專利名稱：用于控制基本平坦物體上的溫度的溫控卡盤和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及控制基本平坦的物體上的部分區(qū)域的溫度。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于支撐基本平坦物體的溫度控制卡盤(chuck)。利用這種溫度控制卡盤可以探測或測量基本平坦的物體上的溫度分布，且利用溫度影響元件可以改變所述物體背側(cè)的部分區(qū)域上的溫度，以獲得更加一致的溫度分布。此外，本發(fā)明還涉及一種用于控制諸如晶片的基本平坦物體上的溫度的溫控晶片卡盤和方法。最后，本發(fā)明還涉及一種用在晶片上的包含溫控晶片卡盤的曝光裝置的預(yù)對準(zhǔn)站(pre-align station)，以及涉及一種用于晶片的、在包含晶片卡盤的曝光裝置內(nèi)的曝光晶片卡盤，利用這種晶片卡盤可以根據(jù)所需測量和影響晶片的溫度。
背景技術(shù)：
集成電路通常通過在圓片狀半導(dǎo)體襯底(或“晶片”)上利用預(yù)先確定的材料沉積一系列獨立層的方式來構(gòu)建。集成電路上的這些獨立層依次經(jīng)過一系列制造步驟而生成。例如，在包含先前形成的電路層的晶片上形成獨立電路層時，在先前形成的電路層上沉積諸如二氧化硅的氧化物，從而為該電路提供絕緣層。然后，使用被稱為光刻膠的輻射可變材料在晶片上形成用于下一電路層的圖形。
光刻膠材料通常是由有機樹脂、感光劑和溶劑組成的混合物。感光劑是諸如重氮萘醌的化合物，當(dāng)暴露在諸如可見光和紫外線的輻射能下時會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。和未受照射的材料對比，受照射的感光劑材料對于不同溶劑具有不同的溶解特性，這使得可以有選擇地除去光刻膠。樹脂用于向光刻膠提供機械強度，而溶劑起到降低光刻膠的粘滯性的作用，使其可以均勻地涂敷到晶片的表面。
在光刻膠層被涂敷到晶片表面后，通常通過熱處理該晶片來除去溶劑和使光刻膠層變硬。接著，使用照射半透膜有選擇地照射該光刻膠層。該膜包含用于設(shè)定下一電路層的圖形的透明部分。該膜位于光刻膠層的上面，被透明部分遮蓋的光刻膠受到照射。移動該晶片使光刻膠層暴露在稱作為顯影劑的工藝液體中。顯影劑有選擇地溶解和除去絕緣底層的受到或未受照射的光刻膠暴露部分。
可以利用蝕刻劑有選擇地除去絕緣層的暴露部分，以暴露出電路底層的相應(yīng)的部分。在該工藝中，光刻膠必須具有比絕緣層強的抗蝕刻劑的抗蝕性，以使蝕刻劑的作用只限制在絕緣層的暴露部分上。另外，可以對暴露的底層進行離子注入，離子沒有滲入光刻膠層而只是有選擇地滲入底層不被光刻膠所遮蓋的部分。然后，利用液體或氣體狀的溶劑或者強氧化劑以等離子態(tài)的方式除去剩下的光刻膠。然后沉積下一層并重復(fù)相同的過程直到完成該半導(dǎo)體器件的制造。
由于熱脹或冷縮，在光刻曝光過程中晶片上的梯熱度產(chǎn)生線性圖形傳遞效應(yīng)。由于先前光刻膠跟蹤(track)熱板的工藝，晶片可能具有溫度不穩(wěn)定性。如果熱烘不均勻或者晶片被送到曝光裝置前的冷卻還沒完成，就會發(fā)生非線性效應(yīng)。在從跟蹤熱板到曝光裝置的傳輸中，晶片在曝光前進行熱穩(wěn)定的時間可能不一致。這種效應(yīng)會造成圖形傳遞誤差，例如重疊或柵格變形以及芯片放大誤差。其它非線性誤差的來源可能發(fā)生在光刻工藝外。這些來源包括諸如退火(RTA)的快速熱工藝、膜沉積工藝(例如擴散或化學(xué)氣相沉積CVD)，以及化學(xué)機械拋光(CMP)。晶片上的這些非線性誤差是變化的且當(dāng)情況嚴(yán)重時很難修正。
小到0.1℃的溫度差別就會影響重疊。晶片只能通過與曝光裝置環(huán)境導(dǎo)線連接或與所謂卡盤的非溫度調(diào)節(jié)表面接觸來達(dá)到平衡。由于跟蹤熱板上的晶片接觸不均勻，在光刻工藝中會出現(xiàn)被稱為“香蕉效應(yīng)”問題的缺陷，這種問題會在晶片上造成很大的溫度梯度，溫度梯度導(dǎo)致了這些區(qū)域內(nèi)的重疊問題。香蕉效應(yīng)非線性誤差通常出現(xiàn)在晶片的邊緣區(qū)上，呈類似香蕉形狀的半圓形。這些非線性誤差的程度在受影響的區(qū)域內(nèi)變化很大，因此，很難使用一般的光刻工藝來進行修正。
