用于光刻设备的静电夹具的制作方法

用于光刻设备的静电夹具
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年3月13日提交的美国临时专利申请号62/817,671的优先权，该申请通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本公开涉及用于光刻设备和系统中的掩模版和衬底的静电夹具。


背景技术：

4.光刻设备是一种被构造成将期望图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(ic)。例如，光刻设备可以将图案形成装置(例如，掩模、掩模版)的图案投射到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
5.为了在衬底上投射图案，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长决定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用波长在4
‑
20nm范围内(例如，6.7nm或13.5nm)的极紫外(euv)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成更小的特征。
6.夹具可以用于光刻设备和系统以将掩模版或晶片(例如，衬底)保持适当位置。然而，光刻设备和系统内的真空倾向于使用静电夹具，静电夹具使用库仑电势将物体吸引并且固定适当位置。提供库仑电势的电压连接是一种复杂的结构，该结构会导致夹具的过早故障。需要以可靠、一致且有效的方式减少对夹具的损坏。


技术实现要素：

7.在一些实施例中，一种用于支撑衬底的静电夹具包括衬底区域、在衬底区域的边缘处的电极区域、支撑层、导电层、接触层和电极。支撑层具有本体，本体具有第一表面和第二表面。第一表面和第二表面设置在本体的相对侧并且彼此基本平行。通孔设置在电极区域中。通孔被配置为在第一表面与第二表面之间提供通路。导电层设置在支撑层的第二表面上。接触层设置在导电层上。接触层在电极区域中是不间断的并且在衬底区域中包括突节。突节被配置为当静电夹具支撑衬底时接触衬底。电极设置在通孔中并且电耦合到导电层。在一些实施例中，通孔在第二表面处的宽度小于在第一表面处的宽度。在其他实施例中，通孔在第二表面处的宽度大于在第一表面处的宽度。
8.在一些实施例中，一种用于支撑衬底的静电夹具包括衬底区域、在衬底区域的边缘处的电极区域、支撑层、导电层、接触层和电极。支撑层具有本体，本体具有第一表面和第二表面。第一表面和第二表面设置在本体的相对侧并且彼此基本平行。通孔设置在电极区域中。通孔被配置为在第一表面与第二表面之间提供通路。导电层设置在支撑层的第二表面上。接触层设置在导电层上。接触层在电极区域中是不间断的并且在衬底区域中包括突节。突节被配置为当静电夹具支撑衬底时接触衬底。电极设置在通孔中并且电耦合到导电层。在一些实施例中，电极可以包括弹簧或挠性件。
9.下面参考附图详细描述本发明的其他特征和优点、以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意，本发明不限于本文中描述的具体实施例。这样的实施例在本文中仅出于说明的目的而呈现。基于本文中包含的教导，其他实施例对于相关领域的技术人员将是很清楚的。
附图说明
10.并入本文并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明，并且与说明书一起进一步用于解释本发明的原理并且使得相关领域的技术人员能够制造和使用本发明。现在将仅通过示例并且参考附图来描述本发明的实施例，在附图中：
11.图1示出了根据一些实施例的光刻设备的示意图。
12.图2示出了根据一些实施例的掩模版台的透视示意图。
13.图3示出了图2中的掩模版台的俯视图。
14.图4示出了根据一些实施例的掩模版更换设备的透视示意图。
15.图5示出了图4的掩模版更换设备的局部截面图。
16.图6a示出了根据一些实施例的接近配置的掩模版更换设备的部分示意图。
17.图6b示出了根据一些实施例的第一接触配置的掩模版更换设备的部分示意图。
18.图6c示出了根据一些实施例的全接触配置中的掩模版更换设备的部分示意图。
19.图7示出了根据一些实施例的静电夹具的透视示意图。
20.图8
‑
14示出了根据一些实施例的静电夹具的示意性截面图。
21.当结合附图时，根据下面阐述的详细描述，本发明的特征和优点将变得更加明显，附图中的相同的附图标记自始至终标识对应的元件。在附图中，相似的附图标记通常表示相同、功能相似和/或结构相似的元件。此外，通常，附图标记最左边的数字标识该附图标记第一次出现的图。除非另有说明，否则本公开中提供的附图不应当被解释为按比例绘制的附图。
具体实施方式
22.本说明书公开了并入本发明的特征的一个或多个实施例。所公开的(多个)实施例仅例示本发明。本发明的范围不限于所公开的(多个)实施例。本发明由所附的权利要求限定。
23.所描述的(多个)实施例和说明书中对“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(an embodiment)”、“示例实施例(an example embodiment)”等的引用表明所描述的(多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可能不一定包括特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，应当理解，结合其他实施例(无论是否明确描述)实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。
24.诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上”、“上部”等空间相关术语在本文中可以用于描述方便以描述一个元件或特征与图中所示的另一(多个)元件或特征的关系。除了图中描绘的取向之外，空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的器件的不同取向。该设备可以以其他方式定向(旋转90度或以其他取向)并且本文中使用的空间相对描述词同样可以相
