TWI571708B - 吸附座、吸附座控制系統、微影裝置及使用吸附座之方法 - Google Patents

吸附座、吸附座控制系統、微影裝置及使用吸附座之方法 Download PDF

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Description

吸附座、吸附座控制系統、微影裝置及使用吸附座之方法
本發明係關於一種吸附座、一種吸附座控制系統、一種微影裝置及一種使用吸附座之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。
微影被廣泛地認為是在IC以及其他器件及/或結構之製造中之關鍵步驟中的一者。然而，隨著使用微影所製造之特徵之尺寸變得愈來愈小，微影正變為用於使能夠製造小型IC或其他器件及/或結構之更具決定性之因素。
圖案印刷極限之理論估計可由瑞立(Rayleigh)解析度準則給出，如方程式(1)所示： 其中λ為所使用之輻射之波長，NA為用以印刷圖案之投影系統之數值孔徑，k1為程序相依調整因數(亦被稱為瑞立常 數)，且CD為經印刷特徵之特徵大小(或臨界尺寸)。自方程式(1)可見，可以三種方式來獲得特徵之最小可印刷大小之縮減：藉由縮短曝光波長λ、藉由增加數值孔徑NA，或藉由減低k1之值。
為了縮短曝光波長且因此縮減最小可印刷大小，已提議使用極紫外線(EUV)輻射源。EUV輻射為具有在10奈米至20奈米之範圍內(例如，在13奈米至14奈米之範圍內)之波長的電磁輻射。已進一步提議可使用具有小於10奈米(例如，在5奈米至10奈米之範圍內，諸如，6.7奈米或6.8奈米)之波長之EUV輻射。此輻射被稱為極紫外線輻射或軟x射線輻射。可能之源包括(例如)雷射產生電漿源、放電電漿源，或基於由電子儲存環提供之同步加速器輻射之源。
可使用電漿來產生EUV輻射。用於產生EUV輻射之輻射系統可包括用於激發燃料以提供電漿之雷射，及用於含有電漿之源收集器模組。可(例如)藉由將雷射光束引導於燃料(諸如，合適材料(例如，錫)之粒子，或合適氣體或蒸汽(諸如，Xe氣體或Li蒸汽)之串流)處來創製電漿。所得電漿發射輸出輻射，例如，EUV輻射，該輻射係使用輻射收集器予以收集。輻射收集器可為鏡面式正入射輻射收集器，其接收輻射且將輻射聚焦成光束。源收集器模組可包括經配置以提供真空環境以支援電漿之圍封結構或腔室。此輻射系統通常被稱為雷射產生電漿(LPP)源。
可提供吸附座以固持用於在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案之圖案化器件，或固持用於接收經圖案化輻 射光束之基板。吸附座可經組態以藉由靜電吸引來固持圖案化器件或基板。舉例而言，吸附座可提供強森-羅貝克(Johnsen-Rahbek,JR)夾持、庫侖(Coulomb)夾持或此兩者。可藉由驅動溫度調節流體通過形成於吸附座內之通道來控制吸附座之溫度。在此等配置中已發現，通道之內壁及/或接觸流體之在吸附座外部之裝置之內壁可隨著時間推移而降級。
亦已發現，在操作期間形成於吸附座內之電流可導致吸附座之電阻加熱。此加熱可由通道中之流體補償。然而，可難以補償(例如)在吸附座被關斷以卸下圖案化器件或基板時耗散功率之突然改變。
需要至少部分地處理上文所提及之問題中之一或多者。舉例而言，需要提供一種配置，在該配置中，通道及/或接觸流體之外部裝置不會隨著時間推移而降級。舉例而言，需要避免在圖案化器件或基板之卸下及安裝期間吸附座之溫度改變。
根據本發明之一態樣，提供一種吸附座，該吸附座用於藉由靜電力將一圖案化器件或一基板固持至一微影裝置之一支撐台上，其中該圖案化器件用於在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，且該基板用於接收該經圖案化輻射光束；該吸附座包含：一介電構件；一溫度調節流體通道，其形成於該吸附座內；一驅動電極，其用於橫越該介電構件在該驅動電極 與該圖案化器件或該基板之間施加一電位差，以便朝向該驅動電極靜電地吸引該圖案化器件或該基板；及一第一屏蔽電極，其用於縮減或防止歸因於施加至該驅動電極之一電壓而引起的橫越該溫度調節流體通道中之溫度調節流體之一電場之顯現，以便縮減或防止該流體中之電解。
根據本發明之一態樣，提供一種使用一吸附座之方法，該吸附座經組態以藉由靜電力將一圖案化器件或一基板固持至一微影裝置之一支撐台上，其中該圖案化器件用於在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，且該基板用於接收該經圖案化輻射光束；該吸附座包含：一介電構件；一溫度調節流體通道，其形成於該吸附座內；一驅動電極；及一屏蔽電極，該方法包含：橫越該介電構件在該驅動電極與該圖案化器件或該基板之間施加一電位差以朝向該驅動電極靜電地吸引該圖案化器件或該基板；及使用一屏蔽電極以縮減或防止歸因於施加至該驅動電極之電壓而引起的橫越該溫度調節流體通道中之溫度調節流體之一電場之顯現，以便縮減或防止該流體中之電解。
