CN114761877A - 具有提高的稳定性的光刻设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于改善光刻衬底保持件的抗腐蚀性的方法。本发明还涉及包括具有提高的耐腐蚀性的光刻衬底保持件的系统，以及涉及使用这种系统来制造例如集成电路的器件的方法。本发明还涉及具有被配置呈当在光刻中使用时被优先腐蚀的背面的衬底。本发明特别用于制造器件(例如，集成电路)的光刻设备。

Description

具有提高的稳定性的光刻设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月29日提交的EP申请19212411.3的优先权，其通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及光刻设备、制造这种设备的方法以及使用这种设备制造器件(例如，集成电路)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。例如，光刻设备可以用于器件(例如，集成电路(IC))的制造中。光刻设备可以例如将来自图案形成装置(例如，掩模)的图案投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。
光刻设备中的衬底通常由支撑机构(被称为衬底保持件)支撑。当衬底是硅晶片时(例如，在集成电路制造期间)，支撑机构/衬底保持件通常被称为晶片台。
光刻设备用于将图案投影到衬底上的辐射的波长决定了可以形成在该衬底上的特征的最小尺寸。使用EUV辐射(波长在4-20nm范围内的电磁辐射)的光刻设备可以用于在衬底上形成比使用深紫外(DUV)辐射(例如波长为193nm的辐射)的光刻设备更小的特征。
随着待在光刻过程中形成的特征的尺寸减小，对光刻设备和材料的所有方面的性能要求变得更严格。
在器件制造期间使用的衬底保持件通常包括突节(burl)，突节减小了颗粒污染对衬底背面的影响。
典型的半导体衬底在衬底的背面(例如，晶片背面)上具有薄硅层(例如，SiOx或SixNy)，这可以导致在表面处形成Si-OH基团。这导致了衬底背面表面具有高表面能。
在将衬底装载到光刻设备中之前，用H2O清洗液体擦洗衬底的中心部分来清洁衬底的背面，从而去除污染颗粒。旋转干燥衬底，在衬底背面上留下吸附的H2O单层。由于束流的电位，因此该水清洗过程使得在衬底背面上形成表面电荷。在将衬底装载到衬底保持件上时，残留的水会因此存在于衬底背面与衬底保持件的突节之间。
当两种不同材料在水的存在下发生电接触时，在衬底背面与衬底保持件材料之间可以发生电耦合。最活跃的材料发生氧化，而最惰性的材料被保护。
因此，水与突节材料之间的接触可能导致对突节的电化学腐蚀。随着时间的推移，突节可能改变高度，因此不再满足光刻设备所需的严格的性能要求。然后则必须更换衬底保持件。因此，最小化突节的腐蚀速率是最大化衬底保持件寿命和器件生产效率的关键。
减少突节反应性的一种方法是向突节施加阴极过电位以防止氧化。然而，如Mitraka等人在J.Mater.Chem.A，2017，5:4404-4412中教导的，在存在空气的情况下将阴极过电位施加到突节，可能导致形成可能腐蚀突节的活性氧物质。
降低突节反应性的另一种方法是施加阳极过电位以产生钝化层，该钝化层密封了下层表面并且防止进一步氧化。然而，钝化层仅适用于特定金属衬底，其中对应的金属氧化物形成能够防止下层金属层的进一步腐蚀的封闭氧化物层。对于许多金属，金属氧化物不形成封闭层，并且可能发生对下层金属表面的进一步腐蚀。对于诸如DLC的碳基材料，碳基层的腐蚀可能导致氧化物溶解在溶液中或可能的气态物质(诸如，CO2、H2O和CO)中。
因此，既不施加阴极过电位也不产生钝化层通常适用于所有衬底支持件材料。
发明内容
鉴于上述情况，仍然需要开发用于增加衬底保持件(例如，晶片台)的耐腐蚀性的改进方法。还需要包括这种改进的衬底保持件的系统。
本发明涉及一种用于提高光刻衬底保持件的耐腐蚀性的方法，该方法包括：
a.将第一自组装单层(SAM A)施加于衬底保持件的突节的至少一部分；和/或
b.将第二自组装单层(SAM B)施加于预期与光刻衬底保持件一起使用的衬底的背面；
其中，SAM A增加衬底保持件的突节的功函数，并且其中，SAM B减小衬底背面材料的功函数。
本发明还涉及一种制造器件的方法，该方法包括：
a.将由衬底保持件支撑的衬底曝光于辐射束以产生经曝光衬底；并且
b.处理经曝光衬底来产生器件，
其中，衬底保持件的表面包括第一自组装单层(SAM A)，和/或衬底的背面包括第二自组装单层(SAM B)；其中SAMA包括沿背离衬底保持件的表面的方向的偶极子，并且其中，SAM B包括沿指向衬底的表面的方向的偶极子。
本发明还涉及一种包括光刻衬底保持件的系统，其中，衬底保持件的突节的至少一部分包括自组装单层(SAM A)，其中SAM A包括沿背离衬底保持件的表面的方向的偶极子。
本发明还涉及一种衬底，该衬底具有背面，该背面被配置成在被光刻设备中的衬底保持件支撑时用作牺牲阳极，衬底包括在衬底的背面上的自组装单层(SAM B)，其中SAMB包括指向衬底背面的偶极子，其中衬底背面的惰性小于没有SAM B的相同衬底背面的惰性。
