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TWI449122B - 夾具器件，用於裝載一物件至支撐件上之方法，微影裝置及機器可讀媒體 - Google Patents

夾具器件，用於裝載一物件至支撐件上之方法，微影裝置及機器可讀媒體 Download PDF

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TWI449122B
TWI449122B TW097123275A TW97123275A TWI449122B TW I449122 B TWI449122 B TW I449122B TW 097123275 A TW097123275 A TW 097123275A TW 97123275 A TW97123275 A TW 97123275A TW I449122 B TWI449122 B TW I449122B
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TW097123275A
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Rene Theodorus Petrus Compen
Johannes Henricus Wilhelmus Jacobs
Martinus Hendrikus Antonius Leenders
Joost Jeroen Ottens
Martin Frans Pierre Smeets
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Asml Netherlands Bv
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Priority claimed from US11/896,600 external-priority patent/US8446566B2/en
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Description

夾具器件，用於裝載一物件至支撐件上之方法，微影裝置及機器可讀媒體
本發明係關於一種夾具器件及一種用於將物件夾持於支撐件上之方法。本發明進一步係關於一種微影裝置及一種用於將基板裝載於微影裝置之基板支撐件上的方法。最後，本發明係關於一種機器可讀媒體。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或主光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。習知微影裝置包括：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照射每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向("掃描"方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來照射每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化器件轉印至基板。
在已知微影裝置中，待曝光之每一基板裝載於基板支撐件上，基板在經圖案化輻射光束之曝光期間支撐於基板支 撐件上。為了將基板夾持於基板支撐件上，提供夾具器件。在微影裝置之已知實施例中，使用真空夾具器件。該真空夾具器件提供真空力，藉由真空力而將基板夾持於基板支撐件之支撐表面上。在基板為平直之情況下，基板將夾持於支撐表面上，而在基板中無任何大體內部應力。
然而，基板可能不平直，而(例如)以許多形狀翹曲，諸如，波紋形狀、圓柱形狀、圓頂形狀、鞍狀形式或另一形狀。此可能由用以製造基板之生產方法或由在製造期間基板所經受之預曝光或後曝光過程所導致。
當(例如)藉由真空夾具而將翹曲基板(例如，圓頂形狀基板)夾持於基板支撐件上時，基板可首先在基板之外部圓周處且此後在基板之表面的其餘部分上與基板支撐件接觸。歸因於夾持力，基板經強制成大體上平直形式，同時夾持始於基板之外部圓周處。結果，當基板夾持於支撐表面上時，可能在基板中誘發應力。在此應用中，"翹曲"物件將指代諸如圓柱體、鞍狀物或物件之形狀之其他不需要變形的任何形狀。
此等應力可能對最終產品品質具有負面影響。又，因為以與所要形式不同之另一形式來夾持基板，所以微影裝置之投影的覆蓋效能可能降低，其可能對產品品質具有負面影響。
申請人已判定到，需要提供一種具有用於基板之固持配置之基板支撐件，其中基板中歸因於夾持力之內部應力大 體上降低。此外，需要提供一種夾持方法，藉由夾持方法而將翹曲基板夾持於基板支撐件上，藉此潛在地降低基板中之應力及/或覆蓋誤差之危險。
根據本發明之一態樣，提供一種經組態以將物件夾持於支撐件上之夾具器件，其包含經組態以使用第一力來強制物件與支撐件彼此遠離之第一器件，及經組態以使用第二力來強制物件與支撐件朝向彼此之第二器件，其中第一器件及第二器件經組態以在完成物件於支撐件上之夾持之前同時分別施加第一力及第二力以將物件成形為所要形狀。
根據本發明之一態樣，提供一種用於將物件裝載於支撐件上之方法，其包含下列步驟：以所要形狀來成形物件，其中成形包含使物件同時經受強制物件與支撐件彼此遠離之第一力及強制物件與支撐件朝向彼此之第二力；及完成物件於支撐件上之夾持。另外，提供一種藉由用於執行方法之機器可執行指令被編碼之機器可讀媒體。
