CN107743597B - 光刻设备及用于加载衬底的方法 - Google Patents
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Abstract
一种光刻设备包括支撑台和气体抽取***。所述气体抽取***被配置成当所述衬底正被降低到所述支撑台上时,从在所述支撑台的基底表面与衬底之间的间隙通过至少一个气体抽取开口抽取气体。所述光刻设备被配置使得当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时从所述间隙以第一加载流率抽取气体,和当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时从所述间隙以第二流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年6月11日递交的欧洲专利申请EP15171545.5的优先权,并且其通过引用全文并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种光刻设备以及一种用于加载衬底的方法,尤其涉及一种用于光刻设备的支撑台。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)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待形成于所述IC的单层上的电路图案。可以将所述图案转移到衬底(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。所述图案的转移通常经由将图案成像到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层来进行。通常,单个衬底将包括被连续地形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括:所谓的步进机,在所述步进机中,通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每个目标部分;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、同时沿与所述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个目标部分。也可能通过将图案压印至衬底上而将图案从图案形成装置转移至衬底。
已提出在光刻投影设备中将衬底浸没于具有相对高折射率的液体(例如,水)中,以便填充投影***的最终元件与衬底之间的空间。在实施例中,液体为蒸馏水,但可使用另一种液体。将参考液体来描述本发明的实施例。然而,另一种流体可以是合适的,特别是润湿流体、不可压缩的流体和/或具有折射率高于空气的折射率(理想地,高于水的折射率)的流体。排除气体的流体是特别期望的。这种情形的要点在于能实现较小特征的成像,这是因为曝光辐射在液体中将具有较短的波长。(液体的作用也可被视为增加***的有效数值孔径(NA)并且也增加聚焦深度或焦深)。已提议其它浸没液体,包括其中悬浮有固体粒子(例如,石英)的水,或悬浮有纳米粒子(例如,最大尺寸高达10nm的粒子)的液体。悬浮粒子可以具有或不具有与悬浮有所述悬浮粒子的液体相似或相同的折射率。可能合适的其它液体包括烃,诸如,芳香族烃、氟代烃和/或水溶液。
将衬底、或衬底和支撑台浸没于液体浴中(参见(例如)美国专利第4,509,852号)意味着存在必须在扫描曝光期间被加速的较大液体主体。这需要额外或更大功率的马达,并且液体中的湍流可能导致不被期望的和不可预知的作用。
在浸没式设备中,浸没流体被流体处理***、装置结构或设备处理。在实施例中,所述流体处理***可以供应浸没流体并且因此是流体供应***。在实施例中,流体处理***可至少部分地限制浸没流体且因此是流体限制***。在实施例中,流体处理***可以提供对于浸没流体的阻挡,由此是阻挡构件(诸如流体限制结构)。在实施例中,流体处理***可以产生或使用气流,例如用来帮助控制所述浸没流体的流量和/或位置。气流可以形成密封件以限制浸没流体,因此所述流体处理结构可以被称为密封构件;这样的密封构件可以是流体限制结构。在实施例中,浸没液体被用作浸没流体。在所述情况下,所述流体处理***可以是液体处理***。在关于上述的描述中,在本段中对关于流体而限定的特征的提及可以被理解为包括关于液体而限定的特征。
发明内容
在浸没式设备或在干式设备中,衬底在曝光过程期间被夹持到支撑台可以是通过使得在衬底和支撑台之间的区域处于相对于环境压力低的压力帮助进行述夹持。环境压力是围绕衬底和支撑台的压力。由支撑台和衬底包围的区域可以处于接近真空压强,使得衬底被真空夹持至衬底台。
支撑台包括形成在该支撑台中的一个或多个孔。所述孔有利于衬底的夹持。可以从由衬底和支撑台包围的区域通过所述孔抽取气体,由此降低在该区域中的用于衬底夹持的压强或压力。
衬底被加载到支撑台上。在衬底加载期间,衬底可以由于重力而变形。如果在衬底加载期间抽取气体,那么衬底可能在其变形的状态下被夹持,这增加了重叠。可替代地,如果气体在晶片加载期间没有被抽取,那么将花费较长的时间以将衬底夹持至支撑台。这增加了衬底的生产或产出时间。
例如期望提供改善被夹持的衬底的变形和生产量的组合的一种光刻设备和一种加载衬底的方法。
根据本发明的一个方面,提供了一种光刻设备,包括:
配置成支撑衬底的支撑台;和
气体抽取***;
其中所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;和
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口;和
其中所述气体抽取***被配置成当所述衬底正被降低到所述支撑台上时,从在基底表面和衬底之间的间隙通过每个气体抽取开口抽取气体;
其中所述光刻设备被配置使得:当在所述衬底和所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体,和当在所述衬底和所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,从所述间隙以第二加载流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
根据本发明的一个方面,提供了一种光刻设备,包括:
配置成支撑衬底的支撑台;和
气体抽取***;
其中所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;和
在所述基底表面上方突出的至少一个突出部,每个突出部具有各自的突出部远端,其中所述各自的突出部远端与所述支撑平面间隔开一衬底加载距离;
其中每个突出部远端被设置有连接至所述气体抽取***的气体抽取开口,其中每个气体抽取开口具有气体抽取开口直径,其中所述衬底加载距离小于所述气体抽取开口直径的一半;和
其中所述气体抽取***被配置成当所述衬底正被降低到所述支撑台上时,从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙通过每个气体抽取开口抽取气体。
根据本发明的一个方面,提供了一种光刻设备,包括:
配置成支撑衬底的支撑台;和
气体抽取***;
其中所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面上以便支撑所述衬底;
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口中的第一组;和
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口中的第二组;和
其中所述气体抽取***被配置成:当在所述衬底和所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙通过所述第一组抽取气体,使得当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体;
