專利名稱：夾盤(pán)、光刻裝置和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過(guò)靜電力將制品固定在支撐臺(tái)上的夾盤(pán)，所述制品為-將在制造設(shè)備中采用光刻投影技術(shù)來(lái)加工的襯底；或-光刻投影裝置、掩膜處理裝置如掩膜檢查或清潔裝置、或者掩膜制造裝置中的光刻投影掩膜或掩膜坯件；所述夾盤(pán)包括第一介質(zhì)元件。
本發(fā)明還涉及一種光刻投影裝置，其包括-用于提供輻射投影光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，圖案形成裝置用于按照所需圖案來(lái)使投影光束形成圖案；-用于固定襯底的襯底臺(tái)；-用于將形成圖案的光束投影到襯底的目標(biāo)部分上的投影系統(tǒng)；-包括位于所述支撐結(jié)構(gòu)或所述襯底臺(tái)上的介質(zhì)元件的夾盤(pán)；和-至少一個(gè)第一電極，用于在所述夾盤(pán)的所述介質(zhì)元件上施加電位差以產(chǎn)生夾緊力。
背景技術(shù)：
這里所用的用語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)被廣義地解釋為可用于使入射輻射光束的橫截面具有一定圖案的裝置，此圖案與將在襯底的目標(biāo)部分中產(chǎn)生的圖案相對(duì)應(yīng)；用語(yǔ)“光閥”也可用于此上下文中。一般來(lái)說(shuō)，所述圖案對(duì)應(yīng)于將在目標(biāo)部分中形成的器件如集成電路或其它器件(見(jiàn)下文)中的某一特定功能層。這種圖案形成裝置的例子包括-掩模。掩模的概念在光刻技術(shù)中是眾所周知的，其包括多種掩模類型，例如二元型、交變相移型、衰減相移型，以及各種混合掩模類型。將這種掩模放入輻射光束中會(huì)導(dǎo)致輻射的選擇性透射(在透射掩模的情況下)或反射(在反射掩模的情況下)，光束根據(jù)掩模上的圖案而照射在掩模上。在采用掩模的情況下，支撐結(jié)構(gòu)通常為掩模臺(tái)，其保證可將掩模固定在入射輻射光束內(nèi)的所需位置上，并且如有需要可使掩模相對(duì)于光束運(yùn)動(dòng)。
-可編程的鏡陣列。這種裝置的一個(gè)示例是具有粘彈性控制層和反射面的矩陣尋址的表面。此裝置的基本原理是(例如)反射面的可尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇檠苌涔猓菍ぶ穮^(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇榉茄苌涔?。采用合適的濾光器可從反射光束中濾掉所述非衍射光，只留下衍射光；這樣，光束根據(jù)矩陣尋址的表面的尋址圖案而形成圖案?？删幊痰溺R陣列的另一實(shí)施例采用微型鏡的矩陣設(shè)置，通過(guò)施加合適的局部電場(chǎng)或通過(guò)采用壓電致動(dòng)裝置可使各微型鏡圍繞某一軸線分別地傾斜。同樣，這些鏡子是矩陣尋址的，使得尋址鏡將以不同于非尋址鏡的方向反射所入射的輻射光束；這樣，反射光束根據(jù)矩陣尋址鏡的尋址圖案而形成圖案?？衫煤线m的電子裝置進(jìn)行所需的矩陣尋址。在上述兩種情況中，圖案形成裝置可包括一個(gè)或多個(gè)可編程的鏡陣列。關(guān)于這里所提到的鏡陣列的更多信息例如可從美國(guó)專利US 5296891、US 5523193和PCT專利申請(qǐng)WO 98/38597和WO 98/33096中收集到，這些專利通過(guò)引用結(jié)合于本文中。在采用可編程的鏡陣列的情況下，所述支撐結(jié)構(gòu)例如可為框架或臺(tái)，其可根據(jù)要求為固定的或可動(dòng)的。
-可編程的LCD陣列。在美國(guó)專利US 5229872中給出了這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例，此專利通過(guò)引用結(jié)合于本文中。如上所述，在這種情況下支撐結(jié)構(gòu)例如可為框架或臺(tái)，其可根據(jù)要求為固定的或可動(dòng)的。
為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，本文的余下部分在某些位置具體地集中到包括掩模和掩模臺(tái)的示例上；然而，在這些示例中討論的基本原理應(yīng)在上述圖案形成裝置的更廣泛的上下文中進(jìn)行理解。
