CN102243446A - 衬底台、光刻设备、衬底边缘平坦化方法及器件制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种衬底台、一种光刻设备、一种衬底边缘平坦化方法及一种器件制造方法。所述衬底台支撑衬底。所述衬底台包括衬底支撑件，所述衬底支撑件用于支撑所述衬底并且沿第一方向向衬底的边缘施加弯曲力。设置衬底边缘操作装置，其配置用于沿第二方向向衬底的边缘施加可变的弯曲力。所述第二方向至少具有在方向上与第一方向相反的分量。

Description

衬底台、光刻设备、衬底边缘平坦化方法及器件制造方法

技术领域

本发明涉及一种衬底台、一种光刻设备、一种使衬底的边缘平坦的方法以及一种器件制造方法。 

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。 

已经提出将光刻投影设备中的衬底浸入到具有相对高折射率的液体(例如水)中，以便填充投影***的最终元件和衬底之间的空间。在一实施例中，液体是蒸馏水，但是可以使用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其它流体也可能是适合的，尤其是润湿性流体、不可压缩的流体和/或具有比空气高的折射率的流体，期望地，其为具有比水高的折射率的流体。除气体之外的流体尤其是希望的。这样能够实现更小特征的成像，因为在液体中曝光辐射将会具有更短的波长。(液体的影响 也可以被看成提高***的有效数值孔径(NA)，并且也增加焦深)。还提出了其他浸没液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例如石英)的水，或具有纳米悬浮颗粒(例如具有最大尺寸达10nm的颗粒)的液体。这种悬浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射率。其他可能合适的液体包括烃(例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液)。 

将衬底或衬底与衬底台浸入液体浴器(参见，例如美国专利US4,509,852)意味着在扫描曝光过程中需要加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机，而液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。 

在一浸没设备中，浸没流体由流体处理***、装置结构或设备来处理。在一实施例中，流体处理***可以供给浸没流体，因此是流体供给***。在一实施例中，流体处理***可以至少部分地限制浸没流体，从而是流体限制***。在一实施例中，流体处理***可以提供对浸没流体的阻挡件，因此是阻挡构件，诸如流体限制结构。在一实施例中，流体处理***可以生成或使用气体流，例如帮助控制浸没流体的流动和/或位置。气体流可以形成密封以限制浸没流体，因此流体处理结构可以被称为密封构件；这种密封构件可以是流体限制结构。在一实施例中，浸没液体用作浸没流体。在这种情况下，流体处理***可以是液体处理***。参考以上的描述，该段落中相对于流体限定的特征也可以理解为包括相对于液体限定的特征。 

在光刻曝光设备中，衬底由包括突节(突起)的衬底台的衬底支撑件来支撑。典型地，通过施加真空将衬底吸附至衬底台。在一浸没***(即，在曝光衬底时，将浸没液体供给到投影***和衬底之间的***)中，衬底台通常包括密封件，用于密封浸没液体、使其与衬底和衬底台之间的真空空间隔离。 

发明内容

期望衬底的边缘尽可能地平坦。由此，衬底的边缘能够尽可能地保持平坦。 

通过选择优化的突节图案并且结合密封位置(以及当具有更多真空区域时结合区域之间的相对压差)，能够实现这一点。然而，这是假设所有 衬底是理想平坦的且具有恒定的厚度。并且，假定衬底和衬底支撑件是非常干净的，假定衬底支撑件制造的位置公差为零。 

事实上，一个或更多个涂层、衬底加工和污染会扰乱边缘平坦度，对于每个衬底这种扰乱都可以是不同的。附加地或可选地，在制造突节图案过程中，错误的真空设置和/或公差会对边缘平坦度造成恒定的偏差。这可能导致在边缘上的散焦，从而不仅会破坏性能，而且会降低产率，因为这些区域根本不能被曝光。由于污染和/或磨损，边缘性能会随着时间而变化，并且会随着时间而降低性能和产率。 

例如，期望提供能够调整衬底边缘的平坦度的衬底台。 

根据一个方面，提供一种用于支撑衬底的衬底台，所述衬底台包括：衬底支撑件，用于支撑衬底，并且沿第一方向将弯曲力施加到衬底的边缘；以及衬底边缘操作装置，配置用于沿第二方向将可变的弯曲力施加到衬底的边缘，所述第二方向至少具有在方向上与第一方向相反的分量。 

