專利名稱：光刻設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可 選地稱為掩?；蜓谀０?reticle)的圖案形成裝置用于生成對(duì)應(yīng)于IC的單層 的電路圖案?？梢詫⒃搱D案成像到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例 如，包括一部分管芯、 一個(gè)或多個(gè)管芯的部分)上。所述襯底具有輻射敏 感材料(抗蝕劑)層。通常，單獨(dú)的襯底將包含被連續(xù)曝光的相鄰目標(biāo)部 分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將 全部圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂掃 描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向("掃描"方向)掃描所 述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一 個(gè)目標(biāo)部分。常規(guī)地，導(dǎo)線被用于將IC連接到電路板，但是該方法正逐漸地被稱為 "倒裝芯片的凸點(diǎn)制作"的方法所替代。在倒裝芯片的凸點(diǎn)制作中，圖案 被成像在厚的抗蝕劑層上(即，比常規(guī)的光刻中所使用的抗蝕劑層厚)， 所述抗蝕劑層被設(shè)置在襯底上?？刮g劑被顯影和處理，以使得在預(yù)定的位 置上形成凹陷，然后焊料被電鍍在所述凹陷中。然后，去除抗蝕劑，而留 下焊料"凸點(diǎn)"，所述"凸點(diǎn)"從襯底的最上表面向上突出。通常，所述光刻設(shè)備的分辨率可能是低的，這是由于焊料凸點(diǎn)所需的定位精度通常在 l微米左右(這種精度比由高分辨率光刻設(shè)備提供的幾十納米的精度低得 多)。通常對(duì)厚的抗蝕劑層進(jìn)行圖案化的工藝(例如倒裝芯片的凸點(diǎn)制作) 采用更高的輻射劑量，以產(chǎn)生所需的圖案。然而，增加輻射劑量可以導(dǎo)致抗蝕劑、襯底和/或襯底支撐臺(tái)的熱量的增加。例如，在經(jīng)過曝光的抗蝕 劑附近的襯底的溫度可能過度升高，并造成襯底的局部滑移或膨脹。另外， 以增加的輻射劑量對(duì)襯底的更大的面積(或?qū)嶋H上是整個(gè)襯底)進(jìn)行曝光 可能使襯底的總體平均溫度增長到超過可接受的限制，并導(dǎo)致襯底的全局 性滑移或膨脹，并可能導(dǎo)致大的、不可修正的圖案重疊誤差。被設(shè)計(jì)用于處理對(duì)襯底的不希望的加熱的一種方法是在曝光過程中 將襯底浸在"冷卻流體"或"調(diào)節(jié)流體"中，以使得在襯底中生成的過高 水平的熱量可以被驅(qū)散到周圍的流體中。對(duì)于該方法，問題在于其可能 需要對(duì)常規(guī)的光刻設(shè)備進(jìn)行大的改造，這既花費(fèi)成本，又耗費(fèi)時(shí)間。試圖 緩解與襯底的過度加熱相關(guān)聯(lián)的問題的另一種方法是為襯底支撐臺(tái)提供 整體的"冷卻元件"或"調(diào)節(jié)元件"，所述"冷卻元件"或"調(diào)節(jié)元件" 在曝光過程中將襯底維持在所需的溫度范圍內(nèi)。以這種方式，在襯底中生 成的過多的熱量被從襯底轉(zhuǎn)移走。典型的調(diào)節(jié)元件包括在支撐臺(tái)中形成的 一系列溝道，冷卻流體(例如水)在曝光中持續(xù)地通過所述溝道。與該方 法相關(guān)的問題是其可能也需要對(duì)常規(guī)的光刻設(shè)備進(jìn)行大的改造，尤其是 對(duì)于襯底支撐臺(tái)，而且設(shè)計(jì)和制造所述支撐臺(tái)以獲得水密性并具有所需的 平整度是復(fù)雜和昂貴的。希望提供一種例如消除或減緩在此或其他處所述的現(xiàn)有技術(shù)中的一 個(gè)或多個(gè)問題的光刻設(shè)備和方法。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光刻設(shè)備，所述光刻設(shè)備包括照 射系統(tǒng)，被構(gòu)建并設(shè)置用于調(diào)節(jié)輻射束；以及支撐結(jié)構(gòu)，被構(gòu)建并設(shè)置用 于支撐圖案形成裝置。所述圖案形成裝置被配置用于將圖案在輻射束的橫 截面上賦予輻射束。所述設(shè)備也包括襯底臺(tái)，所述襯底臺(tái)被構(gòu)建并設(shè)置用 于保持襯底。所述襯底臺(tái)包括襯底支撐板，所述襯底支撐板與熱調(diào)節(jié)板進(jìn) 行熱接觸。所述設(shè)備還包括投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)被構(gòu)建和設(shè)置用于將 圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種光刻襯底支撐臺(tái)，所述襯底支撐 臺(tái)包括襯底支撐板，所述襯底支撐板與熱調(diào)節(jié)板進(jìn)行熱接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種光刻方法，所述光刻方法包括 將輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；以及將襯底支撐在襯底支撐臺(tái)上，所 述襯底支撐臺(tái)包括襯底支撐板。所述襯底支撐板與熱調(diào)節(jié)板進(jìn)行熱接觸。


