CN116157742A - 用于光刻设备中掩模版的热调节的系统、方法和装置 - Google Patents

Abstract

本文的实施例描述了用于光刻设备中的图案形成装置处置设备和支撑结构处的掩模版的热调节的系统、方法和装置。图案形成装置处置设备包括具有多个气动管线(530)的夹持装置(510)。图案形成装置处置设备将图案形成装置(502)的第一表面定位在夹持装置下方，夹持装置使用多个气动管线将第一空气流施加到图案形成装置。图案形成装置处置设备将图案形成装置的第二表面定位在支撑结构中。支撑结构中的夹紧界面(506)中的一个或多个真空焊盘(516)将第二空气流(520)施加到图案形成装置。第一空气流和第二空气流导致图案形成装置的热调节。

Description

用于光刻设备中掩模版的热调节的系统、方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年7月21日提交的美国临时专利申请号63/054,535的优先权，其通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开涉及用于光刻设备中的热调节和掩模版冷却的系统、方法和装置。

背景技术

光刻设备是将期望图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以被用于例如集成电路(IC)的制造中。在该实例中，图案形成装置(备选地被称为掩模或掩模版)可以被用于生成要被形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括部分管芯、一个或多个管芯)上。图案的转移通常经由成像到在衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含被连续图案化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(其中每个目标部分通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐照)以及所谓的扫描仪(其中每个目标部分通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案来辐照，同时同步扫描平行或反平行于该扫描方向的目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底。

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可以被形成在衬底上的特征的最小尺寸。光刻设备可以使用波长在4至20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射或者波长在大约120至大约400nm范围内(例如193或248nm)的深紫外(DUV)辐射。

在DUV光刻中，辐射束可以引起掩模版中的热响应。具体地，掩模版可以吸收来自DUV辐射束的大量热能，这可以使掩模版加热并且膨胀。其他源(诸如掩模版处置器和掩模版工作台模块中的各种机电装置)也可以有助于掩模版加热。导致掩模版的不均匀热分布的掩模版加热可以充当光刻系统中的图像失真和重叠误差的主要贡献。因此，掩模版冷却方法可以被用于防止变形和覆盖问题。在一些情况下，利用定制喷嘴和气体出口的热调节系统可以被实施在图案化设备中，用于提供平行于掩模版表面和支撑结构的气流用于掩模版冷却。然而，用于冷却和控制掩模版温度的这种系统和方法可能需要定制的部分和附加的硬件，这导致高成本和提高的系统复杂性。

发明内容

因此，可能需要降低DUV光刻中的掩模版冷却和热调节的复杂性的低成本解决方案。因此，本公开提供了用于光刻设备中的图案形成装置处置设备和支撑结构处的掩模版的热调节的系统、方法和装置。

在一些实施例中，光刻设备包括照射系统、支撑结构、投影系统和图案形成装置处置设备。照射系统被配置为调节辐射束。支撑结构被构造为支撑图案形成装置，该图案形成装置能够在其横截面中赋予辐射束图案以形成图案化的辐射束。投影系统被配置为将由图案形成装置赋予辐射束的图案投影到衬底的目标部分上。图案形成装置处置设备被配置为处置和定位图案形成装置。图案形成装置处置设备包括具有多个气动管线的夹持装置。图案形成装置处置设备被配置为将图案形成装置的第一表面定位在夹持装置下方。夹持装置被配置为使用多个气动管线将第一空气流施加到图案形成装置，以热调节图案形成装置。

在一些实施例中，公开了一种图案形成装置支撑结构。图案形成装置支撑结构包括图案化区域，其中图案形成装置被定位在图案化区域中。图案形成装置支撑结构还包括被布置在图案化区域的平行侧的两个夹紧界面。夹紧界面分别包括一个或多个真空焊盘。图案形成装置的两个相对边缘与两个夹紧界面相邻，并且一个或多个真空焊盘被配置为将空气流施加到图案形成装置。

在一些实施例中，公开了一种热调节图案形成装置的方法。该方法包括：将图案形成装置的第一表面定位在图案形成装置处置设备的夹持装置下方，其中图案形成装置被耦接至夹持装置；使用夹持装置中的多个气动管线将第一空气流施加到图案形成装置；以及将图案形成装置的第二表面定位在图案形成装置支撑结构的图案化区域中，其中图案形成装置支撑结构包括被布置在图案化区域的平行侧的两个夹紧界面，该夹紧界面分别包括一个或多个真空焊盘。该方法还包括：将图案形成装置的第一表面与夹持装置分开；以及使用夹紧界面中的一个或多个真空焊盘将第二空气流施加到图案形成装置，其中第一空气流和第二空气流提供图案形成装置的热调节。

本公开的其他特征以及本公开的各种实施例的结构和操作在下面参照附图详细描述。要注意的是，本公开不被限于本文描述的具体实施例。这种实施例是仅出于说明性目的而在本文中呈现的。基于本文包含的教导，附加实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是显而易见的。