应地解释。
25.如本文中使用的，术语“约”表示可以基于特定技术而变化的给定量的值。基于特定技术，术语“约”可以表示给定量的值，该值在该值的例如10
‑
30％(例如，该值的
±
10％、
±
20％或
±
30％)范围内变化。
26.本公开的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合实现。本公开的实施例还可以被实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(rom)；随机存取存储器(ram)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例程和/或指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而，应当理解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由计算设备、处理器、控制器或其他设备执行固件、软件、例程、指令等产生的，并且这样做可以引起致动器或其他设备与物理世界交互。
27.然而，在更详细地描述这样的实施例之前，呈现可以实现本公开的实施例的示例环境是有益的。
28.示例性光刻系统
29.图1示出了包括辐射源so和光刻设备la的光刻系统。辐射源so被配置为生成euv辐射束b并且将euv辐射束b提供给光刻设备la。光刻设备la包括照射系统il、被配置为支撑图案形成装置ma(例如，掩模)的支撑结构mt、投射系统ps和被配置为支撑衬底w的衬底台wt。
30.照射系统il被配置为在euv辐射束b入射到图案形成装置ma上之前调节euv辐射束b。此外，照射系统il可以包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳镜装置11一起提供具有期望横截面形状和期望强度分布的euv辐射光束b。除了或代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11，照射系统il可以包括其他反射镜或装置。
31.在如此调节之后，euv辐射束b与图案形成装置ma相互作用。由于这种相互作用，生成图案化euv辐射束b
′
。投射系统ps被配置为将图案化euv辐射束b
′
投射到衬底w上。为此，投射系统ps可以包括多个反射镜13、14，其被配置为将图案化euv辐射束b
′
投射到由衬底台wt保持的衬底w上。投射系统ps可以对图案化euv辐射束b
′
应用缩减因子，从而形成具有比图案形成装置ma上的对应特征小的特征的图像。例如，可以应用为4或8的缩减因子。尽管投射系统ps在图1中被示出为仅具有两个反射镜13、14，但是投射系统ps可以包括不同数目的反射镜(例如，六个或八个反射镜)。
32.衬底w可以包括预先形成的图案。在这种情况下，光刻设备la将由图案化euv辐射束b
′
形成的图像与先前形成在衬底w上的图案对准。
33.可以在辐射源so、照射系统il和/或投射系统ps中提供相对真空，即，压力远低于大气压的少量气体(例如，氢气)。
34.辐射源so可以是激光产生等离子体(lpp)源、放电产生等离子体(dpp)源、自由电子激光器(fel)、或能够生成euv辐射的任何其他辐射源。
35.示例性掩模版台
36.图2和3示出了根据一些实施例的示例性掩模版台200的示意图。掩模版台200可以
包括平台顶面202、平台底面204、平台侧面206和夹具300。在一些实施例中，具有夹具300的掩模版台200可以在光刻设备la中被应用。例如，掩模版台200可以是光刻设备la中的支撑结构mt。在一些实施例中，夹具300可以设置在平台顶面202上。例如，如图2所示，夹具300可以设置在平台顶面202的中央，其中夹具正面302垂直地背离平台顶面202。
37.在例如光刻设备la等一些光刻设备中，具有夹具300的掩模版台200可以用于保持和定位掩模版408以进行扫描或图案化操作。在一个示例中，掩模版台200可能需要强大的驱动器、大的平衡质量和沉重的框架来支撑它。在一个示例中，掩模版台200可以具有大的惯性并且重量可以超过500kg以推动和定位重约0.5kg的掩模版408。为了完成通常在光刻扫描或图案化操作中发现的掩模版408的往复运动，可以通过驱动掩模版台200的线性电机来提供加速和减速的力。
38.在一些实施例中，如图2和3所示，掩模版台200可以包括用于定位操作的第一编码器212和第二编码器214。例如，第一编码器212和第二编码器214可以是干涉仪。第一编码器212可以沿着第一方向(例如，掩模版台200的横向方向(即，x方向))被附接。并且，第二编码器214可以沿着第二方向(例如，掩模版台200的纵向方向(即，y方向))被附接。在一些实施例中，如图2和3所示，第一编码器212可以与第二编码器214正交。
39.如图2和3所示，掩模版台200可以包括夹具300。夹具300被配置为将掩模版408保持在掩模版台200上的固定平面中。夹具300包括夹具正面302并且可以被设置在平台顶面202上。在一些实施例中，夹具300可以使用机械、真空、静电或其他合适的夹持技术来夹持和固定物体。在一些实施例中，夹具300可以是静电夹具，静电夹具可以被配置为将物体(例如，掩模版408)静电夹持(即，保持)在真空环境中。由于需要在真空环境中执行euv，真空夹具不能用于夹持掩模或掩模版，而是可以使用静电夹具。例如，夹具300可以包括电极、电极上的电阻层、电阻层上的介电层和从介电层突出的突节。在使用中，可以向夹具300施加电压，例如若干kv(例如，高压)。并且，电流可以流过电阻层，使得电阻层的上表面处的电压与电极的电压基本相同，并且生成电场。此外，库仑力(即，带电粒子之间的吸引力)将物体吸引到夹具300并且将物体保持适当位置。在一些实施例中，夹具300可以是刚性材料，例如金属、电介质、陶瓷或其组合。
40.示例性掩模版更换设备
41.图4至6示出了根据一些实施例的示例性掩模版更换设备100的示意图。例如，掩模版更换设备100可以被配置为最小化掩模版更换时间、粒子生成、以及来自夹具300和/或掩模版408的接触力或应力，以减少对夹具300和掩模版408的损坏，并且增加掩模版更换过程中的总产量，例如，在光刻设备la中。
