專利名稱：晶片卡盤和形成晶片卡盤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光刻設(shè)備中的晶片卡盤。另外，本發(fā)明涉及一種 形成用于光刻設(shè)備中的晶片卡盤的方法以及根據(jù)該方法形成的晶片卡盤。
背景技術(shù)：
光刻是用于在襯底的表面上形成特征的工藝。在光刻中，晶片被置于 晶片臺上，并被卡盤保持在合適的位置上。所述卡盤典型地是能夠?qū)⒕?保持在合適的位置上的真空卡盤。通過位于光刻設(shè)備內(nèi)的曝光光學(xué)系統(tǒng)將 圖像投影到晶片表面上對晶片進行曝光。盡管在光學(xué)光刻的情況下使用的 是曝光光學(xué)系統(tǒng)，但是可以依賴于特定的應(yīng)用采用不同類型的曝光設(shè)備。 例如，X射線、離子、電子或光子光刻每種可能需要不同的曝光設(shè)備，這 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的。光學(xué)光刻的特定的示例在此僅出于說明 的目的進行討論。
所投影的圖像使層(例如沉積在晶片表面上的光敏抗蝕劑)的特性產(chǎn) 生變化。這些變化對應(yīng)于在曝光過程中被投影到晶片上的特征。在曝光之 后，所述層可以被蝕刻以形成圖案化的層。圖案與在曝光過程中被投影到 晶片上的那些特征相對應(yīng)。該圖案化的層然后用于將晶片內(nèi)在下面的結(jié)構(gòu) 層的經(jīng)過曝光部分去除，例如導(dǎo)電層、半導(dǎo)電層或絕緣層。然后，將該工 藝與其他步驟一起進行重復(fù)，直到所需的特征己經(jīng)在晶片的表面或在各個 層中形成為止。
步進一掃描技術(shù)與具有窄的成像狹槽(imaging slot)的投影光學(xué)系統(tǒng) 結(jié)合工作。不是一次將整個晶片曝光，而是將獨立的區(qū)段一次一個地掃描 到晶片上。這通過同時移動晶片和掩模版來實現(xiàn)，使得所述成像狹槽在掃描過程中橫跨所述區(qū)段移動。晶片臺然后必須在區(qū)段曝光之間步進，以允 許多次復(fù)制在晶片表面上待曝光的掩模版圖案。以這樣的方式，被投影到 晶片上的圖像的銳度得以最大化。盡管采用步進一掃描技術(shù)通?？蓭椭?高整體圖像的銳度，但是在這種系統(tǒng)中，由于投影光學(xué)系統(tǒng)、照射系統(tǒng)、 所使用的特定的掩模版內(nèi)的缺陷以及晶片和光刻工具之間的溫度差，通常 會出現(xiàn)圖像的變形。
光刻工具典型地需要溫度穩(wěn)定的環(huán)境。光源和在光刻過程中的照射將
熱量引入系統(tǒng)。掃描光刻工具的典型溫度范圍是在大約18至22'C之間。即 便在穩(wěn)定的狀態(tài)掃描條件下，晶片卡盤自身的溫度可以變化大約+/-1°" 但是，因為精密臺的公差極小(例如大約10nm量級或更小)，所以即使小 的溫度變化也可能造成所不希望的由溫度帶來的精密臺的尺寸的變化。因 此，用于在光刻掃描過程中控制光刻工具(尤其是晶片卡盤)中的溫度的 方法是需要的。
相對于運動和振動，光刻工具也需要極為安靜的環(huán)境。出于該原因， 卡盤通常在光刻工具中靠磁性定位和推動。這對于掃描和對準(zhǔn)控制系統(tǒng)提 出了很高的要求?？刂频某潭戎苯优c系統(tǒng)頻率相關(guān)，所述系統(tǒng)頻率依次直 接與卡盤的比剛度/具體剛度(specific stiffness)相關(guān)。因此，需要的是光 刻工具(包括晶片卡盤)，所述光刻工具具有改進的考慮了溫度控制和高 質(zhì)量光刻掃描的屬性。

發(fā)明內(nèi)容
