CN111279266B - 用于光刻应用的具有变化的表面形貌的凸节 - Google Patents

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Abstract

描述了用于在光刻设备中保持物体的各种凸节设计。光刻设备包括照射系统、第一支撑结构、第二支撑结构和投影系统。照射系统被设计成接收辐射并将辐射引导朝向形成图案化辐射的图案形成装置。第一结构被设计成将图案形成装置支撑在第一支撑结构上。第二支撑结构(402)具有多个凸节(406)并且被设计成将衬底(408)支撑在多个凸节上。多个凸节中的每个凸节的顶表面的形貌不是基本平坦的，从而减小了衬底与多个凸节中的每个凸节之间的接触面积。投影系统被设计成接收图案化辐射并将图案化辐射导向衬底。

Description

用于光刻应用的具有变化的表面形貌的凸节
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年10月27日提交的美国临时专利申请号62/578,126的优先权，该美国临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开涉及光刻设备中的支撑结构上的凸节特征，其中该凸节特征被设计为减小物体与支撑结构之间的接触阻力。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案施加到衬底的目标部分上的机器。例如，光刻设备可用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置可用于生成对应于集成电路的单个层上的电路图案，且该图案可以被成像到具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。通常，单个衬底将包含被连续曝光的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器，其中通过将整个图案一次性地曝光到目标部分上来辐射每个目标部分，以及包括所谓的扫描器，其中通过利用在给定方向(“扫描”方向)上的束扫描图案来辐射每个目标部分的同时，同步地扫描与该方向平行或反平行的衬底。还可以通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转移到衬底。
光刻被广泛认为是制造IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻成为使得能够制造微型IC或其他器件和/或结构的更关键因素。
图案印制的极限的理论估计可以通过分辨率的瑞利准则给出，如等式(1)所示：
Figure BDA0002465962320000021
其中λ是所用辐射的波长，NA是用于印制图案的投影系统的数值孔径，k1是一个与过程有关的调整因子，也称为瑞利常数，CD是印制的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。从等式(1)得出，特征的最小可印制尺寸的减小可以以三种方式获得：通过缩短曝光波长λ，通过增加数值孔径NA，或通过减小k1的值。
为了缩短曝光波长并因此减小最小可印制尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，例如在5-20nm范围内，例如在13-14nm范围内，例如在5-10nm范围内，诸如6.7nm或6.8nm。可能的源包括，例如，激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。
但是，此类源产生的辐射将不仅是EUV辐射，而且该源还可能以其他波长发射，包括红外(IR)辐射和深紫外(DUV)辐射。DUV辐射可能对光刻系统有害，因为它可能导致对比度降低。此外，不需要的IR辐射可能会对系统内的部件产生热损伤。因此，已知使用光谱纯度滤光片来增加EUV在透射辐射中的比例，并减少甚至消除不想要的非EUV辐射，例如DUV和IR辐射。
使用EUV辐射的光刻设备可能要求在光刻操作期间必须将EUV辐射束路径或其至少大部分保持在真空中。在光刻设备的这种真空区域中，可以使用支撑结构来支撑物体，例如光刻设备中的图案形成装置和/或衬底。
支撑结构与物体之间的界面在支撑结构与物体之一或两者上的接触点处容易磨损。此外，物体与支撑结构之间的静摩擦力和/或范德华力会在物体中的被更牢固地粘附到支撑结构的区域上引起局部变形。这些变形在光刻过程的各个阶段可能会导致重叠误差和其他异常成像效果。
发明内容
因此，需要实现分别支撑在晶片台或掩模台上的衬底或图案形成装置的更高的平坦度。根据一个实施例，光刻设备包括照射系统、第一支撑结构、第二支撑结构和投影系统。照射系统被设计成接收辐射并将辐射引导到形成图案化辐射的图案形成装置。第一结构被设计成将图案形成装置支撑在第一支撑结构上。第二支撑结构具有多个凸节并且被设计成将衬底支撑在多个凸节上。多个凸节中的每个凸节的顶表面的形貌不是基本平坦的或基本不平坦的，从而减小了衬底与多个凸节中的每个凸节之间的接触面积。投影系统被设计成接收图案化辐射并将图案化辐射导向衬底。
在另一个实施例中，在光刻设备中使用的衬底支撑件包括基底结构和在基底结构的顶表面上方延伸的多个凸节。多个凸节中的每个凸节的顶表面的形貌不是基本平坦的或基本不平坦的，使得放置在多个凸节上的衬底与多个凸节中的每个凸节之间的接触面积减小。
在又一实施例中，光刻设备包括照射系统、第一支撑结构、第二支撑结构和投影系统。照射系统被设计成接收辐射并将辐射引导到形成图案化辐射的图案形成装置。第一支撑结构被设计为支撑图案形成装置。第二支撑结构被配置为支撑衬底。投影系统被设计成接收图案化辐射并将图案化辐射导向衬底。第一支撑结构和第二支撑结构中的一个或两个包括多个凸节，其中多个凸节中的每个凸节的顶表面的形貌不是基本平坦的或基本不平坦的。
