KR20190025712A - 기판 홀더 및 기판 홀더의 제조 방법 - Google Patents

기판 홀더 및 기판 홀더의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

기판 홀더, 기판 홀더를 제조하는 방법, 기판 홀더를 포함하는 리소그래피 장치, 및 이러한 리소그래피 장치를 이용하여 디바이스를 제조하는 방법이 제시된다. 일 구현예로서, 리소그래피 장치에 사용되기 위한 기판 홀더가 제시된다. 기판 홀더는 기판을 지지한다. 기판 홀더는 본체를 포함한다. 본체는 본체 표면을 가진다. 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼이 제공된다. 각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가진다. 각각의 버얼의 말단 표면은 기판과 결합한다. 버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지한다. 탄소계 재료 층이 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역에 제공된다. 탄소계 재료 층은 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 밖의 본체 표면의 부분보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공한다. 탄소계 재료 층은 적어도 하나의 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮는다. 대안으로서, 탄소계 재료 층은 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 적어도 일부 및 말단 표면을 덮는다.

Description

기판 홀더 및 기판 홀더의 제조 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2016년 7월 6일자로 출원된 EP 출원 제16178099.4호에 대해 우선권을 주장하며, 이러한 문헌의 내용은 원용에 의해 전체적으로 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 기판 홀더 및 기판 홀더의 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 일반적으로 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용하는 기기이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어, 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 그러한 경우, 마스크 또는 레티클이라고도 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층상에 형성될 회로 패턴을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟부(예를 들어, 다이의 일부, 하나의 다이 또는 수 개의 다이를 포함) 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 전형적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응 재료(레지스트)의 층 상으로의 이미징을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 종래의 리소그래피 장치는, 전체 패턴을 한번에 타겟부 상에 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스테퍼와, 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 방사선 빔을 통해 패턴을 스캐닝함과 동시에 이러한 방향에 평행 또는 반평행으로 기판을 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 패턴을 기판 상에 임프린트함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사하는 것도 가능하다.
패터닝 디바이스로부터 패턴을 전사할 때, 리소그래피 장치의 기판 홀더 상에 기판이 고정된다. 기판 홀더는 통상적으로 기판을 지지하는 복수의 버얼을 갖는다. 기판과 접촉하는 버얼의 전체 면적은 기판의 전체 면적에 비해 작다. 따라서, 기판 홀더 또는 기판의 표면 상에 랜덤하게 위치되는 오염 입자가 버얼과 기판 사이에 포획될 가능성이 작다. 또한, 기판 홀더의 제조에 있어서, 큰 표면이 정확히 평탄하게 만들어질 수 있는 것보다 버얼의 상단부가 더 정확히 동일 평면으로 만들어질 수 있다.
노광에 대비하여 기판이 먼저 기판 홀더 상에 로딩될 때, 기판은 3개의 위치에서 기판을 유지하는 소위 e-핀에 의해 지지된다. 기판이 e-핀에 의해 유지되는 동안, 자체 무게로 인해 기판이 뒤틀릴 것이다(예컨대, 위에서 볼 때 볼록하게 됨). 기판 홀더 상에 기판을 로딩하기 위해, e-핀은 기판 홀더의 버얼에 의해 기판이 지지되도록 후퇴된다. 기판이 기판 홀더의 버얼 상으로 하강됨에 따라, 기판은 예를 들어 중심 부근 등의 다른 장소에 앞서 에지 부근 등의 몇몇 장소에서 먼저 접촉할 것이다. 버얼과 기판의 하부 표면 사이의 마찰에 의해 기판이 평탄한 무응력 상태로 완전히 이완되지 못할 수 있다.
기판의 강성으로 인해, e-핀 상에 지지될 때 기판의 무게로 인한 곡률은 상대적으로 작다. 또한, 기판이 기판 홀더의 버얼 상에 있을 때 약간의 이완이 발생한다. 그럼에도 불구하고, 잔여 곡률은 바람직하지 않은 오버레이 오차를 유발하기에 충분할 수 있다. 나아가, 기판이 e-핀 상에 지지되기 전에도 평탄하지 않을 수 있고(예를 들어, 뒤틀릴 수 있고), 이는 오차를 증가시킬 것이다.
예를 들어 오버레이 오차를 줄일 수 있는 개선된 기판 홀더를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따르면 리소그래피 장치에 사용되고 기판을 지지하도록 구성되는 기판 홀더가 제공되는데, 이러한 기판 홀더는:
본체 표면을 갖는 본체; 및
본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하고,
각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며,
버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성되며,
탄소계 재료 층이 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역에 제공되고, 탄소계 재료 층은 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 밖의 본체 표면의 부분보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며,
탄소계 재료 층은 적어도 하나의 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 탄소계 재료 층은 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 적어도 일부 및 말단 표면을 덮는다.
본 발명의 일 양태에 따르면 기판 홀더를 제조하는 방법이 제공되는데, 이러한 방법은:
본체 표면을 갖는 본체 및 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 구비하는 기판 홀더 블랭크를 제공하는 단계 ― 각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며, 버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성됨 ―;
탄소계 재료의 복수의 분리된 영역에 탄소계 재료 층을 제공하는 단계 ― 탄소계 재료 층은 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 밖의 본체 표면의 부분보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며, 복수의 분리된 영역은, 탄소계 재료 층이 적어도 하나의 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 탄소계 재료 층이 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 일부 및 말단 표면을 덮도록 위치됨 ―
를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면 리소그래피 장치에 사용되고 기판을 지지하도록 구성되는 기판 홀더가 제공되는데, 이러한 기판 홀더는:
본체 표면을 갖는 본체; 및
본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하고,
각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며,
버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성되며,
탄소계 재료의 연속된 층이 제공되며, 연속된 층은 제1 두께를 각각 가지는 복수의 제1 영역과 제2 두께를 가지는 적어도 하나의 제2 영역을 포함하고, 탄소계 재료는 본체 표면보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며,
복수의 제1 영역은 함께, 적어도 하나의 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 적어도 일부 및 말단 표면을 덮고,
제1 두께는 제2 두께보다 크다.
이제 본 발명의 실시예에 관해, 대응하는 도면 부호가 상응하는 부분을 나타내는 첨부된 개략적인 도면을 참조로 하여 단지 예시의 목적으로 설명할 것이다.
도 1은 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 기판 홀더를 평면도로 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 기판 홀더의 버얼의 단면을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 기판 홀더를 제조하는 방법을 도시한다.
도 5는 다이아몬드형 탄소(diamond-like carbon)로 코팅하기 이전의 기판 홀더 상의 위치에 따른 평탄도의 변화를 보여주는 실험 데이터의 3가지 상이한 플롯을 상단에서 하단으로 도시한다: (상단) 전역의 클램핑된 형상에서의 편차; (중간) 기판 홀더 평탄도의 오버레이 교정불가능한 성분; (하단) 기판 홀더 평탄도의 포커스 교정불가능한 성분.
도 6은 다이아몬드형 탄소의 단일한 연속된 층으로 코팅한 후 기판 홀더 상의 위치에 따른 평탄도의 변화를 보여주는 실험 데이터의 3가지 상이한 플롯을 상단에서 하단으로 도시한다: (상단) 전역의 클램핑된 형상에서의 편차; (중간) 기판 홀더 평탄도의 오버레이 교정불가능한 성분; 기판 홀더 평탄도의 포커스 교정불가능한 성분.
도 7은 기판 홀더에 다이아몬드형 코팅의 복수의 분리된 영역이 제공된 후 기판 홀더 상의 위치에 따른 평탄도의 변화를 보여주는 실험 데이터의 3가지 상이한 플롯을 상단에서 하단으로 도시한다: (상단) 전역의 클램핑된 형상에서의 편차; (중간) 기판 홀더 평탄도의 오버레이 교정불가능한 성분; (하단) 기판 홀더 평탄도의 포커스 교정불가능한 성분.
도 8은 대안적인 실시예에 따른 기판 홀더의 버얼의 단면을 도시한다.
도 1은 일 실시예의 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 장치는 다음을 포함한다:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 특정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치설정하도록 구성된 제1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 특정 파라미터들에 따라 예컨대 기판(W)의 테이블의 표면을 정확히 위치설정하도록 구성된 제2 위치설정기(PW)에 연결된 지지 테이블, 예를 들어 하나 이상의 센서를 지지하기 위한 센서 테이블 또는 기판(예컨대, 레지스트 코팅된 생산 기판)(W)을 유지하도록 구성된 기판 지지 장치(60); 및
- 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 다이의 일부, 하나의 다이 또는 그 이상의 다이를 포함) 상에 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절형 투영 렌즈 시스템)(PS).
조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위해 굴절형, 반사형, 자기형, 전자기형, 정전기형 또는 기타 다른 유형의 광학 컴포넌트 또는 이들의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 배향, 리소그래피 장치의 설계, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 기계식, 진공식, 정전식 또는 다른 클램핑 기술을 사용하여 패터닝 디바이스(MA)를 유지할 수 있다. 지지 구조체(MT)는 필요에 따라 고정되거나 이동할 수 있는, 예를 들어 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있도록 보장할 수 있다. 본 명세서에서 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 예를 들어 기판(W)의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 패턴이 위상-시프팅 피처 또는 소위 어시스트 피처를 포함하는 경우, 기판(W)의 타겟부에서의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수 있다는 점에 주목해야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성되는 디바이스의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스(MA)는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예는 마스크, 프로그램 가능한 미러 어레이 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 잘 알려져 있으며 바이너리, 교번 위상 시프트 및 감쇠 위상 시프트와 같은 마스크 유형은 물론 다양한 하이브리드 마스크 유형을 포함한다. 프로그램 가능한 미러 어레이의 예는 입사하는 방사선 빔을 다양한 방향으로 반사시키도록 각각 개별적으로 기울어질 수 있는 작은 미러의 매트릭스 배열을 채용한다. 기울어진 미러는 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용된 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 적합하거나 액침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대해 적합한 것으로서, 굴절형, 반사형, 반사굴절형, 자기형, 전자기형 및 정전기형 광학 시스템 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형의 투영 시스템을 포괄하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
도시된 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형(예를 들어, 투과형 마스크를 채택)이다. 대안적으로, 리소그래피 장치는 반사형(예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 유형의 프로그램 가능한 미러 어레이를 채택하거나, 반사형 마스크를 채택)일 수 있다.
리소그래피 장치는 둘 이상의 테이블(또는 스테이지 또는 지지체), 예를 들면 둘 이상의 기판 테이블 또는 하나 이상의 기판 테이블과 하나 이상의 센서 또는 측정 테이블의 조합을 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기기에서는 다수의 테이블을 병렬적으로 사용할 수 있으며, 또는 하나 이상의 다른 테이블을 노광용으로 사용하면서 하나 이상의 테이블 상에서 준비 단계를 수행할 수 있다. 리소그래피 장치는 기판, 센서 및 측정 테이블과 유사한 방식으로 병렬적으로 사용될 수 있는 둘 이상의 패터닝 디바이스 테이블(또는 스테이지 또는 지지체)을 가질 수 있다. 리소그래피 장치는 노광 전에 생산 기판을 특성화하기 위한 다양한 센서가 있는 측정 스테이션 및 노광이 지시되는 노광 스테이션을 갖는 유형일 수 있다.
리소그래피 장치는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 액침 공간(11)을 채우기 위해, 기판(W)의 적어도 일부가 비교적 높은 굴절률을 갖는 액침액, 예를 들어 초순수(UPW) 등의 물에 의해 덮일 수 있는 유형일 수 있다. 또한, 액침액은 리소그래피 장치의 다른 공간, 예를 들어, 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS) 사이에 적용될 수 있다. 액침 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "액침"이라는 용어는 기판(W)과 같은 구조체가 액침액에 잠겨야 함을 의미하는 것이 아니라 오히려 "액침"이란 액침액이 노광 중에 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 위치됨을 의미한다. 투영 시스템(PS)으로부터 기판(W)으로의 패터닝된 방사선 빔(B)의 경로는 전체적으로 액침액을 통과한다. 투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소와 기판(W) 사이에 액침액을 제공하기 위한 배열에서, 액체 한정 구조체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소(100)와 투영 시스템(PS)에 대면하는 스테이지 또는 테이블의 대향 표면 사이의 액침 공간의 경계의 적어도 일부를 따라 연장된다.