根据一个方面，提供一种用于支撑衬底的衬底台，所述衬底台包括：构件，所述构件配置成在使用时通过与衬底的上主面的物理接触来弯曲由衬底台支撑的衬底的边缘。 

根据一方面，提供一种使衬底的边缘平坦化的方法。所述方法包括：向衬底的边缘施加足够的力，使得衬底的边缘沿第一方向弯曲；以及沿在方向上与第一方向基本相反的第二方向向衬底的边缘施加可变的力，以提高衬底的边缘的平坦度。 

附图说明

下面仅通过示例的方式，参考附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图中相应的标记表示相应的部件，在附图中： 

图1示出根据本发明实施例的光刻设备； 

图2和图3示出在光刻投影设备中使用的液体供给***； 

图4示出在光刻投影设备中使用的另一液体供给***； 

图5示出在光刻投影设备中使用的另一液体供给***； 

图6示出根据一实施例的衬底台的横截面视图； 

图7示出根据一实施例的衬底台的横截面视图； 

图8示出根据一实施例的衬底台的横截面视图； 

图9示出图7中的衬底台的平面视图；以及 

图10示出一个实施例中的衬底台的平面视图。 

具体实施方式

图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括： 

-照射***(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或深紫外(DUV)辐射)； 

-支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连； 

-衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连；和 

投影***(例如折射式投影透镜***)PS，其配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。 

照射***IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。 

所述支撑结构MT保持图案形成装置MA。支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影***PS)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。 

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用 于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。 

图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。 

这里使用的术语“投影***”应该广义地解释为包括任意类型的投影***，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学***、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影***”同义。 

如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。 

所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多台的类型，所述至少一个台或所有台可以保持衬底(和/或两个或更多个图案形成装置台)。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。 

参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源SO为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递***BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源SO是汞灯时)。可以将所述源 SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递***BD一起称作辐射***。 

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。与所述源SO类似，所述照射器IL可以被认为或可以不被认为形成光刻设备的一部分。例如，照射器IL可以是光刻设备的组成部分或可以是与光刻设备分立的实体。在后一种情况中，光刻设备可以被配置成允许照射器IL安装在其上。可选地，照射器IL是可拆卸地，并且可以单独地提供(例如，通过光刻设备制造商或者其他供应商)。 

所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影***PS，所述投影***PS将辐射束B聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置 MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。 

可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中： 

1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。 

2.在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影***PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。 

3.在另一种模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。 

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。 

本发明的实施例可应用于光刻设备，尤其是浸没式光刻设备。本发明的实施例也可应用于非浸没式光刻设备，例如应用于极紫外(EUV)光刻设备。浸没式光刻设备的示例如下所述，因为这里所述的衬底边缘操作装置能够附加地用作密封件，用于密封衬底W的边缘与衬底台WT的顶部表面之间的间隙，在浸没设备中这是期望的。然而，以下所述的原理能够等同地应用于非浸没设备。 

用于在投影***的最终元件和衬底之间提供液体的布置能够分成至少三种主要类别。两种主要类别是浴器型布置和所谓的局部浸没***。在 浴器型布置中，基本上整个衬底W和(任选地)一部分衬底台WT浸入到液体浴器中。所谓的局部浸没***采用仅将液体提供到衬底的局部区域的液体供给***。在后一种类别中，液体填充的空间在平面图中小于衬底的顶部表面，并且在填充液体的区域相对于投影***基本上保持静止的同时，衬底在所述区域下面移动。本发明实施例涉及的另一种类别是全浸湿方案，其中液体是不受限制的。在这种布置中，衬底的基本上整个顶部表面和衬底台的全部或一部分被浸没液体覆盖。至少覆盖衬底的液体的深度小。所述液体可以是位于衬底上的液体膜，例如位于衬底上的液体薄膜。图2-5中的任何液体供给装置都可以用于这种***；然而，密封特征并不存在，不起作用，不如正常状态有效，或者以其它方式不能有效地仅将液体密封在局部区域。图2-5中示出了四种不同类型的液体局部供给***。 

提出来的布置之一是液体供给***通过使用液体限制***只将液体提供在衬底的局部区域上(通常衬底具有比投影***的最终元件更大的表面积)以及在投影***的最终元件与衬底之间的位置上。提出来的一种用于设置上述布置的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请出版物中公开了。如图2和图3所示，液体期望地沿着衬底相对于最终元件移动的方向，通过至少一个入口供给到衬底上，并且在已经通过投影***下面后，液体通过至少一个出口去除。也就是说，当衬底在所述元件下面沿着-X方向扫描时，液体在元件的+X一侧供给并且在-X一侧去除。图2是所述布置的示意图，其中液体通过入口供给，并在元件的另一侧通过与低压源相连的出口去除。衬底W上方的箭头示出液体流的方向，衬底W下面的箭头示出衬底台的移动方向。在图2中，液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向供给，但这并不是必须的。可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和出口，图3示出了一个实例，其中在最终元件的周围在两侧上以规则的重复方式设置了四组入口和出口。液体供给和液体回收装置中的箭头示出液体流的方向。 

