用于制备衬底的方法和光刻设备与流程

用于制备衬底的方法和光刻设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年3月31日递交的欧洲申请20167081.7的优先权，所述欧洲申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及光刻设备和用于制备衬底的方法。


背景技术：

4.光刻设备是一种将期望的图案施加至衬底(通常是在所述衬底的目标部分上)上的机器。光刻设备可以被用于例如集成电路(ic)的制造中。
5.所述衬底被定位在衬底台上以供将所需的图案施加至所述衬底。所述衬底在其被定位所述衬底台上时可能变形。
6.期望当所述衬底被定位所述衬底台上时补偿所述衬底的变形。


技术实现要素：

7.根据本发明的一方面，提供一种用于制备衬底以用于光刻制造方法的曝光过程的方法，所述方法包括：施加跨越整个所述衬底的不同的局部温度以便在所述曝光过程之前引起跨越整个所述衬底的不同的热膨胀。
8.根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，所述光刻设备被配置成将衬底曝光至经图案化的辐射，所述光刻设备包括：局部温度施加器，所述局部温度施加器被配置成施加跨越整个所述衬底的不同的局部温度以便引起跨越整个所述衬底的不同的热膨胀。
附图说明
9.现在将参考随附的示意性附图、仅通过举例的方式来描述本发明的实施例，在附图中相对应的附图标记表示指示相对应的部件，并且在附图中：
10.图1描绘了根据本发明的实施例的光刻设备；
11.图2描绘了根据本发明的实施例的光刻设备的一部分；
12.图3描绘了根据本发明的实施例的光刻设备的一部分；
13.图4描绘了根据本发明的实施例的用于由辐射向衬底上施加不同的局部温度的施加器；
14.图5是根据本发明的实施例的用于由对流向衬底上施加不同的局部温度的施加器的平面图；
15.图6是根据本发明的实施例的在图5中示出的所述施加器的支撑衬底的一部分的横截面视图；
16.图7是根据本发明的实施例的用于由传导向衬底上施加不同的局部温度的施加器的横截面视图；
17.图8是图7中示出的所述施加器的一部分的特写视图；
18.图9是示出径向位置与衬底的变形之间的关系的曲线图；以及
19.图10是示出时间与跨越整个所述衬底的温度差的扩散之间的关系的曲线图。
具体实施方式
20.图1示意性地描绘了根据本发明的实施例的光刻设备100。所述光刻设备100包括：照射系统(照射器)il，所述照射系统被配置成调节辐射束b(例如，uv辐射或任何其它适合的辐射)；掩模支撑结构(例如，掩模台)mt，所述掩模支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模)ma并被连接至第一定位装置pm，所述第一定位装置被配置成根据某些参数准确地定位所述图案形成装置ma。所述光刻设备100还包括衬底台(例如，晶片台)wt，所述衬底台被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)w并被连接至第二定位装置pw，所述第二定位装置被配置成根据某些参数准确地定位所述衬底w。所述光刻设备100还包括投影系统(例如，折射型投影透镜系统)ps，所述投影系统被配置成将由图案形成装置ma赋予所述辐射束b的图案投影到所述衬底w的目标部分c(例如，包括一个或更多个管芯)上。
21.所述照射系统il可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或者它们的任意组合，用于对辐射进行引导、成形或控制。
22.所述掩模支撑结构mt支撑所述图案形成装置ma，即承载所述图案形成装置ma的重量。所述掩模支撑结构mt以取决于所述图案形成装置ma的取向、所述光刻设备100的设计、和其它条件(诸如所述图案形成装置ma是否保持在真空环境中)的方式来保持所述图案形成装置ma。所述掩模支撑结构mt可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持所述图案形成装置。所述掩模支撑结构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。所述掩模支撑结构mt可以确保所述图案形成装置ma例如相对于投影系统ps位于期望的位置。本文中使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
23.本文中使用的术语“图案形成装置”本文中使用的应被广义地解释为表示使得用于在所述辐射束b的截面中向所述所述辐射束b赋予图案以便在衬底w的目标部分c中产生图案的任何装置。应注意，被赋予至所述辐射束b的图案可能不与所述衬底w的所述目标部分c中的期望的图案精确地对应(例如，如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。辅助特征可以被放置在所述图案形成装置ma上，以使得隔离和/或半隔离的设计特征能够被图案化，就好像它们比它们实际上更密集一样。通常，被赋予至所述辐射束b的图案将与在所述目标部分c中产生的器件中的特定功能层(诸如集成电路)相对应。