도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수광한다. 예를 들어, 방사선 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별개의 개체일 수 있다. 그러한 경우에, 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 여겨지지 않으며, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로 방사선 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 이와 다른 경우, 예를 들어 방사선 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부분일 수 있다. 방사선 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로 지칭될 수 있다.
조명기(IL)는 방사선 빔(B)의 각도 세기 분포를 조정하기 위한 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기(IL)의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외측 반경 및/또는 내측 반경 치수(일반적으로 각각 외측-s 및 내측-s로 지칭됨)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(IN) 및 집광기(CO)와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 방사선 빔(B)의 단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다. 소스(SO)와 유사하게, 조명기(IL)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 여겨질 수도 있고 여겨지지 않을 수도 있다. 예를 들어, 조명기(IL)는 리소그래피 장치의 통합된 부분일 수 있거나 또는 리소그래피 장치와 별개의 개체일 수 있다. 후자의 경우에, 리소그래피 장치는 조명기(IL)가 그 위에 장착될 수 있도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 조명기(IL)는 분리 가능하고 별도로 제공될 수 있다(예를 들어, 리소그래피 장치 제조자 또는 다른 공급자에 의해).
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT)) 상에 유지되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크(MA)) 상에 입사되고, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 거친 후에, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하게 되며, 투영 시스템(PS)은 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 빔을 포커싱한다. 제2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 지지 장치(60)는 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 다양한 타겟부(C)를 위치설정하도록 정확하게 이동될 수 있다.
마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에는 명확히 도시되지는 않음)가, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적 회수 후에, 또는 스캔 중에, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치설정하는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은 제1 위치설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(개략적 위치설정) 및 숏-스트로크 모듈(미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있다. 유사하게, 기판 지지 장치(60)의 이동은 제2 위치설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 사용하여 실현될 수 있다.
(스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 숏-스트로크 액츄에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크(P1, P2)가 전용화된 타겟부를 점유하지만, 이들은 타겟부(C) 사이의 공간에 위치할 수도 있다(이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)로 알려져 있다). 유사하게, 둘 이상의 다이가 패터닝 디바이스(MA) 상에 제공되는 상황에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크(M1, M2)는 다이 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 하나로 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 방사선 빔(B)에 부여된 전체 패턴이 한번에 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 지지 구조체(MT) 및 기판 지지 장치(60)는 실질적으로 정지 상태로 유지된다(단일 정적 노광). 그 다음, 기판 지지 장치(60)는 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광으로 이미징된 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서는, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 지지 구조체(MT) 및 기판 지지 장치(60)는 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 지지 장치(60)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 배율(축소율) 및 이미지 반전 특성에 의해 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광에서 타겟부(C)의 (비-스캐닝 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이 (및 노광 필드의 크기)는 타겟부(C)의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서 지지 구조체(MT)는 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 유지하면서 실질적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 지지 장치(60)가 이동 또는 스캐닝된다. 이러한 모드에서는, 일반적으로 펄스형 방사선 소스가 채용되고, 프로그램 가능 패터닝 디바이스는 기판 지지 장치(60)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 중에 연속적인 방사선 펄스 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이러한 동작 모드는 상술한 바와 같은 유형의 프로그램 가능한 미러 어레이 등의 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형 또는 완전히 다른 사용 모드들이 또한 채용될 수 있다.
제어기(500)는 리소그래피 장치의 전체 동작을 제어하고, 특히 후술하는 동작 프로세스를 수행한다. 제어기(500)는 중앙 처리 장치, 휘발성 및 비휘발성 저장 수단, 키보드 및 스크린과 같은 하나 이상의 입력 및 출력 디바이스, 하나 이상의 네트워크 연결 및 리소그래피 장치의 다양한 부분들에 대한 하나 이상의 인터페이스를 포함하는 적절하게 프로그래밍된 범용 컴퓨터로서 구현될 수 있다. 제어 컴퓨터와 리소그래피 장치 사이의 일대일 관계는 필요하지 않다는 점을 이해할 것이다. 하나의 컴퓨터는 다수의 리소그래피 장치를 제어할 수 있다. 하나의 리소그래피 장치를 제어하기 위해 다수의 네트워크 컴퓨터가 사용될 수 있다. 또한, 제어기(500)는 리소그래피 장치가 일부를 형성하는 리소셀 또는 클러스터 내의 하나 이상의 관련 공정 디바이스 및 기판 처리 디바이스를 제어하도록 구성될 수 있다. 제어기(500)는 또한 리소셀 또는 클러스터의 감독 제어 시스템 및/또는 팹의 전체 제어 시스템에 종속되도록 구성될 수 있다.
기판 지지 장치(60)는 기판 홀더(WT)를 포함한다. 기판(W)은 노광 중에 통상적으로 기판 홀더(WT)에 클램핑된다. 두 가지 클램핑 기술이 일반적으로 사용된다. 진공-클램핑에서는, 예를 들어 기판 홀더(WT)와 기판(W) 사이의 공간을 기판(W) 위의 고압보다 낮은 과소 압력(under-pressure)에 연결함으로써 기판(W)에 걸쳐 압력 차가 설정된다. 이러한 압력 차에 의해 기판(W)을 기판 홀더(WT)에 유지하는 힘이 발생한다. 정전식 클램핑에서는, 기판(W)과 기판 홀더(WT) 사이에 힘을 가하기 위해 정전기력이 사용된다. 이를 달성하기 위한 여러 가지 방법이 알려져 있다. 일 구성으로, 제1 전극이 기판(W)의 하부 표면 상에 제공되고 제2 전극은 기판 홀더(WT)의 상부 표면 상에 제공된다. 제1 전극과 제2 전극 사이에 전위차가 설정된다. 또 다른 구성으로, 기판 홀더(WT) 상에 2개의 반원형 전극이 제공되고 기판(W) 상에 도전 층이 제공된다. 2개의 반원형 전극과 기판(W) 상의 도전 층이 직렬로 2개의 커패시터처럼 작용하도록 2개의 반원형 전극 사이에 전위차가 인가된다.
노광을 위해 기판 홀더(WT) 상에 기판(W)을 로딩하기 위해, 기판 핸들러 로봇에 의해 기판(W)이 픽업되어 한 세트의 e-핀들 상으로 하강된다. e-핀은 기판 홀더(WT)를 통해 돌출되어 있다. e-핀은 연장 및 후퇴할 수 있도록 작동된다. e-핀은 기판(W)을 파지하기 위해 팁에 흡입 개구가 제공될 수 있다. e-핀은 기판 홀더(WT)의 중심 주위에 이격된 3개의 e-핀을 포함할 수 있다. 일단 e-핀 상에 기판(W)이 정착되면, e-핀이 후퇴하여 기판 홀더(WT)의 버얼에 의해 기판(W)이 지지된다. 기판(W)이 e-핀에 의해 유지되는 동안, 자체 무게로 인해 기판(W)이 뒤틀릴 것이다(예컨대, 위에서 볼 때 볼록하게 됨). 기판(W)이 버얼 상으로 하강됨에 따라, 기판(W)은 예를 들어 기판 홀더(WT)의 중심 부근 등의 다른 장소에 앞서 기판 홀더(WT)의 에지 부근 등의 몇몇 장소에서 먼저 접촉할 것이다. 버얼과 기판(W)의 하부 표면 사이의 마찰에 의해 기판(W)이 평탄한 무응력 상태로 완전히 이완되지 못할 수 있다. 기판(W)이 e-핀 상에 지지될 때 기판(W)의 곡률은 작고 - 기판(W)의 강성으로 인하여 - 기판(W)이 기판 홀더(WT)의 버얼 상에 있을 때 약간의 이완이 발생하더라도, 잔류 곡률은 바람직하지 않은 오버레이 오차를 유발하기에 충분할 수 있다.
다이아몬드형 탄소(DLC)의 층 또는 코팅이 기판 홀더(WT) 상에 제공될 수 있다. 기판 홀더(WT)는 기판 홀더(WT)와 기판(W) 사이의 계면 특성을 개선하기 위해 DLC 층을 구비할 수 있다. 기판 홀더(WT) 상의 DLC 층은 기판 홀더(WT)의 지지 평면에 평행한 방향으로(따라서 기판(W)의 표면에 평행한 방향으로) 마찰을 감소시킨다. DLC의 층은 SiSiC로 이루어진 버얼에 비해 버얼과 기판(W) 사이의 마찰 계수를 약 2 배 감소시킬 수 있다. 이는 기판 홀더(WT) 상에 놓여질 때 기판(W)이 완전히 이완되도록 한다. 이로써 오버레이 오차가 줄어든다. 기판 홀더(WT)를 DLC로 코팅하게 되면 기판 홀더(WT)의 수명을 증가시키는 부가적인 이점을 갖는다. DLC 층의 경도 및 인성은 기판(W)과 물리적으로 접촉할 때 기판 홀더(WT)의 마모를 줄인다.
DLC 층은, 마찰을 감소시키고 (이에 의해 오버레이 오차를 줄이고) 및/또는 기판 홀더(WT)의 마모를 줄이기 위해 기판 홀더(WT) 상에 제공될 수 있는 탄소계 재료 층의 일례이다. 본 발명의 실시예는 특별히 DLC를 참조하여 기술될 것이다. 그러나, 기판 홀더(WT)의 본체보다 낮은 마찰 계수를 갖는 임의의 다른 탄소계 재료가 대안적인 실시예에서 DLC 대신에 또는 추가적으로 사용될 수 있다. 이러한 탄소계 재료는 고체 및/또는 무기 탄소계 재료일 수 있다. 탄소계 재료는 기판 홀더(WT)의 본체보다 마모에 대해 더 높은 내성을 가질 수 있다. 탄소계 재료는 그래핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄소계 재료는: 다이아몬드형 탄소, 그래핀, 흑연, 4면체 비정질 탄소(ta-C), 비정질 탄소(a-C), 텅스텐이 통합된 비정질 탄소(a-C : W), 텅스텐이 통합된 4면체 비정질 탄소(ta-C : W), 수소화 비정질 탄소(a-C : H), 4면체 수소화 비정질 탄소(ta-C : H), 텅스텐이 통합된 수소화 비정질 탄소(a-C : H : W), 텅스텐이 통합된 4면체 수소화 비정질 탄소(ta-C : H : W), 실리콘 도핑을 갖는 수소화 비정질 탄소(a-C : H : Si), 실리콘 도핑을 갖는 4면체 수소화 비정질 탄소(ta-C : H : Si), 불소 도핑을 갖는 수소화 비정질 탄소(a-C : H : F), 불소 도핑을 갖는 4면체 수소화 비정질 탄소(ta-C : H : F), 초나노결정 다이아몬드(UNCD), 다이아몬드, 텅스텐 카바이드, 크롬 카바이드, 티타늄 카바이드, Cr2C / a-C : H, 흑연 / TiC / Ti 합금 및 알루미나에 통합된 다중벽 탄소 나노 튜브(MWCNT)로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 이러한 탄소계 재료는 마모에 대한 높은 내성과 낮은 마찰 특성을 나타낸다. 이하에 설명하는 실시예에서는, 이들 특정 탄소계 재료 중 어느 하나를 DLC 대신에 또는 DLC에 부가하여 사용할 수 있다.