在图4中示出了另一种采用液体局部供给***的浸没式光刻方案。液体由位于投影***PS两侧上的两个槽状入口供给，由布置在入口的沿径向向外的位置上的多个离散的出口去除。所述入口和出口可以设置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通过该孔投影。液体由位于投影***PS 的一侧上的一个槽状入口供给，而由位于投影***PS的另一侧上的多个离散的出口去除，这造成投影***PS和衬底W之间的液体薄膜流。选择使用哪组入口和出口组合可以依赖于衬底W的移动方向(另外的入口和出口组合是不起作用的)。在附图4的横截面视图中，箭头示出流入入口以及流出出口的液体流动方向。 

在欧洲专利申请公开出版物EP1420300和美国专利申请公开出版物US2004-0136494中(在此以引用的方式将该两个申请的内容整体并入本文中)，公开了一种成对的或双台浸没式光刻设备的方案。这种设备设置有两个台用以支撑衬底。调平(levelling)测量在没有浸没液体的台的第一位置处进行，曝光在存在浸没液体的台的第二位置处进行。在一布置中，所述设备仅具有一个台，或者具有两个台，其中仅有一个台能够支撑衬底。 

PCT专利申请公开出版物WO 2005/064405公开一种全浸湿布置，其中浸没液体是不受限制的。在这种***中，衬底的整个顶部表面覆盖在液体中。这可以是有利的，因为之后衬底的整个顶部表面基本上在相同条件下进行曝光。这对于衬底的温度控制和处理是有利的。在WO 2005/064405中，液体供给***提供液体到投影***的最终元件和衬底之间的间隙。允许液体泄漏到(或流到)衬底的其他部分上。衬底台的边缘处的阻挡件防止液体溢出，使得液体可以从衬底台的顶部表面上以受控制的方式去除。虽然这样的***改善了衬底的温度控制和处理，但是浸没液体的蒸发仍然可能出现。帮助缓解这个问题的一种方法在美国专利申请公开出版物US2006/0119809中有记载。设置覆盖衬底W的所有位置的构件，并且所述构件布置成使浸没液体在所述构件和衬底和/或保持衬底的衬底台的顶部表面之间延伸。 

已经提出的另一种布置是提供具有流体处理结构的液体供给***。所述流体处理结构可以沿投影***的最终元件和衬底台之间的空间的至少一部分边界延伸。图5示出了这种布置。尽管在Z方向上可以存在一些相对移动(在光轴的方向上)，但所述流体处理结构相对于投影***在XY平面内基本上是静止的。在流体处理结构和衬底表面之间形成密封。在一实施例中，密封形成在所述流体处理结构和衬底表面之间，并且可以是例如气体密封等非接触密封。这样的***在美国专利申请公开出版物No.US 2004-0207824中公开。在另一实施例中，流体处理结构具有非气体密封，因此可以称为液体限制结构。 

图5示意地显示了具有形成阻挡构件或液体限制结构的主体12的液体局部供给***或流体处理结构或装置IH，其中所述主体12沿投影***PS的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的空间11的至少一部分边界延伸(请注意，如果没有特别说明，下文中提到的衬底W的表面也可以另外或可选地指衬底台WT的表面)。尽管可以在Z方向上存在一些相对移动(通常在光轴的方向上)，然而液体限制结构相对于投影***PS在XY平面内基本上是静止的。在一实施例中，在主体12和衬底W的表面之间形成密封，并且所述密封可以是非接触密封，例如气体密封或者流体密封。 

流体处理结构至少部分地将液体保持在投影***PS的最终元件和衬底W之间的空间11中。对衬底W的非接触密封，例如气体密封16，可以围绕投影***PS的像场形成，使得液体被限制在衬底W表面和投影***PS的最终元件之间的空间11内。所述空间11至少部分地由位于投影***PS的最终元件下面并围绕投影***PS的所述最终元件的主体12形成。液体通过液体入口13被引入到投影***PS下面的空间11中和主体12内。所述液体可以通过液体出口13去除。主体12可延伸到略微高于投影***PS的最终元件的位置处。液面上升到最终元件上方，以提供液体的缓冲。在一实施例中，主体12具有内周，所述内周在上端处与投影***PS或其最终元件的形状紧密一致，并且可以是例如圆形的。在底端，所述内周与像场的形状紧密一致，例如矩形，但这不是必需的。所述内周可以是任意形状的，例如所述内周可以与投影***的最终元件的形状一致。所述内周可以是圆形的。 