24.所述图案形成装置ma可以是透射型或反射型的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程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，所述小反射镜中的每个小反射镜可以被单独地倾斜，以便沿不同的方向反射入射辐射束。被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。
25.在本文中所使用的术语“投影系统”应被广义地解释为包括任意类型的投影系统
ps，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型以及静电型光学系统或者它们的任意组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如使用浸没液体或使用真空之类的其它因素所适合的。本文中使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。
26.所述照射系统il可以包括配置成调整所述辐射束b的角强度分布的调整器ad。通常，可以调整所述照射系统il的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。另外，所述照射系统il可以包括各种其它部件，诸如积分器in和聚光器cn。所述照射系统il可以被用于调节所述辐射束b，以便在所述辐射束b的横截面中具有期望的均一性和强度分布。所述照射系统il可以被认为或可以不被认为形成所述光刻设备100的一部分。例如，所述照射系统il可以是所述光刻设备100的组成部分，或可以是与所述光刻设备100分立的实体。在后一种情况下，所述光刻设备100可以被配置成允许所述照射系统il被安装在所述光刻设备100上。可选地，所述照射系统il是可拆卸的且可以被分别地提供(例如，通过光刻设备制造商或另一供应商)。
27.如这里所描绘的，所述所述光刻设备100属于透射类型(例如，采用透射型掩模)。替代地，所述光刻设备100可以属于反射类型(例如，使用上文提及类型的可编程反射镜阵列，或者使用反射型掩模)。
28.所述光刻设备100可以是具有两个(双平台)或更多个衬底台wt(和/或两个或更多个掩模支撑结构mt例如掩模台)的类型。在这样的“多平台”光刻设备100中，可以并行地使用额外的衬底台wt和/或掩模支撑结构mt，或可以在一个或更多个衬底台wt和/或掩模支撑结构mt上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它衬底台wt和/或掩模支撑结构mt用于曝光。
29.所述图案形成装置ma被保持在所述掩模支撑结构mt上。所述辐射束b被入射到所述图案形成装置ma上。所述辐射束b通过所述图案形成装置ma被图案化。在从所述图案形成装置ma被反射之后，所述辐射束b穿过所述投影系统ps。所述投影系统ps将所述辐射束b聚焦到所述衬底w的目标部分c上。所述第一定位器pm和第一位置传感器(例如，干涉量测装置、线性编码器或电容式传感器)可以被用于相对于所述辐射束b的路径准确地定位所述图案形成装置ma。所述第一位置传感器在图1中未被明确地示出。借助于所述第二定位器pw和第二位置传感器ps2(例如，干涉仪装置、线性编码器或电容传感器)，可以准确地移动所述衬底台wt(例如，以将不同的目标部分c定位在所述辐射束b的路径中)。
30.通常，可以借助于构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)的来实现掩模支撑结构mt的移动。类似地，可以采用构成所述第二定位器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。在步进器的情况下(与扫描器相反)，掩模支撑结构mt可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。所述图案形成装置ma可以使用掩模对准标记m1、m2来对准。所述衬底w可以使用衬底对准标记p1、p2来对准。虽然如图示的所述衬底对准标记p1、p2占据了专用目标部分，但是它们可以位于多个目标部分c之间中(这些被称为划线对准标记)。类似地，在将多于一个管芯设置在所述图案形成装置ma上的情形中，所述掩模对准标记m1、m2可以位于这些管芯之间。
31.浸没技术可以被用于增加所述投影系统ps的数值孔径na。如图1中所描绘的，在实施例中，所述光刻设备100属于这种类型：其中所述衬底w的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如，水)覆盖以填充所述投影系统ps与所述衬底w之间的空间。浸没液体也
可以被施加至所述光刻设备100中的其它空间，例如所述图案形成装置ma与所述投影系统ps之间的空间。本文中使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底w之类的结构必须被浸没在液体中，而是仅意味着在曝光期间液体位于所述投影系统ps与所述衬底w之间。不必使用浸没技术。在实施例中，所述光刻设备100是在所述投影系统ps与所述衬底w之间的空间中没有浸没液体的干体系。在实施例中，euv辐射被用于所述衬底w上的曝光过程中。在实施例中，所述投影系统ps与所述衬底w之间的空间处于真空压力。
