TW201931486A - 半導體製造設備、氣簾裝置以及半導體元件的保護方法 - Google Patents

Abstract

一種半導體製造設備，包含一裝載腔室、一夾持裝置、一驅動機構以及一氣簾裝置。裝載腔室是配置以儲存一或多個半導體元件。夾持裝置是配置以夾持半導體元件。驅動機構是連接夾持裝置，且驅動機構係配置以驅動夾持裝置將至少一半導體元件於裝載腔室與一處理腔室之間運送。氣簾裝置是設置於夾持裝置上，且氣簾裝置係配置以於提供一氣流，以形成一氣簾鄰近於半導體元件之一表面。

Description

半導體製造設備、氣簾裝置以及半導體元件的保護方法

本發明係關於一種半導體製造設備，特別係關於一種利用氣簾來保護半導體元件的半導體製造設備與保護方法。

近年來，半導體積體電路(semiconductor integrated circuits)經歷了指數級的成長。在積體電路材料以及設計上的技術進步下，產生了多個世代的積體電路，其中每一世代較前一世代具有更小更複雜的電路。在積體電路發展的過程中，當幾何尺寸(亦即，製程中所能產出的最小元件或者線)縮小時，功能密度(亦即，每一晶片區域所具有的互連裝置的數目)通常會增加。一般而言，此種尺寸縮小的製程可以提供增加生產效率以及降低製造成本的好處，然而，此種尺寸縮小的製程亦會增加製造與生產積體電路的複雜度。

積體電路，是藉由一系列的半導體製造機台(簡稱為製造機台)處理晶圓而產出。每個製造機台通常是依據一預先定義或預先決定的製程程式(process recipe)，在晶圓上執行一積體電路製造工作(又稱為一製造流程(manufacturing process)或製程)，其中上述製程程式界定上述製程的各種參數。積體電路製造通常使用需要多個在生產上和支援上相關的製造機台來完成多道製程，例如微影製程(lithography)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)製程、一物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)製程、一蝕刻製程(etching)或離子化金屬電漿製程(Ionized Metal Plasma，IMP)等等。

在半導體元件製造中，微影製程扮演了相當重要的角色，其係用於在半導體晶圓上形成所需的特定圖案。微影製程之基本步驟包括，形成光阻層於半導體晶圓表面上，刻印或曝光例如具特定電路布局之圖案於光阻層上，以及藉由供應顯影液至光阻層上以去除光阻層之不需要的部分，進而能在半導體晶圓上形成所需的特定圖案。

雖然現有的半導體製造機台已經可符合上述一般之目的，但這些半導體製造機台及微影製程仍不能在各方面令人滿意。

本發明實施例提供一種半導體製造設備，包含一裝載腔室、一夾持裝置、一驅動機構以及一氣簾裝置。裝載腔室是配置以儲存一或多個半導體元件。夾持裝置是配置以夾持半導體元件。驅動機構是連接夾持裝置，且驅動機構係配置以驅動夾持裝置將至少一半導體元件於裝載腔室與一處理腔室之間運送。氣簾裝置是設置於夾持裝置上，且氣簾裝置係配置以於提供一氣流，以形成一氣簾鄰近於半導體元件之一表面。

本發明實施例另提供一種氣簾裝置，包含一噴氣模組以及一氣體供應源。噴氣模組包含一框體、一基座、一第一流道以及一第二流道。基座是以可移動之方式設置於框體內，基座具有一第一開口以及一第二開口。第一流道是設置於基座內，第一流道之一端是連通於第一開口。第二流道是設置於基座內，第二流道之一端連通於第二開口，且第二流道之另一端連通於第一流道。氣體供應源是連通第一流道與第二流道，配置以提供一氣體，其中氣體係經由第二流道與第二開口朝一第二方向噴出，藉以產生一抬升力驅動基座朝一第一方向相對於框體移動，並且氣體係經由第一流道與第一開口朝一第三方向噴出。第一方向實質上相反於第二方向，且第三方向不同於第一方向與第二方向。

本發明實施例更提供一種半導體元件的保護方法，包含以一夾持裝置夾持一半導體元件，以從一裝載腔室傳送至一處理腔室及/或由處理腔室傳送至裝載腔室。另外，半導體元件的保護方法更包含當半導體元件於裝載腔室與處理腔室之間傳送時，在夾持裝置上提供一氣流，以形成一氣簾鄰近於半導體元件之一表面。