光刻投影裝置例如可用于集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，圖案形成裝置可產(chǎn)生與IC的單個(gè)層相對(duì)應(yīng)的電路圖案，而且此圖案可成像于已涂覆有一層輻射敏感材料(抗蝕劑)的襯底(硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括一個(gè)或多個(gè)管心)上。通常來(lái)說(shuō)，單個(gè)晶片包含相鄰目標(biāo)部分的整個(gè)網(wǎng)格，所述相鄰目標(biāo)部分通過(guò)投影系統(tǒng)一次一個(gè)地連續(xù)地被照射。在現(xiàn)有裝置中，在采用掩模臺(tái)上的掩模來(lái)形成圖案時(shí)，在兩種不同類型的機(jī)器之間會(huì)存在差異。在一種光刻投影裝置中，通過(guò)將整個(gè)掩模圖案一次性地曝光在目標(biāo)部分上來(lái)照射各目標(biāo)部分；這種裝置通常稱為晶片分檔器。在通常稱為步進(jìn)-掃描裝置的另一種裝置中，通過(guò)沿給定的基準(zhǔn)方向(“掃描”方向)在投影光束下漸進(jìn)地掃描掩模圖案并以平行于或反向平行于此方向的方向同步地掃描襯底臺(tái)來(lái)照射各目標(biāo)部分；通常來(lái)說(shuō)，由于投影系統(tǒng)具有一個(gè)放大系數(shù)M(通常小于1)，因此襯底臺(tái)被掃描的速率V為掩模臺(tái)被掃描的速率的M倍。關(guān)于這里所述的光刻裝置的更多信息例如可從專利US 6046792中收集到，此專利通過(guò)引用結(jié)合于本文中。
在采用光刻投影裝置的制造過(guò)程中，圖案(例如掩模中的圖案)被成像在至少部分地覆蓋有一層輻射敏感材料(抗蝕劑)的襯底上。在此成像步驟之前，可對(duì)襯底進(jìn)行各種工序，例如涂底層、抗蝕劑涂覆和軟焙烘。在曝光后可對(duì)襯底進(jìn)行其它工序，例如曝光后焙烘(FEB)、顯影、硬焙烘和對(duì)所成像的特征進(jìn)行測(cè)量/檢查。此工序排列用作使器件例如IC的單個(gè)層形成圖案的基礎(chǔ)。隨后可對(duì)這種形成了圖案的層進(jìn)行各種工序，例如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學(xué)機(jī)械拋光等，所有這些工序均用于完成單個(gè)層的加工。如果需要多個(gè)層，那么必須對(duì)各個(gè)新層重復(fù)進(jìn)行整個(gè)工序或其變型。最后，在襯底(晶片)上設(shè)置器件陣列。隨后這些器件通過(guò)例如切片或切割技術(shù)而相互分開(kāi)，從而將這些單個(gè)的器件安裝在與引腳相連的載體等上。關(guān)于此工藝的更多信息例如可從下述書(shū)籍中得到“微芯片的制造半導(dǎo)體加工實(shí)用指南”，第三版，Peter van Zant著，McGraw Hill出版公司，1997年，ISBN 0-07-067250-4，其通過(guò)引用結(jié)合于本文中。
為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，在下文中將投影系統(tǒng)稱為“透鏡”；然而，此用語(yǔ)應(yīng)被廣義地理解為包括各種類型的投影系統(tǒng)，例如包括折射光學(xué)系統(tǒng)、反射光學(xué)系統(tǒng)和反射折射光學(xué)系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)也可包括根據(jù)任一種這些設(shè)計(jì)類型來(lái)進(jìn)行操作以對(duì)輻射投影光束進(jìn)行引導(dǎo)、成形和控制的元件，這些元件在下文中統(tǒng)稱或單獨(dú)地稱為“透鏡”。另外，光刻裝置可以是具有兩個(gè)或多個(gè)襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)掩模臺(tái))的那種類型。在這種“多級(jí)”裝置中，可使用并聯(lián)的附加臺(tái)，或者可在一個(gè)或多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行預(yù)備工序而將一個(gè)或多個(gè)其它的臺(tái)用于曝光。例如在專利US 5969441和WO 98/40791中介紹了雙級(jí)光刻裝置，這些專利通過(guò)引用結(jié)合于本文中。
在光刻裝置中，襯底被牢固地固定在襯底臺(tái)上是很重要的。要求襯底的位置非常精確，即使在工作臺(tái)承受較高加速度時(shí)也是如此。在傳統(tǒng)的光刻裝置中，已經(jīng)知道可通過(guò)真空來(lái)提供這種夾緊。襯底臺(tái)設(shè)有突起或引腳以及外壁。襯底位于這些引腳的上方，其后面的空間被抽空。作用在襯底表面上的氣壓用于將襯底牢固地固定住。關(guān)于這種襯底固定器的更多細(xì)節(jié)可見(jiàn)于EP-A-0947884，其通過(guò)引用結(jié)合于本文中。
