[发明专利]静电夹具、光刻设备和器件制造方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年3月17日递交的美国临时申请61/453,719的权益，通过引用将其全部内容并入本文中。而且本申请还要求于2011年5月27日递交的美国临时申请61/490,682的权益，并且通过引用将其全部内容并入本文中。

技术领域

本发明涉及光刻设备、静电夹具和器件制造方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路（IC）的制造。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模板的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底（例如，硅晶片）上的目标部分（例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯）上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料（抗蚀剂）层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。

已广泛地承认光刻术是IC和其它器件和/或结构制造中的关键步骤之一。然而，随着使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成为使得能够制造微型的IC或其他器件和/或结构的更加关键的因素。

通过如等式（1）中所示出的分辨率的瑞利准则来给出图案印刷的限制的理论估计：

CD=k1*λNAPS---(1)]]>

其中，λ是所使用的辐射的波长，NA_PS是用于印刷图案的投影系统的数值孔径，k₁是依赖于过程的调整因子，也称为瑞利常数，以及CD是被印刷的特征的特征尺寸（或临界尺寸）。从等式（1）可以得出，可以以三种方式实现减小特征的最小可印制尺寸：通过缩短曝光波长λ、通过增加数值孔径NA_PS或通过减小k₁的值。

为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印制尺寸，已经提出了使用极紫外（EUV）辐射源。EUV辐射源配置成输出大约13nm的辐射波长。因此，EUV辐射源构成了迈向实现小特征印制的重要步骤。这样的辐射被称为极紫外或软x射线，可行的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体源或来自电子存储环的同步加速器辐射。伴随着有用的EUV带内辐射，EUV辐射源可以产生几乎相等的（有时更多的）不期望的带外红外（“IR”）和深紫外（“DUV”）辐射。

在光刻设备中，衬底被非常刚性地保持在衬底台上，使得其位置即使在衬底台在其扫描运动期间经历高的加速度时也能够被精确地知道。在已有的机器中，衬底保持器或卡盘包括由壁围绕的带突起的表面。衬底停留在壁和突起上，在其后面的空间被抽真空使得上方的空气压强提供了将衬底保持在合适位置的强的夹持力。这样的衬底保持器的进一步的细节可以在通过引用而包括在本文中的EP-A-0,947,884中找到。

上文类型的衬底保持器已经证明对于当今的光刻设备是有效的。然而，如上文所述的为了满足对于使尺寸减小的特征成像的经常存在的需求，需要减小用于投影束的辐射的波长。因此，虽然当前的装置使用紫外辐射，例如具有248nm、193nm或157nm的波长，但是改善的分辨率要求开发利用极紫外（EUV）辐射（即具有小于约50nm的波长）、x射线、电子或离子的光刻设备。这些被提出的类型的辐射都共同具有束路径或束路径的至少大部分必须保持在真空中的要求。因此，在衬底上方没有任何空气压强的情况下，传统的基于真空的衬底保持器不能发挥作用。

类似的要求还需要在掩模写入、掩模清洁和掩模检查设备中被满足，因此卡盘遭受了与光刻投影设备相同的问题。

因此，已经提出使用静电力利用静电卡盘将衬底保持在衬底台上。为实现其，电势差被横跨介电材料用电极施加。在这样的静电卡盘（或夹具）的一个示例中，电势差被施加在衬底上的电极与衬底台上或中的电极之间。当电势差被施加时，衬底的电极和所述衬底台的电极变成带相反电荷，并且用足够的力彼此吸引以将衬底夹持在合适位置。