TWI663487B - 微影設備及物品製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種微影設備，其將原版的圖案轉印到基板。微影設備包括被佈置為圍繞基板和原版中的一者的側面的電極結構、以及被構造為對電極結構供給交流電壓的電源。電極結構包括彼此電絕緣的複數個電極組，每一個電極組包括彼此電連接的複數個電極，且電源對複數個電極組供給具有不同相位的交流電壓。

Description

微影設備及物品製造方法
本發明關於一種微影設備以及物品製造方法。
作為將原版(original)的圖案轉印到基板的微影設備，可以給出曝光設備、壓印設備等。曝光設備是將原版的圖案作為潛像(latent image)轉印到被施加或佈置在基板上的光阻劑(要轉印的材料)的設備。藉由對已形成有潛像的光阻劑進行顯影來形成抗蝕劑圖案。壓印設備是藉由使用原版在原版與被施加或佈置在基板上的壓印材料(要轉印的材料)接觸的狀態下使壓印材料固化而形成壓印材料的圖案的設備。
在像是曝光設備或壓印設備等的微影設備中，如果顆粒附著到，例如，基板、原版及/或要轉移的材料上，則錯誤可能發生在要被形成的圖案中。微影設備的腔室中的顆粒可能從腔室的外部進入，或者可能藉由，例如，機器元件之間的摩擦、或者機器元件與基板或原版 之間的摩擦而在腔室中產生。或者，顆粒可能由要被轉印的材料所產生。
邊界層存在於氣流與構件(例如，基板和原版)的表面之間。如果沿氣流移動的顆粒從氣流的流線(flow line)偏離，則顆粒進入邊界層。在邊界層內，像是重力、布朗擴散(Brownian diffusion)和靜電等的對顆粒的影響變得相對較大。歸因於這些因素，顆粒可能附著到構件的表面。顆粒對構件的表面的附著力為非常弱的，且因此顆粒可能因為外部刺激(靜電、氣流或振動)而輕易地從構件的表面分離。從被佈置在基板或原版附近的構件的表面分離的顆粒可能附著到基板、原版及/或要轉印的材料。
專利文獻1是關於壓印設備裝置，且描述了一種佈置，其包括在模具(原版)中的主凸結構部和副凸結構部，以藉由使副凸結構部帶電來將異物(顆粒)捕捉到副凸結構部。
在將原版的一部分設置為捕捉部並藉由使捕捉部帶電來捕捉顆粒的方法中(如同專利文獻1中所描述的發明)，捕捉到大量顆粒的捕捉部可能成為顆粒源。例如，當由於某些原因而使帶電狀態被取消時，以及即使當帶電狀態未被取消時，藉由施加像是靜電、氣流或振動等的刺激，顆粒可能從捕捉部被分離並設置為自由的。此外，如在專利文獻1中，如果將原版的一部分設置為捕捉部，則當操作原版時，顆粒可能從捕捉部被分離。從捕捉 部被分離的顆粒可能直接附著到基板或原版，或者可能暫時地附著到周邊構件，並接著再次被分離，結果附著到基板或原版。
[專利文獻1]日本專利公開第2014-175340號
[非專利文獻1]Masuda, S., Fujibayashi, K., Ishida, K., and Inaba, H., Electric Engineering in Japan, 92, 9 (1972).
[非專利文獻2]C.I. Calle, J.L. McFall, C.R. Buhler, et al., Proc. ESA Annual Meeting on Electrostatics 2008, Paper O1.