附图说明

被并入到本文中并且形成说明书的部分的附图图示了本公开，并且连同本描述，进一步用于解释本公开的原理并且使(多个)相关领域的技术人员能够制作和使用本公开。

图1A是根据本公开的实施例的反射光刻设备的示意性图示。

图1B是根据本公开的实施例的透射光刻设备的示意性图示。

图2描绘了根据本公开的实施例的与图案形成装置耦接的图案形成装置处置设备的图案形成装置支撑件和夹持装置的透视图。

图3描绘了根据本公开的实施例的图2的图案形成装置支撑件的透视图，其中图案形成装置被定位在图案形成装置支撑件上。

图4示意性地图示了根据本公开的实施例的图案形成装置处置设备。

图5描绘了根据本公开的实施例的被定位在图案形成装置支撑件的夹紧界面处的图案形成装置的透视图。

图6示意性地图示了根据本公开的实施例的图案形成装置支撑件的夹紧界面处用于热调节的图案形成装置的侧视图。

图7示意性地图示了根据本公开的实施例的被耦接至夹持装置用于热调节的图案形成装置的侧视图。

图8示意性地图示了根据本公开的实施例的被耦接至夹持装置并且被定位在图案形成装置支撑件的夹紧界面处用于热调节的图案形成装置的侧视图。

图9是根据本公开的实施例的用于在图案形成装置支撑件处提供掩模版的热调节的示例性方法的流程图。

图10是根据本公开的实施例的用于在图案形成装置支撑件处通过夹持装置提供掩模版的热调节的示例性方法的流程图。

当结合附图时，通过下面陈述的详细描述，本公开的特征将变得更加明显，其中相同的附图标记始终标识对应的元件。在附图中，相同的附图标记通常指示相同的、功能类似和/或结构类似的元件。附加地，通常，附图标记的最左边的(多个)数字标识附图标记首次出现的附图。除非另有指示，否则本公开中提供的附图不应被解释为按比例绘制的附图。

具体实施方式

本说明书公开了并入本公开的特征的一个或多个实施例。所公开的(多个)实施例仅例示了本公开。本公开的范围不被限于所公开的(多个)实施例。本公开由所附权利要求限定。

所描述的(多个)实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的(多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括该特定特征、结构或特性。而且，这种短语不一定指的是相同实施例。进一步地，当特定特征、结构或特性结合实施例描述时，要理解的是，无论是否被明确描述，它都在本领域技术人员的知识范围内，以结合其他实施例实现这种特征、结构或特性。

空间相关术语(诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“之上”、“上部”等)可以在本文中为了方便描述而使用，以描述一个元件或特征与附图中图示的(多个)另一元件或(多个)特征的关系。除了附图中描绘的定向之外，空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中的不同定向。该设备可以以其他方式被定向(旋转90度或在其他定向上)，并且本文使用的空间相对描述符同样可以被相应地解释。

如本文使用的，术语“大约”指示可以基于特定技术变化的给定量的值。基于特定技术，术语“大约”可以指示给定量的值，它在该值的例如10％至30％(例如值的±10％、±20％或±30％)内变化。

本公开的实施例可以被实施在硬件、固件、软件或其任何组合中。本公开的实施例还可以被实施为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以由机器(例如计算装置)可读的形式存储或发送信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存装置；电气、光学、声学或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)和其他。进一步地，固件、软件、例程和/或指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而，应该了解的是，这种描述仅仅是为了方便，并且这种动作事实上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算装置、处理器、控制器或其他装置引起的。

然而，在更详细地描述这种实施例之前，呈现本公开的实施例可以被实施的示例环境是有益的。

示例光刻系统

图1A和1B分别是本公开的实施例可以被实施的光刻设备100和光刻设备100'的示意性图示。光刻设备100和光刻设备100'分别包括以下：照射系统(照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如深紫外(DUV)或极紫外(EUV)辐射束)；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并且被连接至第一定位器PM，该第一定位器PM被配置为准确地定位图案形成装置MA；以及衬底台(例如晶片台)WT，被配置为保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且被连接至第二定位器PW，该第二定位器PW被配置为准确地定位衬底W。光刻设备100和100'还具有投影系统PS，它被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分(例如包括一个或多个管芯)C上。在光刻设备100中，图案形成装置MA和投影系统PS是反射式的。在光刻设备100'中，图案形成装置MA和投影系统PS是透射式的。

照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、反射折射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件或其任何组合，以用于引导、整形或控制辐射束B。

支撑结构MT以取决于图案形成装置MA相对于参考系的定向、光刻设备100和100'中的至少一个的设计以及其他条件(诸如图案形成装置MA是否被保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹紧技术来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是框架或台，例如这可以根据需要固定或可移动。例如，通过使用传感器，支撑结构MT可以确保图案形成装置MA相对于投影系统PS位于期望位置处。

术语“图案形成装置”MA应该被广义地解释为指代任何装置，它可以被用于在其横截面中向辐射束B赋予图案，诸如在衬底W的目标部分C中创建图案。赋予辐射束B的图案可以对应于在目标部分C中创建以形成集成电路的装置中的特定功能层。

图案形成装置MA可以是透射式的(如在图1B的光刻设备100'中)或反射式的(如在图1A的光刻设备100中)。图案形成装置MA的示例包括掩模版、掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模可以包括诸如二进制掩模类型、交替相移掩模类型或衰减相移掩模类型以及各种混合掩模类型等掩模类型。在一个示例中，可编程反射镜阵列可以包括小反射镜的矩阵布置，每个小反射镜都可以被单独地倾斜，以便在不同方向上反射传入辐射束。倾斜的反射镜在由小反射镜的阵列反射的辐射束B中赋予图案。

术语“投影系统”PS可以涵盖任何类型的投影系统，包括折射、反射、反射折射、磁性、电磁和静电光学系统或其任何组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如在衬底W上使用浸液或使用真空等其他因素来说所适合的。真空环境可以被用于EUV或电子束辐射，因为其他气体可能会吸收过多的辐射或电子。因此，借助于真空壁和真空泵，真空环境可以被提供给整个束路径。

光刻设备100和/或光刻设备100'可以是具有两个(双工作台)或多个衬底台WT(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多工作台”机器中，附加的衬底台WT可以被并行使用，或者预备步骤可以在一个或多个台上被执行，同时一个或多个其他衬底台WT正被用于曝光。在一些方面中，附加台可以不是衬底台WT。

