衬底保持器和制造衬底保持器的方法与流程

本申请要求于2016年7月6日提交的欧洲申请16178099.4的优先权，该欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文。

本发明涉及一种衬底保持器和一种制造衬底保持器的方法。

背景技术：

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(ic)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成要在ic的单层上形成的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或几个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案，同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描衬底来辐射每个目标部分。也有可能通过图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。

当从图案形成装置转印图案时，衬底被夹持在光刻设备的衬底保持器上。衬底保持器通常具有多个突节以支撑衬底。与衬底的总面积相比，突节与衬底接触的总面积较小。因此，随机地位于衬底或衬底保持器的表面上的污染物颗粒被捕获到在突节和衬底之间的可能性很小。而且，在衬底保持器的制造中，相较于可将大的表面准确地制成平坦的，可将突节的顶部更准确地制成共面的。

当先将衬底装载到衬底保持器上以准备曝光时，衬底由所谓的电子销(e销)支撑，所述e销在三个位置处保持衬底。当衬底正在由e销保持时，其自身的重量将导致衬底变形，例如，从上方观察时变成凸面。为了将衬底装载到衬底保持器上，缩回e销，使得衬底由衬底保持器的突节支撑。当衬底下降到衬底保持器的突节上时，在接触其他位置(例如，靠近中心)之前，衬底将接触一些位置(例如，靠近边缘)。突节和衬底的下表面之间的摩擦可以防止衬底完全松弛成平坦的无应力状态。

由于衬底的刚性，当衬底支撑在e销上时，由衬底的重量引起的曲率相对小。另外，当衬底位于衬底保持器的突节上时，确实会发生一些松弛。然而，残余曲率可能足以引起不期望的重叠误差。此外，即使在支撑在e销上之前，衬底也可能是不平坦的(例如翘曲)，这会增加误差。

技术实现要素：

期望的是，例如，提供一种能够减小重叠误差的改进的衬底保持器。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于光刻设备的衬底保持器，配置成支撑衬底，所述衬底保持器包括：

具有主体表面的主体；

从所述主体表面突出的多个突节，其中

每个突节具有突节侧表面和远端表面，其中所述远端表面配置成与所述衬底接合；

所述突节的远端表面基本上与支撑平面保持形状一致并且被配置用于支撑所述衬底；

其中，

碳基材料层设置在碳基材料的多个分离区域中，所述碳基材料层提供具有比所述主体表面的在所述碳基材料的多个分离区域之外的一部分更低的摩擦系数的表面；和

所述碳基材料层仅覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面的一部分，或者所述碳基材料层覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面和所述突节侧表面的至少一部分。

根据本发明的一方面，提供了一种制造衬底保持器的方法，所述方法包括：

提供衬底保持器坯料，所述衬底保持器坯料具有带主体表面的主体并具有从所述主体表面突出的多个突节，其中每个突节具有突节侧表面和远端表面，其中所述远端表面配置成与衬底接合，并且所述突节的远端表面基本上与支撑平面保持形状一致并且被配置用于支撑衬底；

在碳基材料的多个分离区域中设置碳基材料层，所述碳基材料层提供具有比主体表面的在所述碳基材料的多个分离区域之外的部分更低的摩擦系数的表面，并且所述多个分离区域被定位成使得所述碳基材料层仅覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面的一部分，或者所述碳基材料层覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面和突节侧表面的一部分。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于光刻设备的衬底保持器，配置成支撑衬底，所述衬底保持器包括：

具有主体表面的主体；

从所述主体表面突出的多个突节，其中

每个突节具有突节侧表面和远端表面，其中所述远端表面配置成与所述衬底接合；

所述突节的远端表面基本上与支撑平面保持形状一致并且被配置用于支撑所述衬底；

其中，

连续的碳基材料层被设置，所述连续的碳基材料层包括多个第一区域和至少一个第二区域，所述多个第一区域中的每一个第一区域具有第一厚度，所述至少一个第二区域具有第二厚度，所述碳基材料提供具有比所述主体表面更低的摩擦系数的表面，

所述多个第一区域一起或者仅覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面的一部分，或者覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面和所述突节侧表面的至少一部分，并且

所述第一厚度大于所述第二厚度。

附图说明

现在将参考所附的示意性附图仅通过举例的方式来描述本发明的实施例，在附图中对应的附图标记表示对应的部件，且在附图中：

图1示意性地描绘了一种光刻设备；

图2描绘了根据一个实施例的衬底保持器的平面图；

图3描绘了根据一个实施例的衬底保持器的突节的横截面；

图4描绘了根据一个实施例的制造衬底保持器的方法；

图5从上到下描绘了三个不同的实验数据图，示出了在涂覆类金刚石碳之前平坦度随着衬底保持器上的位置的变化：(顶部)全局夹持形状的偏差；(中间)具有衬底保持器平坦度的不可校正部件的重叠度；(底部)具有衬底保持器平坦度的不可校正部件的聚焦度；

图6从上到下描绘了三个不同的实验数据图，示出了在涂覆单个连续的类金刚石碳层时的平坦度随衬底保持器上的位置的变化：(顶部)全局夹持形状的偏差；(中间)具有衬底保持器平坦度的不可校正部件的重叠度；(底部)具有衬底保持器平坦度的不可校正部件的聚焦度；

图7从上到下描绘了三个不同的实验数据图，示出了在衬底保持器已经设置有多个分离的类金刚石涂层区域之后平坦度随衬底保持器上的位置的变化；(顶部)全局夹持形状的偏差；(中间)具有衬底保持器平坦度的不可校正部件的重叠度；(底部)具有衬底保持器平坦度的不可校正部件的聚焦度；以及

图8描绘了根据替代实施例的衬底保持器的突节的横截面图。

具体实施方式

图1示意性地描绘了一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括：

-照射系统(照射器)il，配置成调节辐射束b(例如uv辐射束或duv辐射束)；

-支撑结构(例如掩模台)mt，构造成支撑图案形成装置(例如掩模)ma，并与配置成根据某些参数准确地定位图案形成装置ma的第一定位装置pm相连；

-支撑台，例如用于支撑一个或更多个传感器的传感器台或者构造为保持衬底(例如涂有抗蚀剂的制造衬底)w的支撑设备60，该支撑台连接到第二定位装置pw，第二定位装置配置成根据某些参数准确地定位例如衬底w的支撑台的表面的位置；以及

-投影系统(例如折射式投影透镜系统)ps，配置成将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分c(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。

照射系统il可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，用以引导、成形、或控制辐射。

支撑结构mt保持图案形成装置ma。所述支撑结构mt以依赖于图案形成装置ma的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置ma是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置ma。所述支撑结构mt可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置ma。所述支撑结构mt可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构mt可以确保图案形成装置ma位于所期望的位置上(例如相对于投影系统ps)。这里使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里使用的术语“图案形成装置”应该被广义地解释为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底w的目标部分上产生图案的任何装置。应注意，赋予辐射束的图案可以不完全地对应于衬底w的目标部分中的所期望的图案，例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分中产生的器件(例如集成电路)中的特定功能层。

图案形成装置ma可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(lcd)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

这里使用的术语“投影系统”应该被广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射型光学系统、反射型光学系统、反射折射型光学系统、磁性型光学系统、电磁型光学系统和静电型光学系统或其任意组合，例如对于所使用的曝光辐射或者对于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其他因素合适的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。

如此处所示，所述光刻设备属于透射型(例如，采用透射式掩模)。可替代地，所述光刻设备可以属于反射型(例如，采用如上文所提及类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。

光刻设备可以属于如下类型，所述类型具有两个或更多个台(或平台或支撑件)，例如两个或更多个衬底台或一个或更多个衬底台和一个或更多个传感器台或测量台的组合。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用多个台或者可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。光刻设备可以具有两个或更多个图案形成装置台(或平台或支撑件)，所述图案形成装置台可以以类似于衬底台、传感器台和测量台的方式被并行地使用。光刻设备可以属于具有测量站和曝光站的类型，在所述测量站具有各种传感器用于在曝光前表征制作衬底，在所述曝光站曝光被操纵。

