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TWI608303B - 靜電夾具 - Google Patents

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Publication number
TWI608303B
TWI608303B TW102148035A TW102148035A TWI608303B TW I608303 B TWI608303 B TW I608303B TW 102148035 A TW102148035 A TW 102148035A TW 102148035 A TW102148035 A TW 102148035A TW I608303 B TWI608303 B TW I608303B
Authority
TW
Taiwan
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dielectric
dielectric layer
electrostatic chuck
layer
resistive material
Prior art date
Application number
TW102148035A
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English (en)
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TW201432390A (zh
Inventor
佩多司 奧格斯提諾司 法蘭西斯克司 克羅柏
巴斯帝安 馬西亞斯 莫頓斯
雅努 威稜 諾登布
Original Assignee
Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW201432390A publication Critical patent/TW201432390A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI608303B publication Critical patent/TWI608303B/zh

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • G03F7/70708—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details being electrostatic; Electrostatically deformable vacuum chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • H10P72/72—
    • H10P72/722—
    • H10P72/7614—

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  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

靜電夾具
本發明係關於一種靜電夾具且係關於一種製造靜電夾具之方法。該靜電夾具可形成微影裝置之部件。
微影裝置為將所要圖案施加至基板之目標部分上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生對應於IC之個別層之電路圖案，且可將此圖案成像至具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層之基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分，一個晶粒或若干晶粒)上。大體而言，單一基板將含有經順次地曝光之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上用光束掃描圖案同時平行或反平行於此方向同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
靜電夾具可用於使用真空夾具不實務之微影裝置中。舉例而言，EUV微影裝置之一些區在真空條件下操作，且因此在彼等區中使用真空夾具可為不實務的。可改為使用靜電夾具。可提供靜電夾具以分別將諸如光罩或基板(晶圓)之物件靜電地夾持(亦即，固持)至諸如光罩台或晶圓台之物件支撐件。可將此夾具描述為物件固持器。或者 及/或另外，夾具可形成物件固持器之部件。或者及/或另外，有時可能將物件固持器描述為物件支撐件。
舉例而言，需要提供一種避免或減輕先前技術之問題中之一或多者(不管是在本文中識別抑或在別處識別)的改良型靜電夾具。
根據本發明之一第一態樣，提供一種靜電夾具，其包含：一電極；位於該電極上之一電阻性材料層；及位於該電阻性材料上之一介電層，其中該靜電夾具進一步包含自該介電層突出之瘤節。
該等瘤節可由介電質形成。該等瘤節可由並非一介電質之一絕緣體形成。
該等瘤節及該介電材料層兩者可由相同介電質形成。
該等瘤節可由不同於用以形成該介電層之介電質的一介電質形成。
提供有該介電層的該電阻性材料之一表面可為平滑的。
提供有該介電層的該電阻性材料之一表面可經拋光。
該等瘤節可由類金剛石碳形成。
該介電層及該等瘤節兩者可由類金剛石碳形成。
根據本發明之一第二態樣，提供一種靜電夾具，其包含一電極及位於該電極上之一介電層，其中該靜電夾具進一步包含自該介電層突出之瘤節。
該等瘤節可由介電質形成。該等瘤節可由並非一介電質之一絕緣體形成。
該等瘤節及該介電材料層兩者可由相同介電質形成。