在此僅借助示例，參照所附示意圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，在所 附示意圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分，且其中 圖l示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備；以及 圖2示出圖1的光刻設(shè)備的部件的更詳細(xì)的表示。
具體實(shí)施例方式
盡管在本文中可以做出具體的參考，將所述光刻設(shè)備用于制造IC，但
應(yīng)當(dāng)理解這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如，集成光學(xué)系統(tǒng)、 磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測圖案、液晶顯示器、薄膜磁頭的制造等。對(duì)于普 通的技術(shù)人員，應(yīng)該理解的是，在這種可替代的應(yīng)用的情況中，可以將其 中使用的任意術(shù)語"晶片"或"管芯"分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語"襯底" 或"目標(biāo)部分"同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理， 例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對(duì)已曝光的抗蝕劑 進(jìn)行顯影的工具)、度量工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可 以將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可
以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層ic，使得這里使用的所述術(shù)語"襯底"
也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。
這里使用的術(shù)語"輻射"和"束"包含全部類型的電磁輻射，包括
紫外(UV)輻射(例如具有約436、 405、 365、 248、 193、 157或126nm 的波長)和極紫外(EUV)輻'射(例如具有5-20nm范圍內(nèi)的波長)，以及粒 子束，例如離子束或電子束。
這里所使用的術(shù)語"圖案形成裝置"應(yīng)該被廣義地解釋為表示能夠用 于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成 圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底目標(biāo)部 分上所需的圖案完全相對(duì)應(yīng)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替相移掩模類型、衰減相移 掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型。可編程反射鏡陣列的示例 采用小反射鏡的矩陣布置，可以獨(dú)立地傾斜每一個(gè)小反射鏡，以便沿不同方向反射入射的輻射束；以這種方式，所述被反射的輻射束被圖案化。支撐結(jié)構(gòu)保持圖案形成裝置。其以依賴于圖案形成裝置的取向、光刻 設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的 方式保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械夾持、真空的或其他 夾持技術(shù)(例如在真空條件下的靜電夾持)保持圖案形成裝置。所述支撐 結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所 述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系 統(tǒng))。在這里任何使用的術(shù)語"掩模版"或"掩模"都可以認(rèn)為與更上位 的術(shù)語"圖案形成裝置"同義。應(yīng)該將這里使用的術(shù)語"投影系統(tǒng)"廣義地解釋為包括任意類型的投 影系統(tǒng)，包括折射型光學(xué)系統(tǒng)、反射型光學(xué)系統(tǒng)和反射折射型光學(xué)系統(tǒng)， 如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之 類的其他因素所適合的。這里使用的任何術(shù)語"投影透鏡"可以認(rèn)為是與 更上位的術(shù)語"投影系統(tǒng)"同義。所述照射系統(tǒng)也可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型 和反射折射型的光學(xué)部件，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射束，且這些部件也 可以在下文被統(tǒng)稱為或單獨(dú)稱為"透鏡"。