因此，很明顯，需要發(fā)明一種經(jīng)改進的卡盤來支撐諸如晶片的基本平坦的物體和用于控制預(yù)對準(zhǔn)站或曝光裝置內(nèi)的晶片的溫度的方法，它可以解決其中上述問題，以在整個晶片表面上產(chǎn)生更加一致的溫度分布。
此外，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種經(jīng)改進的卡盤，利用這種卡盤可以根據(jù)所需影響基本平坦的物體(特別是晶片)的局部區(qū)域的溫度，以減少晶片上的大量溫度梯度，或者在晶片的局部區(qū)域內(nèi)使用已定義的溫度峰值或溫度谷值，以降低或消除晶片柵格的變形。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，用于控制諸如半導(dǎo)體晶片的基本平坦的物體的溫度的溫控卡盤和方法可以解決上述和其它目標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的溫控卡盤包括帶有物體支撐側(cè)和背側(cè)的卡盤主體，所述物體支撐側(cè)用于在所述物體的所述背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的基本平坦的物體。多個溫度探測元件分布在所述物體支撐側(cè)上，以測量所述物體的溫度分布。多個獨立的溫度影響元件分布在所述物體支撐側(cè)上，面向所述平坦物體的所述背側(cè)，每個所述溫度影響元件用于根據(jù)所需，影響所述物體背側(cè)上的部分區(qū)域的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的溫控卡盤提供了根據(jù)所需影響部分區(qū)域內(nèi)的晶片(特別是晶片的背側(cè))的溫度的可能性。例如，使用創(chuàng)新性溫控卡盤，溫度可以精確到十分之一攝氏度且整體上控制在±1℃范圍內(nèi)。因而，可以在整個晶片上提供基本一致的溫度。也可以提供局部的修改，以修正晶片上的工藝變形。例如，如果晶片部分區(qū)域上的溫度可以被精確地控制，那么也可以利用不同的卡盤溫度來調(diào)節(jié)芯片的放大誤差，而無需為進行放大調(diào)節(jié)而改變透鏡、機架(housing)壓力或使用額外的物鏡。它也可以和當(dāng)前的透鏡放大修正系統(tǒng)一起使用，因此，通過溫度調(diào)節(jié)就可以完成粗糙芯片放大修正，而從現(xiàn)在起還可以完成精細(xì)修正。通過本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可以實現(xiàn)用于曝光裝置的更簡易的透鏡設(shè)計，因而可以以更低的成本構(gòu)建這種曝光裝置。
創(chuàng)新溫控卡盤的優(yōu)選實施例包括多個壓電元件，每個壓電元件均可被獨立控制，這樣，每個壓電元件都會影響物體背側(cè)的局部區(qū)域或部分區(qū)域。由于施加到壓電元件的電流和/或電壓的不同，可以根據(jù)所需控制物體背側(cè)的溫度。
創(chuàng)新溫控卡盤的另一實施例包括上述的溫度影響壓電元件。這些壓電元件中的至少一部分被布置成能夠接觸諸如晶片的平坦物體的背側(cè)。由于壓電元件與所述平坦物體的所述背側(cè)相接觸，對所述平坦物體背側(cè)的溫度影響得到了改善。
在本發(fā)明的替換實施例中，多個支撐管腳元件分布在所述物體支撐側(cè)且被布置成能夠接觸所述平坦物體的所述背側(cè)。在本發(fā)明的這種實施例中，晶片固定在支撐管腳元件上，也分布在支撐管腳元件之間的壓電元件起到測量或探測溫度的作用且根據(jù)所需影響溫度。
本發(fā)明的另一實施例包括由紅外輻射照射的獨立的光纖，用于影響物體背側(cè)的局部區(qū)域的溫度。
如果上述的光纖用于影響物體背側(cè)的局部區(qū)域的溫度，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，這些溫度影響光纖的頂部被布置成與物體背側(cè)有間隔。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例包括作為溫度影響元件的、由紅外輻射照射的多個光纖和多個壓電元件。由于是光纖和壓電元件的組合，所以可以在物體背側(cè)獲得更好的溫度分布和對溫度分布的更佳的影響。
