用于光刻装置中的部件、保护部件的方法以及保护光刻装置中的台的方法与流程

用于光刻装置中的部件、保护部件的方法以及保护光刻装置中的台的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年2月8日提交的欧洲专利申请号19156202.4的优先权，该申请通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明涉及用于光刻装置中的部件、制造部件的方法以及保护光刻装置中的台的方法。具体地但不排他地，部件可以是掩模版或替代掩模版的保护板。本发明具有与euv光刻装置和euv光刻掩模版相关的特定但不排他的用途。


背景技术：

4.光刻装置是被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以用于例如制造集成电路(ic)。光刻装置可以例如将图案形成装置(例如，掩模)的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
5.为了将图案投影在衬底上，光刻装置所使用的辐射波长决定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。与使用duv辐射(例如，具有193nm的波长)的光刻装置相比，使用euv辐射(即，波长在范围4nm至20nm内的电磁辐射)的光刻装置可以用于在衬底上形成更小的特征。
6.光刻装置中图案形成装置上的灰尘或其他污染物可能特别麻烦，因为灰尘颗粒或其他污染物可能会在制作的每个器件上成像。如果对所制造的图案的影响使器件无法正常工作，则产率将受到严重影响，直至清洁图案形成装置你能够被清洁为止。使光刻装置(尤其是图案形成装置附近)中的污染最小的措施非常重要。
7.同样，安装有图案形成装置的支撑结构上的灰尘或其他污染物会引起问题，因为它们会影响图案形成装置的定位和定向的精度。安装有图案形成装置的支撑台通常形成有从支撑结构的主体延伸的多个突节。
8.为了在不使用时保护图案形成装置免受污染，该图案形成装置可以从支撑结构中移除并且容纳在保护壳中。然而，这会使支撑结构暴露在污染中。例如，在清洁、排气和/或冲洗操作期间，大量气流通过光刻装置。同样，在运输光刻装置期间，通常不会安装图案形成装置，以防止损坏和/或污染，但仍期望保护支撑结构的表面。
9.保护支撑结构表面的一种方式是提供一个平板，该平板被定位在该图案形成装置的位置处。这种板有时被称为“保护掩模版”，即使它们本身没有图案。
10.在传统光刻装置中，掩模版(和保护板或“保护掩模版”)通常使用真空夹持而被夹持到支撑结构，其中(沿支撑结构的方向)在掩模版的外表面与后表面之间形成压差，从而将掩模版/保护板夹持到支撑结构。真空夹持还可以用于将光刻装置中的其他部件保持到位。
11.然而，一些光刻装置(具体地，使用euv辐射的光刻装置)在低压下操作，使得不能
跨掩模版或其他部件产生足够的压差以将部件保持到位。在这样的装置中，部件可以通过将电压施加到支撑结构(或部件被稳固到其的装置的其他部分)以静电方式夹持，使得在部件与装置之间产生电势差，从而将两者夹持在一起。
12.然而，至少为了克服作用在诸如掩模版之类的悬浮部件上的重力的这种夹持所需的静电电压通常高达100伏特。在低压环境中，这样的电压可能不安全(所使用的典型压力下的固有安全电压极限约为～250v)。当为了冲洗或排气而增加压力时尤其如此，同时在这样的操作中保护支撑结构(或装置的其他部分)免受污染也可能特别重要。
13.一些光刻装置通过将掩模版放置在充当安全栓(safety catch)的脚内来解决后一问题。然而，这种方案具有显著缺点，即在掩模版与安全栓的脚之间存在机械接触和磨损，这可能是由于脚上留下颗粒而导致掩模版随后装载的缺陷的主要来源。


技术实现要素：

14.本发明的一个目的是提供一种夹持部件——诸如用于保护支撑结构(特别地，在低压下操作的光刻装置中的支撑结构)的掩模版和板——的备选方式。
