CN115066656A - 衬底台和处置衬底的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于光刻的衬底台和处置衬底(W)的方法。在一种布置中，衬底台(WT)包括一个或多个隔膜(8)。致动系统(4)使每个隔膜变形以改变隔膜的一部分的高度。在另一布置中，衬底台包括一个或多个隔膜以及将衬底夹持到衬底台的夹持系统，其中夹持通过将衬底压抵隔膜而使每个隔膜变形。

Description

衬底台和处置衬底的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年2月21日提交的EP申请20158702.9的优先权，其通过引用全部并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于在光刻过程期间支撑衬底的衬底台以及处置衬底的方法。

背景技术

光刻设备是被构造为在光刻过程中将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以被用于例如集成电路(IC)的制造中。例如，光刻设备可以将图案形成装置(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不断发展，遵循一般称为‘摩尔定律’的趋势，功能元件的尺寸被不断减小，而几十年来每个装置的功能元件(诸如晶体管)的数量却稳定增加。为了跟上摩尔定律，半导体行业正在寻求能够创建越来越小的特征的技术。为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确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是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。

光刻设备可以包括用于提供辐射的投影束的照明系统以及用于支撑图案形成装置的支撑结构。图案形成装置可以用于在其横截面中向投影束赋予图案。该设备还可以包括用于将图案化束投影到衬底的目标部分上的投影系统。

在光刻设备中，要被曝光的衬底(可以被称为生产衬底)可以被保持在衬底台(有时称为晶片台或衬底保持器)上。衬底台相对于投影系统可能是可移动的。衬底台的面向衬底的表面可以被提供有多个突起(称为突节)。突节的远端表面可以符合平坦平面并且支撑衬底。突节可以提供多个优点：衬底台上或衬底上的污染物颗粒很可能落在突节之间，因此不会导致衬底变形；加工突节使其端部符合平面比使衬底台表面平坦更容易；并且突节的特性可以被调整，例如以控制将衬底夹持到衬底台。

生产衬底可能会由于突节和衬底之间的摩擦力而失真。期望减小这些摩擦力。

发明内容

本发明的一个目的是改进用于光刻的衬底的处置。

根据本发明的一个方面，提供了一种衬底台，被配置为在光刻过程期间支撑衬底，包括：一个或多个隔膜；以及致动系统，被配置为使每个隔膜变形以改变隔膜的一部分的高度。

根据本发明的一个方面，提供了一种衬底台，被配置为在光刻过程期间支撑衬底，包括：一个或多个隔膜，每个隔膜可变形以改变隔膜的一部分的高度；以及用于将衬底夹持到衬底台的夹持系统，其中夹持通过将衬底压抵隔膜而使每个隔膜变形。

根据又一方面，提供了一种处置衬底的方法，包括：将衬底装载到包括一个或多个隔膜的衬底台上；以及在装载衬底期间或之后使一个或多个隔膜中的每个隔膜变形以改变隔膜的一部分的高度。

