CN113302556A - 用于光刻设备的衬底保持器和制造衬底保持器的方法 - Google Patents

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Abstract

一种生产用于光刻设备的衬底保持器的方法，该衬底保持器包括具有主体表面的主体，其中该方法包括以下步骤：使主题的至少一部分涂覆第一涂覆材料的层；以及用激光照射处理第一涂覆材料的多个离散区域，以选择性地将上述区域中的上述第一涂覆材料转换为具有不同结构或密度的第二涂覆材料。

Description

用于光刻设备的衬底保持器和制造衬底保持器的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月28日提交的美国申请No.62/786,300的优先权，该申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及用于光刻设备的衬底保持器和制造衬底保持器的方法。
背景技术
光刻设备是一种被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。例如，光刻设备可以将图案化装置(例如，掩模)的图案(也经常被称为“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。
随着半导体制造工艺的不断进步，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，遵循通常称为“摩尔定律”的趋势。为了跟上摩尔定律，半导体行业正在寻求能够创造越来越小的特征的技术。为了在衬底上投影图案，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长决定了在衬底上图案化的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长为365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。
在光刻设备中，待曝光的衬底(其可以称为生产衬底)被保持在衬底保持器(有时称为晶片台)上。衬底保持器可以相对于投影系统移动。衬底保持器通常包括由刚性材料制成的实心体，并且在平面图中具有与要支撑的生产衬底相似的尺寸。实体的面向衬底的表面设置有多个突起(称为突节)。突节的远侧表面与平面一致并且支撑衬底。突节提供了几个优点：衬底保持器上或衬底上的污染物颗粒很可能落在突节之间并且因此不会导致衬底变形；加工突节使其端部与平面一致比使实体的表面平坦更容易；并且可以调节突节的性质，例如，以控制衬底的夹持。
然而，衬底保持器的突节在使用过程中会磨损，例如，由于衬底的反复装载和卸载。突节的不均匀磨损会导致曝光期间衬底不平整，这会导致工艺窗口缩小并且在极端情况下还会导致成像错误。由于非常准确的制造规范，衬底保持器的制造成本很高，因此希望增加衬底保持器的工作寿命。
一些衬底保持器在主体上设置有类金刚石涂层(DLC)，通常为SiC或SiSiC。这种DLC涂层由30-40％的sp3杂化C原子组成，其余主要是sp2杂化C原子和一些H原子。然而，涂覆有DLC的突节的磨损、氧化和不稳定摩擦被认为会导致衬底保持器退化的重大问题。这被认为是由于DLC中sp2杂化C原子的含量高。
因此，希望用诸如金刚石或其他超硬材料等涂层来涂覆衬底保持器或至少衬底保持器的突节。然而，用于金刚石涂覆的可用制造技术对于衬底保持器并不实用。特别地，金刚石涂层通常通过增强的CVD工艺被施加到热衬底(500-1200oC)。这对于组装的衬底保持器是不切实际的，因为它会在绝缘电极中、在SiC或SiSiC主体中和/或在所形成的金刚石与陶瓷主体之间产生显著的热应力。结果，衬底保持器可能翘曲和/或需要大量抛光以满足平坦度要求。此外，难以在空间上控制金刚石涂层的生长。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在突节的远端具有较硬涂层的衬底保持器，以及一种可以产生这种涂层的衬底保持器的制造方法。