該等瘤節可由不同於用以形成該介電層之介電質的一介電質形成。
提供有該介電層的該電極之一表面可為平滑的。
提供有該介電層的該電極之一表面可經拋光。
該等瘤節可由類金剛石碳形成。
該介電層及該等瘤節兩者可由類金剛石碳形成。
該等瘤節及該介電材料層兩者可由相同介電質形成。
根據本發明之一第三態樣，提供一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一電阻性材料層提供於一電極之上；將一介電層提供於該電阻性材料層之上；移除該介電質中之一些介電質以形成自該介電層突出之瘤節。
提供有該介電層的該電阻性材料層之一表面可為平滑的。
提供有該介電層的該電阻性材料層之一表面可經拋光。
根據本發明之一第四態樣，提供一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一電阻性材料層提供於一電極之上；將一介電層提供於該電阻性材料層之上；在該介電層之上形成瘤節。
該等瘤節可由介電質形成。該等瘤節可由並非一介電質之一絕緣體形成。
該等瘤節及該介電層兩者可使用相同介電質形成。
提供有該介電層的該電阻性材料層之一表面可為平滑的。
提供有該介電層的該電阻性材料層之一表面可經拋光。
本發明之該第三態樣及該第四態樣之該等方法可經配置以提供一種具有上文關於本發明之該第一態樣進一步提及的任何合適特徵之靜電夾具。
根據本發明之一第五態樣，提供一種製造一靜電夾具之方法，其包含： 將一介電層提供於一電極之上；移除該介電質中之一些介電質以形成自該介電材料層突出之瘤節。
提供有該介電層的該電極之一表面可為平滑的。
提供有該介電層的該電極之一表面可經拋光。
根據本發明之一第六態樣，提供一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一介電層提供於一電極之上；在該介電材料層之上形成瘤節。
提供有該介電層的該電極之一表面可為平滑的。
提供有該介電層的該電極之一表面可經拋光。
本發明之該第五態樣及該第六態樣之該等方法可經配置以提供一種具有上文關於本發明之該第二態樣進一步提及的任何合適特徵之靜電夾具。
根據本發明之另一態樣，提供一種微影裝置，其包含本發明之該第一態樣或該第二態樣之該夾具。根據本發明之另一態樣，提供一種微影裝置，其包含根據本發明之該第三態樣至該第六態樣中之任一者製造的一夾具。
下文參看隨附圖式詳細地描述本發明之其他特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文所描述之特定實施例。本文僅出於說明性目的而呈現此等實施例。本發明之一或多個態樣可(在對於熟習此項技術者而言適當時)與本文所描述之任何一或多個其他態樣組合，及/或與本文所描述之任何一或多個特徵組合。
2‧‧‧電極
4‧‧‧電阻性材料層/下部層
6‧‧‧電阻性材料層/上部層/電阻性材料
8‧‧‧介電層/介電質/介電材料
10‧‧‧瘤節
12‧‧‧靜電夾具
14‧‧‧導電材料
16‧‧‧電壓源
18‧‧‧接地
20‧‧‧介電質
22‧‧‧電極
24‧‧‧絕緣材料
28‧‧‧介電層/介電質/介電材料
30‧‧‧瘤節
32‧‧‧靜電夾具
34‧‧‧導電材料
100‧‧‧微影裝置
210‧‧‧極紫外線(EUV)輻射發射電漿/極熱電漿
211‧‧‧源腔室
212‧‧‧收集器腔室
219‧‧‧開口
220‧‧‧圍封結構
221‧‧‧輻射光束
222‧‧‧琢面化場鏡面器件
224‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
226‧‧‧經圖案化光束
228‧‧‧反射元件
230‧‧‧選用氣體障壁/污染物截留器/污染物障壁/反射元件
240‧‧‧光柵光譜濾光器
251‧‧‧上游輻射收集器側
252‧‧‧下游輻射收集器側
253‧‧‧掠入射反射器
254‧‧‧掠入射反射器
255‧‧‧掠入射反射器
B‧‧‧輻射光束
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧輻射收集器
IF‧‧‧虛擬源點/中間焦點
IL‧‧‧照明系統/照明器/照明光學件單元
LA‧‧‧雷射
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PS1‧‧‧位置感測器
PS2‧‧‧位置感測器
PW‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧源收集器裝置
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現將參看隨附示意性圖式僅藉由實例來描述本發明之實施例， 在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件，且在該等圖式中：圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；圖2為微影裝置之更詳細示意圖；圖3為圖1及圖2之裝置之源收集器裝置SO的更詳細示意圖；圖4A至圖4D以橫截面示意性地展示根據本發明之一實施例的製造靜電夾具之方法；圖5示意性地展示使用技術方案4所示之方法製造之靜電夾具的自上方檢視的視圖；圖6A至圖6D以橫截面示意性地展示根據本發明之一實施例的製造靜電夾具之替代方法；及圖7A至圖7D以橫截面示意性地展示根據本發明之一實施例的製造靜電夾具之另一替代方法。
本發明之特徵及優點將自下文在結合圖式時所闡述之【實施方式】變得更顯而易見，在該等圖式中，類似元件符號始終識別對應元件。在該等圖式中，類似元件符號大體上指示相同、功能上相似及/或結構上相似之元件。一元件第一次出現時之圖式係藉由對應元件符號中之最左側數位指示。