所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或 更多的支撐結(jié)構(gòu))的類型。在這種"多臺(tái)"機(jī)器中，可以并行地使用附加 的臺(tái)，或可以在將一個(gè)或更多個(gè)其他臺(tái)用于曝光的同時(shí)，在一個(gè)或更多個(gè) 臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟。所述光刻設(shè)備也可以是其中至少一部分襯底可以被浸在具有相對(duì)高 折射率的液體(例如水)中的類型，以便填充投影系統(tǒng)的最終元件和襯底 之間的空隙。浸沒液也可以被應(yīng)用到光刻設(shè)備中的其他空隙中(例如在所述掩模和投影系統(tǒng)的第一元件之間)。浸沒技術(shù)用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值 孔徑在本領(lǐng)域是公知的。
圖l示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的特定的實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備 包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，用于調(diào)節(jié)輻射束PB (例如，紫外輻射)；
支撐結(jié)構(gòu)MT，用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA并，與用于相對(duì)于 PL精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；卡盤CH，用于將保 持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W的i)晶片臺(tái)/襯底支撐臺(tái)WT以及ii) 反射鏡塊合并，所述反射鏡塊被連接到用于相對(duì)于物品PL精確地定位襯底
的第二定位裝置PW;以及投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡)PL，所述投
影系統(tǒng)PL被配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束PB的圖案成像到 襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替 代地，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用如上所述類型的可編程反射 鏡陣列)。
所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源和所述光刻設(shè) 備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下， 不會(huì)將該源考慮成光刻設(shè)備的組成部分，并且通過包括例如合適的引導(dǎo)反 射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳 到所述照射器IL。在其他情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分 (例如當(dāng)所述源是汞燈時(shí))?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如 果需要時(shí)的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。
所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器 AD。通常，可以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少外部和/或 內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為c7-外部和"-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述 照射器IL可以包括各種其他部件，例如積分器IN和聚光器CO。所述照 射器提供經(jīng)過調(diào)節(jié)的輻射束PB，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng) 度分布。
所述輻射束PB入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)MT上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模)MA上。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA之后，所述輻射束PB 通過投影系統(tǒng)PL，所述PL將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF (例如，干涉儀器件)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述 輻射束PB的輻射路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機(jī)械獲取之后，或 在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器(圖1中 未明確示出)用于將圖案形成裝置MA相對(duì)于所述輻射束PB的輻射路徑 精確地定位。