TWI710052B - 基板固持器與製造基板固持器的方法 - Google Patents

基板固持器與製造基板固持器的方法 Download PDF

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傑羅伊恩 鮑克奈格特
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Abstract

本發明揭示一種基板固持器，一種製造此基板固持器之方法、及一種包含此基板固持器之微影設備。在一個配置中，提供一種用於一微影設備中之基板固持器。該基板固持器經組態以支撐一基板之一下表面。該基板固持器包含一主體、複數個瘤節及一塗層。該主體具有一面向基板之面。該複數個瘤節自該面向基板之面突出。各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端。該等遠端經組態用於支撐該基板。該塗層在該等瘤節之間位於該面向基板之面上。在該等瘤節之間，該面向基板之面包含一區域配置。鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離。各步進改變大於該塗層之一厚度。

Description

基板固持器與製造基板固持器的方法
本發明係關於一種基板固持器、一種微影設備、一種裝置製造方法及一種基板固持器製造方法。
微影設備為將所要之圖案塗覆至基板上(通常塗覆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(integrated circuit，IC)之製造中。在彼情形下，被替代地稱作光罩或倍縮光罩之圖案化裝置可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含一個或若干晶粒之部分)上。通常經由成像至設置於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。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的網路。已知微影設備包括所謂的步進器，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；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束掃描圖案同時平行或反平行於此方向同步地掃描基板來輻照每一目標部分。
當自圖案化裝置轉印圖案時，將基板夾持至微影設備中之基板固持器上。基板固持器習知地通常具有用以支撐基板之複數個瘤節。 與基板之總面積相比較，接觸基板的瘤節之總面積較小。因此，污染物粒子隨機地位於基板之表面上或基板固持器經截留於瘤節與基板之間的機會較小。
層或塗層可設置於基板固持器上。僅僅作為實例，金剛石類碳(diamond-like carbon，DLC)之層或塗層可設置於基板固持器上。此塗層會使得基板固持器變形。此可歸因於塗層內之內應力。基板固持器之變形會引起諸如降低聚焦準確性之問題。
舉例而言，需要提供一種可減少疊對誤差之改良型基板固持器。
根據本發明之一態樣，提供一種用於一微影設備之基板固持器，該基板固持器經組態以支撐一基板之一下表面，其中該基板固持器包含：一主體，其具有一面向基板之面；複數個瘤節，其自該面向基板之面突出，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端基本上適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；及一塗層，其在該等瘤節之間位於該面向基板之面上，該塗層具有一厚度；其中在該等瘤節之間，該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離，其中各步進改變大於該塗層之該厚度。
根據本發明之一態樣，提供一種用於一微影設備之基板固 持器，該基板固持器經組態以支撐一基板之一下表面，其中該基板固持器包含：一主體，其具有一面向基板之面；複數個瘤節，其自該面向基板之面突出，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端基本上適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；及一塗層，其在該等瘤節之間位於該面向基板之面上；其中在該等瘤節之間，該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離，其中鄰近區域藉由側壁連接，且該等側壁上之任何塗層不足以在鄰近區域之間傳遞應力。
根據本發明之一態樣，提供一種使用一微影設備之裝置製造方法，該方法包含：將由一圖案化裝置圖案化之一光束投影至一基板上，同時在一基板固持器上固持該基板，其中該基板固持器包含：一主體，其具有一面向基板之面；複數個瘤節，其自該主體之該面向基板之面突出，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端基本上適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；及一塗層，其在該等瘤節之間位於該面向基板之面上，該塗層具有一厚度；其中在該等瘤節之間，該主體之該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離，其中各步進改變大於該塗層之該厚度。
