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CN106255924B - 衬底支座、用于在衬底支撑位置上加载衬底的方法、光刻设备和器件制造方法 - Google Patents

衬底支座、用于在衬底支撑位置上加载衬底的方法、光刻设备和器件制造方法 Download PDF

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CN106255924B CN201580022264.XA CN201580022264A CN106255924B CN 106255924 B CN106255924 B CN 106255924B CN 201580022264 A CN201580022264 A CN 201580022264A CN 106255924 B CN106255924 B CN 106255924B
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Abstract

一种衬底支座(1)，包括：配置用于支撑衬底(W)的衬底支撑位置(4)，以及配置用于在衬底支撑位置上夹持衬底的真空夹持装置(7)，其中真空夹持装置包括用于产生减压的至少一个减压源(8)，连接至该至少一个减压源的至少一个真空区段(9)，其中配置至少一个真空区段以朝向衬底支撑位置吸引衬底，以及配置用于沿着至少一个真空区段而控制空间压力分布的控制装置(16)，采用控制装置由真空夹持装置吸引衬底，其中控制装置包括用于接收表示待夹持衬底的形状数据的衬底形状数据的衬底形状数据输入端(16a)，以及其中配置控制装置以依照衬底形状数据而改变空间压力分布。

Description

衬底支座、用于在衬底支撑位置上加载衬底的方法、光刻设备 和器件制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2014年5月6日以及2014年5月7日提交的美国临时申请61/989,313和61/989,915的权益，并且这些申请在此通过全文引用并入本文。
技术领域
本发明涉及衬底支座，用于在衬底支撑位置上加载衬底的方法，光刻设备以及器件制造方法。
背景技术
光刻设备是将所需图案施加至衬底、通常至衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造。在该情形中，备选地称作掩模或刻线板的图案化装置可以用于产生将要形成在IC的单个层上的电路图案。可以将该图案转移至衬底(例如硅晶片)的目标部分(例如包括一个或数个裸片的一部分)上。图案的转移通常是经由成像至提供在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。通常，单个衬底将包含依次图案化的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括所谓的步进机，其中通过将整个图案一次性曝光至目标部分上而照射每个目标部分，以及所谓的扫描机，其中通过沿给定方向(“扫描”方向)穿过辐射束扫描图案而照射每个部分，同时平行于或反平行于该方向同步扫描衬底。也可能通过将图案压印至衬底上而将图案从图案化装置转移至衬底。
在已知的光刻设备中，待曝光的每个衬底加载在衬底支座上，在图案化的辐射束的曝光期间将衬底支撑在衬底支座上。为了夹持衬底，在衬底支座上提供了夹持装置。在已知的光刻设备中，真空夹持装置用作夹持装置。该真空夹持装置提供真空力，借此将衬底夹持在衬底支座的支撑表面上。在衬底是平直的情形中，衬底将被夹持在支撑表面上而在衬底中没有任何显著的内应力。
然而，衬底可以不是平直的，但是例如以许多形状而翘曲，诸如波纹形状、圆柱形状、穹顶形状、鞍状形式或其他形状。这可以由用于制造衬底的生产方法、或者由在制造期间衬底所经受的前或后曝光工艺而引起。
当翘曲的衬底例如穹顶状衬底例如借由真空钳夹而被夹持在衬底支座上时，衬底可以首先在衬底的外侧周缘处并且此后在衬底的剩余表面之上与衬底支座接触。由于夹持力，迫使衬底成为基本上平直形式，而真实的夹持开始于衬底的外侧周缘处。结果，当其被夹持在支撑表面上时可以在衬底中感应出应力。
这些应力可以对集成电路的品质具有负面影响。此外，因为以所需之外的其他形式而夹持衬底，可以降低光刻设备的投影的叠置性能，这可以对集成电路的品质具有负面影响。
应该注意，US2009/0086187A1公开了一种衬底支座，包括配置用于在衬底支撑位置上夹持衬底的夹持装置，其中夹持装置包括用于在衬底上施加吸引力的第一装置以及用于在衬底上施加排斥力的第二装置。同时吸引力和排斥力的该组合将在衬底支撑位置上夹持衬底之前将衬底定形至所需的形状。
发明内容
希望提供一种具有用于衬底的衬底支撑位置的衬底支座，其中基本上降低了由于夹持力而在衬底中引起的内应力。此外，希望提供一种夹持方法，由此在衬底支座上正确地夹持平坦和翘曲的衬底，由此显著降低了衬底中应力的风险和/或叠置误差。