本說明書揭示併有本發明之特徵之一或多項實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係藉由所附申請專利範圍界定。
所描述實施例及本說明書中對「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述實施例可包括一特定特徵、結構或特性，但每項實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必指同一實施例。另外，當結合一實施例來描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確地描述，結合其他實施例來實現 此特徵、結構或特性皆在熟習此項技術者之認識範圍內。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的包括源收集器裝置SO之微影裝置100。該裝置包含：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，EUV輻射)；支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩或比例光罩)MA，且連接至經組態以準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈之晶圓)W，且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器PW；及投影系統(例如，反射投影系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予輻射光束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。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構MT以取決於圖案化器件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否固持於真空環境中)之方式來固持該圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。
術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。賦予給輻射光束之圖案可對應於目標部分中所產生的器件 (諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
類似於照明系統，投影系統可包括如適於所使用之曝光輻射或適於諸如真空之使用之其他因素的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。可能需要將真空用於EUV輻射，此係因為氣體可能吸收過多EUV輻射。因此，可借助於真空壁及真空泵為整個光束路徑提供真空環境。
如此處所描繪，裝置為反射類型(例如，使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
參看圖1，照明器IL自源收集器裝置SO接收極紫外輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括(但未必限於)用EUV範圍內之一或多種發射譜線將具有至少一元素(例如，氙、鋰或錫)之材料轉換成電漿狀態。在一種此類方法(常常被稱為雷射產生電漿「LPP」)中，可藉由用雷射光束來輻照燃料(諸如，具有所需譜線發射元素之材料的小滴、串流或叢集)而產生所需電漿。源收集器裝置SO可為包括雷射(圖1中未繪示)之EUV輻射系統之部件，該雷射用於提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射，例如，EUV輻射，該輻射係使用安置 於源收集器裝置中之輻射收集器予以收集。舉例而言，當使用CO2雷射來提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射及源收集器裝置可為分離實體。
在此等狀況下，不將雷射視為形成微影裝置之部件，且雷射光束係借助於包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器裝置。
在常常被稱為放電產生電漿(DPP)之替代方法中，藉由使用放電以使燃料汽化來產生EUV發射電漿。燃料可為具有EUV範圍內之一或多種發射譜線之元素，諸如，氙、鋰或錫。放電可由電源供應器產生，電源供應器可形成源收集器裝置之部件或可為經由電連接而連接至源收集器裝置之分離實體。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器。大體而言，可調整照明器之光瞳平面中的強度分佈之至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ-外部及σ-內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係由該圖案化器件而圖案化。在自圖案化器件(例如，光罩)MA反射之後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。借助於第二定位器PW及位置感測器PS2(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便將不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如，光罩)MA。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對 準圖案化器件(例如，光罩)MA及基板W。