本發(fā)明的替換實施例還包括作為溫度影響元件的散熱管腳和加熱元件。因而，在這種實施例中，物體背側(cè)的局部區(qū)域不只可以被加熱也可以被冷卻。
由于使用了溫度影響元件，它們可以有選擇地移向和遠(yuǎn)離所述平坦物體的所述背側(cè)，可以獲得較佳的對物體背側(cè)的局部區(qū)域的溫度影響。
本發(fā)明的另一實施例包括連接至多個獨立的溫度影響元件的溫度控制器，以根據(jù)所需控制所述平坦物體的溫度分布。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例指包含帶有晶片支撐側(cè)和與所述晶片支撐側(cè)相對的背側(cè)的卡盤主體的溫度控制晶片，所述晶片支撐側(cè)用于在所述物體的背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的晶片。多個溫度探測元件分布在所述晶片支撐側(cè)上，每個所述溫度探測元件用于探測所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度。多個獨立的溫度影響元件分布在所述晶片支撐表面上，每個所述溫度影響元件用于影響所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度。溫度控制器連接至所述多個溫度探測元件和所述多個獨立的溫度影響元件，以根據(jù)所需控制和/或調(diào)節(jié)所述平坦物體的溫度分布。
這種溫控晶片卡盤的優(yōu)選實施例包含溫度控制器，該溫度控制器包括至少一個溫度探測器和連接至所述至少一個溫度探測器且用于控制所述溫度影響元件的控制單元。
一種用于控制帶有前側(cè)和背側(cè)且支撐在所述背側(cè)上的基本平坦的物體的溫度的優(yōu)選創(chuàng)新方法包括如下步驟探測所述平坦物體背側(cè)的部分區(qū)域的溫度；根據(jù)在所述溫度探測步驟中測量到的溫度來確定物體的溫度分布；以及根據(jù)所需改變在所述平坦物體的所述背側(cè)的至少一些所述部分區(qū)域內(nèi)的溫度。
該方法特別適用于控制固定在晶片卡盤上的晶片的溫度。
在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法中，所述平坦物體的部分區(qū)域的溫度由分布在所述平坦物體背側(cè)上的多個溫度探測元件中的一個溫度探測元件來測量。
在優(yōu)選實施例中，這些溫度探測元件包含壓電元件。
在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法中，所述平坦物體的部分區(qū)域的溫度受分布在所述平坦物體背側(cè)上的多個溫度影響元件中的一個溫度影響元件影響。
在優(yōu)選實施例中，每個溫度影響元件是IR光纖。
在該創(chuàng)新方法的另一優(yōu)選實施例中，每個溫度影響元件是散熱管腳。
在該創(chuàng)新方法的替換實施例中，壓電元件用作溫度影響元件。
該創(chuàng)新方法的另一實施例包括作為溫度影響元件的IR光纖、壓電元件和散熱管腳。
用在晶片上的曝光裝置的預(yù)對準(zhǔn)站的優(yōu)選實施例包括帶有晶片支撐側(cè)和與所述晶片支撐側(cè)相對的背側(cè)的卡盤主體，所述晶片支撐側(cè)用于在物體的背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的晶片。多個溫度探測元件分布在所述晶片支撐側(cè)上，每個所述溫度探測元件用于探測所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度。多個獨立的溫度影響元件分布在所述晶片支撐表面上，每個所述溫度影響元件用于影響所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度。溫度控制器連接至所述多個溫度探測元件和所述多個獨立的溫度影響元件，以根據(jù)所需控制所述平坦物體的溫度分布。
用在晶片上的曝光裝置中的曝光卡盤的優(yōu)選實施例包括帶有晶片支撐側(cè)和與所述晶片支撐側(cè)相對的背側(cè)的卡盤主體，所述晶片支撐側(cè)用于在物體的背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的晶片。多個溫度探測元件分布在所述晶片支撐側(cè)上，每個所述溫度探測元件用于探測所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度。多個獨立的溫度影響元件分布在所述晶片支撐表面上，每個所述溫度影響元件用于影響所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度。溫度控制器連接至所述多個溫度探測元件和所述多個獨立的溫度影響元件，以根據(jù)所需控制所述平坦物體的溫度分布。