本发明的其他实施例、特征和优点在下面参照附图详细描述。

附图说明

本发明的实施例现在将仅通过示例参照所附示意图来描述，其中对应的参考符号指示对应的部分，并且其中：

图1示意性地描绘了光刻设备的概述；

图2示意性地描绘了包括突节和致动系统的衬底台；

图3是描绘了突节的示意性侧视图，该突节包括被液压或气动致动为低状态的隔膜；

图4是描绘了图3的突节的示意性侧视图，其中隔膜处于未致动状态；

图5是描绘了图3的突节的示意性侧视图，其中隔膜被液压或气动致动为高状态；

图6是描绘了突节的示意性侧视图，该突节包括被机械致动为低状态的隔膜；

图7是描绘了图6的突节的示意性侧视图，其中隔膜处于未致动状态；

图8是描绘了图6的突节的示意性侧视图，其中隔膜被机械致动为高状态；

图9是描绘了隔膜的示意性侧视图，该隔膜位于突节之间并且被液压或气动致动为低状态；

图10是描绘了图9的隔膜位于未致动状态的示意性侧视图；

图11是描绘了图9的隔膜未被液压或气动致动为高状态的示意性侧视图；

图12是描绘了突节的示意性侧视图，该突节包括通过致动隔膜被液压或气动致动为低状态的刚性接触构件；

图13是描绘了图12的突节的示意性侧视图，其中刚性接触构件在与隔膜处于未致动状态相对应的中间位置处；

图14是描绘了图12的突节的示意性侧视图，其中刚性接触构件通过隔膜的致动被液压或气动致动为高状态；

图15是描绘了刚性接触构件的示意性侧视图，该刚性接触构件位于突节之间并且通过隔膜的致动被液压或气动致动为低状态；

图16是描绘了图15的刚性接触构件在与隔膜处于未致动状态相对应的中间位置处的示意性侧视图；

图17是描绘了图15的刚性接触构件通过隔膜的致动被液压或气动致动为高状态的示意性侧视图；

图18是图13的布置的示意性侧视图，其中在隔膜下方添加刚性邻接构件；

图19是图18的布置的示意性侧视图，其中刚性接触构件通过隔膜的致动被液压或气动致动为高状态；

图20是图16的布置的示意性侧视图，其中在隔膜下方添加刚性邻接构件；

图21是图20的布置的示意性侧视图，其中刚性接触构件通过隔膜的致动被液压或气动致动为高状态；

图22是一种布置的示意性侧视图，其中刚性突节被刚性接触构件代替，该刚性接触构件可以通过致动刚性接触构件下方的隔膜而上下移动，刚性邻接构件也被设置在隔膜下方；

图23是包括液压或气动可致动隔膜的突节的示意性顶视图，当从上方查看时，该隔膜具有形成中空闭环的形状；

图24是图23的突节的示意性侧视图，其中隔膜处于未致动状态；

图25是图23的突节的示意性侧视图，其中隔膜被液压或气动致动为高状态；

图26是圆顶形突节的示意性侧视图，包括处于未致动状态的图23至25所描绘类型的液压或气动可致动隔膜；

图27是图26的突节的示意性侧视图，其中隔膜被液压或气动致动为高状态；

图28是被配置为同时致动位于多个相邻环上的隔膜的致动系统的示意性顶视图；

图29是沿着图28中的虚线的示意性侧视图；

图30是被配置为同时致动位于环上的隔膜的致动系统的示意性顶视图，该环通过包括未被致动的固定突节的环交错；

图31是沿着图30中的虚线的示意性侧视图；

图32是被配置为选择性地致动不同隔膜组的致动系统的示意性顶视图；

图33是沿着图32中的虚线的示意性侧视图；以及

图34是具有多个层的隔膜的示意性侧视图。

附图所示的特征不一定按比例绘制，并且所描绘的尺寸和/或布置不是限制性的。要理解的是，附图包括对本发明而言可能不是必需的可选特征。

具体实施方式

在本文档中，术语“辐射”和“束”被用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如波长为436、405、365、248、193、157、126或13.5nm)。

本文中采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为指代通用图案形成装置，它可以被用于向传入的辐射束赋予图案化的横截面，对应于将在衬底的目标部分中创建的图案。在该上下文中，术语“光阀”也可以被使用。除了经典的掩模(透射或反射的、二进制的、相移的、混合的等)以外，其他这种图案形成装置的示例还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LA。光刻设备包括被配置为调节辐射束B(例如EUV辐射或DUV辐射)的照明系统(也称为照明器)IL、被构造为支撑图案形成装置(例如掩模)MA并且连接至第一定位器PM(被配置为根据某些参数准确地定位图案形成装置MA)的掩模支撑件(例如掩模台)MT、被构造为保持衬底(例如抗蚀剂涂覆的晶片)W并且连接至第二定位器PW(被配置为根据某些参数准确地定位衬底台WT)的衬底台WT以及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)上的投影系统(例如折射投影透镜系统)PS。

在操作中，照明系统IL从辐射源SO(例如经由束传送系统BD)接收辐射束B。照明系统IL可以包括各种类型的光学组件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电和/或其他类型的光学组件或其任何组合，以用于导向、整形和/或控制辐射。照明器IL可以被用于调节辐射束B，以使在其横截面中在图案形成装置MA的平面处具有期望的空间和角强度分布。

本文使用的术语“投影系统”PS应该被广义地解释为涵盖各种类型的投影系统，包括折射、反射、反射折射、变形、磁性、电磁和/或静电光学系统或其任何组合，以适合于所使用的曝光辐射和/或其他因素(诸如使用浸没液或使用真空)。本文中对术语“投影透镜”的任何使用可以被认为与更通用的术语“投影系统”PS同义。

光刻设备可以是其中衬底W的至少一部分可以被具有相对较高的折射率的浸没液(例如水)覆盖的类型，以填充投影系统PS与衬底W之间的浸没空间，这也被称为浸没式光刻。关于浸没技术的更多信息在US 6,952,253中给出，其通过引用并入本文。

光刻设备可以是具有两个或多个衬底台WT的类型(也称为“双工作台”)。在这种“多工作台”机器中，衬底台WT可以被并行使用，和/或准备随后曝光衬底W的步骤可以对位于衬底台WT中的一个衬底台WT上的衬底W被执行，而其他衬底台WT上的另一衬底W被用于在其他衬底W上曝光图案。

除了衬底台WT之外，光刻设备可以包括测量工作台(图1中未描绘)。测量工作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的特性或辐射束B的特性。测量工作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的系统的一部分。当衬底台WT远离投影系统PS时，测量工作台可以在投影系统PS下方移动。

在操作中，辐射束B被入射到图案形成装置(例如掩模MA)上，它被保持在掩模支撑件MT上，并且通过在图案形成装置MA上存在的图案(设计布局)来图案化。在遍历掩模MA后，辐射束B穿过投影系统PS，该投影系统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，衬底台WT可以被准确地移动，例如以便在聚焦和对准位置处将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，第一定位器PM和可能的另一位置传感器(未在图1中明确描绘)可以被用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。图案形成装置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来对准。尽管所图示的衬底对准标记P1、P2占用了专用目标部分，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，这些被称为划道对准标记。

在本说明书中，笛卡尔坐标系被使用。笛卡尔坐标系具有三个轴，即，x轴、y轴和z轴。三个轴中的每个轴都与其他两个轴正交。围绕x轴的旋转被称为Rx旋转。围绕y轴的旋转被称为Ry旋转。围绕z轴的旋转被称为Rz旋转。x轴和y轴限定了水平平面，而z轴在竖直方向上。笛卡尔坐标系未限制本发明，并且仅被用于阐明。相反，诸如圆柱形坐标系等另一坐标系可以被用于阐明本发明。笛卡尔坐标系的定向可以不同，例如使得z轴具有沿着水平平面的分量。

在光刻设备中，有必要以高准确性定位衬底的上表面，以在由投影系统投影的图案的航空图像的最佳焦点平面中被曝光。为了实现这一点，衬底可以被保持在衬底台上。支撑衬底的衬底台的表面可以被提供有多个突节，其远端可以在名义支撑平面中共面。虽然很多，但突节与支撑平面平行的横截面面积可能很小，使得它们远端的总横截面面积是衬底表面积的几个百分比，例如小于5％。衬底台和衬底之间的空间中的气压可以相对于衬底上方的压力减小，以创建将衬底夹持到衬底台的力。备选地或附加地，静电夹持力可以被用于将衬底夹持到衬底台。