液体通过在使用过程中在主体12的底部和衬底W表面之间形成的气体密封16而被限制在空间11中。气体密封16通过气体形成，例如空气或合成空气，但在一实施例中是通过N₂或其他惰性气体形成。气体密封16中的气体在压力下通过入口15提供到主体12和衬底W之间的间隙。气体通过出口14被抽取。加在气体入口15上的过压、出口14上的真空水平和间隙的几何构型布置成使得存在向内的、限制所述液体的高速气流。气体作用在主体12和衬底W之间的液体上的力将液体限制在空间11 中。入口/出口可以是围绕空间11的环形槽。所述环形槽可以是连续的或非连续的。气流有效地将液体限制在空间11中。这样的***在美国专利申请公开出版物No.US 2004-0207824中公开。 

图5的示例是所谓的局部区域布置，其中在任一时刻液体仅提供至衬底W的顶部表面的局部区域。其他的布置也是可以的，包括利用单相抽取器或者两相抽取器的流体处理结构，例如在美国专利申请公开出版物US2006-0038968中所公开的。在一实施例中，单相或两相抽取器可以包括覆盖在多孔材料中的入口。在单相抽取器的实施例中，多孔材料用于将液体与气体分离，以能够实现单液相液体抽取。多孔材料下游的腔保持在轻微的负压下并且由液体填充。在腔中的负压使得形成在多孔材料的孔中的弯液面能够防止周围气体被抽吸到腔中。然而，当多孔表面与液体接触时，没有弯液面限制流动，液体能够自由地流入所述腔中。多孔材料具有大量的直径在5至300微米，期望地5至50微米范围内的小孔。在一实施例中，多孔材料至少是稍微亲液的(例如，亲水的)，即具有对于浸没液体(例如，水)的小于90度的接触角。 

在浸没式光刻设备的实施例中，浸没式光刻设备的确切的类型(是局部液体供给型、浸湿型、浴器型，等等)是不重要的。此外，流体处理***的具体类型也是不重要的，本发明能够应用于所有类型的流体处理***。 

在衬底W上的涂层可以具有在使衬底W连接至衬底台WT的衬底支撑件100之后使衬底W的边缘向上或者向下弯曲的作用。附加地，涂层可以具有能够导致衬底W边缘的平坦度变化的厚度变化。衬底W边缘的平坦度变化的另一原因是例如由于抛光导致的衬底W的厚度变化。如果在边缘的特定位置处较多的材料从衬底W的顶部去除，则将导致边缘处的不均匀表面。另外，如果在衬底W连接至衬底支撑件100时较多的材料从衬底W的底侧去除，则这会导致衬底W边缘的向下弯曲。衬底W背面或者衬底支撑件100的被对称污染或者被非对称污染的边缘可以导致衬底W的边缘处的不平坦变化，例如随着时间而变化。磨损会随着时间消逝而降低边缘性能。本发明的实施例能够通过补偿边缘性能随时间的改变来延长设备的使用寿命。 

衬底W边缘处的不平坦会导致较差的调平，从而导致较差的聚焦性能。虽然能够在成像之间测量衬底W的表面以确定衬底W的所有部分的水平度、并且在成像期间改变衬底W的高度，但是从计算方面来说这样做是非常昂贵的，且会导致生产率的损失。而且，如果边缘是弯曲的，则不可能在边缘处保持整个场的焦点对准。例如，所述场的一部分离投影***PS的距离可能大于焦距，而所述场的另一部分离投影***PS的距离可能小于焦距。在这种情况下，需要选择焦距的最佳设置，这必然需要折衷。此外，衬底边缘的局部倾斜会导致较差的重叠性能。 

因此，希望将衬底的边缘保持为尽可能平坦。这会改善衬底边缘处的重叠性能，并且能够实现更高的产率，因为在衬底上能够使用更多的可用管芯。 

如果衬底W的边缘处存在平坦度的***误差，则可以使用被动技术，使得当衬底W定位在衬底支撑件100上时衬底W的边缘沿所期望的方向弯曲。例如，以下参考附图6描述一些被动技术。 

