TWI621927B - 基板支架、微影設備及製造裝置之方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於一微影設備中且經組態以支撐一基板之基板支架，該基板支架包含：一主體，其具有一主體表面；及複數個瘤節，其自該主體表面突出；其中每一瘤節具有經組態以與該基板嚙合之一遠端；該等瘤節之該等遠端與一支撐平面實質上共形，藉以一基板可以一實質上扁平狀態被支撐於該等瘤節上；在該基板與該基板支架在平行於該支撐平面之一方向上進行一相對移動的情況下，在該方向上出現每一瘤節之該遠端與嚙合於該遠端之一基板之間的一摩擦力；且該等瘤節之遠端表面具備一釋放結構，該釋放結構經組態成使得該摩擦力小於將在不存在該釋放結構的情況下出現的摩擦力。

Description

基板支架、微影設備及製造裝置之方法
本發明係關於一種基板支架、一種使用基板支架之微影設備，及一種使用基板支架製造裝置之方法。
微影設備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。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化裝置(其替代地被稱作光罩或倍縮光罩)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。已知微影設備包括：所謂步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化裝置轉印至基板。
需要在將基板首先裝載至基板支架上以準備曝光時，自由地固持該基板使得可釋放任何應力。在裝載程序期間，基板係由所謂的e銷釘支撐，該等e銷釘將該基板固持於三個位置處。因此，基板之重 量使得其失真，且需要在曝光之前釋放此失真。另一方面，需要使基板在曝光期間被極牢固地固持。對於此存在兩個原因。首先，基板在曝光序列期間經受極大加速度以便達成高產出率且必須不在基板支架上移動。其次，基板在曝光期間自投影光束吸收能量且因此局域地加熱。此局域加熱可造成基板之熱膨脹及失真。藉由將基板牢固地固持至基板支架，可抵抗此失真。
基板支架通常具有用以支撐基板之複數個瘤節。相比於基板之總面積，與基板接觸之瘤節之總面積小。因此，污染物粒子隨機地位於基板之表面上或基板支架被截留於瘤節與基板之間的機會小。又，在基板支架之製造時，相比於可將大表面準確地製造成扁平，可將瘤節之頂部更準確地製造成共平面。
基板在曝光期間通常被夾持至基板支架。通常使用兩個夾持技術。在真空夾持中，例如藉由將基板支架與基板之間的空間連接至低於基板上方之較高壓力之負壓而建立橫越基板之壓力差動。該壓力差引起將基板固持至基板支架之力。在靜電夾持中，靜電力用以將力施加於基板與基板支架之間。為了達成此情形，若干不同配置為吾人所知。在一個配置中，將第一電極提供於基板之下部表面上且將第二電極提供於基板支架之上部表面上。電位差建立於該第一電極與該第二電極之間。在另一配置中，兩個半圓形電極提供於基板支架上且一導電層提供於基板上。電位差施加於該兩個半圓形電極之間，使得該兩個半圓形電極及基板上之導電層作用就像串聯的兩個電容器。
需要(例如)提供可較佳符合在曝光期間在牢固地裝載及固持基板期間釋放應力之衝突要求的改良型基板支架。
根據本發明之一態樣，提供一種用於一微影設備中且經組態以支撐一基板之基板支架，該基板支架包含： 一主體，其具有一主體表面；及複數個瘤節，其自該主體表面突出；其中每一瘤節具有經組態以與該基板嚙合之一遠端；該等瘤節之該等遠端與一支撐平面實質上共形，藉以一基板可以一實質上扁平狀態被支撐於該等瘤節上；例如在該基板與該基板支架在平行於該支撐平面之一方向上進行一相對移動的情況下，在該方向上出現每一瘤節之該遠端與嚙合於該遠端之一基板之間的一摩擦力；及該等瘤節之遠端表面具備一釋放結構，該釋放結構經組態成使得該摩擦力小於將在不存在該釋放結構的情況下出現的摩擦力。
根據本發明之一態樣，提供一種用於將一影像投影至一基板上之微影設備，該微影設備包含：如以上所描述之一基板支架；及一夾具系統，其用於將一基板夾持至該基板支架。
根據本發明之一態樣，提供一種使用一微影設備來製造裝置之方法，該微影設備具有如以上所描述之一基板支架，及用於將一基板夾持至該基板支架之一夾具系統，該方法包含：將一基板裝載至該基板支架上；允許該基板之一變形鬆弛；與該夾具系統嚙合；及將一圖案曝光至該基板上。
根據本發明之一態樣，提供一種製造一基板支架之方法，該方法包含：提供一基板支架基底；自該基板支架基底移除材料以界定自一主體表面突出之複數個瘤節； 處理該等瘤節以形成瘤節遠端，該等瘤節遠端經組態以與該基板嚙合且與一支撐平面實質上共形，藉以一基板可以一實質上扁平狀態被支撐於該等瘤節上；及在每一瘤節之該等遠端上提供一釋放結構，該釋放結構經組態以相比於不存在該釋放結構之一狀況縮減在該基板與該基板支架在平行於該支撐平面之一方向上進行一相對移動的情況下，在該方向上出現的每一瘤節之該遠端與嚙合於該遠端之一基板之間的一摩擦力。
