專利名稱：用于光刻設備的剪切層卡盤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光刻設備以及在光刻設備中牢固地保持物體的方法。
技術背景
光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例 如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模 或掩模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案 轉移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。 所述圖案的轉移通常是通過使用紫外(UV)輻射將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材 料(抗蝕劑)的層上。通常，單個襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網(wǎng)絡。公知 的光刻設備包括所謂的步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部 分上來輻射每一個目標部分；以及所謂的掃描器，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 射每一個目標部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底的方式從圖案形成裝置 將圖案轉移到襯底上。傳統(tǒng)地，夾持裝置用于牢固地將物體(例如掩模版或襯底)保持到支撐基底結構 (稱為“臺”)。這種“臺”可選地稱為“臺”、“框架”或“強力框架”。夾持裝置可以稱為“卡 盤”。臺可以通過不同的裝置耦合到卡盤，包括在三點處的運動支撐件?？ūP還可以構造成 與臺一體。在臺的移動期間或在曝光操作期間，通常使用由靜電吸引力或物體和卡盤之間 的部分真空產(chǎn)生的法向力(即，垂直于卡盤作用的力)將物體牢固地耦合到卡盤。卡盤的法 向力和法向剛度用以在移動期間或曝光期間將物體沿正交方向固定。在切向方向上，即卡 盤的平面內，在移動或曝光期間通過卡盤和物體之間的摩擦力阻止物體相對于卡盤移動。當在曝光或預曝光對準期間施加加速度給臺時，應力從臺傳遞給卡盤，并且該應 力會引起卡盤以及物體變形。通常，加速引發(fā)的應力從臺到卡盤(和從卡盤到物體)的傳 遞是不均勻的。這引起卡盤和物體間的潛在的滑動，尤其是在卡盤變形很大的時候?？ūP 變形還會由臺、卡盤和/或物體之間的溫度差引起，這導致物體相對于卡盤的滑動。傳統(tǒng)的用以限制卡盤和臺之間的應力傳遞的方法是使用精密儀器運動的或半運 動的支座將卡盤和臺隔離。然而，在多個分散的位置上的運動支座不能均勻地分配應力的 傳遞。替換的均勻地分配應力的傳遞的方法是使用包括多個凸點的卡盤，凸點局部地接觸 所支撐的物體。圖2A示出傳統(tǒng)的卡盤200，包括多個凸點225。臺230例如通過沿正交方向通過 平面電極220施加的靜電力保持物體210。物體210具有頂部表面212和與頂部表面212 相對的底部表面214。凸點225支撐物體210。每個凸點225作用就象彈簧，如象征地用彈 簧205示出，這提供了預定大小的剪切柔量。圖2B是示出物體210的底部表面214的仰視圖。凸點225的頂端在物體210的 底部表面214上形成局部接觸227。
凸點225的尺寸和布置可以一定程度地調整以提供剪切柔量。然而，用于凸點225 的材料具有許多附加的要求，包括但不限于硬度、可加工性、熱膨脹系數(shù)等。因此，為了在所 有感興趣的方向上獲得所需的剪切柔量而 調整凸點225是困難的。例如，盡管期望在物體 210和凸點225的界面處具有高的剪切柔量，然而還期望在該界面處具有低的法向柔量。直 接接觸物體210的凸點225通常在法向方向上也具有高的柔量，這使得難以最優(yōu)化系統(tǒng)的 整個剪切柔量。而且，具有想要的剪切柔量的凸點225通常長且細，并且它們的形狀使得對 物體的靜電夾持相當困難。此外，由于在凸點225中不均勻的應力分布會使得不能顧及物 體210的平面性。

發(fā)明內容
期望地，設計一種卡盤，其提供想要的剪切柔量以在應力條件下最小化被支撐的 物體的滑動，但不會受到上面所述的限制。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，一種系統(tǒng)包括卡盤和各自具有第一和第二端的細長元 件的陣列，使得第一端接觸卡盤并且第二端接觸臺。通過使用細長元件的陣列，使得臺和卡 盤之間的應力的傳遞是基本上均勻的，導致在卡盤相對于臺的移動期間物體相對于卡盤的 第一表面的滑動最小。根據(jù)另一實施例，一種方法包括在卡盤和臺之間耦合細長元件的陣列，使得細長 元件的陣列的縱向軸線與卡盤和臺正交，并且細長元件的第一端接觸卡盤的第二表面，并 且細長元件的第二端接觸臺。在應力的條件，通過使用細長元件的陣列，使得臺和卡盤之間 的應力的傳遞是基本均勻的。所述方法還包括將物體支撐在卡盤的第一表面上，第一表面 在第二表面的對面或反面。所述方法還包括使卡盤和臺經(jīng)受應力的條件，和在應力的條件 下測量卡盤和臺的變形、以使所測量的變形與物體相對于卡盤的第一表面的滑動相關聯(lián)。根據(jù)還一實施例，一種光刻設備包括照射系統(tǒng)，配置成產(chǎn)生輻射束；圖案形成裝 置，配置成圖案化輻射束；投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底上；和支撐系統(tǒng)。 