光刻设备可以属于如下类型，其中衬底w的至少一部分可以被具有相对高折射率的浸没液体覆盖，例如，诸如超纯水(upw)的水，以便填充投影系统ps和衬底w之间的浸没空间11。浸没液体也可以施加于光刻设备中的其他空间，例如，在图案形成装置ma和投影系统ps之间。浸没技术可用于增加投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底w的结构必须浸没在浸没液体中；相反，“浸没”仅意味着在曝光期间浸没液体位于投影系统ps和衬底w之间。从投影系统ps到衬底w的图案化辐射束b的路径都是穿过浸没液体。在用于在投影系统ps的最终光学元件和衬底w之间提供浸没液体的布置中，液体限制结构12沿着投影系统ps的最终光学元件100和平台或台的面对投影系统ps的面对表面之间的浸没空间的边界的至少一部分延伸。

参照图1，照射器il接收来自辐射源so的辐射束。例如，当源so为准分子激光器时，源so和光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，不认为源so构成光刻设备的部分，且辐射束被借助于包括(例如)适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统bd从源so传递至照射器il。在其他情况下，例如当源so为汞灯时，源so可以是所述光刻设备的组成部分。源so和照射器il与需要时设置的束传递系统bd一起可以被称为辐射系统。

照射器il可以包括用于调整辐射束b的角强度分布的调整器ad。通常，可以调整照射器il的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。此外，照射器il可以包括各种其他部件，诸如，积分器in和聚光器co。照射器il可以用于调节辐射束b，以在其横截面中具有所期望的均匀性和强度分布。类似于源so，照射器il可以被或可以不被考虑成构成光刻设备的一部分。例如，照射器il可以是光刻设备的组成部分，或可以是光刻设备的分立的实体。在后一情形中，光刻设备可以配置成允许照射器il被安装在光刻设备上。可选地，照射器il是可拆卸的，且可以被独立地提供(例如，由光刻设备制造商或另一供应商提供)。

所述辐射束b入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)mt上的图案形成装置(例如，掩模)ma上，并且通过图案形成装置ma来形成图案。在已横穿图案形成装置ma的情况下，辐射束b传递通过投影系统ps，该投影系统ps将所述束聚焦到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位装置pw和位置传感器if(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)，可以准确地移动衬底支撑设备60，例如以便将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中。

类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将第一定位装置pm和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束b的路径准确地定位图案形成装置ma。通常，可以借助于构成所述第一定位装置pm的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现支撑结构mt的移动。类似地，可以采用构成第二定位装置pw的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底支撑设备60的移动。

在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构mt可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以通过使用图案形成装置对准标记m1、m2和衬底对准标记pl、p2来对准图案形成装置ma和衬底w。尽管所示的衬底对准标记p1、p2占据了专用目标部分，但是它们可以位于多个目标部分c之间的空间(这些公知为划线对准标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置ma上的情况下，图案形成装置对准标记m1、m2可以位于所述管芯之间。

所描绘出的设备可以用于下列模式中的至少一种：

1在步进模式中，在将支撑结构mt和衬底支撑设备60保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束b的整个图案一次投影到目标部分c上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底支撑设备60沿x和/或y方向移动，使得可以对不同目标部分c曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的目标部分c的尺寸。

2在扫描模式中，在对支撑结构mt和衬底支撑设备60同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束b的图案投影到目标部分c上(即，单一的动态曝光)。衬底支撑设备60相对于支撑结构mt的速度和方向可以通过所述投影系统ps的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中目标部分c的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度(和曝光场的尺寸)决定了目标部分c的高度(沿扫描方向)。

3在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构mt保持为基本静止，并且在所述衬底支撑设备60被移动或扫描的同时，将赋予辐射束b的图案投影到目标部分c上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底支撑设备60的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，如上所提及类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可采用上文所描述的使用模式的组合和/或变形例，或完全不同的使用模式。

控制器500控制光刻设备的全部操作，且尤其是执行下文进一步所描述的操作过程。控制器500可被具体实施为合适地编程的通用目的计算机，该通用目的计算机包括中央处理单元、易失性和非易失性存储装置、一个或更多个输入和输出装置(诸如键盘和屏幕)、一个或更多个网络连接，以及至光刻设备的各个部分的一个或更多个接口。应该理解，控制计算机与光刻设备之间的一对一关系并不是必须的。一台计算机可以控制多台光刻设备。多个网络计算机可以用于控制一台光刻设备。控制器500也可以配置成控制光刻单元(lithocell)或簇(cluster)中的一个或更多个相关联的处理装置和衬底处置装置，所述光刻设备构成所述光刻单元或簇的一部分。控制器500也可以被配置成附属于光刻单元或簇的监控系统和/或车间(fab)的总控制系统。

衬底支撑设备60包括衬底保持器wt。衬底w在曝光期间通常被夹持到衬底保持器wt上。通常使用两种夹持技术。在真空夹持中，建立衬底w上的压力差，例如通过将衬底保持器wt和衬底w之间的空间连接到负压，所述负压低于衬底w上方的较高压力。压力差导致将衬底w保持到衬底保持器wt上的力。在静电夹持中，静电力用于在衬底w与衬底保持器wt之间施加力。已知几种不同的布置来实现这一点。在一种布置中，在衬底w的下表面上设置第一电极，在衬底保持器wt的上表面上设置第二电极。第一电极和第二电极之间建立电位差。在另一种布置中，在衬底保持器wt上设置两个半圆形电极，并且在衬底w上设置导电层。在两个半圆形电极之间施加电位差，使得衬底w上的两个半圆形电极和导电层如同两个串联的电容器那样运转。

为了将衬底w装载到衬底保持器wt上用于曝光，衬底w由衬底处理机器人拾取并降低到一组e销上。e销突出穿过衬底保持器wt。致动所述e销，使得它们可以伸出和缩回。e销可以在其尖端设有吸气口以夹紧衬底w。e销可以包括围绕衬底保持器wt的中心间隔开的三个e销。一旦衬底w已经安置在e销上，e销就缩回，使衬底w由衬底保持器wt的突节支撑。当衬底w正由e销保持时，其自身的重量将导致衬底w变形，例如，从上方观察时变成凸面。当衬底w下降到突节上时，在接触其他位置(例如，靠近衬底保持器wt的中心)之前，衬底w将接触一些位置(例如，靠近衬底保持器wt的边缘)。突节和衬底w的下表面之间的摩擦可以防止衬底w完全松弛成平坦的无应力状态。虽然当衬底w支撑在e销上时，衬底w的曲率很小-由于衬底w的刚性-当衬底w位于衬底保持器wt的突节上时，确实会发生一些松弛，但是残余曲率足以引起不期望的重叠误差。

可以在衬底保持器wt上提供类金刚石碳(或类金刚石，dlc)的层或涂层。衬底保持器wt可以设置有dlc层，以改善衬底保持器wt和衬底w之间的界面属性。衬底保持器wt上的dlc层减小了平行于衬底保持器wt的支撑平面(因此，平行于衬底w的表面)的方向上的摩擦。与由sisic制成的突节相比，dlc层可以将突节和衬底w之间的摩擦系数减小约2倍。这允许衬底w在放置在衬底保持器wt上时完全松弛。这减少了重叠误差。用dlc涂覆衬底保持器wt具有增加衬底保持器wt的寿命的额外优点。当与衬底w物理接触时，dlc层的硬度和韧性减少了衬底保持器wt的磨损。

dlc层是碳基材料层的一个示例，其可以设置在衬底保持器wt上以减小摩擦(从而减小重叠误差)和/或减少衬底保持器wt的磨损。将具体参考dlc描述本发明的实施例。然而，在替代实施例中，可以另外使用或代替dlc使用具有比衬底保持器wt的主体更低的摩擦系数的任何其他碳基材料。这种碳基材料可以是固体和/或无机碳基材料。碳基材料可以具有比衬底保持器wt的主体更高的耐磨性。所述碳基材料可包括石墨烯。例如，所述碳基材料可选自由以下构成的组：类金刚石碳、石墨烯、石墨、四面体无定形碳(ta-c)、无定形碳(a-c)、具有复合的钨的无定形碳(a-c：w)、具有复合的钨的四面体无定形碳(ta-c：w)、氢化无定形碳(a-c：h)、四面体氢化无定形碳(ta-c：h)、具有复合的与钨的氢化无定形碳(a-c：h：w)、具有复合的钨的四面体氢化无定形碳(ta-c：h：w)、硅掺杂的氢化无定形碳(a-c：h：si)、硅掺杂的四面体氢化无定形碳(ta-c：h：si)、氟掺杂的氢化无定形碳(a-c：h：f)、氟掺杂的四面体氢化无定形碳(ta-c：h：f)、超纳米晶金刚石(uncd)、金刚石、碳化钨、碳化铬、碳化钛、cr2c/a-c：h、石墨/tic/ti合金、以及掺入氧化铝中的多壁碳纳米管(mwcnt)。这些碳基材料中的每一种都表明具有高的耐磨和低摩擦属性。在下面描述的实施例中，可以使用这些特定的碳基材料中的任何一种来代替dlc或者除了dlc之外还使用这些碳基材料中的任何一种。

