光刻设备和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求2013年2月7日提交的美国临时申请61/762,047的优先权，并且该 申请通过引用整体并入本文。
技术领域
[0003] 本公开涉及光刻设备和方法，并且特别涉及光刻设备的支撑图案形成装置的部 分。
【背景技术】
[0004] 光刻设备是将期望的图案施加到衬底的目标部分上的机器。可以例如在集成电路 (IC)的制造中使用光刻设备。在这样的情况中，备选地被称为掩模或掩模版的图案形成装 置可以用于生成对应于IC的单个层的电路图案，并且该图案可以被成像到具有辐射敏感 材料（抗蚀剂）层的衬底（例如，硅晶片）上的目标部分（例如，包括一部分、一个或多个裸 片）上。通常，单个衬底将含有连续地曝光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，其中通过使整个图案一次曝光到目标部分上来照射各目标部分；和所谓的 扫描器，其中通过在给定方向（"扫描"方向）上扫描通过辐射光束的图案而同步地平行于 或反向平行于该方向扫描衬底来照射各目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上而使图 案从图案形成装置转移至衬底。
[0005] 光刻被广泛地认为是IC和其他器件和/或结构的制造中的关键步骤中的一个。然 而，随着利用光刻做出的特征的尺寸变得较小，光刻正在成为用于使得微型IC或其他器件 和/或结构能够被制造的更加至关重要的因素。
[0006] 图案印刷的限制的理论估计可以通过如等式（1)所示用于分辨率的瑞利准则给 出：
[0007] CD = /(, X - ( 1 ) 1 NA
[0008] 其中，λ是所使用的辐射的波长，NA是用于印刷图案的投影系统的数值孔径，k# 依赖于工艺的调整因子、也称作瑞利常数，并且CD是印刷出的特征的特征尺寸（或临界尺 寸）。由等式⑴得出，可以以如下三种方式得到特征的最小可印刷尺寸的降低：通过缩短 曝光波长λ、通过增加数值孔径NA或者通过减小Ic 1的值。
[0009] 为了缩短曝光波长并因此降低最小可印刷尺寸，已提议使用极紫外（EUV)辐射 源。EUV福射是具有在5nm至20nm的范围内、例如在13nm至14nm的范围内、例如诸如6. 7nm 或6. 8nm等的在5nm至IOnm的范围内的波长的电磁福射。可能的源包括：例如，激光产生 的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子储存环提供的同步辐射的源。
[0010] EUV辐射可以使用等离子体产生。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括：用于 激发燃料以提供等离子体的激光器，和用于容纳等离子体的源收集器模块。等离子体例如 可以通过将激光束引导在诸如合适材料（例如，锡）的微滴、或者诸如Xe气体或Li蒸汽等 的合适气体或蒸汽的流之类的燃料处来创建。所产生的等离子体发射出输出辐射、例如EUV 辐射，其利用辐射收集器来收集。辐射收集器可以是镜像垂直入射辐射收集器，其接收辐射 并使辐射聚焦成光束。源收集器模块可以包括布置成提供真空环境以支持等离子体的封闭 结构或室。这样的辐射系统典型地称作激光产生的等离子体（LPP)源。
[0011] 产生EUV辐射的另一已知方法被称为双激光脉冲（DLP)。在DLP方法中，通过 NchYAG激光器将微滴预加热以使得微滴（例如，锡微滴）分解成蒸汽和小颗粒，接着通过 〇)2激光器将它们加热至非常高的温度。
[0012] 然而，由这样的源生成的辐射将不仅是EUV辐射，并且源还可能以包括红外（IR) 辐射和深紫外（DUV)辐射的其他波长进行发射。DUV辐射可能对光刻系统是有害的，因为它 可以导致对比度的损失。此外，不期望的IR辐射可以使得对系统内的部件造成热损伤。因 此，已知使用光谱纯度滤光片以增加所传输的辐射中EUV的比例并且以减少或甚至消除诸 如DUV和IR辐射等的不期望的非EUV辐射。
[0013] 当辐射撞击掩模版或掩模时，掩模版或掩模可以由于从辐射吸收的热而变形。当 辐射是具有相对高的能量的EUV辐射时，该变形尤其是有问题的。为减少变形，可以使冷却 剂通过用于将掩模版或掩模固定至光刻设备的其余部分（例如，卡盘和/或夹持器）的装 置循环。然而该冷却剂可能通过装置中的破裂泄漏。此外，这样的基于冷却剂的冷却系统 可以依赖于装置的导热性能，该导热性能可能较差。
【发明内容】
[0014] 因此，需要的是一种能够固定掩模版并防止图案形成装置的热诱导变形的装置。 根据本发明的第一方面，提供了一种光刻设备。光刻设备包括掩模版和被配置成可释放地 保持掩模版的静电夹持器。静电夹持器包括具有相对的第一表面和第二表面的第一衬底、 位于第一表面上并且被配置成接触掩模版的多个突节、具有相对的第一表面和第二表面的 第二衬底。第二衬底的第一表面被耦合至第一衬底的第二表面。多个冷却元件位于第二衬 底的第一表面与第一衬底的第二表面之间。冷却元件被配置成使得电子从第一衬底的第二 表面行进至第二衬底的第一表面。每一个冷却元件与相应的突苄基本上对准。
[0015] 根据第二方面，提供一种静电夹持器。静电夹持器包括：第一衬底，具有相对的第 一表面和第二表面；多个突节，位于第一表面上并且被配置成接触掩模版；第二衬底，具有 相对的第一表面和第二表面，第二衬底的第一表面被親合至第一衬底的第二表面；和多个 冷却元件，位于第二衬底的第一表面与第一衬底的第二表面之间。冷却元件被配置成将电 子从第一衬底的第二表面传导至第二衬底的第一表面。多个冷却元件中的每一个与相应的 突苄基本上对准。
[0016] 根据第三方面，提供一种方法。方法包括：由堇青石形成夹持器，夹持器具有相对 的第一表面和第二表面，第一表面被配置成耦合至物体；在夹持器的第二表面上提供中间 层；以及将夹持器耦合至卡盘。中间层增强夹持器与卡盘之间的粘合性。