支撐系統(tǒng)包括具有第一表面和第二表面的卡盤，和細長元件的陣列，各個細長元件具有第 一和第二端并且具有與卡盤的第二表面正交的縱向軸線，使得第一端接觸卡盤的第二表面 并且第二端接觸臺。通過使用細長元件的陣列，使得在臺和卡盤之間的應力的傳遞是基本 上均勻的，導致在由于所述應力帶來卡盤的變形期間物體相對于卡盤的第一表面的滑動最 小。圖案形成裝置或襯底配置為安置在卡盤上的物體。根據(jù)又一實施例，一種支撐物體的系統(tǒng)，包括卡盤，具有支撐所述物體的第一表 面；臺，在平移或旋轉的一個或更多個方向上支撐卡盤；和界面層，其位于卡盤和臺之間、 在相對于平移或旋轉的其他方向的平移或旋轉的至少一個方向上具有相對低的剛度，導致 在由于臺和卡盤之間的應力帶來的卡盤的變形期間物體相對于卡盤的第一表面的滑動最 小。根據(jù)再一實施例，一種系統(tǒng)，包括卡盤，具有第一表面和第二表面，第二表面位于 第一表面的對面，其中卡盤配置用以保持物體；和細長元件的陣列，具有各自的第一和第二 端并且具有與卡盤的第二表面正交的縱向軸線，其中第一端接觸卡盤的第二表面，并且第 二端接觸臺、以通過將卡盤剛性地耦合到臺將卡盤與臺分開，使得細長元件的陣列均勻地 分布其間的應力。
本發(fā)明更多的實施例、特征以及優(yōu)點，以及本發(fā)明的不同實施例的結構和操作將 在下面參照附圖詳細地描述。


此處附圖并入并作為說明書的一部分，示出本發(fā)明的一個或更多個實施例，并且 與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理，并且能夠讓本領域技術人員使用本發(fā)明。圖1示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的基于掩模版的光刻設備；
圖2A和2B示意地示出在光刻設備中的卡盤，其包括支撐物體的多個凸點；圖3示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的支撐結構，其具有通過包括細長元件 的剪切層耦合到臺的卡盤；圖4A和4B示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在圖3中示出的支撐結構的細 節(jié)；圖4C和4D示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有剪切層的示例卡盤的詳細 的銷布局的俯視圖和側視圖；圖5示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在加速力施加到臺上時圖3中的卡 盤、細長元件以及臺的變形；圖6示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的支撐結構的一部分的等比例視圖，顯 示了熱應力的影響；圖7示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在臺中沒有溫度梯度時圖6中示出的 卡盤、被支撐的物體和剪切層的細長元件的變形；圖8示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在臺中存在示例的溫度梯度時圖6中 示出的卡盤、被支撐的物體和剪切層的細長元件的變形；圖9A和9B示意地示出根據(jù)本發(fā)明的兩個實施例的圖3中的剪切層的細長元件的 兩種不同的結構；圖10A-10C示意地示出在卡盤和臺之間使用界面隔膜層的情況下根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的不同視圖；圖11和12示意地示出根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的描述示例過程的流程圖。下面將參照附圖描述本發(fā)明的一個或更多個實施例。在附圖中，相同的附圖標記 表示相同或功能相似的元件。此外，附圖標記的最左邊的數(shù)字表示附圖標記首先出現(xiàn)的附 圖。
具體實施例方式本說明書公開一個或更多個實施例，其并入本發(fā)明的特征。所公開的實施例僅給 出本發(fā)明的示例。本發(fā)明的范圍不限于所公開的實施例。本發(fā)明通過未決的權利要求進行 限定。 所述的實施例和在說明書提到的“ 一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例，，等表 示所述的實施例可以包括特定特征、結構或特性。但是，每個實施例不必包括特定的特征、 結構或者特性。而且，這些段落不必指的是同一個實施例。此外，當特定特征、結構或特性 與實施例結合進行描述時，應該理解，無論是否明確描述，它們均在本領域技術人員的知識范圍內、以實現(xiàn)將這些特征、結構或特性與其他實施例的結合。附加地，表示物理方位，例如 “頂部”、“底部”、“側部”等的術語僅用于說明的用途，而不是將本發(fā)明限制到任何特定的方 位。本發(fā)明實施例可以應用到硬件、固件、軟件或其任何組合。本發(fā)明實施例還可以應 用為存儲在機器可讀介質上的指令，其可以通過一個或更多個處理器讀取和執(zhí)行。機器可 讀介質可以包括任何用于以機器(例如計算設備)可讀形式存儲或傳送信息的機構。