根據本發明之另一態樣，提供一種用於將基板裝載於微影裝置之基板支撐件上的方法。方法包含：以所要形狀來成形基板，同時保持基板與基板支撐件間隔，其中成形包含使基板同時經受朝向支撐件拉動物件之吸引力及推動基板遠離支撐件之排斥力，及完成經成形基板於基板支撐件上之夾持。
現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。裝置包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或任何其他適當輻射)；光罩支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA且連接至第一定位器件PM，第一定位器件PM經組態以根據某些參數來精確地定位圖案化器件。裝置亦包括：基板台(例如，晶圓台)WT或"基板支撐件"，其經建構以固持基板(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至第二定位器件PW，第二定位器件PW經組態以根據某些參數來精確地定位基板。裝置進一步包括投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件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，包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、成形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、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
光罩支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。光罩支撐結構以視圖案化器件之定向、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)而定的方式來固持圖案化器件。光罩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。光罩支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。光 罩支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統而處於所要位置。可認為本文對術語"主光罩"或"光罩"之任何使用均與更通用之術語"圖案化器件"同義。
本文所使用之術語"圖案化器件"應被廣泛地解釋為指代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形成圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(諸如，積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。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。光罩在微影術中為熟知的，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，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語"投影系統"應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語"投影透鏡"之任何使用均與更通用之術語"投影系統"同義。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光 罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台或"基板支撐件"(及/或兩個或兩個以上光罩台或"光罩支撐件")的類型。在該等"多平台"機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可在一或多個台或支撐件上執行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間。浸沒技術可用以增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語"浸沒"不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射光束借助於包括(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分布的調整器AD。通常，可調整照明器之瞳孔平面中之強度分 布的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)。此外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。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布。
