光刻设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月31日提交的欧洲申请18175342.7的优先权，该欧洲申请通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备。更具体地，本文所披露的技术涉及在光刻设备中设置与EUV辐射一起使用的表膜。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在所述衬底的目标部分)上的机器。光刻设备能够例如用于集成电路(IC)的制造中。在制造IC的情况下，可以将替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于IC的单层上的电路图案。可以将这种图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或若干管芯)上。典型地，经由将图案成像到设置在所述衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上进行所述图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案，同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底，来照射每个目标部分。

图案印制的极限的理论估计能够由针对分辨率的瑞利准则给出，如等式(1)所示：

CD＝k_1*λ/NA(1)

其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印制所述图案的所述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，CD是所印制特征的特征大小(或临界尺寸)。由方程式(1)得出，能够用三种途径获得特征的最小可印制大小的减小：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小k1的值。

为了缩短曝光波长并因而减小最小可印制大小，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在4至20nm范围内，例如在13至14nm范围内，或例如在4至10nm范围内(诸如6.7nm或6.8nm)的电磁辐射。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源、或者基于由电子存储环所提供的同步加速器辐射的源。

EUV辐射可以使用等离子体来产生。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括：激光器，用于激发燃料以提供等离子体；和源收集器模块，用于容纳等离子体。等离子体可以例如通过将激光束在燃料(诸如适当材料(例如锡)的液滴、或合适气体或蒸气(诸如Xe气体或Li蒸气之类)的流)处进行引导而形成。所形成的等离子体发射了输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用辐射收集器而被收集。辐射收集器可以是镜像式法向入射辐射收集器，该辐射收集器接收辐射并且将辐射聚焦成一束。所述源收集器模块可以包括封闭结构或腔室，该封闭结构或腔室被布置成提供真空环境以支持所述等离子体。这种辐射源被典型地称为激光产生等离子体(LPP)辐射源。

EUV光刻设备中的一个已知的问题是图案形成装置的污染。在EUV光刻设备中，冲洗气体以高速流向所述图案形成装置，并且可以携带高达微米大小的分子和粒子。在某一光刻设备中，可以设置表膜以保护所述图案形成装置。表膜是覆盖所述图案形成装置的透明隔膜。然而，由于EUV辐射被该表膜高度吸收从而降低系统的效率，所以表膜与EUV辐射一起使用是一个问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种光刻设备，包括：照射系统，配置成调节辐射束；图案形成装置，配置成在辐射束的横截面中将图案赋予所述辐射束以形成图案化的辐射束；表膜，配置成覆盖所述图案形成装置的表面；衬底台，配置成保持衬底；投影系统，配置成当所述衬底被所述衬底台保持时将经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件；第一组的一个或更多个出口，用于将第一流体输出至第一区域中，其中所述第一区域邻接和/或包括所述表膜；和第二组的一个或更多个出口，配置成将第二流体输出至第二区域中，所述第二区域包括所述投影系统的一个或更多个光学元件；并且其中所述第二流体与第一流体不同；并且，可选地，其中，所述图案形成装置、表膜、第一组的一个或更多个出口、第二组的一个或更多个出口和衬底台被布置成使得，在使用中，经图案化的辐射束从所述图案形成装置行进，随后穿过由所述第一区域邻接和/或包括的所述表膜，随后穿过所述第二区域，并且随后到达由所述衬底台保持的衬底。

在一实施例中，其中所述第一组的一个或更多个出口可被配置成在所述第一区域中提供第一气体环境，所述第一气体环境保护所述表膜免受所述第二区域的影响，或换言之，所述第一气体环境防止所述第二区域中的流体到达所述表膜。

优选地，所述第一流体是惰性的和/或对于所述表膜为化学中性的气体。

优选地，所述第一流体包括氦气、氖气、氩气或氮气中的一种或更多种。

优选地，所述第二流体包括用于防止所述投影系统的一个或更多个光学元件的氧化和污染的气体和/或等离子体，诸如氢等离子体。

优选地，所述第二流体包括氢基。

根据本发明的实施例，所述第二流体可包括劣化所述表膜的气体和/或等离子体。

优选地，所述光刻设备还包括被布置成支撑所述图案形成装置的图案形成装置支撑件，其中所述表膜被联接至所述图案形成装置支撑件。

优选地，所述第二组的一个或更多个出口被布置在所述第一组的一个或更多个出口与所述投影系统的一个或更多个光学元件之间。

优选地，所述光刻设备还包括第一组的一个或更多个入口，所述第一组的一个或更多个入口被布置在所述第一区域中以用于从所述第一区域移除流体。

优选地，所述第一组的入口被布置在所述表膜的与所述第一组的出口相反的一侧上，使得在使用中，存在所述第一流体的跨越所述表膜的跨越流。

优选地，所述光刻设备还包括第二组的一个或更多个入口，所述第二组的一个或更多个入口被布置在所述第二区域中以用于从所述第二区域移除流体。

优选地，所述第二组的入口被布置在所述投影系统的与所述第二组的出口相反的一侧上，使得在使用中，存在所述第二流体的跨越所述投影系统的跨越流。

优选地，所述表膜是碳基的。在此实施例中，所述第一流体可包括含碳气体，即，包含碳化合物的气体。

优选地，所述表膜包括碳纳米管和金刚石中的一种或更多种。

优选地，照射系统被配置成调节极紫外线EUV辐射束。

优选地，所述一个或更多个光学元件中的一个或更多个是反射镜。

优选地，所述光刻设备还包括控制系统，所述控制系统被配置成取决于正在使用的所述表膜的类型来选择从所述第一组的一个或更多个出口输出的所述第一流体。

根据一实施例，所述光刻设备还可包括容纳所述第一流体的第一流体供应器和容纳所述第二流体的第二流体供应器，所述第一流体供应器与所述第一组的一个或更多个出口成流体连接，所述第二流体供应器与所述第二组的一个或更多个出口成流体连接。所述第一流体供应器和/或第二流体供应器可以例如包括第一分别第二容器，但可以替代地或另外地也包括用于联接流体供应系统的第一分别第二流体连接器。

根据本发明的第二方面，提供了—种方法，包括：调节辐射束；利用图案形成装置在辐射束的横截面中将图案赋予所述辐射束以形成经图案化的辐射束，其中表膜覆盖所述图案形成装置的表面；由投影系统将所述经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件；由第一组的一个或更多个出口，将第一流体输出至第一区域中，其中所述第一区域邻接和/或包括所述表膜；和由第二组的一个或更多个出口，将第二流体输出至第二区域中，所述第二区域包括所述投影系统的一个或更多个光学元件；其中所述第二流体与所述第一流体不同；并且，可选地，其中，所述图案形成装置、表膜、第一组的一个或更多个出口、第二组的一个或更多个出口和衬底被布置成使得经图案化的辐射束从所述图案形成装置行进，随后穿过由所述第一区域邻接和/或包括的所述表膜，随后穿过所述第二区域，且随后到达由所述衬底台保持的衬底。

在一实施例中，所述第一流体输出到所述第一区域中可导致在所述第一区域中产生保护所述表膜免受所述第二区域影响的第一气体环境，或者，换言之，产生防止所述第二区域中的流体到达所述表膜的第一气体环境。