例 如，機器可讀介質可以包括只讀存儲器(ROM)；隨機存取存儲器(RAM)；磁盤存儲媒介；光 學存儲媒介；閃存設備；被傳播的信號(例如，載波、紅外信號、數(shù)字信號等)的電、光、聲或 其他形式，以及其他。此外，這里可以將固件、軟件、程序、指令描述成執(zhí)行特定操作。然而， 應該認識到，這些描述僅為了方便并且這些操作實際上由計算設備、處理器、控制器或其他 執(zhí)行所述固件、軟件、程序、指令等的設備來完成的。光刻設備 圖1示意地示出了適于用于本發(fā)明的一個或更多個實施例的光刻設備100的一個 實施例。所述光刻設備包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調節(jié)輻射束B (例如，紫外 (UV)輻射或深紫外(DUV)輻射)；支撐結構(例如掩模臺)MT，其構造用于支撐圖案形成裝 置(例如掩模)MA，并與用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM 相連；襯底臺(例如晶片臺)WT，所述襯底臺WT構造成用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑 的晶片)W，并且與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和投 影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS,其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B 的圖案投影到襯底W的目標部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)IL可以包括各種類型的光學部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁 型、靜電型或其它類型的光學部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射。所述支撐結構MT支撐，即承載圖案形成裝置MA的重量。支撐結構以依賴于圖案 形成裝置MA的方向、光刻設備100的設計以及諸如圖案形成裝置MA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MA。所述支撐結構MT可以采用機械的、真空的、靜 電的或其它夾持技術保持圖案形成裝置MA。所述支撐結構MT可以是框架或臺，例如，其可 以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。所述支撐結構可以確保圖案形成裝置MA位于所需的 位置上(例如相對于投影系統(tǒng)PS)。在這里任何使用的術語“掩模版”或“掩?！倍伎梢哉J 為與更上位的術語“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術語“圖案形成裝置”應該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在 輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應當注意， 被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖 案包括相移特征或所謂輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上形成的器 件中的特定的功能層相對應，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。掩模在光刻術中是公知的，并且包括諸如 二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩 模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地 傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術語“投影系統(tǒng)”應該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折 射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使 用的曝光輻射所適合的、或對于諸如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。這 里使用的術語“投影透鏡”可以認為是與更上位的術語“投影系統(tǒng)”同義。如這里所示的，所述設備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設備 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，或采用反射式掩模)。光刻設備100可以是具有兩個(雙臺)或更多個襯底臺(和/或兩個或更多個掩 模臺)的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多個 臺上執(zhí)行預備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。