参照图1A和1B，照射器IL从辐射源SO接收辐射束B。源SO和光刻设备100、100'可以是单独的物理实体，例如当源SO是准分子激光器时。在这种情况下，源SO未被视为形成光刻设备100或100'的一部分，并且借助于包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束递送系统BD(在图1B中)，辐射束B从源SO传递到照射器IL。在其他情况下，源SO可以是光刻设备100、100'的集成部分，例如当源SO是汞灯时。源SO和照射器IL以及(如果需要的话)束递送系统BD可以被称为辐射系统。

照射器IL可以包括调整器AD(在图1B中)，用于调整辐射束的角强度分布。通常，照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(一般分别被称为“σ外部”和“σ内部”)可以被调整。另外，照射器IL可以包括各种其他部件(在图1B中)，诸如积分器IN和聚光器CO。照射器IL可以被用于调节辐射束B，以便在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

参照图1A，在操作中，辐射束B入射到图案形成装置(例如掩模)MA上，并且由图案形成装置MA图案化，该图案形成装置MA被保持在支撑结构(例如掩模台)MT上。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通过投影系统PS，它将辐射束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF2(例如干涉测量装置、线性编码器或电容式传感器)，衬底台WT可以被准确移动(例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器IF1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(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来对准。

参照图1B，辐射束B入射到图案形成装置(例如掩模MA)上，并且由图案形成装置图案化，该图案形成装置被保持在支撑结构MT(例如掩模台)上。在穿过掩模MA后，辐射束B通过投影系统PS，它将束聚焦到衬底W的目标部分C上。投影系统具有照射系统光瞳IPU的光瞳共轭PPU。部分辐射从照射系统光瞳IPU处的强度分布发出，并且穿过掩模图案，而不受掩模图案处的衍射影响，并且在照射系统光瞳IPU处创建强度分布的图像。

借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如干涉测量装置、线性编码器或电容式传感器)，衬底台WT可以被准确移动(例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(未在图1B中示出)可以被用于相对于辐射束B的路径准确地定位掩模MA(例如在从掩模库机械取回之后，或在扫描期间)。

通常，支撑结构MT的移动可以借助于形成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)来实现。类似地，使用形成第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块，衬底台WT的移动可以被实现。在步进器(与扫描仪相反)的情况下，支撑结构MT可以仅被连接至短行程致动器，或者可以是固定的。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来对准。尽管衬底对准标记(如所图示的)占用了专用目标部分，但它们可以位于目标部分之间的空间中(称为划线对准标记)。类似地，在多于一个管芯被提供在掩模MA上的情况下，掩模对准标记可以位于管芯之间。

支撑结构MT和图案形成装置MA可以在真空室V中，其中真空内机器人IVR可以被用于将诸如掩模等图案形成装置移入和移出真空室。备选地，当支撑结构MT和图案形成装置MA在真空室外部时，真空外机器人可以被用于各种运输操作，类似于真空内机器人IVR。真空被和真空外机器人都需要被校准，以便将任何有效载荷(例如掩模)平稳转移到转移站的固定运动底座。

光刻设备100和100'可以在以下模式中的至少一种下被使用：

1.在步进模式下，在赋予辐射束B的整个图案被一次投影到目标部分C上(即，单次静态曝光)时，支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT基本上保持静止。然后，衬底台WT在X和/或Y方向上被移位，使得不同的目标部分C可以被曝光。

2.在扫描模式下，在赋予辐射束B的图案被投影到目标部分C上(即，单次动态曝光)时，支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT被同步地扫描。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投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定。

3.在另一模式下，支撑结构(例如掩模台)MT基本上保持静止，从而保持可编程图案形成装置，并且在赋予辐射束B的图案被投影到目标部分C上时，衬底台WT被移动或扫描。脉冲式辐射源SO可以被采用，并且在衬底台WT的每次移动之后或者在扫描期间的连续辐射脉冲之间，可编程图案形成装置根据需要来更新。这种操作模式可以被容易地应用于无掩模光刻，它利用可编程图案形成装置(诸如可编程反射镜阵列)。

所描述的使用模式的组合和/或变化或者完全不同的使用模式也可以被采用。

在又一实施例中，光刻设备100'包括深紫外(DUV)源，它被配置为生成用于DUV光刻的DUV辐射束。通常，DUV源被配置在辐射系统中，并且对应的照射系统被配置为调节DUV源的DUV辐射束。

掩模版处置设备的示例性实施例

一些光刻设备包括交换图案形成装置的图案形成装置处置设备。为了将图案形成装置加载到光刻设备的图案形成装置支撑件上，图案形成装置处置设备的夹持装置例如通过使用真空吸力与图案形成装置耦接。然后，图案形成装置处置设备(例如通过围绕塔台旋转)朝向图案形成装置支撑件移动图案形成装置，以加载图案形成装置。

图2描绘了根据本公开的实施例的与物体202耦接的物体处置设备的物体支撑件200和夹持装置210的透视图，并且图3描绘了物体支撑件200的透视图，其中物体202被定位在物体支撑件200上。在一些实施例中，物体202可以是用于光刻设备中的图案形成装置，例如掩模或掩模版，或者是与光刻设备一起使用的衬底(例如晶片)。在一些实施例中，物体支撑件200可以是图案形成装置支撑件、掩模台或掩模版工作台，或者可以是衬底支撑件，例如晶片台。在一些实施例中，夹持装置210可以包括机器人臂，该机器人臂使用真空吸力来拾取和定位物体支撑件200的掩模版工作台区域中的掩模版。夹持装置210可以包括一个或多个真空单元212，它生成真空吸力以将掩模版耦接至物体处置设备。