优选地，所述方法由根据本发明的第一方面的光刻设备执行。

优选地，所述方法还包括取决于正在使用的表膜的类型来选择由所述第一组的一个或更多个出口输出的所述第一流体。

在表膜是碳基的实施例中，所述第一流体可包括含碳气体。

根据本发明的第三方面，提供了一种光刻设备，包括：照射系统，被配置成调节辐射束；图案形成装置，被配置成在辐射束的横截面中将图案赋予所述辐射束以形成经图案化的辐射束；衬底台，被配置成将衬底保持在衬底区域中；表膜，被配置成覆盖所述衬底的表面；投影系统，被配置成当所述衬底由所述衬底台保持时将所述经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件；第二组的一个或更多个出口，被配置成将第二流体输出至第二区域中，所述第二区域包括所述投影系统的一个或更多个光学元件；和第三组的一个或更多个出口，用于将第三流体输出至第三区域中，其中所述第三区域邻接和/或包括所述衬底区域；并且其中所述第二流体与第三流体不同。所述第三组的一个或更多个出口可以例如被配置成在所述第三区域中提供第三气体环境，所述第三气体环境保护所述衬底免受所述第二区域的影响。

在一实施例中，所述衬底区域包括隔膜，所述隔膜被配置成覆盖所述衬底的表面，并且其中所述第三区域邻接和/或包括所述隔膜。在此实施例中，所述第三组的一个或更多个出口被配置成在所述第三区域中提供第三气体环境，所述第三气体环境保护所述隔膜免受所述第二区域的影响。

可选地，所述图案形成装置、所述投影系统、第二组的一个或更多个出口、第三组的一个或更多个出口和衬底台被布置成使得，在使用中，经图案化的辐射束从所述图案形成装置行进，穿过包括所述第二区域的所述投影系统，穿过所述第三区域，并且随后到达由所述衬底台保持的衬底上。

优选地，所述第三流体是惰性的和/或对于所述衬底为化学中性的气体。

优选地，所述第三流体包括氦气、氖气、氩气或氮气中的一种或更多种。

根据本发明的实施例，所述第二流体包括劣化所述衬底的气体和/或等离子体。

优选地，所述第二流体包括用于防止所述投影系统的一个或更多个光学元件的氧化和污染的气体和/或等离子体，诸如氢等离子体。

优选地，所述第二流体包括氢基。

优选地，所述光刻设备还包括第三组的一个或更多个入口，所述第三组的一个或更多个入口被布置在所述第三区域中以用于从所述第三区域移除流体。

优选地，所述第三组的一个或更多个入口被布置在所述衬底的与所述第三组的一个或更多个出口相反的一侧上，使得在使用中，存在所述第三流体的跨越所述衬底的跨越流。

优选地，所述光刻设备还包括第二组的一个或更多个入口，所述第二组的一个或更多个入口被布置在所述第二区域中以用于从所述第二区域移除流体。

优选地，所述第二组的一个或更多个入口被布置在所述投影系统的与所述第二组的一个或更多个出口相反的一侧上，使得在使用中，存在所述第二流体的跨越所述投影系统的跨越流。

优选地，所述照射系统被配置成调节极紫外线EUV辐射束。

优选地，所述一个或更多个光学元件中的一个或更多个是反射镜。

所述光刻设备还可包括控制系统，所述控制系统被配置成取决于正在使用的衬底或隔膜的类型来选择从所述第三组的一个或更多个出口输出的第三流体。

根据一实施例，所述光刻设备还可包括容纳所述第二流体的第二流体供应器和容纳所述第三流体的第三流体供应器，所述第二流体供应器与所述第二组的一个或更多个出口成流体连接，所述第三流体供应器与所述第三组的一个或更多个出口成流体连接。

本发明的第三方面可以与本发明的第一方面和/或第二方面相组合来应用。

根据本发明的第四方面，提供了—种方法，包括：调节辐射束；由图案形成装置在辐射束的横截面中将图案赋予所述辐射束以形成经图案化的辐射束；由投影系统将所述经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，所述衬底被保持在衬底区域中，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件；由第二组的一个或更多个出口，将第二流体输出至第二区域中，所述第二区域包括所述投影系统的一个或更多个光学元件；和由第三组的一个或更多个出口，将第三流体输出至第三区域中，其中所述第三区域邻接和/或包括所述衬底区域；并且其中所述第二流体与第三流体不同。输出至所述第三区域中的第三流体可例如在所述第三区域中提供第三气体环境，所述第三气体环境保护所述衬底免受所述第二区域的影响。

在一实施例中，所述衬底区域可包括隔膜，所述隔膜配置成覆盖所述衬底的表面，并且其中所述第三区域邻接和/或包括所述隔膜。在此实施例中，输出至所述第三区域中的所述第三流体可例如在所述第三区域中提供第三气体环境，所述第三气体环境保护所述隔膜免受所述第二区域的影响。

可选地，所述图案形成装置、表膜、第二组的一个或更多个出口、第三组的一个或更多个出口和衬底被布置成使得经图案化的辐射束从所述图案形成装置行进，穿过所述第二区域，穿过所述第三区域，并且随后到达由所述衬底台保持的衬底。

优选地，所述方法由根据本发明的第三方面所述的光刻设备执行。

优选地，所述方法还包括取决于正在使用的衬底或隔膜的类型来选择由所述第三组的一个或更多个出口输出的所述第三流体。

本发明的第四方面可以与本发明的第一方面和/或第二方面相组合来应用。

本发明的另外的特征和优点以及本发明的各实施例的结构和操作被参考附图在下文更详细地描述。注意到，本发明不限于本文所描述的具体实施例。本文仅出于图示的目的来呈现这些实施例。基于本文中所包含的教导，另外的实施例将对于相关领域的技术人员显而易见。

附图说明

被合并入本文并且构成说明书一部分的附图图示了本发明，并且与描述一起进一步用于解释本发明的原理并使相关领域的技术人员能够实现制造和使用本发明。

图1示意性地描绘了一种已知的光刻设备；

图2示出了已知的光刻设备的压力区；

图3示出了已知的光刻设备的特征的侧视图；

图4示出了图案形成装置组件和遮蔽刀片的已知布置；

图5以平面图示出了图案形成装置组件和遮蔽刀片的已知布置；

图6示出了根据本发明的第一方面的实施例的光刻设备的第一区和第二区的设置；

图7是根据本发明的第二方面的实施例的方法的流程图；

图8以侧视图示出了根据本发明的第三方面的实施例的衬底台以及第三组出口和入口的布置；

图9以平面图示出了图8的布置；以及

图10示出了根据本发明的第三方面的实施例的光刻设备的第二区和第三区的设置。

根据在结合附图的情况下如下所阐述的详细描述，本发明的特征和优点将变得更加显而易见，其中，相似的附图标记始终标识相对应的元件。在附图中，相似的附图标记通常指示相同的、功能方面类似的、和/或结构方面类似的元件。一元件首次出现于的附图在相对应的附图标记中由最左侧数字指示。

具体实施方式

本说明书披露了合并有本发明的特征的一个或更多个实施例。所披露实施例仅仅例示本发明。本发明的范围不限于所披露的实施例。本发明由随附于本说明书的权利要求限定。

所描述的实施例和本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的参考指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以不必包括所述特定特征、结构或特性。此外，这些词组不必指同一实施例。另外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，应理解，无论是否明确描述，结合其它实施例来实现这种特征、结构或特性都在本领域技术人员的认识范围内。

本发明的实施例可以用硬件、固件、软件或其任何组合来实施。本发明的实施例也可以被实施为储存在机器可读介质上的指令，所述指令可以由一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于储存或传输呈能够由机器(例如，计算装置)读取的形式的信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘储存介质；光学储存介质；闪速储存装置；电形式、光形式、声形式或其它形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)，等等。另外，固件、软件、常驻程序、和/或指令可以在本文中被描述为执行某些动作。然而，应了解，这样的描述仅仅出于方便起见，并且这样的动作实际上由计算装置、处理器、控制器或执行固件、软件、例程、指令等的其它装置引起。

