CN111465901A - 用于光刻设备中的衬底保持器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于光刻设备的衬底保持器。衬底保持器被配置成支撑衬底,且包括主体、多个支撑元件和密封单元。主体具有主体表面。多个支撑元件从主体表面突伸出,并且每个支撑元件具有配置成支撑衬底的远端端面。密封单元可以包括第一密封构件,该第一密封构件在径向上位于所述多个支撑元件的外部并且围绕所述多个支撑元件。第一密封构件的上表面可以具有被配置成在衬底的加载和/或卸载期间与衬底接触的接触区域。在一实施例中,接触区域的位置布置在与多个支撑元件相距足够充分的距离处,使得在衬底的卸载期间,由衬底施加到第一密封构件上的力大于由衬底施加到多个支撑元件上的力。附加地或替代地,在径向通过密封构件的横截面中,接触区域的轮廓具有配置成使得在衬底卸载期间,衬底经由轮廓的至少两个不同点与密封构件接触的形状。本发明还提供了一种衬底保持器,该衬底保持器的另外构件在密封单元径向向外。所述另外构件被配置成在衬底的加载或卸载期间与衬底接触。衬底保持器的至少一部分可具有由类金刚石碳、金刚石、碳化硅、亚硝酸硼或氮化硼碳制成的涂层。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张2017年12月13日提交的欧洲申请17206912.2以及2018年7月12日提交的欧洲申请18183119.9的优先权。这两个欧洲申请通过引用全文并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于光刻设备中的衬底保持器。
背景技术
光刻设备是一种构造成将所需图案应用于衬底上的机器。例如,光刻设备可用于制造集成电路(IC)。例如,光刻设备可将图案形成装置(例如掩模)的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
随着半导体制造过程的持续进步,电路元件的尺寸不断减小,而每个器件的功能元件(诸如晶体管)的数量几十年来一直在稳步增加,所遵循的趋势通常被称为“摩尔定律”。为了跟上摩尔定律,半导体行业一直在追求能够创建越来越小特性的技术。为了在衬底上投影图案,光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定了在衬底上图案化的特征的最小尺寸。目前使用的典型波长为365纳米(i线)、248纳米、193纳米和13.5纳米。与使用例如193nm波长的辐射的光刻设备相比,使用波长在4nm到20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可用于在衬底上形成更小的特征。
在浸没式光刻设备中,浸没液体被插置于衬底与所述设备的投影系统之间的空间中。这种浸没液体的路径可以从衬底的边缘到达衬底的下表面。这可能是有害的,这是由于此浸没液体污染了衬底的下表面,和/或由于浸没液体的蒸发而在靠近衬底边缘的位置处施加到衬底的下表面的热负荷。配置成支撑所述衬底的衬底保持器可以具有减少所述浸没液体沿衬底的下表面而径向向内移动的数量和/或距离的特征。
通常,当衬底受到照射时,衬底将由衬底保持器支撑。衬底保持器可包括特定部分,诸如支撑元件,其在用以支撑所述衬底期间接触所述衬底的下方。在衬底已被照射之后,可以将其从衬底保持器上移除。可以执行特定步骤从衬底保持器上卸下衬底。在卸载所述衬底的过程中,衬底可能会变形。这种变形通常会导致衬底的中心上升,远离衬底保持器,导致衬底以悬臂方式向下朝向所述衬底下方最外部的保持器上方的衬底保持器悬垂。
在卸载过程期间,变形的衬底可能与衬底保持器的不同部分接触并且抵靠衬底保持器的不同部分发生磨损,这可能导致各种问题。首先,在卸载期间,衬底保持器的支撑元件与衬底下侧之间的相互作用会导致支撑元件的磨损。由于支撑元件用于支撑所述衬底以照射另外层或支撑另外的衬底,则支撑元件的任何磨损都可能导致聚焦和/或覆盖问题。任何支撑元件的磨损可能意味着衬底台需要在适当的时候更换。换言之,支撑元件的磨损可能限制所述衬底保持器的使用寿命。其次,衬底的下方倾向于与用于减少浸没液体从外边缘径向向内移动的数量和/或距离的特征相接触。这意味着衬底会磨损所述特征,并且特征会抵靠位于衬底的外边缘处的衬底的下面发生刮擦。这会产生污染所述系统的颗粒,并导致聚焦和/或叠加问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种衬底保持器,所述衬底保持器减少用于支撑所述衬底的支撑元件上的磨损和/或减少可能污染所述系统的对衬底下侧的损坏。
在本发明的一实施例中,提供了一种用于光刻设备中并且配置成支撑衬底的衬底保持器,所述衬底保持器包括:具有主体表面的主体;从主体表面突出的多个支撑元件,其中每个支撑元件具有被配置成支撑衬底的远端端面和第一高度;密封单元,包括从主体表面突出的第一密封构件,所述第一密封构件具有上表面和小于第一高度的第二高度且定位于所述多个支撑元件的径向外部并且围绕所述多个支撑元件,所述上表面具有配置成在衬底加载和/或卸载期间接触所述衬底的接触区域;并且,接触区域的位置布置在与多个支撑元件相距足够充分的距离处,使得在衬底的加载和/或卸载期间,由衬底施加到第一密封构件的力大于由衬底施加到多个支撑元件的力。
在本发明的一实施例中,提供了一种用于光刻设备中并且配置成支撑衬底的衬底保持器,所述衬底保持器包括:具有主体表面的主体;从主体表面突出的多个支撑元件,其中每个支撑元件具有被配置成支撑衬底的远端端面和第一高度;密封单元,包括从主体表面突出的第一密封构件,所述第一密封构件具有小于第一高度的第二高度且定位于所述多个支撑元件的径向向外并且围绕所述多个支撑元件,所述上表面具有配置成在衬底加载和/或卸载期间接触所述衬底的接触区域,从主体表面突出并且具有上表面、且具有小于第一高度的第三高度的至少一个另外构件,所述至少一个另外构件在密封单元的径向向外并且围绕所述多个支撑元件,所述至少一个另外构件包括形成所述另外构件的上表面的涂层,所述涂层具有配置成在衬底的加载和/或卸载期间与衬底接触的接触区域,所述涂层具有在所述衬底的加载和/或卸载期间被配置为接触所述衬底的接触区域,其中,涂层由类金刚石碳(例如a-CH)、金刚石、碳化硅(例如SiSiC或SiC)、氮化硼或氮化硼碳(BCN)制成;以及其中,所述另外构件的接触区域的位置布置在与所述多个支撑元件相距足够充分的距离处,使得在所述衬底的加载和/或卸载期间,由衬底施加到所述另外构件的力大于由衬底施加到多个支撑元件的力。
在本发明的一实施例中,提供了一种用于光刻设备中并且配置成支撑衬底的衬底保持器,所述衬底保持器包括:具有主体表面的主体;从主体表面突出的多个支撑元件,其中每个支撑元件具有被配置成支撑衬底的远端端面和第一高度;密封单元,包括从主体表面突出的第一密封构件,所述第一密封构件具有上表面和小于第一高度的第二高度且定位于所述多个支撑元件的径向外部并且围绕所述多个支撑元件,且所述上表面具有配置成在衬底加载和/或卸载期间接触所述衬底的接触区域,以及其中在沿径向通过第一密封构件的横截面中,接触区域的轮廓具有被配置成在衬底的加载和/或卸载期间,衬底经由轮廓的至少两个不同点与第一密封构件接触的形状。
在本发明的一个实施例中,提供了一种光刻设备,所述光刻设备包括被配置成支撑衬底的衬底保持器。
附图说明
现在将参考示意性附图仅通过举例方式来描述本发明的实施例,且在附图中:
-图1描绘了光刻设备的示意性概述;
-图2A和2B以横截面描绘了流体处理结构的两个不同版本,其不同特征在左侧和右侧示出,它们可绕整个圆周延伸;
-图3A以横截面描绘了根据现有技术的衬底保持器,图3B描绘了图3A的放大部分,示出了最外部的支撑元件和密封构件;
-图4以横截面描绘了根据本发明的衬底保持器的边缘;
-图5以横截面描绘了根据本发明的衬底保持器的边缘;
-图6A和6B以横截面描绘了根据本发明的衬底保持器的边缘;
-图7A-7G各自以横截面描绘了根据本发明的密封单元;
-图8以横截面描绘了根据本发明的衬底保持器的边缘;
-图9以横截面描绘了根据本发明的衬底保持器的边缘;以及
-图10以横截面描绘了根据本发明的衬底的边缘。
具体实施方式
在本文档中,术语“辐射”和“光束”用于涵盖所有类型的电磁辐射,包括紫外辐射(例如,具有365、248、193、157或126nm的波长)。
本文中使用的术语“掩膜版”、“掩模”或“图案形成装置”可被广义地解释为指可用于向入射辐射束赋予经图案化横截面的通用图案形成装置,所述经图案化横截面对应于待在衬底的目标部分中创建的图案。术语“光阀”也可用于此情境。除了经典的掩模(透射式或反射式掩模、二元掩模、相移掩模、混合掩模等)之外,其它此类图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
图1示意性地描绘了光刻设备。所述光刻设备包括:照射系统(也被称作照射器)IL,其被配置成调节辐射束B(例如,UV辐射或DUV辐射);掩模支撑件(例如,掩模台)MT,其被构造成支撑图案形成装置(例如,掩模)MA,且连接至被配置成根据某些参数来准确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM;衬底支撑件(例如,晶片台)WT,其被构造成保持衬底(例如,涂覆有抗蚀剂的晶片)W,且连接至被配置成根据某些参数而准确地定位衬底支撑件WT的第二定位装置PW;和投影系统(例如,折射投影透镜系统)PS,其被配置成将由图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如,包括一个或更多个管芯的目标部分)上。
在操作中,照射系统IL例如经由束传输系统BD从辐射源SO接收辐射束B。照射系统IL可包括用于导向、成形和/或控制辐射的各种类型的光学部件,诸如折射式、反射式、磁性式、电磁式、静电式和/或其他类型的光学元件,或其任何组合。照射器IL可用以调节辐射束B,以在图案形成装置MA的平面处在其横截面中具有所需空间和角强度分布。
