CN109254501A - 衬底支架、光刻装置、器件制造方法和制造衬底保持器的方法 - Google Patents

衬底支架、光刻装置、器件制造方法和制造衬底保持器的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于光刻装置的衬底支架，包括具有提供在其表面上的薄膜叠层的主体。薄膜叠层形成电子或电气组件，如电极、传感器、加热器、晶体管或逻辑器件，并且具有顶部隔离层。用于支承衬底(W)的多个粒结形成在薄膜叠层上或薄膜叠层的孔径中。

Description

衬底支架、光刻装置、器件制造方法和制造衬底保持器的方法
本申请是于国际申请日2013年01月17日提交的、2014年8月01日进入中国国家阶段的、申请号为20138007715.3、发明名称为“衬底保持器、光刻装置、器件制造方法和制造衬底保持器的方法”的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年2月3日提出的美国临时申请61/594,857、2012年4月9日提出的美国临时申请61/621,648和2012年4月9日提出的美国临时申请61/621,660的权益，其公开内容在此通过引用以其整体并入。
技术领域
本发明涉及衬底支架、光刻装置、器件制造方法和制造衬底支架的方法。
背景技术
光刻装置是将期望图案应用于衬底上的机器，通常应用于衬底的目标部分上。光刻装置可以用于例如制造集成电路(IC)。在该例子中，可替换地称为掩模或刻线的图案化器件可以用于生成在IC的单独层上形成的电路图案。该图案可以传输至衬底(如，硅片)上的目标部分上(如，包括一个或一些裸片的一部分)。图案传输通常是通过成像到衬底上提供的辐射敏感性材料(抗蚀剂)。一般地，单个衬底将包含依次形成图案的邻近目标部分的网络。已知光刻装置包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中每个目标部分通过将整个图案同时暴露到目标部分而被照射，而在扫描器中每个目标部分通过沿着给定方向(“扫描方向”)扫描经过辐射光束的图案而被照射，同时扫描与该方向平行或反平行的衬底。还可能通过将图案压印至衬底上而将来自图案化器件的图案传输至衬底。
已经提出将衬底浸入具有相对较高折射率的液体例如水中的光刻投影装置，从而填充投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在一个实施例中，液体是蒸馏水，尽管可以使用另一液体。将关于液体描述本发明的一个实施例。然而，另一流体可以是合适的，特别是润湿流体(wetting fluid)、不可压缩流体和/或具有比空气更高折射率的流体，该另一流体期望具有比水更高的折射率。排除气体的流体是特别期望的。这样做的要点是使得能够成像更小特征，因为在液体中曝光辐射将具有更短波长。(液体的效果还可以视为增加系统的有效数值孔径(NA)和也增加焦深)。已经提出其他浸入液体，包括具有悬浮在其中的固体粒子(石英)的水，或具有纳米粒子悬浮液(如，最大尺寸高达10nm的粒子)的液体。悬浮粒子可以或不可以具有与悬浮在其中的流体相似或相同的折射率。可以适用的其他液体包括碳氢化合物，如芳烃、氟代烃，和/或水溶液。
发明内容
在传统的光刻装置中，要曝光的衬底可以由衬底支架支承，衬底支架进而由衬底台支承。衬底支架通常是与衬底尺寸和形状相对应的平坦刚性圆盘(尽管也可以具有不同尺寸或形状)。具有从至少一侧突出的投影阵列，其被称为粒结(burl)或凸起(pimple)。在一个实施例中，衬底支架具有在两个相对面上的突出阵列。在该情况中，当衬底支架放置在衬底台上时，衬底支架的主体被保持在衬底台上方小距离处，同时衬底支架的一个侧面上的粒结末端位于衬底台的表面。相似地，当衬底位于衬底支架的相对面上的粒结顶部时，衬底与衬底支架的主体间隔开。一个目的是有助于防止可能存在衬底台或衬底支架的粒子(即，诸如尘粒的污染粒子)不会扭曲衬底支架或衬底。由于粒结的总表面积只有衬底或衬底支架的总面积的一小部分，所以任何粒子将很可能位于粒结之间，并且粒子的存在将没有影响。
由于高吞吐量光刻装置中使用的衬底所经历的高加速度，不足以允许衬底仅仅停留在衬底支架的粒结上。其夹持在合适的位置。将衬底夹持在合适位置的两个方法是众所周知的——真空夹持和静电夹持。在真空夹持中，衬底支架和衬底之间与可选地衬底台和衬底支架之间的空间部分排空，因此通过其上方的更高压力的气体或液体将衬底保持在合适的位置。然而，真空夹持可能在例如用于极端紫外线(EUV)辐射光刻时，在接近衬底或衬底支架的光束路径和/或环境保持在低或非常低的压力的情况下不可行。在该情况中，跨衬底(或衬底支架)形成足够大的压力差以进行夹持不太可能。因此，静电夹持可以用于这种情况中(或在其他情况中)。在静电夹持中，衬底台和/或衬底支架上提供的电极提高至高电势，如10V到5000V，并且静电力吸引衬底。因此粒结的另一目的是间隔开衬底、衬底支架和衬底台，从而能够静电夹持。
衬底上的温度控制很重要，特别是在由于液体(如，水)蒸发而对温度变化敏感的浸入系统中。液体蒸发使热从衬底移除，引起温度变化。这些温度变化可以导致衬底中的热应力，其最终促进覆盖误差。为了提高温度控制的精确性，实时局部测量温度和主动加热的结合是期望的。该测量和加热系统集成到系统，如衬底支架(即直接支承衬底的物体)和/或衬底台中(级的反射镜座(mirror block)，即支承衬底支架和提供包围衬底支架的上表面的物体)。薄膜叠层可以用于制造可以同时测量和加热这种结构的结构，并提供集成到衬底支架和/或台的可能。
期望的是，提供其上形成一个或多个电子或电气组件(如一个或多个薄膜组件)的衬底台或衬底支架。
根据本发明的一个方面，提供用于光刻装置的衬底支架，该衬底支架包括：具有表面的主体；表面上提供的且形成电子或电气组件的薄膜叠层；以及薄膜叠层上提供的且具有用于支承衬底的端面的多个粒结。
根据本发明的一个方面，提供光刻装置，该光刻装置包括：经构造以支承图案化器件的支承结构；布置为将图案化器件图案化的光束投影至衬底上的投影系统；以及布置为支承衬底的衬底支架，该衬底支架是本文中所述的衬底支架。
根据本发明的一个方面，提供利用光刻装置的器件制造方法，该方法包括：将图案化器件图案化的光束投影至衬底上，同时使衬底保持在衬底支架中，其中衬底支架包括：具有表面的主体；表面上提供的且形成电子或电气组件的薄膜叠层；以及薄膜叠层上提供的且具有用于支承衬底的端面的多个粒结。
根据本发明的一个方面，提供制造用于光刻装置的衬底支架的方法，该方法包括：提供具有表面的主体；在主体表面上形成薄膜叠层；以及在薄膜叠层上形成的从表面突出且具有用于支承衬底的端面的多个粒结。
根据本发明的一个方面，提供制造用于光刻装置的衬底支架的方法，该方法包括：提供具有表面的主体；在主体表面上形成薄膜叠层；在薄膜叠层中形成多个孔径；以及在薄膜叠层的孔径中形成多个粒结，该粒结从叠层突出且具有用于支承衬底的端面。
附图说明
现在将参考所附示意图仅通过示例描绘本发明的一个实施例，附图中相对应的参考符号表示相对应的部件，在附图中：
图1描绘根据本发明的一个实施例的光刻装置；
图2和图3描绘光刻投影装置中使用的液体供应系统；
图4描绘光刻装置中使用的进一步的液体供应系统；
图5在横截面中描绘本发明的一个实施例中可以用作浸入液体供应系统的障碍构件；
图6描绘根据本发明的一个实施例的光刻装置；
图7是装置4100的更详细视图；
图8是图6和图7的装置的源采集装置SO的更详细视图；
图9在横截面中描绘根据本发明的一个实施例的衬底台和衬底支架；
图10描绘制造根据本发明的衬底支架的方法的步骤；
图11描绘制造根据本发明的衬底支架的方法的步骤；
图12描绘制造根据本发明的一个实施例的衬底支架的方法的步骤；
图13到15描绘根据本发明的一个实施例的薄膜叠层；
图16示意性地描绘根据本发明的一个实施例的静电夹布置；
图17示意性地描绘根据本发明的一个实施例的另一静电夹布置；
图18描绘制造根据本发明的一个实施例的衬底支架的方法的步骤；
图19A到19E描绘制造根据本发明的一个实施例的衬底支架的方法的步骤；以及
图20描绘根据本发明的一个实施例的衬底支架。
具体实施方式
图1示意性地描绘根据本发明的一个实施例的光刻装置。该装置包括：
照射系统(照射器)IL，被配置成调节辐射光束B(如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；
支承结构(如，掩模台)MT，被构造以支承图案化器件(如，掩模)MA并且连接至第一定位器PM，该定位器被配置成以根据一定参数精确地定位图案化器件；