根據本發明之一態樣，提供一種使用一微影設備之裝置製造方法，該方法包含：將由一圖案化裝置圖案化之一光束投影至一基板上，同時在一基板固持器上固持該基板，其中該基板固持器包含：一主體，其具有一面向基板之面；複數個瘤節，其自該主體之該面向基板之面突出，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端基本上適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；及一塗層，其在該等瘤節之間位於該面向基板之面上；其中在該等瘤節之間，該主體之該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離，其中鄰近區域藉由側壁連接，且該等側壁上之任何塗層不足以在鄰近區域之間傳遞應力。
根據本發明之一態樣，提供一種製造用於一微影設備中之一基板固持器的方法，該方法包含：提供具有一面向基板之面的一主體；形成自該主體之該面向基板之面突出的複數個瘤節，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端基本上適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；對該面向基板之面進行整形，使得在該等瘤節之間，該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離；及在該等瘤節之間在該主體之該面向基板之面上形成一塗層，該塗層具有一厚度，其中各步進改變大於該塗層之該厚度。
根據本發明之一態樣，提供一種製造用於一微影設備中之一基板固持器的方法，該方法包含：提供具有一面向基板之面的一主體；形成自該主體之該面向基板之面突出的複數個瘤節，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端基本上適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；對該面向基板之面進行整形，使得在該等瘤節之間，該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離；及在該等瘤節之間在該主體之該面向基板之面上形成一塗層，其中鄰近區域藉由側壁連接，且該等側壁上之任何塗層不足以在鄰近區域之間傳遞應力。
12:液體限制結構
20:瘤節
22:主體表面
23:塗層
40:主體
41:面向基板之面
42:區域/鄰近區域
43:區域/鄰近區域
44:側壁
45:薄層
60:基板支撐設備
85:邊緣封口
87:封口
89:通孔
100:最終光學元件
500:控制器
AD:調整器
B:輻射光束
BD:光束遞送系統
C:目標部分
CO:聚光器
da:側向尺寸
db:直徑
hb:最小距離
hs:步進改變
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
Ra:粗糙度
RF:參考框架
SO:輻射源
SP:支撐平面
tc:厚度
W:基板
WT:基板固持器
現將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中對應參考符號指示對應部分，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固持器；圖3以橫截面描繪根據一實施例基板固持器的瘤節；圖4以橫截面描繪根據一實施例之基板固持器之面向基板之面的鄰近區域；圖5以橫截面描繪根據一實施例之基板固持器之面向基板之面的兩個鄰近區域；圖6以平面圖描繪根據一實施例之基板固持器之面向基板 之面的區域配置；圖7以橫截面描繪根據一實施例之基板固持器之區域配置及瘤節；圖8以橫截面描繪連接基板固持器之面向基板之面之鄰近區域的側壁上之塗層；圖9以平面圖描繪根據一實施例之區域配置；圖10以平面圖描繪根據一替代性實施例之區域配置；圖11以平面圖描繪根據一替代性實施例之區域配置；圖12以橫截面描繪基板固持器之變形；且圖13以橫截面描繪根據一實施例之由基板固持器之塗層引起的變形。
圖1示意性地描繪一實施例之微影設備。該設備包含：- 一照明系統(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，光罩平台)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基板支撐設備60，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈生產基板)W，連接至經組態以根據某些參數而準確地定位例如基板W之台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，包含一或多個晶粒之部分)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)的方式來固持該圖案化裝置MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化裝置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」之任何使用與更一般術語「圖案化裝置」同義。
本文所使用之術語「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W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的輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板W之目標部分C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諸如積體電路之裝置中的特定功能層。