本发明还涉及一种光刻设备，该光刻设备被配置成向衬底施加辐射束，并且被配置成向衬底的背面施加自组装单层(SAM B)。
这种方法和系统使衬底保持件的腐蚀速率最小化，因而降低必须更换衬底保持件的频率。这降低了光刻设备的维护频率，从而增加了光刻设备的吞吐量和器件生产效率。
附图说明
图1示意性示出了包括光刻设备和辐射源的光刻系统。
图2示出了光刻单元的示意概述图。
具体实施方式
图1示意性地描绘了光刻设备LA。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形成装置(例如，掩模)MA并且连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据特定参数准确地定位图案形成装置MA；衬底支撑件(例如，晶片台)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被配置为根据特定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形成装置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接收来自辐射源SO的辐射束B，例如经由束传输系统BD。照射系统IL可以包括用于引导、整形和/或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电和/或其它类型的光学部件、或其任何组合。照射器IL可以用于调节辐射束B以使其在图案形成装置MA的平面处在其横截面中具有期望的空间和角度强度轮廓。
本文中使用的术语“投影系统”PS应当被广义地解释为涵盖包括以下的各种类型的投影系统：折射、反射、折反射、变形、磁性、电磁和/或静电光学系统，或者其任何组合，该投影系统适用于所使用的曝光辐射和/或其它因素(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”的任何使用可被认为与更通用的术语“投影系统”PS同义。
光刻设备可以是如下这样的类型：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，以填充投影系统PS和衬底W之间的浸没空间，这也称为浸没式光刻。关于浸没技术的更多信息在US6952253(其通过引用并且入本文)中给出。
光刻设备也可以是具有两个(也称为“双台”)或更多个衬底支撑件WT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中的一个上的衬底W上执行对衬底W的后续曝光准备的步骤的同时，另一衬底支撑件WT上的另一衬底W被用于在另一衬底W上曝光图案。
除了衬底支撑件WT之外，光刻设备LA可以包括测量台(图1中未示出)。测量台被布置成保持传感器和/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的下方移动。
在操作中，辐射束B入射到被保持在掩模支撑件MT上的图案形成装置MA(例如，掩模)上，并且由图案形成装置MA上呈现的图案(设计布局)图案化。在通过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置测量系统PMS，可以准确地移动衬底支撑件WT，例如，以便在辐射束B的路径中将不同目标部分C定位在聚焦和对准位置处。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中明确地示出)可用于相对于辐射束B的路径而准确地定位图案形成装置MA。可以使用掩模对准标记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。尽管所示的衬底对准标记P1、P2占据了专用目标部分，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。
在光刻设备中，需要以高精度定位待在由投影系统投影的图案的空间图像的最佳焦点平面中被曝光的衬底或晶片的上表面。为了实现这一点，可以将衬底或晶片保持在衬底保持件或晶片台上。支撑衬底的衬底保持件的表面可以设置有多个突节，这些突节的远端可以在名义支撑平面中共面。虽然突节很多，但是突节的平行于支撑平面的横截面积可能较小，使得这些突节的远端的总横截面积为衬底的表面积的很小百分比(例如，小于5％)。衬底保持件与衬底之间的空间中的气压可以相对于衬底上方的压力被减小，以产生将衬底夹持到衬底保持件的力。
如图2所示，光刻设备LA可以形成光刻单元LC的一部分，光刻单元LC有时也称为光刻单元或(光刻)簇，光刻单元LC通常还包括用于在衬底W上执行预曝光和后曝光过程的设备。通常，这些设备包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用于显影曝光抗蚀剂的显影剂DE、激冷板CH和烘烤板BK，例如用于调整衬底W的温度，例如用于调整抗蚀剂层中的溶剂。衬底处理装置(或机器手)RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W，在不同处理设备之间移动衬底W，并且将衬底W输送到光刻设备LA的装载台LB。光刻单元中的装置(通常也统称为轨道)通常受轨道控制单元TCU的控制，轨道控制单元TCU本身可由管理控制系统SCS控制，管理控制系统SCS也可以控制光刻设备LA，例如经由光刻控制单元LACU。