12‧‧‧液體限制結構
20‧‧‧瘤節
20a‧‧‧遠端表面
20b‧‧‧側壁/側表面
21‧‧‧主體
22‧‧‧主體上部表面
23‧‧‧類鑽石碳層
30‧‧‧瘤節
30a‧‧‧遠端表面
30b‧‧‧側表面
31‧‧‧凹部
31'‧‧‧非圓形凹部
31"‧‧‧凹部
31a‧‧‧凹部底部表面
31b‧‧‧凹部側壁
60‧‧‧基板支撐設備
85‧‧‧邊緣密封件
89‧‧‧通孔
100‧‧‧光學元件
311‧‧‧主凹部部件
312‧‧‧通道
500‧‧‧控制器
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧經圖案化輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CF‧‧‧夾持力
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化裝置對準標記
M2‧‧‧圖案化裝置對準標記
MA‧‧‧圖案化裝置
MT‧‧‧支撐結構
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
PW‧‧‧第二定位器
S1‧‧‧放電加工
S2‧‧‧研磨程序
S3‧‧‧塗佈
S4‧‧‧後處理步驟
S5‧‧‧測試步驟
SO‧‧‧輻射源
SP‧‧‧支撐平面
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台/基板支架
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為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，且在該等圖式中：圖1示意性地描繪微影設備；圖2以平面描繪根據一實施例之基板支架；圖3以橫截面描繪根據一實施例之基板支架之瘤節；圖4描繪根據一實施例之製造基板支架的方法；圖5以橫截面描繪根據一實施例之基板支架之瘤節；圖6以平面描繪根據一實施例之圖5之瘤節；圖7以平面描繪根據一實施例之另一基板支架之瘤節；圖8以平面描繪根據一實施例之另一基板支架之瘤節；圖9以橫截面描繪根據一實施例之裝載於基板支架上的基板；及圖10描繪根據一實施例之製造基板支架的方法。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影設備。該設備包含：-照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或DUV輻射)；-支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例 如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化裝置MA之第一定位器PM；-支撐台，例如用以支撐一或多個感測器之感測器台或經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈生產基板)W之基板支撐設備60，該支撐台連接至經組態以根據某些參數來準確地定位台(例如，基板W)之表面的第二定位器PW；及-投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化裝置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，包含晶粒之部分、一個晶粒或更多晶粒)上。
照明系統IL可包括用於導向、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固持圖案化裝置MA。支撐結構MT以取決於圖案化裝置MA之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如圖案化裝置MA是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化裝置MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化裝置MA。支撐結構MT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MT可確保圖案化裝置MA(例如)相對於投影系統PS處於所要位置。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化裝置」同義。