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遮罩、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、交變相移及衰減式相移之光罩類型，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。傾斜鏡將圖案賦予至藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋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之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」之任何使用均與更一般術語「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，採用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或採用反射性光罩)。
微影設備可屬於具有兩個或多於兩個台(或載物台或支撐件)(例如，兩個或多於兩個基板台或一或多個基板台與一或多個感測器台或量測台之組合)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。微影設備可具有可以類似於基板台、感測器台及量測台之方式的方式並行地使用之兩個或多於兩個圖案化裝置台(或載物台或支撐件)。微影設備可屬於具有如下各者之類型：量測站，在量測站處存在用於在曝光之前特性化生產基板之各種感測器；及曝光站，在曝光站處進行曝光。
微影設備可屬於如下類型：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，例如水、諸如超純水(ultra pure water，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中；而是「浸潤」僅意謂浸潤液體在曝光期間位於投影系統PS與基板W之間。圖案化輻射光束B自投影系統PS至基板W之路徑完全穿過浸潤液體。在為將浸潤液體提供於投影系統PS之最終光學元件與基板W之間的配置中，液體限制結構12沿投影系統PS之最終光學元件100與面向投影系統PS之載物台或台的對向表面之間的浸潤空間之邊界的至少一部分延伸。
參考圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源SO為準分子雷射時，源SO及微影設備可為分離的實體。在此類狀況下，不認為源SO形成微影設備之部分，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分。源SO及照明器IL在需要時連同光束傳遞系統BD可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含用於調整輻射光束B之角強度分佈的調整器AD。大體而言，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(通常分別地被稱作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。類似於輻射源SO，可能認為或可能不認為照明器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係可拆卸的且可單獨提供照明器(例如，由微影設備製造商或另一供應商)。
輻射光束B入射於固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化裝置(例如，光罩)MA上，且由圖案化裝置MA圖案化。在已橫穿圖案化裝置MA之情況下，輻射光束B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。藉助於第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測裝置、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板支撐設備60，例如以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。
類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其在圖1中未明確地描繪)可用以例如在自光罩庫進行機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化裝置MA。一般而言，可藉助於形成第一定位器PM之部分的長衝程模組(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之部分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。儘管如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，在多於一個晶粒設置於圖案化裝置MA上之的情形中，圖案化裝置對準標記M1、M2可位於該等晶粒之間。
可在以下模式中之至少一者下使用所描繪設備：