衬底台(如，晶片台)WT，经构造以支承衬底(涂有抗蚀剂的晶片)W并连接第二定位器PW，该定位器被配置以根据一定参数精确定位衬底；以及
投影系统(如，折射投影透镜系统)PS，被配置以将由图案化器件MA给予辐射光束B的图案投影至衬底W的目标部分C上(如，包括一个或多个裸片)。
照射系统可以包括各种类型的光学组件，例如折射、反射、磁、电磁、静电或其他类型的光学组件，或其任意组合，以用于定向、成型或控制辐射。
支承结构MT支承图案化器件。支承结构MT以依赖于图案化器件的方位、光刻装置的设计、和诸如图案化器件是否放置在真空环境中之类的其他条件的方式支承图案化器件。支承结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术保持图案化器件。支承结构MT可以是框架或台，例如可以根据需要是固定的或可移动的。支承结构MT可以确保图案化器件处于期望位置，如关于投影系统。本文中的术语“刻线”或“掩模”的任何用途可以认为是与更普遍的术语“图案化器件”同义。
本文中使用的术语“图案化器件”应当广泛地解释为指代可以用于在其横截面给予辐射光束以图案从而在衬底的目标部分产生图案的任何器件。应当注意，给予辐射光束的图案可能并不准确地对应于衬底的目标部分中的期望图案，例如如果图案包括移相特征或所谓的辅助特征。一般地，给予辐射光束的图案将对应于器件中在目标部分所产生的特定功能层，如集成电路。
图案化器件可以是透射的或反射的。图案化器件的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。在光刻中掩模是众所周知的，并且包括诸如二进制的、交替相移和衰减相移的掩模类型以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例使用小型反射镜的矩阵布置，每个小反射镜可以单独地倾斜从而朝着不同方向反射入射辐射光束。倾斜反射镜在被反射镜矩阵反射的辐射光束给予图案。
术语“投影系统”应当广泛地解释为涵盖对使用的曝光辐射而言是合适的，或对于诸如使用浸入液体或使用真空的其他因素而言是合适的任何类型的系统，包括折射、反射、反折射、磁、电磁和静电光学系统，或其任意组合。本文中的术语“投影透镜”的任何用途可以认为是与更普遍的术语“投影系统”同义。
如本文中所述，装置是透射类型的(如，使用投影掩模)。或者，装置可以是反射类型的(如，使用以上所述类型的可编程反射镜阵列或使用反射掩模)。
光刻装置的类型可以是具有两个或多个衬底支承结构，如衬底级或衬底台，和/或用于图案化器件的两个或多个支承结构。在具有多个衬底级的装置中，所有衬底级可以是等效的并且可以互换。在一个实施例中，多个衬底级的至少一个级特别适用于曝光步骤，并且多个衬底级中的至少一个级特别适用于测量或预备步骤。在本发明的一个实施例中，多个衬底级的一个或多个级由测量级代替。测量级包括至少一个或多个传感系统，如传感器探测器和/或传感系统的目标但是不支承衬底。测量级可定位在代替衬底级或用于图案化器件的支承结构的投影光束中。在该装置中，可以并行地使用额外的级，或可以在一个或多个级上执行预备步骤而一个或多个其他级用于曝光。
参考图1，照射器IL接收来自辐射光源SO的辐射光束。光源和光刻装置可以是单独的实体，例如当光源是准分子激光器时。在该情况中，光源不认为构成光刻装置的一部分，辐射光束借助光束传递系统BD从光源SO传递至照射器IL，光束传递系统BD包括，例如，合适的定向反射镜和/或光束扩展器。在其他情况中，光源可以是光刻装置的组成部分，例如当光源是水银灯时。光源SO和照射器IL连同假如需要的光束传递系统BD可以称为辐射系统。
照射器IL可以包括调节器AM，其被配置以调节辐射光束的角强度分布。一般地，可以调节至少在照射器的光瞳面内的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。此外，照射器IL可以包括各种其他组件，例如积分器IN和冷凝器CO。照射器可以用于调节辐射光束，使其横截面具有期望均匀性和强度分布。与光源SO相似，照射器IL可以或可以不认为形成光刻装置的一部分。例如，照射器IL可以是光刻装置的组成部分或可以是与光刻装置分离的实体。在后一种情况中，光刻装置可以经构造以允许照射器IL安装在其上。可选地，照射器IL是可拆卸的，并且可以单独地(如，由光刻装置制造商或另一供应商)提供。
辐射光束B入射到图案化器件(如，掩模)MA上，其保持在支撑结构(如，掩模台)MT上，并且由图案化器件图案化。在已经穿过图案化器件MA之后，辐射光束B穿过投影系统PS，该投影系统将光束聚焦到衬底W的目标部分C。衬底W通过根据本发明的衬底支架保持在衬底台WT上，下面将描绘根据本发明的衬底支架。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(如干涉器件、线性编码器或电容传感器)，衬底台WT可以精确地移动，例如以便于将不同级部分C定位在辐射光束B的路径中。相似地，第一定位器PM和另一位置传感器(图1中未明确描绘)可以例如在从掩模库的机械获取之后或在扫描期间精确地关于辐射光束B的路径定位图案化器件MA。一般地，支承结构MT的移动可以利用长冲程模块(粗定位)和短冲程模块(细定位)实现，这两个模块形成第一定位器PM的组成部分。相似地，衬底台WT的移动可以利用长冲程模块和短冲程模块实现，它们构成第二定位器PW的组成部分。在步进器的情况下(与扫描器正相反)，支承结构MT可以只连接短冲程致动器，或可以是固定的。图案化器件MA和衬底W可以利用图案化器件对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2对准。尽管所述衬底对准标记占据专用目标部分，它们可以定位在目标部分之间的空间(被称为划线道对准标记)。相似地，在多于一个裸片提供在图案化器件MA上的情况中，图案化器件对准标记可以定位在裸片之间。
所述装置可以用于至少一个以下模式：
1.在步骤模式(step mode)中，支承结构MT和衬底台WT基本保持静止，而被赋予到辐射光束的整个图案同时投影到目标部分C(即，单个静态曝光)。然后衬底台WT朝着X和/或Y方向偏移，因此可以曝光不同目标部分C。在步骤模式中，曝光区域的最大尺寸限制在单个静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，支承结构MT和衬底台WT被同步扫描，同时被赋予到辐射光束的图案投影到目标部分C上(如，单个动态曝光)。衬底台WT相对于支承结构MT的速度和方向可以由投影系统PS的(缩小或)放大和图形反转特征所确定。在扫描模式中，曝光区域的最大尺寸限制在单个动态曝光中目标部分的宽度(朝着非扫描方向)，而扫描运动的长度确定目标部分的高度(朝着扫描方向)。
3.在另一模式中，支承结构MT基本保持静止，从而保持可编程图案化器件，并且衬底台WT移动或扫描，同时被赋予到辐射光束的图案投影到目标部分C上。在该模式中，一般地使用脉冲辐射源，和在衬底台WT每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案化器件。该操作模式容易应用于利用可编程图案化器件，例如如上所述类型的可编程反射镜阵列的无掩模光刻。
还可以使用如上所述用途模式的组合和/或变形，或完全不同的用途模式。
在许多光刻装置中，利用液体供应系统IH在投影系统的最终元件之间提供流体，特别地是液体，从而能够成像较小特征和/或提高装置的有效NA。以下参考浸入装置描述本发明的一个实施例，但是这样的实施例可以同样在非浸入装置中实现。投影系统的最终元件和衬底之间提供流体的布置可以归类到至少两个普遍种类。它们是浴式布置(batharrangement)和所谓的局部浸入系统。在浴式布置中，基本整个衬底和可选地部分衬底台浸没于浴液中。局部浸入系统使用液体供应系统，在液体供应系统中液体只提供给衬底的局部区域。在后一种类中，由液体填充的空间在平面图上小于衬底的顶面，并且液体填充的区域相对于投影系统保持基本静止，而同时衬底在该区域下方移动。本发明的一个实施例指向的另一布置是其中液体不受限制的全湿润溶液。在该布置中，衬底的基本上整个顶面和所有或部分衬底台被覆盖在浸入液体中。覆盖至少衬底的液体的深度浅。液体可以是衬底上液体的膜，如薄膜。
图2到图5中示出四个不同类型的局部液体供应系统。图2到5的任何液体供应器件可以用于不受限制的系统；然而，密封特征或不存在、不启动、不和正常一样有效或无法有效地将液体只密封到局部区域。