本文中所使用之術語「圖案化裝置」應被廣泛地解譯為係指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產生圖案的任何裝置。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之裝置(諸如積體電路)中之特定功能層。
圖案化裝置MA可為透射的或反射的。圖案化裝置之實例包括光罩、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，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用的其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，微影設備屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，微影設備可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影設備可屬於具有兩個或兩個以上台(或載物台或支撐件)(例如，兩個或兩個以上基板台，或一或多個基板台及一或多個感測器或量測台之組合)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用多個台，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。微影設備可具有兩個或兩個以上圖案化裝置台(或載物台或支撐件)，該等圖案化裝置台可以相似於基板台、感測器台及量測台之方式並行地使用。微影設備可屬於如下類型：其具有一量測站，在該量測站處存在用於在曝光之前表徵生產基板之各種感測器；及一曝光站，在該曝光站處支配曝光。
微影設備屬於如下類型：其中基板W之至少一部分可由具有相對高折射率之浸潤液體10(例如，水，諸如超純水(UPW))覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的浸潤空間11。亦可將浸潤液體10施加至 微影設備中之其他空間，例如，圖案化裝置MA與投影系統PS之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板W之結構必須浸沒於浸潤液體10中；而是「浸潤」僅意謂浸潤液體10在曝光期間位於投影系統PS與基板W之間。經圖案化輻射光束B自投影系統PS至基板W之路徑完全通過浸潤液體10。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源SO為準分子雷射時，源SO及微影設備可為分離實體。在此等狀況下，不認為源SO形成微影設備之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源SO為水銀燈時，源SO可為微影設備之整體部件。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD必要時可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含用於調整輻射光束B之角強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器IL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(通常分別被稱為σ-外部及σ-內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。相似於源SO，可認為或可不認為照明器IL形成微影設備之部件。舉例而言，照明器IL可為微影設備之整體部件，或可為與微影設備分離之實體。在後一狀況下，微影設備可經組態以允許照明器IL安裝於其上。視情況，照明器IL可拆卸且可分離地提供照明器IL(例如，由微影設備製造商或另一供應商提供)。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化裝置(例如，光罩)MA上，且係藉由該圖案化裝置MA而圖案化。在已橫穿圖案化裝置MA的情況下，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IF(例如，干涉量測裝置、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板支撐設備60，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(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板支撐設備60之移動。