发明人已经发现，在衬底保持器wt上设置的碳基材料层，例如dlc层，导致高的内部压应力。这些内部应力是由于生产过程和碳基材料(诸如dlc)的材料属性。例如，dlc层中的内部应力可导致衬底保持器wt的变形。变形可以包括衬底保持器wt的弯曲、衬底保持器wt的卷曲或其他变形。发明人已经在涂覆有1μm厚的dlc层的典型衬底保持器wt上进行了测量，发现了2.5微米量级的全局峰谷变形。通过将衬底w和衬底保持器wt夹持抵靠在第二定位装置pw上，可以部分地抑制这种变形。然而，衬底保持器wt的外边缘可能不被夹持系统支撑。因此，不能抑制由于dlc层的内部应力引起的衬底保持器wt的外边缘的变形。在对典型衬底保持器wt的测量中，发明人已经发现这种效应导致外边缘向下卷曲150nm至200nm。结果，外边缘可能在光刻设备的焦点之外。补偿衬底保持器wt的全局变形的一种可能的方法是在已经施加dlc层之后校正衬底保持器wt的平坦度。然而，这种方法需要大量且昂贵的后处理。即使应用这种后处理，也不能满足许多光刻过程的平坦度要求。

图2描绘了根据一个实施例的用于光刻设备的衬底保持器wt。衬底保持器wt支撑衬底w。衬底保持器wt包括主体21。主体21具有主体表面22。设置有从主体表面22突出的多个突节20。每个突节20的远端表面20a与衬底w接合。突节20的远端表面20a基本上与支撑平面形状一致并支撑衬底w。主体21和突节20可以由sisic形成，sisic是在硅基质中具有碳化硅(sic)晶粒的陶瓷材料。可替代地，主体21和突节20可以由sic形成。

多个通孔89可以形成在主体21中。通孔89允许e销突出穿过衬底保持器wt以接收衬底w。通孔89可以允许衬底w和衬底保持器wt之间的空间被抽空。如果衬底w上方的空间也未被抽空，则衬底w和衬底保持器wt之间的空间的抽空可以提供夹持力。夹持力将衬底w保持在适当位置。如果衬底w上方的空间也被抽空，如在使用euv辐射的光刻设备中的情况那样，可以在衬底保持器wt上设置电极以形成静电夹具。

在一个实施例中，衬底保持器wt还包括密封件87。密封件87可以从主体表面22突出。密封件87可以具有密封端面。密封件87可以围绕通孔89。密封端面可以形成围绕通孔89的连续环。在其他实施例中，密封件87可以具有围绕通孔89的任何其他形状。密封件87的高度可以基本上等于突节20的高度，使得密封端面与由突节20的远端表面20a限定的基本上平坦的支撑平面形状一致。当衬底w依靠在衬底保持器wt的突节20上时，密封件87可以接触衬底w。密封件87可以接触衬底w，从而防止通孔89和密封件87的外部区域之间的流体连通。通过向通孔89施加低于衬底w上方的压力的负压，衬底w可以被夹持到衬底保持器wt上。可替代地，密封件87的高度可以略低于突节20的高度，使得密封件87不与衬底w接触。这种密封件87减少了进入通孔89的气流，从而产生负压。可选地或可替代地，边缘密封件85可以设置在衬底保持器wt的周边附近。边缘密封件85是围绕衬底保持器wt的外侧的突出脊。边缘密封件85的高度可以略微低于突节20的高度，并且减少进入衬底w和衬底保持器wt之间的空间的气流，以便提供夹持力。

可以提供其他结构，例如用于控制衬底保持器wt和衬底w之间的气流和/或热导率。衬底保持器wt可以设置有电子部件。电子部件可包括加热器和传感器。加热器和传感器可用于控制衬底保持器wt和衬底w的温度。

在图3中示出了放大的突节20。在一个实施例中，每个突节20具有突节侧表面20b和远端表面20a。突节20的高度h1可以在100μm至500μm的范围内，例如约150μm。突节20的远端表面20a的直径d1可以在100μm至300μm的范围内，例如约200μm。突节20的节距可以在约0.5mm至3mm的范围内，例如约1.5mm。突节20的节距是两个相邻突节20的中心之间的距离。在一个实施例中，所有突节20的远端表面20a的总面积在衬底w或衬底保持器wt的总面积的1％至3％的范围内。如图3所示，突节20的形状可以是截头圆锥形，突节侧表面20b略微倾斜。在一个实施例中，突节侧表面20b可以是垂直的或甚至是悬垂的。在一个实施例中，突节20在平面图中是圆形。如果期望的话，突节20也可以形成为其他形状。

在一个实施例中，提供了dlc层。在替代实施例中，提供了除dlc之外的碳基材料层。dlc层或其他碳基材料层被设置在碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23中。在一个实施例中，碳基材料(例如dlc)层覆盖突节20的远端表面20a和突节侧表面20b的一部分。碳基材料(例如dlc)层设置在突起20的远端表面20a上，以减少重叠误差。在实践中，制造方法可能没有准确到仅允许覆盖突节20的远端表面20a(而不是突节侧表面20b)。通过旨在精确地覆盖突节20的远端表面20a，存在碳基材料(例如dlc)层仅与远端表面20a重叠(而不是完全覆盖)的风险。这是由于可用的制造方法的不准确性。用碳基材料(例如dlc)覆盖突节侧表面20b的至少一部分允许在提供碳基材料层(例如dlc)时存在不准确的容限(margin)。这使得碳基材料(例如dlc)层的制造容易且便宜。除了覆盖突节20的远端表面20a之外，覆盖突节侧表面20b的一部分的另一个优点在于改善了碳基材料(例如dlc)层与突节20的粘附。这降低了碳基材料(例如dlc)层与突节20分离的风险。

在另一个实施例中，碳基材料层仅覆盖突节20的远端表面20a的一部分(不是全部)。这是有利的，例如，如果可以更容易地提供碳基材料，或者优选地，附着在突节20的远端表面20a上的特定区域。由sisic形成的突节包括在硅基质中的sic晶粒。与硅基质相比，碳基材料(例如石墨烯)可以更好地粘附到sic晶粒上。此外，碳基材料(例如石墨烯)可以选择性地生长在sic晶粒上，而不是硅基质上。由碳基材料覆盖的突节20的远端表面20a的部分可以是突节20的远端表面20a上的sic晶粒。仅覆盖突节20的远端表面20a的一部分可以使碳基材料层的制造更容易和/或更便宜。

碳基材料(例如dlc)层可以设置在突节侧表面20b与突节20的远端表面20a直接相邻的部分上。换句话说，设置在突节侧表面20b的部分上的碳基材料(例如dlc)可以完全围绕突节20的远端表面20a。在一些实施例中，碳基材料(例如dlc)层覆盖突节侧表面20b、远端表面20a和主体表面22的部分。碳基材料(例如dlc)层可以覆盖主体表面22与突节侧表面20b直接相邻的部分。这进一步增加了使用可用的制造方法的不准确性的容限。因此，碳基材料(例如dlc)层的制造可以更容易且更便宜。碳基材料(例如dlc)层与突节20的粘附性被进一步提高。将碳基材料(例如dlc)设置到突节20的远端表面20a之外的区域也可以改善这些区域的耐磨性，从而改善衬底保持器的寿命。

在一些实施例中，碳基材料(例如dlc)层覆盖密封件87的密封端面。碳基材料(例如dlc)层可另外设置在从主体表面22突出的任何其他特征的远端表面上。碳基材料(例如dlc)层可以设置在可以接触衬底w的任何其他部件上。碳基材料(例如dlc)层可以局部地设置到主体表面22上，以改善衬底保持器wt上的被动式水管理。碳基材料(例如dlc)层可以局部地设置在主体表面22上，以使得更容易清洁衬底保持器wt。