參照圖1，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源SO和所述光刻設 備100可以是分立的實體(例如當該源SO為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該 源SO考慮成形成光刻設備100的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束 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。在其它情況下， 所述源SO可以是所述光刻設備100的組成部分(例如當所述源SO是汞燈時)?？梢詫⑺?述源SO和所述照射器IL、以及如果需要時設置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括用于調整所述輻射束的角強度分布的調整器AD。通常，可 以對所述照射器IL的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內部徑向范圍(一般 分別稱為σ-外部和ο-內部)進行調整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件， 例如積分器IN和聚光器CO?？梢詫⑺稣丈淦鱅L用于調節(jié)所述輻射束B，以在其橫截面 中具有所需的均勻性和強度分布。所述輻射束B入射到保持在支撐結構(例如，掩模臺MT)上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模MA)上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。已經(jīng)穿過掩模MA之后，所述 輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標部分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、線性編碼器、或電容傳感器)的 幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的 路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝 置PM和另一個位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對于所述輻射束B的路徑精確地 定位掩模MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位) 和短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)掩模臺MT的移動。類似地，可以采用形成所述第二 定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進機 的情況下(與掃描器相反)，掩模臺MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的。可以 使用掩模對準標記Ml、M2和襯底對準標記Pl、P2來對準掩模MA和襯底W。盡管所示的襯 底對準標記占據(jù)了專用目標部分，但是它們可以位于目標部分之間的空間(這些公知為劃 線對齊標記)中。類似地，在將多于一個的管芯設置在掩模MA上的情況下，所述掩模對準 標記可以位于所述管芯之間?？梢詫⑺镜脑O備用于以下模式中的至少一種中1.在步進模式中，在將掩模臺MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所 述輻射束的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中，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部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對掩模臺MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述 輻射束的圖案投影到目標部分C上(S卩，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于掩模臺MT的 速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉特征來確定。在掃描 模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動態(tài)曝光中所述目標部分的寬度(沿非掃描方向)， 而所述掃描運動的長度確定了所述目標部分的高度(沿所述掃描方向)。3.在另一個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的掩模臺MT保持為基本靜 止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標 部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、 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 無掩模光刻術中。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。雖然在本文中詳述了光刻設備用在制造ICs (集成電路)，但是應該理解到這里所 述的光刻設備可以有其他的應用，例如制造集成光學系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導和檢測圖案、 平板顯示器、液晶顯示器(IXDs)、薄膜磁頭等。