本发明的另一目的是提供一种带有突节的衬底保持器，突节被选择性地涂覆以调节突节的性质、或突节的不同部分的性质。
在本发明的一个实施例中，提供了一种产生用于光刻设备的衬底保持器的方法，该衬底保持器包括具有主体表面的主体，其中该方法包括以下步骤：使主体的至少一部分涂覆第一涂覆材料的层；以及用激光照射处理第一涂覆材料的多个离散区域，以选择性地将上述区域中的上述第一涂覆材料转换为具有不同结构或密度的第二涂覆材料。
当本发明的实施例提及“生产”衬底保持器时，这包括衬底保持器的原始生产和任何其他过程，包括修改、修复或以其他方式处理衬底保持器以改变其结构或性质的特定步骤。
在本发明的另一实施例中，提供了一种用于光刻设备并且被配置为支撑衬底的衬底保持器，该衬底保持器包括：具有主体表面的主体；从主体表面突出的多个突节，其中：每个突节具有被配置为与衬底接合的远端表面；突节的远端表面与支撑平面基本一致并且被配置用于支撑衬底；并且至少一些突节的远端表面具有金刚石、立方氮化硼、C3N4、金属硼化物、Si3N4或SiC或包含以下至少两项的材料的第一涂层：C、B、N、Si，并且主体的突节间区域具有不同涂层或没有涂层。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考附图描述本发明的实施例，附图中的对应附图标记表示对应部件，并且在附图中：
图1示意性地描绘了光刻设备；
图2A至图2C示出了根据本发明的实施例的衬底保持器的突节；
图3示出了根据本发明的实施例的衬底保持器；
图4示出了根据本发明的实施例的衬底保持器的突节的表面的处理；
图5A至图5B示出了根据本发明的实施例的衬底保持器的突节；
图6A至图6D示出了根据本发明的实施例的衬底保持器的修复过程中的步骤。
图7A至图7B示出了根据本发明的实施例的衬底保持器的突节；
图8A至图8E示出了根据本发明的实施例的制造衬底保持器的过程中的步骤；以及
图9A至图9E示出了根据本发明的另一实施例的制造衬底保持器的过程中的步骤。
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，包括紫外线辐射(例如，波长为436、405、365、248、193、157、126或13.5nm)。特别地，用于在衬底保持器的涂层或衬底保持器的突节中转换材料的“辐射”可以是任何类型的电磁辐射，包括可见光和红外线。
本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案化装置”可以广义地解释为指代通用图案化装置，该通用图案化装置可以用于向入射辐射束赋予与将在衬底的目标部分中产生的图案相对应的图案化横截面。术语“光阀”也可以在上下文中使用。除了经典掩模(透射或反射、二进制、相移、混合等)，其他这样的图案化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。光刻设备包括：照射系统(也称为照射器)IL，其被配置为调节辐射束B(例如，EUV辐射或DUV辐射)；掩模支撑件(例如，掩模台)MT，其被构造为支撑图案化装置(例如，掩模)MA并且连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据某些参数准确地定位图案化装置MA；衬底支撑件(例如，衬底保持器)WT，其被构造为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且连接到第二定位器PW，第二定位器PW被配置为根据某些参数准确地定位衬底支撑件WT；以及投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，其被配置为将通过图案化装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。
在操作中，照射系统IL从辐射源SO接收辐射束B，例如，经由光束传输系统BD。照射系统IL可以包括各种类型的光学组件，诸如折射、反射、磁、电磁、静电和/或其他类型的光学组件、或其任何组合，以便引导、整形和/或控制辐射。照射器IL可以用于调节辐射束B以在其在图案化装置MA的平面处的横截面中具有期望的空间和角度强度分布。