本发明的另外的特征和优点以及本发明的各实施例的结构和操作被参考附图在下文更详细地描述。注意到，本发明不限于此处描述的特定实施例。这样的实施例被在此处显示，仅用于说明性的目的。基于此处包含的教导，相关领域的技术人员将明白另外的实施例。
附图说明
结合在本文中并构成说明书一部分的附图示出了本发明，并且与说明书一起进一步用于解释本发明的原理并使相关领域的技术人员能够做出并使用本发明。
图1A是根据一个实施例的反射性光刻设备的示意图；
图1B是根据一个实施例的透射性光刻设备的示意图；
图2是根据一个实施例的反射性光刻设备的更详细的示意图；
图3是根据一个实施例的光刻单元的示意图；
图4是根据一个实施例的支撑物体的结构的示意图；
图5A和5B示出了根据一个实施例的凸节的不同视图；
图6是示出了根据一个实施例的凸节；
图7A-7C示出了根据一个实施例的凸节的不同视图；
图8是示出根据实施例的在凸节的表面形貌改变之前和之后的衬底和衬底支撑件之间的静摩擦系数的数据图；
图9是根据一个实施例的跨过支撑结构的多个凸节的图示；
图10是根据一个实施例的使用不同的凸节设计支撑物体的结构的示意图；
图11是根据一个实施例的制造凸节的示例方法；
从下面结合附图阐述的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加明显，在附图中，相似的附图标记始终标识相应的元件。在附图中，相似的附图标记通常表示相同、功能相似和/或结构相似的元件。元件首次出现的附图由相应附图标记中最左边的数字指示。除非另有说明，否则本公开全文中提供的附图不应解释为按比例绘制的附图。
具体实施方式
本说明书公开了结合了本发明的特征的一个或更多个实施例。所公开的实施例仅示例了本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明由所附权利要求书限定。
所描述的实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用表示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指相同的实施例。此外，当关于一实施例描述特定的特征、结构或特性时，应理解，关于明确描述或未明确描述的其他实施例来实现这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。
然而，在更详细地描述这样的实施例之前，提供可在其中实现本发明的实施例的示例环境是有益的。
示例性反射和透射光刻系统
图1A和1B分别是其中可以实现本发明的实施例的光刻设备100和光刻设备100'的示意图。光刻设备100和光刻设备100'各自包括：照射系统(照射器)IL，其被配置为调节辐射束B(例如，深紫外辐射或极紫外辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，被配置为支撑图案形成装置(例如，掩模、掩模版或动态图案形成装置)MA并且连接至被配置为精确地定位图案形成装置MA的第一定位器PM；以及衬底台(例如，晶片台)WT，其被配置为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且被连接至被配置为精确地定位衬底W的第二定位器PW。光刻设备100和光刻设备100’还具有投影系统PS，该投影系统PS被配置为将通过图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投射到衬底W的目标部分(例如，包括一个或更多个管芯)C上。在光刻设备100中，图案形成装置MA和投影系统PS是反射性的。在光刻设备100'中，图案形成装置MA和投影系统PS是透射性的。
照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射束B。
支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA相对于参考框架的方向、光刻设备100和100'中的至少一个的设计以及其他条件(例如，图案形成装置MA是否保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。通过使用传感器，支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影系统PS)。
术语“图案形成装置”MA应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束B的横截面上赋予辐射束、以便在衬底W的目标部分C上形成图案的任何装置。被赋予辐射束B的图案可以与在目标部分C上形成的器件中的特定的功能层相对应，以形成集成电路。
图案形成装置MA可以是透射的(如在图1B的光刻设备100'中那样)或反射的(如在图1A的光刻设备100中那样)。图案形成装置MA的示例包括掩膜版、掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。倾斜的反射镜将图案赋予被小反射镜的矩阵反射的辐射束B中。
术语“投影系统”PS可以包括适合于所使用的曝光辐射或者其他因素(诸如在衬底W上使用浸没液体或使用真空)的任何类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或它们的任何组合。真空环境可用于EUV或电子束辐射，因为其他气体会吸收过多的辐射或电子。因此，借助于真空壁和真空泵可以向整个光路提供真空环境。
光刻设备100和/或光刻设备100'可以是具有两个(双平台)或更多衬底台WT(和/或两个或更多掩模台)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的衬底台WT，或可以在一个或更多个衬底台WT上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它衬底台WT用于曝光。在某些情况下，附加台可以不是衬底台WT。