当衬底被装载到衬底台上时，衬底通常不会完全平放在衬底台上。这意味着在装载衬底期间，衬底的一个点趋于与至少一个突节接触，然后衬底的其余部分与衬底台接触。在装载期间衬底和衬底台之间的摩擦力可能导致衬底中的面内变形，因为衬底跨过衬底台接触。在卸载期间可能会出现类似的效果。面内变形可能会增加叠加误差。

下面描述的实施例通过使用衬底台WT中的可致动隔膜控制衬底台WT与衬底W之间如何进行接触来解决该问题。该控制可以在由衬底W操纵衬底台WT期间的各个点处应用。该控制可以减小摩擦力和/或减轻由摩擦力引起的应力。

图2描绘了适合于在光刻过程期间支撑衬底W的衬底台WT。刚性突节6被设置在衬底台WT的上表面上。突节6与衬底W接触并且支撑衬底W。突节6可以包括来自衬底台WT的基本平坦的上表面的多个突起。突节6的上尖端可以被布置为基本上共面。在衬底W完全平坦的名义情况下，突节6的上尖端可以同时接触衬底W。衬底台WT可以包括夹持机构，用于在光刻过程期间(例如当衬底台WT在衬底W由上述光刻设备LA曝光期间被扫描时)将衬底W保持在突节6上。

在各种实施例中，如下面将参照图3例示的，衬底台WT还包括一个或多个隔膜8。衬底台WT还包括致动系统4(参照图2)。致动系统4能够使每个隔膜8变形。隔膜8的变形改变隔膜8的部分10的高度。隔膜8的部分10的高度改变可以以各种方式被用于改变与衬底W接触的方式。与仅使用刚性突节来接触衬底W的替代方法相比，提供改变接触方式的能力提高了灵活性。提高的灵活性使得在装载期间更容易实现衬底W和衬底台WT之间的低摩擦接触(以减小衬底W中的摩擦引起的内部应力)以及在光刻过程中曝光期间的高摩擦接触。通过在大量不同元件之间分布接触和/或提供灵活性以提高衬底台WT的接触衬底W的至少一些元件的机械和/或化学耐磨性，衬底台WT的寿命也可以提高。

由致动系统4导致的隔膜8的变形可以被称为隔膜8的致动。在下面给出的示例中，隔膜8的平面配置被描述为隔膜8的未致动状态。然而，要了解的是，一个或多个隔膜8中的每个隔膜8可以以隔膜8的未致动状态不是平面配置的这种方式制造。例如，一个或多个隔膜8中的每个隔膜8可以被制造为在未致动状态下是凸的(向上突出)或凹的(向下突出)。这可以例如通过将隔膜8预加应力或以其他方式将隔膜8整形为非致动状态期望的形式来实现。

术语隔膜在本文中被理解为覆盖在在光刻过程期间用于支撑衬底W的衬底台WT的情形中足够薄以可以通过致动系统4变形的任何材料布置。

在一些实施例中，每个隔膜8被配置为使得，当衬底W由衬底台WT支撑时，隔膜8的部分10的高度改变导致被施加在衬底台WT与衬底W之间的力的空间分布的改变。例如，每个隔膜8可以被配置为使得当衬底W由衬底台WT支撑时，隔膜8的部分10的高度改变导致接触元件从不与衬底W接触的位置移动到与衬底W接触的位置。备选地，隔膜8的部分10的高度改变可以导致接触元件从与衬底W接触的位置移动到不与衬底W接触的位置。因此每个隔膜8可以被用于控制对应的接触构件是否与衬底W接触。

图3至5描绘了示例实施例中的单个刚性突节6，在该示例实施例中衬底台WT包括多个刚性突节6。突节6被配置为接触衬底W。每个突节6包括远侧尖端16。在所示示例中，突节6可以是大致圆柱形的形式。圆柱体的轴垂直于衬底W。在该示例中，当从上方查看时，远侧尖端16形成围绕隔膜8的环。在实施例中，两个或多个突节6的远侧尖端16在同一平面20中(由附图中的虚线描绘)。名义平面的衬底W可以同时与两个或多个突节6接触，并且由此被两个或多个突节6支撑。在具有多个突节6的一些实施例中，如图3至5中例示的，一个或多个隔膜8中的每个隔膜8被形成在突节6中的一个相应突节6内。隔膜8的致动可以被用于在刚性突节6的远侧尖端16接触衬底W的情况与突节6中的隔膜8接触衬底W的情况之间切换。因此，隔膜8的致动改变了在衬底台WT和衬底W之间进行接触的方式。

在一些实施例中，致动系统4被配置为通过改变与隔膜8接触的流体的压力来使一个或多个隔膜8中的每个隔膜8变形。流体可以被设置在隔膜8下方的腔室12中。在流体是液体的实施例中，致动可以被称为液压致动。在流体是气体的实施例中，致动可以被称为气动致动。在图3至5的示例中，流体可以通过通向腔室12的流体分布通道14被带到每个隔膜8下方的腔室12。控制流体分布通道14中的压力控制腔室12中的压力。因此，这种实施例中的致动系统4可以包括流体处置元件(例如泵、阀门、导管等)以及腔室12和流体分布通道14的任何合适组合，适合于实现该功能性。

图3描绘了以下情况：所描绘的突节6的腔室12中的压力低于隔膜8上方的压力。跨隔膜8的压力差向下推动隔膜8，导致隔膜8变形。隔膜8的部分10通过变形向下移动。所有隔膜8都在突节6的远侧尖端16的平面20下方，因此隔膜8和衬底W之间没有直接接触。然而，通过增大衬底台WT和衬底W之间的空间的体积，从而减小该体积中的压力(有效地应用抽吸动作)，隔膜8的变形可以对衬底W施加力。

图4描绘了当突节6的腔室12中的压力接近或等于隔膜8上方的压力时图3的突节6。隔膜8在该状态下基本未变形。隔膜8的最上部分10低于突节6的远侧尖端16的平面20，因此隔膜8和衬底W之间没有直接接触。与图3中的情况相反，没有抽吸动作由隔膜8应用。图4描绘了隔膜8处于未致动状态的示例。

