TW201827931A - 基板、基板固持器、基板塗佈裝置、用於塗佈基板之方法及用於移除塗佈之方法 - Google Patents

基板、基板固持器、基板塗佈裝置、用於塗佈基板之方法及用於移除塗佈之方法 Download PDF

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吉而摩 馬修斯 卡敏加
克里斯汀 立德克
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Abstract

本發明係關於一種基板(100)、一種基板固持器(200)、一種基板塗佈裝置(800、801)、一種用於塗佈該基板(100)之方法及一種用於移除塗佈(102)之方法。一單分子層(102)經施加至該基板之背側(101)或該基板固持器(200)之一夾持表面(201)。當該基板不經歷充分夾持力(210)時，該基板背側與該基板之間的摩擦力小。在將該基板(100)裝載在該基板固持器(200)上之後，施加充分夾持力(210)以便固定該基板。該夾持力造成該單分子層(102)之局域移除，從而引起在該基板(100)與該基板固持器(200)之間的該摩擦力之一增大。

Description

基板、基板固持器、基板塗佈裝置、用於塗佈基板之方法及用於移除塗佈之方法
本發明係關於一種基板、一種基板固持器、一種基板塗佈裝置、一種用於塗佈該基板之方法及一種用於移除塗佈之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱為光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知的微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。 需要在將基板首先裝載至基板固持器上以準備曝光時，自由地固持該基板使得可釋放任何應力。在裝載程序期間，基板係由所謂的e銷釘支撐，該等e銷釘將該基板固持於三個位置處。因此，基板之重量使得其失真，且需要在曝光之前釋放此失真。另一方面，需要使基板在曝光期間被極牢固地固持。對於此存在兩個原因。首先，基板在曝光序列期間經受極大加速度以便達成高產出率且必須不在基板固持器上移動。其次，基板在曝光期間自投影光束吸收能量且因此局域地加熱。此局域加熱可造成熱膨脹，從而造成基板與瘤節之間的導致疊對誤差之滑動。藉由將基板牢固地固持至基板固持器，可抵抗此失真。 基板固持器通常具有用以支撐基板之複數個瘤節。與基板之總面積相比較，接觸基板的瘤節之總面積小。 該基板通常在曝光期間夾持至基板固持器。通常使用兩種夾持技術。在真空夾持中，例如藉由將基板固持器與基板之間的空間連接至低於基板上方之較高壓力之負壓而建立橫越基板之壓力差動。該壓力差引起將基板固持至基板固持器之力。在靜電夾持中，使用靜電力以將力施加於基板與基板固持器之間。為了達成此情形，若干不同配置為吾人所知。在一個配置中，將第一電極提供於基板之下部表面上且將第二電極提供於基板固持器之上部表面(亦被稱作夾持表面)上。電位差建立於該第一電極與該第二電極之間。在另一配置中，將兩個半圓形電極提供於基板固持器上且將導電層提供於基板上。在兩個半圓形電極之間施加電位差，使得兩個半圓形電極以及基板上之導電層的作用就像串聯之兩個電容器。 通常觀測到，平坦或非平坦(彎曲)基板之夾持引起基板變形。此由出現在基板與基板固持器之間的摩擦力造成，從而防止當將基板置放在基板固持器之夾持表面上時基板之無應力平坦化。此等力在基板之平面內被導向且引起明顯的壓縮及/或拉伸應力分量。藉由彈性變形，此等應力分量造成基板上之產品特徵或標記之平移，從而引起微影裝置之明顯較差對準及/或疊對效能。然而，摩擦力需要足夠大以使基板在微影程序期間保持牢固地附接至基板固持器。摩擦力之此二重性在旨在微影處理需要保持不含應力分量且相對於基板固持器穩定地定位之基板時造成問題。
該問題可藉由控制基板與基板固持器之間的摩擦力來解決；低摩擦力必須存在於將基板裝載至基板固持器期間且較高摩擦力必須在將基板夾持至基板固持器同時使基板經受微影程序時存在。 根據一實施例，提供一種用於一微影程序之基板，該基板包含經組態以被夾持至一裝置之一基板固持器的一背側，該背側至少部分地具備經組態以縮減該背側之一摩擦係數的一單分子層。 根據另一實施例，提供一種用於一微影裝置之基板固持器，該基板固持器包含經組態以夾持一基板之一夾持表面，該夾持表面至少部分地具備經組態以縮減該夾持表面之一摩擦係數的一單分子層。 根據另一實施例，提供一種基板塗佈裝置，該基板塗佈裝置包含鄰近於該基板之該背側提供一蒸氣之一蒸氣供應系統，該蒸氣在該基板之該背側之至少一部分上產生一單分子層。 根據另一實施例，提供一種用於在一基板上產生一單分子層之方法，該方法包含鄰近於該基板引入一蒸氣。 將該單分子層施加至該基板之該背側之一效應為：當將該基板裝載在該基板固持器上時，亦即，當該基板不經歷充分夾持力時，該基板背側與該基板固持器之間的該摩擦力變得小。此允許該基板之一無應力鬆弛。在將該基板裝載在該基板固持器上之後，施加充分的夾持力以便相對於該基板固持器固定該基板。該夾持力造成該單分子層之局域移除，從而引起該基板背側與該基板固持器之該夾持表面之間的一直接接觸。此直接接觸引起該基板與該基板固持器之間的該摩擦力之一急劇增大。該增大之摩擦力有益於該基板在微影處理期間相對於該基板固持器之位置穩定性。 根據另一實施例，提供一種用於自一基板移除一單分子層之方法，該方法包含將被該基板曝光至一光源之一步驟。 根據另一實施例，提供一種包含一基板之微影裝置，該基板包含經組態以被夾持至該微影裝置之一基板固持器之一背側，該背側至少部分地具備經組態以縮減該背側之一摩擦係數之一單分子層。 