为局部浸入系统提出的一个布置是利用液体约束系统为液体供应系统提供仅在衬底局部区域的液体与在投影系统的最终元件和衬底之间(衬底一般具有比投影系统的最终元件更大的表面积)的液体。已经提出为此进行布置的一个方式在PCT专利公开号WO 99/49504中公开。如图2和3中所示，液体由至少一个入口期望地沿着衬底相对于最终元件移动的方向提供到衬底上，并且已经在投影系统下方穿过之后由至少一个出口移除液体。也就是说，由于在元件下方朝着X方向扫描衬底，所以液体在元件的+X侧提供和在-X侧被拾起。
图2示意性地示出其中通过入口提供液体和通过连接低压源的出口在元件的另一侧拾起液体的布置。衬底W上方的箭头示出液体流动方向，衬底W下方的箭头示出衬底台的移动方向。在图2的图解中，沿着衬底相对于最终元件的移动方向提供液体，尽管不需要是这种情况。定位在最终元件周围的入口和出口可以是不同方位和数量，一个示例在图3中示出，其中四组入口和出口提供在最终元件周围的规则图案中。液体供应和液体回收器件的箭头表明液体流动方向。
具有局部液体供应系统的进一步浸入光刻溶液在图4中示出。由投影系统PS的任一侧面上的两个凹槽入口提供液体，和由布置在入口径向向外的多个离散出口移除液体。入口和出口可以布置在其中心有孔的板中，投影光束可以通过该孔被投影。由投影系统PS的一个侧面上的一个凹槽入口提供液体，和由投影系统PS的另一侧面上的多个离散出口移除液体，引起薄膜液体在投影系统PS和衬底W之间流动。选择使用哪个入口和出口组合可以取决于衬底W的移动方向(入口和出口的其他组合不激活)。在图4的横截面视图中，箭头示出液体流入入口和流出出口的方向。
已经提出的另一布置是提供具有液体约束构件的液体供应系统，其中液体约束构件沿着投影系统的最终元件和衬底台之间的空间的至少一部分边界延伸。该布置在图5中示出。液体约束构件在XY平面相对于投影系统基本静止，尽管可以有朝着Z方向的一些相对移动(朝着光轴方向)。密封形成在液体约束构件和衬底表面之间。在一个实施例中，密封形成在液体约束构件和衬底表面之间，可以是诸如气封的非接触式密封。这样的系统在美国专利申请号US2004-0207824中公开。
流体处理结构12包括液体约束构件，并且至少一部分包含在投影系统PS的最终元件与衬底W之间的空间11中的液体。衬底W的非接触式密封16可以形成在投影系统的像场周围，因此液体限制在衬底W表面和投影系统PS的最终元件之间的空间内。空间是至少部分地由定位在下方且包围投影系统PS的最终元件的液体处理结构12形成。液体通过液体入口13被引入投影系统下方的空间和流体处理结构12内。液体可以由液体出口13移除。流体处理结构12可以稍微延伸到投影系统的最终元件以上。液位上升至最终元件上方，因此提供液体缓冲器。在一个实施例中，流体处理结构12具有在上部紧密地符合投影系统或其最终元件的形状的内部边缘，并且可以例如是圆形。在底部，内部边缘紧密符合像场的形状，如矩形，尽管不必是这种情况。
在一个实施例中，液体通过气封16容纳在空间11中，在使用期间气封形成在流体处理结构12的底部和衬底W的表面之间。气封由气体如空气、合成气体、N2或另一惰性气体形成。气封中的气体在压力下通过入口15提供给流体处理结构12和衬底W之间的间隙。通过出口14提取气体。布置气体入口15的超压、出口14的真空度和间隙的几何结构，以至于存在向内的限制液体的高速气流16。气体对于流体处理结构12和衬底W之间液体的力将液体容纳空间11中。入口/出口可以是围绕空间11的环形槽。入口/出口可以是连续的或不连续的。气体16的流动有效地容纳空间11中的液体。这样的系统在美国专利申请公开号US 2004-0207824中公开。
图5的示例是局部区域布置，其中在任何时候液体只提供给衬底W的顶面的局部区域。也可以是其他布置，包括利用美国专利申请公开号US 2006-0038968中公开的单相提取器或两相提取器。
另一可能布置是依据气拽(gas drag)原理工作的布置。美国专利申请公开号US2009-0212046、US 2009-0279060和US2009-0279062中已经描述所谓的气拽原理。在该系统中，提取孔布置在期望具有拐角的形状中。拐角可以对准步进方向或扫描方向。对于步进方向或扫描方向的给定速度而言，与具有垂直对准扫描方向的两个出口的流体处理结构相比较，这降低流体处理结构表面的两个开口之间的弯月形物(meniscus)上的力。
US 2008-0212046中也公开径向定位在主液体获取特征外部的气刀。气刀捕获通过主液体获取部件的任何液体。这样的气刀可以位于所谓的气拽原理布置中(如US 2008-0212046中所公开的)、单相或两相提取器布置(如美国专利申请公开号US 2009-0262318中所公开的)或任何其他布置中。
许多其他类型的液体供应系统也是可以的。本发明既不限于任何特定类型的液体供应系统也不限于浸入光刻。本发明可以同样应用于任何光刻中。在EUV光刻装置中，光束路径充分排空且不使用如上所述的浸入布置。
图1中所示的控制系统500控制光刻装置的整体操作，并且特别地执行以下进一步描述的优化过程。控制系统500可以实现为包括中央处理单元和易失性与非易失性存储器的合适编程的通用计算机。可选地，控制系统可以进一步包括诸如键盘和屏幕的一个或多个输入器件和输出器件、到光刻装置的不同部件的一个或多个网络连接和/或一个或多个接口。将理解的是，在控制计算机和光刻装置之间的一对一关系不是必需的。在本发明的一个实施例中，一个计算机可以控制多个光刻装置。在本发明的一个实施例中，多个网络计算机可以用于控制一个光刻装置。控制系统500还可以经构造为控制光刻单元(lithocell)或集群中的一个或多个相关过程器件和衬底处理器件，其中光刻装置形成光刻单元或集群的一部分。控制系统500还可以构造为从属于光刻单元或集群的监控系统和/或工厂的整个控制系统。
图6示意性地描绘包括源采集器装置SO的EUV光刻装置400。该装置包括：
-照射系统(照射器)EIL，经构造以调节辐射光束B(如，EUV辐射)；
-支承结构(如，掩模台)MT，经构造以支承图案化器件(如，掩模或刻线)MA且连接第一定位器PM，该第一定位器经构造以精确地定位图案化器件；
-衬底台(如，晶片台)WT，经构造以保持衬底(如，涂有抗蚀剂的晶片)W且连接第二定位器PW，该第二定位器经构造以精确地定位衬底；以及
-投影系统(如，反射投影系统)PS，经构造以将图案化器件MA赋予到辐射光束B的图案投影到衬底W的目标部分C(如，包括一个或多个裸片)上。
EUV光刻装置的基本组件功能上与图1的光刻装置的相对应组件相似。以下描述主要涵盖差异的区域，将省略相同组件方面的重复描述。
在EUV光刻装置中，期望使用真空或低压环境，因为气体可以吸收过多辐射。因此可以借助于真空壁和一个或多个真空泵将真空环境提供给整个光束路径。
参考图6，EUV照射器EIL接收来自源采集器装置SO的极端紫外线辐射光束。生成EUV辐射的方法包括但不限于将材料转换成等离子态，其具有至少一个元素例如氙、锂或锡，其中一个或多个发射谱线在EUV范围内。在一个这样的方法中，其通常称为激光产生的等离子体(“LPP”)，该等离子体可以通过利用激光束辐射燃料，诸如具有期望发射谱线元素的材料的微滴、流或组团(cluster)。源采集器装置SO可以是包括激光器的EUV辐射系统的一部分(图6中未示出)，从而提供激发燃料的激光束。所获得的等离子体发射输出辐射，如EUV辐射，其利用布置在源采集器装置中的辐射采集器进行采集。激光器和源采集器装置可以是单独的实体，例如在CO2激光器用于为燃料激发提供激光束时。
在这样的情况中，激光器不认为形成光刻装置的部分，并且借助于光束传递系统使辐射光束从激光器传递至源采集器装置，光传递系统包括合适的定向反射镜和/或光束扩展器。在其他情况中，源可以是源采集器装置的组成部分，例如当源是放电产生的等离子体EUV发生器，其通常称为DPP源。
EUV照射器EIL可以包括用于调节辐射光束EB的角强度分布的调节器。一般地，可以调节至少照射器光瞳面的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。此外，EUV照射器EIL可以包括各种其他组件，例如刻面场和光瞳反射镜器件。EUV照射器EIL可以用于调节辐射光束EB，使其在横截面具有期望均匀性和强度的分布。