图5描绘了当突节6的腔室12中的压力高于隔膜8上方的压力时图3和4中的突节6。跨隔膜8的压力差向上推动隔膜8，导致隔膜8变形。隔膜8的部分10通过变形被向上移动到高于突节6的远侧尖端16的平面20的高度。因此可以在隔膜8的部分10和衬底W之间发生直接接触。

致动系统4可以在图3至5中描绘的状态之间选择性地切换隔膜8，以控制是否在突节6的隔膜8和衬底W之间或在突节6的远侧尖端16和衬底W之间进行接触。隔膜8的表面可以被配置为使得隔膜8和衬底W之间的接触具有与突节6和衬底W之间的接触不同的机械特性。例如，与相应突节6相比，接触衬底W的隔膜8的表面可以被配置为具有不同的成分(例如具有对应的不同摩擦系数)、不同的涂层、不同的粗糙度、不同的刚度和/或不同的接触面积。在将衬底W装载到衬底WT上期间，可能期望布置隔膜8以提供与衬底W的较低摩擦和/或较低的水平刚度的接触，以减小衬底W中由摩擦引起的应力(较低的摩擦允许更多滑动，并且较低的水平刚度允许接触本身移位以适应应力)。

在一些实施例中，致动系统4包括用于将衬底W夹持到衬底台WT的夹持系统。夹持可以通过对衬底W后面的区域施加真空或通过静电夹持来实现。夹持可以通过使衬底W压抵隔膜8而使每个隔膜8变形。因此，在将衬底W装载到衬底台WT的部分过程期间，隔膜8可以被布置到衬底台WT的最高点。例如，在衬底台WT包括多个刚性突节6的情况下，当隔膜8处于未变形状态时，每个隔膜8的一部分可以被布置为高于刚性突节6，例如如图5所描绘的。该布置允许隔膜8在夹持期间首先接触衬底W，从而允许衬底W中由摩擦引起的内部应力被减小，而不必具有用于致动隔膜8的任何单独的致动机构(除了夹持系统)。

在一些实施例中，致动系统4被配置为通过驱动与隔膜8接触的致动元件22的移动来使一个或多个隔膜8中的每个隔膜8变形。致动因此可以是机械的而不是液压的或气动的。致动元件22可以使用各种已知机构移动，包括例如螺旋机构或压电机构。致动元件22不需要在致动元件22的整个运动范围内保持与隔膜8接触。图6至8示意性地描绘了通过驱动与隔膜8接触的致动元件22的移动来致动在突节6中形成的隔膜8的示例。

在衬底台WT包括多个刚性突节6的一些实施例中，一个或多个隔膜8中的每个隔膜8被设置在突节6之外的区域中。这种类型的示例配置在图9至11中示出。图9至11中的每个附图都描绘了在隔膜8左右的两个单独的突节6。与图3至8中隔膜8左右的单个突节6的部分(形成直径例如约为0.1至1.0mm的同一突节6的不同部分)相比，在图9至11中的隔膜8左右的突节6通常相距更远(例如以大约1至3mm的间距)。隔膜8被设置在两个单独的突节6之间的区域中。隔膜8因此不被形成在任何突节6内。其他隔膜8可以被提供，每个隔膜8都被形成在刚性突节6内。从上方查看，隔膜8与最近的突节6间隔开。隔膜8可以使用上述液压、气动或机械方法中的任何一种来致动。在所示的实施例中，隔膜8被液压或气动致动，如上面参照图3至5描述的。图9中的隔膜8的致动状态对应于图3中的隔膜8的致动状态。图10中的隔膜8的致动状态对应于图4中的隔膜8的致动状态。图11中的隔膜8的致动状态对应于图5中的隔膜8的致动状态。备选地，隔膜8可以通过驱动致动元件22的移动来致动，如上面参照图6至8描述的。

如上所述，本公开的实施例涉及移动接触元件与衬底W接触和不接触。在上述示例中，接触元件包括隔膜8的高度通过隔膜8的变形而被改变的部分10。因此，在这种类型的实施例中，隔膜8本身可以与衬底W直接接触。在其他实施例中，如图12至22中例示的，接触元件包括被附接至隔膜8的刚性接触构件24。当隔膜8变形时，接触构件24不变形。接触构件24可以整体地(没有界面)或非整体地(具有界面)被附接至隔膜8。接触构件24可以由与隔膜8相同的材料或由与隔膜8不同的材料形成。隔膜8被配置为使得隔膜8的部分10的高度改变(由致动系统4引起)导致接触构件24的高度改变。

在图12至14的示例中，其中隔膜8以与图3至5的布置类似的方式被形成在突节6内，接触构件24可以包括在突节6内部的空腔内向上延伸的突起。接触构件24和空腔例如可以是大致圆柱形的。在所示示例中，隔膜8被设置在与突节6外部的衬底台WT的最上表面基本相同的高度处。在其他示例中，隔膜8可以被安装在突节6内的较低或较高水平处。隔膜8的水平可以影响接触构件24在接触构件24的远侧尖端26处的水平刚度(即，接触构件24对在水平方向上位移的抵抗力)。具体地，预期延长接触构件24的远侧尖端26和隔膜8之间的距离将降低远侧尖端26处的水平刚度。相反地，缩短接触构件24的远侧尖端26和隔膜8之间的距离将提高远侧尖端26处的接触构件24的水平刚度。水平刚度也可以通过修改隔膜8本身的尺寸来被改变。因此配置可以被调谐以提供期望的水平刚度。隔膜8可以使用上述液压、气动或机械方法中的任何一种来致动。在所示的实施例中，隔膜8被液压或气动致动，如上面参照图3至5描述的。图12中的隔膜8的致动状态对应于图3中的隔膜8的致动状态。图13中的隔膜8的致动状态对应于图4中的隔膜8的致动状态。图14中的隔膜8的致动状态对应于图5中的隔膜8的致动状态。备选地，隔膜8可以通过驱动致动元件22的移动来致动，如上面参照图6至8描述的。

