CN105793775A - 用于制造表膜的设备和方法以及表膜 - Google Patents

Abstract

一种用于制造表膜的设备，设备包括：用于受应力的膜层的施加应力的组件；以及用于支撑衬底的衬底支撑件，施加应力的组件和衬底制作能够相对移动以便使得当膜层被施加应力时衬底与膜层接触。

Description

用于制造表膜的设备和方法以及表膜

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2013年12月5日提交的EP申请13195872.0的优先权，并且该申请在此通过全文引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于制造表膜(pellicle)的设备和方法以及一种表膜。

背景技术

光刻设备是构造用于将所希望图形施加至衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图形从图形化装置(例如掩模)投射至提供在衬底上的辐射-敏感材料(抗蚀剂)的层上。

由光刻设备所使用以将图形投射至衬底上的辐射的波长决定了可以形成在该衬底上的特征的最小尺寸。使用具有在5nm－20nm范围内波长的电磁辐射的EUV辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成比传统光刻设备(例如可以使用具有193nm波长的电磁辐射)更小的特征。

使用EUV辐射图形化的特征的小尺寸意味着光刻设备内任何颗粒污染物可以对所制造的集成电路具有重大的有害影响。例如，如果在图形化期间颗粒存在于图形化装置上，其可以引起在衬底上形成颗粒的成像。已知使用表膜以保护图形化装置免受颗粒污染物，以便防止存在一些颗粒时光刻设备性能的任何退化。然而，为了形成对于EUV辐射充分透明的表膜以便不降低光刻设备的性能，每个表膜必须由非常薄的膜层制成。薄的膜层趋向于是柔性的并且当在使用中或运送中暴露至压力梯度、机械振动或机械应力时具有偏转的倾向。表膜的任何这种偏转可以使得表膜与光刻设备的其他部件接触，这可以引起对表膜的损伤，或者图形化性能的退化。

在已知的表膜中，可以跨表膜提供支撑网格以便防止表膜的偏转。然而，该支撑网格可以引起EUV辐射的图形化。

发明内容

本发明的目的在于避免或减轻与已知的表膜相关联的一个或多个问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于制造表膜的设备，设备包括：用于对膜层施加应力的施加应力的组件；以及用于支撑衬底的衬底支撑件，施加应力的组件和衬底支撑件能够相对移动，以便当膜层被施加应力时使得衬底与膜层接触。

设备提供了一种机构，通过该机构，在制造期间表膜可以被赋予张应力或是或被预施加应力。预施加应力当在使用中暴露至差动压力时提高了表膜对偏转的阻抗，并且也可以减少表膜膜层中褶皱(wrinkle)的出现。

施加应力的组件可以被设置用于将表膜膜层的第一侧暴露至第一压力，以及将表膜膜层的第二侧暴露至不同于第一压力的第二压力。

使用差分压力以对表膜膜层预施加应力，从而允许将均匀的压力施加至表膜膜层的表面，而不具有借由可以引起高压力点的机械装置的使用而引起的裂断膜层的风险。

第一压力可以在大气压力之上。第二压力可以基本上等于大气压力。

设备可以进一步包括被设置用于监控第一压力和第二压力之间的差动压力的压力监控器。

压力监控器提供了用于监控施加至膜层的差动压力的简单机构。

设备可以进一步包括应力监控器，被设置用于监控指示表膜膜层中应力的表膜膜层的特性。

应力监控器可以是偏转监控器。

膜层的偏转提供了膜层内应力的简单可检测的指示。因此，对膜层的一部分的偏转的监控允许确定应力。

施加应力的组件可以包括腔室，腔室可以包括被设置用于维持在第一压力的第一区域，以及被设置用于维持在第二压力的第二区域。

第一区域可以包括气体入口。

气体入口的使用允许在大气压力之上的压力的气体引入腔室，从而提高腔室中的压力。这提供了引起跨膜层的差分压力的简单机构。

第一区域可以包括泄漏阀，由此允许对气体从腔室离开的控制。这允许调节腔室内的压力以实现预定的压力。

腔室可以进一步包括布置在第一区域和第二区域之间的在腔室的内表面周围的膜层支撑件。

膜层支撑件可以限定在第一区域和第二区域之间的圆形开孔。

圆形开孔的使用提供了与广泛使用的圆形晶片的兼容性。

衬底支撑件可以包括与圆形开孔平行设置并且同心的平坦圆形表面。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括表膜膜层和表膜框架的表膜，其中表膜膜层在张应力下安装在表膜框架上。

表膜包括选自多晶硅、石墨烯、Nb/Mo/Si的多层、碳纳米管层的材料，以及由这些材料的两种或多种形成的多层。

表膜包括在顶部上或者处于夹设的封盖层。

张应力可以足以防止表膜膜层中的褶皱。

未被施加应力的表膜膜层即使当不在差分压力下时也可以起褶皱。同样，提供足以防止褶皱的张应力改进了膜层的均匀性，并且减少了膜层在非常小的差分压力下偏转的倾向性。

张应力可以至少是预定的张应力。

预定的张应力可以基于以下的至少一个：表膜膜层的几何结构；在使用中由表膜膜层的一部分引起的最大允许偏转；在使用中预期由表膜膜层遇到的最大的差分压力；以及表膜膜层的杨氏模量。

