用于光刻设备的衬底支撑件和光刻设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2012年12月17日递交的美国临时申请61/738, 344以及于2013 年9月4日递交的美国临时申请61/873, 806的权益，其在此通过引用将它们的全文并入本 文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及光刻设备和用于光刻设备的衬底支撑件。
【背景技术】
[0004] 光刻设备是一种将期望的图案应用到衬底上，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（ICs)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将要在所述1C的单层上形成的电路图案。这种图案 可以被转移到衬底（例如硅晶片）上的目标部分（例如包括一部分管芯、一个或若干个管 芯）上。通常，图案转移是通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料（抗蚀剂）层 上来实现的。通常，单个衬底将包含被连续形成图案的相邻的目标部分的网络。
[0005] 光刻术被广泛地看作是制造1C和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随 着通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成允许制造微型1C或其 他器件和/或结构的更加关键的因素。
[0006] 图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式（1)所 示：
[0007]
[0008] 其中A是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，&是依赖 于过程的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸（或临界尺寸）。由等 式（1)知道，减小特征的最小可印刷尺寸可以由三种途径实现：通过缩短曝光波长A、通过 增大数值孔径NA或通过减小&的值。
[0009] 为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外（EUV)辐 射源。EUV辐射是具有在5-20nm范围内波长的电磁辐射，例如在13-14nm范围内。另外已 经提出可以使用波长小于l〇nm的EUV福射，例如在5-10nm范围内，诸如6. 7nm或6. 8nm〇 这样的辐射被用术语极紫外辐射或软x射线辐射来表示。可能的源包括例如激光产生的等 离子体源、放电等离子体源或基于通过电子存储环提供的同步加速器辐射的源。
[0010] 可以通过使用等离子体来产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括 用于激发燃料以提供等离子体的激光器和用于容纳等离子体的源收集器设备。例如可以通 过将激光束引导至诸如合适材料（例如锡）的颗粒或者合适气体或蒸汽（例如氙气或锂蒸 汽）的束流等燃料来产生等离子体。所形成的等离子体发出输出辐射，例如EUV辐射，其通 过使用辐射收集器来收集。辐射收集器可以是反射镜式正入射辐射收集器，其接收辐射并 将辐射聚焦成束。源收集器设备可以包括包围结构或腔室，布置成提供真空环境以支持等 离子体。这种辐射系统通常被用术语激光产生的等离子体（LPP)源来表示。
[0011] 包含投影光学装置的腔和包含晶片台和支撑件的环境可以通过气锁机构来分离 开，其防止来自晶片台环境的污染物进入到投影光学装置腔中。气流被从气锁机构发射到 下面的晶片平台上，这将热负载引入到晶片平台上。该热负载可能在晶片平台之上不总是 恒定的，并且可能依赖于晶片平台的位置而变化。例如，当气锁机构在传感器（例如透射图 像传感器TIS板）的上方时，可以看到热负载比较高。
【发明内容】
[0012] 期望减小由于从气锁机构发射到晶片平台的元件（诸如传感器和/或晶片本身） 上的气体所造成的热负载。
[0013] 第一实施例提供了用于将具有在EUV范围内的波长或更短波长的辐射束投影到 衬底的目标部分上的所述类型的设备的衬底支撑件，所述衬底支撑件包括：衬底台，构造成 保持衬底；支撑块，用于支撑衬底台；至少一个传感器单元；和盖板，设置成围绕衬底台和 传感器单元，使得盖板的顶表面、传感器单元的顶表面和在被安装在衬底台上时衬底的顶 表面都处于大致同一高度水平。此处的EUV范围是指波长在5-20nm范围内的电磁辐射。
[0014]另一实施例提供了一种光刻设备，包括：根据第一方面的衬底支撑件；投影系统， 在投影腔内并且配置成将EUV辐射束投影到由衬底支撑件支承的衬底的目标部分上；气锁 机构，用于限制污染物进入投影腔，同时透射来自投影腔的EUV辐射束。
[0015]另一实施例提供了一种设备，包括：
[0016] 衬底支撑件，包括：
[0017] 衬底台，构造成保持衬底；
[0018] 支撑块，配置成支撑衬底台；
[0019]至少一个传感器单元；和
[0020] 盖板，设置成围绕衬底台和至少一个传感器单元，所述盖板被定位成且配置成导 致对于在衬底台上的气流的阻力增大；
[0021] 光学系统，在腔内；和
[0022] 气锁机构，用于限制污染物进入所述腔。
[0023] 此处的光刻设备是在光刻过程中使用的任何设备，包括例如用于量测/检查的那 些设备。
[0024] 本发明的其他特征和优点以及本发明多种实施例的结构和操作在下文中参照附 图详细地说明。注意的是，本发明不限于此处描述的具体实施例。这些实施例在此处给出 仅是为了说明的目的。附加的实施例基于此处所包含的教导对于相关领域技术人员来说是 显而易见的。
【附图说明】
[0025] 此处并入并且形成说明书的一部分的附图示出本发明，并且与说明书一起进一步 用以解释本发明的原理，并且能够使得相关领域技术人员制造和使用本发明。仅通过举例 的方式，参照附图描述本发明的实施例，在附图中：