在实施例中，隔膜8由与突节6相同的材料形成。这种方法可以通过允许衬底台WT使用更少的步骤形成来促进制造。备选地或附加地，该方法可以通过避免或减少突节6内的材料界面来提高可靠性。尽管隔膜8由相同的材料形成，但是隔膜8可以被配置为是可变形的，而突节6通过将隔膜8布置为足够薄来保持刚性。

图15至17描绘了示例实施例，其中上面相对于图12至14描述的类型的接触构件24被应用于一个或多个隔膜8中的每个隔膜8被设置在突节6的外部的区域中的实施例，如上面参照图9至11描述的。在所示实施例中，隔膜8被液压或气动致动，如上面参照图3至5描述的。备选地，隔膜8可以通过驱动致动元件22的移动来被致动，如上面参照图6至8描述的。

在一些实施例中，如图18至22中例示的，刚性邻接构件28被设置在隔膜8下方。邻接构件28被配置为使得隔膜8的部分10的降低导致接触构件24由邻接构件28从下方机械地支撑。邻接构件28在接触构件24的最低位置中提高了接触构件24的竖直刚度。在所示实施例中，邻接构件28与隔膜8分离(断开)。在其他实施例中，类似的功能性通过将邻接构件28的至少一部分与隔膜8集成来实现(例如使得邻接构件被连接至隔膜8，并且当隔膜8变形时与隔膜8一起移动)。图18描绘了与图13所示的布置相同的示例布置(隔膜8未致动)，除了邻接构件28被设置在隔膜8下方之外。在该示例中，当力从上方(例如从衬底W)向接触构件24施加时，邻接构件28提高了对隔膜8向下偏转的抵抗力。当隔膜8接触邻接构件28时，当接触构件24的远侧尖端26与突节6的远侧尖端16在同一平面20中时，接触构件24和突节6可以同时接触衬底W。这种配置可以允许在衬底W在装载之后被夹持之后(例如在衬底W在对准期间或在光刻过程中曝光期间)与衬底W进行高摩擦接触。然而，如图19所描绘的，该配置仍然允许接触构件24的远侧尖端26在平面20上方移动，以通过使隔膜8向上(液压、气动或机械)变形来提供与衬底W的不同相互作用(例如较低摩擦接触或间歇接触)。

图20和21描绘了示例实施例，其中上面相对于图18和19描述的类型的邻接构件28被应用于一个或多个隔膜8中的每个隔膜8被设置在突节6外部的区域中的实施例，如上面参照图9至11描述的。

在上述实施例中，衬底WT被配置为允许通过刚性突节6(它不移动)和通过相应隔膜8的变形而能够移动的接触元件，在不同时间与衬底W接触。在其他实施例中，如图22中例示的，衬底台WT可以被配置为仅经由通过相应隔膜8的变形而可移动的接触元件来提供与衬底W的接触。在所示示例中，多个隔膜8被提供。每个隔膜8包括从隔膜8向上延伸的接触构件24。每个隔膜8的变形可以使用上述任何技术来实现。隔膜8的向上变形将接触元件24的远侧尖端26升高到平面20上方，并且可以被用于例如在衬底W的装载期间减小衬底W中的摩擦引起的应力(例如通过提供颤动接触，如下所述)。当隔膜8未致动时，隔膜8由邻接构件28从下方支撑。接触构件24和邻接构件28的组合在竖直方向上提供了与刚性突节6相当的刚度，从而允许衬底W被夹持到衬底台WT(抵靠接触构件24)，如同衬底W被保持在刚性突节6上一样牢固。

在一些实施例中，如图23至25中例示的，当从上方查看时，一个或多个隔膜8中的每个隔膜8具有形成中空闭环的形状(而不是闭合的非中空形状，如在上述实施例中)。如图23中看到的，在所示示例中，中空闭环是圆形环，但其他形式也可以被使用。在所示示例中，隔膜8被形成在突节6内。图24描绘了隔膜8处于未失真状态，其中隔膜8未变形。隔膜8的最上部分10低于突节6的远侧尖端16。在这种状态下，隔膜8不接触衬底W。图25描绘了处于致动状态的隔膜8。隔膜的最上部分10突出到突节6的远侧尖端16上方，因此可以在该状态下接触衬底W。图26和27描绘了图23至25的布置的改变，其中突节6的上表面具有圆形形式，从而提供了在空间上更加定位的远侧尖端16。在又一变化中(未示出)，突节6可以具有倾斜的侧壁，使得突节6的宽度在底部比在顶部宽。倾斜的侧壁可以提高突节6的强度。在又一变化中，突节6的中心部分(在隔膜8的中空闭环内)被布置为在竖直方向上可移动。突节6的中心部分的移动可以通过隔膜8的变形来驱动，例如以类似于板簧的方式作用。该实施例中的突节6的中心部分是被附接至隔膜8的刚性接触构件的又一示例。隔膜8的由隔膜8的变形导致的部分的高度改变导致突节6的中心部分的高度改变(用作刚性接触构件)。

致动系统4可以被配置为同时以相同的方式使所有隔膜8变形。例如，当期望使与隔膜8相关联的所有接触元件同时与衬底W接触或不接触时，这可能是适当的。

图28和29描绘了在隔膜8的致动被液压或气动执行的情况下的示例实施例。在该实施例中，流体分布通道14的网络被布置为四个同心圆。致动隔膜8中的一个隔膜8的腔室12的每一个被定位在四个同心圆中的一个同心圆上方。每个隔膜8被连接至接触构件24，该接触构件24通过隔膜8的致动而向上和向下可移动。耦接通道32将网络连接至压力控制器(例如泵)。通过在耦接通道32中设置适当的压力，腔室12中的压力可以同时被设置为期望值。例如，当期望使隔膜8向上变形时，耦接通道32中的压力被增大。当期望降低隔膜8时，耦接通道32中的压力被降低。