在一些实施例中，图案形成装置支撑件200可以包括图案形成装置202可以位于的图案化区域203(例如掩模版区域)。在一些实施例中，图案形成装置支撑件200可以包括可移动部件204，该可移动部件被配置为移动图案形成装置202，例如沿着平面平移或平移出平面。例如，如图2和3所图示的，图案形成装置202可以沿着由x轴和y轴限定的平面(X-Y平面)平移。可移动部件204可以沿着与图案形成装置202平移的平面基本上平行的平面相对于第二部件(未示出)移动。在一些实施例中，第二部件可以相对于参考(例如框架或平衡块(未示出))移动。

在一些实施例中，可移动部件204是短行程部件，并且第二部件(未示出)是长行程部件。长行程致动器(未示出)相对于参考移动第二可移动部件。一个或多个短行程致动器(未示出)可以相对于第二可移动部件移动可移动部件204。通常，短行程致动器以相对较高的准确性相对于第二可移动部件定位可移动部件204。短行程致动器的工作范围有限。通常，长行程致动器具有大的工作范围，例如图案形成装置支撑件200的整个工作空间。长行程致动器以相对较低的准确性定位第二可移动部件。在操作中，长行程致动器和第二可移动部件将图案形成装置202移动到短行程致动器的工作范围内的位置，该工作范围包括图案形成装置202的期望位置。然后，短行程致动器和可移动部件204将图案形成装置202移动到期望位置。在一些实施例中，第一可移动部件204和第二部件可以具有任何合适的形状。

在一些实施例中，图案形成装置支撑件200可以包括一个或多个夹紧界面，该夹紧界面被配置为选择性地且牢固地将图案形成装置202耦接至可移动部件204。如图2和图3所示，例如图案形成装置支撑件200可以包括第一夹紧界面206a和第二夹紧界面206。每个夹紧界面206a和206b可以被配置为选择性地且基本上与图案形成装置202耦接，以防止图案形成装置202相对于可移动部件204移动。

在一些实施例中，夹紧界面206a和206b可以包括真空焊盘。在一些实施例中，夹紧界面206a和206b的真空焊盘可以被配置为使得由夹紧界面206或206b中的一个夹紧界面生成的真空力被选择性地减小或设置为等于约大气压，而由另一夹紧界面206a或206b生成的真空力被维持在大气压之上。

在一些实施例中，每个夹紧界面(例如夹紧界面206a和206b)可以与真空发生器(例如能够在每个夹紧界面处产生负压的任何合适的装置)流体连通。在一些实施例中，夹紧界面206a和206b可以是膜，该膜产生例如将图案形成装置202牢固地耦接至可移动部件204的泄漏真空密封。在这种膜实施例中，夹紧界面206a和206b可以包括一个或多个开口，用于允许流体流过其中以产生真空力，该真空力将图案形成装置202拉向夹紧界面206和206b，从而将图案形成装置202耦接至可移动部件204。真空力在图案形成装置202与夹紧界面206a和206b之间生成摩擦力。该摩擦力可以防止在夹持装置210释放图案形成装置202之后图案形成装置202的内部应力被部分或完全减轻。

在一些实施例中，图案形成装置202从图案形成装置处置设备(图2中未示出)的夹持装置210转移或交换到图案形成装置支撑件200，并且被耦接至可移动部件204以供操作使用。在一些实施例中，图案形成装置处置设备是图4中示意性地图示的塔台型处置设备。具体地，图4图示了根据本公开的实施例的图案形成装置处置设备430的示意图。在一些实施例中，图案形成装置处置设备430可以被称为塔台型处置设备。装置处置设备430可以被配置为将图案形成装置从存储位置432(例如从图案形成装置处置机器人或掩模版库)移动到图案形成装置支撑件200(例如移动到接近图案形成装置支撑件200的夹紧界面的位置)。在一些实施例中，图案形成装置处置设备430包括可旋转的塔台434和被附接至塔台434的至少两个夹持装置210a和210b。图案形成装置处置设备430可以被配置为使得当夹持装置210a将图案形成装置202a定位在图案形成装置支撑件200的夹紧界面附近时，第二夹持装置210从存储位置432取回第二图案形成装置202b。然后，塔台434可以旋转(图4中未示出)，使得夹持装置210b将图案形成装置202b定位在图案形成装置支撑件200的夹紧界面附近。该配置可以增加装置吞吐量。

在一些实施例中，当装置处置设备430将图案形成装置202移动到图案形成装置支撑件200附近时，夹持装置210将图案形成装置202耦接至图案形成装置处置设备430。图案形成装置202可以被布置在距图案形成装置支撑件200的夹紧界面206a和206b的表面一定距离处。在一些实施例中，图案形成装置202可以与夹持装置210分开。例如，由夹持装置210的真空单元212生成的真空可以被完全释放以使图案形成装置202分开，并且夹持装置201可以被移动而不与图案形成装置202接触。

图案形成装置202可以被选择性地且牢固地耦接至图案形成装置支撑件200。例如，夹紧界面206a和206b可以被激活，例如通过创建将图案形成装置202耦接至图案形成装置支撑件200的可移动部件204的真空，从而基本上防止图案形成装置202相对于可移动部件204的移动。

图5描绘了根据一些实施例的被定位在图案形成装置支撑件500的(多个)夹紧界面(例如夹紧界面506a和506b)处的图案形成装置502的透视图。在一些实施例中，图5图示了在与图案形成装置处置设备(未示出)的夹持装置分开并且将图案形成装置502定位在(多个)夹紧界面506a和506b处之后的图案形成装置502。在一些实施例中，夹紧界面506a和506b可以被定位在图案形成装置支撑件500的掩模版区域或图案化区域(例如图案化区域203)的平行侧。在一些实施例中，夹紧界面506a和506b包括多个真空焊盘516。

