TWI736881B

TWI736881B - 清潔方法及裝置

Info

Publication number: TWI736881B
Application number: TW108114370A
Authority: TW
Inventors: 吳旻政; 廖啟宏
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2021-08-21
Also published as: US20230118862A1; US20210217613A1; CN110729172A; US10971352B2; US11562898B2; CN110729172B; TW202006882A; US20200020521A1; US11923187B2

Abstract

一種方法包括將晶圓傳送至晶圓卡盤上之位置；經由晶圓卡盤將頂銷提升至晶圓；經由頂銷之側壁上的複數個第一開口將氣體引入晶圓與晶圓卡盤之間的區域；以及降低頂銷直至晶圓到達晶圓卡盤為止。

Description

清潔方法及裝置

本揭露是關於一種清潔方法及裝置。

半導體元件在執行許多製程之後製成，此些製程為諸如將材料層沉積在晶圓上，圖案化已沉積之材料層，以及移除晶圓上之不必要的殘留物。為了重複執行此些製程，將晶圓裝載於腔室內部之晶圓臺上，晶圓經處理，且接著被卸載。為了成功地處理晶圓，重要的是，能夠在不在製程中損壞晶圓的情況下將晶圓安裝於腔室中之卡盤上以及自卡盤移除晶圓。隨著半導體元件變得高度整合，設計規則變得更緊密，且製程容限變得更窄。若晶圓未適當地安裝於卡盤上，則遮罩覆蓋及加熱均質性可能受影響。

在本揭露之一些實施例中，一種方法包括將晶圓傳送至晶圓卡盤上之位置；經由晶圓卡盤將頂銷提升至晶圓；經由頂銷之側壁上的複數個第一開口將氣體引入晶圓與晶圓卡盤之間的區域；以及降低頂銷直至晶圓到達晶圓卡盤為止。

在本揭露之一些實施例中，一種方法包括將晶圓自裝載埠傳送至頂銷上方之位置，其中頂銷穿過晶圓卡盤；使用與頂銷之第一氣體通道氣體連通的負壓源來支撐晶圓；使用與頂銷之第二氣體通道氣體連通的正壓源來吹掃晶圓及晶圓卡盤；以及降低頂銷以使得晶圓與晶圓卡盤接觸。

在本揭露之一些實施例中，一種裝置包括卡盤、頂銷、真空源及氣源。卡盤具有孔。頂銷穿透卡盤之孔，其中頂銷包括在頂銷之頂表面上的第一開口以及在頂銷之側壁上的第二開口。真空源與第一開口氣體連通。氣源與第二開口氣體連通。

100:晶圓支撐裝置

102:主體

104:卡盤

104A:卡緊孔

104B:頂銷孔

106:軸桿

106A:開口

110:頂銷

110A:開口

110B:開口

112:內部氣體通道/第一導管

114:外部氣體通道/第二導管

120:提升設備

140:第一管道

150:第二管道

160:真空源

170:氣源

200:晶圓支撐裝置

202:主體

204:卡盤

204A:卡緊孔

204B:頂銷孔

206:軸桿

206A:開口

210:頂銷

210A:開口

210B:開口

212:內部氣體通道

214:外部氣體通道

220:提升設備

260:真空源

270:氣源

300:晶圓傳送機器人

310:支撐件

320:機器人驅動器

330:臂

340:夾持器

400:曝光工具

402:輻射源

404:光學模組

406:遮罩

500:加熱工具

1000:方法

1002:操作

1004:操作

1006:操作

1008:操作

1010:操作

1012:操作

1020:底部

1022:側壁

1024:底部

1100:方法

1101:頂帽

1102:操作

1103:外管壁

1104:操作

1105:內管壁

1106:操作

1108:操作

1110:操作

1112:操作

FP:前開式晶圓傳送盒

G:淨化氣體供應設備

g1:淨化氣體

H:外殼

LP:裝載埠

W:晶圓

當結合附圖閱讀時得以自以下詳細描述最佳地理解本揭露之態樣。應注意，根據工業上之標準實務，各種特徵並未按比例繪製。實際上，為了論述清楚可任意地增大或減小各種特徵之尺寸。