其中所述气体抽取***被配置成:当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,停止从所述间隙通过所述第一组抽取气体,使得当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,从所述间隙以第二加载流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于将衬底加载到用于光刻设备的支撑台上的方法,所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;和
至少一个气体抽取开口,所述至少一个气体抽取开口被配置成当所述衬底正降低到所述支撑台上时,从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙抽取气体;
其中所述方法包括:
朝向所述支撑台降低所述衬底;
当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体;和
当在所述衬底和所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,从所述间隙以第二加载流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于将衬底加载到用于光刻设备的支撑台上的方法,所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;和
在所述基底表面上方突出的至少一个突出部,每个突出部具有各自的突出部远端,其中所述各自的突出部远端与所述支撑平面间隔开衬底加载距离;
其中每个突出部远端被设置有配置成从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙抽取气体的气体抽取开口,其中每个气体抽取开口具有气体抽取开口直径,其中所述衬底加载距离小于所述气体抽取开口直径的一半;
其中所述方法包括:
朝向所述支撑台降低所述衬底;和
当所述衬底正被降低到所述支撑台上时,从所述间隙通过每个气体抽取开口抽取气体。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于将衬底加载到用于光刻设备的支撑台的方法,所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口中的第一组;和
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口中的第二组;
其中所述方法包括:
朝向所述支撑台降低所述衬底;
当在衬底与所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从在所述基底表面与所述衬底之间的间隙通过所述第一组和所述第二组抽取气体,使得当在所述衬底与支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体;和
当在所述衬底和所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,停止从所述间隙通过所述第一组抽取气体,使得当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,从所述间隙以第二加载流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
附图说明
现在将仅作为举例、参考所附的示意图来描述本发明的实施例,附图中相应的附图标记表示相应的部件,并且其中:
图1示出根据本发明的实施例的光刻设备;
图2示出用于光刻投影设备中的液体供应***;
图3是示出根据实施例的另一液体供应***的侧视横截面视图;
图4示出用于光刻设备的支撑台的平面图;
图5至图7中每个示出根据本发明的实施例的支撑台的横截面视图;
图8至11示出正被加载至支撑台上的衬底的示例的横截面视图;
图12至14示出根据本发明的的实施例的支撑台的细节的横截面视图;
图15至18示出根据本发明实施例的支撑台的平面图;
图19示意性示出根据本发明实施例的光刻设备的支撑台的横截面视图;
图20是示出在衬底加载期间时间与来自在衬底与支撑台的基底表面之间的间隙的气体的流率之间的关系图;
图21是示出根据本发明的实施例的在衬底加载期间时间与在缓冲体积中的压强之间的关系图;
图22是根据本发明的实施例的在衬底加载期间时间与气体至缓冲体积体中的流率之间的关系图;和
图23示意地示出根据本发明的实施例的支撑台的横截面视图。
具体实施方式
图1示意地示出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,其被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,并与被配置用于根据特定参数精确地对图案形成装置MA进行定位的第一定位装置PM相连;
支撑台,例如,支撑一个或更多个传感器的传感器台,或被构造成保持住与第二定位装置PW相连接的衬底(例如,涂覆有抗蚀剂的衬底)W的支撑台WT,该第二定位装置PW被配置成根据特定的参数而精确地定位所述台表面(例如衬底W的表面);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保持所述图案形成装置MA。支撑结构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它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来保持图案形成装置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)。在这里使用的任何术语“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。
本文所使用的术语“图案形成装置”应被广义地解释为指可用以在辐射束的横截面中赋予辐射束图案以便在衬底的目标部分中产生图案的任何装置。应注意,例如,如果赋予给辐射束的图案包括相移特征或所谓的辅助特征,那么图案可以不精确地对应于衬底的目标部分中的所希望的图案。一般而言,赋予给辐射束的图案将对应于目标部分中产生的器件(诸如,集成电路)中的特定功能层。
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***,所述投影***的类型可以包括折射型、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它因素所适合的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影***”同义。
如这里所图示的,所述光刻设备可以是透射型的(例如,采用透射式掩模)。替代地,所述光刻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)。
光刻设备可以是具有两个或更多个台(或者平台或支撑件)的类型,例如,两个或更多个支撑台,或一个或多个支撑台与一个或更多个清洁台、传感器台或测量台的组合。例如,在实施例中,光刻设备是包括位于投影***的曝光侧的两个或更多个台的多平台设备,每个台包括和/或保持一个或多个物体。在实施例中,一个或多个台可以保持对辐射敏感的衬底。在一个实施例中,一个或多个台可以保持住用来测量来自投影***的辐射的传感器。
在实施例中,多平台设备包括配置成保持对辐射敏感的衬底的第一台(即支撑台)和不配置成保持对辐射敏感的衬底的第二台(通常在下文中且不受限制地称为测量台、传感器台和/或清洁台)。所述第二台可以包括和/或可以保持除了对辐射敏感衬底之外的一个或多个物体。这样的一个或多个物体可以包括从以下选择的一个或多个:用于测量来自投影***的辐射的传感器,一个或多个对准标记,和/或清洁装置(例如用于所述清洁流体限制结构)。
在这种“多平台”(或多级平台)机器中,可以并行地使用多个平台,或者可以在一个或多个台上执行预备步骤的同时,一个或多个其它的台正被用于曝光。光刻设备可以具有两个或更多个图案形成装置台(或平台或支撑件),其可以以类似于衬底台、清洁台、传感器台和/或测量台的方式被并行地使用。
