光刻装置，器件制造方法和由此制造的器件的制作方法

专利名称：光刻装置，器件制造方法和由此制造的器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光刻投影装置，包括—用于提供投射光束的辐射系统；—用于支撑构图装置的支撑结构，该构图装置用于根据所需图案对投射光束进行构图；—包括多个突起的基底保持器，多个突起的末端限定了用于支撑基本上平坦的基底的基本上平坦的支撑平面，所述基底保持器设有提供压力的装置，用于使基底贴紧突起的末端；设置在基底保持器的边缘区域的突起安排成提供与按压装置的压力有关的基底的基本上平直的外伸；和—用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统。
背景技术：
这里使用的术语“构图装置”应广义地解释为能够给入射的辐射光束赋予带图案的截面的装置，其中所述图案与要在基底的靶部上形成的图案一致；本文中也使用术语“光阀”。一般地，所述图案与在靶部中形成的器件如集成电路或者其它器件的特定功能层相对应(如下文)。这种构图装置的示例包括掩模。掩模的概念在光刻中是公知的。它包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射能够根据掩模上的图案而选择性的被投影(在投影掩模的情况下)或者被反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下，支撑结构一般是一个掩模台，它能够保证掩模被保持在入射辐射光束中的理想位置，并且如果需要该台会相对光束移动。
可编程反射镜阵列。这种装置的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的基本原理是(例如)反射表面的已寻址区域将入射光反射为衍射光，而未寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中滤除所述非衍射光，只保留衍射光；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的定址图案而产生图案。可编程反射镜阵列的另一实施方案利用微小反射镜的矩阵排列，通过使用适当的局部电场，或者通过使用压电致动器装置，使得每个反射镜能够独立地一轴线倾斜。再者，反射镜是矩阵可寻址的，由此已寻址反射镜以与未寻址反射镜不同的方向将入射的辐射光束反射；按照这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的定址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置进行该所需的矩阵定址。在上述两种情况中，构图装置可包括一个或者多个可编程反射镜阵列。反射镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5,296,891、美国专利US5,523,193、PCT专利申请WO98/38597和WO98/33096中获得，这些文献在这里引入作为参照。在程控反射镜阵列的情况中，所述支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。
可编程LCD阵列，例如由美国专利US5,229,872给出的这种结构，它在这里引入作为参照。如上所述，在这种情况下支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。
为简单起见，本文的其余部分在一定的情况下具体以掩模和掩模台为例；可是，在这样的例子中所讨论的一般原理应适用于上述更宽范围的构图装置。
光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图装置可产生对应于IC一个单独层的电路图案，该图案可以成像在已涂覆辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅片)的靶部上(例如包括一个或者多个管芯(die))。一般的，单一的晶片将包含相邻靶部的整个网格，该相邻靶部由投影系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中，有两种不同类型的机器。一类光刻投影装置是，通过将全部掩模图案一次曝光在靶部上而辐射每一靶部；这种装置通常称作晶片步进器或者步进重复装置。另一种装置(通常称作步进扫描装置)通过在投射光束下沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一靶部；因为一般来说，投影系统有一个放大系数M(通常＜1)，因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。关于如这里描述的光刻设备的更多信息可以从例如美国专利US6,046,792中获得，该文献这里作为参考引入。
