TW202439397A - 製造靜電物件夾具之方法、靜電物件夾具以及半導體處理設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種製造用於一半導體處理設備之一靜電物件夾具的方法，該方法包含以下步驟： -  提供具有一介電基板之一電極， -  藉由交替沉積以下各者而在該介電基板之一頂部表面上沉積一塗層： -  一或多個導電基底層，及 -  一或多個導電保護層，及 -  雷射剝蝕該塗層以在該塗層中形成一或多個凹槽從而獲得一三維塗層結構，及 -  移除該一或多個保護層之在該雷射剝蝕步驟之後經暴露的所有區域。

Description

製造靜電物件夾具之方法、靜電物件夾具以及半導體處理設備

本發明係關於一種製造用於半導體處理設備之靜電物件夾具的方法。本發明進一步係關於一種用於半導體處理設備之靜電物件夾具，且係關於一種包含靜電物件夾具之半導體處理設備，例如微影設備。

微影設備為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如，遮罩)之圖案(亦常常稱為「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如，晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。

隨著半導體製造程序不斷進步，電路元件之尺寸不斷減小，而每個裝置之諸如電晶體的功能元件之量幾十年來一直穩定增加，此遵循通常稱為「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。為了跟上莫耳定律，半導體行業正追逐能夠產生愈來愈小特徵之技術。為了將圖案投影於基板上，微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長判定圖案化於基板上之特徵的最小大小。當前使用之典型波長為365 nm (i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。相比於使用例如具有193 nm波長之輻射的微影設備，使用具有在4 nm至20 nm範圍內之波長(例如，6.7 nm或13.5 nm)之極紫外線(EUV)輻射的微影設備可用於在基板上形成更小特徵。

藉由在電極之介電基板上沉積導電材料來構建靜電物件夾具在此項技術領域中為已知的。此等夾具通常具有三維結構，包含用於支撐物件之多個支撐件，諸如半導體基板。物件夾具之所有支撐件由環形氣體保持密封件包圍，且各個別支撐件由用於使支撐件相對於基板接地之互連接地結構包圍。

已知物件夾具通常藉由沉積導電材料之均勻塗層(例如，約10 µm厚度)來製造。接著剝蝕均勻塗層以產生高度差從而形成三維塗層結構。接下來，蝕刻塗層結構以移除包圍支撐件及氣體保持密封件之所有多餘材料。最後，沉積且蝕刻第二塗層以直接在介電基板上形成接地結構。

用於製造靜電物件夾具之已知方法具有缺點，亦即在獲得最終物件夾具之前，該等方法需要多個沉積步驟、多個剝蝕步驟及多個蝕刻步驟。此可能導致長達數周之相對長週期時間，藉此具有較低生產率。此外，半成品物件夾具在所有此等製造步驟期間保持暴露於粒子，此可能污染物件夾具且降低良率。

本發明之一目標為提供一種製造用於半導體處理設備之靜電物件夾具的方法，其具有減少之週期時間及改良之良率。本發明之另一目標為提供一種用於半導體處理設備之靜電物件夾具，及一種半導體處理設備，該靜電物件夾具之製造具有減少之週期時間及改良之製造良率。

根據本發明之一態樣，提供一種製造用於一半導體處理設備之一靜電物件夾具的方法，該方法包含以下步驟： -  提供具有一介電基板之一電極， -  藉由交替沉積以下各者而在該介電基板之一頂部表面上沉積一塗層： -  一或多個導電基底層，及 -  一或多個導電保護層，及 -  雷射剝蝕該塗層以在該塗層中形成一或多個凹槽從而獲得一三維塗層結構，及 -  移除該一或多個保護層之在該雷射剝蝕步驟之後經暴露的所有區域。

根據本發明方法，一或多個保護層交替地嵌入於基底層之間。保護層用於形成蝕刻終止層以局部地防止蝕刻基底層之目的及局部地保護基底層免受雷射剝蝕影響之目的，其中不需要移除基底層材料。在初始塗層之沉積期間，沉積目標可在基底層材料與保護層材料之間切換，以交替地沉積基底層及保護層。

與製造物件夾具之現有方法相比，本發明方法之不同之處在於，在塗層之沉積期間已經預期到最終結構，因為交替層(亦即，其厚度)判定該結構之高度輪廓。根據本發明方法，物件夾具之高度輪廓不由剝蝕單獨判定。實情為，剝蝕用於藉由粗略地移除塗層材料來預結構化塗層之目的，而最終高度輪廓藉由保護層之移除、基底層之蝕刻及保護層與基底層之初始沉積厚度來判定。