本文中使用的术语“投影系统”PS应当广义地解释为涵盖各种类型的投影系统，包括折射、反射、折反射、变形、磁、电磁和/或静电光学系统、或其任何组合，该投影系统适用于曝光正在使用的辐射、和/或其他因素，诸如浸没液体的使用或真空的使用。本文中对术语“投影透镜”的任何使用可以被视为与更一般的术语“投影系统”PS同义。
光刻设备可以是这样一种类型，其中衬底W的至少一部分可以被具有相对较高折射率的浸没液体(例如，水)覆盖，以填充在投影系统PS与衬底W之间的浸没空间10(也称为浸没式光刻)。关于浸没技术的更多信息在US 6,952,253(通过引用并入本文)中给出。
光刻设备可以是具有两个或更多个衬底支撑件WT(也称为“双台”)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行使用衬底支撑件WT，和/或可以在位于衬底支撑件WT中的一个衬底支撑件上的衬底W上执行准备衬底W的后续曝光的步骤，同时另一衬底支撑件WT上的另一衬底W用于曝光在该另一衬底W上的图案。
除了衬底支撑件WT，光刻设备可以包括测量台(图1中未描绘)。测量台被布置为保持传感器和/或清洁装置。传感器可以被布置为测量投影系统PS的性质或辐射束B的性质。测量台可以保持多个传感器。清洁装置可以被布置为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。当衬底支撑件WT远离投影系统PS时，测量台可以在投影系统PS下方移动。
在操作中，辐射束B入射在图案化装置(例如，被保持在掩模支撑件MT上的掩模MA)上，并且通过图案化装置MA上存在的图案(设计布局)被图案化。在穿过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和位置测量系统IF的帮助下，衬底支撑件WT可以准确地移动，例如，以便将不同目标部分C定位在辐射束B的路径中的被聚焦并且对准的位置处。类似地，第一定位器PM和可能的另一位置传感器(其未在图1中明确描绘)可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案化装置MA。图案化装置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。尽管如图所示的衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分，但是它们可以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，它们被称为划线对准标记。
在本说明书中，使用笛卡尔坐标系。笛卡尔坐标系具有三个轴，即，x轴、y轴和z轴。三个轴中的每个轴与另外两个轴正交。绕x轴的旋转称为Rx旋转。绕y轴的旋转称为Ry旋转。绕z轴的旋转称为Rz旋转。x轴和y轴限定水平面，而z轴处于垂直方向。笛卡尔坐标系不限制本发明并且仅用于说明。相反，可以使用诸如圆柱坐标系等另一坐标系来阐明本发明。笛卡尔坐标系的取向可以不同，例如，使得z轴具有沿水平面的分量。
在光刻设备中，需要以高准确度将要曝光的衬底的上表面定位在由投影系统投影的图案的空间图像的最佳聚焦平面中。为此，将衬底保持在衬底保持器上。支撑衬底的衬底保持器的表面设置有多个突节，突节的远端在标称支撑平面中共面。虽然很多，但是突节的平行于支撑平面的横截面积很小，因此其远端的总横截面积只有衬底表面积的几个百分点，例如，小于衬底表面积的5％。突节通常呈圆锥形，但并非必须如此。在衬底保持器与衬底之间的空间中的气压相对于衬底上方的压力被降低，以产生将衬底夹持到衬底保持器的力。备选地，衬底保持器设置有多个电极，这些电极可以使用静电压力夹持导电衬底。
突节有多种用途。例如，如果在衬底保持器或衬底上存在污染物颗粒，则它很可能不位于突节的位置并且因此不会使衬底变形。此外，与制造平面度非常低的大面积相比，制造突节使其远端准确地与平面一致更容易。