图30和31描绘了又一示例，其中刚性突节6和可移动接触构件24的组合可以接触衬底W。流体分布通道14的网络被布置为两个同心圆(无阴影)。致动隔膜8中的一个隔膜8的腔室12中的每个腔室12被定位在两个同心圆中的一个同心圆上方。每个隔膜8被连接至通过隔膜8的致动向上和向下可移动的接触构件24。耦接通道32将网络连接至压力控制器(例如泵)，并且接触构件24的竖直移动可以被控制，如上面针对图28和29的布置描述的。刚性突节6位于不同的同心圆(阴影)上方，这些同心圆被交错在流体分布通道14的网络的同心圆之间。

在一些实施例中，致动系统4被配置为独立于一个或多个其他隔膜8使一个或多个隔膜8的集合中的每个隔膜8变形。这种配置为衬底台WT和衬底W之间更复杂的相互作用模式提供灵活性。图32和33描绘了示例实施例。所描绘的布置类似于图28和29的布置，其中流体分布通道14的网络被布置为四个同心圆，致动隔膜8中的一个隔膜8的腔室12中的每个腔室12位于四个同心圆中的一个同心圆上方。每个隔膜8还被连接至通过隔膜8的致动向上和向下可移动的接触构件24。然而，与图28和29的布置相反，流体分布通道14的网络包括多个流体隔离子网络14A至14B。每个子网络14A至14B的隔离允许每个子网络14A至14B中的压力独立于其他子网络14B至14A中的每个子网络中的压力被设置。在所示示例中，两个子网络14A至14B被提供，但要理解的是，如果期望，更多的子网络可以被提供。在所示示例中，第一子网络14A经由耦接通道32被连接至压力控制器(例如泵)。第二子网络14B经由又一耦接通道36被连接至又一压力控制器(例如泵)。在所示示例中，流体分布通道14的网络包括四个同心圆，相邻的同心圆属于不同的子网络14A至14B。通过独立控制耦接通道32和又一耦接通道36中的压力，可以独立控制相邻同心圆中的压力。相邻同心圆中的隔膜8因此可以被彼此独立地致动。

在一些实施例中，一个或多个隔膜8中的每个隔膜8由单种集成材料形成。在这种实施例中，隔膜8的上表面具有与隔膜8的下表面相同的成分。在这种实施例中，隔膜8可以例如由与衬底台WT的周围部分相同的材料形成。例如，在隔膜8被形成在突节6内的情况下，隔膜8可以由与突节6相同的材料形成。在其他实施例中，隔膜8由与衬底台WT的周围部分不同的材料形成。

在一些实施例中，一个或多个隔膜8中的每个隔膜8包括多个层。图34描绘了这种实施例的示例，其中隔膜8包括两层8A至8B。两个或多个层具有相对于彼此不同的成分。提供具有不同成分的多个层为调谐隔膜8的整体特性提供了提高的灵活性。例如，在实施例中，最上层8B的材料被布置为具有比位于最上层8B下方的至少一个层8A的材料更低的刚度。例如，最上层8B可以由低刚度聚合物形成。因此，可以使与衬底W直接接触的隔膜8的层(最上层8B)具有低刚度，而不会损害隔膜8以可靠和可重复的方式变形的整体能力，这可以确保通过提供专门为此目的设计的下层8A。最上层8B的较低刚度允许隔膜8更容易地水平屈服，从而有助于在衬底W的装载期间减小衬底W中的摩擦引起的应力。衬底W和衬底台WT之间的接触面积的由最上层8B的较低刚度引起的增大可以增加在装载后颗粒污染物被截留在突节6和衬底W之间的机会。最上层8B的低刚度降低了这种污染物的负面影响，因为污染物可以部分或完全沉入最上层8B中。

所描述的实施例提供了在用于光刻的衬底W的操纵中可以如何在各个阶段控制衬底W和衬底WT之间的接触的可能性范围。使用根据上述任何实施例的衬底台WT处置衬底的方法可以例如被应用于衬底W被装载到衬底W上的阶段，包括在进行衬底W和衬底台WT之间的第一次接触之前不久的一段时间、在第一次接触之后不久的一段时间、衬底W被牢固地夹持到衬底WT的一段时间(例如在对准过程和/或光刻过程中的曝光期间)，即将从衬底台WT卸载衬底W之前的一段时间以及从衬底台WT卸载衬底W期间的一时间。

在实施例中，提供了一种方法，其中衬底W被装载到包括一个或多个隔膜8的衬底台WT上。衬底台WT可以以上面参照图2至34描述的任何方式配置。该方法包括在衬底W的装载期间或之后使一个或多个隔膜8中的每个隔膜变形，以改变隔膜8的一部分10的高度。

在实施例中，隔膜8的变形导致衬底W和衬底台WT之间接触的形成和断开的多个循环。多个循环可以被快速执行(例如每秒多次，期望地以10Hz或更高)。多个循环的应用可以被称为颤动。在颤动期间，衬底W和衬底WT之间的接触可以仅在衬底W和通过隔膜8的变形被驱动以竖直移动的接触元件之间建立和断开(例如隔膜8本身或被附接至隔膜8的接触构件24)。在其他实施例中，如下所述，与衬底W的接触可以在经由接触元件的接触和经由刚性突节6的接触之间切换。当在衬底W的装载期间应用时，颤动减小衬底W和衬底台WT之间的摩擦，从而减小衬底W中的摩擦引起的应力。当在衬底W装载之后应用时，颤动可以允许衬底W中的任何残余摩擦引起的应力部分或完全松弛。