根據本發明方法，移除塗層材料以獲得最終結構係藉助於剝蝕及移除保護材料進行。在x-y平面(亦即，平行於介電基板之水平平面)中移除塗層材料係藉助於雷射剝蝕進行。此外，在z方向(亦即，垂直於x-y平面之豎直方向)上移除塗層材料係藉助於移除步驟進行。視情況，在z方向上部分地移除該材料亦可藉助於雷射剝蝕來建立。

對於本發明，基底層材料及保護層材料較佳地經選擇以使得其選擇性蝕刻實質上不同。以此方式，可防止在移除保護層之步驟期間蝕刻基底層，且可防止在蝕刻基底層之可選步驟期間蝕刻保護層。蝕刻選擇性可在移除保護層涉及化學蝕刻之情況下適用於化學選擇性，且在移除保護層涉及諸如反應性離子蝕刻(RIE)的乾式蝕刻之情況下適用於乾式蝕刻。

本發明方法提供僅需要單一沉積步驟、單一剝蝕步驟、移除保護層之單一步驟及單一蝕刻步驟(若存在)之益處。與製造根據現有方法之物件夾具所需的週期時間相比，此等單一步驟可提供減少總週期時間之益處。此外，減少之週期時間可降低夾具之粒子污染風險，藉此改良總良率。

根據本發明之一態樣，提供一種用於一半導體處理設備之靜電物件夾具，其包含： -  一電極，其具有一介電基板， -  一塗層，其經塗覆於該介電基板之一頂部表面上， 其中該塗層包含交替塗覆之一或多個導電基底層及一或多個導電保護層，且 其中該塗層提供為包含一或多個凹槽之一三維塗層結構。

根據本發明之一態樣，提供一種半導體處理設備，例如一微影設備，其包含本發明之靜電物件夾具。

在本文獻中，術語「輻射」及「光束」用於涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如，具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及EUV (極紫外線輻射，例如，具有在約5 nm至100 nm範圍內之波長)。

本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化裝置」可廣泛地解譯為指代可用於向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化裝置，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此上下文中，亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射，二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化裝置之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。

圖1示意性地描繪微影設備LA。微影設備LA包括：照射系統(亦稱為照射器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；遮罩支撐件(例如，遮罩台) MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，遮罩) MA且連接至第一定位器PM，該第一定位器PM經組態以根據某些參數準確地定位圖案化裝置MA；基板支撐件(例如，晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至第二定位器PW，該第二定位器PW經組態以根據某些參數準確地定位基板支撐件；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將藉由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如，包含一或多個晶粒)上。

在操作中，照射系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照射系統IL可包括用於引導、塑形及/或控制輻射之各種類型的光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照射器IL可用於調節輻射光束B，以在圖案化裝置MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。

本文中所使用之術語「投影系統」PS應廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用與更一般術語「投影系統」PS同義。

微影設備LA可屬於一種類型，其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之例如水之液體覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間-此亦稱為浸潤微影。在以引用之方式併入本文中的US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。

微影設備LA亦可屬於具有兩個或更多個基板支撐件WT (亦稱為「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時另一基板支撐件WT上之另一基板W正用於在另一基板W上曝光圖案。

除基板支撐件WT以外，微影設備LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔裝置。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔裝置可經配置以清潔微影設備之部分，例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。當基板支撐件WT遠離投影系統PS時，量測載物台可在投影系統PS下方移動。

在操作中，輻射光束B入射於經固持於遮罩支撐件MT上之圖案化裝置(例如，遮罩) MA上，且藉由存在於圖案化裝置MA上之圖案(設計佈局)經圖案化。在已橫穿圖案化裝置MA之情況下，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置量測系統PMS，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便在輻射光束B之路徑中將不同目標部分C定位於經聚焦及經對準位置處。類似地，第一定位器PM及可能的另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用於相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置MA及基板W。儘管所繪示之基板對準標記P1、P2佔據專屬目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記稱為切割道對準標記。

為了闡明本發明，使用笛卡耳(Cartesian)座標系統。笛卡耳座標系統具有三個軸，亦即x軸、y軸及z軸。三個軸中之各者與其他兩個軸正交。圍繞x軸之旋轉稱為Rx旋轉。圍繞y軸之旋轉稱為Ry旋轉。圍繞z軸之旋轉稱為Rz旋轉。x軸及y軸界定水平平面，而z軸在豎直方向上。笛卡耳座標系統不限制本發明，且僅用於闡明。實際上，諸如圓柱座標系統之另一座標系統可用於闡明本發明。笛卡耳座標系統之定向可不同，例如，使得z軸具有沿著水平平面之分量。