本文中所使用的术语“投影系统”PS应被广义地解释为涵盖各种类型的投影系统,包括折射式、反射式、折射反射式、变形式、磁性式、电磁式和/或静电式光学系统,或其任何组合,视情况而定,适用于所使用的曝光辐射,和/或其他因素,诸如浸没液体的使用或真空的使用。可认为本文中对术语“投影透镜”的任何使用均与更一般术语“投影系统”PS同义。
光刻设备可属于如下类型:衬底的至少一部分可由具有相对高折射率的浸没液体(例如水)覆盖,以便填充介于投影系统PS与衬底W之间的空间11,这也被称作浸没光刻。以引用方式并入本公开中的US6,952,253中给出关于浸没技术的更多信息。
光刻设备也可以是具有两个或更多个衬底支撑件WT(又名“双平台”)的类型。在这种“多平台”机器中,可并行地使用衬底支撑件WT,和/或可对位于衬底支撑件WT中之一上的衬底W进行准备衬底W的后续曝光的步骤,而同时将另一衬底支撑件WT上的另一衬底W用于在另一衬底W上曝光图案。
除了衬底支撑件WT以外,光刻设备可包括测量平台。测量平台被布置成保持传感器和/或清洁装置。传感器可布置成测量投影系统PS的性质或辐射束B的性质。测量平台可保持多个传感器。清洁装置可被布置成清洁光刻设备的一部分,例如投影系统PS的一部分或提供浸没液体的系统的一部分。测量平台可在衬底支撑件WT远离投影系统PS时在投影系统PS下方移动。
在操作中,辐射束B入射到保持在掩模支撑件MT上的图案形成装置(例如掩模MA)上,且由图案形成装置MA上存在的图案(设计布局)图案化。在已跨越整个掩模MA的情况下,辐射束B通过投影系统PS,投影系统PS将所述束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置PW和位置测量系统IF,可准确地移动衬底支撑件WT,例如以便在聚焦且对准的位置处在辐射束B的路径中定位不同目标部分C。相似地,第一定位装置PM和可能另一位置传感器(其未在图1中明确地描绘)可用以相对于辐射束B的路径来准确地定位图案形成装置MA。可使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管如所图示的衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分,但所述衬底对准标记P1、P2可位于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间时,衬底对准标记P1、P2被称为划道对准标记。
为了清楚阐明本发明,使用笛卡尔(Cartesian)坐标系。笛卡尔坐标系具有三个轴,即,x轴、y轴和z轴。所述三个轴中的每个与其他两个轴正交。围绕x轴的旋转被称作Rx旋转。围绕y轴的旋转被称作Ry旋转。围绕z轴的旋转被称作Rz旋转。x轴和y轴限定水平平面,而z轴在竖直方向上。笛卡尔坐标系不限制本发明,而仅用于说明。替代地,另一种座标系(诸如圆柱形坐标系)可用于阐明本发明。笛卡尔坐标系的定向可以不同,例如,使得z轴具有沿水平平面的分量。
浸没技术已经被引入至光刻系统中以能实现更小特征的改进的分辨率。在浸没光刻设备中,具有相对高折射率的浸没液体的液体层被插置在介于设备的投影系统(通过该投影系统,图案化的光束被投影到衬底W)与衬底W之间的空间11中。浸没液体覆盖了在投影系统PS的最终元件下的衬底的至少部分。因而,正在经历曝光的衬底W的至少部分被浸没于浸没液体中。浸没液体的效应是使得能够对较小特征进行成像,这是因为曝光辐射在液体中的波长比在气体中的短。(浸没液体的效应也可被视为增加所述系统的有效数值孔径(NA)并且也增加焦深。)
在商用浸没光刻中,浸没液体是水。通常,水是高纯度的蒸馏水,诸如通常用于半导体制造厂中的超纯水(UPW)。在浸没系统中,UPW常常被提纯且其可在作为浸没液体而供应至浸没空间11之前经历附加的处理步骤。除了可使用水作为浸没液体以外,也可使用具有高折射率的其他液体,例如:烃(诸如氟代烃);和/或水溶液。此外,已设想将除了液体的以外的其他流体用于浸没光刻。
在此说明书中,将在说明中提及局部化浸没,其中浸没液体在使用中被限制在介于最终元件与面向最终元件的表面之间的空间11。面对表面是衬底W的表面,或与衬底W的表面共面的支撑平台(或衬底支撑件WT)的表面。(请注意,在下文中对于衬底W的表面也另外或替代地指的是衬底支撑件的表面,除非另外明确说明,反之亦然)。投影系统PS与衬底支撑件WT之间的流体处理结构12用以将浸没液体局限于浸没空间11。由浸没液体填充的空间11在平面上小于衬底W的顶部表面,且空间11相对于投影系统PS保持基本上静止,同时衬底W和衬底支撑件WT在下面移动。
已设想了其他浸没系统,诸如非限制浸没系统(所谓的“全湿润式”浸没系统)和浴器浸没系统。在非限制浸没系统中,浸没液覆盖的范围大于最终元件下的表面。在浸没空间11外部的液体是作为薄液体膜而存在。液体可覆盖衬底W的整个表面,或甚至衬底W和与衬底W共面的衬底支撑件WT。在浴器式系统中,衬底W被完全浸没于浸没液体的浴器中。
流体处理结构12是以下结构:其将浸没液体供应至浸没空间11、从空间11移除浸没液体,且由此将浸没液体局限于浸没空间11。其包括流体供应系统的部分的特征。公开号为WO99/49504的PCT专利申请中披露的布置是早期的流体处理结构,其包括管道,所述管道供应浸没液体至空间11,或从空间11回收浸没液体,且其依赖于投影系统PS下方的平台的相对运动而操作。在最新设计中,流体处理结构沿着介于投影系统PS的最终元件与衬底支撑件WT或衬底W之间的空间11的边界的至少一部分延伸,以便部分地限定所述空间11。
流体处理结构12可具有一系列不同功能。每个功能可来源于使得流体处理结构12能够实现所述功能的对应特征。流体处理结构12可由许多不同术语来指代,每个术语指代一功能,诸如阻挡构件、密封单元、流体供应系统、流体移除系统、液体限制结构,等等。
作为阻挡构件,流体处理结构12是对来自空间11的浸没液体的流动的阻挡。作为液体限制结构,所述结构将浸没液体局限于空间11。作为密封单元,流体处理结构的密封特征形成密封以将浸没液体局限于空间11。密封特征可包括来自密封单元的密封构件(诸如气刀)的表面中的开口的附加气体流。
在一实施例中,流体处理结构12可供应浸没流体,且因此是流体供应系统。
在一实施例中,流体处理结构12可至少部分地限制浸没流体,且由此是流体限制系统。
在一实施例中,流体处理结构12可提供对浸没流体的阻挡,且由此是阻挡构件,诸如流体限制结构。
在一实施例中,流体处理结构12可创建或使用气体流,例如以帮助控制浸没流体的流动和/或位置。
气体流可形成密封以限制浸没流体,因此,流体处理结构12可被称作密封单元;此密封单元可以是流体限制结构。
在一实施例中,浸没液体用作浸没流体。在该情况下,流体处理结构12可以是液体输送系统。在参考前述描述的情况下,在此段中针对相对关于流体所限定的特征的的提及可被理解为包括相对关于液体所限定的特征。
光刻设备具有投影系统PS。在衬底W的曝光期间,投影系统PS将经图案化的辐射束投影至衬底W上。为了到达衬底W,辐射束B的路径从投影系统PS通过浸没液体,所述浸没液体由位于投影系统PS与衬底W之间的流体处理结构12限制。投影系统PS具有与浸没液体接触的透镜元件,其是在束的路径中的最末元件。与浸没液体接触的此透镜元件可被称作“最末透镜元件”或“最终元件”。最终元件至少部分地由流体处理结构12围绕。流体处理结构12可将浸没液体局限于最终元件下方和所述面对表面上方。
图2A和2B示出了可能存在于流体处理结构12的变型中的不同特征。除非以不同方式描述,否则设计可以共享与图2A和2B相同的特征中一些特征。本文中所描述的特征可以如图所示或根据需要单独地或组合地选择。
图2A示出了围绕最终元件100的底部表面的流体处理结构12。最终元件100具有倒置式截头圆锥形形状。所述截头圆锥形形状具有平坦底部表面和圆锥形表面。所述截头锥形状从平坦表面突伸并且具有底部平坦表面。所述底部平坦表面是辐射束B可以通过的最终元件100的底部表面的光学活性部分。所述最终元件100可具有涂层30。所述流体处理结构12围绕所述截头圆锥形形状的至少部分。所述流体处理结构12具有的内部表面,其朝向所述截头圆锥形形状的圆锥形表面。所述内部表面和圆锥形表面具有互补形状。流体处理结构12的顶部表面是基本上平坦的。所述流体处理结构12可围绕所述最终元件100的截头圆锥形形状而装配。流体处理结构12的底部表面是基本上平坦的,并且在使用中,所述底部表面可平行于衬底支撑WT和/或衬底W的面对表面。所述底部表面与所述面对表面之间的距离可以在30到500微米的范围内,理想地在80至200微米的范围内。
相比于最终元件100,流体处置结构12更靠近衬底W和衬底支撑件WT的所述面对表面延伸。因此,在流体处理结构12的内部表面、截头圆锥形部分的平坦表面和所述面对表面之间限定了空间11。在使用期间,空间11填充有浸没液体。浸没液体填充介于最终元件100和流体处理结构12之间的互补表面之间的缓冲空间的至少部分,在一实施例中填充介于互补内部表面与圆锥形表面之间的空间的至少部分。
浸没液体通过形成于流体处理结构12的表面中的开口而供应至所述空间11。可通过流体处理结构12的内部表面中的供应开口20来供应所述浸没液体。替代地或者附加地,从形成于所述流体处理结构12的下表面中的下方供应开口23来供应所述浸没液体。下方供应开口23可以围绕辐射束B的路径,并且其可以由阵列中的一系列开口形成。浸没液体被供应以填充所述空间11,使得在投影系统PS下通过所述空间11的流动是层流。附加地,在流体处理结构12下方从所述下方供应开口23供应所述浸没液体还防止气泡进入所述空间11。浸没液体的这种供应充当液体密封。
