专利名称：静电夹持装置、光刻设备以及制造静电夹持装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在使用过程中将物体(例如晶片、衬底或掩模版)保持在光刻设备中的固定平面中的静电夹持装置，该夹持装置包括设置有突节的支撑结构，突节的 顶部确定物体被保持其中的平面并且由绝缘体围绕或包围的电极设置在突节之间。
背景技术：
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，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(IC)的制造中。在这种情况下，例如掩模等图案形成装 置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶 片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通 过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底 将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。静电夹持装置可以用于以特定波长(例如EUV)运行或操作的光刻设备中，因为在 这些波长下，光刻设备的特定区域在真空条件下运行。静电夹持装置可以设置成通过静电 将物体，例如掩模或衬底(晶片)分别地夹持到物体支撑结构，例如掩模台或晶片台。静电 夹持装置可以用于在预对准单元中静电夹持物体。US4，502，094(图2和3)公开一种位于静电卡盘(夹持装置)2上的半导体晶片 1，静电卡盘2包括由例如铝制成的热传导支撑结构3、5。为了将晶片1定位在卡盘上，设置 定位销13a、13b使得晶片1的平的边缘部Ia紧靠销13a，而圆形的边缘部Ib紧靠销13b， 使得晶片1的位置是唯一地被限定的。支撑结构具有可以是6mm厚的外周部分3和较薄的 穿孔的中心部分5，所述中心部分5具有大约3. 5mm的厚度。中心部分具有穿孔或孔6，其 是在横截面上具有直径3mm的圆形。静电卡盘2还包括铜柱状件7形式的热传导部分，其 固定在孔6内。柱状件7，长6mm，直径3mm，与支撑结构的中心部分热接触并且还与周缘部 分3热接触，其由于相对大的尺寸可以用作散热片。柱状件7具有平的端面8，它们位于相同的固定平面内，使得半导体晶片1可以承 载在平的端面上和支撑结构的周缘部分3的主表面9上。这样，晶片可以相对于静电卡盘 2支撑在固定平面内。而且，因为柱状件7由金属制成，它们是导电的(并且也是导热的)， 使得半导体晶片1在其后表面(即面对静电卡盘2的表面)与柱状件7电接触。卡盘2还具有栅格电极10形式的导电部件，其例如由铝制成。栅格10基本上是 圆形的，具有90mm的直径，厚度为1. 3mm。栅格10的孔眼或网眼由具有5mm直径的圆形孔 11组成。栅格10具有在柱状件7之间延伸的部分，因为栅格10设置成使得柱状件7延伸 通过孔11，但是柱状件7和栅格10通过一层电介质材料12相互绝缘。电介质材料层12可 以是例如环氧树脂，其围绕或包围栅格10，使得除了将栅格与柱状件7绝缘之外，还使栅格 10与支撑结构的中心部分5绝缘。栅格10与柱状件7和支撑结构2的中心部分5的间隔 是例如1mm，电介质层10填充在这些不同构件之间的整个空间中。此外，电介质层位于栅格 10的上表面，但是层10的这部分具有大约200微米的厚度。正如下文更详细的解释，柱状件7可以从电介质层12突出，使得半导体晶片1与层12间隔分开大约10微米。为了将半导体晶片1保持紧靠卡盘2，在晶片1和栅格电极10之间施加电势差。 通常，该电势差为4kV。电接触经由柱状件7从支撑结构2被施加到晶片1的后表面，并且 例如大约4kV的偏压通过延伸通过支撑结构的中心部分5且通过电介质层12的电连接4 被施加到栅格10。因此，跨过电介质层12建立静电夹持力，使得晶片1被保持在固定平面 中紧靠卡盘2的柱状件7。夹持力的大小与晶片1和电极10之间的电势差的平方成比例， 与层12的介电常数成正比例，并且与晶片1和栅格10之间的距离的平方成反比。图3是图2中的半导体晶片和卡盘从上面看的平面图，半导体晶片被部分地切掉。 图2示出沿图3中的线1-1’的横截面。正如图3所示，卡盘2具有对称分布的柱状件7。 为了将晶片均勻地保持紧靠卡盘，优选地，柱状件7相对靠近地间隔以避免晶片的局部弓 弯。这也与避免晶片1上的温度变化的需要一致。柱状件7的数量越多、其间隔越靠近，则 晶片的热越有效地传递到支撑结构的厚的外围散热片3。但是，就柱状件的数量来说，不得 不达成折衷，因为由于静电吸引引起的接触压力随柱状件7的数量的增大而减小。然而，因 为柱状件7从电介质层12突起，晶片1仅在柱状件7的端面8和主表面9的内圆周处接触 卡盘2。通过限制接触面，这样使接触压力(即每单位面积上的力)最大化。这是有利的， 因为晶片1和柱状件7之间的热传递的效率依赖于接触压力。被夹持在静电夹持装置上的物体需要以非常高的精确度定位在静电夹持装置上， 并且静电夹持装置上的物体的位置需要在长时间段上稳定。
发明内容