圖2展示圖1之微影設備LA之一部分的更詳細視圖。微影設備LA可具備基底框架BF、平衡質量塊BM、度量衡框架MF及振動隔離系統IS。度量衡框架MF支撐投影系統PS。另外，度量衡框架MF可支撐位置量測系統PMS之一部分。度量衡框架MF由基底框架BF經由振動隔離系統IS支撐。振動隔離系統IS經配置以防止或減少振動自基底框架BF傳播至度量衡框架MF。

第二定位器PW經配置以藉由在基板支撐件WT與平衡質量塊BM之間提供驅動力來加速基板支撐件WT。驅動力在所要方向上加速基板支撐件WT。由於動量守恆，驅動力亦以相等的大小施加至平衡質量塊BM，但方向與所要方向相反。通常，平衡質量塊BM之質量明顯大於第二定位器PW及基板支撐件WT之移動部分之質量。

在一實施例中，第二定位器PW由平衡質量塊BM支撐。舉例而言，其中第二定位器PW包含用以使基板支撐件WT懸浮於平衡質量塊BM上方之平面馬達。在另一實施例中，第二定位器PW由基底框架BF支撐。舉例而言，其中第二定位器PW包含線性馬達，且其中第二定位器PW包含用以使基板支撐件WT懸浮於基底框架BF上方之軸承，如氣體軸承。

位置量測系統PMS可包含適合於判定基板支撐件WT之位置的任何類型之感測器。位置量測系統PMS可包含適合於判定遮罩支撐件MT之位置的任何類型之感測器。該感測器可為光學感測器，諸如干涉計或編碼器。位置量測系統PMS可包含干涉計與編碼器之組合式系統。該感測器可為另一類型之感測器，諸如磁感測器、電容式感測器或電感性感應器。位置量測系統PMS可判定相對於參考(例如，度量衡框架MF或投影系統PS)之位置。位置量測系統PMS可藉由量測位置或藉由量測位置之時間導數(諸如，速度或加速度)來判定基板台WT及/或遮罩支撐件MT之位置。

位置量測系統PMS可包含一編碼器系統。舉例而言，一編碼器系統係自2006年9月7日申請之特此以引用之方式併入的美國專利申請案US2007/0058173A1中已知。編碼器系統包含一編碼器頭、一光柵及一感測器。編碼器系統可接收一初級輻射光束及一次級輻射光束。初級輻射光束以及次級輻射光束兩者源自相同輻射光束，亦即原始輻射光束。藉由用光柵繞射原始輻射光束來產生初級輻射光束及次級輻射光束中之至少一者。若藉由用光柵繞射原始輻射光束來產生初級輻射光束及次級輻射光束兩者，則初級輻射光束需要具有與次級輻射光束不同的繞射階。舉例而言，不同繞射階為+1階、-1階、+2階及-2階。編碼器系統將初級輻射光束及次級輻射光束光學地組合成一組合式輻射光束。編碼器頭中之一感測器判定組合式輻射光束之相位或相位差。感測器基於該相位或相位差來產生一信號。該信號表示編碼器頭相對於光柵之一位置。編碼器頭及光柵中之一者可配置於基板結構WT上。編碼器頭及光柵中之另一者可配置於度量衡框架MF或基底框架BF上。舉例而言，複數個編碼器頭經配置於度量衡框架MF上，而一光柵經配置於基板支撐件WT之頂部表面上。在另一實例中，一光柵經配置於基板支撐件WT之底部表面上，且一編碼器頭經配置於基板支撐件WT下方。

位置量測系統PMS可包含一干涉計系統。舉例而言，干涉計系統係自1998年7月13日申請之特此以引用之方式併入的美國專利US6,020,964中已知。干涉計系統可包含一光束分光器、一鏡面、一參考鏡面及一感測器。輻射光束藉由光束分光器分裂成一參考光束及一量測光束。量測光束傳播至鏡面，且由鏡面反射回至光束分光器。參考光束傳播至參考鏡面，且由參考鏡面反射回至光束分光器。在光束分光器處，量測光束及參考光束經組合成一組合式輻射光束。該組合式輻射光束入射於感測器上。感測器判定組合式輻射光束之一相位或一頻率。感測器基於該相位或該頻率來產生信號。該信號表示鏡面之一位移。在一實施例中，鏡面連接至基板支撐件WT。參考鏡面可連接至度量衡框架MF。在一實施例中，藉由一額外光學組件替代光束分光器來將量測光束及參考光束組合成一組合式輻射光束。