对于一些应用而言，在使用中由表膜膜层的一部分引起的最大允许偏转可以近似是1毫米。然而这仅仅是示例性的，因为最大允许偏转可以取决于应用而改变。例如，对于对表膜膜层的小偏转敏感的应用而言，使用中由表膜膜层的一部分引起的最大允许偏转可以近似是0.5毫米。

预期由表膜膜层遇到的最大差分压力可以近似是2Pa。

表膜膜层可以是矩形的。矩形的表膜将向可以用于光刻设备中的、矩形的图形化装置提供方便的保护。

在其他实施例中，如果合适地，可以选择备选的表膜形状。例如，表膜膜层可以是圆形的，或者表膜膜层可以是方形的。

表膜膜层中最大张应力可以大于150MPa。表膜膜层中增大的张应力减少了表膜偏转的倾向。150MPa的最大张应力在一些应用中可以防止表膜膜层的过度偏转。在其他应用中，表膜膜层中的最大张应力可以大于200MPa，并且为了进一步减少偏转，表膜膜层中的最大张应力可以大于250MPa。

在表膜膜层内可以存在张应力的非均匀分布。张应力可以在表膜膜层的中心处最大。

张应力的非均匀分布允许应力集中在膜层中最需要的地方，例如最远离表膜框架。在矩形表膜膜层中，角落区域将比表膜膜层的中心需要更少的张应力以抵抗偏转(由于接近表膜框架)。因此膜层中心比角落更高的张应力将改进对于膜层中心偏转的抵抗而无需整个膜层经受增大的应力。

根据本发明的第三方面，提供了一种包括根据本发明第二方面的表膜的光刻工具。

在光刻设备内提供表膜允许保护光刻设备的敏感区域免受颗粒污染物。

根据本发明的第四方面，提供了一种图形化装置组件，包括：图形化装置，能够在其截面中将图形赋予辐射束以形成图形化的辐射束；以及根据本发明第二方面的表膜，表膜被设置邻近图形化装置以便防止颗粒接触图形化装置。

提供表膜与图形化装置的组合以允许保护图形化装置免受颗粒污染物，从而减小由于落在图形化装置上颗粒引起成像性能的任何退化的可能性。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于制造表膜的方法，方法包括：提供膜层；使得膜层变得机械受应力；提供衬底；当表膜膜层受应力时朝向彼此移动衬底和膜层以便使得衬底与受应力膜层接触；将受应力膜层附接至衬底；以及图形化衬底以便形成框架，框架以受应力配置来支撑膜层。

可以通过跨表膜膜层施加差动应力而机械地对膜层施加应力。

施加差动压力可以包括将表膜膜层的第一侧暴露至大于大气压力的压力。

根据本发明的第六方面，提供了一种制造图形化装置组件的方法，包括：执行根据本发明第五方面的方法；提供图形化装置；以及将表膜附接至图形化装置。

根据本发明的第七方面，提供了一种方法，包括将图形化的辐射束投射至衬底上，其中根据本发明第二方面的表膜被提供在邻近图形化的辐射束的图形化装置的辐射束的路径中。

根据本发明的第八方面，提供了一种使用根据本发明第一方面的设备制造的表膜。

根据本发明的第八方面，提供了具有根据本发明第二或第八方面的表膜框架和表膜的壳体。

根据本发明的第九实施例，提供了一种具有根据本发明第二或第八方面的图形化装置、表膜框架和表膜的壳体。

应该知晓，参照本发明一个方面所描述的特征和优点可以适用于本发明的其他方面。

附图说明

现在将仅借由示例的方式、参考所附示意图描述本发明的实施例，其中：

-图1示出了根据本发明实施例的包括光刻设备和辐射源的光刻系统；

-图2是根据本发明实施例的表膜的偏转的绘图；

-图3示出了根据本发明实施例的表膜；

-图4示出了根据本发明实施例的设备；

-图5示出了说明了根据本发明实施例的方法的流程图；以及

-图6是根据本发明实施例的受应力膜层内应力的绘图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一个实施例的包括表膜的光刻系统。光刻系统包括辐射源SO和光刻设备LA。辐射源SO配置用于产生极紫外(EUV)辐射束B。光刻设备LA包括照明系统IL，配置用于支撑图形化装置MA(例如掩模)的支撑结构MT，投射系统PS以及配置用于支撑衬底W的衬底工作台WT。照明系统IL配置用于在其入射在图形化装置MA之前调节辐射束B。投射系统配置用于将辐射束B(现在由掩模MA图形化)投射至衬底W上。衬底W可以包括之前形成的图形。在该情形中，光刻设备将图形化的辐射束B与之前形成在衬底W上的图形对准。