所描繪裝置可用於以下模式中至少一者中：
1.在步進模式中，在將賦予給輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。
2.在掃描模式中，在將賦予給輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，光罩台)MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，光罩台)MT之速度及方向。
3.在另一模式中，在將賦予給輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，大體上使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
圖2更詳細地展示微影裝置100，其包括源收集器裝置SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器裝置SO經建構及配置成使得可將真空環境維持在源收集器裝置SO之圍封結構220中。可由放電產生電漿源形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)產生EUV輻射，其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由造成至少部分離子化電漿之放電來產生極熱電漿210。為了輻射之有效率產生，可能需要為(例 如)10帕斯卡之分壓之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適氣體或蒸汽。在一實施例中，提供受激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。
由熱電漿210發射之輻射係經由定位於源腔室211中之開口中或開口後方的選用氣體障壁或污染物截留器230(在一些狀況下，亦被稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染物截留器230亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。如此項技術中吾人所知，本文進一步指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。
收集器腔室212可包括可為所謂的掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可自光柵光譜濾光器240反射從而聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器裝置經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口219處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。
隨後，輻射橫穿照明系統IL，該照明系統可包括琢面化場鏡面器件222及琢面化光瞳鏡面器件224，該琢面化場鏡面器件及該琢面化光瞳鏡面器件經配置以提供在圖案化器件MA處的輻射光束221之所要角分佈，以及在圖案化器件MA處的輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處反射輻射光束221後，隨即形成經圖案化光束226，且由投影系統PS經由反射元件228、230將經圖案化光束226成像至由晶圓載物台或基板台WT固持之基板W上。
比所示元件多之元件大體上可存在於照明光學器件單元IL及投影系統PS中。取決於微影裝置之類型，可視情況存在光柵光譜濾光器240。另外，可存在比諸圖所示之鏡面多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖2所示之反射元件多1至6個的額外反射元件。
如圖2所說明，收集器光學器件CO經描繪為具有掠入射反射器 253、254及255之巢套式收集器，僅僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、254及255經安置成圍繞光軸O軸向地對稱，且此類型之收集器光學器件CO較佳地結合放電產生電漿源(常常被稱為DPP源)予以使用。
或者，源收集器裝置SO可為如圖3所示之LPP輻射系統之部件。雷射LA經配置以將雷射能量沈積至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而產生具有數十電子伏特之電子溫度之高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間所產生之高能輻射係自電漿發射、由近正入射收集器光學器件CO收集，且經聚焦至圍封結構220中之開口219上。
圖4示意性地說明根據本發明之一實施例的製作靜電夾具之方法。首先參看圖4A，電極2夾置於兩個電阻性材料層4、6之間。在一替代配置(未予以說明)中，下部層4可由與上部層6不同之材料形成。舉例而言，下部層4可由絕緣體形成。下部層4充當靜電夾具之基座，且可顯著厚於上部層6。
電阻性材料6之上部層可(例如)具有大約100微米或更大之厚度。電阻性材料6之上部層可(例如)具有大約2毫米或更小之厚度。電阻性材料6之體積電阻率可(例如)處於107歐姆-公尺至109歐姆-公尺之範圍內(在室溫下予以量測)。電阻性材料6之上部層可(例如)由陶瓷形成。舉例而言，可藉由將陶瓷薄片燒結在一起以便形成具有所要厚度之陶瓷層來形成電阻性材料之該上部層。電阻性材料可(例如)為氮化鋁(AlN)或任何其他合適材料。可使用拋光來提供具有所要平滑度之電阻性材料6之上表面(且亦可使用拋光來將電阻性材料之厚度縮減至所要厚度)。可使用任何合適方法來提供具有所要平滑度之電阻性材料6之上表面。