可从形成于内部表面中的回收开口21回收所述浸没液体。通过回收开口21的浸没液体的回收可以通过施加负压来实现;通过回收开口21的回收是浸没液体流动通过所述空间11的速度的结果;或者回收可以是两者的结果。当以平面图进行观察时,回收开口21可以位于供应开口20的相对侧上。附加地或替代地,可通过位于流体处置结构12的顶部表面上的溢流开口24回收浸没液体。在一实施例中,供应和回收开口20、21可以调换它们的功能(即液体的流动方向相反)。这允许根据流体处理结构12和衬底W的相对运动来改变流动方向。
附加地或替代地,可通过形成于流体处理结构12的底部表面中的回收开口25从流体处理结构12下方回收所述浸没液体。回收开口25可用于将浸没液体的弯液面33保持(或“钉扎”)至流体处理结构12。所述弯液面33形成于流体处理结构12与所述面对表面之间,且所述弯液面33充当所述液体空间与气体外部环境之间的边界。所述回收开口25可以是多孔板,多孔板可以在单相流中回收所述浸没液体。所述底部表面中的回收开口可以是一系列钉扎开口32,通过所述钉扎开口回收所述浸没液体。所述钉扎开口32可以回收两相流体的所述浸没液体。
可选地,气刀开口26相对于流体处理结构12的内部表面径向向外。可通过气刀开口26以提高的速度供应气体以辅助将浸没液体限制于空间11中。所供应的气体可以被加湿,并且其实质上可以包含二氧化碳。用于回收通过气刀开口26供应气体的气体回收开口28是从气刀开口26径向向外。流体处理结构12的底部表面中可以存在例如向大气或气体源敞开的另外开口。例如,另外开口可以存在于气刀开口26与气体回收开口28之间,和/或钉扎开口32与气刀开口26之间。
图2B所示的与图2A共有的特征共享相同的附图标记。所述流体处理结构12具有内部表面,所述内部表面与所述截头圆锥形形状的圆锥形表面互补。所述流体处理结构12的下表面比截头圆锥形形状的底部平坦表面更接近所述面对表面。
通过形成于流体处理结构12的内部表面中的供应开口34将浸没液体供应至所述空间11。供应开口34朝向内部表面的底部而定位,可能位于截头圆锥形形状的底部表面下方。供应开口34定位在所述内部表面周围,围绕辐射束B的路径而间隔开。
通过所述流体处理结构12的下表面中的回收开口25从空间11中回收浸没液体。当所述面对表面在流体处理结构12下方移动,所述弯液面33可以在回收开口25的表面上沿着与所述面对表面的移动相同的方向而迁移。回收开口25可以由多孔构件形成。可单相回收浸没液体。在一实施例中,浸没液体以两相流被回收。两相流被流体处理结构12内的腔室35中接收,在该腔室35中两相流被分离成液体和气体。通过单独的通道36、38从腔室35回收所述液体和气体。
流体处理结构12的下表面的内部周边39延伸远离所述内部表面而进入空间11以形成板40。内部周边39形成小孔,其大小可设定为与辐射束B的形状和大小相匹配。板40可用于隔离其两侧的浸没液体。所供应的浸没液体朝向所述孔向内流动,通过内部孔,然后在板40下方径向向外流向所述回收开口25周围。
在一实施例中,流体处理结构12可以呈两部分,如图2B的右侧所示:内部部分12a和外部部分12b。内部部分12a和外部部分12b可以在平行于所述面对表面的平面相对彼此移动。内部部件12a可以具有供应开口34且其可具有溢流回收件24。外部部件12b可以具有板40和回收开口25。内部部件12a可以具有中间回收件42,其用于回收在内部部件12a与外部部件12b之间流动的浸没液体。
在图2A和2B的示例中,多种回收开口(例如,图2A中的回收开口21、图2A和2B两者中的溢流回收件24、图2A和2B两者中的回收开口25、图2A中的钉扎开口32、和图2B中的通道36、38)和/或供应开口(例如,图2A中的供应开口20、图2A中的下供应开口23、和图2B中的供应开口34)中的至少一个能够用于控制所述空间11中的浸没液体的量。弯液面33的位置和弯液面22的位置将根据所述空间11中的浸没液体的量而变化,弯液面22类似于弯液面33,除了它形成于所述流体输送系统12的另一部分与最终元件100之间。
衬底支撑WT可包括被配置成支撑所述衬底W的衬底保持器200。图3A以横截面图示了衬底保持器200和由衬底保持器200支撑的相关联的衬底W。衬底保持器200包括具有主体表面202的主体201。在使用中,主体表面202面对衬底W的下表面,即衬底W的面对衬底保持器200的下表面。
在主体表面202的中心区域中,多个支撑元件210从主体表面202突出。每个支撑元件210具有远端端面211(如图3B所示),所述远端端面211配置成支撑所述衬底W。例如,在衬底W的照射期间,支撑元件210可被配置成与所述衬底W的下表面接触。支撑元件210在平面图中相对于彼此以图案形式布置。所述图案是为了支撑衬底W且将衬底W朝向主体表面202的任何弯曲减少至可接受量。
与衬底W的平面面积相比,每个支撑元件210的平面面积是相对较小的。因此,支撑元件210仅接触所述衬底W的下表面的小区域。这减少了污染物从衬底保持器200转移到衬底W的机会。
建立了跨越整个衬底W的压差。例如,介于衬底保持器200的主体201与衬底W之间的空间被连接到负压,所述负压低于衬底W上方的较高压力。当使用时,例如当衬底W受到照射时,压差产生将衬底W保持到衬底保持器200的力。换言之,衬底保持器200具有用于将衬底W夹紧到衬底保持器200的构件。
在浸没式光刻设备中,液体将至少在衬底W的曝光期间的某些时间存在于衬底W的边缘附近。由于衬底保持器200的主体201与衬底W的下表面之间的负压,此液体将被吸入到衬底W的边缘周围和衬底W的下方。为了减少发生液体与衬底W的下表面的接触,且尤其是在支撑元件210与衬底W接触的区域处发生的接触,可设置密封单元,所述密封单元包括从主体201的主体表面202突出的至少一个构件。总体而言,衬底W与主体表面202之间的液体径向向内经过密封单元。密封单元可以包括第一密封构件和第二密封构件。第一密封构件可以在第二密封构件径向向外并且围绕第二密封构件。第一密封构件可用于减少介于第一密封构件与第二密封构件之间的区域中的压力。第二密封构件可被配置成限制或防止液体径向向内通过第二密封构件流动或通过。所述第一密封构件还可以至少部分地限制液体径向向内通过所述第一密封构件。密封单元可被配置成限制围绕密封单元的基本上整个圆周(即围绕整个衬底W)的液体通过。换言之,由于密封单元的存在,在密封单元径向向外的位置处的液体量被限制或阻止径向向内移动到密封单元径向向内的位置。这意味着与如果不设置密封装置的情况相比,密封单元的存在减少了密封装置径向向内位置处的液体量。可以防止液体仅绕过密封单元。
密封单元可以是密封机构的一部分,例如接近或围绕衬底W的径向外部边缘而形成的密封件。密封单元可以包括用于限制液体径向向内通过的另外部件。
密封单元的一个目的是限制朝向支撑元件210的径向向内的气体流动(其可能不合期望地是潮湿的)。这使得能够在支撑元件210周围产生负压,这是将衬底W夹持至衬底保持器200所必需的。允许一些气体流过密封单元上方是有利的,以使得当在支撑元件210周围产生负压的负压源被关闭时,能够快速地从衬底保持器200移除衬底W。如果通过所述密封单元的气体流量太低,则支撑元件210周围的压力与衬底W上方的压力平衡或相等由此释放所述衬底W所用的时间过多。衬底保持器200可以被配置成在衬底W的下表面下方产生过压,以使得能够更快地移除衬底W。
密封单元可包括至少一个密封元件。密封元件可以包括第一密封构件220和第二密封构件240。第一密封构件220如图3A和3B所示。将在下文进一步详细描述第二密封构件240。第一密封构件220可被配置成限制气体/流体向第一密封构件220径向向内的流动。例如,在干光刻系统中,密封单元可仅包括第一密封构件220。
第一密封构件220具有上表面221,其是第一密封构件220的远端。因而,上表面221远离介于第一密封构件220与主体表面202之间的接触点而定位(即使第一密封构件220和主体201彼此集成一体)。在使用中,上表面221被配置成在上表面221与衬底W的下表面之间形成间隙,即,上表面221被配置成比支撑元件210的远端端面211略微更接近主体表面202。这是有利的,因为这种布置允许刚好在衬底W移除之前将气体在第一密封构件220上方(在衬底W下方)被吸入,同时允许限制液体在同一方向上的通过。这是在不接触所述衬底W的下表面的大面积的情况下实现的,接触所述衬底W的下表面的大面积将会有害地导致污染物从第一密封构件220转移到衬底W。这也将会使从衬底保持器200移除衬底W更成问题。
如图3A和图3B所示,多个支撑元件210中最径向向外与衬底W的边缘相距有些距离。在不存在任何其他特征在最径向向外的支撑元件210径向向外支撑所述衬底W的情况下,可能发生衬底W的边缘向下弯曲,特别是在衬底W的卸载过程期间。这是由于衬底W下方相比于衬底W上方存在负压。
在使用中,可以在主体表面202与衬底W之间的衬底保持器200的中心区域中提供负压。此负压是衬底W在使用期间可以被夹持至衬底保持器200的原因。相比于在所述支撑元件210的径向向外的区域处的所述负压,此夹持负压可具有较低量值(即,较不严格的真空)。
在衬底W的卸载期间,可以控制在主体表面202与衬底W之间的压力以允许卸载所述衬底W。衬底W的卸载可以包括增加在主体表面202和衬底W之间的压力的步骤。这由图3A中的向上箭头指示。例如,当将要卸载衬底W时,可以通过在衬底W下注入高压空气来移除衬底W下的真空。因而,衬底W的卸载包括至少一个释放步骤,例如,增加在主体201与衬底W的下表面之间的压力。在卸载期间在衬底W下方产生过压的优点是,衬底W与主体表面202之间的任何流体将被径向向外推。然而,这通常导致衬底W的中心下方产生过压且围绕衬底W的边缘产生负压。因而,衬底W可能在衬底W中间发生变形和向上隆起,并且在衬底W的边缘处以悬臂向下延伸。
图3A和3B表示现有技术,并且示出当衬底W在其中间发生向上隆起时,衬底W的侧边将刮擦过径向最外部支撑元件210和第一密封构件220。如图3B中的放大所示,所述径向最外部支撑元件210的远端端面211与衬底W之间、以及第一密封构件220的上表面221与衬底W之间存在相互作用。如上所指示,这可能对系统产生有害影响。