在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用圖案化裝置對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分C之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在一個以上晶粒被提供於圖案化裝置MA上之情形中，圖案化裝置對準標記M1、M2可位於該等晶粒之間。
所描繪設備可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束B之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板支撐設備60保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板支撐設備60在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板支撐設備60(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支撐設備60相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分C之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度(及曝光場之大小)判定目標部分C之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化裝置，且移動或掃描基板支撐設備60。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板支撐設備60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裝置。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化裝置(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。
控制器500控制微影設備之總操作，且特別執行下文進一步所描述之操作程序。控制器500可被體現為經合適程式設計之通用電腦，其包含中央處理單元、揮發性儲存構件及非揮發性儲存構件、一或多個輸入及輸出裝置(諸如鍵盤及螢幕)、一或多個網路連接件，及至微影設備之各種部件之一或多個介面。應瞭解，控制電腦與微影設備之間的一對一關係係不必要的。一個電腦可控制多個微影設備。多個經網路連接之電腦可用以控制一個微影設備。控制器500亦可經組態以控制微影製造單元(lithocell)或叢集(cluster)中之一或多個關聯程序裝置及基板處置裝置，微影設備形成該微影製造單元或叢集之一部分。控制器500亦可經組態為從屬於微影製造單元或叢集之監督控制系統及/或工廠(fab)之總控制系統。
用於在投影系統PS之最終光學元件與基板W之間提供浸潤液體之 配置可分類成三個一般類別。此等類別為浴類型配置、所謂局域化浸潤系統及全濕潤浸潤系統。本發明之一實施例特別係關於局域化浸潤系統。
在已針對局域化浸潤系統提議之配置中，液體限制結構12沿著投影系統PS之最終光學元件100與載物台或台之面對投影系統PS之對向表面之間的浸潤空間11之邊界之至少一部分延伸。台之對向表面如此被提及，此係因為台在使用期間移動且很少靜止。通常，台之對向表面為基板W、環繞基板W之基板台WT或其兩者之表面。
液體限制結構12使在投影系統PS之最終光學元件與基板W及/或基板支撐設備60之間的浸潤空間11中至少部分地含有浸潤液體10。浸潤空間11係藉由定位於投影系統PS之最終光學元件下方且環繞投影系統PS之最終光學元件的液體限制結構12而至少部分地形成。
為了將基板裝載至基板支撐設備60上以供曝光，將該基板由基板處置器機器人拾取且降低至突出通過基板支架之e銷釘集合上。e銷釘經致動使得其可延伸及回縮且可在其頂端處具備抽吸開口以夾緊基板。該等e銷釘可為圍繞基板支架之中心間隔之三個e銷釘。一旦基板已停留在e銷釘上，該等e銷釘就回縮使得該基板由基板支架之瘤節支撐。雖然基板係由e銷釘固持，但該基板之自有重量將使其失真，例如在自上方檢視時變成凸面。隨著基板降低至基板之瘤節上，其將在一些地點(例如，邊緣附近、其他地點之前(例如，中心附近))接觸，且瘤節與基板之下部表面之間的摩擦力可防止基板完全鬆弛成扁平未加壓狀態。