본 발명자들은 기판 홀더(WT) 상에 제공되는 DLC 층 등의 탄소계 재료의 층이 높은 내부 압축 응력을 발생시키는 것을 확인하였다. 이러한 내부 응력은 DLC 등의 탄소계 재료의 생산 공정 및 재료 특성에 기인한다. 예를 들어, DLC 층의 내부 응력은 기판 홀더(WT)의 변형을 초래할 수 있다. 이러한 변형은 기판 홀더(WT)의 휨, 기판 홀더(WT)의 컬링(curling) 또는 기타 다른 변형을 포함할 수 있다. 본 발명자들은 1 ㎛ 두께의 DLC 층으로 코팅된 전형적인 기판 홀더(WT) 상에서 측정을 수행하였고, 2.5 마이크로미터 정도의 전역 피크-밸리 변형을 발견하였다. 이러한 변형은 제2 위치설정기(PW)에 대해 기판(W) 및 기판 홀더(WT)를 클램핑함으로써 부분적으로 억제될 수 있다. 그러나, 기판 홀더(WT)의 외측 에지는 클램프 시스템에 의해 지지되지 않을 수 있다. 따라서, DLC 층의 내부 응력에 기인한 기판 홀더(WT)의 외측 에지의 변형은 억제될 수 없다. 전형적인 기판 홀더(WT) 상의 측정에서, 본 발명자는 이러한 효과가 외측 에지의 150nm 내지 200nm 컬다운(curl down)을 유도한다는 것을 발견했다. 결과적으로, 외측 에지는 리소그래피 장치의 포커스로부터 벗어날 수 있다. 기판 홀더(WT)의 전역 변형을 보상할 수 있는 한 가지 가능성은 DLC 층이 적용된 후에 기판 홀더(WT)의 평탄도를 교정하는 것이다. 그러나 이러한 접근법은 광범위하고 비용이 많이 드는 후처리(post-processing)를 요한다. 이러한 후처리가 적용되더라도, 많은 리소그래피 공정에 대한 평탄도 요건이 충족되지 않을 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 기판 홀더(WT)를 도시한다. 기판 홀더(WT)는 기판(W)을 지지한다. 기판 홀더(WT)는 본체(21)를 포함한다. 본체(21)는 본체 표면(22)을 갖는다. 본체 표면(22)으로부터 돌출되는 복수의 버얼(20)이 제공된다. 각각의 버얼(20)의 말단 표면(20a)은 기판(W)과 결합한다. 버얼(20)의 말단 표면(20a)은 지지 평면에 실질적으로 부합하며 기판(W)을 지지한다. 본체(21) 및 버얼(20)은 실리콘 매트릭스 내에 탄화 규소(SiC) 입자를 갖는 세라믹 재료인 SiSiC로 형성될 수 있다. 대안으로서, 본체(21) 및 버얼(20)은 SiC로 형성될 수 있다.
본체(21)에는 복수의 관통 홀(89)이 형성될 수 있다. 관통 홀(89)은 기판(W)을 받아들이도록 기판 홀더(WT)를 통해 e-핀이 돌출될 수 있게 한다. 관통 홀(89)은 기판(W)과 기판 홀더(WT) 사이의 공간을 배기시킬 수 있다. 기판(W) 위의 공간이 함께 배기되지 않는다면, 기판(W)과 기판 홀더(WT) 사이의 공간의 배기는 클램핑 힘을 제공할 수 있다. 클램핑 힘은 기판(W)을 제 위치에 유지시킨다. EUV 방사선을 사용하는 리소그래피 장치의 경우와 같이, 기판(W) 위의 공간이 또한 배기되는 경우, 정전식 클램프를 형성하도록 전극이 기판 홀더(WT) 상에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 기판 홀더(WT)는 시일(87)을 더 포함한다. 시일(87)은 본체 표면(22)으로부터 돌출될 수 있다. 시일(87)은 시일 단부 표면을 가질 수 있다. 시일(87)은 관통 홀(89)을 둘러싸고 있다. 시일 단부 표면은 관통 홀(89) 둘레에 연속적인 링을 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 시일(87)은 관통 홀(89)을 둘러싸는 임의의 다른 형상을 가질 수 있다. 시일 단부 표면이 버얼(20)의 말단 표면(20a)에 의해 규정되는 실질적으로 평탄한 지지 표면에 부합하도록, 시일(87)의 높이는 버얼(20)의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다. 시일(87)은 기판(W)이 기판 홀더(WT)의 버얼(20) 상에 놓일 때 기판(W)과 접촉할 수 있다. 시일(87)은 관통 홀(89)과 시일(87) 외부의 영역 사이의 유체 연통이 방지되도록 기판(W)과 접촉할 수 있다. 관통 홀(89)에 기판(W) 위의 압력보다 낮은 과소 압력을 가함으로써, 기판(W)은 기판 홀더(WT)에 클램핑될 수 있다. 대안적으로, 시일(87)은 기판(W)과 접촉하지 않도록 버얼(20)의 높이보다 약간 더 짧은 높이를 가질 수 있다. 이러한 시일(87)은 관통 홀(89) 내로의 가스 유동을 감소시켜 과소 압력을 발생시킨다. 선택적으로 또는 대안적으로, 에지 시일(85)이 기판 홀더(WT)의 주변부 근처에 제공될 수 있다. 에지 시일(85)은 기판 홀더(WT)의 외부 둘레의 돌출 리지이다. 에지 시일(85)은 버얼(20)의 높이보다 약간 더 짧은 높이를 가질 수 있고, 클램핑 힘을 제공하도록 기판(W)과 기판 홀더(WT) 사이의 공간으로의 가스 유동을 감소시킨다.
예를 들어 기판 홀더(WT)와 기판(W) 사이의 가스 유동 및/또는 열 전도성을 제어하기 위해 이와 다른 구조체가 제공될 수 있다. 기판 홀더(WT)에는 전자 부품이 제공될 수 있다. 전자 부품은 히터 및 센서를 포함할 수 있다. 히터 및 센서는 기판 홀더(WT) 및 기판(W)의 온도를 제어하는 데 사용될 수 있다.
버얼(20)은 도 3에 확대하여 도시되어 있다. 일 실시예에서, 각각의 버얼(20)은 버얼 측면(20b)과 말단 표면(20a)을 갖는다. 버얼(20)은 높이 h1 가 100 ㎛ 내지 500 ㎛ 범위, 예를 들어 약 150 ㎛일 수 있다. 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 직경 d1 은 100 ㎛ 내지 300 ㎛의 범위, 예컨대 약 200 ㎛ 일 수 있다. 버얼(20)의 피치는 약 0.5 mm 내지 3 mm의 범위, 예를 들어 약 1.5 mm 일 수 있다. 버얼(20)의 피치는 두 개의 인접한 버얼(20)의 중심들 사이의 거리이다. 일 실시예에서, 모든 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 총 면적은 기판(W) 또는 기판 홀더(WT)의 총 면적의 1 % 내지 3 %의 범위 내에 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 버얼(20)은 버얼 측면(20b)이 약간 기울어진 원추형 모양일 수 있다. 일 실시예에서, 버얼 측면(20b)은 수직이거나 오버행(overhang) 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 버얼(20)은 평면상으로 원형이다. 버얼(20)은 원한다면 다른 형상으로 형성될 수도 있다.
일 실시예에서, DLC 층이 제공된다. 다른 실시예에서, DLC 이외의 탄소계 재료의 층이 제공된다. DLC 또는 기타 다른 탄소계 재료의 층이 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)에 제공된다. 일 실시예에서, 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)은 버얼(20)의 말단 표면(20a) 및 버얼 측면(20b)의 일부분을 덮는다. 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)은 오버레이 오차를 감소시키기 위해 버얼(20)의 말단 표면(20a) 상에 제공된다. 실제로, 제조 방법은 버얼(20)의 (버얼 측면(20b)이 아니라) 말단 표면(20a)만이 덮일 수 있을 정도로 그렇게 정밀하지는 않을 수 있다. 버얼(20)의 말단 표면(20a)을 정확히 덮는 것을 목표로 함으로써, 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)이 (표면을 완전하게 덮는 것이 아니라) 말단 표면(20a)과 단순히 중첩될 위험이 있다. 이는 이용 가능한 제조 방법의 부정확성 때문이다. 탄소계 재료(예컨대, DLC)로 버얼 측면(20b)의 적어도 일부를 덮게 되면 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)의 제공에 있어서 부정확성의 여지를 허용하게 된다. 이는 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)을 쉽고 저렴하게 제조할 수 있게 한다. 버얼(20)의 말단 표면(20a)에 추가하여 버얼 측면(20b)의 일부분을 덮는 또 다른 이점은 버얼(20)에 대한 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)의 접착성이 개선된다는 것이다. 이렇게 하면 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)이 버얼(20)에서 분리될 위험이 줄어든다.
다른 실시예에서, 탄소계 재료의 층은 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 (전부가 아니라) 일부분만을 덮는다. 이는, 예를 들어 탄소계 재료가 버얼(20)의 말단 표면(20a) 상의 특정 영역에 보다 용이하게 제공되거나 바람직하게 부착될 수 있다면 유리하다. SiSiC로 형성된 버얼은 실리콘 매트릭스 내에 SiC 입자를 포함한다. 탄소계 재료, 예를 들어 그래핀은 실리콘 매트릭스보다 SiC 입자에 잘 부착될 수 있다. 또한, 탄소계 재료, 예를 들어 그래핀은 실리콘 매트릭스가 아닌 SiC 입자 상에 선택적으로 성장할 수 있다. 탄소계 재료로 덮인 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 부분은 버얼(20)의 말단 표면(20a) 상의 SiC 입자일 수 있다. 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 일부만을 덮게 되면 탄소계 재료의 층을 보다 쉽고 및/또는 저렴하게 제조할 수 있게 된다.
탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 버얼(20)의 말단 표면(20a)에 바로 인접한 버얼 측면(20b)의 부분 상에 제공될 수 있다. 바꾸어 말하면, 버얼 측면(20b)의 부분 상에 제공되는 탄소계 재료(예를 들어, DLC)는 버얼(20)의 말단 표면(20a)을 완전히 둘러쌀 수 있다. 일부 실시예에서, 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)은 버얼 측면(20b), 말단 표면(20a) 및 본체 표면(22)의 일부를 덮는다. 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 버얼 측면(20b)에 바로 인접한 본체 표면(22)의 부분을 덮을 수 있다. 이렇게 되면 이용 가능한 제조 방법을 사용하여 부정확성에 대한 여지를 추가로 늘리게 된다. 따라서 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)의 제조가 더 쉽고 저렴해질 수 있다. 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)의 버얼(20)에 대한 접착성은 더욱 개선된다. 버얼(20)의 말단 표면(20a) 이외의 영역에 탄소계 재료(예를 들어, DLC)를 제공함으로써 이들 영역의 마모에 대한 내성을 더 향상시킬 수 있으며, 이에 의해 기판 홀더의 수명을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 시일(87)의 시일 단부 표면을 덮는다. 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 본체 표면(22)으로부터 돌출되는 임의의 다른 피처의 말단 표면 상에 부가적으로 제공될 수 있다. 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 기판(W)과 접촉할 수 있는 임의의 다른 구성 요소 상에 제공될 수 있다. 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)은 기판 홀더(WT) 상에서의 수동적 물 관리를 향상시키기 위해 본체 표면(22)에 국소적으로 제공될 수 있다. 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 기판 홀더(WT)의 세척을 보다 쉽게 하기 위해 본체 표면(22)에 국소적으로 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 기판 홀더(WT)의 모든 버얼(20) 상에 제공된다. 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)은 본체 표면(22)으로부터 돌출되는 복수의 버얼(20) 각각의 말단 표면(20a)을 덮을 수 있다. 따라서 마찰의 전반적인 감소가 극대화된다. 오버레이 오차가 최소화된다. 그러나, 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)이 특정 버얼(20) 상에만 제공될 수도 있다. 예를 들면, 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)이 기판 홀더(WT)의 중심 영역에 있는 버얼(20) 상에만 제공될 수 있다. 일 실시예로서, 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)은 본체 표면(22)으로부터 돌출되는 복수의 버얼(20) 각각의 버얼 측면(20b)의 적어도 일부를 추가로 덮을 수 있다.
탄소계 재료 층(예컨대, DLC)이 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 복수의 분리되거나 연결해제된 영역(23)에 제공된다. 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)은 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)으로 구성되거나 이들로 이루어질 수 있다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역(23) 중 어느 것도 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역(23) 중 다른 하나에 연결되거나 접촉하지 않는다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)에 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)을 제공함으로써 기판 홀더(WT)에 대한 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 내부 응력의 영향을 감소시킨다. 이는, 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 단일한 연속된 층이 제공되는 경우에 발생할 수 있는 변형에 비하여, 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 내부 응력으로부터 발생하는 기판 홀더(WT)의 전체 변형을 감소시킨다.