也可以或可选地使用用于校正边缘平坦度的主动技术，如下所述。例如在光刻设备的外面、在光刻设备中的测量位置处、或在光刻设备的曝光位置处，测量衬底W的边缘的平坦度。在一实施例中，在衬底安装在衬底支撑件上时测量衬底W的边缘的平坦度。根据测量的结果，可以使用主动方法，将力施加在衬底W的边缘上，由此使衬底的边缘弯曲并且补偿不平度。在已经施加补偿力之后，能够再次测量衬底W的平坦度。在再次测量衬底W的平坦度之后，衬底W可以被成像，或者如果需要，能够再次测量边缘的平坦度并且根据需要再次调整施加到衬底W的边缘上的力。这个循环可以根据需要或者根据要求进行许多次。 

可以对每个衬底、或者可选地可以仅仅对每个批次中的一个衬底实施上述过程，其中相同的弯曲力施加到每个衬底W上。在一实施例中，根据测量的平坦度从查询表中确定调整力。 

图6示出衬底台WT，所述衬底台W具有包括多个突起(突节)110的相关的衬底支撑件100。衬底W支撑在衬底支撑件100上。衬底支撑件100适于沿第一方向120向衬底W的边缘施加弯曲力。 

在一实施例中，衬底支撑件100是静电衬底支撑件。即，衬底W由 静电力保持在衬底支撑件100上。在一实施例中，衬底支撑件100通过在衬底W和衬底支撑件100之间产生负压而将衬底W吸至其上。以下对负压的参照也应该理解为对静电力的参照，因为参照负压衬底支撑件100所描述的相同的原理可等同地应用于静电衬底支撑件。 

所述弯曲力可以通过衬底支撑件100以多种不同的方式施加。通过将负压施加在衬底支撑件100和衬底W之间并由此朝向衬底支撑件100向下拉衬底W以使得衬底W安置在突起110的顶部表面上，来操作衬底支撑件100。 

可以通过负压(通过一个或更多个开口130施加)的主动或被动变化，或者通过突起110中的一个或更多个突起的主动或被动变化，而将弯曲力施加到衬底W上。例如，在一实施例中，最外面的突起110A的位置可以偏移靠近或远离衬底W的边缘，从而改变衬底W的边缘上的弯曲力。在一实施例中，突起110之间的节距、突起110的刚度、横截面面积和/或高度可以设置为使得沿第一方向120的力通过衬底支撑件100施加到衬底W上。在一主动***中，突起110的平面位置和/或横截面高度可以例如使用压电致动器调整。 

密封件112设置在衬底支撑件110的边缘处。密封件112将衬底W下面的空间与衬底边缘和衬底台WT之间的空间分隔开。在一实施例中，密封件112接触衬底W的下表面。在一实施例中，密封件112不接触衬底W的下表面，并且衬底W的下表面与密封件112的顶部之间的间隙的尺寸设置为使得很少的流体在W和密封件112之间渗漏而移动经过该密封件到达密封件112的左边或右边，如图所示。密封件112可以例如是环形的。密封件112允许使用负压将衬底W保持到衬底支撑件100上，以在不与衬底W的边缘和衬底台WT之间的间隙中密封件112的径向向外位置处的负压干涉的情况下被优化。这一点在可以采用从衬底W的边缘与衬底台WT的边缘之间的间隙抽取液体的步骤的浸没式光刻设备中尤其是有用的。在以下图7和图8的实施例中，密封件112允许衬底边缘操作装置200施加的力应用到衬底W的边缘，以独立于衬底支撑件100施加到衬底W上的力来调节衬底边缘操作装置200所施加的力。 

在一实施例中，在衬底W中引入的弯曲量通过施加在衬底W的边缘 与衬底支撑件100之间的局部负压来确定。 

在一实施例中，如图6所示，提供衬底边缘操作装置200。衬底边缘操作装置200包括构件210。在使用时，构件210与衬底W的上主面物理接触，期望地在衬底W的边缘处进行物理接触。通过构件210与衬底W的上主面的物理接触，可以在衬底W的边缘中引起弯曲。即，构件210沿方向220将弯曲力施加至衬底W的边缘。在一实施例中，方向220至少在与方向120相反的方向上具有分量。在一实施例中，方向120与方向220为同一方向。 

在一实施例中，构件210配置为将可变力施加到衬底W的边缘。构件210可以沿箭头230所示的方向被致动，以便将可变力施加到衬底W的边缘和/或以便允许将衬底W定位在衬底支撑件100上。 

在一实施例中，还如图10所示，构件210可以沿箭头240所示的方向定位。沿方向240的移动可以允许容易地将衬底W装载到衬底支撑件100上。 

构件210可以被致动器250致动。致动器250可以例如是压电致动器、电磁致动器、气动致动器、静电致动器，等等。在一实施例中，致动器250连接至衬底台WT。在一实施例中，致动器250连接至衬底支撑件100。 

