KR20220114610A - 개선된 리소그래피 장치 - Google Patents

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KR20220114610A
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파울루스 알베르투스 반 할
아드리아누스 헨드릭 코에보에츠
베아트리스 세오아네 데 라 쿠에스타
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 기판 로딩 사이클에서 기판이 기판 홀더 상에 로딩될 때 마찰 스위치를 제공하도록 구성된 이면 표면을 갖는 기판에 관한 것이고, 상기 기판 이면 표면은 적어도 하나의 고상호작용 영역 및 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자 어셈블리를 포함한다. 본 발명은 또한 그러한 기판을 사용하는 방법들 및 그러한 기판을 생성하는 방법들에 관한 것이다.

Description

개선된 리소그래피 장치
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 1월 14일자로 출원된 EP 출원 제20151581.4호의 우선권을 주장하며, 해당 출원은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
기술분야
본 발명은 리소그래피 장치, 이러한 장치의 제조 방법 및 이러한 장치를 사용하여 디바이스, 예를 들어 집적 회로를 제조하는 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 원하는 패턴을 적용하도록 구성된 머신이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어, 디바이스, 예를 들어, 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는 예를 들어 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)로부터의 패턴을 기판 상에 제공된 방사선 감응성 재료(레지스트)의 층에 투영할 수 있다.
리소그래피 장치 내의 기판은 전형적으로 기판 홀더라고 지칭되는 지지 메커니즘에 의해 지지된다. 기판이 실리콘 웨이퍼일 때(예를 들어, 집적 회로 제조 동안), 지지 메커니즘/기판 홀더는 전형적으로 웨이퍼테이블이라고 지칭된다.
기판 상에 패턴을 투영하기 위해 리소그래피 장치에 의해 사용되는 방사선의 파장은 해당 기판 상에 형성될 수 있는 피처들의 최소 크기를 결정한다. EUV 방사선, 즉 4-20nm 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는 DUV(deep ultraviolet) 방사선(예를 들어 193nm의 파장을 가짐)을 사용하는 리소그래피 장치보다 기판 상에 더 작은 피처들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
리소그래피 프로세스에서 형성될 피처들의 크기가 저감됨에 따라, 리소그래피 장치 및 재료들의 모든 양태들에 대한 성능 요건들이 더 엄격해진다.
디바이스 제조 동안 사용되는 기판 홀더들은 전형적으로 기판을 지지하기 위해 버얼(burl)들을 사용하며, 이는 오염 입자들이 기판을 왜곡시킬 기회를 저감시키고 다른 이점들을 제공한다.
전형적인 반도체 기판들은 기판의 이면(예를 들어, 웨이퍼 이면) 상에 얇은 실리콘 층, 예를 들어 SiOx 또는 SixNy를 가지며, 이는 표면에 Si-OH 기들의 형성으로 이어질 수 있다. 이는 높은 표면 에너지들을 갖는 기판 이면 표면들을 야기한다.
기판을 로딩하는 프로세스 동안 야기되는 기판의 왜곡들 - 때때로 웨이퍼 로드 그리드(wafer load grid, WLG)라고 지칭됨 - 은 오버레이에 대한 상당한 기여 요소이다. WLG는 관련된 재료들, 즉 기판 이면 및 기판 홀더 재료들의 표면 에너지에 의해 영향을 받는다.
기판을 기판 홀더 내로 로딩하는 동안, 기판은 기판 홀더의 특정 지점들과 접촉한다. 시간 경과에 따라, 기판 홀더의 기계적 마모가 발생하고, 이는 x 방향 및 y 방향에서의 변위 오차들을 도입할 수 있다. 이들 오차는 시간 경과에 따라 드리프트하는 것으로 관찰되었고 WLG 드리프트에 반영된다.
상기한 점에 비추어, 리소그래피 시스템들에서 웨이퍼 로드 그리드(WLG)를 최소화하기 위한 개선된 방법들을 개발할 필요가 여전히 존재한다. WLG에 저항성이 있는 컴포넌트들을 포함하는 리소그래피 프로세스들을 위한 시스템들 및 장치에 대한 필요도 존재한다.
본 발명은 기판 로딩 사이클에서 기판이 기판 홀더 상에 로딩될 때 마찰 스위치를 제공하도록 구성된 이면 표면을 갖는 기판에 관한 것이고; 상기 기판 이면 표면은 적어도 하나의 고상호작용 영역 및 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자 어셈블리를 포함한다.
본 발명은 또한 본 명세서에서 정의된 바와 같은 기판을 기판 홀더 상에 로딩하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이고; 상기 기판 이면 표면의 상기 적어도 하나의 저상호작용 영역은 상기 기판의 로딩 동안 상기 기판 이면 표면의 상기 적어도 하나의 고상호작용 영역 이전에 상기 기판 홀더의 표면과 접촉한다.
본 발명은 또한 기판 홀더에 의해 지지되는 기판을 처리하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이고, 상기 기판은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
본 발명은 또한 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면 표면을 코팅하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계, 및 적어도 하나의 고상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면 표면을 코팅하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은 상기 기판의 이면 표면의 일부에 분자종을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 분자종은 적어도 하나의 고상호작용 영역 및 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함한다.
본 발명은 또한 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면을 코팅하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계, 및 적어도 하나의 고상호작용 영역을 포함하는 가스 분자들을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계를 포함하고, 상기 가스 분자들의 적어도 일부가 상기 기판 이면 표면 상에 흡착된다.
본 발명은 또한 기판 홀더 상으로의 기판의 로딩 동안 마찰 스위치를 제공하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은: 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 제1 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계; 및 제2 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계; 및 상기 기판을 상기 기판 홀더 상에 로딩하는 단계를 포함하고; 상기 제2 분자종은 상기 기판의 로딩 동안 반응하여 고상호작용 영역을 형성한다.
본 발명은 또한 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은: a) 기판을 기판 홀더 상에 로딩하는 단계; b) 상기 기판을 방사선 빔에 노광시켜 노광된 기판을 생성하는 단계; 및 c) 상기 노광된 기판을 처리하여 디바이스를 생성하는 단계를 포함하고; 상기 기판은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
본 발명은 또한 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은: a) 본 명세서에서 정의된 바와 같은 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면 표면을 코팅하는 방법을 적용하는 단계; b) 상기 기판을 방사선 빔에 노광시켜 노광된 기판을 생성하는 단계; 및 c) 상기 노광된 기판을 처리하여 디바이스를 생성하는 단계를 포함한다.
이러한 방법들 및 시스템들을 구현하는 것은 유지보수가 수행되어야 하고 기판 홀더들이 교체되어야 하는 빈도를 저감시켜, 리소그래피 장치의 처리량 및 디바이스 생산의 효율을 증가시킨다.
도 1은 리소그래피 장치 및 방사선 소스를 포함하는 리소그래피 시스템의 개략적인 예시이다.
도 2는 리소그래피 셀의 개략적인 개요를 묘사한다.
도 3은 리소그래피 장치의 저장 유닛 내의 기판 지지체 상의 기판을 묘사한다.