輻射光束B入射於被固持於光罩支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且由圖案化器件圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。借助於第二定位器件PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器，或電容性感測器)，基板台WT可精確地移動，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位器件PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來精確地定位光罩MA。一般而言，可借助於形成第一定位器件PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之一部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT或"基板支撐件"之移動。在步進器(與掃描器相對)之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒 提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT或"光罩支撐件"及基板台WT或"基板支撐件"保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT或"基板支撐件"在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大尺寸限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT或"光罩支撐件"及基板台WT或"基板支撐件"(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或"基板支撐件"相對於光罩台MT或"光罩支撐件"之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT或"光罩支撐件"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或"基板支撐件"。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT或"基板支撐件"之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式 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，如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
根據本發明之一實施例的基板支撐件1包含鏡面區塊2，其上置放基板台3。圖2及圖3分別展示根據實施例之基板支撐件1的側視圖及俯視圖。
基板支撐件1之頂側包含真空夾具4以將基板夾持於基板支撐件1上。基板支撐件1進一步包含三個可收縮銷5(亦被稱作e銷)，其可在銷5自基板支撐件1延伸之延伸位置與銷5收縮於基板支撐件1中之收縮位置之間相對於基板支撐件而移動。可收縮銷5可在大體上垂直方向上移動，亦即，在大體上垂直於待由銷所支撐之基板之主平面的方向上。可收縮銷5用於在基板支撐件1與機器人或任何其他類型之基板處置器之間轉移基板。可收縮銷5經提供成使得可將機器人置放於基板下以用於支撐基板。當機器人經組態以將基板固持於側或頂部處時，可省略可收縮銷5。在替代實施例中，可使用任何其他類型之能夠將吸引力施加於基板上之器件，諸如，靜電夾具、磁性夾具或電磁夾具。
在實施例中，機器人在延伸位置中將基板置放於銷5上。接著，將銷5移動至收縮位置，使得基板停置於基板支撐件1之支撐表面上。在由基板支撐件1所支撐之基板曝光於經圖案化輻射光束之後，將其與另一基板交換。為了 交換基板，其由自收縮位置移動至延伸位置之可收縮銷5自基板台3提昇。當銷5在延伸位置中時，藉由機器人或任何其他類型之基板處置器來接管基板。
真空夾具4係由凹進表面6形成，凹進表面6由密封輪緣7圍繞。抽吸管道8經提供以在由凹進表面6、密封輪緣7及置放於或待置放於基板支撐件1上之基板所定界的真空空間中形成低壓力。抽吸管道8連接至抽吸泵以將空氣或存在於處理環境中之另一氣體牽引出真空空間。更低壓力提供真空力，真空力將置放於某一範圍內之基板朝向基板支撐件1牽引至高於支撐表面。在此範圍或其至少一部分內，施加於基板上之真空力大體上獨立於基板支撐件與基板之間的距離x。
在凹進表面6中，配置許多瘤狀物9。瘤狀物9之頂端向待置放於基板支撐件1上之基板提供支撐表面。密封輪緣7及瘤狀物9之頂端可配置於大體上相同平面中以提供用於支撐基板之大體平坦表面。在一替代實施例中，如圖2所示，可比瘤狀物9低地配置密封輪緣7，或反之亦然。
在基板支撐件1之實施例中，提供兩個或兩個以上真空夾具。在另一實施例中，提供用於提供施加於基板上之吸引力(亦即，強制基板朝向基板支撐件之力)的另一器件，諸如，靜電夾具、磁性夾具或電磁夾具。由該夾具所施加之力較佳地在高於基板支撐件1之支撐表面的範圍內，獨立於基板支撐件與基板之間的距離x。在一實施例中，將重力用作夾持力。視夾具器件之定向而定之重力可為(另 一)吸引力或排斥力。在一實施例中，將壓力差用作吸引力或排斥力。在實施例中，另外彈簧及負彈簧可為一選擇。