参照图1,所述照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。所述源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当所述源SO为准分子激光器时)。在这种情况下,不会将所述源SO看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,能够对所述照射器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。与源SO类似,照射器IL可以被看作或不被看作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开的实体。在后一种情形中,光刻设备可以配置成允许照射器IL安装在其上。可选地,照射器IL是可拆卸的并且可以单独地设置(例如,由光刻设备制造商或其它供应商提供)。
所述辐射束B入射到被保持在支撑结构(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将束聚焦到所述衬底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,能够精确地移动所述支撑台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的路径精确地定位所述图案形成装置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支撑台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(这些公知为划线对准标记)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。
尽管可以在本文中具体地参考光刻设备在集成电路(IC)制造中的使用,但应理解,本文所描述的光刻设备可以具有在制造具有微米尺度或甚至纳米尺度的特征的部件中的其它应用,诸如制造集成光学***、用于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。
用于在投影***PS的最终元件与衬底之间提供液体的布置可以分成三个大类。它们是浴器型布置、所谓的局部浸没***和全润湿式浸没***。在浴器型布置中,实质上衬底W的全部和可选的支撑台WT的部分被浸没在液体的浴中。
局部浸没***使用液体供应***,在液体供应***中液体仅提供到衬底的局部区域。由液体填充的空间在平面图中比衬底的顶表面小,并且当衬底移动到该区域的下方时,由液体填充的区域相对于投影***PS保持基本上静止。图2和图3示出了可用在这种***中的不同供应装置。提出密封特征以将液体密封至局部区域。在PCT专利申请公开出版物第WO99/49504中公开已经提出的用于布置这种密封特征的一种方式。
已提出的一种布置用于提供具有液体限制结构的液体供应***,所述液体限制结构沿着介于投影***的最终元件与所述支撑台之间的空间的边界的至少一部分延伸。在图2中示出这样的布置。
图2示意性地示出局部化液体供应***或流体处理***。所述液体供应***设置有流体处理结构IH或液体限制结构IH,所述流体处理结构IH或液体限制结构IH沿着在投影***PS的最终元件与支撑台WT或衬底W之间的空间11的边界的至少一部分延伸。(请注意,除非另有明确陈述,在下文中对衬底W的表面的提及也另外或替代地是指支撑台WT的表面)。所述流体处理结构IH实质上相对于投影***PS在XY平面上是静止的,但是在Z方向上(在光轴的方向上)可能存在一些相对移动。在实施例中,密封件被形成于流体处理结构IH与衬底W的表面之间,且其可以是非接触式密封件,诸如气体密封件(欧洲专利申请公开出版物EP-A-1,420,298中披露了具有气体密封件的这种***)或液体密封件。
流体处理结构IH至少部分地包含了在投影***PS的最终元件与衬底W之间的空间11中的液体。衬底W的非接触式密封件16可以围绕投影***PS的像场形成,以使得液体被限制在介于衬底W的表面与投影***PS的最终元件之间的空间11中。空间11至少部分地由定位在投影***PS的最终元件下面且围绕投影***PS的最终元件的流体处理结构IH形成。液体通过液体入口13中的一个被带入到在投影***PS的下方的、且在流体处理结构IH中的空间11中。所述液体可以通过液体出口13中的另一个移除。液体可以通过至少两个液体入口13而被带入到空间11中。液体开口13中哪一个用于供应液体和可选择哪一个用于移除液体可以取决于支撑台WT的运动方向。流体处理结构IH可以在投影***PS的最终元件上方延伸一些。液位上升高于所述最终元件,以使得提供液体的缓冲。在实施例中,流体处理结构IH的内周边在上端处接近于与投影***PS的形状或其的最终元件的形状一致,例如可以是圆形。在底部处,该内周边接近于与像场的形状一致,例如矩形,但是这不是必须的。
液体可通过气体密封件16被包含在空间11中,气体密封件16在使用期间被形成于流体处理结构IH的底部与衬底W的表面之间。所述气体密封件16由气体形成。气体密封件16中的气体经由入口15而在压力下被提供至在流体处理结构IH与衬底W之间的间隙。经由出口14来抽取气体。气体入口15上的过压、出口14上的真空水平和所述间隙的几何形状被布置成使得存在限制所述液体的向内的高速气流。气体对在流体处理结构IH与衬底W之间的液体的力将液体包含在空间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者不连续的。气流将液体包含在空间11中是有效的。美国专利申请公开出版物US2004-0207824中披露了这种的***,其全文通过引用而并入到本文中。在实施例中,流体处理结构IH不具有气体密封件。
图3是示出根据实施例的另一液体供应***或流体处理***的侧视截面视图。图3中所示的且在下文所描述的布置可被应用于上文所描述且图1中所示的光刻设备。所述液体供应***设置有流体处理结构IH或液体限制结构,该流体处理结构IH或液体限制结构沿着在投影***PS的最终元件与支撑台WT或衬底W之间的空间的边界的至少一部分延伸。(请注意,除非另有明确陈述,在下文中对衬底W的表面的提及也另外或可替代地是指支撑台WT的表面)。
流体处理结构IH至少部分地将液体包含在投影***PS的最终元件与衬底W之间的空间11中。空间11至少部分地由定位于投影***PS的最终元件的下方且围绕投影***PS的最终元件的流体处理结构IH形成。在实施例中,流体处理结构IH包括主体构件53和多孔构件33。多孔构件33是板状的且具有多个孔(即,开口或细孔)。在实施例中,多孔构件33是网板,其中许多小孔84被形成呈网格(mesh)。美国专利申请公开出版物US2010/0045949A1中披露了这种***,其全文通过引用而并入到本文中。
主体构件53包括供应端口72,其能够将液体供应至空间11;和回收端口73,其能够从空间11回收液体。供应端口72经由通路74连接至液体供应设备75。液体供应设备75能够将液体供应至供应端口72。从液体供应设备75馈送的液体通过对应通路74而供应至供应端口72中的每个供应端口。供应端口72被设置成邻近所述光学路径且在主体构件53的面对所述光学路径的规定位置处。回收端口73能够从空间11回收液体。回收端口73经由通路79连接至液体回收设备80。液体回收设备80包括真空***且能够经由回收端口73吸收液体而回收液体。液体回收设备80通过通路29回收经由回收端口23而回收的液体LQ。多孔构件33被安置在回收端口73中。
在实施例中,为了形成在投影***PS与在一侧上的流体处理结构IH以及在另一侧上的衬底W之间具有液体的空间11,液体被从供应端口72供应至空间11,且将流体处理结构IH中的回收腔室31中的压力调整至负压以便经由多孔构件33的孔84(即,回收端口73)来回收液体。使用供应端口72来执行液体供应操作、以及使用多孔构件33来执行液体回收操作,在投影***PS与在一侧上的流体处理结构IH以及在另一侧上的衬底W之间形成空间11。