儘管基板在被支撐於e銷釘上時之曲率小一歸因於基板之剛度一且在基板處於基板支架之瘤節上時出現一些鬆弛，但殘餘曲率可足以造成不理想疊對誤差。瘤節與基板之間的摩擦力首先有必要確保基板在曝光程序期間所必需的高加速期間被安全地固持處於適當位置以達 成高產出率，且其次有必要阻擋晶圓之歸因於自輻射光束B吸收能量之熱膨脹。因此，存在對基板與基板支架之間的界面之衝突要求：該界面必須具有低摩擦力以允許基板在其首先被置放於基板支架上時完全鬆弛，但在曝光期間具有高摩擦力以安全地固持基板。
根據本發明，提議一種用於一微影設備中且經組態以支撐一基板之基板支架，該基板支架包含：一主體，其具有一主體表面；及複數個瘤節，其自該主體表面突出；其中每一瘤節具有經組態以與該基板嚙合之一遠端；該等瘤節之該等遠端與一支撐平面實質上共形，藉以一基板可以一實質上扁平狀態被支撐於該等瘤節上；在平行於該支撐平面之一方向上出現每一瘤節之該遠端與嚙合於該遠端之一基板之間的一摩擦力；且該等瘤節之遠端表面具備一釋放結構，該釋放結構經組態成使得該摩擦力小於將在不存在該釋放結構的情況下出現的摩擦力。
釋放結構縮減在平行於支撐平面(亦即，基板之表面)之方向上之摩擦力，以允許基板在被置放於基板支架上時完全鬆弛。此可對在曝光期間之效能有害，但若如此，則可增加藉由夾具施加之夾持力以進行補償。
在一實施例中，釋放結構包含施加至瘤節之遠端表面之類鑽石碳層。類鑽石碳層相比於由SiSiC製成之瘤節可將瘤節與基板之間的摩擦係數縮減為原先的約1/2。在一實施例中，釋放結構包含氮化硼(BN)或β-C3N4層。
在一實施例中，類鑽石碳層具有大於約1微米之厚度。此厚度允許在沈積之後處理類鑽石碳層，以增加瘤節表面之扁平度且確保瘤節之遠端與支撐平面準確地共形。然而，厚度可低到50奈米，尤其是在瘤節高度足夠準確使得後處理並不必需的情況下。
在一實施例中，類鑽石碳層具有小於約2微米之厚度。此厚度確 保類鑽石碳層在基板支架中不產生歸因於製造程序之額外應力。
在一實施例中，類鑽石碳層包含選自由Si、N、Mo及Fl組成之群組的至少一種添加劑。對類鑽石碳層之添加劑可用以最佳化該類鑽石碳層之屬性。舉例而言，Si可改良至基板支架之SiSiC材料之黏附性。Fl可進一步縮減基板與基板支架之間的摩擦力。
在一實施例中，釋放結構包含每一瘤節之遠端表面中之一凹部。該凹部縮減瘤節之遠端之與基板接觸之表面積，且因此，縮減在將基板首先置放於基板支架上時之摩擦力。然而，當施加夾持力時，基板及瘤節局域地失真以增加接觸面積且增加摩擦力。
在一實施例中，釋放結構包含類鑽石碳層及凹部兩者。此釋放結構組合兩種類型之結構之優點且在製造方面具有額外優點。
在一實施例中，凹部具有在遠端表面之面積的¼至¾之範圍內之面積。面積大於瘤節之遠端之總面積的¼之凹部可提供有用的摩擦力縮減。面積小於瘤節之遠端表面之總面積的¾之凹部可提供對瘤節之遠端之足夠穩固性。
在一實施例中，凹部具有在10奈米至40奈米之範圍內之深度。若凹部具有在此範圍內之深度，則其可確保在施加合理夾持力時足夠增加接觸面積。
在一實施例中，凹部在平面中具有選自由圓形、正方形、卵形、星形、十字形組成之群組的形狀。可方便地製造此等形狀之凹部且此等形狀之凹部提供所要效應。
在一實施例中，遠端表面包含環繞凹部之連續環。此結構可確保至瘤節之遠端之足夠穩固性。
在一實施例中，凹部之一部分延伸至遠端表面之周邊邊緣。此結構可提供在夾持力在使用中且基板及瘤節失真時供凹部中之氣體逸出之路徑。
本發明亦提供一種用於將一影像投影至一基板上之微影設備，該微影設備包含：如以上所描述之一基板支架；及用於將一基板夾持至該基板支架之一夾具系統。
在一實施例中，夾具系統經組態以施加將基板朝向基板支架推動之夾持力，該夾持力足夠強使得該夾持力在實行中時基板在凹部之區域中接觸瘤節。
本發明亦提一種使用一微影設備來製造裝置之方法，該微影設備具有如以上所描述之一基板支架，及用於將一基板夾持至該基板支架之一夾具系統，該方法包含：將一基板裝載至該基板支架上；允許該基板之一變形鬆弛；與該夾具系統嚙合；及將一圖案曝光至該基板上。
藉由允許在與夾具嚙合之前基板之變形鬆弛，可最小化疊對誤差；釋放結構允許在不具有任何延遲的情況下出現該鬆弛。
本發明提供一種製造一基板支架之方法，該方法包含：提供一基板支架基底；自該基板支架基底移除材料以界定自一主體表面突出之複數個瘤節；處理該等瘤節以形成瘤節遠端表面，該等瘤節遠端表面與一支撐平面實質上共形，藉以一基板可以一實質上扁平狀態被支撐於該等瘤節上；提供一釋放結構，該釋放結構經組態以縮減在一基板與該瘤節之間的平行於該支撐平面之力。
在一實施例中，提供釋放結構包含將類鑽石碳層提供於遠端表面上。
在一實施例中，提供釋放結構進一步包含在類鑽石碳層中形成凹部。類鑽石碳層為均質的一而例如SiSiC之瘤節材料可不為均質的一以允許凹部之可信賴形成。