32.参考图1，所述照射器il接收来自源模块so的辐射束。所述源模块so和所述光刻设备100可以是分立的实体，例如当所述源模块so是准分子激光器时。在这样的情况下，不认为所述源模块so构成所述光刻设备100的一部分，并且所述辐射束b借助于束传递系统bd而从所述源模块so被传递至所述照射系统il。在实施例中，所述束传递系统bd包括例如，合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，所述源模块so可以是所述光刻设备100的组成部分(例如，当所述源模块so是汞灯时)。可以将所述源模块so和所述照射系统il以及需要时设置的所述束传递系统bd一起称作辐射系统。
33.用于提供所述投影系统ps的最终元件与所述衬底w之间的液体的布置可以被分类成三个一般类别。这些类别是浴器型布置、所谓的局部浸没系统以及全湿式浸没系统。在浴器型布置中，大致整个所述衬底w以及所述衬底台wt的可选部分被浸没在液体浴中。
34.如图1中所描绘的，所述液体供应系统被设置有液体限制结构ih，所述液体限制结构ih沿所述投影系统ps的最终元件与所述衬底w、衬底台wt或这两者之间的空间的边界的至少一部分延伸。这样的布置在图2中图示。图2中图示且下文描述的布置可以被应用至上文描述且在图1中图示的所述光刻设备。
35.图2示意性地描绘了具有液体限制结构ih的局部液体供应系统或流体输送系统，所述液体限制结构ih沿所述投影系统ps的最终元件与所述衬底台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，除非另有明确说明，否则下文对所述衬底w的表面的参考也另外或替代地参考所述衬底台wt的表面。在实施例中，密封被形成在所述液体限制结构ih与所述衬底w的表面之间。所述密封可以是非接触式密封，诸如气封16(具有气封的这样的系统在欧洲专利申请公开号ep-a-1,420,298中公开)或液封。
36.所述液体限制结构ih至少部分地包含位于所述投影系统ps的最终元件与所述衬底w之间的空间11中的液体。所述空间11至少部分地由位于所述投影系统ps的最终元件下方且围绕所述投影系统ps的最终元件的所述液体限制结构ih形成。液体通过液体入口/出口13被带入至位于所述投影系统ps下方且位于所述液体限制结构ih内的空间11中。所述液体可以通过液体入口/出口13而被移除。在实施例中，取决于扫描方向，两个液体入口/出口13中的一个供应所述液体，而液体入口/出口13中的另一个移除所述液体。
37.所述液体可以通过所述气封16而被包含在所述空间11中。在使用期间，所述气封16被形成在所述液体限制结构ih的底部与所述衬底w的表面之间。所述气封16中的气体在压力作用下经由入口15被提供至位于所述液体限制结构ih与衬底w之间的间隙。经由出口14来抽取所述气体。所述气体入口15上的过压、所述出口14上的真空水平、以及所述间隙的几何形状被布置成使得存在限制所述液体向内的高速气体流。所述气体作用于所述液体限制结构ih与所述衬底w之间的所述液体的力使所述液体包含于所述空间11中。这样的系统被公开在美国专利申请公开号us 2004-0207824中，所述美国专利申请公开的全部内容由
此通过引用并入。在实施例中，所述液体限制结构ih不具有气封。
38.在局部区域液体供应系统中，所述衬底w在所述投影系统ps和所述液体供应系统下方被移动。当所述衬底w的边缘将被成像时，所述衬底w(或其它物体)的边缘将在所述空间11下方通过。当所述衬底台wt上(或测量台上)的传感器将被成像时，所述衬底w(或其它物体)的边缘将在所述空间11下方通过。虚拟衬底或所谓的封闭板可以被定位在所述液体供应系统下方以使得能够发生例如衬底交换。当所述衬底台wt被移动使得虚拟衬底或所谓的封闭板可以被定位在所述液体供应系统下方时，所述衬底w(或其它物体)的边缘将在所述空间11下方通过。液体可能泄漏到所述衬底w与衬底台wt之间的间隙中。该液体可以被强迫处于静液压或流体动压力下或处于气刀或其它气流产生装置的力的作用下。
39.图3是描绘根据实施例的另外的液体供应系统或流体输送系统的侧视截面图。图3中图示且下文描述的布置可以被应用至上文描述且在图1中图示的所述光刻设备100。所述液体供应系统被设置有液体限制结构ih，所述液体限制结构ih沿所述投影系统ps的最终元件与所述衬底台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，除非另有明确说明，否则下文对所述衬底w的表面的参考也另外或替代地参考所述衬底台wt的表面。
40.所述液体限制结构ih至少部分地包含位于所述投影系统ps的最终元件与所述衬底w之间的空间11中的液体。所述空间11至少部分地由位于所述投影系统ps的最终元件下方且围绕所述投影系统ps的最终元件的所述液体限制结构ih形成。在实施例中，所述液体限制结构ih包括主体构件53和多孔构件83。所述多孔构件83是板状的并且具有多个孔眼(即，开口或孔)。在实施例中，所述多孔构件83是网格板，其中许多小的孔84被形成在网格中。这样的系统被公开在美国专利申请公开号us 2010/0045949 a1中，所述美国专利申请公开的全部内容由此通过引用并入。