在实施例中，提供了一种方法，其中隔膜8的变形导致衬底W和衬底台WT之间的接触在经由第一接触点集合的接触和经由第二接触点集合的接触之间重复切换。重复切换可以在将衬底W装载到衬底台WT上期间被执行。备选地或附加地，重复切换可以在将衬底W装载到衬底台WT上之后执行。在一些实施例中，第一接触点集合的全部或大部分是衬底W和衬底台WT的刚性突节6之间的接触。在一些实施例中，第二接触点集合的全部或大部分是衬底W和接触元件之间的接触，该接触元件通过隔膜8的变形被驱动以竖直移动。如上所述，接触元件中的每个接触元件可以包括相应隔膜8的部分10或者接触构件24的远侧尖端26。在实施例中，接触元件的整体水平刚度被布置为低于(例如至少低十倍)突节6的整体水平刚度。通过这种方式，每次衬底W从突节6被转移到接触元件时，与衬底W的摩擦引起的应力松弛与整体水平刚度的差异相称的因子。这种方法在接触元件由被附接至隔膜8的接触构件24提供的情况下可能特别有效，因为接触构件24可以在接触构件24的远侧尖端26处实现比在隔膜8中的任何点处可能实现的更低的水平刚度。附加地，与隔膜8直接与衬底W接触相比，接触构件24还可以通过在更小的面积上与衬底W接触来减小与衬底W的摩擦。这些方法可以使用上述任何实施例来实施，这些实施例包括刚性突节6(例如如参照图2至21、23至27、30和31中的任何一个描述的)。

在一些实施例中，衬底W的装载包括将衬底W装载到接触元件上，该接触元件被配置为通过隔膜8的变形而竖直移动，并且该方法包括在衬底基板W之后使隔膜8变形，使得衬底W被降低到衬底台WT的刚性突节6上。期望使接触元件和衬底W之间的摩擦(例如通过将接触元件配置为相对粗糙和/或柔软和/或具有抗粘合涂层)低于刚性突节6和衬底W之间的摩擦。因此，相对较低摩擦的第一次接触可以在衬底W和衬底台WT之间进行(经由接触元件)，而在稍后时间在衬底W和衬底台WT之间进行较高摩擦的第二次接触(经由刚性突节6)。与仅在衬底W和刚性突节6之间进行第一次接触时所允许的相比，低摩擦的第一次接触通过允许衬底W和接触元件之间更大程度的滑动来减小衬底W中的摩擦引起的应力。接触到刚性突节6的后续转移允许衬底W和衬底台WT之间的摩擦力在稍后时间增大。例如，在该实施例中，刚性突节6可以针对高摩擦进行优化。例如当衬底W在曝光期间被夹持到衬底台WT时，增大摩擦是合乎需要的。刚性突节6也可以针对高耐磨性进行优化，从而增加衬底台WT的寿命。该方法可以使用包括刚性突节6的上述任何实施例来实施(例如如参照图2至21、23至27、30和31中的任何一个描述的)。

在一些实施例中，衬底W的装载包括将衬底W装载到衬底台WT的刚性突节6上，并且该方法包括在衬底W装载之后使隔膜8变形，使得通过隔膜8的变形被驱动以竖直移动的接触元件将衬底W提升到刚性突节6上方。期望地，可以使刚性突节6和衬底W之间的摩擦低于接触元件和衬底W之间的摩擦。因此，相对较低的摩擦接触可以在衬底W和衬底台WT之间(经由刚性突节6)进行，较高摩擦的第二次接触在稍后时间(经由接触元件)在衬底W和衬底台WT之间进行。与仅在衬底W和接触元件之间进行第一次接触时所允许的相比，低摩擦的第一次接触通过允许衬底W和刚性突节6之间更大程度的滑动来减小衬底W中的摩擦引起的应力。随后将接触转移到接触元件允许衬底W和衬底台WT之间的摩擦力在稍后时间增大。例如，当在光刻过程中的处理期间衬底W被夹持到衬底台WT时，增大摩擦是合乎需要的。通过将接触元件配置为具有高摩擦系数和/或通过将接触元件配置为与衬底W仅与突节6接触时所实现的相比提供与衬底WT接触的大表面积，更高的摩擦可以被实现。该方法可以使用包括刚性突节6的上述实施例中的任何一个来实施(例如如参照图2至21、23至27、30和31中的任何一个描述的)。

在一些实施例中，隔膜8的变形被用于改进从衬底台WT卸载衬底W。例如，在一些实施例中，隔膜8变形，使得在卸载期间衬底W和衬底台WT之间的最终接触经由被配置为通过隔膜8的变形而竖直移动的接触元件发生，并且接触元件具有比衬底台WT的刚性突节6更高的耐磨性。在卸载期间衬底W离开衬底台WT时，与衬底W接触的衬底台WT的元件特别容易磨损。磨损可能会不期望地影响聚焦和/或叠加性能。提高这些元件的耐磨性增加了衬底台WT的寿命，并且减少了对聚焦和/或叠加的负面影响。通过将衬底W和衬底台WT之间的接触从刚性突节6转移到接触元件来提高耐磨性减少了刚性突节6上的磨损以及提高了选择刚性突节6的成分的灵活性。例如，将刚性突节6配置为具有高耐磨性不是那么必要。刚性突节6可以针对其他特性进行优化，诸如易于制造和/或高摩擦。

类似的考虑在衬底W的装载期间适用。因此，隔膜8变形的实施例可以被提供，使得在装载期间衬底W和衬底台WT之间的第一次接触经由被配置为通过隔膜8的变形竖直移动的接触元件发生，并且接触元件具有比衬底台的突节更高的耐磨性。