42.如图4和5所示，掩模版更换设备100可以包括掩模版台200、夹具300和真空机器人400。真空机器人400可以包括掩模版处理器402。
43.在一些实施例中，掩模版处理器402可以是快速更换装置(red)，red被配置为有效地旋转并且使掩模版更换时间最小化。例如，掩模版处理器402可以通过将多个掩模版从一个位置基本上同时而不是连续地移动到另一位置来节省时间。
44.在一些实施例中，如图4所示，掩模版处理器402可以包括一个或多个掩模版处理器臂404。掩模版处理器臂404可以包括掩模版基板406。掩模版基板406可以被配置为保持例如掩模版408等物体。
45.在一些实施例中，掩模版基板406可以是用于掩模版的极紫外内盒(eip)。在一些实施例中，掩模版基板406包括掩模版基板正面407，并且掩模版408包括掩模版背面409。
46.在一些实施例中，如图4和5所示，掩模版基板406可以保持掩模版408，使得掩模版基板正面407和掩模版背面409各自面向平台顶面202和夹具正面302。例如，掩模版基板正面407和掩模版背面409可以垂直背离平台顶面202和夹具正面302。
47.如图5所示，掩模版更换设备100可以包括掩模版更换区域410，掩模版更换区域410是掩模版更换过程中夹具300、掩模版408、掩模版基板406和掩模版处理器臂404之间的横截面区域。
48.在一些实施例中，如图4所示，掩模版处理器臂404可以关于掩模版处理器402对称地布置。例如，掩模版处理器臂404可以彼此间隔约90度、120度或180度。在一些实施例中，掩模版处理器臂404可以关于掩模版处理器402非对称地布置。例如，两个掩模版处理器臂404可以彼此间隔约135度，而另外两个掩模版处理器臂404可以彼此间隔约90度。
49.在一个示例中，在掩模版更换过程中，掩模版处理器402的掩模版处理器臂404将掩模版基板406上的掩模版408朝向掩模版更换区域410中的夹具300定位。如上所述，掩模版从掩模版处理器402切换到夹具300包括未知掩模版位置偏移，未知掩模版位置偏移包括掩模版垂直距离偏移(即，z方向偏移)和掩模版倾斜偏移(即，r
x
偏移和r
y
偏移)。术语“垂直/垂直地”在本文中可以用于表示基本上垂直于衬底的主要相对表面(例如，相对于静电夹具的第一表面垂直)的方向。夹具300与掩模版408之间的倾斜或过度未对准可能是粒子生成的来源，并且随着时间的推移可能会损坏掩模版408或夹具300。掩模版背面409和夹具正面302需要处于最佳共面对准以用于最终切换。尽管进行了校准，但由于掩模版机械和定位公差，仍然存在变化，这会导致高的角部冲击和夹具300与掩模版408之间的不可预测的第一接触点。
50.在一个示例中，掩模版更换过程可以涉及用夹具300降低掩模版台200，夹具300开始远离掩模版处理器402，尽可能靠近掩模版408，直到夹具300接触掩模版408以解决所有可能的偏移和/或倾斜。在掩模版更换过程中，具有夹具300的掩模版台200可以在多阶段运动中被调节。
51.如图6a至6c所示，掩模版更换设备100可以包括夹具300、掩模版408和掩模版基板406。多阶段运动可以发生在四个阶段：(1)接近；(2)第一接触；(3)充分接触；(4)施加到夹具的电压。
52.首先，如图6a所示，掩模版更换设备100可以处于接近配置20，并且夹具300可以朝向掩模版背面409在基本上垂直的方向(即，z方向)上被调节。在接近配置20中，夹具300关闭(即，没有被施加电压)并且掩模版处理器402停用掩模版交换区域410中的掩模版处理器臂404的垂直方向(即，z方向)和倾斜(即，rx和ry，分别为围绕x方向的旋转和围绕y方向的旋转)伺服电机。电机(即，z、r
x
和r
y
)制动并且围绕z方向的旋转(即，r
z
)被激活。
53.其次，如图6b所示，掩模版更换设备100可以处于第一接触配置30，并且夹具300可以朝着掩模版背面409在基本上垂直的方向(即，z方向)上被调节，直到夹具300与掩模版背面409接触。在第一接触配置30中，夹具300关闭并且夹具300与掩模版背面409(例如，掩模版408的角部)接触，并且然后围绕触点(即，rx和r
y
)旋转或倾斜。
54.第三，如图6c所示，掩模版更换设备100可以处于全接触配置40，并且夹具300可以
朝向掩模版背面409围绕触点(即，r
x
和r
y
)被旋转地调节，直到夹具300与掩模版背面409完全接触。在全接触配置40中，夹具300关闭并且夹具300与掩模版背面409(例如，掩模版408的所有四个角)完全接触，并且与掩模版背面409共面。
55.在一些实施例中，在完全接触配置40中，夹具300与掩模版408的所有四个角接触，并且继续在基本上垂直的方向(即，z方向)上移动，直到实现至少5n的机械力。
56.第四，在夹具正面302和掩模版背面409对准和共面的情况下，夹具300被启动(即，电压被施加到夹具300)并且掩模版408被保持在夹具300上的固定平面中。
57.在一些实施例中，如图5所示，掩模版更换设备100可以包括夹具控制器360。夹具控制器360可以耦合到夹具300并且被配置为控制夹具300的位置。例如，夹具控制器360可以被配置为控制掩模版台200以允许夹具300的顺应性运动。在一些实施例中，夹具控制器360可以耦合到掩模版台200和/或夹具300的伺服电机或伺服致动器(即，x方向、y方向、z方向、r
x
、r
y
、r
z
)。例如，夹具控制器360可以控制具有夹具300的掩模版台200沿着x轴、y轴和z轴(即，x方向、y方向、z方向)的平移以及围绕x轴、y轴和z轴的旋转(即，r
x
、r
y
、r
z
)，其中x轴、y轴和z轴是正交坐标。
58.示例性静电夹具
59.在静电夹具操作和功能的上下文中，术语“衬底”在本文中可以用于指代需要在光刻设备或系统中频繁夹持和释放的平坦物体。因此，在静电夹具操作和功能的上下文中，术语“衬底”也可以指代图案形成装置(例如，掩模版)。例如，静电夹具可以被配置为支撑衬底，其中衬底是掩模版或半导体晶片等。