根据本发明的一个方面，提供了一种衬底支座，包括：
衬底支撑位置，被配置用于支撑衬底，
真空夹持装置，被配置用于在衬底支撑位置上夹持衬底，其中真空夹持装置包括：
用于产生减压的至少一个减压源，
连接至该至少一个减压源的至少一个真空区段，其中至少一个真空区段被设置并配置为朝向衬底支撑位置吸引衬底，以及
控制装置，被配置用于沿着借此由真空夹持装置吸引衬底的至少一个真空区段控制空间压力分布，其中控制装置包括用于接收表示待夹持衬底的形状数据的衬底形状数据的衬底形状数据输入端，以及其中控制装置被配置为依照衬底形状数据修改空间压力分布。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在衬底支座的衬底支撑位置上加载衬底的方法，包括：
提供被配置用于在衬底支撑位置上夹持衬底的真空夹持装置，其中真空夹持装置包括：
用于产生减压的至少一个减压源，连接至该至少一个减压源的至少一个真空区段，其中至少一个真空区段被设置并配置为朝向衬底支撑位置吸引衬底，
提供控制装置以控制真空夹持装置，其中真空装置被置为沿着借此由真空夹持装置吸引衬底的至少一个真空区段而控制空间压力分布，其中控制装置包括用于接收表示待夹持衬底的形状数据的衬底形状数据的衬底形状数据输入端，以及其中控制装置被配置为依照衬底形状数据修改空间压力分布，
使用控制装置，当朝向衬底支撑位置吸引衬底时，依照衬底形状数据控制在衬底和衬底支撑位置之间的空间压力分布，以及
在衬底支撑位置处夹持衬底。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括衬底支座的光刻设备，包括：
衬底支撑位置，被配置用于支撑衬底，以及
真空夹持装置，被配置用于在衬底支撑位置上夹持衬底，其中真空夹持装置包括：
用于产生减压的至少一个减压源，
连接至该至少一个减压源的至少一个真空区段，其中设置并配置至少一个真空区段以朝向衬底支撑位置吸引衬底，以及
控制装置，用于控制真空夹持装置，其中控制装置被配置为沿着借此由真空夹持装置吸引衬底的至少一个真空区段而控制空间压力分布，其中控制装置包括用于接收表示待夹持衬底的形状数据的衬底形状数据的衬底形状数据输入端，以及其中配置控制装置以依照衬底形状数据修改空间压力分布。
根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，包括将图案从图案化装置转移至衬底上，其中该方法包括在转移图案之前在衬底支座的衬底支撑位置上加载衬底的步骤，其中所述加载包括：
提供被配置用于在衬底支撑位置上夹持衬底的真空夹持装置，其中真空夹持装置包括：
用于产生减压的至少一个减压源，
连接至该至少一个减压源的至少一个真空区段，其中至少一个真空区段被设置并配置为朝向衬底支撑位置吸引衬底，
提供控制装置以控制真空夹持装置，其中控制装置被配置为与借此由真空夹持装置吸引衬底的至少一个真空区段一起控制空间压力分布，其中控制装置包括用于接收表示待夹持衬底的衬底形状数据的衬底形状数据的衬底形状数据输入端，以及其中配置控制装置以依据衬底形状数据修改空间压力分布，
使用控制装置，当朝向衬底支撑位置移动衬底时，依据衬底形状数据控制在衬底和衬底支撑位置之间的空间压力分布，以及
在衬底支撑位置处夹持衬底。
附图说明
现在将仅借由示例的方式、参照所附示意图描述本发明的实施例，其中对应的附图标记表示对应的部件，以及其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备；
图2示出了根据本发明的衬底支座的侧视图；
图3示出了图2的衬底支座的俯视图；
图4示意性示出了在衬底支座上加载平坦衬底；
图5示意性示出了在衬底支座上加载翘曲衬底；以及
图6示出了根据本发明的衬底支座的另一实施例。
具体实施方式
图1示意性示出了根据本发明一个实施例的光刻设备。设备包括配置用于调节辐射束B(例如UV辐射或任何其他合适的辐射)的照明系统(照明器)IL，构造用于支撑图案化装置(例如掩模)MA并且连接至配置用于根据某些参数精确地定位图案化装置的第一定位装置PM的支撑结构或图案化装置支座(例如掩模工作台)MT。设备也包括被构造用于固定衬底(例如涂覆抗蚀剂的晶片)W并连接至被配置用于根据某些参数精确地定位衬底的第二定位装置PW的衬底工作台(例如晶片工作台)WT或“衬底支座”。设备进一步包括被配置用于将由图案化装置MA赋予辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个裸片)上的投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS。
照明系统可以包括用于引导、定形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型光学部件、或者其任意组合。