图案形成装置支撑件处的掩模版调节的示例性实施例

在一些实施例中，可能期望提供利用图案形成装置支撑件中的真空端口硬件对掩模版进行热调节的系统和方法。图6图示了示意图，它示出了根据本公开的实施例的在图案形成装置支撑件的夹紧界面处用于热调节的图案形成装置502的侧视图。在一些实施例中，图案形成装置支撑件可以是掩模版台。

具体地，图6描绘了被耦接至夹持装置510并且被定位在夹紧界面506处的图案形成装置502。在一些实施例中，夹持装置510可以被耦接至图案形成装置502的掩模版背面，并且夹紧界面506可以被定位在图案形成装置502的成像侧。在一些实施例中，夹紧界面506可以表示图2所示的夹紧界面206a和206b以及图5所示的夹紧界面506a和506b的示例性实施例。夹紧界面506可以包括一个或多个真空焊盘516。在一些实施例中，应该了解的是，任何数量的真空焊盘516可以被用于夹紧界面506中。在一些实施例中，真空焊盘516通常可以被用于提供真空力或吸力，当将图案形成装置502耦接至掩模版台时，该真空力或吸力将图案形成装置502拉向夹紧界面506。然而，为了提供热调节，在一些实施例中，来自真空焊盘516的真空力可以被反向，以提供热调节掩模版表面的空气流520。在一些实施例中，真空焊盘516可以被连接至气动管线，该气动管线允许空气流520流出，并且在扫描之前在掩模版工作台中热调节图案形成装置502。在一些实施例中，空气流520可以包括热调节图案形成装置502的表面的干净气体或空气。在一些实施例中，空气流520可以包括极净干燥空气(XCDA)。在一些实施例中，空气流520可以垂直于图案形成装置502的表面(例如成像侧)流动。

在一些实施例中，来自真空焊盘516的空气流520可以被应用于开环系统或闭环系统。在一些实施例中，在开环系统中，真空焊盘516可以被配置为在没有任何反馈的情况下在掩模版交换操作期间和扫描之前的预定时间输出空气流520。在一些实施例中，在闭环系统中，真空焊盘516可被配置为按需或响应于图案形成装置502表面的检测温度输出空气流520。例如，温度传感器可以在掩模版工作台处被使用以确定或检测图案形成装置502的表面的温度，并且确定检测到的温度是否在预定的温度范围内。在一些实施例中，预定温度范围可以包括预定最小温度阈值和预定最大温度阈值。在一些实施例中，预定温度范围的预定最小温度阈值可以是约21.82℃，并且预定温度范围的预定最大温度阈值可以是约22.18℃。如果温度被确定为大于预定最大温度阈值和/或小于预定最小温度阈值，那么真空焊盘516可以被配置为响应于该确定而向图案形成装置502施加空气流。在一些实施例中，真空焊盘516可以施加空气流520，直到图案形成装置502的表面达到小于或等于预定最大温度阈值和/或大于或等于预定最小温度阈值的温度。

在一些实施例中，本文描述的通过利用掩模版工作台中的真空焊盘对掩模版进行热调节的系统和方法可以提供一种成本有效的解决方案，降低掩模版热调节的机电复杂性。

掩模版处置装置中的掩模版调节的示例性实施例

在其他实施例中，可能期望在交换掩模版之前以及在掩模版被定位在图案形成装置支撑件之前提供附加的和/或替代的热调节步骤。具体地，在一些实施例中，掩模版可以被存储在存储位置中，诸如掩模版库，其中多个掩模版可以通过掩模版库中的每个掩模版的槽吹扫空气(例如极净干燥空气(XCDA))来热调节。当需要掩模版进行曝光时，机器人可以从掩模版库中移除掩模版，并且将掩模版移动到图案形成装置处置设备(例如图案形成装置处置设备430)的可旋转塔台(例如塔台434)。在一些实施例中，在掩模版离开掩模版库并且被放置在图案形成装置处置设备的塔台上之后，掩模版可能不进行热调节。

因此，当掩模版位于图案形成装置处置设备(例如掩模版处置装置)的塔台上时，可能期望提供用于掩模版的热调节的方法和系统。

图7图示了根据本公开的实施例的被耦接至夹持装置用于热调节的图案形成装置的侧视图。在一些实施例中，图7示出了在将图案形成装置502定位在图案形成装置支撑件(未示出)上之前保持图案形成装置502的图案形成装置处置设备(未示出)的夹持装置510。在一些实施例中，夹持装置510可以被耦接至图案形成装置502的掩模版背面。在一些实施例中，夹持装置510可以包括多个真空管线525(例如图2所示的一个或多个真空单元212)，其生成真空吸力以将掩模版耦接至图案形成装置处置设备。

在一些实施例中，图案形成装置处置设备的夹持装置510的主体可以被修改为包括附加的气动管线530。气动管线530可以提供空气用于图案形成装置502的热调节。在一些实施例中，气动管线530可以提供极净干燥空气(XCDA)，以在将掩模版放置在图案形成装置支撑件上之前吹扫图案形成装置502。在一些实施例中，用于提供通过气动管线530的空气流的一个或多个管线也可以被添加在图案形成装置处置设备的塔台(例如图案形成装置处置设备430的可旋转塔台434)的主体中。