버얼(20) 상에 제공되는 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23) 또는 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23) 각각은 실질적으로 동일한 피처 및 치수를 포함할 수 있다. 대안으로서, 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23)은 서로 다를 수 있다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역(23)은 버얼(20)의 말단 표면(20a) 및 버얼 측면(20b)의 일부에 제공될 수 있다. 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23)은 전체 버얼 측면(20b) 및 버얼 측면(20b)에 바로 인접한 본체 표면(22)의 부분(20c)을 덮을 수 있다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 하나 이상의 분리된 영역(23)이 시일(87)의 말단 표면에 제공될 수 있다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 하나 이상의 분리된 영역(23)이 본체 표면(22)으로부터 돌출되는 임의의 다른 피처 상에 제공될 수 있다. 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23)은 평면상으로 볼 때 원형일 수 있다. 대안으로서, 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23)은 다른 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23) 중 하나 이상은 각각, 단일한 버얼(20)(단지 하나의 버얼(20))의 버얼 측면(20b)의 일부 및 말단 표면(20a)을 덮는다. 이는 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역(23)의 측방향 치수를 제한하여, 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 내부 응력으로부터 발생하는 기판 홀더(WT)의 변형을 감소시킨다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역들(23) 각각은 단일한 버얼(20)의 말단 표면(20a)을 덮을 수 있다. 달리 말하면, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역들(23) 각각은 하나의 버얼(20) 상에만 제공될 수 있고 제2의 버얼(20)에는 제공될 수 없다. 버얼(20) 상에 제공되는 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역들(23) 각각은 단일한 버얼(20)의 말단 표면(20a)을 덮을 수 있다. 대안적으로, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23) 중 하나 이상은 각각, 다수의 버얼(20), 예를 들어 인접한 버얼들(20)의 그룹에 제공될 수 있다.
탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23)은, 본체 표면(22)에 수직한 방향으로 보았을 때, 최소 측방향 치수 또는 직경 d2가 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 직경 d1 보다 크다. 일 실시예에서, 단일한 버얼(20)의 버얼 측면(20b) 중 일부 및 말단 표면(20a)을 덮는 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역들(23) 각각은, 본체 표면(22)에 수직한 방향으로 보았을 때, 최대 측방향 치수 또는 직경 d2이 버얼(20)의 중심과 가장 가까운 다른 버얼(20)의 중심 사이의 거리보다 작다. 버얼(20) 상에 제공되는 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역(23)은 버얼(20)의 중심과 가장 가까운 다른 버얼(20)의 중심 사이의 중간 지점까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23)은, 평면상에서 볼 때, 직경 d2 또는 평균 측방향 치수가 100 ㎛ 내지 2 ㎜, 바람직하게는 200 ㎛ 내지 500 ㎛ 범위이다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역(23)의 측방향 치수를 제한함으로써 기판 홀더(WT)의 변형이 감소된다.
일 실시예에서, 탄소계 재료 층은 DLC 층을 포함하고 0.5㎛ 내지 1.5㎛ 범위의 두께를 갖는다. 이와 같이, DLC의 층을 구성하는 DLC의 분리된 영역(23)은 두께 t1 이 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 범위이다. 0.5 ㎛의 최소 두께는, 예를 들어 DLC 층의 상부 표면의 평탄도를 향상시키기 위해, 증착 후에 DLC 층이 처리될 수 있게 한다. 후처리를 통해 DLC 층의 상부 표면이 지지 평면(SP)에 정확히 부합될 수 있다. 0.5㎛의 최소 두께는 또한, 국소적인 작은 함몰부 또는 돌출부가 평탄화될 수 있게 한다. 1.5㎛의 최대 두께는 DLC 층의 내부 압축 응력이 낮게 유지되도록 한다. 다른 실시예에서 탄소계 재료 층은 DLC 층과는 다른 탄소계 재료를 포함하고 이는 또한 0.5㎛ 내지 1.5㎛ 범위의 두께를 갖는다. 이것은 DLC와 관련하여 기술 된 것과 동일한 이점을 제공할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 탄소계 재료의 일례인 DLC의 더 얇은 층이 제공되며, 선택적으로 DLC 층 아래에 놓여 있는 표면을 실질적으로 따르도록 충분히 얇다. 일 실시예에서 DLC 층은 30 nm 내지 200 nm 범위의 두께를 갖는다. 이러한 경우, DLC의 층을 구성하는 DLC의 분리된 영역(23)은 두께 t1 이 30 nm 내지 200 nm 범위이다. 이와 같이 DLC의 얇은 층을 제공하면 DLC 층의 내부 압축 응력이 더욱 감소한다. 다른 탄소계 재료의 층 또한 30nm 내지 200nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 이것은 탄소계 재료 층의 내부 압축 응력을 더욱 감소시킨다.
탄소계 재료의 층의 일례인 DLC 층의 정확한 조성은, 원하는 특성(예컨대, 비정질 수소화 탄소, a : C-H 또는 4면체 비정질 탄소, ta-C 내의 수소 함량)을 얻도록 선택될 수 있다. 바람직한 특성은, 예를 들어 본체(21)의 재료에 대한 접착성, 기계적 강도, 견고성 및 기판(W)에 대한 마찰 계수 등을 포함할 수 있다. DLC의 층에 포함될 수 있는 적합한 첨가제는 실리콘, 산소, 질소, 몰리브덴 및 불소를 포함한다. 기판 홀더(WT)의 본체(21) 및 버얼(20)이 SiSiC 또는 SiC로 형성되면, DLC 층에 실리콘을 포함함으로써 기판 홀더(WT)에 대한 접착성을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서, 접착 촉진 층이 버얼 표면(20a, 20b)과 DLC 층 사이에 제공될 수 있다. DLC 층에 불소를 첨가하면 마찰을 더욱 줄일 수 있다. 이와 다른 탄소계 재료로 만들어진 층의 정확한 조성이 또한, 그러한 바람직한 특성을 달성하도록 선택될 수 있다.
일 실시예에서 DLC 층은, DLC 층이 없지만 다른 측면에서는 유사한 SiSiC의 기판 홀더(WT)와 비교하여, 기판 홀더(WT)와 기판(W) 사이의 마찰을 약 2 배 감소시킨다. 일 실시예에서, 견인력에 대한 수직 항력의 비율로서 정의되는 마찰 계수는 약 0.1 일 수 있다. 마찰 계수는 기판 홀더(WT) 상에 기판(W)의 조각을 놓고 기판 홀더(WT)를 가로질러 기판(W)을 드래그하는데 필요한 힘을 측정함으로써 측정될 수 있다. 수직 항력은 바람직하게는 mN 정도이며, 기판(W) 조각의 무게, 기판(W) 상에 놓이는 추가 중량 또는 기판에 걸친 압력 차를 통해 제공될 수 있다. 주변 습도는 마찰 계수 측정에 영향을 미칠 수 있으므로 측정은 30° 내지 70°의 상대 습도 RH에서 수행하는 것이 바람직하다. 다른 탄소계 재료 또한 기판 홀더(WT)와 기판(W) 사이의 마찰을 상당히 감소시킬 수 있다.
DLC 층의 추가적인 장점은 DLC가 SiSiC보다 강성이 낮다는 것이다. 일 실시예에서, DLC 층은 순수 SiSiC보다 약 70 % 낮은 강성(stiffness)을 갖는다. DLC의 높은 경도와 조합되어 이러한 DLC의 줄어든 강성은 기판 홀더(WT)의 마모에 대한 내성을 향상시킬 수 있다. 이와 다른 탄소계 재료 또한 기판 홀더(WT)의 마모에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)은 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 이전에 증착된 층으로부터 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 영역을 선택적으로 제거함으로써 형성된다. 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)을 단일의 연속적인 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)으로부터 형성함으로써, 탄소계 재료의 분리된 영역(23) 각각의 두께 및 특성이 일정해진다. 이는, 버얼(20)의 말단 표면(20a) 상의 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)의 상부 표면이 실질적으로 평탄한 지지 평면(SP)에 부합하도록 보장한다.
도 4는 일 실시예에 따른 기판 홀더(WT)를 제조하는 방법을 도시한다. 제1 단계(S1)에서, 기판 홀더 블랭크 또는 템플릿이 제공된다. 기판 홀더 블랭크는 SiSiC로 제조될 수 있다. 기판 홀더 블랭크는 본체(21)를 갖는다. 본체(21)는 본체 표면(22)을 갖는다. 기판 홀더 블랭크는 본체 표면(22)으로부터 돌출되는 복수의 버얼(20)을 갖는다. 각각의 버얼(20)은 버얼 측면(20b)과 말단 표면(20a)을 갖는다. 버얼(20)의 말단 표면(20a)은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판(W)을 지지한다. 각각의 버얼(20)의 말단 표면(20a)은 기판(W)과 결합한다. 대안적으로, 기판 홀더 블랭크는 공지된 제조 방법을 사용하여 제1 단계에서 제조될 수 있다.
방법은, 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)을 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)에 제공하는 단계를 더 포함한다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)은, 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)이 버얼(20)의 말단 표면(20a) 및 버얼 측면(20b)의 일부를 덮도록 위치된다.
일 실시예에서, 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 본체 표면(22) 및 복수의 버얼(20) 상에 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 단일한 연속된 층을 제공(S2)함으로써 제공된다. 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 연속된 층이 특정 버얼(20)에만, 예를 들면 기판 홀더(WT)의 중심 영역에 있는 버얼(20)에만 제공(S2)되는 것도 가능하다. 대안으로서, 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 연속된 층이 기판 홀더(WT)의 전체에 제공(S2)될 수도 있다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 연속된 층은 예를 들어, 플라즈마 증착 공정을 사용하여 기판 홀더(WT)에 제공될 수 있다.
다음으로, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 영역이 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 연속된 층으로부터 선택적으로 제거되어(S3), 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)을 형성하게 된다. 즉, 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 연속된 층이 패턴화, 구조화 또는 차단된다. 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)은 전술한 바와 같은 피처 및 특성을 가질 수 있다. 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 선택적 제거(S3)는, 마스크(예를 들어, 포토레지스트 또는 금속으로 이루어짐)를 통한 에칭 또는 연마 샌드 블라스팅(abrasive sand blasting)에 의해 또는 전기-방전 가공에 의해 달성될 수 있지만, 이들 방법으로 제한되는 것은 아니다.
대안적인 실시예에서 단계(S2 및 S3)는, 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)이 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23) 이외의 영역 상에 형성되는 것을 방지하면서 탄소계 재료 층(예를 들어, DLC)이 제공됨으로써 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)을 형성하게 되는 처리에 의해 대체된다. 예를 들어, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23) 이외의 영역은 탄소계 재료의 층(예를 들어, DLC)의 증착 동안 마스킹될 수 있다.
선택적인 추가 단계(S4)에서, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역(23)은 후처리될 수 있다. 후처리는, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 분리된 영역(23)의 상부 표면이 원하는 평탄성을 가지며 지지 평면(SP)에 정확하게 부합하도록 보장하기 위해 사용될 수 있다. 후처리 단계(S3)는, 예를 들어 레이저 절삭, 이온 에칭 또는 IBF(이온 빔 가공)에 의한 재료의 선택적 제거를 수반할 수 있다. 후처리 후에, 기판 홀더(WT)는 테스트되고(S5), 필요하다면 예를 들어 산소 플라즈마 처리 또는 기계적 연마를 사용하여 재작업될 수 있다.
먼저 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 단일한 연속된 층을 제공(S2)하는 이점은, 이러한 층이 매우 균일하게 증착될 수 있어 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 연속된 층 전체에 일정한 두께와 내부 구조를 유도하게 된다는 것이다. 결과적으로, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 선택적 제거(S3) 또는 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 연속된 층의 패터닝 후에, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 나머지 분리된 영역(23) 은 모두 실질적으로 동일한 특성 및 두께를 가진다. 이는 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23)의 상부 표면이 모두 동일한 실질적으로 평탄한 지지 평면(SP)에 부합하도록 보장한다. 이는 후처리의 요건을 최소화한다.