根據本發明之一態樣，提供一種吸附座，其用於藉由靜電力將一圖案化器件或一基板固持至一微影裝置之一支撐台上，其中該圖案化器件用於在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，且該基板用於接收該經圖案化輻射光束；該吸附座包含：一介電構件；一溫度調節流體通道，其形成於該吸附座內；一 驅動電極，其用於橫越該介電構件在該驅動電極與該圖案化器件或該基板之間施加一電位差，以便朝向該驅動電極靜電地吸引該圖案化器件或該基板；及一通道加熱器，其經組態以將沿著該通道之長度而變化之一局域化加熱施加於界定該通道的該吸附座之區中。
根據本發明之一態樣，提供一種使用一吸附座之方法，該吸附座經組態以藉由靜電力將一圖案化器件或一基板固持至一微影裝置之一支撐台上，其中該圖案化器件用於在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，且該基板用於接收該經圖案化輻射光束；該吸附座包含：一介電構件；一溫度調節流體通道，其形成於該吸附座內；及一驅動電極，該方法包含：橫越該介電構件在該驅動電極與該圖案化器件或該基板之間施加一電位差以朝向該驅動電極靜電地吸引該圖案化器件或該基板；及使用一通道加熱器以將沿著該通道之長度而變化之一局域化加熱施加於界定該通道的該吸附座之區中。
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件。
本發明之特徵及優點已自下文在結合圖式時所闡述之[實施方式]變得更顯而易見，在該等圖式中，類似元件符號始終識別對應元件。在該等圖式中，類似元件符號通常指示等同、功能上相似及/或結構上相似之元件。一元件第一次出現時之圖式係由對應元件符號中之最左側數位指 示。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的包括源收集器模組SO之微影裝置100。該裝置包含：- 照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，EUV輻射)；- 支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩或比例光罩)MA，且連接至經組態以準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；- 基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器PW；及- 投影系統(例如，反射投影系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構MT以取決於圖案化器件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，該圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持該圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。
術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中創製圖案的任何器件。被賦予至輻射光束之圖案可對應於目標部分中所創製之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
類似於照明系統，投影系統可包括適於所使用之曝光輻射或適於諸如真空之使用之其他因素的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。可能需要將真空用於EUV輻射，此係因為其他氣體可能吸收過多輻射。因此，可憑藉真空壁及真空泵將真空環境提供至整個光束路徑。
如此處所描繪，裝置為反射類型(例如，使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
參看圖1，照明器IL自源收集器模組SO接收極紫外線輻射光束。用以產生EUV光之方法包括(但未必限於)用在EUV範圍內之一或多種發射譜線將具有至少一元素(例如，氙、鋰或錫)之材料轉換成電漿狀態。在一種此類方法(常常被稱為雷射產生電漿「LPP」)中，可藉由用雷射光束來輻照燃料(諸如，具有所需譜線發射元素之材料小滴、串流或叢集)而產生所需電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖1中未繪示)之EUV輻射系統之部件，該雷射用於提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射(例如，EUV輻射)，該輻射係使用安置於源收集器模組中之輻射收集器予以收集。舉例而言，當使用CO2雷射以提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射與源收集器模組可為分離實體。
在此等狀況下，不認為雷射形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他狀況下，舉例而言，當源為放電產生電漿EUV產生器(常常被稱作DPP源)時，源可為源收集器模組之整體部件。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分 佈。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係由該圖案化器件圖案化。在自圖案化器件(例如，光罩)MA反射之後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器PS2(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如，光罩)MA。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如，光罩)MA及基板W。