例如，提供一种改进的静电夹持装置，其实现高精度和物体的位置的稳定性，这将 是有利的。根据本发明的一方面，提供一种在使用中将物体保持在光刻设备中的固定平面上 的静电夹持装置，所述夹持装置包括设置有突节的支撑结构，通过所述突节的顶部确定其 中保持所述物体的平面，并且由绝缘体包围的电极设置在所述突节之间，其中所述支撑结 构由低膨胀材料制成。根据本发明的另一方面，提供一种制造静电夹持装置的方法，所述静电夹持装置 配置用以将物体静电夹持到光刻设备中的物体支撑结构，所述方法包括设置具有突节的 材料层；和将由绝缘体和/或电介质材料包围的电极设置在突节之间。根据本发明的还一方面，提供一种光刻设备，包括物体支撑结构，其构造用以将 物体支撑在辐射束的束路径中；静电夹持装置，其配置用以将所述物体静电地夹持紧靠所 述物体支撑结构；所述夹持装置包括设置有突节的支撑结构，通过所述突节的顶部确定其 中保持所述物体的平面，和由绝缘体包围的电极设置在所述突节之间，其中所述支撑结构 由低膨胀材料制成。
下面仅通过示例的方式，参考附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图 中相应的附图标记表示相应的部件，在附图中图1示出本发明实施例可以应用于其中的一种光刻设备；
图2是位于根据现有技术的静电卡盘上的半导体晶片、从图3中的线I-I'看的 横截面视图；图3是图2中的半导体晶片和卡盘从上面看的平面视图，半导体晶片部分切去；
图4示出根据本发明实施例的静电夹持装置的顶层的部分横截面；图5示出根据本发明还一实施例的静电夹持装置的顶层的部分横截面；图6公开根据还一实施例的静电夹持装置的俯视图；图7公开图6中的静电夹持装置的横截面视图；图8公开静电夹持装置另一实施例的俯视图。
具体实施例方式图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括照 射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐 射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与用于 根据确定的参数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，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与构造用于根据确定的参数精 确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，其构造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(例如包括一根或多根管芯)上。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。所述支撑结构支撑图案形成装置，也就是承受图案形成装置的重量。支撑结构以 依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境 中等其他条件的方式保持图案形成装置。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)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图 案形成装置”同义。这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解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。应当注意， 被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图 案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将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。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。这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，投影系统的类型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其 他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同 义。下文中所述支撑结构和衬底台还可以指物体支撑结构。物体支撑结构不限于图案 形成装置，例如掩模版，和衬底，例如晶片。如这里所示的，所述设备可以是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述 设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。。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。所述光刻设备也可以是这种类型，其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折 射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以应用 到光刻设备中的其他空间，例如掩模和投影系统之间。