本發明提供一種有利於減少由顆粒所引起的圖案轉印錯誤的技術。
本發明的第一方面提供一種微影設備，其將原版的圖案轉印到基板，該微影設備包括：電極結構，其被佈置為圍繞基板和原版中的一者的側面；以及電源，其被構造為對電極結構供給交流電壓，其中，電極結構包括彼此電絕緣的複數個電極組，每一個電極組包括彼此電連接的複數個電極，且電源向複數個電極組供給具有不同相位的交流電壓。
本發明的第二方面提供一種物品製造方法，該方法包括：藉由使用如在本發明的第一方面中所界定的 微影設備來在基板上形成圖案；以及對其上已形成有圖案的基板進行處理。
從例示性實施例參照所附圖式的以下描述，本發明的進一步特徵將變得清楚明瞭。
10a‧‧‧電極
10b‧‧‧電極
11a‧‧‧電極
11b‧‧‧電極
12a‧‧‧電極
12b‧‧‧電極
13a‧‧‧電極
13b‧‧‧電極
14a‧‧‧電極
14b‧‧‧電極
15a‧‧‧電極
15b‧‧‧電極
20a‧‧‧電極
20b‧‧‧電極
20c‧‧‧電極
21a‧‧‧電極
21b‧‧‧電極
21c‧‧‧電極
31‧‧‧第一電源
32‧‧‧第二電源
33‧‧‧第一電源
34‧‧‧第二電源
35‧‧‧第三電源
100‧‧‧原版
101‧‧‧基板
102‧‧‧基板卡盤
103‧‧‧照相機
104‧‧‧固化單元
105‧‧‧鏡
106‧‧‧上部結構
107a‧‧‧對準觀測器
107b‧‧‧對準觀測器
108‧‧‧支撐結構
109‧‧‧驅動機構
110‧‧‧原版卡盤
111‧‧‧分配器
112‧‧‧離軸觀測器
113‧‧‧周邊構件
114‧‧‧微動機構
115‧‧‧粗動機構
116‧‧‧基座結構
117‧‧‧測量裝置
118a‧‧‧吹送部
118b‧‧‧吹送部
120‧‧‧壓印控制器
121‧‧‧照射控制器
122‧‧‧觀測器控制器
123‧‧‧分配器控制器
124‧‧‧簾控制器
125‧‧‧基板控制器
126‧‧‧主控制器
130‧‧‧氣體供給器
140‧‧‧電極結構
141‧‧‧電極結構
142‧‧‧電極結構
150‧‧‧投射陣列
160‧‧‧周邊構件
170‧‧‧電極結構
200‧‧‧顆粒
201‧‧‧氣流
203‧‧‧氣流
1131‧‧‧絕緣體構件
D‧‧‧厚度
E‧‧‧電場
IMP‧‧‧壓印設備
MDM‧‧‧原版驅動機構
P‧‧‧陣列間距
PS‧‧‧電源
PS2‧‧‧第二電源
S‧‧‧平坦表面(表面)
SDM‧‧‧基板驅動機構
Ux‧‧‧流速分佈
V(Vx,Vz)‧‧‧移動速度
圖1是部分地顯示根據第一實施例和第二實施例的壓印設備的佈置的圖；圖2是用於說明在根據第一實施例的壓印設備中防止或減少顆粒的附著的原理的圖；圖3是顯示根據第一實施例和第二實施例的壓印設備的佈置的圖；圖4A和圖4B是顯示根據第一實施例的基板卡盤和周邊構件的佈置的例子的圖；圖5是顯示根據第一實施例的電極結構的複數個電極組與電源之間的連接的例子的圖；圖6顯示分別例示從電源對根據第一實施例的電極結構的複數個電極組所供給的交流電壓的圖形；圖7是顯示根據第二實施例的電極結構的複數個電極組與電源之間的連接的例子的圖；圖8顯示分別例示從電源對根據第二實施例的電極結構的複數個電極組所供給的交流電壓的圖形；圖9是部分地顯示根據第三實施例的壓印設備的佈置的圖； 圖10是部分地顯示根據第四實施例的壓印設備的佈置的圖；以及圖11A和圖11B是各自顯示電極的佈置的例子的圖。
下面將參照附圖描述本發明的例示性實施例。
本發明可應用於各自用於在像是大氣壓環境、減壓環境或真空環境等的環境下將原版的圖案轉印到基板的各種微影設備。例如，作為這樣的微影設備，可以給出壓印設備和曝光設備。壓印設備藉由使用原版在原版與基板上的壓印材料(要轉印的材料)接觸的狀態下使壓印材料固化而在基板上形成壓印材料的圖案。曝光設備將原版的圖案作為潛像轉印到基板上的光阻劑(要轉印的材料)。例如，作為曝光設備，可以給出藉由使用像是紫外光或EUV(Extreme Ultraviolet，極紫外)光等的光對基板上的光阻劑進行曝光的曝光設備、以及藉由使用像是電子束等的帶電粒子束對基板上的光阻劑進行曝光的曝光設備。曝光設備可以是，例如，投影曝光設備或接近式曝光設備(proximity exposure apparatus)。原版是具有應當被轉印到基板的圖案、或具有要被轉印在基板上的材料的構件。在壓印設備中所使用的原版亦可被稱作模具、模、模板等。在曝光設備中所使用的原版亦可被稱作標線片 (reticle)、遮罩或光罩。下面將描述將本發明應用於壓印設備的例子。
