CN111352309B - 光刻设备和光刻工艺中的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于光刻设备中的部件，所述部件具有表面，所述表面面对另一部件的另一表面，所述部件和所述另一部件被配置成经历相对于彼此的相对移动，其中所述表面容纳有屏障系统，所述屏障系统被配置成提供可操作用于减少或防止环境气体向所述表面与所述另一表面之间的气体的被保护体积中的流入的屏障，所述屏障系统包括：至少一个第一开口，适于第一气体从其流动，以用于建立包围被保护体积的与所述表面相邻的部分的气体幕帘；和至少一个第二开口，相对于被保护体积在所述至少一个第一开口的径向内侧并且适于第二气体从其流动，以用于被夹带到第一气体的流动中；其中所述屏障系统被配置成使得所述第二气体的流动与所述第一气体的流动相比更不湍流。

Description

光刻设备和光刻工艺中的方法

本申请是申请日为2016年3月9日、申请号为201680022789.8、发明名称为“光刻设备和光刻工艺中的方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及光刻设备和光刻工艺中的方法。

背景技术

光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(通常到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以例如用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，备选地称为掩模或掩模版的图案形成装置可以用于生成要形成在IC的单独层上的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括裸片的一部分、一个或若干裸片)上。图案的转移典型地凭借成像到设置于衬底上的一层辐射敏感材料(抗蚀剂)上。一般来说，单个衬底将包含相继地被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。在步进器中，通过使整个图案一次性曝光到目标部分上来辐照各目标部分。另一已知光刻设备包括所谓的扫描器。在扫描器中，通过在给定方向(“扫描”方向)上通过投影辐射束扫描图案而同时同步地平行于或反向平行于该给定方向扫描衬底来辐照各目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上而使图案从图案形成装置转移至衬底。

在向衬底上转移图案开始之前和/或期间，光刻设备进行测量。示例测量是衬底相对于参考框架或投影系统的位置，图案通过投影系统被投影。测量可以使用测量辐射束来进行。

被称作吞吐量的光刻设备在衬底上施加期望的图案的速率是光刻设备中的主要性能标准。较快的吞吐量是期望的。吞吐量依赖于多个因素。吞吐量所依赖的一个因素是进行向衬底上转移图案的速度。吞吐量所依赖的另一因素是在图案的转移之前需要的测量可以进行的速度。因而，在向衬底上转移图案期间和在测量期间具有衬底的高的移动速度是有益的。然而，重点的是在高的移动速度下维持测量和图案的转移的准确度。

光刻设备中的测量辐射束通过被称为环境气体的气体。环境气体的特性上的局部波动可能会影响通过它的测量辐射束。投影辐射束可能会以与测量辐射束相同的方式受到影响。因而，本发明的目的是提供一种在测量辐射束和/或投影辐射束所通过的位置处在环境气体的特性方面具有减小的波动的设备。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种光刻设备，包括被配置成经历相对于彼此的相对移动的第一部件和第二部件，其中：第一部件具有第一表面；第二部件具有第二表面，第一表面和第二表面彼此面对；第一表面容纳有屏障系统，屏障系统被配置成提供可操作用于减少或防止环境气体向第一表面与第二表面之间的气体的被保护体积中的流入的屏障，屏障系统包括：至少一个幕帘开口，适于幕帘气体从其流动，以用于建立包围被保护体积的与第一表面相邻的部分的气体幕帘；和至少一个内夹带开口，适于内夹带气体从其流动，以用于被夹带到幕帘气体的流动中；其中光刻设备被配置成使得内夹带气体的流动与幕帘气体的流动相比更不湍流；并且至少一个内夹带开口相对于被保护体积在至少一个幕帘开口的径向内侧。

根据本发明的一方面，提供了一种光刻工艺中的方法，包括：执行第一部件相对于第二部件的相对移动，其中第一部件具有第一表面、第二部件具有第二表面并且第一表面和第二表面彼此面对；以及提供可操作用于减少或防止环境气体向第一表面与第二表面之间的气体的被保护体积中的流入的屏障，其中提供屏障包括：提供来自被第一表面容纳的至少一个幕帘开口的幕帘气体的流动，以便建立包围被保护体积的与第一表面相邻的部分的气体幕帘；以及提供来自被第一表面容纳的至少一个内夹带开口的内夹带气体的流动，以用于被夹带到幕帘气体的流动中，其中内夹带气体的流动与幕帘气体的流动相比更不湍流；其中至少一个内夹带开口相对于被保护体积在至少一个幕帘开口的径向内侧。