60.静电夹具通过采用库仑电势在衬底上提供刚性和稳定保持。夹具与衬底之间的电势差会生成吸引力，从而导致衬底牢固地固定到静电夹具。静电夹具的结构通常包括夹在两个绝缘体之间的导电片或导电层。为了获取到导电层的电通路并且为其提供所需要的电压，在绝缘层中制造孔，并且插入电极以与导电层接触。例如，由于构成高压连接架构的各种材料的热膨胀系数(cte)不匹配，这些电极孔周围的区域可能会成为过早故障点。因此，在一些实施例中，使用表现出超低膨胀(ule)行为的材料。
61.图7示出了根据一些实施例的静电夹具700的透视示意图。为便于讨论，图7示出朝上的静电夹具700的“正面”(即，与衬底接触的一面)。在一些实施例中，静电夹具700被布置为具有衬底区域702和至少一个电极区域704。衬底区域702和电极区域704的范围由相应地标记的虚线矩形近似表示。电极区域704包括至少一个电极706。电极区域704包括用于每个电极706的帽708。应当理解，静电夹具700包括设置在静电夹具700内并且完全或部分地延伸遍及衬底区域702和电极区域704的导电层。在一些实施例中，导电层是连续的或不连续的(例如，网格)。导电层由于透视图的限制而在图7中未示出，但将示出在其他截面图中。
62.在一些实施例中，电极区域704设置在衬底区域702的边缘处或邻近衬底区域702设置。电极706通过钻入电极区域704中的静电夹具700的通孔插入到静电夹具700中。电极706电耦合到静电夹具700内的导电层。希望用接地铬涂层涂覆电极区域704的正面，因为该涂层将为被供给给静电夹具700内的导电层的高压提供参考电位。然而，通孔处的材料与几何形状(例如，绝缘体、电导体)之间的差异会导致不同的材料发生分离，特别是在围绕通孔的正面的各部分上。这会导致铬涂层失去电连接性(即，失去夹持力)和/或在光刻设备或系统的清洁环境中生成碎屑。因此，在一些实施例中，帽708设置在正面上的通孔上。使用粘合
剂(例如，环氧树脂、ule环氧树脂)将帽708固定适当位置。前面提到的接地镀铬涂层涂覆在帽708之上。
63.在一些实施例中，衬底区域702包括被配置为当静电夹具700支撑衬底时接触衬底的微观凸起(未示出)或突节。电极706被配置为从电压源接收电压并且将电压传输到静电夹具700内的导电层。当静电夹具700支撑接地衬底时，施加到导电层的电压引起库仑力以将衬底吸引到静电夹具700上。这种机制允许静电夹具牢固地保持衬底。
64.图8示出了根据一些实施例的静电夹具800的示意性截面图。图8所示的静电夹具800的区域是包括电极的区域(例如，电极区域)。应当理解，静电夹具800还包括衬底区域——这里由于截面图的限制而未示出，其具有如先前针对衬底区域702(图7)所述的结构和功能。在一些实施例中，静电夹具800包括支撑层802、导电层804、接触层806和电极808。支撑层802包括本体，本体包括第一表面810和第二表面812。支撑层802还包括至少一个通孔814。静电夹具800还包括第二导电层816(例如，铬)。在一些实施例中，通孔814的侧壁包括导电涂层818(例如，铬)。在一些实施例中，通孔814在未被电极808占据的空间中填充有导电粘合剂820(例如，导电环氧树脂——代替或补充导电涂层818)。静电夹具800还包括粘合剂822、粘合剂824、帽826和正圆角828。
65.在一些实施例中，支撑层802和接触层806包括ule材料。在一些实施例中，支撑层802包括与接触层806相同的ule材料。在一些实施例中，支撑层802包括与接触层806不同的ule材料，但是支撑层802的ule材料的cte基本上类似于接触层806的ule材料的cte。cte的匹配提高了静电夹具800抵抗与加热和冷却循环(即，热循环)相关的故障的鲁棒性。在一些实施例中，支撑层802可以包括两个ule材料子层(未示出)。将支撑层802设计为两个熔合子层允许将支撑层802制造为单独的部件。因此，这允许单独的子层在它们通过使用粘合剂被融合在一起以构造支撑层802之前以不同方式处理。有某些制造过程(例如，铣削、穿孔、蚀刻、抛光等)可以受益于对支撑层802的子层进行单独施加。具有子层的ule材料的特征也可以应用于本公开的其他实施例。
66.在一些实施例中，第一表面810和第二表面812设置在支撑层802的本体的相对侧。第一表面810和第二表面812基本上彼此平行。导电层804设置在支撑层802的第二表面812上。接触层806设置在导电层804上。第二导电层816设置在接触层806和帽826上。电极808设置在通孔814中。
67.在一些实施例中，通孔814被配置为在第一表面810与第二表面812之间提供通路。特别地，通孔814允许通过从第一表面810进入来获取到导电层804的电通路(例如，使用电极808)。在一些实施例中，通孔814在第二表面812处的宽度大于在第一表面810处的宽度。通过具有这种特定宽度配置，通过允许电极808从第二表面812的侧面插入通孔814中，可以使一些制造过程更容易。在这种情况下，电极808的设置在通孔814中的部分在第二表面812附近的宽度大于在第一表面810处的宽度。通过将电极808的形状与通孔814的形状匹配，可以实现电极808的紧密配合以提高稳定性。为了进一步提高稳定性，可以使用粘合剂822将电极808固定到支撑层802。
68.在一些实施例中，导电涂层818电耦合到导电层804和电极808。换言之，导电层804和电极808通过导电涂层818电耦合。在包括导电粘合剂820的实施例中，导电层804和电极808通过导电粘合剂820和/或导电涂层818电耦合。在一些实施例中，第二导电层816被配置
为提供电接地。
69.前面提到过，通孔处的材料与几何形状之间的差异会导致不同的材料发生分离，特别是在围绕静电夹具的正面的通孔的各部分上。为了减轻这种不期望的影响，在一些实施例中，帽826被设置在接触层806上以覆盖通孔814。接触层806的连续性由于由接触层806制造的孔被破坏，以便例如沉积导电涂层818或制造通孔814。粘合剂824设置在接触层806的上述孔中。帽826接触粘合剂824，其将帽826固定适当位置。正圆角828提供接触层806与帽826之间的连续过渡。这种连续过渡很重要，例如，对于允许第二导电层816的连续沉积。
70.基于图8的实施例提供了一种“加盖”方法来解决材料分离和随之而来的静电夹具的过早故障的问题。然而，加盖方法呈现出很多不受欢迎的品质。例如，玻璃盖的存在中断了静电夹具的正面的“平整度”，使静电夹具更难清洁。在另一示例中，正圆角828未被填充，这会导致第二导电层816不连续，从而导致场泄漏。相反，正圆角828的过度填充会导致第二导电层816的沉积不一致，并且涂层会剥落。本公开的另外的实施例提供了最小化或消除由于加盖电极引起的故障的静电夹具结构和方法。