然而，在更详细地描述这样的实施例之前，呈现可以供实施本公开的实施例的示例环境是有指导性的。

图1示意性地示出了光刻设备LAP，包括：源收集器模块SO。所述设备包括：照射系统(照射器)，其被配置成调节辐射束B(例如EUV辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造为用以支撑图案形成装置(例如掩模或图案形成装置)MA并且连接至第一定位装置PM，所述第一定位装置PM被配置为准确地定位所述图案形成装置；衬底台(例如晶片台)WT，其构造为保持衬底(例如抗蚀剂涂覆的晶片)W，并且连接至第二定位装置PW，所述第二定位装置PW配置为准确地定位所述衬底；和投影系统(例如反射投影透镜系统)PS，其被配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束PB的图案投射到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯)上。

照射系统可包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件，或其任何组合，用于引导、成形或控制辐射。

所述支撑结构MT包括以取决于图案形成装置的取向、光刻设备的设计、和其他条件(诸如例如所述图案形成装置是否被保持在真空环境中)的方式来用于接收并且保持所述图案形成装置MA的部分。所述支撑结构可以使用机械式、真空式、静电式或其他夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是例如可以根据需要固定或移动的框架或台。支撑结构可确保图案形成装置处于例如相对于投影系统PS的期望位置处。

术语“图案形成装置”应广义地解释为指可用于在在辐射光束的横截面中向辐射光束赋予图案(例如在衬底的目标部分中创建图案)的任何装置。被赋予辐射束的图案可以对应于在目标部分中创建的器件(诸如集成电路)中的特定功能层。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是公知的，包括诸如二元掩模、交替相移掩模、和衰减相移掩模、以及各种混合掩模类型的掩膜类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用小反射镜的矩阵布置，每个小反射镜可以单独地倾斜以便在不同方向反射入射的辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。

与照射系统类似，所述投影系统可以包括多种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型、或其它类型的光学部件，或其任意组合，如对于正在被使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用真空之类的其他因素所适合的。可以期望将真空用于EUV辐射，因为其它气体可能会吸收太多的辐射。因此借助于真空容器和真空泵可以对整个束路径提供真空环境。

如这里所描绘的，所述设备属于反射型(即，在照射器IL与投影系统PS中采用反射式掩模和反射式光学器件)。

光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用额外的台，或者在一个或更多个台上执行准备步骤，而同时使用一个或更多个其他台用于曝光。

参照图1，所述照射器IL接收来自EUV源SO的EUV辐射束。用于产生EUV辐射的方法包括但不必限于将材料转换为等离子体状态，等离子状态的该材料具有在EUV范围内具备一个或更多个发射线的至少一种元素(例如氙、锂或锡)。在一种这样的方法中，通常称为激光产生等离子体(“LPP”)，所需的等离子体可以通过利用激光束来照射燃料而产生，燃料诸如是具有所需线发射元素的材料的液滴。EUV源SO可以是包括用于提供激发燃料的激光束的激光器(图1中未示出)的EUV辐射源的一部分。所形成的等离子体发射输出辐射，例如通过使用设置在EUV源内的辐射收集器而收集的EUV辐射。

激光器和EUV源可以是分立的实体，例如当使用CO

所述照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调节器。通常，至少可以调整所述照射器的光瞳平面中的强度分布的外部径向范围及/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。此外，所述照射器IL可以包括各种其他部件，诸如琢面场和光瞳反射镜装置。所述照射器IL可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

所述辐射束PB入射到被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且由所述图案形成装置来图案化。所述图案形成装置MA可以使用第一定位装置(诸如干涉仪IF1和掩模对准标记M1、M2)来定位。在正在从所述图案形成装置(例如掩模)MA反射之后，经图案化的辐射束PB传递穿过所述投影系统PS，所述投影系统PS将所述束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置，诸如干涉仪IF2和衬底对准标记P1、P2(例如使用干涉仪器件、线性编码器、或电容传感器)，可以准确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束PB的路径中。

所描绘出的设备可以用于下列模式中的至少一种：

1.在步进模式中，在使支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT保持基本上静止的同时，将被赋予至辐射束的整个图案一次性投影至目标部分C上(即，单次静态曝光)。接着，使衬底台WT在X和/或Y方向上移位，使得可以曝光不同的目标部分C。

2.在扫描模式中，在将被赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时，同步地扫描所述支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转性质来确定衬底台WT相对于支撑结构(例如，掩模台)MT的速度和方向。

3.在另一模式中，在将被赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时，使支撑结构(例如，掩模台)MT保持实质上静止，从而保持可编程图案形成装置，并且移动或扫描衬底台WT。在这种模式中，通常运用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要来更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。

图2示意性地示出了一种已知的设备。图3至5更详细地示出了此设备的多个部分。图2的设备包括第一腔室101，所述第一腔室101包含有照射系统IL以及投影系统PS。所述照射系统IL被配置成调节从源SO接收的辐射束，投影系统PS被配置成将经图案化的辐射束PB投影到衬底W的目标部分上。第一腔室101还包含有图案形成装置支撑件，所述图案形成装置支撑件被构造成支撑所述图案形成装置MA，所述图案形成装置MA能够在辐射束的横截面中向辐射束赋予图案以形成经图案化的辐射束。第二腔室102包含/容纳晶片台，为了其清楚起见，仅示出了所述衬底W。

图2示出了所述设备可以被如何分成四个不同的真空环境VE1至VE4。第一腔室101限定第一真空环境VE1，所述第一真空环境VE1围封图案形成装置平台，为了其清楚起见，仅示出了所述图案形成装置MA。第一腔室101也包括分离器构造103，分离器构造103限定另外的两个真空环境：VE2，容纳所述照射系统IL；和VE3，容纳所述投影系统PS。真空环境VE2和VE3可以被进一步分割。分离器构造103包括套管105，套管105具有孔104，孔104用于将投影束PB从所述照射系统IL传递至图案形成装置MA，并且用于将经图案化的辐射束从图案形成装置MA传递至所述投影系统PS。套管105还用于迫使气流向下(即，远离所述图案形成装置)，并且维持均匀的气流以避免干扰EUV辐射强度。可能的是，所述套管可以朝向所述图案形成装置MA逐渐变细。第二腔室102限定真空环境VE4，所述真空环境VE4，即晶片平台(为了其清楚起见，仅示出了衬底W)。由各自相应的真空容器和真空泵VP1和VP2(其也可以是多个真空泵)来形成并且维持真空环境VE1和VE2。

如图2所示，真空泵VP1维持真空环境VE1处于在比真空环境VE2和VE3更低的压力。使用气体喷射器(未示出)将清洁气体(例如，氢气、氦气、氮气、氧气或氩气)喷射入真空环境VE2和VE3。所述真空泵VP1和VP2就其本身而言对于本领域技术人员是已知的，并且可以用不同的方式联接至所述设备。

所述分离器构造能够以不同的方式布置，并且可以包括例如朝向所述图案形成装置MA延伸的套管105，在套管105的端部处设置有朝向所述图案形成装置MA延伸的孔104。承载所述孔104的套管105可以具有逐渐变细的横截面。

所述设备也包括辐射束成形装置，辐射束成形装置包括用于控制所述投影束PB的尺寸的图案形成装置遮蔽刀片REB。如图4所示，这种刀片REB在使用期间至少部分在所述图案形成装置MA与所述分离器构造103的孔104之间延伸。

图3示意性地示出了保持所述图案形成装置MA的掩模台MT，以及刀片REB-X和REB-Y，刀片REB-X和REB-Y位于所述图案形成装置MA附近以用于控制所述投影束分别在X方向和Y方向上的形状。当沿着Z方向观察时，Y-刀片REB-Y被定位成比X-刀片REB-X更靠近于所述图案形成装置MA，但当然也可以布置为相反情况即X-刀片REB-X定位成比Y-刀片REB-Y更靠近于所述图案形成装置MA。图案形成装置平台量测框架RS-MF设置有孔4，孔4用于允许所述辐射束到达所述图案形成装置MA并且由所述图案形成装置MA反射。