圖1A為根據本揭示案之一些實施例之晶圓支撐裝置的透視圖。

圖1B為沿著圖1A之線B-B的橫截面圖。

圖2A為根據本揭示案之一些實施例之頂銷的透視圖。

圖2B至圖2C為圖2A之橫截面圖。

圖3為根據本揭示案之一些實施例的用於操作晶圓支撐裝置之方法。

圖4A至圖4G為根據本揭示案之一些實施例的處於操作之各種階段的晶圓支撐裝置。

圖5為根據本揭示案之一些實施例的用於操作晶圓支撐裝置之方法。

圖6A至圖6G為根據本揭示案之一些實施例的處於操作之各種階段的晶圓支撐裝置。

以下揭示內容提供用於實施所提供標的之不同特徵的許多不同實施例或實例。以下描述部件及佈置之特定實例以簡化本揭示內容。當然，此等僅為實例且並不意欲為限定性的。舉例而言，在如下描述中第一特徵在第二特徵之上或在第二特徵上形成可包括其中第一特徵及第二特徵形成為直接接觸之實施例，且亦可包括其中額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成而使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭示內容可在各種實例中重複參考標號及/或字母。此重複是出於簡化及清楚目的，且其本身並不指示所論述之各種實施例及/或配置之間的關係。

另外，為了描述簡單起見，可在本文中使用諸如「在......之下」、「低於」、「下部」、「在......上方」、「上部」以及其類似術語的空間相對術語，以描述如諸圖中所圖示之一個元件或特徵與另一(其他)元件或特徵的關係。除了諸圖中所描繪之定向以外，此等空間相對術語意欲亦涵蓋元件在使用中或操作中之不同定向。裝置可以其他方式定向(旋轉90度或以其他定向)，且可同樣相應地解釋本文中所使用之空間相對描述詞。

圖1A為根據本揭示案之一些實施例之晶圓支撐裝置的透視圖。圖1B為沿著圖1A之線B-B的橫截面圖。

圖示了晶圓支撐裝置100。晶圓支撐裝置100包括主體102。在一些實施例中，主體102包括頂部1020、複數個側壁1022及底部1024。晶圓支撐裝置100進一步包括卡盤104。在一些實施例中，卡盤104可由適合於承受處理條件之材料製成，該等材料為諸如氮化鋁、氧化鋁、不銹鋼、鋁、熱解氮化硼、陶瓷材料，或其類似者。主體102及卡盤104共同形成封閉空間。卡盤104可具有大體上平坦之支撐表面以支撐其上之晶圓(未圖示)。卡盤104可耦接至軸桿106。軸桿106可處於低於卡盤104之水平面處，以允許晶圓(未圖示)進入晶圓支撐裝置100以置放於卡盤104上。軸桿106可在處理期間支撐卡盤104。在一些實施例中，可將RF電極(未圖示)安置在卡盤104內以促進將RF功率耦合至腔室或提供自腔室移除RF功率的RF接地路徑中的一者或其兩者。

卡盤104可包括複數個卡緊孔104A。如圖1B中所示，卡緊孔104A垂直地穿透卡盤104，使得卡盤104上方及下方之區域氣體連通。卡緊孔104A可經由合適方式形成於卡盤104中，諸如，在用於形成卡盤104的模製、鑄造或燒結製程中形成於卡盤104中。在本揭示案之一些實施例中，卡緊孔104A可安置為圍繞卡盤104之中心，如圖1A所示。舉例而言，在圖1A中所示之實施例中，將卡緊孔104A佈置成相對於卡盤104之中心的同心圓。然而，預期可在卡盤104內之不同位置處使用其他更大或更小之卡緊孔104A。

軸桿106可具有複數個開口106A(或其他機構，諸如管、孔，或其類似者)，此複數個開口106A將卡緊孔104A氣體耦接至真空源(未圖示)。因此，在操作中，晶圓可安置在卡盤104之支撐表面上並藉由經由卡緊孔104A施加並維持真空壓力而固定在卡盤104上。

晶圓支撐裝置100進一步包括複數個頂銷110，且卡盤104可包括對應於頂銷110之複數個頂銷孔104B。作為實例，在圖1A及圖1B中，將三個頂銷孔104B描繪為具有對應之頂銷110以促進將晶圓(未圖示)升高至卡盤104之支撐表面上以及降低離開卡盤104之支撐表面。卡緊孔104A中之每一者具有第一直徑，且頂銷孔104B中之每一者具有第二直徑。在一些實施例中，第一直徑小於第二直徑。換言之，頂銷孔104B大於卡緊孔104A。