71.图9示出了根据一些实施例的静电夹具900的示意性截面图。图9所示的静电夹具900的区域是包括电极的区域(例如，电极区域)。应当理解，静电夹具900还包括衬底区域——这里由于截面图的限制而未示出，其具有如先前针对衬底区域702(图7)所述的结构和功能。在一些实施例中，静电夹具900包括支撑层902、导电层904、接触层906和电极908。支撑层902包括本体，本体包括第一表面910和第二表面912。支撑层902还包括至少一个通孔914。接触层906还包括第二导电层916。在一些实施例中，通孔914的侧壁包括导电涂层918(例如，铬涂层)。在一些实施例中，通孔914在未被电极908占据的空间中填充有导电粘合剂920——代替或补充导电涂层918。静电夹具900还包括粘合剂922。
72.在一些实施例中，支撑层902和接触层906包括相对于温度变化表现出超低膨胀(ule)的材料。在一些实施例中，支撑层902包括与接触层906相同的ule材料。在一些实施例中，支撑层902包括与接触层906不同的ule材料，但是支撑层的ule材料的热膨胀系数(cte)902基本上类似于接触层906的ule材料的cte。cte的匹配提高了静电夹具900抵抗与热循环相关的故障的鲁棒性。在一些实施例中，支撑层902可以包括ule材料的两个子层(未示出)。将支撑层902设计为两个熔合子层允许将支撑层902制造为单独的部件，原因如早先参考图8所述。
73.在一些实施例中，第一表面910和第二表面912设置在支撑层902的本体的相对侧。第一表面910和第二表面912基本上彼此平行。导电层904设置在支撑层902的第二表面912上。接触层906设置在导电层904上。第二导电层916设置在接触层906上。电极908设置在通孔914中。
74.在一些实施例中，通孔914被配置为在第一表面910与第二表面912之间提供通路。特别地，通孔914允许通过从第一表面910(例如，使用电极908)进入来获取到导电层904的电通路。通孔914在第二表面912处的宽度小于在第一表面910处的宽度。在电极区域中，接触层906是连续的或不间断的。这种设计呈现出若干理想品质。例如，它减少了由粘合剂施加在接触层906上的压力的表面积，从而消除了对帽的需要。另一品质是，电极908可以从第一表面910插入而不损坏或改变接触层906，这实现了高压连接的再加工能力。
75.在一些实施例中，导电层904和电极908通过导电涂层918电耦合。在包括导电粘合
剂920的实施例中，导电层904和电极908通过导电材料920和/或导电涂层918电耦合。在一些实施例中，第二导电层916被配置为提供电接地。
76.在一些实施例中，设置在通孔914中的电极908的部分在远离第一表面910和朝向第二表面912处的宽度小于在第一表面910处的宽度。通过将电极908的形状与通孔914的形状匹配，可以实现电极908的紧密配合以提高稳定性。为了进一步提高稳定性，可以使用粘合剂922将电极908固定到支撑层902。
77.图10示出了根据一些实施例的静电夹具1000的示意性截面图。图10所示的静电夹具1000的区域是包括电极的区域(例如，电极区域)。应当理解，静电夹具1000还包括具有如先前针对衬底区域702(图7)所述的结构和功能的衬底区域——这里由于截面图的限制而未示出。在一些实施例中，静电夹具1000包括支撑层1002、导电层1004、接触层1006和电极1008。支撑层1002包括本体，本体包括第一表面1010和第二表面1012。支撑层1002还包括至少一个通孔1014。接触层1006还包括第二导电层1016。在一些实施例中，通孔1014在未被电极1008占据的空间中填充有导电粘合剂1020。静电夹具1000还包括粘合剂1022。
78.在一些实施例中，支撑层1002和接触层1006包括ule材料。在一些实施例中，支撑层1002包括与接触层1006相同的ule材料。在一些实施例中，支撑层1002包括与接触层1006不同的ule材料，但是支撑层1002的ule材料的cte基本上类似于接触层1006的ule材料的cte。cte的匹配提高了静电夹具1000抵抗与热循环相关的故障的鲁棒性。在一些实施例中，支撑层1002可以包括ule材料的两个子层(未示出)。将支撑层1002设计为两个熔合子层允许将支撑层1002制造为单独的部件，原因如早先参考图8所述。
79.在一些实施例中，第一表面1010和第二表面1012设置在支撑层1002的本体的相对侧。第一表面1010和第二表面1012基本上彼此平行。导电层1004设置在支撑层1002的第二表面1012上。接触层1006设置在导电层1004上。第二导电层1016设置在接触层1006上。电极1008设置在通孔1014中。
80.在一些实施例中，通孔1014被配置为在第一表面1010与第二表面1012之间提供通路。特别地，通孔1014允许通过从第一表面1010进入来获取到导电层1004的电通路(例如，使用电极1008)。通孔1014在第二表面1012处的宽度小于在第一表面1010处的宽度。在电极区域中，接触层1006是不间断的。与在图9中实现的方式相比，这种设计进一步减小了由粘合剂施加在接触层1006上的压力的表面积。此外，电极1008可以从第一表面1010插入而不损坏或改变接触层1006，这实现了高压连接的再加工能力。
81.在一些实施例中，导电层1004和电极1008通过导电材料1020电耦合。在一些实施例中，第二导电层1016被配置为提供电接地。
82.在一些实施例中，设置在通孔1014中的电极1008的部分具有基本恒定的宽度。通过将电极1008的形状与通孔1014的形状匹配，可以实现电极1008的紧密配合以提高稳定性。为了进一步提高稳定性，可以使用粘合剂1022将电极1008固定到支撑层1002。