一個實施例涉及一種用于光刻設(shè)備的晶片卡盤，所述卡盤包括低熱膨 脹玻璃陶瓷襯底、硅化碳化硅(silicon silicon carbide)層和強度為至少5兆帕 的粘結(jié)層，所述粘結(jié)層含有硅酸鹽，所述粘結(jié)層將硅化碳化硅層附著到襯 底上。
另一個實施例涉及一種形成用于光刻設(shè)備中的晶片卡盤的方法，所述 方法包括將粘結(jié)溶液涂覆在低熱膨脹玻璃陶瓷襯底和硅化碳化硅層這兩 者或其中之一的一部分上，并使所述襯底和硅化碳化硅層接觸，以將所述 襯底和硅化碳化硅層粘結(jié)在一起。
另一個實施例涉及一種根據(jù)在此所述的方法制造的晶片卡盤。 本發(fā)明的另外的實施例、特征和優(yōu)勢，以及本發(fā)明的各種實施例的結(jié)構(gòu)和操作在下文中將參照附圖進行詳細(xì)描述。


附圖用于說明本發(fā)明的典型的實施例，并被合并入本說明書，構(gòu)成本 說明書的一部分。所述附圖示出本發(fā)明的實施例并與文字描述一起用于解 釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖l示出晶片卡盤可能處于的示例性光刻環(huán)境；
圖2A示出具有通過低熱膨脹玻璃陶瓷襯底的流體通道的示例性晶片
卡盤；
圖2B-2D示出另一個通過低熱膨脹玻璃陶瓷襯底的示例性流體通道
構(gòu)造；
圖3A和3B示出示例性的晶片卡盤組件及其相應(yīng)的橫截面，所述晶片 卡盤組件具有硅化碳化硅層、低熱膨脹玻璃陶瓷襯底、以及粘結(jié)層；
圖4示出示例性晶片卡盤組件，所述晶片卡盤組件具有涂覆有氧化硅 和氧化鋁的硅化碳化硅層、低熱膨脹玻璃陶瓷襯底以及粘結(jié)層；
圖5是根據(jù)一個實施例的用于形成晶片卡盤的工藝步驟的流程圖6是根據(jù)一個實施例的用于形成晶片卡盤的工藝的附加、可選的步 驟的流程圖。
具體實施例方式
在此對本發(fā)明的實施例進行了詳細(xì)引用，所述引用的示例如附圖和示 例所示。
應(yīng)當(dāng)理解，在此所示和所述的特定的實施方式是本發(fā)明的示例，并不 以任何方式限制本發(fā)明的保護范圍。實際上，為了簡潔起見，系統(tǒng)(和系 統(tǒng)的獨立的操作部件的部件)的傳統(tǒng)的電子裝置、制造方法、半導(dǎo)體器件 和光刻技術(shù)以及其他功能的方面沒有在此進行詳細(xì)的描述。
光刻臺的實施例
圖1示出卡盤110可能處于的示例性環(huán)境。設(shè)備100是可能存在于掃 描光刻工具中的常規(guī)投影光學(xué)系統(tǒng)。在掩模版臺101后面依次是第一透鏡組120、折疊式反射鏡130、第二透鏡組140、分束器150、波片160、凹 面鏡170、第三透鏡組180和晶片臺191。卡盤IIO典型地用于例如將掩 模版112保持在掩模版臺101上，或者將晶片114保持在晶片臺191上。 在卡盤IIO用于將晶片114保持在晶片臺191上的情況下，卡盤被稱為晶 片卡盤。根據(jù)情況，卡盤也可以具有額外的編碼器或干涉儀，用于在需要 判定定位的情況下測量熱膨脹。
卡盤也可以用于將其他的對象(例如反射鏡)保持和定位在光刻工具 內(nèi)。附加地，卡盤可以用于不包括投影光學(xué)系統(tǒng)的光刻工具中(例如接觸 式光刻工具)、無掩模光刻工具中以及具有與本示例實質(zhì)上不同的投影光 學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的光刻工具中。設(shè)計卡盤，以滿足光刻系統(tǒng)的具體工作需要。
晶片卡盤材料的實施例
實施例涉及用于光刻設(shè)備中的晶片卡盤，所述晶片卡盤包括低熱膨脹 玻璃陶瓷襯底、硅化碳化硅層和粘結(jié)層，所述粘結(jié)層包括強度為至少大約 5兆帕的硅酸鹽，所述粘結(jié)層將硅化碳化硅層與襯底結(jié)合。