[0017] 根据第四方面，提供一种设备。设备包括：
[0018] 卡盘，
[0019] 夹持器，被配置成可释放地保持掩模版，夹持器由堇青石形成；以及中间层，被耦 合至夹持器的表面并且被耦合至卡盘。
[0020] 下面参照附图详细地描述发明的进一步特征和优点以及发明的各种实施例的结 构和操作。需要注意的是，本发明不限于在本文中描述的具体实施例。这样的实施例在本 文中仅呈现用于说明的目的。对于相关领域技术人员而言，基于在本文中所包含的教导的 附加实施例是显而易见的。
【附图说明】
[0021] 在本文中所包含并且形成说明书的一部分的附图图示出本发明，并且与描述一起 进一步用于阐释本发明的原理并使得相关领域技术人员能够进行和使用发明。
[0022] 图1示意性地描绘了光刻设备。
[0023] 图2是光刻设备的更加详细的示意图。
[0024] 图3是光刻设备的包括了夹持器和卡盘的部分的图。
[0025] 图4是光刻设备的包括了夹持器和卡盘的部分的示意图。
[0026] 图5是热电冷却凸块的图。
[0027] 图6是光刻设备的包括了夹持器和卡盘的部分的示意图。
[0028] 图7是热电冷却膜的截面图。
[0029] 图8和图9是光刻设备的包括了夹持器和卡盘的部分的示意图。
[0030] 图10是热隧穿冷却元件的示意图。
[0031] 图11是由堇青石形成夹持器的方法的流程图。
[0032] 图12至图16图示了图11的流程图中的中间步骤。
[0033] 图17是光刻设备的包括了夹持器和卡盘的部分的图。
[0034] 图18是图示出包括堇青石在内的不同材料的电导率的曲线图。
[0035] 图19是图示出堇青石层对施加至堇青石层的不同表面上的电压差的响应的曲线 图。
[0036] 本发明的特征和优点将从如下面结合附图时所阐述的详细描述中变得更加显而 易见，在附中相似的附图标记自始自终标识相应的元件。在附图中，相似的附图标记一般指 示同样的、功能性类似的和/或结构上类似的元件。元素首次出现的附图用相应附图标记 中的最左侧数字指示。
【具体实施方式】
[0037] 本说明书公开了包含本发明的特征的一个或多个实施例。所公开的实施例仅举例 说明了发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明由随附的权利要求来限定。
[0038] 所描述的实施例以及说明书中对"一个实施例"、"实施例""示例实施例"等等的 提及指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以并不一定包 括特定特征、结构或特性。此外，这样的措词并不一定是指相同的实施例。此外，当与实施 例有关地描述特定特征、结构或特性时，应该理解的是，与其他实施例有关地影响这样的特 征、结构或特性是在本领域技术人员的知识内，而不管是否明确地描述。
[0039] 本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实施。本发明的实施例也 可以实施为可由一个或多个处理器读取和执行的存储在机器可读介质上的指令。机器可读 介质可以包括用于以可由机器（例如，计算装置）读取的形式存储或传输信息的任何机构。 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；闪存装置；电、光、声音或其他形式的传播信号（例如，载波、红外信号、数字信号 等），以及其他。此外，固件、软件、程序、指令可以在在本文中描述为执行特定动作。然而， 应该认识到的是，这样的描述仅为了方便并且实际上这样的动作由计算装置、处理器、控制 器或执行固件、软件、程序、指令等等的其他装置产生。
[0040] 然而，在更详细地描述这样的实施例之前，呈现出可以实施本发明的实施例的示 例环境是有指导性的。
[0041] 图1示意性地示出了根据本发明的实施例的包括源收集器模块SO的光刻设备 LAP。设备包括：照射系统（照射器）IL，被配置成调节辐射光束B (例如，EUV辐射）；支撑 结构（例如，掩模台）MT，被构造成支撑图案形成装置（例如，掩模或掩模版）M并连接至被 配置成将图案形成装置精确定位的第一定位器PM ;衬底台（例如，晶片台）WT，被构造成保 持衬底（例如，涂有抗蚀剂的晶片）W并连接被至配置成将衬底精确定位的第二定位器PW ; 和投影系统（例如，反射型投影系统）PS，被配置成将通过图案形成装置MA赋予辐射光束B 的图案投影到衬底W的目标部分（例如，包括一个或多个裸片）上。
[0042] 照射系统可以包括各种类型的光学部件，如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电 型或其他类型的光学部件，或者它们的任何组合，用于引导、成形或控制辐射。
[0043] 支撑结构MT以取决于图案形成装置的定向、光刻设备的设计和诸如例如图案形 成装置是否被保持在真空环境下等的其他条件的方式来保持图案形成装置M。支撑结构可 以使用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是例如 可以根据需要固定或可动的框架或台。支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投影系 统处于期望的位置。
[0044] 术语"图案形成装置"应该广义地解释为是指可以用于在辐射光束的横截面中向 辐射光束赋予图案的任何装置，以便在衬底的目标部分中创建出图案。赋予辐射光束的图 案可以对应于诸如集成电路等的正在目标部分中创建的器件中的特定功能性层。
[0045] 图案形成装置可以是透射型的或反射型的。图案形成装置的示例包括掩模、可编 程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模是光刻中公知的，并且包括诸如二元、交替相移和衰 减相移等的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的 矩阵