根據另一實施例，提供一種包含一基板之度量衡裝置，該基板包含經組態以被夾持至該度量衡裝置之一基板固持器之一背側，該背側至少部分地具備經組態以縮減該背側之一摩擦係數之一單分子層。 根據另一實施例，提供一種包含一基板固持器之微影裝置，該基板固持器包含經組態以夾持一基板之一夾持表面，該夾持表面至少部分地具備經組態以縮減該夾持表面之一摩擦係數之一單分子層。 根據另一實施例，提供一種包含一基板固持器之度量衡裝置，該基板固持器包含經組態以夾持一基板之一夾持表面，該夾持表面至少部分地具備經組態以縮減該夾持表面之一摩擦係數之一單分子層。 根據另一實施例，提供一種包含一基板塗佈裝置之微影裝置，該基板塗佈裝置包含鄰近於該基板之該背側提供一蒸氣之一蒸氣供應系統，該蒸氣在該基板之該背側之至少一部分上產生一單分子層。 根據另一實施例，提供一種包含一基板塗佈裝置之度量衡裝置，該基板塗佈裝置包含鄰近於該基板之該背側提供一蒸氣之一蒸氣供應系統，該蒸氣在該基板之該背側之至少一部分上產生一單分子層。 根據另一實施例，提供一種包含一基板塗佈裝置之旋塗裝置，該基板塗佈裝置包含鄰近於該基板之該背側提供一蒸氣之一蒸氣供應系統，該蒸氣在該基板之該背側之至少一部分上產生一單分子層。
圖1示意性地描繪本發明之一實施例之微影裝置。該裝置包含： - 照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，UV輻射或DUV輻射)； - 支撐結構(例如，光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩) MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位圖案化器件MA之第一***PM； - 支撐台，例如用以支撐一或多個感測器之感測器台或經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈生產基板) W之基板支撐裝置60，該支撐台連接至經組態以根據某些參數準確地定位例如基板W之台之表面的第二***PW；及 - 投影系統(例如折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如包含晶粒之部分、一或多個晶粒)上。 照明系統IL可包括用於導向、塑形或控制輻射之各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。 支撐結構MT固持圖案化器件MA。支撐結構MT以取決於圖案化器件MA之定向、微影裝置之設計及諸如圖案化器件MA是否被固持於真空環境中之其他條件的方式來固持圖案化器件MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件MA。支撐結構MT可為例如框架或台，其可視需要固定或可移動。支撐結構MT可確保圖案化器件MA例如相對於投影系統PS處於所要位置。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用與更一般術語「圖案化器件」同義。 本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為係指可用於在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可能不確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之諸如積體電路的器件中之特定功能層。 圖案化器件MA可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交替相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。 本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更一般之術語「投影系統」同義。 如此處所描繪，微影裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，微影裝置可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。 微影裝置可屬於具有兩個或多於兩個台(或載物台或支撐件) (例如，兩個或多於兩個基板台，或一或多個基板台與一或多個感測器台或量測台之組合)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用多個台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。微影裝置可具有可以相似於基板台、感測器台及量測台之方式的方式並行地使用之兩個或多於兩個圖案化器件台(或載物台或支撐件)。微影裝置可屬於具有如下各者之類型：量測站，在量測站處存在用於在曝光之前特性化生產基板之各種感測器；及曝光站，在曝光站處進行曝光。 微影裝置屬於如下類型：其中基板W之至少一部分可由具有相對高折射率之浸潤液體10 (例如，水，諸如超純水(UPW))覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的浸潤空間11。亦可將浸潤液體10施加至微影裝置中之其他空間，例如，圖案化器件MA與投影系統PS之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板W之結構必須浸沒於浸潤液體10中；而是「浸潤」僅意謂浸潤液體10在曝光期間位於投影系統PS與基板W之間。經圖案化輻射光束B自投影系統PS至基板W之路徑完全通過浸潤液體10。 參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源SO為準分子雷射時，源SO及微影裝置可為分離的實體。