圖3例示出壓印設備IMP的佈置作為微影設備的一個例子。圖1是圖3的局部放大圖。壓印設備IMP將原版100的圖案轉印到基板101。使用另一種說法，壓印設備IMP使用原版100在基板101上形成壓印材料(要轉印的材料)的圖案。原版100具有由凹部所形成的圖案。使原版100與基板101上的壓印材料(未固化樹脂)接觸，從而以壓印材料填充圖案的凹部。藉由在此狀態下向壓印材料施加使其固化的能量來固化壓印材料。因此，將原版的圖案轉印到壓印材料，且在基板101上形成由固化的壓印材料所作成的圖案。
壓印材料是藉由接收使其固化的能量而固化的固化性組合物。壓印材料可能意指固化的壓印材料或未固化的壓印材料。例如，可以使用電磁波、熱等來作為固化能量。電磁波可為，例如，波長選自10nm(包括)至1mm(包括)的範圍的光(例如，紅外光、可見光或紫外光)。
固化性組合物是通常藉由光照射或熱施加而固化的組合物。在這些組合物當中，藉由光固化的光固化性組合物可至少包含聚合性化合物以及光聚合引發劑(photopolymerization initiator)。光固化性組合物可額外地包含非聚合性化合物或溶劑。非聚合性化合物可為，例如，從由敏化劑、氫予體(hydrogen donor)、內部脫 模劑、表面活性劑、抗氧化劑、聚合物成分等所構成的群組中所選出的至少一種材料。
在本說明書和附圖中，在與基板101的表面平行的方向形成X-Y平面的X-Y-Z座標系中示出方向。令X方向、Y方向和Z方向分別為在X-Y-Z座標系中與X軸、Y軸和Z軸平行的方向。令θX、θY和θZ分別為繞X軸的旋轉、繞Y軸的旋轉和繞Z軸的旋轉。關於X軸、Y軸和Z軸的控制或驅動分別是指關於與X軸平行的方向、與Y軸平行的方向和與Z軸平行的方向的控制或驅動。此外，關於θX軸、θY軸和θZ軸的控制或驅動，分別是指關於繞與X軸平行的軸的旋轉、繞與Y軸平行的軸的旋轉以及繞與Z軸平行的軸的旋轉的控制或驅動。位置是能夠基於X軸、Y軸和Z軸座標來指定的資訊。姿勢是能夠通過相對於θX軸、θY軸和θZ軸的旋轉來指定的資訊。定位是指控制位置及/或姿勢。
壓印設備IMP包括定位基板101的基板驅動機構SDM。基板驅動機構SDM可以包括例如基板卡盤102、周邊構件113、微動機構114、粗動機構115以及基座結構116。基板卡盤102能夠藉由抽吸(例如，真空抽吸或靜電吸引)來保持基板101。微動機構114可包括支撐基板卡盤102和周邊構件113的微動台、以及驅動微動台的驅動機構。周邊構件113佈置在佈置有基板101的區域的周邊，以圍繞基板101的側面。周邊構件113包括電極結構140。電極結構140佈置在佈置有基板101的區域 的周邊，以圍繞基板101的側面。電極結構140可包括彼此電絕緣的複數個電極組。每一個電極組可以包括彼此電連接的複數個電極。周邊構件113可以包括絕緣體構件，且電極結構140可被嵌入在絕緣體構件中。微動機構114是藉由精細地驅動基板卡盤102來精細地驅動基板101的機構。粗動機構115是藉由粗略地驅動微動機構114來粗略地驅動基板101的機構。基座結構116支撐粗動機構115、微動機構114、基板卡盤102以及周邊構件113。基板驅動機構SDM可被構造為，例如，相對於複數個軸(例如，X軸，Y軸和θZ軸的這三個軸)來驅動基板101。測量裝置117(例如，干涉儀)監測在微動機構114中之與基板卡盤102整合的部分(微動台)的位置。
壓印設備IMP可以包括定位原版100的原版驅動機構MDM。原版驅動機構MDM可包括原版卡盤(結構)110和驅動機構109。支撐結構108能夠支撐原版驅動機構MDM。原版卡盤110能夠藉由抽吸(例如，真空抽吸或靜電吸引)來保持原版100。驅動機構109藉由驅動原版卡盤110來驅動原版100。原版驅動機構MDM可被構造為，例如，相對於複數個軸(例如，X軸、Y軸、Z軸、θX軸、θY軸和θZ軸的這六個軸)來驅動原版100。
基板驅動機構SDM和原版驅動機構MDM形成相對地定位基板101和原版100的驅動單元。驅動單元調整基板101和原版100相對於X軸、Y軸、θX軸、θY 軸和θZ軸的相對位置，且還調整基板101和原版100相對於Z軸的相對位置。基板101和原版100相對於Z軸的相對位置的調整包括使原版100與基板101上的壓印材料接觸/分離的操作。
壓印設備IMP可以包括將未固化的壓印材料施加或供給到基板101上的分配器(供給器)111。分配器111可被構造為，例如，以複數個液滴的形式將壓印材料佈置在基板101上。支撐結構108能夠支撐分配器111。