參看圖4B，介電層8提供於電阻性材料6之上部部分之上。介電 質8可(例如)為類金剛石碳(DLC)、石英，或可為一些其他合適材料。介電質8可(例如)具有大約2微米或更大之厚度。介電質之最小厚度可取決於待施加至使用中之電極之電壓；該厚度足以防止在彼電壓下之崩潰。介電質8可(例如)具有數十微米或更小(例如，小於100微米)之厚度。介電質8可具有在其太厚之情況下自電阻性材料6剝離之傾向。在一實施例中，介電質8可具有大約20微米之厚度。
可(例如)使用物理氣相沈積、化學氣相沈積或任何其他合適製程將介電層8沈積至電阻性材料6上。
用以形成介電層8之方法可提供具有平滑上表面之介電層8。此可經由使用固有地提供平滑上表面之方法來進行，或可經由使用提供粗糙上表面(接著將該表面拋光)之方法來進行。
參看圖4C，部分地移除介電層8之部分以便形成瘤節10。介電層8之部分之移除可經由任何合適製程進行。舉例而言，可使用蝕刻(例如，使用酸之濕式蝕刻)。舉例而言，可使用諸如噴砂(例如，使用砂或粉末)之乾式蝕刻之形式。
將蝕刻作為實例，此可藉由將光罩提供於介電層8之上來達成，該光罩在需要瘤節之部位處封閉且在需要移除介電質之部位處敞開。接著執行蝕刻，使得處於光罩之封閉部分之下的區域未被蝕刻且處於光罩之敞開部分之下的區域被蝕刻。以此方式，自所要部位移除所要量之介電質，且以所要空間配置形成瘤節。接著移除光罩，從而留下圖4C所示之結構。瘤節10可具有平滑上表面。或者，可將瘤節10拋光以提供具有所要平滑度之上表面。可使用任何合適方法來提供具有所要平滑度之瘤節10之上表面。
可(例如)執行蝕刻歷時足以移除大約10微米之介電層8的時間段，藉此形成具有大約10微米之高度之瘤節(假定初始介電層厚度為20微米)。可以可(例如)在5微米至20微米之範圍內的任何所要高度形 成瘤節。
圖4C所示之所得結構可用作靜電夾具12。在使用中，將電壓施加至電極2(例如，大約千伏特)。當施加電壓時，電流流經電阻性材料6，且電子因此行進至電阻性材料與介電層8之間的界面。在藉由靜電夾具12之RC時間常數判定的時間之後，電阻性材料6之上表面處之電壓將實質上與施加至電極2之電壓相同。庫侖力將基板(圖中未繪示)吸引至靜電夾具12，藉此將該基板固持於適當位置。庫侖力可足夠強使得其壓碎基板與靜電夾具12之間的污染粒子。
靜電夾具可(例如)用以在於微影裝置(例如，圖1及圖2所示之類型)中曝光期間固持晶圓。當為此狀況時，最初不將電壓施加至電極2。將晶圓(圖中未繪示)定位於靜電夾具上且接著將電壓施加至電極2。由電極產生之電場吸引晶圓且在晶圓曝光期間將晶圓固持於適當位置。接著自電極2移除電壓，藉此移除電場使得晶圓不再被固持於靜電夾具上之適當位置。接著移除晶圓且用另一晶圓替換該晶圓。
本發明之所說明實施例之靜電夾具12的一優點在於：因為介電層8已經提供於電阻性材料6之平滑表面之上，所以相比於介電層提供於粗糙表面上之情況下之狀況而言，該介電層更有可能為完全封閉層。若介電層8將提供於電阻性材料之粗糙表面上，則，因為介電層相對較薄，所以可存在電阻性材料之尖峰突出穿過介電質之部位。在此狀況下，介電層未完全封閉，而是代替地包括可被稱作針孔之開口。此等針孔將提供非想要導電路徑。此可導致電荷至由靜電夾具固持之晶圓(或其他基板)之非想要轉移。或者，在導體提供於靜電夾具12上之實施例中(下文進一步予以描述)，導電路徑可將漏電流提供至彼導體，此情形縮減局部電場且因此縮減局部夾持壓力。
起因於在電阻性材料6之平滑表面之上形成介電層8的另一優點在於：不存在電阻性材料中之銳峰。銳峰可產生不理想局部大電場。
若(不是使用根據本發明之方法)瘤節已形成於電阻性材料6中(其中介電層在瘤節形成之後經提供於電阻性材料之上)，則此情形將引起上文所提及之問題。經由噴砂達成之瘤節之形成已對瘤節之間的電阻性材料給予粗糙上表面(瘤節之上表面將保持平滑，此係因為其被遮蔽)。實務上不可能有效地將瘤節之間的表面拋光。因此，提供於瘤節之間的介電層將很可能包括針孔。另外，電阻性材料中之尖峰將引起不理想局部大電場。
此等問題藉由本發明之所說明實施例(及下文所描述之其他實施例)得以避免，此係因為瘤節係使用介電材料而形成，藉此避免了對使用噴砂之需要且代替地允許將介電質提供於平滑表面上。
在一實施例中，導電材料14可提供於瘤節之上且可在如圖4D及圖5中示意性地展示之瘤節之間延伸(例如，呈網格狀配置)。導電材料14可(例如)為金屬氮化物或一些其他合適導體。圖5示意性地展示如自上方檢視之靜電夾具12。如自圖5可見，導電材料14提供於瘤節10之上，且另外在該等瘤節10之間延伸。圖5亦展示連接至電極2之電壓源16。導電材料14防止電荷在瘤節10上之累積，此係因為在瘤節上接收之任何電荷皆沿著導電材料14傳遞至接地18。此情形防止在未將電壓施加至電極2時晶圓(或其他基板)至靜電夾具12之局域化黏著。此局域化黏著不理想，此係因為其在晶圓置放於靜電夾具12上(在將電壓施加至電極之前)時防止晶圓完全鬆弛，且因此造成晶圓之失真。此失真可縮減可藉由微影裝置將圖案投影至晶圓上之準確度。
圖4D及圖5所示之靜電夾具之優點在於：導電材料14僅與一種材料(亦即，介電質)接觸。因為瘤節10及介電層8兩者係由相同介電質形成，所以出現此優點。若瘤節已(例如)由電阻性材料形成(其中介電質提供於瘤節之間，但不提供於瘤節上)，則導電材料將與電阻性材料及介電質接觸。在導體、電阻性材料及介電質會合之點處，彼等材 料之間的熱膨脹係數之差可造成該等材料之間的連接之破裂(例如，在作為靜電夾具製作程序之部分可能需要的自高溫之冷卻期間)。導電材料14之破裂可(例如)將瘤節隔離使得電荷可變得截留於彼瘤節上且造成晶圓(或其他基板)至瘤節之非想要局域化黏著。亦即，導電材料14之破裂可防止其有效地操作從而防止電荷累積。