衬底保持器的突节在使用过程中会磨损。磨损通常是不均匀的并且因此会导致由磨损的衬底保持器保持的衬底表面不平整。当这种磨损变得过度时，有必要修复或更换衬底保持器。衬底保持器的修复和更换是昂贵的，不仅因为修复过程或制造新衬底保持器的成本，而且还因为所需要的光刻设备的停机时间。
本发明的实施例使用脉冲激光诱导相变来改变突节上的涂层的结构和性质。材料的脉冲照射可以允许被照射材料相对快速地冷却(在脉冲完成之后)，这允许或驱使凝固成期望的高度结晶形式。
在特定实施例中，激光诱导相变可以近似为DLC->金刚石，或石墨->DLC->金刚石。作为(一个或多个)激光诱导相变的结果，在热(例如，金属、液体)C的淬火期间(在某些情况下在～4000C)，以sp2杂化C为代价，涂层中sp3杂化C的比例显著增加。在某些实施例中，所得到的涂层具有超过90％的sp3 C，优选地超过95％的sp3 C，更优选地100％的sp3 C。在本说明书中，“金刚石”用于指代sp3杂化C原子含量超过90％的任何材料。
此外，虽然本说明书将主要讨论用于在突节上产生金刚石涂层的效果和工艺，但是基于超硬材料的其他涂层对于衬底上的特定涂层可以提供甚至比金刚石更好的性能。例如，本文中描述的实施例的原理同样适用于其他超硬材料，诸如立方氮化硼、C3N4、金属硼化物、Si3N4和SiC、或者包括以下至少两项的材料：C、B、N、Si。特别地，立方氮化硼具有与金刚石相当的机械性能，但在某些情况下在化学上可能更鲁棒。
在BN的情况下，该工艺可以用于引起hBN或高能离子注入产生的无序BN向c-BN的转变。这些布置中的初始涂层可以是由高能离子注入产生的高压缩应力层(这可能会导致h-BN和c-BN或非晶BN的混合)。
除了增加DLC中的sp3 C含量的总体目标，改善的涂层可以用于多种目的以及用于制造衬底保持器的多种工艺。
例如，该工艺可以用于为增强型CVD的金刚石膜生长提供模板，用金刚石涂层修复突节，和/或改变高sp3含量DLC的结晶度(例如，基于以高能量(例如，10-100eV)注入的碳的ta-C涂层)。
对于Ta-C(四面体碳)的深紫外(DUV)照射，认为照射的影响可以通过以下任何一种来解释：a)从与主体的底层材料的晶格的结晶(和冷)界面开始的过冷C的外延结晶，和/或b)经由再结晶来松弛压缩应力，从而使受影响的层区域致密。
在某些实施例中，希望使用如下波长：该波长经改善并且优选地最大化涂层和主体的消光系数的比率k涂层/k主体，以便仅熔化原始涂层，同时保持衬底相对较冷(并且因此是结晶的)。
在其他实施例中，可以调谐入射通量(考虑到两层中的消光)，使得主体温度保持在其熔点以下，而涂层的温度超过或至少接近其熔点。
在一些实施例中，在施加包含碳的原始(未处理)涂层之前，还应当用H等离子体溅射或处理衬底以去除天然氧化物并且暴露具有良好匹配的晶格(例如，SiC)的微晶。
基于碳和BN的相图(dP/dT<0)，fs脉冲照射在一些实施例中被认为是有益的，这是因为电子空穴等离子体(由高通量辐射产生)由所吸收的光子动量压缩，并且传递到材料晶格的所得到的压力可以驱动几乎瞬间熔化。
图2示意性地示出了根据本发明的第一实施例的方法中的各阶段。图2A示出了从衬底保持器WT的主体201向上延伸的典型现有突节210。突节210在远端表面211上具有DLC(或Ta-C)涂层220。涂层220具有小于突节晶粒粗糙度W的共形典型厚度h。
衬底保持器的突节210然后受到脉冲激光照射(其可以是单脉冲或多脉冲序列)。优选地，所使用的激光器是能量密度在～0.1-1J/cm2范围内的DUV/准分子激光器或IR激光器。备选地，激光器可以是每次闪光的通量为烧蚀阈值的～0.5-50％的fs/ps激光器。
虽然照射可以在任何气氛中进行，但优选地在真空或接近真空中进行，以降低在诱导加热/冷却过程中的氧化风险。
这种照射导致DLC涂层220至少部分转换为纳米/微米级金刚石和/或金刚石洋葱(富勒金刚石)。图2B示出了一种布置，其中DLC涂层220的部分221已经转换为金刚石，而突节主体的材料不受影响。图2C示出了一种替代布置，其中涂层完全转换为金刚石221并且突节主体的层223也受到例如再结晶和/或与来自涂层220的碳相互扩散的影响。