壓印設備IMP可包括固化單元104，固化單元104藉由以光(例如，UV光)照射壓印材料來使基板101上的壓印材料固化。壓印設備IMP還可包括被構造為觀察壓印的狀態的照相機103。從固化單元104所發出的光可被鏡105反射並透過原版100以照射壓印材料。照相機103可被構造為經由原版100和鏡105來觀察壓印的狀態，例如，壓印材料與原版100之間的接觸狀態等。
壓印設備IMP可以包括對準觀測器107a和107b，對準觀測器107a和107b被構造為檢測基板101的標記和原版100的標記的相對位置。對準觀測器107a和107b可以佈置在由支撐結構108所支撐的上部結構106中。壓印設備IMP可包括離軸觀測器112，離軸觀測器112被構造為檢測基板101的複數個標記的位置。支撐結構108能夠支撐離軸觀測器112。
壓印設備IMP可以包括一個或複數個吹送部 118a和118b。吹送部118a和118b可被佈置在原版卡盤110周圍，以圍繞原版卡盤110。吹送部118a和118b能夠藉由吹送像是空氣等的氣體來形成氣流簾(airflow curtain)，例如，空氣簾。例如，支撐結構108能夠支撐吹送部118a和118b。壓印設備IMP可包括氣體供給器130，氣體供給器130對基板101與原版100之間的空間供給氣體，使得沿著基板101的氣流被形成在該空間中。
壓印設備IMP可額外地包括主控制器126、壓印控制器120、照射控制器121、觀測器控制器122、分配器控制器123、簾控制器124以及基板控制器125。主控制器126控制壓印控制器120、照射控制器121、觀測器控制器122、分配器控制器123、簾控制器124以及基板控制器125。壓印控制器120控制原版驅動機構MDM。照射控制器121控制固化單元104。觀測器控制器122控制對準觀測器107a和107b以及離軸觀測器112。分配器控制器123控制分配器111。簾控制器124控制吹送部118a和118b。基板控制器125控制基板驅動機構SDM。
在基板101與原版100之間的空間及其周邊空間中能夠存在由從吹送部118a和118b吹送的氣體所引起的氣流201、以及由從氣體供給器130供給的氣體所引起的氣流203。在此將考慮顆粒對構件的表面的附著。當在受控氣流的主流中存在顆粒時，顆粒沿著該主流移動。因此，顆粒不會輕易地接近構件的表面，從而防止它們附 著到表面。然而，壓印設備IMP係由各種部件所製成。在氣體供給器130的出口(吹送部)附近能夠形成層流(laminar flow)。然而，隨著顆粒移動遠離出口，各種部件可能變成障礙物，從而擾亂氣流並導致停滯。因此，如果顆粒進入壓印設備IMP，或者在壓印設備IMP中產生顆粒，則顆粒從氣流偏離，並進入這些部件以及在氣流與物體(例如，部件、基板101以及原版100)的表面之間存在的邊界層。邊界層是具有低於主流的流速之流速、且流速分佈突然改變的層。尤其是，由於空氣的黏性，靠近物體的表面的部分具有接近於0的流速。在此情況下，顆粒大大地受到重力、布朗擴散和靜電的影響，且非常可能附著到物體的表面。附著到物體的表面的顆粒之附著力為弱的，且可能因為外部刺激(靜電、氣流或振動)而輕易地從物體的表面分離。
在第一實施例中，電極結構140嵌入在被佈置為圍繞基板101的側面的周邊構件113的絕緣體構件中，且具有不同相位的交流電壓被供給到電極結構140的複數個電極組。藉由這樣做，在周邊構件113的表面上形成交流電場，以驅除進入了周邊構件113的表面上的邊界層的顆粒200。據此，使顆粒200返回到主流並沿著主流移動。因此，防止或減少了，顆粒200在附著到基板101的周邊上存在的構件的表面之後從這些表面分離，並附著到基板101、原版100或壓印材料，的現象。
周邊構件113的一部分或全部可由絕緣體構 件所製成，且電極結構140被嵌入在絕緣體構件中。周邊構件113(絕緣體構件)可以被形成為具有平坦表面S。表面S較佳地具有與基板101的表面相同的高度。嵌入形式可為電極結構140完全埋置在絕緣體構件的表面下方的形式、或者可為電極結構140的表面暴露的形式。電極結構140可以包括彼此電絕緣的複數個電極組。電極結構140可以包括由彼此電連接的電極10a、11a、12a、13a、14a、15a...所形成的電極組(組a)、以及由彼此電連接的電極10b、11b、12b、13b、14b、15b...所形成的電極組(組b)。