在一些实施例中，碳基材料(例如dlc)层设置在衬底保持器wt的全部突节20上。碳基材料(例如dlc)层可以覆盖从主体表面22突出的多个突节20中的每一个(即所有)的远端表面20a。因此，摩擦的总减小量被最大化。重叠误差被最小化。然而，可能的是，碳基材料(例如dlc)层仅提供给某些突节20。例如，碳基材料(例如dlc)层可以仅提供给衬底保持器wt的中心区域中的突节20。在一个实施例中，碳基材料(例如dlc)层还覆盖从主体表面22突出的多个突节20中的每一个的突节侧表面20b的至少一部分。

在碳基材料(例如dlc)的多个分离的或不连续的区域23中提供碳基材料(例如dlc)层。碳基材料(例如dlc)层可以由碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23构成或由其组成。碳基材料(例如dlc)的分离区域23中没有一个与碳基材料(例如dlc)的另一个分离区域23连接或接触。在碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23中提供碳基材料(例如dlc)层降低了碳基材料(例如dlc)中的内应力对衬底保持器wt的影响。与如果提供单个连续的碳基材料(例如dlc)层时会出现的变形相比，这减小了由碳基材料(例如dlc)中的内应力引起的衬底保持器wt的整体变形。

碳基材料(例如dlc)的分离区域23中的每一个，或者在突节20上提供的碳基材料(例如dlc)的分离区域23中的每一个可以包括基本相同的特征和尺寸。可替代地，碳基材料(例如dlc)的分离区域23可以彼此不同。碳基材料(例如dlc)的分离区域23可以设置在突节20的远端表面20a和突节侧表面20b的一部分上。碳基材料(例如dlc)的分离区域23可以覆盖整个突节侧表面20b和主体表面22的与突节侧表面20b直接相邻的部分20c。碳基材料(例如dlc)的一个或更多个分离区域23可以设置在密封件87的远端表面上。碳基材料(例如dlc)的一个或更多个分离区域23可以设置在从主体表面22突出的任何其他特征上。当在平面图中观察时，碳基材料(例如dlc)的分离区域23可以是圆形的。可替代地，碳基材料(例如dlc)的分离区域23可以形成为其他形状。

在一个实施例中，碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23中的一个或更多个中的每一个覆盖单个突节20(即，一个且只有一个突节20)的远端表面20a和突节侧表面20b的一部分。这限制了碳基材料(例如dlc)的分离区域23的横向尺寸，从而减少了由碳基材料(例如dlc)中的内应力引起的衬底保持器wt的变形。碳基材料(例如dlc)的每个分离区域23可以覆盖单个突节20的远端表面20a。换句话说，碳基材料(例如dlc)的每个分离区域23可以仅设置在一个突节20上，而没有设置在另外的突节20上。设置在突节20上的碳基材料(例如dlc)的每个分离区域23可以覆盖单个突节20的远端表面20a。可替代地，碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23中的一个或更多个中的每一个可以设置在多个突节20上，例如一组相邻的突节20上。

当垂直于主体表面22观察时，碳基材料(例如dlc)的分离区域23可具有最小横向尺寸或直径d2，其大于突节20的远端表面20a的直径d1。在一个实施例中，当垂直于主体表面22观察时，覆盖单个突节20的突节侧表面20b的一部分和远端表面20a的碳基材料(例如dlc)的每个分离区域23具有最大横向尺寸或直径d2，其小于该突节20的中心与最近的其他突节20的中心之间的距离。设置在突节20上的碳基材料(例如dlc)的分离区域23可以向上延伸到该突节20的中心和最近的其他突节20的中心之间的中间点处。例如，当在平面图中观察时，碳基材料(例如dlc)的分离区域23的直径d2或平均横向尺寸在100μm至2mm的范围内，或者优选地在200μm至500μm的范围内。限制碳基材料(例如dlc)的分离区域23的横向尺寸减小了衬底保持器wt的变形。

在一个实施例中，碳基材料层包括dlc层并且具有在0.5μm至1.5μm范围内的厚度。这样，构成dlc层的dlc的分离区域23的厚度t1在0.5μm至1.5μm的范围内。0.5μm的最小厚度允许在沉积之后处理dlc层，例如以改善dlc层的顶表面的平坦度。后处理可以确保dlc层的顶表面准确地与支撑平面sp保持形状一致。最小厚度为0.5微米还允许任何微小的局部凹陷或凸起变平。最大厚度为1.5μm确保了dlc层中的内部压应力保持很低。在其他实施例中，碳基材料层包括除dlc之外的碳基材料，并且还具有在0.5μm至1.5μm范围内的厚度。这可以提供关于dlc所描述的相同优点。

在替代实施例中，提供较薄的dlc层，作为碳基材料的示例，可选地足够薄以基本上跟随dlc层下面的表面。在一个实施例中，dlc层的厚度在30nm至200nm的范围内。在这种情况下，构成dlc层的dlc的分离区域23的厚度t1在30nm至200nm的范围内。提供这样薄的dlc层进一步降低了dlc层中的内部压应力。其他碳基材料层的厚度也可在30nm至200nm的范围内。这进一步降低了碳基材料层中的内部压应力。

可以选择作为碳基材料层的示例的dlc层的精确配方，以实现期望的属性(例如，无定形氢化碳a：c-h，或四面体无定形碳ta-c中的氢含量)。期望的属性可包括例如对主体21的材料的粘附性、机械强度、鲁棒性和对衬底w的摩擦系数。可包括在dlc层中的合适添加剂包括硅、氧、氮、钼和氟。如果衬底保持器wt的主体21和突节20由sisic或sic形成，则在dlc层中包含硅可以改善对衬底保持器wt的粘附性。在一个实施例中，可以在突节表面20a、20b和dlc层之间提供粘合促进层。给dlc层添加氟还可以减少摩擦。还可以选择由其他碳基材料构成的层的精确配方以实现这种期望的属性。

在一个实施例中，与没有dlc层但在所有方面类似的sisic制成的衬底保持器wt相比，dlc层使得衬底保持器wt和衬底w之间的摩擦减小约2倍。在一个实施例中，摩擦系数定义为法向力与牵拉力之比，可以是约0.1。可以通过将一片衬底w放置在衬底保持器wt上并测量将衬底w拖过衬底保持器wt所需的力来测量摩擦系数。法向力期望地为mn量级，并且可以通过该片衬底w的重量、放置在衬底w顶部上的附加重物或衬底上的压力差来提供。环境湿度可以对摩擦系数的测量产生影响，因此期望在相对湿度rh在30°至70°的范围内进行测量。其他碳基材料也可以显著降低衬底保持器wt和衬底w之间的摩擦。

dlc层的附加优点是与sisic相比，dlc是较不刚性的。在一个实施例中，dlc层的刚度比纯sisic低约70％。dlc的这种降低的刚度与dlc的高硬度相结合，可以改善衬底保持器wt的耐磨性。其他碳基材料也改善了衬底保持器wt的耐磨性。

在一个实施例中，通过从先前沉积的碳基材料(例如dlc)层中选择性地去除碳基材料(例如dlc)的区域来形成碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23。通过从单个连续的碳基材料层(例如dlc)形成碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23，确保碳基材料(例如dlc)的每个分离区域23的厚度和属性是不变的。这确保了在突节20的远端表面20a上的碳基材料(例如dlc)层的顶表面与基本平坦的支撑平面sp保持形状一致。

图4描绘了一种根据一个实施例的制造衬底保持器wt的方法。在第一步骤s1中，提供衬底保持器坯料或模板。衬底保持器坯料可以由sisic制成。衬底保持器坯料具有主体21。主体21具有主体表面22。衬底保持器坯料具有多个从主体表面22突出的突节20。每个突节20具有突节侧表面20b和远端表面20a。突节20的远端表面20a基本上与支撑表面保持形状一致并支撑衬底w。每个突节20的远端表面20a接合衬底w。可替代地，衬底保持器坯料可以在第一步骤中使用已知的制造方法制造。

所述方法还包括在碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23中提供碳基材料(例如dlc)层。碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23被定位成使得碳基材料(例如dlc)层覆盖突节20的远端表面20a和突节侧表面20b的一部分。