在用光刻投影装置的制造方法中，(例如在掩模中的)图案成像在至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前，可以对基底可进行各种处理，如打底，涂敷抗蚀剂和弱烘烤。在曝光后，可以对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)，显影，强烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器件的单层形成图案。这种图案层然后可进行任何不同的处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学—机械抛光等完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么对每一新层重复全部步骤或者其变化。最终，在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯割等技术将这些器件彼此分开，单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。关于这些步骤的进一步信息可从例如Peter van Zant的“微型集成电路片制造半导体加工实践入门(Microchip FabricationA Practical Guide toSemiconductor Processing)”一书(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN0-07-067250-4)中获得，这里作为参考引入。
为了简单起见，投影系统在下文称为“镜头”；可是，该术语应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包括例如折射光学装置，反射光学装置，和反折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计操作的部件，该操作部件用于引导、整形或者控制辐射投射光束，这种部件在下文还可共同地或者单独地称作“镜头”。另外，光刻装置可以具有两个或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。例如在美国专利US5,969,441和WO98/40791中描述的二级光刻装置，这里作为参考引入。
尽管在本申请中，具体结合本发明的装置在制造IC的应用进行描述，但是应该明确理解这些装置可能具有其它应用。例如，它可用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示板、薄膜磁头等等。本领域的技术人员将理解，在这种可替换的用途范围中，在说明书中任何术语“初缩掩模版”，“晶片”或者“管芯(die)”的使用应认为分别可以由更普通的术语“掩模”，“基底”和“靶部”代替。
在本文件中，使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波长)和极远紫外辐射(EUV)(例如具有5-20nm的波长范围)，和粒子束，如离子束或者电子束。
由于在光刻加工中极窄的容许偏差，当在光刻装置中处理基底时，确保基底的绝对平面度变得越来越必要，因为与理想平面度的微小偏差会导致在光刻加工中实现的图像分辨率的降低。新一代光刻成像技术针对70nm或者甚至低至15nm或更低的分辨率。在这种情况下，平坦基底的微小不平坦会导致对聚焦和重叠分辨率有害的可探测的偏移。
在这方面，聚焦误差定义为理想焦平面的垂直偏差。重叠误差定义为图像相对于焦平面的横向位移，并且，重叠误差可以由基底表面的微小弯曲引起。这种弯曲引入晶片屏幕相对于焦平面的旋转，这样，与正常聚焦对准的图像相比其图像略微地向侧面投射。这种重叠误差的大小为法线旋转角乘以基底厚度的一半。