在圖2中，Ux表示在周邊構件113的表面附近所形成的氣流的流速分佈。每一個E表示藉由對電極結構140供給交流電壓而形成的電場。D表示周邊構件113的表面與氣流的主流之間的邊界層的厚度。P表示電極結構140的複數個電極組中的電極之間的陣列間距。V(Vx,Vz)表示顆粒200在邊界層中的移動速度，且Vx表示X方向上的速度，以及Vz表示Z方向上的速度。
電源PS可被構造為對電極結構140的組a和組b供給具有相位差π的交流電壓。在每一個交流電壓的某個半週期中，向組a施加正電壓，並向組b施加負電壓，從而產生從組a向組b彎曲的非均勻電場。在下一個半週期中，產生從組b向組a彎曲的非均勻電場。亦即，形成在電極結構140(周邊構件113)的表面上的電場E形成駐波(standing wave)。
若在形成有這樣的電場E的表面附近飛來帶電顆粒200，則顆粒200受到沿著電場E的力。另一方面，如果飛來未帶電顆粒200，則由於電場E是非均勻電場，所以產生梯度力(gradient force)。結果，顆粒200受到從電極結構140遠離的方向上的力。這種技術被稱為電場簾(非專利文獻1和2)。在受到這樣的力時，顆粒200不容易附著到構件的表面，而是從構件的表面移動遠離。因此，已經進入邊界層的顆粒200從邊界層被驅除並沿著氣流的主流移動。
一般來說，邊界層的厚度D由下式給出：
其中，U∞是主流的速度，v是氣體的動態黏度(dynamic viscosity)，且x是距周邊構件113的端部的距離。電極結構140的複數個電極組中的電極之間的陣列間距P較佳地小於邊界層厚度D。陣列間距P是相鄰電極的中心之間的距離。
若陣列間距P大於邊界層厚度D，則變得難以形成各自具有使邊界層中的顆粒200返回到氣流的主流所需的強度的電場E，從而增加了顆粒200附著到周邊構件113的表面的可能性。另一方面，若陣列間距P小於邊界層厚度D，則容易形成各自具有使邊界層中的顆粒200返回到氣流的主流所需的強度的電場E。
此外，可以考慮以下用於陣列間距P的設計。在圖2中，電場E由點狀電通量線表示。較佳的佈置 為，在10a至15a的電極組(組a)與10b至15b的電極組(組b)之間產生的電通量線中的多數電通量線在周邊構件113的表面上被閉合。例如，當面對電極的構件(在下文中被稱為面對構件)隨著基板101(基板卡盤102)移動而接近電極時，若電通量線中的許多電通量線被閉合，則在這些面對構件附近的電位被保持為接近0V。然而，若被閉合的電通量線的數量為少的，則進入面對構件的電通量線的數量增加，從而在電極與面對構件之間產生電場。在此情況下，若在電極與面對構件之間的空間中存在顆粒200，則顆粒200可能沿著電通量線移動並附著到面對構件。因此，較佳的是，使陣列間距P小於周邊構件113的平坦表面S與能夠面對表面S的構件(例如，吹送部118a和118b、原版卡盤110以及原版100)之間的距離。
下面將考慮根據另一個觀點之較佳的參數。顆粒200的速度被定義為如圖2中的V(Vx,Vz)。顆粒200在邊界層中之在周邊構件113的表面附近的z方向上的速度Vz由總和VG+VB+VE所給出，其中，VG是因重力而產生的移動速度(重力沉降速度)，VB是因布朗擴散而產生的移動速度，且VE是因電場而產生的移動速度。形成氣流的氣體(通常為空氣)的物理性質是恆定的，且因此認為此Vz係取決於粒徑和所產生的電場E。能夠藉由下式給出估計：VG=CcρPDp 2g/(18v)...(2)
其中，Cc是被稱為坎寧安修正因子(Cunningham correction factor)的無因次數(dimensionless number)，且為當顆粒200的直徑和在平均自由路徑(free path)之周圍氣體的量級變得幾乎相同時應當考慮的數值，ρP是顆粒200的密度，Dp是顆粒200的直徑，且g是重力加速度。
VB由下式給出：
其中，k是波茲曼因子(Boltzmann's factor)，且T是氣體溫度。
VE由下式給出：VE=CCpeEmax/(3πvDp)...(4)
其中，p是顆粒的電荷數，且雖然在壓印設備IMP中所產生的顆粒200的電荷數是未知的，但是在此假設取決於顆粒200的直徑Dp的平均電荷數，e是基本電荷量，且Emax是在邊界層中所產生的電場強度的最大值。