DLC涂层220的激光照射的使用表示DLC涂层220的转换可以在空间上被高度准确地控制。例如，可以控制照射使得转换仅发生在突节210的远端表面211上。此外，空间控制表示可以不同地处理不同突节或突节组，这允许突节或突节组根据期望结果在整个衬底保持器上被不同地处理。
该方法中选择性照射的进一步或备选效果是，它允许仅在特定区域中形成金刚石(并且特别地可以确保在突节的远端表面上而不是在突节之间产生金刚石)。这可以防止将附加全局应力引入到衬底保持器并且因此可以避免使将需要进一步平坦化处理的衬底保持器发生翘曲。
此外，通过将受应力(金刚石)涂层限制为单个突节，可以提高该涂层对剥离/剥落和开裂的鲁棒性。
尽管该实施例的过程已经与衬底保持器的制造相关地进行了描述，但是它也可以用于修复和修整现有的衬底保持器。
该过程的另一潜在优点是，可以逐突节地选择(和改变)激光照射的性质(脉冲频率、脉冲长度、脉冲能量或波长等)。这可以允许跨衬底保持器改变个体突节(或突节组)的性质。通过适当选择照射标准，可以针对每个突节(或突节组)来调节突节的远端表面的各种性质，诸如摩擦系数、接触点(突节到晶片接触区域)等。例如，由于滑动而遭受最大磨损的衬底保持器边缘附近的突节可以被制成为比衬底保持器中心的突节更硬。可以备选地或另外地调节突节以改善或优化晶片负载网格(WLG)，WLG是覆盖中的变形，与夹持期间晶片的不平整度以及在突节与晶片之间的有限摩擦系数有关。这在图3中示意性地示出，其中边缘突节210a与其他突节210被不同地处理。
除了在突节之间选择和改变激光照射的性质，例如通过干涉和/或强度变化，每个突节内的照射分布也可以改变。这可以允许调节在每个突节上涂层内的结晶模式或保真度，并且因此可以改善或优化涂层的应力或附着力，例如通过减少/增加朝向突节边缘的金刚石相的厚度。图4示意性地示出了如何实现这一点。图4A中的曲线图示出了在图4B中所示的突节的远端表面的涂层220的整个表面上在空间上的激光强度变化。图4C示出了在DLC涂层220内产生金刚石(或高sp3含量)微晶224的受控(在尺寸和位置方面)分布时对涂层产生的影响。
尽管涂层220在图4中被示出为平坦的，但实际表面不会如此。然而，通过使用强度变化，所形成的微晶的位置和尺寸可以与远端表面的粗糙度解耦合。使用具有合理数值孔径的DUV/可见光激光器可以将结晶种子控制到数微米。
在上述实施例的改善中，通过在初始沉积DLC涂层之前对衬底进行表面处理来改善在激光照射之后结晶成金刚石的机会。这可以例如通过从主体的表面去除氧化物(SiC和SiSiC材料通常在突节的暴露的远端表面处被高达数十纳米的天然氧化物薄层覆盖)来改变界面。这种处理可以使用H2等离子体或非沉积CxHy等离子体或溅射惰性气体等离子体。
图5示意性地示出了根据本发明的第二实施例的方法中的各阶段。在该实施例中，衬底保持器的突节210首先涂覆有DLC薄层220(即，厚度小于最终涂层的期望厚度的层)。在涂覆之后，突节暴露于脉冲激光照射。优选地，这是能量密度为～0.1-1J/cm2的DUV/准分子激光器或烧蚀阈值的每次闪光能量密度为～0.5-50％的fs/ps激光器。如图5A所示，这在突节的远端表面上产生种子纳米金刚石225。然后可以使用这种带晶种的衬底来生长金刚石晶体以产生期望厚度的涂层226，如图5B所示。例如，该生长步骤可以使用中等温度增强的CVD生长并且导致在现有纳米金刚石种子上优先生长。
通过调节照射性质和/或涂层220的初始厚度和/或组成，可以控制晶种的性质，诸如表面浓度、金刚石的平均尺寸和尺寸分布。进而，这可以允许对成品金刚石涂层进行控制，并且与上述第一实施例一样，可以在突节之间或全局地调谐或调节性质，以调节宏观性质，诸如摩擦系数、接触面积和磨损率。
由于仅在突节的远端表面上有照射的地方产生金刚石种子，因此可以避免在突节之间产生种子。这表示，随后的金刚石生长步骤不会形成通用金刚石涂层(或这种涂层的形成会被减少或延迟)，并且因此在应用通用金刚石涂层时衬底保持器所经历的附加应力和相关翘曲可以被避免。