本文中所讨论的晶片是可由衬底保持件支撑的衬底的一个示例。当衬底被称为晶片时，衬底保持件通常被称为晶片台。
本发明源于以下发现：通过使用自组装单层(SAM)增加突节材料和晶片背面材料之间的功函数的差异，可以提高光刻晶片台的耐腐蚀性。增加晶片台的突节的惰性和/或降低晶片背面的惰性表示，在晶片背面和突节材料之间电耦合的情况下，晶片背面将用作牺牲阳极，即晶片背面将优先于突节被腐蚀。因此，保护了突节材料免受腐蚀。
本文使用的术语“功函数”是指将电子从固体移除到真空中的紧接固体表面外部的点所需的最小能量。通常，表面的功函数的增加使得表面的惰性增加(并且降低了表面的反应性)。相反，表面的功函数的减小使得表面的惰性降低(并且增加了表面的反应性)。本文中描述的材料的功函数变化的量化可以使用Kelvin探针显微镜或紫外光电子能谱(UPS)来测量。这两种技术都是本领域公知的。
固体材料表面的功函数可以通过从环境中吸附气体原子和分子被改变。改变程度取决于表面条件，例如表面温度以及是否存在先前表面处理。
当原子吸附在清洁表面上时，电势积聚在表面上，这使衬底的功函数增加或减小。当所吸附的分子都以相同的方式取向时，衬底的功函数也被改变。在吸附位置产生电偶极场，这也相应地改变了衬底的功函数。
电偶极子具有偶极矩矢量：
P＝q×d，
其中P＝电偶极矩矢量
q＝电荷量
d＝电荷之间的位移矢量
由这种偶极矩产生的表面电势由下式得出：
Figure BDA0003661693670000071
其中ΔV＝表面电势
Q＝总电荷(由偶极子的元素电荷q与其浓度σ的乘积得到：Q＝q×σ)，以及
C＝静电电容。
假设为平行板配置，电容由下式得出：
Figure BDA0003661693670000072
其中S＝板的面积。
因此，表面电势由下式得出：
Figure BDA0003661693670000081
根据所吸附物质的极性，ΔV的极性可以是正号或负号。因此，通过原子吸附的功函数的变化由下式得出：
Δφ＝-ΔV。
当将自组装单层(SAM)添加到半导体或金属物质上时，可以基于单层的偶极矩的大小和方向来调节功函数。
可以获得约0.5-1eV的衬底的功函数的变化。
因此，半导体材料和金属可以用SAM涂覆，以使表面具有较多惰性(即，反应性较低)或具有较少惰性(即，反应性较高)。
本文中使用的术语“自组装单层”(SAM)是指，通过将SAM前体分子吸附到表面上而在表面上自发形成的原子或分子组件。SAM前体分子通常包括头部基团和尾基团。SAM前体分子的头部基团能够化学吸附到衬底上。随着更多的头部基团化学吸附到表面，尾基团开始自有机化，从而背离表面，直到在衬底的表面上形成单层。SAM的“端基”是尾基团的最终基团，即SAM的离吸附SAM的衬底表面最远的基团。当SAM是原子组件时，SAM的端基是直接键合到表面的单个原子，例如键合到DLC表面的-F原子。
SAM的尾基团可以是饱和的或不饱和的。当尾基团是不饱和的时，尾基团可以包括共轭结构，例如苯基和/或杂环基，包括包含S、N和/或O原子的杂环基(例如，噻吩基)。SAM的尾基团还可以包括一个或多个偶氮基团。可以用光来操纵包括一个或多个偶氮基团的SAM，使得一个或多个偶氮基团形成反式结构或顺式结构。由于偶氮基团的顺式结构和反式结构的取向不同，因此可以改变包括这种基团的SAM的偶极矩。
由SAM产生的偶极矩是SAM的取代基的电负性与SAM的大小的函数。使SAM分子或原子在相同方向上取向也是重要的，从而获得改变表面的功函数的总偶极矩。
通常，对于具有链长在约10个碳原子至约22个碳原子范围内的烷基尾基团的SAM，看到了更有序的单层(以及因此更大的偶极子)。非常小的SAM(1-2碳原子)也能够在相同的方向上取向，因为分子太短而无法平坦地放置在吸附SAM的表面上。
链长为2个碳原子至约8个碳原子的SAM可以能够平坦地放置在表面上，但是不太可能在相同方向上取向。然而，对于共轭SAM，π-π相互作用可以存在于层之间，并且即使对于相对小的SAM，也保持SAM在相同方向上取向。
因此，本发明中使用的SAM可以具有任何长度，只要它们能够取向成使得存在净偶极矩。
通常，具有卤化端基和/或尾基团取代基的SAM产生沿背离吸附SAM的表面的方向的偶极矩，从而增加表面的功函数并且使表面更稳定。例如，如在“Tuning of Metalworkfunctions with SAMs”，Adv Mater2005，17(5)，621中所示出的，具有键合到金表面的氟化端基的SAM将金的功函数从4.8eV改变为5.5eV，即使表面具有更大惰性并且不易于发生氧化。