辐射光束EB入射到图案化器件(如，掩模)MA上并由图案化器件图案化，其中图案化器件保持在支承结构(如，掩模台)MT上。在经图案化器件(如，掩模)MA反射之后，辐射光束EB穿过投影系统PS，该投影系统将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和定位传感器PS2(如干涉器件、线性编码器或电容传感器)，衬底台WT可以精确移动，例如以便于将不同目标部分C定位在辐射光束EB的路径中。相似地，第一定位器PM和另一定位传感器PS1可以用于关于辐射光束EB的路径精确地定位图案化器件(如，掩模)MA。图案化器件(如，掩模)MA和衬底W可以利用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2对准。
所描绘装置可以使用与图1的装置相同的模式。
图7更详细地示出EUV装置4100，包括源采集器装置SO、EUV照射系统EIL和投影系统PS。构造和布置源采集器装置SO，以至于源采集器装置SO的封闭结构4220中可以维持真空环境。发射等离子体的EUV辐射4210可以由放电产生的等离子源形成。EUV辐射可以由气体或蒸汽产生，例如Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽，其中产生等离子体4210以发射在电磁频谱的EUV范围内的辐射。等离子体4210是由放电产生的，从而引起至少部分离子化的等离子体。可能需要分压例如为10Pa的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合适的气体或蒸汽来有效地生成辐射。在一个实施例中，提供激发的锡(Sn)等离子体生成EUV辐射。
由等离子体4210发射的辐射从源室4211经由定位在源室4211的开口中或其后面的可选气障(gas barrier)和/或污染物陷阱(在某些情况中，也被称为污染障碍物或箔陷阱)传递至采集器室4212。污染物陷阱4230可以包括通道结构。污染物陷阱4230还可以包括气障或气障和通道结构的组合。本领域中众所周知的是，本文中进一步指示的污染物陷阱或污染障碍物4230至少包括通道结构。
采集器室4212可以包括辐射采集器CO，其可以是所谓的掠入射(grazingincidence)采集器。辐射采集器CO具有上游辐射采集器侧4251和下游辐射采集器侧4252。穿过采集器CO的辐射可以由光栅光谱滤波器4240反射，以聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF通常称为中间焦点，且布置源采集器装置，以至于中间焦点IF定位在封闭结构4220的开口4221中或附近。虚拟源点IF是发射辐射等离子体4210的像。
随后，辐射穿过照射系统IL，该照射系统可以包括刻面场反射镜器件422和刻面光瞳反射镜器件424，其被布置为在图案化器件MA处提供辐射光束421的期望角分布以及在图案化器件MA处提供期望均匀性辐射强度。一旦在由支承结构MT保持的图案化器件MA反射辐射光束421，就形成图案化光束426，并且由投影系统PS将图案化光束426经过反射元件428、430成像到由衬底级或衬底台WT保持的衬底W上。
比所示更多的元件可以大体地存在于照射光学器件IL和投影系统PS中。光栅光谱滤波器4240可以可选地存在，取决于光刻装置的类型。可以存在比附图中所示更多的反射镜，例如投影系统PS中可以存在比图7中所示多1到6个额外的反射元件。
如图7中所示的采集器光学器件CO描绘为具有掠入射反射器4253、4254和4255的嵌套采集器，其仅作为采集器(或采集器反射镜)的示例。掠入射反射器4253、4254和4255布置为关于光轴O轴向对称，并且该类型的采集器光学器件CO优选地结合通常称为DPP源的放电产生的等离子体源使用。
可替换地，源采集器装置SO可以是如图8中所示的LPP辐射系统的部分。激光器LA布置为将激光能量存储至燃料如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)，从而产生具有几十eV电子温度的高度离子化等离子体4210。在去激发和重组这些离子期间所生成的能量辐射从等离子体发射、由近法线入射采集器光学器件CO采集、并聚焦到封闭结构4220的开口4221中。
图9描绘根据本发明的一个实施例的衬底支架。该衬底支架可以固定在衬底台WT的凹口内并支承衬底W。衬底支架100的主体具有平板形式，例如在形状和尺寸方面基本对应于衬底W的圆盘。至少在顶面，在一个实施例中在两个侧面，衬底支架具有凸出106，其通常称为粒结(burl)。在一个实施例中，衬底支架是衬底台的组成部分并且其下表面不具有粒结。在图9中并未按比例绘制粒结。
在实际的实施例中，可以存在数百或数千的粒结(例如多于10000或多于40000个粒结)跨200mm、300mm或450mm宽(如，直径)的衬底支架进行分布。粒结尖端具有小面积，如小于1mm2。因此，衬底支架100的一个侧面上的所有粒结的总面积小于大约10％，例如衬底支架的总表面积的1％-3％。由于粒结布置，任何可能位于衬底表面、衬底支架或衬底台上的粒子将具有高的概率落在粒结之间，并且不会因此导致衬底或衬底支架的变形。
粒结装置可以形成图案和/或具有周期布置。粒结布置可以是规则的或可以根据需要变化，从而提供在衬底W和衬底台WT上合适的力的分布。粒结可以具有平面图上的任意形状，但是通常在平面图上呈圆形。粒结可以具有贯穿其高度的相同形状和尺寸，但是通常是逐渐变尖的。粒结从衬底支架100的主体100a的剩余表面突出的距离是距衬底支架100的主体100a的剩余表面从大约1μm到大约5mm、期望是从大约5μm到大约250μm。衬底支架100的主体100a的厚度可以在大约1mm到大约50mm的范围内，期望在大约5mm到20mm的范围内，通常是10mm。
在本发明的一个实施例中，衬底支架100的上表面是光滑平坦的初始表面，以用于形成薄膜叠层和粒结布置。在一个实施例中，抛光衬底支架100的上表面形成光滑表面。在一个实施例中，在应用本文中所述的薄膜层之前(如2011年12月16日提出的美国专利申请号61/576,627中所述的，其公开内容在此通过引用以其整体并入)，可以应用一个或多个技术以光滑衬底支架100的表面，从而提供可以可靠地在其上应用薄膜层的表面。还参考2011年12月12日提出的美国专利申请号US 13/323,520，其公开内容在此通过引用以其整体并入，其涉及在表面上应用平坦化层。在一个实施例中，在如本文中所述的粒结形成之前平坦化(如，具有平坦化层、抛光等)不是必需的。本发明的一个实施例避免在以下位置进行平坦化，该位置例如在可能已经使用平坦化来光滑在材料移除过程期间粗糙化的粗糙表面以形成与衬底支架集成在一起的粒结的位置。本发明的一个实施例可以使用粒结直接沉积在其上的未涂覆光滑平面物体。表面可以是光滑的，因为其是平面的并且在一个实施例中，其可以在粒结制造之前进行抛光。
衬底支架表面可以由SiC、SiSiC、微晶玻璃(Zerodur)、堇青石(Cordierite)、或其他合适的陶瓷或玻璃陶瓷材料形成。隔离层然后沉积在衬底支架表面上作为薄膜。隔离层可以是任何合适的绝缘体。导电(例如金属)图案随后沉积在隔离层上。金属图案可以包括一个或多个薄膜温度传感器和/或加热器，和/或可以包括薄膜静电夹。导电图案可以利用光刻和蚀刻、喷墨印刷或任何其他合适方法形成。隔离层随后沉积在导电图案上作为薄膜，因而提供隔离材料的光滑层。之后，用于形成粒结的材料提供在隔离层上。粒结被图案化和蚀刻(如利用光刻和蚀刻技术)，从而形成期望布置或图案的一组粒结。形成粒结的进一步方法将在下面描述。可以使用形成粒结的各种方法。一般地，粒结的形成方式可以通过适当检查完成的衬底支架来确定。
以上方法可以用于提供一个或多个薄膜温度传感器和/或加热器和/或薄膜用于静电夹，并且此外以统一方式在衬底支架上将粒结提供成多层结构。出于至少一个以下原因该方法是有益的。
其避免需要从空白处移除材料以形成粒结，并且因此其并不需要提供平坦化层以形成平坦表面用于形成薄膜叠层。层被应用于衬底支架100的光滑初始表面。
在沉积期间沉积层的厚度被很好地控制。因此，在具有一个或多个传感器和/或加热器的实施例中，薄膜温度传感器和/或加热器和衬底W之间的分离得以良好地控制并且一致。这意味着，由薄膜温度传感器可以精确地测量温度。
该方法允许薄膜温度传感器跨衬底支架/台的表面进行提供。因此，衬底W的温度可以在跨衬底W的多个位置处测量。对于薄膜加热器可以存在相似优势，即，加热器可以用于提供跨衬底W的多个位置处的加热。因此，可以比传统加热器提供更精确的加热。薄膜传感器和薄膜加热器的组合允许实时测量和控制要实现的衬底温度。