参考图1A和1B，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。源SO和光刻设备100、100'可以是分开的物理实体，例如，当源SO是准分子激光器时。在这种情况下，不将源SO看成是形成了光刻设备100或100’的一部分，且辐射束B借助于包括(例如)合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD(图1B中)的帮助从源SO被传至照射器IL。在其他情况下，例如，当源SO是汞灯时，源SO可以是光刻设备100、100'的组成部分。如果需要的话，源SO和照射器IL以及束传递系统BD可以被称为辐射系统。
照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD(图1B中)。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。另外，照射器IL可以包括各种其他部件(在图1B中)，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
如图1A所示，辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并由图案形成装置MA来形成图案。在光刻设备100中，辐射束B从图案形成装置(例如，掩模)MA反射。在从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将辐射束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW及位置传感器IF(例如，干涉量测装置、线性编码器或电容传感器)，可精确地移动衬底台WT，例如，以将不同的目标部分C定位于辐射束B的路径中。类似地，第一定位器PM和另一个位置传感器IF1可以用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2对准。
如图1B所示，辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的图案形成装置(例如，掩模MA)上，并由图案形成装置来形成图案。穿过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。投影系统具有与照射系统光瞳IPU共轭的光瞳PPU。辐射的一部分从照射系统光瞳IPU处的强度分布发出，并穿过掩模图案而不受掩模图案处的衍射的影响，并在照射系统光瞳IPU处生成强度分布的图像。
借助于第二定位器PW及位置传感器IF(例如，干涉量测装置、线性编码器或电容传感器)，可精确地移动衬底台WT，例如，以将不同的目标部分C定位于辐射束B的路径中。类似地，第一定位器PM及另一位置传感器(其未在图1B中示出)可被用于(例如从掩模库的机械获取后或在扫描期间)相对于辐射束B的路径来精确地定位掩模MA。
通常，掩模台MT的移动可以借助于长行程模块(粗定位)和短行程模块(精细定位)来实现，长行程模块和短行程模块构成第一定位器PM的一部分。类似地，可以使用长行程模块和短行程模块来实现衬底台WT的移动，所述长行程模块和短行程模块形成第二定位器PW的一部分。在步进器的情况下(与扫描器相反)，或掩模台MT可以仅连接至短行程致动器，或者可以是固定的。可以使用掩模对准标记Ml、M2及衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA及衬底W。尽管(所图示的)衬底对准标记占据专用目标部分，但衬底对准标记可位于目标部分之间的空间中(这些衬底对准标记被称为划线对齐标记)。类似地，在多于一个管芯设置于掩模MA上的情形中，掩模对准标记可以位于管芯之间。
掩模台MT和图案形成装置MA可以位于真空室中，其中真空内机械手IVR可用于将诸如掩模的图案形成装置移入和移出真空室。可选地，当掩模台MT和图案形成装置MA在真空室之外时，类似于真空内机械手IVR，真空外机械手可用于各种转移操作。真空内机械手和真空外机械手都需要进行校准，以将任何有效负载(例如掩模)平滑转移到转移站的固定运动支架上。
光刻设备100和100'可以用下方式中的至少一种使用：
1.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。
2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。
3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上。采用脉冲辐射源SO，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
在另一个实施例中，光刻设备100包括极紫外(EUV)源，其被配置为产生用于EUV光刻的EUV辐射束。通常，EUV源被配置在辐射系统中，并且相应的照射系统被配置成调节EUV源的EUV辐射束。
图2更详细地示出了光刻设备100，其包括源收集器设备SO、照射系统IL和投影系统PS。源收集器设备SO被构造和布置成使得真空环境可以被保持在源收集器设备SO的封闭结构220中。发射EUV辐射的等离子体210可以由放电产生等离子体源形成。EUV辐射可以由气体或蒸气产生，例如氙气、锂蒸气或锡蒸气，其中产生非常热的等离子体210以发射电磁光谱的EUV范围内的辐射。非常热的等离子体210例如通过放电产生，该放电引起至少部分地电离的等离子体。为了有效地产生辐射，可能需要例如10Pa的Xe、Li、Sn蒸气或任何其他合适的气体或蒸气的分压。在一个实施例中，提供激发锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。