100‧‧‧半導體製造設備

101‧‧‧裝載腔室

1011‧‧‧光罩載具

102‧‧‧傳輸模組

1021‧‧‧控制電路

1023‧‧‧驅動機構

103‧‧‧切換模組

104‧‧‧傳輸承載台

105‧‧‧製程裝置

1051‧‧‧晶圓承載台

105A‧‧‧微影腔室

105B‧‧‧光源腔室

105C‧‧‧閥門

107‧‧‧控制模組

150‧‧‧光罩傳輸夾持裝置

152‧‧‧第一側邊結構

1521‧‧‧凹槽

1522‧‧‧表面

154‧‧‧第二側邊結構

1541‧‧‧凹槽

156‧‧‧保護結構

200‧‧‧光罩

202‧‧‧表面

250‧‧‧光源

260‧‧‧投影光學模組

300‧‧‧光罩承載台

400‧‧‧半導體晶圓

500‧‧‧氣簾裝置

502‧‧‧噴氣模組

502A‧‧‧噴氣模組

502B‧‧‧噴氣模組

504‧‧‧氣體供應源

505‧‧‧輸氣管

505A‧‧‧輸氣管

506‧‧‧框體

5061‧‧‧側面

5062‧‧‧底側

5063‧‧‧頂側

507‧‧‧排氣槽

508‧‧‧基座

5081‧‧‧頂蓋

5082‧‧‧連接部

5082A‧‧‧連接部

5083‧‧‧底部

5084‧‧‧第一開口

5084A‧‧‧第一開口

5085‧‧‧第二開口

5086‧‧‧第三開口

5087‧‧‧第四開口

508A‧‧‧基座

509‧‧‧排氣管路

510‧‧‧拉伸元件

512‧‧‧吸氣模組

512'‧‧‧吸氣模組

512A‧‧‧吸氣模組

512B‧‧‧吸氣模組

514‧‧‧彈簧

600‧‧‧晶圓夾持裝置

602‧‧‧第一側邊結構

604‧‧‧第二側邊結構

700‧‧‧處理腔室

702‧‧‧晶圓承載台

704‧‧‧液體提供裝置

7041‧‧‧噴嘴

706‧‧‧支架

708‧‧‧安裝架

7082‧‧‧上框架

7084‧‧‧下框架

AF‧‧‧氣流

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

第1圖為根據本發明一些實施例之一半導體製造設備之示意圖。

第2圖為根據本發明一些實施例之一光罩傳輸夾持裝置以及一氣體供應源之示意圖。

第3圖為根據第2圖之實施例之光罩傳輸夾持裝置、光罩以及噴氣模組以Y軸方向觀看之示意圖。

第4圖為根據本發明實施例之第2圖中沿著A-A’線段的剖面示意圖。

第5圖為本發明實施例之第4圖中噴氣模組接收氣體供應源之氣體後之剖面示意圖。

第6圖為根據本發明另一實施例之光罩傳輸夾持裝置、氣體供應源以及一排氣槽之示意圖。

第7圖為根據本發明實施例之第6圖中沿著B-B’線段的剖面示意圖。

第8圖為本發明實施例之第7圖中吸氣模組接收氣體供應源之氣體後之剖面示意圖。

第9圖與第10圖為根據本發明另一實施例之一吸氣模組於不同狀態下之剖面示意圖。

第11圖為根據本發明另一實施例之光罩傳輸夾持裝置、光罩以及氣體供應源之示意圖。

第12圖為本發明實施例之第11圖中的噴氣模組與第一側邊結構之部分結構示意圖

第13圖為根據本發明另一實施例之一晶圓夾持裝置之示意圖。

第14圖為根據本發明一些實施例之一處理腔室之示意圖。

第15圖為根據本發明實施例之第14圖中沿C-C’線段之剖面示意圖。

第16圖為本發明實施例之半導體元件的保護方法的流程 圖。

以下揭露之實施方式或實施例是用於說明或完成本發明之多種不同技術特徵，所描述之元件及配置方式的特定實施例是用於簡化說明本發明，使揭露得以更透徹且完整，以將本揭露之範圍完整地傳達予同領域熟悉此技術者。當然，本揭露也可以許多不同形式實施，而不局限於以下所述之實施例。

在下文中所使用的空間相關用詞，例如“在...下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，是為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位之外，這些空間相關用詞也意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。例如，裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，而在此所使用的空間相關用詞也可依此相同解釋。此外，若實施例中敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的情況，亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使得上述第一特徵與第二特徵未直接接觸的情況。

以下不同實施例中可能重複使用相同的元件標號及/或文字，這些重複是為了簡化與清晰的目的，而非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。另外，在圖式中，結構的形狀或厚度可能擴大，以簡化或便於標示。必須了解的是，未特別圖示或描述之元件可以本領域技術人士 所熟知之各種形式存在。

在進行微影製程中，例如要進行曝光時，半導體製造機台中的機械手臂會將一光罩(photo mask)由一儲存庫(library)中取出，並運送到要進行曝光的腔室(光罩級)中。由於運送過程中的空間(或腔室)並非是完全無塵與完全真空，因此在由儲存庫至光罩級的運送中，空氣中可能會有微粒或灰塵掉落到光罩上。因此，在進行後續曝光程序時，微粒或灰塵會造成晶圓上圖案化的缺陷(defect)，進而影響晶圓的良率。

請參考第1圖，第1圖為根據本發明一些實施例之一半導體製造設備100之示意圖。在某些實施例中，半導體製造設備100可包含一裝載腔室101、一傳輸模組102、一切換模組103、一傳輸承載台(transferring stage)104、一製程裝置105以及一控制模組107。第1圖中的半導體製造設備100的元件可以增加或刪減，並且本發明不限於此實施例。在某些實施例中，半導體製造設備100可以是一微影製程系統(lithography processing system)，並且製程裝置105可為一微影裝置。半導體製造設備100是配置以使用一光源發出的光來對塗佈在一半導體晶圓上的光阻層進行曝光。半導體製造設備100一般指的是一掃描機(scanner)，可操作來利用相對應的光源以及曝光模式執行微影曝光製程。