將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行更加詳細(xì)地描述，其中，相同的標(biāo)號表示相同的部分，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的晶片卡盤的示意性側(cè)視圖；圖2是圖1中的晶片卡盤的示意性俯視圖，示出壓電元件和IR光纖的分布；圖3是根據(jù)本發(fā)明的晶片卡盤的第二實施例的示意性側(cè)視圖；圖4是圖3中的晶片卡盤的第二實施例的示意性俯視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的晶片卡盤的第三實施例的示意性側(cè)視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的晶片卡盤的第三實施例的示意性俯視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的晶片卡盤的第四實施例的示意性側(cè)視圖；圖8是圖7中的晶片卡盤的第四實施例的示意性俯視圖；圖9是帶有局部區(qū)域的晶片的背側(cè)的示意性俯視圖，該局部區(qū)域的溫度低于該晶片背側(cè)的平均溫度；以及圖10是根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例的示意性流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種經(jīng)改進的晶片卡盤，特別是經(jīng)改進的光刻晶片卡盤，它對于支撐小晶片以及諸如擁有例如300mm直徑的大晶片特別有用。
圖1示出晶片卡盤主體20的簡化側(cè)視圖，其帶有晶片支撐側(cè)21和與所述晶片支撐側(cè)相對的背側(cè)22。在晶片支撐側(cè)21上分布有多個壓電管腳元件4。這些壓電管腳4的上表面5用于支撐晶片1的背側(cè)3。晶片1還帶有和晶片背側(cè)3相對的前側(cè)2，其將在曝光裝置中被曝光。
每個壓電管腳4從晶片卡盤主體20的晶片支撐側(cè)2 1上伸出且均勻地分布在晶片支撐側(cè)21上，如圖2所示。如果需要，壓電元件4也可以分布得不均勻。在壓電元件之間布置了IR光纖6。這些光纖6從卡盤主體20的晶片支撐側(cè)21伸出，但這些光纖的頂部并沒有和壓電元件4的頂部一樣高。因此，光纖6的頂部沒有接觸到晶片背側(cè)3。如圖1所示，溫度控制器30通過引線31和每個壓電元件4和每個IR光纖6連接。
參考圖2，晶片卡盤主體20的部分區(qū)域在俯視圖中示出。在此，示出了壓電元件4和IR光纖6的頂部。如圖1和2所示的晶片卡盤的操作如下所述晶片1被放到壓電元件4的上表面5上，使晶片1的背側(cè)3位于壓電管腳4的上表面5上?，F(xiàn)在，通過探測或測量每個壓電管腳4的ΔV(電壓差)，可以測量到晶片背側(cè)上的ΔT。因而，就可以獲得晶片背側(cè)3上的溫度分布。在根據(jù)圖1和2的優(yōu)選實施例中，現(xiàn)在使用IR光纖6來調(diào)節(jié)溫度。利用溫度控制器30可以控制每個IR光纖，使得可以根據(jù)所需影響晶片背側(cè)3的部分區(qū)域的溫度，這意味著可以提高溫度。通過改變IR輻射的脈沖和密度可伴隨光纖6提高部分區(qū)域的溫度。
然后，通過壓電元件4測量晶片溫度分布。其次，如果必要的話，激活一個或更多的光纖6，以獲得預(yù)期溫度范圍(例如0.1℃)內(nèi)的溫度分布。
應(yīng)當(dāng)注意，也可以使用固定管腳而非壓電管腳。在這種實施例中的溫度由一般的溫度探測元件測量。
根據(jù)本發(fā)明的晶片卡盤的第二實施例如圖3和4所示。在此，與圖1和2的第一實施例相反，IR光纖8布置在壓電管腳4的中心。壓電管腳4和中心的IR光纖8的分布如圖4所示。通過這種布置方式可以獲得更高密度的壓電元件和溫度影響光纖8。因而，可以在晶片背側(cè)3的更多部分區(qū)域內(nèi)測量晶片背側(cè)3的溫度分布。