41.所述主体构件53包括供应端口72和回收端口73，所述供应端口72能够向所述空间11供应所述液体，所述回收端口73能够回收来自所述空间11的液体。所述供应端口72经由通路74被连接至液体供应设备75。所述液体供应设备75能够向所述供应端口72供应所述液体。从所述液体供应设备75进给的液体通过相应的通路74被供给至所述供应端口72中的每个供应端口。所述供应端口72被设置在所述光学路径附近，位于所述主体构件53的面向所述光学路径的规定位置处。所述回收端口73能够回收来自所述空间11的液体。所述回收端口73经由通路79被连接至液体回收设备80。所述液体回收设备80包括真空系统并且能够通过经由所述回收端口73抽取所述液体来回收所述液体。所述液体回收设备80回收经由所述回收端口23通过所述通路29而回收的所述液体lq。所述多孔构件83被设置在所述回收端口73中。
42.在实施例中，为了在所述投影系统ps与一侧上的所述液体限制结构ih以及与在另一侧上的所述衬底w之间形成具有所述液体的所述空间11，液体从所述供应端口72被供应至所述空间11并且所述液体限制结构ih中的回收腔室81中的压力被调整至负压以经由所述多孔构件83的所述孔84(即，所述回收端口73)回收所述液体。使用所述供应端口72执行所述液体供应操作且使用所述多孔构件83执行所述液体回收操作会在所述投影系统ps与一侧上的所述液体限制结构ih以及与另一侧上的所述衬底w之间形成所述空间11。
43.在使用所述光刻设备100时，衬底w经历不同的光刻步骤和过程步骤。衬底w可以例如由湿法化学处理而被清洁。所述衬底w可以被加热至足够驱除可能存在于所述衬底w的表
面上的任何水分的温度。所述衬底w可以被覆盖有抗蚀剂(例如，光致抗蚀剂)层。所述衬底w可以被预焙烤以驱除过量的光致抗蚀剂溶剂。所述衬底w随后被曝光使得所述辐射束b中的图案被转印到所述衬底w上。所述衬底w随后可以经历显影、蚀刻以及所述抗蚀剂的移除。可以针对所述衬底w上的另外的层而重复这些步骤。
44.如图1中所描绘的，在实施例中，所述光刻设备100包括衬底台wt。所述衬底台wt被配置成支撑衬底w以用于曝光过程。在曝光过程中，所述衬底w被曝光于辐射束b以经由液体(即，浸没液体)在所述衬底w上形成图案。
45.在实施例中，所述光刻设备100包括储存单元。所述储存单元可以是衬底输送装置的一部分，所述衬底输送装置控制所述衬底w移动通过所述光刻设备100。当衬底w进入光刻设备100中时，所述衬底w首先被定位在所述储存单元上。随后，所述衬底w从所述储存单元被移动，然后所述衬底w被定位在所述衬底台wt上以用于曝光过程。例如，在实施例中，所述衬底w从所述储存单元被移动至温度稳定单元。所述温度稳定单元被配置成向所述衬底w施加均匀温度，例如以使所述衬底w的温度更接近于所述衬底台wt的温度。在实施例中，所述衬底w从所述温度稳定单元被移动至所述衬底台wt。因此，所述衬底w在其被移动到所述衬底台wt上之前被定位在所述储存单元上。在实施例中，所述储存单元包括被配置成支撑所述衬底w的衬底支撑件。
46.本发明的实施例是用于制备供光刻制造方法的曝光过程使用的衬底w的方法。在曝光过程期间，利用经图案化的辐射束照射所述衬底w。当所述衬底w被支撑在所述衬底台wt上时执行曝光过程。在所述衬底w被装载到所述衬底台wt上之前制备所述衬底w。
47.在实施例中，所述方法包括跨越整个所述衬底w施加不同的局部温度。在所述衬底w被装载到所述衬底台wt上之前，不同的局部温度引起跨越整个所述衬底w的不同热膨胀。所述衬底w的变形可以通过热膨胀(其可以包括收缩)来控制。在实施例中，所述衬底w在被装载到所述衬底台wt上之前通过热膨胀而受到应力。所述衬底w被预加应力。为了对所述衬底w施加应力，所述衬底w的温度被控制。所述衬底w的不同区被加热和/或冷却以达到彼此不同的温度。结果，所述衬底w的不同区经受不同水平即不同程度的热膨胀，由此使所述衬底w以受控方式变形。所述变形大致位于所述衬底w的平面内。
48.通过以受控方式对所述衬底w预加应力，可以预先减小和/或校正当所述衬底w被安装在所述衬底台wt上时可能被引发的所述衬底w的不期望的变形。本发明者已经发现，将所述衬底w夹持到所述衬底台wt上可能引起所述衬底w的平面内的变形。本发明者已经发现，这些不期望的变形至少部分地由于所述衬底台wt的突节41处的摩擦相互作用而引起。如图4中所示，在实施例中，所述衬底台wt包括位于其上表面(即，面向所述衬底w的表面)处的多个突节41。所述突节41在用于支撑所述衬底w的平面中具有远端。所述突节41的所述远端被配置成以平整取向支撑所述衬底w。所述突节41有助于减小所述衬底w与所述衬底台wt之间的接触量。这降低了不想要的粒子由于被捕获在所述衬底w与所述衬底台wt的接触表面之间而不期望地降低所述衬底w的平整度的可能性。通过将所述衬底w夹持到所述衬底台wt上而导致的所述衬底w的变形可能导致不期望的重叠误差。
49.所述不期望的变形的振幅和位置取决于若干因素，包括所述衬底w的形状、将所述衬底w夹持到所述衬底台wt上的真空或电磁场的强度、被施加至所述衬底w或所述衬底台wt的任何涂层、用于将所述衬底w装载到所述衬底台wt上的序列、以及所述衬底台wt的所述突
节41的状况(所述状况可以随时间变化)。可以测量由所述突节41处的相互作用所产生的所述不期望的变形。测量的结果可以被用于确定待施加于所述衬底w(对于未来衬底)的不同区上的不同局部温度。在实施例中，每个衬底w的自由形式形状被测量并且被用作对于待施加的不同局部温度的输入。
50.在实施例中，不同局部温度被施加于所述衬底w的两个主表面中的一个主表面上。所述衬底w的这两个主表面是在曝光过程期间接收经图案化的辐射的上表面、以及面向所述衬底台wt的下表面。当局部温度被施加于这两个主表面中的一个主表面时，它迅速地影响另一主表面上的、并且贯穿所述衬底w深度的温度。通常，在这两个主表面中的一个主表面处进行热交换以贯穿所述衬底w的厚度传导至另一主表面可能花费小于约10ms。相反，将热(即，局部温度差)水平地传导跨越整个所述衬底w花费的时间长得多。这是因为所述衬底w的宽度远大于其深度。
