光刻設(shè)備和襯底處理方法技術(shù)

一種光刻設(shè)備布置用以將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底上，所述光刻設(shè)備包括構(gòu)造用以保持襯底的襯底臺(tái)和布置用以將襯底定位在襯底臺(tái)上的夾具。所述夾具包括真空夾緊裝置，所述真空夾緊裝置布置成在襯底的頂側(cè)夾緊襯底。在一個(gè)實(shí)施例中，真空夾緊裝置布置成夾緊襯底頂表面的圓周外部區(qū)域的至少一部分。還提供了襯底處理方法，包括步驟：使用夾具將襯底定位在光刻設(shè)備的襯底臺(tái)上，所述方法包括使用所述夾具的真空夾緊裝置在襯底的頂側(cè)處夾緊襯底。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種光刻設(shè)備、襯底處理方法和襯底處理裝置。
技術(shù)介紹
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案。可以將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或幾個(gè)管芯)上。通常，圖案的轉(zhuǎn)移是把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單獨(dú)的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的光刻設(shè)備包括:所謂的步進(jìn)機(jī)，在步進(jìn)機(jī)中通過(guò)將整個(gè)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；和所謂的掃描器，在所述掃描器中通過(guò)輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分。也可以通過(guò)將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。目前的晶片處理系統(tǒng)將襯底(例如晶片)輸運(yùn)到襯底臺(tái)隔室(例如晶片平臺(tái)隔室)中。通過(guò)襯底臺(tái)上面的處理器中的夾具定位所述襯底，從襯底臺(tái)突出的銷(xiāo)接管晶片。當(dāng)夾具被收回時(shí)，銷(xiāo)向下移動(dòng)并將晶片裝載到晶片臺(tái)上。當(dāng)晶片被裝載到晶片臺(tái)上時(shí)，因?yàn)榫_(tái)的突節(jié)和晶片之間的摩擦力在晶片內(nèi)會(huì)引入應(yīng)力。這些應(yīng)力可以導(dǎo)致晶片變形并由此帶來(lái)投影誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
期望在低應(yīng)力或沒(méi)有應(yīng)力的情況下將襯底定位到襯底臺(tái)上。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，提供一種光刻設(shè)備，布置用以將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底上，所述光刻設(shè)備包括構(gòu)造用以保持襯底的襯底臺(tái)和布置用以將襯底從襯底臺(tái)上升起的夾具，所述夾具包括真空夾緊裝置，所述真空夾緊裝置布置成在襯底的頂側(cè)夾緊襯底。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種襯底處理方法，包括步驟:使用夾具將襯底定位在光刻設(shè)備的襯底臺(tái)上，所述方法包括使用所述夾具的真空夾緊裝置在襯底的頂側(cè)處夾緊襯底。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的再一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于處理襯底的襯底處理裝置，所述襯底處理裝置包括夾具，所述夾具配置成夾持襯底并將襯底定位在襯底臺(tái)上，其中所述夾具包括布置成在襯底頂側(cè)處夾緊襯底的真空夾緊裝置。附圖說(shuō)明現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例，在附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，且其中:圖1示出了可以在其中提供本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2A-2C每個(gè)示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖3A-3B每個(gè)示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖4示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖5A-5B每個(gè)示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖6A-6B每個(gè)示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖7示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖8A-8B每個(gè)示意地示出本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖9示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖10A-10B分別示出本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D和俯視不意圖；圖11示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖12A-12B每個(gè)示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D；和圖13A-13B每個(gè)示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的夾具的一部分的部分橫截面?zhèn)纫暿疽鈭D。具體實(shí)施例方式圖1示意地示出了根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備包括:照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(niǎo) (例如，紫外(UV)輻射或任何其他合適的輻射)；支撐結(jié)構(gòu)或圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置MA的第一定位裝置PM相連。所述光刻設(shè)備還包括襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT或“襯底支撐結(jié)構(gòu)”，其構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位襯底W的第二定位裝置PW相連。