掩模版处置装置中和图案形成装置支撑件处的掩模版调节的示例性实施例

在一些实施例中，本文描述的通过使用图案形成装置支撑件的真空端口硬件和掩模版处置装置的夹持装置中的附加气动管线进行热调节的系统和方法可以被一起使用。

图8示意性地图示了根据本公开的实施例的被耦接至夹持装置并且被定位在图案形成装置支撑件的夹紧界面处用于热调节的图案形成装置的侧视图。在一些实施例中，夹持装置510可以被耦接至图案形成装置502的掩模版背面，并且夹紧界面506可以被定位在图案形成装置502的成像侧。图8示出了图案形成装置502经历两个热调节步骤，这两个步骤可以一前一后进行。在第一热调节步骤中，图案形成装置502的掩模版背面可以被定位在夹持装置510下方，并且第一空气流可以通过多个气动管线530被施加到图案形成装置502。然后，图案形成装置502的成像侧可以被定位为与图案形成装置支撑结构(未示出)中的一个或多个真空焊盘516相邻。在第二热调节步骤中，图案形成装置502可以与夹持装置510分开，并且空气流520可以通过一个或多个真空焊盘516被施加到图案形成装置502的成像侧。在一些实施例中，图案形成装置支撑结构(未示出)中的温度传感器可以被用于确定图案形成装置502的温度，并且空气流520可以响应于温度传感器确定图案形成装置的温度的值高于或等于预定温度阈值而被施加到图案形成装置502。

示例操作方法

图9是根据本公开的实施例的用于在图案形成装置支撑件处提供掩模版的热调节的示例性方法900的流程图。在一些实施例中，方法900可以描述光刻设备的图案形成装置支撑结构处的图案形成装置的定位和热调节，诸如上面用图2至6讨论的图案形成装置支撑件。应该理解的是，方法900所示的操作不是详尽的，并且其他操作也可以在任何图示的操作之前、之后或之间执行。在本公开的各种实施例中，方法900的操作可以以不同顺序执行和/或变化。

在操作902中，图案形成装置的表面被定位在图案形成装置支撑结构的图案化区域中。图案形成装置支撑结构可以包括被布置在图案化区域的平行侧的两个夹紧界面，并且夹紧界面可以分别包括一个或多个真空焊盘。被定位在图案化区域中的图案形成装置的表面可以是图案形成装置的成像侧。

在操作904中，图案形成装置的温度可以由温度传感器确定。温度传感器可以位于图案形成装置支撑结构中。在操作906中，温度传感器确定图案形成装置的温度是否在预定温度范围内。在一些实施例中，温度传感器确定温度是否大于或等于预定最小阈值并且小于或等于预定最大阈值。

如果确定温度在预定温度范围内(例如温度大于或等于预定最小阈值并且小于或等于预定最大阈值)，那么该方法回到操作904，其中温度可以继续被监测。如果确定温度不在预定温度范围内(例如温度小于预定最小阈值或者大于预定最大阈值)，那么该方法进行到操作908。在操作908中，空气流可以使用图案形成装置支撑结构的夹紧界面中的一个或多个真空焊盘来施加到图案形成装置。

图10是根据本公开的实施例的用于通过夹持装置并且在图案形成装置支撑件处提供掩模版的热调节的示例性方法1000的流程图。在一些实施例中，方法1000可以描述使用光刻设备的图案形成装置处置设备和图案形成装置支撑结构的图案形成装置的定位和热调节，诸如上面用图2至4和7讨论的图案形成装置处置设备和图案形成装置支撑件。应该理解的是，方法1000所示的操作不是详尽的，并且其他操作也可以在任何图示的操作之前、之后或之间执行。在本公开的各种实施例中，方法1000的操作可以以不同顺序执行和/或变化。

在操作1002中，图案形成装置的第一表面被定位在图案形成装置处置设备的夹持装置下方。图案形成装置可以被耦接至夹持装置。图案形成装置的第一表面可以是图案形成装置的掩模版背面。在操作1004中，第一空气流可以使用夹持装置中的多个气动管线来施加到图案形成装置。

在操作1006中，图案形成装置的第二表面被定位在图案形成装置支撑结构的图案化区域中。图案形成装置支撑结构可以包括被布置在图案化区域的平行侧的两个夹紧界面，并且夹紧界面可以分别包括一个或多个真空焊盘。图案形成装置的第二表面可以是图案形成装置的成像侧。

在操作1008中，图案形成装置的第一表面可以与夹持装置分开。在操作1010中，第二空气流可以使用夹紧界面中的一个或多个真空焊盘来施加到图案形成装置。第一空气流和第二空气流可以允许图案形成装置的热调节。