辐射源SO、照明系统IL、以及投射系统PS可以均如此构造和设置以使得它们可以与外部环境隔离。可以在辐射源SO中提供在低于大气压力的压力下的气体(例如氢气)。可以在照明系统IL和/或投射系统PS中提供真空。可以在照明系统IL和/或投射系统PS中提供处在适当低于大气压力的压力下的少量气体(例如氢气)。

图1中所示的辐射源SO可以是被称作激光诱导等离子体(LPP)源的类型。

辐射束B从辐射源SO传至配置用于调节辐射束的照明系统IL中。照明系统IL可以包括多面体场镜面装置10和多面体光瞳镜面装置11。多面体场镜面装置10和多面体光瞳镜面装置11一起为辐射束B提供了所希望的截面形状和所希望的角分布。辐射束B从照明系统IL传出并且入射在由支撑结构MT所保持的图形化装置MA上。图形化装置MA反射并图形化了辐射束B。照明系统IL除了多面体场镜面装置10和多面体光瞳镜面装置11之外或者替代地可以包括其他镜面或装置。

在从图形化装置MA反射之后，图形化地辐射束B进入投射系统PS。投射系统包括配置用于将辐射束B投射至由衬底工作台WT保持的衬底W上的多个镜面。投射系统PS可以施加缩减因子至辐射束，形成了具有比图形化装置MA上对应特征更小特征的图像。例如可以施加4的缩减因子。尽管在图1中投射系统PS具有两个镜面，投射系统可以包括任意数目的镜面(例如六个镜面)。

邻近图形化装置MA提供表膜15。表膜15提供在辐射束B的路径中以使得辐射束B如在其从照明系统IL接近图形化装置MA并且由图形化装置MA朝向投射系统PS反射一样而穿过表膜15。表膜15包括对于EUV辐射基本上透明的薄的膜层。然而，尽管对于EUV辐射透明，表膜15用于保护图形化装置MA免受颗粒污染物。表膜15定位从图形化装置MA起始、在足以使得入射在表膜15上的任何颗粒不在辐射束B的焦平面中的距离处。表膜15和图形化装置MA之间的该间距用于减小表膜15表面上任何颗粒赋予辐射束B图形的范围程度。可以理解在辐射束B中存在颗粒、但是在并非位于辐射束B的焦平面中(也即不在图形化装置MA的表面处)的地方，则颗粒的任何成像将不会对焦在衬底W表面处。

为了提供避免颗粒到达图形化装置MA的的保护，表膜15应该定位靠近图形化装置MA。然而，表膜15不应与图形化装置MA接触。这不仅会损伤图形化装置MA或表膜15，还将允许表膜15以及表膜15上任何颗粒进入光刻设备的其中安装了图形化装置的焦平面中。在表膜和图形化装置MA之间的合适的间距在一些应用中可以是在大约1.5和2.5mm之间的间距。例如，在一个实施例中，在表膜和图形化装置之间可以使用大约2mm的间距。在该实施例中，表膜可以允许沿任一方向(也即朝向或远离图形化装置)而以0.5mm偏转。

已知的表膜往往是薄的柔性膜层。然而，当暴露至差动压力时、例如在装载或卸载光刻设备期间，这些膜层易于偏转或变形。例如，当从光刻设备装载或卸载图形化装置时，其将穿过装载锁具。表膜可以安装在图形化装置上，在表膜膜层和图形化装置表面之间封闭了一定量的气体。装载锁具的抽真空或加压可以涉及显著的差动压力。当气体从装载锁具排空(或返回)时，图形化装置和表膜之间的体积将等于装载锁具压力，但是处于较慢的速率，取决于气体可以从由表膜锁封闭空间逃逸的速率。在这些条件下，柔性表膜可以变得偏转。

其中表膜可以暴露至差动压力的另一情形是当安装在光刻设备中时。来自光学器件环境的气体流可以被引导朝向图形化装置和表膜，这可以使得表膜经历差动压力。

此外，未被施加应力的表膜可以由于它们安装或钳夹中的轻微不规则或变形而起褶皱。

然而，已经实现通过使用预施加应力的表膜，大大减小了在中等差动压力下偏转的倾向性，从而减小表膜与其他系统部件接触的可能性。此外，预施加应力表膜的使用减少了表膜中褶皱的出现。

图2示出了当均匀地预施加应力表膜而具有不同残余应力量时、并且当暴露至压力梯度时，对于可能的表膜尺寸范围的预期偏转的模拟结果。模拟的压力梯度是2Pa。模拟的膜层厚度是55nm。模拟的残余应力量范围以25MPa的步进值从150MPa至300MPa。模拟的膜层的杨氏模量范围从150GPa至250GPa。模拟的表膜是方形的，具有在100mm和200mm之间的侧边长度。