雖然這種夾緊在許多場(chǎng)合下是有效的，然而近來(lái)光刻術(shù)的進(jìn)展要求使用EUV(遠(yuǎn)紫外線)輻射、X射線、電子或離子輻射。與采用UV輻射的傳統(tǒng)光刻術(shù)不同，EUV技術(shù)要求光束路徑或至少是一大部分光束路徑被抽空。這樣，真空夾緊方法的有效性降低。
已經(jīng)提出了可提供一種用于光刻裝置中的夾緊系統(tǒng)，其采用靜電力來(lái)將襯底夾緊在襯底臺(tái)上。這種系統(tǒng)可與在襯底兩側(cè)是否存在真空無(wú)關(guān)地進(jìn)行操作。在這種系統(tǒng)中，襯底是導(dǎo)電的，或者在其與襯底臺(tái)相連的表面上設(shè)有導(dǎo)電電極。一個(gè)靜電夾盤(pán)包括一個(gè)或多個(gè)電極。在電極上方設(shè)有介質(zhì)材料層。此層的上表面通常形成了圖案，以降低襯底和夾盤(pán)之間的接觸面積。電極和襯底之間(單極設(shè)計(jì))或在夾盤(pán)自身的兩個(gè)或多個(gè)電極之間(雙極或多極設(shè)計(jì))的電位差設(shè)定成可產(chǎn)生靜電力，以將襯底夾緊在夾盤(pán)上。
通常來(lái)說(shuō)，介質(zhì)具有拋光的光滑表面。然而在實(shí)際情況下，襯底和介質(zhì)的表面決不是絕對(duì)光滑的，其包含微小的不平。此外，雖然介質(zhì)的電阻率非常高(超過(guò)108歐米)，然而還是存在著較小的泄漏電流。這就會(huì)產(chǎn)生除電容靜電力之外的約翰遜-拉別克(JR)力。這些力是因襯底和介質(zhì)相接觸的點(diǎn)之間的泄漏電流的流動(dòng)而引起的。在襯底和介質(zhì)不接觸的點(diǎn)處，電荷積聚并產(chǎn)生了額外的JR力。當(dāng)取消電位差時(shí)，產(chǎn)生JR力的存儲(chǔ)電荷需要一些時(shí)間來(lái)擴(kuò)散，這就在將襯底從夾盤(pán)上釋放出之前形成了延遲。已經(jīng)提出，可在此釋放階段中施加反向電壓來(lái)使電荷更快地?cái)U(kuò)散。還已提出，可使所施加電壓的極性循環(huán)地變化，以減少電荷積聚。然而，這需要相對(duì)較高的循環(huán)頻率，并需要有復(fù)雜的方案來(lái)一直保持此夾緊力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種夾盤(pán)，其可降低約翰遜-拉別克效應(yīng)，允許實(shí)現(xiàn)更大的襯底產(chǎn)量。
根據(jù)本發(fā)明，此目的和其它目的可在如開(kāi)篇段落所述的夾盤(pán)中實(shí)現(xiàn)，所述夾盤(pán)的特征在于，在所述介質(zhì)元件的朝向所述制品的一側(cè)上設(shè)有多個(gè)引腳，至少各所述引腳具有至少一個(gè)導(dǎo)電層，其形成于與所述制品接觸的表面上。導(dǎo)電層具有小于10歐米的電阻率。因此就可以降低JR力的效果。導(dǎo)電層的存在在引腳與襯底接觸的所有位置處均消除了JR力。此外，介質(zhì)元件的遠(yuǎn)離引腳的表面離襯底相距一段足夠大的距離，使得JR力可以被忽略。與襯底相接觸的引腳的實(shí)際面積很小，使得整個(gè)靜電力與介質(zhì)為扁平的情況下相比小很多。這樣，襯底就可在所施加的電位差下被靜電力有效地夾緊，并可在取消電位差時(shí)快速地釋放。
導(dǎo)電層的厚度最好小于200毫微米。具有薄涂層可以方便控制夾盤(pán)的平直度。此外，可采用標(biāo)準(zhǔn)的CVD工藝來(lái)制造該層。
有利的是，導(dǎo)電層可以不是金屬。如果采用金屬，那么金屬原子會(huì)在接觸點(diǎn)處擴(kuò)散到襯底中，并且損壞半導(dǎo)體的性能。
引腳可由導(dǎo)電引腳形成，其穿過(guò)介質(zhì)元件的整個(gè)深度，引腳與介質(zhì)元件相連。在介質(zhì)元件中設(shè)有電極，使得它不與引腳或?qū)щ娫佑|。因此，襯底可以接地，在通過(guò)對(duì)電極施加電壓來(lái)夾緊襯底時(shí)不會(huì)產(chǎn)生JR力。
介質(zhì)元件的厚度最好為50-200微米。這就允許有足夠的深度來(lái)形成引腳的結(jié)構(gòu)，并提供靜電力可在其上進(jìn)行操作的最佳距離，而不會(huì)有介質(zhì)破壞的危險(xiǎn)。
引腳的總面積最好保持為小于介質(zhì)元件的總面積的4％。這就保證了可降低因引腳導(dǎo)電層和襯底之間的接觸而產(chǎn)生的靜電力的效果。
在一個(gè)有利的構(gòu)造中，引腳從介質(zhì)元件上伸出2-10微米。這一距離足以使JR效應(yīng)在介質(zhì)的沒(méi)有引腳的那些區(qū)域上可被忽略。此外，在施加夾緊力時(shí)引腳的機(jī)械性能得以提高，這是因?yàn)樗鼈兊母叨容^低。