根據(jù)圖3和4的第二實施例的操作和第一實施例的操作類似。
根據(jù)本發(fā)明的晶片卡盤的第三實施例如圖5和6所示。與圖3和4的第二實施例相反，在此，在其中心帶有光纖8的壓電管腳4之間分布了散熱管腳9。此外，上述的這些元件的分布在圖6中示意性地示出。
在此，晶片背側(cè)3的部分區(qū)域的溫度可能受影響以致溫度升高或降低。現(xiàn)在可通過激活一個或更多的光纖元件8和散熱管腳9的方式來分別升高或降低晶片背側(cè)3的部分區(qū)域的溫度。此外，布置了溫度控制器來控制散熱管腳9、IR光纖元件8和壓電元件4。
應(yīng)當(dāng)注意，散熱管腳9的上表面10沒有和晶片背側(cè)3接觸。如果需要，也可以使這些表面10和晶片背側(cè)3接觸，以從晶片背側(cè)3帶走熱量。
在根據(jù)圖7和8的另一優(yōu)選實施例中，光纖8沒有布置在壓電元件4的中心，而是分開的元件。所有其它特性都類似于如圖5和6所示的實施例。在圖8中，壓電元件4、散熱管腳9和IR光纖元件8的分布在圖中示意性地示出。
對于如圖9所示的示例，如果晶片背側(cè)3具有其溫度低于晶片1的平均溫度的局部區(qū)域11，可以激活這些面向晶片1的局部區(qū)域11的溫度影響元件4、8和9，以在晶片背側(cè)3獲得更均勻的溫度分布。
在圖10的流程圖中，示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的各個步驟。在步驟S1中測量晶片背側(cè)上的溫度差ΔT。如果必要的話，為了在晶片上獲得更均勻的溫度分布，在步驟S2中，可以通過激活一個或更多的IR光纖和/或散熱元件或者激活壓電元件的組合的方式來調(diào)節(jié)溫度。如果ΔT等于或小于ΔTmax，那么把晶片在步驟S4中被曝光。如果ΔT大于ΔTmax，那么再次測量晶片背側(cè)上的溫度差ΔT且在步驟S2中調(diào)節(jié)溫度。在此，ΔTmax為0.1℃左右或處于0.1℃到1℃的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種用于支撐基本平坦的物體的溫度控制卡盤，其包括帶有物體支撐側(cè)和背側(cè)的卡盤主體，所述物體支撐側(cè)用于在所述物體的所述背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的基本平坦的物體，多個溫度探測元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，以測量所述平坦物體的溫度分布，以及多個獨立的溫度影響元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，面向所述平坦物體的所述背側(cè)，每個所述溫度影響元件用于根據(jù)所需影響所述物體背側(cè)上的部分區(qū)域的溫度；其中所述溫度影響元件是壓電元件，每個壓電元件均可被獨立控制。
2.如權(quán)利要求1所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響壓電元件與所述平坦物體的所述背側(cè)接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的溫度控制卡盤，其中，多個支撐管腳元件分布在所述物體支撐側(cè)上且與所述平坦物體的所述背側(cè)接觸。
4.一種用于支撐基本平坦的物體的溫度控制卡盤，包括帶有物體支撐側(cè)和背側(cè)的卡盤主體，所述物體支撐側(cè)用于在所述物體的所述背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的基本平坦的物體，多個溫度探測元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，以測量所述平坦物體的溫度分布，以及多個獨立的溫度影響元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，面向所述平坦物體的所述背側(cè)，每個所述溫度影響元件用于根據(jù)所需影響所述物體背側(cè)上的部分區(qū)域的溫度；其中所述溫度影響元件是獨立的光纖，所述光纖由紅外輻射照射。