51.在实施例中，所述衬底w具有至少0.5mm的厚度。在实施例中，所述衬底w具有至多1mm的厚度。在实施例中，所述衬底w具有约0.8mm的厚度。在实施例中，所述衬底w具有至少100mm且可选地至少200mm的直径。在实施例中，所述衬底w具有至多1000mm且可选地至多500mm的直径。在实施例中，所述衬底w具有300mm的直径。在实施例中，所述衬底w由硅制成。在实施例中，所述衬底w具有约70mm2s-1
至80mm2s-1
的热扩散率。
52.在实施例中，所述衬底w和所述衬底台wt第一次接触与所述衬底w被夹持到所述衬底台wt上之间的时间为约100ms的量级。沿水平方向跨越整个所述衬底w的热传导(并且由此局部温度差的减小)通常花费长于100ms(实际量取决于施加不同局部温度的分辨率)。所述衬底w可以被夹持到所述衬底台wt上并且仍对所述衬底w的不同区域施加不同的局部温度。
53.在实施例中，所述衬底台wt具有来自所述衬底w的不同温度。通常，所述衬底台wt具有比所述衬底w大得多的质量。当所述衬底w被装载到所述衬底台wt上时，热在所述衬底w与所述衬底台wt之间传递。所述衬底台wt与所述衬底w之间的热传递可以花费约5秒至10秒的量级。这比将所述衬底w装载到所述衬底台wt上所需的时间量长得多。结果，在已经发生所述衬底w与所述衬底台wt之间的热传导之前，在装载工序期间在所述衬底w中所引发的变形被固定。这意味着当所述衬底w由于与所述衬底台wt进行热传递而将会以其它方式在所述衬底台wt上膨胀或收缩时，对所述衬底台wt的摩擦和夹持力将所述衬底w保持在适当的位置即就位。这使得可以预先减小和/或校正通过将所述衬底w夹持到所述衬底台wt上而引起的所述衬底w中的不期望的变形。
54.在所述衬底w已经被夹持到所述衬底台wt上之后，在很大程度上不再能够改变所述衬底w的变形。这是由于将所述衬底w夹持到所述衬底台wt上的力的强度。通过在所述衬底w的制备期间跨越整个所述衬底w施加不同的局部温度，可以补偿通过将所述衬底w夹持到所述衬底台wt上所引起的机械变形。在所述衬底w已经被夹持到所述衬底台wt上之后，热在所述衬底w与所述衬底台wt之间被传递，使得所述衬底w的温度发生改变。然而，所述衬底w的温度变化不会显著地影响所述衬底w的局部变形。
55.在实施例中，用于制备所述衬底w的方法包括均匀地加热或冷却所述衬底w、并随后局部地加热或冷却所述衬底w以便施加不同的局部温度。在实施例中，所述光刻设备100包括温度稳定单元。在实施例中，所述温度稳定单元使用气体轴承以使得所述衬底w的温度
均匀地达到更接近于所述衬底台wt的温度的值。
56.在实施例中，用于制备所述衬底w的方法包括均匀地冷却所述衬底w、并且局部地加热经冷却的衬底w以便施加不同的局部温度。与将所述衬底w的不同区冷却不同量相比，通过将所述衬底w的不同区加热不同量会更快地施加不同的局部温度。通过局部地加热所述衬底w，不同的局部温度可以被更快速地施加。这有助于减小在所述衬底w被夹持到所述衬底台wt上之前用于不同局部温度扩散所持续的时间。然而，在替代实施例中，通过将所述衬底w冷却不同量来施加不同的局部温度。
57.向所述衬底w施加不同局部温度的方式不被特别限制。任何形式的热传递可以被用于施加不同的局部温度。热传递的多种不同的方法可以组合地使用以施加不同的局部温度。
58.在实施例中，所述光刻设备100包括局部温度施加器20。所述局部温度施加器20被配置成施加跨越整个所述衬底w的不同的局部温度以便引起跨越整个所述衬底w的变化的热膨胀。如图4中所示，在实施例中，不同的局部温度至少部分地由辐射源21施加。在实施例中，所述施加器20包括辐射源21。所述辐射源21被配置成向所述衬底w的多个相应区选择性地施加不同剂量的辐射以便至少部分地施加不同的局部温度。在实施例中，所述辐射源21包括加热灯。所述辐射源21可以快速地改变所述衬底w的温度。
59.如图4中所示，在实施例中，所述施加器20包括掩模22。在实施例中，所述掩模22是可调的。所述掩模22被配置成控制所述衬底w的哪些区由所述辐射源21照射。例如，如图4中所示，所述掩模22可以被控制以阻挡所述辐射到达所述衬底w的中心部分。图4示出在所述衬底w的所述中心区上的阴影24。同时，所述衬底w的外侧区由来自所述辐射源21的所述辐射23照射。通过调整所述掩模22，可以控制所述衬底w的被所述辐射源21的所述辐射23到达的区。如图4中所示，在实施例中，不同的局部温度被施加至所述衬底w的上表面29。热快速地传递通过所述衬底w的厚度。在实施例中，当所述衬底w初始地被夹持到所述衬底台wt上时，不同的局部温度保持彼此不同。
60.在实施例中，所述辐射源21包括激光器。在实施例中，所述辐射源21被配置成在所述衬底w上进行扫描以便施加不同的局部温度(即，温度分布)。在实施例中，通过控制由所述辐射23曝光的强度和/或持续时间，辐射剂量跨越整个所述衬底w而变化。受控照射的方法不被特别限制。所使用的辐射23的波长不被特别限制。在实施例中，用于加热所述衬底的所述辐射23具有与用于在曝光过程期间曝光所述衬底w上的所述光致抗蚀剂的辐射相比更长的波长。在实施例中，用于加热所述衬底w的所述辐射23具有从约700mm至约800mm的范围内的波长。考虑到材料吸收和抗蚀剂不灵敏性，则从约700mm至约800mm的范围内的波长将会特别适于加热所述衬底w。希望的是用于加热所述衬底w的所述辐射23施加局部温度以不与所述衬底w上的光致抗蚀剂相互作用。