可以看出，当表膜尺寸(x轴线，mm)增大时，预期的偏转(y轴线，μm)对于任何给定的残余应力量也增大。也可以看出，对于给定的表膜尺寸，当残余应力增大时偏转减小。例如，对于具有150mm侧边长度、具有150MPa残余应力的表膜，偏转约为540μm。然而，对于具有150mm侧边长度、大约300MPa残余应力的表膜，偏转减小至大约275μm。也可以看出，膜层的杨氏模量比残余应力对偏转具有较小的影响。对于模拟的每个残余应力数值，示出了数个杨氏模量数值，其中对于给定应力和表膜尺寸而言，较高的杨氏模量导致稍微减小的偏转。然而，与对偏转具有重大影响相反，杨氏模量被示出为对于每个绘制线条稍微增厚，其中每个线条的上边缘代表膜层对于150GPa杨氏模量的偏转，并且每个线条的下边缘代表膜层对于250GPa杨氏模量的偏转。

对于隔膜的载荷-偏转行为可以使用Timoshenko关系(STimoshenko,TheoryofPlatesandShells,McGraw-Hill,1940)计算特定差动压力下特定表膜的偏转之间的关系。Timoshenko关系可以由以下方程表示：

$\frac{P}{D}=\frac{c_{1}t}{a^2}\mathrm{\σ}+\frac{c_{2}Et}{(1-v)a^4}{D}^2$

其中：

P是差动压力，

D是膜层中心的偏转，

t是膜层厚度，

a是膜层侧边的半长度，

c₁是几何结构常数，

c₂是几何结构常数，

E是杨氏模量，以及

v是泊松比率。

可以理解，如果以不足量预施加应力表膜，则表膜将比给定应用中可接受的量偏转更多。还可以理解，另外将通过使用具有增大杨氏模量的材料来减小偏转。

图3更详细示出了表膜15。图3A示出了表膜15的平视图。表膜15是矩形的并且包括表膜膜层16和表膜框架17。表膜膜层16包括对于EUV辐射基本上透明的薄膜层。可以理解，表膜膜层可以由对于EUV辐射基本上透明、但是对于颗粒污染物提供了阻挡的任何材料形成。

例如，表膜16可以由钼(Mo)和硅化锆(ZrSi)的多层堆叠形成。可以采用硅化钼(MoSi)在一侧或两侧上封盖Mo/ZrSi堆叠。在备选示例中，表膜膜层16可以由多晶硅(pSi)形成。多晶硅膜层的一个或两个侧边可以采用氮化硅(SiN)层封盖。其他材料(例如石墨烯)可以在其他实施例中适用于用作表膜膜层。以上涉及的封盖层(例如MoSi、SiN)可以有助于减小存在EUV辐射时可以由氢气产生的氢原子团(或其他活性反应物)的影响，并且氢原子团可以引起对表膜膜层的损伤。表膜可以包括Nb/Mo/Si的多层、碳纳米管的层、或者由两个或多个这些材料形成的多层。表膜可以在顶部或者以夹设方式包括封盖层。

表膜膜层16的厚度可以取决于材料特性(例如强度、EUV透明性)。例如，由Mo/ZrSi多层堆叠制成的表膜膜层可以近似25nm厚。备选地，由多晶硅制成的表膜可以近似40nm厚。石墨烯表膜可以例如近似10nm厚。

表膜框架17具有矩形的外部形状，在其中心处具有矩形的开口。表膜膜层16附接至表膜框架17以使其被机械地施加应力。图3B示出了沿着线条A-A’的表膜15的截面。可以看出，表膜框架17并未延伸跨越表膜膜层16的宽度，从而留下了未受支撑的表膜膜层16，在此处其延伸在表膜框架17中矩形开口之上。表膜框架17具有显著大于表膜膜层16厚度的厚度。表膜框架17可以例如近似2mm厚。

在使用中，表膜15附接至图形化装置MA的暴露于EUV辐射的侧边，表膜膜层16保持在从图形化装置MA的表面的如下距离处：其对应于表膜框架17的厚度。

表膜框架17可以进一步包括气体通道和过滤器(未示出)以允许由表膜和图形化装置锁封闭的气体空间与外部环境之间的气体压力的均衡。可以理解，气体通过通道和过滤器的尺寸和可能流速将影响在装载或卸载期间由表膜膜层所经历的差动压力。

表膜15具有被选择用于特定应用的尺寸。例如，表膜15可以被设计用于保护具有近似110mm乘以145mm图形化面积的掩膜版。该表膜15将具有比掩膜版更大的表膜框架17，从而具有至少与掩膜版一样大的开口。

图4示出了其中可以制造表膜15的施加应力的组件20。施加应力的组件20包括具有第一区域22、第二区域23的腔室21。第一区域22具有气体入口24和第一泄漏阀25。第二区域具有开口26。支撑件27从腔室21的内壁突出，并且在第一区域22和第二区域23之间限定了开口28。开口28是环形的。压力监控器29连接至第一区域22以便监控第一区域22内的压力。压力监控器29可以是压力监控器的任何形式。压力监控器29可以以大约0.1Pa的精度提供对第一区域内压力的测量。在腔室21内提供激光距离监控器30。激光距离监控器30可以用于测量腔室21内距离，并且以下将更详细描述。