在具有静电夹的实施例中，薄膜静电夹和衬底支架的分离得以很好地控制且保持一致，因此由静电夹应用于的夹持力(clamping force)更加一致(与如果静电夹和衬底支架的分离较不好地控制时所施加的力相比较)。这是有益的，因为由于夹持力的不均匀性可以引起衬底变形，应用于衬底的夹持力中的不均匀性应当避免。
所谓的针孔或裂隙，诸如被称为位错的薄膜的晶体结构中的裂口，可能出现在薄膜层如静电夹的隔离层中。该故障可能引起薄膜叠层中的组件性能降低或失效，如不良的隔离。在一个实施例中，通过提供隔离层作为堆叠在一起的几个薄膜层可以有益地避免这种情况，以至于当沉积下一隔离层时至少部分填充特定隔离层中的针孔或裂隙。一个层的故障重叠另一个层的故障的可能性小。
有益地，粒结可以形成为具有非常一致的尺寸，特别地，因此不同粒结的高度之间的变化非常小。可以形成短粒结(如，短于20μm、短于15μm、短于5μm或短于3μm)。更短的粒结是有益的，因为其提高衬底和衬底支架之间的热传输。远离粒结的衬底支架顶部和衬底支架上衬底的支承表面之间的间隙小于具有更高高度的支架。这样的小间隙促进从温度调节元件(如，加热器)到支承衬底的热传输。最小粒结高度是由薄膜叠层的总高度的变化以及衬底与衬底支架的非平滑性的量所确定的。在一个实施例中，粒结高度大于或等于1μm或2μm。
粒结可以具有小于等于0.5mm的宽度(如，直径)。在一个实施例中，粒结具有在从大约250μm到大约500μm范围内的宽度(如，直径)。粒结之间的间距在大约1.5mm到大约3mm之间。
有益地，本发明的一个实施例能够实现，薄膜叠层中的组件布置不受粒结的位置约束。因此与组件必须放置在粒结周围的情况，例如在形成电子器件的薄膜层之前粒结存在衬底支架上的情况相比较，可以提供更大的设计自由度。如果期望让粒结接地，在本发明的一个实施例中，可以在薄膜叠层的顶部隔离层中提供导体，例如通孔(via)以将粒结连接到接地线。此外或可替换地，一个或多个接地线可以提供在薄膜叠层顶部。
进一步，本发明的一个实施例允许衬底支架使用更广范围的材料。在本发明的一个实施例中，可以使用不适用于先前形成粒结或衬底支架的方法的材料。在一个实施例中，可以使用诸如堇青石、低CTE玻璃陶瓷的材料，这些材料不容易加工形成粒结。堇青石具有良好特性以在衬底支架中使用，特性诸如大约125Gpa的高杨氏模量和大约3W/mK的低导热性。
根据本发明的一个实施例制造的衬底支架由于稳固的制作方法而具有长的可用寿命。本发明的一个实施例可以显示期望耐磨性，例如良好耐磨性，因此生成较少特定污染物。基本上，本发明的一个实施例可以避免涂覆衬底支架的需要。
薄膜组件可以具有从大约2nm到大约100μm的范围的层厚度。这样的薄膜组件可以具有一个或多个层。每个层可以通过包括化学气相沉积、物理气相沉积(溅射)、浸渍涂、旋转涂和/或喷涂的工艺来形成。在一个实施例中，衬底支架上形成的组件包括薄膜叠层，即包括多个薄膜层。以下进一步描述该组件。尽管本说明书中参考的是在衬底支架的顶面形成的薄膜叠层，该薄膜叠层可以在衬底支架的下表面上、或衬底支架下方的衬底台上、或衬底台或衬底支架的任何其他表面上形成，其他表面包括整体的衬底支架和衬底台的表面。
衬底台上形成的电子或电气组件可以包括，例如电极、电阻加热器和/或传感器，如(在非限制列表中)的应变式传感器、磁性传感器、压力传感器、电容传感器或温度传感器。加热器和传感器可以用于局部控制和/或监控衬底支架和/或衬底的温度，以便于降低衬底支架或衬底中的不期望或诱导的期望的温度变化和应力。期望地，加热器和传感器形成在彼此相同的区域上、周围和/或上方。期望的是，控制衬底的温度和/或应力，从而降低或消除成像误差，如由于衬底局部膨胀或收缩所导致的覆盖误差。例如，在浸入光刻装置中，衬底上的剩余浸入液体(如，水)的蒸发能够引起局部冷却、可以将热负载施加到液体所位于的表面并且因此收缩衬底。相反，由投影系统在曝光期间传递至衬底的能量可以引起显著加热，并且因此使衬底膨胀。
在一个实施例中，要形成的组件是静电夹的电极。在静电夹持中，衬底台和/或衬底支架上提供的电极升高至高电势，如从10V到5000V。衬底可以接地或浮置。由电极生成的电场中的静电力吸引衬底至衬底台和/或衬底支架，从而提供夹持力。下面将进一步描绘。
可以提供一个或多个电连接，以将底支架上的电气或电子组件连接至电压源(为了方便起见未示出)。如果组件是静电夹，那么衬底上的电极具有到电压源的电连接。组件可以在衬底支架的顶面。至少一部分电连接可以穿过衬底支架的主体，如在2011年11月3日提出申请的美国专利申请号US 61/555,359中所描述的，其公开内容在此通过引用以其整体并入。
在一个实施例中，一个或多个局部加热器101由控制器103控制，以提供期望数量的热给衬底支架100和衬底W，从而控制衬底W的温度。一个或多个温度传感器102连接控制器104，控制器104监控衬底支架104和/或衬底W的温度。利用一个或多个加热器和温度传感器以局部控制衬底温度的布置在共同审理中的美国专利申请公开号US 2012-0013865中描述，该文档的公开内容在此通过引用以其整体并入。可以修改此文中描述的布置，以利用本文中所述的电阻式加热器和温度传感器。
图10示出形成根据本发明的一个实施例的衬底支架的方法的步骤A至F。开始，如A中所示利用平坦空白的合适形状和厚度形成衬底支架100，如B中所示形成薄膜叠层110(还参考图9)。薄膜叠层可以在数个子步骤中形成。第一子步骤是形成在衬底支架100的表面的底部隔离层。如上所述，这可以包括提供数个隔离材料薄膜层(如，以降低或消除针孔或裂缝)。该方法可以维持和确保一个或多个其他层形成于其上的表面的平滑性。
第二子步骤是形成如下所述的一个或多个不同组件。形成的层可以是例如导电材料的图案化层。导电材料期望地包括金属。该第二子步骤可以本身包括一连串子步骤，例如光刻图案化和蚀刻。图案化和蚀刻可以图案化层，以形成层中的一个或多个组件。
第三子步骤是形成在金属图案的顶部的顶部隔离层。顶部隔离层电绝缘图案化导电层以避免与从上方施加的物体的电导通，或者避免与该图案化层的另一部分的短路。此外，这可以包括提供数个隔离材料薄膜层。取决于组件的复杂性，可以应用一个或多个进一步导电和隔离层。
紧接着，如在C所示，粒结成型材料111的层提供在薄膜叠层110上。要图案化粒结成型材料层在该方法的一个或多个随后步骤中形成粒结。粒结成型材料可以从包括诸如类金刚石(DLC)之类的金刚石、SiC、SiO2、TiN和CrN的组中选择。为了从层111形成粒结，如D所示在顶部隔离层上形成图案化金属掩模112。这可以通过利用光刻和选择性蚀刻组合金属层和光致抗蚀剂的沉积与剥离实现。然后，例如通过将等离子体(如，氧和/或氟)引导通过金属掩模112以达到E所示的状态来干法蚀刻层111。在E所示的状态中，移除(例如蚀刻掉)图案化金属掩模未覆盖的粒结成型材料111的部分层。从粒结成型材料层下方因此显露薄膜叠层110的顶部，即隔离层的顶面。通过传统方法移除金属掩模留下如F中所示的完成的衬底支架。如果需要，可以在粒结106上提供涂层。有可能利用例如离子束成型技术调节或校正粒结的形状和/或轮廓。
形成衬底支架的进一步方法是如图11中所示的溅射法。第二方法与图10中所示的方法相似，并且具有相同步骤A和B。在步骤C，提供负型光致抗蚀剂120。然后，在D图案化负型光致抗蚀剂，以在抗蚀剂层中形成开口。开口位于要形成粒结的位置(即图案化抗蚀剂120’形成掩模)。负型光致抗蚀剂120中的开口显露薄膜叠层例如最外部隔离层110的表面。然后在步骤E例如通过溅射沉积提供粒结材料121，因而填充抗蚀剂层中的开口。粒结材料形成在抗蚀剂层120上方的层。通过例如抛光移除多余粒结材料，以暴露抗蚀剂层120’。然后，移除剩余抗蚀剂120’。粒结材料留下形成粒结106的布置，如F中所示。在该方法中，相同材料可以用于形成以上所述方法中所示的粒结。
形成衬底支架的进一步方法使用直接沉积法，如图12中所示。在该方法中，步骤A和B与图10和/或图11的方法中的A和B相同。在步骤C，在衬底支架/台表面上方提供硬掩模130。掩模被图案化成具有与要在薄膜叠层110上形成的期望粒结图案成相反的开口。然后通过硬掩模130提供粒结图案。粒结材料沉积在薄膜叠层例如最外部隔离层的表面，以形成具有期望粒结图案的沉积物，例如粒结阵列106。在该方法中，与以上所述方法中所述的材料的相同材料可以用于形成粒结。