上文所描述之製作靜電夾具之方法使用比至少一已知方法可能需要之步驟少的步驟，且因此較便宜且較容易實施。
圖4及圖5為靜電夾具12之僅僅示意性說明。實務上，靜電夾具12可具有不同形狀(例如，實質上圓形)且可包括較大數目個瘤節10。靜電夾具12可包括一個以上電極。
圖6示意性地展示製作靜電夾具之替代方法。該方法與圖4中所說明之方法相似，且對應於圖4中之元件符號的元件符號係用於靜電夾具之對應特徵。
參看圖6A，電極2夾置於兩個電阻性材料層4、6之間。如上文關於圖4進一步解釋，下部層4可由與上部層6不同之材料形成。舉例而言，下部層4可由絕緣體形成。電阻性材料6之上部層之上表面具有平滑表面(其可能已經拋光以提供平滑表面)。電阻性材料6之上部層可具有與上文關於圖4進一步描述之性質相同的性質。
參看圖6B，介電層8提供於電阻性層之上。介電質8可(例如)為類金剛石碳(DLC)，或可為某一其他合適材料。如下文所解釋，由不同材料形成之瘤節可提供於介電層8之上，且可由不同材料形成。由於此原因，介電質將經受較少磨損，且因此相比於用於上文進一步描述之實施例之介電質而言，可能不太硬。介電質可(例如)為石英，或任何其他合適材料。
可(例如)使用物理氣相沈積、化學氣相沈積或任何其他合適製程將介電層8沈積至電阻性材料6上。介電層8可(例如)具有大約2微米或 更大之厚度。介電層8可(例如)具有數十微米或更小(例如，小於100微米)之厚度。在一實施例中，介電層可具有大約10微米之厚度。因為介電層8提供於電阻性材料6之平滑表面上，所以其不會遭受可能由於將介電質提供於粗糙表面上而造成的針孔或其他問題(如上文進一步解釋)。
參看圖6C，額外介電質20提供於介電層8之上的選定部位處，該額外介電質經配置以形成瘤節10。可(例如)使用光罩(圖中未繪示)將額外介電質20提供於選定部位處。光罩定位於介電質之上，該光罩在需要瘤節之部位處敞開且在不需要瘤節之部位處封閉。接著(例如)使用物理氣相沈積、化學氣相沈積或任何其他合適製程來提供額外介電質20。額外介電質20可(例如)具備在5微米與20微米之間的厚度(例如，大約10微米之厚度)。接著移除光罩，從而留下具有圖6C所示之結構之靜電夾具12，亦即，由額外介電質20形成之瘤節10位於介電層8之上。瘤節10可具有平滑上表面。或者，可將瘤節10拋光以提供具有所要平滑度之上表面。可使用任何合適方法來提供具有所要平滑度之瘤節10之上表面。
瘤節10及介電層8可由不同介電質形成。舉例而言，介電層8可由石英形成且瘤節10可由DLC形成。或者，瘤節10及介電層8可由相同材料形成。此情形避免了在瘤節10與介電層8之間出現兩種不同材料之間的界面(且因此可提供較大強度)。
瘤節10可由並非介電質之材料形成(僅介電層8需要由介電質形成)。瘤節10可由任何合適材料(例如，可沈積至介電質上之任何合適材料)形成。用以形成瘤節10之材料可(例如)為並非介電質之絕緣體。如別處所解釋，可能需要由硬材料形成瘤節10，此係因為其在使用期間將經受磨損。瘤節10可(例如)由SiSiC或SiC形成。
參看圖6D，靜電夾具12可具備位於瘤節10之上且在該等瘤節之 間延伸之導電材料14(例如，呈網格狀配置)。導電材料14可(例如)為金屬氮化物。導電材料14連接至接地(未予以說明)，且防止電荷在瘤節上之累積。
在一實施例中，用於上文所描述之方法之起始點可(例如)為約翰遜-拉貝克(Johnsen-Rahbek)靜電夾具。亦即，圖4A或圖6A中所描繪之裝置可為約翰遜-拉貝克靜電夾具。以所描述且所說明之方式將介電質提供於電阻性材料之上可被視為將夾具自為約翰遜-拉貝克靜電夾具改變至為混合靜電夾具，此係因為不再存在電極與經夾持之晶圓(或其他基板)之間的導電路徑。
在一替代方法中，本發明之一實施例可用以製作庫侖靜電夾具。術語「庫侖靜電夾具」可被解釋為意謂在電極與基板收納表面之間不具有電阻性材料層之夾具。圖7展示此方法之一實例。
首先參看圖7A，電極22提供於絕緣材料24之基板上。絕緣材料可(例如)為玻璃、SiC或任何其他合適材料。可將絕緣材料24之上表面拋光以便提供所要平滑度(亦即，在應用電極22之前)。可將電極22之表面拋光以便提供所要平滑度。
參看圖7B，介電層28提供於電極之上。可(例如)使用物理氣相沈積、化學氣相沈積或另一合適方法來提供介電質28。介電質28可(例如)為類金剛石碳(DLC)、石英，或可為某一其他合適材料。介電層28可(例如)具有大約2微米或更大之厚度。介電層28可(例如)具有數十微米或更小(例如，小於100微米)之厚度。在一實施例中，介電層28可具有大約20微米之厚度。
因為介電層28提供於平滑表面上，所以其不太可能包括針孔或遭受與將相對薄層提供於粗糙表面上相關聯之其他問題。
參看圖7C，移除一些介電質28以便形成瘤節30。此可經由蝕刻、噴砂或任何其他合適製程(例如，以上文關於圖4進一步描述之方 式)而進行。此情形提供可用以夾持晶圓或其他基板之靜電夾具32。圖7C所示之靜電夾具提供上文關於其他實施例所論述之相同優點。
參看圖7D，導電材料34可提供於瘤節30之上且可將該等瘤節連接在一起(例如，以圖5所示之方式)。導電材料34可連接至接地，且可防止電荷在瘤節30上之累積。
在一替代實施例(未予以說明)中，可使用對應於上文關於圖6所描述之製程的製程來製作圖7C所示之靜電夾具(或圖7D所示之靜電夾具)。亦即，可提供介電層，且隨後可將瘤節提供於彼介電層上。瘤節可由介電質形成，或可由合適的非介電材料形成。瘤節可由並非介電質之絕緣體形成。