83.图11示出了根据一些实施例的静电夹具1100的示意性截面图。图11所示的静电夹具1100的区域是包括电极的区域(例如，电极区域)。应当理解，静电夹具1100还包括衬底区域——这里由于截面图的限制而未示出，其具有如先前针对衬底区域702(图7)所述的结构和功能。在一些实施例中，静电夹具1100包括支撑层1102、导电层1104、接触层1106和电极1108。支撑层1102包括本体，本体包括第一表面1110和第二表面1112。支撑层1102还包括至
少一个通孔1114。接触层1106还包括第二导电层1116。在一些实施例中，通孔1114的侧壁包括导电涂层1118。在一些实施例中，通孔1114在未被电极1108占据的空间中填充有导电粘合剂1120。静电夹具1100还包括粘合剂1122。
84.在一些实施例中，支撑层1102和接触层1106包括ule材料。在一些实施例中，支撑层1102包括与接触层1106相同的ule材料。在一些实施例中，支撑层1102包括与接触层1106不同的ule材料，但是支撑层1102的ule材料的cte基本上类似于接触层1106的ule材料的cte。cte的匹配提高了静电夹具1100抵抗与热循环相关的故障的鲁棒性。在一些实施例中，支撑层1102可以包括ule材料的两个子层(未示出)。将支撑层1102设计为两个熔合子层允许将支撑层1102制造为单独的部件，原因如早先参考图8所述。
85.在一些实施例中，第一表面1110和第二表面1112设置在支撑层1102的本体的相对侧。第一表面1110和第二表面1112基本上彼此平行。导电层1104设置在支撑层1102的第二表面1112上。接触层1106设置在导电层1104上。第二导电层1116设置在接触层1106上。电极1108设置在通孔1114中。
86.在一些实施例中，通孔1114被配置为在第一表面1110与第二表面1112之间提供通路。特别地，通孔1114允许通过从第一表面1110进入来获取到导电层1104的电通路(例如，使用电极1108)。类似于静电夹具800(图8)，通孔1114在第二表面1112处的宽度大于在第一表面1110处的宽度。电极1108的形状符合通孔1104的形状。然而，与静电夹具800不同，接触层1106在电极区域中是不间断的。该设计例如通过在静电夹具1100的制造期间将接触层1106固定到导电层1104之前将电极1108固定在通孔1114中来实现。
87.在一些实施例中，导电层1104和电极1108通过导电涂层1118电耦合。在包括导电粘合剂1120的实施例中，导电层1104和电极1108通过导电粘合剂1120和/或导电涂层1118电耦合。在一些实施例中，导电粘合剂1120包括克莱特焊接(klettwelded)连接，或简称克莱特焊接。
88.在一些实施例中，设置在通孔1114中的电极1108的部分具有基本恒定的宽度。通过将电极1108的形状与通孔1114的形状匹配，可以实现电极1108的紧密配合以提高稳定性。为了进一步提高稳定性，可以使用粘合剂1122将电极1108固定到支撑层1102。
89.图12示出了根据一些实施例的静电夹具1200的示意性截面图。图12所示的静电夹具1200的区域是包括电极的区域(例如，电极区域)。应当理解，静电夹具1200还包括衬底区域——这里由于截面图的限制而未示出，其具有如先前针对衬底区域702(图7)所述的结构和功能。在一些实施例中，静电夹具1200包括支撑层1202、导电层1204、接触层1206和电极1208。支撑层1202包括本体，本体包括第一表面1210和第二表面1212。支撑层1202还包括至少一个通孔1214。接触层1206还包括第二导电层1216。电极1208包括弹簧。静电夹具1200还包括粘合剂1222和支撑件1228(例如，弹簧垫圈)。
90.在一些实施例中，支撑层1202和接触层1206包括ule材料。在一些实施例中，支撑层1202包括与接触层1206相同的ule材料。在一些实施例中，支撑层1202包括与接触层1206不同的ule材料，但是支撑层1202的ule材料的cte基本上类似于接触层1206的ule材料的cte。cte的匹配提高了静电夹具1200抵抗与热循环相关的故障的鲁棒性。在一些实施例中，支撑层1202可以包括ule材料的两个子层(未示出)。将支撑层1202设计为两个熔合子层允许将支撑层1202制造为单独的部件，原因如早先参考图8所述。
91.在一些实施例中，第一表面1210和第二表面1212设置在支撑层1202的本体的相对侧。第一表面1210和第二表面1212基本上彼此平行。导电层1204设置在支撑层1202的第二表面1212上。接触层1206设置在导电层1204上。第二导电层1216设置在接触层1206上。电极1208设置在通孔1214中。
92.在一些实施例中，通孔1214被配置为在第一表面1210和第二表面1212之间提供通路。特别地，通孔1214允许通过从第一表面1210进入来获取到导电层1204的电通路(例如，使用电极1208)。接触层1206是不间断的，特别是在电极区域中。
93.在一些实施例中，导电层1204是不间断的，特别是在电极区域中。这种配置允许作为弹簧的电极1208在导电层1204上施加压力并且实现电耦合。使用弹簧作为电触点避免了由于具有刚性体的电极的膨胀或收缩的压力而造成的损坏。使用支撑件1228将电极1208支撑适当位置。支撑件1228包括导电材料，电压源可以通过该导电材料电耦合到导电层1204。在一些实施例中，通孔1214在第二表面1212处的宽度小于在第一表面1210处的宽度。为了提高稳定性，可以使用粘合剂1222将支撑件1228固定到支撑层1202。
94.在一些实施例中，第二导电层1216被配置为提供电接地。
95.图13示出了根据一些实施例的静电夹具1300的示意性截面图。图13所示的静电夹具1300的区域是包括电极的区域(例如，电极区域)。应当理解，静电夹具1300还包括衬底区域——这里由于截面图的限制而未示出，其具有如先前针对衬底区域702(图7)所述的结构和功能。在一些实施例中，静电夹具1300包括支撑层1302、导电层1304、接触层1306和电极1308。支撑层1302包括本体，本体包括第一表面1310和第二表面1312。支撑层1302还包括至少一个通孔1314。接触层1306还包括第二导电层1316。电极1308包括挠性件。静电夹具1300还包括粘合剂1320和/或粘合剂1322。
