[发明专利]衬底保持器和光刻装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年2月3日提出的美国临时申请61/594,857、2012年4月9日提出的美国临时申请61/621,648和2012年4月9日提出的美国临时申请61/621,660的权益，其公开内容在此通过引用以其整体并入。 

技术领域

本发明涉及衬底保持器、光刻装置、器件制造方法和制造衬底保持器的方法。 

背景技术

光刻装置是将期望图案应用于衬底上的机器，通常应用于衬底的目标部分上。光刻装置可以用于例如制造集成电路(IC)。在该例子中，可替换地称为掩模或刻线的图案化器件可以用于生成在IC的单独层上形成的电路图案。该图案可以传输至衬底(如，硅片)上的目标部分上(如，包括一个或一些裸片的一部分)。图案传输通常是通过成像到衬底上提供的辐射敏感性材料(抗蚀剂)。一般地，单个衬底将包含依次形成图案的邻近目标部分的网络。已知光刻装置包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中每个目标部分通过将整个图案同时暴露到目标部分而被照射，而在扫描器中每个目标部分通过沿着给定方向(“扫描方向”)扫描经过辐射光束的图案而被照射，同时扫描与该方向平行或反平行的衬底。还可能通过将图案压印至衬底上而将来自图案化器件的图案传输至衬底。 

已经提出将衬底浸入具有相对较高折射率的液体例如水中的光 刻投影装置，从而填充投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在一个实施例中，液体是蒸馏水，尽管可以使用另一液体。将关于液体描述本发明的一个实施例。然而，另一流体可以是合适的，特别是润湿流体(wetting fluid)、不可压缩流体和/或具有比空气更高折射率的流体，该另一流体期望具有比水更高的折射率。排除气体的流体是特别期望的。这样做的要点是使得能够成像更小特征，因为在液体中曝光辐射将具有更短波长。(液体的效果还可以视为增加系统的有效数值孔径(NA)和也增加焦深)。已经提出其他浸入液体，包括具有悬浮在其中的固体粒子(石英)的水，或具有纳米粒子悬浮液(如，最大尺寸高达10nm的粒子)的液体。悬浮粒子可以或不可以具有与悬浮在其中的流体相似或相同的折射率。可以适用的其他液体包括碳氢化合物，如芳烃、氟代烃，和/或水溶液。 

发明内容

在传统的光刻装置中，要曝光的衬底可以由衬底保持器支撑，衬底保持器进而由衬底台支撑。衬底保持器通常是与衬底尺寸和形状相对应的平坦刚性圆盘(尽管也可以具有不同尺寸或形状)。具有从至少一侧突出的投影阵列，其被称为突节(burl)或凸起(pimple)。在一个实施例中，衬底保持器具有在两个相对面上的突出阵列。在该情况中，当衬底保持器放置在衬底台上时，衬底保持器的主体被保持在衬底台上方小距离处，同时衬底保持器的一个侧面上的突节末端位于衬底台的表面。相似地，当衬底位于衬底保持器的相对面上的突节顶部时，衬底与衬底保持器的主体间隔开。一个目的是有助于防止可能存在衬底台或衬底保持器的粒子(即，诸如尘粒的污染粒子)不会扭曲衬底保持器或衬底。由于突节的总表面积只有衬底或衬底保持器的总面积的一小部分，所以任何粒子将很可能位于突节之间，并且粒子的存在将没有影响。 

由于高吞吐量光刻装置中使用的衬底所经历的高加速度，不足以允许衬底仅仅停留在衬底保持器的突节上。其夹持在合适的位置。将 衬底夹持在合适位置的两个方法是众所周知的——真空夹持和静电夹持。在真空夹持中，衬底保持器和衬底之间与可选地衬底台和衬底保持器之间的空间部分排空，因此通过其上方的更高压力的气体或液体将衬底保持在合适的位置。然而，真空夹持可能在例如用于极端紫外线(EUV)辐射光刻时，在接近衬底或衬底保持器的光束路径和/或环境保持在低或非常低的压力的情况下不可行。在该情况中，跨衬底(或衬底保持器)形成足够大的压力差以进行夹持不太可能。因此，静电夹持可以用于这种情况中(或在其他情况中)。在静电夹持中，衬底台和/或衬底保持器上提供的电极提高至高电势，如10V到5000V，并且静电力吸引衬底。因此突节的另一目的是间隔开衬底、衬底保持器和衬底台，从而能够静电夹持。