现在参照作为流程图的图5描述使用图4中所示施加应力的组件20可以由此制造预施加应力表膜的方法。在步骤S1处，膜层31被附接至框架32。框架32是环形框架，并且膜层31是在膜层31外周周围附接至框架32的圆形膜层。膜层31是适用于用作表膜的薄膜层。膜层31可以例如由多晶硅形成或者是多层结构，如参照表膜膜层16如上所述。

在步骤S2处，膜层31和框架32被装载入腔室21中。在腔室内，框架32由在第一区域22和第二区域22之间的开口28处的支撑件27支撑。膜层31和框架32完全覆盖开口28。

在步骤S3处，将衬底33装载入腔室21的第二区域23中。衬底33是比膜层31更大厚度和机械强度的平坦圆形衬底。衬底33比膜层31机械刚度更大。定制衬底33的尺寸被定制为类似于开口28。衬底33支撑在第二区域23内的衬底支撑件34上，以便保持平坦并且预开口28和膜层31基本上平行。衬底支撑件34能够沿垂直于其中衬底33所支撑平面的两个方向平直移动，如箭头S所示。

在步骤S4处，气体供应源(未示出)连接至气体入口24，以将气体流提供至腔室21中。气体可以是任何气体，例如诸如氮气之类的惰性气体。在框架32和支撑件27之间产生密封，从而防止气体从第一区域22流动至第二区域23。流入气体入口24的气体从第一泄漏阀25流出。然而，第一泄漏阀25限制气体从腔室21的第一区域22内流动，从而使得第一区域22内的压力相对于大气压力升高。开口26允许气体在腔室21外部的环境和第二区域23之间流动。然而，不同于第一区域22，没有向第二区域23提供气体流的气体入口。开口26因此允许压力在这些区域之间均衡。这确保了第二区域23中压力基本上与外部环境相同(也即在大气压力下)。在一个实施例中，可以限制穿过开口26的气体流(例如开口可以提供具有泄漏阀)。

因此在第一区域22和第二区域23之间建立了差动压力ΔΡ，通过调节气体进入进口24的流量控制差动压力ΔΡ。也即，可以增大或减小流速以便将第一区域22内压力(由压力监控器29监控)维持在预定水平下。

第一区域22和第二区域23之间的差动压力使得膜层31在面对第一区域22的侧面与面对第二区域23的侧面之间经历差动压力ΔΡ。该差动压力使得膜层31的中心朝向第二区域23偏转，通过其附接至框架32而防止膜层31的外周偏转。膜层31中心的该偏转使得膜层31伸展并且变得受应力。将由膜层31的各种机械特性(例如膜层材料的杨氏模量、膜层的厚度和直径)以及差动压力ΔΡ确定偏转的范围程度以及膜层31内的应力。差动压力ΔΡ由压力监控器29测量，其连接至第一区域22。由激光距离监控器30测量膜层31中心的偏转。

激光距离监控器30包括发出激光束L的发射器(未示出)，激光束L被引导朝向膜层31。激光束L由膜层31反射，并且反射光束由也包括在激光监控器30内的检测器(未示出)检测。测量激光束从发射器传播至膜层31并且返回至检测器所花的时间，允许精确地确定激光距离监控器30和膜层31之间的距离。可以周期性地(例如每秒数次)执行该测量以便提供在激光距离监控器30和膜层31的位置之间距离的周期性更新，从而距离测量值之间的差值提供了在差动压力ΔΡ的效应下对膜层31偏转的测量。

测得的偏转用于控制差动压力ΔΡ(也如上所述)，以便使得膜层以预定量偏转。可以理解，对于具有已知材料特性的给定膜层而言，在差动压力、偏转和膜层内应力之间存在定义明确的关系。因此，如果发生了预定偏转，则在膜层31内将存在预定的应力分布。

在步骤S5处，当膜层31因腔室的区域22、23之间的差动压力ΔΡ而伸展时，衬底33通过衬底支撑件34的动作而朝向第一区域21(并且因此也朝向偏转的膜层31)移动。

在步骤S6处，使得衬底33与膜层31接触。膜层31和衬底33之间的第一接触点在膜层31的中心，其是膜层31最大偏转的点。一旦形成了初始接触，衬底33进一步朝向第一区域22移动。当衬底进一步朝向第一区域22移动时，膜层和衬底之间的接触面积增大。

如上所述，在膜层31和衬底33之间接触之前，膜层31将由所施加的差动压力ΔΡ而伸展。当膜层31逐渐与衬底33接触时，膜层31保持该伸展特性，只要膜层31未被允许弛豫至未受应力的状态。当膜层31的后续部分与衬底33接触时，在步骤S6期间，迫使膜层31成为平坦(也即未偏转)设置。这是因为衬底33的机械刚度以及由支撑了衬底并且衬底在其上移动的衬底支撑件34所施加的压力。然而，膜层31并未被允许抵接衬底33表面而滑动，从而防止膜层31内应力的任何弛豫。为了防止膜层31的弛豫，膜层31由粘胶附接至衬底33。粘胶可以是抗EUV粘胶。也即，使用当暴露至EUV辐射时不会弱化的粘胶。可以在粘胶与膜层31接触之前在衬底33外周周围以环形将该粘胶施加至衬底33。当在已偏转膜层31和衬底33之间存在预定接触面积时衬底33朝向膜层31的移动停止。使得膜层31覆盖衬底33的、至少与表膜同样大的面积。例如，在膜层31和衬底33之间的接触面积可以比最终表膜的面积大10％和20％之间。