在許多瘤狀物9中，提供噴嘴10。在圖2及圖3所示之實施例中，噴嘴10均勻地分布於由密封輪緣7所定界之表面區域上。噴嘴10連接至氣體供應管道11，且經組態以在大體上垂直於凹進表面之方向上提供噴射，亦即，大體上垂直於待配置於基板支撐件1上之基板的主平面。為了實際地提供噴射，將泵(未圖示)或加壓氣體之另一源連接至供應管道11。在基板支撐件之替代實施例中，噴嘴10未整合於瘤狀物中，而被單獨地提供。注意到，針對噴射之提供，可使用任何類型之適當氣體，諸如，空氣或H2 。
置放於夾具為活動之以上所提及範圍內的基板經受視基板支撐件1與基板之間的距離x而定之由噴射所施加的力。
在一替代實施例中，其他器件可經提供以(例如)使用排斥力來強制基板遠離基板支撐件。該等器件可(例如)包括線性或非線性彈簧，或靜電器件、磁性器件或電磁器件。施加於基板上之排斥力較佳地隨著增加基板支撐件1與基板之間的距離x而降低。
通常，注意到，較佳地藉由能夠將力施加於基板上而在各別力施加器件與基板之間無機械接觸的器件來提供排斥力及吸引力。
在圖4a中，針對實施例，吸引真空力加重力及施加於基板上之排斥噴射力經展示為視基板離基板支撐件之距離x 而定。在x軸上，針對某一範圍來指示基板支撐件與基板之間的距離x。在y軸上，吸引力(真空力與重力之組合)及排斥力(噴射力)經展示為視距離x而定。
在實施例中，真空力獨立於距離x。圖4a中之水平線展示使基板與支撐件朝向彼此驅動之力。此力為針對在與真空力相同之方向上工作之重力分量所校正的真空力。因此，可聲稱，真空力與重力協作。由噴射所導致之排斥力隨著增加距離x而降低。因此，吸引力比排斥力更少地視距離x而定。在平衡距離xb 處，針對重力所校正之真空力與排斥力相等。平衡距離xb 對應於極穩定距離。此係因為當基板存在於此平衡距離處時，其將因為此等力相等而固持於此距離處，此意謂不存在將基板及支撐件驅動至另一距離之合力。若基板與支撐件無論以何種方式移動遠離彼此至大於xb 之距離，則吸引力將保持相同，而排斥力將降低。因此，排斥力將小於吸引力，從而朝向更小距離(亦即，朝向平衡距離xb )驅動基板及支撐件。若基板及支撐件朝向小於xb 之距離x移動，則吸引力將再次保持不變，但排斥力將增加。因此，排斥力將大於吸引力，且基板及支撐件將朝向平衡位置xb 被強制遠離彼此。以此方式，基板可經固持及朝向平衡位置xb 移動，如由圖4a中之箭頭所指示。
在以上實施例中，重力在與吸引力相同之方向上。在一替代實施例中，其間存在角度且將針對在與吸引力相同之方向上之重力分量來進行校正。或者，在重力分量在與排 斥力相同之方向上作用之實施例中，排斥力需要被校正以用於獲得平衡距離xb ，而非吸引力。在此實施例中，排斥力與重力協作地強制基板遠離支撐件。
此外，不僅基板總體上將朝向平衡位置移動。吸引力與排斥力之間的平衡亦可用以將翹曲基板成形為所要形狀。此在待裝載於基板支撐件上之基板翹曲之情況下可為有利的。當平衡距離xb 對於支撐於基板支撐件上之基板之整個表面區域為相等時，可在將翹曲基板夾持於基板支撐件之支撐表面上之前藉由使用基板支撐件之吸引力及排斥力在距離xb 處於某一時間內使翹曲基板平衡而在此距離xb 處使翹曲基板平直。
在一實施例中，亦可在朝向基板支撐件移動基板時執行平直或更通常執行成形。在該實施例中，平衡距離xb 在成形期間縮短，隨其朝向基板支撐件移動基板。可藉由相應地改變吸引力及/或排斥力來獲得平衡距離之改變。舉例而言，在圖4b中以虛線展示到排斥力降低，從而導致另一平衡距離xb －2，其更接近於基板支撐件。
在一實施例中，可(例如)藉由不均勻分布之許多噴嘴或藉由使用不同供應管道或兩個或兩個以上真空夾具(較佳地具有自己的抽吸管道)之噴射力或真空力的差來提供不均勻分布之吸引力及/或排斥力。在該實施例中，平衡距離xb 可沿基板之表面區域變化，且結果，可以所要形狀來形成基板。在一實施例中，不均勻分布力包含區域缺失力。待夾持之物件之部分可免於區域地作用於其之力。
在一實施例中，有可能兩個力均視基板支撐件1與基板20之間的距離x而定。舉例而言，在圖4c中，施加於基板上之吸引力(亦即，真空力加重力)及排斥力(亦即，噴射力)均隨著增加基板支撐件與基板之間的距離而降低。然而，在小於xb 之更短距離處，排斥力更大，且在大於xb 之距離處，吸引力更大。因此，基板將固持於距離xb 處，隨其形成成形基板(例如，在將翹曲基板夾持於基板支撐件上之前使翹曲基板平直)之可能性。
關於圖4a及4b所示之簡圖及其他圖所示之實施例，注意到，在此等實施例中，重力為一部分或形成吸引力，因為基板夾持於支撐件之頂側上。在替代實施例中，有可能將基板夾持於支撐件之底側上(在該情況下，重力將為排斥力之一部分或形成排斥力)，或可將基板夾持於支撐件之側處(在該情況下，重力在吸引力與排斥力之間的平衡中將不起作用)。
圖5a至圖5c展示根據本發明之用於將翹曲基板20夾持於基板支撐件1上之夾持方法的某些步驟。
圖5a展示圖2之基板支撐件，藉以將基板20置放於可收縮銷5上。基板20為翹曲的，其(例如)可由預曝光過程或後曝光過程(諸如，基板之塗覆、烘烤、冷卻或顯影)導致。在一實施例中，物件(特別為基板)之形狀的翹曲或任何其他種類的變形可由基板中之通道導致。基板中之高度差通常在5微米至50微米之範圍內(特別對於尚未經處理(例如，塗覆、烘烤、冷卻及顯影)之相對較新的基板)，但高達450 微米或甚至更多之差同樣為可能的(特別在基板經處理之後)。