도 4는 기판 이면의 표면 자유 에너지가 기판 홀더 WLG에 어떻게 영향을 미치는지를 보여준다.
도 5는 기판을 기판 홀더 상에 로딩하는 모델을 묘사한다.
도 6은 기판이 기판 홀더 상에 로딩될 때 '장거리' 및 '단거리' 마찰 상호작용들이 어떻게 발생하는지의 모델을 묘사한다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예들의 모델들을 묘사한다.
도 11은 기판 이면 표면 코팅에 사용될 수 있는 대전된 헤드 기들을 포함하는 예시적인 분자들을 묘사한다.
도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 묘사한다. 리소그래피 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, EUV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(조명기(illuminator)라고도 지칭됨)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 특정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 포지셔닝하도록 구성된 제1 포지셔너(PM)에 연결된 마스크 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT), 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고 특정 파라미터들에 따라 기판 지지체(WT)를 정확하게 포지셔닝하도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결된 기판 지지체(예를 들어, 기판 테이블)(WT), 및 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타깃 부분(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
동작 중에, 조명 시스템(IL)은 예를 들어 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔(B)을 수신한다. 조명 시스템(IL)은, 방사선을 유도, 형상화, 및/또는 제어하기 위한, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기, 및/또는 다른 유형의 광학 컴포넌트들, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 패터닝 디바이스(MA)의 평면에서 그것의 단면에서 원하는 공간 및 각도 강도 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"(PS)이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에, 및/또는 액침(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 적절하게, 굴절, 반사, 반사 굴절, 아나모픽(anamorphic), 자기, 전자기 및/또는 정전기 광학 시스템들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 유형의 투영 시스템을 포함하는 것으로 광범위하게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "투영 렌즈"라는 용어의 임의의 사용은 "투영 시스템"(PS)이라는 보다 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
리소그래피 장치는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 액침 공간을 채우도록, 기판(W)의 적어도 일부가 비교적 높은 굴절률을 갖는 액침 액체, 예를 들어, 물에 의해 덮일 수 있는 - 액침 리소그래피(immersion lithography)라고도 지칭됨 - 유형일 수 있다. 액침 기법에 대한 더 많은 정보는, 인용에 의해 본 명세서에 포함되는, US 6,952,253에서 제공된다.
리소그래피 장치는 2개 이상의 기판 지지체(WT)(이중 스테이지"라고도 명명됨)를 갖는 유형일 수 있다. 그러한 "다중 스테이지" 머신에서는, 기판 지지체들(WT)이 병렬로 사용될 수 있고/있거나, 다른 기판 지지체(WT) 상의 다른 기판(W)이 다른 기판(W) 상의 패턴을 노광시키기 위해 사용되고 있는 동안 기판 지지체(WT) 중 하나 위에 위치한 기판(W)에 대해 기판(W)의 후속 노광을 준비하는 단계들이 수행될 수 있다.
기판 지지체(WT)에 더하여, 리소그래피 장치는 측정 스테이지(도 1에 묘사되지 않음)를 포함할 수 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 클리닝 디바이스를 유지하도록 배열된다. 센서는 투영 시스템(PS)의 특성 또는 방사선 빔(B)의 특성을 측정하도록 배열될 수 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서를 유지할 수 있다. 클리닝 디바이스는 리소그래피 장치의 일부, 예를 들어, 투영 시스템(PS)의 일부 또는 액침을 제공하는 시스템의 일부를 클리닝하도록 배열될 수 있다. 측정 스테이지는 기판 지지체(WT)가 투영 시스템(PS)으로부터 멀어질 때 투영 시스템(PS) 아래로 이동할 수 있다.
동작 중에, 방사선 빔(B)이, 마스크 지지체(T) 상에 유지되는, 패터닝 디바이스, 예를 들어, 마스크(MA) 상에 입사되고, 패터닝 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴(설계 레이아웃)에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 횡단한 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)은 기판(W)의 타깃 부분(C) 상에 빔을 포커싱한다. 제2 포지셔너(PW) 및 위치 측정 시스템(PMS)의 도움으로, 기판 지지체(WT)는, 예를 들어, 방사선 빔(B)의 경로 내의 상이한 타깃 부분들(C)을 포커싱되고 정렬된 위치에 포지셔닝하도록 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 방사선 빔(B)의 경로에 관하여 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 포시셔닝하기 위해 제1 포지셔너(PM) 및 어쩌면 다른 위치 센서(도 1에 명시적으로 묘사되지 않음)가 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 사용하여 정렬될 수 있다. 비록 예시된 기판 정렬 마크들(P1, P2)은 전용 타깃 부분들을 차지하지만, 그것들은 타깃 부분들 사이의 공간들에 위치할 수도 있다. 기판 정렬 마크들(P1, P2)은 타깃 부분들(C) 사이에 위치할 때 스크라이브-레인 정렬 마크들로 알려져 있다.
리소그래피 장치에서는, 투영 시스템에 의해 투영되는 패턴의 에어리얼 이미지의 최적 포커스의 평면에서 노광될 기판 또는 기판의 상부 표면을 매우 정확하게 포지셔닝하는 것이 필요하다. 이를 달성하기 위해, 기판 또는 웨이퍼는 기판 홀더 또는 웨이퍼테이블 상에 유지될 수 있다. 기판을 지지하는 기판 홀더의 표면에는, 그 원위 단부들이 공칭 지지 평면에서 동일 평면 상에 있을 수 있는 복수의 버얼이 제공될 수 있다. 버얼들은, 많지만, 지지 평면에 평행한 단면적이 작아, 그들의 원위 단부들의 총 단면적이 기판의 표면적의 수 퍼센트, 예를 들어 5% 미만일 수 있다. 기판 홀더와 기판 사이의 공간에서의 가스 압력이 기판 위의 압력에 비해 저감되어 기판을 기판 홀더에 클램핑하는 힘을 생성할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는 리소그래피 셀(LC)의 일부를 형성할 수 있고, 리소그래피 셀은 때때로 리소셀 또는 (리소)클러스터라고도 지칭되고, 종종 기판(W)에 대해 노광전 및 노광후 프로세스들을 수행하는 장치를 또한 포함한다. 관례적으로 이들은 레지스트 층들을 퇴적하기 위한 스핀 코터들(SC), 노광된 레지스트를 현상하기 위한 현상기들(DE), 예를 들어, 기판들(W)의 온도를 컨디셔닝하기 위한, 예를 들어, 레지스트 층들 내의 용제들을 컨디셔닝하기 위한, 냉각 플레이트들(CH) 및 베이킹 플레이트들(BK)을 포함한다. 기판 핸들러, 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트들(I/O1, I/O2)로부터 기판들(W)을 픽업하고, 이들을 상이한 프로세스 장치들 사이로 이동시키고 기판들(W)을 리소그래피 장치(LA)의 로딩 베이(LB)로 전달한다. 종종 집합적으로 트랙이라고도 지칭되는 리소셀 내의 디바이스들은 전형적으로 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있고, 트랙 제어 유닛은 그 자체가 감시 제어 시스템(SCS)에 의해 제어될 수 있고, 감시 제어 시스템은 또한, 예를 들어, 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치(LA)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치(LA)는 저장 유닛을 포함한다. 저장 유닛은 리소그래피 장치(LA)를 통한 기판의 이동을 제어하는 기판 핸들러의 일부일 수 있다. 기판(W)이 리소그래피 장치(LA)에 진입될 때, 기판(W)은 먼저 저장 유닛 상에 위치된다. 후속하여, 기판(W)은 저장 유닛으로부터 이동되고, 그 후 기판(W)은 노광 프로세스를 위해 기판 테이블(WT) 상에 위치된다. 따라서, 기판(W)은 기판 테이블(WT) 상으로 이동되기 전에 저장 유닛 상에 위치된다.