图6示意性地示出了根据本发明的实施例的方法如何用于修复衬底保持器上的突节。如上所述，衬底保持器的一些突节(通常是晶片边缘处的突节)磨损得比其他突节快得多。因此，有益的是，定期增加这样的突节上现有金刚石涂层的厚度以便将它们的厚度(和高度)恢复到原始水平。由于添加/修复过程可以逐突节进行，因此该过程可以用于仅处理磨损突节并且因此无需通过涂层剥离和重新涂覆(这明显更加耗时和昂贵)来修复整个衬底保持器。
图6A示出了衬底保持器200的一部分，其中外部突节210'已经在使用中磨损，使得涂层227的厚度z已经被去除。为了进行修复，首先经由蒸发或溅射将碳层228作为无定形石墨沉积在至少一些突节210上，包括要修复的突节210'，如图6B所示。理想地，石墨层228的厚度应当匹配或超过z。该过程类似于SEM/TEM样品制备，并且可以在纳米级进行厚度控制。
然后将其表面涂层将被修复的所选择的突节210'暴露于激光照射(以在先前实施例中一般描述的方式)并且将突节210'上的石墨层转换为金刚石，以形成附加金刚石层229，如图6C所示。
然后将衬底保持器暴露于原子氢(例如，来自氢自由基发生器)或氧化选择性蚀刻剂，该蚀刻剂从没有被暴露于激光并且保持没有被处理的区域去除剩余石墨228。备选地，可以对衬底保持器进行CMP(化学机械抛光)以去除剩余石墨。突节的金刚石涂层(新的和旧的)大部分或完全不受此影响，并且因此突节210'被修复而对衬底保持器的其余部分或对其他突节没有显著影响，如图6D所示。
在本发明的其他实施例中，可以改善已经具有通过其他方法施加的高sp3 DLC涂层的衬底保持器。现有衬底保持器的高sp3含量DLC涂层(通过不同于本发明的方法生产)可以表现出良好的机械性质，但据信在摩擦和/或接触点方面较差。这可能是由于涂层与衬底保持器的粗粒度主体过于共形，或者是因为它们包含结晶相和非晶相的混合物。这些涂层因此可以通过应用诸如在先前实施例中的方法来选择性地照射现有涂层并且将其再结晶成纳米金刚石或微米金刚石来改善。
经由高能离子沉积(涉及大约10-100eV的注入)施加的其他Ta-C涂层往往具有非常高的压应力并且因此可能易碎和脆弱。为避免这种情况，这样的涂层通常以具有富含sp2相的层状结构被施加，以允许一定程度的弛豫。然而，如先前实施例中所述的选择性激光照射可以提供一种替代方式来松弛这样的结构并且因此避免了需要引入对这样的材料的性质有害的sp2相。
图7A示出了具有Ta-C涂层230的突节210，该Ta-C涂层230已经通过离子注入被施加到突节的远端表面。然后对突节进行激光照射。这有两个影响。首先，再结晶导致在涂层中形成微米和纳米金刚石231，其提供改善的耐磨性和/或更低的摩擦或接触点。其次，可以松弛涂层230的非结晶部分并且减小这些区域中的应力，这可以提高涂层附着力。
与上述实施例一样，除了来自这种再结晶的一般益处，还可以控制涂层230的拓扑结构和/或结晶度，并且还可以调节不同突节或突节组的参数以例如调节它们的摩擦系数或接触点。
在本发明的其他实施例中，对突节上的涂层的选择性激光照射可以用于在突节上提供局部结构化，诸如纳米波和微结构化。这使得能够更好地控制突节的远端表面，以实现期望的突节衬底接触压力和/或摩擦系数。此外，产生腔体会留下自由空间，以吸收来自衬底背面的污染物。
在本发明的其他实施例中，激光诱导相转换可以用于通过在已经执行清洁过程之后修复表面来校正突节表面。清洁可以化学方式(例如，引入较不稳定的相)或机械方式(例如，产生纳米裂纹或空隙)改变硬涂层的顶部部分。然后激光照射可以逆转这种变化，因为熔化和重新凝固往往会去除缺陷。在DLC或金刚石涂层的情况下，清洁过程可以是以下序列：通过氧化(可以是激光诱导，例如使用DUV激光)从突节的远端表面部分去除材料，然后抛光以去除金刚石表面在燃烧之前转换为的石墨烯/石墨之上的灰烬和污垢，然后进行修复以将石墨转换回金刚石(可选地是用于在转换之前加入另外的石墨的中间步骤)。备选地，这可以是通过真空中碎屑热释放，在此期间，附带熔化/固化成钻石(来自未熔化的底层钻石)，这可能会将污垢推出。
在本发明的其他实施例中，与关于上述实施例描述的类似的工艺可以用于在涂覆有DLC或石墨的平坦衬底保持器上产生突节本身。图8示出了一个这样的过程中的步骤。