通常，具有烷基化端基和/或尾基团取代基的SAM产生沿指向吸附SAM的表面的方向的偶极矩，这减小功函数并且使表面不太稳定。例如，如在“Tuning of Metalworkfunctions with SAMs”，Adv Mater 2005，17(5)，621中所示出的，金上的具有作为端基的-CH3基团的SAM将金的功函数从4.8eV改变为4.1eV，即表面被改变得更小的惰性，并且更易于发生氧化。
当将SAM施加于在光刻期间通常用作晶片背面和晶片台的突节的材料的Si基表面和DLC基表面时，观察到了功函数的类似的增加和减少。例如，“Chemical Trends in theWork Function of Modified Si(111)Surfaces:A DFT Study”，J.Phys.Chem.C 2014，118，14346-14354的图5示出了，相对于未处理的H-Si(111)表面，将电负性基团(-I、-Br、-Cl和-F)作为SAM的附接到Si(111)表面的端基增加了表面的功函数。相反地，该图示出了相对于未处理的H-Si(111)表面，将-BH2、-CH3、-NH2或-OH基团作为SAM的附接到Si(111)表面的端基减小了表面的功函数。
因此，通过施加特定的SAM来调节表面的功函数，可以增加或减小表面的反应性。
本发明提供了一种调节光刻设备的部件的反应性的方法，使得在光刻设备的操作期间，突节材料比由晶片台支撑的晶片的背面具有更大的惰性。因此，氧化将优先发生在晶片背面(即，晶片背面用作牺牲阳极)，从而消除或降低晶片台的腐蚀速率并且延长晶片台的寿命。
为了实现该目的，可以将SAM施加于晶片背面和光刻设备的晶片台的突节中的一个或两个。
晶片可以由本领域已知的可以用于生产晶片的任何半导体材料制成。例如，晶片可以是硅晶片、碳化硅晶片、氮化镓晶片或砷化镓晶片。优选地，晶片是硅晶片或碳化硅晶片。
优选地，突节的材料包括DLC、金刚石、石墨、SiSiC、SiC和/或CrN中的一种或多种。
当将SAM施加于突节时，SAM优选地具有沿背离晶片台的表面的方向的偶极子，即增加突节的功函数的SAM。在这种情况下，SAM的端基优选为-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。优选地，SAM的端基为-F、-Cl、-CF3、-CHF2、-CH2F或CCl3，并且最优选为-CF3或-F。当将SAM施加于突节时，SAM的尾基团的取代基还可以包括负电性取代基，优选地，一个或多个取代基选自-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。最优选地，尾基团的取代基包括选自-F、-Cl、-CF3、-CHF2、-CH2F或CCl3，并且最优选为-CF3或-F的一个或多个取代基。
当将SAM施加于晶片背面时，SAM优选地具有沿指向晶片背面的表面的方向的偶极子，即减小晶片背面的功函数的SAM。在这种情况下，SAM的端基优选为-CH3、-NH2或-OH，并且最优选为-CH3。当将SAM施加于晶片背面时，SAM的尾基团优选包括选自-CH3、-NH2或-OH，并且最优选为-CH3的一个或多个取代基。
在本发明的实施例中，提供了一种方法，用于通过增加衬底保持件的突节的惰性和/或降低衬底(诸如，晶片)背面的惰性，使得衬底背面在光刻衬底保持件的操作期间用作牺牲阳极，来提高光刻衬底保持件(诸如，晶片台)的抗腐蚀性，该方法包括：
a.将第一自组装单层(SAM A)施加于衬底保持件的突节的至少一部分；和/或
b.将第二自组装单层(SAM B)施加于衬底背面；
其中，SAM A增加衬底保持件的突节的功函数，并且其中，SAM B减小衬底背面材料的功函数。
如上所述，将特定SAM施加于表面(例如Si表面)允许表面的功函数被改变。可以实现达1eV的增加和减少，因此将SAM施加于电化学接触的两种材料的表面可以用于调节表面的反应性。
除了调节功函数之外，将SAM施加于晶片台的突节的表面和/或晶片背面降低了突节和/或晶片背面的表面能。例如，具有-F或-CH3端基的SAM导致疏水表面。这通过使在旋转干燥之后保留在晶片背面的表面上的水量减少，以及存在于晶片背面和晶片台的突节之间的残余水量减少而提供了附加的益处。因此，存在较少的会驱动电化学腐蚀的水。
可以通过本领域中的任何方法来施加SAM，例如通过气相反应(即，应用气相的SAM前体分子)或通过湿化学应用(即，应用液相的SAM前体分子)。SAM还可以被接触印制到晶片台的突节或晶片背面表面上。因此，如果需要，可以局部地调节突节材料和/或晶片背面的相对反应性。
已经报道了用于制备F端金刚石表面的各种技术。这些技术基于将表面暴露于含氟气体、分子(碳氟化合物)和等离子体(CF、CHF3和C4F8)，例如，如在“Fluorination ofdiamond—C4F9I and CF3I photochemistry on diamond(100)”，SurfaceScience.370.209-231中所示例的。