61.如图4中所示，在实施例中，所述方法包括将所述衬底w支撑在多个销28上。所述销28延伸穿过用于所述曝光过程的所述衬底台wt。在实施例中，至少三个销28被用于以受控方式将所述衬底w支撑在所述衬底台wt上方。所述销28延伸穿过衬底台wt中的相应孔。在实施例中，所述方法包括控制由所述销28所支撑的所述衬底w相对于所述衬底台wt的高度以便将所述衬底w安装到所述衬底台wt上。所述销28的移动受控制以便将所述衬底w降低到所述衬底台wt上。所述销28被降低通过所述衬底台wt中的所述孔。
62.在实施例中，当所述衬底w相对于所述衬底台wt的高度改变时，至少部分地施加不同的局部温度。当所述衬底w正在被降低到所述衬底台wt上时，可以施加不同的局部温度。这有助于减小在所述衬底w被夹持到所述衬底台wt上之前不同的局部温度可以跨越整个所述衬底w扩散的时间量。这有助于改善所述衬底w中的变形可以被校正和/或补偿的精度。如下文中将更详细地解释的，可以在所述衬底w的制备期间的不同时间施加所述局部温度。
63.图5是根据本发明的实施例的局部温度施加器20的示意性平面图。如图5中所示，在实施例中，所述施加器20包括多个喷嘴34。所述喷嘴34被配置成朝向所述衬底w供应流体以便至少部分地施加不同的局部温度。如图5中所示，在实施例中，通过使流体朝向所述衬底w流动来至少部分地施加不同的局部温度。
64.图5中示出的所述施加器20仅是流体如何朝向所述衬底w流动以便至少部分地施加不同局部温度的一个示例。替代的实施方式是可能的。所述施加器20被配置成控制所述衬底w的温度。如图5中所示，在实施例中，所述施加器20包括喷嘴34的阵列33。如图5中所示，在实施例中，所述阵列33在所述衬底w的至少半径上延伸。
65.图5中示出的所述施加器20包括旋转器32。所述旋转器32被配置成夹持所述衬底w的中心(图5中未示出)。
66.图6是所述衬底w的被夹持到图5中示出的所述施加器20的所述旋转器32上的一半的示意性截面图。如图6中所示，在实施例中，当所述衬底w被夹持到所述旋转器32上时，所述衬底w被定位在所述喷嘴34上方。如图6中所示，在实施例中，所述流体38朝向所述衬底w的底侧39流动。温度差跨越整个所述衬底w的厚度快速地延伸。
67.如图5中所指示的，所述施加器20被配置成使所述衬底w绕其中心在支撑件31上方转动。所述施加器20被配置成当所述衬底w由所述旋转器32转动时使所述流体30朝向所述衬底w的底侧39流动。在实施例中，所述施加器20被配置成使得每个喷嘴34能够被单独控制以使流体38朝向所述衬底w流动。在实施例中，通过每个喷嘴38的流动可以被单独地开启和关闭。在实施例中，通过每个喷嘴38的流率即流量可以被单独地控制。
68.在实施例中，所述流体38的温度可以针对每个喷嘴34被单独地控制。如图6中所示，在实施例中，所述施加器20包括用于多个相应喷嘴34的多个加热元件37。如图6中所示，在实施例中，加热元件围绕所述喷嘴34的至少一部分以便控制从所述喷嘴34朝向所述衬底w流动的所述流体38的温度。在实施例中，所述流体是气体，诸如空气。所述流体38朝向所述衬底w的底侧39流动。
69.如图6中所示，在实施例中，所述喷嘴34被连接至流体供应端口36。例如，空气可以经由所述流体供应端口36被供应至所述喷嘴34。如图6中所示，在实施例中，所述施加器20包括与所述流体供应端口36成流体连通的公共腔室35。所述公共腔室35与所述喷嘴34成流体连通。流体被供应通过所述流体供应端口36到达所述公共腔室35，并且穿过所述喷嘴34离开到达所述衬底w的底侧39。在实施例中，每个喷嘴34被配置成向所述衬底w的环形区供应相同温度的流体38。可以根据具有不同的局部温度的不同区的半径来划分所述不同区。这些区可以是环形形状。在替代实施例中，这些区可以对应于弧而不是完全的环。朝向所述衬底w流动的所述流体38的温度可以随着所述衬底w被转动而变化。这允许流体的不同温度并且因而允许对同一环的不同弧施加不同的局部温度。
70.如图6中所示，在实施例中，所述喷嘴沿径向方向被间隔开。这使其易于产生选择
的径向温度分布。在实施例中，所述喷嘴34是脉动的/脉冲式的以产生衬底温度的局部变化。如上文提到的，在实施例中，例如通过使用所述加热元件37而变化所述流体38的温度。然而，不必能够控制所述流体38的温度。在替代实施例中，每个喷嘴34的脉冲持续时间被控制以便将所述衬底w冷却或加热至特定温度。
71.在实施例中，所述喷嘴34被初始地用于施加对于所述衬底w的平均温度的改变。随后，所述喷嘴34可以被用于施加不同的局部温度。例如，对平均温度的改变可以被施加以便减小所述衬底w的平均温度与所述衬底台wt的温度之间的差。然后可以施加不同的局部温度。在实施例中，对平均温度的改变被施加，使得所述衬底w的平均温度不同于所述衬底台wt的温度。在实施例中，选择对平均温度的改变以及所施加的不同的局部温度的组合，使得在施加不同的局部温度之后，所述衬底w的平均温度与所述衬底台wt的温度相同。