일 실시예에서, 저장 유닛은 기판 지지체(20)를 포함한다. 도 3은 기판 지지체(20) 상의 기판(W)을 묘사한다. 기판 지지체(20)는 기판(W)을 지지하도록 구성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기판 지지체(20)는 메인 바디(21)를 포함한다. 메인 바디(21)는 플레이트형 형상을 가지며, 기판(W)과 대략 동일한 형상일 수 있다. 예를 들어, 기판(W)이 원형일 때, 메인 바디(21)는 대응하여 원형일 수 있다. 그러나, 메인 바디(21)의 형상은 특별히 제한되지는 않는다. 메인 바디(21)는 기판 지지체(20)의 베이스 표면(23)을 형성하는 상부 표면을 갖는다. 일 실시예에서, 기판 지지체(20)의 베이스 표면(23)은 전기 전도성이다. 일 실시예에서, 기판 지지체(20)는 베이스 표면(23)을 위한 코팅을 포함한다.
도 3은 기판 지지체(20)의 베이스 표면(23)이 복수의 버얼(22)을 포함하는 것을 묘사한다. 예를 들어, 기판(W)과 베이스 표면(23) 사이의 갭(26)에, 물이 존재할 때 기판 이면(25)과 버얼(24)의 최상부의 버얼 재료 사이의 접촉은, 버얼 재료, 예를 들어, 버얼들(22)의 다이아몬드형 탄소(diamond-like carbon, DLC) 코팅의 전기화학적 부식으로 이어질 수 있다. 시간 경과에 따라, 특정 버얼들은 높이를 변화시켜, 이미지가 기판(W) 상에 적절하게 포커싱될 수 없기 때문에 불균일한 평탄도 저하 및 국소적인 각도 포커스 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 기판 홀더(20)는 리소그래피 장치(LA)에 요구되는 엄격한 성능 요건들을 더 이상 충족시키지 못할 수 있고 교체되어야 한다. 따라서, 버얼 부식의 레이트를 최소화하는 것이 기판 홀더 수명 및 디바이스 생산의 효율을 최대화하는 데 중요하다.
본 명세서에서 논의된 웨이퍼는 기판 홀더/지지체에 의해 지지될 수 있는 기판의 일 예이다. 기판이 웨이퍼라고 지칭될 때, 기판 홀더는 전형적으로 웨이퍼테이블이라고 지칭된다.
위에 제시된 바와 같이, 웨이퍼 로드 그리드(WLG)는 리소그래피 기판 홀더들에 대한 심각한 문제이다. x, y 및/또는 z 방향에서의 기판 홀더들의 국소적 손상은 nm 레벨에서 오버레이에 부정적인 영향을 미친다(디바이스 내의 상이한 층들 사이의 상대적 위치 오차들). 이러한 국소적 손상은 기판의 로딩 동안 기판과 기판 홀더 사이의 접촉에 기인할 수 있다. 시간 경과에 따라, WLG는 더 높은 값들로 드리프트하여, 오버레이 문제들을 야기하고 기판 홀더의 수명을 저감시킨다. 버얼 마모의 레이트를 최소화하는 것이 WLG 드리프트의 레이트를 최소화하는 데 중요하다.
도 4는 기판 홀더와 함께 사용되는 기판들의 이면들이 낮은 표면 에너지 코팅들로 코팅될 때 기판 홀더의 WLG가 상당히 저감되는 것을 보여준다. WLG를 저감시키는 것에 더하여, 그러한 코팅들을 이용함으로써 기판 이면들과 기판 홀더 사이의 마찰 계수가 저감된다.
로딩 동안, 왜곡된 기판은 기판 홀더의 특정 지점들과 접촉한다. 로딩 프로세스의 시작과 기판의 클램핑 사이에, 약 1 내지 약 5nm 범위의 오버레이 오차들이 도입된다.
기판을 기판 홀더 상에 로딩하는 프로세스의 시작 동안에는 기판과 기판 홀더 사이에 낮은 마찰 계수(COF)를 갖는 것이 바람직하다. 이는 기판이 정확하게 배치되어 기판 홀더 표면의 기계적 마모를 야기하지 않으면서 기판 홀더 상의 정확한 위치로 이동되도록 보장한다.
반대로, 일단 기판이 기판 홀더 상의 제자리에 있으면 기판과 기판 홀더 사이에 높은 COF를 갖는 것이 바람직하다. 이는 기판이 제자리에 있을 때의 기판의 이동을 최소화하여, 기판의 노광 전에 제자리에 단단히 고정되고 노광 프로세스 동안 높은 가속을 겪을 때에도 위치를 유지할 수 있도록 보장한다.
노광 동안 기판의 열팽창이 발생할 수 있다. 기판과 기판 홀더 사이에 높은 COF를 갖는 것은 열팽창에 기인하는 기판의 임의의 이동을 최소화하여, 오차들을 최소화하고 리소그래피 프로세스의 정확도를 증가시킨다.
기판 이면 표면과 기판 홀더 사이의 COF의 값은 2개의 표면 사이의 상호작용 힘들, 예를 들어 분자간 힘 및 쿨롱 힘들의 강도에 비례한다.
본 발명은 스위칭 가능한 마찰 특성들을 갖는 수정된 이면 코팅들을 갖는 기판들을 이용함으로써 기계적 마모에 대한 리소그래피 기판 홀더들의 저항을 개선하고 WLG를 최소화하는 것이 가능하다는 발견에서 발생한다.
기판은 기판들을 생성하기 위해 사용될 수 있는 본 기술 분야에 알려진 임의의 반도체 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 기판은 실리콘 웨이퍼, 실리콘 탄화물 웨이퍼, 갈륨 질화물 웨이퍼, 갈륨 비소 웨이퍼 또는 알루미늄 티타늄 탄화물 웨이퍼일 수 있다. 바람직하게는, 기판은 실리콘 웨이퍼 또는 실리콘 탄화물 웨이퍼이다.
기판 홀더는 DLC, 다이아몬드, 흑연, SiSiC, SiC, Zerodur, Al2O3, TiN, Lipocer, SST 및/또는 CrN 중 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 다이아몬드형 탄소(DLC), 다이아몬드, 흑연, SiSiC, SiC 및/또는 CrN 중 하나 이상을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "스위칭 가능한 마찰" 또는 "마찰 스위치"라는 용어는, 2개의 표면 사이의 평균 거리가 저감될 때, 즉 기판 로딩 사이클의 일부로서 기판이 기판 홀더 상에 로딩될 때 발생하는 기판 홀더의 표면과 기판 이면 사이의 COF의 증가를 지칭한다.