本領域技術人員應該認識到，在這種替代應 用的情況中，可以將這里使用的任何術語“晶片”或“管芯”分別認為是與更上位的術語“襯 底”或“目標部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進行處理，例如在軌道(一 種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進行顯影的工具)、量測工具和/ 或檢驗工具中。在可應用的情況下，可以將所述公開內容應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語“襯 底”也可以表示已經(jīng)包含多個已處理層的襯底。這里使用的術語“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365、248、193、157或126nm的波長)或極紫外(EUV)輻射(5nm或以上)。在允許的情況下，術語“透鏡”可以表示不同類型的光學部件中的任何一種或其組 合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電的光學構件。物體支撐結構的示例性實施例圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于物體210的示例支撐結構300。支撐結 構300包括界面層，其稱為剪切柔量(shear-compliance)應力層320 (也稱為“剪切層”)， 其連接卡盤321和臺230。物體210安裝在卡盤321的第一表面322上。正如上面所述，物 體210可以是圖案形成裝置或襯底。在不同的示例中，臺230可以由不同的材料形成，包括但不限 于硅-硅碳(SiSiC)、 不脹鋼(Invar)、不銹鋼、氧化鋁、微晶玻璃(Zerodur) (由SCH0TT(肖特公司)玻璃技術 提供的玻璃陶瓷合成物)等。在一個示例中，臺230可以通過多個運動支座(未示出)運 動地被支撐。當例如空氣軸承等不同的軸承布置用于支撐臺230時，也可以使用類似的結 構。在圖3中示出的示例性實施例中，在XY平面內用磁力驅動臺230。在這個示例中，磁 軛365 (yoke)容納在臺230內部。磁軛365可以包括或是任何其他合適的材料。在該示例 中，Z方向的磁致動器370用于通過磁力使臺230懸浮，使得可以沿XY平面驅動臺230。
在一個示例中，卡盤321設計成具有高的平面度，使得物體210以要求的平面度安 置在卡盤321的第一表面322上。例如，卡盤321可以由具有相對低的熱膨脹系數(shù)的材料 形成，例如微晶玻璃。然而，本發(fā)明不限于微晶玻璃卡盤，并且可以使用其他材料。期望地， 卡盤材料的性質包括化學穩(wěn)定性、結構一致性以及好的可加工型，等等。在一個示例中，剪切層320可以包括細長元件(也稱為“銷”)325的陣列，其第一 端連接到卡盤321的第二表面323，第二表面323與安裝物體210的第一表面322相對。細 長元件325可以均勻地間隔。細長元件325可以不與物體210直接接觸，即細長元件325 和卡盤321之間的界面離開卡盤321和物體210之間的界面一定距離。在這種結構中，較 容易調整細長元件325的剪切柔量，因為細長元件325的正常柔量變得小于設計值。加入 剪切層320能夠在相對于卡盤321的其他平移或旋轉方向的至少一個平移或旋轉方向上實 現(xiàn)相對低的剛性。依賴于剪切層320的所需的功能性，細長元件325可以包括材料，所述材 料包括但不限于不脹鋼(Invar)、硅-硅碳(SiSiC)、不銹鋼等。在一個示例中，剪切層320 的主要功能可以是將應力均勻分配。細長元件325的尺寸和空間布置可以選擇成使得在應 力條件下，臺230和卡盤321之間的應力轉移或傳遞是一致的。這可以實 現(xiàn)，例如因為在卡 盤321的變形期間應力的均勻傳遞可以最小化物體210的滑動的可能性。在一個示例中，支撐結構300允許將完全不同的材料結合在單個的結構中，這易 于制造、但是會提供靈活的設計。該結構允許同時減小質量和提高在法向方向上的剛度。使 用完全不同的材料的一個示例性實施例包括使用微晶玻璃用于卡盤321，使用不脹鋼用于 銷325，以及使用硅-硅碳用于臺230。另一示例性實施例消除了將不脹鋼用于銷325，而且 包括根據(jù)適當?shù)那闆r使用與由硅-硅碳(SiSiC)或其他材料形成的臺230 —體的柔性形成 的銷或細長的凸點或突結。還一實施例包括由相同的材料(例如不脹鋼、微晶玻璃等)形 成卡盤321、臺230以及剪切層320。附加地或替換地，通過卡盤321可以支撐一個或更多個附加的物體350和/或 360。例如，物體350和/或360可以是位置傳感器，其用于確定物體210的所需位置和/ 或對準。位置傳感器350和/或360可以測量物體210在應力條件下相對于參考位置在xy 平面內的位移或滑動。參考位置可以用應力條件之前的物體210的初始位置或固定的坐標 來表示。附加的物體350和/或360還可以是便于物體210的初始定位和/或對準的基準 標記。他們還可以幫助測量物體210的相對位移，和調整物體210的位置和對準。圖4A示出支撐結構300的顛倒視圖，示出了耦合到臺230的底部表面372的ζ方 向的磁致動器370。圖4Β示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的臺230的內部結構的切開視圖。