引腳的直徑可處于0.15毫米到0.5毫米之間，并間隔開(kāi)2到15毫米。這就保證了介質(zhì)元件的較大區(qū)域中未包括引腳，因此對(duì)產(chǎn)生靜電夾緊力來(lái)說(shuō)是很有效的。這還意味著引腳的直徑可大于它們的高度，從而提高了其機(jī)械性能。此外，通過(guò)以2到15毫米的間距來(lái)設(shè)置引腳，就可以施加均勻的力，同時(shí)支撐襯底的整個(gè)面積。這樣就降低了襯底在夾緊時(shí)的任何變形。介質(zhì)元件通常具有成百上千個(gè)引腳，保證了至少一些引腳與襯底接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如技術(shù)領(lǐng)域中第二部分所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述裝置包括如上所述的夾盤(pán)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種器件制造方法，包括步驟-提供至少部分地覆蓋有一層輻射敏感材料的襯底；-提供采用輻射系統(tǒng)的輻射投影光束；-利用圖案形成裝置使投影光束的橫截面具有一定圖案；-將形成了圖案的輻射光束投影到輻射敏感材料層的目標(biāo)部分上，其特征在于，所述介質(zhì)元件的所述第一表面具有多個(gè)引腳，各所述引腳具有至少一個(gè)形成于上方外表面上的導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層具有小于10歐米的電阻率。
雖然在本文中將通過(guò)具體地參考IC制造來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的裝置的使用，然而應(yīng)當(dāng)清楚地理解，這種裝置還具有許多其它的可能應(yīng)用。例如，它可用于集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等的制造中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在這種替代性應(yīng)用的上下文中，在這里使用的任何用語(yǔ)“分劃線”、“晶片”或“管心”可分別由更通用的用語(yǔ)“掩模”、“襯底”和“目標(biāo)區(qū)域”來(lái)代替。
在現(xiàn)有文獻(xiàn)中，用語(yǔ)“輻射”和“光束”用于包括任何類型的電磁輻射，包括紫外線輻射(例如波長(zhǎng)為365，248，193，157或126毫微米)和EUV輻射(遠(yuǎn)紫外線輻射，其例如具有5-20毫微米范圍內(nèi)的波長(zhǎng))，以及粒子束輻射，例如離子束或電子束輻射。


下面將只通過(guò)示例并參考示意性附圖來(lái)介紹本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中
圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻投影裝置；圖2描述了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的夾盤(pán)；圖3描述了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的夾盤(pán)；圖4顯示了本發(fā)明第三實(shí)施例的示意形式中的夾盤(pán)和相關(guān)的控制電路；和圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的雙極夾盤(pán)的電極圖案的平面圖；圖6描述了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的夾盤(pán)；和圖7描述了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的夾盤(pán)。
在附圖中相應(yīng)的標(biāo)號(hào)表示相應(yīng)的元件。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖1示意性地描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例的光刻投影裝置。所述裝置包括·用于提供輻射(例如EUV輻射)的投影光束PB的輻射系統(tǒng)Ex，IL，在此特定情況下其還包括輻射源LA；·設(shè)有用于固定掩模MA(如分劃板)的掩模固定器的第一載物臺(tái)(掩模臺(tái))MT，其與用于將掩模相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置相連；·設(shè)有用于固定襯底W(如涂覆有抗蝕劑的硅晶片)的襯底固定器的第二載物臺(tái)(襯底臺(tái))WT，其與用于將襯底相對(duì)于物體PL精確定位的第二定位裝置相連；·用于在襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管心)上對(duì)掩模MA的被照亮部分進(jìn)行成像的投影系統(tǒng)(“透鏡”)PL(例如反射鏡組)。
