KR20230007508A - Substrate holder for use in lithographic apparatus, and method of manufacturing the substrate holder - Google Patents

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KR20230007508A
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마리야 네클리유도바
라이언 메이어
소니아 구프타
라이언 찰스 스테네켄
드 빈켈 지미 마테우스 빌헬무스 반
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
에이에스엠엘 홀딩 엔.브이.
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Abstract

본 명세서에서는 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 기판 홀더를 제조하는 방법이 설명되며, 기판 홀더는 기판 홀더에서 돌출된 복수의 버얼을 포함하고, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 갖는다. 본 방법은 플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함한다. 상기 코팅을 도포하는 것은 플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 RF 파워를 100 내지 1000W 범위에서 조정하는 것; 및 챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 20 내지 300 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스에 노출시키는 것을 포함하며, 전구체 가스는 헥산이다.Described herein is a method of manufacturing a substrate holder for use in a lithographic apparatus, the substrate holder including a plurality of burls protruding from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate. The method includes applying a coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more burls of a plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition. Applying the coating may include adjusting the RF power of the RF electrode in the range of 100 to 1000 W to generate plasma; and in the chamber, exposing the one or more plurality of burls to a precursor gas at a gas flow rate of 20 to 300 sccm, wherein the precursor gas is hexane.

Description

리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더, 및 기판 홀더 제조 방법Substrate holder for use in lithographic apparatus, and method of manufacturing the substrate holder

관련 출원에 대한 상호 참조CROSS REFERENCES TO RELATED APPLICATIONS

본 출원은 2020년 6월 8일에 출원된 미국 예비 특허 출원 제63/036,028호의 우선권을 주장하며, 이의 내용은 원용에 의해 전체적으로 본 명세서에 포함된다.This application claims priority from US Provisional Patent Application Serial No. 63/036,028, filed on June 8, 2020, the contents of which are incorporated herein in their entirety by reference.

본 발명은 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더, 및 기판 홀더 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate holder for use in a lithographic apparatus, and a method of manufacturing a substrate holder.

리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상으로 적용하도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다.A lithographic apparatus is a machine configured to apply a desired pattern onto a substrate. A lithographic apparatus may be used, for example, in the manufacture of integrated circuits (ICs).

리소그래피 장치는, 예를 들어, 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)의 패턴 (또한, 흔히 "디자인 레이아웃" 또는 "디자인"으로 지칭됨)을 기판(예를 들어, 웨이퍼) 상에 제공된 방사선-감응 재료(레지스트)의 층 상으로 투영시킬 수 있다.A lithographic apparatus is, for example, a radiation-sensitive method of providing a pattern (also often referred to as a "design layout" or "design") of a patterning device (eg, mask) onto a substrate (eg, wafer). It can be projected onto a layer of material (resist).

반도체 제조 공정이 계속 발전함에 따라, 통상적으로 "무어(Moore)의 법칙"으로 지칭되는 추세에 따라 회로 요소의 치수는 지속적으로 감소되고 있는 반면, 디바이스마다 트랜지스터와 같은 기능적 요소의 양은 수십 년 동안 꾸준히 증가하고 있다. 무어의 법칙을 따르기 위해, 반도체 산업은 갈수록 더 작은 피처를 생성하는 것을 가능하게 하는 기술을 추구하고 있다. 패턴을 기판 상에 투영시키기 위해 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판에 패터닝되는 피처의 최소 크기를 결정한다. 현재 사용 중인 전형적인 파장은 365㎚ (i-라인), 248㎚ (KrF), 193㎚ (ArF) 및 13.5㎚ (EUV)이다.As semiconductor manufacturing processes continue to evolve, the dimensions of circuit elements continue to decrease, in a trend commonly referred to as "Moore's Law", while the amount of functional elements such as transistors per device has been steadily decreasing for decades. It is increasing. To follow Moore's Law, the semiconductor industry is seeking technologies that make it possible to create increasingly smaller features. A lithographic apparatus may use electromagnetic radiation to project a pattern onto a substrate. The wavelength of this radiation determines the minimum size of features patterned on the substrate. Typical wavelengths currently in use are 365 nm (i-line), 248 nm (KrF), 193 nm (ArF) and 13.5 nm (EUV).

리소그래피 장치에서, (생산 기판으로 지칭될 수 있는) 노광될 기판은 기판 홀더(때때로 웨이퍼 테이블로 지칭됨) 상에 유지된다. 기판 홀더는 투영 시스템에 대해 이동 가능할 수 있다. 기판 홀더는 일반적으로 강성 재료로 만들어지고 지지될 생산 기판과 평면적으로 유사한 치수를 갖는 고형 몸체를 포함한다. 고형 몸체의 기판-대향 표면은 (버얼(burls)로 지칭되는) 복수의 돌출부를 구비하고 있다. 버얼의 원위 표면은 편평한 평면에 일치하며 기판을 지지한다. 버얼은 몇 가지 이점을 제공한다: 기판 홀더 상의 또는 기판 상의 오염물 입자는 버얼들 사이에 떨어질 가능성이 있으며 따라서 기판의 변형을 일으키지 않는다; 고형 몸체의 표면을 편평하게 만드는 것보다 종단이 평면에 일치하도록 버얼을 가공하는 것이 더 쉽다; 그리고 버얼의 특성이 조정되어, 예를 들어 기판의 클램핑을 제어할 수 있다.In a lithographic apparatus, a substrate to be exposed (which may be referred to as a production substrate) is held on a substrate holder (sometimes referred to as a wafer table). The substrate holder may be movable relative to the projection system. Substrate holders generally include a solid body made of a rigid material and having dimensions similar in plan to the production substrate to be supported. The substrate-facing surface of the solid body has a plurality of projections (referred to as burls). The distal surface of the burls conforms to a flat plane and supports the substrate. Burls offer several advantages: contaminant particles on the substrate holder or on the substrate are likely to fall between the burls and thus do not cause deformation of the substrate; It is easier to machine burls to conform to a flat end than to flatten the surface of a solid body; And the properties of the burls can be adjusted to control, for example, the clamping of the substrate.

그러나 예를 들어, 기판의 반복적인 로딩 및 언로딩으로 인하여, 기판 홀더의 버얼은 사용 중에 마모된다. 버얼의 불균일한 마모는 노광 동안 기판의 비편평함으로 이어지며 이는 공정 윈도우의 감소로 이어질 수 있고 극단적인 경우에 이미징 및/또는 오버레이 오차로 이어질 수 있다. 매우 정밀한 제조 사양으로 인하여, 기판 홀더는 제조하기에 비싸며 따라서 기판 홀더의 작업 수명을 늘리는 것이 바람직하다.However, due to repeated loading and unloading of substrates, for example, the burls of the substrate holder wear out during use. Non-uniform wear of the burls leads to non-flatness of the substrate during exposure, which can lead to reduced process windows and in extreme cases to imaging and/or overlay errors. Due to the very precise manufacturing specifications, substrate holders are expensive to manufacture and therefore it is desirable to increase the working life of the substrate holder.

실시예에서, 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더를 제조하는 방법에 제공된다. 기판 홀더는 기판 홀더로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하며, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 갖는다. 본 방법은 플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함한다. 코팅부의 도포는 플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 100 내지 1000W 범위에서 조정하는 것; 및 챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 20 내지 300 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스-전구체 가스는 헥산임-에 노출시키는 것을 포함한다.In an embodiment, a method of manufacturing a substrate holder for use in a lithographic apparatus is provided. The substrate holder includes a plurality of burls projecting from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate. The method includes applying a coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more burls of a plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition. Application of the coating may be performed by adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 100 to 1000 W to generate a plasma; and in the chamber, exposing the one or more plurality of burls to a precursor gas, wherein the precursor gas is hexane, at a gas flow rate of 20 to 300 sccm.

또한 실시예에서, 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더를 제조하는 방법에 제공된다. 기판 홀더는 기판 홀더로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하며, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 갖는다. 본 방법은 플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함한다. 코팅부의 도포는 플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 50 내지 750W 범위에서 조정하는 것; 및 챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 10 내지 100 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스-전구체 가스는 아세틸렌-에 노출시키는 것을 포함한다.Also in an embodiment, a method of manufacturing a substrate holder for use in a lithographic apparatus is provided. The substrate holder includes a plurality of burls projecting from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate. The method includes applying a coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more burls of a plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition. Application of the coating comprises adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 50 to 750 W to generate a plasma; and in the chamber, exposing one or more of the plurality of burls to a precursor gas, wherein the precursor gas is acetylene, at a gas flow rate of 10 to 100 sccm.

또한 실시예에서, 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 그리고 기판을 지지하도록 구성된 기판 홀더가 제공된다. 기판 홀더는 본체 표면을 갖는 본체; 및 본체 표면에서 돌출되는 복수의 버얼을 포함한다. 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 갖는다. 버얼의 원위 종단 표면은 지지 평면에 일치하며 기판을 지지하기 위하여 구성되며; 또한 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면은 20 내지 27㎬ 또는 25 내지 35㎬ 범위의 경도 및 0.1 내지 2㎚/hr 범위의 부식률을 갖는 내마모성 재료로 코팅된다. 부식률은 작업 전극과 상대 전극 간의 약 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 크로노암페로메트리(chronoamperometry)에 의하여 측정되는 것이며 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용된다.Also in an embodiment, a substrate holder for use in a lithographic apparatus and configured to support a substrate is provided. The substrate holder includes a body having a body surface; and a plurality of burls protruding from the body surface. Each burl has a distal end surface configured to engage a substrate. a distal end surface of the burls conforms to a support plane and is configured to support a substrate; Also, the distal end surface of at least one of the plurality of burls is coated with a wear resistant material having a hardness in the range of 20 to 27 GPa or 25 to 35 GPa and a corrosion rate in the range of 0.1 to 2 nm/hr. The corrosion rate is measured by chronoamperometry in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of about +2.5 V between the working and counter electrodes and is applied against a reference electrode in dilute NaCl solution.

실시예가 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 도면에서:
도 1은 실시예에 따른 리소그래피 시스템의 다양한 서브시스템의 블록도이다.
도 2a는 실시예에 따른, 정전 클램프(ESC)를 통해 기판 홀더 (웨이퍼 테이블(WT)로도 지칭됨) 상에 로딩되는 기판 또는 웨이퍼를 도시하며, 기판은 언로딩된 위치에서 e-핀 상에 지지된다.
도 2b는 실시예에 따른, 기판 홀더 상의 로딩 위치에 있는 기판을 도시하고 있다.
도 2c 내지 도 2f는 실시예에 따른, 기판 홀더 상에 기판을 로딩하는 시퀀스를 도시하고 있다.
도 3a는 실시예에 따른, 기판 홀더 상에 로딩된 기판을 도시하고 있으며, 기판 홀더의 표면은 기판이 받쳐지는 약간의 거칠기를 갖는 버얼을 포함한다.
도 3b는 실시예에 따른, 도 3a의 기판 홀더의 예시적인 버얼이다.
도 4는 실시예에 따른, 기판 홀더를 제조하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 5는 실시예에 따른, 예시적인 플라즈마 강화 화학 기상 증착 장비를 도시하고 있다.
이제 실시예가 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이며, 도면은 본 기술 분야의 숙련된 자가 실시예를 실시하는 것이 가능하도록 예시적인 예로써 제공된다. 특히, 이하의 도면 및 예는 범위를 단일 실시예로 제한하는 것을 의미하지 않으며, 설명되거나 도시된 요소 중 일부 또는 모두의 상호 교환을 통해 다른 실시예가 가능하다. 편리할 때마다, 동일한 또는 유사한 부품을 나타내기 위해 도면 전체에서 동일한 참조 번호가 사용될 것이다. 이 실시예의 특정 구성 요소가 공지의 구성 요소를 사용하여 부분적으로 또는 완전히 구현될 수 있는 경우, 이러한 공지의 구성 요소들 중 실시예의 이해를 위하여 필요한 부분만일 설명될 것이며, 실시예의 설명을 모호하게 하지 않기 위하여 이러한 공지의 구성 요소의 다른 부분의 상세한 설명은 생략될 것이다. 본 명세서에서, 단일 구성 요소를 보여주는 실시예는 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다; 오히려, 본 명세서에서 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 그 범위는 복수의 동일한 구성 요소를 포함하는 다른 실시예를 포함하도록 의도되며, 그 반대도 마찬가지이다. 또한, 출원인은 명시적으로 제시되지 않는 한 명세서 또는 청구범위 내의 임의의 용어가 일반적이지 않은 또는 특별한 의미로 간주되는 것을 의도하지 않는다. 또한, 범위는 예시를 통해 본 명세서에서 언급된 구성 요소에 대한 현재 및 앞으로의 알려진 등가물을 포함한다.
Embodiments will be described by way of example only with reference to the accompanying schematic drawings, in which:
1 is a block diagram of various subsystems of a lithography system according to an embodiment.
2A shows a substrate or wafer being loaded onto a substrate holder (also referred to as a wafer table (WT)) via an electrostatic clamp (ESC), with the substrate in an unloaded position on an e-pin, according to an embodiment. supported
2B shows a substrate in a loading position on a substrate holder, according to an embodiment.
2C to 2F show a sequence of loading a substrate onto a substrate holder according to an embodiment.
3A shows a substrate loaded onto a substrate holder, the surface of which includes burls with slight roughness upon which the substrate rests, according to an embodiment.
3B is an exemplary burl of the substrate holder of FIG. 3A according to an embodiment.
4 is a flow diagram of a method for manufacturing a substrate holder, according to an embodiment.
5 depicts an exemplary plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus, according to an embodiment.
Embodiments will now be described in detail with reference to the drawings, which are provided as illustrative examples to enable those skilled in the art to practice the embodiments. In particular, the figures and examples below are not meant to limit the scope to a single embodiment, and other embodiments are possible through the interchange of some or all of the described or illustrated elements. Whenever convenient, the same reference numbers will be used throughout the drawings to refer to the same or like parts. If certain elements of this embodiment can be partially or completely implemented using known elements, only those parts necessary for understanding the embodiment of these known elements will be described, and the description of the embodiments will not be obscured. For the sake of clarity, detailed descriptions of other parts of these well-known components will be omitted. In this specification, examples showing single components should not be considered limiting; Rather, unless expressly stated otherwise herein, the scope is intended to include other embodiments that include a plurality of the same elements and vice versa. Furthermore, Applicants do not intend that any term in the specification or claims be to be construed to have a non-generic or special meaning unless expressly indicated. In addition, the scope includes, by way of example, present and future known equivalents to the elements mentioned herein.

본 발명은 특정 적용에 대한 예시적인 실시예를 참조하여 본 명세서 내에서 특징을 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 본 명세서에 제공된 교시 내용에 접근할 수 있는 본 기술 분야의 숙련된 자는 본 발명이 상당한 유용성을 가질 본 발명의 범위 및 추가 분야 내에서 부가적인 수정, 적용 및 실시예를 인식할 것이다.Although features of the present invention are described within this specification with reference to exemplary embodiments for specific applications, it should be understood that the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art who have access to the teachings provided herein will recognize additional modifications, applications and embodiments within the scope of this invention and additional fields in which this invention will find considerable utility.