由本發明之實施例使用以形成瘤節10、30之介電質可為提供足夠耐磨性以允許靜電夾具具有有用壽命之材料。舉例而言，介電質可足夠耐磨以允許在數月週期內每小時藉由靜電夾具固持數十個晶圓(或一百個晶圓或更多)及自靜電夾具移除數十個晶圓(或一百個晶圓或更多)。類金剛石碳(DLC)可提供足夠耐磨性。另外，DLC可允許拋光至所要平滑度且可隨著時間推移維持彼平滑度。
本發明之實施例之介電層可為單一介電質。或者，兩個或兩個以上介電質可用以形成介電層。舉例而言，第二介電層可提供於第一介電層之上。舉例而言，可提供交替的第一介電層及第二介電層(或更多介電層)。
在於靜電夾具之內容背景中使用術語「上部」或「下部」的情況下，此等術語意欲描述在靜電夾具處於諸圖所示之定向時之靜電夾具。靜電夾具在使用中可具有任何合適定向。
儘管所描述實施例已提及夾持諸如晶圓之基板，但根據本發明之一實施例之靜電夾具可用以夾持任何合適物件，包括(例如)光罩或其他圖案化器件。
介電材料8、28之電阻率可比電阻性材料6之電阻率大至少兩個數量級。介電材料8、28可(例如)具有介於大約2與大約5之間的電容率。
瘤節10、30之高度可經選擇成允許容納具有給定直徑之污染粒子。
任何合適數目個瘤節可提供於靜電夾具上。瘤節可(例如)分離達2.5毫米(或可具有某一其他分離度)。瘤節可以網格配置或任何其他合適配置來提供。
靜電夾具可具有任何合適形狀。舉例而言，靜電夾具可為矩形，且因此可適於夾持光罩(或其他矩形物件)。靜電夾具可(例如)具有圓之片段之一般形狀，且因此可適於夾持晶圓(或其他圓形基板)。靜電夾具可包括一個以上電極。
在一實施例中，通道可提供於夾具內部，諸如水之冷卻液可循環通過該通道。
如本文所使用之術語「瘤節」可被解釋為意謂經組態以收納待夾持之物件之突起部。
如本文所使用之術語「平滑」可被解釋為係指足夠平滑使得當具有(例如)10微米厚度之介電層提供於表面上時，針孔不存在於該介電層中(或不太可能存在針孔)之表面。
可藉由以下條項進一步描述本發明：
1.一種靜電夾具，其包含：一電極；一電阻性材料層，其位於該電極上；及一介電層，其位於該電阻性材料上，其中瘤節自該介電層突出。
2.如條項1之靜電夾具，其中該等瘤節包含介電質。
3.如條項2之靜電夾具，其中該等瘤節及該介電層包含一相同介電材料。
4.如條項2之靜電夾具，其中該等瘤節係由一第一介電材料形成且該介電層係由不同於該第一介電材料之一第二介電材料形成。
5.如條項1之靜電夾具，其中提供有該介電層的該電阻性材料之一表面為平滑的。
6.如條項1之靜電夾具，其中提供有該介電層的該電阻性材料之一表面經拋光。
7.如條項1之靜電夾具，其中該等瘤節包含類金剛石碳。
8.如條項1之靜電夾具，其中該介電層及該等瘤節兩者包含類金剛石碳。
9.一種靜電夾具，其包含：一電極；及一介電層，其位於該電極上，其中瘤節自該介電層突出。
10.如條項9之靜電夾具，其中該等瘤節包含一介電質。
11.如條項10之靜電夾具，其中該等瘤節及該介電材料層包含相同介電質。
12.如條項9之靜電夾具，其中提供有該介電層的該電極之一表面為平滑的。
13.一種微影裝置，其包含如條項1之夾具。
14.一種微影裝置，其包含如條項9之夾具。
15.一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一電阻性材料層安置於一電極上；將一介電層安置於該電阻性材料層上；及移除該介電質中之一些介電質以形成自該介電層突出之瘤節。
16.如條項15之方法，其中提供有該介電層的該電阻性材料層之 一表面為平滑的。
17.如條項15之方法，其中提供有該介電層的該電阻性材料層之一表面經拋光。
18.一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一電阻性材料層安置於一電極上；將一介電層安置於該電阻性材料層上；及在該介電層上形成瘤節。
19.如條項18之方法，其中該等瘤節係由該介電層形成。
20.如條項19之方法，其中該等瘤節及該介電層包含相同介電質。
21.如條項18之方法，其中提供有該介電層的該電阻性材料層之一表面為平滑的。
22.如條項18之方法，其中提供有該介電層的該電阻性材料層之一表面經拋光。
23.一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一介電層安置於一電極上；及移除該介電質中之一些介電質以形成自該介電材料層突出之瘤節。
24.如條項23之方法，其中提供有該介電層的該電極之一表面為平滑的。
25.如條項23之方法，其中提供有該介電層的該電極之一表面經拋光。
26.一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一介電層安置於一電極上；及在該介電材料層上形成瘤節。
27.如條項26之方法，其中提供有該介電層的該電極之一表面為 平滑的。
28.如條項26之方法，其中提供有該介電層的該電極之一表面經拋光。
儘管在本文中可能特定地參考靜電夾具在微影裝置中之使用，但應理解，本文所描述之靜電夾具可具有其他應用，諸如，用於光罩檢測裝置、晶圓檢測裝置、空中影像度量衡裝置且更大體上用於量測或處理諸如在真空中或在周圍(非真空)條件下之晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件的任何裝置，諸如，用於電漿蝕刻裝置或沈積裝置。
