[发明专利]静电夹持装置、光刻设备以及制造静电夹持装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在使用过程中将物体(例如晶片、衬底或掩模版) 保持在光刻设备中的固定平面中的静电夹持装置，该夹持装置包括设置有 突节的支撑结构，突节的顶部确定物体被保持其中的平面并且由绝缘体围 绕或包围的电极设置在突节之间。

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。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情 况下，例如掩模等图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电 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，图案的转移是通过把图案 成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独 的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。

静电夹持装置可以用于以特定波长(例如EUV)运行或操作的光刻设 备中，因为在这些波长下，光刻设备的特定区域在真空条件下运行。静电 夹持装置可以设置成通过静电将物体，例如掩模或衬底(晶片)分别地夹 持到物体支撑结构，例如掩模台或晶片台。静电夹持装置可以用于在预对 准单元中静电夹持物体。

US4,502,094(图2和3)公开一种位于静电卡盘(夹持装置)2上的 半导体晶片1，静电卡盘2包括由例如铝制成的热传导支撑结构3、5。为 了将晶片1定位在卡盘上，设置定位销13a、13b使得晶片1的平的边缘 部1a紧靠销13a，而圆形的边缘部1b紧靠销13b，使得晶片1的位置是 唯一地被限定的。支撑结构具有可以是6mm厚的外周部分3和较薄的穿 孔的中心部分5，所述中心部分5具有大约3.5mm的厚度。中心部分具有 穿孔或孔6，其是在横截面上具有直径3mm的圆形。静电卡盘2还包括铜 柱状件7形式的热传导部分，其固定在孔6内。柱状件7，长6mm，直径 3mm，与支撑结构的中心部分热接触并且还与周缘部分3热接触，其由于 相对大的尺寸可以用作散热片。

柱状件7具有平的端面8，它们位于相同的固定平面内，使得半导体 晶片1可以承载在平的端面上和支撑结构的周缘部分3的主表面9上。这 样，晶片可以相对于静电卡盘2支撑在固定平面内。而且，因为柱状件7 由金属制成，它们是导电的(并且也是导热的)，使得半导体晶片1在其 后表面(即面对静电卡盘2的表面)与柱状件7电接触。

卡盘2还具有栅格电极10形式的导电部件，其例如由铝制成。栅格 10基本上是圆形的，具有90mm的直径，厚度为1.3mm。栅格10的孔眼 或网眼由具有5mm直径的圆形孔11组成。栅格10具有在柱状件7之间 延伸的部分，因为栅格10设置成使得柱状件7延伸通过孔11，但是柱状 件7和栅格10通过一层电介质材料12相互绝缘。电介质材料层12可以 是例如环氧树脂，其围绕或包围栅格10，使得除了将栅格与柱状件7绝缘 之外，还使栅格10与支撑结构的中心部分5绝缘。栅格10与柱状件7和 支撑结构2的中心部分5的间隔是例如1mm，电介质层10填充在这些不 同构件之间的整个空间中。此外，电介质层位于栅格10的上表面，但是 层10的这部分具有大约200微米的厚度。正如下文更详细的解释，柱状 件7可以从电介质层12突出，使得半导体晶片1与层12间隔分开大约10 微米。

为了将半导体晶片1保持紧靠卡盘2，在晶片1和栅格电极10之间施 加电势差。通常，该电势差为4kV。电接触经由柱状件7从支撑结构2被 施加到晶片1的后表面，并且例如大约4kV的偏压通过延伸通过支撑结构 的中心部分5且通过电介质层12的电连接4被施加到栅格10。因此，跨 过电介质层12建立静电夹持力，使得晶片1被保持在固定平面中紧靠卡 盘2的柱状件7。夹持力的大小与晶片1和电极10之间的电势差的平方成 比例，与层12的介电常数成正比例，并且与晶片1和栅格10之间的距离 的平方成反比。