由热等离子体210发射的辐射通过位于源室211中的开口中或后面的可选气体屏障或污染物阱230(在某些情况下也称为污染物屏障或翼片阱)从源室211进入收集器室212。污染物阱230可包括通道结构。污染物阱230还可包括气体屏障或气体屏障与通道结构的组合。如本领域中已知的，本文进一步指出的污染物阱或污染物屏障230至少包括通道结构。
收集器室212可以包括辐射收集器CO，其可以是所谓的掠入射入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿过收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤光器240反射出来，以聚焦在虚拟源点IF上。虚拟源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器设备被布置成使得中间焦点IF位于封闭结构220中的开口219处或附近。虚拟源点IF是发射辐射的等离子体210的图像。光栅光谱滤光器240尤其用于抑制红外(IR)辐射。
随后，辐射穿过照射系统IL，该照射系统IL可以包括刻面场镜装置222和刻面光瞳镜装置224，该刻面场镜装置222和刻面光瞳镜装置224被布置为在图案形成装置MA处提供辐射束221的期望角度分布以及在图案形成装置MA处提供辐射强度的期望的均匀性。当辐射束221在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射时，形成图案化束226，并且图案化束226被投影系统PS经由反射元件228、230成像到由晶片平台或衬底台WT保持的衬底W上。
在照射光学单元IL和投影系统PS中通常可以存在比所示更多的元件。取决于光刻设备的类型，可以可选地存在光栅光谱滤光器240。此外，可能存在比图中所示的更多的反射镜，例如，与图2所示相比，在投影系统PS中可能存在1-6个附加的反射元件。
如图2中所示，收集器光学元件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的嵌套收集器，仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255围绕光轴O轴向对称地布置，并且这种类型的收集器光学元件CO优选与由放电产生的等离子体源(通常称为DPP源)结合使用。
光刻单元示例
图3示出光刻单元300，有时也称为光刻元或光刻簇。光刻设备100或100'可以形成光刻单元300的一部分。光刻单元300还可以包括在衬底上执行曝光前和曝光后处理的设备。常规地，这些设备包括：用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于显影曝光后的抗蚀剂的显影剂DE、激冷板CH和焙烤板BK。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底，在不同的处理设备之间移动衬底，然后将其传送到光刻设备的装载台LB。这些装置通常统称为轨道，并且由轨道控制单元TCU控制，该轨道控制单元TCU本身由管理控制系统SCS控制，该管理控制系统SCS也通过光刻术控制单元LACU来控制光刻设备。因此，可以操作不同的设备以最大化生产量和处理效率。
示例支撑结构
图4示出了根据实施例的示例性支撑结构402。支撑结构402可以是在光刻设备内使用的任何类型的支撑结构，以支撑放置在光刻设备内的物体408。例如，支撑结构402可以是被设计成保持物体408的静电或真空夹具，其中物体408是图案形成装置(有时称为掩模版)。在另一示例中，支撑结构402可以是被设计为保持一个或更多个物体408的晶片台，其中物体408是晶片，诸如硅晶片。
支撑结构402包括基底结构404和在基底结构404上方延伸的多个凸节406。凸节406可以由硅/碳化硅(Si/SiC)或任何已知的陶瓷或玻璃材料制成。凸节406可沿X-Y平面具有圆形横截面，然而，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，其他横截面形状也是可能的。凸节406可被布置为跨过基底结构404，每个凸节之间的节距在大约2mm与大约3mm之间。每个凸节406的直径可在约200μm至约500μm之间，总高度在约10μm至约150μm之间。
物体408接触凸节406的顶部，并且可以通过施加的真空压力或施加的静电力被拉抵凸节406。因此，凸节406的顶表面的表面形貌影响物体408和支撑结构402之间的接触表面面积。如果凸节406具有基本平坦的顶表面形貌，则物体408可能通过范德华力过强地粘附于凸节406，该范德华力可以由测得的静摩擦系数粗略地量化。在一示例中，基本平坦的表面是具有小于10nm的粗糙度(Ra)的表面。将物体408粘附到凸节406上会导致物体408的平坦度的局部变形，从而导致在执行光刻操作时出现误差。根据一个实施例，凸节406的顶表面形貌被可控地改变以将接触表面面积减小至少75％、至少50％或至少25％。在既包括衬底支撑结构又包括图案形成装置支撑结构的典型的光刻设备中，每个支撑结构可以包括具有顶表面形貌的凸节，其使接触表面面积减小至少75％、至少50％或至少25％。
根据一个实施例，对凸节406的顶表面形貌进行改变以减小物体408已经被夹持到支撑结构402之后的滑动。例如，如果凸节406的顶表面形貌是圆形的，则夹持物体408的压力将使物体408在凸节406的顶表面周围稍微变形，从而在光刻过程期间提供对物体408滑动的更大的阻力。在一个实施例中，当从凸节406移除物体408时，物体408弹性地返回其原始形状。
示例凸节设计
图5A和图5B分别示出了根据实施例的被设计用以减小其顶表面上的接触表面面积的凸节502的侧视图和俯视图。凸节502的顶表面包括由倾斜部分506围绕的中心部分504，该倾斜部分从中心部分504辐射到凸节502的外边缘。