본 발명에서, "기판 로딩 사이클"은 기판을 기판 홀더 상에 로딩하는 프로세스를 지칭한다.
도 5는 기판 로딩 사이클, 즉 기판(50)을 기판 홀더(51) 상에 로딩하는 프로세스를 나타낸다. 처음에는(도 5b 및 도 5c), 기판 홀더의 버얼들의 최상부들만이 기판 이면과 접촉한다. '장거리(long-range)' 상호작용들(52)만이 2개의 표면 사이에서 발생한다. 그러나, 기판이 로딩될 때, 기판 홀더의 표면의 더 많은 부분이 기판 이면과 접촉하게 되는데, 즉 기판 홀더의 표면과 기판 이면 사이의 평균 거리가 감소한다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 조명 지점에서(기판을 클램핑한 후), 기판 홀더는 기판 이면 재료와 밀접하게 접촉하고 기판 이면 재료 내로 약간 관통한다. 따라서, '장거리' 및 '단거리(short-range)' 상호작용들 양쪽 모두가 2개의 표면 사이에서 발생한다.
따라서, 기판 로딩 사이클의 시작에서는, '장거리' 상호작용들만이 2개의 표면 사이에서 발생한다. 기판 로딩 사이클의 끝에서는, '장거리' 및 '단거리' 상호작용들 양쪽 모두가 발생한다.
웨이퍼 로딩 사이클의 과정에 걸쳐 발생하는 상호작용들의 속성의 이러한 변화로 인해, 기판 이면의 표면에서의 재료들의 속성을 조정하여 기판 로딩 사이클 내의 상이한 지점들에서 상이한 COF들, 즉 상이한 상호작용 파라미터들을 로드의 함수로서 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 스위칭 가능한 마찰은 기판 이면 코팅들을 조정함으로써 달성될 수 있다.
도 6은 스위칭 가능한 마찰을 제공하기 위해 사용되는 일반적인 접근 방식을 나타낸다. 기판(50) 이면에 분자 어셈블리들(52 및 53)이 결합된다. 분자 어셈블리들의 저상호작용 영역들(53)은 '장거리' 마찰 상호작용을 제공하는 반면, 고상호작용 영역들(52)은 '단거리' 마찰 상호작용을 제공한다. 기판 이면이 먼저 기판 홀더(51)와 접촉하게 될 때, 기판 이면 표면 분자 어셈블리들의 장거리, 저상호작용 영역만이 기판 홀더와 접촉한다. 그에 따라, '낮은 표면 에너지' 기만이 기판 홀더와 접촉하고, 2개의 표면 사이의 COF는 낮다. 기판 이면이 기판 홀더의 표면에 더 가까이 이동됨에 따라, 기판 이면 표면 분자 어셈블리들의 단거리, 고상호작용 영역들이 기판 홀더와 접촉한다. 이제, 낮은 표면 에너지(저상호작용) 및 높은 표면 에너지(고상호작용) 영역들 양쪽 모두가 기판 홀더와 접촉하여, 더 높은 COF를 야기한다. 로딩 프로세스 동안 기판 이면 표면과 기판 홀더 사이의 COF가 증가하였고, 마찰 스위치가 발생하였다.
기판 홀더와 기판 이면 표면 사이의 거리가 최소화될 때(즉, 웨이퍼 로딩 사이클의 끝에서), 기판 이면과 기판 홀더 사이의 분자간 힘들은, 기판 이면 표면 분자 어셈블리들의 고상호작용 및 저상호작용 영역들의 최대 비율이 기판 홀더와 접촉함에 따라 최대화된다. 따라서, COF가 최대화된다.
분자 어셈블리는 하나 이상의 고상호작용 영역 및 하나 이상의 저상호작용 영역 양쪽 모두를 포함하는 단일 유형의 분자를 포함할 수 있다. 대안적으로, 분자 어셈블리는 복수의 분자(예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개 이상의 유형의 분자들)를 포함할 수 있고, 이들 각각은 독립적으로 하나 이상의 저상호작용 영역 및/또는 하나 이상의 고상호작용 영역을 가질 수 있다. 분자 어셈블리가 복수의 분자를 포함하는 경우, 그것은 바람직하게는 2개, 3개 또는 4개의 유형의 분자들, 더 바람직하게는 2개 또는 3개의 유형의 분자들, 가장 바람직하게는 2개의 유형의 분자들을 포함한다.
본 발명에서, "고상호작용 영역"은 다른 종과 강하게 상호작용하여, 고상호작용 영역을 포함하는 표면이 다른 표면과 접촉하게 될 때 높은 COF를 야기할 수 있는 영역이다. 바람직하게는, 고상호작용 영역은 다른 종과 접촉하게 될 때 비교적 강한 분자간 힘들(예컨대 수소 결합들 및/또는 자기 쌍극자-쌍극자 상호작용들) 및/또는 쿨롱 상호작용들을 통해 상호작용할 수 있다. 바람직하게는, 고상호작용 영역은 아민, 알콜, 퍼옥시, 에스테르, 아미드, 우레아, 이민, 이미드, 니트릴, 에테르, 실록시, 알콕시, 아실, 카르복실, 아세틸 및/또는 대전된 기로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함한다.
본 발명에서, "저상호작용 영역"은 다른 종과 단지 약하게 상호작용하여, 저상호작용 영역을 포함하는 표면이 다른 표면과 접촉하게 될 때 낮은 CF를 야기할 수 있는 영역이다. 바람직하게는, 저상호작용 영역은 다른 종과 접촉하게 될 때 약한 분자간 힘들(예컨대 반데르발스 힘들만)을 통해서만 상호작용할 수 있다. 바람직하게는, 저상호작용 영역은 -CX3, -CX2H, -CXH2, -CH3, -CX2-, -CXH-, 및/또는 -CH2-로부터 선택된 적어도 하나의 모이어티를 포함하는 탄소 사슬을 포함하고, 여기서 X는 F 및 CI로부터 독립적으로 선택되고, 바람직하게는 F이다. 바람직하게는, 저상호작용 영역은 -CX3, -CX2H, -CXH2, -CH3, -CX2-, -CXH-, 및/또는 -CH2-로부터 선택된 모이어티들만을 포함하는 탄소 사슬을 포함하고, 여기서 X는 F 및 CI로부터 독립적으로 선택되고, 바람직하게는 F이다. 저상호작용 영역이 탄소 사슬을 포함할 때, 그것은 바람직하게는 3개 이상의 탄소 원자, 바람직하게는 4개 이상의 탄소 원자, 바람직하게는 5개 이상의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 6개 이상의 탄소 원자를 포함한다.