支撑结构支撑也即承载了图案化装置的重量。其以取决于图案化装置的朝向、光刻设备的设计、以及诸如例如图案化装置是否固定在真空环境中的其他条件的方式而固定图案化装置。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术以固定图案化装置。支撑结构可以是框架或工作台，例如如果需要的话其可以是固定或可移动的。支撑结构可以确保图案化装置处于所需位置处，例如相对于投影系统。在此术语“刻线板”或“掩模”的任何使用可以视作与更常用术语“图案化装置”同义。
在此使用的术语“图案化装置”应该广义地解释为涉及可以用于在其截面赋予辐射束图案以便于在衬底的目标位置中产生图案的任何装置。应该注意的是赋予辐射束的图案可以不精确地对应于衬底的目标部分中的所需图案，例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分中正在产生的器件中的特定功能层，诸如集成电路。
图案化装置可以是透射或反射式的。图案化装置的示例包括掩模、可编程镜面阵列、以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是广泛已知的，并且可以包括诸如二元、交替相移、和衰减相移的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程镜面阵列的示例利用小镜面的矩阵设置，每一个可以单独地倾斜以便于沿不同方向反射入射的辐射束。倾斜的镜面在由镜面矩阵反射的辐射束中赋予图案。
在此使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射式、反射式、折反射、磁性、电磁和静电光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射合适的，或者对于诸如使用沉浸液体或使用真空的其他因素是合适的。在此术语“投影透镜”的任何使用可以视作与更常用术语“投影系统”同义。
如图所示，设备是透射式类型(例如利用透射掩模)。备选地，设备可以是反射式类型(例如利用了如上所述类型的可编程镜面阵列，或者利用反射式掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双站台)或更多衬底工作台或“衬底支座”(和/或两个或更多掩模工作台或“掩模支座”)的类型。在该“多站台”机器中，可以并行的使用额外的工作台或支座，或者可以在一个或多个工作台或支座上执行准备步骤而同时一个或多个其他工作台或支座用于曝光。
光刻设备也可以是这样的类型，其中由具有相对较高折射率的液体例如水覆盖衬底的至少一部分以便于填充投影系统和衬底之间的空间。沉浸液体也可以施加至光刻设备中其他空间，例如在图案化装置(例如掩模)和投影系统之间。沉浸技术可以用于增大投影系统的数值孔径。如在此使用的术语“沉浸”并非意味着诸如衬底的结构必须沉浸在液体中，而是相反地仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。
参照图1，照明器IL从辐射源SO接收辐射束。源和光刻设备可以是分立实体，例如当源是受激准分子激光器时。在该情形中，源不应视作形成光刻设备的一部分并且辐射束借助于束输送系统BD从源SO传递至照明器IL，束传送系统BD包括例如合适的定向镜面和/或扩束器。在其他情形中源可以是光刻设备的整体成型部分，例如当源是汞灯时。源SO和照明器IL、如果需要的话与束输送系统BD一起可以称作辐射系统。
照明器IL可以包括配置用于调节辐射束的角强度分布的调节器AD。通常，可以调节在照明器的光瞳面中强度分布的至少外侧和/或内侧径向范围(通常分别称作σ-外侧和σ-内侧)。此外，照明器IL可以包括各种其他部件，诸如积分器IN和聚光器CO。照明器可以用于调节辐射束，以在其截面中具有所需的均匀性和强度分布。
辐射束B入射在图案化装置(例如掩模)MA上，其被固定在支撑结构(例如掩模工作台)MT上并且由图案化装置图案化。通过横越图案化装置(例如掩模)MA，辐射束B穿过投影系统PS，其将束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉仪装置、线性编码器或电容性传感器)，衬底工作台WT可以精确地移动，例如以便于在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C。类似的，第一定位装置PM和另一位置传感器(图1中未明确示出)可以用于相对于辐射束B的路径而精确地定位图案化装置(例如掩模)MA，例如在从掩模库机械检索之后，或者在扫描期间。通常，可以借助于形成了第一定位装置PM的一部分的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精细定位)而实现图案化装置支座(例如掩模工作台)MT的移动。类似的，可以使用形成了第二定位器PW一部分的长冲程模块和短冲程模块实现衬底工作台WT或“衬底支座”的移动。在步进机(与扫描机相反)的情形中，图案化装置支座(例如掩模工作台)MT可以仅连接至短冲程促动器，或者可以固定。图案化装置(例如掩模)MA和衬底W可以使用图案化装置对准标记M1、M2以及衬底对准标记P1、P2而对准。尽管衬底对准标记如图所示占据了专用目标部分，它们可以位于目标部分之间的间隙中(这些已知为划片线对准标记)。类似的，在其中在图案化装置(例如掩模)MA上提供多于一个裸片的情形中，图案化装置对准标记可以位于裸片之间。