如這里所述，此裝置為反射型(例如具有反射掩模)。然而通常來(lái)說(shuō)，它也可以是透射型(例如帶有透射掩模)。或者，此裝置可以采用另一種圖案形成裝置，例如上述類型的可編程的鏡陣列。
源LA(例如激光致等離子源或放電等離子源)產(chǎn)生輻射光束。此光束直接地或在穿過(guò)調(diào)節(jié)裝置如光束擴(kuò)展器Ex后被饋送給照明系統(tǒng)(照明器)IL。照明器IL可包括用于設(shè)定光束強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(通常分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)的調(diào)節(jié)裝置AM。此外，它通常還包括各種其它的元件，例如積分器IN和聚光器CO。這樣，照射在掩模MA上的光束PB在其橫截面上具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。
在圖1中應(yīng)注意到，源LA可位于光刻投影裝置的外殼內(nèi)(例如當(dāng)源LA為水銀燈時(shí)通常是這樣)，但也可遠(yuǎn)離光刻投影裝置，源LA所產(chǎn)生的輻射光束被引入該裝置中(例如借助于合適的導(dǎo)向鏡)；當(dāng)源LA為準(zhǔn)分子激光器時(shí)通常為后一種情形。本發(fā)明和權(quán)利要求包括所有這些情形。
光束PB隨后與固定在掩模臺(tái)MT上的掩模MA相交。在被掩模MA選擇性地反射后，光束PB通過(guò)透鏡PL，透鏡PL將光束PB聚焦在襯底W的目標(biāo)部分C上。借助于第二定位裝置(以及干涉測(cè)量?jī)xIF)，襯底臺(tái)WT可精確地移動(dòng)，例如將不同的目標(biāo)部分C定位在光束PB的路徑中。類似地，可用第一定位裝置相對(duì)于光束PB的路徑對(duì)掩模MA進(jìn)行精確的定位，例如在將掩模MA從掩模庫(kù)中機(jī)械式地重新取出之后或者在掃描過(guò)程中。通常來(lái)說(shuō)，借助于圖1中未明確描述的長(zhǎng)行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)MT，WT的移動(dòng)。然而，在采用晶片分檔器的情況下(與步進(jìn)-掃描裝置相反)，掩模臺(tái)MT可只與短行程致動(dòng)器相連，或被固定住。
所述裝置可用于兩種不同的模式中1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT基本上保持靜止，整個(gè)掩模圖案被一次性投影(即單次“閃光”)到目標(biāo)部分C上。然后沿x和/或y方向移動(dòng)襯底臺(tái)WT，使得光束PB可照射不同的目標(biāo)部分C。
2.在掃描模式中，除了給定的目標(biāo)部分C沒(méi)有在單次“閃光”中曝光之外，基本上采用相同的方案。作為替代，掩模臺(tái)MT以速度ν沿給定方向(所謂的“掃描方向”，例如y方向)移動(dòng)，從而使投影光束PB可在掩模圖像上掃描；同時(shí)，襯底臺(tái)WT以速度V＝Mν沿相同或相反的方向同時(shí)移動(dòng)，其中M為透鏡PL的放大系數(shù)(通常來(lái)說(shuō)M＝1/4或1/5)。這樣，可以對(duì)較大的目標(biāo)部分C進(jìn)行曝光而不會(huì)降低分辨率。
在上文中已提到，EUV系統(tǒng)要求光束路徑被抽空。這可通過(guò)將整個(gè)裝置封閉起來(lái)的單個(gè)真空系統(tǒng)可多個(gè)互連的單獨(dú)真空系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖2顯示了在第一實(shí)施例中使用的夾盤(pán)10。夾盤(pán)10包括介質(zhì)元件12，在其一個(gè)表面上形成有電極14。在介質(zhì)元件12的與電極14相反的一側(cè)上形成了多個(gè)引腳16。這些引腳16的直徑為0.3毫米，并從介質(zhì)元件12的表面上抬起5微米。各引腳16的上方100毫微米的部分形成為導(dǎo)電層。導(dǎo)電層例如為T(mén)iN。