在一些實施例中，頂銷110之數目與頂銷孔104B之數目相同，且頂銷110對應於相應的頂銷孔104B。頂銷110可安置於耦接至軸桿106之提升設備120上。頂銷孔104B中之每一者具有准許對應之頂銷110穿過之大小。在一些實施例中，頂銷孔104B之大小實質上與頂銷110之大小相同或略微大於頂銷110之大小。因此，當將晶圓(未圖示)傳送至晶圓支撐裝置100時，可向上致動提升設備120，使得頂銷110可穿過頂銷孔104B提升並在卡盤104之上以接納晶圓。

圖2A為圖1A及圖1B中之晶圓支撐裝置100之頂銷110的透視圖。圖2B為沿圖2A之線B-B的橫截面圖，且圖2C為沿圖2A之線C-C的橫截面圖。

圖2A中圖示圖1A及圖1B中之晶圓支撐裝置100之頂銷110的放大圖。在圖2A中所表示之實施例中，頂銷110呈管形。如圖2B及圖2C中所示，頂銷110包括頂帽1101、內管壁1105，及外管壁1103。外管壁1103圍繞內管壁1105，且頂帽1101安置於內管壁1105及外管壁1103之上。在一些實施例中，內管壁1105限定其中之內部氣體通道112，且內管壁1105及外管壁1103限定其間之外部氣體通道114。頂帽1101具有與內部氣體通道112氣體連通之開口110A。在一些實施例中，內部氣體通道112之一個末端暴露在頂銷110之頂帽1101上的開口110A處，且外部氣體通道114之頂部被頂帽1101覆蓋。外管壁1103具有與外部氣體通道114氣體連通之複數個開口110B。亦即，外部氣體通道114暴露在外管壁1103之開口110B處。在一些實施例中，內部氣體通道112及外部氣體通道114同心地佈置，且外部氣體通道114安置為圍繞內部氣體通道112。在一些實施例中，內部氣體通道112及外部氣體通道114彼此氣體隔離。因此，內部氣體通道112中之氣體不會流至外部氣體通道114中，反之亦然。

在一些實施例中，開口110B沿著頂銷110之縱向方向(例如，軸向方向)垂直地佈置。另一方面，開口110B相對於頂銷110之縱軸圓周地佈置。在一些實施例中，兩個鄰近開口110B之間的垂直間距實質上相同，但本揭露不限於此。「垂直間距」為兩個相鄰開口110B之間沿著頂銷110之軸向方向的距離。在一些實施例中，兩個鄰近開口110B之間的水平間距實質上相同，但本揭露不限於此。「水平間距」為兩個相鄰開口110B之間沿著垂直於頂銷110之軸向方向的頂銷110之圓周方向的距離。在一些實施例中，開口110B沿著頂銷110之外管壁1103佈置成行及列。

內部氣體通道112連接至第一管道140，且外部氣體通道114連接至與第一管道140氣體隔離之第二管道150。在一些實施例中，內部氣體通道112與第一管道140氣密地連接以防止氣體洩漏。類似地，外部氣體通道114與第二管道150氣密地連接。在一些實施例中，第一管道140及第二管道150可為合適材料，諸如橡膠或其類似者。

在一些實施例中，第一管道140之一個末端連接至第一導管112，且第一管道140之另一末端連接至真空源160，使得真空源160可經由第一管道140自內部氣體通道112抽取氣體，此繼而將真空吸力提供至頂銷110上方之區域。另外，在一些實施例中，第二管道150之一個末端連接至外部氣體通道114，且第二管道150之另一末端連接至氣源170，以便經由第二管道150將另一氣體引入至外部氣體通道114中。以此方式，可經由外管壁1103上之開口110B將來自氣源170之氣體排出頂銷110。稍後將論述詳細描述。在一些實施例中，真空源160可包括真空泵，或其類似者。

如上所述，當晶圓待安裝至晶圓支撐裝置100上時，頂銷110可穿過卡盤104中之頂銷孔104B升起以接納晶圓。接著，可最初將晶圓安置在頂銷110上。更詳細而言，可將晶圓安置在頂銷110之頂帽1101上，在此頂帽1101上安置有第一導管112。同時，致動連接至第一導管112之真空源160，以便經由第一管道140自第一導管112移除氣體並提供吸力以藉由真空壓力將晶圓固定在頂銷110上。

