物體保持裝置及制造物體保持裝置的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及襯底保持裝置或圖案形成裝置保持裝置、光刻設備以及器件制造方法以及制造襯底保持裝置或圖案形成裝置保持裝置的方法。
【背景技術】
[0002]光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案。可以將該圖案轉移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。通常，圖案的轉移是通過把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進行的。通常，單獨的襯底將包含被連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。公知的光刻設備包括:所謂的步進機，在所述步進機中，通過將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。也能夠通過將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案形成裝置將圖案轉移到襯底上。
[0003]已經提出將光刻投影設備中的襯底浸入到具有相對高折射率的液體(例如水)中，以便充滿投影系統的最終元件和襯底之間的空間。在一實施例中，液體是蒸餾水，但是可以使用其他液體。本發明的實施例將參考液體進行描述。然而，其它流體也可能是適合的，尤其是潤濕性流體、不能壓縮的流體和/或具有比空氣高的折射率的流體，期望地，可以是具有比水高的折射率的流體。除氣體之外的流體尤其是希望的。這樣的想法是為了實現更小特征的成像，因為在液體中曝光輻射將會具有更短的波長。(液體的影響也可以被看成提高系統的有效數值孔徑(NA)，并且也增加焦深)。還提出了其他浸沒液體，包括其中懸浮有固體顆粒(例如石英)的水，或具有納米懸浮顆粒(例如具有最大尺寸達1nm的顆粒)的液體。所懸浮的顆粒可以具有或可以不具有與它們懸浮所在的液體的折射率相似或相同的折射率。可能合適的其它液體包括烴，例如芳香族化合物、氟代烴和/或水溶液。
【發明內容】
[0004]在常規的光刻設備中，待曝光的襯底可以通過襯底保持裝置支撐，襯底保持裝置又通過襯底臺支撐。襯底保持裝置通常是平的剛性盤，尺寸和形狀與襯底對應(但是它可以具有不同的尺寸或形狀)。其具有凸起(稱為突節或小突起)的陣列，從至少一個側面凸起。在一個實施例中，襯底保持裝置在兩個相對的側面上具有凸起的陣列。在這種情況下，當襯底保持裝置被放置在襯底臺上時，襯底保持裝置的主體被保持在襯底臺之上且距襯底臺有一個小的距離，同時襯底保持裝置的一個側面上的突節的端部位于襯底臺的表面上。類似地，當襯底擱置在襯底保持裝置的相對側面上的突節的頂部上時，襯底與襯底保持裝置的主體間隔設置。這樣的目的是有助于防止可能存在于襯底臺或襯底保持裝置上的顆粒(即，諸如灰塵顆粒等污染物顆粒)使得襯底保持裝置或襯底變形。因為突節的總的表面面積僅是襯底或襯底保持裝置的總面積的一小部分，因此很可能突節之間會有顆粒且它們的存在將不會有任何影響。通常，襯底保持裝置和襯底被容納在襯底臺中的凹槽內，使得襯底的上表面與襯底臺的上表面基本共面。
[0005]由于在高生產率的光刻設備的使用過程中襯底經歷高的加速度，不能夠充分地使得襯底簡單地擱置在襯底保持裝置的突節上。襯底被夾持在合適的位置。將襯底夾持在合適的位置的兩個方法是已知的，真空夾持和靜電夾持。在真空夾持中，襯底保持裝置和襯底之間的空間以及(可選地)襯底臺和襯底保持裝置之間的空間被部分地抽真空，使得襯底通過其上的液體或氣體的較高壓力被保持在合適的位置。然而，真空夾持在束路徑和/或襯底或襯底保持裝置附近的環境被保持在低壓或超低壓的情形下(例如對于極紫外(EUV)輻射光刻)可能是不可行的。在這種情況下，不能夠跨經襯底(或襯底保持裝置)形成足夠大的壓差來夾持襯底。因此，可以使用靜電夾持。在靜電夾持過程中，在襯底或在襯底的下表面上電鍍的電極以及設置在襯底臺和/或襯底保持裝置上的電極之間建立電勢差。這兩個電極起到大電容器的作用，并且實質的夾持力可能伴隨合理的電勢差產生。靜電裝置可以為使得一個單獨對的電極，在襯底臺上的電極和在襯底上的電極，一起夾持一疊完整的襯底臺、襯底保持裝置和襯底。在裝置中，一個或多個電極可以被設置在襯底保持裝置上，使得襯底保持裝置被夾持在襯底臺上，并且襯底被單獨地夾持在襯底保持裝置上。