作为气相沉积的示例，可以使用气态XeF2来在DLC的表面上形成氟化SAM。“Controlling the work function of a diamond-like carbon surface byfluorination with XeF2”，Journal of Vacuum Science&Technology A 28，1250(2010)中的图3示出了，当将表面暴露于XeF2时，随着氟表面覆盖率的增加，DLC表面的功函数增加。对于将表面暴露于解离的XeF2而制备的氟端(100)金刚石表面，在“Work function andelectron affinity of the fluorine-terminated(100)diamond surface”，AppliedPhysics Letters 102,091604(2013)中观察到7.24eV的极高功函数，这证明了通过使用单层显著地增加表面的惰性的可能性。
在需要的情况下，例如，如果现有SAM由于机械化学磨损而被损坏，则可以更新突节表面和/或晶片背面上的SAM。可以通过将SAM前体分子与待更新的表面进行气相反应(即，通过应用气相的SAM前体分子)、通过将SAM前体分子与待更新的表面进行湿化学应用(即，通过应用液相的SAM前体分子)、或者通过微接触印制方式将SAM沉积在晶片台和/或晶片背面的特定区域中，来更新SAM。
本发明还涉及提供光刻系统，包括光刻晶片台，该光刻晶片台包括具有改进的耐腐蚀性的突节，其中突节包括SAM表面，相对于没有覆盖SAM的相同突节，该SAM表面减小了突节的反应性。当在操作中时，由晶片台支撑的晶片背面用作牺牲阳极，从而保护晶片台免受腐蚀。
在这种情况下，SAM的偶极矩优选地沿背离晶片台的表面的方向，从而增加了晶片台的突节的功函数，并且相比于没有SAM的相同表面，使表面更稳定。优选地，SAM的端基为-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。优选地，SAM的端基为-F、-Cl、-CF3、-CHF2、-CH2F或CCl3，并且最优选为-CF3或-F。SAM的尾基团的取代基还可以包括电负性取代基，优选地，一个或多个取代基选自-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。最优选地，尾基团的取代基包括选自-F、-Cl、-CF3、-CHF2、-CH2F或CCl3，并且最优选为-CF3或-F的一个或多个取代基。
本发明还涉及提供晶片，具有背面，该背面被配置为当由光刻设备中的晶片台支撑时用作牺牲阳极，其中晶片的背面涂覆有SAM，其中相对于没有覆盖SAM的相同材料，该SAM增加了晶片背面的反应性，因此使晶片背面具有相比于晶片台的突节更少的惰性。
在这种情况下，SAM的偶极矩优选地沿指向晶片背面的表面的方向，从而减小功函数，并且相比于没有SAM的相同表面，使表面不太稳定。优选地，SAM的端基为-CH3、-NH2或-OH，并且最优选为-CH3。
尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC的制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用。其他可能应用包括制造集成光学系统、用于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
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与所描述不同的形式实践。在以下条项中阐述了本发明的各方面。
1.一种用于改善光刻衬底保持件的抗腐蚀性的方法，所述方法包括：将第一自组装单层(SAM A)施加于所述衬底保持件的突节的至少一部分；和/或将第二自组装单层(SAMB)施加于预期与所述光刻衬底保持件一起使用的衬底的背面；其中，SAM A增加所述衬底保持件的突节的功函数，并且其中，SAM B减小所述衬底的背面材料的功函数。
2.根据条项1所述的方法，其中，SAM A的尾基团包括选自-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X的一个或多个取代基，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
3.根据条项1或条项2所述的方法，其中，SAM A的端基为-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
4.根据条项1至3中的任一项所述的方法，其中，SAM B的尾基团包括选自-CH3、-NH2或-OH的一个或多个取代基。
5.根据条项1至4中的任一项所述的方法，其中，SAM B的端基为-CH3、-NH2或-OH。
6.根据条项1至5中的任一项所述的方法，其中，通过气相反应、湿化学应用或接触印制来施加SAM A和/或SAM B。
7.根据条项1至6中的任一项所述的方法，其中，所述突节包括类金刚石碳(DLC)、金刚石、石墨、SiSiC、SiC和/或CrN中的一种或多种。
8.根据条项1至7中的任一项所述的方法，其中，所述衬底为硅晶片、碳化硅晶片、氮化镓晶片或砷化镓晶片。
9.一种制造器件的方法，所述方法包括：将由衬底保持件支撑的衬底曝光于辐射束以产生经曝光衬底；并且处理所述经曝光衬底来产生器件，其中所述衬底保持件的表面包括第一自组装单层(SAM A)，和/或所述衬底的背面包括第二自组装单层(SAM B)；其中SAMA包括沿背离所述衬底保持件的表面的方向的偶极子，并且其中，SAM B包括沿指向所述衬底的表面的方向的偶极子。