第一定位器PM可包含長衝程模組及短衝程模組。短衝程模組經配置以在小移動範圍內以高準確度相對於長衝程模組來移動遮罩支撐件MT。長衝程模組經配置以在大移動範圍內以相對低準確度相對於投影系統PS來移動短衝程模組。藉由長衝程模組與短衝程模組之組合，第一定位器PM能夠在大移動範圍內以高準確度相對於投影系統PS來移動遮罩支撐件MT。類似地，第二定位器PW可包含長衝程模組及短衝程模組。短衝程模組經配置以在小移動範圍內以高準確度相對於長衝程模組來移動基板支撐件WT。長衝程模組經配置以在大移動範圍內以相對低準確度相對於投影系統PS來移動短衝程模組。藉由長衝程模組與短衝程模組之組合，第二定位器PW能夠在大移動範圍內以高準確度相對於投影系統PS來移動基板支撐件WT。

第一定位器PM及第二定位器PW各自具備致動器，以分別移動遮罩支撐件MT及基板支撐件WT。致動器可為用以沿著例如y軸之單一軸提供驅動力之線性致動器。可應用多個線性致動器以沿著多個軸提供驅動力。致動器可為用以沿著多個軸提供驅動力之平面致動器。舉例而言，平面致動器可經配置以在6個自由度中移動基板支撐件WT。致動器可為包含至少一個線圈及至少一個磁體之電磁致動器。致動器經配置以藉由將電流施加給至少一個線圈而相對於至少一個磁體移動至少一個線圈。致動器可為移動磁體型致動器，其具有分別耦接至基板支撐件WT、耦接至遮罩支撐件MT之至少一個磁體。致動器可為移動線圈型致動器，其具有分別耦接至基板支撐件WT、耦接至遮罩支撐件MT之至少一個線圈。致動器可為音圈致動器、磁阻致動器、勞侖茲(Lorentz)致動器或壓電致動器，或任何其他合適之致動器。

微影設備LA包含在圖3中示意性地描繪之位置控制系統PCS。位置控制系統PCS包含設定點產生器SP、前饋控制器FF及回饋控制器FB。位置控制系統PCS將驅動信號提供至致動器ACT。致動器ACT可為第一定位器PM或第二定位器PW之致動器。致動器ACT驅動器件(plant) P，該器件P可包含基板支撐件WT或遮罩支撐件MT。器件P之輸出為位置量，諸如位置或速度或加速度。位置量藉由位置量測系統PMS來量測。位置量測系統PMS產生信號，該信號為表示器件P之位置量的位置信號。設定點產生器SP產生信號，該信號為表示器件P之所要位置量的參考信號。舉例而言，參考信號表示基板支撐件WT之所要軌跡。參考信號與位置信號之間的差異形成回饋控制器FB之輸入。基於該輸入，回饋控制器FB向致動器ACT提供驅動信號之至少部分。參考信號可形成前饋控制器FF之輸入。基於該輸入，前饋控制器FF向致動器ACT提供驅動信號之至少部分。前饋FF可利用關於器件P之動力特性的資訊，諸如質量、硬度、共振模式及固有頻率。

本發明係關於一種製造用於半導體處理設備之靜電物件夾具的方法。此物件夾具之部分在圖4D中以橫截面圖中展示，在該圖中，物件夾具用參考標號1提及。物件夾具1包含具有頂部表面11之介電基板10。在本發明實施例中，基板10包含玻璃材料。

三維塗層結構20構建於由導電材料製成之基板10上。藉由術語「三維」結構20，意謂結構20包含基板10上之具有在頂部表面11上變化之高度輪廓的物件之圖案。結構20包含在物件夾具1之使用期間用於支撐物件之複數個支撐件21，諸如半導體基板。一般而言，支撐件21形成結構20之最高點，藉此能夠固持物件。物件夾具1之所有支撐件21皆由環形氣體保持密封件22包圍。氣體保持密封件22用於保持支撐件21周圍之氣體的目的。支撐件21及氣體保持密封件22中之各者皆在相對側上具備接地結構23。接地結構23形成結構20之最低點且皆經互連，以便使支撐件21及氣體保持密封件22相對於基板10接地。在結構20之位於相鄰接地結構23之間的凹槽24中，基板10之頂部表面11保持暴露於最終物件夾具1中。

在製造物件夾具1之本發明方法中，首先提供具有介電基板10之電極。塗層30塗覆於頂部表面11上，如圖4A、圖5A及圖6A中所顯示。取決於將獲得之最終結構20，塗層30包含多個不同層。亦取決於將獲得之最終結構20，塗層30中之各個層之厚度可變化，其中此等厚度可藉由控制該等層中之各者之沉積持續時間來控制。在圖式中所展示之本發明實施例中，塗層(例如，其組合之所有層)之總厚度為約10 µm，而個別保護層35、36、37、38可具有小於1 µm之相對小厚度。