如图中所示出的,所述光刻设备可是浸没型的。可替代地,所述光刻设备可以是衬底不浸没在液体中的干型的。
在实施例中,支撑台WT包括形成在其中的一个或多个孔。孔便利对衬底W的夹持。可以通过孔从由衬底W和支撑台WT围绕的区域抽取气体,由此减少在该区域中用于夹持所述衬底W的压力。夹持衬底W涉及首先将衬底W加载至支撑台WT上和其次减少在由衬底W和支撑台WT围绕/封闭的区域中的用于夹持所述衬底W的压力。
在加载期间衬底W可能变形。一种用于加载衬底的方法是从下面由多个销82(例如参见图8和图10)支撑所述衬底W且通过降低所述销82来将衬底W降低至支撑台WT上。销82能够延伸通过在支撑台WT中对应的孔口。当衬底W被降低到支撑台WT上时,由于重力,衬底W可能变形。例如,在降低期间,衬底可能在销82之上弯曲(例如,参见图8)。这可能导致衬底W在接触到支撑台WT(例如,参见图9)时处于不平坦的状态。
通过孔从由衬底W和支撑台WT所围绕的区域抽取气体,以便夹持衬底W。如果在衬底W的加载期间所述气体被抽取,那么衬底W能够在其变形的状况下立即粘贴至支撑台WT,如图9所示。这可以导致平面内的偏差。在支撑台WT和衬底W之间的力可以足够导致衬底W相对于支撑台WT滑动。衬底W相对于支撑台WT滑动的力的大小取决于支撑台WT的特定的顶表面和衬底W的特定的底表面。这使得夹持指纹(fingerprint)取决于支撑台WT和衬底W两者。因此,难以补偿夹持指纹。
如果在加载所述衬底W期间,气体没有被抽取,那么可以允许有时间使得衬底W沉降到支撑台WT上。这可以减少衬底W的当其被夹持时的变形。然而,这对生产量有影响。将会花费较长的时间来夹持每个衬底W。
图4示出了根据本发明实施例的用于光刻设备的支撑台WT的部分的平面图。支撑台WT被配置用以支撑衬底W。光刻设备还包括与支撑台WT相互作用的气体抽取***。
支撑台WT包括基底表面61。在实施例中,基底表面61被配置成大致平行于被支撑在支撑台WT上的衬底W的下表面。支撑台WT包括多个突节(burl)62。突节62在基底表面61的上方突出。多个突节62中的每个具有各自的突节远端63。突节远端63被布置在支撑平面64(例如参见图5)中,以便支撑衬底W。当衬底W由支撑台WT支撑时,衬底W由多个突节62中的每个的各自的突节远端63支撑。
在使用中,衬底W由支撑台WT支撑。当衬底W由支撑台WT支撑时,衬底W由突节62中的每个中的各自的远端63支撑。
如图4中所示出的,在实施例中支撑台WT包括至少一个气体抽取开口65。气体抽取开口65被连接至气体抽取***。气体抽取***被配置成当衬底W正被降低到支撑台WT上时,通过每个气体抽取开口65从在基底表面61与衬底W之间的间隙抽取气体。
如图4中所示出的,在实施例中,支撑台WT包括至少一个突出部66。突出部66在基底表面61的上方突出。这在图5和图6中更清楚地被示出。图5示出当衬底W正被降低到支撑台WT上时,在图4中所示的支撑台WT的截面的横截面视图。图6示出了当衬底W接近所述支撑台WT时,在稍后的时间点(与图5相比较)的横截面视图。
每个突出部66具有各自的突出部远端67。各自的突出部远端67与支撑平面64间隔开。在支撑平面64与突出部远端67之间的最短距离是如图5所示的衬底加载距离L。突出部远端67与支撑平面64间隔开所述衬底加载距离L。支撑平面64是在突出部远端67上方的衬底加载距离L处。
如图4至图6中所示出的,气体抽取开口65被设置在突出部远端67中。气体抽取开口65具有如图4所示的气体抽取开口直径D。
如图4所示出的,在实施例中,气体抽取开口65在平面图中实质上是圆形的。然而,这不是必须的。气体抽取开口65的形状不受特别限制。例如,在可替代的实施例中,气体抽取开口65可以是正方形、矩形或者多边形。
突出部66被设置成围绕所述气体抽取开口65。例如突出部66可以被称为柱或管。气体抽取开口65可以被称为预夹持孔。突出部66被配置用以提供对通过所述气体抽取开口65的气流的限制。由突出部66提供的气流限制仅当衬底W充分靠近支撑台WT时变得是显著的。突出部66产生围绕气体抽取开口65的屏障(dam)。
在突节远端63与基底表面61之间的距离不受特别限制。仅作为示例,在实施例中,突节远端63与基底表面61之间的距离是在约100μm至约200μm的范围内,例如约150μm。
气体抽取开口直径D不受特别限制。仅作为示例,在实施例中,气体抽取开口直径D在约200μm至约500μm的范围内,例如约400μm。
图5示出当衬底W距离支撑台WT相对较远时,在衬底W加载期间的情况。在图5中示出的情况中,对通过气体抽取开口65的气流的主导限制是气体抽取开口直径D。气体抽取开口直径D可以是对通过气体抽取开口65的气体流率的限制因素。
图6示出当衬底W已经接近支撑台WT时稍后的情形。在实施例中,所述衬底加载距离L小于气体抽取开口直径D的一半。因此,在图6中所示的情形中,在衬底W与突出部远端67之间的间隙是对通过气体抽取开口65的气流的主导限制。当衬底W接近支撑台WT时,通过气体抽取开口65的气体流率是减小的。在图6所示的情形中,气体抽取开口直径D不再是对通过气体抽取开口65的气体流率的限制因素。反而是,在衬底W与突出部远端67之间的间隙是对通过气体抽取开口65的气体流率的限制因素。因此,当衬底W充分接近于支撑台WT时,通过气体抽取开口65的气体流率是减小的。这减小了在衬底W与支撑台WT之间的区域中的压力的减小速率。这允许衬底W沉降到支撑台WT上。衬底W可以相对于支撑台WT松弛和滑动。因此,在衬底W的加载期间,衬底W的变形(例如,由于重力)可以当衬底开始与支撑台WT接触时通过允许衬底W下沉/沉降和松弛来减小。
突出部66用作被动式流动限制件。作为被动式流动限制件的突出部66的作用取决于在衬底W与支撑台WT之间的距离。突出部66的存在当衬底W远离支撑台WT时具有相对小的作用。因此,本发明期望减小允许衬底W下沉而对生产量的影响。当衬底W充分接近于支撑台WT时,突出部66限制通过气体抽取开口65的流动。因此,本发明的实施例期望减小在衬底W的加载期间抽取气体对重叠的影响。
为了使突出部66用作流动限制件,衬底加载距离L小于气体抽取开口直径D的一半。如果衬底加载距离L大于气体抽取开口直径D的一半,那么突出部66不能充分地限制通过气体抽取开口65的气流,即使当衬底W接近于支撑台WT时。
本发明的实施例期望实现改善的重叠,而不会由通过气体抽取开口65的气流的减小以其他方式造成生产量的减小。
通过提供具有突出部66的支撑台WT,在衬底W的加载期间通过气体抽取开口65的气体流率改变。当衬底W和支撑平面64之间的距离大于阈值距离时,以第一加载流率从介于基底表面61与衬底W之间的间隙抽取气体。在图5中示出这个情形。随后,当在衬底W与支撑平面64之间的距离小于阈值距离时,以第二加载流率从间隙抽取气体。第二加载流率小于第一加载流率。在图6中示出这个情形。突出部66允许在衬底W的加载期间从间隙抽取的气体的流率从第一加载流率减小到第二加载流率。阈值距离是减小来自介于衬底W与支撑台WT之间的间隙的气体的流率的距离。例如,在实施例中,阈值距离对应于突出部66变成流率的限制因素的距离。阈值距离的值是不受特别限制的。仅作为示例,在实施例中,阈值距离小于或等于约0.5mm,或可选择地小于或等于约0.2mm。在实施例中,阈值距离大于或等于约0.05mm,或可选择地大于或等于约0.1mm。
在实施例中,气体抽取***被配置使得在气体抽取期间(即在衬底W加载到支撑台WT上的期间),在气体抽取***的负压源处的压力(或压强)实质上是恒定的。然而,从介于衬底W和支撑台WT之间的间隙抽取的气体的流率基于在衬底W与支撑台WT之间的距离而变化。这是因为当衬底W接近支撑台WT时,突出部66导致流率减小。
然而,为了使流率从第一加载流率减小到第二加载流率,不必使支撑台WT设置有突出部66。其它机构可以可替代地用于当在衬底W与支撑平面64之间的距离大于阈值距离时实施第一加载流率,且当衬底W与支撑平面64之间的距离小于阈值距离时实施第二加载流率。
例如,如图16中所描述的,在实施例中,支撑台WT包括两组气体抽取开口65。支撑台WT包括至少一个气体抽取开口65中的第一组81。支撑台WT还包括至少一个气体抽取开口65中的第二组86。