5.如權(quán)利要求4所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響光纖與所述物體背側(cè)有間隔。
6.如權(quán)利要求4所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響元件還包括多個壓電元件。
7.一種用于支撐基本平坦的物體的溫度控制卡盤，其包括帶有物體支撐側(cè)和背側(cè)的卡盤主體，所述物體支撐側(cè)用于在所述物體的所述背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的基本平坦的物體，多個溫度探測元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，以測量所述平坦物體的溫度分布，以及多個獨立的溫度影響元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，面向所述平坦物體的所述背側(cè)，每個所述溫度影響元件用于根據(jù)所需影響所述物體背側(cè)上的部分區(qū)域的溫度；其中所述溫度影響元件包括散熱管腳和加熱元件。
8.一種用于支撐基本平坦的物體的溫度控制卡盤，其包括帶有物體支撐側(cè)和背側(cè)的卡盤主體，所述物體支撐側(cè)用于在所述物體的所述背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的基本平坦的物體，多個溫度探測元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，以測量所述平坦物體的溫度分布，以及多個獨立的溫度影響元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，面向所述平坦物體的所述背側(cè)，每個所述溫度影響元件用于根據(jù)所需影響所述物體背側(cè)上的部分區(qū)域的溫度；其中所述溫度影響元件有選擇地移向和遠(yuǎn)離所述平坦物體的所述背側(cè)。
9.一種用于控制帶有前側(cè)和背側(cè)且支撐在所述背側(cè)上的基本平坦的物體的溫度的方法，其包括如下步驟探測所述平坦物體的所述背側(cè)的部分區(qū)域的溫度，
根據(jù)在所述溫度探測步驟中測量到的溫度來確定物體的溫度分布，以及根據(jù)所需，改變在所述平坦物體的所述背側(cè)的至少一些所述部分區(qū)域內(nèi)的溫度；其中，所述平坦物體的部分區(qū)域的溫度由分布在所述平坦物體背側(cè)上的多個溫度探測元件中的一個溫度探測元件來測量；以及其中，每個溫度探測元件都是壓電元件。
10.一種用于控制帶有前側(cè)和背側(cè)且支撐在所述背側(cè)上的基本平坦的物體的溫度的方法，其包括如下步驟探測所述平坦物體的所述背側(cè)的部分區(qū)域的溫度，根據(jù)在所述溫度探測步驟中測量到的溫度來確定物體的溫度分布，以及根據(jù)所需，改變在所述平坦物體的所述背側(cè)的至少一些所述部分區(qū)域內(nèi)的溫度；其中，所述平坦物體的部分區(qū)域的溫度受分布在所述平坦物體背側(cè)上的多個溫度影響元件中的一個溫度影響元件的影響；以及其中，每個溫度影響元件都是IR光纖。
11.一種用于控制帶有前側(cè)和背側(cè)且支撐在所述背側(cè)上的基本平坦的物體的溫度的方法，其包括如下步驟探測所述平坦物體的所述背側(cè)的部分區(qū)域的溫度，根據(jù)在所述溫度探測步驟中測量到的溫度來確定物體的溫度分布，以及根據(jù)所需，改變在所述平坦物體的所述背側(cè)的至少一些所述部分區(qū)域內(nèi)的溫度；其中，所述平坦物體的部分區(qū)域的溫度受分布在所述平坦物體背側(cè)上的多個溫度影響元件中的一個溫度影響元件的影響；以及其中，每個溫度影響元件都是散熱管腳。
12.一種用于控制帶有前側(cè)和背側(cè)且支撐在所述背側(cè)上的基本平坦的物體的溫度的方法，其包括如下步驟探測所述平坦物體的所述背側(cè)的部分區(qū)域的溫度，根據(jù)在所述溫度探測步驟中測量到的溫度來確定物體的溫度分布，以及根據(jù)所需，改變在所述平坦物體的所述背側(cè)的至少一些所述部分區(qū)域內(nèi)的溫度；其中，所述平坦物體的部分區(qū)域的溫度受分布在所述平坦物體背側(cè)上的多個溫度影響元件中的一個溫度影響元件的影響；以及其中，每個溫度影響元件都是壓電元件。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述多個溫度影響元件還包括IR光纖和散熱管腳。