대안적으로, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)가 기판 홀더(WT)에 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 복수의 분리된 영역(23)에 제공되도록, 탄소계 재료(예를 들어, DLC)를 마스크를 통해 블랭크 또는 템플릿 상에 증착함으로써 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 분리된 영역(23)이 형성될 수 있다. 마스크는 재사용가능할 수 있다. 선택적으로, 마스크는 예를 들어 포토레지스트 또는 금속의 희생 층으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 기판(W) 상으로 이미지를 투영하는 리소그래피 장치가 제공된다. 리소그래피 장치는 전술한 바와 같은 기판 홀더(WT)를 포함한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 패터닝 디바이스(MA)를 지지하도록 구성된 지지 구조체(MT)를 더 포함한다. 투영 시스템(PS)은 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된 빔을 기판(W) 상으로 투영한다. 클램프 시스템은 기판(W)을 기판 홀더(WT)에 클램핑한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치를 사용하여 디바이스를 제조하는 방법이 제공된다. 리소그래피 장치는 전술한 바와 같은 기판 홀더(WT) 및 기판 홀더(WT)에 기판(W)을 클램핑하기 위한 클램프 시스템을 갖는다. 이러한 방법은 기판 홀더(WT) 상에 기판(W)을 로딩하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 기판(W)의 변형이 이완되도록 하는 단계를 더 포함한다. 방법은 클램프 시스템을 결합시키는 단계를 더 포함한다. 방법은 패턴을 기판(W) 상에 노광하는 단계를 더 포함한다.
클램프를 결합하기 전에 기판(W)의 변형이 이완되도록 함으로써, 오버레이 오차가 최소화될 수 있다. 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)은 어떠한 지연 없이 이러한 이완이 발생하도록 한다.
도 5 내지 도 7은 DLC의 단일한 연속된 층 대신에 DLC의 분리된 영역(23)을 사용하여 향상된 기판 홀더(WT) 평탄도가 어떻게 얻어지는지를 나타내는 실험 데이터를 도시한다. 각각의 도면은, 3개의 상이한 기준에 따라 기판 홀더(WT)의 평탄도에 있어서의 편차를 보여주는 실험 데이터의 3가지 플롯을 포함한다: (상단) 전역의 클램핑된 형상에서의 편차; (중간) 기판 홀더 평탄도의 오버레이 교정불가능한 성분; (하단) 기판 홀더 평탄도의 포커스 교정불가능한 성분. 상이한 레벨의 편차에 걸친 픽셀의 분포 및 음영 키를 보여주는 막대 그래프가 각 플롯 아래에 제공된다. 도 5 내지 도 7 각각의 상단 플롯에서는, 중앙의 어두운 영역은 비교적 큰 편차를 나타내고, 밝은 회색 영역은 중간 편차를 나타내며, 주변 어두운 영역은 비교적 작은 편차를 나타낸다. 도 5 내지 도 7 각각의 중간 플롯에서는, 대부분의 플롯이 상대적으로 작은 편차에 해당한다(플롯 아래에 제공된 막대 그래프의 피크의 음영에 해당). 도 5 내지 도 7 각각의 하단 플롯에서는, 대부분의 플롯이 상대적으로 작은 편차에 해당하지만(플롯 아래의 막대 그래프의 2개의 피크 영역의 음영에 해당), 어두운 영역은 상대적으로 큰 편차를 나타낸다. 도 5 내지 도 7에서는, DLC의 단일한 연속된 층의 적용이 평탄도로부터 비교적 큰 편차를 유발한다는 점을 알 수 있고, 이는 도 6의 하단 플롯(단일한 연속된 층으로 코팅한 후)을 도 5의 하단 플롯(코팅 이전)과 비교해보면 가장 명확히 드러난다. DLC의 분리된 영역(23)을 제공하도록 DLC의 연속된 층을 구조화하면 평탄도로부터의 편차가 상당히 줄어드는데, 이는 도 6의 하단 플롯(DLC의 단일한 연속된 층으로 코팅한 후)을 도 7의 하단 플롯(DLC의 분리된 영역(23)으로 코팅한 후)과 비교해보면 가장 명확히 드러난다. 도 6의 하단 플롯에 비해 도 7의 하단 플롯에서 훨씬 적은 양의 어두운 영역은 DLC의 분리된 영역(23)이 사용될 때 평탄도가 개선됨을 나타낸다. 이 특별한 실험예에서, DLC의 단일한 연속된 층에서의 높은 내부 응력은 기판 홀더(WT)의 휨과 변형을 유발하고, 여기서는 기판 홀더(WT)의 외측 에지가 기판 홀더(WT)의 중심에 대하여 약 2.3㎛ 내지 2.5㎛만큼 컬다운(curl down)이 생긴다. DLC의 분리된 영역(23)이 제공되는 경우 변형은 상당히 적다. DLC의 분리된 영역(23)이 사용될 때 관찰되는 평탄도의 편차는 DLC를 이용한 임의의 코팅 전에 보이는 편차와 유사하다. 보다 일반적으로, 본 발명자는 1 미크론 정도의 두께를 갖는 DLC의 단일한 연속된 층에서의 내부 응력이 기판 홀더(WT)에서 미크론 규모의 변형을 초래할 수 있다는 점을 실험적으로 발견하였다.
도 3의 실시예에서, 탄소계 재료 층(예컨대, DLC)이 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 복수의 분리되거나 연결해제된 영역(23)에 제공된다. 이들 분리된 영역들(23) 사이에는 탄소계 재료가 제공되지 않는다. 따라서, 기판 홀더(WT)의 본체 표면(22)이 노출된다. 본 발명자들은 기판 홀더(WT)의 후처리 동안, 예를 들어 IBF(이온 빔 가공) 동안, 기판 홀더(WT)의 노출된 SiSiC 또는 SiC 본체 표면(22)으로부터의 재료가 SiOx 또는 SiC 입자로서 스퍼터링될 수 있다는 것을 인식하였다. 이러한 입자는 탄소계 재료 층의 상부에 재증착되어 오염 층을 형성하게 될 수 있다. 이러한 오염 층은 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 표면 조도를 높이고 기판 홀더(WT)와 기판(W) 사이의 마찰을 증가시킨다. 따라서, 이러한 오염 층의 형성을 피하는 것이 바람직하다.
본 발명자들은 도 8에 도시된 바와 같이 탄소계 재료의 연속된 층을 제공함으로써 그러한 오염 층의 형성이 방지되거나 완화될 수 있다는 것을 발견했다. 연속된 층은 복수의 제1 영역(23)을 갖는다. 각각의 제1 영역(23)은 제1 두께 t1(즉, 동일한 두께)를 가진다. 제1 두께 t1 는 각각의 제1 영역(23) 내에서 실질적으로 균일하다. 연속된 층은 제2 두께 t2 를 갖는 적어도 하나의 제2 영역(25)을 더 포함한다. 제1 두께 t1 는 제2 두께 t2 보다 크다.
복수의 제1 영역(23)은 함께, 적어도 하나의 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 일부분만을 덮거나, 적어도 하나의 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 적어도 일부와 버얼 측면(20b)의 적어도 일부를 덮는다. 실시예에서, 제1 영역(23)은 도 3을 참조하여 전술한 탄소계 재료의 분리된 영역(23)과 동일한 크기, 형상 및/또는 위치를 갖는다. 탄소계 재료의 제1 영역(23)은 또한 기판 홀더(WT)의 본체 표면(22)보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하여, 전술한 탄소계 재료의 분리된 영역(23)과 동일한 방식으로 오버레이 오차를 감소시킨다.
제1 영역(23)보다 더 작은 두께를 갖는 적어도 하나의 제2 영역(25)을 제공함으로써, 균일한 두께의 연속된 층에 비해 더 낮은 전체 내부 응력과 동시에 마모에 대한 충분한 내성을 얻는 연속된 층을 제공할 수 있다. 이는, 마모에 대한 내성을 얻기에 충분히 큰 두께가 기판(W)과 접촉하지 않는 영역에서는 필요하지 않기 때문이다. 기판(W)과 접촉하지 않는 영역의 적어도 일부에 더 얇은 제2 영역(25)을 제공하게 되면, 마모 내성에 어떠한 부정적인 영향도 미치지 않으면서 내부 응력을 감소시킨다. 각각의 제2 영역(25)의 단위 면적당 내부 응력은 각각의 제1 영역(23)의 단위 면적당 내부 응력보다 낮다.
도 3을 참조하여 논의한 유형의 실시예와는 달리, (탄소계 재료가 제1 영역(23) 사이에 존재하도록) 탄소계 재료의 연속된 층을 제공함으로써, 기판 홀더(WT)의 본체 표면(22)이 전혀 노출되지 않거나 적어도 더 적은 부분이 노출된다. 이온 빔 가공과 같은 후처리 단계는, 탄소계 재료의 적어도 하나의 제2 영역(25)에 의해 덮인 기판 홀더(WT)의 본체 표면(22)의 영역에 직접 작용할 수 없다. 후처리 동안 탄소계 재료 층 상부의 오염 층의 형성이 방지되거나 또는 감소된다. 적어도 하나의 제2 영역(25)은 복수의 제1 영역(23) 사이의 영역의 전부 또는 실질적으로 전부를 덮을 수 있다. 이는 본체 표면(22)의 어떠한 부분도 기판 홀더(WT)의 후처리에 노출되지 않도록 하여 오염 층의 형성 위험이 최소화되도록 한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 제2 영역(25)은 기판 홀더(WT)의 본체 표면(22) 및 버얼(20) 위에 연속된 층을 형성하도록 제1 영역들(23)을 함께 연결한다. 일 실시예에서, 제1 영역(23) 및 적어도 하나의 제2 영역(25)은 기판 홀더(WT)의 본체 표면(22) 및/또는 버얼(20) 상에 직접 제공된다.
다양한 실시예에서, 탄소계 재료의 제1 두께 t1 은 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛의 범위로 선택된다. 버얼(20) 상부의 탄소계 재료(예컨대, DLC)의 0.5㎛ 이상의 두께는, 마모에 대한 충분한 내성을 제공하고, 후처리 공정(예컨대, 이온 빔 가공 또는 래핑)에서 평탄도를 달성하기 위한 실질적인 여지를 제공하며, 타겟 표면의 신뢰성있는 전체 커버리지를 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 탄소계 재료(예를 들어, DLC)의 1.5㎛의 이하의 두께는, 오버레이 오차에 과도하게 기여하지 않도록 충분히 낮은, 제1 영역(23)의 내부 응력을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
다양한 실시예에서, 탄소계 재료의 제2 두께 t2 은 200 nm 내지 300 nm의 범위로 선택된다. 200 nm 이상의 두께는, 후처리 단계(예를 들어, 이온 빔 가공)가 기판 홀더(WT)의 본체 표면(22)에 침투할 위험을 줄여 오염 층이 형성될 위험을 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 300 nm 미만의 두께는, 기판 홀더(WT)에 작용하는 내부 응력이 기판 홀더(WT)의 과도한 컬다운 및 연관된 오버레이 오차를 회피하기 위해 충분히 감소되도록 보장하기에 효과적인 것으로 밝혀졌다.
도 8의 실시예는 도 4와 관련하여 기술된 방법에 따라 생성될 수 있는데, 다만 단계 S3에서 탄소계 재료가 탄소계 재료의 이전에 증착된 연속된 층의 적어도 하나의 선택된 영역으로부터 (완전히는 아니고) 부분적으로만 제거된다는 차이가 있다. 부분적 제거는 적어도 하나의 선택된 영역에서 탄소계 재료의 두께의 감소를 포함한다. 탄소계 재료가 제거되지 않은 영역은 제1 영역(23)을 형성할 수 있다. 탄소계 재료가 부분적으로 제거된 적어도 하나의 영역은 적어도 하나의 제2 영역(25)을 형성할 수 있다. 부분적 제거는 예를 들어, 마스크(예컨대, 포토레지스트 또는 금속으로 이루어짐)를 통한 에칭 또는 연마 샌드 블라스팅(abrasive sand blasting)에 의해, 전기-방전 가공에 의해, 또는 레이저 절삭에 의해 구현될 수 있다.