기판 로딩 사이클의 시작에서(즉, 기판 이면 표면과 기판 홀더의 저상호작용 영역만이 접촉할 때)의 COF는, 기판 로딩 사이클의 끝에서의 COF보다 작다면, 임의의 값을 취할 수 있다. 바람직하게는, 기판 로딩 사이클의 시작에서의 COF는 약 0.3 미만, 바람직하게는 약 0.25 미만, 바람직하게는 약 0.2 미만, 바람직하게는 약 0.15 미만, 바람직하게는 약 0.1 미만, 및 바람직하게는 약 0.05 미만이다.
기판 로딩 사이클의 끝에서(즉, 기판 이면 표면의 저상호작용 영역 및 고상호작용 영역 양쪽 모두가 기판 홀더의 표면과 접촉할 때)의 COF는, 기판 로딩 사이클의 시작에서의 COF보다 크다면, 임의의 값을 취할 수 있다. 바람직하게는, 웨이퍼 로딩 사이클의 끝에서의 COF는 약 0.1보다 크고, 바람직하게는 약 0.15보다 크고, 바람직하게는 약 0.2보다 크고, 바람직하게는 약 0.25보다 크고, 바람직하게는 약 0.3보다 크고, 바람직하게는 약 0.35보다 크고, 바람직하게는 약 0.4보다 크다.
COF는 기판 로딩 사이클 동안 적어도 0.01만큼 증가한다. 바람직하게는, COF는 기판 로딩 사이클 동안 적어도 약 0.02만큼, 바람직하게는 적어도 0.05만큼, 바람직하게는 적어도 약 0.1만큼, 바람직하게는 적어도 약 0.15만큼, 바람직하게는 적어도 약 0.2만큼, 바람직하게는 적어도 약 0.25만큼, 가장 바람직하게는 적어도 약 0.3만큼 증가한다.
이러한 접근 방식의 사용은 낮은 마찰 상태로부터 높은 마찰 상태로의 스위칭을 용이하게 하기 위해 외부 소스를 필요로 하지 않고, 마찰 스위치는 기판 로딩 사이클에서 기판 홀더 상으로의 기판의 정상 로딩의 결과로서 발생한다.
기판 이면 상의 분자 어셈블리의 표면 커버리지가 너무 낮으면, 기판 로딩 사이클의 끝에서 기판을 제자리에 고정하기 위해 충분히 높은 COF를 달성하는 것이 가능하지 않을 수 있다. 반대로, 기판 이면 상의 분자 어셈블리의 커버리지가 너무 높으면, 기판 이면과 기판 홀더가 밀접하게 접촉하게 됨에 따라 분자 어셈블리들의 저상호작용 영역들이 변위되기에 충분한 공간이 없을 수 있다.
본 발명에서, 분자 어셈블리는 기판의 이면의 표면의 약 1% 내지 약 100%를 커버할 수 있다. 바람직하게는, 분자 어셈블리는 기판 이면의 표면의 약 5% 초과, 바람직하게는 약 10% 초과, 바람직하게는 약 20% 초과, 바람직하게는 약 30% 초과, 가장 바람직하게는 약 40% 초과를 커버한다. 바람직하게는, 분자 어셈블리는 기판 이면의 표면의 약 95% 미만, 바람직하게는 약 90% 미만, 바람직하게는 약 80% 미만, 바람직하게는 약 70% 미만, 가장 바람직하게는 약 60% 미만을 커버한다.
본 발명의 마찰 스위치를 획득하기 위해 사용될 수 있는 다수의 접근 방식이 있다.
도 7에 예시된 일 실시예에서는, 고상호작용 영역(70)을 포함하는 짧은 분자들 및 저상호작용 영역(71)을 포함하는 더 긴 분자들을 포함하는 분자 어셈블리(70 및 71)를 포함하는 기판 이면 표면이 사용되며, 양쪽 유형의 분자들이 기판의 표면에 결합된다. 기판의 초기 로딩 시에는, 긴 분자들의 저상호작용 영역들만이 기판 홀더와 접촉하여, 낮은 COF를 제공한다. 기판 로딩 사이클이 계속되고 기판 홀더와 기판 이면 표면 사이의 평균 거리가 감소함에 따라, 긴 분자들의 저상호작용 영역 및 짧은 분자들의 고상호작용 영역 양쪽 모두가 기판 홀더와 접촉하여, 상호작용 힘들을 최대화하여 높은 COF를 제공한다.
도 8에 예시된 제2 실시예에서는, 기판 이면 표면에 결합된 저상호작용 영역(81)을 포함하는 긴 분자들과, 기판 이면 표면에 흡착된 고상호작용 영역(80)을 포함하는 짧은 분자들을 포함하는 분자 어셈블리(80 및 81)를 포함하는 기판 이면 표면이 사용된다. 고상호작용 영역을 포함하는 분자들은 기판 이면 표면에 물리흡착되거나 화학흡착된다. 도 8에서, 흡착성 분자들은 디에틸렌 글리콜 분자들이지만, 고상호작용 영역을 포함하는 임의의 흡착성 분자들이 사용될 수 있다. 기판의 초기 로딩 시에는, 긴 분자들의 저상호작용 영역만이 기판 홀더와 접촉하여, 낮은 COF를 제공한다. 기판 로딩 사이클이 계속되고 기판 홀더와 기판 이면 표면 사이의 평균 거리가 감소함에 따라, 긴 분자들의 저상호작용 영역 및 짧은 흡착성 분자들의 고상호작용 영역들 양쪽 모두가 기판 홀더와 접촉하여, 분자간 힘들을 최대화하여 높은 COF를 제공한다.
도 9에 예시된 제3 실시예에서는, 고상호작용 백본(90) 및 저상호작용 헤드 기(91)를 갖는 분자들을 포함하는 분자 어셈블리(90 및 91)를 포함하는 기판 이면 표면이 사용된다. 기판의 초기 로딩 시에는, 저상호작용 헤드 기들만이 기판 홀더와 접촉하여, 낮은 COF를 제공한다. 기판 로딩 사이클이 계속되고 기판 홀더와 기판 이면 표면 사이의 평균 거리가 감소함에 따라, 저상호작용 헤드 기들 및 고상호작용 백본 양쪽 모두가 기판 홀더와 접촉하여, 분자간 힘을 최대화하여 높은 COF를 제공한다.
도 10에 예시된 제4 실시예에서는, 적어도 하나의 저상호작용 영역(100 및 101)을 포함하는 긴 분자종이 사용된다. 긴 분자종은 웨이퍼 이면 표면으로의 그래프팅 동안 반응하여 고상호작용 영역을 포함하는 하나 이상의 짧은 흡착성 분자들을 방출한다. 그 후 이들 흡착성 분자 중 적어도 일부가 기판 이면 표면에 흡착된다. 기판의 초기 로딩 시에는, 긴 분자종의 저상호작용 영역만이 기판 홀더와 접촉하여 낮은 COF를 제공한다. 기판 로딩 사이클이 계속되고 기판 홀더와 기판 이면 표면 사이의 평균 거리가 감소함에 따라, 긴 분자종의 저상호작용 영역 및 흡착성 분자들의 고상호작용 영역들 양쪽 모두가 기판 홀더와 접촉하여, 높은 COF를 제공한다.