在這個實 施例中，臺230可以不構造成實心的塊、以便減小質量并容納其他結構。臺230的中心區(qū)域 423可以包括交叉的隔板434和432，它們分別沿χ和y方向彼此交叉。這種類型的結構為 臺230提供充分的結構強度和剛度，同時保持整個質量小。圖4C示出位于卡盤321的底部表面323上的細長元件325的示例布置(即，示例 的銷布局)?？ūP321的底部表面323上的細長元件325的接觸區(qū)域用425表示。卡盤321 具有中心區(qū)域424，其與臺230的中心區(qū)域423 (如圖4B所示)對準并通過細長元件325耦 合到中心區(qū)域423。雖然在圖4C中沒有具體示出，物體210可以安置在中心區(qū)域424之上。 中心區(qū)域424外側的延伸區(qū)域422和427也可以包括接觸區(qū)域425。
圖4D示出耦合到臺230的卡盤321的側視圖，其與圖4C中示出的俯視圖對應。在示例的實施例中，細長元件325的高度“h”可以是大約6mm，細長元件325的節(jié)距“P”可以 是大約20mm。每個細長元件可以具有大約2mm的直徑。在替換的設計中可以使用其他的尺 寸值，因為本發(fā)明不限于任何特定的尺寸值，或任何特定的細長元件325的布置。加速引發(fā)的和熱引發(fā)的應力模擬圖5-8示出計算機模擬結果，其已經(jīng)用于預測卡盤321、臺230以及細長元件 325(如圖3所示)在預期的應力條件下的預期的變形。在一個示例中，計算機輔助設計 (CAD)軟件，例如SolidWorksTM(由馬薩諸塞州的康科德城德Solidworks公司提供)，可以 用于構造示意的幾何圖形用于執(zhí)行模擬。為了執(zhí)行在應力條件下的實際模擬，可以使用設 計分析軟件，例如ANSYS (由PA的Canonsburg的ANSYS，Ins.提供)。具體地，圖5示出當施加加速力505到臺230時支撐結構300的部件的變形。在 圖5中，變形的比例被放大以便更容易地表示支撐結構300的不同部件的變形的屬性。根 據(jù)示例的模擬，當施加大約IOg的加速力到臺230時，臺230變形大約10-20nm，物體210下 面的卡盤321的變形大約1. 5nm。細長元件325顯示出大約30N/um的示例剪切剛度值，細 長元件325被設定為高大約6mm，直徑大約2mm。在這個示例中，對于大約lOOm/sec2的加 速度，卡盤321的變形范圍在大約l-2nm內。與此相比，傳統(tǒng)的基本支撐結構的構造在類似 的加速度條件下會經(jīng)受高為27nm的卡盤變形值。圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例的支撐結構300的部分600的等比例視圖(例如整個 結構的四分之一)。在下面的圖7和8中，由于物體210、卡盤321和/或臺230之間的溫度 差異產(chǎn)生的變形(極大地放大)被示出。圖6中的結構類似于圖3中示出的結構300。附 加的物體350和360在圖6中沒有示出。然而，圖中示出可選的通過卡盤321和臺230的 冷卻通道615的截面圖。冷卻通道615有助于在支撐結構的各部分內保持目標溫度。分別 沿χ和y方向延伸的隔板434和432也在圖6中示出。圖7-8示出當圖6中的支撐結構300在由于相對溫度差異導致的熱應力條件下時 物體210、卡盤321以及細長元件325的變形(為了顯示而夸大)。在這個示例中，臺230 可以包括SiSiC。圖7示出臺230內沒有熱梯度的情形。該模擬示出大約1.7nm的熱重疊 (thermal overlay)。圖8示出當假設SiSiC臺230中的熱梯度為大約0. 05K時物體210、卡盤321以及 細長元件325的變形(為了顯示而夸大)。在這種情況下臺230本身變形。在這種情況下 稍微改善了熱重疊。剪切層銷結構圖9A和9B分別示出根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的剪切層的細長元件325，例如 325A和325B，的兩個不同結構。在兩個實施例中，環(huán)氧層980用于通過細長元件325耦合卡 盤321與臺230。在圖9A中，示出銷結構325A，其具有耦合到卡盤321的平的第一端990， 和耦合到臺230的在例如可以填充環(huán)氧的緊配合孔986中的第二端985。在圖9B中，示出 銷結構325B，其具有耦合到卡盤321的在可以填充環(huán)氧的松配合孔993中的第一端992，和 耦合到臺230的在可以填充環(huán)氧的緊配合孔986中第二端985。正如本領域技術人員將會認識到的，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以使用銷 或細長元件325的不同的其他結構。例如，用黃銅焊將銷焊到卡盤和/或臺、使用緊固件(例如螺紋接頭)、機械加工銷或其他形狀的結構直接插入卡盤和/或臺等都是本發(fā)明的不 同的替代實施方式。具有界面隔膜的物體支撐結構的替換實施例 圖10A-10C示出支撐結構300的替換實施例1000，其采用剪切層1020，其中界面 隔膜層1035 (見圖10B)設置在卡盤321和臺230之間。圖IOA示出支撐結構100的等比 例視圖，其(包圍在方框A內的)一部分在圖IOB中以較大的比例示出。在圖IOB中，清楚 地看到界面隔膜層1035。界面隔膜層1035可以具有加工到其中的銷圖案，細長元件325通 過銷圖案。界面隔膜層1035和細長元件325可以彼此由相同的材料(例如不脹鋼、SiSiC 等)整體形成。