因為頂銷110升至卡盤104上方，所以頂銷110之開口110B相應地升至卡盤104上方。在一些實施例中，氣源170經致動以經由第二管道150將氣體供應至第二導管114中，且因此氣體可穿過開口110B噴射出頂銷110。因此，在本揭露之一些實施例中，在晶圓移回卡盤104之前，頂銷104可經控制以在卡盤104之頂表面上吹氣，以便藉由移除卡盤104上之微粒來清潔卡盤104。因此，當晶圓降低到與實質上無微粒之已清潔卡盤104接觸(或緊鄰)時，晶圓可平坦地安置在卡盤104上，且因此可改良稍後步驟中之製程效能。稍後將論述更多細節。

圖3為根據本揭示案之一些實施例的用於操作晶圓支撐裝置之方法。圖4A至圖4G為根據本揭示案之一些實施例的處於操作之各種階段的晶圓支撐裝置。

參考圖4A，圖示了晶圓支撐裝置200、晶圓傳送機器人300、曝光工具400、裝載埠LP，及淨化氣體供應設備G。晶圓支撐裝置200、晶圓傳送機器人300及曝光工具400可電連接，且可被操作以執行圖3之方法。在一些實施例中，晶圓支撐裝置200、晶圓傳送機器人300及曝光工具400可共同稱作微影系統。

在一些實施例中，將晶圓支撐裝置200、曝光工具400及淨化氣體供應設備G安置在外殼H中，此例如在一些實施例中為系統之部件提供密封之包含系統。裝載埠LP耦接至外殼H，此允許將晶圓自前開式晶圓傳送盒(FOUP)FP移動至外殼H中。

晶圓支撐裝置200包括主體202及卡盤204。卡盤204可具有實質上平坦之支撐表面以支撐其上之晶圓(例如，圖4B中之晶圓W)。卡盤204可耦接至軸桿206，軸桿206可在處理期間支撐卡盤204。

卡盤204可包括複數個卡緊孔204A。卡緊孔204A垂直地穿透卡盤204，使得卡盤204上方及下方之區域氣體連通。軸桿206可具有使卡緊孔204A氣體耦接至真空源260之複數個開口206A(或其他機構，諸如，管、孔，或其類似者)。因此，在操作中，晶圓可安置在卡盤204之支撐表面上並藉由經由卡緊孔204A施加及維持真空壓力而固定在卡盤204之支撐表面上。

卡盤204可包括複數個頂銷孔204B以便於升高及降低晶圓(例如，圖4B中之晶圓W)。如上所述，晶圓支撐裝置200包括複數個頂銷210，其中頂銷210中之每一者分別對應於卡盤204之頂銷孔204B中之每一者。

類似於圖2A至圖2C中所描述之彼些，頂銷210中之至少一者限定其中之內部氣體通道212及外部氣體通道214，其中外部氣體通道214圍繞內部氣體通道212。內部氣體通道212之一個末端自頂銷210之開口210A暴露，且內部氣體通道212之另一末端連接至真空源260，以便將真空吸力提供至頂銷210上方之區域。另一方面，外部氣體通道214經由開口210B自頂銷210之外管壁暴露，且外部氣體通道214連接至氣源270，使得來自氣源270之氣體可穿過開口210B噴射出頂銷210。在一些實施例中，來自氣源270之氣體可包括惰性氣體、氫氣(H₂)，氮氣(N₂)，氧氣(O₂)，三氟化氮(NF₃)或其他合適的氣體。在一些實施例中，例如，惰性氣體為氬氣(Ar)、氦氣(He)或其類似者。

晶圓傳送機器人300安置為鄰近晶圓支撐裝置200。在一些實施例中，晶圓傳送機器人300包括支撐件310。在支撐件310之頂部上提供機器人驅動器320，此機器人驅動器320控制包括臂330之臂組。如圖4A中所示，將一個臂330安裝在機器人驅動器320上。在一些其他實施例中，可採用合適數目之臂，諸如兩個或更多個。機器人驅動器320及臂330可旋轉地彼此連接。在臂330之遠端處，夾持器340可旋轉地與臂330連接。晶圓傳送機器人300可將夾持器340定位在圍繞支撐件310之圓內的所需位置，此圓具有實質上由臂330之長度確定的外徑。顯然，亦可使用其他種類之機器人。夾持器340經佈置以夾緊物體，諸如晶圓。夾緊可以若干方式進行，例如，夾持器340可使用低壓夾具來將晶圓固定至夾持器340。替代實施例可使用基於摩擦之夾具或可使用電磁力來夾緊晶圓。在開始時，晶圓傳送機器人300之夾持器340可以自裝載埠LP上之FOUP FP拾取晶圓(例如，圖4B中之晶圓W)，FOUP FP可等效地稱作用於裝載及卸載晶圓之裝載台。