欧洲专利申请EP0947884描述了一种具有基底保持器的光刻装置，其中，设置多个突起以提高基底的平面度。这些突起一般具有0.5mm的直径，并且通常位于彼此相隔3mm的距离，从而形成支撑基底的支撑构件底板。由于突起之间比较大的间隔，可能存在的污染物通常不会形成基底平面度的障碍，因为这些污染物将位于突起之间并且不会局部地抬起基底。特别是在边缘区域附近，上述申请改善了这种销分布的平面度。在这些区域内，由于应用“泄漏—密封件”施加的抽吸力，基底往往远离理想平面方位轻微地弯曲。
但是，特别是支撑构件在离开边缘的区域，所谓非边缘区内的设置，提供了改进的空间，引起发明者的注意，因为现有的设置具有为基底保持器的支撑突起提供不均匀负荷的趋势。当基底由基底保持器支撑时，为了进一步提高基底的平面度，本发明的目的之一为提供具有改进的支撑销分布的基底保持器的光刻装置。

发明内容
为了实现所述目的，本发明的光刻装置根据权利要求1的特定特征设置。通过根据与突起相关的Voronoi(泰森多边形)图案分布在基底保持器的中心区域内分布所述突起，所述多个突起的每个突起的支撑负荷基本上相等。这种Voronoi图案分布可以看作由划分连接每两个相邻突起中间的连接线的分界线形成的相邻区域的集合。由于从这样的一个区域的突起中心看，相对于每个相邻突起，负荷被分为中心突起和相邻突起之间相等的多个部分，均匀的负荷导致所述中心突起分布的每个支撑突起的负荷基本上相等。
尽管，从“正常”的物理观点看，可以把这种突起看作刚性物体，就非常微小的偏差而言，这些突起具有根据施加在其上的负荷导致高度变动的固有弹性特性。由于本发明提供了在突起当中提供更加均匀的负荷分布的优点，该创造性的光刻装置的这些突起的高度分布集中在预定的平均高度值附近非常窄的峰值部分。因此，根据权利要求1限定的“Voronoi规则”的基底保持器可减少基底变形方式的不规则性，因而，可以产生在焦平面被理想定位的基底的基本上均匀的位置，而没有聚焦误差或重叠误差的局部变形。
因此，在本发明的装置中，实现了甚至更好的基底平面度，从而产生了更佳的图像分辨品质。已经发现，通过改善分布，与已知的规则分布相关的局部聚焦误差可被显著地减小。
在一个优选实施方案中，基底保持器为基本上是圆形的结构，用于支撑基本上是圆形的基底，并且，其中所述多个突起设置在离开所述圆形基底保持器的中心区域的基本上为同心圆的一个区域内；其中，至少一些同心圆为不等距的。这种一组突起的圆形同心设置通常也可以从上述公开的EP0947884中获知；但是，根据本发明，两个圆的半径间隔是不等距的，以便为每个后续圆周的整数个的额外突起提供空间，同时仍旧保持该创造性的光刻装置的“Voronoi规则”。
在另一个优选实施方案中，突起分布在基本上等边的三角形图案中。具有基本上等边的三角形图案的三角形网状结构是平均的，其中，三角形中的80％以上、优选95％以上是大于80％、优选大于95％的等边三角形，也就是说，这些三角形的边长在每个三角形的平均边长的10％之内。
在又一个优选实施方案中，发现在中心区域内，通常突起的同心圆更象多边形结构，优选地，根据规则六边形设置中心突起。也就是说，优选地，不使用比六个突起更小的环，其中，六个突起形成规则的六边形结构。另外，突起的第二排设置为具有围绕所述中心成六边形地设置的基本上对称取向的12个突起。
已经发现，当优选基底保持器包括多个数量为N的开口时，每个所述开口限定了一个第二边缘区域，其中，穿过所述N个第二边缘区域的每个同心圆包括整数N个突起。这样，可以容易地将一个单个开口的设计转换为另一个开口，而无需重新设计所述开口附近的边缘区域。优选地，所述多个数量为N的开口设置为三个对称设置的开口组的N/3倍。这种三个一组的开口可用作弹出销的引导通道，在装载或卸载基底时，这些开口可以从基底保持器抬起基底。这可以看作一个基底保持器的单独的发明，这些N个开口设计为N/3倍三个一组的开口，其中，对于不同类型的具有不同尺寸的弹出销的光刻装置，可以与机器无关地设计基底保持器，该基底保持器对于所有销布局具有可复制的平面度。
另外，基底保持器优选包括多个数量为M的凹口，每个所述凹口限定一个第三边缘区，其中，每个穿过所述M个第三边缘区的同心圆包括整数M个突起。这些凹口用作基底处理器的定向标记，并且对理想的突起的圆形设置是变形的。在该有创造性设计中，一个凹口的变形可以容易地复制到所有其它凹口，这样，可以简化设计。
尽管，本发明完全与用于产生压力的特定压力装置无关，压力优选由真空压力产生，该真空压力通过用提供泄漏密封的壁形成基底保持器边缘来提供。这样，真空压力施加在基底保持器和基底之间。
优选地，所述真空压力相对于环境压力处在0.1～0.9巴的范围内。更特别地，所述真空压力相对于环境压力处在0.5～0.2巴的范围内。已经发现，在仍旧提供适宜的压力以使基底贴紧基底保持器的同时，优选真空压力最小。