儘管在本文中可能特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平滑面板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可將本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用視為分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層塗覆至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，例如，以便產生多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可能特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定在基板上產生之圖案。可將圖案化器件之構形壓入至已塗覆至基板之抗蝕劑層中，在基板上，藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而使抗蝕劑固化。在抗蝕劑固化之後，將圖 案化器件自抗蝕劑移除，從而在抗蝕劑中留下圖案。
如本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或約為365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內的波長)，以及帶電粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。該描述不意欲限制本發明。
2‧‧‧電極
4‧‧‧電阻性材料層/下部層
6‧‧‧電阻性材料層/上部層/電阻性材料
8‧‧‧介電層/介電質/介電材料
10‧‧‧瘤節
12‧‧‧靜電夾具

Claims (25)

  1. 一種靜電夾具(electrostatic clamp)，其包含：一電極；位於該電極上之一層電阻性材料，該電阻性材料具有處於107歐姆-公尺至109歐姆-公尺之範圍內之一體積電阻率(volume resistivity)；及位於該電阻性材料上之一介電層，其中該靜電夾具進一步包含自該介電層突出之瘤節(burls)。
  2. 如請求項1之靜電夾具，其中該等瘤節係由介電質形成。
  3. 如請求項2之靜電夾具，其中該等瘤節及該介電材料層兩者係由相同介電質形成。
  4. 如請求項2之靜電夾具，其中該等瘤節係由不同於用以形成該介電層之介電質的一介電質形成。
  5. 如請求項1之靜電夾具，其中該電阻性材料之一表面為足夠平滑的(sufficiently smooth)，使得無針孔(pinholes)會發生在一10微米之厚度的介電層中。
  6. 如請求項1之靜電夾具，其中該電阻性材料之一表面經拋光(polished)，俾利該介電層提供於該電阻性材料之該表面上。
  7. 如請求項1之靜電夾具，其中該等瘤節係由類金剛石碳(diamondi-like carbon)形成。
  8. 如請求項1之靜電夾具，其中該介電層及該等瘤節兩者係由類金剛石碳形成。
  9. 一種靜電夾具，其包含：一電極；及位於該電極上之一介電層， 其中該靜電夾具進一步包含自該介電層突出之瘤節，及其中該電極之一表面為足夠平滑的，使得無針孔會發生在一10微米之厚度的介電層中。
  10. 如請求項9之靜電夾具，其中該等瘤節係由介電質形成。
  11. 如請求項10之靜電夾具，其中該等瘤節及該介電材料層兩者係由相同介電質形成。
  12. 一種微影裝置，其包含如請求項1之靜電夾具。
  13. 一種微影裝置，其包含如請求項9之靜電夾具。
  14. 一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一電阻性材料層提供於一電極之上，電阻性材料具有處於107歐姆-公尺至109歐姆-公尺之範圍內之一體積電阻率；將一介電層提供於該電阻性材料層之上；及移除該介電質中之一些介電質以形成自該介電層突出之瘤節。
  15. 如請求項14之方法，其中該電阻性材料層之一表面為足夠平滑的，該介電層提供於該電阻性材料之該表面上，使得無針孔會發生在一10微米之厚度的介電層中。
  16. 如請求項14之方法，其中該電阻性材料層之一表面經拋光，俾利該介電層提供於該電阻性材料之該表面上。
  17. 一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一層電阻性材料提供於一電極之上，該電阻性材料具有處於107歐姆-公尺至109歐姆-公尺之範圍內之一體積電阻率；將一介電層提供於該電阻性材料層之上；在該介電層之上形成瘤節。
  18. 如請求項17之方法，其中該等瘤節係由介電質形成。
  19. 如請求項18之方法，其中該等瘤節及該介電層兩者係使用相同 介電質形成。
  20. 如請求項17之方法，其中該電阻性材料層之一表面為足夠平滑的，使得無針孔會發生在一10微米之厚度的介電層中。
  21. 如請求項17之方法，其中該電阻性材料層之一表面經拋光，俾利該介電層提供於該電阻性材料之該表面上。
  22. 一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一介電層提供於一電極之上；及移除該介電質中之一些介電質以形成自該介電材料層突出之瘤節；其中該電極之一表面為足夠平滑的，使得無針孔會發生在一10微米之厚度的介電層中。
  23. 如請求項22之方法，其中該電極之該表面經拋光，俾利該介電層提供於該電極之該表面上。
  24. 一種製造一靜電夾具之方法，其包含：將一介電層提供於一電極之上；及在該介電材料層之上形成瘤節；其中該電極之一表面為足夠平滑的，使得無針孔會發生在一10微米之厚度的介電層中。
  25. 如請求項24之方法，其中該電極之該表面經拋光，俾利該介電層提供於該電極之該表面上。
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