在一个实施例中，通过先在主体表面22和多个突节20上提供单个连续的碳基材料(例如dlc)层(s2)来提供碳基材料层(例如dlc)。可能的是，连续的碳基材料(例如dlc)层仅被提供(s2)到某些突节20，例如在衬底保持器wt的中心区域中的突节20。可替代地，可以将连续的碳基材料(例如dlc)层提供(s2)给整个衬底保持器wt。例如，可以使用等离子体沉积过程将连续的碳基材料(例如dlc)层提供到衬底保持器wt。

接下来，从连续的碳基材料(例如dlc)层中选择性地去除碳基材料(例如dlc)的区域，以便形成碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23。换句话说，连续的碳基材料(例如dlc)层被图案化、结构化或断开。碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23可具有如上所述的特征和属性。碳基材料(例如dlc)的选择性去除s3可以通过掩模(例如由光致抗蚀剂或金属组成)蚀刻或研磨喷砂或放电机加工来实现，但不限于这些方法。

在替代实施例中，由如下处理代替步骤s2和s3：其中提供碳基材料(例如dlc)层，同时防止碳基材料(例如dlc)层在除碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23之外的区域上形成，由此形成碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23。例如，在碳基材料(例如dlc)层的沉积期间，可以遮蔽除碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23之外的区域。

在可选的进一步的步骤s4中，碳基材料(例如dlc)的分离区域23可以进行后处理。后处理可用于确保碳基材料(例如dlc)的分离区域23的上表面具有期望的平坦度并且准确地与支撑平面sp保持形状一致。后处理步骤s3可以包括选择性地去除材料，例如通过激光烧蚀、离子蚀刻或离子束修形术(ion-beamfiguring，ibf)。在后处理之后，对衬底保持器wt进行测试s5并且可以重新加工，例如通过使用氧等离子体处理或机械抛光，如果需要的话。

首先提供单个连续的碳基材料(例如dlc)层(s2)的优点在于，可以非常均匀地沉积这样的层，从而在整个连续的碳基材料(例如dlc)层中产生恒定的厚度和内部结构。结果，在选择性去除s3碳基材料(例如dlc)或对连续的碳基材料(例如dlc)层进行图案化之后，碳基材料(例如dlc)的剩余分离区域23都具有基本相同的属性和厚度。这确保了碳基材料(例如dlc)的分离区域23的顶表面都与相同的基本平坦的支撑平面sp保持形状一致。这最小化了后处理的要求。

可替代地，可以通过掩模将碳基材料(例如dlc)沉积到坯料或模板上来形成碳基材料(例如dlc)的分离区域23，从而将碳基材料(例如dlc)提供到在碳基材料(例如dlc)的多个分离区域23中的衬底保持器wt。掩模可以重复使用。可替代地，掩模可以由例如光致抗蚀剂或金属的牺牲层构成。

在一个实施例中，提供了一种用于将图像投影到衬底w上的光刻设备。光刻设备包括如上所述的衬底保持器wt。

在一个实施例中，光刻设备还包括支撑结构mt，其被配置为支撑图案形成装置ma。投影系统ps将由图案形成装置ma图案化的束投影到衬底w上。夹持系统将衬底w夹持到衬底保持器wt上。

在一个实施例中，提供了一种使用光刻设备制造器件的方法。光刻设备具有如上所述的衬底保持器wt和用于将衬底w夹持到衬底保持器wt上的夹持系统。该方法包括将衬底w装载到衬底保持器wt上。该方法还包括允许衬底w的变形松弛。该方法还包括接合夹持系统。该方法还包括将图案曝光于衬底w上。

通过在接合夹具之前允许衬底w的变形松弛，重叠误差可以被最小化。碳基材料(例如dlc)层允许发生松弛而没有任何延迟。

图5-7描绘了说明如何通过使用dlc的分离区域23而不是单个连续的dlc层来获得改进的衬底保持器wt平坦度的实验数据。每幅图包括三个实验数据图，示出了根据三种不同测量的衬底保持器wt的平坦度的偏差：(顶部)全局夹持形状的偏差；(中间)衬底保持器平整度的不可校正部件的重叠量；和(底部)衬底保持器平整度的不可校正部件的聚焦度。在每个图下方提供显示不同偏差水平上的像素分布和阴影键的直方图。在图5-7的每一个的顶部图中，中心较暗区域表示相对大的偏差，较浅的灰色区域表示中间偏差，周边的较暗区域表示相对小的偏差。在图5-7的每一个的中间图中，图的大部分对应于相对小的偏差(对应于图下方提供的直方图中的峰的阴影)。在图5-7的每一个的底部图中，图的大部分对应于相对小的偏差(对应于图下方的直方图的双峰区域的阴影)，但是较暗的区域表示相对大的偏差。图5-7显示单个连续dlc层的应用导致相对大的平坦度偏差，这通过比较图6的底部图(用单个连续层涂覆后)与图5的底部图(涂覆前)最清楚地看出。结构化连续的dlc层以提供dlc的分离区域23显著地减小了平坦度的偏差，这通过比较图6的底部图(在用单个连续的dlc层涂覆之后)与图7的底部图(在用dlc的分离区域23涂覆之后)进行比较可以最清楚地看出。与图6的底部图相比，图7的底部图中的较暗区域的量少得多，这表示当使用dlc的分离区域23时改善了平坦度。在该特定实验示例中，单个连续的dlc层中的高内部应力导致衬底保持器wt的弯曲和变形，其中衬底保持器wt的外边缘相对于衬底保持器wt的中心向下卷曲约2.3μm至2.5μm。在提供dlc的分离区域23的情况下，变形显著更小。当使用dlc的分离区域23时观察到的平坦度偏差类似于在具有dlc的任何涂覆之前所见的偏差。更一般地，发明人已经通过实验发现，在具有1微米量级的厚度的单个连续的dlc层中的内部应力可导致衬底保持器wt中的微米级变形。

在图3的实施例中，在碳基材料(例如dlc)的多个分离的或不连续的区域23中设置碳基材料(例如dlc)层。在这些分离区域23之间不设置碳基材料。因此，衬底保持器wt的主体表面22被暴露。发明人已经认识到，在衬底保持器wt的后处理期间，例如在离子束成形术(ibf)期间，来自衬底保持器wt的暴露的sisic或sic主体表面22的材料可以作为siox或sic晶粒被溅射掉。这种晶粒可以再沉积在碳基材料层的顶部上，从而形成污染层。该污染层增加了突节20的远端表面20a的表面粗糙度，并导致衬底保持器wt和衬底w之间的摩擦增加。因此期望避免形成这种污染层。

发明人已经发现，通过提供连续的碳基材料层可以防止或减轻这种污染层的形成，如图8所示。连续层具有多个第一区域23。每个第一区域23具有第一厚度t1(即相同的厚度)。第一厚度t1在每个第一区域23内基本上是均匀的。连续层还包括至少一个具有第二厚度t2的第二区域25。第一厚度t1大于第二厚度t2。

多个第一区域23一起仅覆盖至少一个突节20的远端表面20a的一部分，或者覆盖远端表面20a的至少一部分和至少一个突节20的突节侧表面20b的至少一部分两者。在实施例中，第一区域23具有与上面参照图3讨论的碳基材料的分离区域23相同的尺寸、形状和/或位置。碳基材料的第一区域23也提供了比衬底保持器wt的主体表面22具有更低摩擦系数的表面，从而以与上面讨论的碳基材料的分离区域23相同的方式减少重叠误差。

提供具有比第一区域23更小厚度的至少一个第二区域25允许提供连续层，所述连续层实现足够的耐磨性，同时与厚度均匀的连续层相比具有更低的总内部应力。这是因为在不与衬底w接触的区域中不需要足够大的厚度来实现耐磨性。在至少一些不接触衬底w的区域中提供较薄的第二区域25降低了内部应力，同时不会对耐磨性带来任何负面影响。每个第二区域25中的每单位面积的内部应力低于每个第一区域23中的每单位面积的内部应力。

与上面参考图3讨论的类型的实施例相比，提供连续的碳基材料层(使得碳基材料存在于第一区域23之间)确保没有衬底保持器wt的主体表面22被暴露，或至少更少的衬底保持器wt的主体表面22被暴露。诸如离子束成形术的后处理步骤不能直接作用于由碳基材料的至少一个第二区域25覆盖的衬底保持器wt的主体表面22的区域上。避免或减少在后处理期间在碳基材料层的顶部上形成污染层。至少一个第二区域25可以覆盖多个第一区域23之间的所有区域或基本上所有区域。这确保了主体表面22的任何部分都不暴露于衬底保持器wt的后处理，从而使得形成污染层的风险最小化。