在步骤S7处，并且一旦膜层31已经以预定量与衬底33接触，从腔室21移除膜层31、框架32和衬底33。随后从膜层31移除框架32，从而留下附接至衬底33表面的受应力的膜层31。衬底33小于膜层31和框架32。就此而言，也可以从越过衬底33的外周移除过量的膜层材料，从而留下膜层31的一部分，其成为表膜膜层16，并且具有与衬底33相同或者比其小的直径。在步骤S7处，用于移除过量膜层材料的工艺可以产生颗粒，颗粒可以变得堆积在表膜膜层17的外周周围、在表膜膜层17的表面上。如果存在于使用中暴露至图形化辐射束B的表膜膜层17的区域中，则颗粒将引起辐射束B上的阴影。因此可以将在步骤S6处描述的膜层31和衬底33之间的预定接触区域面积选择为在表膜15的外周周围提供表膜膜层17的区域，其可以在工艺处理期间变得被颗粒污染，但是将不会干扰表膜15的后续使用。也即，可以将表膜15的尺寸过量(例如过量10％至20％)定制以允许膜层的额外区域，其旨在减小步骤S7处执行的工艺处理对于表膜15性能的影响。

可以理解，在膜层31内存在应力的分布。图6示出了当由差动压力ΔΡ偏转时受应力的膜层31内应力的示例。可以改变差动压力ΔΡ以便在膜层31内实现所希望的应力分布。用于模拟图6中所示应力分布的膜层是圆形Mo/ZrSi多层膜层，具有25.6nm的厚度、30mm的直径，具有285GPa的杨氏模量，具有ΔΡ100Pa的差动压力。应该注意的是膜层的大小并不影响应力分布。因此，对于30mm直径膜层的模拟结果适用于示出对于任何圆形膜层的应力分布。

膜层31的中心比膜层31的外围经受更大的应力。膜层31中心处的区域40具有膜层内最高的应力。在膜层31外周处，其中应力从顺序布置的区域41至47逐渐降低，区域48径向地位于区域40和48之间(也即区域40具有最高应力，区域41具有次最高应力，等等，区域47具有次最低应力，以及区域48具有最低应力)。区域40－48中的每一个中的应力将取决于差动压力ΔΡ，并且对于特定应用可以被选择。例如，区域40中的峰值应力可以是数GPa的量级。

当该应力分布被施加至表膜膜层时，诸如在图3中所示的表膜15中，应力分布(在中心处较高，朝向周围减小)导致在中心处存在对于表膜膜层16偏转更大的阻抗，并且也减小在膜层中心出现褶皱的可能性，当与靠近膜层周围的区域相比时。因此，为了确保使得最大可能减少膜层偏转和褶皱，在实施例中仅使用膜层31的中心部分以形成表膜膜层16。膜层31的较少应压的外侧区域可以从衬底33移除。

在步骤S8处，光刻图形化并刻蚀衬底33。可以例如通过UV光刻进行图形化。刻蚀可以例如是湿法刻蚀或干法刻蚀。在刻蚀工艺期间，刻蚀去除圆形衬底33的中心区域，从而提供矩形开口。也刻蚀去除衬底33的外侧区域，从而留下矩形框架。该矩形框架形成了表膜框架17，其附接至预施加应力的表膜膜层16，如图3中所示。

在步骤S6至S8中所述的工艺处理和刻蚀期间，膜层31的区域内的应力可以从由所施加差动压力产生的并且如图6中所示的而改变。例如，当通过刻蚀衬底33的中心区域而形成表膜框架17时，与衬底33的已移除区域接触的膜层31可以弛豫，从而改变了表膜膜层16内得到的应力分布。例如，在制造期间膜层内的峰值应力可以是GPa的量级，而这可以被减小至预施加应力表膜中数百MPa量级的峰值应力。

可以理解，表膜膜层16的靠近表膜框架17的区域将比在表膜膜层16的中心处的区域更好地由表膜框架17支撑。因此，表膜膜层区域内朝向表膜框架17的较低应力并未导致那些区域中较大的偏转。此外，表膜膜层16的角落区域经受最低应力，但是当从两侧由表膜框架17支撑时最佳地由表膜框架17支撑。就此而言，表膜膜层16角落区域中较低的应力并不导致那些区域中较大的偏转。