实施例还可以使用以下条项来描述：

1.一种光刻设备，包括：

照射系统，被配置为调节辐射束；

支撑结构，被构造为支撑图案形成装置，该图案形成装置能够在其横截面中赋予辐射束图案以形成图案化的辐射束；

投影系统，被配置为将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，以及

图案形成装置处置设备，被配置为处置和定位图案形成装置，其中：

图案形成装置处置设备包括具有多个气动管线的夹持装置，

图案形成装置处置设备被配置为将图案形成装置的第一表面定位在夹持装置下方，并且

夹持装置被配置为使用多个气动管线将第一空气流施加到图案形成装置，以热调节图案形成装置。

2.根据条项1的光刻设备，其中：

图案形成装置处置设备还被配置为将图案形成装置的第二表面定位在支撑结构的图案化区域中；

支撑结构包括被布置在图案化区域的平行侧的两个夹紧界面；并且

两个夹紧界面分别包括一个或多个真空焊盘。

3.根据条项2的光刻设备，其中图案形成装置的第一表面包括掩模版背面，并且图案形成装置的第二表面包括成像侧。

4.根据条项2的光刻设备，其中：

图案形成装置处置设备还被配置为将图案形成装置的第一表面与夹持装置分开；并且

支撑结构中的夹紧界面的一个或多个真空焊盘被配置为将第二空气流施加到图案形成装置。

5.根据条项4的光刻设备，其中第一空气流和第二空气流包括极净干燥空气(XCDA)。

6.根据条项4的光刻设备，其中第一空气流和第二空气流分别垂直于图案形成装置的第一表面和第二表面。

7.一种图案形成装置支撑结构，包括：

图案化区域，其中图案形成装置被定位在图案化区域中；以及

两个夹紧界面，被布置在图案化区域的平行侧，夹紧界面分别包括一个或多个真空焊盘，

其中图案形成装置的两个相对边缘与两个夹紧界面相邻，并且

其中一个或多个真空焊盘被配置为将空气流施加到图案形成装置。

8.根据条项7的图案形成装置支撑结构，其中图案形成装置使用图案形成装置处置设备被定位在图案化区域中。

9.根据条项7的图案形成装置支撑结构，还包括：

温度传感器，被配置为确定图案形成装置的温度。

10.根据条项9的图案形成装置支撑结构，其中一个或多个真空焊盘被配置为响应于温度传感器确定温度的值大于预定最大阈值或者小于预定最小阈值，则将空气流施加到图案形成装置。

11.根据条项9的图案形成装置支撑结构，其中一个或多个真空焊盘被配置为施加空气流，直到温度传感器确定温度是小于或等于预定最大阈值并且大于或等于预定最小阈值的值为止。

12.根据条项7的图案形成装置支撑结构，其中空气流包括极净干燥空气(XCDA)。

13.根据条款7的图案形成装置支撑结构，其中空气流垂直于图案形成装置的表面。

14.一种热调节图案形成装置的方法，该方法包括：

将图案形成装置的第一表面定位在图案形成装置处置设备的夹持装置下方，其中图案形成装置被耦接至夹持装置；

使用夹持装置中的多个气动管线将第一空气流施加到图案形成装置；

将图案形成装置的第二表面定位在图案形成装置支撑结构的图案化区域中，其中图案形成装置支撑结构包括被布置在图案化区域的平行侧的两个夹紧界面，该夹紧界面分别包括一个或多个真空焊盘；

将图案形成装置的第一表面与夹持装置分开；以及

使用夹紧界面中的一个或多个真空焊盘将第二空气流施加到图案形成装置，其中第一空气流和第二空气流提供图案形成装置的热调节。

15.根据条项14的方法，还包括：

在定位图案形成装置的第一表面之前，使用图案形成装置处置设备的塔台从包括掩模版库的存储位置取回图案形成装置。

16.根据条项15的方法，其中定位图案形成装置的第二表面包括：旋转图案形成装置处置设备的塔台，使得夹持装置将图案形成装置的第二表面定位在图案形成装置支撑结构处。

17.根据条项14的方法，其中第一空气流和第二空气流包括极净干燥空气(XCDA)。

18.根据条项14的方法，其中第一空气流和第二空气流分别垂直于图案形成装置的第一表面和第二表面。

19.根据条项14的方法，其中图案形成装置的第一表面包括掩模版背面，并且图案形成装置的第二表面包括成像侧。

20.根据条项14的方法，还包括：

使用图案形成装置支撑结构中的温度传感器来确定图案形成装置的温度；以及

响应于温度传感器确定图案形成装置的温度的值大于预定最大阈值或小于预定最小阈值，将第二空气流施加到图案形成装置。

最终备注

尽管在本文中可以具体引用“掩模版”，但应该理解的是，这只是图案形成装置的一个示例，并且本文描述的实施例可以适用于任何类型的图案形成装置。附加地，本文描述的实施例可以被用于为任何物体提供安全支撑，以确保夹紧故障不会导致物体掉落并且损坏其自身或其他设备。

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、磁畴存储器的指导和检测图案、平板显示器、LCD、薄膜磁头等。技术人员将了解到，在这种替代应用的上下文中，本文的术语“晶片”或“管芯”的任何使用都可以被认为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被处理，例如在轨道单元(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)、量测单元和/或检查单元中。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了本公开的实施例的使用，但是要了解的是，本公开可以被用于其他应用中，例如压印光刻，并且在上下文允许的情况下，不被限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌限定在衬底上创建的图案。图案形成装置的形貌可以被压入供应到衬底的抗蚀剂层中，因此抗蚀剂通过施加电磁辐射、热量、压力或其组合来固化。在抗蚀剂被固化之后，图案形成装置被移出抗蚀剂，从而在其中留下图案。

要理解的是，本文的措辞或术语是为了描述起见而非限制，使得本公开的措辞或术语是由(多个)相关领域的技术人员鉴于本文的教导而解释的。

如本文使用的，术语“衬底”描述了材料层被添加的材料。在一些实施例中，衬底本身可以被图案化，并且在其顶部添加的材料也可以被图案化，或者可以保持没有图案化。

虽然在本文中可以具体引用根据本公开的设备和/或系统在IC的制造中的使用，但是应该明确理解的是，这种设备和/或系统具有许多其他可能的应用。例如，它可以被用于集成光学系统的制造、磁畴存储器的指导和检测图案、LCD面板、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，术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”在本文中的任何使用应该被认为分别由更通用的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”更换。

尽管本公开的具体实施例已经在上面描述，但是要了解的是，本公开可以以不同于所描述的方式来实践。本描述并不旨在限制本公开。

要了解的是，具体实施方式章节而非发明内容和摘要章节旨在被用于解释权利要求。发明内容和摘要章节可以陈述(多个)本发明人所设想的本公开的一个或多个但非所有示例性实施例，因此，并不旨在以任何方式限制本公开和所附权利要求。