衬底W刮擦过所述支撑元件210的远端端面211上方会对所述支撑元件210施加力。衬底W与支撑元件210之一之间的任何相互作用都可以导致支撑元件210上的磨损。这是一个问题,因为它可以改变支撑元件210的确切高度。如果改变了支撑元件210的高度,则当照射另外的衬底W和/或同一衬底W的另外层时,这可能导致聚焦和/或覆盖的问题。如果支撑元件210变得过于损坏,则可能必需更换所述衬底保持器200。因此,防止支撑元件210的损坏提供了所述衬底保持器200的更稳定的长期性能。
当衬底W的下表面刮擦过第一密封构件220的边缘时,发生衬底W与第一密封构件220之间的相互作用,即在已知系统中,衬底W的下表面在卸载期间经由单点接触(在横截面中)与第一密封构件220接触。这导致衬底W的下表面上的高应力点,并且导致衬底W的下表面上的刮痕。刮痕可产生衬底W或甚至第一密封构件220的颗粒,所述颗粒会污染系统。这些颗粒通常接近于衬底W的边缘,且因此可能终止于衬底W的顶部上。此外,相互作用可能以不希望的方式导致第一密封构件220的磨损,即,以影响第一密封构件220(因而影响整个密封单元)实现期望的功能的方式导致第一密封构件220的磨损。因而,希望以可能影响第一密封构件220控制第一密封构件220与第二密封构件240之间的压力和/或控制液体经过第一密封构件220的向内运动的能力的方式减少第一密封构件220与衬底W之间的相互作用。因此,防止用于提供密封的某些区域中的第一密封构件220的损坏会提供所述衬底保持器200的较稳定的长期性能。
磨损是有害的,因为它会导致衬底W的污染以及衬底保持器200的夹持特性的改变,且由此导致衬底W的变形。支撑元件210和衬底W下侧之间的液体的存在也会导致磨损(如果衬底保持器200是陶瓷),以及可能引起摩擦变化。衬底W的变形会导致成像误差(例如重叠误差和/或聚焦误差),污染也会导致成像误差。基片W的下侧上存在液体通常是有害的,因为这可能导致基片W的热稳定性问题,或在基片W的卸载过程期间液滴丢失时的困难。
在将衬底W加载到衬底保持器200上期间,可能会出现类似的问题。因而,在加载期间,衬底W可以按某种方式变形,从而导致如上所述的衬底W刮擦衬底保持器200。附加地或替代地,在干光刻设备中加载衬底W期间,衬底W可在加载期间倾斜,这可导致衬底W的边缘接触所述支撑元件210的边缘,从而引起磨损。
如下文将描述,本发明的衬底保持器200由于第一密封构件220的位置和形状消除了这些困难中的部分,所述第一密封构件220被配置成在衬底W的卸载(或加载)期间与衬底W相互作用同时(例如通过限制流体/气体径向向内通过第一密封构件220)仍然提供作为密封单元的一部分的机构。另外,卸载步骤可以被称为释放步骤,且因而,术语“释放”可以在下文关于衬底W的卸载的描述的部分中互换。
在本发明中,提供如图3A和3B所描述的衬底保持器200。然而,第一密封构件220被配置成解决上述一些问题。下面将详细描述本发明与上文关于图3A和3B所描述的至少第一密封构件220之间的差异。
更详细地,本发明设置了一种用于光刻设备的衬底保持器200,且其被配置用于支撑衬底W。衬底保持器200包括具有主体表面202的主体201。衬底保持器200还包括从主体表面202突出的多个支撑元件210,其中每个支撑元件210具有配置成支撑所述衬底W的远端端面211。所述支撑元件210可以具有第一高度。所述衬底保持器200还包括密封单元。所述密封单元可被配置成限制介于衬底W与主体表面202之间的液体径向向内通过密封单元。密封单元可以包括从主体表面202突出并且具有上表面221的第一密封构件220。第一密封构件220可以具有第二高度,第二高度小于第一高度。因而,支撑元件210可以高于第一密封构件220。类似地,支撑元件210可以高于第二密封构件240(如果设置有该第二密封构件)。所述密封单元可以包括从主体表面202突出的第二密封构件240。第二密封构件240可以定位于第一密封构件220径向向内。第一密封构件220可以定位在多个支撑元件210的径向向外并且围绕所述多个支撑元件210。第二密封构件240是可选的,并且可以对于浸入式系统是特别有益的,以便防止液体径向向内通过。
第一密封构件220和第二密封构件240可一起被配置成限制或防止液体和气体径向向内通过密封单元。第一密封构件220可以被配置成在第一密封构件220与第二密封构件240之间形成低压区域。因而,介于第一密封构件220与第二密封构件240之间的空间(即密封区域)的压力可以低于密封单元周围的压力。介于第一密封构件220和第二密封构件240之间的低压区域减少了介于第一密封构件220与第二密封构件240之间的空间中径向向内移动的液体的量。
第一密封构件220可被配置成相对于所述密封单元的径向向外区域中的压力,提供所述第一密封构件220的径向向内的压降。例如,第一密封构件220可主要用于形成从周围环境到大约-500mbar的压降,且因而形成用以夹持所述衬底W的真空。第二密封构件240可用于维持衬底保持器200内部与所述密封区域之间大约25mbar的压差,例如-475mbar。这种小的压差可能导致在第二密封构件240与衬底W之间的小间隙中产生水体(毛细管)。第二密封构件240的主要功能可以是限制水进一步向内移动。第二密封构件240可被配置成减少或防止液体在径向上向密封单元的内部通过。
在平面图中第一密封构件220的横截面积可能比支撑元件210的横截面积大得多。在平面图中,第一密封构件220的相对大的面积导致对液体在衬底W与主体表面202之间径向向内经过第一密封构件220的较大的阻力。平面图中的第一密封构件220的横截面形状可以是圆形,或者更具体地说是圈形的或环形的。因而,第一密封构件220可以具有环形形状。
平面图中第二密封构件240的横截面积可能远远大于支撑元件210的横截面积。在平面图中,第二密封构件240的相对大的面积导致对液体在衬底W与主体表面202之间径向向内经过第二密封构件240的较大阻力。第一密封构件220和第二密封构件240可以具有类似或相同的横截面积。平面图中第二密封构件240的横截面形状可以是圆形的,或者更具体地说是圈形的或环形的。因此,第二密封构件240可以具有环形形状。
所述第一密封构件220可以包围或围绕所述多个支撑元件210。因而,第一密封构件220大体上可以围绕所述多个支撑元件210的整个圆周。换言之,例如,当在平面图中观察时,所述第一密封构件220可以围绕或将所述多个支撑元件210圈起来。所述第一密封构件220可以是围绕支撑元件210的连续(尽管在横截面中不一定均匀)的阻挡构件。替代地,所述第一密封构件220可以由多个部段形成。所述多个部段可以实质上形成整个环形圈。换言之,所述第一密封构件220可由基本上形成环形圈的多个分离的或单独的部段形成。在分段式环形圈中,可能有多个密封构件部分,每个相邻的密封构件部分之间有间隙。相邻密封构件部分之间的间隙可以与相邻部分中的任一个或两个的长度相同或者比相邻部分中的任一个或两个的长度更短。每个密封构件部分之间的距离可以与相邻密封构件部分之一或两者的宽度相等,或者比相邻密封构件部分之一或两者的宽度更小。相邻密封构件部分之间的间隙中的至少一个(即,介于相邻部分之间的间隔)可以是约为数十或数百微米。相邻密封构件部分之间的间隙中的至少一个可以是大致10微米窄。所述间隙中的至少一个可以在0.5至5mm之间。所述间隔中的一些或全部可具有这些尺寸。设置小间隙可能是有利的,这是因为可在间隙中捕获例如来自在所述衬底W的下侧与所述第一密封构件220之间的相互作用的任何污染物,同时仍在所述第一密封构件220上提供相对大的接触面积。
第二密封构件240可以在径向上位于第一密封构件220的内侧。第二密封构件240可以是在所述多个支撑元件210中的部分或全部的径向向外。所述多个支撑元件210中的一些可以在径向上设置在第二密封构件240的外部。因而,可在第一密封构件220与第二密封构件240之间设置多个支撑元件210中的一些。这在下文将参照图10进一步详细描述。
所述第二密封构件240可以包围所述多个支撑元件210的至少部分(如果不是大多数)。因而,第二密封构件240可以基本上围绕多个支撑元件210中的至少一些(如果不是大多数)的整个圆周。换言之,例如,当以平面图进行观察时,第二密封构件240可封闭所述多个支撑元件210中的至少一些(如果不是大多数)。第二密封构件240可以是围绕支撑元件210的连续(尽管在横截面中不一定均匀)阻挡构件。替代地,第二密封构件240可以由多个部段形成。所述多个部段可以基本上形成整个环形圈。换言之,第二密封构件240可由基本上形成环形圈的多个单独或分离的部段形成。在分段式环形圈中,可能有多个密封构件部分,每个相邻的密封构件部分之间有间隙。相邻密封构件部分之间的间隙可以与相邻部分中的任一个或两个的长度相同或者比相邻部分中的任一个或两个的长度短。每个密封构件部分之间的距离可以与相邻密封构件部分之一或两者的宽度相等,或者比相邻密封构件部分之一或两者的宽度小。相邻密封构件部分之间的间隙中的至少一个(即,介于相邻部分之间的间隙)可以是约为数十或数百微米。相邻密封构件部分之间间隙中的至少一个可以是大致10微米窄。所述间隙中的至少一个可以在0.5至5mm之间。所述间隔中的一些或全部可具有这些尺寸。设置小间隙可能是有利的,这是因为可在间隙中捕获例如来自在所述衬底W的下侧与所述第一密封构件220之间的相互作用的任何污染物。
第一密封构件220的上表面221具有接触区域222,该接触区域222被配置成在衬底W的卸载期间接触所述衬底W。所述第一密封构件220的上表面221被配置成使得其不会在衬底W被照射时与所述衬底W接触,即,第一密封构件220在照射期间不用于支撑所述衬底W。接触区域222被配置成使得其不会在衬底W被照射时与所述衬底W接触,即,在照射期间所述接触区域222不用于支撑所述衬底W。所述接触区域222可被配置成在衬底W的卸载期间仅与衬底W接触。在先前已知的系统中,并不预期到所设置的任何密封构件的上表面将会在衬底W的卸载(或加载)期间与衬底W接触。此外,在先前已知的系统中,在加载或卸载期间,所述密封构件与所述衬底之间可能尚未存在任何接触,因而所有磨损可能已发生于支撑元件210上。