通常，可以通過形成所述定位裝置PM和PW的一部分的長 行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)MT和 WT的移動(dòng)。然而，在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，所述掩模臺(tái)MT 可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的。可以使用圖案形成裝置對(duì) 齊標(biāo)記M1、 M2和襯底對(duì)齊標(biāo)記P1、 P2來對(duì)齊圖案形成裝置MA和襯底 W?？梢詫⑺鲈O(shè)備用于以下模式的至少一種1. 在步進(jìn)模式中，在將賦予所述輻射束PB的整個(gè)圖案一次投影到 目標(biāo)部分C上的同時(shí)，將支撐結(jié)構(gòu)MT和所述襯底臺(tái)WT保持為基本靜止(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)， 使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場的最大尺寸限制 了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。2. 在掃描模式中，在將賦予所述輻射束PB的圖案投影到目標(biāo)部分C 上的同時(shí)，對(duì)掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描(即，單一的動(dòng)態(tài) 曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向可以通過所述投影 系統(tǒng)PL的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光 場的最大尺寸限制了單一的動(dòng)態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描 方向)，而所述掃描運(yùn)動(dòng)的長度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描 方向)。3. 在另一個(gè)模式中，將保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT保 持為基本靜止?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予所述輻射束PB的圖案投影到目標(biāo)部分 C上的同時(shí)，對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描。在這種模式中，通常采 用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)之后、或在掃描期間 的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作 模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻中。
也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。
圖2示意性地示出形成如圖1所示的光刻設(shè)備的一部分的晶片臺(tái)WT的 優(yōu)選的非限制性實(shí)施例。如圖2所示的卡盤CH包括反射鏡塊1，所述反射 鏡塊1支撐襯底支撐板2，熱調(diào)節(jié)板3介于反射鏡塊1和襯底支撐板2之間。 熱調(diào)節(jié)板3被設(shè)置用于將襯底支撐板2的溫度維持在用于特定操作的機(jī)器 溫度選定點(diǎn)的大約0至1.5。C的預(yù)定溫度范圍內(nèi)(典型地，所述選定點(diǎn)在大 約21.5至22.(TC)，并由此限制被支撐在板2上的襯底的溫度的不希望的增 長(例如，圖1的襯底W;在圖2中未示出)。例如，這種溫度上升可以由 在工藝(例如倒裝芯片的凸點(diǎn)制作)中所采用的較高輻射劑量的曝光所導(dǎo) 致，在所述工藝中，較厚的抗蝕劑層被圖案化。熱調(diào)節(jié)板3包括溝道(未 示出)形式的熱調(diào)節(jié)元件，在使用中，調(diào)節(jié)流體(例如冷卻水)通過所述 溝道。所述水優(yōu)選地被保持在與機(jī)器的選定點(diǎn)溫度大致相同的溫度下。水 的流速優(yōu)選為近似0.5至3.01/min。