在进一步的方法中，粒结106直接沉积在衬底支架的初始表面。这在图18中描述。在沉积粒结之前薄膜叠层110的层形成在衬底支架100的初始表面。步骤A和B与关于图10、图11和/或图12所述的方法中的相应步骤相同。根据图案选择性地蚀刻薄膜叠层，以显露初始表面部分。选择性地蚀刻薄膜叠层可以通过在步骤C沉积光致抗蚀剂层140、然后选择性地曝光光致抗蚀剂并且对其显影来执行。这形成具有在以下位置的开口的图案化抗蚀剂层140’，该位置对应于步骤D中所示要形成粒结的位置。下一个步骤，即步骤E，是通过图案化抗蚀剂层140’中的开口蚀刻薄膜叠层。然后，在步骤F在薄膜叠层110中的开口中形成粒结106(在移除抗蚀剂层140’之前或之后)。
在该方法中，各种过程可以用于形成粒结106。例如，有可能使用图11的方法的步骤D到F、或图10的方法的步骤C、或图12的方法的步骤C。在另一过程中，用于形成粒结的材料沉积在层中，从而覆盖薄膜叠层和填充薄膜叠层中的开口。例如通过经过掩模的蚀刻移除覆盖薄膜叠层的粒结材料。然后成型粒结。该方法可以是期望的，尽管可能步骤多于其他方法，因为粒结材料可以是与衬底支架材料的相似材料(即，陶瓷)或甚至是与衬底支架材料相同的材料。相似材料比不相似材料更可能形成更安全结合。
在进一步方法中，以下参考图19A到19E进行阐述，激光烧结用于形成粒结。该方法从形成衬底支架的主体400的期望形状的平板开始。在一个实施例中，板是SiSiC形成的，但是还可以使用殷刚(InvarTM)、微晶玻璃(ZerodurTM)、ULETM、熔融石英、堇青石、氮化硼、氮化硅、氮化铝(AIN)和/或碳化硅(SiC)。期望地，板的初始表面400a接地和/或被抛光成期望平坦度。在一个实施例中，例如利用臭氧清洁初始表面，但是在很多情况下该步骤可以省略。在一个实施例中，处理初始表面，以促进一个或多个随后层的粘附，如通过应用底漆，但是在许多情况中该步骤也可以省略。在板上，应用隔离层410隔离要在其上方形成的一个或多个金属层和衬底支架的主体，并且进一步改进平坦度(如果需要)。隔离层410可以由如上所述利用旋涂或喷涂应用的BCB制成或由利用PECVD工艺应用的SiO2制成或例如如以上所述的其他合适材料制成。在隔离层的顶部，应用金属层440，如利用PVD，以到达图19A中所示的情况。
然后图案化金属层，如通过光刻和选择性蚀刻，如湿法蚀刻，以限定期望图案以形成期望组件，如一个或多个电极、传感器和/或加热器。该步骤还移除要在随后步骤中形成粒结的区域的金属层。在该阶段，衬底支架如图19B中所示。
在图案化金属层上应用第二隔离或介电层450，以及贯穿至基层即穿过两个隔离层的一个或多个开口形成在期望形成粒结的位置。现在在图19C中示出衬底支架。可选地，清洁(如利用臭氧)和/或处理(例如通过应用底漆以促进随后要形成的粒结的粘附)主体400的初始表面的暴露区域400b。现在利用激光烧结过程在穿过薄膜叠层的开口中形成粒结406。存在两种类型的激光烧结方法，它们均可用在本文中所述的实施例中。
在第一方法中，薄粉末层应用于要形成粒结的区域，然后一个或多个激光束用于选择性地烧结要形成粒结的区域的粉末。当烧结过程完成时，应用另一薄粉末层，并且选择性地加热和烧结。重复执行该过程，从而粒结逐层构建起来。由于在每层烧结图案可以改变，所以粒结可以利用任何期望形状和轮廓构建。在该方法中，粉末可以应用于大面积上，并且同时或并行地形成多个粒结。可替换地，粉末可以应用于小面积，而每个粒结独立形成。该过程的进一步详情可以在http://laz.htwm.de/43_rapidmicro/55_Ver％C3％B6ffentlichungen/Laser％20micro％20sintering％20-％20a％20quality％20leap％20through％20i mprovement％20of％20powder％20packing.Pdf公开的Streek等人的“Laser micro sintering-a quality leap through improvement of power packing”中找到。
在第二方法中，在要形成粒结的区域上方在惰性气体中喷射粉末，同时一个或多个激光束辐射要形成粒结的精确位置。粉末选择性地粘附到由激光束辐射且适当地移动辐射点的位置，从而可以构建期望轮廓的粒结。该过程的进一步详情在http://laz.htwm.de/43_rapidmicro/55_Ver％C3％B6ffentlichungen/Microc ladding_LPM2010.pdf公开的Kloetar等人的“MICRO-CLADDING USING A PULSED FIBRE LASER AND SCANNER”中找到。
就其他烧结技术而言，激光烧结通过部分熔化粉末粒子而工作，因此当冷却时它们粘附在一起。激光烧结的优势在于，受控激光束的应用允许进行烧结的位置的空间控制。在以上所述的两种方法中，粉末可以预先加热至接近相关熔点的温度，从而激光器需要应用较少能量完成烧结。在烧结技术中可以使用广泛的材料。粉末可以由单个材料形成，例如金属诸如钛、半导体诸如硅、或陶瓷诸如熔融石英、堇青石和/或氮化铝。在进一步的实施例中，粉末由两种或多种组分构成。一个组分具有相对低的熔点，其熔化以形成其他一个(或多个)微粒组分嵌入于其中的基质。粉末的形成基质的组分可以被提供作为单独微粒或作为其他材料的微粒上的涂层。形成基质的化合物可以是以上所述的任意单一材料。微粒组分可以是从包括立方氮化硼、氮化硅、碳化硅、氮化钛、碳化钛和/金刚石(如，DLC)的组中选择的一个或多个组分。烧结过程可以在惰性气氛或真空中执行以助于防止正在烧结的材料产生化学变化，或在控制气氛中执行以促进化学变化。
因此，要形成粒结的材料可以从广泛的材料中进行选择，以提供一个或多个期望特性，如与衬底支架的基础主体的材料的粘附强度。期望地，粒结是由与衬底支架的主体材料相同或兼容的材料形成。例如，一般期望的是，粒结良好地粘附衬底主体的基础材料，以便于提供较长使用寿命和健壮性。在某些应用中，期望的是，粒结具有较高导热性，以有助于温度调节衬底。在其他应用中，期望的是较低导热性，从而隔离衬底。通过选择材料可以影响的粒结其他相关特性包括导电性、介电强度和耐磨性。
用于形成粒结的激光烧结技术通常导致粒结的上表面粗糙，如图19D中所示。如果是这样，那么期望执行最终抛光步骤，以向如图19E中所示的粒结提供光滑的上表面。在某些情况中，例如，如果利用粗颗粒的浆液执行最终抛光，可能期望首先利用额外涂层保护薄膜叠层。然而，例如在薄膜叠层只含有用于夹持目的的电极的位置，这通常不是必需的。
激光烧结过程的进一步优势是，允许粒结成分随着高度变化。因此，可能制造如图20中所示具有不同成分和/或特性的分段或层的粒结。例如，粒结的下部406a可以由很好地结合于衬底支架的基础主体的材料的材料形成，而粒结的上部406b是由具有改进耐磨性的材料形成。例如，金刚石如DLC的粒子可以被包含在粒结的上部406b中，从而提高耐磨性。在一个实施例中，利用多于两个不同层形成粒结。在一个实施例中，形成成分、含量或材料特性在贯穿其高度的至少一部分渐变的粒结。
还可能沿基本上平行于正在其上形成粒结的表面的方向改变要被烧结的粉末的成分。在粉末层烧结方法中，这可以在其被应用时通过改变每个粉末层内的粉末成分实现。在粉末喷溅方法中，这可以通过在时间上与激光辐射的点的移动同步地改变所喷溅粉末的成分实现。除了可选地沿高度方向进行改变之外，沿基本上平行于形成粒结的表面的方向改变粒结的材料成分，可以允许在粒结的一个或多个机械和/或其他特性上(如刚度)进行精细控制。
该激光烧结的优势在于，粒结可以形成为几乎任意三维形状。在一个实施例中，粒结具有贯穿其高度的恒定横截面。在一个实施例中，粒结从衬底支架的主体逐渐变细。在一个实施例中，粒结的横截面随着高度变化。在一个实施例中，粒结具有基本平行于衬底支架主体表面的横截面，该横截面形状是从由圆形、正方形、矩形、椭圆形、菱形和/或“跑道”或“体育场”形状构成的组中选择的。“跑道”或“体育场”形状具有由曲线(如半圆)连接的两条直线平行边。
尽管以上已经描述可以用于以统一方式将粒结、传感器、加热器和静电夹形成为多层结构的具体方法，但是可以使用任何其他合适方法。在本发明的一个实施例中，只在衬底支架的一侧提供薄膜叠层。在一个实施例中，薄膜叠层提供在衬底支架的两侧。在一个实施例中，粒结提供在衬底支架的两侧。如果粒结提供在衬底支架的上面不具有薄膜叠层的一侧，那么可以在该侧使用用于形成粒结的任何便捷方法。该方法包括以上所述的方法和其他方法，如涉及从主体移除材料的机械加工。层的沉积可以通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和/或溅射来实现。用于沉积的方法取决于被沉积的材料。通过沉积获得的厚度变化可以小于百分之五。
传统(DUV)光刻装置(如浸入光刻装置)中使用的衬底支架期望地装备有一个或多个薄膜温度传感器和/或薄膜加热器。