이 실시예에서는, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 긴 분자종이, Si-OH 표면 상으로의 그래프팅 동안, 유용한 분자가 방출되도록 설계될 수 있다. 바람직하게는, 유용한 분자는 알콕시 기를 포함하는 분자이다. 예를 들어, 아래의 스킴에서, 도데실트리이소프로폭시실란이 표면 R과(예를 들어, 기판 이면 표면의 -OH 기들로) 최대 3회 반응하여 고상호작용 영역들을 포함하는 최대 3개의 분자를 방출한다.
Figure pct00001
이 스킴에서는, 이소프로판올 분자들이 방출된다. 그러나, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 긴 분자종은 긴 분자종이 기판 이면 표면 상에 그래프팅될 때 특정 특성들(예를 들어, 고상호작용 강도)을 갖는 흡착성 분자들을 방출하도록 튜닝될 수 있다.
제5 실시예에서는, 대전될 수 있는 하나 이상의 헤드 기를 포함하는 짧은 분자들, 및 저상호작용 영역을 포함하는 더 긴 분자들을 포함하는 분자 어셈블리를 포함하는 기판 이면 표면이 사용되며, 양쪽 유형의 분자들이 기판의 표면에 결합된다. 기판의 초기 로딩 시에는, 긴 분자들의 저상호작용 영역들만이 기판 홀더와 접촉하여 낮은 COF를 제공한다. 기판 로딩 사이클이 계속되고 기판 홀더와 기판 이면 표면 사이의 평균 거리가 감소함에 따라, 대전될 수 있는 하나 이상의 헤드 기를 포함하는 짧은 분자들이 기판 홀더와 접촉하게 된다. 이는 헤드 기들이 대전되고 고상호작용 영역들이 되게 하여, 대전된 헤드 기들과 기판 홀더 표면 사이의 강한 쿨롱 상호작용들을 야기한다. 이는 기판 이면 표면과 기판 홀더 사이의 강한 상호작용을 야기하여, COF를 증가시킨다.
예를 들어, 카르복실 기, 즉 R-COOH 기가 헤드 기로서 사용될 수 있다. 이 경우, 기판이 기판 홀더 상에 로딩될 때 H+가 제거될 수 있다. 이는 기판 홀더의 표면과 강하게 상호작용할 수 있는 기판 이면 표면 상의 대전된 R-COO- 기의 형성을 야기한다. R-COONa와 같은 카르복실레이트 염이 또한 사용될 수 있다. 이 경우, 금속 양이온(예를 들어, Na+)이 제거되어, 기판 홀더의 표면과 강하게 상호작용할 수 있는 음으로 대전된 R-COO- 음이온을 야기할 수 있다. R-COO- 헤드 기를 포함하는 분자의 예가 도 11a에 묘사되어 있다. 대안적으로, 대전될 수 있는 하나 이상의 기가 양으로 대전된 기를 형성할 수 있다. 예를 들어, R-NH3CI와 같은 기가 사용될 수 있다. 음이온 (예를 들어, CI-)이 제거되어, 기판 홀더의 표면과 강하게 상호작용할 수 있는 양으로 대전된 R-NH3 + 양이온을 야기할 수 있다. R-NH3 + 헤드 기를 포함하는 분자의 예가 도 11b에 묘사되어 있다. 특정 대전된 기들이 헤드 기로서 예시되었지만, 대전된 종을 형성할 수 있는 임의의 기들이 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 본 명세서에서 설명된 코팅들을 포함하는 이면 표면을 포함하는 기판들을 생성하는 방법들에 관한 것이다.
본 명세서의 접근 방식들은 리소그래피 동안 기판 홀더들과 함께 사용하도록 의도된 기판들의 이면 표면들을 코팅하는 것과 관련하여 기술되었지만, 이러한 접근 방식들은 일반적으로 기판 홀더들의 표면을 코팅하는 것에 동등하게 적용가능하며, 그에 따라 기판이 기판 홀더 상에 로딩될 때 마찰 스위치가 달성된다.
일 실시예에 따르면, 도 3을 참조하면, 기판 이면(25)과 베이스 표면(23) 사이의 분위기(27)는 위에 설명된 바와 같은 코팅을 포함하는 가스 혼합물을 포함할 수 있다. 이 가스 혼합물은 기판 지지체(20)에 제공된 공급 및 추출 채널들(28)에 의해 컨디셔닝될 수 있다. 이와 함께, 기판(W)의 이면(25)에 및/또는 베이스 표면(23)에 코팅이 적용될 수 있다. 기판 지지체(20)는 기판 지지체의 베이스 표면(23) 및/또는 기판 이면(25)에서 고르게 가스 혼합물을 제공하기 위해 복수의 공급 및 추출 채널(28)을 포함할 수 있다.
기판 홀더는 DLC, 다이아몬드, 흑연, SiSiC, SiC, Zerodur, Al2O3, TiN, Lipocer, SST 및/또는 CrN으로부터 선택된 임의의 재료를 포함할 수 있지만, 기판 홀더는 바람직하게는 다이아몬드형 탄소(DLC), 다이아몬드, 흑연, SiSiC 및/또는 SiC 중 하나 이상을 포함한다.
비록 이 본문에서는 IC들의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대해 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 다른 응용들을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 가능한 다른 응용들로는 통합 광학 시스템들의 제조, 자구 메모리들, 평판 디스플레이들, 액정 디스플레이(LCD)들, 박막 자기 헤드들, 마이크로 전기 기계 시스템들(MEMS) 등에 대한 유도 및 검출 패턴들이 포함된다.
본 발명의 양태들이 아래의 조항들에서 제시된다.
1. 기판 로딩 사이클에서 기판이 기판 홀더 상에 로딩될 때 마찰 스위치를 제공하도록 구성된 이면 표면을 갖는 기판으로서; 상기 기판 이면 표면은 적어도 하나의 고상호작용 영역 및 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자 어셈블리를 포함하는, 기판.
2. 조항 1의 기판으로서, 상기 이면 표면은 상기 기판 로딩 사이클 동안 적어도 약 0.05의 마찰 계수(COF)의 증가를 제공하도록 구성되는, 기판.
3. 조항 1 또는 조항 2의 기판으로서, 상기 고상호작용 영역은 아민, 알콜, 퍼옥시, 에스테르, 아미드, 우레아, 이민, 이미드, 니트릴, 에테르, 실록시, 알콕시, 아실, 카르복실, 아세틸 및/또는 대전된 기로부터 선택된 적어도 하나의 기를 포함하는, 기판.
4. 조항 1 내지 조항 3 중 어느 한 조항의 기판으로서, 상기 저상호작용 영역은 -CX3, -CX2H, -CXH2, -CH3, -CX2-, -CXH-, 및/또는 -CH2-로부터 선택된 하나 이상의 모이어티를 포함하는 탄소 사슬을 포함하고, X는 F 및 CI로부터 독립적으로 선택되는, 기판.
5. 조항 1 내지 조항 4 중 어느 한 조항의 기판으로서, 상기 분자 어셈블리 내의 상기 적어도 하나의 고상호작용 영역은 쿨롱 상호작용, 수소-결합 및 자기 쌍극자-쌍극자 상호작용으로부터 선택된 하나 이상의 상호작용 메커니즘에 의해 다른 종과 상호작용할 수 있는, 기판.