在一個實施例中，晶片卡盤的低熱膨脹玻璃陶瓷襯底包括流體通道。 所述流體通道可以以任何一種本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所公知的方法引 入襯底。例如，所述通道在形成襯底時就包括在襯底中。在另一個示例中， 所述通道在形成襯底之后被蝕刻入襯底。流體通道使光刻過程中的溫度控 制更加便利。在光刻過程中，襯底的溫度隨著晶片被照射而增加。晶片被 倚靠晶片卡盤安裝，且熱量被傳遞到晶片卡盤。如果晶片卡盤具有與晶片 不同的膨脹系數(shù)，則在光刻系統(tǒng)不對不均勻的膨脹進行補償?shù)那闆r下，會 降低照射的位置控制和光刻精度。限制該問題的一種方法是控制晶片卡盤 和晶片的溫度，并保持晶片卡盤和晶片在同一溫度上，或者盡可能使它們 的溫度接近。本發(fā)明的流體通道允許流體移動通過晶片卡盤，并根據(jù)需要 冷卻或加熱晶片卡盤和置于晶片卡盤上的晶片。在流體通道中，可以使用 任何有利于晶片卡盤的溫度控制的流體。 一種示例性流體是水。其他的流 體包括但不限于油和氟化烴。所述流體可以被表示成包括可選的添加劑， 例如pH緩沖劑、鹽、表面活性劑、抗氧化劑、粘度調(diào)節(jié)劑以及其他添加 劑。流體可通過低熱膨脹玻璃陶瓷襯底中的流體通道被抽取，以有助于晶 片卡盤和晶片的溫度控制。通過流體通道抽取的流體可以加熱或冷卻晶片 卡盤和晶片。在實施例中，晶片卡盤和晶片在光刻掃描過程中被保持在相 同的溫度上，彼此溫差在+/-1°。以內(nèi)。
在一個實例中，以大約65千帕和350千帕之間的壓力通過通道抽取 流體。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員，所需的抽取設(shè)備和技術(shù)是公知的。 在一個實施例中，硅化碳化硅層至少部分地與流體通道接觸。在另一個實 施例中，粘結(jié)層被配置用于采用硅化碳化硅層和襯底密封流體通道。粘結(jié) 層可以至少部分地與流體通道中的流體相接觸。因此，在晶片卡盤中存在 的任何粘結(jié)層必須足夠強以能將低熱膨脹玻璃陶瓷襯底結(jié)合到硅化碳化 硅層上，而流體通過通道被抽取而不會產(chǎn)生問題。通道邊緣上的剝離力可 以高達大約3.5-5.0兆帕。因此，在實施例中，粘結(jié)層被配置用于在至少 大約2.5兆帕的流體壓力下密封流體通道。在另一個實施例中，粘結(jié)層具 有至少大約5兆帕的強度。
在實施例中，晶片卡盤包括低熱膨脹玻璃陶瓷襯底。玻璃陶瓷，其通 常包括含有晶相和玻璃相的無機無孔材料，對于專門的應(yīng)用是公知的。這 種玻璃陶瓷通過選擇合適的原材料、熔融、提煉、均勻化并然后將該材料 熱成形為玻璃坯，而被制造。在玻璃坯被冷卻和退火之后，接著進行溫度 處理，由此玻璃坯通過受控體積晶化(volume crystallization)(陶瓷化) 轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａ沾?。陶瓷化是兩步驟工藝；核在某個溫度下在玻璃內(nèi)形成， 并之后在更高的溫度下生長。玻璃陶瓷材料的雙重結(jié)構(gòu)可以賦予特定的屬 性，所述屬性包括很低的熱膨脹系數(shù)(CTE)。
在一個示例中，低熱膨脹玻璃陶瓷襯底包括負(fù)熱膨脹材料和正熱膨脹 材料的混合物。在另一個示例中，玻璃陶瓷包括硅氧化物和氧化鋁。各種 形式的硅氧化物都可以用在本發(fā)明的玻璃陶瓷中。 一個示例是P石英。在 另一個示例中，低熱膨脹玻璃陶瓷包括硅氧化物和混合金屬氧化物的混合 物。用于本發(fā)明中的混合金屬氧化物包括但不限于硅和鋁的金屬氧化物。 可以使用的混合金屬氧化物的一個示例是I3鋰霞石。在另一個示例中，低 熱膨脹玻璃陶瓷是商業(yè)上可獲取的，例如，Zerodu產(chǎn)(可獲取自Schott Glass Technologies, Duryea， PA)或者ULE (可獲取自Coming, Inc.,Corning, NY)。