EUV光刻装置中使用的衬底支架期望地装备有薄膜静电夹，和可选的一个或多个薄膜温度传感器和/或薄膜加热器。
图13到图15中示出可用于本发明的一个实施例的包括电气或电子组件的薄膜叠层的示例，其将在以下进行描述。
图13示出包括隔离层201、一个或多个金属线202和隔离层203的薄膜叠层。隔离层可以由PECVD(等离子体增强化学气相沉积)的SiOX形成。隔离层201期望具有大于0.1μm的厚度。期望其具有小于10μm的厚度。在一个实施例中，隔离层具有5μm的厚度。
在隔离层的顶部，利用光刻或金属沉积和通过硬掩模的蚀刻沉积一个或多个金属线202。金属线202期望具有大于20μm的宽度。金属线的最大宽度由其功能和可用空间确定。可以使用形成金属线的其他方法。在加热器和/或传感器的情况中，一个或多个宽金属线(如大约1500μm)可以用作加热元件，以及窄金属线(如大约100μm)可以用作传感元件。对于静电夹，互相大约以500μm分离的两半连续的金属膜(但是与粒结顶部隔离)可以被沉积，以形成静电夹的正元件和负元件。金属线202期望地具有大于大约20nm、期望地大于大约40nm的层厚度。金属线202期望地具有小于等于大约1μm、期望地小于大约500nm、期望地具有小于大约200nm的层厚度。
对于加热器和/或传感器，图案化金属线202可以具有多个金属层，例如钛(Ti)和铂(Pt)。在一个实施例中，10nm厚度钛层为大约250厚度的铂线提供更好地粘附。图案化多个层可以利用光致抗蚀剂沉积、金属膜的PVD沉积和剥离工艺的组合实现。对于加热器，宽铬线(～1500μm)可以通过Cr膜沉积(PVD)和利用掩模选择性Cr蚀刻来沉积。对于静电夹，电极可以由铝、铬或任何其他导电金属构成。电极可以通过PVD或溅射形成。还可以使用以任何合适组合的这些金属的合金。
期望地电隔离沉积金属线和其上方，并且保护其不受粒子沉积、刮擦和氧化的影响。因此，顶部或最外部隔离层沉积在金属线202上。对于加热器或传感器，隔离层可以通过喷涂BCB(溶于1,3,5-三甲苯的40％双-苯并环丁烯)或NN 120(溶于二丁醚的20％全氢聚碳硅烷)、先前所述的SiOX、或所喷涂的层和SiOX的组合来沉积。在静电夹的情况中，顶部隔离层还提供介电强度，因此层叠层和衬底之间的夹持压力和间隙可以调整至期望值。在一个实施例中，静电夹的顶部隔离层具有以下材料或由以下材料构成：BCB、NN 120(或这两个喷涂材料的组合)的喷涂聚合物层、只有SiOX、喷涂聚合物层和SiOX的组合、或只有聚对二甲苯(CVD)。顶部隔离层203期望地具有大于大约0.1μm的层厚度，期望地大于大约1μm。对于加热器或传感器，顶部隔离层203期望地具有小于大约10μm的层厚度，期望地小于大约3μm。对于静电夹，顶部隔离层期望地具有小于大约100μm的层厚度，期望地小于大约20μm。在一个实施例中，厚度在从大约10μm到大约60μm的范围内。
表格1示出便于构建薄膜叠层的每层的适当材料的示例。每层可以由所列材料之一或两个或多个材料的组合形成。应用方法显示在括号中。
表格1
表格2示出应用的每层的具体功能和要求的示例：
表格2
薄膜技术为加热器和/或传感器开发提供叠加改进且经济高效的解决方案。金属图案设计可以容易修改(通过修改掩模设计)。如果使用铂(Pt)金属层，首先可以应用钛粘附层，以提高Pt层的粘附。对于静电夹，可以使用具有低电阻的任意合适的金属。
介电层可以通过喷涂、旋涂和PE CVD技术进行沉积。喷涂特别适用于沉积基于聚合物的层(溶入有机溶剂的)，如BCB和/或NN120层。但是如果沉积的层太厚第一喷涂层可能会有诸如针孔(由于局部杂质)和裂缝(最可能由于层中产生的应力)的表面缺陷。通过组合不同沉积过程，有可能降低这些表面缺陷的影响。在本发明的一个实施例中，可以利用喷墨或气泡喷墨印刷技术应用层。这允许局部控制层的厚度，这可用于校正衬底支架的表面外形或表面粗糙度的局部变化。这些技术还能够利用导电油墨图案化导电层。不同材料和/或层成型技术的组合可能是期望的，因为一个层中的缺陷可以由另一层处理。
图14中所示的薄膜叠层110b作为示例地包括按照从下到上的顺序基层100、第一隔离层201、第一金属层(如，金属线)202、第二隔离层203、第二金属层(如，金属线)204和第三隔离层205。这些层中的每层可以通过本文中所述的合适方法形成。还可以提供一个或多个进一步金属层和一个或多个进一步隔离层。在该实施例中，使用两个或多个堆叠金属层允许形成两个或多个堆叠组件，如传感器。堆叠的传感器可以提供与噪声的增强隔离。在一个实施例中，一个或多个金属层可以用作屏蔽另一层中的一个或多个信号线。
图15中所示的薄膜叠层110c包括在电子或电气组件206、207的任一侧上的第一隔离层201和第二隔离层203。也就是，组件被夹持在第一隔离层和第二隔离层中间。多个组件可以在衬底上的单个层中形成。在一个实施例中，每个组件206、207是由多个层形成的。例如组件的连续层可以由金属非晶硅金属组成。在这样的一个实施例中，一个或多个组件206、207形成晶体管或其他逻辑器件。这样的逻辑器件可以用于控制跨衬底支架的表面布置的加热器阵列，而不需要单独地连接每个加热器。晶体管可以布置在词和位线的交叉处，并且每个晶体管连接到相关加热器从而形成有源矩阵。
图16和17在横截面中描绘根据本发明的实施例的衬底支架的静电夹布置。
在图16的衬底支架中，薄膜叠层—包括第一隔离层201、电极层301和第二隔离层203—被形成在衬底支架的主体100上。在该视图中电极层301示为三个单独的部件但是互相电连续的。可选通孔302(即电子通道)穿过薄膜叠层以电连接主体100和如上所述在薄膜叠层上形成的粒结106。电压源300将如在10V到5000V的范围内的电势应用于电极层301。主体100接地，如果提供通孔302那么粒结106和衬底也接地。由应用于电极层301的电势产生的电场引起静电力将衬底W夹持到衬底支架。
图17的衬底支架是相似的，区别在于省略通孔302和电极层301划分成两个(或多个)电分离部件。电压源在电极层301的两个两件之间应用如在10V到5000V范围内的电势差。电极层301的一个部件接地。结果电场以相似方式产生静电夹持力。
一个或多个传感器和任何相关联粒结被期望地布置成以最小化电磁干扰的拾取，这在2011年12月16日提出申请的相对应的美国专利申请号US 61/576627中描述，其公开内容在此通过引用以其整体并入。
尽管本文中的讨论聚焦于加热器，但是本发明的一个实施例应用于一般提供热传输功能的电气或电子组件。因此，电气或电子组件可以是，例如，冷却器或加热器/冷却器的组合。
将理解的是，任意以上所述特征可以与任何其他特征一起使用，并且不只是本申请中涵盖的那些明确描述的组合。
尽管在本文中已经具体参考制造IC中的光刻装置的用途，但是应当理解，本文中所述的光刻装置可以可以具有在制造具有微尺度或甚至纳米尺度特征的组件中的其他应用，诸如集成光学系统、引导和检测磁畴记忆的图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域的普通技术人员将理解，在这种可替换应用的环境下，本文中的术语“晶片”或“裸片”的任何使用可以视为分别与更普遍的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文中所涉及的衬底可以以例如轨迹(track)(通常将抗蚀剂层应用于衬底并显影曝光后的抗蚀剂的工具)、度量工具和/或检查工具在曝光之前或之后进行处理。在适用情况下，本公开可以应用于这种和其他衬底处理工具。进一步，衬底可以不只一次处理，例如从而产生多层IC，因此本文中使用的术语衬底还指已经包含多个处理层的衬底。
本文中使用的术语“辐射”和“光束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(如具有大约365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)。
文中所允许使用的术语“透镜”可以指不同类型的光学组件的任一光学组件或不同类型的光学组件的组合，包括折射和反射光学组件。
尽管上面已经描述本发明的具体实施例，但是将理解的是，至少按本文中所描述的装置操作方法的形式的本发明可以与所述形式不同地实施。例如，至少以装置的操作方法的形式的本发明的实施例，可以采用一个或多个计算机程序或其上存储该计算机程序的数据存储介质(如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式，该计算机程序包含描述操作如上所述的装置的方法的一个或多个机器可读指令的序列。进一步，机器可读指令可以体现在两个或多个计算机程序中。两个或多个计算机程序可以存储在一个或多个不同存储器和/或数据存储介质中。