在某些實施例中，半導體製造設備100可進一步包含一半導體元件(例如一光罩200)，半導體元件是被配置以於製程裝置105內進行曝光製程。裝載腔室101是配置以由一光 罩載具(carrier)1011載入到傳輸模組102，或是由傳輸模組102卸載到光罩載具1011上。在某些實施例中，裝載腔室101可以放置兩個光罩載具1011，但裝載腔室101可放置的光罩載具1011的數目不限於此實施例。在某些實施例中，兩個光罩載具1011的其中一者是可配置以裝載將要被傳輸到傳輸模組102的一光罩200，而另一光罩載具1011是可配置以裝載將要由傳輸模組102卸載的另一光罩200。

傳輸模組102是配置以在裝載腔室101與切換模組103之間運送光罩200。在某些實施例中，傳輸模組102是設置於裝載腔室101與切換模組103之間，並且傳輸模組102可包含一控制電路1021、一驅動機構1023以及一光罩傳輸夾持裝置150。光罩傳輸夾持裝置150是連接於驅動機構1023並配置以夾持光罩200，而控制電路1021是配置以產生一電子訊號至驅動機構1023，藉以控制驅動機構1023來傳送光罩200。在某些實施例中，驅動機構1023可為一機械手臂，並且例如可以是一六軸機械手臂(six-axis robot manipulator)，配置以夾持光罩200。

再者，於某些實施例中，切換模組103是配置以夾持將要移入至傳輸承載台104的一光罩200以及夾持另一由傳輸承載台104移出的光罩200。另外，於某些實施例中，傳輸承載台104是配置以進一步將光罩200運送至製程裝置105內，以利用紫外光(ultraviolet，UV)、深紫外光(deep ultraviolet，DUV)或極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)來進行微影製程。

在某些實施例中，如第1圖所示，控制模組107是配置以控制半導體製造設備100中各個裝置與元件的操作。在某些實施例中，控制模組107可為一電腦，且可與半導體製造設備100中的各個裝置與元件透過導線或無線通訊網路的方式進行溝通。舉例來說，控制模組107是電性連接於切換模組103以及傳輸承載台104，使得切換模組103與傳輸承載台104的操作可被控制模組107所控制。此外，在某些實施例中，控制電路1021與控制模組107也可整合為一控制單元。

於某些實施例中，控制模組107可包含一處理器以及一儲存電路(處理器與儲存電路未於圖中表示)。儲存電路可為一隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、快閃記憶體(flash memory)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、可抹除可規化唯讀記憶體(EPROM)、電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、暫存器、硬碟、可攜式硬碟、光碟唯讀記憶體(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或在此領域習之技術中任何其它電腦可讀取之儲存媒體格式。另外，儲存電路可儲存有配置以控制半導體製造設備100中各個裝置或元件的程式以及相關資料。

如第1圖所示，製程裝置105可包含一微影腔室105A(或稱為處理腔室)以及一光源腔室105B，並且微影腔室105A與光源腔室105B是可透過一閥門105C彼此連通。微影腔室105A可包含一光罩承載台300、一晶圓承載台1051以及一投影光學模組260(或稱為投影光學盒(projection optics box， POB))。光罩承載台300是配置以接收並夾持光罩200，而晶圓承載台1051是配置以接收並夾持一半導體晶圓400。

在某些實施例中，光源腔室105B內設置有一光源250，配置以發出一極紫外光。極紫外光是穿過閥門105C並且被光罩200反射到半導體晶圓400上，藉以將光罩200上的圖案刻畫到半導體晶圓400上。投影光學模組260是可設置在極紫外光的移動路徑上。舉例來說，於此實施例中，投影光學模組260是可設置在光罩200與半導體晶圓400之間，但不限於此實施例之設置位置。

再者，光源250是配置以產生波長範圍介於1nm與100nm之間的射線。在一特定的例子中，光源250產生波長約為13.5nm的極紫外光。因此，光源250也可稱為極紫外光光源。在另一實施例中，投影光學模組260也可設置於光罩200與光源250之間，並且光源250所產生的光線也不限於極紫外光。舉例來說，光源250也可包含例如一紫外光光源或一深紫外光光源。

請參考第2圖，第2圖為根據本發明一些實施例之一光罩傳輸夾持裝置(也可稱為夾持裝置)150以及一氣體供應源504之示意圖。如第2圖所示，光罩傳輸夾持裝置150是配置以夾持一光罩200。在某些實施例中，光罩傳輸夾持裝置150可包含一定位部151以及兩個夾持結構(第一側邊結構152與第二側邊結構154)。第一側邊結構152與第二側邊結構154是配置以夾持光罩200之兩側邊，而定位部151是配置以當光罩200放置於光罩傳輸夾持裝置150上時抵住光罩200，以使光罩200能穩定地被第一側邊結構152與第二側邊結構154所夾持。

另外，光罩傳輸夾持裝置150可更包含兩個保護結構156，分別設置於第一側邊結構152與第二側邊結構154的外側，以使光罩200位於兩個保護結構156之間。因此，在運送光罩200的過程中，保護結構156可保護光罩200，以避免光罩200與半導體製造設備100內的其他元件碰撞而造成損壞。

再者，於某些實施例中，半導體製造設備100可包含有一氣簾裝置500，設置於光罩傳輸夾持裝置150上，氣簾裝置500可包含一或多個噴氣模組502以及氣體供應源504。於第2圖中的實施例中，噴氣模組502是設置於第一側邊結構152上，但不限於此，於其他實施例中，噴氣模組502也可設置於第二側邊結構154上。