界面隔膜層1035的厚度設計成使得剪切層1020可以提供想要的剪切柔量。 圖IOC示出圖IOA中的方形A內的支撐結構1000的一部分的另一放大側視圖，示出剪切層 1020的細節(jié)。用于測量物體在應力條件下滑動的方法圖11和12示意地分別示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法1100和1200的流程圖。 方法1100涉及在支撐結構內的加速弓I發(fā)的應力，方法1200涉及在支撐結構內的熱應力。在 一個示例中，方法110和1200可以通過上面描述的系統(tǒng)的一個或更多個來實施。在方塊1110中，卡盤和臺通過包括細長元件的剪切層耦合。在方塊1115中，圖案形成裝置或襯底支撐在卡盤上。在方塊1120中，加速被施加到臺。結果，臺、細長元件以及卡盤變形。在方塊1125中，測量卡盤的變形。在方塊1130中，卡盤的測量到的變形與圖案形成裝置或卡盤上的襯底的滑動相 聯(lián)系。在圖12中，方法1200的方塊1210、1215、1225以及1230與方法1100的方塊1110、 1115,1125以及1130基本上分別相同。然而，在方塊1220中，由于在臺、卡盤以及圖案形成 裝置或襯底之間的溫度差在支撐結構內弓丨發(fā)熱應力。附加地，或替換地，在其他實施例中，當由于加速和溫度差的結合產(chǎn)生應力時，可 以使用方法。結論雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的不同的實施方式，但是應該理解，它們僅作為示例 給出而不是限制。本領域技術人員應該清楚，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以 進行形式和細節(jié)的不同的變化。因此，本發(fā)明的寬度和范圍應該不受上述的示例實施例任 一個的限制，而應該僅由權利要求以及等價物限定。應該認識到，具體實施例部分而不是發(fā)明內容和摘要部分是用于解釋權利要求。 發(fā)明內容和摘要部分可以給出但不是本發(fā)明的所有示例性實施例，因而不是為了限制本發(fā) 明和未決的權利要求。
權利要求
一種系統(tǒng)，包括卡盤，具有第一表面和第二表面，所述第二表面與第一表面相對，其中第一表面配置用以支撐物體；和細長元件的陣列，分別具有各自的第一和第二端并且具有與卡盤的第二表面正交的縱向軸線，使得第一端接觸卡盤的第二表面并且第二端接觸臺，由此，通過使用細長元件的陣列，使得在臺和卡盤之間的應力的傳遞是基本上均勻的，導致在由于所述應力帶來卡盤的變形期間物體相對于卡盤的第一表面的滑動最小。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述卡盤配置成使得臺的加速引起應力。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述卡盤配置成使得物體、卡盤以及臺之間的 相對溫度差產(chǎn)生應力。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其中卡盤配置用以支撐圖案形成裝置作為 所述物體，所述圖案形成裝置配置用以圖案化輻射束。
5.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其中卡盤配置用以支撐襯底作為所述物 體，在襯底上通過圖案化的輻射束形成圖案。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中另一物體被支撐在卡盤的第一表面上。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述另一物體是位置傳感器，配置成確定所述物 體的所需定位或對準。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的系統(tǒng)，其中所述另一物體是基準標記，其配置成允許物體 的定位或對準。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述陣列中的細長元件均勻地布置以 均勻地分布所述應力。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述細長元件的陣列與臺是一體的 并且耦合到卡盤。
11.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述細長元件的陣列與卡盤是一體 的并且耦合到臺。
12.根據(jù)權利要求1-13中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括界面隔膜層，設置在卡盤和臺之間，使得細長元件的陣列通過所述界面層。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述界面隔膜層和細長元件的陣列包括相同的 材料。
14.根據(jù)權利要求1-13中任一項所述的系統(tǒng)，其中卡盤、細長元件的陣列以及臺通過 柔性環(huán)氧彼此耦合。
15.根據(jù)權利要求1-14中任一項所述的系統(tǒng)，其中卡盤和臺中的至少一個包括冷卻通道。
16.根據(jù)權利要求1-15中任一項所述的系統(tǒng)，還包括照射系統(tǒng)，配置成形成輻射束；圖案形成裝置，配置成圖案化輻射束；和投影系統(tǒng)，配置成將所述圖案化輻射束投影到襯底，其中圖案形成裝置或襯底配置為所述物體。