X-刀片REB-X被定位于与所述投影束孔4相距的在Z方向上所测量的一较小的距离10a处。这种最近提及的距离至多约5mm，并且至多约2mm。

而且，Y-刀片REB-Y被定位于与所述图案形成装置MA相距的一较小的距离10b处。这种最近提及的距离也为在Z方向上所测量的至多约5mm。

当在Z方向上测量时，X-刀片与Y-刀片之间的最小距离10c可以是约5mm。

图4和5分别更为详细地示出了所述图案形成装置组件的示意性侧视图和平面图。如图4所示，包括具有各自相应的气体出口120的气体供应导管121的气体喷射装置被设置在所述图案形成装置MA的任一侧上，并且所述气体喷射装置被布置成使得可以在与所述图案形成装置MA的表面平行的方向上(在图中的箭头方向上)并且大体在所述图案形成装置MA与刀片REB-X、REB-Y之间的空间中喷射气体(特别是氢气、氦气、氮气、氧气或氩气)。通过靠近于所述图案形成装置表面来喷射气体，并且特别是喷射到介于所述图案形成装置表面与刀片之间的受限空间中，显著减少了来自诸如刀片本身之类的部件和其他部件的污染的可能性。进一步有利的是设置用于将所述图案形成装置保持在部分封闭的环境中(至少在介于所述图案形成装置表面与所述刀片之间的受限空间附近)的支撑结构。在这种配置中，由于在部分封闭的环境中所产生的压力，可以实现朝向投影光学器件隔室的甚至更有效的气体传输。

一个或更多个气体供应管道被设置成联接至所述支撑结构。例如，所述气体供应导管设置成使得它们以竖直方向(即，在z方向上)或以与z方向限定一角度的倾斜度向下延伸穿过所述支撑结构MT。所述气体供应导管的出口优选地被定向成朝向所述图案形成装置表面，例如水平地(即，在X-Y平面中)定向。图5具体示出了三个气体出口120，该三个气体出口在所述图案形成装置的每个侧面上均等地即等距地设置。气体供应导管121被设置成竖直地(即，在z方向上)延伸穿过所述图案形成装置组件，并且所述气体供应导管的出口水平地(即，在XY平面中)定向成使得氢气在介于所述图案形成装置MA与刀片REB-Y之间的空间中与所述图案形成装置MA的表面平行而被供给。将理解的是，可以设置其它数目的气体供应导管和其它布置，其实现在与所述图案形成装置MA的表面平行的方向上并且在所述图案形成装置与所述叶片之间供应气体的相同目的。然而，所述气体供应导管被形成为所述图案形成装置平台的一部分，使得即使在所述图案形成装置的较大的运动中，所述气体供应导管也与所述图案形成装置平台一起移动。

例如，气体可以沿X方向或Y方向进行喷射(如图所示，气体沿X方向进行喷射)。气体在X方向上进行喷射，是因为在这种情况下，所述导管121较少干扰所述图案形成装置平台的运动。气体被喷射到最靠近于所述图案形成装置的刀片之间(在这种情况下为REB-Y刀片)，但也可以喷射到REB-Y刀片和REB-X刀片之间。一般而言，所述气体导管被定位成与所述图案形成装置MA的表面相距仅约10mm。

在所述投影系统PS内，存在用于引导和/或调节EUV辐射束的光学元件，诸如反射镜。为了提供防止光学元件的氧化和污染的环境，已知的是将氢气供给到所述投影系统PS中。氢气在EUV辐射的影响下可以至少部分被电离并且包含氢基。此环境在本文中称为氢等离子体，并且可以仅包括氢气，或包括氢气和氢基的混合物，或仅包括氢基。

上面参考图1-5所描述的是利用EUV辐射执行光刻过程的已知光刻设备的部件。在上述已知的光刻设备中所使用的所述图案形成装置MA未被表膜覆盖。

用于与EUV辐射一起使用的已知表膜基于多晶硅芯。这些表膜对操作条件(特别是等离子体环境)显示出良好的耐受性或抵抗力。然而，这些表膜的问题在于EUV辐射穿过这些表膜的透射率仅为约75％-85％。另一个问题在于所述表膜对DUV辐射具有较大的虚假反射。抗蚀剂对DUV辐射敏感，并且因此需要额外的光谱纯度隔膜来抑制DUV反射的效应。使用这种已知的表膜因此使得EUV辐射束的总透射率降低约50％。

另外的问题在于将DUV辐射用于图案形成装置的检查。当多晶硅表膜处于适当位置时，由于DUV辐射通过表膜的透射率差，因此无法检查图案形成装置。为了使得有可能检查图案形成装置，因此，所述表膜必需是易于移除的，并且这使所述表膜的安装变得复杂并且在其他实施方式方面有所妥协/折衷。

可以通过替代地使用碳基表膜来避免基于多晶硅的表膜的上述问题。碳基表膜具有高的EUV透射率(可能超过95％)，低的DUV反射率，并且DUV辐射穿过表膜的透射率在表膜处于适当位置时足以用于执行图案形成装置的检查。碳基表膜的一些优势在E.Gallagher等人，Proc.SPIE，2018年的“CNTs in the context of EUV pellicle history”中进行了描述。

使用碳基表膜的问题是它们不能承受所述操作条件。特别地，所述碳基表膜被还原性极强的氢等离子体环境严重劣化。可以通过利用钼或锆涂覆所述表膜来提高所述碳基表膜对操作条件的抵抗力或耐受性。然而，当涂覆这种涂层时，穿过所述表膜的透射率降低，并且EUV散射和反射增加至成像性质和辐射束的透射率显著恶化的程度。

实施例提供一种利用EUV辐射来执行光刻过程的光刻设备。在根据实施例的光刻设备中所使用的所述图案形成装置被表膜覆盖。

所述表膜通过保护所述图案形成装置免受任何颗粒和气流的影响而有利地保护所述图案形成装置。

所述表膜优选地是薄的并且对辐射束大体上是透明的，使得所述表膜大体上不降低所述辐射束的功率。所述表膜也应能够承受所述操作条件，即所述辐射束的功率和等离子体环境的使用，而不会迅速劣化。

通过在所述辐射束的路径中设置每个区域都具有不同的特性的至少第一区域和第二区域，实施例解决了在EUV光刻设备中使用表膜的上述问题。

所述第一区域实质上仅是所述表膜的局部环境。所述第一区域至少邻接所述表膜的表面，并且优选地包括所述表膜。在所述第一区域中，提供了一种气体环境，所述气体环境适合于使用碳基表膜，而无需所述表膜的钼或锆涂层。

所述第二区域在所述投影系统PS内，但不包括所述表膜的局部环境。所述第二区域包括所述投影系统PS的光学元件，其中提供了等离子体环境，诸如氢等离子体，从而防止了反射镜的氧化和污染。

根据实施例，使用碳基表膜。所述碳基表膜具有高的透射率，高的热容量，并且不会被在第一区域中所设置的气体环境劣化。所述碳基表膜可以用多种已知的方式中的任何一种并且由一系列碳基材料来构造。例如，它可以由碳纳米管、石墨烯或金刚石中的任何一种形成。

有利地，根据实施例的所述表膜并不需要钼或锆涂层。EUV辐射束的整体透射率因此被改良优于在使用基于多晶硅的表膜或涂覆钼或锆的碳基表膜时所实现的透射率。

图6示出根据实施例可如何设置第一区域和第二区域。

图6中示出了图案形成装置601、覆盖所述图案形成装置601的表膜602、第一组的一个或更多个出口603、第二组的一个或更多个出口605、第一组的一个或更多个入口604、第二组的一个或更多个入口606、与第一组的一个或更多个出口603成流体连接的第一流体供应器607(诸如容器或连接器)、以及与第二组的一个或更多个出口605成流体连接的第二流体供应器607(诸如容器或连接器)。