图2和图3分别示出了根据本发明的一个实施例的衬底支座的侧视图和俯视图。衬底支座通常采用附图标记1示出。衬底支座1包括卡盘2，衬底工作台3放置在卡盘2上。在其中基于干涉仪位置测量系统而确定卡盘2的位置的实施例中，卡盘2通常称作镜面挡块。在其中基于编码器位置测量系统而确定卡盘2的位置的备选实施例中，卡盘2通常称作编码器挡块。在另外一个备选实施例中，也可以基于干涉仪位置测量系统与编码器位置测量系统的合适的组合、或者由任何其他合适的位置测量系统而确定卡盘2的位置。衬底工作台3限定了被配置用于支撑衬底W的衬底支撑位置4。
衬底支座1进一步包括三个可伸缩支撑销5，通常称作e销(e-pin)，其相对于衬底支座1在其中支撑销5从衬底支座1延伸出的伸出支撑位置、与其中支撑销5缩回在衬底支座1中的缩回位置之间可移动。提供销驱动装置6以在延伸位置和缩回位置之间驱动支撑销。
支撑销5沿基本上垂直方向(也即沿基本上垂直于待由支撑销5所支撑的衬底W的主平面的方向)可移动。支撑销5可以用于在衬底支座1与机器人或任何其他类型衬底操纵器之间转移衬底W。提供支撑销5，从而机器人可以放置在用于支撑其的衬底下。当配置机器人以在衬底的侧边缘处保持衬底或者备选地在衬底顶表面处保持衬底时，可以省略支撑销5。
如果支撑销5被移动至延伸位置，则机器人可以在支撑销5上设置衬底W。随后支撑销5可以移动至缩回位置，从而衬底坐落在衬底支座1的衬底支撑位置4上。在由衬底支座1所支撑的衬底W被暴露至图案化的辐射束之后，其可以交换为另一个。为了交换衬底，由从缩回位置移动至延伸位置的支撑销5将其从衬底工作台3抬升。当销5处于延伸位置时，衬底可以由机器人或任何其他类型衬底操纵器接管。
衬底支座1的顶侧包括真空夹持装置7以在衬底支撑位置4上夹持衬底。真空夹持装置7被配置用于提供减压，借此可以在衬底支撑位置4上夹持衬底W。
真空夹持装置7包括减压源8，例如被配置用于从真空夹持装置7泵吸空气的空气泵。减压源8可以是仅用于衬底支座的真空夹持装置7的本地装置，但是也可以是光刻设备的中央减压源，诸如中央真空泵。
真空夹持装置7进一步包括在衬底支撑位置4处的中央真空区段9，以及遍布在围绕中央真空区段9的环形区域外周分布的四个真空区段10a-10d。中央真空区段9和真空区段10a-10d由密封轮缘12所界定的凹陷表面11形成，并且提供用于在衬底支撑位置4处夹持衬底W。
每个真空区段9、10a-10d由至少一个空气吸管13而连接至减压源8，从而可以从真空区段9、10a-10d抽吸排出空气。通过抽吸排出真空区段9、10a-10d的空气，由凹陷表面11、密封轮缘12和已放置或者将要放置在衬底支座1上的衬底W所界定的相应真空区段9、10a-10d的真空空间可以用于产生吸引衬底W的真空力。
在真空区段9、10a-10d的空气吸管13中，可调的约束件14(也即具有可调截面面积的约束件)。具有可调截面面积的该可调约束件14可以例如由设置在每个空气吸管13中的阀门装置形成。这些阀门装置可以例如是压电阀门，包括压电促动器以调节该可调约束件14的截面面积。
在图2的实施例中，真空区段9、10a-10d中的每一个由单个空气吸管13连接至减压源8，并且每个真空区段9、10a-10d与其自己的可调约束件14相关联。在一些备选实施例中，单个真空区段9、10a-10d可以具有去往减压源8的多个空气吸管连接，并且可以提供一个或多个可调约束件14以控制真空区段9、10a-10d中减压的水平。
在凹陷表面11上可以设置许多突结15，如图2中所示。突结15的顶端可以为待放置在衬底支座1上的衬底提供支撑表面。密封轮缘12和突结15的顶端可以设置在基本上相同的平面中以提供用于支撑衬底的基本上平坦的表面。在一个备选实施例中，密封轮缘12可以设置为低于突结15，如图2中所示，或者反之亦然。
提供控制装置16以控制真空夹持装置7。控制装置16包括连接至存储装置17的控制装置输入端16a，存储装置17包括待加载在衬底支座1上的衬底W的衬底形状数据。存储装置17可以连接至传感器18，借此可以测量衬底W的形状数据。该传感器可以例如是被配置用于确定衬底的上和/或下表面的高度水平表面的高度水平扫描传感器。备选地，可以使用传感器的网格以测量衬底W的形状数据。这些网格的示例包括放置在衬底中央附近环中的传感器，其中环沿外侧径向方向而(等距)分布。该传感器网格的示例可以包括一个中央传感器和三个环，每个环包括八个传感器，其中环等距地分布在衬底区域中。备选地，传感器的网格可以根据半径而具有更多传感器(例如与衬底中部附近的传感器数目相比，衬底外周附近的传感器更多)。备选地，衬底支座1和传感器(网格)相对于彼此移动(沿水平和/或旋转方向)以实现衬底形状数据的更连续测量。