96.在一些实施例中，支撑层1302和接触层1306包括ule材料。在一些实施例中，支撑层1302包括与接触层1306相同的ule材料。在一些实施例中，支撑层1302包括与接触层1306不同的ule材料，但是支撑层1302的ule材料的cte基本上类似于接触层1306的ule材料的cte。cte的匹配提高了静电夹具1300抵抗与热循环相关的故障的鲁棒性。在一些实施例中，支撑层1302可以包括ule材料的两个子层(未示出)。将支撑层1302设计为两个熔合子层允许将支撑层1302制造为单独的部件，原因如早先参考图8所述。
97.在一些实施例中，第一表面1310和第二表面1312设置在支撑层1302的本体的相对侧。第一表面1310和第二表面1312基本上彼此平行。导电层1304设置在支撑层1302的第二表面1312上。接触层1306设置在导电层1304上。第二导电层1316设置在接触层1306上。电极1308设置在通孔1314中。
98.在一些实施例中，通孔1314被配置为在第一表面1310和第二表面1312之间提供通路。特别地，通孔1314允许通过从第一表面1310进入来获取到导电层1304的电通路(例如，使用电极1308)。接触层1306是不间断的，特别是在电极区域中。
99.在一些实施例中，导电层1304是不间断的，特别是在电极区域中。这种配置允许作为挠曲的电极1308在导电层1304上施加压力并且实现电耦合。使用挠性件作为电触点可避免因具有刚性体的电极的膨胀或收缩的压力而造成的损坏。在包括粘合剂1320的实施例中，粘合剂1320用于将电极1308固定到支撑层1302和/或导电层1304。当将电极1308固定到导电层1304时，粘合剂1320可以是导电类型的。在一些实施例中，通孔1314在第二表面1312
处的宽度小于在第一表面1310处的宽度。为了提高稳定性，可以使用粘合剂1322将电极1308固定到支撑层1302。
100.在一些实施例中，第二导电层1316被配置为提供电接地。
101.图14示出了根据一些实施例的静电夹具1400的示意性截面图。图14所示的静电夹具1400的区域是包括电极的区域(例如，电极区域)。应当理解，静电夹具1400还包括衬底区域——由于截面图的限制而在此未示出，其具有如先前针对衬底区域702(图7)所述的结构和功能。在一些实施例中，静电夹具1400包括支撑层1402、导电层1404、接触层1406和电极1408。支撑层1402包括本体，本体包括第一表面1410和第二表面1412。支撑层1402还包括至少一个通孔1414。接触层1406还包括第二导电层1416。电极1408包括导电涂层1418。静电夹具1400还包括导电粘合剂1420、粘合剂1422和支撑件1428(例如，对准环)。
102.在一些实施例中，支撑层1402、接触层1406和电极1408包括ule材料。在一些实施例中，支撑层1402、接触层1406和电极1408包括相同的ule材料。在一些实施例中，支撑层1402、接触层1406和电极1408包括不同的ule材料，但是不同的ule材料的cte基本上彼此相似。cte的匹配提高了静电夹具1400对抗与热循环相关的故障的鲁棒性。在一些实施例中，支撑层1402可以包括ule材料的两个子层(未示出)。将支撑层1402设计为两个熔合子层允许将支撑层1402制造为单独的部件，原因如早先参考图8所述。
103.在一些实施例中，第一表面1410和第二表面1412设置在支撑层1402的本体的相对侧。第一表面1410和第二表面1412基本上彼此平行。导电层1404设置在支撑层1402的第二表面1412上。接触层1406设置在导电层1404上。第二导电层1416设置在接触层1406上。电极1408设置在通孔1414中。
104.在一些实施例中，通孔1414被配置为在第一表面1410和第二表面1412之间提供通路。特别地，通孔1414允许通过从第一表面1410(例如，使用电极1408)进入来获取到导电层1404的电通路。接触层1406是不间断的，特别是在电极区域中。
105.在一些实施例中，导电层1404是不间断的，特别是在电极区域中。在这种配置中，由于电极1408具有与支撑层1402和接触层1406的cte相似的cte，因此显著降低了撞击在导电层1404和接触层1406上的破坏性压力。电极1408上的导电涂层1418提供了导电层1404与外部电源(例如，电压源)之间的电连接。导电粘合剂1420用于将电极1408固定到导电层1404。在一些实施例中，通孔1414在第二表面1412处的宽度小于在第一表面1410处的宽度。为了提高稳定性，在一些实施例中，支撑件1428支撑通孔1414中的电极1408。支撑件1428可以具有与电极1408相同的材料配置(例如，具有导电涂层的ule本体)或者纯粹由ule材料或导电材料构成。通过将电极/对准环组件的形状与通孔1414的形状匹配，可以实现电极1408的紧密配合以提高稳定性。为了进一步提高稳定性，可以使用粘合剂1422将支撑件1428固定到支撑层1402。
106.在一些实施例中，第二导电层1416被配置为提供电接地。
107.可以使以下条项进一步描述实施例：
108.1.一种用于支撑衬底的静电夹具，所述静电夹具包括：
109.衬底区域和在所述衬底区域的边缘处的电极区域；
110.包括本体的支撑层，所述本体包括：
111.设置在所述本体的相对侧的第一表面和第二表面，其中所述第一表面基本上平行
于所述第二表面；
112.在所述电极区域中的至少一个通孔，所述通孔被配置为在所述第一表面与所述第二表面之间提供通路，其中所述通孔在所述第二表面处的宽度小于在所述第一表面处的宽度；
113.导电层，设置在所述支撑层的所述第二表面上；
114.接触层，设置在所述导电层上，其中所述接触层在所述电极区域中是不间断的并且在所述衬底区域中包括突节，并且其中所述突节被配置为当所述静电夹具支撑所述衬底时接触所述衬底；以及
115.电极，设置在所述通孔中并且电耦合到所述导电层。
116.2.根据条项1所述的静电夹具，其中所述通孔的侧壁包括导电涂层并且所述电极通过所述导电涂层电耦合到所述导电层。
117.3.根据条项1所述的静电夹具，其中所述通孔填充有导电材料并且所述电极通过所述导电材料电耦合到所述导电层。
118.4.根据条项1所述的静电夹具，其中设置在所述通孔中的所述电极的远离所述第一表面并且朝向所述第二表面的宽度小于在所述第一表面处的宽度。