在又一个优选实施方案中，在这样的一种“泄漏—密封件”设置中包括壁、在该壁和最靠近该壁的圆周之间的径向距离x满足关系0.3＜x/d＜0.6，其中，d为最靠近该壁的两个圆周的彼此半径间隔。根据上文，所述边缘区域由Voronoi区域延伸超出边缘的一组突起限定。对于同心图案，该边缘区域达到最靠近边缘设置的一个同心圆突起。此外，“边缘”定义为分离夹紧区域和不存在夹紧区域的分界线。
本发明还涉及根据上述任何一方面的基底保持器。
本发明还涉及用于光刻装置的基底保持器的制造方法，包括以下步骤提供用于支撑基本上平坦的基底的板；在该板离开边缘区域内分布多个支撑突起，以为所述多个突起的每个突起提供基本上相等的支撑面积，所述突起的末端限定了基本上平坦的支撑平面；在该板的边缘区域设置多个支撑突起，以对于按压装置的压力提供基本上平坦的基底的伸出；和计算由与突起关联的Voronoi图案限定的支撑区域分布，并将支撑区域变形的面积偏差保持在最小。
根据一个方面，该方法还包括步骤a)根据施加在基底上以将所述基底压靠在分布的多个突起并使所述突起局部地在轴向变形的压力而计算基底的高度分布；b)分析与所述高度分布相关联的聚焦误差和重叠误差；和c)在聚焦和/或重叠误差超过预定的最大值的所述区域内重新分布支撑突起，并且以循环的方式重复步骤a～c。
根据另一方面，在所述方法中，根据晶片弯曲刚性的有限元分析计算所述高度分布。


下面将参照附图，仅以实施例的方式对本发明的实施方案进行描述，图中相同的附图标记表示同一部件，其中图1表示根据本发明的一个实施方案的光刻投影装置；图2表示用于根据图1的装置中的基底保持器的横截面的细节；图3表示显示根据本发明的Voronoi图案分布的基底的平面图；图4表示现有技术粒结图案的高度分布；图5表示由于基底的局部弯曲的重叠误差；图6表示与图4的高度分布对应的重叠误差分布；图7表示根据本发明的粒结图案分布的改善的重叠误差分布；图8表示具有开口的基底，该开口用于引导弹出销穿过其中；图9表示在弹出销开口周围的改进的粒结分布；图10表示在围绕圆形基底的圆周的凹口周围的改进的粒结分布。
具体实施例方式
图1示意性地表示了本发明一具体实施方案的光刻投影装置。该装置包括辐射系统Ex，IL，用于提供辐射投射光束PB(例如极远紫外光)，在这种具体例子中，该辐射系统还包括一辐射源LA；第一载物台(掩模台)MT，设有用于保持掩模MA(例如初缩掩模版)的掩模保持器，并与用于将该掩模相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM连接；第二载物台(基底台)WT，设有用于保持基底3的基底保持器2，并与用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW连接；投射系统(“镜头”)PL，用于将掩模MA的辐射部分成像在基底3的靶部C(例如包括一个或多个管芯(die))上。
如这里指出的，该装置属于反射型(即具有反射掩模)。可是，一般来说，它还可以是例如投影型(具有投影掩模)。另外，该装置可以利用其它种类的构图装置，如上述涉及的可编程反射镜阵列型。
辐射源LA(例如受激准分子激光源)产生辐射光束。该光束直接或横穿过如扩束器Ex的调节装置后，再照射到照射系统(照射器)IL上。照射器IL包括调节装置AM，用于设定光束强度分布的外和/或内径向量(通常分别称为s-外和s-内)。另外，它一般包括各种其它组件，如积分器IN和聚光器CO。按照这种方式，照射到掩模MA上的光束PB在其横截面具有所需的均匀度和强度分布。
应该注意，图1中的辐射源LA可以置于光刻投影装置的壳体中(例如当辐射源LA是汞灯时经常是这种情况)，但也可以远离光刻投影装置，其产生的辐射光束被(例如通过合适的定向反射镜的帮助)引导至该装置中；当光源LA是准分子激光器时通常是后面的那种情况。本发明和权利要求包含这两种方案。
光束PB然后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。横向穿过掩模MA后，光束PB通过镜头PL，该镜头将光束PB聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置PW(和干涉测量装置IF)的辅助下，基底台WT可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。类似的，例如在从掩模库中机械取出掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置PM将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地，用图1中未明确显示的长冲程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)，可以实现载物台MT、WT的移动。可是，在晶片步进器的例子中(与步进扫描装置相对)，掩模台MT可仅与短冲程致动装置连接，或者固定。可以用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2对准掩模MA和基底3。