當將該翹曲基板裝載於基板支撐件上而無另外量測時，應力可能歸因於基板20以翹曲形式之夾持而引入於基板20中。舉例而言，當基板為圓頂形狀時，可首先夾持外部圓周，且此後夾持基板20之中間。因為翹曲基板之圓周可能小於相同平直基板之圓周，所以夾持可導致基板中之應力。
在圖5b中，藉由在基板支撐件1中收縮銷5來向下移動基板20以使基板接近於平衡位置，亦即，基板20與基板支撐件1之間接近於xb 的距離x。注意到，平衡距離xb 可通常處於1微米至1000微米之範圍內(較佳地，在1微米至100微米之範圍內)。較佳平衡距離亦可視存在於各別基板中之高度差而定。
為了成形翹曲基板，將吸引力及排斥力同時施加於基板上。此等力之量值可經更改以改變基板之平衡位置。
藉此，有可能在基板朝向基板支撐件之移動期間成形基板。又，基板可在基板支撐件之首次接近期間被成形且接著固持於某一距離(例如，在1微米與100微米之間)處以在其夾持於基板支撐件上之前進一步成形為大體上平坦形式。
因為基板20在由噴射所形成之床上漂浮，所以需要提供用於基板之某種固定。為此原因，基板20仍由可收縮銷5固持以用於在x、y及Rz方向上固定。然而，為了使銷5之 存在對平直之影響儘可能地小，銷至少在平直階段期間在垂直z方向上具有低硬度。亦可使用用於在x、y及Rz方向上將基板維持於大體上相同位置中之任何其他器件。在某些實施例中，存在諸如銷5之元件以增加物件之形狀之變形，以隨後根據本發明來成形物件。在某些實施例中，因為變形或多或少為可預測的，所以某種變形可為較佳的。
當已結束基板20之平直時，藉由產生大於排斥力之吸引力(例如，藉由增加真空夾具4之真空力或藉由降低來自噴嘴10之噴射的速度)來將基板20夾持於基板支撐件1上。因此，基板20停置於基板支撐件1之支撐表面上。當維持真空力時，基板20夾持於基板支撐件1上，同時仍為大體上平直形狀。當完成用以將基板夾持於基板支撐件上之裝載過程時，此情形被稱作完全夾持。
在圖5c中，基板20經展示為使用真空夾具4而夾持於基板支撐件1上。因為基板20在夾持於基板支撐件上期間被平直，所以基板20中之內部應力的危險大體上降低且覆蓋效能隨其增加。可收縮銷5移動至收縮位置。
注意到，平直階段亦可用於藉由用於噴射之氣體之溫度控制來熱調節基板20。
圖6a至圖6c展示根據本發明之基板支撐件1a之替代實施例的側視圖。圖6a至圖6c中之每一者展示在翹曲基板20於基板支撐件1a上之成形及夾持期間的步驟。具有與圖2、圖3及圖5a至圖5c之實施例中相同或大體上相同之功能之基板支撐件1a的特徵經給予相同參考數字。
基板支撐件1a之頂側包含第一真空夾具4a及第二真空夾具4b以將基板夾持於基板支撐件1a上。第一真空夾具4a經組態以夾持基板之中心部分且由圓形內部密封輪緣7a定界。氣體抽吸管道8a經提供以將氣體牽引出由凹進表面6a及密封輪緣7a所界定之真空空間。
第二真空夾具6b為環形且同心地圍繞第一真空夾具6a。第二真空夾具6b經組態以圍繞基板之中心部分而夾持基板之圓周區域。第二真空夾具4b由內部密封輪緣7a及圓形外部密封輪緣7b定界。氣體抽吸管道8b經提供以將氣體牽引出由內部密封輪緣7a與外部密封輪緣7b之間的凹進表面6b所界定之真空空間。
在凹進表面6b中，配置許多瘤狀物9。瘤狀物9之頂端結合內部密封輪緣7a及外部密封輪緣7b之頂端而向待置放於基板支撐件1a上之基板提供支撐表面。
在許多瘤狀物9中，提供噴嘴10。噴嘴10在凹進區域6b中配置於瘤狀物9中，使得可將排斥力施加於基板之與基板之中心部分不同的另一部分上。噴嘴10連接至氣體供應管道11，且經組態以大體上垂直於支撐於或待支撐於基板支撐件1a上之基板的主平面來提供噴射。
圖6a至圖6c展示根據本發明之用於將基板20夾持於基板支撐件1a上之替代夾持方法的某些步驟。
圖6a展示基板支撐件1a，藉以將基板20置放於可收縮銷5上。基板20為翹曲的，其(例如)可由預曝光過程或後曝光過程(諸如，基板之塗覆、烘烤、冷卻或顯影)導致。在本 方法中，降低銷5，直到支撐件至少部分地支撐於基板支撐件1a上為止。接著，第一真空夾具6a將基板20之中心部分夾持於支撐件上。此後，藉由將空氣或另一適當氣體噴射出噴嘴10來使基板20為所要杯形或凹入形狀。
在圖6b中，基板20經展示為處於杯形或凹入形狀之狀態。在此狀態期間，第二夾具器件4b可將吸引力施加於基板20上，但由自噴嘴10排出之氣體噴射所施加之噴射力更大，使得基板之圓周部分自基板支撐件向上彎曲以形成如圖6b所示之杯形或凹入形狀。
因為在此狀態中基板20由第一真空夾具夾持於基板20之中心部分處，所以在x、y及Rz方向上提供用於基板之固定。大體上防止基板20在此等方向上之不當漂浮，同時銷5可完全收縮於基板支撐件中且無對基板20之機械影響。
當第二真空夾具之吸引力逐漸地增加及/或噴射之排斥力逐漸地降低時，基板將在始於中心部分之徑向方向上夾持於基板支撐件上。結果，基板20將在無或具有大體上降低之內部應力的情況下夾持於基板支撐件1a上，因為基板20在基板支撐件1a上逐漸地"鋪開"。結果，可避免覆蓋誤差。
在替代實施例中，有可能第一夾具器件4a未經組態成在第一情況下夾持基板20之中心部分，但夾持基板20之另一部分(例如，基板之邊緣)。在該實施例中，在以一形式來成形基板之後，可將基板夾持於基板支撐件1a上，在該形式中，基板僅夾持於該部分處，其自基板之此部分開始。