也可以采用从其他来源获得的衬底形状数据而供给存储装置17。通常，来自某一工艺内的一批衬底的衬底将在每个具体工艺步骤之后具有基本上对应的形状。此外在某一工艺步骤之后这些典型形状的衬底形状数据可以存储在存储装置17中并且由控制装置16所使用。
存储装置17可以是能够保持衬底形状数据的任何装置，诸如硬盘或计算机存储器。控制装置16和存储装置17可以提供作为分立装置，但是也可以集成在单个装置中。
应该注意，替代于存储在存储装置中的已存储衬底形状数据，也可以将衬底W的衬底形状数据直接送入控制装置16中。
控制装置16包括连接至减压源8的控制输出端16b，以控制由减压源朝向空气吸管13而提供的减压。控制装置16也包括控制去往每个可调约束件14的输出端16c以控制相应可调约束件14的截面面积。
通过调节可调约束件14的截面面积以及通过控制由减压源8向空气吸管13所提供的减压，由真空夹持装置7提供的空间压力分布可以基于从存储装置17获得的衬底形状数据而适应于待夹持衬底W的形状。换言之，由真空夹持装置7产生的空间压力分布可以基于由存储装置17所提供的衬底形状数据而适用于将要夹持的衬底W的形状。空间压力分布曲线表示遍布在衬底支撑位置的真空区段的真空力的空间分布。
希望修改空间压力分布以便于在衬底支撑位置4处无应力和/或以所需形状夹持衬底。例如，当在衬底支撑位置4上放置衬底W期间其基本上是平坦的时，可以希望在衬底支撑位置4上夹持衬底W。通过基于衬底形状数据而控制空间压力分布，可以在衬底支撑位置4上放置衬底W期间产生和/或维持基本上平坦的衬底。
图4示出了在衬底支撑位置4上加载基本上平坦也即非翘曲衬底W。空间压力分布SPP在衬底W表面之上基本上是均匀的以均匀地朝向衬底支撑位置4吸引衬底W。应该注意，均匀的压力分布并非必须是对于平坦衬底W的最佳空间压力分布SPP。例如，可能的是在支撑销5上支撑衬底W可以导致在支撑销5之间衬底W的下垂(sagging)。非均匀的压力分布可以用于补偿该下垂。
图5示出了在衬底支撑位置4上加载翘曲的衬底W。空间压力分布SPP并未在衬底表面之上均匀，而是在其中衬底W进一步与衬底支撑位置间隔开的中间部分中，压力较低，从而该中间部分由比更靠近衬底支撑位置的衬底W的外侧部分更大的真空力(箭头所示)朝向衬底支撑位置4而吸引。作为在中间部分中该更高真空力的结果，衬底W是笔直的，如虚线所示(衬底W)，从而衬底以基本上平坦的状态坐落在衬底支撑位置4上。
注意，通常使得翘曲衬底平直，希望根据衬底形状数据修改空间压力分布，从而当沿垂直向下方向在水平衬底支撑位置4上加载翘曲衬底时，在进一步间隔远离衬底支撑位置的衬底部分之下的真空力大于由衬底支撑位置更靠近的衬底部分之下的真空力。
如上所述，衬底形状数据用于修改由真空夹持装置7产生的空间压力分布SPP，以便于改进在衬底支撑位置上衬底W的加载。控制装置16控制减压源8以便于调节抽吸流出空气吸管13和可调约束件14的空气流以控制在衬底支撑位置4的表面之上的真空力的分布。
在备选实施例中，控制装置16可以仅被配置用于使用减压源8的恒定压力而控制真空区段9、10a-10d。
进一步的，控制装置16的控制输出也可以连接至销驱动装置6，其用于驱动支撑销5在伸出支撑位置和收缩位置之间的移动。当降低了在支撑销5上所支撑的衬底W时，必须将在衬底W和衬底支撑位置4之间空间中的空气排出该空间，以便于在衬底支撑位置4上放置衬底W。该空气部分地由被抽吸离开真空区段9、10a-10d的空气带走，但是也在衬底W和衬底支撑位置4之间的侧边处留下间距。因此，支撑销5的移动对主要地在衬底W和衬底支撑位置4之间间距中的压力具有影响。因此，由控制装置16控制支撑销5的运动、例如运动速度对真空夹持装置7的空间压力分布SPP具有直接影响。
除了控制支撑销5的移动之外或者备选地，控制装置16可以控制减压源8以便于调节抽吸出空气吸管13外的空气流并且可调约束件14依据晶片加载期间支撑销5的真实位置而计时。可调空气流在衬底支撑位置4上加载翘曲衬底W的第一部分期间可以初始地设置为最大流量(例如8NL/min)，此后取决于真实支撑销位置，空气流逐渐地或立即地可以设置为减小的流速。当衬底W靠近衬底支撑位置4时，空气流可以例如设置为1NL/min的减小流速。这是有利的，因为在晶片加载的整个工序期间恒定的最大流量可以在晶片W中引入不希望的局部应力，而在晶片加载的整个工序期间恒定的减小流量要求相对较大的时间。