在一个实施例中，至少一个第二区域25将第一区域23连接在一起，以在衬底保持器wt的主体表面22和突节20上形成连续层。在一个实施例中，第一区域23和至少一个第二区域25直接设置在衬底保持器wt的主体表面22和/或突节20上。

在各种实施例中，碳基材料的第一厚度t1被选择在0.5μm至1.5μm的范围内。已发现在突节20顶部上的0.5μm以及大于0.5μm厚度的碳基材料(例如dlc)提供足够的耐磨性，用于提供实现后处理(例如离子束成形术或研磨)中的平坦度的实际容限，并促进目标表面的可靠的完全覆盖。已经发现1.5μm及小于1.5μm厚度的碳基材料(例如dlc)在第一区域23中提供足够低的内应力，从而不会过度地促进重叠误差。

在各种实施例中，碳基材料的第二厚度t2被选择在200nm至300nm的范围内。已经发现200nm或大于200nm的厚度降低了后处理步骤(例如离子束成形术)穿透到衬底保持器wt的主体表面22的风险，从而降低了形成污染层的风险。已经发现小于300nm的厚度有效地确保作用在衬底保持器wt上的内部应力被充分减小，以避免衬底保持器wt边缘的过度向下卷曲和相关联的重叠误差。

可以根据结合图4描述的方法制造图8的实施例，例外之处在于，在步骤s3中，碳基材料仅部分地(而不是完全地)从先前沉积的连续的碳基材料层的至少一个选定区域中去除。部分去除包括减少至少一个选定区域中的碳基材料的厚度。还没有去除碳基材料的区域可以形成第一区域23。已经部分去除碳基材料的至少一个区域可以形成至少一个第二区域25。部分去除可以例如通过以下方式实施：通过掩模(由例如光致抗蚀剂或金属构成)进行蚀刻或研磨喷砂，或者通过放电机加工或通过激光烧蚀。

可替代地，可以通过首先提供薄的连续的碳基材料层(例如，等于第二厚度，例如在200nm至300nm的范围内)来制造图8的实施例。然后，可以在选定区域中添加更厚的层以形成具有第一厚度(例如，在0.5μm至1.5μm的范围内)的第一区域23，例如通过添加碳基材料同时防止碳基材料在除了第一区域23的区域上形成。这可以通过例如沉积期间的遮蔽来实现。在另一实施例中，在第一步骤中选择性地形成(例如通过遮蔽沉积)较厚的第一区域23，并且通过在后续步骤中(在至少一个第二区域25和第一区域23上)施加薄的连续层来形成至少一个第二区域25。

可以在衬底保持器wt上提供除dlc之外的碳基材料。dlc的一种替代方案是石墨烯。石墨烯可以用作突节20的远端表面20a上的润滑剂和耐磨涂层。因此，可以在衬底保持器wt上提供石墨烯层作为减小摩擦且耐磨的涂层，以减小不期望的重叠误差的作用。如关于图3的实施例所描述的，石墨烯层可以设置在石墨烯的多个分离区域23中的衬底支撑件wt上。这使得能够在衬底支撑件wt上简单且有效地提供高品质的石墨烯。石墨烯表面的品质以及石墨烯和衬底保持器wt之间的界面品质直接影响石墨烯的耐磨性和其的低摩擦属性。

石墨烯层可包括单层石墨烯或多层石墨烯。单层石墨烯的提供足以显著减少衬底保持器wt的磨损和衬底保持器wt与衬底w之间的摩擦。当石墨烯层提供在衬底保持器wt的突节20上时，突节20和由突节20支撑的衬底w之间的直接原子接触被避免，从而不会形成导致高摩擦和磨损的化学键合。此外，石墨烯的低缺陷密度使对衬底w或衬底w上的有机污染物的粘附力最小化。石墨烯层还补偿了突节20的远端表面20a的任何天然不规则性。石墨烯具有本征低表面能，其使得对由在突节20上的毛细管(或水)桥的钉扎引起的摩擦力的贡献最小化。这种毛细管桥可以源自光刻设备中使用的浸没液体，或空气中的水蒸气，并且可以显著增加衬底保持器wt的磨损率。因此，石墨烯有效地减少或最小化衬底保持器wt上的磨损和磨屑的产生。石墨烯是碳基材料的一个示例，其显著降低了摩擦系数并改善了衬底保持器wt的耐磨性。

提供多层石墨烯而不是单层石墨烯可以改善石墨烯层的耐磨性。这是因为磨损不太可能穿透石墨烯和衬底保持器wt之间的接触界面。因此，磨损仅最小程度地影响多层石墨烯与衬底保持器wt的粘附性。

一种提供具有石墨烯层的衬底保持器wt的方法包括提供衬底保持器wt，将衬底保持器wt的至少部分浸没在氢气氛中，并使用辐射束b辐照衬底保持器wt的至少一部分。被辐照的衬底保持器wt的部分可以对应于关于图3的实施例讨论的碳基材料的多个分离区域23。该方法可以在光刻设备中进行。氢气氛和辐射束可以由光刻设备提供。

衬底保持器wt可以由sisic或sic制成。使用由sic制成的衬底保持器wt允许石墨烯直接在衬底保持器wt上生长。此外，sic衬底保持器wt的均匀结构允许准确限定衬底保持器wt的每个突节20的机械接触属性。可以基于硅原子的解吸附在sic上形成石墨烯，其可以例如在高温下发生。因此，石墨烯可以直接由sic衬底保持器wt的粒状材料形成。需要三个sic双层来形成一个石墨烯层。这是通过形成具有(6√3x6√3)r30°结构的碳中间层来实现的。再次形成额外的石墨烯层导致形成(6√3x6√3)r30°结构。同时，第一个(6√3x6√3)r30°结构从其与sic衬底保持器wt的共价键合释放，并转变为真正的石墨烯层。以这种方式，所有石墨烯层被形成有相对于衬底保持器wt具有相同的30°旋转。

石墨烯在sic衬底保持器wt上的这种生长可以在光刻设备内原位实现。衬底保持器wt的选定区域或整个衬底保持器wt可以暴露于光刻设备的辐射束b，同时衬底保持器wt被氢气氛围绕。氢气氛含有氢分子。该氢分子在与辐射束b相互作用时分解成氢原子。sic衬底保持器wt的硅原子与氢原子的化学作用导致形成硅烷气体sih4，并因此导致硅的解吸附。在硅原子解吸附后留在衬底保持器wt的上层中的碳原子将它们自身重新组织成(6√3x6√3)r30°结构，并随后形成真正的石墨烯层。可以使用光刻设备的真空设备立即从光刻设备中抽出挥发性的sih4。

辐射束b的波长并不是关键的。辐射束b的波长可以例如在可见光(390nm至700nm)或红外(700nm至1mm)的范围内。可替代地，可以使用约193nm(duv)、约13.5nm(euv)和甚至更短波长(beuv)的波长，从而使得可以将光刻设备的duv、euv或其他辐射束b用于生长石墨烯的目的。辐射束b可以具有在5nm至1mm的范围内的波长。优选地，辐射束b具有在10nm至200nm的范围内的波长。这不会导致sic衬底保持器wt的c或si的内壳的激发。该波长的辐射将导致外壳激发和键断裂或加热。该波长的辐射有效地将氢分子分解成氢原子。光刻设备可以是euv光刻设备，并且euv光刻设备的euv辐射束b可以用于分解氢分子。可替代地，光刻设备可以是duv光刻设备，并且duv光刻设备的duv辐射束b可以用于分解氢分子。

氢气氛的压力并不是关键的。压力可以是例如1pa或几pa的量级，诸如在0.5pa至10pa的范围内。压力可以对应于光刻设备中的压力，从而提供氢气氛，例如，在约1pa的压力下。1pa或几帕量级的压力足以有效地使石墨烯在衬底保持器wt上生长。该压力足够低，不会或仅仅最低限度地干扰光刻设备的正常光刻加工。

石墨烯暴露于氢气氛，例如在euv光刻设备中，可另外用于石墨烯的原子级修复。例如由于磨损而损坏的石墨烯层由于机械应力易于破裂。不饱和键暴露在石墨烯的损坏位处。氢原子可以与这些不饱和键键合并因此钝化这些不饱和键。这可以显著延长石墨烯层的寿命，从而在更长时间段内保持其期望的耐磨性和摩擦属性。类似地，例如存在于duv光刻设备中的水蒸气中的氢可以与石墨烯层的不饱和键结合并钝化这些不饱和键，由此延长石墨烯层的寿命。因此，euv或duv光刻设备中的衬底保持器wt上的石墨烯层可以长时间段内保持其期望的属性。