尽管以上描述了非均匀的应力分布，并且如图6中所示，可以理解在一些实施例中也可以使用均匀应力分布。

可以理解，在一些实施例中可以使用除了如上所述激光距离监控器之外的备选的距离测量装置，诸如声学换能器距离监控器。

在一些实施例中，可以已许多不同方式控制第一区域22和第二区域23之间的差动压力ΔΡ。例如，替代于或者也调节进入进口24的气体流量，可以调节从第一泄漏阀25泄漏的气体速率，以便将第一区域22内的压力维持在预定水平。

备选地，在一些实施例中，已知预定的差动压力将引起膜层31的预定偏转。因此，可以省略距离测量，其中压力测量被用于确保实现所需的压力(以及因此偏转和膜层内的应力)。

膜层31可以以任何方便的方式被安装在框架32上。备选地，膜层31可以夹持至支撑件27，例如由可操作用于朝向支撑件27移动的环形钳夹组件，从而在钳夹组件和支撑件27之间夹持膜层31的外周边缘。

由衬底支撑件34引起的衬底33移动的范围可以取决于特定的膜层31。在一些实施例中，使用具有大约200mm直径的膜层，衬底33可以例如以在1毫米和5毫米之间移动，以便使其与已偏转膜层31接触。可以理解，初始地衬底33应该足够远离膜层31，以允许膜层31在差动压力ΔΡ的影响下偏转，而并不被衬底33阻止。

可以理解，尽管在如上所述实施例中使用包括腔室的施加应力的组件以在表膜膜层一个侧边上产生提升的压力，以便对表膜膜层施加应力。可以理解，可以以其他方式对表膜膜层施加应力。例如，在一些实施例中，可以通过使用由将表膜膜层一侧暴露至比大气压力较低的压力所产生的差动压力而对表膜膜层施加应力，使得膜层与背离提升压力而偏转相反地朝向减小的压力偏转。

还可以理解，尽管在所述实施例中衬底朝向受应力的膜层移动，但在一些实施例中受应力的膜层可以替代地朝向固定衬底移动。备选地，受应力的膜层和衬底均可以朝向彼此移动，以便使其接触。

可以理解，尽管以上描述了矩形的表膜，但在一些实施例中表膜可以是另外形状。表膜可以例如是方形或圆形。此外，表膜膜层31和衬底33可以是除了圆形之外的其他形状。可以对图4中所示设备做出调整以适应不同的表膜、表膜膜层和衬底几何结构。此外，可以将开口28成形为适应任何形式的表膜膜层。

在一个实施例中，根据本发明的表膜可以形成掩模检查设备的一部分。表膜可以防止颗粒与被检查的掩模接触。掩模检查设备可以使用EUV辐射以照射掩模并且使用成像传感器以监控从掩模反射的辐射。由成像传感器接收的图像用于确定掩模中是否存在缺陷。掩模检查设备可以包括被配置用于从EUV辐射源接收EUV辐射并且将其形成为待引导在掩模处的辐射束的光学元件(例如镜面)。掩模检查设备可以进一步包括被配置用于收集从掩模反射的EUV辐射并且在成像传感器处形成掩模的成像的光学元件(例如镜面)。掩模检查设备可以包括配置用于分析成像传感器处掩模成像、并且从该分析确定掩模上是否存在任何缺陷的处理器。处理器可以进一步被配置用于确定当由光刻设备使用掩模时检测到的掩模缺陷是否将在投射至衬底上的图像中引起不可接受的缺陷。

在一个实施例中，根据本发明的表膜可以形成度量设备的一部分。度量设备可以用于测量形成在衬底上抗蚀剂中投射图形相对于衬底上已经存在的图形的对准。该相对对准的测量可以称作重叠。度量设备可以例如位于紧贴邻接光刻设备并且可以用于在已经工艺处理衬底(和抗蚀剂)之前测量重叠。

在实施例中壳体可以在其中提供具有根据本发明的表膜框架和表膜。壳体可以保护表膜和表膜支撑件免受灰尘。壳体可以提供具有通风孔洞。备选地，壳体可以提供具有根据本发明的图形化装置、表膜框架和表膜。

尽管可以在本文本中在光刻设备的上下文中对本发明的实施例做出具体参考，本发明的实施例可以用于其他设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、度量设备、或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图形化装置)的物体的任何设备的部件。这些设备可以通常称作光刻工具。该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”可以视作包括具有在5－20nm范围内、例如在13－14nm范围内波长的电磁辐射。EUV辐射可以具有小于10nm的波长，例如在5－10nm的范围内、诸如6.7nm或6.8nm。

尽管图1中所示辐射源SO如上涉及激光诱导等离子体LPP源，任何合适的源可以用于产生EUV辐射。例如，可以通过使用电学放电以将燃料(例如锡)转换为等离子体状态而产生发出EUV的等离子体。电学放电可以由可以形成辐射源部件的电源产生，或者可以是经由电连接而连接至辐射源SO的分立实体。

尽管在该文本中可以对于在IC制造中使用光刻设备做出具体参考，应该理解的是在此所述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图形、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，可以理解本发明可以除了如所述之外另外实施。以上描述说明意在是示意性而并非限定性的。因此对于本领域技术人员明显的是可以对如所述的本发明做出修改而并未脱离以下列出权利要求的范围。