17.一種方法，包括步驟在卡盤和臺之間耦合各自具有縱向軸線以及第一和第二端的細長元件的陣列，使得所 述縱向軸線與卡盤和臺正交，第一端接觸卡盤的第二表面，并且第二端接觸臺，由此在應力 條件下臺和卡盤之間的應力的傳遞是基本均勻的；將物體支撐在卡盤的第一表面上，第一表面與第二表面相對； 使卡盤和臺經(jīng)受應力的條件；和測量應力條件下的卡盤的變形，以使測量到的變形與物體相對于卡盤的第一表面的移 動相聯(lián)系。
18.一種光刻設備，包括照射系統(tǒng)，配置成產(chǎn)生輻射束； 圖案形成裝置，配置成圖案化輻射束； 投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底上；和 支撐結構，包括卡盤，具有第一表面和第二表面，所述第二表面與第一表面相對；和 細長元件的陣列，各自具有第一和第二端并且具有與卡盤的第二表面正交的縱向軸 線，使得第一端接觸卡盤的第二表面并且第二端接觸臺，由此，通過使用細長元件的陣列，使得在臺和卡盤之間的應力的傳遞是基本上均勻的， 導致在由于所述應力帶來卡盤的變形期間物體相對于卡盤的第一表面的滑動最小， 其中圖案形成裝置或襯底配置為物體。
19.一種用于支撐物體的系統(tǒng)，包括 卡盤，具有支撐所述物體的第一表面；臺，在平移或旋轉的一個或更多個方向上支撐卡盤；和界面層，其位于卡盤和臺之間、在相對于平移或旋轉的其他方向的平移或旋轉的至少 一個方向上具有相對低的剛度，導致在由于臺和卡盤之間的應力帶來的卡盤的變形期間物 體相對于卡盤的第一表面的滑動最小。
20.根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述應力源自臺的加速。
21.根據(jù)權利要求19或20所述的系統(tǒng)，其中所述應力是由于物體、卡盤以及臺之間的 相對溫度差產(chǎn)生的。
22.根據(jù)權利要求19-21中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述物體是配置用以圖案化輻射 束的圖案形成裝置。
23.根據(jù)權利要求19-21中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述物體是襯底，在襯底上通過圖 案化的輻射束形成圖案。
24.根據(jù)權利要求19-23中任一項所述的系統(tǒng)，其中另一物體支撐在卡盤的第一表面上。
25.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述另一物體是位置傳感器，配置成確定所述 物體的所需定位或對準。
26.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述另一物體是基準標記，其配置成允許所述 物體的定位或對準。
27.根據(jù)權利要求19-26中任一項所述的系統(tǒng)，其中界面層包括布置用以均勻地分布 應力的細長元件的陣列。
28.根據(jù)權利要求27所述的系統(tǒng)，其中細長元件的陣列與臺一體并且耦合到卡盤。
29.根據(jù)權利要求27所述的系統(tǒng)，其中細長元件的陣列與卡盤一體并且耦合到臺。
30.根據(jù)權利要求27-29中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括 界面隔膜層，設置在卡盤和臺之間，使得細長元件的陣列通過界面層。
31.根據(jù)權利要求30所述的系統(tǒng)，其中界面隔膜層和細長元件的陣列包括相同的材料。
32.根據(jù)權利要求27-29中任一項所述的系統(tǒng)，其中卡盤、細長元件的陣列以及臺通過 柔性環(huán)氧彼此耦合。
33.根據(jù)權利要求19-32中任一項所述的系統(tǒng)，其中卡盤和臺中的至少一個包括冷卻 通道。
34.一種系統(tǒng)，包括卡盤，具有第一表面和第二表面，所述第二表面與第一表面相對，其中卡盤配置用以保 持物體；和細長元件的陣列，具有各自的第一和第二端并且具有與卡盤的第二表面正交的縱向軸 線，其中第一端接觸卡盤的第二表面并且第二端接觸臺，以通過將卡盤剛性地耦合到臺而 將卡盤與臺分開，使得細長元件的陣列均勻地分布其間的應力。
35.根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，通過使用細長元件的陣列，在由于臺加速時產(chǎn)生的 應力導致卡盤變形期間物體相對于卡盤的第一表面的滑動被最小化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光刻設備，其包括支撐結構(300)用以保持物體(210)。物體可以是圖案形成裝置或將要曝光的襯底。支撐結構包括卡盤(321)，物體支撐在卡盤上，并且剪切柔性的細長元件(325)的陣列與卡盤和臺(230)正交，使得細長元件的第一端接觸卡盤的表面，細長元件的第二端接觸臺。通過使用細長元件的陣列，使得臺和卡盤之間的應力的傳遞是基本上均勻的，這導致在由于應力帶來的卡盤的變形期間物體相對于卡盤的表面的滑動最小。
文檔編號G03F7/20GK101990652SQ200980112655
公開日2011年3月23日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權日2008年4月10日
發(fā)明者J·M·沃迪拉姆, M·E·威廉姆斯, S·A·內菲 申請人:Asml控股股份有限公司