在此等狀況下，不認為源SO形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包含例如合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源SO為水銀燈時，源SO可為微影裝置之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD在需要時可被稱作輻射系統。 照明器IL可包含用於調整輻射光束B之角強度分佈的調整器AD。通常，可調整照明器IL之光瞳平面中之強度分佈的至少外部及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。相似於源SO，可認為或可不認為照明器IL形成微影裝置之部分。舉例而言，照明器IL可為微影裝置之整體部分，或可為與微影裝置分離之實體。在後一狀況下，微影裝置可經組態以允許照明器IL安裝於其上。視情況，照明器IL係可拆卸的且可被分離地提供(例如，由微影裝置製造商或另一供應商提供)。 輻射光束B入射於圖案化器件(例如，光罩) MA上，該圖案化器件MA被固持在支撐結構(例如，光罩台) MT上且係由圖案化器件MA圖案化。在已橫穿圖案化器件MA之情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二***PW及位置感測器IF (例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板支撐裝置60，例如以便將不同目標部分C定位在輻射光束B之路徑中。 相似地，第一***PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確描繪)可用於例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉形成第一***PM之部分之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二***PW之部分之長衝程模組及短衝程模組來實現基板支撐裝置60之移動。 在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分C之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒被提供於圖案化器件MA上的情形中，圖案化器件對準標記M1、M2可位於該等晶粒之間。 所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中： 1. 在步進模式中，支撐結構MT及基板支撐裝置60保持基本上靜止，同時被賦予至輻射光束B之全部圖案一次性投影至目標部分C上(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板支撐裝置60在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像的目標部分C之大小。 2. 在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板支撐裝置60 (亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板支撐裝置60相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分C之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度(及曝光場之大小)判定目標部分C之高度(在掃描方向上)。 3. 在另一模式中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板支撐裝置60。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板支撐裝置60之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間視需要更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於無光罩微影，其利用可程式化圖案化器件，諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列。 亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。 控制器50控制微影裝置之總操作，且特別執行下文進一步所描述之操作程序。控制器50可被體現為經合適程式化之通用電腦，其包含中央處理單元、揮發性及非揮發性儲存構件、一或多個輸入及輸出器件(諸如鍵盤及螢幕)、一或多個網路連接件，及至微影裝置之各種部分之一或多個介面。應瞭解，控制電腦與微影裝置之間的一對一關係係非必需的。一個電腦可控制多個微影裝置。多個經網路連接之電腦可用以控制一個微影裝置。控制器50亦可經組態以控制微影製造單元(lithocell)或叢集(cluster)中之一或多個相關聯程序器件及基板處置器件，微影裝置形成該微影製造單元或叢集之部分。控制器50亦可經組態以從屬於微影製造單元或叢集之監督控制系統及/或廠房(fab)之總控制系統。 用於在投影系統PS之最終光學元件與基板W之間提供浸潤液體之配置可被分類成三個一般類別。此等類別為浴類型配置、所謂的局域化浸潤系統及全濕潤浸潤系統。本發明之一實施例尤其係關於局域化浸潤系統。 在已針對局域化浸潤系統所提議之配置中，液體限制結構12沿著投影系統PS之最終光學元件90與面向投影系統PS的載物台或台之對向表面之間的浸潤空間11之邊界之至少一部分而延伸。