將曝光工具400安置在晶圓支撐裝置200的卡盤204上方。在一些實施例中，曝光工具400被設計用於對塗覆在晶圓(例如，圖4B中的晶圓W)上的抗蝕劑層執行微影曝光處理。在圖4A的一些實施例中，曝光工具400包括：輻射源402，此輻射源402用於提供輻射能量；以及光學模組404，此光學模組404按照掩模406的圖像調制輻射能量，並將經調制的輻射能量引導至塗覆在晶圓上的抗蝕劑層。

輻射源402可為適合於曝光抗蝕劑層之任何輻射源。在各種實例中，輻射源402可包括選自由以下項組成的組的光源：紫外線(UV)源、深紫外線(DUV)源、極紫外線(EUV)源及X射線源。舉例而言，輻射源402可為具有436nm(G線)或365nm(I線)之波長的汞燈；具有248nm之波長的氟化氪(KrF)準分子雷射；具有193nm之波長的氟化氬(ArF)準分子雷射鐳射；具有157nm之波長的氟化物(F₂)準分子雷射；或具有所需波長(例如，低於大約100nm)之其他光源。在另一實例中，光源為具有約13.5nm或更小之波長的EUV源。在替代實施例中，輻射源402為用於藉由適當模式(諸如，直接寫入)來曝光抗蝕劑層的電子束(e-beam)源。在此類情形下，在曝光製程期間不使用遮罩406。

光學模組404可經設計而具有折射機構或反射機構。在折射機構中，光學模組404包括各種折射部件，諸如透鏡。在反射機構中，光學模組404包括各種反射部件，諸如鏡子。

在一個實施例中，遮罩406包括透明基板及經圖案化之吸收層。透明基板可使用相對無缺陷之熔融二氧化矽(SiO₂)，諸如硼矽酸鹽玻璃及鈉鈣玻璃。吸收層可包括諸如鉻(Cr)之金屬膜以用於吸收導向於其上之光。吸收層進一步經圖案化以在金屬膜中具有一或多個開口，光束可穿過此等開口行進而不會完全被吸收。在輻射源402產生EUV輻射之另一實施例中，遮罩406經設計以具有反射機構。舉例而言，遮罩406可包括塗佈有矽及鉬之數十個交替層的基板以充當最大化EUV光之反射的布拉格(Bragg)反射器。

參考圖3及圖4B，方法1000開始於操作1002，此處藉由晶圓傳送機器人將晶圓傳送至晶圓支撐裝置。如所圖示，經由晶圓傳送機器人300將晶圓W傳送至晶圓支撐裝置200之卡盤204上的位置。在開始時，晶圓傳送機器人300之夾持器340可自裝載埠LP上之FOUP FP拾取晶圓W(參見圖4A)。接著，諸如藉由旋轉來使晶圓傳送機器人300朝向晶圓支撐裝置200移動，以將晶圓W置放在卡盤204上。更詳細而言，可共同地操作晶圓傳送機器人300之支撐件310、機器人驅動器320及臂330，以將晶圓W懸掛於晶圓支撐裝置200之卡盤204上的所需位置。

在一些實施例中，在晶圓W移動至所需位置之後，淨化設備G可開始將淨化氣體g1向下噴射至晶圓W，以便將污染物(例如，微粒)吹離晶圓W之頂表面。在一些實施例中，淨化設備G可在圖4C至圖4G中所示之以下操作期間連續地噴射淨化氣體g1，以便在如圖4C至圖4G中所示之以下操作期間防止污染物落在晶圓W之頂表面上。在一些實施例中，淨化氣體g1包括惰性氣體、氫氣(H₂)，氮氣(N₂)，氧氣(O₂)，三氟化氮(NF₃)或其他合適的氣體。在一些實施例中，惰性氣體為氬氣(Ar)或氦氣(He)。

參考圖3及圖4C，方法1000進行至操作1004，此處提升晶圓支撐裝置之複數個頂銷以接納晶圓。如所圖示，在將晶圓W傳送至所需位置之後，提升晶圓支撐裝置200之頂銷210以接納晶圓W，使得頂銷210之頂表面附接晶圓W之底表面以支撐晶圓W。更詳細而言，向上致動提升設備220，使得頂銷210穿過頂銷孔204B升起且在卡盤204之上以接納晶圓W。