대안적으로, 도 8의 실시예는 먼저 탄소계 재료의 얇은 연속된 층(예를 들어, 200 nm 내지 300 nm 범위의 제2 두께와 동일)을 제공함으로써 생성될 수 있다. 그 다음으로, 예를 들어 탄소계 재료가 제1 영역(23) 이외의 다른 영역 상에 형성되는 것을 방지하면서 탄소계 재료를 첨가함으로써, 제1 두께(예를 들어, 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 범위)를 갖는 제1 영역(23)을 형성하도록 더 두꺼운 층이 선택된 영역에 부가될 수 있다. 이는, 예를 들어 증착 동안 마스킹함으로써 달성될 수 있다. 다른 실시예로서, 보다 두꺼운 제1 영역(23)이 제1 단계에서 (예를 들어, 마스킹된 증착에 의해) 선택적으로 형성되고, 적어도 하나의 제2 영역(25)이 후속 단계에서(적어도 하나의 제2 영역(25) 및 제1 영역(23) 양자 모두에 걸쳐) 연속된 얇은 층을 도포함으로써 형성된다.
DLC 이외의 탄소계 재료가 기판 홀더(WT) 상에 제공될 수 있다. DLC의 대안 중 하나는 그래핀이다. 그래핀은 버얼(20)의 말단 표면(20a) 상에서 윤활 및 내마모성 코팅으로서 이용될 수 있다. 따라서, 바람직하지 않은 오버레이 오차의 영향을 감소시키기 위해, 마찰 감소 및 내마모성 코팅으로서 기판 홀더(WT) 상에 그래핀 층이 제공될 수 있다. 그래핀 층은 도 3의 실시예와 관련하여 기술된 바와 같이, 기판 지지부(WT) 상에 그래핀의 복수의 분리된 영역(23)에 제공될 수 있다. 이는 기판 지지체(WT) 상에 고품질의 그래핀을 간단하고 효율적으로 제공할 수 있게 한다. 그래핀 표면의 품질뿐만 아니라 그래핀과 기판 홀더(WT) 사이의 계면의 품질은 그래핀의 마모에 대한 내성과 낮은 마찰 특성에 직접적인 영향을 미친다.
그래핀의 층은 단일 층 그래핀 또는 다층 그래핀을 포함할 수 있다. 단일 층 그래핀의 제공은 기판 홀더(WT)의 마모 및 기판 홀더(WT)와 기판(W) 간의 마찰을 극적으로 감소시키기에 충분하다. 그래핀 층이 기판 홀더(WT)의 버얼(20) 상에 제공됨에 따라, 버얼(20)과 버얼(20)에 의해 지지되는 기판(W) 사이의 직접적인 원자 접촉이 회피되어 높은 마찰 및 마모를 야기하는 화학적 결합이 형성되지 않게 된다. 또한, 그래핀의 낮은 결함 밀도는 기판(W) 또는 기판(W) 상의 유기 오염물에 대한 접착력을 최소화한다. 그래핀 층은 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 임의의 자연적인 불규칙성을 추가로 보완한다. 그래핀은 고유의 낮은 표면 에너지를 가지고 있기 때문에, 버얼(20) 상에서 모세관(또는 물) 브리지의 고정(pinning)에 의해 유발되는 마찰력에 대한 기여도를 최소화한다. 이러한 모세관 브리지는 리소그래피 장치에 사용되는 액침액 또는 공기 중의 수증기로부터 기인할 수 있으며, 기판 홀더(WT)의 마모 속도를 상당히 증가시킬 수 있다. 따라서, 그래핀은 마모 및 기판 홀더(WT) 상의 마모 부스러기의 생성을 효과적으로 감소시키거나 최소화한다. 그래핀은, 마찰 계수를 상당히 감소시키고 기판 홀더(WT)의 마모에 대한 내성을 향상시키는 탄소계 재료의 일례이다.
단일 층 그래핀 대신에 다층 그래핀을 제공하면 그래핀 층의 마모에 대한 내성을 향상시킬 수 있다. 이는 마모가 그래핀과 기판 홀더(WT) 사이의 접촉 계면으로 침투하기 어렵기 때문이다. 이와 같이, 마모는 기판 홀더(WT)에 대한 다층 그래핀의 접착성에 최소한으로만 영향을 미친다.
기판 홀더(WT)에 그래핀 층을 제공하는 방법은, 기판 홀더(WT)를 제공하는 단계와, 기판 홀더(WT)의 적어도 일부를 수소 분위기에 잠기게하고, 방사선 빔(B)을 사용하여 기판 홀더(WT)의 적어도 일부를 조사(irradiating)하는 단계를 포함한다. 조사되는 기판 홀더(WT)의 부분은 도 3의 실시예와 관련하여 논의된 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역(23)에 대응할 수 있다. 이러한 방법은 리소그래피 장치에서 일어날 수 있다. 수소 분위기 및 방사선 빔은 리소그래피 장치에 의해 제공될 수 있다.
기판 홀더(WT)는 SiSiC 또는 SiC로 만들어질 수 있다. SiC로 만들어진 기판 홀더(WT)를 사용하면 기판 홀더(WT) 상에 직접적으로 그래핀을 성장시킬 수 있다. 또한, SiC 기판 홀더(WT)의 균질 구조는 기판 홀더(WT)의 각각의 버얼(20)의 기계적 접촉 특성을 정확히 규정할 수 있게 한다. 그래핀은 예를 들어 고온에서 발생할 수 있는 실리콘 원자의 탈착에 기초하여 SiC 상에 형성될 수 있다. 이와 같이 그래핀은 SiC 기판 홀더(WT)의 벌크 재료로부터 직접 형성될 수 있다. 3개의 SiC 이중층이 하나의 그래핀 층을 형성하는 데 필요하다. 이것은 (6√3x6√3)R30°구조를 갖는 탄소 중간층의 형성에 의해 매개된다. 추가적인 그래핀 층을 형성하면 또한 (6√3x6√3)R30°구조의 형성을 이끌게 된다. 동시에, 첫 번째 (6√3x6√3)R30°구조는 SiC 기판 홀더(WT)에 대한 공유 결합으로부터 해제되고 진정한 그래핀 층으로 변형된다. 이러한 방식으로, 모든 그래핀 층은 기판 홀더(WT)에 대해 동일한 30°회전으로 형성된다.
SiC 기판 홀더(WT) 상의 이러한 그래핀 성장은 리소그래피 장치 내에서 인시튜로 이루어질 수 있다. 기판 홀더(WT)의 선택된 영역 또는 전체 기판 홀더(WT)는, 기판 홀더(WT)가 수소 분위기에 둘러싸여 있는 동안, 리소그래피 장치의 방사선 빔(B)에 노광될 수 있다. 수소 분위기는 분자 수소를 포함한다. 이러한 분자 수소는 방사선 빔(B)과 상호 작용할 때 원자 수소로 해리된다. SiC 기판 홀더(WT)의 실리콘 원자와 원자 수소의 화학적 상호작용은 실란 가스 SiH4의 형성, 따라서 실리콘의 탈착을 유도한다. 실리콘 원자의 탈착 후 기판 홀더(WT)의 상부 층에 잔존하는 탄소 원자는 (6√3x6√3)R30°구조로 재구성되고, 이어서 진정한 그래핀 층을 형성한다. 휘발성 SiH4 는 리소그래피 장치의 진공 장비를 이용하여 리소그래피 장치로부터 즉시 배기될 수 있다.
방사선 빔(B)의 파장은 중요하지 않다. 방사선 빔(B)의 파장은 예를 들어 가시 광선(390 nm 내지 700 nm) 또는 적외선(700 nm 내지 1 mm) 영역에 있을 수 있다. 대안적으로, 약 193nm(DUV), 약 13.5nm(EUV) 및 심지어 더 짧은 파장(BEUV)의 파장이 사용될 수 있으므로, 그래핀 성장의 목적으로 리소그래피 장치의 DUV, EUV 또는 다른 방사선 빔(B)을 사용하는 것이 가능해진다. 방사선 빔(B)은 5nm 내지 1mm 범위의 파장을 가질 수 있다. 바람직하게는 방사선 빔(B)이 10 nm 내지 200 nm 범위의 파장을 갖는다. 이것은 SiC 기판 홀더(WT)의 C 또는 Si의 내측 껍질의 여기를 초래하지 않을 것이다. 이러한 파장의 방사선은 외측 껍질 여기 및 결합 파괴, 또는 가열 중 하나를 유발할 것이다. 이러한 파장의 방사선은 분자 수소를 원자 수소로 효과적으로 해리시킨다. 리소그래피 장치는 EUV 리소그래피 장치 일 수 있으며, EUV 리소그래피 장치의 EUV 방사선 빔(B)은 분자 수소를 해리시키는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 리소그래피 장치는 DUV 리소그래피 장치일 수 있고, DUV 리소그래피 장치의 DUV 방사선 빔(B)는 분자 수소를 해리시키는 데 사용될 수 있다.
수소 분위기의 압력은 중요하지 않다. 압력은 예를 들어 1 Pa 또는 수 Pa 정도, 예컨대 0.5 Pa 내지 10 Pa 범위일 수 있다. 압력은, 예를 들어 약 1Pa의 압력에서 수소 분위기가 제공되도록 리소그래피 장치 내의 압력에 상응할 수 있다. 1 Pa 또는 수 Pa 정도의 압력은 기판 홀더(WT) 상에서 그래핀 성장을 효과적으로 가능하게 하기에 충분하다. 이러한 압력은 리소그래피 장치의 통상적인 리소그래피 처리에 간섭하지 않거나 최소한으로만 간섭할 정도로 충분히 낮다.
그래핀의 원자 수준의 보수를 위해, EUV 리소그래피 장치에서와 같이, 수소 분위기에 대한 그래핀의 노출이 추가로 이용될 수도 있다. 예를 들어 마모로 인해 손상된 그래핀 층은 기계적 응력으로 인해 파열되기 쉽다. 댕글링 결합은 그래핀의 손상 부위에 노출되어 있다. 수소 원자는 이들 댕글링 결합에 결합되어 이를 부동태화시킬 수 있다. 이는 더 긴 기간 동안 마모에 대한 바람직한 내성과 바람직한 마찰 특성을 유지하여 그래핀 층의 수명을 상당히 연장시킬 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어 DUV 리소그래피 장치에 존재하는 수증기 중의 수소는 그래핀 층의 댕글링 결합에 결합되어 이를 부동태화함으로써 그래핀 층의 수명을 연장시킬 수 있다. 이와 같이, EUV 또는 DUV 리소그래피 장치에서 기판 홀더(WT) 상의 그래핀 층은 연장된 시간 동안 바람직한 특성을 유지할 수 있다.
기판 홀더(WT) 상의 그래핀 층은 기판(W)이 기판 홀더(WT) 상에 로딩되고 기판 홀더(WT)로부터 언로딩될 때 마모될 수 있다. 이는 기판 홀더(WT)의 저 마찰 특성을 감소시킨다. 그래핀 층은, 예를 들어 기판 홀더(WT)의 마찰 계수가 소정의 임계 값을 초과하는 경우, 리소그래피 장치 내에서 주기적으로 재생될 수 있다. 그래핀 층은, 예를 들어 단일 기판(W)의 로딩 및 언로딩 후에, 또는 소정 개수의 기판(W)의 로딩 및 언로딩 후에 매번 재생될 수 있다. 그래핀 층의 재생 빈도는 그래핀 층의 마모 속도에 따라 달라진다. 예를 들어 기판 홀더(WT)로부터 기판(W)을 언로딩 한 후, 다음 기판(W)이 기판 홀더(WT) 상에 로딩되기 전에, 기판 홀더(WT)에 어떠한 기판(WT)도 유지되어 있지 않을 때 그래핀 층이 재생된다. 그래핀 층을 제공하는 공정은 어떠한 리소그래피 처리도 일어나지 않는 짧은 시간 간격을 필요로 할 수 있다. 그러나, 그래핀 층의 재생 빈도는 리소그래피 장치의 리소그래피 처리에 실질적으로 간섭하지 않을 정도로 충분히 낮을 것으로 예상된다.