能夠藉由利用上面的式(2)至(4)來估計Vz。因此，令t為顆粒200到達周邊構件113的表面所需的移動時間，可以將t近似為D/Vz。若每一個電場的方向在此移動時間t的期間內未改變，則顆粒200直接附著到周邊構件113的表面。為了防止顆粒200附著到周邊構件113的表面，需要在移動時間t的期間內改變每一個電場的方向。因此，令T為對電極結構140供給交流電壓的週期，應當滿足T<t。
此外，也可以考慮以下對電極結構140供給的交流電壓的較佳頻率。顆粒200的移動速度中的主要分量為由電場所產生的移動速度VE。當在周邊構件113(電極結構140)附近安裝有離子發生器時，即使所產生的顆粒200包括偏置電荷，離子發生器也使電荷分佈大致上遵循波茲曼均衡電荷分佈。在此情況下，能夠估計平均電荷數。式(4)中的最大粒徑p/Dp為50nm，且因此藉由利用粒徑Dp=50nm和平均電荷數p=0.411來估計VE。若每一個電場E為，例如，1×106V/m，則獲得VE=3.8×10-2m/sec。
如果周邊構件113與面對周邊構件113的面對構件之間的距離為2mm，則獲得t=2.6×10-2sec，以防止位於其中間的顆粒200附著到周邊構件113和面對構件二者。亦即，僅需要對電極結構140供給具有約1/t=38Hz的頻率的交流電壓。如上所述，由電源PS對電極結構140所供給的交流電壓的頻率能夠基於壓印設備IMP的規格來決定。在本發明人進行的實驗中，藉由將由電源PS對電極結構140所供給的交流電壓的主半週期設置在1至1000Hz的範圍內，確認了防止顆粒200附著到周邊構件113和面對構件的效果。
圖4A和圖4B顯示基板卡盤102和周邊構件113的佈置的例子。圖4A是平面圖，且圖4B是截面圖。圖4A顯示作為參考的投射陣列(投射區域的陣列)150。周邊構件113包括絕緣體構件1131，且電極結構140嵌 入在絕緣體構件1131中。周邊構件113佈置在基板卡盤102周圍，以圍繞基板卡盤102(基板101)。電極結構140佈置在基板卡盤102周圍，以圍繞基板卡盤102(基板101)。電極結構140亦可佈置在投射陣列150外部，以圍繞投射陣列150。形成電極結構140的複數個電極組被同心地佈置。周邊構件113較佳地具有平坦表面，使得在周邊構件113上形成具有較少干擾的空氣流。
圖5顯示電極結構140中的複數個電極組(組a和組b)與電源PS之間的連接的例子。圖6例示了從電源PS對電極結構140的複數個電極組(組a和組b)所供給的交流電壓。在圖5中所示的例子中，電極結構140由兩個電極組(組a和組b)所形成。電源PS包括第一電源31和第二電源32。第一電源31對彼此電連接以形成組a的複數個電極10a、11a和12a供給第一交流電壓V1。第二電源32對彼此電連接以形成組b的複數個電極10b、11b和12b供給第二交流電壓V2。在一個例子中，第一交流電壓V1和第二交流電壓V2中的每一個具有100Hz的頻率和±500V的振幅，且它們的相位差為π。藉由對組a中的電極和組b中的電極供給具有相位差π的交流電壓，形成具有彎曲的非均勻電場的駐波。藉由此電場將顆粒從邊界層驅除。
在圖4A和圖4B中所示的例子中，形成電極結構140的複數個電極組的電極以等間隔被同心地佈置。然而，這僅僅是例子。例如，當在周邊構件113中配設感 測器、標記等時，形成複數個電極組的電極不一定需要以等間隔同心地佈置，以便佈置電極來避開它們。例如，如同圖11A的電極結構141，可同心但非等間隔地來佈置形成複數個電極組的電極。或者，如圖11B的電極結構142，形成複數個電極組的各電極可徑向地延伸。或者，可以將周邊構件113的區域劃分成複數個區域，且可以將複數個電極組佈置在各區域中。
將參照圖7和圖8描述本發明的第二實施例。在第二實施例中未提及的事項能夠符合第一實施例。在第二實施例中，電極結構140包括作為複數個電極組的三個電極組。換言之，第二實施例的電極結構140具有三相佈置。更具體地，第二實施例的電極結構140包括組a、組b和組c的電極組。組a是由彼此電連接的電極20a、21a...所形成的電極組。組b是由彼此電連接的電極20b、21b...所形成的電極組。組c是由彼此電連接的電極20c、21c...所形成的電極組。
電源PS包括第一電源33、第二電源34和第三電源35。第一電源33對彼此電連接以形成組a的複數個電極20a、21a...供給第一交流電壓V3。第二電源34對彼此電連接以形成組b的複數個電極20b、21b...供給第二交流電壓V4。第三電源35對彼此電連接以形成組c的複數個電極20c、21c...供給第三交流電壓V5。在一個例子中，第一交流電壓V3、第二交流電壓V4和第三交流電壓V5中的每一個具有100Hz的頻率和±500V的振幅，且它 們的相位差為2π/3。第二交流電壓V4在相位差上對第一交流電壓V3領先2π/3。第三交流電壓V5在相位差上對第二交流電壓V4領先2π/3。電極組從基板101的側起被佈置為如同組a、組b、組c、組a、組b、組c...。