在圖6a至圖6c所示之實施例中，第一真空夾具4a與第二真空夾具4b組合地將吸引力施加於基板20之整個表面區域上。在另一實施例中，第一夾具器件可經提供以將夾持力施加於基板之僅一部分上，且第二夾具器件可經提供以將夾持力施加於基板之整個表面區域上。在該實施例中，第一夾具器件可在成形期間用作經組態以固持基板之僅一部分的預夾具器件，且第二夾具器件可在實際微影過程期間用作夾具器件。任何適當夾具器件(諸如，真空夾具器件、靜電器件、磁性器件或電磁器件)均可用作夾具器件。
在圖6a至圖6c所示之實施例中，噴嘴10提供於凹進表面6b中。在替代實施例中，噴嘴10亦可提供於凹進區域6a中，只要在成形期間第一真空夾具之吸引力大於自內部凹進區域6b中之噴嘴排出之噴射的噴射力即可。在另一實施例中，噴嘴可僅提供於基板支撐件之圓形邊緣處，因此經組態以將排斥力施加於待置放於基板支撐件上之基板的僅圓周邊緣上。
在基板支撐件之一實施例中，可提供不同噴嘴群組，每一群組連接至單獨氣體供應管道。該實施例使有可能每一噴嘴群組均可用以提供不同噴射力，隨其使施加於基板上之力的更精確控制成為可能。
在該實施例中，較佳的為圍繞經組態以在基板之成形期間夾持基板之一部分的第一夾具器件而以同心圓來配置噴嘴群組。又，第二真空夾具或更通常為第二夾具器件可被 細分成許多較佳地同心地配置之夾具器件，以使施加於基板之不同部分上之吸引力的更精確控制成為可能。
圖7a及圖7b展示根據本發明之基板支撐件101的另一實施例。基板支撐件101包含三個大體上同心環形真空夾具102、103、104，每一者包含以圓形組態所配置之許多真空孔105。
環形真空夾具102、103、104中之每一者的真空孔105分別經由真空管線107、108、109而連接至共同真空源106。在每一真空管線107、108、109中，提供流動限制件112。該流動限制件112提供相抵於穿過各別真空管線107、108、109之流動的某一流動阻力。外部環形真空夾具104之真空管線109的流動阻力大於中間環形真空夾具103之真空管線108的流動阻力，且中間環形真空夾具103之真空管線108的流動阻力大於內部環形真空夾具102之真空管線107的流動阻力。
圍繞外部環形真空夾具104，環形排斥力器件110經配置以在待裝載之基板的邊緣上或附近提供排斥力。排斥力器件110與環形真空夾具102、103、104同心地配置，且包含(例如)以圓所配置之許多噴嘴，噴嘴經組態以在待裝載之基板的方向上噴射空氣或另一氣體。
圖7a及圖7b之基板支撐件101特別適合於翹曲基板，其中，在裝載期間，當未採取額外措施時，邊緣將在基板之中心之前接觸基板支撐件101。結果，基板在夾持力之累積期間的滾離可導致基板中之應力及變形(特別在基板之 中心處)。基板與基板支撐件之間的摩擦係數之差及基板形狀之差可強烈地影響變形之位置。
為了避免以上應力及變形，提議藉由如圖7a及圖7b所示之基板支撐件1的環形真空夾具102、103、104來夾持或預夾持翹曲基板，而在待裝載之基板120的外部邊緣上或附近(以虛線展示)藉由排斥力器件110來同時施加排斥力，以避免當基板(例如)藉由e銷111而朝向基板支撐件降低時外部邊緣接觸基板支撐件。將真空施加至環形真空夾具102、103、104，使得吸引力施加於基板120上。
因為內部環形真空夾具102之真空管線107的流動阻力相對較低，所以經施加真空將支持內部環形真空夾具102，直到將基板120夾持於內部環形真空夾具102上為止。由於夾持，內部環形真空夾具102之真空管線107的流動阻力快速地增加且真空將支持中間環形真空夾具103。當基板亦夾持於中間環形真空夾具103上時，將支持外部環形夾具104。
圖7b中以虛箭頭展示施加於基板120上之夾持力及排斥力。環形夾具102、103、104之箭頭的厚度指示到，所施加之真空在第一情況下將由此環形夾具支持，因為此內部環形真空夾具102之真空管線107中的流動阻力相對較小。
以此方式，將基板夾持於基板上，其始於基板之中心部分處且接著放大在徑向方向上所夾持之基板的表面。
當藉由所有三個環形真空夾具102、103、104來夾持晶圓時，可消除或降低排斥力且基板之邊緣可與基板支撐件 101進行接觸。因為基板之邊緣為用以與基板支撐件101進行接觸之最後部分，所以避免基板之應力及變形。接著，基板完全夾持於基板支撐件上。
在一替代實施例中，內部環形夾具器件102可為圓形形狀。鑒於本發明之應用，該圓形形狀被視為環形。此外，注意到，藉由提供流動阻力器來獲得如圖7b所示之流動阻力。亦有可能藉由不同環形真空夾具之真空管線的形狀及長度或藉由任何其他構件來獲得不同流動阻力。
視基板之規格及對在夾持之後的內部應力及變形之需求而定，可提供或多或少的環形真空夾具。此外，亦可將任何其他類型之夾具器件用作環形夾具器件。較佳地，環形夾具器件中之每一者的夾持力經調適或可調適成使得夾持將始於最內部環形夾具器件且徑向地延伸至基板之邊緣。亦可應用夾持之任何其他適當滾離(例如，始於基板之邊緣)。
可使用任何適當類型之用於將排斥力施加於基板上的器件，諸如，噴嘴、靜電器件、磁性器件或電磁器件。
在上文中，已解釋如何可在藉由將吸引力及排斥力同時施加於基板之相同部分或不同部分上完成夾持(亦即，結束完全夾持)於基板支撐件上之前來成形基板。以此方式，在裝載過程期間控制基板之形狀。注意到，術語完全夾持涉及在基板裝載過程結束時夾持於基板支撐件上且因此準備用於(例如)在微影過程中進一步處理之基板。完全夾持因此未必意謂將夾持力施加於基板之完全表面上。