기판 홀더(WT)에 그래핀 층을 제공하는 대안적인 방법은, 기판 홀더(WT)를 제공하는 단계와, 레이저 빔을 사용하여 기판 홀더(WT)의 적어도 일부를 조사(irradiating)하는 단계를 포함한다. 조사되는 기판 홀더(WT)의 부분은 앞서 논의된 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역(23)에 대응할 수 있다. 이러한 방법은 리소그래피 장치에서 인시튜로 일어날 수 있다.
레이저 빔은 조사되는 기판 홀더(WT)의 부분을 국소적으로 가열한다. SiC의 가열된 표면 층은 기체상 Si 및 고체상 C로 분해되어 Si가 SiC 기판 홀더(WT)로부터 탈착된다. 실리콘 원자의 탈착 후 기판 홀더(WT)의 상부 층에 잔존하는 탄소 원자는 (6√3x6√3)R30°구조로 재구성되고, 이어서 진정한 그래핀 층을 형성한다.
레이저 빔은, 예를 들어, CO2 레이저 빔일 수 있다. 그러한 CO2 레이저 빔의 파장은 9.4 ㎛ 내지 10.6 ㎛ 범위일 수 있다.
이러한 대안적인 방법의 장점은 수소 분위기의 제공을 요하지 않는다는 것이고, 따라서 기존의 DUV 리소그래피 장치에서 보다 쉽게 수행될 수 있다는 것이다.
기판 홀더(WT)에 그래핀 층을 제공하는 상기 방법은 SiC 기판 홀더와 관련하여 기술되었다. 그러나, Si 매트릭스 내에 SiC 입자를 포함하는 SiSiC 기판 홀더(WT) 상에 그래핀 층이 제공될 수도 있다. 그래핀 층은 전술한 메커니즘 중 하나에 의해 Si 원자가 탈착된 후 기판 홀더(WT)의 SiC 입자상에 성장될 수 있다. 이와 같이, 그래핀 층은 SiC 입자 상에 직접 제공될 수 있다. SiC 입자는 기판 홀더(WT)의 버얼(20)의 말단 표면(20a) 상에 제공될 수 있다. 이와 같이, 버얼(20)의 말단 표면(20a)의 전부가 아니라 (SiC 입자를 유지하는 Si 매트릭스가 아니라) 일부(SiC 입자 상의 일부)에만 그래핀 층이 제공될 수 있다. SiC 입자는 기판(W)과 직접 접촉하는 기판 홀더(WT)의 일부이다. 따라서, 기판 홀더(WT)의 SiC 입자의 마모에 대한 내성 및 마찰 특성을 향상시키는 것이 특히 바람직하다.
기판 홀더(WT)에 그래핀 층을 제공하는 추가적인 대안 방법으로서, 그래핀 층은 기판 홀더(WT)의 적어도 일부 상으로의 그래핀의 기계적 박리에 의해 제공될 수 있다. 그래핀은 SiC 또는 SiSiC 기판 홀더(WT) 또는 DLC 및 CrN 코팅을 가진 기판 홀더(WT) 상으로 직접 기계적으로 박리될 수 있다. 이는 기판 홀더(WT) 상에 그래핀 층을 제공하는 것을 단순하게 만든다. SiC 기판 홀더(WT)의 높은 구조적 균질성 때문에 SiC 버얼을 매우 정확하게 성형하고 연마할 수 있어, 그래핀이 최소한의 표면 결함으로 SiC 버얼 상으로 박리될 수 있다.
대안적으로, 기판 홀더(WT)에 대한 그래핀의 접착성을 향상시키기 위해 기판 홀더(WT)의 적어도 일부 상에 접착 층이 먼저 제공될 수 있다. 접착 층이 제공되는 기판 홀더(WT)의 부분은 도 3의 실시예와 관련하여 논의된 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역(23)에 대응할 수 있다. 그래핀을 제공하기 전에 접착 층을 도포하는 것은 그래핀의 접착성 및 표면 특성을 최적화할 수 있으며, 따라서 마모에 대한 내성 및 마찰 특성을 최적화한다.
그래핀은 금속, 유전체, 반도체 및 복합 재료와 같은, 다양한 전자 구조를 갖는 광범위한 재료와 강한 결합을 구축할 수 있다. 그래핀은 불완전하게 채워진 전자 d 밴드로 인해 금속 및 금속 합금에 화학적으로 결합할 수 있다. 따라서, 접착 층은 철, 코발트, 팔라듐, 니켈, 티타늄 또는 강과 같은 금속 또는 금속 합금일 수 있다. 그래핀은 또한 높은 전하 밀도 때문에 유전체와 반도체에 정전기적으로 결합할 수도 있다. 그래핀의 유전체 또는 반도체에 대한 접착력은 유전체 또는 반도체의 유전 상수 ε에 따라 증가한다. 접착 층은 2.5보다 큰 유전 상수 ε를 가질 수 있다. 접착층은, 예를 들면, Al2O(ε = 9), AIN(ε = 9), Cu2O(ε = 18), Hf2O(ε = 20-77, 결정학에 따라 달라짐), a-Zr2O(ε = 22), 다이아몬드(ε = 10), DLC(ε = 2.5-6), SiC(ε = 10) 또는 Si2O(ε = 4)로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.
Hf2O에 대한 그래핀의 접착성은 진공 어닐링에 의해 추가로 개선될 수 있다. 그래핀은 추가적으로 DLC 또는 SiC와 같은 유전체 또는 반도체에 화학적으로 결합하여 이러한 재료에 대한 그래핀의 접착성이 향상된다. 이들 재료들 중 임의의 것에 대한 그래핀의 접착성은 기판 홀더(WT)에 접착 용액의 얇은(예컨대, 원자) 화학적 층을 도포함으로써 더 향상될 수 있다. 접착 용액은 유기 또는 무기 용액일 수 있다. 접착 용액은 예를 들어, 에틸렌-비닐 아세테이트 또는 접착층과 관련하여 위에서 열거한 무기 재료 중 하나일 수 있다.
전술한 기판 홀더(WT)에 그래핀을 제공하는 방법은 그래핀 층이 기판 홀더(WT) 상의 선택된 영역에 적용될 수 있게 한다. 이러한 선택된 영역은 도 3의 실시예와 관련하여 논의된 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역(23)에 대응할 수 있다. 그래핀은, 기판(W)의 슬라이딩 및 마모에 의해 가장 영향을 받는 버얼(20), 예를 들어 기판 홀더(WT)의 에지 근방의 외측 버얼(20)에 선택적으로 적용될 수 있다. 그래핀을 적용할 기판 홀더(WT) 상의 영역을 선택하게 되면, 기판 홀더(WT)의 각각의 버얼(20)의 마찰력의 국소적인 조정을 허용하기 때문에 기판(W) 로드 그리드를 더 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본원에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 기타 다른 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"와 같은 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 계측 툴, 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 경우, 이러한 기판 처리 툴과 여타 기판 처리 툴에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 처리된 하나 또는 다수의 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 자외(UV) 방사선(예를 들어, 약 436, 405, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포함한다. 문맥이 허용하는 경우, "렌즈"라는 용어는 굴절형 및 반사형 광학 컴포넌트를 포함하는 다양한 타입의 광학 컴포넌트 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다.
이상에서 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본원에서 설명된 임의의 제어기는, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 리소그래피 장치의 적어도 하나의 컴포넌트 내에 위치된 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 판독될 때 각각 또는 조합하여 동작 가능할 수 있다. 제어기는 신호를 수신, 처리 및 송신하기 위한 임의의 적절한 구성을 각각 또는 조합하여 가질 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 적어도 하나의 제어기와 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 각각의 제어기는 전술한 방법들을 위한 기계 판독가능한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 제어기는 그러한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 데이터 저장 매체 및/또는 그러한 매체를 수신하기 위한 하드웨어를 포함할 수 있다. 따라서 제어기는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 기계 판독가능한 명령에 따라 동작할 수 있다.
앞선 설명은 예시적인 것으로 의도되며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 이하 제시되는 청구 범위로부터 벗어남이 없이, 기술된 본 발명에 대해 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
다음의 조항은 바람직한 실시예를 규정한다. 본 출원인은 이러한 조항에 제시된 특징의 조합에 대해 보호를 받을 권리를 보유한다. 본 출원의 청구항은 "청구범위"라 표기된 별도 섹션에 포함되어 있다.
조항 1.
리소그래피 장치에 사용되고 기판을 지지하도록 구성되는 기판 홀더로서,
본체 표면을 갖는 본체; 및
본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하고,
각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며,
버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성되며,
다이아몬드형 탄소의 층이 다이아몬드형 탄소의 복수의 분리된 영역에 제공되고,
다이아몬드형 탄소의 층은 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 적어도 일부 및 말단 표면을 덮는, 기판 홀더.
조항 2.
제1조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 층은, 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면, 말단 표면, 및 버얼 측면에 바로 인접하는 본체 표면의 부분을 덮는, 기판 홀더.
조항 3.
제1조항 또는 제2조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 복수의 분리된 영역 중 하나 이상의 영역 각각은, 단일한 버얼의 말단 표면 및 버얼 측면 중 일부를 덮는, 기판 홀더.
조항 4.
제3조항에 있어서,
단일한 버얼의 말단 표면 및 버얼 측면 중 일부를 덮는 다이아몬드형 탄소의 복수의 분리된 영역은 각각, 본체 표면에 수직한 방향으로 볼 때, 버얼의 중심과 가장 가까운 다른 버얼의 중심 간의 거리보다 작은 최대 측방향 치수를 가지는, 기판 홀더.
조항 5.
제1조항 내지 제4조항 중 어느 한 조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 층은 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼 각각의 말단 표면을 덮는, 기판 홀더.
조항 6.
제5조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 층은 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼 각각의 버얼 측면 중 적어도 일부를 추가로 덮는, 기판 홀더.
조항 7.
제1조항 내지 제6조항 중 어느 한 조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 층은 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 범위의 두께를 갖는, 기판 홀더.
조항 8.
제1조항 내지 제6조항 중 어느 한 조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 층은 30 nm 내지 200 nm 범위의 두께를 갖는, 기판 홀더.
조항 9.
제1조항 내지 제8조항 중 어느 한 조항에 있어서,
기판 홀더는 본체 표면으로부터 돌출되는 시일을 더 포함하고, 시일은 시일 단부 표면을 가지며,
다이아몬드형 탄소의 층은 시일 단부 표면을 덮는, 기판 홀더.
조항 10.
제1조항 내지 제9조항 중 어느 한 조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 복수의 분리된 영역은 다이아몬드형 탄소의 이전에 증착된 층으로부터 다이아몬드형 탄소의 영역을 선택적으로 제거함으로써 형성되는, 기판 홀더.
조항 11.
기판 홀더를 제조하는 방법으로서,
본체 표면을 갖는 본체 및 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 구비하는 기판 홀더 블랭크를 제공하는 단계 ― 각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며, 버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성됨 ―;
다이아몬드형 탄소의 복수의 분리된 영역에 다이아몬드형 탄소의 층을 제공하는 단계 ― 복수의 분리된 영역은, 다이아몬드형 탄소의 층이 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 일부 및 말단 표면을 덮도록 위치됨 ―
를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
조항 12.
제11조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 층을 제공하는 단계는:
복수의 버얼 및 본체 표면 중 적어도 일부 상에 다이아몬드형 탄소의 연속된 층을 제공하는 단계; 및
다이아몬드형 탄소의 복수의 분리된 영역을 형성하도록 다이아몬드형 탄소의 연속된 층으로부터 다이아몬드형 탄소의 영역을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
조항 13.
제11조항에 있어서,
다이아몬드형 탄소의 층을 제공하는 단계는:
다이아몬드형 탄소의 복수의 분리된 영역 이외의 영역 상에 다이아몬드형 탄소의 층이 형성되는 것을 선택적으로 방지하면서 다이아몬드형 탄소의 층을 제공함으로써, 다이아몬드형 탄소의 복수의 분리된 영역을 형성하는 단계를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
조항 14.