在一實施例中，提供釋放結構包含在遠端表面中形成凹部。
圖2描繪形成基板支撐設備60之部件的基板支架WT。基板支架 WT包含：一主體21，其具有主體上部表面22；及複數個瘤節20，其自該主體上部表面22突出。基板可由瘤節20之遠端表面支撐，該等遠端表面與實質上扁平支撐平面共形以將基板支撐於扁平狀態中。主體21及瘤節20可由SiSiC形成，其為在矽基質中具有碳化矽(SiC)顆粒之陶瓷材料。
複數個通孔89形成於主體中。通孔89允許e銷釘突出通過基板支架WT以收納基板W且允許抽空基板W與基板支架WT之間的空間。基板與基板支架之間的空間之抽空可提供夾持力以在基板上方之空間亦未被抽空時將基板固持於適當位置，如將為在使用EUV輻射之微影設備中之狀況。在使用EUV輻射之微影設備中，可將電極提供於基板支架WT上以形成靜電夾具。
可提供例如用以控制基板支架WT與基板W之間的氣流及/或熱導率之其他結構。在基板支架WT之周邊附近提供邊緣密封件85。邊緣密封件85為圍繞基板支架WT之外部之突出隆脊。其具有稍微短於瘤節20之高度的高度，使得其不接觸基板W但縮減到達基板W與基板支架WT之間的空間中之氣流以便改良真空夾持。基板支架亦可具備用以控制基板支架WT及基板W之溫度之電子組件，例如加熱器及感測器。
瘤節20在圖3中被展示為放大的。在一實施例中，瘤節20具有在100微米至500微米之範圍內(例如，約150微米)之高度h1。瘤節20之遠端表面20a之直徑d1可在100微米至300微米之範圍內，例如約200微米。該等瘤節之間距(亦即，兩個鄰近瘤節之中心之間的距離)可在約0.5毫米至3毫米之範圍內，例如約1.5毫米。在一實施例中，所有瘤節20之遠端表面20a之總面積係在基板W或基板支架WT之總面積的1%至3%之範圍內。圖3中指示出：瘤節20在形狀上可為截頭圓錐形，其中側壁20b稍微傾斜。在一實施例中，側壁20b可垂直或甚至懸垂(若其 製造起來更方便)。在一實施例中，瘤節20在平面中為圓形。視需要，瘤節20亦可以其他形狀而形成。
在一實施例中，類鑽石碳層23提供於瘤節20之遠端表面20a上以形成釋放結構。該類鑽石碳層23具有在50奈米至2微米之範圍內、理想地在1微米至2微米之範圍內之厚度t1。大於1微米之厚度允許在類鑽石碳層23已沈積之後調整該類鑽石碳層23之厚度以便確保該類鑽石碳層23之上部表面與支撐平面SP準確地共形。小於2微米之厚度確保類鑽石碳層23之沈積不會在基板支架WT中產生額外應力。基板支架WT中之任何額外應力可能會使其失真。
類鑽石碳層23之確切調配物可經選擇為達成所要屬性，例如，至主體21之材料之黏附性、機械強度、穩固性及與基板W之摩擦係數。可在類鑽石碳層23中夾雜之合適添加劑包括矽、氮、鉬及氟。若基板支架WT之主體21以及瘤節20係由SiSiC形成，則使在類鑽石碳層23中夾雜矽可改良至瘤節之遠端表面20a之黏附性。在一實施例中，黏附促進層可提供於遠端表面20a與類鑽石碳層23之間。將氟添加至類鑽石碳層23可進一步縮減摩擦力。
在本發明之一實施例中，相比於不具有類鑽石碳層23但在所有方面以其他方式相似的SiSiC之基板支架WT，類鑽石碳層23將基板支架WT與基板之間的摩擦力縮減為原先的約1/2。在本發明之一實施例中，被定義為法線力對拉力之比率之摩擦係數可為約0.1。可藉由將基板之一片件置放於基板台上且量測橫越基板台拖曳該片件所需之力來量測摩擦係數。法線力理想地為大約一mN，且可經由基板之片件之重量而向該法線力提供置放於頂部上之額外權重或橫越其之壓力差。環境濕度可對係數摩擦之量測有影響，因此，理想地在30°至70°之範圍內之相對濕度RH下來執行量測。
本發明之類鑽石碳層23之額外優點在於：其比SisiC更硬。在本 發明之一實施例中，類鑽石碳層23具有比純SiSiC大大約60%的勁度。此增加之勁度可幫助抑制基板W之熱變形。
圖4描繪根據本發明之一實施例之製造基板支架WT的方法。具有適當直徑及厚度的(例如)由SiSiC製成之基底係藉由放電加工而加工(S1)以在基板支架WT之表面上形成瘤節20及其他結構。接著，使研磨程序S2預成型以相比於使用放電加工而可能的情形將瘤節20之高度校正至更大準確度等級。瘤節20之遠端表面20a之表面粗糙度亦藉由研磨程序而改良。接下來，在瘤節20之遠端表面20a上塗佈(S3)類鑽石碳層23。在一實施例中，經由光罩塗佈類鑽石碳層23，使得將塗層僅施加至瘤節20之遠端表面20a而不施加至瘤節20之側表面20b。在一實施例中，最初將類鑽石碳層23提供至整個基板台WT，且隨後自瘤節20之側表面20b以及主體上部表面22移除該類鑽石碳層23。