15.本发明的另一目的是提供一种部件，诸如掩模版，其可以在低压环境中被夹持。本发明的另一目的是提供一种无需施加外力或电压即可以夹持的部件。
16.在本发明的实施例中，提供了一种保护光刻装置的部件的方法，该方法包括以下步骤：提供被成形为保护所述部件的至少一部分的保护盖，该保护盖具有接触表面，该接触表面被布置为粘附到所述光刻装置或所述部件的至少一部分的第一表面；以及使保护盖接近部件，以便使得接触表面粘附到光刻装置或所述部件上并且在不施加外力的情况下保持粘附。
17.在本发明的另一实施例中，提供了一种用于光刻装置中的图案形成装置，该图案形成装置具有形成在其内的图案，所述图案当在光刻装置中被从第一侧照射时被投影到衬底上，该图案形成装置具有第二侧，该第二侧与第一侧相对，该第二侧被布置为当与光刻装置中的支撑结构接触时，粘附到所述支撑结构，并且在不施加外力的情况下保持粘附到所述支撑结构上。
18.在本发明的又一实施例中，提供了一种光刻装置，其包括根据上述实施例的图案形成装置；照射系统，该照射系统被配置为使用euv辐射照射图案形成装置；以及投影系统，该投影系统被配置为将由图案形成装置图案化的辐射投影到衬底上。
19.在本发明的另一实施例中，提供了一种光刻装置，其包括支撑结构，该支撑结构被布置为支撑图案形成装置，该支撑结构包括具有主体表面的主体以及从该主体表面突出的多个突节，并且每个突节都具有被配置为与图案形成装置接合的远端表面，其中主体表面在所述突节之间具有涂层，该涂层包括被布置为粘附到图案形成装置的后表面的多个薄膜驻极体。
附图说明
20.现在，仅通过示例参考附图对本发明的实施例进行描述，其中对应附图标记指示对应部件，并且其中
21.图1是包括光刻装置和辐射源的光刻系统的示意图。
22.图2是示出了薄膜驻极体在不同时间间隔的电荷守恒的图；以及
23.图3是示出了接触带电如何引起支撑结构与通过重复接触被引至与支撑结构接触的部件之间的吸引力的图。
具体实施方式
24.本文中使用的术语“掩模版”可以广义地解释为是指通用图案形成装置，该装置可以用于赋予传入辐射束经图案化横截面，后者与要在衬底的目标部分中创建的图案相对应。本文本中所采用的术语“掩模版”(特别地但不排他地，当被称为“保护掩模版”时)还可以包括部件，这些部件被设计为例如在装置操作的无需照射衬底的各部分期间用在光刻装置中与上文所提及的通用图案形成装置相同的位置。
25.图1是光刻系统的示意图示。光刻系统包括辐射源so和光刻装置la。辐射源so被配置为生成极紫外(euv)辐射束b。光刻装置la包括照射系统il；支撑结构mt，其被配置为支撑图案形成装置ma；投影系统ps；以及衬底台wt，其被配置为支撑衬底w。照射系统il被配置为在辐射束b入射到图案形成装置ma上之前对其进行调节。投影系统被配置为将辐射束b(现在由图案形成装置ma图案化)投影到衬底w上。衬底w可以包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻装置将经图案化辐射束b与先前形成在衬底w上的图案对准。
26.辐射源so、照射系统il和投影系统ps都可以被构造和布置为使得它们可以与外部环境隔离。可以在辐射源so中提供压力低于大气压的气体(例如，氢气)。可以在照射系统il和/或投影系统ps中提供真空。可以在照射系统il和/或投影系统ps中提供压力远低于大气压的少量气体(例如，氢气)。
27.图1中所示的辐射源so属于可以被称为激光产生等离子体(lpp)源的类型。激光器1(例如，其可以是co2激光器)被布置为经由激光束2将能量沉积到燃料中，燃料诸如从燃料发射器3提供的锡(sn)。尽管在下文描述中提及锡，但可以使用任何合适的燃料。燃料可以例如是液体形式，并且可以例如是金属或合金。燃料发射器3可以包括喷嘴，该喷嘴被配置为将例如呈液滴形式的锡沿着轨迹朝向等离子体形成区域4引导。激光束2在等离子体形成区域4处入射到锡上。将激光能量沉积到锡中在等离子体形成区域4处产生等离子体7。在等离子体的离子去激发和重新组合期间，从等离子体7发射包括euv辐射在内的辐射。