본 발명에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "마스크" 또는 "패터닝 디바이스"는 입사 방사선 빔에, 기판의 타겟 부분에 생성될 패턴에 대응하는 패터닝된 횡단면을 부여하기 위해 사용될 수 있는 포괄적인 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 광범위하게 해석될 수 있다; 용어 "광 밸브(light valve)" 또한 이 맥락에서 사용될 수 있다. 고전적인 마스크 (투과식 또는 반사식; 바이너리, 위상-시프팅, 하이브리드 등) 외에 다른 이러한 패터닝 디바이스의 예는 다음을 포함한다:In the present invention, the term “mask” or “patterning device” as used herein refers to a generic patterning device that can be used to impart an incident radiation beam with a patterned cross-section corresponding to a pattern to be created in a target portion of a substrate. can be interpreted broadly as referring to a device; The term "light valve" may also be used in this context. Examples of such patterning devices other than classic masks (transmissive or reflective; binary, phase-shifting, hybrid, etc.) include:

- 프로그램 가능한 미러 어레이. 이러한 디바이스의 예는 점탄성 제어층과 반사 표면을 갖는 매트릭스-어드레스 가능한 표면이다. 이러한 장치 배후의 기본 원리는 (예를 들어) 반사 표면의 어드레스된 영역이 입사 방사선을 회절 방사선으로 반사하는 반면, 어드레스되지 않은 영역은 입사 방사선을 비회절 방사선으로 반사한다는 것이다. 적절한 필터를 사용하여 상기 비회절 방사선은 반사 빔에서 필터링되어 회절 방사선만을 남길 수 있다; 이러한 방식으로 빔은 매트릭스-어드레스 가능한 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 필요한 매트릭스 어드레싱은 적절한 전자 수단을 사용하여 수행할 수 있다. 이러한 미러 어레이에 대한 더 많은 정보는, 예를 들어 본 명세서에 참조로 포함된 미국 특허 제5,296,891호 및 제5,523,193호에서 얻어질 수 있다.- Programmable Mirror Array. An example of such a device is a matrix-addressable surface having a viscoelastic control layer and a reflective surface. The basic principle behind such devices is that (eg) addressed areas of the reflective surface reflect incident radiation as diffracted radiation, while unaddressed areas reflect incident radiation as undiffracted radiation. Using an appropriate filter, the undiffracted radiation can be filtered out of the reflected beam leaving only the diffracted radiation; In this way the beam is patterned according to the addressing pattern of the matrix-addressable surface. The required matrix addressing can be performed using suitable electronic means. More information on such mirror arrays may be obtained, for example, from US Pat. Nos. 5,296,891 and 5,523,193, incorporated herein by reference.

- 프로그램 가능한 LCD 어레이. 이러한 구성의 예는 미국 특허 제5,229,872호에 제공되며, 이 특허의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.- Programmable LCD array. An example of such a construction is provided in U.S. Patent No. 5,229,872, the contents of which are incorporated herein by reference.

간략한 소개로서, 도 1은 예시적인 리소그래피 투영 장치(10A)를 도시하고 있다. 주요 구성 요소는 심자외 엑시머 레이저 소스, 또는 극자외(EUV) 소스를 포함하는 다른 유형의 소스일 수 있는 방사선 소스(12A)(위에서 논의된 바와 같이, 리소그래피 투영 장치 자체는 방사선 소스를 가질 필요가 없다); (시그마로서 표시되는) 부분 간섭성을 규정하고 소스(12A)로부터의 방사선을 성형하는 광학계(14A, 16Aa 및 16Ab)를 포함할 수 있는 조명 광학계; 패터닝 디바이스(18A); 및 패터닝 디바이스 패턴의 이미지를 기판 평면(22A) 상으로 투영시키는 투과 광학계(16Ac)이다. 투영 광학계의 퓨필 평면에 있는 조정 가능한 필터 또는 애퍼처(20A)는 기판 평면(22A)에 충돌하는 빔 각도의 범위를 제한할 수 있으며, 여기서 가능한 가장 큰 각도는 투영 광학계의 개구수(NA=sin(Θmax))를 규정한다.As a brief introduction, Figure 1 depicts an exemplary lithographic projection apparatus 10A. A key component is a radiation source 12A, which may be a deep ultraviolet excimer laser source, or another type of source including an extreme ultraviolet (EUV) source (as discussed above, the lithographic projection apparatus itself does not need to have a radiation source). none); illumination optics, which may include optics 14A, 16Aa and 16Ab to define partial coherence (denoted as sigma) and to shape the radiation from source 12A; patterning device 18A; and a transmission optical system 16Ac that projects the image of the patterning device pattern onto the substrate plane 22A. An adjustable filter or aperture 20A in the pupil plane of the projection optics can limit the range of beam angles impinging on the substrate plane 22A, where the largest possible angle is the numerical aperture of the projection optics (NA=sin (Θ max )).

리소그래피 투영 장치에서 소스는 조명 (즉, 광)을 제공하며; 투영 광학계는 패터닝 디바이스를 통해 그리고 기판 상으로 조명을 지향시키고 성형한다. 용어 "투영 광학계"는 본 명세서에서 방사선 빔의 파면을 변경할 수 있는 임의의 광학 구성 요소를 포함하도록 광범위하게 규정된다. 예를 들어, 투영 광학계는 구성 요소(14A, 16Aa, 16Ab 및 16Ac) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 에어리얼 이미지(AI)는 기판 레벨에서의 방사선 세기 분포이다. 기판 상의 레지스트 층이 노광되며, 에어리얼 이미지가 그 안의 잠재 "레지스트 이미지"(RI)로서 레지스트 층에 전사된다. 레지스트 이미지(RI)는 레지스트 층에서 레지스트의 용해도의 공간적 분포로서 규정될 수 있다. 레지스트 모델은 에어리얼 이미지로부터 레지스트 이미지를 계산하기 위해 사용될 수 있으며, 이의 예는 공동 양도된 미국 특허 출원 제12/315,849호에서 찾을 수 있으며, 또한 이 특허의 내용은 원용에 의해 전체적으로 본 명세서에 포함된다. 레지스트 모델은 레지스트 층의 특성(예를 들어, 노광, PEB 및 현상 동안 발생하는 화학 공정의 영향)에만 관련된다. 리소그래피 투영 장치의 광학 특성(예를 들어, 소스, 패터닝 디바이스 및 투영 광학계의 특성)은 에어리얼 이미지를 좌우한다. 리소그래피 투영 장치에 사용되는 패터닝 디바이스는 변경될 수 있기 때문에, 패터닝 디바이스의 광학적 특성을 적어도 소스 및 투영 광학계를 포함하는 나머지 리소그래피 투영 장치의 광학적 특성에서 분리하는 것이 바람직하다.In a lithographic projection apparatus, a source provides illumination (ie, light); Projection optics direct and shape the illumination through the patterning device and onto the substrate. The term "projection optics" is broadly defined herein to include any optical component capable of altering the wavefront of a radiation beam. For example, the projection optical system may include at least some of the components 14A, 16Aa, 16Ab, and 16Ac. An aerial image (AI) is the radiation intensity distribution at the substrate level. A resist layer on the substrate is exposed, and an aerial image is transferred to the resist layer as a latent "resist image" (RI) therein. The resist image RI may be defined as the spatial distribution of the solubility of a resist in a resist layer. A resist model can be used to compute a resist image from an aerial image, examples of which can be found in commonly assigned US patent application Ser. No. 12/315,849, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety. . The resist model relates only to the properties of the resist layer (eg, effects of chemical processes occurring during exposure, PEB and development). Optical properties of a lithographic projection apparatus (eg, properties of the source, patterning device, and projection optics) govern the aerial image. Because the patterning device used in a lithographic projection apparatus can vary, it is desirable to separate the optical characteristics of the patterning device from the optical characteristics of the rest of the lithographic projection apparatus, including at least the source and projection optics.

본 명세서에서, 용어 "방사선" 및 "빔"은 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 갖는) 자외 방사선 및 EUV (예를 들어, 5 내지 20㎚ 범위의 파장을 갖는 극자외 방사선)을 포함하는 모두 유형의 전자기 방사선을 포함하도록 사용된다.As used herein, the terms “radiation” and “beam” refer to ultraviolet radiation (e.g., having a wavelength of 365, 248, 193, 157 or 126 nm) and EUV (e.g., having wavelengths in the range of 5 to 20 nm). It is used to include all types of electromagnetic radiation, including extreme ultraviolet radiation).

또한, 리소그래피 투영 장치는 하나 이상의 기판 홀더, 예를 들어 2개의 기판 홀더 (및/또는 하나 이상의 패터닝 디바이스 테이블, 예를 들어 2개의 패터닝 디바이스 테이블)를 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 디바이스에서, 부가적인 테이블들이 동시에 사용될 수 있거나, 하나 이상의 다른 테이블이 노광을 위하여 사용되고 있는 동안 하나 이상의 테이블에서 준비 단계가 수행될 수 있다. 트윈(twin) 스테이지 리소그래피 투영 장치는, 예를 들어 미국 특허 제5,969,441호에 설명되어 있으며, 이 특허는 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. Also, the lithographic projection apparatus may be of a type having one or more substrate holders, eg two substrate holders (and/or one or more patterning device tables, eg two patterning device tables). In such "multiple stage" devices, the additional tables may be used simultaneously, or preparatory steps may be performed on one or more tables while one or more other tables are being used for exposure. A twin stage lithographic projection apparatus is described, for example, in US Pat. No. 5,969,441, incorporated herein by reference.

리소그래피 장치 (예를 들어, 도 1)에서, (제조 기판으로 지칭될 수 있는) 노광될 기판은 기판 홀더 (때때로 웨이퍼 테이블 또는 기판 홀더로 지칭됨) 상에 유지된다. 기판 홀더(WT)는 노광 동안 기판의 정확한 위치 설정을 위하여 설계된다. 기판 홀더 (예를 들어, 도 2a 및 3a의 WT)은 투영 장치에 대해 이동 가능할 수 있다. 기판 홀더는 일반적으로 강성 재료로 만들어지고 지지될 생산 기판과 유사한 면내 XY 치수를 갖는 고형 몸체를 포함한다. 고형 몸체의 기판-대향 표면은 (버얼(burl)로 지칭되는) 복수의 돌출부를 구비하고 있다. 버얼의 원위 표면 (도 3b 참조)은 편평한 평면에 일치하며 기판을 지지한다. 버얼은 몇 가지 이점을 제공한다: 기판 홀더 상의 또는 기판 상의 오염물 입자는 버얼들 사이에 떨어질 가능성이 있으며 따라서 기판의 변형을 일으키지 않는다; 고형 몸체의 표면을 평평하게 만드는 것보다 종단이 평면에 일치하도록 버얼을 가공하는 것이 더 쉽다; 그리고 버얼의 특성이 조정되어, 예를 들어 기판의 클램핑을 제어할 수 있다. 실시예에서, 버얼은 기판 홀더(WT)와 기판(W) 사이의 마찰 및 점착을 감소시키는 접촉 면적을 감소시킨다.In a lithographic apparatus (eg, FIG. 1 ), a substrate to be exposed (which may be referred to as a production substrate) is held on a substrate holder (sometimes referred to as a wafer table or substrate holder). The substrate holder WT is designed for precise positioning of the substrate during exposure. The substrate holder (eg, the WT of FIGS. 2A and 3A ) may be movable relative to the projection device. Substrate holders generally include a solid body made of a rigid material and having in-plane XY dimensions similar to the production substrate to be supported. The substrate-facing surface of the solid body has a plurality of projections (referred to as burls). The distal surface of the burls (see Fig. 3b) conforms to a flat plane and supports the substrate. Burls offer several advantages: contaminant particles on the substrate holder or on the substrate are likely to fall between the burls and thus do not cause deformation of the substrate; It is easier to machine burls to conform to a flat end than to flatten the surface of a solid body; And the properties of the burls can be adjusted to control, for example, the clamping of the substrate. In an embodiment, the burls reduce the contact area which reduces friction and sticking between the substrate holder WT and the substrate W.

그러나 예를 들어, 기판의 반복적인 로딩 및 언로딩으로 인하여, 기판 홀더의 버얼은 사용 중에 마모된다. 버얼의 불균일한 마모는 노광 동안 기판의 비편평함 (예를 들어, z-방향으로 사양을 벗어난 표면 프로파일)으로 이어지며 이는 공정 윈도우의 감소로 이어질 수 있고 극단적인 경우에 이미징 및/또는 오버레이 오차로 이어질 수 있다. 매우 정밀한 제조 사양으로 인하여, 기판 홀더는 제조하기에 비싸며 따라서 기판 홀더의 작업 수명을 늘리는 것이 바람직하다.However, due to repeated loading and unloading of substrates, for example, the burls of the substrate holder wear out during use. Non-uniform wear of the burls leads to non-flatness of the substrate during exposure (e.g., surface profile out of specification in the z-direction), which can lead to a reduction in the process window and in extreme cases to imaging and/or overlay errors. can lead Due to the very precise manufacturing specifications, substrate holders are expensive to manufacture and therefore it is desirable to increase the working life of the substrate holder.

일부 기판 홀더는 전반적으로 SiC 또는 SiSiC인 본체 상에 다이아몬드 유사 탄소 코팅부(DLC)를 구비할 수 있다. 그러나 DLC-코팅된 버얼의 마모, 산화 및 불안정한 마찰은 기판 홀더 열화 대한 중요한 문제를 일으키는 것으로 여겨진다.Some substrate holders may have a diamond-like carbon coating (DLC) on a body that is generally SiC or SiSiC. However, wear, oxidation and unstable friction of DLC-coated burls are believed to cause significant problems for substrate holder degradation.

따라서, 기판 홀더 또는 기판 홀더의 적어도 버얼을 다이아몬드 또는 다른 초경질 재료와 같은 코팅부로 코팅하는 것이 바람직하다. 그러나 예를 들어 다이아몬드 성장을 위한 사용 가능한 제조 CVD 기술은 더 높은 증착 온도(400 내지 1,200℃)를 필요로 하며, 이는 더 높은 열 응력을 초래할 수 있고 결과적으로 기판 홀더의 뒤틀림으로 이어질 수 있다. 이는 결국 기판 홀더를 평탄도 사양으로 가져가기 위해 부가적인 시간 소모적인 제조 단계를 요구할 것이다.Accordingly, it is desirable to coat the substrate holder or at least the burls of the substrate holder with a coating such as diamond or other superhard material. However, available fabrication CVD techniques, for example for diamond growth, require higher deposition temperatures (400 to 1,200 °C), which can result in higher thermal stresses and consequently warping of the substrate holder. This will eventually require additional time consuming manufacturing steps to bring the substrate holder to flatness specifications.