在頂銷210附接晶圓W之後，頂銷210之內部氣體通道212的頂部末端實質上連接至晶圓W之底表面。接著，可致動真空源260以經由內部氣體通道212抽空來自內部氣體通道212之氣體，藉以經由真空吸力將晶圓W支撐或緊固至頂銷210。以此方式，可經由真空壓力將晶圓W穩定地安置在頂銷210上。因而，在以下操作期間晶圓W不會移動。

參考圖3及圖4D，方法1000進行至操作1006，此處晶圓傳送機器人300釋放晶圓且接著被移離晶圓。如所圖示，晶圓傳送機器人300之夾持器340停止對晶圓W之夾持且接著被移離晶圓支撐裝置200之卡盤204的頂部。在一些實施例中，因為經由真空壓力將晶圓W穩定地緊固在頂銷210上，所以在移開夾持器340期間晶圓W不會受影響。

參考圖3及圖4E，方法1000進行至操作1007，此處執行清潔製程。在本揭示案之一些實施例中，藉由將氣體引入卡盤204與晶圓W之間的區域中來執行清潔製程。如上所述，頂銷210之外部氣體通道214中之每一者與頂銷210上之開口210B氣體連通。又，頂銷210之外部氣體通道214連接至氣源270。如此，在將晶圓傳送機器人300之夾具340自卡盤340之頂部移開之後，可致動氣體源340以將氣體提供至頂銷210之外部氣體通道214中。當氣體離開外部氣體通道214時，此氣體穿過頂銷210之開口210B自頂銷210排出，且接著沿著卡盤204與晶圓W之背側之間的區域流動。

應注意，因為開口210B存在於頂銷210之側壁上，所以氣體側向地噴射出頂銷210。因為氣體在卡盤204與晶圓W之背側之間流動，所以氣流導致位於卡盤204之表面上的微粒(諸如，塵埃微粒)受排斥遠離卡盤204之表面，在此時微粒被氣體沖走。因此，藉由減少卡盤204上之微粒的量來清潔卡盤204之表面。在一些實施例中，類似於圖2A至圖2C中所描述之彼些，開口210B可圓周地佈置在頂銷210之側壁上，且因此氣體相應地可圓周地噴射出頂銷210。此導致氣體實質上散佈在卡盤204之整個表面上，此繼而將促進清潔製程。

更詳細而言，氣體是由氣源270以足以移除卡盤204上之微粒但尚不足以將晶圓W推離頂銷210或在清潔製程期間移動晶圓W的壓力泵送。在一些實施例中，在清潔製程期間，可連續地操作真空源260，以便經由真空壓力進一步將晶圓W固定於頂銷210上。因而，可進一步防止晶圓W被氣流移動。

在一些實施例中，可藉由氣源270將各種類型之氣體泵送至頂銷210之外部氣體通道214中。舉例而言，可朝向晶圓W之背側泵送氫氣。根據本文所述原理，亦可使用具有所需性質之其他合適氣體，諸如氬氣(Ar)、氦氣(He)、氮氣(N₂)、氧氣(O₂)。

如上所述，在頂銷210經由開口210B側向地噴射氣體期間，淨化氣體供應設備G可在晶圓W上連續地提供氣流g1，且因此由圖4E之清潔製程產生的微粒(例如，自頂銷210噴射之氣體)不會落在晶圓W之頂表面上，且不會對晶圓W之頂表面造成污染。

參考圖3及圖4F，方法1000進行至操作1010，此處降低頂銷。如所圖示，降低晶圓支撐裝置200之頂銷210，使得晶圓W降低並與卡盤204之頂表面接觸。更詳細而言，藉由向下致動提升設備220而經由卡盤204中之頂銷孔204B來降低頂銷210，使得頂銷210向下移動穿過頂銷孔204B。

降低頂銷210直至晶圓W與卡盤204之頂表面接觸為止。在一些其他實施例中，在降低晶圓W期間，可操作氣源270以連續地將氣體提供至頂銷210中直至晶圓W附接至卡盤204為止，以便連續地排斥卡盤204上之微粒。換言之，執行操作1008中之清潔製程直至晶圓W與卡盤204接觸為止，此確保了晶圓W與卡盤204之間的界面實質上無微粒。因此，在執行以下製程(諸如，圖4G中之微影製程)之前，暫停清潔製程。亦即，在執行以下製程之前，氣源270停止將氣體提供至頂銷210中。在一些實施例中，停止或暫停氣源270包括斷開控制氣源270之開/關閥。