首先，如图8A所示，在主体201上形成石墨(或a-DLC)层231。如前所述，其经由激光照射被选择性地和局部地转换为金刚石(或更高sp3 DLC)以形成突节210(图8B)。通过施加更多石墨层(图8C)并且用进一步局部辐射处理这些层以生长突节(图8D)，可以逐步重复该过程以生长突节210。在生长步骤结束时，过量石墨通过H*暴露(或氧化或其他选择性蚀刻工艺)被去除，以留下具有多个金刚石突节210的衬底保持器(图8E)。
这种逐步生长突节的方法实际上是无应力的，因为在施加下一层之前，前一层中的大部分应力都通过再结晶被去除。由于照射会影响新层的整个厚度，因此它还可以产生比其他工艺产生的突节更均匀的突节。
通过调谐激光性质，可以在突节内(特别是在最后一层中)提供特定分布或结晶度。此外，通过调节激光性质和/或初始石墨层231的厚度，在第一激光处理步骤中，由于激光诱导的相互扩散，可以加强与主体201的界面。
图9示出了备选工艺中的步骤，其中Ta-C(或者，不太优选地，DLC或石墨)涂层通过设置有与未来突节的期望位置相对应的孔233的牺牲掩模232被施加到衬底保持器的主体201(图9A)。沉积在孔233中的涂层用激光定期处理以改变突节的密度或结晶度，每次改变最终高度的一部分。牺牲掩模至少与期望突节高度一样厚。牺牲掩模优选地基于或至少涂覆有碳(石墨)，或者基于聚合物以避免生长的突节被在Ta-C施加期间可能被附带溅射的外来材料污染(基于入射在目标上的高能离子)。
通过使用带有衬底偏压的激光烧蚀(例如，作为施加Ta-C的方法)和/或增强的CVD/PVD(例如，作为施加DLC的方法)或蒸发(例如，作为施加石墨的方法)，突节210在孔233中生长，一次生长最终高度的一部分，并且定期用高度局部化的激光照射进行照射，该激光照射仅针对突节(如先前实施例中所述)以诱导再结晶(图9B和图9C和图9D)和钻石形成。这种逐步生长减轻了应力并且加强了突节210上的生长晶体。突节在沉积/照射的迭代过程中生长。照射区域可以小于孔233，以提供掩模与突节之间的机械较弱转变，从而便于随后的掩模去除。
在最后的步骤中，剩余的牺牲掩模被去除，可选地提供有选择性蚀刻(H*或氧化等离子体)或在化学机械抛光中提供以减少/减弱成品突节之间的粘附。突节210可以在蚀刻期间由可移除图案化层保护以进一步提高选择性并且到达成品衬底保持器(图9E)。
在本发明的其他实施例中，可以使用与上述实施例中描述的方法类似的方法来生产用于衬底和掩模版的夹具。对于这些组件，由于涉及到玻璃陶瓷，因此对工艺温度的控制更为重要。
虽然在本文中可以具体参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。技术人员将理解，在这样的替代应用的上下文中，本文中对术语“晶片”或“管芯”的任何使用可以被视为与更一般的术语“衬底”或“目标部分”的同义。本文中指代的衬底可以在曝光之前或之后在例如轨道(通常将一层抗蚀剂施加到衬底上并且显影暴露抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检查工具中处理。在适用的情况下，本文中的公开内容可以应用于这样的和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理不止一次，例如以便产生多层IC，因此本文中使用的术语衬底也可以指代已经包含一个或多个已处理层的衬底。
尽管上面已经对在光刻的上下文中使用本发明的实施例进行了具体参考，但是应当理解，本发明可以用于其他应用中。
虽然上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。
以上描述旨在说明而非限制。因此，对于本领域技术人员来说很清楚的是，可以在不脱离下面阐述的权利要求的范围的情况下对如上所述本发明进行修改。

Claims (16)

1.一种生产用于光刻设备的衬底保持器的方法，所述衬底保持器包括具有主体表面的主体，其中所述方法包括以下步骤：
使所述主体的至少一部分涂覆以第一涂覆材料的层；以及