在上面所描述的佈置中，電源PS對電極結構140供給交流電壓V3、V4和V5，從而產生行進波(traveling wave)。此行進波在遠離基板101的方向上行進。顆粒受到在來自邊界層的驅除的方向上的力，並在受到沿著行進波的方向(亦即，遠離基板101的方向)上的力的同時移動。因此，根據第二實施例，與第一實施例相比，能夠更有效地使顆粒從邊界層返回到主流。
將參照圖9描述本發明的第三實施例。在第三實施例中未提及的事項能夠符合第一或第二實施例。在第三實施例中，為了圍繞原版100的側面，包括佈置在佈置有原版100的區域的周邊的電極結構170，電極結構170包括彼此電絕緣的複數個電極組，且每一個電極組包括彼此電連接的複數個電極。周邊構件160包括絕緣體構件，且電極結構170嵌入在絕緣體構件中。周邊構件160可具有平坦表面(下表面)。此表面較佳地具有與原版100中的周邊部分相同的高度。對電極結構170供給交流電壓的電源PS2可以具有與第一實施例中的電源PS相同的佈置。
在壓印設備IMP中，原版100重覆地接觸投射區域上的壓印材料，且每次在壓印材料上進行壓印時從 壓印材料分離。因此，還考慮原版100應用像是離子發生器等的抗靜電裝置，以移除可能被充電的這種帶電。然而，考慮到基板101與原版100之間的小間隙，離子發生器可能難以充分地移除帶電。此外，基板101與原版100之間的窄間隙可能在基板101與原版100之間的間隙中導致大的電位梯度，使得顆粒附著到原版100。
如在第一實施例中，同樣地，在第三實施例中，電極結構170的複數個電極組中的電極之間的陣列間距P較佳地小於邊界層厚度D。此外，較佳地使陣列間距P小於周邊構件160的平坦表面與能夠面對此表面的構件(例如，基板101和周邊構件113)之間的距離。
關於顆粒的速度V(Vx,Vz)，因重力產生的移動速度(重力沉降速度)在遠離周邊構件160的方向上。因此，總移動速度Vz由和-VG+VB+VE來給出，其中，-VG是因重力而產生的移動速度，VB是因布朗擴散而產生的移動速度，且VE是因電場產生的移動速度。能夠藉由使用上面所描述的式(2)至(4)而在一定程度上估計出此Vz。
因此，令t為顆粒200到達周邊構件160的表面所需的移動時間，可以將t近似為D/Vz。若電場的方向在移動時間t的期間內未改變，則顆粒200直接地附著到周邊構件160的表面。為了防止顆粒200附著到周邊構件160的表面，需要在移動時間t的期間內改變電場的方向。因此，令T為對電極結構170所供給的交流電壓的週 期，應當滿足T<t。
根據第三實施例，由嵌入在佈置在原版100周圍的周邊構件160中的電極結構170所產生的電場防止或減少了顆粒200對周邊構件160的附著。接著，顆粒200沿著氣流的主流從基板101和原版100的周邊遠離地移動。因此，防止或減少了顆粒200對基板101、原版100和壓印材料的附著。
將參照圖10描述本發明的第四實施例。第四實施例是藉由將第一或第二實施例與第三實施例組合而獲得的。亦即，第四實施例的壓印設備IMP包括佈置在佈置以圍繞基板101的周邊構件113中的電極結構140、以及佈置在佈置以圍繞原版100的周邊構件160中的電極結構170。電源PS和第二電源PS2對電極結構140和170供給交流電壓。根據第四實施例，防止或減少了顆粒200對佈置在基板101的周邊的周邊構件113的附著、以及顆粒200對佈置在原版100的周邊的周邊構件160的附著。接著，顆粒200沿著氣流的主流從基板101和原版100的周邊遠離地移動。因此，防止或減少了對基板101、原版100和壓印材料的附著。
如藉由第一實施例至第四實施例中的每一個實施例所例示性地描述的，本發明的微影設備可包括被佈置為圍繞基板和原版中的一者的側面的電極結構、以及對電極結構供給交流電壓的電源。電極結構可包括彼此電絕緣的複數個電極組。每一個電極組可包括彼此電連接的複 數個電極。電源能夠對複數個電極組供給具有不同相位的交流電壓。本發明的微影設備亦可包括佈置為圍繞基板和原版中的另一者的側面的第二電極結構、以及對第二電極結構供給交流電壓的第二電源。第二電極結構可包括彼此電絕緣的複數個第二電極組。每一個第二電極組可包括彼此電連接的複數個電極。第二電源能夠對複數個電極組供給具有不同相位的交流電壓。