在某些實施例中，氣體供應源504可提供一氣體，例如不會影響光罩200結構的氣體如氮氣或氬氣，並且氣體供應源504可藉由一或多個輸氣管505連通於噴氣模組502，以提供氣體經由噴氣模組502噴出一氣流AF，例如以第2圖中所示由第一側邊結構152朝向第二側邊結構154方向噴出(沿X軸方向)，使得多個噴氣模組502噴出的多個氣流AF構成一氣簾，並且氣簾是鄰近或貼近於光罩200之一表面202。

再同時參考第3圖，第3圖為根據第2圖之實施例之光罩傳輸夾持裝置150、光罩200以及噴氣模組502以Y軸方向觀看之示意圖。如第3圖所示，噴氣模組502可連續地由光罩200上方之一側朝光罩200上方之另一側提供氣流AF，使得在運送光罩200的過程中，光罩200上方的灰塵或微粒PT會被氣流AF吹離光罩200，以避免微粒PT附著於光罩200上，影響後續製程 的良率。可以理解的是，由於多個噴氣模組502噴出的氣流AF所形成的氣簾是鄰近於光罩200的表面202(如第3圖所示)，因此即使光罩200原先在表面202上已附著有灰塵或是微粒PT，氣流AF也可將其吹離表面202。

另外，值得注意的是，由於光罩200在半導體製造設備100的傳送過程中可能會因環境的影響而有熱漲冷縮現象產生且造成結構上的形變，因此在某些實施例中，第2圖的氣體供應源504與噴氣模組502之間可設置有一熱交換器(圖中未表示)，所述熱交換器可被配置以控制流入噴氣模組502的氣體的溫度，例如為22度C。因此，噴氣模組502噴出的氣流AF的溫度可維持在一固定溫度(例如22度C)，藉以使鄰近氣流AF的光罩200也可在運送過程中維持在約22度C之固定溫度，故可以避免光罩200熱漲冷縮的現象產生，進而影響後續圖案化的精準度。

請參考第4圖與第5圖，第4圖為根據本發明實施例之第2圖中沿著A-A’線段的剖面示意圖，第5圖為本發明實施例之第4圖中噴氣模組502接收氣體供應源504之氣體後之剖面示意圖。如圖所示，第一側邊結構152形成有一凹槽1521，並且噴氣模組502是埋設於光罩傳輸夾持裝置150之第一側邊結構152之凹槽1521內。於某些實施例中，噴氣模組502包含有一框體506以及一基座508，框體506是埋設於第一側邊結構152的凹槽1521內，而基座508是以可相對於框體506移動之方式設置於框體506內。

如第4圖所示，基座508可具有一頂蓋5081、一連 接部5082以及一底部5083，連接部5082是配置以連接頂蓋5081與底部5083。於此實施例中，連接部5082可形成有一第一開口5084朝向X軸方向，而底部5083可形成有兩個第二開口5085，朝向-Z軸方向。再者，於此實施例中，噴氣模組502可進一步包含一第一流道FP1與兩個第二流道FP2，設置於基座508內。第一流道FP1之一端是連通於第一開口5084且另一端是經由輸氣管505連通至氣體供應源504。第二流道FP2之一端是連通於第二開口5085，且第二流道FP2之另一端是連通於第一流道FP1。

當氣體供應源504提供氣體時，氣體是經由輸氣管505進入第一流道FP1以及第二流道FP2內，接著氣體再經由第二開口5085朝一第二方向(-Z軸方向)噴出，也就是如第5圖中箭頭所示之方向向下噴出，藉以產生一抬升力驅動基座508朝一第一方向(Z軸方向)相對於框體506移動至如第5圖所示之位置。當連接部5082沿Z軸移動並由凹槽1521露出時，氣體便會經由第一流道FP1與第一開口5084朝一第三方向(X軸方向)噴出。於此實施例中，第一方向是實質上相反於第二方向，且第三方向是不同於第一方向與第二方向。

當氣體供應源504停止供應氣體時，基座508便會因重力而朝第二方向(-Z軸方向)移動而回到如第4圖所示之位置。於某些實施例中，噴氣模組502可進一步包含一或多個拉伸元件510(彈性元件)。如第5圖所示，拉伸元件510是設置於基座508之底部5083與框體506的一底側5062之間。拉伸元件510是被配置以提供一拉伸力，以於氣體供應源504停止供應 氣體時拉動基座508朝框體506移動，以使基座508回到框體506內。

值得注意的是，當基座508回到框體506內如第4圖之位置時，基座508的頂蓋5081是與第一側邊結構152的表面1522齊平。因此，當光罩200在放置於光罩傳輸夾持裝置150的過程中，控制模組107可控制氣體供應源504不提供氣體給噴氣模組502，基座508不會凸出於表面1522，藉以避免光罩200與基座508碰撞的問題。在光罩200穩定地放置於光罩傳輸夾持裝置150上後，控制模組107可再控制氣體供應源504提供氣體給噴氣模組502。

再者，於某些實施例中，基座508的底部5083與框體506之側面5061之間可設置有一軌道(例如線性滑軌或是滾珠滑軌，圖中未表示)，以使基座508能更平順地沿著Z軸方向相對於框體506移動。

另外，於此實施例中，第一流道FP1與第二流道FP2是實體的管狀體，埋設於基座508內，而在其他實施例中，第一流道FP1與第二流道FP2可直接形成於基座508內，例如利用射出成形的方式形成於基座508內。