所描繪裝置可用於以下模式中至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，光罩台)MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，光罩台)MT之速度及方向。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
圖2更詳細地展示裝置100，其包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置成使得可將真空環境維持於源收集器模組SO之圍封結構220中。可由放電產生電漿源形成EUV輻射發射電漿210。可由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)產生EUV輻射，其中創製極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內之輻射。藉由(例如)造成至少部分離子化電漿之放電來創製極熱電漿210。為了輻射之有效率產生，可能需要為(例如)10帕斯卡之分壓之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適氣體或蒸汽。在一實施例中，提供受激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。
由熱電漿210發射之輻射係經由定位於源腔室211中之開口中或後方之選用氣體障壁或污染物截留器230(在一些狀況下，亦被稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211 傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染截留器230亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。如在此項技術中所知，本文進一步所指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。
收集器腔室212可包括可為所謂掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可被反射離開光柵光譜濾光器240以聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器模組經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口221處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。
隨後，輻射橫穿照明系統IL，照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24，琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24經配置以提供在圖案化器件MA處輻射光束21之所要角分佈，以及在圖案化器件MA處輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處輻射光束21之反射後，隨即形成經圖案化光束26，且由投影系統PS將經圖案化光束26經由反射元件28、30而成像至由晶圓載物台或基板台WT固持之基板W上。
比所示元件多之元件通常可存在於照明光學件單元IL及投影系統PS中。取決於微影裝置之類型，可視情況存在光柵光譜濾光器240。另外，可存在比諸圖所示之鏡面多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖2所示之反射元件多1至6個的額外反射元件。
如圖2所說明，收集器光學件CO被描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢套式收集器，僅僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、254及255經安置成圍繞光軸O軸向地對稱，且此類型之收集器光學件CO係較佳地結合放電產生電漿源(常常被稱為DPP源)予以使用。
或者，源收集器模組SO可為如圖3所示之LPP輻射系統之部件。雷射LA經配置以將雷射能量沈積至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而創製具有數十電子伏特之電子溫度之高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間所產生之高能輻射係自電漿發射、由近正入射收集器光學件CO收集，且聚焦至圍封結構220中之開口221上。