在本发明中,接触区域222的位置可以布置在与所述多个支撑元件210相距足够充分的距离处,使得在衬底W的卸载期间,由衬底W施加到第一密封构件220的力大于由衬底W施加到所述多个支撑元件210的力。这意味着在衬底W的卸载期间,支撑元件210的磨损小于第一密封构件220的磨损。这意味着,与在使用图3A和3B所示的配置来释放衬底时所述第一密封构件220的磨损相比,支撑元件210的磨损可以减少。理想情况下,第一密封构件220可以是在卸载期间(即理想情况下,在卸载期间的某些点处)与衬底W相接触的主要特征,所述衬底W仅与接触面222接触,且不与支撑元件210接触。
换言之,第一密封构件220的被配置成在衬底W卸载期间与衬底W接触的点和/或区域是与所述支撑元件210足够远离的,使得径向最外部支撑元件210上的磨损小于第一密封构件220上的磨损。例如,如图4所示,如果第一密封构件220围绕圆周形成有均匀的横截面,则横截面示出单点接触,但是这将围绕第一密封构件220的圆周设置,并且接触区域222将由围绕整个第一密封构件220的区域提供。
接触区域222可以仅仅是第一密封构件220的被配置成在卸载过程期间的某一点时与衬底W接触的区域。这通常将是已知的、被限定的区域。例如,在图4中,接触区域222被示为所述第一密封构件220的上表面221上的径向最外部点。接触区域222可以是在所述第一密封构件220的上表面221与所述第一密封构件220的径向外部边缘223之间定位的点。换言之,接触区域222可以提供介于所述上表面221与所述径向外部边缘223之间的区域。因而,所述接触区域222可以在上表面222与所述径向外部边缘223之间形成连接。这可能是所述上表面221与所述径向外部边缘223将会以其他方式会合的点,如图4所示。替代地,所述接触区域222可以是介于这两个表面之间的区域,例如,如图6A所示。所述上表面221与所述接触区域222之间可存在梯度的改变。所述径向外部边缘223的表面与所述接触区域222之间可存在梯度的改变。
接触区域222在第一密封构件220周围可能并不是均匀的,并且可以被配置成在已知颗粒污染物较大的某些位置提供增加的接触区域。
众所周知,第一密封构件220应设置在所述径向最外部支撑元件210的一定距离内,以便保持衬底W与主体201之间的所需压力。因而,本发明通过在所述接触区域222与所述最径向外部的支撑元件210的径向外部边缘之间提供一定的距离、并且同时维持所需压力,来教导与这一点背离或相反。
可以用各种不同的方式控制所述接触区域222相对于所述支撑元件210的位置。例如,如图4所示,主要尺寸涉及所述径向最外部支撑元件210的远端端面211的径向外部边缘212与所述第一密封构件220的上表面221的外部上边缘之间的距离。所述尺寸涉及所述支撑元件210和所述第一密封构件220的这些特定部分,因为这些特定部分是这些部件的将在衬底W的卸载期间与衬底W的下表面相接触的部分。
该距离可以由径向方向的距离D来限定。该距离可以附加地或替代地由所述支撑元件210的所述远端端面211和第一密封构件220的上表面221之间的距离y来限定。这两种距离都将会影响到在卸载过程期间衬底W如何与这些部件中的每个相互作用。
在此示例中,所述接触区域222被示为横截面中的边缘接触点。因而,在此实施例中,接触区域222由围绕所述第一密封构件220的圆周的相同接触点形成。此接触区域222在图4中将会与在图3A和3B所示的示例中相同。然而,本发明中所述接触区域222相对于所述支撑元件210的位置将会不同于现有技术的接触区域的相对位置,以及将会被配置成在衬底W的卸载期间减少所述支撑元件210的磨损。
在一个实施例中,从远端端面211的径向外部边缘212到接触区域222的径向距离D大于1000微米,并且优选大于1500微米。这意味着,接触区域222可以离支撑元件210足够远,以减少在加载和/或卸载期间支撑元件210与衬底W之间的接触。附加地或替代地,径向最外部支撑元件210和第一密封构件220之间的高度差如图4中由y所示,在大约2微米与8微米之间。所述径向最外部支撑元件210与所述第一密封构件220之间的高度差是y方向上第一密封构件220的上表面221与远端端面211之间的距离,其中y方向与包括径向方向的平面正交。在加载和/或卸载期间,具有高度差还可以减少支撑元件210与衬底W之间的接触。
在这样的距离处设置接触区域222意味着:在所述衬底的加载和/或卸载期间,衬底W将与所述第一密封构件220而不是所述径向最外部支撑元件210具有更大的相互作用。实际上,这意味着所述第一密封构件220用作牺牲磨损区域。这可以引起所述最外部支撑元件210的磨损的显著减少。所述径向外部边缘212与所述接触区域222之间的距离可以在径向方向和/或y方向上优化,以在衬底W的加载和/或卸载期间最小化所述最外部支撑元件210与所述衬底W之间的摩擦。距离D和距离y的最佳值可以根据衬底保持器200和/或衬底W和/或应用于衬底W的应用而发生变化。
第一密封构件220在径向上的长度x可以大于300微米,或者优选地大于500微米。这可能是有益的,因为所述第一密封构件220的所述接触区域222可以在卸载期间被衬底W与所述第一密封构件220之间的相互作用逐渐磨损。如果所述第一密封构件220在径向(即x)方向上足够长,则所述第一密封构件220的磨损将不太可能影响所述第一密封构件220执行限制液体从第一密封构件220径向向内通过的功能的能力。因而,提供具有足够长度(例如大于300微米,或者优选地大于500微米)的第一密封构件220可能意味着所述第一密封构件220被配置成比已知密封元件在更长时间段内更好地控制所述衬底保持器200边缘处的液体,这是因为本发明的第一密封构件220将不会以相同的方式由与衬底W的相互作用而磨损。
可选地,衬底保持器200可包括涂层。所述涂层可用于覆盖所述衬底保持器200的至少一部分。例如,如下文所描述,所述涂层可形成所述第一密封构件220的一部分和/或所述多个支撑元件210中的至少一个的一部分。所述涂层可以由类金刚石碳(DLC,例如a-CH)、金刚石、碳化硅(例如SiSiC或SiC)、氮化硼(BN)或氮化硼碳(BCN)制成。所述涂层可基本上或完全由这些材料和/或这些材料的任何衍生物制成。由于硬度和杨氏模量的组合,这些材料可能特别有益。因而,这些材料可能具有所需的韧性程度(硬度/杨氏模量)。
所述涂层可以是例如具有如下所描述述的厚度的薄层。该涂层可用于覆盖所述衬底保持器200的各个部分的表面。所述涂层在遍及包括所述涂层的衬底保持器200的任何一部分上可以是基本均匀的。例如,所述涂层可设置为在第一密封构件220和/或至少一个多个支撑元件210上的厚度基本均匀的层。例如,涂层的厚度可以变化小于任何一部分中涂层最厚部分的涂层厚度的50%。优选地,厚度变化小于或等于30%,或更优选地小于或等于20%。
例如,在衬底W的加载或卸载过程期间,该涂层可有益于减少所述衬底保持器200的磨损和/或衬底W在所述衬底保持器200的与所述衬底相接触的任何部分上的刮擦。所述涂层可能有利于改善被涂覆的特征的耐磨性。这样可以防止具有所述涂层的特征发生磨损。
涂层可能很薄。更具体而言,所述涂层可具有介于大约0.2μm到2μm之间的厚度。优选地,涂层的厚度在大约0.2μm到1.5μm之间。优选地,涂层的厚度在大约0.2μm到1μm之间。更一般地,优选地,厚度小于或等于2μm,或者优选小于或等于1.5μm,或者优选小于或等于1μm。这里所指的厚度可以是衬底保持器200的特定部分上的平均厚度。
如图5所示,多个支撑元件210中的至少一个可以包括涂层214。涂层214可以具有上述特性。如图5所示,涂层214可形成所述多个支撑元件210中的至少一个支撑元件的远端端面211。换言之,涂层214可设置于形成所述多个支撑元件210中的至少一个支撑元件的突起的远端上。涂层214可在所述多个支撑元件210中的至少一个支撑元件的远端上设置保护层。如图5所示,涂层214可设置于所述多个支撑元件210中的单个或多个上,可选地,设置在多个支撑元件210中的所有支撑元件上。
所述多个支撑元件210中的至少一个支撑元件的涂层214可以另外称为支撑构件涂层。如已描述的,所述涂层214可减少至少一个支撑构件210的磨损。减少至少一个支撑构件210的磨损是有益的,因为这可以增加所述衬底保持器200的使用寿命,以使得它可以用于处理更多衬底。
此外,如图5所示,所述第一密封构件220可包括涂层224。涂层224可以具有上述特性。如图5所示,涂层224可形成第一密封构件220的上表面221。换言之,所述涂层224可设置于形成所述第一密封构件220的突出物的远端上。涂层224可在第一密封构件220的端部上设置保护层。当在第一密封构件220上设置所述涂层224时,第一密封构件220的接触区域222可以在涂层224上。在第一密封构件220上的涂层224可以另外称为密封构件涂层。
涂层224可减少所述第一密封构件220的磨损。减少所述第一密封构件220的磨损是有益的,因为这意味着第一密封构件220与没有设置涂层的情况相比,对于正在经受处理的较大数目的衬底W可以更有效地继续充当密封件。此外,如果第一密封构件220磨损,则衬底W可在加载和卸载期间接触至少一个支撑构件210,这可降低衬底保持器200的使用寿命。因而,有益于防止第一密封构件220的磨损,以尽可能长时间地保护至少一个支撑构件210/用于尽可能多的衬底的处理。
如图5所示,可以在所述多个支撑元件210中的至少一个支撑元件上设置所述涂层214,并且在所述第一密封构件220上设置涂层224。然而,没有必要为衬底保持器200的多个部分设置涂层。因而,例如,只能在一个或另一个(即,第一密封构件220,或者所述多个支撑元件210中的至少一个)上设置涂层。