盡管合并了調(diào)節(jié)元件的常規(guī)卡盤由反射鏡塊以及合并了整體調(diào)節(jié)元 件的襯底支撐臺(tái)構(gòu)成，本發(fā)明的卡盤CH合并了附加的部件熱調(diào)節(jié)板3， 在所述熱調(diào)節(jié)板中，提供了調(diào)節(jié)元件。通過提供以這種方式進(jìn)行熱接觸的 兩個(gè)獨(dú)立的板，襯底支撐板2不一定被修改用于合并調(diào)節(jié)元件。所述調(diào)節(jié) 元件可以被替代地以便宜得多和更便利的方式設(shè)置在調(diào)節(jié)板3中，所述調(diào) 節(jié)板3可以由一類材料制成，該類材料與用于襯底支撐臺(tái)的常規(guī)材料類型 相比，更適合于用于提供調(diào)節(jié)元件的加工工藝。另外，用于合并調(diào)節(jié)元件 的加工工藝不會(huì)危及用于形成襯底支撐板2的材料的結(jié)構(gòu)完整性。另外， 在調(diào)節(jié)元件中出現(xiàn)問題(例如泄漏或裂縫)的情況下，僅僅熱調(diào)節(jié)板3將 需要被修理或替代，而不是襯底支撐板2。另外，通過將熱調(diào)節(jié)板3提供在 反射鏡塊1和襯底支撐板2之間，反射鏡塊1被用于直接支撐熱調(diào)節(jié)板3、干 涉儀反射鏡和成像傳感器，而不是襯底支撐板2。結(jié)果，反射鏡塊l不需要 被提供有這種用于支撐襯底支撐板2的被精確設(shè)計(jì)的平坦表面，并因此可 以降低制造反射鏡塊l的成本和復(fù)雜度。
反射鏡塊1被支撐在三個(gè)反射鏡塊支撐塊4上。每個(gè)支撐塊4限定空心 的圓柱形突起5，用于設(shè)置在由反射鏡塊1所限定的互補(bǔ)的圓柱形凹陷6中。襯底支撐板2、熱調(diào)節(jié)板3和反射鏡塊1由一系列銷(未示出)相互連接在一起。在每個(gè)支撐塊4上的空心圓柱形突起5限定用于容納銷的中心孔7。 每個(gè)銷經(jīng)由限定在熱調(diào)節(jié)板3中的孔8、通過孔7，到達(dá)被柔性安裝鉸鏈IO 所限定的孔9，所述柔性安裝鉸鏈10自身被容納在由襯底支撐板2所限定的 互補(bǔ)的凹陷ll中。通過由反射鏡塊1和兩個(gè)板2、 3所限定的孔的銷被設(shè)置， 以便與襯底的目標(biāo)部分保持足夠的距離，以允許在由輻射束的輻射過程 中、在目標(biāo)部分附近的襯底不受限地局部變形。以這種方式，襯底支撐板 2和熱調(diào)節(jié)板3被柔性地連接，以便可以"自由地膨脹"，即通過支撐板2 的膨脹和/或壓縮產(chǎn)生的任何局部化的運(yùn)動(dòng)和/或變形不受銷的限制，其中 所述支撐板2的膨脹和/或壓縮由輻射束的加熱效應(yīng)所造成，所述銷將反射 鏡塊1和板2、 3保持在一起。允許板2、 3之間的有限程度的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在一 定的應(yīng)用中是有優(yōu)勢的，例如倒裝芯片的凸點(diǎn)制作，這是由于其容許由更 高輻射劑量的增加的加熱效應(yīng)所導(dǎo)致的襯底的少量結(jié)構(gòu)變形。應(yīng)當(dāng)理解， 襯底的這種少量的結(jié)構(gòu)變形在應(yīng)用(例如倒裝芯片的凸點(diǎn)制作)中是沒有 問題的，這是因?yàn)樵谶@些應(yīng)用中所需的形成圖案的分辨率低于許多其他光 刻工藝。如圖2所示的本發(fā)明的典型實(shí)施例還示出三組孔12、 13、 14，所述三 組孔12、 13、 14由襯底支撐板2、熱調(diào)節(jié)板3和反射鏡塊1分別限定。？U2、 13、 14被配置用于容納E銷(未示出)，以便于在曝光之后提升晶片W。襯底支撐板2和熱調(diào)節(jié)板3被設(shè)置在如圖2所示的實(shí)施例中，以使得它 們被空氣間隙分隔，在所述空氣間隙中，它們正對(duì)的表面之間的平均間隔 是大約0.05mm。在該實(shí)施例中，在襯底支撐板2和熱調(diào)節(jié)板3之間的熱導(dǎo) 率大約是0.025W/mK。在如圖2所示的設(shè)備的可替代實(shí)施例中，任何合適數(shù)量和布置的銷和/ 或支撐塊可以被用于適應(yīng)特定的應(yīng)用。板2、 3可以以合適的距離間隔開， 并可以或不可以包括空氣間隙。優(yōu)選地，板2、 3的正對(duì)表面的間隔距離在 大約0至2mm的范圍內(nèi)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，板2、 3被0.1mm的空氣 間隙間隔，這在板2、 3之間提供大約0.07W/mK的熱導(dǎo)率。在另一個(gè)替代 的實(shí)施例中，襯底支撐板2被合適的粘合物層(例如熱漿糊或?qū)嵝粤己?的柔性膠)連接到熱調(diào)節(jié)板3。所述粘合物可以被選擇以便在支撐板2和調(diào)節(jié)板3之間提供所需的導(dǎo)熱性，和/或在板2、 3之間提供所需程度的柔性。 在采用熱漿糊的情況下，板2、 3的間隔可能但不必須大于板2、 3被空氣間 隙間隔的情況。例如，被合適的熱漿糊連接的一對(duì)板2、 3可以被間隔多達(dá) 大約lmm，這可能提供大約0.5W/mK的熱導(dǎo)率。示出的精確的熱導(dǎo)率將依 賴于許多不同的因素，包括板2、 3的間隔以及在板2、 3之間的介質(zhì)。優(yōu)選 地，在板2、 3之間的熱導(dǎo)率高達(dá)大約2.5W/mK。
襯底支撐板2還包括襯底支撐表面15，所述襯底支撐表面15限定了多 個(gè)表面變形，優(yōu)選瘤(burl)(未示出)，所述表面變形被設(shè)置用于接觸和 支撐位于支撐板2上的襯底(未示出)。在如圖2所示的設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例