在一實施例中，提供吸附座以藉由靜電力將圖案化器件MA或基板W固持至微影裝置之支撐台上。此吸附座可被稱作靜電吸附座。圖4說明此吸附座43之實例。在所示實施例中，吸附座43安裝於支撐台MT/WT上。在吸附座43經組態以支撐圖案化器件MA的情況下，支撐台可被稱作光罩台MT。在吸附座43經組態以固持基板W的情況下，支撐台可被稱作基板台WT。
在使用期間，圖案化器件MA或基板W可受到微影裝置之輻射光束加熱。可藉由驅動流體通過形成於吸附座43內之溫度調節流體通道48來補償此加熱(及/或其他熱負荷)。舉例而言，該等通道可連接在一起以形成一網路。用以達 成使溫度調節流體接觸吸附座之材料以便與吸附座交換熱且藉此控制吸附座之溫度之所要效應的各種通道組態係可能的。流體之流率及/或溫度可受到控制以達成所要熱交換屬性且控制吸附座之溫度。
在一實施例中，吸附座43包含介電構件45。此實施例中之通道48可形成於介電構件45內。
在一實施例中，吸附座43進一步包含驅動電極40、42以在該驅動電極與介電構件45之第一表面47之間施加電位差。電位差可用以造成電荷積聚於第一表面47上。積聚電荷可靜電地吸引及固持接觸第一表面47之圖案化器件MA或基板W。此效應被稱為強森-羅貝克效應。基於此效應而操作之吸附座/夾持件可被稱作強森-羅貝克吸附座/夾持件、J-R吸附座/夾持件，或JR吸附座/夾持件。在一實施例中，介電構件45包含氮化鋁。
在一實施例中，介電質45可具有高得使得在驅動電極40、42與第一表面47之間不能傳遞顯著電流之電阻率。在此狀況下，可能不會在顯著程度上發生強森-羅貝克效應。然而，驅動電極40、42與圖案化器件MA或基板W之間的吸引力仍可歸因於此等元件之間的電位差而發生。驅動電極40、42及圖案化器件MA或基板W可充當電容器之兩個極板且以相同於帶電電容器之兩個極板的方式而彼此吸引。主要基於此原理而操作之吸附座/夾持件可被稱作庫侖夾持件。
JR夾持件亦將涉及由庫侖機構進行的某種程度之吸引， 但JR效應在此等夾持件中通常將佔優勢。
JR夾持件及庫侖夾持件在該領域中為吾人所熟知。
在一實施例中，吸附座可經組態成使得圖案化器件MA或基板W與吸附座43之平坦表面相抵而齊平。此配置將傾向於促成圖案化器件MA或基板W至吸附座43之強黏附。在一替代實施例中，吸附座43可經組態成使得圖案化器件MA或基板W與複數個突出瘤節相抵。在此實施例中，可使支撐台MT/WT與圖案化器件MA或基板W之間的區維持於部分真空。此配置將傾向於促進圖案化器件MA或基板W之移除，此係(例如)因為作用於支撐台MT/WT與圖案化器件MA或基板W之間的凡得瓦力(Van der Waals force)較不強。
在所示實施例中，提供兩個驅動電極40及42。此配置可被稱作雙極配置。在替代實施例中，可提供單一驅動電極(單極)或兩個以上驅動電極(多極)。多極庫侖及JR夾持件在該領域中為吾人所知。
如上文所提及，在包含溫度調節流體通道之靜電吸附座中，接觸流體的外部裝置之通道及/或元件可隨著時間推移而降級。已認識到，此降級之至少一分量可歸因於溫度調節流體內之電解效應。可歸因於在不同位置處的通道之內部表面上之電位差而發生電解。或者或另外，可歸因於吸附座內之通道之內部表面之全部或一部分與接觸流體的外部裝置之一或多個元件之間的電位差而發生電解。處於不同電位且接觸給定流體本體之元件可充當電解電極。由 電極造成之電場可導致電流在電極之間流動通過流體。電流可造成接觸流體之材料之電刺激式降級及/或流體自身之電刺激式降級。因此，電位差刺激使接觸流體之機器部件降級之電化學反應。
靜電吸附座中之驅動電極可造成上文所提及之電位差及/或電流且藉此造成電解及關聯組件降級。
在一實施例中，提供屏蔽電極以縮減或防止電解效應。較佳地，屏蔽電極連接至接地或地線。
在圖4所示之實施例中，屏蔽電極60提供於驅動電極40、42與通道48之間。在所示實施例中，屏蔽電極60為平面形式。在一實施例中，屏蔽電極60係由金屬薄片形成。在一實施例中，屏蔽電極60橫跨吸附座43，以便使含有驅動電極40、42的介電構件45之區與含有溫度調節流體通道48的介電構件45之區實質上分離。以此方式，屏蔽電極60可縮減或防止施加至驅動電極40、42之電壓在通道48之壁處造成電位改變。藉此可縮減或防止歸因於驅動電極40、42之電解。
在一實施例中，吸附座43亦可使用靜電力而夾持至支撐台MT/WT。此夾持可使用庫侖效應、JR效應或此兩者予以實施。在圖4所描繪之實施例中，此夾持係藉由鄰近於介電構件45之第二表面49而形成之吸附座夾持電極44達成。在所示實例中，提供單一吸附座夾持電極44。然而，在替代實施例中，可提供複數個吸附座夾持電極44。為了防止施加至吸附座夾持電極44之電壓在溫度調節流體內導致電 解，在吸附座夾持電極44與通道48之間提供屏蔽電極62。舉例而言，屏蔽電極62可以相同於屏蔽電極60的方式而形成。舉例而言，屏蔽電極62可經組態以使含有吸附座夾持電極44的介電構件45之區與含有通道48的介電構件45之區實質上分離。
在圖4所說明之實施例中，在圖案化器件MA或基板W之夾持期間，使驅動電極40維持於負電位且使驅動電極42維持於正電位。在一實施例中，供應至驅動電極40之電位之大小與供應至驅動電極42之電位之大小相等。在替代實施例中，該等電位可不同。在所示實例中，使夾持電極44維持於正電位，但此情形並非必需的。在替代實施例中，可使吸附座夾持電極維持於負電位。