所述光刻設(shè)備還包括投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B(niǎo)的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一根或更多根管芯)上。照射系統(tǒng)IL可以包括各種類(lèi)型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類(lèi)型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。所述支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置MA的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如例如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以確保圖案形成裝置MA位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng))。在這里使用的任何術(shù)語(yǔ)“掩模版”或“掩模”都可以認(rèn)為與更上位的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂的輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置MA可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類(lèi)型、交替型相移掩模類(lèi)型、衰減型相移掩模類(lèi)型和各種混合掩模類(lèi)型之類(lèi)的掩模類(lèi)型。可編程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類(lèi)型的投影系統(tǒng)，該投影系統(tǒng)包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒(méi)液或使用真空之類(lèi)的其他因素所適合的。這里使用的任何術(shù)語(yǔ)“投影透鏡”可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”同義。如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用如上所述類(lèi)型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模)。光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)或“襯底支撐結(jié)構(gòu)”(和/或兩個(gè)或更多個(gè)掩模臺(tái)或“掩模支撐結(jié)構(gòu)”)的類(lèi)型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)或支撐結(jié)構(gòu)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)或支撐結(jié)構(gòu)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)或支撐結(jié)構(gòu)用于曝光。光刻設(shè)備還可以是至少一部分襯底可以被相對(duì)高折射率的液體(例如水)覆蓋、以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間的類(lèi)型。浸沒(méi)液體還可以被施加至光刻設(shè)備中的其它空間，例如在圖案形成裝置(例如掩模)和投影系統(tǒng)之間。浸沒(méi)技術(shù)可以用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。如在此處所使用的術(shù)語(yǔ)“浸沒(méi)”并不意味著諸如襯底等結(jié)構(gòu)必須浸沒(méi)在液體中，而是僅意味著在曝光期間液體位于投影系統(tǒng)和襯底之間。參本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光刻設(shè)備，布置用以將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底上，所述光刻設(shè)備包括構(gòu)造用以保持襯底的襯底臺(tái)和布置用以將襯底定位在襯底臺(tái)上的夾具，所述夾具包括真空夾緊裝置，所述真空夾緊裝置布置成在襯底的頂側(cè)夾緊襯底。

【技術(shù)特征摘要】
2011.10.27 US 61/552,2611.一種光刻設(shè)備，布置用以將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底上，所述光刻設(shè)備包括構(gòu)造用以保持襯底的襯底臺(tái)和布置用以將襯底定位在襯底臺(tái)上的夾具，所述夾具包括真空夾緊裝置，所述真空夾緊裝置布置成在襯底的頂側(cè)夾緊襯底。2.按權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備，其中真空夾緊裝置布置成夾緊襯底頂表面的圓周外部區(qū)域的至少一部分。3.按權(quán)利要求1或2所述的光刻設(shè)備，其中真空夾緊裝置包括兩個(gè)同心的密封件和形成在所述密封件之間的真空室。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光刻設(shè)備，其中真空夾緊裝置包括布置用以?shī)A緊襯底頂表面的圓周外部區(qū)域的至少一部分的真空室和與所述真空室同心的另一真空室，所述另一真空室用以?shī)A緊襯底表面的中心區(qū)域的至少一部分。5.按權(quán)利要求4所述的光刻設(shè)備，其中所述另一真空室包括多個(gè)真空入口管道，所述光刻設(shè)備包括用以測(cè)量襯底的平坦度的傳感器和用以根據(jù)所測(cè)量的平坦度控制施加真空至每個(gè)真空入口管道的真空施加控制器。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光刻設(shè)備，其中真空夾緊裝置包括剛性?shī)A具框架和布置成接觸襯底表面的至少一個(gè)順應(yīng)性?shī)A具部分，所述順應(yīng)性?shī)A具部分相對(duì)于剛性?shī)A具框架是能夠移動(dòng)的。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光刻設(shè)備，其中真空夾緊裝置包括兩個(gè)同心的軟密封件、用以在軟密封件之間形成的真...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：R·W·L·拉法瑞，H·M·塞格斯，T·P·M·卡迪，黃仰山，C·L·瓦倫丁，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：ASML荷蘭有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：