此實(shí)施例的夾盤(pán)可用于夾緊襯底18。襯底18是不導(dǎo)電的，因而在其夾緊面上形成有電極20。當(dāng)需要用夾盤(pán)10來(lái)夾緊襯底18時(shí)，就在電極20和14之間施加電位差。電容效應(yīng)產(chǎn)生了靜電力，其可將襯底18夾緊在夾盤(pán)10上?？梢岳斫猓姌O20的與引腳16的上方導(dǎo)電層22相接觸的部分并不用作電容器。這里，兩個(gè)導(dǎo)電表面的直接連接允許電荷自由地流動(dòng)，并防止產(chǎn)生約翰遜-拉別克力。由于引腳只占據(jù)介質(zhì)元件12的一小部分面積(0.5％到4％)，因此靜電力只降低了很小的量。
無(wú)法假定電極20的表面是絕對(duì)光滑的，因此并不是所有的導(dǎo)電層22均與電極20相接觸。在這些區(qū)域中將存在小間隙(約為10毫微米左右)，其中可能產(chǎn)生約翰遜-拉別克效應(yīng)。然而，由于導(dǎo)電層的電容很小，因此這個(gè)力也很小。約翰遜-拉別克效應(yīng)還產(chǎn)生于介質(zhì)元件12的未具有引腳16的表面上。然而，此表面與引腳16的上部之間為5微米的間隙保證了這個(gè)區(qū)域中的約翰遜-拉別克力可以忽略。
可以理解，雖然上述實(shí)施例介紹了形成有電極20的非導(dǎo)電襯底18，然而也可以采用導(dǎo)電襯底(未示出)。這樣就不需要形成電極20。在這種情況下，電位差可施加在導(dǎo)電襯底和電極14之間。此外還可以理解，夾盤(pán)10可永久性地或可拆卸地連接在襯底臺(tái)(未示出)上。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)一種不會(huì)受到約翰遜-拉別克效應(yīng)影響的靜電夾緊。這樣，由于在取消電位差之后在等待約翰遜-拉別克力下降到襯底可從夾緊中釋放出來(lái)的水平時(shí)不會(huì)產(chǎn)生延遲，因而就可以提高襯底的產(chǎn)量。
還可能存在這樣的情況，如果電極14和20的極性保持穩(wěn)定，那么電荷將積聚，約翰遜-拉別克效應(yīng)可能變得較顯著。如上所述，夾盤(pán)10的這種設(shè)計(jì)可降低此效應(yīng)。然而，為了消除約翰遜-拉別克效應(yīng)的任何可能的積累，可以在每次更換襯底時(shí)使施加到電極20和14上的電壓極性交變。這就保證了在介質(zhì)元件12不會(huì)出現(xiàn)電荷積聚。此外，在夾緊襯底時(shí)不需要復(fù)雜的控制技術(shù)來(lái)使極性反向。雖然在每次更換晶片時(shí)使電壓交變是適當(dāng)?shù)模欢呀?jīng)發(fā)現(xiàn)，約翰遜-拉別克力的效果在極性于一段較長(zhǎng)時(shí)間、最多達(dá)兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)交變的循環(huán)中也很小，這也是合適的。
實(shí)施例2圖3顯示了本發(fā)明第二實(shí)施例的夾緊夾盤(pán)30，其與第一實(shí)施例相同的部分在下面將省略。夾盤(pán)30設(shè)有多個(gè)引腳32，與其接地引腳相似，延伸穿過(guò)介質(zhì)元件34的整個(gè)深度。引腳32由導(dǎo)電材料形成。導(dǎo)電引腳32與導(dǎo)體36相連，其設(shè)置在夾盤(pán)30的不用于夾緊襯底18的一側(cè)上。在介質(zhì)元件34上的遠(yuǎn)離夾緊面的位置處設(shè)有電極38，其通過(guò)介質(zhì)元件34與引腳32和導(dǎo)體36絕緣。
在對(duì)電極38施加了電壓時(shí)第二實(shí)施例的夾盤(pán)可夾緊襯底18。在此實(shí)施例中襯底18可接地。然而，仍然建議使所施加的電壓以與第一實(shí)施例相似的方式交變。
第二實(shí)施例中的引腳的突出部分的尺寸和排列與第一實(shí)施例的引腳相同，這里不再進(jìn)行介紹。
實(shí)施例3在圖4中顯示了夾緊夾盤(pán)的第三實(shí)施例，其中襯底44上的微觀表面不平的比例被放大。第三實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的部分在下面將省略。雖然上述第一和第二實(shí)施例已經(jīng)降低了約翰遜-拉別克力的效果以使得在取消夾緊電位差時(shí)可快速地釋放襯底，然而第三實(shí)施例仍旨在將約翰遜-拉別克力控制到易管理的水平。這樣就可從額外的約翰遜-拉別克力中受益，并降低在夾緊/松開(kāi)過(guò)程中所產(chǎn)生的任何延遲。在第三實(shí)施例中，介質(zhì)元件40的夾緊面最好被拋光成平直的。然而應(yīng)當(dāng)理解，夾緊面并不必須被拋光成平直的。