權(quán)利要求
1.一種用于支撐基本平坦的物體的溫度控制卡盤，其包括帶有物體支撐側(cè)和背側(cè)的卡盤主體，所述物體支撐側(cè)用于在所述物體的所述背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的基本平坦的物體；多個溫度探測元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，以測量所述平坦物體的溫度分布；多個獨立的溫度影響元件，分布在所述物體支撐側(cè)上，面向所述平坦物體的所述背側(cè)，每個所述溫度影響元件用于根據(jù)所需影響所述物體背側(cè)上的部分區(qū)域的溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響元件是壓電元件，每個壓電元件均可被獨立控制。
3.如權(quán)利要求2所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響壓電元件與所述平坦物體的所述背側(cè)接觸。
4.如權(quán)利要求2所述的溫度控制卡盤，其中，多個支撐管腳元件分布在所述物體支撐側(cè)上且與所述平坦物體的所述背側(cè)接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響元件是獨立的光纖，所述光纖由紅外輻射照射。
6.如權(quán)利要求5所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響光纖與所述物體背側(cè)有間隔。
7.如權(quán)利要求1所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響元件包括由紅外輻射照射的多個光纖，以及多個壓電元件。
8.如權(quán)利要求1所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響元件包括散熱管腳和加熱元件。
9.如權(quán)利要求1所述的溫度控制卡盤，其中所述溫度影響元件有選擇地移向和遠(yuǎn)離所述平坦物體的所述背側(cè)。
10.如權(quán)利要求1所述的溫度控制卡盤，其中，溫度控制器連接至所述多個獨立的溫度影響元件，以根據(jù)所需控制所述平坦物體的溫度分布。
11.一種溫度控制晶片卡盤，其包括帶有晶片支撐側(cè)的卡盤主體，所述晶片支撐側(cè)用于在晶片的背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的晶片；多個溫度探測元件，分布在所述晶片支撐側(cè)上，每個所述溫度探測元件用于探測所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度；多個獨立的溫度影響元件，分布在所述晶片支撐表面上，每個所述溫度影響元件用于影響所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度；以及溫度控制器，其連接至所述多個溫度探測元件和所述多個獨立的溫度影響元件，以根據(jù)所需控制調(diào)節(jié)所述平坦物體的溫度分布。
12.如權(quán)利要求11所述的溫度控制晶片卡盤，其中所述溫度控制器包括至少一個溫度探測器和連接至所述至少一個溫度探測器且用于控制所述溫度影響元件的控制單元。
13.一種用于控制帶有前側(cè)和背側(cè)且支撐在所述背側(cè)上的基本平坦的物體的溫度的方法，其包括如下步驟探測所述平坦物體的所述背側(cè)的部分區(qū)域的溫度；根據(jù)在所述溫度探測步驟中測量到的溫度來確定物體的溫度分布；根據(jù)所需，改變在所述平坦物體的所述背側(cè)的至少一些所述部分區(qū)域內(nèi)的溫度。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述平坦物體是晶片。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述平坦物體的部分區(qū)域的溫度由分布在所述平坦物體背側(cè)上的多個溫度探測元件中的一個溫度探測元件來測量。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，每個溫度探測元件都是壓電元件。