根據本發明方法，相對於將為物件夾具1產生之結構20之所要高度輪廓而選擇塗層30中之該等層的厚度。舉例而言，對於圖4A至圖4D及圖6A至圖6H之實施例中的物件夾具1，第一基底層31之高度可經選擇以對應於接地結構23之所要高度。第一基底層31、第一保護層35及第二基底層32之組合高度可經選擇以對應於氣體保持密封件22之所要高度。最後，第一基底層31、第一保護層35、第二基底層32、第二保護層36及第三基底層33之組合高度可經選擇以對應於支撐件21之所要高度。替代地，對於圖5A至圖5C之實施例中的物件夾具1，結構20之高度可額外地包括直接提供於基板10上之第一保護層35之厚度。

圖4A中所展示之物件夾具1之第一實施例的塗層30首先包含直接位於基板10之頂部表面11上的第一基底層31。接下來，第一保護層35提供於第一基底層31上，接著為第二基底層32、第二保護層36、第三基底層33及第三保護層37。塗層之類似組態在圖6A中所展示之物件夾具1之第三實施例的塗層30中可見。

圖5A中所展示之物件夾具1之第二實施例的塗層30為不同的，其包含直接位於基板10之頂部表面11上的第一保護層35，接著為第一基底層31、第二保護層36、第二基底層32、第三保護層37、第三基底層33及最後位於頂部之第四保護層38。

在本發明實施例中，基底層31、32、33由氮化鉻(CrN)材料製成，該氮化鉻材料由於其導電屬性及相對高之機械硬度而為有利的。類似地，基底層31、32、33可由氮化鈦(TiN)材料或任何其他合適之材料製成。基底層31、32、33藉助於沉積(例如藉助於化學氣相沉積(CVD))以類似於製造物件夾具之現有方法中之沉積的方式沉積於基板10上。

在本發明實施例中，保護層35、36、37、38為由金屬鈦(Ti)及金屬矽(Si)製成之金屬層，但亦可具有鋁(Al)。對於本發明，鈦、矽及/或鋁層有利於在物件夾具1之製造期間獲得所要保護屬性。保護層35、36、37、38亦藉助於沉積而沉積於基板10上。保護層35、36、37、38之沉積可例如藉由在已實現所要層厚度時在沉積目標之間切換而在與基底層31、32、33之沉積相同之程序中發生。

保護層35、36、37、38為多層，其包含金屬材料之交替層，亦即經配置於彼此頂部之鈦及矽的交替層。多層保護層35、36、37、38提供允許藉由在組合式移除步驟中移除該等材料(亦即，層)中之任一者而非其中之兩者來進行後處理的益處。此可在已進行剝蝕、基底層之蝕刻及保護層之移除的步驟之後實現結構20之高度的精細調整。

一般而言，保護層可由相對於基底層材料具有實質上大的蝕刻選擇性之任何材料製成，例如用於製造基底層之氮化鈦或氮化鉻。此蝕刻選擇性差異有利於在意欲對保護層或基底層中之任一者進行蝕刻時避免保護層或基底層中之另一者之非所要蝕刻的風險。

最終物件夾具1之結構20具有經暴露區域，亦即在垂直於頂部表面11之方向N上自上方所見。結構20之所有經暴露區域由基底層31、32、33形成，如圖4D、圖5C及圖6H中最好地展示。此外，當自上方所見時，結構之經暴露區域通常不含保護層35、36、37、38。

在將塗層30塗覆於基板10上之後，塗層30經受三維雷射剝蝕，以將最初光滑的塗層30轉換成具有在表面上方具有高度差之紋理的三維結構20。塗層30之剝蝕藉此係關於基底層31、32、33中之一或多者及保護層35、36、37、38中之一或多者兩者的剝蝕。

與沉積時基底層31、32、33之相對低表面粗糙度相比，塗層30之剝蝕可能留下相對粗糙的表面。此外，剝蝕之深度可能無法控制至所要準確度。最後，若剝蝕進行得太遠，亦即朝向基板10，則雷射剝蝕可能損壞基板10之玻璃材料。在此程度上，剝蝕步驟之後為移除保護層35、36、37、38之經暴露區域的步驟，且視情況為蝕刻基底層31、32、33之所有經暴露區域的步驟。藉由術語層之「經暴露」區域，此等各別層之所有區域意謂不由任何其他層覆蓋，在垂直於層之方向N上所見。