气体抽取***被配置成当在衬底W与支撑平面64之间的距离大于阈值距离时从基底表面61与衬底W之间的间隙通过第一组81和第二组86抽取气体。当在衬底W与支撑平面64之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体。当衬底W充分地远离支撑台WT时,气体抽取开口65中的第一组81和第二组86两者都用于从基底表面61和衬底W之间的间隙抽取气体。
在实施例中,气体抽取***被配置成当在衬底W与支撑平面64之间的距离小于阈值距离时,停止从间隙通过第一组81抽取气体。当在衬底W与支撑平面64之间的距离小于阈值距离时,以第二加载流率从所述间隙抽取气体。第二加载流率小于第一加载流率。当衬底充分接近于支撑台WT时,仅第二组86被用于从所述间隙抽取气体。当衬底W接近于支撑台WT时,减小通过气体抽取开口65的流率。
因此,本发明的实施例期望减少允许衬底W沉降而对生产量的影响。当衬底W充分接近于支撑台WT时,减小了通过气体抽取开口65的流率。因此,本发明的实施例期望减少在衬底W的加载期间抽取气体对重叠的影响。
本发明的实施例期望实现在不减小生产量的情况下改善重叠,而该生产量的减小将会由通过气体抽取开口65的气流的永久性减少以其他方式造成。
在实施例中,第一组81可以是在第二组86的径向向内的位置或径向内部,如图16所示。然而,这是不是必须的。在可替代的实施例中,第一组81在第二组86的径向向外的位置或径向外部。在进一步可替代的实施例中,气体抽取开口65的第一组81在气体抽取开口65的第二组86之中。
提出设置气体抽取开口65的第一组81和第二组86作为将突出部65设置至支撑台WT的一种替换方式。然而,在实施例中,可以组合这些特征。例如,在实施例中,支撑台WT包括设置在突出部66的突出部远端67中的至少一个气体抽取开口65的第一组81。支撑台WT还可以包括设置在突出部66的突出部远端67中的至少一个气体抽取开口65的第二组86。
图7示出根据本发明的实施例的支撑台WT的部分横截面视图。如图7所示,气体抽取开口65没有被设置在任何突出部中。在图7中所示的实施例可以与上述的设置气体抽取开口65的第一组81和第二组82的特征结合使用。因此,在不设置突出部的情况下,可以减少在衬底W的加载期间抽取气体对重叠的影响。本发明的实施例期望在不使得制造支撑台WT更加困难的情况下,在衬底的加载期间实现抽取气体对重叠的影响的减小。另外地或可替换地,如下文所描述,在实施例中,没有设置在突出部中的气体抽取开口65可以与设置在突出部66中的气体抽取开口65组合。
图8和图9示意地示出当衬底W正被加载到支撑台WT上时,从衬底W与支撑台WT之间的间隙抽取气体的可能效果。如图8所示,衬底W可以由销82支撑。销82随后通过支撑台WT而降低,以便将衬底W降低到支撑台WT上。图8示出了衬底W由于重力在销82之上已经弯曲。
图9示出了当衬底被夹持至支撑台WT时衬底W变皱。衬底W变皱是因为衬底W在其已经降低到支撑台WT时不能松弛。
对比而言,本发明实施例期望实现在衬底W已经被夹持到支撑台WT上时减少衬底的变形。这是因为本发明允许衬底W在其已经与支撑台WT接触后下沉/沉降或松弛。这是因为当衬底W充分地接近支撑台WT时,从衬底W和支撑台WT之间的间隙抽取的气体的流率被极大地减小。
图10和图11示出了在衬底W加载到支撑台WT上的期间没有抽取气体的情形。如图10所示,衬底W在空气轴承上松弛,该空气轴承由在衬底W和支撑台WT之间的间隙中的气体形成。
如图11所示,当衬底W开始与支撑台WT接触时,允许衬底W松弛和下沉/沉降,由此减少了在衬底W的平坦性方面的变形。通过允许衬底W松弛,衬底W被平坦化/展平。随后可以通过从衬底W和支撑台WT之间的间隙抽取气体来将衬底W夹持至支撑台WT。
然而,图10和图11中所示的情形增加了将每个衬底W被夹持到支撑台WT上所需要的时间。这减少了光刻设备的生产量。对比而言,本发明的实施例期望相对于图10和图11中所示的情形实现生产量上的增加。尤其,本发明允许在衬底W正被降低到支撑台WT上的同时从间隙抽取气体。这减少了用以减少压强或压力所花费的时间,使得可以将衬底W夹持至支撑台WT。本发明允许在以相对高的流率从间隙抽取气体的同时,将衬底W降低到支撑台WT上。与涉及在衬底W降低期间使来自间隙的气体流率减小(即使气体流率不为零)的***相比,这改善了生产量。
如果在降低衬底W期间以非常低的流率从所述间隙抽取气体,那么这可能对衬底W为了被夹持而必须具备的平坦程度施加不期望的限制。一些衬底W不是完全平坦的。例如一些衬底是翘曲的和/或是碗状的。碗状的衬底在衬底W的加载期间在衬底W的外周边处具有较高的泄漏流量。在夹持期间,该泄漏流量增加在衬底W与支撑台WT之间的间隙中的压力是不期望的。至少在一定程度上,泄漏流量抵消了通过气体抽取开口65的气体的抽取。
如果泄漏流率高于通过气体抽取开口65的流率,那么衬底W不能被夹持住。这就意味着如果衬底W翘曲太多,那么衬底W不能被夹持。
对比而言,根据本发明的实施例,对衬底W为了使其被夹持必须具备的平坦程度的限制较小。这是因为可以增加通过气体抽取开口65的流率。这意味着,在仍然允许夹持所述衬底W的同时,较高的衬底W的翘曲水平是能够被允许的。
如上文所解释的,在实施例中支撑台WT被设置有至少一个突出部66,且衬底加载距离L小于气体抽取开口直径D的一半。在实施例中,衬底加载距离L小于气体抽取开口直径D的四分之一。这意味着,当衬底W与支撑台WT接触时,在突出部远端67和衬底W之间的面积小于气体抽取开口65的横截面面积。图12示意性地示出了气体抽取开口65的相关的横截面区域,由虚线表示。同时,图12还示意性地示出在突出部远端67与衬底W之间的其它相关区域。其由两条虚线示出。在衬底W与突出部66之间的区域可以被计算为等于πDL。同时,气体抽取开口65的横截面面积可以被计算为πD2/4。
为了减小在衬底W和支撑台WT之间的压强,通过气体抽取开口65从间隙抽取气体。气体穿过在图12中所显示的两个区域。通过设置衬底加载距离L小于气体抽取开口直径D的四分之一,πDL<πD2/4。这意味着当衬底W充分地接近支撑台WT时,在突出部66和衬底W之间的区域变成限制因素。
衬底加载距离L的绝对值不受特别限制。仅作为示例,在实施例中,衬底加载距离L小于300μm。
通过设置衬底加载距离L小于气体抽取开口直径D的四分之一,第二气体流率(当衬底W接近支撑台WT时)可以是第一加载流率(当衬底W远离支撑台WT时)的大约50%。
在实施例中,衬底加载距离L小于或等于所述气体抽取开口直径D的大约1/10。在实施例中,衬底加载距离L小于所述气体抽取开口直径D的大约1/20。通过将衬底加载距离L设置成小于气体抽取开口直径D的大约1/20,第二加载流率(当衬底W接近于支撑台WT时)可以是第一加载流率(当衬底W远离支撑台WT时)的大约10%。
如图13所描述,在实施例中,每个突出部66包括内表面87。内表面87限定气体抽取开口65。在实施例中,每个突出部66包括外表面88。外表面88围绕内表面87。在实施例中,每个突出部66包括上表面89。上表面89在内表面87与外表面88之间延伸。上表面89在突出部远端67处。在实施例中,内表面87在内边缘83处接合至上表面89。
如图12所示,在实施例中,上表面89被配置成大致与支撑平面64平行。然而,这不是必须的。例如,如图13所示,在实施例中,上表面89为弯曲的或成角度的。
如图14所示出的,在实施例中,上表面89被配置成在从内表面87至外表面88的向下方向上相对于所述支撑平面64是倾斜的。
在实施例中,在内边缘83处的曲率半径是至多大约50μm。通过设置在内边缘83处的曲率半径为至多大约50μm,内边缘83表示气体抽取开口65的横截面区域的外周边。另外地,如果内边缘83处的曲率半径较大,那么气体抽取开口65的横截面区域的有效半径被增加。
在实施例中,每个突出部66具有小于在突节62之间的节距的总宽度。在实施例中,在突节62之间的节距在从大约1.5mm到大约2.5mm之间的区域中。在实施例中,突出部66的总宽度小于大约2.5mm,或者小于大约1.5mm。突出部66的总宽度对应于从突出部66一侧处的外表面到突出部66相对侧处的外表面88的距离。突出部66的总的宽度对应于气体抽取开口直径D与气体抽取开口65两侧处的突出部66的厚度的总和。