도 2a 및 도 2b는 웨이퍼 핸들러(WH)에 의한 기판 홀더(WT) 상으로의 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 보여주고 있다. 기판 홀더(WT)는 통상적으로 기판(W)을 지지하기 위한 복수의 버얼을 갖고 있다. 예를 들어, 10,000개보다 많은 버얼이 기판 홀더(WT)의 최상부에 제공되며, 이 버얼은 기판(W)과 접촉한다. 노광을 대비하여 기판(W)이 먼저 기판 홀더(WT) 상으로 로딩될 때, 기판(W)은 3개 이상의 이젝션 핀(e-핀) (예를 들어, 2개의 핀이 PI1 및 PI2로 표시된다)에 의해 지지되며, 이 이젝션 핀은 기판(W)을 유지시킨다. 기판이 e-핀에 위치되면 웨이퍼 핸들러(WH)가 재추적한다. 스텝 및 스캔 동안 기판 홀더(WT) 상에 기판(W)을 유지 및 지지시키기 위해, 기판(W)은 버얼 상에 클램핑된다 (예를 들어, 도 2a 및 도 3a 참조). 클램핑 메커니즘은, 예를 들어 DUV에서의 진공력 또는 EUV에서의 정전기력을 포함할 수 있다.2A and 2B show the loading and unloading of the substrate W onto the substrate holder WT by the wafer handler WH. The substrate holder WT typically has a plurality of burls for supporting the substrate W. For example, more than 10,000 burls are provided on top of the substrate holder WT, and these burls contact the substrate W. When the substrate W is first loaded onto the substrate holder WT in preparation for exposure, the substrate W is provided with three or more ejection pins (e-pins) (for example, two pins labeled PI1 and PI2). ), and the ejection pin holds the substrate (W). When the substrate is placed on the e-pin, the wafer handler (WH) retraces. To hold and support the substrate W on the substrate holder WT during steps and scans, the substrate W is clamped on a burl (see, eg, FIGS. 2A and 3A ). The clamping mechanism may include, for example, vacuum force in DUV or electrostatic force in EUV.

기판(W)이 e-핀에 의해 유지되고 있는 동안, 기판 자신의 중량 및 처리된 층과 후면 코팅부의 응력은 기판(W)을 찌그러지게, 예를 들어 볼록하게 오목하게 할 것이다. 기판(W)을 기판 홀더(WT) 상에 로딩하기 위해, 기판(W)이 기판 홀더(WT)의 버얼에 의해 지지되도록 e-핀이 후퇴된다. 기판(W)이 기판 홀더(WT)의 버얼 상으로 하강됨에 따라, 기판(W)은, 예를 들어 중심에 가까운 다른 장소에 앞서, 예를 들어 에지에 가까운 일부 장소에 접촉할 것이다. 버얼 (도 2c 내지 도 2f 참조)과 기판(W)의 하부 표면 사이의 임의의 마찰은 기판(W)이 편평한 비응력 상태로 완전히 이완되는 것을 방지할 수 있다. 이는 기판(W)의 노광 동안 초점 및 오버레이 오차로 이어질 수 있다.While the substrate W is held by the e-pins, the weight of the substrate itself and the stress of the treated layer and backside coating will cause the substrate W to distort, eg convexly concave. To load the substrate W onto the substrate holder WT, the e-pin is retracted so that the substrate W is supported by the burls of the substrate holder WT. As the substrate W is lowered onto the burls of the substrate holder WT, the substrate W will contact some places, eg closer to the edges, before other places, eg closer to the center. Any friction between the burls (see FIGS. 2C-2F ) and the lower surface of the substrate W may prevent the substrate W from completely relaxing to a flat, unstressed state. This can lead to focus and overlay errors during exposure of the substrate W.

웨이퍼 상에서 두꺼운 층을 성장시키는 것은 굽은 웨이퍼를 야기하며, 예를 들어 웨이퍼가 400㎛까지 구부러진다. 이 편차는 오정렬 및 왜곡된 패턴으로 인해 웨이퍼의 오버레이 결함으로 이어진다. 굽은 웨이퍼가 로딩되고 기판 홀더(WT) 상에 클램핑되면, 면내 응력(in-plane stresses)이 도입된다. 도 2c 내지 도 2f는 기판(W)의 예시적인 로딩 시퀀스 그리고 버얼과 기판(W) 사이의 마찰을 도시하고 있다. e-핀에서 기판 홀더(WT) 또는 정전 클램프(ESC)로의 웨이퍼 로딩의 시퀀스. 예를 들어, e-핀 상의 웨이퍼(W)는 기판 홀더(WT)로 하향 이동하며 (도 2c 참조), 굽은 웨이퍼(W')는 에지에서 기판 홀더(WT)에 닿고 (도 2d 참조), 웨이퍼(W)는 기판 홀더(WT)에 클램핑되며 (도 2e 참조), 응력은 웨이퍼에 록킹된다 (도 2e). 이 경우, 웨이퍼 형상, 마찰 계수 및 수직력의 조합은 WLG 문제, 예를 들어 기준 그리드에 대한 위치 설정 오차를 야기한다.Growing a thicker layer on a wafer results in a curved wafer, for example the wafer is bent up to 400 μm. This deviation leads to overlay defects on the wafer due to misalignment and distorted patterns. When a bent wafer is loaded and clamped on the substrate holder WT, in-plane stresses are introduced. 2c-2f illustrate an exemplary loading sequence of the substrate W and the friction between the burls and the substrate W. Sequence of wafer loading from e-pin to substrate holder (WT) or electrostatic clamp (ESC). For example, the wafer W on the e-pin moves down to the substrate holder WT (see Fig. 2c), the bent wafer W' touches the substrate holder WT at the edge (see Fig. 2d), The wafer W is clamped to the substrate holder WT (see Fig. 2e), and the stress is locked to the wafer (Fig. 2e). In this case, the combination of wafer shape, coefficient of friction and normal force causes WLG problems, eg positioning errors relative to the reference grid.

기판 홀더(WT)는 일반적으로 실리콘 카바이드(SiC) 또는 실리콘 매트릭스에 SiC 그레인(grain)을 갖는 재료인 SiSiC와 같은 세라믹 재료로 만들어진다. 이러한 세라믹 재료는 종래의 제조 방법을 사용하여 원하는 형상으로 쉽게 가공될 수 있다. 기판(W)이 기판 홀더(WT)로부터 로딩 및 언로딩될 때, 세라믹 재료는 빠르게 마모될 수 있다. 세라믹 재료의 비교적 높은 마찰 계수는 또한 기판 홀더(WT) 상으로 로딩될 때 기판(W)이 편평한 비응력 상태로 이완되는 것을 방지할 수 있다.The substrate holder WT is typically made of a ceramic material such as silicon carbide (SiC) or SiSiC, which is a material having SiC grains in a silicon matrix. These ceramic materials can be readily processed into desired shapes using conventional manufacturing methods. When the substrate W is loaded and unloaded from the substrate holder WT, the ceramic material may wear out quickly. The relatively high coefficient of friction of the ceramic material may also prevent the substrate W from relaxing to a flat unstressed state when loaded onto the substrate holder WT.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 실시예에서, 기판 홀더(WT)의 하나 이상의 버얼(310)은 내마모성 재료 (예를 들어, 다이아몬드 유사 탄소(DLC))의 코팅부(311)로 코팅된 버얼 몸체(312)를 포함하고 있다. 코팅부(311)는 마모에 대한 저항성이 있으며 기판 홀더와 기판(W) 사이의 마찰을 감소시킨다. 예에서, DLC는 기판 홀더(WT)의 버얼 상에 직접 증착될 수 있다. 예에서, DLC는 전체 기판 홀더(WT) 상에 직접 증착될 수 있다. DLC의 증착은 300℃ 미만의 온도에서 가능하다. 300℃를 초과하는 온도는 기판 홀더에 대한 손상의 위험이 있다.3A and 3B, in an embodiment, one or more burls 310 of the substrate holder WT are coated with a coating 311 of a wear-resistant material (eg, diamond-like carbon (DLC)). Body 312 is included. The coating portion 311 is resistant to abrasion and reduces friction between the substrate holder and the substrate W. In an example, the DLC may be deposited directly onto the burls of the substrate holder WT. In an example, the DLC may be deposited directly onto the entire substrate holder (WT). Deposition of DLC is possible at temperatures below 300°C. Temperatures in excess of 300° C. risk damage to the substrate holder.

실시예에서, 코팅부(311)는 내마모성 재료 (예를 들어, DLC)의 제1 코팅부 및 제2 코팅부를 포함할 수 있다. 제1 코팅부와 제2 코팅부는 코팅부(311)의 특징과 유사한 특징을 포함할 수 있다. 제1 코팅부는 기판 홀더가 제1 코팅부에 의해 코팅되도록 기판 홀더 상으로 직접 증착될 수 있다. 제2 코팅부는 제1 코팅부 상으로 증착될 수 있다. 제2 코팅부는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 제1 코팅부와 다른 조성 및/또는 상이한 특성을 포함할 수 있다.In an embodiment, the coating 311 may include a first coating and a second coating of a wear resistant material (eg, DLC). The first coating unit and the second coating unit may include features similar to those of the coating unit 311 . The first coating may be deposited directly onto the substrate holder such that the substrate holder is coated by the first coating. A second coating may be deposited onto the first coating. The second coating may include a different composition and/or different properties than the first coating, as described herein.

본 발명자는 기존의 코팅 기술을 이용하여 그러한 DLC-코팅된 기판 홀더의 성능이 기판 성능 사양 (예를 들어, 평탄도, 초점 및 오버레이) (기판 홀더의 마모 및 부식은 기판에서의 초점 및 오버레이 문제의 근본 원인이다)을 만족시키지 않는다는 점을 인식하였다. 기판 홀더(WT) 상에 증착된 DLC (기판과 접촉하도록 배열된 영역)는 원하는 것보다 약 10배 빨리 마모되어, 원하는 작동 기간보다 훨씬 빨리 기판 홀더의 재연마 및 재조정을 필요로 한다. 실시예에서, 기판 홀더(WT)의 성능은 웨이퍼 로드 그리드(wafer load grid)(WLG) 및 평탄도와 같은 매개변수로 측정된다.Using existing coating techniques, the inventors have found that the performance of such DLC-coated substrate holders can be measured in substrate performance specifications (e.g., flatness, focus and overlay) (wear and corrosion of the substrate holder are focus and overlay problems in the substrate). It was recognized that it did not satisfy the root cause of The DLC (the area arranged to be in contact with the substrate) deposited on the substrate holder (WT) wears out about 10 times faster than desired, requiring regrinding and readjustment of the substrate holder much sooner than the desired operating period. In an embodiment, the performance of the substrate holder (WT) is measured in parameters such as wafer load grid (WLG) and flatness.

기판 홀더(WT)의 열화(degradation)는 제한된 수명으로 이어지며, 따라서 조기의 기판 홀더(WT) 교체 또는 표면 재조정이 요구될 수 있다. 기판 홀더는 버얼의 최상부의 편평함과 매끄러움, 예를 들어 플라워 패턴(flower pattern)에서 마모될 수 있다. 이 열화의 원인은 화학적 마모, 기계적 마모 또는 이들의 조합일 수 있다. DLC 코팅부를 갖는 현재 기판 홀더(WT) 디자인은 상당한 WLG 드리프트 및 평탄도 열화를 보여준다. 예를 들어, WLG 드리프트 속도는 100만 기판 패스(passes) 20㎚이며, 마모로 인해 100만 기판 패스 당 10㎚의 평탄도 열화이다. 실시예에서, 마모는 모든 마모들의 조합을 의미한다.Degradation of the substrate holder (WT) leads to a limited lifetime, and therefore premature substrate holder (WT) replacement or resurfacing may be required. The substrate holder may wear out in the flatness and smoothness of the top of the burls, for example in a flower pattern. The cause of this degradation may be chemical wear, mechanical wear or a combination thereof. Current substrate holder (WT) designs with DLC coatings show significant WLG drift and flatness degradation. For example, the WLG drift rate is 20 nm per million substrate passes, with a flatness degradation of 10 nm per million substrate passes due to wear. In an embodiment, wear refers to a combination of all wears.

실시예에서, 코팅부(311)는 높은 코팅 경도 및 부식 불활성(inertness)을 통해 달성되는 기계적 및 화학적 마모를 감소시킴으로써 기판 홀더 성능을 개선하도록 구성된다. 본 발명에서 설명된 바와 같이, 개선된 DLC 코팅 공정 또는 개선된 DLC 코팅부는 WLG 드리프트를, 예를 들어 100만 기판 패스(passes) 당 20㎚의 현재 값에서 100만 기판 패스 당 15㎚ 미만으로 감소시킨다. 본 명세서에 설명된 DLC 코팅부는 또한, 예를 들어 기계적 마모에서 생기는 편평도 열화를 개선할 수 있다. 예를 들어, 평탄도 열화는 또한 100만 기판 패스 당 10㎚에서 100만 기판 패스 당 7㎚ 미만으로 감소될 수 있다.In an embodiment, the coating 311 is configured to improve substrate holder performance by reducing mechanical and chemical wear achieved through high coating hardness and corrosion inertness. As described herein, the improved DLC coating process or improved DLC coating reduces WLG drift, eg, from a current value of 20 nm per million substrate passes to less than 15 nm per million substrate passes. let it The DLC coatings described herein can also improve flatness degradation resulting from, for example, mechanical wear. For example, flatness degradation can also be reduced from 10 nm per million substrate passes to less than 7 nm per million substrate passes.

실시예에 따르면, 다수의 기판 척킹 및 디-척킹(de-chucking)에 의한 DLC 코팅부의 불균일한 마모로 인해 평탄도 열화가 발생한다. 공정의 역학은 기판 홀더(WT)의 주변부에서 더 높은 측방향 변위를 가하며 따라서 더 높은 에지 마모를 야기한다. 코팅부의 이러한 불균일한 마모는 기판 홀더의 열화 및 편평도의 원인이 되어 공정 수율을 감소시키고 또한 조기 기판 홀더 교체에 대한 필요성 및 기계 가동 중지 시간을 유발한다. 이와 같이, 코팅 공정은 에지 마모를 최소화하고 기판 홀더(WT) 수명을 최대화하기 위해 높은 경도 및 내마모 특성을 갖는 코팅 조성물을 생성하도록 조정되어야 한다.According to the embodiment, flatness deterioration occurs due to non-uniform wear of the DLC coating portion by chucking and de-chucking of multiple substrates. The mechanics of the process impose a higher lateral displacement at the periphery of the substrate holder WT and therefore higher edge wear. This non-uniform wear of the coating causes deterioration and flatness of the substrate holder, reducing process yield and also causing the need for premature substrate holder replacement and machine downtime. As such, the coating process must be tailored to produce a coating composition with high hardness and wear resistance properties to minimize edge wear and maximize substrate holder (WT) life.