借助于图示了指定功能及其关系的实施方式的功能构建块，本公开已经在上面描述。为了方便描述，这些功能构建块的边界在本文中被任意地定义。交替边界可以被定义为只要指定功能及其关系被适当地执行即可。

具体实施例的前述描述将充分展现本公开的一般性，通过应用技术领域内的知识，在未过度实验，未脱离本公开的一般概念的情况下，其他人可以容易地修改和/或适应这种具体实施例的各种应用。因此，基于本文呈现的教导和指导，这种适应和修改旨在在与所公开的实施例等效的含义和范围内。

本公开的广度和范围不应该受到任何上述示例性实施例的限制，而应该只根据以下权利要求及其等效物来定义。

Claims (15)

1.一种光刻设备，包括：

照射系统，被配置为调节辐射束；

支撑结构，被构造为支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在其横截面中将图案赋予所述辐射束以形成图案化的辐射束；

投影系统，被配置为将所述图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，以及

图案形成装置处置设备，被配置为处置和定位所述图案形成装置，其中：

所述图案形成装置处置设备包括具有多个气动管线的夹持装置，

所述图案形成装置处置设备被配置为将所述图案形成装置的第一表面定位在所述夹持装置下方，并且

所述夹持装置被配置为使用所述多个气动管线将第一空气流施加到所述图案形成装置，以热调节所述图案形成装置。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中：

所述图案形成装置处置设备还被配置为将所述图案形成装置的第二表面定位在所述支撑结构的图案化区域中；

所述支撑结构包括被布置在所述图案化区域的平行侧的两个夹紧界面；并且

所述两个夹紧界面分别包括一个或多个真空焊盘。

3.根据权利要求2所述的光刻设备，其中所述图案形成装置的所述第一表面包括掩模版背面，并且所述图案形成装置的所述第二表面包括成像侧。

4.根据权利要求2所述的光刻设备，其中：

所述图案形成装置处置设备还被配置为将所述图案形成装置的所述第一表面与所述夹持装置分开；并且

所述支撑结构中的所述夹紧界面的所述一个或多个真空焊盘被配置为将第二空气流施加到所述图案形成装置。

5.根据权利要求4所述的光刻设备，其中所述第一空气流和第二空气流包括极净干燥空气(XCDA)和/或其中所述第一空气流和第二空气流分别垂直于所述图案形成装置的所述第一表面和第二表面。

6.一种图案形成装置支撑结构，包括：

图案化区域，其中图案形成装置被定位在所述图案化区域中；以及

两个夹紧界面，被布置在所述图案化区域的平行侧，所述夹紧界面分别包括一个或多个真空焊盘，

其中所述图案形成装置的两个相对边缘与所述两个夹紧界面相邻，并且

其中所述一个或多个真空焊盘被配置为将空气流施加到所述图案形成装置。

7.根据权利要求6所述的图案形成装置支撑结构，还包括：

温度传感器，被配置为确定所述图案形成装置的温度和/或其中所述图案形成装置使用图案形成装置处置设备被定位在所述图案化区域中。

8.根据权利要求7所述的图案形成装置支撑结构，其中所述一个或多个真空焊盘被配置为响应于所述温度传感器确定所述温度的值大于预定最大阈值或者小于预定最小阈值，则将所述空气流施加到所述图案形成装置，和/或

其中所述一个或多个真空焊盘被配置为施加所述空气流，直到所述温度传感器确定所述温度是小于或等于预定最大阈值并且大于或等于预定最小阈值的值为止。

9.根据权利要求6所述的图案形成装置支撑结构，其中所述空气流包括极净干燥空气(XCDA)和/或其中所述空气流垂直于所述图案形成装置的表面。

10.一种热调节图案形成装置的方法，所述方法包括：

将所述图案形成装置的第一表面定位在图案形成装置处置设备的夹持装置下方，其中所述图案形成装置被耦接至所述夹持装置；

使用所述夹持装置中的多个气动管线将第一空气流施加到所述图案形成装置；

将所述图案形成装置的第二表面定位在图案形成装置支撑结构的图案化区域中，其中所述图案形成装置支撑结构包括被布置在所述图案化区域的平行侧的两个夹紧界面，所述夹紧界面分别包括一个或多个真空焊盘；

将所述图案形成装置的所述第一表面与所述夹持装置分开；以及

使用所述夹紧界面中的所述一个或多个真空焊盘将第二空气流施加到所述图案形成装置，其中所述第一空气流和第二空气流提供所述图案形成装置的热调节。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

在定位所述图案形成装置的所述第一表面之前，使用所述图案形成装置处置设备的塔台从包括掩模版库的存储位置取回所述图案形成装置。

12.根据权利要求11所述的方法，其中定位所述图案形成装置的所述第二表面包括：旋转所述图案形成装置处置设备的所述塔台，使得所述夹持装置将图案形成装置的所述第二表面定位在所述图案形成装置支撑结构处。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一空气流和第二空气流包括极净干燥空气(XCDA)和/或其中所述第一空气流和第二空气流分别垂直于所述图案形成装置的所述第一表面和第二表面。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述图案形成装置的所述第一表面包括掩模版背面，并且所述图案形成装置的所述第二表面包括成像侧。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：

使用所述图案形成装置支撑结构中的温度传感器来确定所述图案形成装置的温度；以及

响应于所述温度传感器确定所述图案形成装置的所述温度的值大于预定最大阈值或小于预定最小阈值，将所述第二空气流施加到所述图案形成装置。

Images