低熱膨脹玻璃陶瓷襯底表面可以被剖光成具有很高的光潔度，并可以 與其他高剖光過的表面形成光學(xué)接觸結(jié)合。低熱膨脹玻璃陶瓷襯底的表面 具有氧化硅鍵(-O-Si-O-)和水合氧化硅鍵(-Si-OH)。低熱膨脹玻璃陶瓷通 常可以被拋光成光潔度小于大約lnm，并可選為0.25nm。這些非常光滑 的表面可以與硅晶片形成光學(xué)接觸結(jié)合，所述硅晶片同樣被拋光成具有高 光潔度。因此，盡管低熱膨脹玻璃陶瓷襯底具有一些晶片卡盤材料所需的 屬性，但是在其使用中也會出現(xiàn)問題。例如，低熱膨脹玻璃陶瓷襯底和硅 晶片兩者的表面的高光潔度允許形成光學(xué)接觸結(jié)合。這些結(jié)合使得在掃描 光刻完成后難于將硅晶片與襯底分開。襯底的表面也容易趨于磨損，使得 需要經(jīng)常更換襯底。
在實施例中，晶片卡盤包括硅化碳化硅層。硅化碳化硅層也被稱為經(jīng) 過硅化的碳化硅。碳化硅片與相應(yīng)的碳化硅片相比，增強了抵抗高磨蝕或 苛刻的化學(xué)環(huán)境的能力。另外，因為碳化硅表面太光滑以使得在經(jīng)過拋光 的碳化硅和經(jīng)過拋光的硅晶片之間出現(xiàn)光學(xué)接觸結(jié)合，所以不希望將硅化 碳化硅層用作晶片卡盤。這使得在光刻之后去除晶片變得困難，并可能導(dǎo) 致對晶片的損壞。
本發(fā)明的硅化碳化硅片可以根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)公知的任何方法制造。用于 制備硅化碳化硅產(chǎn)品的一種示例性方法涉及下列步驟。碳化硅粉末與液體 (例如水)和其他可選的添加劑(例如表面活性劑或抗絮凝劑)相混合。 碳化硅粉末可以具有依賴于產(chǎn)品所需的最終屬性和尺寸的各種顆粒尺寸。 例如，具有1英寸或更小的橫截面的產(chǎn)品可以采用具有200-300微米的顆 粒尺寸的碳化硅粉末制成。對于更大尺寸的產(chǎn)品，所述粉末可以具有超過 1000微米的顆粒尺寸。該混合物被徹底地在研磨機中混合，以形成漿液， 所述漿液被轉(zhuǎn)移到模具上。去除水以將碳化硅的生坯形成為所需產(chǎn)品的形 狀。所述生坯具有多孔結(jié)構(gòu)并可以為其理論密度的20-90%。
所述產(chǎn)品被干化，并被硅粉末和其他可選的添加劑(例如碳粉末)包 圍。碳粉末可以被添加以使得在接下來的加熱步驟中進行結(jié)合多個產(chǎn)品的 反應(yīng)結(jié)合。所述產(chǎn)品和粉末被放入熔爐中，并被加熱到硅粉末的熔化或蒸 發(fā)溫度以上的溫度，典型地為1500-2000'C。所述未完成產(chǎn)品在加熱步驟中與硅一起浸泡。經(jīng)過硅化的碳化硅產(chǎn)品此時被硅增加了密度。硅已經(jīng)滲 入碳化硅的氣孔中，并在產(chǎn)品中形成硅的基體。密度增加的硅化碳化硅與 碳化硅產(chǎn)品相比，基本上已經(jīng)沒有氣孔。然后，所述產(chǎn)品被冷卻、清洗和 處理以形成最終部件。處理步驟可以包括多個步驟，例如清洗、檢查、蝕 刻和剖光。
經(jīng)過硅化的碳化硅具有多個優(yōu)異的屬性。首先，其增加了抗磨蝕和抗 磨損性能。硅化碳化硅重量輕、剛度好、機械硬度好且導(dǎo)熱性高。高導(dǎo)熱 性允許熱量迅速有效地從晶片傳遞入和傳遞出。這允許在光刻掃描過程中 對晶片進行精確的溫度控制。硅化碳化硅，與低熱膨脹玻璃陶瓷襯底相比， 用作晶片卡盤材料時不會隨著時間而磨損，因此不需要隨著時間而更換。 硅化碳化硅是混合成分的材料。硅化碳化硅的表面暴露有兩個碳化硅鍵