在介質(zhì)元件40上的與夾緊面相對(duì)的表面上設(shè)有電極42。為了夾緊襯底44，應(yīng)在電極42和襯底44之間施加電位差。第三實(shí)施例包括介質(zhì)元件40；至少一個(gè)第一電極42；用于在所述第一電極和襯底之間提供電壓的電壓源50；用于檢測(cè)介質(zhì)元件40內(nèi)的電荷遷移的傳感器46；以及用于根據(jù)傳感器46的輸出來(lái)控制電壓源50的控制系統(tǒng)48。
當(dāng)在襯底44和電極42之間施加電位差時(shí)，介質(zhì)內(nèi)的電荷就開(kāi)始遷移。這就減小了有效距離，并在因襯底44的微觀表面不平而引起的襯底44不與介質(zhì)元件40相接觸的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了約翰遜-拉別克效應(yīng)。
然而在此實(shí)施例中，設(shè)置了傳感器46來(lái)測(cè)量介質(zhì)元件40內(nèi)的電荷遷移。傳感器46包括位于介質(zhì)元件40內(nèi)的上方短電極47。這可由控制系統(tǒng)48采用閉環(huán)方法來(lái)進(jìn)行處理，以控制所施加的電位差。因此，可以精確地控制約翰遜-拉別克力，并將其限制在當(dāng)取消電位差時(shí)將下降的值，從而降低在釋放襯底之前的延遲。這樣就可從由約翰遜-拉別克效應(yīng)形成的增大的夾緊力中受益，同時(shí)減小在取消電位差時(shí)釋放襯底的任何延遲?？梢岳斫猓刂葡到y(tǒng)48可在釋放階段中施加反向電壓，以盡可能快地散開(kāi)存儲(chǔ)電荷。
在第三實(shí)施例中，如圖4所示，采用了導(dǎo)電襯底44。然而，也可采用在夾緊面上設(shè)有電極的非導(dǎo)電襯底，如上述第一和第二實(shí)施例所述的那樣。此外，第三實(shí)施例的控制系統(tǒng)和傳感器也可應(yīng)用到第一和第二實(shí)施例中。
實(shí)施例4上述第一到第三實(shí)施例考慮的是單極夾盤(pán)。第四實(shí)施例采用了雙極夾盤(pán)。第四實(shí)施例中與第一實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)在下面將省略。
在圖5中顯示了雙極夾盤(pán)52的電極的平面圖。圓形夾盤(pán)52具有兩個(gè)半圓形電極54a和54b，而不是第一實(shí)施例中的單個(gè)電極14。當(dāng)需要將襯底夾緊到夾盤(pán)52上時(shí)，在一個(gè)電極上施加+100伏的電壓，而在另一電極上施加-100伏的電壓；這樣，襯底將處于零電位。
這樣就不需要使用導(dǎo)電襯底或具有導(dǎo)電層的襯底。因此也不需要與襯底的電連接。
也可采用其它結(jié)構(gòu)的雙極設(shè)計(jì)，例如兩個(gè)電極可包括互鎖指形件、希臘鍵圖形、同心環(huán)或同心螺旋的設(shè)置。也可采用多極設(shè)計(jì)。
可以理解，第四實(shí)施例的電極也可應(yīng)用到第二或第三實(shí)施例中，不需要導(dǎo)電襯底或具有導(dǎo)電層的襯底。
實(shí)施例5在圖6中顯示了根據(jù)本發(fā)明的夾緊夾盤(pán)的第五實(shí)施例。第五實(shí)施例中與第一實(shí)施例相同的部分在下面將省略。夾盤(pán)10同樣包括在其一個(gè)表面上形成了電極14的介質(zhì)元件12。在介質(zhì)元件12的另一側(cè)上形成了多個(gè)引腳16。與第一實(shí)施例相反，引腳16為導(dǎo)電引腳16，其安裝在介質(zhì)元件12的朝向電極20的表面上。
第五實(shí)施例中的引腳16的突出部分的尺寸和排列與第一實(shí)施例的引腳相同，這里不再進(jìn)行介紹。
實(shí)施例6在圖7中顯示了根據(jù)本發(fā)明的夾緊夾盤(pán)的第六實(shí)施例。第六實(shí)施例中與第一實(shí)施例相同的部分在下面將省略。在第六實(shí)施例中，在各引腳16之間的區(qū)域上也設(shè)置了導(dǎo)電層22。因此，介質(zhì)元件12的朝向電極20的區(qū)域被導(dǎo)電層22完全覆蓋。