請參考第6圖，第6圖為根據本發明另一實施例之光罩傳輸夾持裝置150、氣體供應源504以及一排氣槽507之示意圖。此實施例與第2圖之實施例相似，其差異在於本實施例之氣簾裝置500更包含多個吸氣模組512，設置於第二側邊結構154上。吸氣模組512的數目與位置是對應於噴氣模組502，且其數目與位置並不限於第6圖中的實施例。吸氣模組512是透過 另一輸氣管505A連通於氣體供應源504，且氣體供應源504是選擇地提供氣體給吸氣模組512。吸氣模組512是被配置以接收噴氣模組502所噴出之氣流AF，並藉由一排氣管路509將氣體排至排氣槽507。

藉由第6圖之實施例的設計，可以使得位於光罩200上方的灰塵或微粒可以被吸氣模組512接收並排到排氣槽507，因此可進一步減少微粒掉落至光罩200的可能性。於某些實施例中，排氣槽507可為半導體製造設備100中的一槽體。於另一實施例中，排氣槽507可為半導體製造設備100外部的環境。

值得注意的是，此實施例中的多個噴氣模組502是可透過設置於第一側邊結構152內的一第一連通管道(圖中未表示)而彼此連通，最後再由第6圖中最下方的噴氣模組502透過輸氣管505連通至氣體供應源504。相似地，多個吸氣模組512是可透過設置於第二側邊結構154內的一第二連通管道(圖中未表示)而彼此連通，最後再由第6圖中最下方的吸氣模組512透過排氣管路509連通至排氣槽507。

另外，於其他實施例中，噴氣模組502與吸氣模組512是可以交替方式排列設置。舉例來說，第6圖中的第一側邊結構152上的第2、4、6、8個噴氣模組502可替換為吸氣模組512，而第二側邊結構154上的第2、4、6、8個吸氣模組512可替換為噴氣模組502。噴氣模組502與吸氣模組512的配置方式可根據實際需求進行調整或變換。

第7圖為根據本發明實施例之第6圖中沿著B-B’線 段的剖面示意圖，第8圖為本發明實施例之第7圖中吸氣模組512接收氣體供應源504之氣體後之剖面示意圖。相似於噴氣模組502，吸氣模組512亦包含有框體506以及基座508，框體506是埋設於第二側邊結構154的一凹槽1541內，而基座508是以可相對於框體506移動之方式設置於框體506內。於此實施例中，連接部5082可形成有一第三開口5086朝向-X軸方向，而底部5083可形成有兩個第四開口5087，朝向-Z軸方向。噴氣模組502可進一步包含一第三流道FP3與兩個第四流道FP4，設置於基座508內。第三流道FP3之一端是連通於第三開口5086且另一端是經由排氣管路509連通至排氣槽507。第四流道FP4之一端是連通於第四開口5087，且第四流道FP4之另一端是藉由輸氣管505A連通至氣體供應源504。

當氣體供應源504提供氣體時，氣體是經由輸氣管505A進入兩個第四流道FP4內，接著氣體再經由兩個第四開口5087朝第二方向(-Z軸方向)噴出，也就是如第8圖中箭頭所示之方向向下噴出，藉以產生一抬升力驅動基座508朝第一方向(Z軸方向)相對於框體506由第7圖之位置移動至如第8圖所示之位置。當連接部5082沿Z軸移動並由凹槽1541露出時，第三開口5086便可接收來自相對應之噴氣模組502噴出之氣流AF，並且同時透過排氣管路509傳送到排氣槽507。值得注意的是，底部5083可作為一擋止部，當基座508移動至第8圖之位置時，底部5083會抵接於框體506，以避免基座508脫離框體506。

當氣體供應源504停止供應氣體時，基座508便會因重力而朝第二方向(-Z軸方向)移動而回到如第7圖所示之 位置。於某些實施例中，吸氣模組512可進一步包含一或多個彈簧514(彈性元件)。如第7圖所示，彈簧514是設置於基座508之底部5083與框體506的一頂側5063之間。所述彈簧514是被配置以提供一彈性力，以於氣體供應源504停止供應氣體時推動基座508朝框體506移動，以使基座508回到框體506內。

藉由此實施例之吸氣模組512的設計，當氣體供應源504一起提供氣體給噴氣模組502與吸氣模組512時，噴氣模組502與吸氣模組512可一起被驅動而分別凸出於第一側邊結構152與第二側邊結構154，並且形成氣簾以防止微粒掉落至光罩200上。

請參考第9圖與第10圖，第9圖與第10圖為根據本發明另一實施例之一吸氣模組512'於不同狀態下之剖面示意圖。吸氣模組512'與吸氣模組512之結構相似，兩者之差異在於吸氣模組512'的底部5083的兩個第四開口5087是朝向框體506的頂側5063(沿著X軸方向)，並且兩個拉伸元件510是設置於底部5083與框體506之頂側5063之間。另外，控制模組107是可控制氣體供應源504於不同的時間點提供氣體給前述噴氣模組502與吸氣模組512'。舉例來說，當氣體供應源504提供氣體給噴氣模組502時，氣體供應源504不會提供氣體經由輸氣管505A至吸氣模組512'。因此，此時拉伸元件510會拉動基座508朝第一方向(Z軸方向)相對於框體506由第9圖之位置移動至如第10圖所示之位置，使得第三開口5086便可接收來自相對應之噴氣模組502噴出之氣流AF，並且同時透過排氣管路509傳送到排氣槽507。