72.在实施例中，多个辐射源被提供以在所述衬底w被支撑在所述旋转器32上时加热所述衬底w。除了所述喷嘴、或替代所述喷嘴，可以设置所述辐射源。因此，温度可以通过辐射和/或对流而被施加于/所述衬底w。在实施例中，所述施加器20包括热调节器，所述热调节器被配置成对所述旋转器32进行热调节以便向所述衬底w施加不同的局部温度。除了所述辐射源和/或所述喷嘴34、或替代所述辐射源和/或所述喷嘴34，可以设置所述热调节器。因此，温度可以通过传导和/或辐射和/或对流而被施加于所述衬底w。
73.不必在施加不同的局部温度之前施加对平均温度的改变(例如，跨越整个所述衬底w的大致均匀的温度改变)。在替代实施例中，在施加不同的局部温度之后施加对平均温度的改变。例如，在实施例中，所述衬底w被夹持到其中施加不同局部温度的衬底支撑件上。随后，所述衬底w经受其平均温度的改变(例如，冷却)。
74.如图5中所示，在实施例中，所述施加器20包括喷嘴34的线性阵列33、以及位于支撑件31上方的旋转器32。所述旋转器32充当转盘。所述旋转器32被配置成使所述衬底w在所述线性阵列33上方转动，使得当所述衬底w被转动的同时至少部分地施加不同的局部温度。
75.如图5中所示，在实施例中，设置气刀模块42。所述气刀模块42被配置成朝向所述衬底w供应气体幕帘，以便在所述衬底w被转动时从所述衬底w的周缘去除水分。
76.如图5中所示，在实施例中，设置了对准模块43。在实施例中，所述对准模块43被配置成测量和/或控制所述衬底w的旋转对准。在实施例中，所述对准模块43被配置成标识被形成于所述衬底w上的已知位置处的标识(例如，凹口)的位置。例如，凹口可以被设置于所述衬底w的边缘处。所述对准模块43确定所述凹口的位置，使得可以当所述衬底w被传递到所述衬底台wt上时准确地控制所述衬底w的旋转对准。
77.在实施例中，制备所述衬底w的方法包括使所述衬底w旋转地对准以便在所述衬底w被安装到所述衬底台wt上以供所述曝光过程使用时控制所述衬底w的转动位置。如图5中所示，在实施例中，在旋转对准期间至少部分地施加不同的局部温度。在实施例中，施加不同的局部温度的过程不会延长用于制备所述衬底w所需的总时间。
78.在实施例中，真空抽取环围绕每个喷嘴34被设置以便减小来自不同喷嘴34的流的混合。
79.图7是根据本发明的实施例的局部温度施加器20的示意性截面图。如图7中所示，在实施例中，所述施加器20包括施加器台51。所述施加器台51被配置成支撑所述衬底w。如图7中所示，在实施例中，所述施加器台51包括多个突节52。所述突节52在用于支撑所述衬
底w的平面中具有远端。
80.图8是图7中示出的所述施加器20的一部分的特写视图。特别地，图8示出所述施加器台51的所述突节52中的三个突节的特写视图。如图8中所示，在实施例中，所述施加器台51包括与所述衬底w的相应区对应以便至少部分地施加不同的局部温度的多个温度调节元件53。如图8中所示，在实施例中，所述温度调节元件53包括位于相应突节52处的多个加热器，所述多个加热器用于局部地加热所述衬底w的由所述突节52所支撑的相应区。如图7和图8中所示，在实施例中，通过从支撑所述衬底w的所述施加器台51进行传导来至少部分地施加不同的局部温度。如图8中所示，在实施例中，每个温度调节元件53被附接至相对应的突节52。例如，所述温度调节元件53可以是薄膜加热器。
81.所述突节52的数目和布置不被特别限制。在实施例中，所述突节52的布置可以与用于所述曝光过程的所述衬底台wt的所述突节41的布置大致相同。然而，不一定是这种情况。例如，在实施例中，所述施加器台51的所述突节52比所述衬底台wt的所述突节41更宽。例如，在实施例中，所述施加器台51的所述突节52可以具有在约10mm的区中的直径。在实施例中，所述施加器台51的所述突节52被铺设成栅格形式(例如，像棋盘一样)。
82.如图8中所示，在实施例中，所述施加器台51包括至少一个冷却通道54。所述冷却通道54被嵌入所述施加器台51内。所述冷却通道54被配置成使流体流动通过位于所述衬底w下方的所述施加器台51。在实施例中，所述冷却通道54被配置成向所述衬底w施加大致均匀的温度改变。例如，在实施例中，所述冷却通道54被配置成使所述衬底w的温度接近于所述衬底台wt的温度。在实施例中，所述施加器20是所述光刻设备100的所述储存单元的一部分。
83.在实施例中，所述施加器台51被配置成转动所述衬底w。在实施例中，对准所述衬底w的过程可以与使用所述温度调节元件53进行的传导性热传递同时进行。期望本发明的实施例减小和/或补偿通过夹持所述衬底w所引起的变形，而不显著增加吞吐时间。
84.在实施例中，所述施加器台51具有比所述衬底w大得多的质量。在实施例中，所述温度调节元件53能够被单独控制以便向所述衬底w的不同区施加不同的局部温度。通过提供更大数目的温度调节元件53，可以用较高分辨率(即，更细化地)施加局部温度改变。可以在所述突节52与所述衬底w之间的界面处通过导热性热传递来施加温度梯度。
85.在实施例中，所述施加器20被配置成施加不同的局部温度，使得跨越整个所述衬底w的所述衬底w的温度变化了至少1mk、可选地至少2mk、可选地至少5mk、可选地至少10mk、可选地至少20mk、以及可选地至少50mk。所述局部温度差大于当尝试跨越整个所述衬底w施加均匀温度时可能偶然发生的任何微小温度差。
86.所述衬底w被分割成具有不同局部温度的不同区的方式不被特别限制。如上文提到的，在实施例中，不同区是环状的(其中所述中心区是圆形)。在替代实施例中，这些区被铺设成棋盘样式。在另外的替代实施例中，这些区与环的弧相对应。