실시예에 따르면, WLG를 최소화하기 위해 낮은 마찰 계수가 바람직하다. 대부분의 상업적으로 이용 가능한 코팅부 (예를 들어, DLC 코팅부)는 WT 버얼에서의 그들의 초기 사용 단계에서 사양을 충족시킬 수 있다. 그러나 기판 패스의 횟수의 증가는 버얼의 최상부 표면 거칠기를 제거하며, 따라서 예를 들어 반 데르 발스 힘(Van der Waals force) 및 모세관력을 통해 기판이 기판 테이블(WT)에 부착되도록 한다. 버얼의 최상부 표면에 대한 기판의 이 화학적 접착은 마찰 계수 및 WLG의 증가를 야기한다. WLG의 증가는 공정 수율을 감소시키고 현장에서 조기 기판 홀더(WT) 변경을 강제하는 오버레이 문제로 직접 변환된다.According to an embodiment, a low coefficient of friction is desirable to minimize WLG. Most commercially available coatings (eg DLC coatings) can meet specifications at their initial use stage in WT burls. However, increasing the number of substrate passes removes the top surface roughness of the burls, thus allowing the substrate to adhere to the substrate table WT via, for example, Van der Waals forces and capillary forces. This chemical adhesion of the substrate to the top surface of the burls causes an increase in the coefficient of friction and WLG. The increase in WLG directly translates into overlay issues that reduce process yield and force premature substrate holder (WT) changes in the field.

본 발명은 개선된 코팅 조성물 및 기판 홀더를 코팅하는 방법을 설명한다. 예를 들어, 코팅은 평행 플레이트 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PE-CVD) 반응기를 사용하여 수행될 수 있다. PE-CVD의 기존 설정은 약 1500W의 RF 전극의 RF 파워와 300 sccm 이상의 헥산 가스 흐름이다. 그러나 이러한 공정을 이용하면, 기존 a-c:H DLC 코팅부는 약 21㎬ 이하의 경도 및 2.7㎚/hr 이상의 부식률을 갖는다. 본 실시예에 따르면, 23㎬ 이상의 향상된 코팅 경도 및 1.1㎚/hr 이하의 부식률이 얻어진다.The present invention describes improved coating compositions and methods of coating substrate holders. For example, coating can be performed using a parallel plate plasma enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD) reactor. A conventional setup for PE-CVD is an RF power of the RF electrode of about 1500 W and a hexane gas flow of 300 sccm or more. However, using this process, the conventional a-c:H DLC coating has a hardness of about 21 GPa or less and a corrosion rate of 2.7 nm/hr or more. According to this embodiment, an improved coating hardness of 23 GPa or more and a corrosion rate of 1.1 nm/hr or less are obtained.

실시예에서, 도 4를 참조하여, 기판을 코팅하기 위한 제조 공정이 아래에서 상세하게 더 설명된다. 일련의 실험을 통하여, RF 파워를 줄이는 것은 소스 가스로서 헥산을 사용할 때 주어진 가스 유량에 대해 필름의 내부식성을 증가시킨다는 점이 사실이 발견되었다. 더욱이, RF 파워의 이 감소가 가스 유량의 감소와 결합될 때, 결과적인 필름은 높은 경도 값과 함께 우수한 내부식성을 가질 것이다. 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 기판 홀더(WT)는 기판 홀더로부터 돌출되는 복수의 버얼 (예를 들어, 도 3b 참조)을 포함하고 있으며 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 갖는다.In an embodiment, with reference to FIG. 4 , a manufacturing process for coating a substrate is further described in detail below. Through a series of experiments, it was found that reducing the RF power increases the corrosion resistance of the film for a given gas flow rate when using hexane as the source gas. Furthermore, when this reduction in RF power is combined with a reduction in gas flow rate, the resulting film will have good corrosion resistance with high hardness values. As discussed herein, the substrate holder WT includes a plurality of burls (see, eg, FIG. 3B ) protruding from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate.

실시예에서, 동작 P401은 플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통하여, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함한다. 실시예에서, 동작 P401은, 여러 서브-동작, 예를 들어 P403 및 P405를 포함한다.In an embodiment, operation P401 includes applying a coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more burls of the plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition. In an embodiment, action P401 includes several sub-actions, eg P403 and P405.

실시예에서, 동작 P403은 플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 100 내지 1,000W 범위에서 조정하는 것을 포함한다. 실시예에서, 동작 P403은 챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 20 내지 300 sccm (예를 들어, 20 내지 200 sccm)의 가스 유량으로 전구체 가스에 노출시키는 것을 포함하며, 전구체 가스는 헥산이다. 실시예에서, 챔버는 챔버 내부의 상이한 구성 요소 사이의 거리에 대해 설명된 기하학적 구조를 갖는다. 예를 들어, 챔버의 내부의 거리 또는 직경 (예를 들어, 도 5의 D1 참조), 챔버의 최상부와 턴테이블(TT) 간의 거리 (예를 들어, 도 5의 D2 참조), 기판 홀더와 가스 분배 라인 간의 거리 (예를 들어, 도 5의 D3 참조) 또는 기타 적절한 기하학적 측정치. 예에서, 도 5에서 거리 D1은 약 23인치일 수 있고, 거리 D2는 약 6인치일 수 있으며, 또한 거리 D3은 약 5.25인치일 수 있다. 챔버의 기하학적 구조가 예로서 존재하고 챔버의 다른 기하학적 구조가 사용될 수 있다는 점이 이해될 수 있다.In an embodiment, operation P403 includes adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 100 to 1,000 W to generate the plasma. In an embodiment, operation P403 includes exposing the one or more plurality of burls to a precursor gas at a gas flow rate of 20 to 300 seem (eg, 20 to 200 seem) in the chamber, wherein the precursor gas is hexane. In an embodiment, the chamber has a geometry described for the distance between different components within the chamber. For example, the distance or diameter inside the chamber (eg, see D1 in FIG. 5 ), the distance between the top of the chamber and the turntable TT (eg, see D2 in FIG. 5 ), the substrate holder and gas distribution. distance between lines (eg, see D3 in Fig. 5) or other suitable geometric measure. In an example, in FIG. 5 , distance D1 may be about 23 inches, distance D2 may be about 6 inches, and distance D3 may be about 5.25 inches. It is to be understood that the geometry of the chamber is presented as an example and that other geometries of the chamber may be used.

실시예에서, 코팅부를 도포하는 동작 P401은, 1×10-3 내지 5×10-2 mbar 범위의, 기판 홀더가 배치되는 챔버의 진공 레벨; 또는 5 내지 100 rpm 범위의, 기판 홀더가 배치되는 테이블의 턴-테이블 속도 중; 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 공정 매개변수를 조정하는 것을 더 포함한다.In an embodiment, the operation P401 of applying the coating is performed at a vacuum level of the chamber in which the substrate holder is disposed, ranging from 1×10 -3 to 5×10 -2 mbar; or of a turn-table speed of the table on which the substrate holder is placed, ranging from 5 to 100 rpm; Further comprising adjusting one or more process parameters including at least one.

실시예에서, 내마모성 재료를 갖는 코팅부는 하나 이상의 복수의 버얼의 원위 종단 표면이; 0.05 내지 0.5 범위의 결과적인 코팅부의 마찰 계수; 10㎚ 미만의 높은 스폿(spot)을 갖고, 300㎚ 이하의 직경에 걸친 코팅부 두께에 대해 10% 범위 내의 기판 홀더의 복수의 버얼에 걸친 두께 균일성을 갖는 결과적인 코팅부의 표면; 또는 0.1 내지 1.5㎚ 범위의 웨이퍼 로드 그리드 - 웨이퍼 로드 그리드는 기준에 대한 기판의 상대적인 위치 설정 오차임-; 중 적어도 하나의 특성을 더 갖도록 한다.In an embodiment, the coating with the wear resistant material comprises a distal end surface of one or more of the plurality of burls; a coefficient of friction of the resulting coating in the range of 0.05 to 0.5; a surface of the resulting coating having a high spot of less than 10 nm and a thickness uniformity across a plurality of burls of the substrate holder within a range of 10% for a coating thickness across a diameter of 300 nm or less; or a wafer load grid in the range of 0.1 to 1.5 nm, wherein the wafer load grid is the positioning error of the substrate relative to the reference; have at least one more characteristic among them.

실시예에서, 내마모성 재료는 다이아몬드-유사 탄소(DLC) 중 하나이다. 실시예에서, DLC는: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-도핑된 DLC, 및/또는 (ⅱ) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au 또는 Ag 로 도핑된 금속-도핑 DLC를 포함한다. 실시예에서, DLC 재료들의 조합이 내마모성 재료를 형성하기 위해 사용될 수 있다.In an embodiment, the wear resistant material is one of diamond-like carbon (DLC). In an embodiment, DLC is: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-doped DLC, and/or (ii) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb , metal-doped DLC doped with Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au or Ag. In an embodiment, a combination of DLC materials may be used to form the wear resistant material.

실시예에서, 내마모성 재료의 코팅부는 하나 이상의 버얼의 원위 표면이 20㎬ 내지 27㎬ 범위의 경도 특성 및 0.1㎚/hr 내지 1.5㎚/hr 범위의 부식률 특성을 갖도록 하며, 부식률은 작업 전극과 상대 전극 간의 약 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 측정된 크로노암페로메트리(chronoamperometry)에 의하여 특징지어졌으며 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용되었다. 헥산을 이용한 코팅부는 50 내지 65% sp3 및 25 내지 35% 수소를 포함할 수 있다.In an embodiment, the coating of wear-resistant material causes the distal surface of one or more burls to have a hardness characteristic in the range of 20 GPa to 27 GPa and a corrosion rate characteristic in the range of 0.1 nm/hr to 1.5 nm/hr, wherein the corrosion rate is relative to the working electrode. It was characterized by chronoamperometry measured in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of about +2.5 V between counter electrodes and applied against a reference electrode in dilute NaCl solution. Coating with hexane may include 50 to 65% sp 3 and 25 to 35% hydrogen.

실시예에서, 경도는 나노 인덴테이션(nano indentation) 방법에 의해 측정되며, 여기서 측정은 나노-DMA 트랜스듀서를 사용하는 다이아몬드 버코비치 팁(Berkovich tip)을 사용하여 수행되고, 인덴테이션 깊이는 코팅부 두께의 10% 미만으로 유지된다. 실시예에서, 코팅부의 두께는 200㎚ 내지 3 미크론이다.In an embodiment, the hardness is measured by a nano indentation method, where the measurement is performed using a diamond Berkovich tip using a nano-DMA transducer, and the indentation depth is determined by the coating It is kept to less than 10% of the thickness. In an embodiment, the thickness of the coating is 200 nm to 3 microns.

실시예에서, 본 방법 400은, 코팅부를 도포하기 전에 아르곤(Ar) 가스로 복수의 버얼을 세정하는 것을 포함하는 동작 P410을 더 포함한다. 실시예에서, 세정 단계는 Ar 가스를 사용하여 약 1000W RF 파워에서 플라즈마를 생성하는 것; 및 Ar 가스 유량을 100초 동안 75 sccm 사이에서 조정하는 것을 포함한다. 실시예에서, 본 방법(400)은 Ar 유량을 점차적으로 감소시키고 동시에 헥산 유량을 증가시키는 것; 및 코팅부를 도포하기 위해 RF 파워를 100 내지 1000W에서 점차적으로 튜닝하는 것을 더 포함한다.In an embodiment, the method 400 further includes an operation P410 comprising cleaning the plurality of burls with argon (Ar) gas prior to applying the coating. In an embodiment, the cleaning step includes generating a plasma at about 1000 W RF power using Ar gas; and adjusting the Ar gas flow rate between 75 sccm for 100 seconds. In an embodiment, the method 400 may include gradually decreasing the Ar flow rate and simultaneously increasing the hexane flow rate; and gradually tuning the RF power from 100 to 1000 W to apply the coating.

실시예에서, 본 방법(400)은 아래에서 논의되는 바와 같이, 상이한 전구체 가스 (예를 들어, 아세틸렌 가스) 및 공정 설정을 위해 수행될 수 있다. 예를 들어, 본 방법(400)은 다음과 같이 변형될 수 있다. 동작 P401은 플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함한다. 코팅부를 도포하는 것은 플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 50 내지 750W 범위에서 조정하는 것 (예를 들어, 동작 P403에서의 변형); 및 챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 10 내지 100 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스에 노출시키는 것 (예를 들어, 동작 P405에서의 변형)을 포함하며, 전구체 가스는 아세틸렌이다. 실시예에서, 아세틸렌을 사용하는 코팅부는 (헥산보다) 상대적으로 더 높은 경도, 예를 들어 25 내지 35㎬보다 큰 경도를 갖는 코팅부를 결과로 얻으며, 0.1 내지 2㎚/hr의 내부식성이 달성될 수 있다. 아세틸렌을 이용한 코팅부는 60 내지 80% sp3 및 20 내지 30% 수소를 포함할 수 있다.In an embodiment, the method 400 may be performed for different precursor gases (eg, acetylene gas) and process settings, as discussed below. For example, the method 400 may be modified as follows. Operation P401 includes applying, via plasma enhanced chemical vapor deposition, a coating of a wear resistant material to the distal end surface of one or more burls of the plurality of burls. Applying the coating may include adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 50 to 750 W to generate a plasma (eg, a variation on operation P403); and in the chamber, exposing the one or more plurality of burls to a precursor gas at a gas flow rate of 10 to 100 sccm (eg, variant in operation P405), wherein the precursor gas is acetylene. In an embodiment, a coating using acetylene results in a coating having a relatively higher hardness (than hexane), for example a hardness of greater than 25 to 35 GPa, and a corrosion resistance of 0.1 to 2 nm/hr can be achieved. can The coating using acetylene may include 60 to 80% sp 3 and 20 to 30% hydrogen.

실시예에서, 코팅부의 도포는 1×10-3 내지 5×10-2 mbar 범위의, 기판 홀더가 배치되는 챔버의 진공 레벨; 또는 5 내지 100 rpm 범위의, 기판 홀더가 배치되는 테이블의 턴-테이블 속도 중; 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 공정 매개변수를 조정하는 것을 더 포함할 수 있다. 실시예에서, 내마모성 재료를 갖는 코팅부는 하나 이상의 복수의 버얼의 원위 종단 표면이; 0.05 내지 0.5 범위의 결과적인 코팅부의 마찰 계수; 10㎚ 미만의 높은 스폿을 갖고, 300㎚ 이하의 직경에 걸친 코팅부 두께에 대해 10% 범위 내의 기판 홀더의 복수의 버얼에 걸친 두께 균일성을 갖는 결과적인 코팅부의 표면; 또는 0.1 내지 1.5㎚ 범위의 웨이퍼 로드 그리드 - 웨이퍼 로드 그리드는 기준에 대한 기판의 상대적인 위치 설정 오차임-; 중 적어도 하나의 특성을 더 갖도록 한다.In an embodiment, the application of the coating is carried out with a vacuum level of the chamber in which the substrate holder is placed, ranging from 1×10 -3 to 5×10 -2 mbar; or of a turn-table speed of the table on which the substrate holder is placed, ranging from 5 to 100 rpm; It may further include adjusting one or more process parameters including at least one. In an embodiment, the coating with the wear resistant material comprises a distal end surface of one or more of the plurality of burls; a coefficient of friction of the resulting coating in the range of 0.05 to 0.5; a surface of the resulting coating having a high spot of less than 10 nm and having a thickness uniformity across a plurality of burls of the substrate holder within a range of 10% for a coating thickness across a diameter of 300 nm or less; or a wafer load grid in the range of 0.1 to 1.5 nm, wherein the wafer load grid is the positioning error of the substrate relative to the reference; have at least one more characteristic among them.