6. 조항 1 내지 조항 5 중 어느 한 조항의 기판으로서, 상기 분자 어셈블리 내의 상기 적어도 하나의 저상호작용 영역은 반데르발스 분자간 힘들에 의해서만 다른 종과 상호작용할 수 있는, 기판.
7. 조항 1 내지 조항 6 중 어느 한 조항의 기판으로서, 상기 분자 어셈블리는, 적어도 하나의 고상호작용 영역 및 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는, 하나의 유형의 분자로 구성되는, 기판.
8. 조항 1 내지 조항 6 중 어느 한 조항의 기판으로서, 상기 분자 어셈블리는 2개 이상의 유형의 분자들을 포함하는, 기판.
9. 조항 1 내지 조항 6 또는 조항 8 중 어느 한 조항의 기판으로서, 상기 적어도 하나의 고상호작용 영역은 상기 기판 이면 표면의 표면에 흡착된 가스 분자들에 의해 제공되는, 기판.
10. 조항 1 내지 조항 9 중 어느 한 조항의 기판으로서, 상기 분자 어셈블리는 상기 기판 이면 표면의 약 30% 내지 약 70%를 커버하는, 기판.
11. 조항 1 내지 조항 10 중 어느 한 조항의 기판으로서, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼 또는 실리콘 탄화물 웨이퍼인, 기판.
12. 조항 1 내지 조항 11 중 어느 한 조항에 정의된 바와 같은 기판을 기판 홀더 상에 로딩하는 단계를 포함하는 방법으로서; 상기 기판 이면 표면의 상기 적어도 하나의 저상호작용 영역은 상기 기판의 로딩 동안 상기 기판 이면 표면의 상기 적어도 하나의 고상호작용 영역 이전에 상기 기판 홀더의 표면과 접촉하는, 방법.
13. 조항 12의 방법으로서, 상기 마찰 계수(COF)는 상기 기판 로딩 사이클 동안 적어도 약 0.1만큼 증가하는, 방법.
14. 조항 12 또는 조항 13의 방법으로서, 상기 마찰 계수(COF)는 상기 기판 로딩 사이클 동안 적어도 약 0.2만큼 증가하는, 방법.
15. 조항 12 내지 조항 14 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 기판 홀더는 DLC, 다이아몬드, 흑연, SiSiC 및/또는 SiC 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
16. 기판 홀더에 의해 지지되는 기판을 처리하는 단계를 포함하는 방법으로서, 상기 기판은 조항 1 내지 조항 11 중 어느 한 조항에 정의된 바와 같은, 방법.
17. 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면 표면을 코팅하는 방법으로서, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계, 및 적어도 하나의 고상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
18. 조항 17의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 아민, 알콜, 퍼옥시, 에스테르, 아미드, 우레아, 이민, 이미드, 니트릴, 에테르, 실록시, 알콕시, 아실, 카르복실, 아세틸 및/또는 대전된 기로부터 선택된 적어도 하나의 기를 포함하는, 방법.
19. 조항 17 또는 조항 18의 방법으로서, 상기 저상호작용 영역은 -CX3, -CX2H, -CXH2, -CH3, -CX2-, -CXH- 및/또는 -CH2-로부터 선택된 적어도 하나의 모이어티를 포함하고, X는 F 및 CI로부터 독립적으로 선택되는, 방법.
20. 조항 17 내지 조항 19 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 쿨롱 상호작용, 수소-결합 및 자기 쌍극자-쌍극자 상호작용으로부터 선택된 하나 이상의 상호작용 메커니즘에 의해 다른 종과 상호작용할 수 있는, 방법.
21. 조항 17 내지 조항 20 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 저상호작용 영역은 반데르발스 힘들에 의해서만 다른 종과 상호작용할 수 있는, 방법.
22. 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면 표면을 코팅하는 방법으로서, 상기 기판의 이면 표면의 일부에 분자종을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 분자종은 적어도 하나의 고상호작용 영역 및 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는, 방법.
23. 조항 22의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 아민, 알콜, 퍼옥시, 에스테르, 아미드, 우레아, 이민, 이미드, 니트릴, 에테르, 실록시, 알콕시, 아실, 카르복실, 아세틸 및/또는 대전된 기로부터 선택된 적어도 하나의 기를 포함하는, 방법.
24. 조항 22 또는 조항 23의 방법으로서, 상기 저상호작용 영역은 -CX3, -CX2H, -CXH2, -CH3, -CX2-, -CXH- 및/또는 -CH2-로부터 선택된 적어도 하나의 모이어티를 포함하고, X는 F 및 CI로부터 독립적으로 선택되는, 방법.
25. 조항 22 내지 조항 24 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 쿨롱 상호작용, 수소-결합 및 자기 쌍극자-쌍극자 상호작용으로부터 선택된 하나 이상의 상호작용 메커니즘에 의해 다른 종과 상호작용할 수 있는, 방법.
26. 조항 22 내지 조항 25 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 저상호작용 영역은 반데르발스 힘들에 의해서만 다른 종과 상호작용할 수 있는, 방법.
27. 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면을 코팅하는 방법으로서, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계, 및 적어도 하나의 고상호작용 영역을 포함하는 가스 분자들을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계를 포함하고, 상기 가스 분자들의 적어도 일부가 상기 기판 이면 표면 상에 흡착되는, 방법.
28. 조항 16의 방법으로서, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자종은 상기 기판 이면 표면과 반응할 때 상기 가스 분자들을 방출하는, 방법.
29. 조항 27 또는 조항 28의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 아민, 알콜, 퍼옥시, 에스테르, 아미드, 우레아, 이민, 이미드, 니트릴, 에테르, 실록시, 알콕시, 아실, 카르복실, 아세틸 및/또는 대전된 기로부터 선택된 적어도 하나의 기를 포함하는, 방법.
30. 조항 27 내지 조항 29 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 저상호작용 영역은 -CX3, -CX2H, -CXH2, -CH3, -CX2-, -CXH- 및/또는 -CH2-로부터 선택된 적어도 하나의 모이어티를 포함하고, X는 F 및 CI로부터 독립적으로 선택되는, 방법.
31. 조항 27 내지 조항 30 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 쿨롱 상호작용, 수소-결합 및 자기 쌍극자-쌍극자 상호작용으로부터 선택된 하나 이상의 상호작용 메커니즘에 의해 다른 종과 상호작용할 수 있는, 방법.
32. 조항 27 내지 조항 31 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 저상호작용 영역은 반데르발스 힘들에 의해서만 다른 종과 상호작용할 수 있는, 방법.
33. 조항 27 내지 조항 32 중 어느 한 조항의 방법으로서, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자종은 적어도 하나의 알콕시 기를 추가로 포함하는, 방법.
34. 조항 27 내지 조항 33 중 어느 한 조항의 방법으로서, 하나 이상의 가스 분자는 이소프로판올을 포함하는, 방법.