(-Si-C-Si-)、硅金屬(-Si-)和氧化硅鍵(-O-Si-O-)。不像低熱膨脹玻
璃陶瓷，將硅化碳化硅的表面拋光成接近理想的光潔度是困難的。硅化碳
化硅表面被拋光成光潔度大約為2-5nm。
硅化碳化硅的獨特的屬性使其作為晶片卡盤的材料是有利的。然而， 低熱膨脹玻璃陶瓷襯底的獨特屬性與硅化碳化硅層的獨特屬性的結(jié)合導(dǎo) 致了晶片卡盤的改進。具有這些材料結(jié)合的晶片卡盤是抗磨損和抗磨蝕 的、具有高導(dǎo)熱性的、具有基本為零的熱膨脹系數(shù)，并允許易于包含在光 刻過程中溫度控制所需的流體通道。
晶片卡盤結(jié)構(gòu)的實施例
圖2A示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的晶片卡盤200。硅化碳化硅層220 被示出。低熱膨脹玻璃陶瓷襯底230被示出。低熱膨脹玻璃陶瓷襯底230 包括開放通道240，流體可以從所述通道240中流過。通道240的上部被 暴露，并可以由層220密封。通道240具有開口 250，所述開口允許流體 被抽取入和抽取出襯底230。
圖2B-2D示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體通道的替代構(gòu)造。圖2B示 出多個分支通道260a和260b，所述多個分支通道260a和260b與貫通襯 底230的單個通道265相連。襯底230具有開口 250，所述開口 250用于 經(jīng)由通道265輸入和輸出流體。圖2C示出貫穿襯底230的多個線性通道270，每條通道270具有用于輸入和輸出流體的開口 250。圖2D示出貫穿 襯底230的多個鋸齒形通道280，每條通道280具有用于輸入和輸出流體 的開口 250。其他通道構(gòu)造是可能的，并落入本發(fā)明的保護范圍，這對于 本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯見的。
圖3A示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的晶片卡盤組件300。晶片310與晶 片卡盤350相接觸。晶片卡盤350包括硅化碳化硅層220、低熱膨脹玻璃 陶瓷襯底230、和含有硅酸鹽的粘結(jié)層320。襯底230具有開口 250，如 上所述，所述開口 250允許流體被抽取入和抽取出襯底230以進行加熱和 冷卻。
圖3B示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的晶片卡盤組件300的橫界面。粘結(jié) 層320采用層220和襯底230密封開口 250。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的晶片卡盤組件400。晶片310與晶片 卡盤350相接觸。晶片卡盤350包括低熱膨脹玻璃陶瓷襯底230和硅化碳 化硅層220。硅氧化物層410涂覆在硅化碳化硅層220的表面上。氧化鋁 層420涂覆在硅氧化物層410上。含有硅酸鹽的粘結(jié)層320將襯底230和 硅化碳化硅層220結(jié)合在一起。在襯底230上也示出開口 250，如上所述， 所述開口 250允許流體被抽取入或抽取出襯底230以進行加熱和冷卻。
結(jié)合工藝的實施例