在已將類鑽石碳層23施加至瘤節20之後，應用後處理步驟S4以確保該類鑽石碳層23之上部表面具有所要扁平度且準確地與支撐平面SP共形。後處理步驟S4涉及(例如)藉由雷射切除而進行之材料之選擇性移除。在後處理之後，測試(S5)基板支架WT且可在必要時重工該基板支架WT。
圖5以橫截面描繪根據本發明之一實施例之瘤節30。圖6以平面圖描繪自上方之瘤節30。瘤節30之總尺寸(例如，其遠端表面30a之高度h2及直徑d3)相似於瘤節20之對應尺寸。如同瘤節20一樣，瘤節30之側表面30b可傾斜使得瘤節30之總形狀為截頭圓錐形。
瘤節30在如下方面不同於瘤節20：其在其遠端表面30a具有一凹部31以形成釋放結構。凹部31之深度e1在10奈米至40奈米(例如，約20奈米)之範圍內。凹部31之直徑d2在瘤節30之遠端表面30a之總直徑d3的約50%至約90%之範圍內。在一實施例中，凹部31之面積在遠端表面30a之總面積的約¼至約¾之範圍內。
儘管圖5將凹部31描繪為圓柱形，但其無需確切為圓柱形。凹部側壁31b可向內或向外傾斜，且凹部底部表面31a無需扁平。舉例而言，凹部底部表面31a在自上方檢視時可為凹面。在凹部31並不為圓柱形之情況下，其之直徑應被視為平面SP中之最大直徑且其之面積應同樣地在平面SP中予以量測。其之深度e1應在最遠離平面SP之點處予以量測。
瘤節30之遠端表面30a中之凹部31在平面中無需為圓形，而是可採取任何方便形式，例如如圖7中所指示之正方形、卵形或星形。在非圓形凹部31'之狀況下，需要使該凹部之面積在遠端表面30a之總面積的¼至¾之範圍內，而直徑d4無需處於上文所指定之範圍。在一實施例中，凹部之形狀按照針對選定製造方法最方便的來判定。
在圖8中所說明之一實施例中，凹部31"包括一主凹部部件311及複數個通道312，該複數個通道312自該主凹部部件311通向遠端表面30a之邊緣。通道312允許可能位於凹部31"內之氣體逸出。
圖9說明當基板W藉由夾持力CF而固持於基板台WT上時之凹部31之效應。可藉由如以上所描述之真空夾具或靜電夾具來施加夾持力CF。如圖9中所說明，夾持力造成基板W以及瘤節30之遠端之局域失真，使得基板W與基板支架WT之間的總接觸面積增加。因此，基板W與基板支架WT之間的摩擦力相似地增加。在施加夾持力時在基板W與基板支架WT之間的接觸之量取決於基板W及基板支架WT之各種屬性，包括凹部31之形狀及深度以及夾持力之量值。
在一實施例中，夾持力係足夠使得在施加夾持力時在基板w與基板支架WT之間的每瘤節接觸面積實質上等於遠端表面30a之總面積。以此方式，可達成在曝光期間足以將基板固持於適當位置且阻擋其熱變形之相當大的摩擦力。在施加夾持力之前，基板W與基板支架WT之間的每瘤節接觸面積限於排除凹部31之遠端表面30a之面積。因 此，在施加夾持力之前存在實質上縮減之摩擦力，且基板W可由於起因於其處置之任何失真完全鬆弛。
圖10描繪根據本發明之一實施例之方法。放電加工S1及研磨S2之初始步驟係與圖4之方法中相同。接著，在瘤節之遠端表面中(例如)藉由雷射切除而形成凹部。亦可藉由放電加工或藉由蝕刻通過光罩而形成凹部。可以微影方式界定光罩。此後，執行與在圖4中相同之後處理步驟S4及測試步驟S5。
應瞭解，可組合本發明之上述實施例，換言之，釋放結構可經形成為類鑽石碳層與凹部之組合。此組合式釋放結構可藉由首先形成凹部且接著施加類鑽石碳層或反之亦然而形成。若首先施加類鑽石碳層，則此可使凹部之形成更容易。類鑽石碳層係均質的，且因此可較容易地予以處理。若基板支架WT且特別是其瘤節30係由諸如在基質中包含顆粒之SiSiC的材料製造，則可較難以製造具有一致大小及形狀之凹部。
在本發明之一實施例中，需要使基板支架WT之所有瘤節具備相同釋放結構。然而，有可能將釋放結構僅提供至某些瘤節，例如基板支架之中心區中之瘤節。亦有可能將不同釋放結構施加至一些瘤節。使所有瘤節具有相同釋放結構會確保至瘤節之較均一勁度且因此，縮減藉由勁度之變化引入不平度之似然性。在基板支架WT之周邊附近之瘤節上不提供釋放結構可改良基板支架WT之壽命，此係因為最外部瘤節最大程度地經受磨損且不具有釋放結構之瘤節更可能阻擋磨損。
本發明之一實施例可應用於用於圖案化裝置MA(例如，光罩)之支撐結構MT。在將圖案化裝置MA裝載至支撐結構上時，可發生失真，且因此，釋放如以上所描述之任何失真之相同期望適用。又，圖案化裝置MA必須在曝光期間以相同於基板之方式被安全地固持。然 而，應注意，透射光罩僅被固持於圖案化裝置MA之周邊周圍，且支撐結構具有供輻射光束傳遞之孔隙。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，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。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「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中所提及之基板。適用時，可將本文中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，以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有一個或多個經處理層之基板。