台之對向表面如此被提及，此係因為台在使用期間移動且很少靜止。通常，台之對向表面為基板W、環繞該基板W之基板台WT或此兩者的表面。 液體限制結構12使在投影系統PS之最終光學元件與基板W及/或基板支撐裝置60之間的浸潤空間11中至少部分地含有浸潤液體10。浸潤空間11係藉由定位於投影系統PS之最終光學元件下方且環繞投影系統PS之最終光學元件的液體限制結構12而至少部分地形成。用於微影裝置之基板 為了將基板裝載至基板支撐裝置60上以供曝光，由基板處置器機器人拾取基板且將其降低至突出通過基板固持器之一組e銷釘上。基板固持器為經組態以在微影處理期間固定該基板之基板支撐裝置之一部分。e銷釘經致動使得其可延伸及縮回且其可在其尖端處具備抽吸開口以夾緊基板。該等e銷釘可為圍繞基板固持器之中心間隔之三個e銷釘。一旦基板已停留在e銷釘上，該等e銷釘就回縮使得該基板由基板固持器支撐。雖然基板係由e銷釘固持，但該基板之自有重量將使其失真，例如在自上方檢視時變成凸面。隨著基板降低至基板固持器上，其將在一些地點接觸，例如，邊緣附近、其他地點之前，例如，中心附近，且基板固持器與基板之下部表面之間的摩擦力可防止基板完全鬆弛成扁平未受應力的狀態。儘管基板在被支撐於e銷釘上時之曲率小-歸因於基板之剛度-且在基板處於基板固持器上時出現一些鬆弛，但殘餘曲率可足以造成不理想疊對誤差。除了由藉由e銷釘固持而造成基板之殘餘曲率之外，該基板亦可由於處理而彎曲。舉例而言，在製造3D NAND結構期間，該基板將經受各種層之沈積。可在高溫下施加彼等層，此意指應力分量將在該基板之冷卻階段期間累積(一般而言，基板及經沈積層將不具有相同的熱膨脹係數)。此等應力分量可導致基板之相當大的曲率或變形。眾所周知的變形幾何形狀類似基板之碗或傘形狀。亦可出現較複雜的變形形狀，例如鞍形形狀。 圖2a示意性地描繪剛由e銷釘降低時之彎曲基板100。基板在由虛線的圓形103指示之部位處接觸基板固持器200之夾持表面201。在部位103處，將摩擦力104施加在基板100上。摩擦力104將基板之鬆弛抵消至在基板背側101與夾持表面201之間達成較緊密接觸之狀態。圖2b示意性地描繪鬆弛後之基板。相比於e銷釘剛要至夾持表面201之初始階段，該基板變形較小且較緊密接近於基板固持器夾持表面。然而，摩擦力104確實保持且防止基板之最佳鬆弛。摩擦力誘發內應力分量105 (此等分量可為拉伸或壓縮應力分量)。此等應力分量可對圖案位置準確度(疊對誤差)具有相當大的影響。 圖2c示意性地描繪本發明之一實施例；基板100之背側101塗佈有單分子層102。單分子層由當與固體材料接觸時展現低摩擦係數「f」(f＜＜0.1)之材料組成，如構造基板固持器表面之材料(例如：陶瓷、晶體、玻璃、金屬)。單分子層將基板背側與基板固持器之夾持表面201之間的摩擦力104減小至較小摩擦力106。所誘發之應力分量係與摩擦力成比例且因此應力分量105經縮減至較小應力分量107 (箭頭之長度指示力/應力分量之量值)。應力分量之縮減造成存在於基板上之圖案之位置偏移的明顯減少。 圖3示意性地描繪組織單分子層內之分子的方式。單分子層102通常為自組裝單體(SAM)，其具有低摩擦係數特性。經塗佈有SAM之基板之摩擦特性為吾人所熟知(Singh, Arvind R.等人, “Friction characteristics of self-assembled monolayers coated on Si-Wafer by chemical vapour deposition at nano/micro scale”,Proceedings of WTC2005 World Tribology Congress III 2005 年 9 月 12 日至 16 日 , 美國華盛頓 D . C . )。另外，Lessel等人(“Self-assembled silane monolayers: A step-by-step high speed recipe for high-quality, low energy surfaces”, ArXiv:1212.0998 [cond-mat.mtrl-sci])提及提供具有SAM之矽基板為已知程序以便改良MEM器件之潤滑特性且增強微流器件之操作。在當前及以下實施例中，將單分子層僅施加至基板之背側，基板經夾持至基板固持器且基板經受微影程序。分子可基於或包含矽烷或矽氧烷化合物(亦參見：Kim, Gyu Man et al., “Surface Modification With Self-Assembled Monolayers for Nanoscale Replication of Photoplastic MEMS”,Journal of microelectromechanical systems , 第 11 卷 , 第 3 期 , 2002 年 6 月 )。單分子層之分子300包含極性頭部301及非極性尾部302。極性頭部結合至基板使得形成分子之二維網路；分子經定向為單分子層。非極性尾部302面對基板固持器。非極性尾部與基板固持器(通常由結晶或玻璃材料形成)之間的薄弱結合使得具有基板與基板固持器之間的低摩擦係數。 除低摩擦特性之外，單分子層102亦可(i)將疏水性屬性提供至基板背側，此已知有益於水管理。此係由分子300之非極性尾部302之拒水屬性造成。另外，導電群組303可添加至分子300以將(ii)抗靜電屬性提供至基板100。單分子層之存在可進一步(iii)防止粒子黏著至基板背側。此等三個額外屬性全部縮減基板背側101與基板固持器表面201之間的粒子之可能性，從而限制歸因於基板固持器之污染之問題。當在浸潤微影工具中處理基板時，單分子層之疏水性屬性特別適用。拒水基板背側防止浸潤液體(水)在基板固持器表面上累積。 