另一個實施例涉及一種形成用于光刻設(shè)備中的晶片卡盤的方法。圖5 是流程圖500，示出根據(jù)一個實施例的用于形成晶片卡盤的示例性步驟。 流程圖500以步驟502開始。在步驟502中，低熱膨脹玻璃陶瓷襯底和硅 化碳化硅層兩者或其中之一的一部分涂覆有粘結(jié)溶液。涂覆方法對于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員是公知的。具體的方法包括，但不限于，旋涂或刮涂低熱膨 脹玻璃陶瓷襯底和硅化碳化硅層兩者或其中之一。所述粘結(jié)溶液可以被涂 覆成任意厚度，只要粘結(jié)層的強度至少為大約5兆帕即可。在一個示例中， 粘結(jié)層被涂覆成厚度在大約5-500nm范圍內(nèi)?；氐綀D5，步驟504緊跟在 步驟502之后。在步驟504中，低熱膨脹玻璃陶瓷襯底和硅化碳化硅層相 接觸以將低熱膨脹玻璃陶瓷襯底和硅化碳化硅層結(jié)合在一起。
在粘結(jié)層至少部分地接觸流體并用硅化碳化硅層和低熱膨脹玻璃陶瓷襯底密封流體通道的實施例中，硅化碳化硅層可以涂覆有粘結(jié)溶液，以 便在涂覆工藝過程中不會以粘結(jié)溶液將流體通道填滿。在一個實施例中， 粘結(jié)溶液可以在低熱膨脹玻璃陶瓷襯底和硅化碳化硅層接觸之前，在硅化 碳化硅層上部分地被干化。
在一個實施例中，在施加粘結(jié)溶液之前，硅化碳化硅層根據(jù)情況涂覆
有另一種材料，以增強結(jié)合強度。圖6是流程圖600，示出用于制備用于 結(jié)合的硅化碳化硅層的表面的可選步驟。流程圖600以可選步驟602開始。 在步驟602中，硅化碳化硅層的表面涂覆有一種材料，所述材料從由二氧 化硅和氧化鋁構(gòu)成的組中選出。接下來討論涂覆硅化碳化硅層的方法。步 驟402緊跟著步驟602?？蛇x地，可以在可選步驟602之后，進行附加的 可選步驟604，以進一步制備用于結(jié)合的硅化碳化硅層的表面。在步驟604 中，所述二氧化硅的表面涂覆有氧化鋁。
硅氧化物和氧化鋁可以被以本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的任何方法應(yīng)用 到硅化碳化硅層的表面。例如，可以采用蒸發(fā)沉積和濺射方法，以及本領(lǐng) 域的技術(shù)人員公知的其他方法。在一個示例中，鋁或硅在氧氣中的濺射允 許在硅化碳化硅層的表面上受控地制備硅氧化物或氧化鋁層。硅化碳化硅 層被制備用于通過以大約20-100nm、或40-50nm厚、或大約50nm厚的硅 氧化物層涂覆表面的一部分來結(jié)合。氧化鋁層被以大約20-100nm、或 40-50nm、或大約50nm的厚度涂覆在硅化碳化硅表面上，或這根據(jù)情況 被涂覆在硅氧化物層上。
在本發(fā)明中使用的粘結(jié)溶液包括能夠形成含有硅酸鹽、具有至少大約 5兆帕強度的粘結(jié)層的溶液，所述粘結(jié)層將硅化碳化硅層結(jié)合到襯底上。 可以使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的測試粘結(jié)層強度的任何方法。在實施例 中，測量拉伸或剪切結(jié)合強度。例如，附著力測試可以采用Zwick測試機 (ZwickUSA，Kennesaw，GA)進行，以確定結(jié)合強度。
在實施例中，粘結(jié)溶液包括硅酸鹽。硅酸鹽溶液在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的， 并是從商業(yè)上可獲取的。在實施例中，硅酸鹽包括單體四面體Si04"陰離 子及其對應(yīng)的陽離子，以及其他相關(guān)的二聚體(dimetic)、三聚體(trimetic)、 環(huán)狀或聚合形式的單體硅酸鹽陰離子和對應(yīng)的陽離子。這包括但不限于，
例如，線型二聚體Si207陰離子、線型三聚體Si30u)陰離子、環(huán)狀三聚體Si309陰離子等，以及對應(yīng)的陽離子。在另一個示例中，硅酸鹽粘結(jié)溶液