保護層35、36、37、38之經暴露區域之移除可涉及用蝕刻劑(例如化學蝕刻劑)蝕刻保護層35、36、37、38，該蝕刻劑具有經選擇為能夠移除保護層35、36、37、38之蝕刻選擇性，同時不為用於基底層31、32、33之蝕刻劑。此可使得僅蝕刻保護層35、36、37、38，直至基底層31、32、33暴露。將不蝕刻此等基底層31、32、33，使得最終停止保護層35、36、37、38之蝕刻。

同樣地，基底層31、32、33之經暴露區域的蝕刻可涉及用蝕刻劑(例如化學蝕刻劑)蝕刻基底層31、32、33，該蝕刻劑具有經選擇為能夠移除基底層31、32、33之蝕刻選擇性，同時不為用於保護層35、36、37、38之蝕刻劑。此可使得僅蝕刻基底層31、32、33，直至保護層35、36、37、38暴露。將不蝕刻此等保護層35、36、37、38，使得最終停止基底層31、32、33之蝕刻。

與極其依賴於基底層之剝蝕的現有方法相比，蝕刻可在空氣中產生更少粒子。尤其在基底層包含氮化鉻之情況下，鉻(Cr(VI)-)粒子可能引起健康風險，為有毒的及致癌的。本發明方法中之蝕刻(亦即化學蝕刻)可導致更少的粒子最終進入周圍空氣中。

替代地，保護層之移除(例如蝕刻)及基底層之蝕刻可涉及例如藉助於反應性離子蝕刻(RIE)程序對層進行乾式蝕刻。

基底層31、32、33及保護層35、36、37、38之移除(例如蝕刻)係關於該等層在垂直於基板10之方向N上的定向蝕刻，同時最小化在具有平行於基板10之組件之方向上的蝕刻。此可改良基板10上之結構20之側向尺寸的準確度，在平行於基板10之方向上所見。

在圖4A至圖4D之實施例中，圖4B中展示剝蝕步驟。在此剝蝕步驟期間，藉由剝蝕周圍之第二基底層32、第二保護層36、第三基底層33及第三保護層37來形成支撐件21。不剝蝕支撐件21周圍之第一基底層31及第一保護層35，以便形成周圍接地結構23。在氣體保持密封件22處，亦剝蝕第三保護層37，以便在氣體保持密封件22之頂部暴露第三基底層33。氣體保持密封件22及周圍接地結構23以類似於支撐件21之方式形成，亦即藉由剝蝕周圍之第二基底層32、第二保護層36、第三基底層33及第三保護層37。在支撐件21與氣體保持密封件22之接地結構23之間，亦剝蝕第一保護層35及第一基底層31之部分，以在支撐件21與氣體保持密封件22兩者之間形成凹槽24。較佳地不完全剝蝕第一基底層31，以使基板10尚未暴露於凹槽24中，以便保護基板10在剝蝕期間免受來自雷射之非所要損壞及結構變化。

基底層31、32、33及保護層35、36、37、38之剝蝕可用於粗略地界定結構20之高度輪廓。最終高度調整係藉助於保護層35、36、37、38之移除及基底層31、32、33之蝕刻進行。舉例而言，在接地結構23處，剝蝕可進行至對應於第一保護層35之深度。當剝蝕將包括第一保護層35之輕微剝蝕時，其將為可接受的，因為此層35在稍後階段被移除，而不形成待產生之最終物件夾具1之部分。此同樣適用於在剝蝕之後經暴露於氣體保持密封件22之頂部的第三基底層33。

如圖4C中所展示之此方法中的下一步驟，蝕除基底層31、32、33之經暴露區域。此係關於經暴露於氣體保持密封件22之頂部之第三基底層33的蝕刻，以便在氣體保持密封件22處暴露第二保護層36。此外，蝕刻步驟係關於經暴露於支撐件21與氣體保持密封件22之接地結構23之間的凹槽24中之第一基底層31的移除，以便在凹槽24中暴露基板10之頂部表面11。後者提供藉助於蝕刻步驟而非藉由雷射剝蝕來暴露基板10之頂部表面11，以避免基板10之非所要損壞及結構變化的益處。

圖4D中所展示之此方法的最終步驟涉及保護層35、36、37、38之經暴露區域的移除。在此步驟期間，移除接地結構23處之第一保護層35之經暴露區域，以及氣體保持密封件22處之第二保護層36之經暴露區域及支撐件21處之第三保護層37之經暴露區域。藉由移除保護層35、36、37、38之所有經暴露區域，物件夾具1之結構20之頂部表面僅由來自基底層31、32、33之材料形成。

本發明方法之此等步驟產生圖4D中所展示之最終靜電物件夾具1，其中該方法有利地僅涉及單一沉積步驟、單一剝蝕步驟、用於蝕刻基底層31、32、33之單一蝕刻步驟及用於移除保護層35、36、37、38之單一移除步驟。