反之，當氣體供應源504停止供應氣體給噴氣模組502並且提供氣體給吸氣模組512'時，氣體會經由兩個第四開口5087朝第一方向(Z軸方向)噴出，藉以產生一推力驅動基座508朝第二方向(-Z軸方向)相對於框體506由第10圖之位置移動而回到如第9圖所示之位置。

請參考第11圖與第12圖，第11圖為根據本發明另一實施例之光罩傳輸夾持裝置150以及氣體供應源504之示意圖，第12圖為本發明實施例之第11圖中的一噴氣模組502A與第一側邊結構152之部分結構示意圖。此實施例與第6圖之實施例相似，差異在於此實施例之氣簾裝置500是包含具有長條形結構的噴氣模組502A以及一吸氣模組512A，分別設置於第一側邊結構152與第二側邊結構154，並且噴氣模組502A與吸氣模組512A是分別對應於第一側邊結構152與第二側邊結構154之形狀。此實施例之噴氣模組502A以及吸氣模組512A的內部結構與前述實施例之噴氣模組502以及吸氣模組512的結構相似。舉例來說，噴氣模組502A於XZ平面上的剖視圖可與第4圖相似，而吸氣模組512A於XZ平面上的剖視圖可與第7圖相似。

如第12圖所示，噴氣模組502A的基座508A的結構是沿著Y軸方向延伸。基座508A的連接部5082A具有一長條形的第一開口5084A，當氣體供應源504提供氣體給噴氣模組502A時，氣體便會經由底部5083A內的第二流道(圖中未表示)朝-Z軸噴出以提供抬升力使基座508朝Z軸方向移動，並且氣體也會經由第一流道(圖中未表示)由第一開口5084A朝X軸方向噴出氣流AF。相似地，第11圖中的吸氣模組512A也可具有 一長條形的第三開口(圖中未表示)，配置以接收來自吸氣模組512A之氣流AF，接著再將氣體經由排氣管路509導出至排氣槽507。

藉由本實施例的結構設計，噴氣模組502A可由長條形的第一開口5084A提供氣流AF，以形成更緊密的氣簾，因此進一步增加了氣簾裝置500保護光罩200的能力。

請參考第13圖，第13圖為根據本發明另一實施例之一晶圓夾持裝置600之示意圖。於此實施例中，晶圓夾持裝置600為配置以夾持半導體晶圓400之夾持裝置，並且晶圓夾持裝置600上具有一第一側邊結構602以及一第二側邊結構604。於某些實施例中，第一側邊結構602上可設置有一噴氣模組502B，其結構相似於噴氣模組502A，差異在於噴氣模組502B是可由可撓性金屬或可撓性塑膠材質製成，使得噴氣模組502A可對應於第一側邊結構602之彎曲形狀。

另外，第二側邊結構604上也可設置一吸氣模組512B，配置以接收噴氣模組502B所噴出之氣流AF。於此實施例中，吸氣模組512B也可由可撓性金屬或可撓性塑膠材質製成，使得吸氣模組512B可對應於第二側邊結構604之彎曲形狀。如第13圖所示，噴氣模組502B可由一長條形開口(圖中未表示)噴出一片狀氣流，以形成更緊密的氣簾，提供給半導體晶圓400更大範圍的保護。

請參考第14圖與第15圖，第14圖為根據本發明一些實施例之一處理腔室700之示意圖，第15圖為根據本發明實施例之第14圖中沿C-C’線段之剖面示意圖。於此實施例中，處 理腔室700可為半導體製造設備100中的另一個腔室(未於第1圖中表示)。處理腔室700可包含有一晶圓承載台702、一液體提供裝置704以及一支架706。晶圓承載台702上設置有半導體晶圓400，例如是以靜電吸附之方式固定於晶圓承載台702上。在某些實施例中，液體提供裝置704是經由一噴嘴7041提供光阻劑或顯影劑於半導體晶圓400上。當光阻劑或顯影劑滴在半導體晶圓400上時，晶圓承載台702可帶動半導體晶圓400旋轉，以使光阻劑或顯影劑均勻地塗佈於半導體晶圓400上。

值得注意的是，於此實施例中，支架706上可設置有多個噴氣模組502，以提供多個氣流AF沿著第14圖中之箭頭方向流過半導體晶圓400朝向液體提供裝置704之一表面上方。因此，在光阻劑或顯影劑塗佈於半導體晶圓400的過程中，氣流AF可以保護半導體晶圓400以避免處理腔室700中的灰塵或微粒掉落至半導體晶圓400上。

如第15圖所示，噴氣模組502是藉由一安裝架708安裝於支架706上。於此實施例中，安裝架708可包含一上框架7082以及一U形的下框架7084，並且上框架7082是可藉由螺絲等鎖固元件710固定於下框架7084，使得安裝架708可安裝於支架706上。另外，噴氣模組502的框體506是可固定地設置於上框架7082上，例如是以卡合或鎖固的方式固定於其上。基於噴氣模組502與安裝架708的設計，可使得噴氣模組502可以便利地安裝於鄰近於半導體元件的結構上，以提供氣流來保護半導體元件(如晶圓或光罩等)。安裝架708的結構與形狀不限於此實施例，可根據實際要安裝的結構的形狀進行修改或變更。