如同圖2c，圖4a描繪具備定位於基板固持器上之單分子層之基板。圖4a另外顯現基板固持器之夾持表面201，該夾持表面201相比於基板100之通常平滑之背側101係粗糙的。虛線的圓圈205強調基板背側101上之單分子層102與基板固持器之夾持表面201之間的實際接觸部位。基板與基板固持器之間的接觸面積極小；基板背側上之單分子層與基板夾持表面201在位置205處僅存在直接接觸。在每一接觸位置205處，在基板背側101與基板固持器夾持表面201之間存在單分子層102，從而產生基板與基板固持器之間的低摩擦力106。到目前為止，已假定基板以鬆開狀態定位於基板固持器上；除摩擦力及摩擦力誘發之應力之外，不在基板上施加其他力。在處理步驟期間，輸送基板且夾持力需要施加在基板上以便使基板相對於基板固持器保持在固定位置中。大摩擦力在此情形下係有益的，以便防止基板由於下列各項之不當位置改變：i)加速力及ii)歸因於處理之基板之熱膨脹(例如歸因於自輻射光束B吸收之能量)。因此，存在對基板與基板固持器之間的界面之衝突要求：該界面必須具有低摩擦力以允許基板在其首先被置放於基板固持器上時完全鬆弛，但在曝光步驟期間具有較高摩擦力以安全地固持基板。 圖4b示意性地描繪在被夾持至基板固持器時之基板。此為基板經受處理步驟例如微影圖案化步驟時之情形。夾持力210 (向下箭頭)經施加至基板。在高於某一夾持力臨限值之情況下，施加在單分子層上之壓力將足夠大以使單分子層局域地位移。此使得在基板背側101之表面微凸體與基板固持器之夾持表面201之間在位置205處建立直接接觸。直接接觸之結果為基板100與夾持表面之間的摩擦力急劇地增大；基板材料與夾持表面之材料之間的摩擦係數「fs」通常比單分子層與夾持表面之間的摩擦係數「f」大得多(fs＞0.1)。在圖4b中藉由表示摩擦力104之箭頭描繪摩擦力增大。 恢復可作出結論：基板背側101上之單分子層102兩者均達成在基板鬆弛期間在基板與夾持表面之間具有低摩擦力，同時基板處理期間之夾持力之存在造成單分子層之位移，從而在基板與夾持表面之間產生足夠大的摩擦力以確保基板之位置穩定性。 圖5示意性地描繪定位於基板固持器200之經圖案化夾持表面201上之基板。夾持表面具備支撐結構202，如由圓形中展示之細節所指示。此等支撐結構可為突起部、瘤節、同心環或其類似者。在基板固持器夾持表面202經圖案化之狀況下，基板背側可僅具備預定區域110外部之單分子層。彼等預定區域為例如已知在給定支撐結構202之特定佈局之情況下不與基板固持器之表面201接觸之區域。在彼狀況下，單分子層可覆蓋小於90% (高密度之支撐結構)、小於50% (例如當支撐結構為同心環時)、小於10% (普通密度之支撐結構)或小於1% (低密度之支撐結構)的基板背側101之總表面。 圖6a及圖6b表明單分子層之存在對圖案位置移位之影響。圖6a展示夾持基板之後量測之圖案位置移位之量值，該圖案位置移位歸因於當不提供背側塗佈時應力分量之存在在基板中累積。可自圖看出(箭頭之長度及方向)：在基板上之一些區處，圖案在基板之平面中之平移大至2奈米。此為裝載基板期間之彎曲基板之不佳鬆弛的直接結果。圖6b中展示基板背側塗佈單分子層(在此狀況下塗佈自組裝單體(SAM))之影響。基板鬆弛之改良清晰地展示圖案位置移位之觀測減少；現僅觀測到0.6奈米之最大圖案移位。此改良亦可具有操作微影裝置之結果；由於裝載彎曲基板不會導致大的圖案位置移位，因此不需要額外圖案移位量測來校正此影響。省去此等額外量測所節省之時間接著可用於曝光基板；例如，微影裝置之產出率增大。基板固持器 圖7a及圖7b示意性地描繪與用於達成基板之最佳鬆弛之替代方法相關的實施例。基板固持器200之夾持表面201塗佈有單分子層203。分子之極性頭部301現在附接至基板固持器之夾持表面，而非極性尾部面對基板背側。單分子塗佈之排斥或含有任何縮減摩擦、具疏水性、抗靜電粒子之屬性現與基板固持器之夾持表面相關聯。當將基板裝載在夾持表面上但其尚未被夾持時，單分子層之存在再次縮減摩擦，而超過臨限值之夾持力210 (在處理基板期間)使該層位移且建立基板與基板固持器之間的在部位205處之直接接觸以確保足夠高的摩擦力將在處理基板期間提供基板之位置穩定性。 圖8說明具備支撐結構202之基板固持器200。原則上，基板固持器之整個夾持表面可塗佈有單分子層203。然而，不需要如此，以防基板僅在與支撐結構之佈局相關聯之夾持表面上的某些位置處進行接觸。可能足以將單分子塗佈僅提供至夾持表面201 (之一部分)。尤其當支撐結構之總表面相較於基板背側之表面小時，此可縮減塗佈所需之分子之量。 用於基板100及基板固持器200之所揭露實施與微影裝置尤其相關，其中基板裝載期間之可允許的圖案位置移位極小且其中基板在程序步驟(曝光)期間經受高加速力。然而，如本文中所揭露之本發明不限於在此類裝置內使用且亦適用於例如度量衡裝置(量測基板上之特徵之特性)、塗佈裝置(晶圓之旋塗)及其他基板處理裝置(化學機械拋光、蝕刻、離子植入及其類似者)內之基板固持器。基板塗佈裝置 圖9展示用於將單分子層102提供至基板背側之裝置800。該裝置包含與基板背側101一起限制容積701之底板500。將入口700提供至底板以允許氣體600進入容積701。基板邊緣區112定位於支撐件400上，從而密封容積701以與環繞基板之環境702相隔離。通常，將環境702內之氣體之壓力「P1」選擇為大於容積701內之氣體之壓力「P2」。此防止氣體600洩漏至環境702中，在環境702中，氣體600可使分子300沈積在而非所需表面101之表面上(例如，基板之可塗佈有光致抗蝕劑之上側111，該光致抗蝕劑不應與分子300混雜以便保證最佳光化行為)。藉由釋放含有分子300之氣體600 (含有極性頭部及非極性尾部)，會產生附接至基板背側101之單分子層。可使用以下氣體中之一或多者作為運載氣體：H2、N2、乾淨的乾燥空氣(CDA)、O2、He、Ar、Ne、Xe。