图5A中的虚线示出了在倾斜表面506形成之前的凸节502的原始平顶表面形貌。根据一个实施例，倾斜表面506的形成将顶表面上的接触表面面积减小为仅中心部分504的面积。因此，与原始的平顶形貌相比，在凸节502的顶部上的接触面积被减小至少75％、至少50％或至少25％。
根据一个实施例，中心部分504的直径d1在大约1μm至大约200μm之间。根据一个实施例，倾斜部分506从中心部分504沿径向方向以75μm和175μm之间的距离延伸。倾斜部分506可以具有在大约50nm至大约1000nm之间的高度h1。凸节502的总高度h2可以在约10μm至约150μm之间。
可以使用激光烧蚀技术形成倾斜部分506，其中激光一个或多次跨过凸节502的顶表面的通过以在每次通过时蚀刻掉材料。在一个示例中，激光烧蚀得到一组从中心部分504的边缘向外辐射到凸节502的外边缘的同心环。随着激光烧蚀环朝着凸节502的外边缘向外移动时，激光烧蚀环可能以约20μm的增量增加。激光的扫描速度可能会随着朝着凸节502的外边缘移动而逐渐降低。根据一个实施例，一次跨过凸节502的表面的激光烧蚀通过形成具有大约100nm的高度的倾斜部分506。在十次跨过凸节502的表面激光烧蚀通过之后，倾斜部分506可以具有大约1μm的高度。中心部分504可以被认为是凸节502的顶表面的基本平坦的部分，因为当形成倾斜部分506时，中心部分504没有被烧蚀。
图6示出了根据另一实施例的被设计成减小其顶表面上的接触表面面积的凸节602的侧视图。凸节602具有带有圆形形貌的顶表面604。图6中的虚线示出了在形成圆形表面604之前凸节602的原始平顶表面形貌。与原始的平顶形貌相比，形成圆形表面604可将接触面积减小至少75％、至少50％或至少25％。
根据一个实施例，圆形表面604的高度h1介于约50nm至约1000nm之间。凸节602的总高度h2可以在约10μm至约150μm之间。圆形表面604可具有在约0.015m与约0.305m之间的曲率半径。
在一个实施例中，凸节602的顶表面形貌被激光烧蚀以形成类似于图5A所示的凸节502的形貌。在激光烧蚀之后，顶表面被进一步抛光以在粗糙边缘上变光滑并形成圆形表面604。在另一个实施例中，对凸节602的顶表面形貌进行抛光以形成圆形表面604，而无需对该表面进行任何预先的激光烧蚀。仅举几个例子，可以使用已知的工业技术进行抛光，例如沥青抛光、地毯抛光、水射流抛光和精密喷珠。
图7A和7B分别示出了根据另一实施例的被设计成减小其顶表面上的接触表面面积的凸节702的侧视图和俯视图。凸节702的顶表面包括中心岛704，该中心岛被从中心岛704向周围辐射的烧蚀部分706围绕，但是并未一直延伸到凸节702的外边缘。中心岛704可以被定义为凸节702的顶表面的未被烧蚀但被烧蚀部分706围绕的任何部分。这可以在凸节702的顶表面中形成凹入的“甜甜圈”形状。图7A中的虚线示出了在烧蚀部分706形成之前凸节702的原始的平顶表面形貌。与原始的平顶形貌相比，烧蚀部分706的形成使接触面积减小至少75％、至少50％或至少25％。根据一个实施例，图7C示出了具有圆形的烧蚀部分706以产生从中心岛704到突起702的外边缘的更平滑过渡的突起702的侧视图。
根据一个实施例，中心岛704的直径d1在大约1μm和大约200μm之间。根据一个实施例，烧蚀部分706从中心岛704沿径向方向以大约50μm至大约150μm之间的距离延伸。烧蚀部分706可以具有在大约50nm和大约1000nm之间的高度h1。凸节702的总高度h2可以在约10μm至约150μm之间。
凸节702的顶表面形貌可提供更好的接触轮廓，以用于从凸节702顶表面的移除物体。当从凸节上移除物体时，随着时间的流逝，它可能会磨损凸节的顶表面，这会增加接触面积并引起上述粘附问题。通过包括围绕凸节702的圆周的唇部，当移除放置在顶表面上的物体时，减少了接触表面上的磨损。
图8示出了根据一个实施例的数据曲线图，该数据曲线图比较了放置在晶片台周围的13个不同位置处的衬底的测得的静摩擦系数(COF)。在烧蚀凸节的顶表面形貌之前(实线)和烧蚀凸节的顶表面形貌之后(虚线，如图5A和5B所示)，在每个不同的位置测量COF。从数据可以看出，凸节被烧蚀后，几乎每个位置的COF都会降低。
凸节布置
图9示出了根据一个实施例的示例性支撑结构902的俯视图。支撑结构902可以是被设计为支撑光刻设备中的一个或更多个衬底的晶片台，或者支撑结构902可以为被设计为在光刻设备中支撑图案形成装置(例如，掩模版)的掩模台或卡盘。尽管支撑结构902被图示为具有圆形横截面，但这不是必需的，并且应当理解，支撑结构902可以具有任何横截面形状，包括正方形、矩形或六边形。
根据一个实施例，支撑结构902包括布置在整个支撑结构902的顶表面上的多个凸节904。多个凸节904中的每一个可具有被改变以减小与被支撑物体接触的接触表面面积的顶表面形貌。凸节904中的任何一个的顶表面形貌可以如参考图5-7中所示的任何实施例所讨论的那样被改变。
根据一个实施例，可以烧蚀和/或抛光支撑结构902的不同区域内的凸节，以具有与支撑结构902的其他区域的凸节不同的顶表面形貌。在一个示例中，第一区域906可以包括具有类似于图5A所示的顶表面形貌的凸节，第二区域908包括具有类似于图7A所示的顶表面形貌的凸节。应当理解，所描述的顶表面形貌实施例中的任何一个都可以用于支撑结构902的不同区域内的凸节。
支撑结构902的不同区域不限于所示的圆形区域。支撑结构902可以包括具有不同尺寸和形状的任意数量的不同区域，其中每个区域包括至少一个凸节。通过使凸节具有与相邻区域的凸节的顶表面形貌不同的顶表面形貌，可以将每个不同区域与相邻区域区分开。
图10示出了具有底部结构1004的另一支撑结构1002的侧视图，该底部结构1004具有支撑物体1006的多个凸节。根据一个实施例，支撑结构1002的凸节可以被设计成使得物体1006搁置在具有不同的顶表面形貌的凸节上。