用于测量衬底W的平坦度的测量装置600(在图1中示出)产生指示衬底W的边缘的平坦度的信号。可以在没有力施加到衬底W上的情况下，或者仅有来自衬底支撑件100和构件210中的一个或两者的名义上的力(被动力)的情况下，进行测量。该信号发送至控制器300，所述控制器300由此控制致动器250。即，致动器250被致动，以改变构件210施加到衬底W的边缘上的力，使得衬底W的边缘的平坦度与不存在构件所施加的力的情况下的衬底W的边缘的平坦度相比得以改善。 

在一实施例中，控制器300接收指示衬底台WT相对于参考位置(例如，所述设备的投影***PS下面的位置)的位置的信号。基于该信号，致动器250被控制使得构件210向衬底W施加所需要的力。这样，如果衬底W的边缘的外周的平坦度变化，则施加到衬底W的边缘的力会根据当前衬底W的边缘的什么部分处于投影***PS下面而发生变化。因此，当衬底W的边缘的相对于平坦来说具有较大偏差的部分被成像时，大的 力会通过构件210施加到衬底W的边缘。相反地，当衬底W的边缘的已经被测量为十分平坦的部分处于投影***PS下面时，较小的力会通过构件210施加到衬底W的边缘。图10示出可选的布置，其中衬底边缘操作装置200围绕衬底W的外周被分段，使得局部力可以施加到衬底W的边缘，适于校正相对于平坦来说的局部偏差。 

在一实施例中，用于测量衬底W的平坦度的测量装置600可以在没有沿方向210或220的力施加至衬底W时测量衬底W的平坦度。在一实施例中，测量装置600可以在仅存在由衬底支撑件100施加的力时测量衬底W的平坦度。在一实施例中，测量装置600可以在特定力(例如预定力)由衬底边缘操作装置200施加至衬底W的边缘时测量衬底W的平坦度。所检测到的相对于平坦来说的任何变化可以通过改变衬底边缘操作装置200施加到衬底W的边缘的力来被校正。这可以基于查询表，所述查询表使相对于平坦来说的特定偏差与力的特定变化相等。 

在一实施例中，衬底台WT用于沿第一方向120将力施加到衬底的边缘，而不顾及衬底W的边缘的平坦度。衬底支撑件100可以以被动方式和/或以一个批次中从衬底到衬底或者从一批次到另一批次不发生改变的方式将力施加到衬底W。可以使用将力施加到边缘的上述方式中的任一方法，包括基于衬底支撑件100的几何构型(尤其是突起110的几何构型)、基于突起110的机械特性的差异、和/或基于在衬底W的中心处的衬底W和衬底支撑件100之间的负压与衬底W的边缘相比的变化。 

在一实施例中，在衬底W已经放置在衬底支撑件100上之后，测量边缘的平坦度。根据边缘的平坦度，衬底边缘操作装置200的构件210所施加的力改变，由此改善衬底的平坦度。 

上述方法可以看作是用衬底支撑件100有意地在衬底W的边缘中引入离开衬底支撑件100的弯曲、然后通过构件210所施加的弯曲力来校正这个弯曲。这样的优点在于，仅使用一个主动部件(衬底边缘操作装置200)来提高衬底W边缘的平坦度，而不管衬底W边缘是否沿向上或向下的方向(相对于衬底支撑件100)弯曲。 

在一实施例中，沿向上和向下方向120、220的弯曲能够通过衬底支撑件100来实现(例如，分别通过使用突起110的几何构型以及改变负压 来实现)。这样，衬底支撑件100用作衬底边缘操作装置。 

在一实施例中，构件210在衬底W的边缘与衬底台WT的顶部表面410的边缘之间延伸。这在图6中以点线示出，作为至构件210的延伸部280。由此，衬底边缘操作装置200可以是密封件，用于密封衬底W的边缘和衬底台WT的顶部表面410之间的间隙。构件210和延伸部280形成盖子，在使用中所述盖子从衬底台WT的上表面410到衬底W的上主面的外周部分围绕衬底W延伸，所述盖子限定敞开的中心部分，由此允许束PB对衬底W的上主面进行曝光。敞开的中心部分的尺寸稍微小于衬底W的上表面的尺寸。如图9所示，如果衬底W是圆形的，则从平面视图看所述盖子可以是大致环形的。 

除了构件210有效地弯曲衬底W的边缘之外，构件210、延伸部280和致动器250的布置可以与2009年6月30日递交的美国专利申请US61/213,658中公开的盖子和致动器类似。 