图6可以包括未示出的多个其它部件。特别地，未示出所述第二区域中的光学元件。图案形成装置601部分与所述光学元件之间可能存在实体分隔片。可以设置刀片(诸如如图3和图4中所示的刀片)，以及其它部件。尽管图6中未完全示出，但也存在保持所述图案形成装置601的图案形成装置支撑件。

第一组的一个或更多个出口603可以是沿所述表膜602的侧面而布置的多个出口，诸如沿图5中的所述图案形成装置601的侧面所示出的。

气体从所述第一组的一个或更多个出口603输出至所述表膜602的局部环境中。从所述第一组的一个或更多个出口603输出的气体包括不会劣化所述碳基表膜602的惰性和/或化学中性气体。例如，所述气体可以是氦气、氖气、氩气或氮气中的任一种。有利地，所述碳基表膜602能够耐受所述表膜602的局部环境中的条件。

第一组的一个或更多个入口604优选地也设置成紧接于所述表膜602，以用于移除所述第一区域(即所述表膜602的局部环境)中的气体。所述第一组的一个或更多个出□603优选地设置在表膜602的与所述第一组的一个或更多个入口相反的一侧上。所述第一区域因此包括气体的跨越所述表膜602的跨越流(cross flow)。

所述第二组的一个或更多个出口将气体和/或等离子体(诸如，如已知与EUV辐射一起用于光刻设备的氢等离子体)输出至所述第二区域中。

第二组的一个或更多个入口606优选地也被设置用于移除所述投影系统PS中的气体和/或等离子体。所述第二组的一个或更多个气体入口优选地被设置在所述投影系统PS的与所述第二组的一个或更多个入口相反的一侧上，使得存在气体和/等离子体的穿过所述第二区域的跨越流。

虽然图6中未示出，但是所述第二区域包括所述投影系统PS的光学元件，并且所述第二组的一个或更多个出口和入口被布置在所述第一组的一个或更多个出口和入口与所述投影系统PS的光学元件之间。

虽然图6中未示出，但是所述光刻设备也包括控制系统，以及包括导管、阀和泵中的任一种中的一个或更多个，所述导管、阀和泵用于提供对于流体流入至所述第一区域和所述第二区域中以及优选地也从所述第一区域和所述第二区域流出两者的控制。

所述第一区域和所述第二区域并不由防止所述第二区域中的流体流入所述第一区域中且到达所述表膜602的实体阻挡件分隔开。所述第一区域与所述第二区域之间的边界因此被大致定义为来自所述第二区域的流体的浓度足够大以导致对所述碳基表膜的实质损坏的地点。所述边界取决于由所述控制系统如何控制流体流动的方式以及所述表膜的和在所述投影系统中的环境。

然而，所述第一组的一个或更多个出口和入口紧接于所述表膜602的定位、对于从所述一个或更多个出口输出的气体跨越所述表膜602的引导、以及与所述第一组的一个或更多个出口和入口相比距所述表膜602更远离的所述第二组的一个或更多个出口和入口的定位，均导致所述表膜602的局部环境实质上由来自所述第一组的一个或更多个出口603的气体组成，使得所述第一区域中或邻接所述第一区域的碳基表膜602实质上并未劣化。所述第一区域可以由来自所述第一组的一个或更多个出口603的气体的至少80％至90％组成，并且这足以阻止碳基表膜602实质上被来自所述第二区域的流体劣化。

通过控制流体流出一个或更多个第一出口和/或一个或更多个第二出口的速率、和/或通过控制流体流出一个或更多个第一入口和/或第二入口的速率，所述控制系统能够控制在所述辐射束的方向上的第一区域的宽度。

所述第一区域可以覆盖所述表膜602的整个表面，并且优选地覆盖整个表膜602。所述第一区域在所述辐射束穿过所述表膜602的方向上也应该是薄的，使得仅存在所述辐射束穿过所述第一区域的较短路径距离。所述第一区域在所述辐射束的方向上的宽度应该足够大以确保来自所述第二区域的很可能到达所述表膜602的流体(即气体和/或等离子体)的量并未大到足以实质上损坏所述表膜602。然而，所述第一区域优选地也由控制系统控制为实质上并不比于实现这一情况所必需的宽度更宽，以便最小化所述辐射束穿过所述第一区域而行进的距离。因此最小化了所述第一区域中的气体对于所述辐射束(诸如正在被吸收的EUV辐射)具有的任何劣化效应。

由所述第一区域中的气体所吸收的EUV辐射的量相对较小。由于所述碳基表膜602的高的透射率、以及所述第一区域中的相对较小的吸收量，所以提供了优于利用基于多晶硅的表膜或涂覆有钼或锆的碳基表膜的已知技术的总体性能增益。

在根据实施例的光刻设备中，已由所述图案形成装置601图案化的EUV辐射束从所述图案形成装置601的表面行进并且穿过具有高的EUV辐射透射率的碳基表膜602。所述表膜602由第一区域邻接和/或被该第一区域所包括，所述第一区域提供了不会使所述表膜602劣化的气体环境。所述辐射束随后从所述第一区域行进离开并且行进至包括投影系统PS的光学元件的第二区域中。所述第二区域提供如由光学元件所需要的气体和/或等离子体环境，诸如氢等离子体。所述辐射束随后从所述投影系统PS行进离开并且行进至衬底上。

图7为根据实施例的过程的流程图。

在步骤701中，所述过程开始。

在步骤703中，调节辐射束。

在步骤705中，图案形成装置(601)在辐射束的横截面中将图案赋予所述辐射束以形成经图案化的辐射束，其中表膜(602)覆盖所述图案形成装置的表面。

在步骤707中，投影系统将经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件。

在步骤709中，第一组的一个或更多个出口(603)将第一流体输出至第一区域中，其中所述第一区域邻接和/或包括表膜(602)。

在步骤711中，第二组的一个或更多个出口(605)将第二流体输出至包括所述投影系统的一个或更多个光学元件的第二区域中；其中所述第二流体不同于所述第一流体；并且可选地，其中所述图案形成装置(601)、表膜(602)、第一组的一个或更多个出口、第二组的一个或更多个出口和衬底被布置成使得经图案化的辐射束从所述图案形成装置(601)行进，随后穿过由第一区域邻接和/或包括的表膜(602)，随后穿过第二区域且随后至由衬底台所保持的衬底上。

在步骤713中，所述过程结束。

多个实施例还包括对上述技术的许多修改。

特别地，并非必需提供第一组的一个或更多个入口和/或第二组的一个或更多个入口。另外，上文所描述的第一组的一个或更多个入口可以实际上为从第一组的一个或更多个出口603输出的同一气体的一组的一个或更多个出口。因此，用于所述第一区域的气体的出口的布置将会实质上如图5中所示。有利地，出口的这种布置迫使所述第一区域中的气体流远离所述表膜602，并且由此降低来自所述第二区域的气体和/或等离子体到达所述表膜602的可能性。

作为上文在图1中示出的所描述的替代方案，当所述辐射束传递穿过所述图案形成装置601、而非从所述图案形成装置601反射时，所述光刻设备可以与在辐射束上赋予图案的替代类型的图案形成装置601—起使用。所述图案形成装置601仍将会由碳基表膜602覆盖，这由于如上文所描述的第一区域的设置而是可能的。

优选地，从所述第一组的一个或更多个出口603输出的气体为氖气、氩气或氮气。这些气体包括相对重的原子/分子，由于它们的比氦气更高的惯性，当使用这些气体中的一种时其更易于维持第一区域。