在一个示例中，在物体1006的外周部分附近的第一区域中的多个第一凸节1008具有第一顶表面形貌，并且在物体1006的内部部分附近的第二区域中的多个第二凸节1010具有第二顶表面形貌。第一顶表面形貌可以类似于图7A所示的顶表面形貌，而第二顶表面形貌可以类似于图5A或图6中所示的顶表面形貌。第二区域的直径d4为物体1006的整个直径的约10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％。
制作方法
图11示出了根据实施例的用于制造具有减小了顶表面的接触表面面积的改变的顶表面形貌的凸节的示例性方法1100。作为一些示例，可以执行方法1100以产生图5A和图6所示的顶表面形貌。
根据一个实施例，方法1100开始于框1102，在框1102中，使用激光烧蚀凸节的顶表面。激光沿径向从凸节的中心部分朝着凸节的外边缘同心地烧蚀凸节的顶表面上的材料。激光的速度可能会随着其从中心部分进一步向外移动而降低。
用于烧蚀的激光可以是波长大于约800nm的红外激光。在其他示例中，用于烧蚀的激光可以具有可见光波长或紫外范围内的波长。可跨过凸节的顶面通过激光一次以上，其中在每次通过中烧蚀更多的材料。在一示例中，激光的每次通过将烧蚀部分的高度减小约100nm。
在框1104，根据一个实施例，可以执行可选的步骤抛光凸节的顶表面以进一步平滑任何边缘。举几个例子，可以使用许多公知技术进行抛光，例如沥青抛光、地毯抛光、水射流抛光和精密喷珠。抛光可以进一步减小凸节与支撑在凸节顶表面上的物体之间的接触表面面积。
根据一个实施例，在框1106中，针对在支撑结构上的一个或更多个其他凸节重复在框1102中描述的烧蚀。在另一示例中，对于支撑结构上的一个或更多个其他凸节，重复框1102和1104的烧蚀和/或抛光步骤。支撑结构可以包括任何数量的凸节。
在一个例子中，直径为300mm的浸没晶片台可以具有超过11,000个凸节。可以在不到两个小时的时间内执行示例浸没晶片台的每个凸节的烧蚀过程。
在框1108，根据一个实施例，执行可选步骤以平滑支撑结构的表面。在一些情况下，每个凸节的烧蚀和/或抛光过程可能影响支撑结构的顶表面的平坦度。因此，可以使用诸如离子束加工之类的技术来蚀刻支撑结构以改善平坦度，以从支撑结构的表面去除多余的材料。
应当理解，烧蚀和/或抛光支撑结构上各种凸节的过程不需要在新制造的支撑结构上执行。在一些示例中，可以使用所描述的方法1100来翻新使用过的具有磨损的凸节的支撑结构，以减小凸节与支撑在凸节上的物体之间的接触表面面积。这样，在支撑结构(例如晶片台和掩模版夹具)由于重复使用而变得过于磨损之后，可以重新使用它们。
可以使用以下方面进一步描述实施例：
1.光刻设备，包括：
照射系统，被配置为接收辐射并且将辐射引导朝向被配置为形成图案化辐射的图案形成装置；
第一支撑结构，被配置为将图案形成装置支撑在所述第一支撑结构上；
第二支撑结构，具有多个凸节并被配置为将衬底支撑在所述多个凸节上，其中，所述多个凸节中的每个凸节的顶表面的形貌使得所述衬底与所述多个凸节中的每个凸节之间的接触面积被减小至少50％；和
投影系统，被配置成接收图案化辐射并将图案化辐射导向所述衬底。
2.根据方面1所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被倾斜部分围绕的中心基本平坦部分。
3.根据方面2所述的光刻设备，其中，所述中心基本平坦部分的直径在1μm和200μm之间。
4.根据方面2所述的光刻设备，其中，所述倾斜部分从所述中心基本平坦部分沿径向方向以75μm至175μm之间的距离延伸。
5.根据方面4所述的光刻设备，其中，所述倾斜部分的高度在50nm至1000nm之间。
6.根据方面1所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有包括圆形表面的顶表面形貌。
7.根据方面1所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被烧蚀部分围绕的中间非烧蚀部分，所述烧蚀部分从所述中间非烧蚀部分沿径向延伸。
8.一种衬底支撑件，被配置用于光刻设备中，所述衬底支撑件包括：
基底结构；和
在基底结构的顶表面上方延伸的多个凸节，其中，所述多个凸节中的每个的顶表面的形貌将放置在所述多个凸节的上的衬底与所述多个凸节中的每个之间的接触面积减小至少50％。
9.根据方面8所述的衬底支撑件，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被倾斜部分围绕的中心基本平坦部分。
10.根据方面9所述的衬底支撑件，其中，所述中心基本平坦部分的直径在1μm和200μm之间。
11.根据方面9所述的衬底支撑件，其中，所述倾斜部分从所述中心基本平坦部分沿径向方向以75μm至175μm的距离延伸。
12.根据方面11所述的衬底支撑件，其中，所述倾斜部分的高度在50nm至1000nm之间。
13.根据方面8所述的衬底支撑件，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有包括圆形表面的顶表面形貌。
14.根据方面8所述的衬底支撑件，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被烧蚀部分围绕的中间非烧蚀部分，所述烧蚀部分从所述中间非烧蚀部分沿径向延伸。
15.光刻设备，包括：
照射系统，被配置为接收辐射并且将辐射引导朝向被配置为形成图案化辐射的图案形成装置；
第一支撑结构，被配置为将图案形成装置支撑在所述第一支撑结构上；
第二支撑结构，被配置为支撑所述衬底；和
投影系统，被配置成接收图案化辐射并将图案化辐射导向所述衬底。