除將分子300提供至基板背側之外，氣流600亦可提供基板之熱調節及/或清潔。 圖10示意性地描繪如圖9中所描述之裝置之不同實施例。裝置801不同於關於支撐基板100之裝置800。代替在邊緣區112處支撐基板，底板500具備形成基板支撐台之支撐結構501。藉由選擇支撐結構501之特定佈局，有可能選擇性地塗佈基板之背側，例如僅將單分子層提供至基板背側上之接觸微影裝置內之基板固持器之支撐結構202的區域。此具有如下優點：基板背側之僅最小所需區域將塗佈有單分子層。支撐結構501接觸基板背側所在之位置接著被選擇成不同於基板固持器之支撐結構202接觸基板所在之位置；此防止單分子層不存在於基板背側101與基板固持器支撐結構202之間。在圖10中，虛線的矩形指示支撐結構202相對於支撐結構501之部位接觸基板背側101所在之處。為保證單分子層將存在於所有相關位置處(例如基板背側接觸基板固持器所在之處)，基板背側上不應存在支撐結構202之位置與支撐結構501之位置重疊之區域。類似於使分子300與基板背側接觸之先前方法，氣流600經由入口700將分子提供至容積703中分子將不會到達基板背側上之與支撐結構501進行接觸之區域，僅基板背側之不與基板支撐台進行接觸之區域將塗佈有單分子層。可採取額外措施以防止分子300在支撐結構501之位置處到達基板背側。一個實例為將結構502提供至支撐結構之表面。此結構密封內部環境504以與含有分子300之環境703隔離。另一實施為在支撐結構內提供通道503以在支撐結構表面與基板背側之間的空間504內產生較低或較高壓力(相對於容積703之壓力)。提供密封結構705以防止氣體600到達基板上側111。 裝置800或801可實施為單獨工具，該單獨工具整合於半導體裝置(微影裝置、度量衡裝置)內或整合於用於半導體基板之(旋轉)塗佈裝置(例如塗佈顯影系統)內。將工具800/801整合在另一裝置內之優點為可與另一程序並行地執行提供單分子層之程序。在圖11中給定示意性地描繪經組合前側(旋轉)塗佈及基板背側塗佈裝置802之實例。在此實施中，類似於由裝置801採用之實施，基板表面之背側101具備單分子層。另外，亦提供用於將基板之前側111塗佈有光致抗蝕劑之構件900。在此實例中，基板前側上之塗佈係基於旋塗原理(圍繞軸線1000旋轉基板提供塗佈流體901之分佈)。原則上，將基板前側111塗佈有光致抗蝕劑及將單分子層提供至基板背側101之程序可並行執行。 圖12a及圖12b示意性地描繪經組態以同時將單分子層施加至多個基板之塗佈裝置803。圖12a描繪多基板塗佈裝置之側視圖。複數個基板100定位於基板台501上。使氣體600與基板接觸且類似於單一基板狀況，單分子層形成於基板上。圖12b為裝置803之俯視圖；在此實例中可同時裝載九個基板且隨後向九個基板提供單分子層。同時將層提供至多個基板之事實顯著增加塗佈裝置之產出率。此在塗佈裝置需要跟上微影步驟(由微影裝置執行)時可能需要。微影裝置之當前產出率可高達每小時250個基板，因此關於塗佈裝置之產出率要求需要匹配至少此數字。塗佈移除方法 在一些狀況下，移除單分子層可能為必要的。當基板必須經歷由單分子層之分子之存在影響的處理步驟時，可能必須移除單分子層。在此文件中提議移除單分子層之各種方法。圖13示意性地描繪用以自基板背側移除單分子層之方法。該方法利用將分子300曝光至輻射光束或離子束1100。目的為打破分子之極性頭部與非極性尾部之間的結合(圖13中之區120)。光束1100可為紫外線(UV)輻射。輻射之高能量光子使分子降級且毀壞極性頭部與非極性尾部之間的結合。殘餘化合物可由泵系統(圖中未繪示)移除以便防止其沈積在基板上。可藉由利用光源在微影裝置內完成運用UV光之曝光，該光源亦提供基板之前側上之光敏層的微影圖案化。 儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之上下文中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。在適用之情況下，可將本文中之揭露內容應用於此等及其他基板處理工具。此外，可將基板處理多於一次，例如，以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指已經含有一個或多個經處理層之基板。 在以下經編號條項之清單中揭露另外實施例： 1. 一種用於一微影程序之基板，該基板包含經組態以被夾持至一裝置之一基板固持器之一背側，該背側至少部分地具備經組態以縮減該背側之一摩擦係數的一單分子層。 2. 如條項1之基板，其中當一夾持力超過一臨限值時，該背側之該摩擦係數增大。 3. 如條項2之基板，其中歸因於該單分子層之一位移，該背側之該摩擦係數增大，從而引起該背側與該基板固持器之間的一直接接觸。 4. 如條項1至3中任一項之基板，其中該單分子層經組態以將疏水性屬性提供至該基板背側。 5. 如條項1至4中任一項之基板，其中該單分子層經組態以將抗靜電屬性提供至該基板。 6. 如條項1至5中任一項之基板，其中該單分子層經組態以防止粒子黏附至該基板背側。 7. 如條項1至6中任一項之基板，其中該單分子層經組態以防止該基板背側釋放粒子。 8. 如條項1至7中任一項之基板，其中該單分子層之該等分子擁有一極性頭部及一非極性尾部。 9. 如條項1至8中任一項之基板，其中該單分子層為一自組裝單體。 10. 如條項1至9中任一項之基板，其中該單分子層為矽烷。 11. 如條項1至9中任一項之基板，其中該單分子層為矽氧烷。 12. 如條項1至11中任一項之基板，其中該單分子層僅覆蓋該背側之可與該基板固持器直接接觸之一區域。 13. 如條項1至12中任一項之基板，其中該單分子層覆蓋小於90%或小於50%或小於10%或小於1%的該背側之總區域的一區域。 14. 