尽管上述特征可以减少最外部支撑元件210上的磨损,但是这可以通过改变接触区域222的形状来改进。作为上述特征的附加或替代,第一密封构件220的接触区域222可以具备特定的几何形状。例如,在沿径向通过第一密封构件220的横截面中,接触区域222的轮廓可以具有的形状被配置成使得在衬底W的卸载期间,衬底W经由所述轮廓的至少两个不同点与密封第一构件220接触。图6A中示出了被配置成使得衬底W在卸载期间经由至少两个不同点与第一密封构件220接触的接触区域222的示例。
所述接触区域222的轮廓以这样的方式成形意味着衬底W与通过第一密封构件220的横截面中的区域而不是单点接触(如图3A、3B和4所示)。附加地或替代地,衬底W可经由各种不同点与接触区域222相互作用,例如,接触点可在衬底W的卸载期间改变,如将在下文的一些示例中描述。
使衬底W经由轮廓上的至少两个不同点与第一密封构件220接触是有益的,因为可以减小第一密封构件220上的局部应力。这是因为在加载和/或卸载过程中,衬底W和第一密封构件220之间存在增大的接触面积,和/或来自衬底W的力被施加到第一密封构件220的不同点上。尽管可以设置不同的几何形状,但是不同的几何形状在多个点处提供衬底W与第一密封构件220之间的接触,该接触散播了力并且减小局部应力。因而,这减少了作用于衬底W下侧的力。继而,这减少了衬底W的下表面上划痕的形成(划痕可能产生污染所述系统的颗粒)。因而,设置这样的接触区域222可以有益于减少污染。
可以提供所述轮廓的各种不同几何形状。例如,从所述第一密封构件220的上表面221到所述第一密封构件220的径向外部边缘223,轮廓可以是线性的。这在图6A中示出,其中接触区域222由具有角θ的倾斜部分形成。换言之,第一密封构件220可以具有形成接触区域222的斜切边缘或倒角边缘。从第一密封构件220的上表面221到第一密封构件220的径向外部边缘223的线性轮廓相对于第一密封构件220的上表面221可以处于在大约0.15微米/毫米到3微米/毫米之间的负梯度。
如同图4所描述的第一密封构件220,接触区域222与支撑元件210之间的距离可以由图6A所示径向方向上的距离D来限定。该距离可以附加地或替代地由支撑元件210的远端端面211与第一密封构件220的上表面221之间的距离y1来限定。这可能与图4中所指代的和上文所描述的距离y相同。这两种距离都会影响到在卸载过程中衬底W如何与这些部件中的每个部件相互作用。
距离x1可以在上文针对x而限定的范围内。距离x是第一密封构件220的全长。附加地或替代地,距离x2可以在上面为x定义的范围内。距离x2是所述第一密封构件220的上表面221的长度。换言之,距离x2是所述第一密封构件220在径向上的长度减去接触区域222的长度。x2高于某个值可能是有益的。上表面221提供如下功能:限制所述第一密封构件220径向向内的气体/流体,和/或提供介于第一密封构件220与第二密封构件240之间的低压区域,和/或提供从第一密封构件220径向向内的压降,因此,上表面211(具有长度x2)的部分应足够长使得第一密封构件220能够提供此功能。
如上所描述,可以在第一密封构件220的上表面上设置涂层224。如图6B所示,涂层224可以仅设置于接触区域222上,在接触区域222中所述涂层可能具有最大的效果。因而,涂层224可以形成为第一密封构件220的一部分,并且可以形成如上文和下文描述的接触区域222。
在一实施例中,轮廓可以包括从第一密封构件220的上表面221到第一密封构件220的径向外部边缘223的多个线性部分。这在图7A、7B和7C中示出。在一实施例中,轮廓的形状可以从第一密封构件220的上表面221到第一密封构件220的径向外部边缘223是弯曲的。这在图7D、7E和7F中示出。附加地或替代地,第一密封构件220的外边缘可以是圆形的。这可以是形成所述接触区域222的外边缘上的圆形斜切部。轮廓的形状可以是椭圆或圆的一部分。例如,轮廓的形状可以是图7D所示椭圆形圆圈的一部分。轮廓的形状可以是如图7F和7G所示的基本上阶梯形。与横截面中的单点接触相比,提供多个接触点的任何形状都将减小衬底W上的局部应力。衬底W可经由线接触来接触所述接触区域222,例如,当边缘弯曲时,衬底W与第一密封构件220之间存在多于单个接触点,使得在横截面中可以看到接触线。具有多个离散接触点(而不是线接触)的形状通常将具有较小的总接触面积,并且将磨损得更快。图7A-7G中所示的形状是是可在特定衬底和/或系统和/或衬底卸载设置/序列的情况下尤其有利的形状的示例。这些形状中的一些可能具有改进的可制造性和/或对所用衬底W的性能有改进的效果,例如减少衬底W的翘曲。
使接触区域222的表面尽可能光滑是有益的。这减少了衬底W的下表面上的局部应力。因而,接触区域222可被配置成在衬底W与第一密封构件220相互作用时减小它们之间的摩擦力。例如,可以抛光所述接触区域222。
图6A和7A-7G中所示的各种不同的轮廓意味着接触区域222可以在衬底W和第一密封构件220之间提供接触面积。这是有益的,因为它分布到施加于第一密封构件220和衬底W的力,并且意味着降低局部应力以减少或防止在衬底W的下表面上形成划痕,即,减少或防止对衬底W的下表面的损坏。接触面积可以在横截面中由多个离散接触点或线接触提供。
尽管在图7A-7G所示的各种不同的廓线中没有描述,但是具有这些廓线的任何密封构件可以具有如上所描述的涂层224。
第一密封构件220被配置成包围多个支撑元件210并且定位在所述多个支撑元件210径向向外,意味着所有支撑元件210在平面上都是在第一密封构件220的径向向内。因而,第一密封构件220可以在加载和/或卸载期间形成与衬底W的下表面接触的最外部接触点。这允许如上所述减少支撑元件210上的磨损。第一密封构件220可以作为平面中围绕所有支撑元件210的离散构件来围绕支撑元件210,例如,第一密封构件220可以是平面中的圆形。第一密封构件220可不具备均匀的横截面且因此,如图4-6、图7A-7G、图8或图9所示的第一密封构件220的形状可能不同。第一密封构件220可以可选地具有间隙,使得第一密封构件220可以由围绕所有支撑元件210的多个离散构件提供。
由于与所述系统的该部分靠近的液体,衬底W的下表面与衬底保持器200的主体201之间的空间可能具有潮湿的气氛。潮湿气氛的缺点是支撑元件210可能发生氧化。支撑元件210的氧化是有害的,因为这降低了由支撑元件210支撑的衬底W的可实现的平坦度。衬底保持器200可以包括在主体201中形成的至少一个提取开口230,用于从主体表面202与衬底W之间将流体提取到主体201中。所述至少一个提取开口230可以是密封机构的一部分。可以提供如下所描述的提取开口230,以有助于避免在主体表面202与衬底W之间具有潮湿的气氛。
至少一个提取开口230可以布置成在第一密封构件220的径向向内,并且与第一密封构件220相邻。因而,在至少一个提取开口230与第一密封构件220之间可能没有诸如支撑元件210的任何其它特征。提取开口230可以连接到低压源。因此,可通过所述主体201提取任何到达提取开口230的液体。这意味着限制液体进一步进入介于主体表面202和衬底W之间的空间。例如,当不存在待提取的液体时,提取开口230也能够提取气体。可以通过提取开口230提取液体和气体的混合物。至少一个提取开口230可用于帮助提供上述压降和/或低压区域。
至少一个提取开口230可以由若干开口形成。提取开口230可围绕第一密封构件220一直互相间隔开。提取开口230可以是主体表面202中的离散的开口。替代地,提取开口230可以是形成在主体表面202中的凹槽。替代地,凹槽可以形成于提取开口230的主体表面202中,可以在凹槽底部处从主体202显露出。凹槽可以分段式,每个部段中有一个或更多个开口。这些部段可被视为多个凹部。
通过将至少一个提取开口230连接到负压,可通过所述抽取开口230移除确实流向衬底W的边缘的液体。一旦衬底W的边缘不再被液体覆盖,则在移除液体时干燥衬底W的下表面。
如上文所描述,所述衬底保持器200可附加地包括第二密封构件240。尽管图4、图5、图6A、图6B、图8和图9描绘了第二密封构件240,但此密封构件是可选的,并且可以不与第一密封构件220一起提供。第二密封构件240可以定位在至少一个提取开口230(如果提供)径向向内。第二密封构件240可以定位在支撑元件210径向向外。第二密封构件240可以被配置成围绕或包围至少一个支撑元件210。因而,所有支撑元件210可位于第二密封构件240径向向内处。替代他,支撑元件210中的至少一个可位于第二密封构件240径向向外处。换言之,第二密封构件240可位于一个或多个支撑元件210径向向内处。例如,至少径向最外部支撑元件210可以被定位在第一密封构件220与第二密封构件240之间。至少径向最外部支撑元件210可以与围绕第二密封构件240的线中的至少一个提取开口230交替地布置。
作为上文所描述的实施例的补充或替代,衬底保持器200可包括至少一个另外构件250。所述另外构件250可以具有被配置成在衬底W的加载或卸载期间与衬底W接触的接触区域252。所述另外构件250的接触区域252可以类似于第一密封构件220的接触区域222,并且具有如上文针对第一密封构件220的接触区域222所描述的类似特性。除了上述密封单元/第一密封构件220之外,还可以设置所述另外构件250。在此实施例中,第一密封构件220和另外构件250两者可被配置成在衬底W的加载和卸载期间与衬底W接触。另外构件250可具有第三高度,第三高度小于第一高度。换言之,支撑元件210可以比所述另外250高。
至少一个另外构件250可在下文中称为另外构件250,但应理解,提及另外构件也可以包括多个另外构件。因而,另外构件250可以由多个单独的部分或突起形成。