[0026] 图1示意性地示出了根据本发明的实施例的具有反射型投影光学装置的光刻设 备；
[0027] 图2是图1的设备的更加详细的视图；
[0028] 图3示意性地示出了可替代图2所示的源布置的源布置；
[0029] 图4a显示了一种已知的衬底支撑件布置的示例；
[0030] 图4b图示在具有图4a的衬底支撑件布置的情况下的气流；
[0031] 图5a和5b显示根据本发明的实施例的衬底支撑件布置；
[0032] 图6a和6b显示根据本发明的其他实施例的衬底支撑件布置；
[0033] 图7a、7b和7c显示根据本发明的另外的实施例的衬底支撑件布置；
[0034] 图8a、8b和8c显示根据本发明的另外的实施例的衬底支撑件布置；和
[0035] 图9a和9b显示根据本发明的另外的实施例的衬底支撑件布置。
[0036] 本发明的特征和优点在结合附图、通过下文给出的详细说明将变得更加清楚，其 中在整个说明书中相同的附图标记表示对应的元件。在附图中，相同的附图标记通常表示 相同的、功能类似和/或结构类似的元件。
【具体实施方式】
[0037] 本说明书公开一个或更多个包含本发明的特征的实施例。这些公开的实施例仅给 出本发明的示例。本发明的范围不限于公开的实施例。本发明由随附的权利要求限定。
[0038] 所述的实施例以及在说明书中提到的" 一个实施例"、"实施例"、"示例实施例"等 表明，所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例不必包括特定的 特征、结构或特性。而且，这些措辞不必表示同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特 征、结构或特性时，应该理解，结合不管是否被明确示出的其他实施例来实现这样的特征、 结构或特性，是在本领域技术人员的知识范围内的。
[0039] 本发明的实施例可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施。本发明实施例还可 以实施为存储在机器可读介质上的指令，其可以通过一个或更多个处理器读取和执行。机 器可读介质可以包括任何用于以机器（例如计算装置）可读形式存储或传送信息的机构。 例如，机器可读介质可以包括：只读存储器（ROM);随机存取存储器（RAM);磁盘存储介质； 光学存储介质；闪存装置；电、光、声或其他形式的传播信号以及其他。此外，这里可以将固 件、软件、例行程序、指令描述成执行特定动作。然而，应该认识到，这样的描述仅为了方便 并且这些动作实际上由计算装置、处理器、控制器或用于执行所述固件、软件、例行程序、指 令等的其他装置来完成。
[0040] 然而，在更详细描述这样的实施例之前，给出可以实施本发明的多个实施例的示 例性环境是有指导意义的。
[0041]图1示意性地示出根据本发明一个实施例的包括源收集器模块so的光刻设备 LAP。所述光刻设备包括：照射系统（照射器）IL，配置用于调节辐射束B(例如，EUV辐射）； 支撑结构（例如掩模台）MT，构造用于支撑图案形成装置（例如掩模或掩模版）MA并与配 置用于精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台（例如晶片台）WT，构造 用于保持衬底（例如涂覆有抗蚀剂的晶片）W，并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装 置PW相连；和投影系统（例如反射式投影系统）PS，所述投影系统PS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(例如包括一个或更多个管芯） 上。
[0042]所述照射系统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。
[0043]支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如例如图案 形成装置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。所述支撑结构可以是 框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成 装置位于所需的位置上（例如相对于投影系统）。
[0044]术语"图案形成装置"应该被广义地解释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。被赋予辐射束的图案可 以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。
[0045] 图案形成装置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。
[0046] 如同照射系统，投影系统可以包括多种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁 性型、电磁型和静电型或其他类型光学部件、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适 合的、或对于诸如使用真空之类的其他因素所适合的。可以希望对EUV辐射使用真空，因为 其他气体可能会吸收太多的辐射。因而可以借助真空壁和真空泵对整个束路径提供真空环 境。
[0047] 如这里所示的，所述设备是是反射型的（例如，采用反射式掩模）。
[0048]所述光刻设备可以是具有两个（双台）或更多衬底台（和/或两个或更多的掩模 台）的类型。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。
[0049] 参照图1，照射器IL接收来自源收集器模块S0的极紫外（EUV)辐射束。用以产 生EUV光的方法包括