[0006]靜電夾持還可以被用于將圖案形成裝置夾持到圖案形成裝置保持裝置上。
[0007]隔離層可以被設置在襯底保持裝置和襯底之間或者襯底保持裝置和襯底臺之間，或者兩者兼有。在用于圖案形成裝置的夾持的情況下，隔離層可以被設置在圖案形成裝置保持裝置和圖案形成裝置之間、圖案形成裝置和用于圖案形成裝置的支撐結構(在其被設置作為獨立于圖案形成裝置保持裝置的元件的情況下)之間，或者兩者兼有。隔離層起到抑制被夾持的元件之間電荷的傳遞(這會降低夾持力)的作用。隔離層中的缺陷可能會降低靜電夾持的性能。
[0008]在隔離層的沉積過程中可能引入針孔缺陷。陽極鍵合處理可能將應力引入隔離層。應力可能導致層中出現裂縫或層變形。針孔和裂縫將會降低隔離層的電壓擊穿強度，這會增加在沒有電壓擊穿的情況下工作的夾持所需的隔離層的厚度。增加隔離層的厚度增大了夾持所需的工作電壓，這會降低效率。隔離層的變形或者由沉積處理中的不精確導致的隔離層的厚度的變化(例如，由沉積表面上出現的突節導致的)可能導致由夾具提供的夾持力的空間變化。夾持力的空間變化可能導致重疊或聚焦誤差。隔離層的缺陷還可能降低隔離層的耐久性。
[0009]在整個襯底表面上的溫度控制是重要的，尤其是在浸沒系統中，其中浸沒系統對由于液體(例如水)蒸發效應帶來的溫度變化敏感。液體從襯底的蒸發可能在襯底上施加熱載荷，引起溫度變化。溫度變化導致襯底中的熱應力，其最終可能導致重疊誤差。為了改善溫度控制的精確度，希望將溫度的實時局部測量與主動加熱相結合。這樣的測量和加熱系統被集成到系統中，即襯底保持裝置(即，直接支撐襯底的物體)和/或襯底臺(反射鏡塊或平臺，即支撐襯底保持裝置并提供圍繞襯底保持裝置的上表面的諸如臺等物體)中。薄膜疊層可以用以制造可以測量和加熱的結構。這種結構提供集成到襯底保持裝置臺或兩者中的機會。
[0010]在襯底和加熱器之間或者在襯底和溫度傳感器之間的距離的變化可能降低溫度控制的精確性。
[0011]直接在襯底保持器的主體上形成諸如傳感器及加熱器等電功能部件可能導致相對低的產率，因為在部件形成之前不能充分地測試部件。薄膜器件易于發生故障，并且在使用之前需要測試可靠性。
[0012]可以鄰近襯底設置電接地層。例如，可以設置圖案化的CrN層，以處理在襯底臺上的凸起(也稱“突節”)的上表面。該接地層可能需要相對厚一些(例如，厚度大于I微米)，以允許粗糙度和/或平坦度的調整。該后層可能易于層離。為了阻止襯底與接地層的粘結，接地層可以被粗糙化，例如使用離子束修磨(1n beam figuring)來粗糙化。接地層還可能需要是耐磨的。該層需要與諸如離子束修磨等粗糙化處理兼容和/或需要是耐磨的，這限制了可用于形成接地層的材料的范圍。這可能導致材料在某些方面是次佳的，例如是昂貴的或者難于可靠地應用于所需的厚度中。
[0013]期望地，例如提供一種襯底保持裝置，其有利于改善靜電夾持性能，改善襯底溫度控制，改善產率或者這些的任意組合。替代地或附加地，期望地提供一種襯底保持裝置，其包括更容易地或者更便宜地制造的和/或更可靠的接地層。
[0014]根據本發明的一方面，提供一種制造用在光刻設備中的物體保持裝置的方法，所述物體保持裝置包括一個或多個電功能部件，所述方法包括:使用包括承載板和分層結構的復合結構，所述承載板與物體保持裝置的主體不同，所述分層結構包括一個或多個層并且形成在承載板上；將復合結構連接到主體的表面上，使得分層結構位于承載板和主體的所述表面之間；以及從復合結構上移除承載板，留下與主體連接的分層結構。
[0015]根據本發明的一方面，提供一種用于支撐物體并且用在光刻設備中的物體保持裝置，其包括:主體；一個或多個電功能部件；形成在主體的表面上的粘合層；以及分層結構，所述分層結構包括一個或多個層并且通過粘合層與主體連接，其中所述分層結構包括通過襯底的硅表面的熱氧化形成的S1Jl。