1.在步進模式下，在將賦予至輻射光束B之整個圖案一次性投影至目標部分C上(即，單次靜態曝光)時，使支撐結構MT及基板支撐設備60基本上靜止。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。在步進模式下，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像的目標部分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(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。在掃描模式下，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.在另一模式下，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。在此模式下，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的可程式化鏡面陣列)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控制微影設備之總體操作，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化之一般用途電腦，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分之一或多個介面。應瞭解，控制電腦與微影設備之間的一 對一關係係非必需的。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)中之一或多個關聯處理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部分。控制器500亦可經組態以從屬於微影製造單元或叢集之監督控制系統及/或廠房(fab)之總控制系統。
基板支撐設備60包含基板固持器WT。基板W在曝光期間通常被夾持至基板固持器WT。通常使用兩種夾持技術。在真空夾持中，例如提供將基板固持器WT與基板W之間的空間連接至低於高於基板W之更高壓力的負壓，跨越基板W建立壓力差。該壓力差產生將基板W固持基板至基板固持器WT之力。在靜電夾持中，使用靜電力以將力施加於基板W與基板固持器WT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，將第一電極設置於基板W之下表面上且將第二電極設置於基板固持器WT之上表面上。電位差建立於第一電極與第二電極之間。在另一配置中，將兩個半圓形電極設置於基板固持器WT上且將導電層設置於基板W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W上之導電層作用就像串聯的兩個電容器。
層或塗層可設置於基板固持器WT上。舉例而言，金剛石類碳(diamond-like carbon，DLC)之層或塗層可設置於基板固持器上。其他塗層可設置於基板固持器WT上。基板固持器WT可具備一層DLC以改良基板固持器WT與基板W之間的介面特性。基板固持器WT上之DLC層減少平行於基板固持器WT之支撐平面SP(且因此，平行於基板W之表面)的方向中之摩擦。DLC層相比於由SiSiC製成之瘤節可將瘤節與基板W之間的摩擦係數縮減為原先的約1/2。當置放於基板固持器WT上時，此允許 基板W完全地鬆弛。此減少疊對誤差。使用DLC塗佈基板固持器WT具有增加基板固持器WT之壽命之額外益處。DLC層之硬度及韌性降低當與基板W實體接觸之基板固持器WT之磨損。
DLC層係可設置於基板固持器WT上以減小摩擦(且從而減小迭置誤差)及/或以降低基板固持器WT之磨損的碳基材料層的一個實例。本發明之實施例將特定參考DLC進行描述。然而，可另外或在替代性實施例中替代DLC使用任何其他塗層，例如具有殘餘應力之塗層。
此塗層可為固態材料及/或基於無機碳之材料。塗層可比基板固持器WT之主體具有更高抗磨損性。塗層可包含石墨烯。舉例而言，塗層可包含可選自由以下各者組成之群組的材料：類碳金剛石、石墨烯、石墨、四面體非晶形碳(ta-C)、非晶碳(a-C)、具有集成鎢的非晶碳(a-C：W)、具有集成鎢的四面體非晶碳(ta-C：W)、氫化非晶碳(a-C：H)、四面體氫化非晶碳(ta-C：H)、具有集成鎢的氫化非晶碳(a-C：H：W)、具有集成鎢的四面體氫化非晶碳(ta-C：H：W)、具有矽摻雜的氫化非晶碳(a-C：H：Si)、具有矽摻雜的四面體氫化非晶碳(ta-C：H：Si)、具有氟摻雜的氫化非晶碳(a-C：H：F)、具有氟摻雜的四面體氫化非晶碳(ta-C：H：F)、超奈米晶金剛石(UNCD)、金剛石、鎢碳化物、鉻碳化物、鈦碳化物、Cr2C/a-C：H、石墨/TiC/Ti合金及併入於氧化鋁中的多壁碳奈米管(multiwall carbon nanotube，MWCNT)。此等碳基材料中之每一者證明對磨損之較高彈性及較低摩擦性質。在下文描述之實施例中，代替或除DLC以外可使用此等特定碳基材料中的任一者。
諸位發明人已確認設置於基板固持器WT上之諸如DLC層之碳基材料層產生較高內部壓縮應力。此等內部應力係由於生產過程及諸 如DLC之碳基材料之材料性質。舉例而言，在DLC層中之內部應力可引起基板固持器WT之變形。變形可包含基板固持器WT之彎曲、基板固持器WT之捲曲或其他變形。諸位發明人已在塗佈有1微米厚之DLC層之典型基板固持器WT上執行測量且發現約2.5微米的全域峰穀變形(global peak-valley deformation)。藉由將夾持基板W及基板固持器WT與第二定位器PW相抵可部分遏制此變形。然而，基板固持器WT之外邊緣不可由夾具系統支撐。由於DLC層之內部應力基板固持器WT之外邊緣的變形可因此不受遏制。在典型基板固持器WT上之量測中，諸位發明人已發現此作用導致外邊緣之150奈米至200奈米向下捲曲因此，外邊緣可在微影設備之焦點以外。補償基板固持器WT之整體變形之一個可能係在已塗覆DLC層之後校正基板固持器WT的平坦度。然而，此方法需要大規模且昂貴的後處理。即使應用該後處理，該平坦度將不符合諸多微影過程的要求。