当衬底w被装载到衬底保持器wt上和从衬底保持器wt卸载时，衬底保持器wt上的石墨烯层可能磨损。这降低了衬底保持器wt的低摩擦属性。石墨烯层可以在光刻设备内周期性地更新，例如当衬底保持器wt的摩擦系数超过预定阈值时。例如，石墨烯层可以在每次装载和卸载单个衬底w之后每次被更新，或者每次在装载和卸载预定数量的衬底w之后被更新。石墨烯层的更新频率依赖于石墨烯层的磨损率。当衬底w没有被衬底保持器wt保持时，例如在从衬底保持器wt卸载衬底w之后，并且在将下一个衬底w装载到衬底保持器wt上之前，更新石墨烯层。提供石墨烯层的过程可能需要短的时间间隔，在该时间间隔中不进行光刻加工。然而，预期石墨烯层的更新频率足够低，从而不会显著干扰光刻设备的光刻加工。

一种提供具有石墨烯层的衬底保持器wt的替代方法包括提供衬底保持器wt，并使用激光束辐照衬底保持器wt的至少一部分。被辐照的衬底保持器wt的部分可以对应于上面讨论的碳基材料的多个分离区域23。该方法可以在光刻设备中原位进行。

激光束局部加热被辐照的衬底保持器wt的部分。被加热的sic的表面层分解成气态si和固态c，使得si从sic衬底保持器wt解吸附。在硅原子解吸附后，保留在衬底保持器wt的上层中的碳原子将它们自身重新组织成(6√3x6√3)r30°结构，并随后形成真正的石墨烯层。

例如，激光束可以是co2激光束。这种co2激光束的波长可以在9.4μm至10.6μm的范围内。

该替代方法的优点在于其不需要提供氢气氛，因此可以更容易地在现有的duv光刻设备中执行。

已经关于sic衬底保持器描述了提供具有石墨烯层的衬底保持器wt的上述方法。然而，也可以在sisic衬底保持器wt上提供石墨烯层，其包括si基质中的sic晶粒。在通过上述机制之一在解吸附si原子之后，石墨烯层可以生长在衬底保持器wt的sic晶粒上。这样，石墨烯层可以直接设置在sic晶粒上。sic晶粒可以设置在衬底保持器wt的突节20的远端表面20a上。因此，石墨烯层可以仅部分地(仅在sic晶粒上)而不是全部(不是保持sic晶粒的si基质)设置在突节20的远端表面20a上。sic晶粒是衬底保持器wt的与衬底w直接接触的部分。因此，特别期望改善衬底保持器wt的sic晶粒的耐磨性和摩擦属性。

在提供具有石墨烯层的衬底保持器wt的另一替代方法中，可以通过将石墨烯机械剥离到衬底保持器wt的至少一部分上来提供石墨烯层。石墨烯可以被直接机械剥落到sic或sisic衬底保持器wt或具有dlc和crn涂层的衬底保持器wt上。这使得在衬底保持器wt上提供石墨烯层变得简单。sic衬底保持器wt的高结构均匀性允许高度准确的成形和抛光sic突节，这允许石墨烯以最小的表面缺陷剥落到sic突节上。

可替代地，可首先在衬底保持器wt的至少一部分上提供粘附层，以改善石墨烯与衬底保持器wt的粘附性。衬底保持器wt的设置有粘附层的部分可以对应于关于图3的实施例讨论的碳基材料的多个分离区域23。在提供石墨烯之前施加粘附层可以优化石墨烯的粘附性和表面属性，因此优化了其耐磨性和摩擦属性。

石墨烯可以与具有各种电子结构的大范围的材料(例如金属、电介质、半导体和复合材料)建立强的键合。由于电子d带没有被完全填充，所以石墨烯可能与金属和金属合金发生化学键合。因此，粘附层可以是金属或金属合金，例如铁、钴、钯、镍、钛或钢。由于石墨烯的高电荷密度，石墨烯也可以与电介质和半导体静电键合。石墨烯对电介质或半导体的粘附性随着电介质或半导体的介电常数ε的增加而增加。粘附层可以具有大于2.5的介电常数。粘附层可以例如选自由以下构成的组：al2o(ε＝9)，aln(ε＝9)，cu2o(ε＝18)，hf2o(ε＝20-77，依赖于结晶学)，a-zr2o(ε＝22)，金刚石(ε＝10)，dlc(ε＝2.5-6)，sic(ε＝10)或si2o(ε＝4)。

通过真空退火可以进一步改善石墨烯与hf2o的粘附性。石墨烯可另外与电介质或半导体(如dlc或sic)化学键合，进一步改善石墨烯与这些材料的粘附性。通过将粘合溶液的薄的(例如原子的)化学层施加到衬底保持器wt，可以进一步改善石墨烯与这些材料中的任何一种的粘附性。粘合溶液可以是有机的或无机的。粘合溶液可以是例如乙烯-乙酸乙烯酯或上面关于粘附层列出的无机材料中的一种。

将石墨烯提供到上述衬底保持器wt上的方法允许将石墨烯层施加到衬底保持器wt上的选定区域。这些选定区域可以对应于关于图3的实施例描述的碳基材料的多个分离区域23。石墨烯可以被选择性地应用于受衬底w的磨损和滑动影响最大的突节20，例如靠近衬底保持器wt的边缘的外部突节20。选择在其上施加石墨烯的衬底保持器wt上的区域还可以改善衬底w的负载栅格，因为其允许局部调整衬底保持器wt的每个突节20的摩擦力。

虽然本文对光刻设备用于集成电路的制造进行了具体参考，但是，应该理解，这里所述的光刻设备可以具有其他应用，例如集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(lcd)、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的上下文中，这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检查工具中。在可应用的情况下，可以将此处的公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层ic，使得这里使用的术语“衬底”也可以表示已经包含一个或多个已处理层的衬底。

这里所用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外(uv)辐射(例如具有或约436nm、405nm、365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)。在允许的情况下，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的和反射式的光学部件。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。

当位于光刻设备的至少一个部件内的一个或更多个计算机处理器读取一个或更多个计算机程序时，本文描述的任何控制器可以每个或组合地可操作。控制器可以每个或组合地具有用于接收、处理和发送信号的任何合适的配置。一个或更多个处理器被配置为与至少一个控制器通信。例如，每个控制器可以包括一个或更多个处理器，用于执行包括用于上述方法的机器可读指令的计算机程序。控制器可以包括用于存储这种计算机程序的数据存储介质，和/或用于容纳这种介质的硬件。因此，控制器可以根据一个或更多个计算机程序的机器可读指令操作。

以上的描述旨在是示例性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员将明白，在不背离下面阐述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。

下列方面限定优选的实施例。申请人保留对这些方面中阐述的特征组合寻求保护的权利。本申请的权利要求包含在第36页以后的单独部分中，标题为“权利要求书”。

方面1：一种用于光刻设备的衬底保持器，配置成支撑衬底，所述衬底保持器包括：

具有主体表面的主体；

从主体表面突出的多个突节，其中

每个突节具有突节侧表面和远端表面，其中所述远端表面配置成与衬底接合；

突节的远端表面基本上与支撑平面保持形状一致并且被配置用于支撑衬底；

其中，

类金刚石碳层设置在类金刚石碳的多个分离区域中；和

所述类金刚石碳层覆盖所述突节中的至少一个的远端表面和突节侧表面的至少一部分。

方面2：根据方面1所述的衬底保持器，其中，所述类金刚石碳层覆盖所述突节中至少一个的所述突节侧表面、所述远端表面、以及与所述突节侧表面直接相邻的所述主体表面的一部分。

方面3：根据方面1或2所述的衬底保持器，其中，所述类金刚石碳的多个分离区域中的一个或更多个中的每一个分离区域覆盖单个突节的突节侧表面的一部分和远端表面。

方面4：根据方面3所述的衬底保持器，其中，当垂直于所述主体表面观察时，覆盖单个突节的所述突节侧表面的一部分和所述远端表面的所述类金刚石碳的多个分离区域中的每一个分离区域的最大横向尺寸小于所述突节的中心与最近的其他突节的中心之间的距离。