一種用於一裝置之基板固持器，該基板固持器包含經組態以夾持一基板之一夾持表面，該夾持表面至少部分地具備經組態以縮減該夾持表面之一摩擦係數之一單分子層。 15. 如條項14之基板固持器，其中當一夾持力超過一臨限值時，該夾持表面之該摩擦係數增大。 16. 如條項15之基板固持器，其中歸因於該單分子層之一位移，該夾持表面之該摩擦係數增大，從而引起一基板背側與該夾持表面之間的一直接接觸。 17. 如條項14至16中任一項之基板固持器，其中該單分子層經組態以將疏水性屬性提供至該夾持表面。 18. 如條項14至17中任一項之基板固持器，其中該單分子層經組態以將抗靜電屬性提供至該夾持表面。 19. 如條項14至18中任一項之基板固持器，其中該單分子層經組態以防止粒子黏附至該夾持表面。 20. 如條項14至19中任一項之基板固持器，其中該單分子層經組態以防止該夾持表面釋放粒子。 21. 如條項14至20中任一項之基板固持器，其中該單分子層之該等分子擁有一極性頭部及一非極性尾部。 22. 如條項14至21中任一項之基板固持器，其中該單分子層為一自組裝單體。 23. 如條項14至22中任一項之基板固持器，其中該單分子層為矽烷。 24. 如條項14至22中任一項之基板固持器，其中該單分子層為矽氧烷。 25. 如條項14至24中任一項之基板固持器，其中該夾持表面經組態以在有限數目個之位置處支撐該基板之該背側。 26. 如條項25之基板固持器，其中該單分子層僅覆蓋該夾持表面之可與該基板背側直接接觸之一區域。 27. 一種基板塗佈裝置，該基板塗佈裝置包含鄰近於該基板之該背側提供一蒸氣之一蒸氣供應系統，該蒸氣在該基板之該背側之至少一部分上產生一單分子層。 28. 如條項27之基板塗佈裝置，其中該基板塗佈裝置進一步包含在預界定位置處支撐該基板背側之一基板支撐台。 29. 如條項28之基板塗佈裝置，其中該等預界定位置不同於可在一程序步驟期間與一基板固持器接觸的該基板之該背側上之位置。 30. 如條項29之基板塗佈裝置，其中該基板支撐台經組態以防止該蒸氣在該等預界定位置處到達該基板之該背側。 31. 如條項27至30中任一項之基板塗佈裝置，其中一密封結構防止該蒸氣到達該基板之一上側。 32. 如條項31之基板塗佈裝置，其中該基板之該背側相比於該基板之該上側經受一較低環境壓力，從而為該蒸氣到達該基板之該上側之一較低可能性做出貢獻。 33. 如條項27至32中任一項之基板塗佈裝置，其進一步包含一氣體供應系統，該氣體供應系統朝向該基板導向一氣流。 34. 如條項33之基板塗佈裝置，其中該氣流將以下氣體中之一者攜載至該基板：H2、N2、XCDA、O2、He、Ar、Ne、Xe。 35. 如條項33或34之基板塗佈裝置，其中該氣流與該蒸氣混合且被導向至該基板之第一表面。 36. 如條項27至35中任一項之基板塗佈裝置，其中該基板塗佈裝置整合於一如微影裝置之晶圓處置器或塗佈顯影系統工具內。 37. 如條項27至35中任一項之基板塗佈裝置，其中該基板塗佈裝置整合於一抗蝕劑塗佈裝置內。 38. 如條項27至37中任一項之基板塗佈裝置，其中該基板塗佈裝置經組態以提供該基板之清潔。 39. 如條項37之基板塗佈裝置，其中該抗蝕劑塗佈裝置經組態以同時將一抗蝕劑塗佈施加在該基板之該上側上及將一單分子塗佈施加在該基板之該背側上。 40. 如條項33至36中任一項之基板塗佈裝置，其中該氣流提供該基板之熱調節。 41. 如條項27至35中任一項之基板塗佈裝置，其中該基板塗佈裝置為一單獨的裝置。 42. 如條項37或41之基板塗佈裝置，其中該基板塗佈裝置經組態以同時將一單分子層提供在複數個基板上。43. 一種在一基板上產生一單分子層之方法，該方法包含鄰近於該基板引入一蒸氣。 44. 如條項43之方法，其中該單分子層之該產生與該基板之一清潔步驟組合。 45. 如條項43或44之方法，其中該單分子層之該產生與該基板之熱調節組合。 46. 如條項43至45之方法，其中當執行該基板之一量測步驟時，產生該單分子層。 47. 如條項46之方法，其中當塗佈該基板之該上側時，在該基板之該背側上產生該單分子層。 48. 一種用於自一基板移除一單分子層之方法，該方法包含將該基板曝光至一光源之一步驟。 49. 如條項48之方法，其中該光源發射UV光。 50. 如條項48或49之方法，其中該光源形成一微影裝置之部分。 51. 一種度量衡裝置，其包含一如條項1至13中任一項之基板。 52. 一種微影裝置，其包含一如條項1至13中任一項之基板。 53. 一種度量衡裝置，其包含一如條項14至26中任一項之基板固持器。 54. 一種微影裝置，其包含一如條項14至26中任一項之基板固持器。 55. 一種度量衡裝置，其包含一如條項27至40或條項42中任一項之基板塗佈裝置。 56. 一種微影裝置，其包含一如條項27至40或條項42中任一項之基板塗佈裝置。 57. 一種旋塗裝置，其包含一如條項27至40或條項42中任一項之基板塗佈裝置。 本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如具有為或為約436奈米、405奈米、365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)。術語「透鏡」在上下文允許之情況下可指包括折射及反射光學組件的各種類型之光學組件中之任一者或其組合。 雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。 本文中所描述之任何控制器可在一或多個電腦程式由位於微影裝置之至少一個組件內之一或多個電腦處理器讀取時各自或組合地可操作。控制器可各自或組合地具有用於接收、處理及發送信號之任何合適組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中之至少一者通信。舉例而言，每一控制器可包括用於執行包括用於上文所描述之方法之機器可讀指令的電腦程式之一或多個處理器。控制器可包括用於儲存此等電腦程式之資料儲存媒體，及/或用以收納此媒體之硬體。因此，該等控制器可根據一或多個電腦程式之機器可讀指令而操作。 以上描述意欲為說明性的，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者而言將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍的範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