在一些實施例中，在晶圓W與卡盤204接觸之後，可致動真空源260以抽空來自卡盤之卡緊孔204A以及軸桿206中之開口206A的氣體，從而經由真空吸力將晶圓W固定至卡盤204。以此方式，可經由真空壓力將晶圓W穩定地安置在卡盤204上。因而，在以下操作期間晶圓W不會移動。

參考圖3及圖4G，方法1000進行至操作1012，此處執行微影製程。在藉由吸力將晶圓W緊固至卡盤204之頂表面之後，藉由操作曝光工具400以曝光塗佈在晶圓W上之抗蝕劑層來執行微影製程。當已曝光之抗蝕劑層進一步顯影時，在抗蝕劑層中形成了多個開口，產生經圖案化之抗蝕劑層。隨後使用經圖案化之抗蝕劑層來蝕刻晶圓W，以便在晶圓W上形成具有設計之IC圖案的材料層，從而在晶圓中或晶圓上形成用於積體電路之特徵。可逐層地重複此製程從而在晶圓W上形成多個材料層。

如上所述，在執行微影製程之前執行清潔製程，使得卡盤204上之微粒可被排斥。因此，晶圓W與卡盤204之頂表面之間的界面實質上無微粒，使得晶圓W可均勻地附接至卡盤204。若一些微粒存在於晶圓W與卡盤204之間的界面處，則微粒可導致晶圓W之變形，且因此導致差的光微影覆蓋控制。因為根據本揭示案之一些實施例如圖4E中所圖示，微粒被吹離晶圓，所以可減少由於微粒造成的對晶圓W之污染，此又將導致改良之光微影覆蓋控制。

圖5為根據本揭露之一些實施例的用於操作晶圓支撐裝置之方法1100。圖6A至圖6G為根據本揭露之一些實施例的處於操作之各種階段的晶圓支撐裝置。

參考圖6A，圖示了晶圓支撐裝置200、晶圓傳送機器人300及加熱工具500。晶圓支撐裝置200及晶圓傳送機器人300類似於圖4A至圖4G中所描述之彼些，且因此為了簡化省略相關結構細節。

將加熱工具500安置在晶圓支撐裝置200之卡盤204下方。在一些實施例中，加熱工具500可包括能量源，此能量源可包括佈置在各區域中的複數個LED或LED陣列，其中可單獨地控制每一LED區域。在一些其他實施例中，能量源可為增加有LED之燈，LED散佈在燈頭之先前並非發光表面的區域周圍，從而增加了熱源表面區域之使用。

參考圖5及圖6B至圖6F。在圖5及圖6B中，方法1100開始於操作1102，此處藉由晶圓傳送機器人(例如，晶圓傳送機器人300)將晶圓傳送至晶圓支撐裝置(例如，晶圓支撐裝置200)。接著，淨化設備G可開始將淨化氣體g1向下噴射至晶圓W，以便防止微粒落在晶圓W上。在圖5及圖6C中，方法1100進行至操作1104，此處升高晶圓支撐裝置之複數個頂銷以接納晶圓。在圖5及圖6D中，方法1100進行至操作1106，此處移除晶圓傳送機器人以釋放頂銷上之晶圓。在圖5及圖6E中，方法1100進行至操作1108，此處執行清潔製程。在圖5及圖6F中，方法1100進行至操作1110，此處降低頂銷。操作1102至1110類似於圖3及圖4B至圖4F中所描述之操作1002至1010，且因此為了簡化省略相關細節。

參考圖5及圖6G。方法1100進行至操作1112，此處執行加熱製程。加熱工具500操作用於加熱晶圓W。在一些其他實施例中，加熱工具500可用以加熱晶圓W，例如藉由安置在晶圓W下方，或藉由將輻射引導至晶圓W之背側。在處理期間，將晶圓W安置在卡盤204上。加熱工具500為輻射源(例如，熱源)，且在操作中在晶圓W上產生預定溫度分佈。在熱源包括LED之實施例中，加熱工具500可提供波長範圍為自紫外線波長至紅外線波長(例如，約100奈米(nm)至約2000奈米(nm))之能量。在一些實施例中，加熱工具500(例如，LED陣列)可提供在微波波長範圍中之能量。加熱工具500提供被晶圓W吸收之熱輻射。在以上所述之例示性製程中，加熱工具500可用以照射並加熱晶圓W之表面。在一些實施例中，加熱工具500可結合處理腔室使用以形成膜、處理摻雜劑、改變處理氣體(例如，破壞鍵)，以及重新定序晶圓自身。