실시예에서, 본 방법(400)은 앞서 설명된 바와 같이 전구체 가스로서 헥산을 이용하는 제1 코팅부 및 앞서 설명된 바와 같이 전구체 가스로서 아세틸렌을 이용하는 제2 코팅부가 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 도포되도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 3b를 참조하면, 제1 코팅부는 헥산을 이용한 코팅부를 포함할 수 있으며, 제2 코팅부는 아세틸렌을 이용한 코팅부를 포함할 수 있다. 전구체 가스로서 헥산을 이용하는 제1 코팅부는 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 도포될 수 있으며, 전구체 가스로서 헥산을 이용하는 제2 코팅부는 제1 코팅부 상으로 도포될 적용될 수 있다. 일 예에서, 본 방법(400)은 플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 제1 코팅부를 도포하는 것을 포함할 수 있다. 제1 코팅부를 도포하는 것은 플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 100 내지 1000W 범위에서 조정하는 것, 및 챔버에서 하나 이상의 복수의 버얼을 20 내지 300 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스에 노출시키는 것을 포함할 수 있으며, 전구체 가스는 헥산이다. 제1층은 앞서 설명된 헥산을 이용한 코팅부의 특징과 유사한 특징을 포함할 수 있다. 본 방법(400)은 플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 (예를 들어, 제1 코팅부에) 내마모성 재료의 제2 코팅부를 도포하는 것을 더 포함할 수 있다. 제2 코팅부를 도포하는 것은 플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 50 내지 750W 범위에서 조정하는 것, 및 챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 10 내지 100 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스에 노출시키는 것을 포함할 수 있으며, 전구체 가스는 아세틸렌이다. 제2 코팅부는 앞서 설명된 아세틸렌을 이용한 코팅부의 특징과 유사한 특징을 포함할 수 있다.In an embodiment, the method 400 may include a first coating using hexane as a precursor gas as described above and a second coating using acetylene as a precursor gas as described above distal to one or more of the plurality of burls. It can be modified to be applied to the termination surface. For example, referring to FIG. 3B , the first coating unit may include a coating unit using hexane, and the second coating unit may include a coating unit using acetylene. A first coating using hexane as a precursor gas may be applied to a distal end surface of one or more of the plurality of burls, and a second coating using hexane as a precursor gas may be applied over the first coating. In one example, method 400 may include applying a first coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more burls of a plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition. Applying the first coating comprises adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 100 to 1000 W to generate a plasma, and the precursor gas at a gas flow rate of 20 to 300 sccm in one or more plurality of burls in the chamber. and the precursor gas is hexane. The first layer may include features similar to those of the coating portion using hexane described above. The method 400 may further include applying a second coating of a wear resistant material (e.g., to the first coating) to the distal end surface of one or more of the plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition. can Applying the second coating comprises adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 50 to 750 W to generate a plasma, and in the chamber, one or more plurality of burls to the precursor at a gas flow rate of 10 to 100 sccm. gas, wherein the precursor gas is acetylene. The second coating unit may include features similar to those of the coating unit using acetylene described above.

실시예에서, 본 방법(400)은 사이클로헥산, n-헥산, 또는 탄소 풍부 가스와 수소 풍부 가스의 혼합물로부터 선택된 전구체 가스를 제공하도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 탄소 풍부 가스와 수소 풍부 가스의 혼합물은 아세틸렌과 메탄, 아세틸렌과 헥산, 아세틸렌과 사이클로헥산, 또는 아세틸렌과 수소 중 적어도 하나를 포함한다. 전구체 가스에 따라, PE-CVD의 공정 매개변수는 21㎬보다 큰 경도와 0.1 내지 2㎚/hr의 내부식성을 갖는 코팅부를 갖는 버얼이 달성될 수 있도록 조정될 수 있다.In an embodiment, the method 400 may be modified to provide a precursor gas selected from cyclohexane, n-hexane, or a mixture of a carbon-rich gas and a hydrogen-rich gas. For example, the mixture of carbon-rich gas and hydrogen-rich gas includes at least one of acetylene and methane, acetylene and hexane, acetylene and cyclohexane, or acetylene and hydrogen. Depending on the precursor gas, the process parameters of PE-CVD can be adjusted so that burls with a coating having a hardness greater than 21 GPa and a corrosion resistance of 0.1 to 2 nm/hr can be achieved.

실시예에서, 내마모성 재료의 코팅부는 다이아몬드, WC, CrN 및 TiN을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 앞서 언급된 코팅부는 Cr, CrN 및 DLC 코팅부에 대한 공지된 양호한 접착을 갖는 다른 코팅부와 같은 얇은 접착층을 증착함으로써, Si, CVD-Si SiC, SiSiC, CVD-SiC, 제로더(zerodur), ULE, 용융 실리카, BK-7 및 코닝(Corning) XG 글라스 기판을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는 다양한 유형의 세라믹 또는 유리 기판에 증착될 수 있다.In embodiments, the coating of wear resistant material includes, but is not limited to, diamond, WC, CrN and TiN. The aforementioned coatings can be applied by depositing thin adhesive layers such as Cr, CrN and other coatings having known good adhesion to DLC coatings, such as Si, CVD-Si SiC, SiSiC, CVD-SiC, zerodur, It can be deposited on various types of ceramic or glass substrates including, but not limited to, ULE, fused silica, BK-7 and Corning XG glass substrates.

도 5는 기판 홀더 상에 코팅부를 도포하기 위해 플라즈마 강화 화학 기상 증착 공정을 수행하는 데 사용되는 예시적인 반응기(500)를 도시하고 있다. PE-CVD 공정은 원하는 코팅 특성을 얻기 위해 많은 매개변수의 엄격한 제어를 필요로 한다. 예를 들어, 제어 매개변수는 압력(p), 가스 흐름, 방전 여기 주파수(f), 파워(P)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 증착 동안, 벌크 플라즈마 매개변수는 일반적으로 화학적 활성 분자 단편-자유 라디칼 및 전자와 이온과 같은 에너지 종이 생성되고 플라즈마에 노출된 기판 표면을 향하여 전위 하에서 가속되는 속도를 제어한다. 상대적으로 단순한 가스 혼합물의 경우에도, 여러 플라즈마 반응이 일어나며 여러 새로운 종의 코팅부가 생성된다. 그러나 대부분의 경우 반응 속도는 쉽게 사용할 수 없어 공정의 이론적 시뮬레이션을 비효율적이고 부정확하게 한다. 이러한 이유로, 공정 최적화를 위한 실험적 접근 방식이 이용되어 원하는 재료 특성을 결과적으로 얻는 공정 레시피를 결정한다.5 depicts an exemplary reactor 500 used to perform a plasma enhanced chemical vapor deposition process to apply a coating on a substrate holder. The PE-CVD process requires tight control of many parameters to obtain the desired coating properties. For example, control parameters include, but are not limited to, pressure (p), gas flow, discharge excitation frequency (f), and power (P). During deposition, bulk plasma parameters generally control the rate at which chemically active molecular fragments - free radicals and energetic species such as electrons and ions - are generated and accelerated under potential towards the substrate surface exposed to the plasma. Even for relatively simple gas mixtures, several plasma reactions occur and several new species of coatings are created. However, in most cases reaction kinetics are not readily available, making theoretical simulations of the process inefficient and inaccurate. For this reason, an empirical approach to process optimization is used to determine process recipes that result in desired material properties.

도 5에서, PE-CVD 반응기(500)는 PE-CVD가 기판 홀더(WT) 상에서 수행되는 챔버(CBR)를 포함하고 있다. 기판 홀더(WT)는 턴테이블(TT) 상에 배치된다. 턴테이블(TT)의 속도는 기판 홀더(WT)의 코팅 공정 동안 제어된다. 챔버(CBR)는 내부에서 생성된 플라즈마를 또한 담고 있다. 실시예에서, 플라즈마는 RF 전극에 대한 무선 주파수(RF) 파워를 제어함으로써 생성된다. 예를 들어, RF 파워는 100 내지 1,000W 또는 50 내지 750W일 수 있다.In Figure 5, PE-CVD reactor 500 includes a chamber CBR in which PE-CVD is performed on a substrate holder WT. The substrate holder WT is placed on the turntable TT. The speed of the turntable TT is controlled during the coating process of the substrate holder WT. The chamber CBR also contains plasma generated therein. In an embodiment, the plasma is created by controlling the radio frequency (RF) power to the RF electrode. For example, the RF power may be 100 to 1,000 W or 50 to 750 W.

챔버(CBR)는 가스 분배 라인(GD)을 포함하고 있으며, 전구체 가스는 이 라인을 통하여 챔버(CBR)에 공급된다. 실시예에서, 가스는 헥산, 아세틸렌, 또는 본 명세서에서 논의된 다른 가스이다. 예에서, 헥산의 가스 유량은 20 내지 300 sccm에서 제어되는 반면, RF 파워는 100 내지 1,000W에서 제어된다. 또 다른 예에서, 아세틸렌의 가스 유량은 10 내지 100 sccm에서 제어되며 RF 파워는 50 내지 750W일 수 있다.The chamber CBR includes a gas distribution line GD, and the precursor gas is supplied to the chamber CBR through this line. In an embodiment, the gas is hexane, acetylene, or other gas discussed herein. In the example, the gas flow rate of hexane is controlled between 20 and 300 sccm, while the RF power is controlled between 100 and 1,000 W. In another example, the gas flow rate of acetylene is controlled at 10 to 100 sccm and the RF power may be 50 to 750 W.

실시예에서, 반응기(500)는 진공 시스템(VS)에 연결되어 챔버(CBR)의 진공 레벨을 제어할 수 있다. 실시예에서, 반응기(500)는 가스 유입구에 연결되어 있으며 아르곤(Ar) 및 산소(O)와 같은 가스는 이 가스 유입구를 통하여 챔버(CBR)에 공급될 수 있다. 실시예에서, 기판 홀더(WT) 상에 코팅부를 도포하기 전에 기판 홀더(WT)를 세정하기 위하여 가스가 공급될 수 있다.In an embodiment, reactor 500 may be connected to vacuum system VS to control the vacuum level of chamber CBR. In an embodiment, the reactor 500 is connected to a gas inlet and gases such as argon (Ar) and oxygen (O) may be supplied to the chamber CBR through the gas inlet. In an embodiment, a gas may be supplied to clean the substrate holder WT prior to applying a coating thereon.

실시예에서, PE-CVD 반응기(500)는 기판 홀더(WT) 상의 CVD 성장을 연구하기 위해 사용될 수 있는 광학 변조 분광기(optical modulation spectroscopy)(OMS)을 포함하고 있다. 실시예에서, 반응기(500)는 수냉되어 턴테이블(TT)의 온도를 제어한다.In an embodiment, PE-CVD reactor 500 includes an optical modulation spectroscopy (OMS) that can be used to study CVD growth on a substrate holder (WT). In an embodiment, the reactor 500 is water-cooled to control the temperature of the turntable TT.

실시예에서, 챔버는 챔버 내부의 상이한 구성 요소에 대해 설명된 기하학적 구조를 갖고 있다. 예를 들어, 기하학적 구조는 챔버의 내부의 거리(D1) 또는 직경(D1), 챔버의 최상부와 턴테이블(TT) 간의 거리(D2), 기판 또는 턴테이블과 가스 분배 라인 간의 거리(D3) (도 5의 D3 참조) 또는 기타 적절한 기하학적 측정치에 의하여 특징지어질 수 있다. 예에서, 도 5에서 거리 D1은 약 23인치일 수 있고, 거리 D2는 약 6인치일 수 있으며, 또한 거리 D3은 약 5.25인치일 수 있다. 챔버의 기하학적 구조가 예로서 존재하며 챔버의 다른 기하학적 구조가 사용될 수 있다는 점이 이해될 수 있다.In an embodiment, the chamber has the geometry described for the different components within the chamber. For example, the geometry may include the distance D1 or diameter D1 inside the chamber, the distance D2 between the top of the chamber and the turntable TT, and the distance D3 between the substrate or turntable and the gas distribution line ( FIG. 5 D3 of ) or other appropriate geometric measurements. In an example, in FIG. 5 , distance D1 may be about 23 inches, distance D2 may be about 6 inches, and distance D3 may be about 5.25 inches. It is to be understood that the geometry of the chamber is presented as an example and that other geometries of the chamber may be used.

PE-CVD 공정에서 사용되는 공정 매개변수의 지원 예 1, 2 및 3 그리고 결과적인 코팅부가 아래에서 논의된다.Supporting examples 1, 2 and 3 of the process parameters used in the PE-CVD process and the resulting coatings are discussed below.

예 1에서, Si 및 SiSiC 기판 (예를 들어, 버얼)이 소스 가스로서 헥산을 사용하여 대략 650㎚ DEC 필름으로 코팅된다. 이 코팅 실행(coating run)은 150 sccm의 헥산 유량과 750W의 RF 파워를 이용하여 수행되었다. 결과적인 코팅부는 균일하고 조밀하였다. 이 코팅부의 경도는 최대 접촉 깊이 <50㎚에서 다이아몬드 베르코비치(Berkovich) 팁이 장착된 하이시트론 나노-인덴터(hysitron nano-indenter)를 사용하여 23±1.5㎬ 사이에서 측정되었다. 또한, 이 코팅부의 부식 특성은 작업 전극과 상대 전극 간의 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 측정된 크로노암페로메트리를 사용하여 특징지어졌으며 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용되었다. 계산된 부식률은 1.1㎚/hr인 것으로 결정되었다. 이 값들은 약 1500W와 300 sccm의 공장 설정 파워와 가스 흐름 매개변수를 각각 사용하여 증착된 표준 DEC 코팅부와 비교할 때 경도 및 내부식성의 약 15% 및 250% 증가를 각각 나타낸다.In Example 1, Si and SiSiC substrates (eg, burls) are coated with an approximately 650 nm DEC film using hexane as the source gas. This coating run was performed using a hexane flow rate of 150 sccm and an RF power of 750 W. The resulting coating was uniform and dense. The hardness of this coating was measured between 23±1.5 GPa using a hysitron nano-indenter equipped with a diamond Berkovich tip at a maximum contact depth of <50 nm. In addition, the corrosion properties of this coating were characterized using chronoamperometry measured in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of +2.5 V between the working and counter electrodes and applied against a reference electrode in dilute NaCl solution. It became. The calculated corrosion rate was determined to be 1.1 nm/hr. These values represent approximately 15% and 250% increases in hardness and corrosion resistance, respectively, when compared to standard DEC coatings deposited using factory set power and gas flow parameters of approximately 1500 W and 300 sccm, respectively.