备选地或者此外，控制装置16可以在翘曲晶片W的加载期间遵循可能的超时运作。如果翘曲晶片W由于其翘曲而无法被夹持，则吸出空气吸管13和可调约束件14的空气流可以逐渐地或者以增量步进方式而增大。在正常工作条件下控制装置16可以等待预定的时间间隔以便下游的压力传感器达到预定的压力水平。如果在预定的时间间隔内无法到达该预定的压力水平，则控制装置16可以设置减压源8以增大抽吸出空气吸管13和可调约束件14的空气流。减小的空气流可以例如设置为0.5NL/min、1NL/min、1.5NL/min、2NL/min或4NL/min的数值，可以基于对于来自某一工艺内的一批衬底的衬底的翘曲水平指示而选择该数值。
除了减小主要在衬底W和衬底支撑位置4之间间隙中压力的影响之外或者作为备选地，突结15可以制造为具有增大的高度以使得减小了在翘曲晶片W和支撑位置4之间区域中空气的相对压缩，这使能在晶片加载期间构建等价的较低压力。备选地，突结15可以保留它们原始高度，但是在突结15之间的区域中将沟槽增添至衬底工作台3中以增大衬底W和衬底工作台3之间的空气体积。这是有利的，因为其并未损害突结的所需特性，而其使能在晶片加载期间构建等价的较低压力。
在备选实施例中，衬底工作台3具有连接至减压源8的空气吸管13并且具有可调约束件14。在晶片加载期间可调约束件14是完全打开的，从而确保在翘曲晶片W之下的大体积，导致减小的空气压缩和低空气速度(也即减小的压力)。当翘曲晶片W靠近支撑位置4时，关闭可调约束件14以减小在翘曲晶片W和支撑表面4之间的封闭体积以提供减压，借此可以在衬底支撑位置4上夹持衬底W。
在图2和图3的实施例中，示出了控制或者改进真空夹持装置7的空间压力分布控制的进一步可能性。如图3中所示，在中央真空区段9中提供四个压力传感器19，以及在真空区段10a-10d的每个中提供两个压力传感器19。采用压力传感器19，可以测量真空区段9、10a-10d中真实的压力。如图2中所示，对于压力传感器19之一，测得压力可以经由压力控制输入端16d馈送至控制装置16中，并且该压力数据可以用于在衬底支撑位置4上加载衬底期间确定真实的空间压力分布SPP。
在该实施例中，控制装置16包括前馈装置以前馈衬底形状数据，以便于使得空间压力分布SPP适应于相应衬底的具体形状，以及包括使用了提供对相应真空区段9、10a-10d中真实压力的压力传感器19的反馈装置。在其中可以在衬底支座1上加载衬底W期间测量衬底W的形状数据的备选实施例中，反馈装置可以使用该衬底形状数据以控制真空夹持装置7。
图6示出了衬底支座1的备选实施例，包括被配置用于依据由控制装置16所接收的衬底形状数据而控制并修改空间压力分布SPP的真空夹持装置7。在该实施例中，在衬底支撑位置4的外侧边缘处存在单个环形密封轮缘12，以及在该环形密封轮缘12内提供了具有八个空气吸管入口13a的内环、以及具有八个空气吸管入口13b的外环。空气吸管入口13a、13b中的每一个可以与其自己的可调约束件14相关联，从而可以单独地控制流过每个空气吸管入口13a、13b的空气流。两个或多个空气吸管入口13a、13b可以耦合至其中提供了可调约束件14的单个空气吸管13。
可以单独地或者作为群组地控制空气流的一个或多个空气吸管入口13a、13b形成了真空夹持装置7的真空区段。例如，具有八个空气吸管入口13a的内环可以用于形成中央真空区段，以及两个空气吸管入口13b的四个群组中的每个可以在围绕内环的环形区域中形成真空区段，也即对应于图3的配置。
也可以做出其他配置。例如，设置在衬底支撑位置4的相同半径处的内环的一个空气吸管入口13a和一个空气吸管入口13b可以分组以形成真空区段。此外空气吸管入口13a、13b可以划分为四个群组，每个群组覆盖了衬底支撑位置的圆周的四分之一。
应该注意，具有中央圆形真空区段9以及设置在围绕圆形真空区段9的环形区域中的四个相邻真空区段10a-10d的如图2和图3的实施例中所示的真空区段的子部分适用于对于不同的衬底形状产生压力分布，不同的衬底形状诸如平坦衬底以及具有伞形、碗形、单轴弯曲形状、双轴弯曲形状或甚至更高阶的翘曲衬底。
尽管在该上下文中可以对在IC制造中光刻设备的使用做出具体参考，应该理解的是在此所述的光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学系统、用于磁畴存储器的导引和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该知晓的是，在这些备选应用的上下文中，在此术语“晶片”或“裸片”的任何使用可以视作分别与更通用术语“衬底”或“目标部分”同义。可以在曝光之前或之后在例如轨道(通常将抗蚀剂层施加至衬底并显影已曝光抗蚀剂的工具)、度量工具和/或检查工具中处理在此涉及的衬底。可应用的，在此本公开可以适用于这些和其他衬底处理工具。此外，可以多于一次处理衬底，例如以便于产生多层IC，以使得在此所使用的术语衬底也可以涉及已经包含了多个已处理层的衬底。