如圖4中所描繪，在一實施例中，基板固持器WT經組態以支撐基板W之下表面。基板固持器WT包含主體40。主體40具有面向基板之面41。
在一實施例中，基板固持器WT包含自面向基板之面41突出的複數個瘤節20(例如，見圖3、圖6及圖7)。各瘤節20具有經組態以與基板W接合之遠端。遠端基本上適形於支撐平面SP且經組態以用於支撐基板W。
如圖4中所描繪，在一實施例中，基板固持器WT在瘤節20之間包含面向基板之面41上之塗層23。塗層23具有厚度tc(例如，見圖3及圖5)。在一實施例中，在瘤節20之間，面向基板之面41包含區域42、43(其亦可稱為鄰近區域42、43)之配置。如圖4中所描繪，在一實施例中，鄰近區域42、43在支撐平面SP 下方由距離步進改變分離。
步進改變在主體之面向基板之面41中產生區塊結構。塗層23在具有區塊結構之面向基板之面41上。步進改變緩解塗層23之內應力。結果，本發明之一實施例預期減少基板固持器WT之變形。
塗層23之殘餘內應力會使得基板固持器WT翹曲。舉例而言，如圖12中所展示，塗層23會產生在基板固持器WT中產生二級碗形狀之全域翹曲。基板固持器WT之變形引起不合需要之散焦問題，在基板固持器WT之邊緣處尤其如此。圖13係展示塗層23中之引起基板固持器WT之彎曲之應力的特寫。
在一實施例中，各步進改變(分離鄰近區域42、43)大於塗層23之厚度tc。結果，結構塗層具有比厚度tc更高之振幅。此意謂兩個塗層層級之間的主體40之材料具有空間以自全域翹曲解耦局域應力。
在一實施例中，鄰近區域42、43藉由側壁44(見例如圖4)連接。側壁44上之任何塗層不足以在鄰近區域42、43之間傳遞應力。結果，步進改變使各區域42、43中之局域應力彼此解耦，藉此減少基板固持器WT之任何翹曲。
圖8係主體40之面向基板之面的兩個鄰近區域之特寫橫截面圖。如圖8中所展示，塗層23塗覆至各區域。該兩個區域處於不同層級係，亦即，在支撐平面SP下方處於不同距離。
鄰近區域藉由側壁44連接。在一實施例中，塗層23自基本上垂直於面向基板之面41之方向塗覆至面向基板之面41。塗覆塗層之過程係視線過程。結果，基本上將不存在塗覆至側壁44之塗層。
如圖8中所展示，有可能將塗佈材料之薄層45塗覆至側壁 44。薄層45比各區域上之塗層23的厚度tc薄得多。舉例而言，薄層45可具有1奈米至10奈米之厚度。
如圖8中所描繪，側壁44上之塗佈材料的薄層45可不在兩個鄰近區域中連接塗層23。即使塗佈材料之薄層45在兩個鄰近區域之間連接塗層23，亦無法在區域42、43之間傳遞塗層23之內應力。在一實施例中，側壁44上之任何塗層不足以在鄰近區域42、43之間傳遞應力。結果，步進改變緩解塗層23之應力。
圖5係基板台WT之面向基板之表面41之兩個鄰近區域42、43的橫截面特寫。如圖5中所展示，面向基板之面41可具有粗糙度Ra。如圖5中所展示，在一實施例中，在塗覆塗層23之前，塗層23之厚度tc大於面向基板之面41之粗糙度Ra。
使塗層23至少具有某一厚度tc存在益處。當塗層23之厚度tc大於粗糙度Ra時，接著塗層23可充當連續層。在鄰近區域42、43之間無步進改變之情況下，塗層23之連續層可將基板固持器WT之頂面推開。此產生全域翹曲，此係因為無處緩解應力。
因此，當塗層23之厚度tc大於基板固持器WT之面向基板之面41的表面粗糙度Ra時，提供步進改變係尤其有益的。
表面粗糙度Ra係在評估長度內自圍繞中心線之偏離判定之粗糙度輪廓的算術平均值。在一實施例中，表面粗糙度Ra小於約500奈米、視情況小於約300奈米、視情況小於約100奈米或視情況小於約50奈米。
已發現，當表面粗糙度Ra大於塗層23之厚度tc時，接著基板固持器WT之翹曲可更少。此係因為表面粗糙度可緩解塗層23中之應 力。然而，當表面粗糙度Ra大於塗層23之厚度tc時，接著塗層23可能不太有效。本發明預期達成較厚塗層23之優點連同基板固持器WT之減少的翹曲。此藉由運用步進改變而非運用表面粗糙度緩解塗層23之內應力來達成。
如圖5及圖8中所描繪，在一實施例中，塗層23在鄰近區域42、43之間非連續。可能的係塗層23可在鄰近區域42、43之間連續。舉例而言，若側壁44上之塗佈材料的薄層45沿著側壁44之完整高度延伸，則在鄰近區域42、43之間可存在連續塗層23。然而，在此狀況下，塗佈材料之薄層45將係薄的，以使得不會在鄰近區域42、43之間傳遞應力。
在一實施例中，各步進改變比塗層23之厚度tc大至少兩倍、視情況至少四倍、且視情況至少八倍。在一實施例中，各步進改變係至少1微米。視情況，各步進改變係至少2微米，且視情況至少3微米。此允許步進改變大於塗層23之厚度tc。
然而，步進改變比瘤節20之高度hb小得多。圖7以橫截面示意性地描繪相對於瘤節20之高度hb的步進改變。步進改變hs比瘤節20之高度hb小得多。在一實施例中，瘤節20之高度hb係步進改變hs之至少10倍、視情況至少20倍且視情況至少50倍。在一實施例中，各步進改變hs係至多10微米、視情況至多5微米、視情況至多4微米且視情況至多3微米。
在一實施例中，區域42、43具有小於瘤節20之側向尺寸的側向尺寸。在一實施例中，瘤節20之遠端表面的直徑(即，側向尺寸)可介於自約25微米至約1000微米，且視情況100微米至300微米的範圍內，例如約200微米。由步進改變hs分離之區域42、43更小。
在圖6中所展示之實施例中，區域42、43具有正方形形 狀。在正方形形狀之狀況下，側向尺寸對應於正方形形狀之各側的長度。然而，區域42、43不必具有正方形形狀。其他形狀亦係可能的。