87.施加不同局部温度的分辨率不被特别限制。分辨率越高，则所述衬底w的变形可以被越精确地补偿和/或校正。在施加不同的局部温度时与当所述衬底w被夹持到所述衬底台wt上时之间，较低分辨率的温度差较少地经受跨越整个所述衬底w的热传导。
88.在实施例中，所述施加器20被配置成针对所述衬底w的具有至多10000mm2的面积的相应区施加不同的局部温度。在实施例中，所述衬底w的与局部温度相对应的区具有至多
5000mm2、可选地至多2000mm2、可选地至多1000mm2、可选地至多500mm2、可选地至多200mm2、可选地至多100mm2、可选地至多50mm2、可选地至多20mm2、可选地至多10mm2、可选地至多5mm2、可选地至多2mm2、以及可选地至多1mm2的面积。
89.在实施例中，在所述衬底w被安装到所述衬底台wt上以供所述曝光过程使用之前，施加不同的局部温度至多10秒。在实施例中，在所述衬底w被安装到所述衬底台wt上之前，施加不同的局部温度至多5s、可选地至多2s、可选地至多1s、可选地至多500ms、可选地至多200ms、可选地至多100ms、以及可选地至多50ms。
90.作为示例，所述衬底w的中心圆形部分可以具有施加于其的一个局部温度。与不同径向位置相对应的三个外侧环形区可以具有施加至相应环的三个另外的不同温度。因此，总计可以存在四个不同区。与不同温度相对应的区的数目不被特别限制。
91.图9是示出衬底w上的区的径向位置与所述衬底w的平面内变形之间的关系的曲线图。如图9中所示，对于所述衬底w上的不同径向位置，水平变形不同。在图9中，x轴示出与所述衬底w的中心相距的径向位置r，以米为单位。所述衬底w具有0.15m的最大径向位置，因为所述衬底w的直径是300mm。在图9中，y轴示出累积变形分布g。在图9中，上部曲线是比较示例，其中在所述衬底w被夹持到所述衬底台wt上之前没有局部温度被施加至所述衬底w。下部曲线示出根据本发明的示例，其中跨越整个所述衬底w施加不同的局部温度。特别地，在图9中示出的示例中，所述衬底w的所述中心区(具有0至40mm的半径)具有与所述衬底w的外侧区相比的小的温度偏移。仅设置具有相应局部温度的两个不同区。如图9中所示，通过向所述衬底w的不同区施加不同的局部温度，当所述衬底w被夹持到所述衬底台wt时，所述变形g被减小。如图9中所示，通过向所述衬底w的不同区施加不同的局部温度，当所述衬底w被夹持到所述衬底台wt时，所述变形g被线性化。
92.通过提供较大数目的区且以不同方式控制局部温度，则可以更精确地校正和/或补偿所述变形g。
93.图10是示出时间t与跨越整个所述衬底w的热传导的距离p之间的关系的曲线图。如图10中所示，随着时间t增加，热逐渐地进一步跨越整个所述衬底w传导。在约5秒的时间之后，可以预期所述热已经跨越整个所述衬底w被传导了约20mm。在图10中，x轴示出时间t，以秒为单位。y轴示出扩散长度(高斯脉冲宽度)p，以毫米为单位。通过在所述衬底w被夹持到所述衬底台wt上之前向所述衬底w施加局部温度持续较短的时间，则可以施加较高分辨率的不同的局部温度，而不需要通过在夹持之前传导来抵消不同的局部温度。
94.当衬底w被夹持到所述衬底台wt上时，所述衬底w可能受到翘曲。所述衬底w可能不期望地具有减小的平整度。根据本发明，通过对特定半径施加温度变化，可以校正由于翘曲所引起的局部变形。
95.在实施例中，通过包括使用如上文描述的所述光刻设备100的器件制造方法来制造器件。所述光刻设备100将图案从所述图案形成装置ma转印到所述衬底w。在实施例中，所述器件制造方法包括制备如上文描述的所述衬底w的方法。
96.虽然在本文中可以对光刻设备在ic制造中的用途进行具体参考，但是应理解，本文中描述的光刻设备可以具有其它应用，诸如集成光学系统的制造、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。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的情境下，本文中使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文中提及的衬底可以在曝光之前或之后例如在轨道或涂覆显影系统(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对被曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检查工具中进行处理。在可适用的情况下，可以将本文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，例如用于产生多层ic，使得本文中使用的术语衬底也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
97.在本文中所使用的术语“辐射”和“束”包括全部类型的电磁辐射，包括：紫外(uv)辐射(例如，具有或约为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(euv)辐射(例如，具有在5nm-20nm范围内的波长)，以及粒子束(诸如离子束或电子束)。
98.虽然上文已经描述了本发明的具体实施例，但是将理解，可以与所描述的不同的方式来实践本发明。上文的描述旨在是示例性的而非限制性的。因而，本领域的技术人员将明白，在不背离下面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。