根据实施例将所述第一区域设置为具有与所述第二区域不同的成分提供了相对于上文所描述内容的进一步的优势。这些优势可以包括：由于在所述第一区域中使用相对重的气体来改良对所述图案形成装置601和/或所述表膜602的粒子保护，并且降低壁处的剪切力。对于电击穿的耐受性也可增大，由于所述图案形成装置支撑件周围的潜在地高的静电场，这可能是必需的。在此情况下，用于第一区域中的合适气体将会是氮气。

实施例也包括使用已知的多晶硅表膜，其中第一区域包括如上文所描述的惰性的和/或化学中性的气体。这种第一区域将会减少所述表膜处的硫化氢的产生，硫化氢可能导致在所述投影系统PS中发生沉积。

实施例也包括光刻设备，在该光刻设备中穿过至少第一组的一个或更多个出□603的气体输出能够被改变。例如，如果碳基表膜602正被使用，则输出的气体应该是如上文所描述的惰性的和/或化学中性的气体。然而，如果使用基于多晶硅的表膜，则从第一组的一个或更多个出口输出的气体可以是氢等离子体(或可能不存在气体输出)。因此取决于正使用的表膜的类型来选取输出的气体。改变表膜或改变图案形成装置601连同表膜所需的时间是约20秒至30秒。

实施例可大体用于提供表膜的环境，该环境保护所述表膜免受所述系统中的所有其它环境的影响。特别地，所述第一区域可能不仅是所述表膜的局部环境。例如，当针对如图2中所示的系统中的图案形成装置的表膜提供所述第一区域时，所述第一区域可包括所有区域VE1并且保护所述表膜免受区域VE2和VE3中的气体/等离子体的影响。

图8和图9分别示出被构造为将所述衬底W保持在衬底区域223中的衬底台WT的示意性侧视图和平面图。根据本发明的第三方面，馈送第三组的一个或更多个气体出口220的气体供应导管221被设置在所述衬底区域223的任一侧上。所述第三组的一个或更多个出口220被布置成使得气体可以在与所述衬底W的表面平行的方向(在图中之箭头的方向)上被喷射。所述出口220将气体输出至第三区域224中，该第三区域在此实施例中邻接所述衬底区域223。通过接近于衬底来喷射气体，所述衬底被保护免受第二区域225的影响，该保护防止所述衬底由存在于第二区域225中的流体劣化，如损坏、蚀刻或污染。

图9特别地示出等距设置于衬底区域223的每个横向侧上的三个气体出口220和相关联的气体供应导管。将理解，可提供达到供应气体的同一目标的其他数目的气体出口和/或气体供应导管以及气体出口和/或气体供应导管的其它布置。优选地，在与衬底的表面平行的方向供应气体。

虽然图8和图9中未示出，但所述衬底可以由被配置为覆盖所述衬底的表面的隔膜所覆盖。所述第三区域可以邻接和/或包括所述衬底。

具有由隔膜502覆盖的一个表面的衬底W的示意性示例在图10中示出。图10另外示出用于将第三流体输出至第三区域中的第三组的一个或更多个出口503；用于从所述第三区域排放流体的第三组的一个或更多个入口504；与所述第三组的一个或更多个出口503成流体连接的第三流体供应器507，诸如连接器或容器；用于将所述第二流体输出至所述第二区域中的第二组的一个或更多个出口505；用于从所述第二区域排放流体的第二组的一个或更多个入口506；以及与所述第二组的一个或更多个出口505成流体连接的第二流体供应器508，诸如连接器或容器。

图10可以包括未示出的多个其它部件。特别地，未示出所述第二区域中的光学元件。所述衬底W与光学元件之间可能存在实体分隔片。虽然图10中未示出，也存在保持所述衬底W的衬底支撑件和保持所述隔膜502的隔膜支撑件。

所述第三组的一个或更多个出口503可以是沿所述衬底W的侧面而布置的多个出口，诸如沿图9中的所述衬底W的侧面所示出的。

气体从所述第三组的一个或更多个出口503输出至所述隔膜502的局部环境中。从所述第三组的一个或更多个出口503所输出的气体包括不会使所述衬底W和/或隔膜502劣化的惰性的和/或化学中性的气体。例如，所述气体可以是氦气、氖气、氩气或氮气中的任一种。有利地，所述隔膜502能够耐受隔膜502的局部环境中的条件。

第三组的一个或更多个入口504优选地也被设置成紧接于隔膜502，以用于移除在所述第三区域(即隔膜502的局部环境)中的气体。所述第三组的一个或更多个出口503优选地被设置在隔膜502的与所述第三组的一个或更多个入口504相反的一侧上。所述第三区域因此包括气体的跨越所述隔膜502的跨越流。

第二组的一个或更多个出口将气体和/或等离子体输出至第二区域中，所述等离子体是诸如如已知用于与EUV辐射一起用在光刻设备中的氢等离子体。

第二组的一个或更多个入口506优选地也设置用于移除所述投影系统PS中的气体和/或等离子体。所述第二组的一个或更多个气体出口505优选地被设置在投影系统PS的与第二组的一个或更多个入口506相反的一侧上，使得存在气体和/等离子体的穿过第二区域的跨越流。

虽然图10中未示出，但是所述第二区域包括所述投影系统PS的光学元件，并且所述第二组的一个或更多个出口和入口被布置在所述第三组的一个或更多个出口和入口与投影系统PS的光学元件之间。

虽然图10中未示出，但是光刻设备也包括控制系统，以及包括导管、阀和泵中的任一个中的一个或更多个，所述导管、阀和泵用于提供对于流体流入至第二区域和第三区域中以及优选地从第二区域和第三区域流出两者的控制。

第三区域和第二区域没有被实体阻挡件分隔开，该实体阻挡件防止所述第二区域中的流体流入第三区域并且到达所述隔膜502或衬底W。第三区域与第二区域之间的边界因此被大致定义为来自所述第二区域的流体的浓度足够大以导致对所述衬底或隔膜的实质损坏的地点。所述边界取决于所述控制系统如何控制流体流动的方式、以及表膜的并且在所述投影系统中的环境。

然而，所述第三组的一个或更多个出口和入口紧接于隔膜502和/或衬底W的定位、对从一个或更多个出口输出的气体跨越隔膜502的引导、和与所述第三组的一个或更多个出口和入口相比距隔膜502和/或衬底W更远离的第二组的一个或更多个出口和入口的定位，均导致了所述隔膜502和/或所述衬底W的局部环境实质上由来自所述第三组的一个或更多个出口503的气体组成，使得所述第三区域中或邻接所述第三区域的隔膜502(或衬底W)实质上并未劣化。所述第三区域可以由来自所述第三组的一个或更多个出口503的气体的至少80％至90％组成，并且这足以阻止隔膜502和/或衬底W实质上被来自所述第二区域的流体劣化。

通过控制流体流出一个或更多个第三出口和/或一个或更多个第二出口的速率、和/或通过控制流体流出一个或更多个第三入口和/或第二入口的速率，则所述控制系统能够控制在辐射束的方向上的第三区域的宽度。

所述第三区域可以覆盖所述隔膜502和/或衬底W的整个表面，且优选地覆盖整个隔膜502和/或衬底W。所述第三区域也应该在穿过所述隔膜502的辐射束的方向上是薄的，使得仅存在穿过所述第三区域的辐射束的较短的路径距离。所述第三区域在辐射束的方向上的宽度应该足够大以确保来自所述第二区域的很可能达到所述隔膜502和/或衬底W的流体(即气体和/或等离子体)的量并未大到足以实质上损坏所述隔膜502和/或衬底W。然而，所述第三区域优选地也由所述控制系统控制为实质上并不比实现这一情况所必需的宽度更宽，以便最小化所述辐射束穿过第三区域而行进的距离。所述第三区域中的气体对于辐射束(诸如正在被吸收的EUV辐射)具有的任何劣化效应因此得以最小化。