12‧‧‧液體限制結構
50‧‧‧控制器
60‧‧‧基板支撐裝置
90‧‧‧最終光學元件
100‧‧‧基板
101‧‧‧基板背側
102‧‧‧單分子層
103‧‧‧部位
104‧‧‧摩擦力
105‧‧‧內應力分量
106‧‧‧摩擦力
107‧‧‧較小應力分量
110‧‧‧預定區域
111‧‧‧基板上側/基板前側
112‧‧‧基板邊緣區
120‧‧‧區
200‧‧‧基板固持器
201‧‧‧夾持表面/基板固持器表面
202‧‧‧基板固持器支撐結構
203‧‧‧單分子層
205‧‧‧接觸部位/接觸位置
210‧‧‧夾持力
300‧‧‧分子
301‧‧‧極性頭部
302‧‧‧非極性尾部
303‧‧‧導電群組
400‧‧‧支撐件
500‧‧‧底板
501‧‧‧支撐結構/基板台
502‧‧‧結構
503‧‧‧通道
504‧‧‧內部環境/空間
600‧‧‧氣體/氣流
700‧‧‧入口
701‧‧‧容積
702‧‧‧環境
703‧‧‧容積/環境
705‧‧‧密封結構
800‧‧‧裝置/工具
801‧‧‧裝置/工具
802‧‧‧經組合前側(旋轉)塗佈及基板背側塗佈裝置
803‧‧‧塗佈裝置
900‧‧‧構件
901‧‧‧塗佈流體
1000‧‧‧軸線
1100‧‧‧輻射光束或離子束
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化器件對準標記
M2‧‧‧圖案化器件對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐機構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一***
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二***
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
現將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分，且在該等圖式中： 圖1示意性地描繪根據一實施例之微影裝置； 包含圖2a、圖2b及圖2c之圖2示意性地描繪擱置於一基板固持器上之一基板； 圖3示意性地描繪根據一實施例之單分子層內之分子的定向； 包含圖4a及圖4b之圖4示意性地描繪定位於基板固持器上之根據一實施例之基板； 圖5描繪根據一實施例之具有單分子層之部分覆蓋的基板； 包含圖6a及圖6b之圖6展示量測結果，該等量測結果展現藉由實施本發明之一實施例來達成之效能的改良； 包含圖7a及圖7b之圖7描繪根據一實施例之平面基板固持器； 圖8描繪根據一實施例之包含瘤節之基板固持器； 圖9描繪根據一實施例之第一基板塗佈裝置； 圖10描繪根據一實施例之第二基板塗佈裝置； 圖11描繪根據一實施例之旋塗裝置； 包含圖12a及圖12b之圖12描繪根據一實施例之用於同時塗佈多個基板之塗佈裝置； 圖13描繪根據一實施例之用於移除單分子層之方法。

Claims (15)

  1. 一種用於一微影程序之基板，該基板包含經組態以被夾持至一裝置之一基板固持器之一背側，該背側至少部分地具備經組態以縮減該背側之一摩擦係數的一單分子層。
  2. 如請求項1之基板，其中當一夾持力超過一臨限值時，該背側之該摩擦係數增大。
  3. 如請求項2之基板，其中歸因於該單分子層之一位移，該背側之該摩擦係數增大，從而引起該背側與該基板固持器之間的一直接接觸。
  4. 如請求項1之基板，其中該單分子層之該等分子擁有一極性頭部及一非極性尾部。
  5. 如請求項1之基板，其中該單分子層為一自組裝單體。
  6. 如請求項1之基板，其中該單分子層為矽烷或矽氧烷。
  7. 如請求項1之基板，其中該單分子層覆蓋小於90%或小於50%或小於10%或小於1%的該背側之總區域的一區域。
  8. 一種用於一裝置之基板固持器，該基板固持器包含經組態以夾持一基板之一夾持表面，該夾持表面至少部分地具備經組態以縮減該夾持表面之一摩擦係數之一單分子層。
  9. 如請求項8之基板固持器，其中當一夾持力超過一臨限值時，該夾持表面之該摩擦係數增大。
  10. 如請求項9之基板固持器，其中歸因於該單分子層之一位移，該夾持表面之該摩擦係數增大，從而引起一基板背側與該夾持表面之間的一直接接觸。
  11. 如請求項8之基板固持器，其中該夾持表面經組態以在有限數目個位置處支撐該基板之該背側。
  12. 一種基板塗佈裝置，該基板塗佈裝置包含鄰近於一基板之該背側提供一蒸氣之一蒸氣供應系統，該蒸氣在該基板之該背側之至少一部分上產生一單分子層。
  13. 如請求項12之基板塗佈裝置，其中該基板塗佈裝置進一步包含在預界定位置處支撐該基板背側之一基板支撐台。
  14. 如請求項13之基板塗佈裝置，其中該等預界定位置不同於可在一程序步驟期間與一基板固持器接觸的該基板之該背側上之位置。
  15. 一種微影裝置，其包含一如請求項8之基板固持器。
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