浸没技术可用于增大投影系统的数 值孔径在本领域是公知的。这里用到的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须浸没 在液体中，而仅仅意味着在曝光期间液体处于投影系统和衬底之间。参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设 备可以是分立的实体(例如当该源SO为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源so 看成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递 系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源S0 可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源S0是汞灯时)。可以将所述源S0和所述 照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD —起称作辐射系统。所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可 以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般 分别称为o-外部和o-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件， 例如积分器和聚光器。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需 的均勻性和强度分布。所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置 (例如，掩模MA)上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过掩模MA之后，所述 辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将所述束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。 通过第二定位装置PW和位置传感器IF2 (例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的 帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的 路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装 置PM和另一个位置传感器IF1用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位掩模MA。通常， 可以通过形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)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置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。在步进机的情况下(与扫 描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标 记Ml、M2和衬底对准标记PI、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。 类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述 管芯之间。可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中
1.在步进模式中，在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所 述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底 台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的 最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。2.在扫描模式中，在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所 述辐射束的图案投影到目标部分C上(S卩，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT 的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫 描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描方 向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静 止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标 部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、 或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模 式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的 无掩模光刻术中。图4示出根据本发明实施例的静电夹持装置的部分横截面。在图4所示的实施例 中，用于在使用中在固定平面24中保持物体的静电夹持装置20包括设置有突节21的支撑 结构25，通过突节的顶部确定物体保持于其中的平面24，并且由电介质23围绕的电极22 设置在突节21之间。电介质23还用作绝缘体。电极22和突节21的顶部之间的距离可以 在5到1000 iim之间，优选地在50到1000 iim之间。在设计的示例中，等于电极和突节的 顶部之间的距离的物体和电极之间的距离包括5到10 y m的间隙和100 u m的电介质。虽 然在图4中仅示出了两个突节21，必须理解，通常可以使用多个突节并且电极22和电介质 材料23可以位于这些突节21的每一个之间。有利地，设置有突节21的支撑结构25可以 由一种材料制成，使得支撑结构25上的突节21的位置是非常稳定的并且是刚性的，其有助 于将物体稳定保持在平面24内所述物体的位置上。为了改善稳定性，支撑结构25的厚度 可以是突节21的高度的10到200倍。例如，在突节的高度为300 ym的情况下，支撑结构 可以是40mm厚。突节21的顶部确定物体被保持其中的平面24。突节21的顶部可以与物体接触并 且这种接触会需要突节21的材料耐磨损，因为每次物体被夹持在突节21上会施加力到突 节21上，这会引起突节21的磨损。磨损可以使得夹持装置20的突节21对粘附效应或粘 附作用更加敏感。通常，粘附效应或粘附作用是由于物体的底部部分和支撑突节21的顶部 部分之间的粘附力以及由残余的静电电荷产生的静电力。粘附力可以由材料杂质以及接触 表面的粗糙缺陷产生。物体会在突节21上滑动，由此引起突节21上的粗糙缺陷和磨损，这 会导致附加或额外的粘附。磨损的其他原因可以是污染物粘附到突节21上时必须进行的 突节21的清洁。
夹持在静电夹持装置20上的物体需要以非常高的精确度进行定位，并且静电夹 持装置20上的物体的位置需要在长时间段上是稳定的。如果分别使用铜和铝形成突节 21和支撑结构25，不能保证具有非常高精确度的位置，因为金属的热膨胀率高(分别为 16. 5m/m. Kxl0_6和22. 5m/m. Kxl0_6)。如果夹持装置20的温度改变，高的热膨胀会带来突节 21的平面24中的不平和移动的风险。用于夹持装置20中的不同材料的膨胀系数的不同也 会导致材料之间的张力和夹持装置20的不平。另一风险可以是，突节21和支撑结构25之 间的连接会太弱，这使得任何由例如电极22或电介质23引起的张力会导致夹持装置的不 平和/或平面24内的突节21的位移。因此，有利地，由一种材料形成支撑结构25和突节 21。如果制成一体，可以使得两者之间的连接具有提高的刚性，这克服了夹持装置20内部 的所有张力。设置有突节21的支撑结构25的材料优选具有小于10m/m. Kxl0_6的热膨胀率。 该材料可以是例如SiC (碳化硅可以例如由Kyocera 制造，其具有热膨胀率4m/m. KxlO_6)、 SiSiC(硅化硅化碳由Saint Gobain 制造，其热膨胀率为4m/m. Kxl0_6)或Si3N4 (氮化硅， 其热膨胀率为3. 3m/m. KxlO—6)。需要夹持在静电夹持装置2上的例如衬底和掩模版等物体 可以分别由硅和石英形成。硅具有2到3m/m. Kxl0_6的热膨胀率，石英具有依赖于其制造 工艺的0. 05到9m/m. Kxl0_6的热膨胀率。夹持装置20的热膨胀率可以选择成使得其接近 被夹持在夹持装置20上的物体的热膨胀率，以便最小化物体和静电夹持装置20之间的张 力。这导致位于夹持装置20上的物体更佳的平面度和位于夹持装置20上的更稳定的物体 位置。这里公开的热膨胀系数是在热膨胀系数较小的室温298K温度处20到100K温度范 围上的系数。上面提到的材料还可以比铜硬得多。SiC和SiSiC的(努氏100g)硬度是2800Kg/ mm2，对应的莫氏硬度为9-10，Si3N4的(努氏100g)硬度是2200Kg/mm2，对应的莫氏硬度为 9。正如上一段所述的那样，硬度是重要的，以便避免突节21的粘附力和磨损。铜具有大约 3-5的莫氏硬度，这意味着其比上面提到的碳化硅和氮化硅要软得多。需要夹持在静电夹 持装置2上的衬底和掩模版可以分别由硅和石英形成。硅具有6到7之间的莫氏硬度，而 石英具有7莫氏硬度，这使得当用铜作突节21时突节将会被磨损。如果突节21磨损，平面 24的位置会不同并且突节21将会对粘附力敏感。SiC的热传导率为120W/m. K，氮化硅的为30W/m. K，其低于铜的394W/m. K或铝的 237ff/m. K，但是在大多数应用中这足以获得足够的热传导到温度控制系统。温度控制系统 可以使用位于静电夹持装置20的支撑结构25内部的水管道27，以便控制所述夹持装置2 的温度。