，包含：

一装载腔室，配置以储存一或多个半导体元件；

一夹持装置，配置以夹持该半导体元件；

一驱动机构，连接该夹持装置，该驱动机构是配置以驱动该夹持装置将至少一半导体元件于该装载腔室与一处理腔室之间运送；以及

一气帘装置，设置于该夹持装置上，该气帘装置是配置以提供一气流，以形成一气帘邻近于该半导体元件的一表面；

其中该夹持装置具有一第一侧边结构以及一第二侧边结构，且该气帘装置包含至少一喷气模块，设置于该第一侧边结构并朝向该第二侧边结构喷出该气流；

其中该喷气模块具有：

一框体，埋设于该夹持装置内；

一基座，以可移动的方式设置于该框体内，该基座具有一第一开口以及一第二开口；

一第一流道，设置于该基座内，该第一流道的一端连通于该第一开口且另一端连通至一气体供应源；以及

一第二流道，设置于该基座内，该第二流道的一端连通于该第二开口，且该第二流道的另一端连通于该第一流道。

2.如权利要求1所述的半导体制造设备，其中该气帘装置还包含一吸气模块，设置于该第二侧边结构，配置以接受该喷气模块喷出的该气流；

其中该喷气模块与该吸气模块具有一长条形结构，分别对应于该夹持装置的该第一侧边结构与该第二侧边结构的形状。

3.如权利要求1所述的半导体制造设备，其中该气帘装置包含多个喷气模块以及多个吸气模块，以交错排列方式设置于该第一侧边结构以及该第二侧边结构，且多个所述吸气模块配置以分别接收多个所述喷气模块所喷出的该气流。

4.如权利要求1所述的半导体制造设备，其中该喷气模块还包含：

一弹性元件，设置于该基座的一底部以及该框体之间，该弹性元件是配置以提供拉伸力以驱动该基座朝该框体移动。

5.如权利要求2至3任一项所述的半导体制造设备，其中该吸气模块具有：

一框体，埋设于该夹持装置内；

一基座，以可移动的方式设置于该框体内，该基座具有一第三开口以及一第四开口；

一第三流道，设置于该基座内，该第三流道的一端连通于该第三开口，其中该第三开口配置以接受该喷气模块喷出的该气流；以及

一第四流道，设置于该基座内，该第四流道的一端连通于该第四开口，且该第四流道的另一端连通于一气体供应源。

6.如权利要求5所述的半导体制造设备，其中该基座包含一挡止部，且该吸气模块还包含一弹性元件，设置于该挡止部以及该框体之间。

7.一种气帘装置，包含：

一喷气模块，包含：

一框体；

一基座，以可移动的方式设置于该框体内，该基座具有一第一开口以及一第二开口；

一第一流道，设置于该基座内，该第一流道的一端连通于该第一开口；以及

一第二流道，设置于该基座内，该第二流道的一端连通于该第二开口，且该第二流道的另一端连通于该第一流道；以及

一气体供应源，连通该第一流道与该第二流道，配置以提供一气体，其中该气体经由该第二流道与该第二开口朝一第二方向喷出，由此产生一抬升力驱动该基座朝一第一方向相对于该框体移动，并且该气体经由该第一流道与该第一开口朝一第三方向喷出；

其中，该第一方向实质上相反于该第二方向，且该第三方向不同于该第一方向与该第二方向。

8.一种半导体元件的保护方法，包含：

以一夹持装置夹持一半导体元件，以由一装载腔室传送至一处理腔室及/或由该处理腔室传送至该装载腔室；以及

当该半导体元件于该装载腔室与该处理腔室之间传送时，藉由在该夹持装置上的一气帘装置提供一气流，以形成一气帘邻近于该半导体元件的一表面；

其中该气帘装置包含至少一喷气模块具有：

一框体，埋设于该夹持装置内；

一基座，以可移动的方式设置于该框体内，该基座具有一第一开口以及一第二开口；

一第一流道，设置于该基座内，该第一流道的一端连通于该第一开口且另一端连通至一气体供应源；以及

一第二流道，设置于该基座内，该第二流道的一端连通于该第二开口，且该第二流道的另一端连通于该第一流道。

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