其中，所述第一支撑结构和所述第二支撑结构中的一个或两个包括多个凸节，其中所述多个凸节中的每个凸节的顶表面的形貌使得所述图案形成装置与所述第一支撑结构上的所述多个凸节中的每个凸节之间的接触面积以及所述衬底与所述第二支撑结构上的所述多个凸节中的每个凸节之间的接触面积减少至少50％。
16.根据方面15所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被倾斜部分围绕的中心基本平坦部分。
17.根据方面16所述的光刻设备，其中，所述中心基本平坦部分的直径在1μm和200μm之间。
18.根据方面16所述的光刻设备，其中，所述倾斜部分从所述中心基本平坦部分沿径向方向以75μm至175μm之间的距离延伸。
19.根据方面18所述的光刻设备，其中，所述倾斜部分的高度在50nm至1000nm之间。
20.根据方面15所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有包括圆形表面的顶表面形貌。
结束语
尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应该理解，本文描述的光刻设备可以具有其他应用，例如集成光学系统的制造、用于磁畴存储器的引导和探测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在这种可替代应用的上下文中，术语“晶片”或“管芯”在此处的任何使用可以分别被认为与更一般的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里提到的衬底可以在曝光之前或之后在例如轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底并使曝光的抗蚀剂显影的工具)、量测工具和/或检查工具中进行处理。在适用的情况下，本文的公开内容可以被应用于这种和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的术语衬底也可以指已经包含多个处理过的层的衬底。
尽管上文已经对本发明的实施例在光学光刻术中的情形中使用做出了具体参考，但应该理解的是，本发明可以用于其它应用，例如压印光刻术，并且在上下文允许的情况下不限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。图案形成装置的拓扑可以被印制到提供给衬底的抗蚀剂层中，通过施加电磁辐射、热、压力或它们的组合而使抗蚀剂固化。将图案形成装置从抗蚀剂中移出，从而在抗蚀剂固化后留下图案。
应理解，本文中的措辞或术语是出于说明的目的而非限制性的目的，使得本说明书的术语或措辞将由本领域技术人员根据本文的教导来解释。
在本文描述的实施例中，在本文允许的情况下，术语“透镜”、“透镜元件”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的和静电的光学部件。
此外，本文使用的术语“辐射”、“束”和“光”涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如，具有365、248、193、157或126nm的波长λ)、极紫外线(EUV或软X射线)辐射(例如，波长在5-20nm之间，例如13.5nm)、或工作在小于5nm的硬X射线、以及粒子束，例如离子束或电子束。通常，波长在大约400至大约700nm之间的辐射被认为是可见辐射。波长在大约780-3000nm(或更大)之间的辐射被认为是IR辐射。UV是指波长约为100-400nm的辐射。在光刻术中，术语“UV”也适用于汞放电灯可能产生的波长：G-线436nm；H线405nm；和/或I线365nm。真空UV或VUV(即被气体吸收的UV)是指波长约为100-200nm的辐射。深紫外线(DUV)通常是指波长范围为126nm至428nm的辐射，在一个实施例中，准分子激光器可以产生在光刻设备内使用的DUV辐射。应当理解，具有例如在5-20nm范围内的波长的辐射与具有一定波长带的辐射有关，该波长带的至少一部分在5-20nm的范围内。
如本文所用的术语“衬底”通常描述了其上添加了后续材料层的材料。在实施例中，衬底本身可以被图案化并且添加在其顶部上的材料也可以被图案化，或者可以保留而没有图案化。
虽然上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应该理解，本发明可以不同于所描述的方式实施。该描述不旨在限制本发明。
应当理解，旨在用于解释权利要求的是“具体实施方式”部分，而不是“发明内容”和“摘要”部分。发明内容部分和摘要部分可以阐述发明人所设想的本公开的一个或更多个但不是全部示例性实施例，因此，发明内容部分和摘要部分不旨在以任何方式限制本发明和所附权利要求。
上面已经借助于示出特定功能及其关系的实现的功能构造块描述了本发明。为了描述的方便，在这里已经任意定义了这些功能构件的边界。只要适当执行指定的功能及其关系，就可以定义其他边界。
具体实施方式的前述描述将如此充分地揭示本发明的一般性质，通过应用本领域技术范围内的知识，其他人可以为了各种应用容易地修改和/或适应这样的特定实施方案，而无需过多的实验，而不脱离本发明的一般概念。因此，基于本文给出的教导和指导，这些改变和修改旨在落入所公开实施例的等同物的含义和范围内。
本发明的广度和范围不应受任一上述的示例性实施例限制，而应仅由下述的权利要求书及其等同方案来限定。

Claims (20)

1.一种光刻设备，包括：
照射系统，被配置为接收辐射并且将辐射引导朝向被配置为形成图案化辐射的图案形成装置；
第一支撑结构，被配置为将图案形成装置支撑在所述第一支撑结构上；
第二支撑结构，具有多个凸节并被配置为将衬底支撑在所述多个凸节上，其中，所述多个凸节中的每个的顶表面的形貌使得所述衬底与所述多个凸节中的每个之间的接触面积相对于所述多个凸节中的每个的顶表面为基本平坦的顶表面形貌时的接触面积被减小至少50％；和