所述另外构件250可提供与上述第一密封构件220类似的支撑功能。因而,所述另外构件250可被配置成在衬底W的加载和/或卸载期间与衬底W接触。通过在至少一个支撑构件210径向向外添加所述另外构件250,可以减少或防止对至少一个支撑构件210的损坏。所述另外构件250可以充当牺牲突节/区域。
更详细地,衬底保持器200可包括从主体表面202凸出且具有上表面251的另外构件250。至少一个另外构件250可定位在第一密封构件220径向向外且包围所述第一密封构件。另外构件250的上表面251可以具有被配置成在衬底W的加载和/或卸载期间与衬底W接触的接触区域252。另外构件250的接触区域252的位置被布置在与多个支撑元件210相距足够充分的距离处,使得在衬底W的加载和/或卸载期间,由衬底W施加到另外构件250的力大于由衬底W施加到多个支撑元件210的力。
另外构件250可包括如上所描述的涂层254。因而,涂层可以由类金刚石碳(DLC,例如a-CH)、金刚石、碳化硅(例如SiSiC或SiC)、氮化硼(BN)或氮化硼碳(BCN)形成。涂层254可形成另外构件250的上表面251,且另外构件250的接触区域252可位于涂层254上。涂层254可以具有如上文关于密封部件涂层224和/或支撑部件涂层214所描述的其他特性,诸如厚度等。另外构件250的涂层254可另外被称作另外构件涂层。
涂层254如图8所示。然而,在无涂层254的情况下,所述另外构架250可与第一密封构件220组合地设置,如上文所描述。所述另外构件250的涂层254可仅设置于所述另外构件250的接触区域252上。
在另一实施例中,衬底保持器200可包括替代的密封构件260和所述另外构件250。替代的密封构件260可以替换上述第一密封构件220。在此实施例中,仅所述另外构件250可以具有被配置成在衬底W的加载和/或卸载期间与衬底W接触的接触区域252。换言之,在此实施例中,替代的密封构件260不被配置成如上文所描述的实施例中在衬底W的加载和/或卸载期间与衬底W接触。例如,替代的密封构件260可定位成使得其不接触加载或卸载期间的衬底W,例如,所述替代的密封构件260可以位于径向内部过远而不接触加载和/或卸载期间的衬底W。因而,替代的密封构件260可以例如通过减少或影响如上文关于第一密封构件220所描述的气体/流体流动来提供密封,但不接触加载或卸载期间的衬底W,如同由第一密封构件220所做的那样。
更详细地,衬底保持器200包括主体201、多个支撑元件210、密封单元和至少一个另外构件250。主体201具有主体表面202。多个支撑元件210从主体表面202突伸出。每个支撑元件210可以具有被配置成支撑所述衬底W的远端端面211和第一高度。密封单元可被配置成限制液体和/或气体在衬底W与主体表面202之间径向向内经过密封单元的流动或通过。密封单元可以包括从主体表面202突出的第一密封构件220。第一密封构件220可具有小于第一高度的第二高度。第一密封构件220可定位成在多个支撑元件210径向向外且包围所述多个支撑元件。至少一个另外构件250从主体表面202突伸出并且具有上表面251。至少一个另外构件250可定位成在多个支撑元件210径向向外且包围所述多个支撑元件。附加地,至少一个另外构件250可定位成在密封单元径向向外且包围密封单元。至少一个另外构件250可包括涂层254,所述涂层254形成另外构件250的上表面251。涂层254可以具有被配置成在衬底W的加载和/或卸载期间与衬底W接触的接触区域252。涂层254可以由类金刚石碳(DLC,例如a-CH)、金刚石、碳化硅(例如SiSiC或SiC)、氮化硼(BN)或氮化硼碳(BCN)制成。另外构件250的接触区域252的位置可以布置在与多个支撑元件210相距足够充分的距离处,使得在衬底W的加载和/或卸载期间,由衬底W施加到另外构件250的力大于由衬底W施加到多个支撑元件的力210。
在本实施例中,密封单元可包括如上所描述的替代的密封构件260。替代的密封构件260可从主体表面202突伸出。替代的密封构件260可以在多个支撑元件210径向向外。替代的密封构件260可以围绕多个支撑元件210。替代的密封构件260可以与上述第一密封构件220以相同的方式工作。然而,在此实施例中,替代的密封构件260可被配置成使得其通常不与加载和/或卸载期间的衬底W接触。密封单元可包括如上所描述的第二密封构件240。因而,第二密封构件240可以从主体表面突伸出,并且可以定位成在所述替代的密封构件260径向向外。
在所述实施例中的任一实施例中,包括另外构件250可以具有与上述第一密封构件220相似的特性。例如,根据图6A、6B和7A-7G,另外构件250可具有接触区域,所述接触区域可以具有如上文描述的关于根据图6A、图6B和图7A至图7G的第一密封部件220的轮廓。更详细地,在径向方向上通过其他部件250的横截面中,另外构件250的接触区域252的轮廓可以具有一定形状,所述形状被配置成使得在衬底W的加载和/或卸载期间,衬底W经由轮廓的至少两个不同点与另外构件250接触。另外构件250可包括仅在具有轮廓的接触区域252上的涂层254,如针对如图6B中所示的第一密封构件220所描述。
另外构件250可以设置为呈连续环圈的形状。换言之,另外构件250在平面上可以是圆形,或者更具体地是圈形的或环形的。因而,另外构件250可以具有环形形状。另外的构件250可以包括多个部段,并且可以可选地是分段式环圈。在分段式环圈中,可以存在多个另外构件部分,在每个相邻的另外构件部分之间存在有间隙的。另外构件部分可称为径向轮辐。介于相邻的另外构件部分之间的间隙可以与相邻部分任一者或两者长度相同,或比相邻部分任一者或两者的长度更小。换言之,每个另外构件部分之间的距离可以等于或小于相邻另外构件部分中一个或两者的宽度。相邻的另外构件部分之间的间隙(即相邻部分之间的间隔)中的至少一个可以是大约数十或数百微米。相邻的另外构件部分之间的间隙中的至少一个可以是大致10微米窄。所述间隙中的至少一个可以在0.5至5mm之间。部分或全部间隙可具有这些尺寸。设置小间隙可以是有利的,这是因为可以在间隙中捕获例如来自另外构件250与衬底W的下侧之间的相互作用的任何污染物,而同时仍然提供相对大的接触面积。
另外的构件250可以由一行多个单独的突节或突起提供,这些突节或突起彼此间隔开以在平面上形成环形形状。换言之,另外构件250可以包括多个另外的支撑元件。例如,单独的突节或突出物可具有大致100至1000微米的直径。从一个突节或突出物的中间到相邻突节或突出物的中间的距离可以是大约1至3mm。另外构件250的上表面251可略微地倒圆或抛光,如关于以上第一密封部件220所描述,以减少另外部件250的磨损。
另外构件250可具有比至少一个支撑构件210的高度小的高度(第三高度)。这意味着另外构件250可以在衬底W的加载和卸载期间承受负载。然而,在使用期间,诸如在衬底W的暴露期间,另外构件250可以不与衬底W接触。针对第一密封构件220,另外构件250与至少一个支撑构件210之间的距离可以如图4所述进行优化。
可以用各种不同方式来控制另外构件250的接触区域252相对于支撑元件210的位置。例如,如图9所示,主要尺寸涉及所述径向最外部支撑元件210的远端端面211的径向外部边缘212与另外构件250的上表面251的外部上边缘之间的距离。所述尺寸涉及另外构件250与支撑元件210的这些特定部分,因为这些部分是这些部件的将在衬底W的加载和/或卸载期间与衬底W的下表面接触的部分。
该距离可以由径向的距离D来定义。该距离可由支撑元件210的远端端面211与另外构件250的上表面251之间的距离y来附加地或替代地定义。这两种距离都将影响到衬底W在加载和/或卸载期间如何与这些部件中的每一个部件相互作用。
在此示例中,接触区域252被示出为横截面中的边缘接触点。因而,在此实施例中,接触区域252由围绕另外构件250的圆周的相同接触点形成。此接触区域252可以类似于用于图4所示的第一密封构件220的接触区域。接触区域252相对于支撑元件210的位置被配置成在衬底W的卸载期间减少支撑元件210的磨损。
在一实施例中,从远端端面211的径向外部边缘212到接触区域252的径向距离D大于1000微米,并且优选大于1500微米。径向距离D优选在约1000至3000微米之间,即1至3mm。这意味着,接触区域252可以足够远离支撑元件210,以减少支撑元件210与加载和/或卸载期间的衬底W之间的接触。附加地或替代地,径向最外部支撑元件210与另外构件250之间的高度差在大约0.5微米与5微米之间,如图9中由y所示。优选地,高度差大于或等于3微米,以降低在衬底W曝光期间另外构件250接触所述衬底W的下侧的可能性。径向最外部支撑元件210与另外构件250之间的高度差是y方向上的另外构件20的上表面与远端端面211之间的距离,其中y方向与包括径向的平面正交。具有高度差也可以减少支撑元件210与加载和/或卸载期间的衬底W之间的接触。
在这样的距离处设置接触区域252意味着在衬底W的加载和/或卸载期间,衬底W将与另外构件250而不是径向最外部支撑元件210具有更大的相互作用。实际上,这意味着另外构件250被用作牺牲磨损区域。这可以导致显著减少最外部支撑元件210的磨损。径向外部边缘212与接触区域252之间在径向和/或y方向上的距离可以优化,以最小化最外部支撑元件210与衬底W的加载和/或卸载期间的衬底W之间的摩擦。距离D和距离y的最佳值可以取决于在衬底保持器200和/或衬底W和/或应用于衬底W上的应用而变化。
如上所指示,衬底保持器200可以包括介于第一密封构件220与第二密封构件240之间的至少一个支撑元件210。这在图10中示出。因而,最外部支撑元件210可以设置成邻近于第一密封构件220和第二密封构件240。因此,第二密封构件240可以仅包围所述支撑元件210的部分而非全部。