Claims (35)

1.一种用于制造表膜的设备，所述设备包括：

用于对膜层施加应力的施加应力的组件；以及

用于支撑衬底的衬底支撑件，

所述施加应力的组件和所述衬底支撑件能够相对移动，以便当所述膜层被施加应力时使得所述衬底与所述膜层接触。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述施加应力的组件被设置用于将表膜膜层的第一侧暴露至第一压力并且将所述表膜膜层的第二侧暴露至不同于所述第一压力的第二压力。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第一压力在大气压力之上。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其中，所述第二压力基本上等于大气压力。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的设备，进一步包括：压力监控器，被设置用于监控在所述第一压力和所述第二压力之间的压力差。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，进一步包括：应力监控器，被设置用于监控所述表膜膜层的、指示所述表膜膜层中的应力的特性。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述应力监控器是偏转监控器。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的设备，其中，所述施加应力的组件包括：腔室，所述腔室包括被设置为维持在所述第一压力的第一区域以及被设置为维持在所述第二压力的第二区域。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一区域包括气体入口。

10.根据权利要求8或9所述的设备，其中，所述第一区域包括泄漏阀。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，其中，所述腔室进一步包括被布置在所述腔室的在所述第一区域和所述第二区域之间的内表面周围的膜层支撑件。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述膜层支撑件限定在所述第一区域和所述第二区域之间的圆形开孔。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述衬底支撑件包括与所述圆形开孔平行并且同心设置的平坦圆形表面。

14.一种表膜，包括表膜膜层和表膜框架，其中所述表膜膜层在张应力下被安装在所述表膜框架上。

15.根据权利要求14所述的表膜，其中，所述表膜包括选自如下组的材料：多晶硅、石墨烯、Nb/Mo/Si的多层、碳纳米管的层、以及由这些材料中的两种或多种形成的多层。

16.根据权利要求15所述的表膜，其中，所述表膜包括在顶部或者被夹设的封盖层。

17.根据权利要求14所述的表膜，其中，所述张应力足以防止在所述表膜膜层中的褶皱。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的表膜，其中，所述张应力至少是预定的张应力。

19.根据权利要求18所述的表膜，其中，所述预定的张应力是基于以下项中至少一项：

所述表膜膜层的几何结构；

由使用中的所述表膜的一部分引起的最大允许偏转；

预期将由使用中的所述表膜遇到的最大差分压力；以及

所述表膜膜层的杨氏模量。

20.根据权利要求19所述的表膜，其中，由使用中的所述表膜膜层的一部分引起的所述最大允许偏转是0.5毫米。

21.根据权利要求19或20所述的表膜，其中，预期由所述表膜膜层遇到的所述最大差分压力是2Pa。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的表膜，其中，所述表膜膜层是矩形的。

23.根据权利要求14至22中任一项所述的表膜，其中，所述表膜膜层中的最大张应力大于150MPa。

24.根据权利要求14至23中任一项所述的表膜，其中，在所述表膜膜层内存在张应力的非均匀分布。

25.根据权利要求24所述的表膜，其中，所述张应力在所述表膜膜层的中心处最大。

26.一种光刻工具，包括根据权利要求14至25中任一项所述的表膜。

27.一种图形化装置组件，包括：

图形化装置，能够在辐射束的截面中赋予辐射束以图形，以形成图形化的辐射束；以及

根据权利要求14至23中任一项所述的表膜，所述表膜被设置为与所述图形化装置相邻以便防止颗粒接触所述图形化装置。

28.一种用于制造表膜的方法，所述方法包括：

提供膜层；

使得所述膜层变得机械地被施加应力；

提供衬底；

当所述表膜膜层被施加应力时，朝向彼此移动所述衬底和所述膜层，以便使得衬底与被施加应力的膜层接触；

将所述被施加应力的膜层附接至所述衬底；以及

图形化所述衬底以便形成框架，所述框架以被施加应力的配置支撑所述膜层。

29.根据权利要求28所述的方法，其中，通过跨所述表膜膜层施加差分压力来对所述膜层机械地施加应力。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，施加所述差分压力包括将所述表膜膜层的第一侧暴露至比大气压力更大的压力。

31.一种制造图形化装置组件的方法，包括：

执行根据权利要求28至30中任一项所述的方法；

提供图形化装置；以及

将所述表膜附接至所述图形化装置。

32.一种方法，包括将图形化的辐射束投射至衬底上，其中在与图形化所述辐射束的图形化装置相邻的所述辐射束的路径中提供根据权利要求14至25中任一项所述的表膜。

33.一种表膜，使用根据权利要求1至13中任一项所述的设备制造。

34.一种壳体，设置有根据权利要求14至25以及31中任一项所述的表膜和表膜框架。

35.一种壳体，设置有根据权利要求14至25以及31中任一项所述的表膜、表膜框架和图形化装置。