예 2에서, Si 및 SiSiC 기판 (예를 들어, 버얼)이 소스 가스로서 아세틸렌을 사용하여 대략 650㎚ DEC 필름으로 코팅된다. 이 코팅 실행은 50 sccm의 아세틸렌 유량과 300W의 RF 파워를 이용하여 수행되었다. 결과적인 코팅부는 균일하고 조밀하였다. 이 코팅부의 경도는 최대 접촉 깊이 <50㎚에서 다이아몬드 베르코비치 팁이 장착된 하이시트론 나노-인덴터를 사용하여 28±1.5㎬ 사이에서 측정되었다. 또한, 이 코팅부의 부식 특성은 작업 전극과 상대 전극 간의 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 측정된 크로노암페로메트리를 사용하여 특징지어졌으며 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용되었다. 계산된 부식률은 1.6㎚/hr인 것으로 결정되었다. 이 값들은 약 1500W와 300 sccm의 공장 설정 파워와 가스 흐름 매개변수를 각각 사용하여 증착된 표준 DEC 필름과 비교할 때 경도 및 내부식성의 약 40% 및 250% 증가를 각각 나타낸다.In Example 2, Si and SiSiC substrates (eg, burls) are coated with an approximately 650 nm DEC film using acetylene as the source gas. This coating run was performed using an acetylene flow rate of 50 sccm and an RF power of 300 W. The resulting coating was uniform and dense. The hardness of this coating was measured between 28 ± 1.5 GPa using a high-citron nano-indenter equipped with a diamond Berkovich tip at a maximum contact depth of <50 nm. In addition, the corrosion properties of this coating were characterized using chronoamperometry measured in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of +2.5 V between the working and counter electrodes and applied against a reference electrode in dilute NaCl solution. It became. The calculated corrosion rate was determined to be 1.6 nm/hr. These values represent approximately 40% and 250% increases in hardness and corrosion resistance, respectively, when compared to standard DEC films deposited using factory set power and gas flow parameters of approximately 1500 W and 300 sccm, respectively.

예 3에서, Si 및 SiSiC 기판 (예를 들어, 버얼)이 소스 가스로서 아세틸렌을 사용하여 대략 650㎚ DLC 필름으로 코팅된다. 이 코팅 실행은 30 sccm의 아세틸렌 유량과 150W의 RF 파워를 이용하여 수행되었다. 결과적인 코팅부는 균일하고 조밀하였다. 이 코팅부의 경도는 최대 접촉 깊이 <50㎚에서 다이아몬드 베르코비치 팁이 장착된 하이시트론 나노-인덴터를 사용하여 31±1.5㎬ 사이에서 측정되었다. 또한, 이 코팅부의 부식 특성은 작업 전극과 상대 전극 간의 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 측정된 크로노암페로메트리를 사용하여 특징지어졌으며 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용되었다. 계산된 부식률은 1.6㎚/hr인 것으로 결정되었다. 이 값들은 약 1500W와 300 sccm의 공장 설정 파워와 가스 흐름 매개변수를 각각 사용하여 증착된 표준 DEC 필름과 비교할 때 경도 및 내부식성의 약 40% 및 250% 증가를 각각 나타낸다.In Example 3, Si and SiSiC substrates (eg, burls) are coated with an approximately 650 nm DLC film using acetylene as the source gas. This coating run was performed using an acetylene flow rate of 30 sccm and an RF power of 150 W. The resulting coating was uniform and dense. The hardness of this coating was measured between 31 ± 1.5 GPa using a high-citron nano-indenter equipped with a diamond Berkovich tip at a maximum contact depth <50 nm. In addition, the corrosion properties of this coating were characterized using chronoamperometry measured in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of +2.5 V between the working and counter electrodes and applied against a reference electrode in dilute NaCl solution. It became. The calculated corrosion rate was determined to be 1.6 nm/hr. These values represent approximately 40% and 250% increases in hardness and corrosion resistance, respectively, when compared to standard DEC films deposited using factory set power and gas flow parameters of approximately 1500 W and 300 sccm, respectively.

실시예에서, 도 4의 방법에 따라 제조된 기판 홀더 (예를 들어, 도 3a 및 3b 참조)가 제공된다. 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 그리고 기판을 지지하도록 구성된 기판 홀더는 본체 표면을 갖는 본체 (예를 들어, SiSiC) 및 본체 표면으로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함한다. 실시예에서, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 가지며; 버얼의 원위 종단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하고 기판을 지지하기 위하여 구성되며; 그리고 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면은 20 내지 27㎬ 또는 25 내지 35㎬ 범위의 경도 및 0.1 내지 2㎚/hr 범위의 부식률을 갖는 내마모성 재료로 코팅되며, 부식률은 작업 전극과 상대 전극 간의 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 측정된 크로노암페로메트리에 의해 측정되었으며 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용되었다. 실시예에서, 원위 종단 표면은 20 내지 27㎬ 범위의 경도 및 0.1 내지 2㎚/hr 범위의 부식률을 갖는다.In an embodiment, a substrate holder manufactured according to the method of FIG. 4 (see, eg, FIGS. 3A and 3B ) is provided. A substrate holder for use in a lithographic apparatus and configured to support a substrate includes a body (eg, SiSiC) having a body surface and a plurality of burls protruding from the body surface. In an embodiment, each burl has a distal end surface configured to engage a substrate; a distal end surface of the burl substantially conforms to a support plane and is configured to support a substrate; and a distal end surface of at least one of the plurality of burls is coated with a wear-resistant material having a hardness in the range of 20 to 27 GPa or 25 to 35 GPa and a corrosion rate in the range of 0.1 to 2 nm/hr, the corrosion rate being that of the working electrode. It was measured by chronoamperometry measured in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of +2.5 V between counter electrodes and applied against a reference electrode in dilute NaCl solution. In an embodiment, the distal end surface has a hardness in the range of 20 to 27 GPa and a corrosion rate in the range of 0.1 to 2 nm/hr.

앞서 논의된 바와 같이 원위 종단 표면은 25 내지 35㎬ 범위의 경도 및 0.1 내지 1.5㎚/hr 범위의 부식률을 갖는다. 앞서 논의한 바와 같이, 경도는 예를 들어 나노 인덴테이션에 의해 측정된다. 측정은 나노-DMA 트랜스듀서를 사용하는 다이아몬드 버코비치 팁과 코팅부 두께의 10% 미만으로 유지되는 인덴테이션 깊이를 사용하여 수행된다. 실시예에서, 코팅부의 두께는 200㎚ 내지 3미크론이다. 실시예에서, 내마모성 재료는 다이아몬드-유사 탄소(DLC) 중 하나이다. 실시예에서, DLC는: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-도핑된 DLC, 및/또는 (ⅱ) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au 또는 Ag 로 도핑된 금속-도핑 DLC를 포함한다.As previously discussed, the distal end surface has a hardness in the range of 25 to 35 GPa and a corrosion rate in the range of 0.1 to 1.5 nm/hr. As previously discussed, hardness is measured, for example, by nanoindentation. Measurements are performed using a diamond Berkovich tip using a nano-DMA transducer and an indentation depth that remains less than 10% of the coating thickness. In an embodiment, the thickness of the coating is 200 nm to 3 microns. In an embodiment, the wear resistant material is one of diamond-like carbon (DLC). In an embodiment, DLC is: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-doped DLC, and/or (ii) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb , metal-doped DLC doped with Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au or Ag.

실시예에서, 원위 종단 표면은 0.05 내지 0.5 범위의 결과적인 코팅부의 마찰 계수; 10㎚ 미만의 나노 범프(bump) 및 300㎚ 이하의 직경에 걸친 코팅부 두께에 대해 10% 범위 내의 기판 홀더의 복수의 버얼에 걸친 두께 균일성을 갖는 결과적인 코팅부의 표면; 또는 0.1 내지 1.5㎚ 범위의 웨이퍼 로드 그리드 - 웨이퍼 로드 그리드는 기준에 대한 기판의 상대적인 위치 설정 오차임-; 중 적어도 하나의 특성을 더 갖는다.In an embodiment, the distal end surface has a coefficient of friction of the resulting coating in the range of 0.05 to 0.5; a surface of the resulting coating having a thickness uniformity across the plurality of burls of the substrate holder within a range of 10% for nano bumps of less than 10 nm and coating thickness across a diameter of 300 nm or less; or a wafer load grid in the range of 0.1 to 1.5 nm, wherein the wafer load grid is the positioning error of the substrate relative to the reference; It has at least one more characteristic of

본 명세서에 개시된 개념이 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상의 이미징을 위하여 사용될 수 있지만, 개시된 개념은 임의의 유형의 리소그래피 이미징 시스템, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 이외의 기판에서의 이미징을 위하여 사용되는 것과 함께 사용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.Although the concepts disclosed herein can be used for imaging on substrates such as silicon wafers, the concepts disclosed can be used with any type of lithographic imaging system, for example, those used for imaging on substrates other than silicon wafers. point should be understood.

실시예는 다음의 조항을 이용하여 더 설명될 수 있다:Embodiments may be further described using the following terms:

1. 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더 -기판 홀더는 기판 홀더로부터 돌출되는 복수의 버얼(bruls)을 포함하며, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 가짐-를 제조하는 방법이 제공되며, 본 방법은,1. Provided is a method of manufacturing a substrate holder for use in a lithographic apparatus, the substrate holder comprising a plurality of bruls protruding from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate. and this method,

플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함하며,applying a coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more of the plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition;

코팅부의 도포는:The application of the coating is:

플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 100 내지 1000W 범위에서 조정하는 것; 및 adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 100 to 1000 W to generate a plasma; and

챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 20 내지 300 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스-전구체 가스는 헥산임-에 노출시키는 것을 포함한다. exposing the one or more plurality of burls in the chamber to a precursor gas, wherein the precursor gas is hexane, at a gas flow rate of 20 to 300 sccm.

2. 조항 1의 방법에서, 코팅부의 도포는, 2. In the method of clause 1, the application of the coating is,

1×10-3 내지 5×10-2 mbar 범위의, 기판 홀더가 배치되는 챔버의 진공 레벨; 또는 a vacuum level in the chamber in which the substrate holder is placed, ranging from 1×10 −3 to 5×10 −2 mbar; or

5 내지 100 rpm 범위의, 기판 홀더가 배치되는 테이블의 턴-테이블 속도 중; 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 공정 매개변수를 조정하는 것을 더 포함한다.of the turn-table speed of the table on which the substrate holder is placed, ranging from 5 to 100 rpm; Further comprising adjusting one or more process parameters including at least one.

3. 조항 1 및 2 중 어느 한 조항의 방법에서, 내마모성 재료를 갖는 코팅부는 하나 이상의 복수의 버얼의 원위 종단 표면이;3. The method of any one of clauses 1 and 2, wherein the coating with the wear resistant material comprises a distal end surface of at least one of the plurality of burls;

0.05 내지 0.5 범위의 결과적인 코팅부의 마찰 계수; a coefficient of friction of the resulting coating in the range of 0.05 to 0.5;

10㎚ 미만의 높은 스폿(spot)을 갖고, 300㎚ 이하의 직경에 걸친 코팅부 두께에 대해 10% 범위 내의 기판 홀더의 복수의 버얼에 걸친 두께 균일성을 갖는 결과적인 코팅부의 표면; 또는a surface of the resulting coating having a high spot of less than 10 nm and a thickness uniformity across a plurality of burls of the substrate holder within a range of 10% for a coating thickness across a diameter of 300 nm or less; or

0.1 내지 1.5㎚ 범위의 웨이퍼 로드 그리드 - 웨이퍼 로드 그리드는 기준에 대한 기판의 상대적인 위치 설정 오차임-; 중 적어도 하나의 특성을 더 갖도록 한다.Wafer load grid in the range of 0.1 to 1.5 nm, wherein the wafer load grid is the positioning error of the substrate relative to the reference; have at least one more characteristic among them.

4. 조항 1 내지 3 중 어느 한 조항의 방법에서, 내마모성 재료는 다이아몬드 유사 탄소(DLC)이다.4. The method of any one of clauses 1 to 3, wherein the wear resistant material is diamond-like carbon (DLC).

5. 조항 4의 방법에서, DLC는: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-도핑된 DLC, 및/또는 (ⅱ) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au 또는 Ag 로 도핑된 금속-도핑 DLC를 포함한다.5. The method of clause 4 wherein the DLC is: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-doped DLC, and/or (ii) Ti, Ta, Cr, W, Fe , metal-doped DLC doped with Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au or Ag.

6. 조항 1 내지 5 중 어느 한 조항의 방법에서, 내마모성 재료의 코팅부는 하나 이상의 버얼의 원위 표면이 20㎬ 내지 27㎬ 범위의 경도 특성 및 0.1㎚/hr 내지 2㎚/hr 범위의 부식률 특성을 갖도록 하며, 부식률은 희석 NaCl 용액 내의 약 +2.5V에서 정전위 크로노암페로메트리(potentiostat chronoamperometry)에 의하여 측정된다.6. The method of any one of clauses 1 to 5, wherein the coating of wear resistant material has a distal surface of at least one burl having a hardness characteristic in the range of 20 GPa to 27 GPa and a corrosion rate characteristic in the range of 0.1 nm/hr to 2 nm/hr. , and the corrosion rate is measured by potentiostat chronoamperometry at about +2.5V in dilute NaCl solution.

7. 조항 1 내지 6 중 어느 한 조항의 방법에서, 경도는 나노 인덴테이션(nano indentation)에 의해 측정되고, 측정은 나노-DMA 트랜스듀서를 사용하는 다이아몬드 버코비치 팁(Berkovich tip)을 사용하여 수행되며, 인덴테이션 깊이는 코팅부 두께의 10% 미만으로 유지된다.7. The method of any one of clauses 1 to 6, wherein the hardness is measured by nano indentation and the measurement is performed using a diamond Berkovich tip using a nano-DMA transducer and the indentation depth is kept less than 10% of the coating thickness.

8. 조항 1 내지 7 중 어느 한 조항의 방법에서, 코팅부의 두께는 200㎚ 내지 3 미크론이다.8. The method of any one of clauses 1 to 7, wherein the coating has a thickness of 200 nm to 3 microns.

9. 조항 1 내지 8 중 어느 한 조항의 방법은 코팅부를 도포하기 전에 아르곤(Ar) 가스로 복수의 버얼을 세정하는 것을 더 포함한다.9. The method of any one of clauses 1-8 further comprises cleaning the plurality of burls with argon (Ar) gas prior to applying the coating.

10. 조항 9의 방법에서, 세정은 10. In the method of clause 9, cleaning is

Ar 가스를 사용하여 약 1000W RF 파워에서 플라즈마를 생성하는 것; 및 generating a plasma at about 1000 W RF power using Ar gas; and

Ar 가스 유량을 100초 동안 75 sccm 사이에서 조정하는 것을 더 포함한다.Further comprising adjusting the Ar gas flow rate between 75 sccm for 100 seconds.

11. 조항 10의 방법은,11. The method of clause 10:

Ar 유량을 점차적으로 감소시키고 동시에 헥산 유량을 증가시키는 것; 및gradually decreasing the Ar flow rate and simultaneously increasing the hexane flow rate; and

코팅부를 도포하기 위해 RF 파워를 100W 내지 1000W에서 점차적으로 튜닝하는 것을 더 포함한다.Further comprising gradually tuning the RF power from 100 W to 1000 W to apply the coating.