10.根据条项9所述的方法，其中，SAM A的尾基团包括选自-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X的一个或多个取代基，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
11.根据条项9或条项10所述的方法，其中，SAM A的端基为-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
12.根据条项9至11中的任一项所述的方法，其中，SAM B的尾基团包括选自-CH3、-NH2或-OH的一个或多个取代基。
13.根据条项9至12中的任一项所述的方法，其中，SAM B的端基为-CH3、-NH2或-OH。
14.根据条项9至13中的任一项所述的方法，其中，所述衬底的背面在被所述衬底保持件支撑时用作牺牲阳极。
15.一种包括光刻衬底保持件的系统，其中，所述衬底保持件的突节的至少一部分包括自组装单层(SAM A)，其中SAM A包括沿背离所述衬底保持件的表面的方向的偶极子。
16.根据条项15所述的系统，其中，SAM A的尾基团包括选自-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X的一个或多个取代基，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
17.根据条项15或条项16所述的系统，其中，SAM A的端基为-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
18.根据条项15至17中的任一项所述的系统，其中，所述突节包括类金刚石碳(DLC)、金刚石、石墨、SiSiC、SiC和/或CrN中的一种或多种。
19.根据条项15至18中的任一项所述的系统，其中，包括SAM A的突节的惰性大于没有SAM A的相同突节的惰性。
20.一种衬底，所述衬底具有背面，所述背面被配置成在被光刻设备中的衬底保持件支撑时用作牺牲阳极，所述衬底包括在衬底背面上的自组装单层(SAM B)，其中SAM B包括指向所述衬底背面的偶极子，其中所述衬底背面的惰性小于没有SAM B的相同衬底背面的惰性。
21.根据条项20所述的衬底，其中，SAM B的尾基团包括选自-CH3、-NH2或-OH的一个或多个取代基。
22.根据条项20或条项21所述的衬底，其中，SAM B的端基为-CH3、-NH2或-OH。
23.一种光刻设备，所述光刻设备被配置成向衬底施加辐射束，并且被配置成向所述衬底的背面施加自组装单层(SAM B)。
24.根据条项23所述的光刻设备，其中，SAM B包括指向所述衬底的背面的偶极子。
25.根据条项23或条项24所述的光刻设备，其中，SAM B的尾基团包括选自-CH3、-NH2或-OH的一个或多个取代基。
26.根据条项23至25中的任一项所述的光刻设备，其中，SAM B的端基为-CH3、-NH2或-OH。
以上的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离以下权利要求所述的范围的情况下可以对所描述的本发明进行修改。

Claims (15)

1.一种用于改善光刻衬底保持件的抗腐蚀性的方法，所述方法包括：
a)将第一自组装单层(SAM A)施加于所述衬底保持件的突节的至少一部分；和/或
b)将第二自组装单层(SAM B)施加于预期与所述光刻衬底保持件一起使用的衬底的背面；
其中，SAM A增加所述衬底保持件的突节的功函数，并且
其中，SAM B减小所述衬底的背面材料的功函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，SAM A的尾基团包括选自-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X的一个或多个取代基，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，SAM A的端基为-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，SAM B的尾基团包括选自-CH3、-NH2或-OH的一个或多个取代基。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，SAM B的端基为-CH3、-NH2或-OH。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，通过气相反应、湿化学应用或接触印制来施加SAM A和/或SAM B。
7.一种制造器件的方法，所述方法包括：
a)将由衬底保持件支撑的衬底曝光于辐射束以产生经曝光衬底；并且
b)处理所述经曝光衬底来产生器件，
其中所述衬底保持件的表面包括第一自组装单层(SAM A)，和/或所述衬底的背面包括第二自组装单层(SAM B)；