备选地或附加地，在一些实施例中，隔膜8变形，使得在卸载期间衬底W和衬底台WT之间的最终接触经由衬底台WT上的刚性突节6发生，并且与被配置为通过隔膜8的变形竖直移动的接触元件相比，刚性突节6具有更高的耐磨性。在刚性突节6和接触元件之间转移衬底W的能力增加了将刚性突节6配置为具有高耐磨性的自由度。由高耐磨性引起的刚性突节6的特性(诸如低摩擦系数)的损害可以使用接触元件减轻(例如通过将衬底W布置为完全或部分地由接触元件支撑，该接触元件被配置为在曝光期间夹持衬底W期间提供更高的的摩擦)。

类似的考虑在衬底W的装载期间适用。因此，隔膜8变形的实施例可以被提供，使得在装载期间衬底W和衬底台WT之间的第一次接触经由衬底台WT的刚性突节6发生，并且与被配置为通过隔膜8的变形竖直移动的接触元件相比，刚性突节6具有更高的耐磨性。

在一些实施例中，隔膜8的变形被用于提高夹持效率。在实施例中，提供了一种方法，该方法包括将衬底W夹持到衬底台WT上，并且在衬底W被夹持到衬底台WT时将衬底W暴露于辐射。照射可以在衬底对准程序期间和/或例如在光刻过程中的曝光期间被执行。在实施例中，夹持力通过在衬底W被夹持到衬底台WT时使一个或多个隔膜8向下变形来增大。备选地或附加地，在实施例中，通过使一个或多个隔膜8中的每个隔膜8变形以将相应的接触元件压向衬底W，衬底W和衬底台WT之间的摩擦力被增大，同时衬底W被夹持到衬底台WT。

尽管在本文中可以具体引用光刻设备在IC的制造中的使用，但是应该理解的是，本文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。本领域技术人员将了解，在这种替代应用的上下文中，本文中的术语“晶片”或“管芯”的任何使用都可以被认为是分别与更通用的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文引用的衬底可以在曝光之前或之后处理，例如在轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、计量工具和/或检查工具中。在适用情况下，本文的本公开可以被应用于这种和其他衬底处理工具。进一步地，衬底可以被处理一次以上，例如以创建多层IC，使得本文使用的术语衬底也可以指已经包含一个或多个已处理层的衬底。

尽管上面可能已经在光学光刻的上下文中具体引用本发明的实施例的使用，但是要了解，本发明可以被用于其他应用中。

尽管本发明的具体实施例已经在上面描述，但是要了解的是，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。

以上描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离下面陈述的权利要求的范围的情况下，修改可以对所描述的本发明进行。

Claims (15)

1.一种衬底台，被配置为在光刻过程期间支撑衬底，所述衬底台包括：

一个或多个隔膜；以及

致动系统，所述致动系统被配置为使每个隔膜变形以改变所述隔膜的一部分的高度。

2.根据权利要求1所述的衬底台，其中每个隔膜被配置为使得当所述衬底由所述衬底台支撑时，所述隔膜的所述一部分的高度的所述改变导致被施加在所述衬底台与所述衬底之间的力的空间分布的改变。

3.根据权利要求1或2所述的衬底台，其中每个隔膜被配置为使得，当所述衬底由所述衬底台支撑时，所述隔膜的所述一部分的高度的所述改变导致：

接触元件从不与所述衬底接触的位置移动到与所述衬底接触的位置；或者

接触元件从与所述衬底接触的位置移动到不与所述衬底接触的位置。

4.根据权利要求3所述的衬底台，其中所述接触元件包括所述隔膜的所述一部分。

5.根据权利要求3所述的衬底台，其中所述接触元件包括被附接至所述隔膜的刚性接触构件，并且所述隔膜被配置为使得所述隔膜的所述一部分的高度的所述改变导致所述接触构件的高度的改变。

6.根据权利要求5所述的衬底台，其中刚性邻接构件被设置在所述隔膜下方，所述邻接构件被配置为使得所述隔膜的所述一部分的降低导致所述接触构件由所述邻接构件从下方被机械地支撑。

7.根据前述权利要求任一项所述的衬底台，其中：

所述衬底台包括多个刚性突节，所述多个刚性突节被配置为接触所述衬底；并且

所述隔膜中的一个或多个中的每个隔膜被形成在所述突节中的相应一个突节内。

8.根据前述权利要求任一项所述的衬底台，其中：

所述衬底台包括多个刚性突节，所述多个刚性突节被配置为接触所述衬底；并且

所述隔膜中的一个或多个中的每个隔膜被形成在所述突节外部的区域中。

9.根据权利要求7或8所述的衬底台，其中所述隔膜由与所述刚性突节相同的材料形成。

10.根据前述权利要求任一项所述的衬底台，其中当从上方查看时，所述隔膜中的一个或多个中的每个隔膜具有形成中空闭环的形状。

11.根据前述权利要求任一项所述的衬底台，其中所述隔膜中的一个或多个中的每个隔膜包括多个层，并且最上层的材料的刚度比所述最上层下方的至少一个层的材料低。

12.根据前述权利要求任一项所述的衬底台，其中所述致动系统被配置为通过改变与所述隔膜接触的流体的压力来使所述隔膜中的一个或多个中的每个隔膜变形。

13.根据前述权利要求任一项所述的衬底台，其中所述致动系统被配置为通过驱动与所述隔膜接触的致动元件的移动来使所述隔膜中的一个或多个中的每个隔膜变形。

14.根据前述权利要求任一项所述的衬底台，其中所述致动系统被配置为使所述隔膜中的一个或多个的集合中的每个隔膜独立于其他隔膜中的一个或多个而变形。

15.根据前述权利要求任一项所述的衬底台，其中所述致动系统被配置为将衬底夹持到所述衬底台，所述衬底的所述夹持通过将所述衬底压向所述隔膜而导致每个隔膜的所述变形。

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