119.5.根据条项1所述的静电夹具，其中设置在所述通孔中的所述电极具有基本恒定的宽度。
120.6.根据条项1所述的静电夹具，其中所述电极包括导电弹簧。
121.7.根据条项1所述的静电夹具，其中所述电极包括导电挠性件。
122.8.一种用于支撑衬底的静电夹具，所述静电夹具包括：
123.衬底区域和在所述衬底区域的边缘处的电极区域；
124.包括本体的支撑层，所述本体包括：
125.设置在所述本体的相对侧的第一表面和第二表面，其中所述第一表面基本上平行于所述第二表面；
126.在所述电极区域中的至少一个通孔，所述通孔被配置为在所述第一表面与所述第二表面之间提供通路，其中所述通孔在所述第二表面处的宽度大于在所述第一表面处的宽度；
127.导电层，设置在所述支撑层的所述第二表面上；
128.接触层，设置在所述导电层上，其中所述接触层在所述电极区域中是不间断的并且在所述衬底区域中包括突节，并且其中所述突节被配置为当所述静电夹具支撑所述衬底时接触所述衬底；以及
129.电极，设置在所述通孔中并且电耦合到所述导电层。
130.9.根据条项8所述的静电夹具，其中所述通孔的侧壁包括导电涂层并且所述电极通过所述导电涂层电耦合到所述导电层。
131.10.根据条项8所述的静电夹具，其中所述通孔填充有导电材料并且所述电极通过所述导电材料电耦合到所述导电层。
132.11.根据条项8所述的静电夹具，其中所述电极包括克莱特焊接连接，并且所述电极通过所述克莱特焊接连接电耦合到所述导电层。
133.12.根据条项8所述的静电夹具，其中设置在所述通孔中的所述电极的远离所述第
一表面并且朝向所述第二表面的宽度大于在所述第一表面处的宽度。
134.13.根据条项8所述的静电夹具，其中所述电极包括导电弹簧。
135.14.根据条项8所述的静电夹具，其中所述电极包括导电挠性件。
136.15.一种用于支撑衬底的静电夹具，所述静电夹具包括：
137.衬底区域和在所述衬底区域的边缘处的电极区域；
138.包括本体的支撑层，所述本体包括：
139.设置在所述本体的相对侧的第一表面和第二表面，其中所述第一表面基本上平行于所述第二表面；
140.在所述电极区域中的至少一个通孔，所述通孔被配置为在所述第一表面与所述第二表面之间提供通路；
141.导电层，设置在所述支撑层的所述第二表面上；
142.接触层，设置在所述导电层上，其中所述接触层在所述电极区域中是不间断的，并且在所述衬底区域中包括突节，并且其中所述突节被配置为接触所述衬底；以及
143.电极，设置在所述通孔中并且电耦合到所述导电层，所述电极包括导电弹簧。
144.16.一种用于支撑衬底的静电夹具，所述静电夹具包括：
145.衬底区域和在所述衬底区域的边缘处的电极区域；
146.包括本体的支撑层，所述本体包括：
147.设置在所述本体的相对侧的第一表面和第二表面，其中所述第一表面基本上平行于所述第二表面；
148.在所述电极区域中的至少一个通孔，所述通孔被配置为在所述第一表面与所述第二表面之间提供通路；
149.导电层，设置在所述支撑层的所述第二表面上；
150.接触层，设置在所述导电层上，其中所述接触层在所述电极区域中是不间断的并且在所述衬底区域中包括突节，并且其中所述突节被配置为当所述静电夹具支撑所述衬底时接触所述衬底；以及
151.电极，设置在所述通孔中并且电耦合到所述导电层，所述电极包括导电挠性件。
152.本文中描述的实施例提供了用于减少夹具表面上的缺陷相关问题、减少附加组装步骤(玻璃盖)以及通过减少可以俘获粒子的区域(平坦表面)来提高部件的清洁能力的夹具结构和方法。
153.虽然在本文中可以具体参考光刻设备在ic制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括制造集成光学系统、用于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。
154.尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体参考本公开的实施例，但是本公开的实施例可以用在其他设备中。本公开的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)等物体的任何设备的一部分。这些设备通常可以称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
155.虽然上文可能已经具体参考本公开的实施例在光刻的上下文中的使用，但是应当理解，在上下文允许的情况下，本公开不限于光刻并且可以用于其他应用，例如压印光刻。
156.应当理解，本文中的用语或术语是为了描述而非限制的目的，因此本说明书的术语或用语应当由相关领域的技术人员根据本文中的教导来解释。
157.以上示例对本公开的实施例是说明性而非限制性的。在本领域中通常遇到的并且对相关领域的技术人员很清楚的各种条件和参数的其他合适的修改和调节在本公开的精神和范围内。
158.虽然上面已经描述了本公开的具体实施例，但是应当理解，本公开可以以与所描述的不同的方式实践。以上描述旨在说明而非限制。因此，对于本领域技术人员来说很清楚的是，在不脱离下面阐述的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的公开内容进行修改。
159.应当理解，“具体实施方式”部分(而不是“发明内容”和“摘要”部分)旨在用于解释权利要求。“发明内容”和“摘要”部分可以阐述发明人所设想的本发明的一个或多个但不是所有示例性实施例，并且因此并不旨在以任何方式限制本发明和所附权利要求。
160.上面已经借助于功能性构建块描述了本发明，功能性构建块示出了特定功能及其关系的实现。为便于描述，本文中已经任意定义了这些功能构建块的边界。只要适当地执行指定的功能及其关系，就可以定义替代边界。
161.对具体实施例的上述描述将如此充分地揭示本发明的一般性质，以至于其他人可以在不脱离本发明的一般概念的情况下通过应用本领域技术内的知识来容易地修改和/或适应这些具体实施例的各种应用，而无需过度实验。因此，基于本文中呈现的教导和指导，这种适应和修改旨在在所公开的实施例的等效物的含义和范围内。
162.本发明的广度和范围不应当受上述示例性实施例中的任何一个限制，而应当仅根据所附权利要求及其等效物来定义。