由所述第三区域中的气体所吸收的EUV辐射的量相对较小。由于所述隔膜502的高的透射率以及在所述第三区域中的相对较小的吸收量，所以提供了优于已知技术的总体性能增益。

在根据实施例的光刻设备中，已由所述图案形成装置图案化的EUV辐射束从所述图案形成装置的表面行进并且穿过具有高EUV辐射透射率的表膜。所述辐射束随后从所述表膜行进至包括所述投影系统PS的光学元件的第二区域中。所述第二区域提供如由光学元件所需要的气体和/或等离子体环境，诸如氢等离子体。所述辐射束随后从投影系统PS和第二区域行进离开，行进到所述第三区域中，穿过可选地存在的隔膜，并且到达衬底上。

尽管可以在本文中在光刻设备的情境中具体参考本发明的实施例进行，但是本发明的实施例可以用于其它设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置601)之类的物体的任何设备的一部分。这些设备通常可称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

术语“EUV辐射”可以被认为涵盖波长在4至20nm范围内(例如在13nm至14nm范围内)的电磁辐射。EUV辐射可以具有小于10nm的波长，例如在4至10nm范围内的波长，诸如6.7nm或6.8nm的波长。

尽管在本文中可以具体参考在IC制造中的光刻设备的使用，但是应该理解，本文所描述的所述光刻设备可以具有其它应用。可能的其它应用包括制造集成光学系统，用于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。

在本申请中使用术语“第一”、“第二”和“第三”的情况下，这用以在一者与另一者之间形成区别而非示出关于编号的任何内容。例如，讨论“第二区域”和“第三区域”并不意味着还存在“第一区域”。

本发明的第一、第二、第三和第四方面的实施例可以根据以下方面中的一个或更多个而加以描述：

1)一种光刻设备，包括：

照射系统，配置成调节辐射束；

图案形成装置(601)，配置成在辐射束的横截面中将图案赋予所述辐射束以形成图案化的辐射束；

表膜(602)，配置成覆盖所述图案形成装置(601)的表面；

衬底台，配置成保持衬底；

投影系统，配置成当所述衬底被所述衬底台保持时将经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件；

第一组的一个或更多个出口(603)，用于将第一流体输出至第一区域中，其中所述第一区域邻接和/或包括所述表膜(602)；和

第二组的一个或更多个出口(605)，配置成将第二流体输出至第二区域中，所述第二区域包括所述投影系统的一个或更多个光学元件；以及

其中所述第二流体与第一流体不同。

2)根据方面1所述的光刻设备，其中，所述图案形成装置(601)、表膜(602)、第一组的一个或更多个出口(603)、第二组的一个或更多个出口(605)和衬底台被布置成使得，在使用中，经图案化的辐射束从所述图案形成装置(601)行进，随后穿过由所述第一区域邻接和/或包括的所述表膜(602)，随后穿过所述第二区域，并且随后到达由所述衬底台保持的衬底。

3)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中所述第一组的一个或更多个出口(603)被配置成在所述第一区域中提供第一气体环境，所述第一气体环境保护所述表膜(602)免受所述第二区域的影响或防止所述第二区域中的流体到达所述表膜(602)。

4)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中所述第一流体是惰性的和/或对于所述表膜(602)为化学中性的气体。

5)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中所述第一流体包括氦气、氖气、氩气或氮气中的一种或更多种。

6)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中所述第二流体包括劣化所述表膜的气体和/或等离子体。

7)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中所述第二流体包括用于防止所述投影系统的一个或更多个光学元件的氧化和污染的气体和/或等离子体，诸如氢等离子体。

8)根据方面7所述的光刻设备，其中所述第二流体包括氢基。

9)根据任一前述方面所述的光刻设备，还包括被布置成支撑所述图案形成装置(601)的图案形成装置支撑件，其中所述表膜(602)被联接至所述图案形成装置支撑件。

10)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中所述第二组的一个或更多个出口(605)中的一个或更多个被布置在所述第一组的一个或更多个出口(603)与所述投影系统的一个或更多个光学元件之间。

11)根据任一前述方面所述的光刻设备，还包括第一组的一个或更多个入口(604)，所述第一组的一个或更多个入口被布置在所述第一区域中以用于从所述第一区域移除流体。

12)根据方面11所述的光刻设备，其中所述第一组的一个或更多个入口(604)被布置在所述表膜(602)的与所述第一组的一个或更多个出口(603)相反的一侧上，使得在使用中，存在所述第一流体跨越所述表膜(602)的跨越流。

13)根据任一前述方面所述的光刻设备，还包括第二组的一个或更多个入口(606)，所述第二组的一个或更多个入口(606)被布置在所述第二区域中以用于从所述第二区域移除流体。

14)根据方面13所述的光刻设备，其中所述第二组的一个或更多个入口(606)被布置在所述投影系统的与所述第二组的一个或更多个出口(605)相反的一侧上，使得在使用中，存在所述第二流体跨越所述投影系统的跨越流。

15)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中所述表膜(602)是碳基的。

16)根据方面15所述的光刻设备，其中所述第一流体包括含碳气体。

17)根据方面15或16所述的光刻设备，其中所述表膜(602)包括碳纳米管和金刚石中的一种或更多种。

18)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中照射系统被配置成调节极紫外线EUV辐射束。

19)根据任一前述方面所述的光刻设备，其中所述一个或更多个光学元件中的一个或更多个是反射镜。

20)根据任一前述方面所述的光刻设备，还包括控制系统，所述控制系统被配置成取决于正在使用的所述表膜的类型来选择从所述第一组的一个或更多个出口(603)输出的所述第一流体。

21)根据任一前述方面所述的光刻设备，还包括容纳所述第一流体的第一流体供应器和容纳所述第二流体的第二流体供应器，所述第一流体供应器(607)与所述第一组的一个或更多个出口(603)成流体连接，所述第二流体供应器(608)与所述第二组的一个或更多个出口(605)成流体连接。

22)—种方法，包括：

调节(703)辐射束；

利用图案形成装置(601)在辐射束的横截面中将图案赋予(705)所述辐射束以形成经图案化的辐射束，其中表膜(602)覆盖所述图案形成装置的表面；

由投影系统将所述经图案化的辐射束投影(707)到衬底的目标部分上，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件；

由第一组的一个或更多个出口(603)，将第一流体输出(709)至第一区域中，其中所述第一区域邻接和/或包括所述表膜(602)；和

由第二组的一个或更多个出口(605)，将第二流体输出(711)至第二区域中，所述第二区域包括所述投影系统的一个或更多个光学元件；

其中所述第二流体与所述第一流体不同。

23)根据方面22所述的方法，其中，所述图案形成装置(601)、表膜(602)、第一组的一个或更多个出口、第二组的一个或更多个出口和衬底被布置成使得经图案化的辐射束从所述图案形成装置(601)行进，随后穿过由所述第一区域邻接和/或包括的所述表膜(602)，随后穿过所述第二区域，且随后到达由所述衬底台保持的衬底。

24)根据方面22或23所述的方法，其中，所述方法由根据方面1-21中任一项所述的光刻设备执行。

25)根据方面22-24中任一项所述的方法，还包括取决于正在使用的表膜的类型来选择由所述第一组的一个或更多个出口(603)输出的所述第一流体。

26)根据方面22-25中任一项所述的方法，其中，所述第一流体输出到所述第一区域中导致在所述第一区域中产生保护所述表膜(602)免受所述第二区域影响的第一气体环境。

27)根据方面22-25中任一项所述的方法，其中，所述第一流体输出到所述第一区域中导致在所述第一区域中产生防止所述第二区域中的流体到达所述表膜(602)的第一气体环境。