圖5描繪根據一替代實施例之吸附座43。圖5之吸附座43相同於圖4之吸附座43，惟屏蔽電極之組態除外。在圖4中，提供兩個平面屏蔽電極60、62。在圖5之實施例中，屏蔽電極64代替地經組態成環繞通道48。舉例而言，屏蔽電極64可形成為介電構件45中界定通道48之孔之內部表面上的塗層。較佳地，屏蔽電極64在使用時接觸通道48中之流體或在使用時緊接於通道48中之流體。因此，圖5之屏蔽電極64有效於使通道內之溫度調節流體與通道外部之介電構件45之全部或大部分分離。因此，施加至驅動電極40、42或吸附座夾持電極44之任何電壓皆不能在溫度調節流體通道48內之不同位置處造成任何顯著電位差。實際上，在一實施例中，屏蔽電極經配置為高度地導電的(例 如，金屬的)，且依靠此導電性而將界定等電位或近等電位表面。
若屏蔽電極64不接地，則仍存在屏蔽電極64與在吸附座43外部之裝置之元件之間的電位差將流體提供至通道48的可能性。此電位差可造成屏蔽電極64、通道48之內部表面及/或在使用時接觸流體的任何外部裝置之組件的電解(電化學反應)及降級。因此，較佳的是將屏蔽電極64連接至接地，如圖5所描繪之實例所示。
屏蔽電極主要被提供用以防止溫度調節流體中之電解效應。然而，屏蔽電極亦可經組態以縮減或防止介電構件45與微影裝置之其他元件之間的不理想放電。舉例而言，屏蔽電極可經組態以縮減吸附座43之周邊邊緣上之電壓。可藉由將屏蔽構件延伸成使得其到達介電構件45之周邊邊緣(如(例如)圖4及圖6之實施例所示)來達成此縮減。屏蔽電極亦可有效於縮減或防止介電構件45與突出通過可穿過介電構件45之孔(諸如，用於安裝銷釘之孔)之元件之間的放電。
當使吸附座中之電極中任一者維持於高壓以便提供靜電夾持時，在介電構件45中將發生電阻加熱。當以恆定方式(亦即，用施加至驅動電極及吸附座夾持電極之穩定的恆定電壓)來驅動吸附座43時，耗散功率亦將恆定。在此等時期期間，有可能使用溫度調節流體通道48來相對準確地補償加熱。然而，在耗散功率突然地改變的情況下，可能較難以使用溫度調節流體通道48來準確地進行補償。舉例 而言，當關斷驅動電極40、42以便卸載及/或裝載圖案化器件MA或基板W時，及/或當再次返回接通驅動電極40、42時，將發生耗散功率之快速改變。相似地，有時可能有必要關斷吸附座夾持電極44，且此情形亦將在介電構件45中引起耗散功率之突然改變。
圖6描繪包含補償電極51、52及53之吸附座43之實施例，補償電極51、52及53用於將補償當驅動電極40、42及吸附座夾持電極44分別被關斷時熱耗散之不存在的電流提供於介電構件45中。補償電極51、52及53經組態以將等效於原本將藉由驅動該等驅動電極40、42及該吸附座夾持電極44而提供之加熱的加熱提供於介電構件45內。
補償電極51可定位於驅動電極40與屏蔽電極60之間。在一實施例中，補償電極51經定位及塑形成使得當施加至驅動電極40之電壓為零時，可將在驅動電極40與屏蔽電極60之間的區中造成實質上相同於當驅動電極40被接通時之耗散功率的耗散功率的電壓施加至補償電極51。此情形可被達成之一方式係藉由將補償電極51定位成與驅動電極40及屏蔽電極60等距且將為當驅動電極40被接通時施加至驅動電極40之電壓之大小之一半的電壓施加至補償電極51。舉例而言，若驅動電極40經組態以當將圖案化器件MA或基板W夾持至吸附座43時在電壓Vs下操作，則當驅動電極40被關斷時施加至補償電極51之電壓可為Vs/2。以此方式，在圖案化器件MA或基板W之夾持期間驅動電極40與屏蔽電極60之間的區中之電場之空間平均量值可相同於在驅動 電極40被關斷之時期期間(例如，在圖案化器件MA或基板W之卸下或安裝期間)電場之空間平均量值。舉例而言，若使驅動電極40在被接通時維持於1千伏特之電壓，則驅動電極40與補償電極51之間的電位差(其可被允許在此時期期間浮動)將為500伏特，此係因為補償電極51定位於驅動電極40與接地屏蔽電極60之間的中途。浮動補償電極51與屏蔽電極60之間的電位差亦將為500伏特。因此，自驅動電極40至浮動補償電極51至屏蔽電極60，電壓遵循序列1千伏特-500伏特-0伏特。當將驅動電極40切換至0伏特(亦即，關斷)或連接至接地時，使補償電極51維持於1千伏特/2，亦即，500伏特。因此，電壓序列變成0伏特-500伏特-0伏特。因此，電場之量值相同。因此，在驅動電極40與屏蔽電極60之間的區中，耗散功率保持恆定。使耗散功率保持恆定會促進吸附座之準確溫度控制。
在其他實施例中，補償電極可經定位成與驅動電極40及屏蔽電極60不等距。在其他實施例中，當驅動電極40被關斷時可使補償電極維持於除了Vs/2以外之電壓。
關於驅動電極40與屏蔽電極60之間的補償電極51之操作的以上論述在對於一般熟習此項技術者將變得顯而易見之必要改變的情況下適用於驅動電極42與屏蔽電極60之間的補償電極52，及吸附座夾持電極44與屏蔽電極62之間的補償電極53。
在圖6所描繪之實例中，既在驅動電極40、42與屏蔽電極60之間又在吸附座夾持電極44與屏蔽電極62之間提供補 償電極。然而，在其他實施例中，可提供較少補償電極。舉例而言，可省略補償電極53。在一些實施例中，補償電極53相比於補償電極51及52可具有較少價值，此係因為：相比於圖案化器件MA或基板W之改變，吸附座43可相對不頻繁地自支撐台WT/MT斷開。