圖9至圖11以平面圖描繪區域42、43之配置的可能性。圖9展示區域42、43具有六角形形狀之配置。在六角形形狀之狀況下，側向尺寸自係一個邊緣之中間至相對邊緣之中間的距離(亦即，通過六邊形之中心)。圖10展示面向基板之面41上的區域42、43之配置。在圖10中所展示之實施例中，各區域42、43係等邊三角形。在等邊三角形之狀況下，側向尺寸係自一個頂點至相對邊緣之中間的距離(亦即，通過三角形之中心)。
圖11展示基板固持器WT之面向基板之面41上之區域42、43的替代性配置。在圖11中所展示之實施例中，區域42、43不具有規則形狀。替代地，配置係不規則的且類似於碎石路。側向尺寸係通過區域之中心(即，質心)之區域的兩個邊緣之間的距離。區域之質心係區域之形狀中之所有點的算術平均位置。
在一實施例中，通過區域之質心的最大側向尺寸小於瘤節20之遠端表面的直徑。在一實施例中，區域42、43具有至多100微米、視情況至多50微米且視情況至多20微米之側向尺寸。在一實施例中，區域42、43具有至多100微米、視情況至多50微米且視情況至多20微米之(通過質心的)最大側向尺寸。
藉由為區域42、43提供最大大小，有可能確保充分地解除塗層23之內應力以減少基板固持器WT之變形。
圖6以平面圖視圖描繪根據本發明之一實施例之基板固持器WT的面向基板之面41。如圖6中所展示，區域42、43具有小於瘤節20 之直徑db的側向尺寸da。
如圖6中所描繪，區域配置42、43在瘤節20之間基本上填充面向基板之面41的全部。在一實施例中，瘤節20之間的基本上所有面向基板之面41包含區域42、43之配置。然而，瘤節20之間的整個面向基板之面41不必形成為具有區域42、43之配置。在一實施例中，面向基板之面41之大部分形成為具有區域42、43之配置。
如圖6中所描繪，在一實施例中，瘤節20之遠端表面並不形成為具有區域42、43之配置。在一實施例中，基本上瘤節20之整個遠端表面處於支撐平面SP處。瘤節20之遠端表面不形成為具有任何步進改變。
在一實施例中，塗層23塗覆至瘤節20之遠端表面(以及基板固持器WT之面向基板之面41)。結果，瘤節20之遠端表面上的塗層23有可能引起基板固持器WT之一些變形。在一實施例中，所有瘤節20之遠端表面的總面積介於基板W或基板固持器WT之總面積的1%至3%之範圍內。此限制瘤節20上之塗層23中的殘餘應力會使基板固持器WT變形的程度。
瘤節20中之每一者的有限大小(即，直徑db)允許塗層23之應力緩解。此係因為一個瘤節20上之塗層23無法向另一瘤節20上之塗層23傳遞應力。區域42、43之配置在瘤節20之間為提供面向基板之面41改良之應力緩解。此係因為區域42、43之側向尺寸da小於瘤節20之直徑db。
在一替代性實施例中，在其之間具有步進改變的區域42、43之配置塗覆至瘤節20之遠端表面。此可為隨機定位於遠端表面上之摻雜物粒子保留而不影響基板W之扁平度提供空間。本發明之一實施例預期 增加基板負載柵格之使用壽命。
在一實施例中，在其之間具有步進改變的區域42、43之配置塗覆至基板W之後側，其中可塗覆塗層(例如，用以阻止摻雜劑在高溫下逸出之塗層)。
在一實施例中，各步進改變hs小於主體40之面向基板之面41與支撐平面SP之間的最小距離。如圖7中所描繪，面向基板之面41與支撐平面SP該最小距離由hb表示。步進改變hs比此最小距離hb小得多。
在一實施例中，各步進改變hs呈至多20微米、視情況至多10微米、視情況至多5微米且視情況至多2微米。
在一實施例中，各區域42、43具有大於分離區域42與鄰近區域43之步進改變hs的側向尺寸da。如圖4及圖7中所描繪，面向基板之面41具有區塊結構。一些區域42之區塊比其他區域43之區塊更接近支撐平面SP而突出。進一步突出之區域42形成為具有寬高比使得其寬度大於其高度(相對於包圍之區域43)。此改良形成區域42、43之區塊的穩定性。在一實施例中，各區域42具有係分離區域42與鄰近區域43之步進改變hs至少兩倍大的側向尺寸da。
如圖4、圖5、圖7及圖8中所描繪，在一實施例中，鄰近區域42、43藉由側壁44連接。側壁44基本上垂直於支撐平面SP延伸。垂直側壁44在區域42、43之間形成高度步進改變。在一實施例中，側壁44與區域42、43之面向基板的部分形成直角。
側壁44並不必須恰好垂直於支撐平面SP。可形成側壁44使得存在輕微懸垂或輕微截頭圓錐形形狀。側壁44經塑形，使得塗層23(其自基本上垂直於支撐平面SP之方向塗覆)無法在區域42、43之間傳遞應 力。因此，在側壁44上可存在少量塗佈材料，如例如圖8中所描繪。
可能的係，側壁44可與區域42、43之面向基板的部分形成略微圓形之角。特定言之，如圖5中所描繪，區域42、43之面向基板的部分可具有表面粗糙度。表面粗糙度可使得與側壁44存在除90度以外之角度。在一實施例中，步進改變hs係表面粗糙度Ra之至少5倍，且視情況至少10倍，且視情況至少20倍。結果，步進改變hs在區域42、43之間提供塗層23中的不連續性。
在一實施例中，該配置以平面視圖適用於大部分基板固持器WT。
如圖6、圖9及圖10中所描繪，在一實施例中區域42、43之配置係柵格。在一實施例中，柵格係具有規則形狀之規則柵格。此使得更易於將基板固持器WT製造成具有區域42、43之配置。然而，該配置不必係規則柵格，舉例而言，如圖11中所展示，在一實施例中，配置並非柵格。仍然，區域42、43之配置為塗覆至區域42、43之塗層23提供應力緩解。
如圖4、圖5、圖7及圖8中所描繪，在一實施例中，配置經組態以使得對於面向基板之面41存在兩個不同層級。換言之，在支撐平面SP下方存在面向基板之面41之兩個不同高度。各區域42、43經配置以在支撐平面SP下方呈僅兩個不同距離中之一者。然而，層級之數目不必限於僅兩個。