기판 상으로 이미지를 투영하기 위한 리소그래피 장치로서,
제1조항 내지 제10조항 중 어느 하나의 조항에 따른, 기판을 지지하도록 구성된 기판 홀더를 포함하는, 리소그래피 장치.
조항 15.
제14조항에 있어서,
패터닝 디바이스를 지지하도록 구성되는 지지 구조체;
패터닝 디바이스에 의해 패터닝된 빔을 기판 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템; 및
기판을 기판 홀더에 클램핑하기 위한 클램프 시스템
을 더 포함하는, 리소그래피 장치.
조항 16.
제1조항 내지 제10항 조항 중 어느 한 조항의 기판 홀더 및 기판을 이러한 기판 홀더에 클램핑하기 위한 클램프 시스템을 구비하는 리소그래피 장치를 이용하여 디바이스를 제조하는 방법으로서,
기판을 기판 홀더 상으로 로딩하는 단계;
기판의 변형이 이완되도록 하는 단계;
클램프 시스템을 결합하는 단계; 및
기판 상으로 패턴을 노광하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
조항 17.
리소그래피 장치에 사용되고 기판을 지지하도록 구성되는 기판 홀더로서,
본체 표면을 갖는 본체; 및
본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하고,
각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며,
버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성되며,
탄소계 재료 층이 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역에 제공되고, 탄소계 재료 층은 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 밖의 본체 표면의 부분보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며,
탄소계 재료 층은 적어도 하나의 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 탄소계 재료 층은 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 적어도 일부 및 말단 표면을 덮는, 기판 홀더.
조항 18.
제17조항에 있어서,
탄소계 재료는 다이아몬드형 탄소(diamond-like carbon)인, 기판 홀더.
조항 19.
제17조항 또는 제18조항에 있어서,
탄소계 재료 층은, 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면, 말단 표면, 및 버얼 측면에 바로 인접하는 본체 표면의 부분을 덮는, 기판 홀더.
조항 20.
제17조항 내지 제19조항 중 어느 한 조항에 있어서,
탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 중 하나 이상의 영역 각각은, 단일한 버얼의 말단 표면 및 버얼 측면 중 일부를 덮는, 기판 홀더.
조항 21.
제20조항에 있어서,
단일한 버얼의 말단 표면 및 버얼 측면 중 일부를 덮는 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역은 각각, 본체 표면에 수직한 방향으로 볼 때, 버얼의 중심과 가장 가까운 다른 버얼의 중심 간의 거리보다 작은 최대 측방향 치수를 가지는, 기판 홀더.
조항 22.
제17조항 내지 제21조항 중 어느 한 조항에 있어서,
탄소계 재료 층은 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼 각각의 말단 표면을 덮는, 기판 홀더.
조항 23.
제22조항에 있어서,
탄소계 재료 층은 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼 각각의 버얼 측면 중 적어도 일부를 추가로 덮는, 기판 홀더.
조항 24.
제17조항 내지 제23조항 중 어느 한 조항에 있어서,
탄소계 재료 층은 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 범위의 두께를 갖는, 기판 홀더.
조항 25.
제17조항 내지 제23조항 중 어느 한 조항에 있어서,
탄소계 재료 층은 30 nm 내지 200 nm 범위의 두께를 갖는, 기판 홀더.
조항 26.
제17조항 내지 제25조항 중 어느 한 조항에 있어서,
기판 홀더는 본체 표면으로부터 돌출되는 시일을 더 포함하고, 시일은 시일 단부 표면을 가지며,
탄소계 재료 층은 시일 단부 표면을 덮는, 기판 홀더.
조항 27.
제17조항 내지 제26조항 중 어느 한 조항에 있어서,
탄소계 재료의 복수의 분리된 영역은 탄소계 재료의 이전에 증착된 층으로부터 탄소계 재료의 영역을 선택적으로 제거함으로써 형성되는, 기판 홀더.
조항 28.
기판 홀더를 제조하는 방법으로서,
본체 표면을 갖는 본체 및 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 구비하는 기판 홀더 블랭크를 제공하는 단계 ― 각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며, 버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성됨 ―;
탄소계 재료의 복수의 분리된 영역에 탄소계 재료 층을 제공하는 단계 ― 탄소계 재료 층은 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 밖의 본체 표면의 부분보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며, 복수의 분리된 영역은, 탄소계 재료 층이 적어도 하나의 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 탄소계 재료 층이 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 일부 및 말단 표면을 덮도록 위치됨 ―
를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
조항 29.
제28조항에 있어서,
탄소계 재료 층을 제공하는 단계는:
복수의 버얼 및 본체 표면 중 적어도 일부 상에 탄소계 재료의 연속된 층을 제공하는 단계; 및
탄소계 재료의 복수의 분리된 영역을 형성하도록 탄소계 재료의 연속된 층으로부터 탄소계 재료의 영역을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
조항 30.
제28조항에 있어서,
탄소계 재료 층을 제공하는 단계는:
탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 이외의 영역 상에 탄소계 재료 층이 형성되는 것을 선택적으로 방지하면서 탄소계 재료 층을 제공함으로써, 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역을 형성하는 단계를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
조항 31.
리소그래피 장치에 사용되고 기판을 지지하도록 구성되는 기판 홀더로서,
본체 표면을 갖는 본체; 및
본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하고,
각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며,
버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성되며,
탄소계 재료의 연속된 층이 제공되며, 연속된 층은 제1 두께를 각각 가지는 복수의 제1 영역과 제2 두께를 가지는 적어도 하나의 제2 영역을 포함하고, 탄소계 재료는 본체 표면보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며,
복수의 제1 영역은 함께, 적어도 하나의 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 적어도 하나의 버얼의 버얼 측면 중 적어도 일부 및 말단 표면을 덮고,
제1 두께는 제2 두께보다 큰 것인, 기판 홀더.
조항 32.
제31조항에 있어서,
제1 두께는 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 범위이고, 제2 두께는 200 nm 내지 300 nm 범위인, 기판 홀더.
조항 33.
기판 상으로 이미지를 투영하기 위한 리소그래피 장치로서,
제17조항 내지 제27조항 또는 제31조항 내지 제32조항 중 어느 하나의 조항에 따른, 기판을 지지하도록 구성된 기판 홀더를 포함하는, 리소그래피 장치.
조항 34.
제33조항에 있어서,
패터닝 디바이스를 지지하도록 구성되는 지지 구조체;
패터닝 디바이스에 의해 패터닝된 빔을 기판 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템; 및
기판을 기판 홀더에 클램핑하기 위한 클램프 시스템을 더 포함하는, 리소그래피 장치.
조항 35.
제17조항 내지 제27조항 또는 제31조항 내지 제32조항 중 어느 하나의 조항의 기판 홀더 및 기판을 이러한 기판 홀더에 클램핑하기 위한 클램프 시스템을 구비하는 리소그래피 장치를 이용하여 디바이스를 제조하는 방법으로서,
기판을 기판 홀더 상으로 로딩하는 단계;
기판의 변형이 이완되도록 하는 단계;
클램프 시스템을 결합하는 단계; 및
기판 상으로 패턴을 노광하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치에 사용되고 기판을 지지하도록 구성되는 기판 홀더로서,
    본체 표면을 갖는 본체; 및
    상기 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하고,
    각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 상기 말단 표면은 상기 기판과 결합하도록 구성되며,
    상기 버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 상기 기판을 지지하도록 구성되며,
    탄소계 재료 층이 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역에 제공되고, 상기 탄소계 재료 층은 상기 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 밖의 상기 본체 표면의 부분보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며,
    상기 탄소계 재료 층은 적어도 하나의 상기 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 상기 탄소계 재료 층은 적어도 하나의 상기 버얼의 상기 버얼 측면 중 적어도 일부 및 상기 말단 표면을 덮는, 기판 홀더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄소계 재료는 다이아몬드형 탄소(diamond-like carbon)인, 기판 홀더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄소계 재료 층은, 적어도 하나의 상기 버얼의 상기 버얼 측면, 상기 말단 표면, 및 상기 버얼 측면에 바로 인접하는 상기 본체 표면의 부분을 덮는, 기판 홀더.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 중 하나 이상의 영역 각각은, 단일한 버얼의 상기 말단 표면 및 상기 버얼 측면 중 일부를 덮는, 기판 홀더.
  5. 제4항에 있어서,
    단일한 버얼의 상기 말단 표면 및 상기 버얼 측면 중 일부를 덮는 상기 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역은 각각, 상기 본체 표면에 수직한 방향으로 볼 때, 상기 버얼의 중심과 가장 가까운 다른 버얼의 중심 간의 거리보다 작은 최대 측방향 치수를 가지는, 기판 홀더.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소계 재료 층은 상기 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼 각각의 상기 말단 표면을 덮는, 기판 홀더.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄소계 재료 층은 상기 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼 각각의 상기 버얼 측면 중 적어도 일부를 추가로 덮는, 기판 홀더.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소계 재료 층은 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 범위의 두께를 갖는, 기판 홀더.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소계 재료 층은 30 nm 내지 200 nm 범위의 두께를 갖는, 기판 홀더.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 홀더는 상기 본체 표면으로부터 돌출되는 시일을 더 포함하고, 상기 시일은 시일 단부 표면을 가지며,
    상기 탄소계 재료 층은 상기 시일 단부 표면을 덮는, 기판 홀더.
  11. 기판 홀더를 제조하는 방법으로서,
    본체 표면을 갖는 본체 및 상기 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 구비하는 기판 홀더 블랭크를 제공하는 단계 ― 각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 상기 말단 표면은 기판과 결합하도록 구성되며, 상기 버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하도록 구성됨 ―;
    탄소계 재료의 복수의 분리된 영역에 탄소계 재료 층을 제공하는 단계 ― 상기 탄소계 재료 층은 상기 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 밖의 상기 본체 표면의 부분보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며, 상기 복수의 분리된 영역은, 상기 탄소계 재료 층이 적어도 하나의 상기 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 상기 탄소계 재료 층이 적어도 하나의 상기 버얼의 상기 버얼 측면 중 일부 및 상기 말단 표면을 덮도록 위치됨 ―
    를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 탄소계 재료 층을 제공하는 단계는:
    상기 복수의 버얼 및 상기 본체 표면 중 적어도 일부 상에 탄소계 재료의 연속된 층을 제공하는 단계; 및
    상기 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역을 형성하도록 상기 탄소계 재료의 연속된 층으로부터 탄소계 재료의 영역을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 탄소계 재료 층을 제공하는 단계는:
    상기 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역 이외의 영역 상에 상기 탄소계 재료 층이 형성되는 것을 선택적으로 방지하면서 탄소계 재료 층을 제공함으로써, 상기 탄소계 재료의 복수의 분리된 영역을 형성하는 단계를 포함하는, 기판 홀더를 제조하는 방법.
  14. 리소그래피 장치에 사용되고 기판을 지지하도록 구성되는 기판 홀더로서,
    본체 표면을 갖는 본체; 및
    상기 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하고,
    각각의 버얼은 버얼 측면과 말단 표면을 가지고, 상기 말단 표면은 상기 기판과 결합하도록 구성되며,
    상기 버얼의 말단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 상기 기판을 지지하도록 구성되며,
    탄소계 재료의 연속된 층이 제공되며, 상기 연속된 층은 제1 두께를 각각 가지는 복수의 제1 영역과 제2 두께를 가지는 적어도 하나의 제2 영역을 포함하고, 상기 탄소계 재료는 상기 본체 표면보다 낮은 마찰 계수를 갖는 표면을 제공하며,
    상기 복수의 제1 영역은 함께, 적어도 하나의 상기 버얼의 말단 표면 중 일부만을 덮거나, 적어도 하나의 상기 버얼의 상기 버얼 측면 중 적어도 일부 및 상기 말단 표면을 덮고,
    상기 제1 두께는 상기 제2 두께보다 큰 것인, 기판 홀더.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 두께는 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 범위이고, 상기 제2 두께는 200 nm 내지 300 nm 범위인, 기판 홀더.
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