用激光照射处理所述第一涂覆材料的多个离散区域，以选择性地将所述区域中的所述第一涂覆材料转换为具有不同结构或密度的第二涂覆材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底保持器还包括从所述主体表面突出的多个突节，并且所述多个突节各自具有被配置为与所述衬底接合的远端表面，并且其中：
所述涂覆的步骤使多个所述突节的至少所述远端表面涂覆以所述第一涂覆材料的层；以及
所述处理步骤用所述激光照射至少处理所述远端表面的多个离散区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法是修复现有衬底保持器的方法，其中一个或多个所述突节已经在所述远端表面处磨损，并且所述涂覆和处理的步骤对磨损的所述突节的所述远端表面进行涂覆和处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂覆和处理的步骤被重复执行以建立所述离散区域，以形成从所述衬底保持器的所述主体突出的突节。
5.根据权利要求1的方法，其中所述第一涂覆材料是其中具有多个孔的掩模，并且所述处理的步骤处理在所述孔中的区域、并且所述处理的步骤被重复以在所述孔中形成突节。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括去除所述第一涂覆材料的未处理区域的步骤。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二涂覆材料比所述第一涂覆材料硬。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二涂覆材料是金刚石、立方氮化硼、C3N4、金属硼化物、Si3N4或SiC中的一种，或者是包括以下项中的至少两项的材料：C、B、N、Si。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述处理的步骤向所述离散区域中的不同离散区域施加不同激光照射，使得所述第二涂覆材料的至少一个性质在所述区域之间不同。
10.根据权利要求9所述的方法，其中与所述衬底保持器的内部区域中的一个或多个突节相比，所述处理的步骤向所述衬底保持器的外部区域中的一个或多个突节施加不同激光照射，使得所述外部区域中的所述突节的所述第二涂覆材料与所述内部区域中的所述突节的所述第二涂覆材料相比较硬和/或较厚和/或具有不同摩擦系数。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述离散区域包括从所述主体表面突出的多个突节的远端表面。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述离散区域包括单个突节的远端表面上的离散区域。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述处理的步骤产生所述第二涂覆材料的多个晶种，并且所述方法还包括在所述晶种上生长所述第二涂覆材料的步骤。
14.一种用于光刻设备并且被配置为支撑衬底的衬底保持器，所述衬底保持器包括：
主体，具有主体表面；
多个突节，从所述主体表面突出，其中：
每个突节具有被配置为与所述衬底接合的远端表面；
所述突节的所述远端表面基本与支撑平面一致，并且被配置用于支撑所述衬底；以及
所述突节中的至少一些突节的所述远端表面具有金刚石、立方氮化硼、C3N4、金属硼化物、Si3N4或SiC，或至少包含以下两项的材料的第一涂层：C、B、N、Si，并且所述主体的突节间区域具有不同涂层或没有涂层。
15.根据权利要求14所述的衬底保持器，其中所述突节中的一个突节的所述远端表面上的所述第一涂层的至少一个性质不同于所述突节中的另一突节上的所述第一涂层的性质。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的衬底保持器，其中所述突节中的单个突节的所述远端表面上的所述第一涂层的至少一个性质跨所述突节的所述远端表面不同。
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