尽管已经在光学光刻的上下文中对本发明实施例的使用做出了具体参考，应该知晓的是本发明可以用于其他应用，例如压印光刻，以及如上下文所允许的，不限于光学光刻。在压印光刻中，图案化装置中的拓扑结构限定了形成在衬底上的图案。图案化装置的拓扑结构可以压印至施加至衬底的抗蚀剂层中，于是通过施加电磁辐射、热、压力或其组合而固化抗蚀剂。在固化了抗蚀剂之后，图案化装置移出抗蚀剂，在其中留下图案。
在此使用的术语“辐射”和“束”包括所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有为或约365、248、193、157或126nm波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围中的波长)，以及粒子束，诸如离子束或电子束。
如上下文所允许的，术语“透镜”可以涉及各种类型光学部件的任意一个或组合，包括折射、反射、磁性、电磁和静电光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，应该知晓的是可以除了如所述之外而实施本发明。例如，本发明可以采取包含了描述如上所述方法的一个或多个机器可读指令序列的计算机程序、或者具有存储在其中的计算机程序的数据存储媒介(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。例如，控制装置可以包括采用机器可执行指令编码以用于执行如上所述各种任何或工序的一个或多个处理器以及一个或多个存储装置。
以上说明书意在是示意性而非限定性的。因此，对于本领域技术人员明显的是可以对所述本发明做出实施例的修改和组合而并未脱离如下所列权利要求的范围。

Claims (12)

1.一种衬底支座，包括：
衬底支撑位置，被配置用于支撑衬底，
真空夹持装置，被配置用于在所述衬底支撑位置上夹持所述衬底，其中所述真空夹持装置包括：
用于产生减压的至少一个减压源，
连接至所述至少一个减压源的至少一个真空区段，其中所述至少一个真空区段被设置并配置为朝向所述衬底支撑位置吸引所述衬底,其中所述至少一个真空区段包括中央真空区段和围绕所述中央真空区段的环形区域，所述环形区域包括遍布所述环形区域的圆周分布的多个真空区段,并且其中每个真空区段包括至少一个压力传感器，以测量在相应真空区段中的压力水平，以及
控制装置，被配置用于沿着所述至少一个真空区段控制空间压力分布，借此由所述真空夹持装置吸引所述衬底，其中所述控制装置包括衬底形状数据输入端以接收表示待夹持的衬底的形状数据的衬底形状数据，并且还包括压力控制输入端以接收在所述相应真空区段中由所述至少一个压力传感器测量的压力水平，以及其中所述控制装置被配置为依据所述衬底形状数据和在所述相应真空区段中所测量的压力水平修改所述空间压力分布，
其中所述衬底支座包括多个支撑销，所述多个支撑销在支撑位置和缩回位置之间可移动，在所述支撑位置所述多个支撑销能够在所述衬底支撑位置之上支撑衬底，在所述缩回位置所述多个支撑销缩回在所述衬底支撑位置之下，以及其中所述控制装置被配置为当由所述支撑销支撑所述衬底以便于控制在所述衬底和所述衬底支撑位置之间的空间压力分布时，控制所述支撑销至少在所述支撑位置和所述缩回位置之间的移动。
2.根据权利要求1所述的衬底支座，其中，所述真空夹持装置进一步包括衬底形状传感器以测量待夹持的所述衬底的形状数据，其中所述衬底形状传感器的输出端提供所测量衬底的衬底形状数据。
3.根据权利要求1所述的衬底支座，其中，基于与在所述衬底支座上加载所述衬底之前执行的一个或多个工艺步骤相关联的衬底形状行为而确定所述衬底形状数据。
4.根据权利要求1所述的衬底支座，其中，所述真空夹持装置进一步包括至少一个压力传感器以测量在所述衬底支撑位置处的压力水平，以及其中所述控制装置包括压力输入端以接收由所述至少一个压力传感器测量的在所述衬底支撑位置处的所述压力水平。
5.根据权利要求1所述的衬底支座，其中，所述控制装置被配置为依据所述衬底形状数据修改所述空间压力分布，从而当沿垂直向下方向在所述衬底支座上加载翘曲衬底时，在间隔远离所述衬底支撑位置的衬底部分之下的真空力大于在更靠近所述衬底支撑位置的衬底部分之下的真空力。
6.根据权利要求1所述的衬底支座，其中，所述真空夹持装置包括多个真空区段，其中所述多个真空区段中的每一个被设置用于朝向所述衬底支撑位置吸引所述衬底。
7.根据权利要求6所述的衬底支座，其中，所述真空夹持装置被配置用于在每个真空区段中产生可调的减压水平，其中所述可调的减压水平由所述控制装置控制。
8.根据权利要求1所述的衬底支座，其中，由轮缘所围绕的凹陷表面形成所述至少一个真空区段以形成真空空间，在所述真空空间中能够由所述至少一个减压源产生减压水平。
9.根据权利要求1所述的衬底支座，其中，所述衬底支座包括额外的真空夹持装置，所述额外的真空夹持装置被配置用于在所述衬底已被放置在所述衬底支撑位置处之后在所述衬底上施加额外的夹持力。