中，表面變形被設(shè)置，以便接觸多達(dá)與襯底支撐表面接觸的襯底表面的面 積的近似20%的面積。優(yōu)選地，所述接觸面積等于或大于襯底面積的大約 10%。在另外的優(yōu)選的替代實(shí)施例中，在表面變形和襯底的表面之間的接 觸面積大約為襯底表面的面積的5°/。至20%，更優(yōu)選10%至20%。通常，優(yōu) 選地采用比現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中更大的接觸面積，以確保當(dāng)需要時(shí)能夠有足 夠高的從襯底的熱傳遞的速率。
與許多常規(guī)的支撐臺(tái)相比，如圖2所示的襯底支撐板2相對(duì)較厚。這給 支撐板2提供了相對(duì)較大的熱質(zhì)量，以防止不希望的高的全局溫度上升， 這同樣可以造成在以輻射曝光襯底的過程中的大的全局熱漂移。如圖2所 示的支撐板2具有大約5mm的厚度。在另外的優(yōu)選的實(shí)施例中，支撐臺(tái)2 具有大于大約5mm的厚度。優(yōu)選地，支撐臺(tái)2具有在大約5至20mm的范圍 內(nèi)的厚度，更優(yōu)選地具有在大約5至10mm的范圍內(nèi)的厚度。
襯底支撐板2包括具有高熱導(dǎo)率的材料。優(yōu)選地，所述材料具有等于 或大于大約50W/mK的熱導(dǎo)率，更優(yōu)選地，在大約50至250W/mK的范圍內(nèi) 的熱導(dǎo)率，而最優(yōu)選地，在大約50至150W/mK的范圍內(nèi)的熱導(dǎo)率。這是需 要的，因?yàn)槠鋺?yīng)當(dāng)促進(jìn)從襯底(未示出)到熱調(diào)節(jié)板3的有效的熱擴(kuò)散。 圖2的襯底支撐板2包括硅化碳化硅(SiSiC)。在替代的優(yōu)選實(shí)施例中，可 以采用其他材料，例如碳化硅(SiC)等。
在圖2中示意性示出的熱調(diào)節(jié)板3包括不銹鋼。在其他優(yōu)選的實(shí)施例
中，所述熱調(diào)節(jié)板可以分別包括一種或多種金屬(例如，鋼、鈦、鋁等)、 非金屬和/或陶瓷材料或任意所需的化合物、混合物或合金。應(yīng)當(dāng)理解，合并了調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)板3的重要功能是將卡盤CH以及由此的襯底/晶片w在典型的加工條件下維持在可接受的溫度范圍內(nèi)。進(jìn)而， 應(yīng)當(dāng)理解，采用優(yōu)選的高于正常值的襯底/晶片w的接觸面積和/或優(yōu)選的比正常值厚的襯底支撐板2的重要原因是將襯底/晶片W在曝光過程中維持在可接受的溫度范圍內(nèi)。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體的實(shí)施例，但是應(yīng)該理解的是，本 發(fā)明可以以與上述不同的形式實(shí)現(xiàn)。以上的描述不用于限制本發(fā)明。本發(fā) 明由所附的權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種光刻設(shè)備，所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng)，被構(gòu)建并被設(shè)置用于調(diào)節(jié)輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，被構(gòu)建并被設(shè)置用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置被配置用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束；襯底臺(tái)，所述襯底臺(tái)被構(gòu)建并被設(shè)置用于保持襯底，所述襯底臺(tái)包括襯底支撐板，所述襯底支撐板與熱調(diào)節(jié)板熱接觸；以及投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)被構(gòu)建和被設(shè)置用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述襯底支撐板包括襯底 支撐表面，所述襯底支撐表面限定被設(shè)置用于接觸和支撐襯底的多個(gè)表面 變形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，其中，所述表面變形被設(shè)置用于 接觸高達(dá)被設(shè)置用于接觸襯底支撐表面的襯底表面的面積的大約20%的面積。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，其中，所述表面變形被設(shè)置用于接觸等于或大于被設(shè)置用于接觸襯底支撐表面的襯底表面的面積的大約 10%的面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，其中，所述表面變形是瘤。