图7示出一实施例的衬底台WT的剖视图。除了以下所述之外，图7的实施例是与图6的实施例相同。 

在图7中，衬底边缘操作装置200包括盖子2100，所述盖子2100形成在衬底W的边缘与衬底W定位所在的凹陷400的边缘之间的密封。盖子2100通过衬底台WT、盖子2100和衬底W之间限定的腔2250中产生的负压而被保持在适当位置。负压将盖子2100保持在适当位置。所述负压由负压源2600产生，盖子2100施加到衬底W的边缘的力可以通过改变负压的大小而被改变。负压例如可以由真空、静电力、磁力等等形成。 

图8示出衬底台的另一实施例的剖视图。除了以下所述之外，图8的实施例与图7中的实施例相同。 

在图8的实施例中，设置盖座2200。盖子2100安置在盖座2200上，使得两个腔2300、2400限定在盖子2100之下。第一腔2300限定在衬底W的侧面上。负压源2600施加到第一腔2300的负压确定盖子2100施加到衬底W的边缘的力。第二腔2400在盖座220与衬底台WT之间。负压源2600施加在第二腔2400中的负压确定使盖子2100保持至衬底台WT的力。该力以及使盖子2100与衬底W接触的力应该足以避免盖子2100被施加至盖子2100的任何力(尤其是被流体处理***)抬开。所述负压 可以例如由真空、静电力、磁力等等形成。 

在一实施例中，负压源可以独立地改变施加到第一和第二腔2300、2400的负压。 

将其中衬底边缘操作装置200形成对衬底W与衬底台WT之间的间隙的密封的实施例用于浸没光刻术中是有利的。在浸没光刻术中，液体和/或气体被捕获在衬底W的边缘与衬底台WT之间的间隙中会引起麻烦。通过设置盖子2100，能够避免或减少任何这类问题。 

在腔2300、2400中的典型负压可以是50至100毫巴。典型地，相对于平坦来说的10nm的变化可能需要附加的10毫巴的负压。 

在衬底边缘操作装置200包括密封件的实施例中，通常在任何情况下都需要沿方向220将力施加到衬底W上，以确保好的密封。因此，通过使用衬底支撑件110沿方向120有意地弯曲衬底W的边缘并且通过改变所述力来对其进行校正不会增加***的复杂性，因为在任何情况下都将施加负压。 

图9示出根据图7的实施例的盖子2100的平面图。图9示出盖子2100如何在腔2250上方以及在衬底W的边缘和凹陷400的边缘上方延伸。 

图10示出本发明的一实施例的平面图。在图10中，衬底边缘操作装置200包括六个盖子2100A-F。可以设置任何数量的盖子2100A-F。图6、7或8的盖子2100可以被分段，使得沿衬底W的外周在局部位置处的相对于平坦来说的偏差可以局部地被校正，而不用全局地校正。这样，盖子2100A-F中的每个盖子可以施加与其相关的适于校正衬底W的边缘的局部平坦度的力。为此目的，如果例如实施图7中具有负压2600的衬底边缘操作装置200，则各个腔2250A-F可以与每个盖子2100A-F相关联地设置在衬底W与衬底台WT之间。 

可以认识到，上述特征中的任一个可以与任何其他特征一起使用，而不仅仅是覆盖在本申请中的清楚地被描述的那些组合。 

虽然在本文中详述了光刻设备用在制造IC(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如制造集成光学***、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这 里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。 

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、248、193、157或126nm的波长)。在情况允许的情况下，术语“透镜”可以认为是不同类型光学部件的任一个或组合，包括折射型和反射型的光学部件。 

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明的实施例可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的一个或多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的所述计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。此外，所述机器可读指令可以包含在两个或更多个计算机程序中。所述两个或更多个计算机程序可以存储在一个或多个不同的存储器和/或数据存储介质上。 

文中所述控制器的每一个或组合可以在所述一个或多个计算机程序被位于光刻设备的至少一个部件中的一个或多个计算机处理器读取时***作。所述控制器的每一个或组合具有用于接收、处理和发送信号的任何适当的配置。一个或多个处理器配置用于与控制器中的至少一个通信。例如，每个控制器可以包括用以执行包括用于上述方法的机器可读指令的计算机程序的一个或多个处理器。所述控制器可以包括用于存储这种计算机程序的数据存储介质，和/或用于接收这种介质的硬件。因此，控制器可以根据一个或多个计算机程序的机器可读指令进行操作。 