雖然在上文中介紹了本發(fā)明的特定實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以不同于上述的方式來(lái)實(shí)施。此說(shuō)明書(shū)并不意味限制了本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于通過(guò)靜電力將制品固定在支撐臺(tái)上的夾盤(pán)，所述制品為-將在制造設(shè)備中采用光刻投影技術(shù)來(lái)加工的襯底；或-光刻投影裝置、掩膜處理裝置如掩膜檢查或清潔裝置、或者掩膜制造裝置中的光刻投影掩膜或掩膜坯件；所述夾盤(pán)包括第一介質(zhì)元件，其特征在于在所述介質(zhì)元件的朝向所述制品的一側(cè)上設(shè)有多個(gè)引腳，至少各所述引腳具有至少一個(gè)導(dǎo)電層，其形成于與所述制品接觸的表面上，所述導(dǎo)電層具有小于10歐米的電阻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述導(dǎo)電層的厚度小于200毫微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述導(dǎo)電層為非金屬的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述引腳為導(dǎo)電引腳，其穿過(guò)所述介質(zhì)元件的深度并與導(dǎo)電元件相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述引腳為導(dǎo)電引腳，其安裝在所述第一介質(zhì)元件的朝向所述制品的表面上。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述介質(zhì)元件的厚度為50到200微米。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述引腳的與所述制品相接觸的表面積小于所述介質(zhì)元件的總面積的4％。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述引腳從所述介質(zhì)元件的表面上伸出2到10微米。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述引腳的直徑在0.15毫米到0.5毫米之間。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述引腳間隔開(kāi)2到15毫米。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾盤(pán)，其特征在于，所述介質(zhì)元件的朝向所述制品的表面設(shè)有導(dǎo)電層。
12.一種光刻投影裝置，其包括-用于提供輻射投影光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述圖案形成裝置用于按照所需圖案來(lái)使所述投影光束形成圖案；-用于固定襯底的襯底臺(tái)；-用于將形成圖案的光束投影到所述襯底的目標(biāo)部分上的投影系統(tǒng)；-位于所述支撐結(jié)構(gòu)或所述襯底臺(tái)上的根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾盤(pán)；和-至少一個(gè)第一電極，其用于在所述夾盤(pán)的所述介質(zhì)元件上施加電位差以產(chǎn)生夾緊力。
13.一種器件制造方法，包括步驟-提供至少部分地覆蓋有一層輻射敏感材料的襯底；-提供采用輻射系統(tǒng)的輻射投影光束；-利用圖案形成裝置使投影光束的橫截面具有一定圖案；-將形成了圖案的輻射光束投影到所述輻射敏感材料層的目標(biāo)部分上，-提供用于將所述襯底固定到所述襯底臺(tái)上的靜電夾盤(pán)，所述靜電夾盤(pán)包括第一介質(zhì)元件；-將所述襯底定位在所述介質(zhì)元件的第一表面上；和-在第一和第二電極之間施加電位差，從而在所述介質(zhì)元件上施加電位差以在所述襯底上產(chǎn)生夾緊力，其特征在于，所述介質(zhì)元件的所述第一表面具有多個(gè)引腳，各所述引腳具有至少一個(gè)形成于上方外表面上的導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層具有小于10歐米的電阻率。
全文摘要
一種具有靜電夾盤(pán)10的光刻投影裝置1。靜電夾盤(pán)10包括介質(zhì)元件12，其具有多個(gè)形成于第一表面上的引腳16。通過(guò)在位于介質(zhì)元件的與夾緊面相對(duì)的表面上的電極14和位于待夾緊制品18的夾緊面上的電極20之間施加電位差，就可將待夾緊制品夾緊在夾盤(pán)10上。引腳設(shè)有至少一個(gè)上方導(dǎo)電層，其用于降低約翰遜拉別克力，并允許更快地釋放襯底。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1487360SQ03155139
公開(kāi)日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月23日
發(fā)明者M·H·H·赫克斯, J·J·奧滕斯, M H H 赫克斯, 奧滕斯 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司