所示的装置可以按照二种不同模式使用1.在步进模式中，掩模台MT基本保持不动，整个掩模图像被一次投射(即单“闪”)到靶部C上。然后基底台WT沿x和/或y方向移动，以使不同的靶部C能够由光束PB照射；和2.在扫描模式中，基本为相同的情况，但是所给的靶部C没有暴露在单“闪”中。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向”，例如y方向)以速度v移动，以使投射光束PB扫描整个掩模图像；同时，基底台WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是镜头PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在这种方式中，可以曝光相当大的靶部C，而没有牺牲分辨率。
如图1所示，基底保持器2包括多个支撑销状突起4，这些突起4的大体高度约为100μm。但是，不将该高度看作对本发明的限制，该高度可以是不背离本发明范围的其它值。基底保持器2限定了用于支撑基本上平坦的基底3的基本上平坦的支撑平面。示意性地的表示为真空系统5，该真空系统5使基底贴紧突起4的末端。尽管在该实例中真空抽吸力用于提供压力，本发明不限于此。
图2表示图1所示的基底保持器横截面的细节。图2的基底保持器包括具有大约100μm的高度H的支撑销4(例如圆柱粒结)。这些粒结彼此分开大约3mm的距离。粒结4具有大约0.5mm的直径。每个突起具有远离基底保持器的表面7的末端6，并且因而实现为(尺寸确定为)到所述末端6都位于表面7之上高度H处的一个基本上平坦的平面8内。
板7还包括从表面7突出的壁9，该壁9基本上围住多个粒结4，并且具有在表面7之上的基本上均匀的高度h，由此，h＜H。设定该壁的尺寸以提供“泄漏”密封，也就是说，由于高度的微小变化，空气可以进入在平面8和表面7之间形成的空间。这样，可以产生保持基底贴紧基底保持器的恒定压力。
在图3中，示出基底保持器片段的平面图。在图中，粒结用十字表示。在图3中，所示粒结的图案包括由外部粒结10限定的边缘区域。离开边缘区域从紧挨外部粒结处开始。原则上，这种离开边缘区域可以进一步延伸超出第一环，并且可以延伸到甚至五或十环，例如，根据用于使基底3压靠到基底保持器2的装置。如图2所示，外部粒结10的分布可以与内部粒结11不同以补偿由晶片保持器2的边缘引起的边缘效应。绘制粒结中间的分界线12，划分每个粒结的支撑区域13。所有支撑区域组限定Voronoi图案分布，Voronoi图案分布可以选择性地看作由划分连接每两个相邻突起中间的连接线的分界线形成的相邻区域的集合。由于从突起中心观察这样的一个区域，相对于每个相邻的突起，负载被分配在中心突起和相邻突起之间相等的部分，均匀的负载导致对所述分布的中心突起的每个支撑突起基本上相等。用于弹出销(e销，未示出)进入的开口14的粒结分布进一步示于图9中。这种弹出销用于在装载或者卸下基底3时从基底保持器2抬起基底3。另一个规律性的是边缘凹口，用标记15表示，该边缘凹口用于提供处理和/或传输基底3的装置使用的定向标记。此外，可能存在导致粒结基础偏移以为每个后续圆周的整数个额外突起提供空间的内在不规律；同时仍然保持具有创造性的光刻装置的“Voronoi规则”。
图4示出具有相等间隔的半径，从而产生粒结的规则对称圆形图案的粒结图案的高度分布的细节。在该实例中，基底保持器是基本上为圆形的结构，用于支撑基本上为圆形的基底。从该图案中，可以推知高度变化，显然，由于分布在支撑销上的力，中心区域容易“下陷”。通过判断相对于每个销的“Voronoi”区域，施加在销上的力来计算该高度变化。在该模式中，不包括晶片的弯曲刚度。由于该力分布，产生大约20nm的晶片的局部高度变化。
在图5中，表示如何由于局部高度变化产生重叠误差。厚度为T的基底3包括第一层16。基底3由于灰尘微粒17或类似物局部变形，引入基底3的弯曲。在后续的光刻过程中，在法线19相对于理想平坦度法线矢量20旋转一个小的角度的同时，由此照射下一层18。因此，产生位移层，具有近似法线旋转角α乘以基底厚度T一半的重叠误差。