28.euv辐射由近垂直入射辐射收集器5(有时更一般地称为垂直入射辐射收集器)收集和聚焦。收集器5可以具有多层结构，该多层结构被布置为反射euv辐射(例如，具有诸如13.5nm的期望波长的euv辐射)。收集器5可以具有椭圆配置，其具有两个椭圆焦点。如下文所讨论的，第一焦点可以在等离子体形成区域4处，而第二焦点可以在中间焦点6处。
29.在激光产生等离子体(lpp)源的其他实施例中，收集器5可以是所谓的掠入射收集器，其被配置为以掠入射角接收euv辐射并且在中间焦点处聚焦euv辐射。掠入射收集器可以例如是嵌套式收集器，其包括多个掠入射反射器。掠入射反射器可以围绕光轴o向对称设置。
30.辐射源so可以包括一个或多个污染物陷阱(未示出)。例如，污染物陷阱可以位于等离子体形成区域4与辐射收集器5之间。污染物陷阱可以例如是旋转箔陷阱，或可以是任何其他合适形式的污染物陷阱。
31.激光器1可以与辐射源so分离。在这种情况下，激光束2可以在光束传输系统(未示
出)的帮助下从激光器1传递到辐射源so，该光束传输系统包括例如合适定向反射镜和/或扩束器和/或其他光学器件。激光器1和辐射源so可以一起被认为是辐射系统。
32.由收集器5反射的辐射形成辐射束b。辐射束b在点6处聚焦以形成等离子体形成区域4的像，其充当照射系统il的虚拟辐射源。辐射束b聚焦的点6可以被称为中间焦点。辐射源so被布置为使得中间焦点6位于辐射源的围合结构9中的开口8处或附近。
33.辐射束b从辐射源so传递进入照射系统il，该照射系统被配置为调节辐射束。照射系统il可以包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起提供具有期望横截面形状和期望角分布的辐射束b。辐射束b从照射系统il穿过并且入射到由支撑结构mt保持的图案形成装置ma上。图案形成装置ma(其可以例如是掩模)反射并图案化辐射束b。除了琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11之外或代替它们，照射系统il还可以包括其他反射镜或装置。
34.在从图案形成装置ma反射之后，经图案化辐射束b进入投影系统ps。投影系统包括多个反射镜13、14，其被配置为将辐射束b投影到由衬底台wt保持的衬底w上。形成投影系统的反射镜13、14可以被配置为反射透镜元件。投影系统ps可以向辐射束施加缩减因子，从而形成特征比图案形成装置ma上的对应特征小的图像。例如，可以施加4的缩减因子。尽管在图1中投影系统ps具有两个反射镜13、14，但是投影系统可以包括任何数目的反射镜(例如，六个反射镜)。
35.光刻装置可以例如用于扫描模式，其中对支撑结构(例如，掩模台)mt和衬底台wt进行同步扫描，同时赋予辐射束的图案投影到衬底w上(即，动态曝光)。衬底台wt相对于支撑结构(例如，掩模台)mt的速度和方向可以由投影系统ps的缩小和图像反转特性确定。入射到衬底w上的经图案化辐射束可以包括辐射带。辐射带可以称为曝光狭缝。在扫描曝光期间，衬底台wt和支撑结构mt的移动可以使得曝光狭缝在衬底w的曝光场上方行进。
36.图1所示的辐射源so和/或光刻装置可以包括未图示的部件。例如，可以在辐射源so中提供光谱滤波器。光谱滤波器对于euv辐射可以基本上是透射的，但是对于诸如红外辐射之类的其他辐射波长基本上是阻挡的。
37.在光刻系统的其他实施例中，辐射源so可以采用其他形式。例如，在备选实施例中，辐射源so可以包括一个或多个自由电子激光器。一个或多个自由电子激光器可以被配置为发射可以被提供给一个或多个光刻装置的euv辐射。
38.使用时，遮蔽系统可以被设置为使得它可以移入和移出照射系统il与投影系统ps之间的辐射光路。这种遮蔽系统提供对光刻装置在装置下游的场平面中的辐射分布的控制。这种场平面包括支撑结构mt的平面(即，图案形成装置ma的平面)以及衬底台wt的平面(即，衬底w的平面)。