以上在基板支撐件1及待夾持於該支撐件上之基板20的方面解釋在達到完全夾持之狀態之前用於控制物件之形狀之器件及方法的使用。該器件及方法可用於將另一物件(特別為翹曲平面形狀物件，諸如，翹曲板或薄片)夾持於支撐件上，以便控制物件夾持於支撐件上之形狀，特別避免在夾持之後物件中之內部應力。認為該等實施例在本發明之範疇內。
同時使用排斥力及吸引力之本發明亦可用於待固持於一位置中之其他物件及/或用於降低所固持物件中之應力。待以類似方式固持之實例物件可為主光罩/光罩或圖案化器件。實施例中之任一者均適合用於夾持圖案化器件，及/或熟習此項技術者能夠調適實施例，以便固持圖案化器件。
根據一實施例，裝置及方法包含將物件成形為所有形狀，較佳地降低物件中之內部應力，可能地導致覆蓋誤差之降低。在一實施例中，在物件於支撐件上之完全夾持之前執行成形。在一實施例中，於物件至台上之裝載站中執行使用吸引力及排斥力之成形。在一實施例中，完全夾持在一實施例中包含相對於台而將物件定位於一位置中，物件在進一步操作期間將通常維持該位置。若在稍後步驟中執行另一後續夾持動作，則物件可能已被完全夾持。在一實施例中，完全夾持等效於切斷排斥力或至少降低排斥力。此可為排斥力之完全切斷或可為忍受排斥力之物件之區域之僅一部分的僅區域切斷。
在一實施例中，物件台外部之外部源用於吸引力或排斥力或兩者力。此處，外部源為未直接連接至夾具器件(且在一實施例中未直接連接至物件台)之源。一實施例包含空氣噴射，其位於物件台上方，固定至裝置(諸如，微影裝置)之不同部分。
在一實施例中，可撓性元件經提供作為夾具器件之一部分或作為物件台之一部分。可撓性元件(諸如，彈簧或可撓性壁元件)可自夾具器件或物件台向上延伸。其可提供遠離夾具器件之排斥力。
前文中，排斥力及吸引力為如自夾具器件之觀點所界定之力。排斥力為遠離夾具器件之力。吸引力為朝向夾具器件之力。可使用各自僅提供吸引力或排斥力之單元來提供力。熟習此項技術者將清楚，本發明涵蓋吸引力為強制基板與支撐件朝向彼此之力的實施例且排斥力為強制基板與支撐件彼此遠離之力的實施例。在一替代實施例中，將真空力施加至物件之背離基板支撐件1之表面以強制基板遠離支撐件。
在又一實施例中，方法包含藉由在裝載期間及/或在經裝載時將振動動作施加至基板上來降低基板中之應力的步驟。藉由振動，可釋放基板中之內部應力。可藉由使用彈簧或可撓性元件來施加振動動作。可致動振動工具。可使用適當致動器。在一實施例中，將振動動作施加至始於晶圓之中心部分中之基板上。可藉由中心抓持器來將振動動作施加至基板/物件。在另一步驟中，可將後續振動動作 施加至物件之更多外部定位之部分。以此方式，將物件中之應力較佳地"移動"(較佳地為"釋放")至物件之外部部分。在一實施例中，將E銷用作振動器件以使物件振動。
振動動作可為極短動作，例如，僅一個或甚至半個週期。振動動作之特徵為至少一動作，較佳地為相對於平衡位置之移動。其可為偏移移動。咸信，該振動動作將在物件中具有應力降低效應，因為振動動作可導致移動穿過物件材料之類波浪應力釋放凸起部。咸信，該類波浪運動在降低物件中之區域應力區域時更為有效。
在另一實施例中，可使用打擊器件來將振動施加至物件上。藉由打擊物件，將一次性干擾(在此情況下為過度干擾)轉移至物件上，該干擾可用以消散或釋放物件上之其他內部應力。打擊器件亦可起始物件中之類波浪運動。
儘管在此本文中可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，製造積體光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在該等替代應用之情境中，可認為本文對術語"晶圓"或"晶粒"之任何使用分別與更通用之術語"基板"或"目標部分"同義。可在曝光之前或之後在(例如)軌道(通常將抗蝕劑層施加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，可將本文之揭示應用於該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 形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影術)中，且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中，圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
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，具有為或為約365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5 nm至20 nm之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語"透鏡"在情境允許時可指代各種類型之光學組件之任一者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上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。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之該電腦程式。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，熟習此項技術者將顯而易見到，可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