在此示例中,如同图4中所描绘的第一密封构件220,接触区域222与支撑元件210之间的距离可以由图10中所示径向上的距离D来限定。这可与图4中所指代的和上文所描述的距离D是相同的值/范围。该距离可以附加地或替代地由支撑元件210的远端端面211与第一密封构件220的上表面221之间的距离y来限定。这可以是与图4中所指代和上文所描述的距离y是相同的值/范围。距离x是第一密封构件220的全长。这可以是与图4中所指代和上文所描述的距离x相同值/范围。所有这些距离都将影响在卸载过程期间衬底W如何与这些部件中每个部件相互作用。
多个支撑元件210可以设置有第一密封构件220与第二密封构件240之间。可选地,还可以设置至少一个提取开口230。例如,支撑元件210和提取开口230可以在介于第一密封构件220与第二密封构件240之间的空间中交替。换言之,图10示出了通过介于第一密封构件220和第二密封构件240之间的最外部支撑元件210通过衬底保持器200的一部分的横截面,然而,在不同的径向位置处,类似的横截面可以示出介于第一密封构件220与第二密封构件240之间的提取开口230,如图4所示。
至少一个最外部支撑元件210也可在其他实施例中设置于类似位置中。例如,当其他部件250如在图8中设置、或在图9中设置于替代的密封构件260和第二密封构件240之间时,最外部支撑元件210可设置于第一密封部件220与第二密封部件240之间。这些构件可包括接触区域222、252和/或涂层254,如上文所描述的任何实施例或变型中所描述。
如上所描述,衬底保持器200可被配置成在衬底W被卸载时控制主体201与衬底W之间的压力。这可以按各种方式进行,并且可以使用任何已知的方法/系统。本发明可以包括如上述变型的示例中任何示例所描述的光刻设备。所述光刻设备可包括被配置成根据所述实施例或变型中的任何一个来支撑所述衬底的衬底保持器200。
尽管在本文中可以具体提及在IC制造中使用光刻设备,但是应当理解,本文所描述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括集成光学系统的制造、用于磁畴存储器的引导和探测模式、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。
尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体提及本发明的实施例,但是本发明的实施例可以在其他设备中使用。本发明的实施例可形成掩模检查设备、量测设备、或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图形装置)之类对象的任何设备的一部分。这些设备通常称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
尽管上面可能已经具体提及了本发明的实施例在光学光刻的情境中的使用,但是应当理解,在情境允许的情况下,本发明不限于光学光刻,并且可以在其他应用中使用,例如压印光刻。
附图旨在图示上述各种特征。附图并没有按比例绘制。不同特征的相对宽度和高度可相对于其他特征而变化。例如,示出另外构件250比第一密封构件220和第二密封构件240更窄。然而,另外构件250可以是相同的宽度(即,在x方向上相同的长度),或者可以是更宽的(即,在x方向上具有更大的长度)。
虽然上文已描述本发明的具体实施例,但应了解,可以与所描述方式不同的其他方式来实践本发明。以上描述旨在是说明性的,而非限制性的。因此,本领域的技术人员将明白,可在不脱离下面阐述的权利要求书的范围的情况下,可以对所描述的发明进行修改。
Claims (15)
1.一种用于光刻设备中配置成支撑衬底的衬底保持器,所述衬底保持器包括:
具有主体表面的主体;
从主体表面突出的多个支撑元件,其中每个支撑元件具有被配置成支撑衬底的远端端面和第一高度;
密封单元,包括从主体表面突出的第一密封构件,所述第一密封构件具有上表面和小于第一高度的第二高度且定位于所述多个支撑元件的径向向外并且围绕所述多个支撑元件,所述上表面具有配置成在衬底加载和/或卸载期间接触所述衬底的接触区域;并且
其中,接触区域的位置布置在与多个支撑元件相距足够充分的距离处,使得在衬底的加载和/或卸载期间,由衬底施加到第一密封构件的力大于由衬底施加到多个支撑元件的力。
2.根据权利要求1所述的衬底保持器,其中所述接触区域定位成邻近于第一密封构件的径向外部边缘,并且从远端端面的径向外部边缘到接触区域的径向距离大于1000微米,且优选地大于1500微米,和/或其中,第一密封构件的径向方向上的长度大于300微米,且优选地大于500微米。
3.根据权利要求1或2所述的衬底保持器,其中,在径向方向上通过第一密封构件的横截面中,接触区域的轮廓具有被配置成使得在衬底的加载和/或卸载期间所述衬底经由轮廓的至少两个不同点与第一密封构件接触的形状,和/或所述衬底保持器还包括从主体表面突出并且具有上表面的至少一个另外构件,所述至少一个另外构件位于密封单元的径向向外并且围绕密封单元,所述另外构件的上表面具有被配置成在衬底的加载和/或卸载期间与衬底接触的接触区域,
其中,所述另外构件的接触区域的位置被布置成与所述多个支撑元件相距足够充分的距离处,使得在所述衬底的加载和/或卸载期间,由衬底施加到另外构件的力大于由衬底施加到多个支撑元件的力。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的衬底保持器,其中,所述多个支撑元件、所述第一密封构件、或两者均包括由类金刚石碳、金刚石、碳化硅、氮化硼或氮化硼碳制成的涂层,所述涂层形成所述多个支撑元件的远端端面和/或形成第一密封构件的上表面,并且第一密封构件的接触区域位于所述涂层上,和/或所述至少一个另外构件包括由类金刚石碳、金刚石、碳化硅、氮化硼或氮化硼硅制成的涂层,其中所述涂层形成所述另外构件的上表面并且所述另外构件的接触区域位于所述另外构件的涂层上。
5.一种用于光刻设备中并且配置成支撑衬底的衬底保持器,所述衬底保持器包括:
具有主体表面的主体;
从主体表面突出的多个支撑元件,其中每个支撑元件具有被配置成支撑衬底的远端端面和第一高度;
密封单元,包括从主体表面突出的第一密封构件,所述第一密封构件具有小于第一高度的第二高度且定位于所述多个支撑元件的径向向外并且围绕所述多个支撑元件,
至少一个另外构件,从主体表面突出并且具有上表面,所述至少一个另外构件定位于密封单元的径向向外并且围绕所述密封单元,所述至少一个另外构件包括形成所述另外构件的上表面的涂层,所述涂层具有配置成在衬底的加载和/或卸载期间与衬底接触的接触区域,其中该涂层由类金刚石碳、金刚石、碳化硅、氮化硼或氮化硼硅制成;并且
其中,所述另外构件的接触区域的位置布置在与多个支撑元件相距足够充分的距离处,使得在衬底的加载和/或卸载期间,由衬底施加到所述另外构件的力大于由衬底施加到所述多个支撑元件的力。
6.根据权利要求4或5所述的衬底保持器,其中,在径向方向上通过所述另外构件的横截面中,所述另外构件的接触区域的轮廓具有配置成使得在衬底的加载和/或卸载期间所述衬底经由所述轮廓的至少两个不同点与所述另外构件接触的形状。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的衬底保持器,其中,所述另外构件具有小于所述第一高度的第三高度,和/或所述另外构件具有环形并且包括多个部段,和/或所述另外构件包括多个另外支撑元件。
8.一种用于光刻设备中配置成支撑衬底的衬底保持器,所述衬底保持器包括:
具有主体表面的主体;
从主体表面突出的多个支撑元件,其中每个支撑元件具有被配置成支撑衬底的远端端面和第一高度;
密封单元,包括从主体表面突出的第一密封构件,所述第一密封构件具有上表面和小于第一高度的第二高度且定位于所述多个支撑元件的径向向外并且围绕所述多个支撑元件,且所述上表面具有配置成在衬底加载和/或卸载期间接触所述衬底的接触区域,以及
其中,在径向通过第一密封构件的横截面中,接触区域的轮廓具有配置成使得在衬底的加载和/或卸载期间,衬底经由轮廓的至少两个不同点与第一密封构件接触的形状。
9.根据权利要求3、6或8所述的衬底保持器,其中,所述轮廓的形状从所述第一密封构件的上表面到所述第一密封构件的径向外部边缘呈线性,和/或所述轮廓的形状包括从第一密封构件的上表面至第一密封构件的径向外部边缘的多个线性部分,和/或所述轮廓的形状是基本上阶梯形的,和/或所述轮廓的形状从第一密封构件的上表面弯曲至第一密封构件的径向外部边缘。
10.根据权利要求9所述的衬底保持器,其中,从所述第一密封构件的上表面至所述第一密封构件的径向外部边缘的线性轮廓相对于所述第一密封构件的上表面处于介于0.15微米/mm到3微米/mm之间的负梯度。
11.根据权利要求9所述的衬底保持器,其中,所述轮廓的形状是椭圆或圆的部分。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的衬底保持器,其中所述密封单元包括从主体表面突出并且定位于所述第一密封构件的径向向内的第二密封构件,所述第二构件被配置成限制液体在所述衬底与所述主体表面之间径向向内通过所述第二密封构件的流动或通过,和/或其中所述第一密封构件被配置成在所述第一密封构件的径向向内提供相对于所述密封单元的径向向外区域中的压力的压降。
13.根据权利要求12所述的衬底保持器,其中,所述第一密封构件被配置成在所述第一密封构件与所述第二密封构件之间提供低压区域。
14.根据前述权利要求中任一项所述的衬底保持器,还包括形成在主体中的至少一个提取开口,用于从主体表面与衬底之间将流体提取到主体中,所述至少一个提取开口布置在所述第一密封构件的径向向内和附近,和/或其中,所述衬底保持器被配置成当衬底被加载和/或卸载时控制主体和衬底之间的压力。
15.一种光刻设备,包括根据权利要求1-14中任一所述的配置成支撑所述衬底的衬底保持器。
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