39.本发明的各实施例提供了一系列方案，通过这些方案，诸如掩模版或代替掩模版的保护板之类的部件可以以无动力方式(即，在不施加外力或电压的情况下)被夹持至装置的需要被保护免受污染的部件，特别是在对光刻装置的冲洗、排气、维护、运输和/或处理期间。为了简单起见，实施例将涉及“掩模版”和“保护板”以及对掩模版和保护板的夹持，但是应当领会，这些实施例中的原理可以与期望在低压环境中维持就位的任何其他部件一起使用。
40.在第一实施例中，掩模版或保护板在掩模版/板的一个表面上设有带电薄膜驻极
体涂层，使用时，该带电薄膜驻极体涂层与支撑结构接触。薄膜驻极体例如在扬声器和麦克风领域中是众所周知的，它们可以预充电到几百伏。这种膜的示例是标准ptfe或聚合物共混物，诸如具有聚苯乙烯的环烯烃共聚物(coc/ps)。涂层的确切选项可以基于一系列因素，这些因素包括但不限于成本、机械性质和/或电荷存储性质。
41.图2摘自ko、wen
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ching和chen，jia
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lun和wu，wen
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jong和lee，chih
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kung(2008)的“基于双面驻极体聚合物膜的静电致动器(a double
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sided electret polymer film
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based electrostatic actuator)”，proc spie.6927.10.1117/12.776002，示出了一系列coc/ps膜中薄膜驻极体的电荷守恒。
42.图2中的绘图示出了即使不向夹具施加任何电压，涂有coc/ps的保护板或掩模版也可以静电粘贴数天。具体地，图2中的上部(三角形)绘图示出了薄膜驻极体可以轻松具有并保持用于静电夹持保护板所需的电压(例如，用于在euv光刻掩模中夹持掩模版的～300v)达冲洗(小于1h)或排气(大于48h)序列的持续时间。图2中的下部(圆圈)绘图还示出了如果设计得当，则适当充电也可以维持超过1周，从而允许其在运输和其他处理操作期间使用。
43.而且，如图2所示，薄膜驻极体可以保持高于500v持续高于1小时，这明显长于光刻堆的持续时间。对于掩模版与夹具表面之间的10微米间隙，这会导致高于50mv/m的潜在夹持电场，其类似于在扫描期间应用于静电夹持的电流夹持电场。因此，该原理(以及后续实施例中的原理)可以扩展到成像掩模版。对于成像掩模版，期望在掩模版与支撑结构/掩模台之间的接触中实现高度平坦。例如，这可以通过将驻极体膜施加到掩模版的后表面上的任何地方来实现，除了将作为超低膨胀材料保留的突节接触点的位置之外。在这种布置中，成像掩模版的夹具设计可以简化为无源电气部件。
44.在备选布置中，驻极体层可以设置在支撑结构上、突节下方或突节之间，以便在掩模版或保护板上产生夹持电场。
45.在期望操作(例如，冲洗/排气/曝光)完成之后，掩模版/板的释放和卸载可以通过机械释放机构或增加支撑结构与掩模版/板之间的回填气体压力(例如，大于1kpa)来完成。
46.可替代地，释放可以通过将夹具电极设置为相对于掩模版涂层的共同排斥(相同符号)电压来实现。
47.在第二实施例中，掩模版或保护板的一个表面涂覆有涂层，当板与支撑结构的突节(或更具体地，与突节涂层)接触时，该涂层导致接触带电。这种涂层的示例是kapton或聚氨酯。材料的准确选择可以取决于掩模版/板要附接到的突节涂层的性质。
48.接触带电是两个(通常不同)材料接触然后分离，导致带电粒子(电子)从一个传递到另一个，从而在材料之间建立电势的过程。