包括硅酸鈉或硅酸鉀。硅酸鈉和硅酸鉀可以用Si02與Na20或K20的比例 表示，例如xSi02:M20 (其中M為鈉或鉀，而x為硅酸鹽同金屬氧化物的 比重)。硅酸鉀可獲得寬范圍的重量比，包括從1.8至2.5Si02:K20范圍的 比例。商業(yè)上可獲得的硅酸鹽溶液的例子包括可從PQ公司獲得的產(chǎn)品， 所述PQ公司生產(chǎn)Si02:Na20比例低達1.6的液體硅酸鹽，以及比例為1.0 的無水硅酸鈉。
在實施例中，粘結(jié)溶液包括氫氧化物水溶液，所述氫氧化物從由氫氧 化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣、氫氧化銫、氫氧化鈹、氫氧化鎂、 氫氧化鈣、氫氧化鍶和氫氧化鋇構(gòu)成的組中選出。
在實施例中，粘結(jié)層含有硅酸鹽。例如，粘結(jié)層含有硅原子和氧原子 之間的鍵。在另一個示例中，粘結(jié)層還含有鋁酸鹽。例如，粘結(jié)層還含有 鋁原子和氧原子之間的鍵。
另一個實施例涉及根據(jù)在此所述的方法制造的晶片卡盤。
在此所述的結(jié)合工藝具有超越己知結(jié)合工藝的獨特的益處和優(yōu)勢。粘 結(jié)層不在流體(例如水)存在的情況下運動，即膨脹和收縮。粘結(jié)層和對 應(yīng)的晶片卡盤的運動將使得光刻成像的精確的位置要求無法滿足。本領(lǐng)域 公知的環(huán)氧粘結(jié)層由于它們在水存在的情況下收縮和膨脹，所以其具有與 隨時間運動的相關(guān)問題。另外，在此所述的粘結(jié)層允許結(jié)合兩個不理想光 滑的表面。光學(xué)接觸結(jié)合需要近乎理想的光滑表面，以便獲得結(jié)合所需的 分子接觸。另外，在此所述的混合材料的晶片卡盤具有獨特的益處。硅化 碳化硅層在機械上是硬的，并不隨時間而磨損，而低熱膨脹玻璃陶瓷襯底 不隨溫度改變而膨脹，并可以被加工用于包括有助于溫度控制的流體通 道。
結(jié)論
己經(jīng)給出了本發(fā)明的示例性實施例。本發(fā)明不限于這些示例。這些示 例在此出于說明的目的而給出，而不是出于限制的目的?；诒景l(fā)明中所 包含的教導(dǎo)，替代物(包括在此所述的等價物、延伸、變體、衍生物等) 對于相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人員是顯見的。這種替代物落入本發(fā)明的保護范圍和精神中。因此，本發(fā)明的覆蓋寬度和保護范圍應(yīng)當(dāng)僅根據(jù)所附的權(quán)利要 求和其等價物進行限定。
權(quán)利要求
1.一種用于光刻設(shè)備的晶片卡盤，包括低熱膨脹玻璃陶瓷襯底；硅化碳化硅層；和粘結(jié)層，所述粘結(jié)層包括強度為至少大約5兆帕的硅酸鹽，所述粘結(jié)層將硅化碳化硅層與襯底結(jié)合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的晶片卡盤，其中，所述襯底包括流體通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片卡盤，其中，所述硅化碳化硅層至少部 分地與流體通道接觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的晶片卡盤，其中，所述粘結(jié)層被配置用 于采用硅化碳化硅層和襯底密封所述流體通道。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的晶片卡盤，其中，所述粘結(jié)層被配置用 于在至少大約2.5兆帕的流體壓力下密封所述流體通道。
6. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的晶片卡盤，其中，所述襯底包 括硅氧化物和氧化鋁。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的晶片卡盤，其中，所述襯底包括e石英和P鋰霞石。
8. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的晶片卡盤，其中，所述硅化碳 化硅層與襯底相對的表面被拋光成光潔度為大約2-5nm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的晶片卡盤，其中，鄰近襯底的所 述硅化碳化硅層的表面還包括硅氧化物或氧化鋁的表面層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶片卡盤，其中，所述表面層具有大約 20-100nm的厚度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的晶片卡盤，其中，所述表面層具有大約 50nm的厚度。
12. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的晶片卡盤，其中，所述粘結(jié)層 還包括硅原子和氧原子之間的鍵。
13. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的晶片卡盤，其中，所述粘結(jié)層還包括鋁酸鹽。
14. 一種形成用于光刻設(shè)備中的晶片卡盤的方法，包括 將粘結(jié)溶液涂覆在低熱膨脹玻璃陶瓷襯底和硅化碳化硅層這兩者或其中之一的一部分上；并使所述襯底和硅化碳化硅層接觸，以將所述襯底和所述硅化碳化硅層 結(jié)合在一起。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，在所述涂覆步驟之前還包括 用從由二氧化硅和氧化鋁構(gòu)成的組中選出的材料涂覆所述硅化碳化硅層的表面。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，所述粘結(jié)溶液包括硅酸鹽。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，所述粘結(jié)溶液包括氫氧 化物水溶液，所述氫氧化物水溶液從由氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、 氫氧化銣、氫氧化銫、氫氧化鈹、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鍶和氫氧 化鋇構(gòu)成的組中選出。
18. —種根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法形成的晶片卡盤。
全文摘要
描述了一種用于光刻設(shè)備的晶片卡盤，所述晶片卡盤包括低熱膨脹玻璃陶瓷襯底；硅化碳化硅層；和粘結(jié)層，所述粘結(jié)層包括強度為至少大約5兆帕的硅酸鹽，所述粘結(jié)層將硅化碳化硅層與襯底結(jié)合。還描述了一種形成用于光刻設(shè)備的晶片卡盤的方法，所述方法包括將粘結(jié)溶液涂覆在低熱膨脹玻璃陶瓷襯底和硅化碳化硅層這兩者或其中之一的一部分上；并使所述襯底和硅化碳化硅層接觸，以將所述襯底和所述硅化碳化硅層結(jié)合在一起。
文檔編號G03F7/20GK101303531SQ200810003849
公開日2008年11月12日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者杰弗里·奧康納, 羅伯特·D·哈內(nèi)德, 蒂莫西·奧尼爾, 馬太·利普森 申請人:Asml控股股份有限公司