本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或約436奈米、405奈米、365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)。術語「透鏡」在內容背景允許時可指包括折射及反射光學組件的各種類型之光學組件中之任一者或組合。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。
本文中所描述之任何控制器可在一或多個電腦程式由位於微影設備之至少一個組件內之一或多個電腦處理器讀取時各自或組合地可操作。控制器可各自或組合地具有用於接收、處理及發送信號之任何合適組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中之至少一者通信。舉例而言，每一控制器可包括用於執行包括用於上文所描述之方法之機器可讀指令的電腦程式之一或多個處理器。控制器可包括用於 儲存此等電腦程式之資料儲存媒體，及/或用以收納此等媒體之硬體。因此，控制器可根據一或多個電腦程式之機器可讀指令而操作。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。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。

Claims (12)

  1. 一種用於一微影設備中且經組態以支撐一基板之基板支架(holder)，該基板支架包含：一主體，其具有一主體表面；及複數個瘤節(burls)，其自該主體表面突出；其中每一瘤節具有經組態以與該基板嚙合(engage)之一遠端(distal end)；該等瘤節之該等遠端與一支撐平面實質上共形(conform)且經組態以用於支撐一基板；在平行於該支撐平面之一方向上出現每一瘤節之該遠端與嚙合於該遠端之一基板之間的一摩擦力；且該等瘤節之遠端表面具備一釋放結構，該釋放結構經組態成使得該摩擦力小於將在不存在該釋放結構的情況下出現的摩擦力，其中該釋放結構包含每一瘤節之該遠端表面中之一單一凹部。
  2. 如請求項1之基板支架，其中該凹部在平面中具有選自由圓形、正方形、卵形(ovals)、星形、十字形(crosses)組成之群組的一形狀。
  3. 如請求項1或2之基板支架，其中該凹部具有在該遠端表面之總面積的¼至¾之範圍內之一面積。
  4. 如請求項1或2之基板支架，其中該凹部具有在10奈米至40奈米之範圍內之一深度。
  5. 如請求項1或2之基板支架，其中該遠端表面包含環繞該凹部之一連續環。
  6. 如請求項1或2之基板支架，其中該凹部之一部分延伸至該遠端表面之一周邊邊緣。
  7. 如請求項6之基板支架，其中該凹部包含一主凹部部件(main recess part)及複數個通道，該複數個通道自該主凹部部件通向該遠端表面之該周邊邊緣。
  8. 如請求項1或2之基板支架，其中該釋放結構包含一類鑽石(diamond-like carbon)層，該類鑽石層施加至該等瘤節之遠端表面。
  9. 如請求項8之基板支架，其中該類鑽石碳層包含選自由Si、N、Mo及Fl組成之群組的至少一種添加劑。
  10. 一種用於將一影像投影至一基板上之微影設備，該微影設備包含：一如請求項1或2之基板支架；及一夾具(clamp)系統，其用於將一基板夾持(clamping)至該基板支架。
  11. 如請求項10之微影設備，其中：該夾具系統經組態以在使用中施加將該基板朝向該基板支架推動之一夾持力，該夾持力足夠強使得該夾持力在實行中時該基板在該凹部之區域中接觸該瘤節。
  12. 一種使用如請求項10或11之一微影設備來製造裝置之方法，該方法包含：將一基板裝載至該基板支架上；允許該基板之一變形(deformation)以鬆弛(relax)；與該夾具系統嚙合；及將一圖案曝光至該基板上。
TW105121014A 2015-07-02 2016-07-01 基板支架、微影設備及製造裝置之方法 TWI621927B (zh)

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