49.可以选取相对于一个或多个突节涂层具有正电子亲和性或负电子亲和性的材料。如果合适，则可以执行重复夹持和松开/释放以便在掩模版涂层上建立必要静电荷。可以通过有意改变位置来执行重复夹持/松开，以便在尽可能多的涂层上累积电荷。
50.图3示出了板与支撑结构之间的静电力(y轴)如何随着重复接触(x轴)而增加。标有“rs z力”的线是在掩模版台(夹具)上测量的力。标有“red力”的线是掩模版交换设备上的力，掩模版在松开之后被保持在掩模版交换设备上。图3示出了在1次至5次重复接触后，掩模版松开并位于掩模版交换设备上时的这些力。掩模版与夹具之间的静电吸引力记录为
夹具上的向下拉力(非零“rsz力”)以及掩模版交换设备所承受的重力的明显减小(降低的“red力”)。这些力的测量还可以用于测量由接触带电引起的掩模版上的电荷。
51.在完成所需操作之后掩模版/板的释放可以如关于上述第一实施例所描述的那样实现。
52.在第三实施例中，掩模版或保护板的一个表面涂有非金属涂层，该非金属涂层使得该表面粘附到支撑结构上。
53.一系列基于有机物的粘性垫/涂层可商购获得，它们提供足够粘附力以克服掩模版上的重力，同时在移除掩模版时留下很少或没有残留物。例如，涂层可以是聚氨酯，它已知有“粘性”，不会在其粘附的材料上留下任何残留物，并且因此用于洁净室入口处的“粘性毡”。
54.通过在后表面(或后表面的一部分)或掩模版或保护板施加聚氨酯涂层，这可以提供足够的粘附力，以保持掩模版或保护板粘贴在支撑结构上，即使在冲洗/排气期间。
55.在完成所需操作之后掩模版/板的释放可以如关于上述第一实施例所描述的那样实现。
56.在第四实施例中，掩模版或保护板的一个表面涂有金属涂层，该金属涂层使得该表面粘附到支撑结构上。
57.在近真空或中性气体环境中，金属可以与其他(可混溶)金属或金属氧化物形成牢固的键合。在该实现方式中，冲洗或排气期间使用的保护板涂有非氧化金属，以促进夹持时的金属间键合(也称为“冷焊”)，该金属间键合即使在移除使得保护板接触支撑结构的力(其可能是机械力，还可能是初始钳位电压)后仍将保持有效夹持力。例如，保护板可以涂有金或其他惰性金属。可以进一步例如使用铂处理金(或其他惰性金属)，以减少或防止分子在与支撑结构的涂层接触时粘贴。
58.作为改进，可以通过在接触保护板之前调节突节和/或掩模版的表面来增加粘附力的水平，以使突节和/或掩模版更具金属性(或更一般地，更具反应性)。例如，这种调节可能涉及故意暴露于euv和/或h等离子体。
59.在完成所需操作之后对掩模版或板的释放可以如关于上述第一实施例所描述的那样实现。
60.在某些实施例中，图3所示的静电力测量还可以用于主动验证是否施加了足够力以将保护板或掩模版牢固保持就位。
61.虽然在本文中可以在光刻装置的上下文中具体参考本发明的实施例，但是本发明的实施例可以用于其他装置中。本发明的实施例可以形成掩模检查装置、量测装置或测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)之类的对象的任何装置的一部分。这些装置可以笼统地称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
62.术语“euv辐射”可以被认为包括波长在4nm至20nm的范围内(例如，在13nm至14nm的范围内)的电磁辐射。euv辐射可以具有小于10nm(例如，在4nm至10nm的范围内，诸如6.7nm或6.8nm)的波长。
63.尽管在本文中可以具体参考光刻装置在制造ic时的使用，但是应当理解，本文中所描述的光刻装置可以具有其他应用。可能其他应用包括制造集成光学系统、磁畴存储器
的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(lcd)、薄膜磁头等。
64.虽然上文对本发明的特定实施例进行了描述，但是应当领会，本发明可以不同于所描述的方式来实践。
65.上述描述旨在说明而非限制。因此，对于本领域技术人员而言，显而易见的是，在没有背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。