其中，SAMA包括沿背离所述衬底保持件的表面的方向的偶极子，并且其中，SAM B包括沿指向所述衬底的表面的方向的偶极子。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，SAM A的尾基团包括选自-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X的一个或多个取代基，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，SAM A的端基为-BH2、-COOH、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-CX3、-CHX2或-CH2X，其中X的每个实例独立地选自F、Cl、Br或I。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的方法，其中，SAM B的尾基团包括选自-CH3、-NH2或-OH的一个或多个取代基。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的方法，其中，所述衬底的背面在被所述衬底保持件支撑时用作牺牲阳极。
12.一种包括光刻衬底保持件的系统，其中，所述衬底保持件的突节的至少一部分包括自组装单层(SAM A)，其中SAM A包括沿背离所述衬底保持件的表面的方向的偶极子。
13.一种衬底，所述衬底具有背面，所述背面被配置成在被光刻设备中的衬底保持件支撑时用作牺牲阳极，所述衬底包括在衬底背面上的自组装单层(SAM B)，其中SAM B包括指向所述衬底背面的偶极子，其中所述衬底背面的惰性小于没有SAM B的同样的衬底背面的惰性。
14.一种光刻设备，所述光刻设备被配置成向衬底施加辐射束，并且被配置成向所述衬底的背面施加自组装单层(SAM B)。
15.根据权利要求14所述的光刻设备，其中，SAM B包括指向所述衬底的背面的偶极子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5077085A (en) * 1987-03-06 1991-12-31 Schnur Joel M High resolution metal patterning of ultra-thin films on solid substrates
GB2371248A (en) * 2000-12-04 2002-07-24 Seiko Epson Corp Fabrication of self-assembled monolayers
GB0125133D0 (en) * 2001-10-19 2001-12-12 Univ Manchester Methods of patterning a monlayer
JP3977324B2 (ja) 2002-11-12 2007-09-19 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置
US7510942B2 (en) * 2003-11-25 2009-03-31 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Molecular modifications of metal/dielectric interfaces
NL2009487A (en) * 2011-10-14 2013-04-16 Asml Netherlands Bv Substrate holder, lithographic apparatus, device manufacturing method, and method of manufacturing a substrate holder.
US9508371B2 (en) * 2014-05-06 2016-11-29 Seagate Technology Llc Slider and/or hard disc including coating, and optionally one or more additives that can dissipate electrical charge
CA2985655A1 (en) * 2015-05-14 2016-11-17 LiquiGlide Inc. Systems and methods for controlling the degradation of degradable materials
EP3299889A1 (en) * 2016-09-27 2018-03-28 ASML Netherlands B.V. A substrate, a substrate holder, a substrate coating apparatus, a method for coating the substrate and a method for removing the coating

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