本发明的一个或多个实施例可以应用到任何浸没式光刻设备，尤其是但不限于上面提到的那些类型的光刻设备，以及不论浸没液体是否以浴器的形式提供、或仅在衬底的局部表面区域上提供、或以非限制方式提供的光刻设备。在非限制的布置中，浸没液体可以在所述衬底和/或衬底台的表 面上流动，使得衬底和/或衬底台的整个未覆盖的表面基本都被浸湿。在这种非限制浸没***中，液体供给***可以不限制浸没液体，或者其可以提供一定比例的浸没液体限制，但不是基本上完全地对浸没液体进行限制。 

这里提到的液体供给***应该被广义地解释。在某些实施例中，液体供给***可以是一种机构或结构的组合，其提供液体到在投影***和衬底和/或衬底台之间的空间。液体供给***可以包括一个或多个结构、一个或多个流体开口，所述一个或多个流体开口包括一个或多个液体开口、一个或多个气体开口或者一个或多个用于两相流的开口。每个开口可以是进入浸没空间的入口(或者离开液体处理结构的出口)或者流出浸没空间的出口(或者进入流体处理结构的入口)。在一实施例中，所述空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或者所述空间的表面可以完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或者所述空间可以包围衬底和/或衬底台。所述液体供给***可视情况进一步包括用于控制液体的位置、数量、品质、形状、流量或其它任何特征的一个或多个元件。 

以上描述是示例性的，不是用于限制的。因此，本领域普通技术人员可以理解，在不脱离由权利要求限定的范围的前提下，可以对本发明做出变更。 

Claims (15)

1.一种用于支撑衬底的衬底台，包括：

衬底支撑件，所述衬底支撑件用于支撑所述衬底，并且沿第一方向将弯曲力施加到所述衬底的边缘；以及

衬底边缘操作装置，适用于沿第二方向将可变的弯曲力施加到所述衬底的所述边缘，其中所述第二方向至少具有在方向上与所述第一方向相反的一分量。

2.根据权利要求1所述的衬底台，还包括控制器，所述控制器适用于基于信号来控制由所述衬底边缘操作装置施加到所述衬底的所述边缘的力。

3.根据权利要求2所述的衬底台，其中，所述信号是(i)指示当衬底支撑在所述衬底支撑件上时所述衬底的所述边缘的平坦度的信号和/或(ii)指示所述衬底台相对于参考位置的位置的信号。

4.根据权利要求2或3所述的衬底台，其中，所述控制器适用于控制由所述衬底边缘操作装置施加到所述衬底的所述边缘的弯曲力，用于引起所述衬底边缘沿所述第二方向的弯曲，由此相比于不存在由所述衬底边缘操作装置施加的力的情况下的平坦度，改善所述衬底支撑件上所述衬底的所述边缘处的平坦度。

5.根据权利要求1、2或3所述的衬底台，其中，所述衬底支撑件适用于基于所述衬底支撑件的几何构型而向所述衬底的所述边缘施加所述力。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的衬底台，其中，所述衬底支撑件适用于基于在使用中支撑所述衬底的突起的机械特性的差异而向所述衬底的所述边缘施加所述力。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的衬底台，其中，所述衬底支撑件适用于通过相比于所述衬底的中心改变在所述衬底的所述边缘处的所述衬底与所述衬底支撑件之间的负压而向所述衬底的所述边缘施加所述力。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的衬底台，其中，所述衬底边缘操作装置是用于密封所述衬底的边缘与所述衬底台的顶部表面之间的间隙的密封件。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的衬底台，其中，所述衬底边缘操作装置包括物理地接触所述衬底的机械操作装置。

10.根据权利要求9所述的衬底台，其中，所述衬底边缘操作装置包括盖子，在使用中，所述盖子从所述衬底台的上表面至所述衬底的上主面的***部分围绕所述衬底延伸，所述盖子限定敞开的中心部分。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的衬底台，其中，所述衬底边缘操作装置通过以下部件中的一个或更多个来施加可变的弯曲力：

负压源、电磁致动器、压电致动器和静电致动器。

12.一种光刻设备，包括如权利要求1-11中任一项所述的衬底台。

13.根据权利要求12所述的光刻设备，还包括用于测量衬底的平坦度的测量装置。

14.一种使衬底的边缘平坦化的方法，包括步骤：

将力施加至衬底的边缘，足以引起所述衬底的边缘沿第一方向弯曲；以及

沿在方向上与所述第一方向大致相反的第二方向向所述衬底的所述边缘施加可变的力，由此改善所述衬底的所述边缘的平坦度。

15.一种器件制造方法，包括如权利要求14所述的改善衬底的边缘的平坦度的方法。

Images