[0016]根據本發明的一方面，提供一種用于光刻設備的物體保持裝置，包括:多個凸起，所述多個凸起從物體保持裝置的基部表面上突出，每個凸起具有在基部表面處的近端和距離基部表面最遠的遠端；電極，所述電極適于將待通過物體保持裝置支撐的物體靜電夾持在凸起上使得物體被保持為與凸起的末端接觸，或者適于將物體保持裝置靜電夾持在適于支撐物體保持裝置的物體臺上使得物體臺被保持為與凸起的末端接觸；接地層，所述接地層適于將兩個或更多個凸起與地面或公共電勢連接；以及介電層；其中所述接地層包括位于介電層和多個凸起中的至少一個之間的部分，所述多個凸起中的至少一個通過接地層與地面或公共電勢連接。
[0017]根據本發明的一方面，提供一種制造用于光刻設備的物體保持裝置的方法，包括:形成多個凸起，所述多個凸起從基部表面上突出，每個凸起具有在基部表面處的近端和距離基部表面最遠的遠端；形成電極，所述電極適于將待通過物體保持裝置支撐的物體靜電夾持在凸起上使得物體被保持為與凸起的末端接觸，或者適于將物體保持裝置靜電夾持在適于支撐物體保持裝置的物體臺上使得物體臺被保持為與凸起的末端接觸；形成接地層，所述接地層適于將兩個或更多個凸起與地面或公共電勢連接；以及形成介電層；其中所述接地層被形成為包括位于介電層和多個凸起中的至少一個凸起之間的部分，所述多個凸起中的至少一個凸起通過接地層與地面或公共電勢連接。
【附圖說明】
[0018]現在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發明的實施例，其中，在附圖中相應的附圖標記表示相應的部件，且其中:
[0019]圖1示出根據本發明一實施例的光刻設備；
[0020]圖2和3示出光刻投影設備中使用的液體供給系統；
[0021]圖4示出光刻投影設備中使用的另一液體供給系統；
[0022]圖5示出在本發明一實施例中作為浸沒液體供給系統使用的阻擋構件的橫截面；
[0023]圖6示出根據本發明一實施例的光刻設備；
[0024]圖7是圖6的設備的更詳細視圖；
[0025]圖8是圖6和7的設備的源收集器的更詳細視圖；
[0026]圖9示出根據本發明一實施例的襯底臺和襯底保持裝置的橫截面；
[0027]圖10示出用在制造襯底或圖案形成裝置保持裝置中的承載板；
[0028]圖11示出通過在圖10的承載板上形成第一層而形成的復合結構；
[0029]圖12示出在形成穿過第一層并進入承載板的缺口之后的圖11的復合結構；
[0030]圖13圖示襯底或圖案形成裝置保持裝置主體與圖12的復合結構附接的過程，其中主體上的凸起與復合結構中的缺口接合；
[0031]圖14圖示完成圖13的過程之后附接在復合結構上的襯底或圖案形成裝置保持裝置主體；
[0032]圖15圖示通過從圖14的裝置上移除承載板形成的襯底或圖案形成裝置保持裝置；
[0033]圖16圖示安裝在圖15的襯底或圖案形成裝置保持裝置上的襯底或圖案形成裝置；
[0034]圖17圖示具有第一層和形成在第一層上的一個或多個另外的層的疊層的承載板；
[0035]圖18圖示使用圖17的承載板形成的襯底或圖案形成裝置保持裝置；
[0036]圖19是一種布置的俯視圖，在該布置中第一層和一個或多個另外的層可以被屈曲，并且被穿通襯底或圖案形成裝置保持裝置中的孔，以允許在襯底或圖案形成裝置保持裝置的與襯底或圖案形成裝置相反的一側上形成電連接；
[0037]圖20是沿圖19的布置的線X-X的側剖視圖；
[0038]圖21圖示氧化硅晶片與襯底或圖案形成裝置保持裝置的連接，其中不具有包括用于靜電夾持的電極的凸起；
[0039]圖22圖示連接后的圖21的晶片和保持裝置；
[0040]圖23圖示通過從圖22的布置中移除硅晶片和附加凸起而形成的襯底或圖案形成裝置保持裝置；
[0041]圖24圖示在襯底或圖案形成裝置保持裝置和襯底或圖案形成裝置之間的表面上以及在襯底或圖案形成裝置保持裝置和襯底臺或圖案形成裝置的支撐結構之間的表面上具有熱S1Jl的襯底或圖案形成裝置保持裝置；
[0042]圖25圖示具有形成在凸起的上表面上的接地層的襯底或圖案形成裝置保持裝置；
[0043]圖26圖示具有形成在介電層和凸起之間的接地層的襯底或圖案形成裝置保持裝置；
[0044]圖27圖示具有形成在介電層和凸起之間的接地層的襯底或圖案形成裝置保持裝置，其中在部分接地層上形成有保護層。
【具體實施方式】
[0045]圖1和6示意地示出了根據本發明的一個實施例的光刻設備。所述光刻設備包括:
[0046]-照射系統(照射器)IL,其配置用于調節輻射束