如上所述，在執行加熱製程之前執行清潔製程，使得卡盤204上之微粒可被排斥。因此，晶圓W與卡盤204之頂表面之間的界面實質上無微粒，使得晶圓W可均勻地附接至卡盤204。若一些微粒存在於晶圓W與卡盤204之間，則微粒可導致晶圓W之一些區域與卡盤204之間的氣隙，使得此些區域(等效地稱作第一區域)不與卡盤204接觸，而晶圓W之其他區域(等效地稱作第二區域)支撐與卡盤204接觸。由於由微粒導致之氣隙，晶圓W之第一區域具有比晶圓W之第二區域更高的散熱。因此，在加熱製程期間，晶圓W之第一區域將具有與晶圓W之第二區域不同的溫度，此繼而導致加熱製程期間不良的溫度均勻性。然而，因為微粒被吹離晶圓，所以可減少由微粒引起的對晶圓W之污染，此繼而將導致加熱製程期間晶圓的改良之溫度均勻性。

根據前述實施例，可以看出本揭露提供了製造半導體元件方面的優勢。然而，應理解，其他實施例可提供額外優勢，且本文中未必揭示了所有優勢，且無特定優勢對所有實施例而言為必需。一個優勢在於，複數個開口形成於頂銷上並與氣源氣體連通，且因此可以在將晶圓降低至卡盤之前執行清潔製程。另一優勢在於，由於晶圓與卡盤之間的微粒減少，所以可改良光微影覆蓋控制。又一優勢在於，由於晶圓與卡盤之間的微粒減少，所以可改良晶圓在熱處理期間之溫度均勻性。

於部分實施例中，其中引入氣體是在降低頂銷之前執行。

於部分實施例中，進一步包含使用真空吸力經由頂銷之頂表面上之第二開口將晶圓固定在頂銷上。

於部分實施例中，其中引入氣體是在固定晶圓之後執行。

於部分實施例中，其中引入氣體包含將氣體供應至頂銷內部之第一氣體通道中，其中第一氣體通道與頂銷之側壁上的第一開口氣體連通。

於部分實施例中，進一步包含在引入氣體之後對晶圓執行微影製程。

於部分實施例中，進一步包含在引入氣體之後對晶圓執行熱處理。

於部分實施例中，其中執行引入氣體直至晶圓到達晶圓卡盤為止。

於部分實施例中，其中傳送晶圓包含使用夾持器來夾持晶圓，且方法進一步包含停止夾持晶圓；以及在執行引入氣體之前將夾持器移離晶圓卡盤。

於部分實施例中，其中吹掃晶圓及晶圓卡盤包含經由頂銷之外管壁上的複數個開口來噴射氣體，其中開口與第二氣體通道氣體連通。

於部分實施例中，其中吹掃晶圓及晶圓卡盤是在固定晶圓之後執行。

於部分實施例中，其中降低頂銷是在吹掃晶圓及晶圓卡盤之後執行。

於部分實施例中，進一步包含繼續吹掃晶圓及晶圓卡盤直至晶圓與晶圓卡盤接觸為止。

於部分實施例中，進一步包含暫停吹掃晶圓及晶圓卡盤；以及在暫停吹掃晶圓及晶圓卡盤之後，對晶圓執行微影製程。

於部分實施例中，進一步包含暫停吹掃晶圓及晶圓卡盤；以及在暫停吹掃晶圓及晶圓卡盤之後，對晶圓執行熱處理。

於部分實施例中，其中傳送晶圓是使用夾持器執行，且方法進一步包含在吹掃晶圓及晶圓卡盤之前將夾持器移離晶圓。

於部分實施例中，進一步包含第一氣體通道，第一氣體通道在頂銷中且與第一開口及真空源氣體連通；第二氣體通道，第二氣體通道在頂銷中且與第二開口及氣源氣體連通，其中第二氣體通道圍繞第一氣體通道。

於部分實施例中，其中第一氣體通道與第二氣體通道氣體隔離。

前文概述了若干實施例之特徵，使得熟習此項技術者可較佳理解本揭示案之態樣。熟習此項技藝者應瞭解他們可容易地使用本揭示內容作為設計或修改用於實現相同目的及/或達成本文中所介紹之實施例之相同優勢的其他製程及結構的基礎。熟習此項技藝者亦應認識到，此等等效構造不脫離本揭示案之精神及範疇，且他們可在不脫離本揭露之精神及範疇的情況下對本文進行各種改變、代替及替換。