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述平坦物體的部分區(qū)域的溫度受分布在所述平坦物體背側(cè)上的多個溫度影響元件中的一個溫度影響元件的影響。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，每個溫度影響元件都是IR光纖。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，每個溫度影響元件都是散熱管腳。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，每個溫度影響元件都是壓電元件。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述多個溫度影響元件包括IR光纖、壓電元件和散熱管腳。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，允許使得在曝光步驟之前的晶片溫度可以更加一致，以防止在光刻工藝中產(chǎn)生非線性誤差。
23.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，可以在晶片的具體區(qū)域上有目的地實現(xiàn)不同的晶片溫度，以在曝光步驟中輔助曝光裝置補償所謂的非線性誤差。
24.一種用在晶片上的曝光裝置的預(yù)對準(zhǔn)站包含晶片卡盤，該晶片卡盤具有帶有晶片支撐側(cè)的卡盤主體，所述晶片支撐側(cè)用于在物體的背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的晶片；多個溫度探測元件，分布在所述晶片支撐側(cè)上，每個所述溫度探測元件用于探測所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度；多個獨立的溫度影響元件，分布在所述晶片支撐表面上，每個所述溫度影響元件用于影響所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度；以及溫度控制器，其連接至所述多個溫度探測元件和所述多個獨立的溫度影響元件，以根據(jù)所需控制所述平坦物體的溫度分布。
25.一種用在晶片上的曝光裝置中的曝光卡盤，其包括帶有晶片支撐側(cè)的卡盤主體，所述晶片支撐側(cè)用于在物體的背側(cè)上支撐帶有前側(cè)和后側(cè)的晶片；多個溫度探測元件，分布在所述晶片支撐側(cè)上，每個所述溫度探測元件用于探測所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度；多個獨立的溫度影響元件，分布在所述晶片支撐表面上，每個所述溫度影響元件用于影響所述晶片背側(cè)的部分區(qū)域的溫度；以及溫度控制器，其連接至所述多個溫度探測元件和所述多個獨立的溫度影響元件，以根據(jù)所需控制所述平坦物體的溫度分布。
26.如權(quán)利要求25所述的曝光卡盤，其中所述溫度影響元件被布置成可以調(diào)節(jié)，使得在對所述晶片的曝光中至少可以減少晶片的變形。
全文摘要
本發(fā)明一般涉及一種用于控制基本平坦的物體的溫度的方法和一種包括帶有物體支撐側(cè)(21)和背側(cè)(22)的卡盤主體(20)的溫度控制卡盤。所述物體支撐側(cè)(21)在所述物體(1)的所述背側(cè)(3)上支撐帶有前側(cè)(2)和后側(cè)(3)的基本平坦的物體(1)。多個溫度探測元件(4)分布在所述物體支撐側(cè)(1)上，以測量所述平坦物體(1)的溫度分布。多個獨立的溫度影響元件(6；8；9)分布在所述物體支撐側(cè)(21)上，面向所述平坦物體(1)的所述背側(cè)(3)，每個所述溫度影響元件(6；8；9)用于根據(jù)所需，影響所述物體背側(cè)(3)的部分區(qū)域的溫度。
文檔編號H01L21/027GK1537320SQ02810947
公開日2004年10月13日 申請日期2002年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月31日
發(fā)明者約翰·G·馬爾塔比斯, 阿蘭·B·查爾斯, 卡爾·E·莫茨, B 查爾斯, E 莫茨, 約翰 G 馬爾塔比斯 申請人:摩托羅拉公司