在一實施例中，區域配置經組態以使得在支撐平面SP下方存在三個、四個、或更多個層級的面向基板之面41。各區域42、43經配置以在支撐平面SP下方呈僅三個、四個或更多個不同距離中之一者。舉 例而言，在圖9中所展示之配置中，配置係六角形柵格。在此狀況下，必需存在至少三個層級以便使所有鄰近區域42、43在其之間具有步進改變。特定言之，六角形柵格需要存在至少三個層級。同時，圖10中所展示之三角形柵格或圖6中所展示之正方形柵格可形成有僅兩個不同層級。
在一實施例中，藉由激光燒蝕形成區域42、43之配置。在一實施例中，雷射光束用以輻照基板固持器WT之上表面以便形成步進改變。
圖2描繪根據一實施例之用於微影設備中之基板固持器WT的其他特徵。基板固持器WT支撐基板W。基板固持器WT包含主體40。主體40具有主體表面22。提供自主體表面22突出之瘤節20。每一瘤節20之遠端表面與基板W接合。主體40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。替代地，主體40及瘤節20可由SiC形成。
複數個通孔89可形成於主體40中。通孔89允許e銷釘突出穿過基板固持器WT以收納基板W。通孔89可允許將基板W與基板固持器WT之間的空間抽空。若基板W上方之空間亦未抽空，則基板W與基板固持器WT之間的空間的抽空可提供夾持力。夾持力將基板W就地固持。若基板W上方之空間亦經抽空，則情況將為：可將使用EUV輻射、電極之微影設備設置於基板固持器WT上以形成靜電夾具。
在一實施例中，基板固持器WT進一步包含封口87。封口87可自主體表面22突出。封口87可具有封口端表面。封口87可包圍通孔89。封口端表面可圍繞通孔89形成連續環。在其他實施例中，封口87可具有圍繞通孔89之任何其他形狀。封口87之高度可大致上等於瘤節20之 高度，使得封口端表面適形於由瘤節20的遠端表面界定之大致平坦支撐平面。當基板W置放於基板固持器WT之瘤節20上時，封口87可接觸基板W。封口87可接觸基板W使得阻止通孔89與封口87外部之區域之間的流體連通。藉由將低於基板W上方之壓力之負壓施加至通孔89，基板W可經夾持至基板固持器WT。替代地，封口87可具有稍微短於瘤節20之高度使得封口87不接觸基板W。此封口87減少流入至通孔89中之氣體以引起負壓。視情況或替代地，可在接近基板固持器WT之周邊處提供邊緣封口85。邊緣封口85為圍繞基板固持器WT之外部之突出隆脊。邊緣封口85可具有稍微短於瘤節20之高度且其減少流入至基板W與基板固持器WT之間的空間中的氣體以提供夾持力。
舉例而言，可提供其他結構以控制基板固持器WT與基板W之間的氣體流動及/或熱傳導。基板固持器WT可具備電子組件。電子組件可包含加熱器及感測器。加熱器及感測器可用以控制基板固持器WT及基板W之溫度。
如圖3中所描繪，塗層23在瘤節20之間位於面向基板之面41上。塗層23具有厚度tc。塗層23具有殘餘應力。舉例而言，塗層23可具有內部壓縮應力。替代地，塗層23可具有內部拉伸應力。
瘤節20在圖3中被展示為放大的。瘤節20可具有介於10微米至500微米的範圍內、視情況介於100微米至500微米之範圍內的高度hb，例如約150微米。瘤節20之遠端表面的直徑可介於100微米至300微米之範圍內，例如約200微米。瘤節20之間距可介於約0.5毫米至3毫米之範圍內，例如約1.5毫米。瘤節20之間距係兩個鄰接瘤節20之中心之間的距離。在一實施例中，所有瘤節20之遠端表面的總面積介於基板W或基板固 持器WT之總面積的1%至3%之範圍內。圖3中指示出：瘤節20之形狀上可為截頭圓錐形，其中瘤節側表面稍微傾斜。在一實施例中，瘤節側表面可為豎直或甚至懸垂的。在一實施例中，瘤節20在平面中係圓形。視需要，瘤節20亦可以其他形狀形成。
在一實施例中，塗層23包含一層DLC且具有0.5微米至1.5微米之範圍內的厚度。最小厚度0.5微米允許在沈積之後處理DLC層，例如以改良DLC層之頂部表面的平坦度。後處理可確保DLC層之頂部表面準確地適形於支撐平面SP。最小厚度0.5微米進一步允許待平整化之任何較小局域凹陷或突起。最大厚度1.5微米確保將DLC層中之內部壓縮應力保持較低。在其他實施例中，碳基材料層包含碳基材料而非DLC且亦具有0.5微米至1.5微米之範圍內的厚度。此可提供如有關DLC描述之相同利益。
在一實施例中，藉由化學氣相沈積塗覆塗層23。在一實施例中，藉由電漿增強型化學氣相沈積沈積塗覆塗層23。
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(liquid-crystal，LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「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。在適用情況下，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。此外，可 將基板處理多於一次，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(ultraviolet，UV)輻射(例如，具有係或約436、405、365、248、193、157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其組合。