35. 기판 홀더 상으로의 기판의 로딩 동안 마찰 스위치를 제공하는 방법으로서, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 제1 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계; 및 제2 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계; 및 상기 기판을 상기 기판 홀더 상에 로딩하는 단계를 포함하고; 상기 제2 분자종은 상기 기판의 로딩 동안 반응하여 고상호작용 영역을 형성하는, 방법.
36. 조항 35의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 아민, 알콜, 퍼옥시, 에스테르, 아미드, 우레아, 이민, 이미드, 니트릴, 에테르, 실록시, 알콕시, 아실, 카르복실, 아세틸 및/또는 대전된 기로부터 선택된 적어도 하나의 기를 포함하는, 방법.
37. 조항 35 또는 조항 36의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 대전된 기를 포함하는, 방법.
38. 조항 35 내지 조항 37 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 저상호작용 영역은 -CX3, -CX2H, -CXH2, -CH3, -CX2-, -CXH- 및/또는 -CH2-로부터 선택된 적어도 하나의 모이어티를 포함하고, X는 F 및 CI로부터 독립적으로 선택되는, 방법.
39. 조항 35 내지 조항 38 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 쿨롱 상호작용, 수소-결합 및 자기 쌍극자-쌍극자 상호작용으로부터 선택된 하나 이상의 상호작용 메커니즘에 의해 상기 기판 홀더 표면과 상호작용하는, 방법.
40. 조항 35 내지 조항 39 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 고상호작용 영역은 쿨롱 상호작용에 의해 상기 기판 홀더 표면과 상호작용하는, 방법.
41. 조항 35 내지 조항 40 중 어느 한 조항의 방법으로서, 상기 저상호작용 영역은 반데르발스 힘들에 의해서만 상기 기판 홀더 표면과 상호작용하는, 방법.
42. 기판에 방사선 빔을 인가하도록 구성되고, 조항 17 내지 조항 41 중 어느 한 조항에 정의된 바와 같은 방법을 적용하도록 구성된 장치.
43. 디바이스를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은: 기판을 기판 홀더 상에 로딩하여 상기 기판을 방사선 빔에 노광시켜 노광된 기판을 생성하는 단계; 및 상기 노광된 기판을 처리하여 디바이스를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 기판은 조항 1 내지 조항 11 중 어느 한 조항에 정의된 바와 같은, 방법.
44. 조항 43의 방법으로서, 상기 기판과 상기 기판 홀더 사이의 상기 COF는 상기 기판이 상기 기판 홀더 상에 로딩됨에 따라 적어도 0.1만큼 증가하는, 방법.
45. 조항 43 또는 조항 44의 방법으로서, 상기 방법은 단계 a)를 수행하기 전에 조항 17 내지 조항 34 중 어느 한 조항에 정의된 바와 같은 방법을 적용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
46. 디바이스를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은: 조항 35 내지 조항 41 중 어느 한 조항의 방법을 적용하여 상기 기판을 방사선 빔에 노광시켜 노광된 기판을 생성하는 단계; 및 상기 노광된 기판을 처리하여 디바이스를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
47. 조항 46의 방법으로서, 상기 기판과 상기 기판 홀더 사이의 상기 COF는 상기 기판이 상기 기판 홀더 상에 로딩됨에 따라 적어도 0.1만큼 증가하는, 방법.
본 발명의 특정 실시예들이 위에 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 위의 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 아래에 제시된 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 설명된 바와 같은 발명에 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 기판 로딩 사이클에서 기판이 기판 홀더 상에 로딩될 때 마찰 스위치를 제공하도록 구성된 이면 표면을 갖는 기판으로서;
    상기 기판 이면 표면은 적어도 하나의 고상호작용 영역 및 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자 어셈블리를 포함하는, 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이면 표면은 상기 기판 로딩 사이클 동안 적어도 약 0.05의 마찰 계수(COF)의 증가를 제공하도록 구성되는, 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고상호작용 영역은 아민, 알콜, 퍼옥시, 에스테르, 아미드, 우레아, 이민, 이미드, 니트릴, 에테르, 실록시, 알콕시, 아실, 카르복실, 아세틸 및/또는 대전된 기로부터 선택된 적어도 하나의 기를 포함하는, 기판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저상호작용 영역은 -CX3, -CX2H, -CXH2, -CH3, -CX2-, -CXH-, 및/또는 -CH2-로부터 선택된 하나 이상의 모이어티를 포함하는 탄소 사슬을 포함하고, X는 F 및 CI로부터 독립적으로 선택되는, 기판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분자 어셈블리 내의 상기 적어도 하나의 고상호작용 영역은 쿨롱 상호작용, 수소-결합 및 자기 쌍극자-쌍극자 상호작용으로부터 선택된 하나 이상의 상호작용 메커니즘에 의해 다른 종과 상호작용할 수 있는, 기판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분자 어셈블리 내의 상기 적어도 하나의 저상호작용 영역은 반데르발스 분자간 힘들에 의해서만 다른 종과 상호작용할 수 있는, 기판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분자 어셈블리는, 적어도 하나의 고상호작용 영역 및 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는, 하나의 유형의 분자로 구성되는, 기판.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분자 어셈블리는 2개 이상의 유형의 분자들을 포함하는, 기판.
  9. 제1항 내지 제6항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 고상호작용 영역은 상기 기판 이면 표면의 표면에 흡착된 가스 분자들에 의해 제공되는, 기판.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 기판을 기판 홀더 상에 로딩하는 단계를 포함하는 방법으로서;
    상기 기판 이면 표면의 상기 적어도 하나의 저상호작용 영역은 상기 기판의 로딩 동안 상기 기판 이면 표면의 상기 적어도 하나의 고상호작용 영역 이전에 상기 기판 홀더의 표면과 접촉하는, 방법.
  11. 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면 표면을 코팅하는 방법으로서, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계, 및 적어도 하나의 고상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 마찰 스위치 코팅으로 기판의 이면을 코팅하는 방법으로서, 적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계, 및 적어도 하나의 고상호작용 영역을 포함하는 가스 분자들을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계를 포함하고, 상기 가스 분자들의 적어도 일부가 상기 기판 이면 표면 상에 흡착되는, 방법.
  13. 기판 홀더 상으로의 기판의 로딩 동안 마찰 스위치를 제공하는 방법으로서,
    적어도 하나의 저상호작용 영역을 포함하는 제1 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제1 부분에 적용하는 단계; 및 제2 분자종을 상기 기판의 이면 표면의 제2 부분에 적용하는 단계; 및
    상기 기판을 상기 기판 홀더 상에 로딩하는 단계를 포함하고;
    상기 제2 분자종은 상기 기판의 로딩 동안 반응하여 고상호작용 영역을 형성하는, 방법.
  14. 기판에 방사선 빔을 인가하도록 구성되고, 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 방법을 적용하도록 구성된 장치.
  15. 디바이스를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은:
    a) 상기 기판을 상기 기판 홀더 상에 로딩하는 단계
    b) 상기 기판을 방사선 빔에 노광시켜 노광된 기판을 생성하는 단계; 및
    c) 상기 노광된 기판을 처리하여 디바이스를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 기판은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은, 방법.
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