請參考第16圖，第16圖為本發明實施例之半導體元件(如光罩200或半導體晶圓400)的保護方法的流程圖。在步驟S100中，驅動機構1023驅動一夾持裝置(例如光罩傳輸夾持裝置150)以夾持一半導體元件，以由裝載腔室101傳送至一處理腔室(如微影腔室105A)及/或由處理腔室傳送至裝載腔室101，其中裝載腔室101可儲存有複數個半導體元件(例如光罩200)。再者，在步驟S102中，當半導體元件於裝載腔室101與處理腔室之間傳送時，在夾持裝置上提供一氣流，以形成一氣簾鄰近或貼近於半導體元件之一表面，藉以避免半導體製造設備100中或是半導體製造設備100所處環境中的灰塵或微粒掉落至半導體元件上。

本發明實施例提供一種半導體製造設備100，具有一驅動機構驅動一夾持裝置來夾持一半導體元件以在一裝載腔室與一處理腔室之間運送半導體元件。再者，在運送半導體元件的過程中，半導體製造設備100可包含有一氣簾裝置500，氣簾裝置500之一噴氣模組是設置於夾持裝置上並位於半導體元件的一側，並且氣簾裝置500被配置以提供一氣流，以形成一氣簾鄰近於半導體元件之一表面。因此，鄰近半導體元件之表面的灰塵或微粒會被氣流吹離半導體元件，藉以避免灰塵或微粒附著於半導體元件上，進而提升半導體元件的良率。

另外，於某些實施例中，氣簾裝置500可更包含一吸氣模組，設置於夾持裝置上且位於半導體元件的另一側。吸氣模組可配置以接收鄰近於半導體元件之表面的灰塵或微粒並排到排氣槽507，因此可進一步減少灰塵或微粒掉落至半導 體元件上的可能性。

本發明實施例之氣簾裝置500是可設置於任何配置以承載半導體元件的裝置上，因此不論是在運送半導體元件的過程中或是對半導體元件進行處理時(例如在晶圓上塗佈光阻劑時)，氣簾裝置500皆可提供氣簾來保護半導體元件，以避免灰塵或微粒掉落至半導體元件上。因此，基於本發明實施例之氣簾裝置500的設計，具有氣簾裝置500的半導體製造設備100可有效地增加半導體元件的製造良率。

本發明實施例提供一種半導體製造設備，包含一裝載腔室、一夾持裝置、一驅動機構以及一氣簾裝置。裝載腔室是配置以儲存一或多個半導體元件。夾持裝置是配置以夾持半導體元件。驅動機構是連接夾持裝置，且驅動機構係配置以驅動夾持裝置將至少一半導體元件於裝載腔室與一處理腔室之間運送。氣簾裝置是設置於夾持裝置上，且氣簾裝置係配置以於提供一氣流，以形成一氣簾鄰近於半導體元件之一表面。

根據一些實施例，夾持裝置具有一第一側邊結構以及一第二側邊結構，且氣簾裝置包含至少一噴氣模組，設置於第一側邊結構並朝向第二側邊結構噴出氣流。

根據一些實施例，氣簾裝置更包含一吸氣模組，設置於第二側邊結構，配置以接受噴氣模組噴出之氣流。噴氣模組與吸氣模組具有一長條形結構，分別對應於夾持裝置之第一側邊結構與第二側邊結構之形狀。

根據一些實施例，氣簾裝置包含複數個噴氣模組以及複數個吸氣模組，以交錯排列方式設置於第一側邊結構以 及第二側邊結構，且吸氣模組配置以分別接收噴氣模組所噴出之氣流。

根據一些實施例，噴氣模組具有一框體、一基座、一第一流道以及一第二流道。框體是埋設於夾持裝置內。基座是以可移動之方式設置於框體內，基座具有一第一開口以及一第二開口。第一流道是設置於基座內，第一流道之一端是連通於第一開口且另一端連通至一氣體供應源。第二流道是設置於基座內，第二流道之一端連通於第二開口，且第二流道之另一端連通於第一流道。

根據一些實施例，噴氣模組更包含一彈性元件。彈性元件是設置於基座之一底部以及框體之間，彈性元件係配置以提供拉伸力以驅動基座朝框體移動。

根據一些實施例，吸氣模組具有一框體、一基座、一第三流道以及一第四流道。框體，埋設於夾持裝置內。基座是以可移動之方式設置於框體內，基座具有一第三開口以及一第四開口。第三流道是設置於基座內，第三流道之一端是連通於第三開口，其中第三開口配置以接受噴氣模組噴出之氣流。第四流道是設置於基座內，第四流道之一端連通於第四開口，且第四流道之另一端連通於一氣體供應源。

根據一些實施例，基座包含一擋止部，且吸氣模組更包含一彈性元件，設置於擋止部以及框體之間。

本發明實施例另提供一種氣簾裝置，包含一噴氣模組以及一氣體供應源。噴氣模組包含一框體、一基座、一第一流道以及一第二流道。基座是以可移動之方式設置於框體 內，基座具有一第一開口以及一第二開口。第一流道是設置於基座內，第一流道之一端是連通於第一開口。第二流道是設置於基座內，第二流道之一端連通於第二開口，且第二流道之另一端連通於第一流道。氣體供應源是連通第一流道與第二流道，配置以提供一氣體，其中氣體係經由第二流道與第二開口朝一第二方向噴出，藉以產生一抬升力驅動基座朝一第一方向相對於框體移動，並且氣體係經由第一流道與第一開口朝一第三方向噴出。第一方向實質上相反於第二方向，且第三方向不同於第一方向與第二方向。