1‧‧‧基板支撐件
1a‧‧‧基板支撐件
2‧‧‧鏡面區塊
3‧‧‧基板台
4‧‧‧真空夾具
4a‧‧‧第一真空夾具
4b‧‧‧第二真空夾具
5‧‧‧可收縮銷
6‧‧‧凹進表面
6a‧‧‧第一真空夾具/凹進表面
6b‧‧‧第二真空夾具/凹進表面
7‧‧‧密封輪緣
7a‧‧‧圓形內部密封輪緣
7b‧‧‧圓形外部密封輪緣
8‧‧‧抽吸管道
8a‧‧‧氣體抽吸管道
8b‧‧‧氣體抽吸管道
9‧‧‧瘤狀物
10‧‧‧噴嘴
11‧‧‧氣體供應管道
20‧‧‧基板
101‧‧‧基板支撐件
102‧‧‧大體上同心環形真空夾具
103‧‧‧大體上同心環形真空夾具
104‧‧‧大體上同心環形真空夾具
105‧‧‧真空孔
106‧‧‧共同真空源
107‧‧‧真空管線
108‧‧‧真空管線
109‧‧‧真空管線
110‧‧‧環形排斥力器件
111‧‧‧e銷
112‧‧‧流動限制件
120‧‧‧基板
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束傳送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧光罩
MT‧‧‧光罩台
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器件
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器件
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
x‧‧‧距離/軸/方向
xb ‧‧‧平衡距離
xb －2‧‧‧平衡距離
Y‧‧‧方向/軸
Z‧‧‧方向
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；圖2描繪根據本發明之基板支撐件的側視圖；圖3描繪圖2之基板支撐件的俯視圖；圖4a、圖4b及圖4c為展示吸引力及排斥力對基板與基板支撐件之間的距離之依賴性之實例的簡圖；圖5a至圖5c描繪根據本發明之方法的三個步驟；圖6a至圖6c描繪根據本發明之基板支撐件之替代實施例的側視圖，及根據本發明之夾持方法的三個步驟；及圖7a及圖7b描繪根據本發明之基板支撐件之另一實施例的俯視圖及橫截面。
1‧‧‧基板支撐件
2‧‧‧鏡面區塊
3‧‧‧基板台
4‧‧‧真空夾具
5‧‧‧可收縮銷
6‧‧‧凹進表面
7‧‧‧密封輪緣
8‧‧‧抽吸管道
9‧‧‧瘤狀物
10‧‧‧噴嘴
11‧‧‧氣體供應管道
x‧‧‧距離/軸/方向

Claims (11)

  1. 一種夾具器件，其經組態以將一物件夾持於一支撐件上，該夾具器件包含：一第一器件，該第一器件經組態以使用一第一力來強制該物件與該支撐件彼此遠離，及一第二器件，該第二器件經組態以使用一第二力來強制該物件與該支撐件朝向彼此，其中該第一器件及該第二器件在完成該物件於該支撐件上之該夾持之前同時分別施加該第一力及該第二力以將該物件成形為一所要形狀，其中該第一器件及該第二器件經組態以藉由同時且與重力協作地操作來將物件與該支撐件維持於彼此相離之一平衡距離處，其中在校正重力之後，在小於該平衡距離之距離處該第一力大於該第二力，且在大於該平衡距離之距離處該第一力小於該第二力。
  2. 如請求項1之夾具器件，其中包含該第一器件及該第二器件之該群組中的至少一部件經配置以將一振動動作施加至該物件上。
  3. 如請求項1或2之夾具器件，其中該第一器件經組態以將該第一力施加於該物件之一部分上，且其中該第二器件經組態以將該第二力施加於該物件之至少另一部分上。
  4. 如請求項1或2之夾具器件，其中包含該第一器件及該第二器件之群組中的至少一部件經組態以將其對應力施加於該物件上，而在該至少一部件與該物件之間無機械接 觸。
  5. 如請求項1或2之夾具器件，其中該夾具器件進一步包含一用於打擊該物件之打擊器單元。
  6. 如請求項1或2之夾具器件，其中該支撐件為一微影裝置之一基板支撐件且該物件為一基板。
  7. 一種微影裝置，其包含如請求項6之夾具器件。
  8. 一種用於將一物件裝載於一支撐件上之方法，其包含以下步驟：以一所要形狀來成形該物件，其中該成形包含使該物件同時經受一強制該物件與該支撐件彼此遠離之第一力及一強制該物件與該支撐件朝向彼此之第二力；及完成該物件於該支撐件上之夾持；其中在該成形步驟中，該物件與該支撐件彼此保持一平衡距離，及其中，在校正重力之後，在小於該平衡距離之距離處該第一力大於該第二力，且在大於該平衡距離之距離處該第一力小於該第二力。
  9. 如請求項8之方法，進一步包含將一振動動作施加至該物件上。
  10. 一種用於將一基板裝載於一微影裝置之一基板支撐件上的方法，該方法包含以下步驟：以一所要形狀來成形該基板，同時保持該基板與該基板支撐件間隔，其中該成形包含使該基板同時經受一朝向該基板支撐件拉動該基板之吸引力及一推動該基板遠 離該基板支撐件之排斥力；及完成該基板於該基板支撐件上之夾持，其中在該成形步驟中，該基板與該基板支撐件彼此保持一平衡距離，及在校正重力之後，在小於該平衡距離之距離處該排斥力大於該吸引力，且在大於該平衡距離之距離處該排斥力小於該吸引力。
  11. 如請求項10之方法，進一步包含將一振動動作施加至該基板上。
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