在圖5A至圖5C中，顯示本發明方法之第二實施例，其不含用於蝕刻基底層31、32、33之蝕刻步驟。此係由於塗層30之直接位於基板10之頂部表面11上的最下部層為第一保護層35。塗層30藉此包括總共七個層。保護層35、36、37、38存在於基底層31、32、33中之各者下方，以及存在於第三基底層37之頂部，以保護支撐件21之上部表面。

圖5B中展示剝蝕步驟，其與圖4B中之剝蝕的不同之處在於，第一基底層31在凹槽24中，亦即在支撐件21與氣體保持密封件22之接地結構23之間藉由剝蝕經完全移除。第一保護層35亦可經部分地剝蝕，且用於保護其下方之基板。藉由剝蝕，移除基底層31、32、33之所有多餘部分，使得不需要基底層31、32、33之單獨蝕刻。

在剝蝕步驟之後，本發明方法僅需要移除保護層35、36、37、38之經暴露區域的步驟。在圖5C中所展示之實施例中，此係關於基板10上之第一保護層35之經暴露區域在接地結構23之間的移除，以及接地結構23處之第二保護層36之經暴露區域、氣體保持密封件22處之第三保護層37之經暴露區域及支撐件21處之第四保護層37之經暴露區域的移除。藉由移除保護層35、36、37、38之所有經暴露區域，物件夾具1之結構20之頂部表面僅由來自基底層31、32、33之材料形成。

最後，圖6A至圖6H描繪本發明方法之一第三實施例。在圖6A中經展示，塗層30藉由與圖4A中之實施例類似的層構建，但該等層之厚度可不同。圖6A至圖6H之此方法涉及三個剝蝕步驟、蝕刻基底層31、32、33之三個步驟及移除保護層35、36、37、38之一個步驟。儘管此方法涉及剝蝕及蝕刻之多個步驟，但就循環時間及良率而言，單一沉積步驟及移除保護層35、36、37、38之單一步驟仍可提供優於已知方法之益處。此外，來自基底層31、32、33之材料的絕大部分藉助於蝕刻移除，藉此最小化需要剝蝕之基底層材料的量，從而進一步降低健康風險。

如圖6B中所展示之第一步驟，在包圍支撐件21之區域處剝蝕第三保護層37，且視情況剝蝕第三基底層33。部分地剝蝕第三基底層33，沿著垂直於基板10之方向N所見，以免損壞第二保護層32。蝕刻第三基底層33之剩餘部分，如圖6C中所展示，以暴露第二保護層32。

在包圍氣體保持密封件22之區域處重複剝蝕及蝕刻步驟，如圖6D及圖6E中分別展示。此處，在包圍氣體保持密封件22之區域處剝蝕第二保護層36，且視情況剝蝕第二基底層32。蝕刻第二基底層32之剩餘部分，如圖6E中所展示，以暴露第一保護層31。

接著，再次重複剝蝕及蝕刻步驟，如圖6F及圖6G中分別展示。此第三剝蝕步驟係關於第一保護層35及視情況第一基底層31在支撐件21與氣體保持密封件22之接地結構23之間的凹槽24中之剝蝕。在蝕刻期間，蝕刻接地結構23之間的第一基底層31，如圖6G中所展示，以暴露基板10之頂部表面11。

最後，該方法包含移除保護層35、36、37、38之所有經暴露區域以獲得最終物件夾具1的步驟。圖6H中展示此步驟，其涉及接地結構23處之第一保護層35之經暴露區域、氣體保持密封件22處之第二保護層36之經暴露區域及支撐件21處之第三保護層37之經暴露區域的移除。藉由移除保護層35、36、37、38之所有經暴露區域，物件夾具1之結構20之頂部表面變成僅由來自基底層31、32、33之材料形成。

儘管可在本文中特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用。可能的其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。

儘管可在本文中特定地參考在微影設備之上下文中的本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他設備中。本發明之實施例可形成遮罩檢測設備、度量衡設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化裝置)之物件之任何設備。此等設備可通常稱為微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。

儘管上文已特定地參考本發明之實施例在光學微影背景之上下文中的使用，但應瞭解，在上下文允許之情況下，本發明不限於光學微影且可用於例如壓印微影之其他應用中。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，本發明可以與所描述方式不同之其他方式進行實踐。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。