圖6亦描繪用於在吸附座43內驅動電極之電極驅動系統50。電極驅動系統50可經組態以控制施加至電極中之一或多者之電壓及/或在必要時將電極中之一或多者選擇性地連接至接地。舉例而言，電極驅動系統50可經組態以在圖案化器件MA或基板W之夾持期間將+/- Vs之電壓施加至驅動電極40、42，同時允許補償電極51及52浮動。電極驅動系統50接著可經組態以將施加至驅動電極40及42之電壓切換至零且將+/- Vs/2之電壓施加至補償電極51及52，以允許圖案化器件MA或基板W之卸下/安裝。相似地，電極驅動系統50可經組態以在吸附座43至支撐台MT/WT之夾持期間將電壓Vt施加至吸附座夾持電極44，同時允許補償電極53浮動。電極驅動系統50可經組態以當吸附座43待自支撐台MT/WT斷開時將零電壓施加至吸附座夾持電極44且將Vt/2之電壓施加至補償電極53。
在上文所論述之實施例中，介電構件45可形成單一整體材料塊體，其中通道48直接形成於該塊體內。出於製造目的，此途徑可有效率。然而，在替代實施例中，吸附座本體可由複數種不同材料形成。舉例而言，不同材料可以層形式黏合在一起。下文之圖7及圖8提供此等配置之實例。
在一實施例中，溫度調節流體通道係藉由電絕緣元件70而與驅動電極或吸附座夾持電極分離，電絕緣元件70具有高於驅動電極40、42與圖案化器件MA或基板W之間的介電構件45之電阻率的電阻率，及/或高於吸附座夾持電極44與支撐台MT/WT之間的介電構件45之電阻率的電阻率。舉例而言，電絕緣元件70之電阻率可高於將為JR夾持件之介電構件所需要之電阻率。
在圖7中，絕緣元件70包含經嵌入有通道48中之一或多者之材料區。
圖8展示絕緣元件70包含使驅動電極40、42與通道48分離之層及使吸附座夾持電極44與通道48分離之層的實施例。在所示配置中，提供兩個層。然而，此情形並非必需的。在其他實施例中，可省略該等層中任一者或此兩者。
在一實施例中，絕緣元件70連接至接地(地線)。
絕緣元件70縮減或防止電流在通道之區中流動，且因此縮減或避免電解效應且縮減電阻加熱。
在上文所論述之實例中，吸附座43靜電地夾持至支撐台MT/WT。然而，此情形並非必需的。吸附座43可以其他方式夾持至支撐台MT/WT。舉例而言，吸附座43可使用膠合劑或光學接觸或硬焊或黏合而夾持至支撐台MT/WT。在一實施例中，吸附座43係與支撐台MT/WT整體地形成，亦即，吸附座43為支撐台MT/WT之部件。
吸附座43可藉由與用以將圖案化器件MA或基板W夾持至支撐台MT/WT之機構相同的機構(例如，庫侖或JR)而夾 持至支撐台MT/WT。然而，此情形並非必需的。吸附座43可使用與用以將圖案化器件MA或基板W夾持至支撐台MT/WT之機構不同的機構而夾持至支撐台MT/WT。舉例而言，吸附座43可使用庫侖夾持件而夾持至支撐台MT/WT，而圖案化器件MA或基板W係使用JR夾持件而夾持至吸附座43，或反之亦然。
在晶粒之成像期間吸附座上之局域熱負荷之時間常數通常為大約0.1秒。由流體通道提供之溫度調節通常具有長得多的時間常數，例如，大約10秒。由於此較長時間常數，局域負荷效應不能藉由溫度調節流體提供之冷卻完全地補償。有可能使用電腦模型化以獲得基於熱機械效應之預測之校正因數。然而，校正可不完美，且器件效能(例如，疊對)仍受到負面地影響。
在晶圓之夾持期間，吸附座中之熱耗散將造成熱轉移至通道中之流體。此情形將傾向於沿著通道中之流體及沿著鄰近於流體之界定通道的吸附座之區造成溫度梯度。在晶圓被鬆開的階段期間，可使用額外加熱器以提供等效加熱，使得對來自吸附座之加熱之溫度梯度的貢獻保持恆定。流體與通道之壁之間的摩擦亦可造成流體及壁之加熱。此摩擦沿著通道造成壓降。壓降之大小可提供歸因於此機構之加熱之量的量度。此摩擦加熱亦沿著通道中之流體及沿著界定通道的吸附座之區貢獻於溫度梯度。
使吸附座中之溫度梯度保持恆定會促進熱機械效應之以軟體為基礎之校正，但不足以實現完美校正。
疊對誤差之大小將傾向於隨著由夾持造成之加熱之總量增加而增加。因此，為了達成給定疊對準確度，將有必要使總加熱限制至特定最大值。此限制會限定可用於吸附座之本體材料之材料的選擇，此情形不理想。此限制亦會限定對於補償加熱有關之各種操作特性的選擇，諸如，溫度調節流體通道之所需幾何形狀、流體之流率、流體之熱容量、流體之密度、流體之熱導率，及流體之運動黏度。
本發明之發明人已認識到，減低吸附座內之溫度梯度之大小可促進熱機械效應之更準確校正。對於給定疊對準確度位準，改良校正之準確度會縮減對最大可允許加熱位準之限定，及對與補償加熱有關之其他操作特性之限定。
在一實施例中，藉由提供一通道加熱器來縮減吸附座內之溫度梯度，該通道加熱器經組態以將局域化加熱施加於界定溫度調節流體通道48的吸附座之區中。局域化加熱經組態以依據沿著通道48之長度之位置而變化。在一實施例中，藉由僅沿著通道48之長度之選定部分提供通道加熱器來達成局域化加熱之變化。相比於存在通道加熱器的通道之長度之部分，未提供通道加熱器的通道之長度之部分將受到該加熱器較少地加熱。或者或另外，藉由安排通道加熱器以在通道加熱器之每單位長度上提供可變輸出功率來達成局域化加熱之變化。