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的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的範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
23‧‧‧塗層
40‧‧‧主體
41‧‧‧面向基板之面
42‧‧‧鄰近區域
43‧‧‧鄰近區域
44‧‧‧側壁
da‧‧‧側向尺寸
hs‧‧‧步進改變
WT‧‧‧基板固持器

Claims (15)

  1. 一種用於一微影設備之基板固持器，該基板固持器經組態以支撐一基板之一下表面，其中該基板固持器包含：一主體，其具有一面向基板之面(substrate-facing face)；複數個瘤節(burls)，其自該面向基板之面突出，各瘤節具有經組態以與該基板接合(engage)之一遠端(distal end)，該等遠端實質地適形於(conforming)一支撐平面且經組態用於支撐該基板；及一塗層，其在該等瘤節之間位於該面向基板之面上，該塗層具有一厚度；其中在該等瘤節之間，該面向基板之面包含一區域(area)配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變(step-change in distance)分離，其中各步進改變大於該塗層之該厚度。
  2. 如請求項1之基板固持器，其中鄰近區域藉由側壁連接，且該等側壁上之任何塗層不足以在鄰近區域之間傳遞應力。
  3. 一種用於一微影設備之基板固持器，該基板固持器經組態以支撐一基板之一下表面，其中該基板固持器包含：一主體，其具有一面向基板之面；複數個瘤節，其自該面向基板之面突出，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端實質地適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；及 一塗層，其在該等瘤節之間位於該面向基板之面上；其中在該等瘤節之間，該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離，其中鄰近區域藉由側壁連接，且該等側壁上之任何塗層不足以在鄰近區域之間傳遞應力(transfer stress)。
  4. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中該塗層具有一殘餘應力。
  5. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中該塗層在鄰近區域之間非連續。
  6. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中各步進改變係至少1微米。
  7. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中該等區域具有小於該等瘤節之側向尺寸的一側向尺寸。
  8. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中各步進改變小於該主體之該面向基板之面與該支撐平面之間的一最小距離。
  9. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中各區域具有大於分離該區域與鄰近區域之該等步進改變的一側向尺寸。
  10. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中鄰近區域藉由實質地垂直於該 支撐平面延伸之側壁連接。
  11. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中各區域經配置以在該支撐平面下方僅處於兩個不同距離中之一者。
  12. 如請求項1、2或3之基板固持器，其中該區域配置係一柵格。
  13. 一種微影設備，其包含：一支撐結構，其經組態以支撐一圖案化裝置；一投影系統，其經配置以將由該圖案化裝置圖案化之一光束投影至一基板上；及一基板固持器，其經配置以固持該基板，該基板固持器係如請求項1至12中任一項之基板固持器。
  14. 一種使用一微影設備之裝置製造方法，該方法包含：將由一圖案化裝置圖案化之一光束投影至一基板上，同時在一基板固持器上固持該基板，其中該基板固持器包含：一主體，其具有一面向基板之面；複數個瘤節，其自該主體之該面向基板之面突出，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端實質地適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；及一塗層，其在該等瘤節之間位於該面向基板之面上，該塗層具有一厚度； 其中在該等瘤節之間，該主體之該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離，其中各步進改變大於該塗層之該厚度。
  15. 一種使用一微影設備之裝置製造方法，該方法包含：將由一圖案化裝置圖案化之一光束投影至一基板上，同時在一基板固持器上固持該基板，其中該基板固持器包含：一主體，其具有一面向基板之面；複數個瘤節，其自該主體之該面向基板之面突出，各瘤節具有經組態以與該基板接合之一遠端，該等遠端實質地適形於一支撐平面且經組態用於支撐該基板；及一塗層，其在該等瘤節之間位於該面向基板之面上；其中在該等瘤節之間，該主體之該面向基板之面包含一區域配置，其中鄰近區域在該支撐平面下方由一距離步進改變分離，其中鄰近區域藉由側壁連接，且該等側壁上之任何塗層不足以在鄰近區域之間傳遞應力。
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