当定位在光刻装置的至少一个组件内的一个或多个计算机处理器读取一个或多个计算机程序时，本文中所述的任何控制器可以每个或组合起来工作。控制器可以每个或组合具有用于接收、处理和发送信号的任何合适配置。一个或多个处理器经构造以与至少一个控制器通信。例如，每个控制器可以包括用于执行包括操作如上所述装置的方法的机器可读指令的计算机程序的一个或多个处理器。控制器可以包括用于存储该计算机程序的数据存储介质和/或用于接收介质的硬件。因此控制器可以根据一个或多个计算机程序的机器可读指令工作。
本发明的一个实施例可以应用于具有300nm或450nm或任何其他尺寸的宽度(如，直径)的衬底。
本发明的一个实施例可以应用于任何浸入光刻装置，特别地，但是不排他地，应用于如上所述的那些类型，而不管浸入液体以浴液形式提供、只在衬底的局部表面区域提供，还是不局限在衬底和/或衬底台上提供。在不受局限的布置中，浸入液体可以在衬底和/或衬底台的表面流动，因此基本上润湿衬底台和/或衬底的整个未覆盖表面。在这种不受局限的浸入系统中，液体供应系统可能不限制浸入液体或可以提供成比例的浸入液体限制，但是不是充分完整的浸入液体限制。
本文中考虑的液体供应系统应当广泛地解释。在某些实施例中，可以是提供液体给投影系统和衬底和/或衬底台之间的空间的结构的机制或组合。可以包括一个或多个结构、一个或多个液体入口、一个或多个气体入口、一个或多个气体出口、和/或提供液体给空间的一个或多个液体出口的组合。在一个实施例中，空间表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或空间表面可以完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或空间可以包围衬底和/或衬底台。液体供应系统可以可选地进一步包括用于控制液体的位置、数量、质量、形状、流速或任何其他特征的一个或多个元素。
在本发明的第一方面，提供用于光刻装置的衬底支架，该衬底支架包括：具有表面的主体；提供在表面上且形成电气组件的薄膜叠层；以及提供在薄膜叠层上且具有用于支承衬底的端面的多个粒结。
主体可以由与粒结材料不同的材料形成。薄膜叠层中的组件可以至少部分地定位在粒结和主体之间。粒结可以从薄膜叠层伸出从1到20μm的范围中选择的距离，期望地从5μm到15μm。该距离可以小于5μm，期望地小于3μm。
已经通过从下列组中选择的工艺形成粒结：沉积和选择性蚀刻；通过图案化抗蚀剂层的溅射；通过硬掩模沉积；以及激光烧结。粒结可以由从下列组中选择的材料形成：类金刚石、SiC、SiO2、TiN和CrN。至少一个粒结可以包括第一材料的第一层和不同于第一材料的第二材料的第二层。粒结可以是圆柱形的。粒结可以从薄膜叠层逐渐变细。主体可以由从下列组中选择的材料形成：微晶玻璃(Zerodur)、堇青石、SiC、AlN、SiSiC、陶瓷和玻璃陶瓷。
薄膜叠层可以包括电接触粒结的至少一个通孔。薄膜叠层可以形成多个电气组件。多个电气组件的第一电气组件和第二电气组件可以布置在薄膜叠层的单个层中。多个电气组件的第一电气组件和第二电气组件可以布置在薄膜叠层的两个独立层中。组件可以是从下列组中选择的组件：电极、加热器、传感器、晶体管和逻辑器件。电极在使用中可以是静电夹的电极。
在本发明的第二方面，提供用于光刻装置的衬底支架，该衬底支架包括：具有表面的主体；提供在表面上且形成电子或电气组件的薄膜叠层，该薄膜叠层具有形成在其中的多个孔径；以及多个凸出，每个凸出提供在薄膜叠层的孔径中，多个凸出经构造以支承衬底。
主体的表面可以是主体的平坦化层的表面。
在本发明的第三方面，提供包括以下组件的光刻装置：经构造以支承图案化器件的支承结构；布置为将由图案化器件图案化的光束投影至衬底上的投影系统；以及布置为支承衬底的衬底支架，该衬底支架是根据本发明的第一方面或第二方面的衬底支架。
光刻装置可以包括衬底台，其中衬底支架集成到衬底台中。
在本发明的第四方面，提供用于光刻装置的台，该台包括：具有表面的主体；提供在表面上且形成电子或电气组件的薄膜叠层；以及提供在薄膜叠层上且具有用于支承物体(例如衬底)的端面的多个粒结。
在本发明的第五方面，提供用于光刻装置的台，该台包括：用于接收本发明的第一方面或第二方面的衬底支架的凹口；和衬底支架。
在本发明的第六方面，提供光刻装置，该光刻装置包括：经构造以支承图案化器件的支承结构；布置为将由图案化器件图案化的光束投影至衬底上的投影系统；以及根据本发明的第四或第五方面的台。
在本发明的第七方面，提供利用光刻装置制造器件的方法，该方法包括：将由图案化器件图案化的光束投影至衬底上，同时使衬底保持在衬底支架中，其中衬底支架包括：具有表面的主体；提供在表面上且形成电子或电气组件的薄膜叠层；以及提供在薄膜叠层上且具有用于支承衬底的端面的多个粒结。
在本发明的第八方面，提供制造用于光刻装置的衬底支架的方法，该方法包括：提供具有表面的主体；在主体表面上形成薄膜叠层；以及在薄膜叠层上形成多个粒结，粒结从叠层伸出且具有用于支承衬底的端面。
形成多个粒结可以包括：在薄膜叠层上形成粒结成型材料的层；在粒结成型材料的层上形成掩模；通过掩模蚀刻粒结成型材料；以及移除掩模。
形成多个粒结可以包括：形成具有多个孔径的掩模；提供粒结成型材料层以通过孔径粘附到薄膜叠层；以及移除掩模和覆盖掩模的任何粒结成型材料。提供粒结成型材料可以包括溅射或蒸汽沉积。形成掩模包括：提供辐射敏感抗蚀剂的层；曝光抗蚀剂；以及显影抗蚀剂。粒结可以由从下列组中选择的材料形成：类金刚石、SiC、SiO2、TiN和CrN。
在本发明的第九方面，提供制造用于光刻装置的衬底支架的方法，该方法包括：提供具有表面的主体；在主体表面上形成薄膜叠层；在薄膜叠层中形成多个孔径；以及在薄膜叠层的孔径中形成多个粒结，粒结从叠层突出且具有用于支承衬底的端面。形成多个粒结可以包括通过激光烧结形成粒结。
以上说明旨在是示例性的而非限制性的。因此，对本领域的普通技术人员显而易见地，在不偏离权利要求的保护范围的情况下，可以对所描述的本发明做出改进。

Claims (12)

1.一种提供用于光刻装置的衬底保持器的方法，所述衬底保持器具有用于支撑衬底的多个突节，并且具有拥有粗糙上表面的突节，所述方法包括：
研磨所述突节的所述粗糙上表面以便提供平滑表面，并且
在所述平滑表面的顶部上添加层，以使得其高度大于所述多个突节的高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述平滑表面的顶部上添加所述层包括：激光烧结。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述激光烧结包括：在所述平滑表面的顶部上施加粉末层，并且以辐射束选择性辐射所述粉末层，以使得所述粉末在所辐射的位置处至少部分熔化。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述激光烧结包括：辐射所述平滑表面上的位置，并且在所辐射的位置喷射粉末。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在对受损的突节的所述粗糙上表面进行研磨期间，提供临时保护涂层以覆盖所述多个突节。
6.根据权利要去1所述的方法，还包括：清洁和/或预处理所述平滑的表面。
7.根据权利要求6所述的方法，其中使用臭氧清洁所述平滑表面。
8.根据权利要求6所述的方法，其中通过应用底漆来预处理所述平滑表面。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述突节包括从由以下各项构成的组中选择的至少一种材料：Ti、Si、熔融石英、堇青石、类金刚石、SiC、SiO2、AlN、TiN以及CrN。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述突节包括基质材料和嵌在所述基质材料中的微粒。
11.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述突节包括第一材料的第一层和第二材料的第二层，所述第二材料不同于所述第一材料。
12.根据权利要求11所述的方法，所述第一材料和所述第二材料的属性或组分不同。
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