图5示出了根据本发明还一实施例的静电夹持装置的顶层的部分横截面。在图4 示出的实施例中，电极32由绝缘体和/或电介质材料35、33围绕或包围，并且设置在突节 31之间。在图5示出的实施例中，绝缘体材料33设置在电极的下面，并且电介质材料35设 置在电极32的上面。电介质材料35、23可以例如是塑料，例如Para Tech Coating，Inc的 Parylene 、杜邦(Du Pont )的聚酰亚胺(Kapton )和聚酰薄膜(Mylar )或液晶聚 合物(LCP)(也用作绝缘体)。石英，例如Schott 密封玻璃、SchottTMAF32或37或Schott Borofloat(BF) 33也可以用作电介质绝缘体。玻璃可以融化在突节之间。玻璃具有高体 积电阻率和足够的电介质强度。其他可以用作绝缘体和/或电介质的材料可以是氮化硼。图6公开了根据另一实施例的静电夹持装置的俯视图。静电夹持装置41设置有
9回填气体系统，以便在例如衬底W(图1中的W)等物体和例如衬底台(图1中的WT)等支 撑结构之间提供或供给回填气体。回填气体用于改善衬底W和作为衬底台WT的一部分的 水控制的温度稳定单元61之间的热传导率，其中衬底在真空环境中被夹持在所述水控制 的温度稳定单元61上。真空中的热传导率非常低，因此存在衬底将会变热的风险，这会导 致衬底热膨胀和衬底的曝光中的重叠困难。回填气体从回填供给系统55供给，回填供给系 统55经由回填气体阀43连接到位于温度稳定单元61的底部中的供给通路49。回填气体 经由十二个供给孔47进入两个具有圆形形状的凹槽53 (这里所示的外圆凹槽仅示出圆形 凹槽的一部分，实际的凹槽53是完整的圆形)，这使得回填气体填充衬底和温度稳定单元 之间的空间。如果衬底W需要更换，回填气体阀43将被闭合并且连接真空供给管线57和 供给通路49的真空阀45将打开，使得衬底W和温度控制单元之间的空间将经由供给孔47 和凹槽53被抽吸到真空。如果衬底和温度控制单元之间的真空达到与真空室内的真空相 同，可以释放衬底。如果已经更换衬底W，将闭合真空阀45并且打开回填气体阀43，以供给 回填气体到衬底和温度控制单元之间的空间。上面所述的回填供给系统在回填气体被关闭 并且提供真空以及反过程的情况下确保快速响应时间。图7公开了位于具有真空壁66 (该壁仅部分地示出，必须理解到，该壁完全地围绕 或包围静电夹持装置)的真空室中的图6中的静电夹持装置的横截面视图。回填气体经由 回填气体阀43、供给管线65、供给通路49、供给孔47、凹槽53供给到衬底W和温度稳定单 元61之间的空间67。为了将衬底W保持离开温度稳定单元一定距离，设置凸起69到温度 稳定单元61。温度稳定单元61设置有用于将水提供到具有受控温度的温度稳定单元61的 水管道63。静电夹持装置还设置有真空供给管线57，其经由真空阀45将真空室连接到供 给管线65。为了给回填气体系统一个短的响应时间，凹槽53可以具有1mm2的流动表面，供 给孔47可以是具有1. 5mm直径的圆形，供给通路49可以具有9mm2的流动表面，而供给管线 65可以是具有6mm直径的圆形。通路49、供给管线57和65有利地应该保持短的，例如短于 50cm,以确保快速的响应时间。图6和7中的静电夹持装置根据本发明可以包括支撑结构， 所述支撑结构设置有突节和由设置在突节之间的绝缘体包围的电极，并且支撑结构可以由 低膨胀材料制成。可选地，图6和7中的静电夹持装置由传统的用于制造夹持装置的工艺 制造。根据又一实施例，静电夹持装置可以设置有连接到电极控制装置85的外电极 81(见图8)和内电极83。如果衬底W需要更换，外电极81将通过控制装置85不起作用， 使得物体(衬底)将弯曲一点并且回填气体可以在衬底和外电极81之间逃逸到围绕或包 围衬底和夹持装置的真空空间。如果衬底和温度控制单元之间的空间处于真空压力下，内 电极将不起作用并且衬底可以完全被释放。在衬底和夹持装置之间的空间获得真空的响应 时间可以通过这种采用外电极和内电极的方法而被缩短。图8中的电极根据本发明可以包 括支撑结构，所述支撑结构设置有突节和由设置在突节之间的绝缘体包围的电极，并且支 撑结构可以由低膨胀材料制成。可选地，图8中的静电夹持装置由传统的工艺制造。虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs (集成电路)，但是应该理解到这里所 述的光刻设备可以有其他的应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、 平板显示器、液晶显示器OXDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应 用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一 种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/ 或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具 中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬 底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。