投影系统，被配置成接收图案化辐射并将图案化辐射导向所述衬底；
其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被凹入部分围绕的中心凸起部分，并且所述中心凸起部分和所述凹入部分被外周凸起部分围绕。
2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有其他顶表面形貌，所述其他顶表面形貌包括被倾斜部分围绕的中心基本平坦部分。
3.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述中心凸起部分的截面尺寸在1μm和200μm之间。
4.根据权利要求2所述的光刻设备，其中，所述倾斜部分从所述中心基本平坦部分沿径向方向以75μm至175μm之间的距离延伸。
5.根据权利要求4所述的光刻设备，其中，所述倾斜部分的高度在50nm至1000nm之间。
6.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有包括圆形表面的顶表面形貌。
7.一种光刻设备，包括：
照射系统，被配置为接收辐射并且将辐射引导朝向被配置为形成图案化辐射的图案形成装置；
第一支撑结构，被配置为将图案形成装置支撑在所述第一支撑结构上；
第二支撑结构，具有多个凸节并被配置为将衬底支撑在所述多个凸节上，其中，所述多个凸节中的每个的顶表面的形貌使得所述衬底与所述多个凸节中的每个之间的接触面积相对于所述多个凸节中的每个的顶表面为基本平坦的顶表面形貌时的接触面积被减小至少50％；和
投影系统，被配置成接收图案化辐射并将图案化辐射导向所述衬底；
其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被烧蚀部分围绕的中间非烧蚀部分，所述烧蚀部分从所述中间非烧蚀部分沿径向延伸；
所述烧蚀部分被外周非烧蚀部分围绕。
8.一种衬底支撑件，被配置用于光刻设备中，所述衬底支撑件包括：
基底结构；和
在基底结构的顶表面上方延伸的多个凸节，其中，所述多个凸节中的每个的顶表面的形貌将放置在所述多个凸节上的衬底与所述多个凸节中的每个之间的接触面积相对于所述多个凸节中的每个的顶表面为基本平坦的顶表面形貌时的接触面积减小至少50％；
其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被凹入部分围绕的中心凸起部分，并且所述中心凸起部分和所述凹入部分被外周凸起部分围绕。
9.根据权利要求8所述的衬底支撑件，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有其他顶表面形貌，所述其他顶表面形貌包括被倾斜部分围绕的中心基本平坦部分。
10.根据权利要求8所述的衬底支撑件，其中，所述中心凸起部分的截面尺寸在1μm和200μm之间。
11.根据权利要求9所述的衬底支撑件，其中，所述倾斜部分从所述中心基本平坦部分沿径向方向以75μm至175μm之间的距离延伸。
12.根据权利要求9所述的衬底支撑件，其中，所述倾斜部分的高度在50nm至1000nm之间。
13.根据权利要求8所述的衬底支撑件，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有包括圆形表面的顶表面形貌。
14.一种衬底支撑件，被配置用于光刻设备中，所述衬底支撑件包括：
基底结构；和
在基底结构的顶表面上方延伸的多个凸节，其中，所述多个凸节中的每个的顶表面的形貌将放置在所述多个凸节上的衬底与所述多个凸节中的每个之间的接触面积相对于所述多个凸节中的每个的顶表面为基本平坦的顶表面形貌时的接触面积减小至少50％；
其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被烧蚀部分围绕的中间非烧蚀部分，所述烧蚀部分从所述中间非烧蚀部分沿径向延伸；
所述烧蚀部分被外周非烧蚀部分围绕。
15.一种光刻设备，包括：
照射系统，被配置为接收辐射并且将辐射引导朝向被配置为形成图案化辐射的图案形成装置；
第一支撑结构，被配置为将图案形成装置支撑在所述第一支撑结构上；
第二支撑结构，被配置为支撑衬底；和
投影系统，被配置成接收图案化辐射并将图案化辐射导向所述衬底；
其中，所述第一支撑结构或所述第一支撑结构和所述第二支撑结构两者包括多个凸节，其中所述多个凸节中的每个的顶表面的形貌使得所述图案形成装置与所述第一支撑结构上的所述多个凸节中的每个凸节之间的接触面积以及所述衬底与所述第二支撑结构上的所述多个凸节中的每个凸节之间的接触面积所述多个凸节中的每个的顶表面为基本平坦的顶表面形貌时的接触面积减少至少50％；
其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有顶表面形貌，所述顶表面形貌包括被凹入部分围绕的中心凸起部分，并且所述中心凸起部分和所述凹入部分被外周凸起部分围绕。
16.根据权利要求15所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有其他顶表面形貌，所述其他顶表面形貌包括被倾斜部分围绕的中心基本平坦部分。
17.根据权利要求15所述的光刻设备，其中，所述中心凸起部分的截面尺寸在1μm和200μm之间。
18.根据权利要求16所述的光刻设备，其中，所述倾斜部分从所述中心基本平坦部分沿径向方向以75μm至175μm之间的距离延伸。
19.根据权利要求16所述的光刻设备，其中，所述倾斜部分的高度在50nm至1000nm之间。
20.根据权利要求15所述的光刻设备，其中，所述多个凸节中的一个或更多个具有包括圆形表面的顶表面形貌。
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