图6示出图4的粒结设置的重叠误差分布的第一图。在图中，很明显重叠误差最大为1.6nm并且位于粒结设置的第一六边形中心环附近。从图4中的该初始配置，产生各种最佳条件以改善重叠误差分布。
第一最佳条件选择包括改变围绕中心粒结的多边形/圆形粒结图案的半径，以具有不等距的半径来符合Voronoi规则，这样，分布粒结以为每个突起提供基本相等的支撑区域。第二最佳条件选择包括重新设计粒结图案。
图7示出这些作用的结果，并且表示具有降低的最大0.7nm的重叠误差的粒结分布。在该重新设计中，突起分布在基本上为等边三角形的图案中，其中，根据正六边形设置中心突起，并且设置突起的第二排使得具有围绕所述中心六边形设置的突起基本上对称地定向12个粒结。在这种配置中，从12个粒结的第二排的每个粒结看，中心六边形环在相同的位置。当考虑晶片的弯曲刚度时，重叠误差减小。在这种情况下，根据在晶片上的位置，重叠误差可以减小3～4倍。最大旋转为0.69单位弧度，等价于0.27nm的重叠误差。当用减小的真空压力0.2巴代替0.5巴时，实现重叠误差的进一涉减小。于是，重叠误差减小到小于0.1nm。
图8示出具有六个弹出销开口14’和14”的基底保持器2的设置。在常规的光刻装置中，每个晶片台通常具有三个弹出销，用于从晶片台抬起基底。在图8的e销设置中，存在为三个销2倍的设置(六个开口14’和14”)。由于这种N倍设置的存在，可以不依赖特定的光刻机器制造晶片支撑，晶片支撑由于不同的设计需求，具有不同的e销定位选择。通过将基底耦合到晶片台可复制的位置，可以不依赖这些改变的e销位置进行光刻加工，并且可以在整个光刻程序中预测和复制聚焦误差和重叠误差，光刻程序由在不同机器中重复基底的蚀刻和成像构成。此外，这种N倍设置提供了所谓双系统的特定优势，在该双系统中，对准和成像可以部分地分在两级中。在这种系统中，重叠误差可以重复这一点很重要。在用于特定装置的弹出销布局中，不使用其余的开口，但是，具有用于实现可预测和可重复重叠误差的“伪开口”。特别地，在由于变形基底区域稍微移动的位置，在进行所有后续的光刻操作时，还可以减小或者甚至消除重叠误差，对于位移也是同样的。因此，通过提供基底的可重复变形，可以进一步减小重叠误差。
图9示出如图8所示的弹出销开口14的改进的粒结图案的详细视图。根据该改进，如图8所示的包括六个开口14的基底保持器2，每个所述开口限定一个边缘区域，其中，每个同心圆穿过包括整数六个突起的所述六个边缘区域。这样，开口边缘区域的突起的设置可以保持对于六个弹出销开口相同。在该实例中，边缘区域可以由围住开口的若干排限定，优选至少两或三排。这产生在弹出销中心周围均匀粒结图案中相等的图案。图8和图9中的开口由泄漏的密封件来密封。假定压力在密封件0.5mm的宽度上，从在内侧最大至在外侧为零，线性地变化。在图中，开口包括8.255mm直径的E销孔，均设置在均匀粒结图案的内部。从密封件到E销孔边缘的距离约为1mm。
采用有限元分析对于该改进的粒结图案计算聚焦误差和重叠误差。可以看出，对于该设计，聚焦误差变化到最大13.5nm。在边缘附近，重叠误差分布达到最大2.7nm。与上述未受干扰的基底相比，由于开口的存在，重叠干扰引入大约10％的误差。
图10示出存在于基底保持器2另外的大体上圆形边界的凹口15的改进的粒结图案的详细视图。根据该图，基底保持器2包括四个凹口，每个所述凹口限定一个边缘区域，其中，每个穿过所述四个边缘区域的同心圆包括整数个四个突起。在该实例中，边缘区域可以由围住凹口的若干排限定，优选至少两或三排。同样，凹口由泄漏密封件来密封。晶片无阻碍地伸出，超出粒结的最后一排。采用有限元分析，对于半径150mm的晶片的该凹口设置，其聚焦误差小于17nm。计算出的重叠误差小于3.1nm。虽然上面描述了本发明一些特殊的实施例，但可以理解，本发明可以采用不同于上述内容的方法来实施。在该实施方案中，所示基底和基底保持器具有基本上圆形的形式。但是，还可以使用其它形式，例如四方形，而不背离本发明的范围。上述描述无意限制本发明。
权利要求
1.一种光刻投影装置，包括—用于提供辐射投射光束的辐射系统；—用于支撑构图装置的支撑结构，该构图装置用于根据所需图案对投射光束进行构图；—包括多个突起的基底保持器，多个突起的末端限定了用于支撑基本上平坦的基底的基本上平坦的支撑平面，所述基底保持器设有提供压力的装置，用于将基底压靠在突起的末端；基底保持器的边缘区域中的突起安排成提供与按压装置的压力有关的基底的基本上平坦的外伸；和—用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统，其特征在于—所述突起在基底保持器离开边缘的区域内分布，以便为所述多个突起的每个突起提供基本相等的支撑区域，所述支撑区域由与突起相关联的Voronoi图分布限定。