28)根据方面22-27中任一项所述的方法，其中所述第一流体是惰性的和/或对于所述表膜(602)为化学中性的气体。

29)根据方面22-28中任一项所述的方法，其中所述第一流体包括氦气、氖气、氩气或氮气中的一种或更多种。

30)根据方面22-29中任一项所述的方法，其中所述第二流体包括劣化所述表膜的气体和/或等离子体。

31)根据方面22-30中任一项所述的方法，其中所述第二流体包括用于防止所述投影系统的一个或更多个光学元件的氧化和污染的气体和/或等离子体，诸如氢等离子体。

32)根据方面31所述的方法，其中所述第二流体包括氢基。

33)根据方面22-32中任一项所述的方法，其中所述表膜(602)是碳基的，并且其中所述第一流体包括含碳气体。

34)一种光刻设备，包括：

照射系统，被配置成调节辐射束；

图案形成装置，被配置成在辐射束的横截面中将图案赋予所述辐射束以形成经图案化的辐射束；

衬底台(WT)，被配置成将衬底(W)保持在衬底区域(223)中；

投影系统，被配置成当所述衬底(W)由所述衬底台(WT)保持时将所述经图案化的辐射束投影到衬底(W)的目标部分上，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件；

第二组的一个或更多个出口(505)，被配置成将第二流体输出至第二区域(225)中，所述第二区域包括所述投影系统的一个或更多个光学元件；和

第三组的一个或更多个出口(220,503)，用于将第三流体输出至第三区域(224)中，其中所述第三区域邻接和/或包括所述衬底区域(223)；并且

其中所述第二流体与第三流体不同。

35)根据方面34所述的光刻设备，其中所述第三组的一个或更多个出口(220,503)被配置成在所述第三区域(224)中提供第三气体环境，所述第三气体环境保护所述衬底(W)免受所述第二区域(225)的影响。

36)根据方面34或35所述的光刻设备，其中所述衬底区域(223)包括隔膜(502)，所述隔膜被配置成覆盖所述衬底(W)的表面，并且其中所述第三区域(224)邻接和/或包括所述隔膜(502)。

37)根据方面36所述的光刻设备，其中所述第三组的一个或更多个出口(220,503)被配置成在所述第三区域(224)中提供第三气体环境，所述第三气体环境保护所述隔膜(W)免受所述第二区域(225)的影响。

38)根据方面34-37中任一项所述的光刻设备，其中，所述图案形成装置(601)、所述投影系统、第二组的一个或更多个出口(505)、第三组的一个或更多个出口(220,503)和衬底台(WT)被布置成使得，在使用中，经图案化的辐射束从所述图案形成装置行进，穿过包括所述第二区域(225)的所述投影系统，穿过所述第三区域(224)，并且随后到达由所述衬底台(WT)保持的衬底(W)上。

39)根据方面34-38中任一项所述的光刻设备，其中所述第三流体是惰性的和/或对于所述衬底(W)为化学中性的气体。

40)根据方面34-39中任一项所述的光刻设备，其中所述第三流体包括氦气、氖气、氩气或氮气中的一种或更多种。

41)根据方面34-40中任一项所述的光刻设备，其中所述第二流体包括劣化所述衬底(W)的气体和/或等离子体。

42)根据方面34-41中任一项所述的光刻设备，其中所述第二流体包括用于防止所述投影系统的一个或更多个光学元件的氧化和污染的气体和/或等离子体，诸如氢等离子体。

43)根据方面42所述的光刻设备，其中所述第二流体包括氢基。

44)根据方面34-43中任一项所述的光刻设备，还包括第三组的一个或更多个入口(504)，所述第三组的一个或更多个入口(504)被布置在所述第三区域(224)中以用于从所述第三区域(224)移除流体。

45)根据方面44所述的光刻设备，其中所述第三组的一个或更多个入口(504)被布置在所述衬底(W)的与所述第三组的一个或更多个出口(220,503)相反的一侧上，使得在使用中，存在所述第三流体跨越所述衬底(W)的跨越流。

46)根据任一前述方面所述的光刻设备，还包括第二组的一个或更多个入口(506)，所述第二组的一个或更多个入口(506)被布置在所述第二区域(225)中以用于从所述第二区域(225)移除流体。

47)根据方面46所述的光刻设备，其中所述第二组的一个或更多个入口(506)被布置在所述投影系统的与所述第二组的一个或更多个出口(505)相反的一侧上，使得在使用中，存在所述第二流体跨越所述投影系统的跨越流。

48)根据方面34-47中任一项所述的光刻设备，其中所述照射系统被配置成调节极紫外线EUV辐射束。

49)根据方面34-48中任一项所述的光刻设备，其中所述一个或更多个光学元件中的一个或更多个是反射镜。

50)根据方面34-49中任一项所述的光刻设备，还包括控制系统，所述控制系统被配置成取决于正在使用的衬底或隔膜的类型来选择从所述第三组的一个或更多个出口(220,503)输出的第三流体。

51)根据任一前述方面所述的光刻设备，还包括容纳所述第二流体的第二流体供应器(508)和容纳所述第三流体的第三流体供应器(507)，所述第二流体供应器(508)与所述第二组的一个或更多个出口(505)成流体连接，所述第三流体供应器(508)与所述第三组的一个或更多个出口(503)成流体连接。

52)—种方法，包括：

调节辐射束；

由图案形成装置在辐射束的横截面中将图案赋予所述辐射束以形成经图案化的辐射束；

由投影系统将所述经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，所述衬底被保持在衬底区域中，其中所述投影系统包括一个或更多个光学元件；

由第二组的一个或更多个出口，将第二流体输出至第二区域中，所述第二区域包括所述投影系统的一个或更多个光学元件；和

由第三组的一个或更多个出口，将第三流体输出至第三区域中，其中所述第三区域邻接和/或包括所述衬底区域；并且

其中所述第二流体与第三流体不同。

53)根据方面52所述的方法，其中输出至所述第三区域中的第三流体在所述第三区域中提供第三气体环境，所述第三气体环境保护所述衬底免受所述第二区域的影响。

54)根据方面52或53所述的方法，其中所述衬底区域包括隔膜，所述隔膜配置成覆盖所述衬底的表面，并且其中所述第三区域邻接和/或包括所述隔膜。

55)根据方面54所述的方法，其中输出至所述第三区域中的所述第三流体在所述第三区域中提供第三气体环境，所述第三气体环境保护所述隔膜免受所述第二区域的影响。

56)根据方面52-55中任一项所述的方法，其中，所述图案形成装置、表膜、第二组的一个或更多个出口、第三组的一个或更多个出口和衬底被布置成使得经图案化的辐射束从所述图案形成装置行进，穿过所述第二区域，穿过所述第三区域，并且随后到达由所述衬底台保持的衬底。

57)根据方面52-56中任一项所述的方法，其中，所述方法由根据方面34-51中任一项所述的光刻设备执行。

58)根据方面52-57中任一项所述的方法，还包括取决于正在使用的衬底或隔膜的类型来选择由所述第三组的一个或更多个出口输出的所述第三流体。

59)根据方面52-58中任一项所述的方法，其中所述第三流体是惰性的和/或对于所述衬底为化学中性的气体。

60)根据方面52-59中任一项所述的方法，其中所述第三流体包括氦气、氖气、氩气或氮气中的一种或更多种。

61)根据方面52-60中任一项所述的方法，其中所述第二流体包括劣化所述衬底的气体和/或等离子体。

62)根据方面52-61中任一项所述的方法，其中所述第二流体包括用于防止所述投影系统的一个或更多个光学元件的氧化和污染的气体和/或等离子体，诸如氢等离子体。

63)根据方面62所述的方法，其中所述第二流体包括氢基。

虽然上文已经描述了本发明的具体实施例，但是将了解，本发明可以用与上述不同的方式来实践。上文的描述旨在是说明性的而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。