在实施例中,至少一个突出部66被定位成比基底表面61的外周边缘更接近基底表面61的中心。在实施例中,至少一个突出部66被定位成更接近基底表面61的外周边缘和更接近基底表面61的中心。例如,可以将气体抽取开口65中的额外的一组设置成更接近基底表面61的边缘,如图15所示。图15示出了一些气体抽取开口65较为接近基底表面61的中心以及其它的气体抽取开口65较为接近基底表面61的外周边缘。
通过设置气体抽取开口65更接近基底表面61的外周边缘,本发明的实施例期望实现夹持具有较高的翘曲度的衬底W。如上文所描述,如果衬底是足够翘曲的(例如,碗状的衬底W),那么当衬底W接近于更靠近基底表面61中心的气体抽取开口65时,在衬底W的外周边缘处的泄漏流量对于将要被夹持的衬底W可能太高。通过设置朝向基底表面61的外周边缘的额外的气体抽取开口65,可以夹持将这样翘曲的衬底W。这是因为即使当衬底W的中心部分如此接近在基底表面的中心处的气体抽取开口65使得通过它们的气流是低的时,衬底W的外周边缘仍然远离额外的气体抽取开口65。这意味着通过更接近基底表面61的外周边缘的额外的气体抽取开口65的气流可以是足够高的以夹持衬底W。
如图15所示,气体抽取开口65中的每个可以被设置在突出部66中。然而,这不是必须的。在实施例中,气体抽取开口65没有设置有突出部66。在可替代的实施例中,较接近基底表面61的中心的气体抽取开口65被设置有突出部66,同时较接近基底表面61的外周边的气体抽取开口65不设置有突出部66。
如上文所解释的,在实施例中,支撑台WT被设置有气体抽取开口65中的第一组81和气体抽取开口65中的第二组86。气体抽取***被配置成通过第一组81以第一开口流率从间隙抽取气体。第一开口流率对应于通过被组合在一起的第一组81中的所有气体抽取开口65的气体的总流率。气体抽取***被配置成通过第二组86以第二开口流率从间隙抽取气体。第二开口流率是通过被组合在一起的第二组86中的所有气体抽取开口65的气体的总流率。在实施例中,第一开口流率大于第二开口流率。
在实施例中,第一组81的气体抽取通道被连接至与第二组86的气体抽取通道所连接的真空源不同的真空源。如上文所提及的,在实施例中,气体抽取***被配置成当在衬底W与支撑平面64之间的距离小于阈值距离时,停止通过第一组81从间隙抽取气体。通过切断通过气体抽取开口65的第一组81的流,当衬底W已经加载/着陆到支撑台WT上时气流可以被极大地减小。完全地停止通过一组气体抽取开口65的抽取气体比将通过每个开口的气体流率从较高值改变到较低值更加容易。本发明的实施例期望使制造包括气体抽取***和支撑台WT的光刻设备更加容易。
如图17所示,在实施例中,基底表面61被设置有连接至气体抽取***的至少一个夹持开口91。气体抽取***被配置成当衬底W由支撑台WT支撑时,通过至少一个夹持开口91从间隙抽取气体。夹持开口91被设置在基底表面61中。这意味着夹持开口没有被任何突出部66围绕。因此,通过夹持开口91的气流流率实质上不受在衬底W与支撑台WT之间的距离的影响。
可能的情况是突出部66的存在/设置将会减小当衬底W由支撑台WT支撑时所施加的夹持压力。通过在基底表面61中设置夹持开口91,可以确保当衬底W由支撑台WT支撑时夹持压力可以是高的。
如图18所示,在实施例中,支撑台WT被设置有至少一个气体供应开口92、和一种气体供应***,所述气体供应***被配置成当衬底W被升高远离开支撑台时通过至少一个气体供应开口92将气体供应至间隙。气体供应***有助于在已经完成曝光过程后卸载衬底W。在实施例中,每个气体供应开口92与每个气体抽取开口65分离开。这意味着不需要将光刻设备设计成使得气体可以在两个方向上通过每个气体通道流动。反而是,一些开口专用于气体抽取。这些开口是气体抽取开口65。同时,其它开口可以专门用于气体供应,例如在卸载衬底W期间。本发明的实施例期望使制造光刻设备更加容易。
在实施例中,光刻设备包括被配置用以控制气体抽取***的控制器500。控制器500可以对上述的气体流率实施改变。例如,在实施例中,控制器500被配置用以控制气体抽取***以当在衬底W与支撑平面64之间的距离小于阈值距离时,停止通过第一组81从间隙抽取气体。
图19示出根据本发明的实施例的支撑台WT的横截面视图。在图19中示出的特征可以与上述的任一实施例组合。下文的描述主要涉及具有在基底表面61上方突出的突出部66。然而,下文所描述的涉及缓冲体积体2的特征可以应用于不具有突出部66的实施例。
突出部远端67被设置有连接至气体抽取***的气体抽取开口65。在实施例中,气体抽取***包括缓冲体积体2。如图19所示出的,在实施例中,缓冲体积体2被形成为容纳在支撑台WT中的腔室。然而,这不是必须的。例如,在图23所示的可替代的实施例中,缓冲体积体2被形成为与支撑台WT分离的独立部件。
缓冲体积体2与气体抽取开口65成流体连通。如上文所解释的,在支撑平面64(当由支撑台WT支撑衬底W时,衬底W的底表面与支撑平面64重合)和突出部远端67之间的距离被称作衬底加载距离L(例如图5所示)。每个气体抽取开口65具有已知为气体抽取开口直径D的直径。衬底加载距离L小于气体抽取开口直径D的一半。在实施例中,衬底加载距离L小于气体抽取开口直径D的四分之一。
因此,当衬底W向下接触到支撑台WT上时,减小了从在基底表面61和衬底W之间的间隙通过气体抽取开口65抽取气体到缓冲体积体2中的气体流率。这是因为在突出部远端67与衬底W之间的间隙变成了对通过气体抽取开口65到缓冲体积体2中的气体流率的限制因素。
在可替代的实施例中,支撑台WT不包括突出部66。在这样的实施例中,突节62的高度可以是足够低的使得当衬底W向下接触到支撑台WT时,在基底表面61与衬底W之间的小距离变成对于从间隙到缓冲体积体2内的流率的限制因素。无论是否设置突出部66,支撑台WT都被设定尺寸且布置成使得当衬底W向下接触到支撑台WT时,减小从在基底表面61和衬底W之间的间隙抽取到缓冲体积体2中的气体流率。
在实施例中,气体抽取***包括负压源5。负压源5与缓冲体积体2成流体连通。负压源5被配置用以在衬底W向下接触到支撑台WT上之前和之后,以实质上恒定的速率从缓冲体积体2抽取气体。
在负压源5处的压强或压力受控制。例如,在实施例中,控制器500被配置用以控制在负压源5处的压强。在实施例中,在负压源5处的压强为至少20kPa(绝对压强)。在实施例中,在负压源5处的压强为至多50kPa。仅作为实施例,在负压源5处的压强可以是大约40kPa,其低于作为大气压的环境压强大约60kPa。
在实施例中,负压源5被配置用以经由阻扼流动从缓冲体积体2抽取气体。如图19所示,在实施例中,气体抽取***包括在缓冲体积体2和负压源5之间的节流限制件4。可以在节流限制件上方设置阻扼流动。尤其是,如果在节流限制件4的一侧的通道3中的压强比在负压源5中的压强大至少1.92倍,那么存在着从缓冲体积体2至负压源5的阻扼流动。
对于在负压源5处的压强为40kPa的实施例中,则如果在邻近于节流限制件4的通道3中的压强高于77kPa,那么通过节流限制件4的流率与如果在通道中3的压强为77kPa时的通过节流限制件4的流率一样。当在邻近于节流限制件4的通道3中的压强介于大气压与77kPa之间时,则穿过节流限制件4的气体的流率实质上是相同的。
图20示出了衬底W加载期间的时间与进入到缓冲体积体2中的气体的流率F之间的关系。在图20中,X轴表示衬底W加载期间的时间。Y轴表示进入到缓冲体积体2中的气体的流率。时间t1对应于衬底W向下接触到支撑台WT的时刻。在Y轴上的流率被显示为相对于在衬底W向下接触到衬底W之前的流率的百分比。如图20所示,当衬底W向下接触到支撑台WT时,流率被减小。这是因为在突出部远端67和衬底W之间的间隙变成对于流率的限制因素。图20示出了当衬底W向下接触到支撑台WT时,流率从100%减小到50%的示例。
图21示出了衬底W加载期间的时间与在缓冲体积体2中的压强P之间的关系。Y轴表示在缓冲体积体2中的压强。如图21所示,当衬底W向下接触到支撑台WT时,压强开始减小。这是因为进入到缓冲体积体2中的流率被减小(如图20所示),同时从缓冲体积体2流出的流率保持大致恒定。在缓冲体积体2中的气体的数量减小,由此减小了在缓冲体积体2中的压强。