方面5：根据前述方面中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述类金刚石碳层覆盖从所述主体表面突出的多个突节中的每一个突节的远端表面。

方面6：根据方面5所述的衬底保持器，其中，所述类金刚石碳层还覆盖从所述主体表面突出的多个突节中的每一个突节的突节侧表面的至少一部分。

方面7：根据前述方面中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述类金刚石碳层的厚度在0.5μm至1.5μm的范围内。

方面8：根据方面1-6中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述类金刚石碳层的厚度在30nm至200nm的范围内。

方面9：根据前述方面中任一方面所述的衬底保持器，还包括从所述主体表面突出的密封件，所述密封件具有密封端面，

其中所述类金刚石碳层覆盖所述密封端面。

方面10：根据前述方面中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述类金刚石碳的多个分离区域被通过从先前沉积的类金刚石碳层中选择性地去除类金刚石碳的区域来形成。

方面11：一种制造衬底保持器的方法，所述方法包括：

提供衬底保持器坯料，所述衬底保持器坯料具有带主体表面的主体并具有从所述主体表面突出的多个突节，其中每个突节具有突节侧表面和远端表面，其中所述远端表面配置成与衬底接合，并且所述突节的远端表面基本上与支撑平面保持形状一致并且被配置用于支撑衬底；

在类金刚石碳的多个分离区域中设置类金刚石碳层，所述多个分离区域定位成使得类金刚石碳层覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面和突节侧表面的一部分。

方面12：根据方面11所述的方法，其中，所述设置所述类金刚石碳层包括：

在所述主体表面和多个突节的至少一部分上提供连续的类金刚石碳层；和

从连续的类金刚石碳层中选择性地去除类金刚石碳的区域，以形成类金刚石碳的多个分离区域。

方面13：根据方面11所述的方法，其中，所述设置所述类金刚石碳层包括：

提供类金刚石碳层，同时选择性地防止在类金刚石碳的多个分离区域以外的区域上形成类金刚石碳层，从而形成所述类金刚石碳的多个分离区域。

方面14：一种用于将图像投影到衬底上的光刻设备，所述光刻设备包括：

根据方面1-10中任一方面所述的衬底保持器，所述衬底保持器配置为支撑衬底。

方面15：根据方面14所述的光刻设备，还包括：

支撑结构，配置为支撑图案形成装置；

投影系统，布置成将由所述图案形成装置图案化的束投影到所述衬底上；和

夹持系统，用于将所述衬底夹持到所述衬底保持器上。

方面16：一种使用光刻设备制造器件的方法，所述光刻设备具有根据方面1至10中任一方面所述的衬底保持器和用于将衬底夹持到所述衬底保持器的夹持系统，所述方法包括：

将衬底装载到所述衬底保持器上；

允许衬底的变形松弛；

接合所述夹持系统；和

将图案曝光到所述衬底上。

方面17：一种用于光刻设备的衬底保持器，配置成支撑衬底，所述衬底保持器包括：

具有主体表面的主体；

从主体表面突出的多个突节，其中

每个突节具有突节侧表面和远端表面，其中所述远端表面配置成与衬底接合；

所述突节的远端表面基本上与支撑平面保持形状一致并且被配置用于支撑衬底；

其中，

在碳基材料的多个分离区域中设置碳基材料层，所述碳基材料层提供一表面，所述表面具有比所述主体表面的在所述碳基材料的多个分离区域之外的部分更低的摩擦系数；和

所述碳基材料层仅覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面的一部分，或者所述碳基材料层覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面和所述突节侧表面的至少一部分。

方面18：根据方面17所述的衬底保持器，其中，所述碳基材料是类金刚石碳。

方面19：根据方面17或18所述的衬底保持器，其中，所述碳基材料层覆盖所述突节中的至少一个突节的所述突节侧表面、所述远端表面、以及与所述突节侧表面直接相邻的所述主体表面的一部分。

方面20：根据方面17至19中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述碳基材料的多个分离区域中的一个或更多个中的每一个分离区域覆盖单个突节的远端表面和突节侧表面的一部分。

方面21：根据方面20所述的衬底保持器，其中，当垂直于所述主体表面观察时，覆盖单个突节的所述远端表面和所述突节侧表面的一部分的所述碳基材料的多个分离区域中的每一个分离区域的最大横向尺寸小于所述突节的中心与最近的其他突节的中心之间的距离。

方面22：根据方面17-21中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述碳基材料层覆盖从所述主体表面突出的多个突节中的每一个突节的远端表面。

方面23：根据方面22所述的衬底保持器，其中，所述碳基材料层还覆盖从所述主体表面突出的多个突节中的每一个突节的突节侧表面的至少一部分。

方面24：根据方面17-23中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述碳基材料层的厚度在0.5μm至1.5μm的范围内。

方面25：根据方面17-23中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述碳基材料层的厚度在30nm至200nm的范围内。

方面26：根据方面17-25中任一方面所述的衬底保持器，还包括从所述主体表面突出的密封件，所述密封件具有密封端面，

其中所述碳基材料层覆盖所述密封端面。

方面27：根据方面17-26中任一方面所述的衬底保持器，其中，所述碳基材料的多个分离区域被通过从先前沉积的碳基材料层中选择性地去除碳基材料的区域来形成。

方面28：一种制造衬底保持器的方法，所述方法包括：

提供衬底保持器坯料，所述衬底保持器坯料具有带主体表面的主体并具有从所述主体表面突出的多个突节，其中每个突节具有突节侧表面和远端表面，其中所述远端表面配置成与衬底接合，并且所述突节的远端表面基本上与支撑平面保持形状一致并且被配置用于支撑衬底；

在碳基材料的多个分离区域中设置碳基材料层，所述碳基材料层提供一表面，所述表面具有比主体表面的在碳基材料的多个分离区域之外的一部分更低的摩擦系数，并且所述多个分离区域被定位成使得碳基材料层仅覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面的一部分，或者碳基材料层覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面和突节侧表面的一部分。

方面29：根据方面28所述的方法，其中，所述设置所述碳基材料层包括：

在所述主体表面和多个突节的至少一部分上提供连续的碳基材料层；和

从连续的碳基材料层中选择性地去除碳基材料的区域，以形成所述碳基材料的多个分离区域。

方面30：根据方面28所述的方法，其中，所述设置所述碳基材料层包括：

提供碳基材料层，同时选择性地防止在除碳基材料的多个分离区域之外的区域上形成碳基材料层，从而形成所述碳基材料的多个分离区域。

方面31：一种用于光刻设备的衬底保持器，配置成支撑衬底，所述衬底保持器包括：

具有主体表面的主体；

从主体表面突出的多个突节，其中

每个突节具有突节侧表面和远端表面，其中所述远端表面配置成与衬底接合；

突节的远端表面基本上与支撑平面保持形状一致并且被配置用于支撑衬底；

其中，

连续的碳基材料层被设置，所述连续的碳基材料层包括多个第一区域和至少一个第二区域，所述多个第一区域中的每一个具有第一厚度，所述第二区域具有第二厚度，所述碳基材料提供具有比所述主体表面更低的摩擦系数的表面，

所述多个第一区域一起或者仅覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面的一部分，或者覆盖所述多个突节中的至少一个突节的远端表面和所述突节侧表面的至少一部分，并且

所述第一厚度大于所述第二厚度。

方面32：根据方面31所述的衬底保持器，其中，所述第一厚度在0.5μm至1.5μm的范围内，所述第二厚度在200nm至300nm的范围内。

方面33：一种用于将图像投影到衬底上的光刻设备，所述光刻设备包括：

根据方面17至27和31至32中任一方面所述的衬底保持器，所述衬底保持器配置为支撑衬底。

方面34：根据方面33所述的光刻设备，还包括：

支撑结构，配置为支撑图案形成装置；

投影系统，布置成将由所述图案形成装置图案化的束投影到所述衬底上；和

夹持系统，用于将所述衬底夹持到所述衬底保持器上。

方面35：一种使用光刻设备制造器件的方法，所述光刻设备具有根据方面17至27和31至32中任一方面所述的衬底保持器和用于将衬底夹持到所述衬底保持器上的夹持系统，所述方法包括：

将衬底装载到所述衬底保持器上；

允许衬底的变形松弛；

接合所述夹持系统；和

将图案曝光到所述衬底上。