本發明實施例另提供一種半導體元件的保護方法，包含以一夾持裝置夾持一半導體元件，以從一裝載腔室傳送至一處理腔室及/或由處理腔室傳送至裝載腔室。另外，半導體元件的保護方法更包含當半導體元件於裝載腔室與處理腔室之間傳送時，在夾持裝置上提供一氣流，以形成一氣簾鄰近於半導體元件之一表面。

以上雖然詳細描述了實施例及它們的優勢，但應該理解，在不背離所附申請專利範圍限定的本揭露的精神和範圍的情況下，對本揭露可作出各種變化、替代和修改。此外，本申請的範圍不旨在限制於說明書中所述的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法和步驟的特定實施例。作為本領域的普通技術人員將容易地從本揭露中理解，根據本揭露，可以利用現有的或今後將被開發的、執行與在本揭露所述的對應實施例基本相同的功能或實現基本相同的結果的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟。因此，所附申請專利範圍 旨在將這些製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟包括它們的範圍內。此外，每一個申請專利範圍構成一個單獨的實施例，且不同申請專利範圍和實施例的組合都在本揭露的範圍內。

Claims (10)

1. 一種半導體製造設備，包含：一裝載腔室，配置以儲存一或多個半導體元件；一夾持裝置，配置以夾持該半導體元件；一驅動機構，連接該夾持裝置，該驅動機構係配置以驅動該夾持裝置將至少一半導體元件於該裝載腔室與一處理腔室之間運送；以及一氣簾裝置，設置於該夾持裝置上，該氣簾裝置係配置以提供一氣流，以形成一氣簾鄰近於該半導體元件之一表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造設備，其中該夾持裝置具有一第一側邊結構以及一第二側邊結構，且該氣簾裝置包含至少一噴氣模組，設置於該第一側邊結構並朝向該第二側邊結構噴出該氣流。
3. 如申請專利範圍第2項所述之半導體製造設備，其中該氣簾裝置更包含一吸氣模組，設置於該第二側邊結構，配置以接受該噴氣模組噴出之該氣流；其中該噴氣模組與該吸氣模組具有一長條形結構，分別對應於該夾持裝置之該第一側邊結構與該第二側邊結構之形狀。
4. 如申請專利範圍第2項所述之半導體製造設備，其中該氣簾裝置包含複數個噴氣模組以及複數個吸氣模組，以交錯排列方式設置於該第一側邊結構以及該第二側邊結構，且該些吸氣模組配置以分別接收該些噴氣模組所噴出之該氣流。
5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之半導體製造設備，其中該噴氣模組具有：一框體，埋設於該夾持裝置內；一基座，以可移動之方式設置於該框體內，該基座具有一第一開口以及一第二開口；一第一流道，設置於該基座內，該第一流道之一端連通於該第一開口且另一端連通至一氣體供應源；以及一第二流道，設置於該基座內，該第二流道之一端連通於該第二開口，且該第二流道之另一端連通於該第一流道。
6. 如申請專利範圍第5項所述之半導體製造設備，其中該噴氣模組更包含：一彈性元件，設置於該基座之一底部以及該框體之間，該彈性元件係配置以提供拉伸力以驅動該基座朝該框體移動。
7. 如申請專利範圍第3至4項中任一項所述之半導體製造設備，其中該吸氣模組具有：一框體，埋設於該夾持裝置內；一基座，以可移動之方式設置於該框體內，該基座具有一第三開口以及一第四開口；一第三流道，設置於該基座內，該第三流道之一端連通於該第三開口，其中該第三開口配置以接受該噴氣模組噴出之該氣流；以及一第四流道，設置於該基座內，該第四流道之一端連通於該第四開口，且該第四流道之另一端連通於一氣體供應源。
8. 如申請專利範圍第7項所述之半導體製造設備，其中該基座包含一擋止部，且該吸氣模組更包含一彈性元件，設置於該擋止部以及該框體之間。
9. 一種氣簾裝置，包含：一噴氣模組，包含：一框體；一基座，以可移動之方式設置於該框體內，該基座具有一第一開口以及一第二開口；一第一流道，設置於該基座內，該第一流道之一端連通於該第一開口；一第二流道，設置於該基座內，該第二流道之一端連通於該第二開口，且該第二流道之另一端連通於該第一流道；以及一氣體供應源，連通該第一流道與該第二流道，配置以提供一氣體，其中該氣體係經由該第二流道與該第二開口朝一第二方向噴出，藉以產生一抬升力驅動該基座朝一第一方向相對於該框體移動，並且該氣體係經由該第一流道與該第一開口朝一第三方向噴出；其中，該第一方向實質上相反於該第二方向，且該第三方向不同於該第一方向與該第二方向。
10. 一種半導體元件的保護方法，包含：以一夾持裝置夾持一半導體元件，以由一裝載腔室傳送至一處理腔室及/或由該處理腔室傳送至該裝載腔室；以及當該半導體元件於該裝載腔室與該處理腔室之間傳送時， 在該夾持裝置上提供一氣流，以形成一氣簾鄰近於該半導體元件之一表面。