2.根据权利要求1的光刻装置，其中，基底保持器为基本上是圆形的结构，用于支撑基本上是圆形的基底，并且，其中所述多个突起设置在远离所述圆形基底保持器的中心区域的基本上为同心圆的一个区域内；其中，至少一些同心圆为不等距的。
3.根据权利要求2的光刻装置，其中，突起分布在基本上等边的三角形图案中。
4.根据权利要求1～3中任何一项的光刻装置，其中，根据中央突起并且围绕设置为正六边形的第一排突起设置中心突起。
5.根据权利要求4的光刻装置，其中，设置第二排突起，使其具有围绕第一排突起基本上对称地定向的12个突起。
6.根据权利要求2～5中任何一项的光刻装置，其中，基底保持器包括多个数量为N的开口，每个所述开口限定了一个第二边缘区域，其中，穿过所述N个第二边缘区域的每个同心圆包括整数N个突起。
7.根据权利要求6的光刻装置，其中，所述多个数量为N的开口设置为三个对称设置的开口组的N/3倍。
8.根据前面任何一项权利要求的光刻装置，其中，基底保持器包括多个数量为M的凹口，每个所述凹口限定一个第三边缘区，其中，每个穿过所述M个第三边缘区的同心圆包括整数M个的突起。
9.根据前面任何一项权利要求的光刻装置，其中，所述多个数量为M的凹口设置为三个对称设置的凹口组的M/3倍。
10.根据前面任何一项权利要求的光刻装置，其中，基底保持器的边缘由提供泄漏密封件的壁形成，其中，所述的按压装置包括用于形成该基底保持器与基底之间的真空压力的装置。
11.根据权利要求10的光刻装置，其中，真空压力相对于环境压力处在0.1～0.9巴的范围内。
12.根据权利要求11的光刻装置，其中，真空压力相对于环境压力处在0.5～0.2巴的范围内。
13.根据权利要求10或11的光刻装置，其中，在壁和最靠近该壁的圆周之间的径向距离x满足关系0.3＜x/d＜0.6，其中，d为最靠近该壁的两个圆周的相互径向间隔。
14.根据前面任何一项权利要求的光刻装置，其中，所述边缘区域由最靠近边缘设置的突起的至少一个同心圆限定。
15.用于根据前面任何一项权利要求的光刻装置的基底保持器。
16.一种用于光刻装置的基底保持器的制造方法，包括以下步骤—提供用于支撑基本上平坦的基底的板；—在该板离开边缘的区域内分布多个支撑突起，以便为所述多个突起的每个突起提供基本上相等的支撑面积，所述突起的末端限定了基本上平坦的支撑平面；—在该板的边缘区域设置多个支撑突起，以提供与按压装置的压力有关的基本上平坦的基底外伸；和—计算由与突起关联的Voronoi图限定的支撑区域分布，并将支撑区域变形的面积偏差保持在最小。
17.根据权利要求16的方法，其中，该方法还包括步骤a)根据施加在基底上以将所述基底压靠在分布的多个突起并使所述突起局部地在轴向变形的压力，计算基底的高度分布；b)分析与所述高度分布相关联的聚焦误差和重叠误差；和c)在聚焦和/或重叠误差超过预定的最大值的所述区域内重新分布支撑突起，并且以循环的方式重复步骤a～c。
18.根据权利要求17的方法，其中，根据晶片弯曲刚性的有限元分析计算所述高度分布。
全文摘要
一种光刻投影装置，包括用于提供辐射投射光束的辐射系统；用于支撑构图装置的支撑结构，该构图装置用于根据所需图案对投射光束进行构图；包括多个突起的基底保持器，多个突起的末端限定了用于支撑基本上平坦的基底的基本上平坦的支撑平面，所述基底保持器设有提供压力的装置，用于将基底压靠在突起的末端；设置在基底保持器的边缘区域的突起用于提供与按压装置的压力有关基底的基本上平坦的外伸；和用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统。该光刻投影装置的特征在于所述突起在基底保持器离开边缘的区域内分布，以为所述多个突起的每个突起提供基本相等的支撑区域，所述支撑区域由与突起相关联的Voronoi图案分布限定。根据本发明的光刻装置提供具有减小的重叠和聚焦误差的基底保持器。
文档编号H01L21/683GK1550912SQ200410059599
公开日2004年12月1日 申请日期2004年4月30日 优先权日2003年5月6日
发明者K·J·J·M·扎亚, T·A·R·范埃佩, J·J·奥坦斯, K J J M 扎亚, R 范埃佩, 奥坦斯 申请人:Asml荷兰有限公司