下面將描述藉由使用像是上述的壓印設備等的微影設備來製造物品的物品製造方法。物品製造方法可包括藉由使用微影設備在基板上形成圖案的步驟、以及對其上已形成有圖案的基板進行處理(進行，例如，蝕刻、離子注入或氧化)的步驟。
雖然已經參照例示性實施例描述了本發明，但應理解的是，本發明不限於所揭露的例示性實施例。以下申請專利範圍的範疇應被賦予最寬廣的解釋，以涵蓋所有這類型的修改以及等效的結構和功能。

Claims (20)

  1. 一種微影設備，其將原版的圖案轉印到基板，該微影設備包括：基板保持單元，其被構造為保持該基板；原版保持單元，其被構造為保持該原版；電極結構，其被佈置為圍繞該基板和該原版中的一者的側面；以及電源，其被構造為在該基板被該基板保持單元所保持且該原版被該原版保持單元所保持的狀態下對該電極結構供給交流電壓，其中，該電極結構包括彼此電絕緣的複數個電極組，每一個電極組包括彼此電連接的複數個電極，並且該電源對該複數個電極組供給具有不同相位的交流電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項的微影設備，還包括周邊構件，其被佈置為圍繞該基板和該原版中的該一者的側面，其中，該周邊構件包括絕緣體構件，且該電極結構嵌入在該絕緣體構件中。
  3. 如申請專利範圍第2項的微影設備，其中，該周邊構件具有平坦表面。
  4. 如申請專利範圍第3項的微影設備，其中，該複數個電極組中的該等電極之間的陣列間距係小於能夠面對該周邊構件的該平坦表面的構件與該表面之間的距離。
  5. 如申請專利範圍第1項的微影設備，其中，由該電源對每一個電極組所供應的該交流電壓的頻率落在1Hz至1000Hz的範圍內。
  6. 如申請專利範圍第1項的微影設備，還包括氣體供給器，其被構造為向該基板與該原版之間的空間供給氣體，使得沿著該基板的氣流被形成在該空間中。
  7. 如申請專利範圍第6項的微影設備，還包括吹送部，其被佈置為圍繞該原版，且被構造為吹送該氣體。
  8. 如申請專利範圍第1項的微影設備，還包括第二電極結構，其被佈置為圍繞該基板和該原版中的另一者的側面，其中，該第二電極結構包括彼此電絕緣的複數個第二電極組，每一個第二電極組包括彼此電連接的複數個第二電極，並且該電源向該複數個第二電極組供給具有不同相位的交流電壓。
  9. 如申請專利範圍第1項的微影設備，其中，形成該複數個電極組的該等電極同心地佈置。
  10. 如申請專利範圍第1項的微影設備，其中，分別形成該複數個電極組的該等電極徑向地延伸。
  11. 如申請專利範圍第1項的微影設備，其中，該基板和該原版中的該一者的該側面不同於該基板和該原版中的該一者的頂面及底面。
  12. 如申請專利範圍第1項的微影設備，還包括周邊構件，其被佈置為圍繞該基板保持單元的側面，該周邊構件包括具有上表面的絕緣體，其中，該電極結構嵌入在該絕緣體中，以圍繞該基板保持單元的該側面，並且其中，該上表面高於由該基板保持單元所保持的該基板的下表面。
  13. 如申請專利範圍第2項的微影設備，其中，該周邊構件被佈置為圍繞該基板保持單元的側面。
  14. 如申請專利範圍第1項的微影設備，還包括周邊構件，其被佈置為圍繞由該原版保持單元所保持的該原版的側面，該周邊構件包括具有下表面的絕緣體，其中，該電極結構嵌入在該絕緣體中，以圍繞由該原版保持單元所保持的該原版的該側面，並且其中，該下表面低於由該原版保持單元所保持的該原版的上表面。
  15. 如申請專利範圍第2項的微影設備，其中，該周邊構件被佈置為圍繞由該原版保持單元所保持的該原版的側面。
  16. 如申請專利範圍第1至15項中的任一項的微影設備，其中，該複數個電極組形成電場的駐波。
  17. 如申請專利範圍第1至15項中的任一項的微影設備，其中，該複數個電極組形成電場的行進波。
  18. 如申請專利範圍第17項的微影設備，其中，該行進波被形成為在遠離該基板和該原版中的該一者的方向上行進。
  19. 如申請專利範圍第1至15項中的任一項的微影設備，其中，該微影設備為壓印設備。
  20. 一種物品製造方法，包括：藉由使用如申請專利範圍第1至15項中的任一項所界定之微影設備來在基板上形成圖案；以及對其上已形成有該圖案的該基板進行處理。
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