12. 조항 1 내지 11 중 어느 한 조항의 방법에서, 챔버는12. The method of any one of clauses 1 to 11, wherein the chamber

챔버의 내부의 직경;diameter of the inside of the chamber;

챔버의 최상부와 턴테이블 간의 거리; 및/또는the distance between the top of the chamber and the turntable; and/or

기판 또는 턴테이블과 가스 분배 라인 간의 거리에 의하여 특징지어지는 기하학적 구조를 갖는다.It has a geometry characterized by the distance between the substrate or turntable and the gas distribution line.

13. 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더 -기판 홀더는 기판 홀더로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하며, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 가짐-를 제조하는 방법이 제공되며, 본 방법은,13. A method of manufacturing a substrate holder for use in a lithographic apparatus, wherein the substrate holder includes a plurality of burls projecting from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate, the present disclosure Way,

플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함하며,applying a coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more of the plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition;

코팅부의 도포는:The application of the coating is:

플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 50 내지 750W 범위에서 조정하는 것; 및 adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 50 to 750 W to generate a plasma; and

챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 10 내지 100 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스-전구체 가스는 아세틸렌임-에 노출시키는 것을 포함한다. exposing the one or more plurality of burls in the chamber to a precursor gas, wherein the precursor gas is acetylene, at a gas flow rate of 10 to 100 sccm.

14. 조항 13의 방법에서, 코팅부의 도포는, 14. In the method of clause 13, the application of the coating is

1×10-3 내지 5×10-2 mbar 범위의, 기판 홀더가 배치되는 챔버의 진공 레벨; 또는 a vacuum level in the chamber in which the substrate holder is placed, ranging from 1×10 −3 to 5×10 −2 mbar; or

5 내지 100 rpm 범위의, 기판 홀더가 배치되는 테이블의 턴-테이블 속도 중; 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 공정 매개변수를 조정하는 것을 더 포함한다.of the turn-table speed of the table on which the substrate holder is placed, ranging from 5 to 100 rpm; Further comprising adjusting one or more process parameters including at least one.

15. 조항 13 및 14 중 어느 한 조항의 방법에서, 내마모성 재료를 갖는 코팅부는 하나 이상의 복수의 버얼의 원위 종단 표면이; 15. The method of any one of clauses 13 and 14, wherein the coating with the wear resistant material comprises a distal end surface of one or more of the plurality of burls;

0.05 내지 0.5 범위의 결과적인 코팅부의 마찰 계수; a coefficient of friction of the resulting coating in the range of 0.05 to 0.5;

10㎚ 미만의 나노-범프를 갖고, 300㎚ 이하의 직경에 걸친 코팅부 두께에 대해 10% 범위 내의 기판 홀더의 복수의 버얼에 걸친 두께 균일성을 갖는 결과적인 코팅부의 표면; 또는 a surface of the resulting coating having nano-bumps of less than 10 nm and having a thickness uniformity across a plurality of burls of the substrate holder within a range of 10% for a coating thickness across a diameter of 300 nm or less; or

0.1 내지 1.5㎚ 범위의 웨이퍼 로드 그리드 - 웨이퍼 로드 그리드는 기준에 대한 기판의 상대적인 위치 설정 오차임-; 중 적어도 하나의 특성을 더 갖도록 한다.Wafer load grid in the range of 0.1 to 1.5 nm, wherein the wafer load grid is the positioning error of the substrate relative to the reference; have at least one more characteristic among them.

16. 조항 13 내지 15 중 어느 한 조항의 방법에서, 내마모성 재료는 다이아몬드 유사 탄소(DLC)이다.16. The method of any one of clauses 13 to 15, wherein the wear resistant material is diamond-like carbon (DLC).

17. 조항 16의 방법에서, DLC는: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-도핑된 DLC, 및/또는 (ⅱ) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au 또는 Ag 로 도핑된 금속-도핑 DLC를 포함한다.17. The method of clause 16, wherein the DLC is: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-doped DLC, and/or (ii) Ti, Ta, Cr, W, Fe , metal-doped DLC doped with Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au or Ag.

18. 조항 13 내지 17 중 어느 한 조항의 방법에서, 내마모성 재료의 코팅부는 하나 이상의 버얼의 원위 표면이 25㎬ 내지 35㎬ 범위의 경도 특성 및 0.1㎚/hr 내지 2㎚/hr 범위의 부식률 특성을 갖도록 하며, 부식률은 작업 전극과 상대 전극 간의 약 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 크로노암페로메트리에 의하여 측정된 것이고 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용된다. 18. The method of any of clauses 13 to 17, wherein the coating of wear resistant material has a distal surface of at least one burl having hardness characteristics in the range of 25 GPa to 35 GPa and corrosion rate characteristics in the range of 0.1 nm/hr to 2 nm/hr. , and the corrosion rate was measured by chronoamperometry in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of about +2.5 V between the working and counter electrodes and applied to the reference electrode in dilute NaCl solution.

19. 조항 13 내지 18 중 어느 한 조항의 방법에서, 경도는 나노 인덴테이션에 의해 측정되고, 측정은 나노-DMA 트랜스듀서를 사용하는 다이아몬드 버코비치 팁을 사용하여 수행되며, 인덴테이션 깊이는 코팅부 두께의 10% 미만으로 유지된다.19. The method of any one of clauses 13 to 18, wherein the hardness is measured by nano-indentation, the measurement is performed using a diamond Berkovich tip using a nano-DMA transducer, and the indentation depth is determined by the coating It is kept to less than 10% of the thickness.

20. 조항 13 내지 19 중 어느 한 조항의 방법에서, 코팅부의 두께는 200㎚ 내지 3 미크론이다.20. The method of any one of clauses 13 to 19 wherein the thickness of the coating is between 200 nm and 3 microns.

20. 조항 13 내지 19 중 어느 한 조항의 방법은 코팅부를 도포하기 전에 아르곤(Ar) 가스로 복수의 버얼을 세정하는 것을 더 포함한다.20. The method of any of clauses 13-19 further comprises purging the plurality of burls with argon (Ar) gas prior to applying the coating.

22. 조항 21의 방법에서, 세정은 22. In the method of clause 21, cleaning

Ar 가스를 사용하여 약 1000W RF 파워에서 플라즈마를 생성하는 것; 및 generating a plasma at about 1000 W RF power using Ar gas; and

Ar 가스 유량을 100초 동안 75 sccm 사이에서 조정하는 것을 더 포함한다.Further comprising adjusting the Ar gas flow rate between 75 sccm for 100 seconds.

23. 조항 22의 방법은,23. The method of clause 22:

Ar 유량을 점차적으로 감소시키고 동시에 헥산 유량을 증가시키는 것; 및gradually decreasing the Ar flow rate and simultaneously increasing the hexane flow rate; and

코팅부를 도포하기 위해 RF 파워를 100W 내지 1000W에서 점차적으로 튜닝하는 것을 더 포함한다.Further comprising gradually tuning the RF power from 100 W to 1000 W to apply the coating.

24. 조항 13 내지 23 중 어느 한 조항의 방법에서, 챔버는24. The method of any one of clauses 13 to 23, wherein the chamber

챔버의 내부의 직경;diameter of the inside of the chamber;

챔버의 최상부와 턴테이블 간의 거리; 및/또는the distance between the top of the chamber and the turntable; and/or

기판 또는 턴테이블과 가스 분배 라인 간의 거리에 의하여 특징지어지는 기하학적 구조를 갖는다.It has a geometry characterized by the distance between the substrate or turntable and the gas distribution line.

25. 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 그리고 기판을 지지하도록 구성된 기판 홀더가 제공되며, 기판 홀더는, 25. A substrate holder is provided for use in a lithographic apparatus and configured to support a substrate, the substrate holder comprising:

본체 표면을 갖는 본체; 및a body having a body surface; and

본체 표면에서 돌출된 복수의 버얼을 포함하며, Includes a plurality of burls protruding from the surface of the body,

각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 갖고; each burl has a distal end surface configured to engage a substrate;

버얼의 원위 종단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하며 기판을 지지하기 위하여 구성되며; 그리고 a distal end surface of the burl substantially conforms to a support plane and is configured to support a substrate; And

복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면은 20 내지 27㎬ 또는 25 내지 35㎬ 범위의 경도 및 0.1 내지 2㎚/hr 범위의 부식률을 갖는 내마모성 재료로 코팅되고, a distal end surface of at least one of the plurality of burls is coated with a wear-resistant material having a hardness in the range of 20 to 27 GPa or 25 to 35 GPa and a corrosion rate in the range of 0.1 to 2 nm/hr;

부식률은 작업 전극과 상대 전극 간의 약 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 크로노암페로메트리에 의하여 측정된 것이고 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용된다. Corrosion rates were measured by chronoamperometry in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of about +2.5 V between the working and counter electrodes and applied against a reference electrode in dilute NaCl solution.

26. 조항 25의 기판 홀더에서, 원위 종단 표면은 20㎬ 내지 27㎬ 범위의 경도 및 0.1㎚/hr 내지 2㎚/hr 범위의 부식률을 갖는다.26. The substrate holder of clause 25, wherein the distal end surface has a hardness in the range of 20 GPa to 27 GPa and a corrosion rate in the range of 0.1 nm/hr to 2 nm/hr.

27. 조항 26의 기판 홀더에서, 원위 종단 표면은 25㎬ 내지 35㎬ 범위의 경도 및 0.1㎚/hr 내지 1.5㎚/hr 범위의 부식률을 갖는다.27. The substrate holder of clause 26, wherein the distal end surface has a hardness in the range of 25 GPa to 35 GPa and a corrosion rate in the range of 0.1 nm/hr to 1.5 nm/hr.

28. 조항 25 내지 27 중 어느 한 조항의 기판 홀더에서, 원위 종단 표면은28. The substrate holder of any of clauses 25 to 27, wherein the distal end surface

0.05 내지 0.5 범위의 결과적인 코팅부의 마찰 계수; a coefficient of friction of the resulting coating in the range of 0.05 to 0.5;

10㎚ 미만의 나노-범프를 갖고, 300㎚ 이하의 직경에 걸친 코팅부 두께에 대해 10% 범위 내의 기판 홀더의 복수의 버얼에 걸친 두께 균일성을 갖는 결과적인 코팅부의 표면; 또는 a surface of the resulting coating having nano-bumps of less than 10 nm and having a thickness uniformity across a plurality of burls of the substrate holder within a range of 10% for a coating thickness across a diameter of 300 nm or less; or

0.1 내지 1.5㎚ 범위의 웨이퍼 로드 그리드-웨이퍼 로드 그리드는 기준에 대한 기판의 상대적인 위치 설정 오차임-; 중 적어도 하나의 특성을 더 갖는다.Wafer load grid in the range of 0.1 to 1.5 nm, wherein the wafer load grid is the positioning error of the substrate relative to the reference; It has at least one more characteristic of

29. 조항 25 내지 28 중 어느 한 조항의 기판 홀더에서, 경도는 나노 인덴테이션에 의해 측정되고, 측정은 나노-DMA 트랜스듀서를 사용하는 다이아몬드 버코비치 팁을 사용하여 수행되며, 인덴테이션 깊이는 코팅부 두께의 10% 미만으로 유지된다.29. The substrate holder of any of clauses 25 to 28, wherein the hardness is measured by nano-indentation, the measurement is performed using a diamond Berkovich tip using a nano-DMA transducer, and the indentation depth is determined by coating It is maintained at less than 10% of the section thickness.

30. 조항 25 내지 29 중 어느 한 조항의 기판 홀더에서, 코팅부의 두께는 200㎚ 내지 3미크론이다.30. The substrate holder of any of clauses 25 to 29, wherein the coating has a thickness of 200 nm to 3 microns.

31. 조항 25 내지 30 중 어느 한 조항의 기판 홀더에서, 내마모성 재료는 다이아몬드 유사 탄소(DLC)이다.31. The substrate holder of any of clauses 25 to 30, wherein the wear resistant material is diamond-like carbon (DLC).

32. 조항 31의 기판 홀더에서, DLC는: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-도핑된 DLC, 및/또는 (ⅱ) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au 또는 Ag 로 도핑된 금속-도핑 DLC를 포함한다.32. In the substrate holder of clause 31, the DLC is: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-doped DLC, and/or (ii) Ti, Ta, Cr, W, metal-doped DLC doped with Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au or Ag.

33. 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더 -기판 홀더는 기판 홀더로부터 돌출되는 복수의 버얼(bruls)을 포함하며, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 가짐-를 제조하는 방법이 제공되며, 본 방법은,33. A method of manufacturing a substrate holder for use in a lithographic apparatus, wherein the substrate holder includes a plurality of bruls protruding from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate, the method comprising: This method,

플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 제1 코팅부를 도포하는 것;applying, via plasma enhanced chemical vapor deposition, a first coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more burls of the plurality of burls;

-제1 코팅부의 도포는: - the application of the first coating is:

플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 100 내지 1000W 범위에서 조정하는 것; 및 adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 100 to 1000 W to generate a plasma; and

챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 20 내지 300 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스-전구체 가스는 헥산임-에 노출시키는 것을 포함함;- exposing, in the chamber, one or more plurality of burls to a precursor gas, wherein the precursor gas is hexane, at a gas flow rate of 20 to 300 sccm;

플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 제2 코팅부를 도포하는 것;applying a second coating of a wear resistant material to a distal end surface of one or more of the plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition;

-제2 코팅부의 도포는: - the application of the second coating is:

플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 50 내지 750W 범위에서 조정하는 것; 및 adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 50 to 750 W to generate a plasma; and

챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 10 내지 100 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스-전구체 가스는 아세틸렌-에 노출시키는 것을 포함함-을 포함한다. In the chamber, at least one plurality of burls is exposed to a precursor gas, the precursor gas comprising acetylene, at a gas flow rate of 10 to 100 sccm.

위의 설명은 제한이 아닌 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 아래에 제시된 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 설명된 바와 같이 수정이 이루어질 수 있다는 것이 본 기술 분야의 숙련된 자에게 명백할 것이다.The above description is intended to be illustrative rather than limiting. Accordingly, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made as described without departing from the scope of the claims set forth below.