圖9及圖10中說明實例組態。圖9為展示對應於圖4之配置之吸附座的示意性側視圖，惟已添加通道加熱器84及86除外。亦可將通道加熱器提供至上文所論述之其他實施例 中任一者。圖10為展示通道48之幾何形狀的示意性俯視圖。箭頭82指示流體進入。在進入之後，流體首先在順時針方向上循環且接著在逆時針方向上循環，之後退出(箭頭80)。界定通道的吸附座之區為直接鄰近於通道且界定流體流動通過之空腔的吸附座之區。在一實施例中，沿著吸附座內之通道48之長度之全部或大部分提供通道加熱器。在此類型之實施例中，加熱器經組態以提供依據沿著加熱器之位置而變化之輸出功率，以便提供局域化加熱之變化。圖9及圖10說明替代類型之實施例，其中僅沿著通道48之長度之選定部分提供通道加熱器84、86。在存在通道加熱器84、86的沿著通道48之長度之區處提供較高加熱位準，且在沿著通道48之長度之其他區處提供較低局域化加熱位準或實質上不提供局域化加熱。
在一實施例中，通道加熱器84、86經組態成以使得吸附座內之溫度梯度在使用期間縮減的方式提供沿著通道之長度而變化之局域化加熱。在一實施例中，藉由相比於界定通道48之第二長度(例如，在圖10之配置中，在通道加熱器84之下游末端與箭頭80處之退出點之間的通道長度)的吸附座之區向界定通道之第一長度(例如，圖10所示之通道長度，其中存在通道加熱器84)的吸附座之區提供較高加熱位準來達成此溫度梯度縮減。在此類型之實施例中，第一通道長度係在第二通道長度上游。此類型之配置傾向於有效於縮減溫度梯度，此係因為流體將傾向於隨著其循環通過吸附座而變熱。因此，通道48之上游區中(及鄰近 於上游區的吸附座之部分中)的流體將傾向於冷於通道48之下游區中(及鄰近於下游區的吸附座之部分中)的流體。藉由組態通道加熱器84、86以補償此效應，有可能縮減吸附座中之溫度梯度。縮減溫度梯度會促進歸因於吸附座上之熱負荷之熱機械效應的校正。因此，可改良器件效能，特別是疊對。
在圖9及圖10所示之實施例中，既在最接近於圖案化器件或基板MA/W的通道48之側上又在與圖案化器件或基板MA/W相對的通道48之側上提供通道加熱器84、86。然而，此情形並非必需的。在其他實施例中，可僅在兩個側中之一者上提供通道加熱器。或者，基板加熱器可經組態成以環路或螺旋形式或以提供沿著通道之長度而變化之所需局域化加熱的任何其他幾何組態來環繞通道。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板 處理一次以上，例如，以便創製多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定創製於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。以上描述意欲為說明性的而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
21‧‧‧輻射光束
22‧‧‧琢面化場鏡面器件
24‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
26‧‧‧經圖案化光束
28‧‧‧反射元件
30‧‧‧反射元件
40‧‧‧驅動電極
42‧‧‧驅動電極
43‧‧‧吸附座
44‧‧‧吸附座夾持電極
45‧‧‧介電構件
47‧‧‧第一表面
48‧‧‧溫度調節流體通道
49‧‧‧第二表面
50‧‧‧電極驅動系統
51‧‧‧浮動補償電極
52‧‧‧補償電極
53‧‧‧補償電極
60‧‧‧平面屏蔽電極/接地屏蔽電極
62‧‧‧平面屏蔽電極
64‧‧‧屏蔽電極
70‧‧‧電絕緣元件
80‧‧‧流體退出/退出點
82‧‧‧流體進入
84‧‧‧通道加熱器
86‧‧‧通道加熱器
100‧‧‧微影裝置
210‧‧‧極紫外線輻射發射電漿/極熱電漿/高度離子化 電漿
211‧‧‧源腔室
212‧‧‧收集器腔室
220‧‧‧圍封結構
221‧‧‧開口
230‧‧‧氣體障壁/污染物截留器/污染物障壁
240‧‧‧光柵光譜濾光器
251‧‧‧上游輻射收集器側
252‧‧‧下游輻射收集器側
253‧‧‧掠入射反射器
254‧‧‧掠入射反射器
255‧‧‧掠入射反射器
B‧‧‧輻射光束
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧輻射收集器/近正入射收集器光學件
IF‧‧‧虛擬源點/中間焦點
IL‧‧‧照明系統/照明器/照明光學件單元
LA‧‧‧雷射
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構/支撐台/光罩台
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PS1‧‧‧位置感測器
PS2‧‧‧位置感測器
PW‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧源收集器模組
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台/支撐台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。
圖2為裝置100之更詳細視圖。
圖3為圖1及圖2之裝置之源收集器模組SO的更詳細視圖。
圖4描繪包含兩個驅動電極、一吸附座夾持電極、溫度調節流體通道及兩個平面屏蔽電極之靜電吸附座。