1:物件夾具 10:介電基板 11:頂部表面 20:三維塗層結構 21:支撐件 22:氣體保持密封件 23:接地結構 24:凹槽 30:塗層 31:第一基底層 32:第二基底層 33:第三基底層 35:第一保護層 36:第二保護層 37:第三保護層 38:第四保護層 ACT:致動器 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BF:基底框架 BM:平衡質量塊 C:目標部分 FB:回饋控制器 FF:前饋控制器 IL:照射系統/照射器 IS:振動隔離系統 LA:微影設備 M1:遮罩對準標記 M2:遮罩對準標記 MA:圖案化裝置 MF:度量衡框架 MT:遮罩支撐件 N:方向 P:器件 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PCS:位置控制系統 PM:第一定位器 PMS:位置量測系統 PS:投影系統 PW:第二定位器 SO:輻射源 SP:設定點產生器 W:基板 WT:基板支撐件/基板結構

現將參考隨附示意性圖式而僅藉助於實例來描述本發明之實施例，在隨附示意性圖式中： -  圖1描繪微影設備之示意性概述； -  圖2描繪圖1之微影設備之一部分之詳細視圖； -  圖3示意性地描繪位置控制系統； -  圖4A至圖4D示意性地描繪本發明之第一實施例； -  圖5A至圖5C示意性地描繪本發明之第二實施例；及 -  圖6A至圖6H示意性地描繪本發明之第三實施例。

1:物件夾具

10:介電基板

11:頂部表面

20:三維塗層結構

21:支撐件

22:氣體保持密封件

23:接地結構

24:凹槽

Claims (15)

1. 一種製造用於一半導體處理設備之一夾具的方法，該方法包含以下步驟： 提供一介電基板， 藉由交替沉積以下各者而在該介電基板之一頂部表面上沉積一塗層： 一或多個基底層，及 一或多個保護層，及 雷射剝蝕該塗層以在該塗層中形成一或多個凹槽從而獲得一三維塗層結構，及 移除該一或多個保護層之在該雷射剝蝕步驟之後經暴露的所有區域。
2. 如請求項1之方法，其中移除該一或多個保護層之經暴露區域之該步驟包含該等保護層之蝕刻。
3. 如請求項2之方法，其中該等保護層之該蝕刻包含使用能夠移除該等保護層之一蝕刻劑的化學蝕刻。
4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中沉積該塗層之該步驟首先包含直接在該介電基板之該頂部表面上沉積該等保護層中之一者，以在該介電基板上形成一最下部保護層，且 其中移除該一或多個保護層之所有區域之該步驟包括移除該介電基板上之該最下部保護層之該等經暴露區域。
5. 如請求項1至3中任一項之方法，其進一步包含在該雷射剝蝕步驟之後且在移除該一或多個保護層之該等經暴露區域之該步驟之前，蝕刻該一或多個基底層之在該雷射剝蝕步驟之後經暴露的所有區域，直至暴露下方之該一或多個保護層的步驟。
6. 如請求項5之方法，其中該等基底層之該蝕刻包含使用能夠移除該等基底層之一蝕刻劑的化學蝕刻。
7. 如請求項5之方法，其中沉積該塗層之該步驟首先包含直接在該介電基板之該頂部表面上沉積該等基底層中之一者，以在該介電基板上形成一最下部基底層，且 其中蝕刻該一或多個基底層之所有區域之該步驟包括移除該介電基板上之該最下部基底層之該等經暴露區域。
8. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該雷射剝蝕步驟包含三維雷射剝蝕，或/及 其中該雷射剝蝕步驟包含雷射剝蝕該等基底層中之一或多者。
9. 如請求項1至3中任一項之方法，其中 a.該等基底層包含氮化鉻(CrN)及/或氮化鈦(TiN)；或/及 b.該等保護層包含鈦(Ti)、矽(Si)及/或鋁(Al)。
10. 如請求項9之方法，其中各保護層為包含鈦(Ti)及矽(Si)之交替層的一多層。
11. 一種用於一半導體處理設備之夾具，其包含： 一介電基板， 一塗層，其經塗覆於該介電基板之一頂部表面上， 其中該塗層包含交替塗覆之一或多個基底層及一或多個保護層，且 其中該塗層提供為一三維塗層結構。
12. 如請求項11之夾具，其中該結構之所有經暴露區域由該一或多個基底層形成，而不含該一或多個保護層， 或/及其中該介電基板經暴露於該塗層結構之凹槽中。
13. 如請求項11至12中任一項之夾具，其中該等基底層包含氮化鉻(CrN)及/或氮化鈦(TiN)，或/及其中該等保護層包含例如包含鈦(Ti)、矽(Si)及/或鋁(Al)之金屬層。
14. 如請求項13之夾具，其中各保護層為包含鈦(Ti)及矽(Si)之交替金屬層的一多層。
15. 一種半導體處理設備，其包含如請求項1至14中任一項之夾具。