Claims (15)

리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더 -상기 기판 홀더는 상기 기판 홀더로부터 돌출되는 복수의 버얼(bruls)을 포함하며, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 가짐-를 제조하는 방법에 있어서,
플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 상기 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 상기 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함하며,
상기 코팅부의 도포는:
플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 100 내지 1000W 범위에서 조정하는 것; 및
챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 20 내지 300 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스-상기 전구체 가스는 헥산임-에 노출시키는 것을 포함하는 기판 홀더 제조 방법.
A method of manufacturing a substrate holder for use in a lithographic apparatus, the substrate holder comprising a plurality of bruls protruding from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate. ,
applying a coating of a wear resistant material to the distal end surface of one or more of the plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition;
Application of the coating is:
adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 100 to 1000 W to generate a plasma; and
A method of manufacturing a substrate holder comprising exposing one or more plurality of burls in a chamber to a precursor gas, wherein the precursor gas is hexane, at a gas flow rate of 20 to 300 sccm.
제1항에 있어서, 상기 코팅부의 도포는
1×10-3 내지 5×10-2 mbar의 범위의, 상기 기판 홀더가 배치되는 챔버의 진공 레벨; 또는
5 내지 100 rpm 범위의, 상기 기판 홀더가 배치되는 테이블의 턴-테이블 속도 중; 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 공정 매개변수를 조정하는 것을 더 포함하는 기판 홀더 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the application of the coating is
a vacuum level of the chamber in which the substrate holder is placed in the range of 1×10 -3 to 5×10 -2 mbar; or
of the turn-table speed of the table on which the substrate holder is placed, in the range of 5 to 100 rpm; A method of manufacturing a substrate holder further comprising adjusting one or more process parameters including at least one.
제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 내마모성 재료를 갖는 상기 코팅부는 상기 하나 이상의 복수의 버얼의 상기 원위 종단 표면이;
0.05 내지 0.5 범위의 결과적인 코팅부의 마찰 계수;
10㎚ 미만의 높은 스폿(spot)을 갖고, 300㎚ 이하의 직경에 걸친 코팅부 두께에 대해 10% 범위 내의 상기 기판 홀더의 상기 복수의 버얼에 걸친 두께 균일성을 갖는 결과적인 코팅부의 표면; 또는
0.1 내지 1.5㎚ 범위의 웨이퍼 로드 그리드 - 상기 웨이퍼 로드 그리드는 기준에 대한 상기 기판의 상대적인 위치 설정 오차임-; 중 적어도 하나의 특성을 더 갖도록 하는 기판 홀더 제조 방법.
3. The coating of any one of claims 1 and 2, wherein the coating with a wear resistant material is formed on the distal end surface of the one or more plurality of burls;
a coefficient of friction of the resulting coating in the range of 0.05 to 0.5;
a surface of the resulting coating having a high spot of less than 10 nm and having a thickness uniformity across the plurality of burls of the substrate holder within a range of 10% for a coating thickness across a diameter of 300 nm or less; or
a wafer load grid in the range of 0.1 to 1.5 nm, wherein the wafer load grid is the positioning error of the substrate relative to a reference; A method for manufacturing a substrate holder that further has at least one characteristic of
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내마모성 재료는 다이아몬드-유사 탄소(DLC)이며 및/또는 상기 DLC는: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-도핑된 DLC, 및/또는 (ⅱ) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au 또는 Ag 로 도핑된 금속-도핑 DLC를 포함하는 기판 홀더 제조 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the wear resistant material is diamond-like carbon (DLC) and/or the DLC is: (i) B-, N-, Si-, O-, F- , S-doped DLC, and/or (ii) metal-doped DLC doped with Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au or Ag. A method for manufacturing a substrate holder comprising: 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내마모성 재료의 상기 코팅부는 상기 하나 이상의 버얼의 상기 원위 표면이 20㎬ 내지 27㎬ 범위의 경도 특성 및 0.1㎚/hr 내지 2㎚/hr 범위의 부식률 특성을 갖도록 하며, 상기 부식률은 희석 NaCl 용액 내의 약 +2.5V에서 정전위 크로노암페로메트리(potentiostat chronoamperometry)에 의하여 측정된 것이며; 및/또는
상기 경도는 나노 인덴테이션(nano indentation)에 의해 측정되고,
상기 측정은 나노-DMA 트랜스듀서를 사용하는 다이아몬드 버코비치 팁(Berkovich tip)을 사용하여 수행되며, 인덴테이션 깊이는 코팅부 두께의 10% 미만으로 유지되는 기판 홀더 제조 방법.
According to any one of claims 1 to 4,
The coating of the wear resistant material causes the distal surface of the one or more burls to have a hardness characteristic in the range of 20 GPa to 27 GPa and a corrosion rate characteristic in the range of 0.1 nm/hr to 2 nm/hr, the corrosion rate being dilute NaCl measured by potentiostat chronoamperometry at about +2.5 V in solution; and/or
The hardness is measured by nano indentation,
The measurement is performed using a diamond Berkovich tip using a nano-DMA transducer, and the indentation depth is maintained at less than 10% of the coating thickness.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅부를 도포하기 전에 아르곤(Ar) 가스로 상기 복수의 버얼을 세정하는 것 -상기 세정은 Ar 가스를 사용하여 약 1000W RF 파워에서 플라즈마를 생성하는 것, 및 Ar 가스 유량을 100초 동안 75 sccm 사이에서 조정하는 것을 포함함-;.
Ar 유량을 점차적으로 감소시키고 동시에 헥산 유량을 증가시키는 것; 및
상기 코팅부를 도포하기 위해 RF 파워를 100W 내지 1000W에서 점차적으로 튜닝하는 것을 더 포함하는 기판 홀더 제조 방법.
According to any one of claims 1 to 5,
Cleaning the plurality of burls with argon (Ar) gas before applying the coating - The cleaning is performed using Ar gas to generate plasma at about 1000 W RF power, and Ar gas flow rate to 75 sccm for 100 seconds. Including coordinating between-;.
gradually decreasing the Ar flow rate and simultaneously increasing the hexane flow rate; and
and gradually tuning the RF power from 100 W to 1000 W to apply the coating.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버는
상기 챔버의 내부의 직경;
상기 챔버의 최상부와 턴테이블 간의 거리; 및/또는
기판 또는 상기 턴테이블과 가스 분배 라인 간의 거리
에 의하여 특징지어지는 기하학적 구조를 갖는 기판 홀더 제조 방법.
7. The method of any one of claims 1 to 6, wherein the chamber
diameter of the inside of the chamber;
the distance between the top of the chamber and the turntable; and/or
Distance between the substrate or the turntable and the gas distribution line
Method for manufacturing a substrate holder having a geometry characterized by
리소그래피 장치에서의 사용을 위한 기판 홀더 -상기 기판 홀더는 상기 기판 홀더로부터 돌출되는 복수의 버얼을 포함하며, 각 버얼은 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 가짐-를 제조하는 방법에 있어서,
플라즈마 강화 화학 기상 증착을 통해, 상기 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 상기 원위 종단 표면에 내마모성 재료의 코팅부를 도포하는 것을 포함하며,
상기 코팅부의 도포는:
플라즈마를 생성하기 위해 RF 전극의 무선 주파수(RF) 파워를 50 내지 750W 범위에서 조정하는 것; 및
챔버에서, 하나 이상의 복수의 버얼을 10 내지 100 sccm의 가스 유량으로 전구체 가스-상기 전구체 가스는 아세틸렌임-에 노출시키는 것을 포함하는 기판 홀더 제조 방법.
A method of manufacturing a substrate holder for use in a lithographic apparatus, the substrate holder comprising a plurality of burls protruding from the substrate holder, each burl having a distal end surface configured to engage a substrate, comprising:
applying a coating of a wear resistant material to the distal end surface of one or more of the plurality of burls via plasma enhanced chemical vapor deposition;
Application of the coating is:
adjusting the radio frequency (RF) power of the RF electrode in the range of 50 to 750 W to generate a plasma; and
A method of manufacturing a substrate holder comprising exposing, in a chamber, at least one plurality of burls to a precursor gas, wherein the precursor gas is acetylene, at a gas flow rate of 10 to 100 sccm.
제8항에 있어서, 상기 코팅부의 도포는,
1×10-3 내지 5×10-2 mbar 범위의, 상기 기판 홀더가 배치되는 챔버의 진공 레벨; 또는
5 내지 100 rpm 범위의, 상기 기판 홀더가 배치되는 테이블의 턴-테이블 속도 중; 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 공정 매개변수를 조정하는 것을 더 포함하는 기판 홀더 제조 방법.
The method of claim 8, wherein the application of the coating part,
a vacuum level of the chamber in which the substrate holder is placed in the range of 1×10 -3 to 5×10 -2 mbar; or
of the turn-table speed of the table on which the substrate holder is placed, in the range of 5 to 100 rpm; A method of manufacturing a substrate holder further comprising adjusting one or more process parameters including at least one.
제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 내마모성 재료를 갖는 상기 코팅부는 상기 하나 이상의 복수의 버얼의 상기 원위 종단 표면이;
0.05 내지 0.5 범위의 결과적인 코팅부의 마찰 계수;
10㎚ 미만의 나노-범프(nano-bump)를 갖고, 300㎚ 이하의 직경에 걸친 코팅부 두께에 대해 10% 범위 내의 상기 기판 홀더의 상기 복수의 버얼에 걸친 두께 균일성을 갖는 결과적인 코팅부의 표면; 또는
0.1 내지 1.5㎚ 범위의 웨이퍼 로드 그리드 - 상기 웨이퍼 로드 그리드는 기준에 대한 상기 기판의 상대적인 위치 설정 오차임-; 중 적어도 하나의 특성을 더 갖도록 하는 기판 홀더 제조 방법.
10. The method of any one of claims 8 and 9, wherein the coating with a wear-resistant material is formed on the distal end surface of the one or more plurality of burls;
a coefficient of friction of the resulting coating in the range of 0.05 to 0.5;
The resulting coating portion having a nano-bump of less than 10 nm and having a thickness uniformity across the plurality of burls of the substrate holder within 10% for a coating thickness across a diameter of 300 nm or less. surface; or
a wafer load grid in the range of 0.1 to 1.5 nm, wherein the wafer load grid is the positioning error of the substrate relative to a reference; A method for manufacturing a substrate holder that further has at least one characteristic of
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내마모성 재료는 다이아몬드-유사 탄소(DLC)이며 및/또는 상기 DLC는: (i) B-, N-, Si-, O-, F-, S-도핑된 DLC, 및/또는 (ⅱ) Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au 또는 Ag 로 도핑된 금속-도핑 DLC를 포함하는 기판 홀더 제조 방법.11. The method of any one of claims 8 to 10, wherein the wear resistant material is diamond-like carbon (DLC) and/or the DLC is: (i) B-, N-, Si-, O-, F- , S-doped DLC, and/or (ii) metal-doped DLC doped with Ti, Ta, Cr, W, Fe, Cu, Nb, Zr, Mo, Co, Ni, Ru, Al, Au or Ag. A method for manufacturing a substrate holder comprising: 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내마모성 재료의 상기 코팅부는 상기 하나 이상의 버얼의 상기 원위 표면이 25㎬ 내지 35㎬ 범위의 경도 특성 및 0.1㎚/hr 내지 2㎚/hr 범위의 부식률 특성을 갖도록 하며, 상기 부식률은 작업 전극과 상대 전극 간의 약 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 크로노암페로메트리에 의하여 측정된 것이고 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용되며; 및/또는
상기 경도는 나노 인덴테이션에 의해 측정되고,
상기 측정은 나노-DMA 트랜스듀서를 사용하는 다이아몬드 버코비치 팁을 사용하여 수행되며, 인덴테이션 깊이는 코팅부 두께의 10% 미만으로 유지되는 기판 홀더 제조 방법.
According to any one of claims 8 to 11,
The coating of the wear resistant material causes the distal surface of the one or more burls to have a hardness characteristic in the range of 25 GPa to 35 GPa and a corrosion rate characteristic in the range of 0.1 nm/hr to 2 nm/hr, the corrosion rate being the working electrode Measured by chronoamperometry in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of about +2.5 V between V and the counter electrode and applied against a reference electrode in dilute NaCl solution; and/or
The hardness is measured by nanoindentation,
The measurement is performed using a diamond Berkovich tip using a nano-DMA transducer, and the indentation depth is maintained at less than 10% of the coating thickness.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅부를 도포하기 전에 아르곤(Ar) 가스로 상기 복수의 버얼을 세정하는 것 -상기 세정은 Ar 가스를 사용하여 약 1000W RF 파워에서 플라즈마를 생성하는 것, 및 Ar 가스 유량을 100초 동안 75 sccm 사이에서 조정하는 것을 포함함-;.
Ar 유량을 점차적으로 감소시키고 동시에 헥산 유량을 증가시키는 것; 및
상기 코팅부를 도포하기 위해 RF 파워를 100W 내지 1000W에서 점차적으로 튜닝하는 것을 더 포함하는 기판 홀더 제조 방법.
According to any one of claims 8 to 12,
Cleaning the plurality of burls with argon (Ar) gas before applying the coating - The cleaning is performed using Ar gas to generate plasma at about 1000 W RF power, and Ar gas flow rate to 75 sccm for 100 seconds. Including coordinating between-;.
gradually decreasing the Ar flow rate and simultaneously increasing the hexane flow rate; and
and gradually tuning the RF power from 100 W to 1000 W to apply the coating.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버는
상기 챔버의 내부의 직경;
상기 챔버의 최상부와 턴테이블 사이의 거리; 및/또는
기판 또는 턴테이블과 가스 분배 라인 사이의 거리
에 의하여 특징지어지는 기하학적 구조를 갖는 기판 홀더 제조 방법.
14. The method of any one of claims 8 to 13, wherein the chamber
diameter of the inside of the chamber;
the distance between the top of the chamber and the turntable; and/or
Distance between substrate or turntable and gas distribution line
Method for manufacturing a substrate holder having a geometry characterized by
리소그래피 장치에서 사용하기 위한 그리고 기판을 지지하도록 구성된 기판 홀더에 있어서,
본체 표면을 갖는 본체; 및
상기 본체 표면에서 돌출된 복수의 버얼을 포함하며,
각 버얼은 상기 기판과 맞물리도록 구성된 원위 종단 표면을 갖고;
상기 버얼의 상기 원위 종단 표면은 지지 평면에 실질적으로 부합하며 기판을 지지하기 위하여 구성되며; 그리고
상기 복수의 버얼 중 하나 이상의 버얼의 상기 원위 종단 표면은 20 내지 27㎬ 또는 25 내지 35㎬ 범위의 경도 및 0.1 내지 2㎚/hr 범위의 부식률을 갖는 내마모성 재료로 코팅되고,
상기 부식률은 작업 전극과 상대 전극 간의 약 +2.5V의 전위차를 갖는 3-전극 전기화학 셀에서 크로노암페로메트리에 의하여 측정된 것이고 희석 NaCl 용액 내의 기준 전극에 대해 적용되는 기판 홀더.
A substrate holder for use in a lithographic apparatus and configured to support a substrate, comprising:
a body having a body surface; and
Includes a plurality of burls protruding from the surface of the body,
each burl has a distal end surface configured to engage the substrate;
the distal end surface of the burl substantially conforms to a support plane and is configured to support a substrate; And
the distal end surface of at least one of the plurality of burls is coated with a wear-resistant material having a hardness in the range of 20 to 27 GPa or 25 to 35 GPa and a corrosion rate in the range of 0.1 to 2 nm/hr;
The corrosion rate was measured by chronoamperometry in a three-electrode electrochemical cell with a potential difference of about +2.5 V between the working electrode and the counter electrode and applied against a reference electrode in a dilute NaCl solution.
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