10.一种用于在衬底支座的衬底支撑位置上加载衬底的方法，所述衬底支座包括多个支撑销，所述多个支撑销在支撑位置和缩回位置之间可移动，在所述支撑位置所述多个支撑销能够在所述衬底支撑位置之上支撑衬底，在所述缩回位置所述多个支撑销缩回在所述衬底支撑位置之下，所述方法包括如下步骤：
提供被配置用于在所述衬底支撑位置上夹持衬底的真空夹持装置，其中所述真空夹持装置包括：
用于产生减压的至少一个减压源，
连接至所述至少一个减压源的至少一个真空区段，其中所述至少一个真空区段被设置并配置为朝向所述衬底支撑位置吸引所述衬底，其中所述至少一个真空区段包括中央真空区段和围绕所述中央真空区段的环形区域，所述环形区域包括遍布所述环形区域的圆周分布的多个真空区段，其中每个真空区段包括至少一个压力传感器，以测量在相应真空区段中的压力水平；
提供被配置用于沿着所述至少一个真空区段控制空间压力分布的控制装置，借此由所述真空夹持装置吸引所述衬底，其中所述控制装置包括衬底形状数据输入端以用于接收表示待夹持衬底的形状数据的衬底形状数据，并且还包括压力控制输入端以接收在所述相应真空区段中由所述至少一个压力传感器测量的压力水平，以及其中所述控制装置被配置为依据所述衬底形状数据修改所述空间压力分布，
当朝向所述衬底支撑位置移动所述衬底时，使用所述控制装置依据所述衬底形状数据和在所述相应真空区段中所测量的压力水平控制在所述衬底和所述衬底支撑位置之间的所述空间压力分布，
当由所述支撑销支撑所述衬底以便控制在所述衬底和所述衬底支撑位置之间的空间压力分布时，使用所述控制装置控制所述支撑销至少在所述支撑位置和所述缩回位置之间的移动，以及
在所述衬底支撑位置处夹持所述衬底。
11.一种包括衬底支座的光刻设备，包括：
衬底支撑位置，被配置用于支撑衬底，以及
真空夹持装置，被配置用于在所述衬底支撑位置上夹持所述衬底，其中所述真空夹持装置包括：
用于产生减压的至少一个减压源，
连接至所述至少一个减压源的至少一个真空区段，其中所述至少一个真空区段被设置并配置为朝向所述衬底支撑位置吸引所述衬底，其中所述至少一个真空区段包括中央真空区段和围绕所述中央真空区段的环形区域，所述环形区域包括遍布所述环形区域的圆周分布的多个真空区段；其中每个真空区段包括至少一个压力传感器，以测量在相应真空区段中的压力水平；以及
控制装置，被配置用于沿着至少一个真空区段控制空间压力分布，借此由所述真空夹持装置吸引所述衬底，其中所述控制装置包括衬底形状数据输入端以接收表示待夹持衬底的形状数据的衬底形状数据，并且还包括压力控制输入端以接收在所述相应真空区段中由所述至少一个压力传感器测量的压力水平；以及其中所述控制装置被配置为依据所述衬底形状数据和在所述相应真空区段中所测量的压力水平修改所述空间压力分布；
其中所述衬底支座包括多个支撑销，所述多个支撑销在支撑位置和缩回位置之间可移动，在所述支撑位置所述多个支撑销能够在所述衬底支撑位置之上支撑衬底，在所述缩回位置所述多个支撑销缩回在所述衬底支撑位置之下，以及其中所述控制装置被配置为当由所述支撑销支撑所述衬底以便于控制在所述衬底和所述衬底支撑位置之间的空间压力分布时，控制所述支撑销至少在所述支撑位置和所述缩回位置之间的移动。
12.一种器件制造方法，包括将图案从图案化装置转移至衬底上，其中所述方法包括在转移所述图案之前在衬底支座的衬底支撑位置上加载所述衬底的步骤，所述衬底支座包括多个支撑销，所述多个支撑销在支撑位置和缩回位置之间可移动，在所述支撑位置所述多个支撑销能够在所述衬底支撑位置之上支撑衬底，在所述缩回位置所述多个支撑销缩回在所述衬底支撑位置之下，其中所述加载包括如下步骤：
提供被配置用于在所述衬底支撑位置上夹持装置的真空夹持装置，其中所述真空夹持装置包括：
用于产生减压的至少一个减压源，
连接至所述至少一个减压源的至少一个真空区段，其中所述至少一个真空区段被设置并配置为朝向所述衬底支撑位置吸引所述衬底，其中所述至少一个真空区段包括中央真空区段和围绕所述中央真空区段的环形区域，所述环形区域包括遍布所述环形区域的圆周分布的多个真空区段，其中每个真空区段包括至少一个压力传感器，以测量在相应真空区段中的压力水平；
提供被配置用于沿着所述至少一个真空区段控制空间压力分布的控制装置，借此由所述真空夹持装置吸引所述衬底，其中所述控制装置包括衬底形状数据输入端以接收表示待夹持衬底的形状数据的衬底形状数据，并且还包括压力控制输入端以接收在所述相应真空区段中由所述至少一个压力传感器测量的压力水平，以及其中所述控制装置被配置为依据所述衬底形状数据和在所述相应真空区段中所测量的压力水平修改所述空间压力分布，
当朝向所述衬底支撑位置吸引所述衬底时，使用所述控制装置依据所述衬底形状数据控制在所述衬底和所述衬底支撑位置之间的所述空间压力分布，
当由所述支撑销支撑所述衬底以便控制在所述衬底和所述衬底支撑位置之间的空间压力分布时，使用所述控制装置控制所述支撑销至少在所述支撑位置和所述缩回位置之间的移动，以及
在所述衬底支撑位置处夹持所述衬底。
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