随着在缓冲体积体2中的压强减小,在缓冲体积体2与在衬底W和支撑台WT的基底表面61之间的间隙之间的压强差增大。由于压强差的增大,使得进入到缓冲体积体2中的气体的流率开始增大。这在图20中示出,其中流率在从初始的100%流率降低至50%的流率之后增加。
反之,随着进入到缓冲体积体2中的流率的增大,在缓冲体积体2中的压强的减少速率是降低的。这在图21中由随时间降低的压强的曲线变平来示出。反过来,进入到缓冲体积体2中的流率的增加速率随时间而降低,如由在图20中的曲线变平来示出。
在一定时间量之后,进入到缓冲体积体2中的气体的流率达到稳态值。相似地,在缓冲体积体2中的压强达到稳态值。如图20所示,在时间t2处,流率已经增加到与在衬底W向下接触到支撑台WT之前的流率大致相同。这意味着在该实施例中对于流率而言的稳态值实质上等于在衬底W向下接触到支撑台WT之前的流率。
根据本发明,流率在其增加回到稳态值之前暂时降低。在图20示出的示例中,稳态值与在衬底W向下接触到支撑台WT之前进入到缓冲体积体2中的气体的流率相同。然而,这不是必须的。如图22所示,稳态流率可以小于在衬底W向下接触到支撑台WT之前的流率。
在图20中,时间周期T表示流率回到稳态值所花费的时间量。在实施例中,气体抽取***被配置成使得:在进入到缓冲体积体2中的气体的流率当衬底W向下接触到支撑台WT时最初是减小的,之后进入到缓冲体积体2中的气体的流率花费至少5m,可选地至少10ms和可选地至少20ms回到稳态值。将衬底W夹持到支撑台WT上所需要的时间量可以大约是5ms或10ms或20ms。当衬底W处于正被夹持到支撑台WT的过程中时,期望减小流率。这减小了衬底W实际上被夹持的位置与夹持衬底W的目标位置之间的偏差。
通过设置突出部66以及缓冲体积体2,则来自衬底W下面的气体的流率通常是高的,但是当需要所述流率是低的时候则是低的。本发明的实施例期望实现高的生产量,同时减小被夹持的衬底W的位置偏差。
在实施例中,气体抽取***被配置成使得在当衬底W向下接触到支撑台WT时进入到缓冲体积体2中的气体的流率最初是被减小之后,进入到缓冲体积体2中的气体的流率将花费至少50ms或至少100ms回到稳态值。
如图20所示,在实施例中,稳态值实质上等于在衬底W向下接触到支撑台WT之前的流率。为了夹持翘曲的衬底期望高的稳态值。
根据本发明,对于衬底W的加载和衬底W的夹持两者仅需要一个抽取通道。本发明的实施例期望使制造支撑台WT比较便宜。
如图22所描述,在实施例中,稳态流率小于在衬底W向下接触到支撑台WT之前的流率。当具有比开始的流量更低的流量不存在问题时,这是有用的。这提供了设计所述突出部66的具有鲁棒性的方法。在实施例中,在不具有突出部66的第二抽取通道被设置用以检测衬底W的存在和之后用以供应用于夹持翘曲的衬底W所需要的较高的流量。
如图19所显示的,在实施例中,通道3被设置在缓冲体积体2与节流限制件4之间。然而,通道3不是必须的。在实施例中,不设置通道3且将节流限制件4设置成邻近于缓冲体积体2(即在缓冲体积体2的一端处)。如果通道3是长管道的部分,那么通过通道3的气体的流量可以是层流的。在不同件的管道之间的连接处,可能在通道3中存在湍流。
在实施例中,缓冲体积体2被设置为单个腔室。在实施例中,缓冲体积体2由管道限定,例如尤其宽的管道。在实施例中,缓冲体积体2具有至少2ml的体积,可选地至少5ml,可选地至少10ml,可选地至少20ml,可选地至少50ml和可选地至少100ml。缓冲体积体2被定位在气体抽取开口65与负压源5之间。在实施例中,缓冲体积体20被附接至所有的气体抽取开口65。在可替代的实施例中,具有多个缓冲体积体2,每个缓冲体积体2连接至一个或多个气体抽取开口65。
已经在浸没式光刻设备的情形中描述了上文的许多示例。然而,本发明同样适用于干式光刻设备。应当认识到,任何上述的特征可以与任何其它特征一起使用,且在本申请中不仅涵盖了那些明确描述的组合。
应当认识到,任何上述的特征可以与任何其它特征一起使用,且不仅在本申请中涵盖了那些明确描述的组合。例如,本发明的实施例可以适用于图3的实施例。此外,尽管为了简便已经在浸没式光刻设备的情形中在上文描述了本发明的实施例,但是应当认识到本发明的实施例可以与任何形式的光刻设备结合使用。
本领域技术人员将会认识到,在这样可替换的应用的情形中,本文的任何使用的术语“晶片”或“管芯”可以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被处理,例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上,并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检查工具中。在适用的情况下,可以将此处的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外,所述衬底可以被处理一次以上,例如以便产生多层IC,使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包括多个已处理的层的衬底。
此处所用的术语“辐射”和“束”包括全部类型的电磁辐射,包括紫外(UV)辐射(例如具有等于或约365、248、193、157或126nm的波长)。在允许的情形下,术语“透镜”可以是指包括折射或反射光学部件中的各种类型的光学部件中的任何一个或它们的组合。
虽然上文已描述本发明的特定实施例,但应了解,可以用与所描述的方式不同的其它方式来实施本发明。上文的描述意图是示例性的,而不是限制性的。因此,本领域技术人员将明白,在不背离下文所阐述的权利要求书的范围的情况下,可以对所描述的发明进行修改。
Claims (24)
1.一种光刻设备,包括:
支撑台,所述支撑台被配置用以支撑衬底;和
气体抽取***;
其中所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;和
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口,以及
其中所述气体抽取***被配置用以当所述衬底正被降低到所述支撑台上时,从在基底表面和衬底之间的间隙通过每个气体抽取开口抽取气体;
其中所述光刻设备被配置使得:当所述衬底正被降低到所述支撑台上并且在所述衬底和所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体,以及当所述衬底正被降低到所述支撑台上并且在所述衬底和所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,从所述间隙以第二加载流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
2.根据权利要求1所述的光刻设备,其中,所述支撑台包括:
在所述基底表面上方突出的至少一个突出部,每个突出部具有各自的突出部远端,其中所述各自的突出部远端与所述支撑平面间隔开一衬底加载距离;
其中每个突出部远端被设置有所述至少一个气体抽取开口中的气体抽取开口,所述气体抽取开口具有气体抽取开口直径,其中所述衬底加载距离小于所述气体抽取开口直径的一半。
3.根据权利要求1所述的光刻设备,其中所述阈值距离小于或等于0.5mm。
4.根据权利要求1所述的光刻设备,其中所述阈值距离大于或等于0.05mm。
5.一种光刻设备,包括:
支撑台,所述支撑台被配置用以支撑衬底;和
气体抽取***;
其中所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;和
在所述基底表面上方突出的至少一个突出部,每个突出部具有各自的突出部远端,其中所述各自的突出部远端与所述支撑平面间隔开一衬底加载距离;
其中每个突出部远端被设置有连接至所述气体抽取***的气体抽取开口,其中每个气体抽取开口具有气体抽取开口直径,其中所述衬底加载距离小于所述气体抽取开口直径的一半;和
其中所述气体抽取***被配置成当所述衬底正被降低到所述支撑台上时,从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙通过每个气体抽取开口抽取气体。