虽然以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情况中使用本发明的实施例， 但应该理解的是，本发明的实施例可以有其它的应用，例如压印光刻术，并且只要情况允 许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的 图案。可以将所述图案形成装置的拓扑压印到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过 施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案 形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射 (例如具有约365、355、248、193、157或126歷的波长)和深紫外(EUV)辐射(例如具有 5-20nm范围的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。这里使用的术语“透镜”可以认为是一个或多种类型的光学元件的组合体，包括折 射型、反射型、磁学型、电磁型和静电型光学部件。上面描述的内容是例证性的，而不是限定的。因而，应该认识到，本领域的技术人 员在不脱离以下所述权利要求的范围的情况下，可以对上述本发明进行修改。
权利要求
一种用于在使用中将物体保持在光刻设备中的固定平面上的静电夹持装置，所述夹持装置包括设置有突节的支撑结构，所述突节的顶部确定所述物体保持所在的平面，且由绝缘体包围的电极设置在所述突节之间，其中所述支撑结构由低膨胀材料制成。
2.如权利要求1所述的静电夹持装置，其中，所述支撑结构由具有小于10m/m.Κχ10_6的 膨胀系数的材料制成。
3.如权利要求1或2所述的静电夹持装置，其中，所述支撑结构由具有小于4m/ m. KxlO-6的膨胀系数的材料制成。
4.如前面权利要求中任一项所述的静电夹持装置，其中，所述设置有突节的支撑结构 由一块低膨胀材料制成。
5.如前面权利要求中任一项所述的静电夹持装置，其中，所述静电夹持装置设置有温 度控制系统。
6.如权利要求5所述的静电夹持装置，其中，所述温度控制系统包括水管道。
7.如前面权利要求中任一项所述的静电夹持装置，其中，所述设置有突节的支撑结构 由非金属制成。
8.如前面权利要求中任一项所述的静电夹持装置，其中，所述绝缘体是电介质材料。
9.如权利要求8所述的静电夹持装置，其中，所述电介质材料是聚对二甲苯 (Parylene )。
10.如权利要求8所述的静电夹持装置，其中，所述电介质材料是聚酰亚胺(Kapton )o
11.如权利要求8所述的静电夹持装置，其中，所述电介质材料是聚酯薄膜(Mylar )。
12.如权利要求8所述的静电夹持装置，其中，所述电介质材料是石英。
13.如权利要求8所述的静电夹持装置，其中，所述电介质材料是液晶聚合物(LCP)。
14.如权利要求8所述的静电夹持装置，其中，所述电介质材料是氮化硼。
15.如前面权利要求中任一项所述的静电夹持装置，其中，所述静电夹持装置设置有用 以将回填气体供给至所述物体和所述支撑结构之间的回填气体系统。
16.如前面权利要求中任一项所述的静电夹持装置，其中，所述夹持装置设置有连接 到电极控制装置的内电极和外电极，所述电极控制装置构造并布置成在所述物体的释放过 程中使所述外电极在所述内电极之前不起作用，使得回填气体能够在所述物体释放之前排 出ο
17.—种制造静电夹持装置的方法，所述静电夹持装置配置用以将物体静电夹持到光 刻设备中的物体支撑结构，所述方法包括步骤设置具有突节的材料层；和将由绝缘体和/ 或电介质材料包围的电极设置在所述突节之间。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述制造方法包括步骤采用溅射工艺、化学气 相沉积工艺或其组合以制备所述绝缘体和/或电介质材料。
19.一种光刻设备，包括物体支撑结构，其构造用以将物体支撑在辐射束的束路径 中；静电夹持装置，其配置用以将所述物体紧靠所述物体支撑结构静电夹持；所述夹持装 置包括设置有突节的支撑结构，所述突节的顶部确定所述物体保持所在的平面，且由绝缘 体包围的电极设置在所述突节之间，其中所述支撑结构由低膨胀材料制成。
20.一种光刻设备，包括物体支撑结构，其构造用以将物体支撑在辐射束的束路径中；和 如权利要求1-16中任一项所述的静电夹持装置，其配置用以将所述物体紧靠所述物体支撑结构夹持。
全文摘要
本发明涉及一种用于光刻设备中的静电夹持装置，其包括设置有突节的材料层，其中由绝缘体和/或电介质材料包围的电极设置在突节之间，以及本发明涉及一种制造这种静电夹持装置的方法。该静电夹持装置可以用于将物体夹持到光刻设备中的物体支撑结构。
文档编号H01L21/683GK101803001SQ200880107793
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月19日 优先权日2007年9月21日
发明者A·J·C·斯吉本, A·P·瑞吉普玛, A·布拉尔斯, J·H·G·弗朗森, R·维色, T·A·R·凡埃姆派尔, 阳宗全 申请人:Asml荷兰有限公司