圖5描繪包含環繞溫度調節流體通道之屏蔽電極之靜電吸附座。
圖6描繪進一步包含兩個補償電極及一電極驅動系統之靜電吸附座。
圖7描繪進一步包含環繞溫度調節流體通道之絕緣元件之靜電吸附座。
圖8描繪進一步包含在驅動電極與通道之間及在吸附座夾持電極與通道之間呈層形式之絕緣元件之靜電吸附座。
圖9描繪圖4所說明之類型之靜電吸附座，其進一步包含通道加熱器。
圖10為圖9之實施例的示意性俯視圖，其展示溫度調節流體通道及關聯通道加熱器之幾何形狀。
40‧‧‧驅動電極
42‧‧‧驅動電極
43‧‧‧吸附座
44‧‧‧吸附座夾持電極
45‧‧‧介電構件
47‧‧‧第一表面
48‧‧‧溫度調節流體通道
49‧‧‧第二表面
60‧‧‧平面屏蔽電極/接地屏蔽電極
62‧‧‧平面屏蔽電極
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構/支撐台/光罩台
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台/支撐台

Claims (15)

  1. 一種吸附座，其用於藉由靜電力將一物件固持至一微影裝置之一支撐台上，該吸附座包含：一介電構件；一溫度調節流體通道，其形成於該介電構件內；一驅動電極，其位於該介電構件內且位於該溫度調節流體通道及該物件之間，該驅動電極用於橫越(across)該介電構件在該驅動電極與該物件之間施加一電位差，以便朝向該驅動電極靜電地吸引該物件；及一第一屏蔽電極，其用於縮減或防止當一電壓施加至該驅動電極時所引起的橫越該溫度調節流體通道中之溫度調節流體之一電場之產生，以便縮減或防止該流體中之電解(electrolysis)。
  2. 如請求項1之吸附座，其中該第一屏蔽電極使含有該驅動電極的該介電構件之一區與含有該溫度調節流體通道的該介電構件之一區分離。
  3. 如請求項1或2之吸附座，其中該第一屏蔽電極環繞該溫度調節流體通道及/或該第一屏蔽電極形成該溫度調節流體通道之一內部襯裡。
  4. 如請求項1或2之吸附座，其進一步包含：一第一補償電極，其用於將補償當該驅動電極未受到驅動時來自該驅動電極之任何耗散功率之不存在的一電流提供於該介電構件中，其中該第一補償電極提供於該驅動電極與該第一屏蔽 電極之間；且其中該第一補償電極經定位及塑形成使得當施加至該驅動電極之該電壓為零時，可將在該驅動電極與該第一屏蔽電極之間的區中造成實質上相同於當施加至該驅動電極之該電壓用以固持該物件時之耗散功率的一耗散功率的一電壓施加至該第一補償電極。
  5. 如請求項4之吸附座，其中該第一補償電極係與該驅動電極及該第一屏蔽電極等距。
  6. 如請求項1或2之吸附座，其進一步包含：一吸附座夾持電極，其用於在該吸附座夾持電極與該支撐台之間施加一電位差，以便將該吸附座靜電地吸引至該支撐台。
  7. 如請求項6之吸附座，其進一步包含：一第二屏蔽電極，其縮減或防止歸因於施加至該吸附座夾持電極之一電壓而引起的橫越該溫度調節流體通道中之溫度調節流體之一電場之顯現。
  8. 如請求項7之吸附座，其中該第二屏蔽電極經組態成使得該第二屏蔽電極之至少一部分在該吸附座夾持電極與該溫度調節流體通道內之該溫度調節流體之間。
  9. 如請求項7之吸附座，其中該第二屏蔽電極使含有該吸附座夾持電極的該介電構件之一區與含有該溫度調節流體通道的該介電構件之一區分離。
  10. 如請求項1或2之吸附座，其進一步包含：一通道加熱器，其經組態以將沿著該通道之長度而變 化之一局域化加熱施加於界定該通道的該吸附座之區中。
  11. 一種微影裝置，其包含：一如請求項1至10中任一項之吸附座，其固持一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上。
  12. 一種微影裝置，其包含：一如請求項1至10中任一項之吸附座，其經組態以固持一基板；一支撐件，其支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；及一投影系統，其將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上。
  13. 一種使用一吸附座之方法，該吸附座藉由靜電力將一物件固持至一微影裝置之一支撐台上，該吸附座包含：一介電構件；一溫度調節流體通道，其形成於該介電構件內；一驅動電極，其位於該介電構件內且位於該物件及該溫度調節流體通道之間；及一屏蔽電極， 該方法包含：橫越該介電構件在該驅動電極與該物件之間施加一電位差以朝向該驅動電極靜電地吸引該物件；及使用一屏蔽電極以縮減或防止當一電壓施加至該驅動電極時所引起的橫越該溫度調節流體通道中之溫度調節流體之一電場之產生，以便縮減或防止該流體中之電解。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包含將該屏蔽電極連接至接地。
  15. 如請求項13或14之方法，其進一步包含：使用一補償電極以在該驅動電極具有零施加電壓或連接至接地之一時期期間將一電流提供於該介電構件中，該電流用以耗散實質上相同於在該電壓施加至該驅動電極以朝向表面靜電地吸引該物件之一時期期間存在之電流所耗散之熱量的熱量。
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