6.根据权利要求5所述的光刻设备,其中所述衬底加载距离小于所述气体抽取开口直径的四分之一。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的光刻设备,其中所述气体抽取***包括:
与所述气体抽取开口流体连通的缓冲体积体,其中所述支撑台被设定尺寸且被布置成使得当所述衬底向下接触到所述支撑台时,减小从在所述基底表面与所述衬底之间的间隙通过所述气体抽取开口抽取到所述缓冲体积体中的气体的流率;和
与所述缓冲体积体流体连通的负压源,所述负压源被配置成在所述衬底向下接触到所述支撑台之前和之后,以实质上恒定的速率从所述缓冲体积体抽取气体。
8.根据权利要求7所述的光刻设备,其中所述负压源被配置成从所述缓冲体积体经由阻扼流动抽取气体。
9.根据权利要求8所述的光刻设备,还包括在缓冲体积体和负压源之间的节流限制件,以便于提供在节流限制件之上的阻扼流动。
10.根据权利要求7所述的光刻设备,其中所述缓冲体积体形成为容纳在支撑台中的腔室或形成为与支撑台分离的独立部件。
11.根据权利要求7所述的光刻设备,其中所述气体抽取***被配置使得在当所述衬底向下接触到所述支撑台时,在进入到所述缓冲体积体中的气体的流率初始地减少之后,进入所述缓冲体积体中的气体的流率花费至少20ms返回到稳态值。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的光刻设备,其中所述至少一个气体抽取开口包括所述至少一个气体抽取开口中的第一组和所述至少一个气体抽取开口中的第二组,其中所述气体抽取***被配置成当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,停止从所述间隙通过所述第一组抽取气体。
13.根据权利要求12所述的光刻设备,其中所述气体抽取***被配置成通过所述第一组以第一开口流率从所述间隙抽取气体,和通过所述第二组以第二开口流率从所述间隙抽取气体,其中所述第一开口流率大于所述第二开口流率。
14.根据权利要求12所述的光刻设备,其中第一组的气体抽取通道连接至与第二组的气体抽取通道所连接的真空源不同的真空源。
15.根据权利要求1-6中任一项所述的光刻设备,其中所述基底表面设置有至少一个夹持开口,所述至少一个夹持开口连接至气体抽取***,所述气体抽取***配置成当所述衬底由所述支撑台支撑时通过所述至少一个夹持开口从所述间隙抽取气体。
16.一种光刻设备,包括:
支撑台,所述支撑台被配置用以支撑衬底;和
气体抽取***;
其中所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面上以便支撑所述衬底;
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口中的第一组;和
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口中的第二组,并且
其中所述气体抽取***被配置成:当在所述衬底和所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙通过所述第一组和所述第二组抽取气体,使得当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体;
其中所述气体抽取***被配置成:当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,停止从所述间隙通过所述第一组抽取气体,使得当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,从所述间隙以第二加载流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
17.根据权利要求16所述的光刻设备,其中所述气体抽取***被配置成从所述间隙通过所述第一组以第一开口流率抽取气体,和被配置成从所述间隙通过所述第二组以第二开口流率抽取气体,其中所述第一开口流率大于所述第二开口流率。
18.根据权利要求1-6和16中任一项所述的光刻设备,其中
所述支撑台被设置有至少一个气体供应开口;和
气体供应***,所述气体供应***被配置成当所述衬底被升高远离开所述支撑台时通过所述至少一个气体供应开口供应气体至所述间隙;
其中每个气体供应开口与每个气体抽取开口分离开。
19.根据权利要求1-6和16中任一项所述的光刻设备,其中所述突节远端和所述基底表面之间的距离在从100微米至200微米的范围内。
20.根据权利要求1-6和16中任一项所述的光刻设备,其中所述气体抽取开口具有在从200微米至500微米范围内的直径。
21.一种用于将衬底加载到用于光刻设备的支撑台上的方法,所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;和
至少一个气体抽取开口,所述至少一个气体抽取开口被配置成当所述衬底正降低到所述支撑台上时,从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙抽取气体;
其中所述方法包括:
朝向所述支撑台降低所述衬底;
当所述衬底正被降低到所述支撑台上并且在所述衬底与所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体;和
当所述衬底正被降低到所述支撑台上并且在所述衬底和所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,从所述间隙以第二加载流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
22.一种用于将衬底加载到用于光刻设备的支撑台上的方法,所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;和
在所述基底表面上方突出的至少一个突出部,每个突出部具有各自的突出部远端,其中所述各自的突出部远端与所述支撑平面间隔开衬底加载距离;
其中每个突出部远端被设置有被配置用以从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙抽取气体的气体抽取开口,其中每个气体抽取开口具有气体抽取开口直径,其中所述衬底加载距离小于所述气体抽取开口直径的一半;
其中所述方法包括:
朝向所述支撑台降低所述衬底;和
当所述衬底正被降低到所述支撑台上时,从所述间隙通过每个气体抽取开口抽取气体。
23.根据权利要求21或22所述的方法,其中:
当所述衬底向下接触到所述支撑台时,减小从在所述基底表面和所述衬底之间的间隙通过所述气体抽取开口抽取到缓冲体积体中的气体的流率;和
在所述衬底向下接触到支撑台之前和之后,从所述缓冲体积体以实质上恒定的速率抽取气体。
24.一种用于将衬底加载到用于光刻设备的支撑台的方法,所述支撑台包括:
基底表面;
在所述基底表面上方突出的多个突节,所述多个突节中的每个具有各自的突节远端,所述突节远端被布置在支撑平面中以便支撑所述衬底;
连接至气体抽取***的至少一个气体抽取开口中的第一组;和
连接至所述气体抽取***的至少一个气体抽取开口中的第二组;
其中所述方法包括:
朝向所述支撑台降低所述衬底;
当在衬底与所述支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从在所述基底表面与所述衬底之间的间隙通过所述第一组和所述第二组抽取气体,使得当在所述衬底与支撑平面之间的距离大于阈值距离时,从所述间隙以第一加载流率抽取气体;和
当在所述衬底和所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,停止从所述间隙通过所述第一组抽取气体,使得当在所述衬底与所述支撑平面之间的距离小于所述阈值距离时,从所述间隙以第二加载流率抽取气体,其中所述第二加载流率小于所述第一加载流率。
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