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述襯底支撐板具有至少 大約5mm的厚度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述襯底支撐板包括熱導(dǎo) 率等于或大于大約50W/mK的材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述襯底支撐板包括從由 碳化硅、硅化碳化硅等構(gòu)成的組中選出的材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述熱調(diào)節(jié)板包括從由金 屬、非金屬、陶瓷和合金及其混合物構(gòu)成的組中選出的材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述熱調(diào)節(jié)板包括熱調(diào) 節(jié)元件，所述熱調(diào)節(jié)元件被設(shè)置用于將襯底支撐板的溫度維持在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的光刻設(shè)備，其中，所述熱調(diào)節(jié)板包括為熱 調(diào)節(jié)流體的流通所設(shè)置的溝道。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光刻設(shè)備，其中，所述熱調(diào)節(jié)流體包括水。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述襯底支撐板被柔性 地連接到熱調(diào)節(jié)板。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述襯底支撐板被粘合 物層連接到熱調(diào)節(jié)板。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述襯底支撐板被一個(gè) 或多個(gè)柔性連接塊連接到熱調(diào)節(jié)板。
16. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述襯底支撐板被一個(gè) 或多個(gè)柔性連接塊連接到熱調(diào)節(jié)板，所述柔性連接塊被設(shè)置以便與襯底的 目標(biāo)部分保持足夠的距離，以允許在被所述輻射束輻射的過程中、在目標(biāo) 部分附近出現(xiàn)不受限的襯底的局部變形。
17. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，在襯底支撐板和熱調(diào)節(jié) 板的正對(duì)表面之間的平均間隔是近似0.05mm。
18. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，襯底支撐板和熱調(diào)節(jié)板 被設(shè)置，以使得在所述板之間的大約100um的距離上的熱導(dǎo)率近似為 0,07W/mK。
19. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光刻設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括反射鏡 塊，熱調(diào)節(jié)板被支撐在反射鏡塊上。
20，根據(jù)權(quán)利要求19所述的光刻設(shè)備，其中，所述反射鏡塊被至少一個(gè)安裝塊連接到襯底支撐板和熱調(diào)節(jié)板中的至少一個(gè)。
21. —種光刻襯底支撐臺(tái)，所述光刻襯底支撐臺(tái)包括襯底支撐板，所 述襯底支撐板與熱調(diào)節(jié)板熱接觸。
22. —種光刻方法，所述光刻方法包括步驟 將輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；以及將襯底支撐在襯底支撐臺(tái)上，所述襯底支撐臺(tái)包括襯底支撐板，所述 襯底支撐板與熱調(diào)節(jié)板熱接觸。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的光刻方法，其中，所述方法還包括步驟以圖案在輻射束的橫截面上對(duì)輻射束進(jìn)行圖案化；以及 將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光刻設(shè)備，包括照射系統(tǒng)，被構(gòu)建并設(shè)置用于調(diào)節(jié)輻射束；以及支撐結(jié)構(gòu)，被構(gòu)建并設(shè)置用于支撐圖案形成裝置。所述圖案形成裝置被配置用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束。所述設(shè)備也包括襯底臺(tái)，所述襯底臺(tái)被構(gòu)建并設(shè)置用于保持襯底。所述襯底臺(tái)包括襯底支撐板，所述襯底支撐板與熱調(diào)節(jié)板進(jìn)行熱接觸。所述設(shè)備還包括投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)被構(gòu)建和設(shè)置用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。還公開了一種光刻方法。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101266412SQ200810080999
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者克里斯蒂恩·亞歷山大·胡根旦姆, 弗朗西斯克斯·約翰尼斯·約瑟夫·詹森 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司