附图说明

现在将参照随附示意图通过仅示例的方式来描述本发明的实施例，在图中对应的参考符号指示了对应的部分，并且其中：

-图1描绘了根据本发明的实施例的光刻设备；

-图2是光刻设备的衬底台的平面图；

-图3是图2的衬底台的侧视图；以及

-图4和图5以截面图示出根据本发明的实施例的衬底台的不同实施例。

具体实施方式

图1示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备。设备包括：

-照射系统(照射器)IL，被配置成调节辐射束B(例如，UV辐射)；

-支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并被连接至配置成根据某些参数准确地定位图案形成装置的第一定位器PM；

-衬底台(例如，晶片台)WT，被构造成保持衬底(例如，涂有抗蚀剂的晶片)W并被连接至配置成根据某些参数准确地定位衬底的第二定位器PW；以及

-投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，被配置成将通过图案形成装置MA赋予投影辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个裸片)上。

光刻设备包括外壳EN。外壳EN包围至少衬底台WT。环境气体存在于外壳EN中。

照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射部件、反射部件、磁性部件、电磁部件、静电部件或其他类型的光学部件，或其任何组合，用于引导辐射、使辐射成形或控制辐射。

支撑结构MT支撑图案形成装置MA，即承载其重量。支撑结构MT以取决于图案形成装置MA的取向、光刻设备的设计和诸如例如图案形成装置MA是否被保持在真空环境中等的其他条件的方式保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是例如框架或台，其可以根据要求是固定的或可移动的。支撑结构MT可以确保图案形成装置MA例如相对于投影系统PS处于期望的位置。本文中的术语“掩模版”或“掩模”的任何使用都可以被视为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

本文中所使用的术语“图案形成装置”应当被广泛地解释为是指可以用于在辐射束的截面中赋予投影辐射束以图案以便在衬底W的目标部分C中创建图案的任何装置。应当注意的是，赋予投影辐射束的图案可能不是确切地对应于衬底W的目标部分C中的期望的图案，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征的话。一般地，赋予投影辐射束的图案将对应于诸如集成电路等的正在目标部分C中创建的器件中的特定功能层。

光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多衬底台WT(和/或两个或更多掩模台MT)的类型。在这样的“多平台”机器中，可以并行地使用附加的衬底台WT和/或掩模台MT。备选地，可以在一个或多个衬底台WT和/或掩模台MT上执行预备步骤，同时使用一个或多个其他衬底台WT和/或掩模台MT用于将图案转移到衬底W上。

光刻设备也可以是其中衬底W的至少一部分可用具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖以便填充投影系统PS与衬底W之间的空间的类型。浸没技术用于增加投影系统PS的数值孔径是本领域熟知的。如本文中所使用的术语“浸没”不意味着诸如衬底等的结构必须被淹没在浸没液体中，而是仅意味着在将图案转移到衬底上期间浸没液体位于投影系统PS与衬底W之间。

投影辐射束B入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且通过图案形成装置被图案化。在横穿过掩模MA之后，投影辐射束B通过投影系统PS，投影系统PS将投影辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉仪装置、如图1中所图示的具有格栅G的线性编码器或电容传感器)的帮助下，可以准确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位在投影辐射束B的路径中。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(其在图1中未明确描绘)可以用于将掩模MA相对于投影辐射束B的路径准确地定位，例如在从掩模库的机械检索之后，或者在扫描器中的扫描期间。一般来说，掩模台MT的移动可以在形成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助下实现。类似地，衬底台WT的移动可以使用形成第二定位器PM的一部分的长行程模块和短行程模块来实现。在步进器(与扫描器相对)的情况中，掩模台MT可以仅连接至短行程致动器，或者可以是固定的。掩模MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。尽管如图示出的衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分C，但它们可以位于目标部分C之间的空间中(这些被称作划道对准标记)。类似地，在其中多于一个的裸片设置在掩模MA上的情况下，掩模对准标记M1、M2可以位于裸片之间。

所描绘的光刻设备可以在扫描模式中使用，即用作扫描器。在扫描模式中，同步地扫描掩模台MT和衬底台WT，同时将赋予投影辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单次动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速率和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。

在扫描模式中，衬底台WT可以沿着曲折路径移动或者在扫描方向SC上向后和向前移动。扫描可以在衬底台WT沿着扫描方向SC向前或向后移动时发生。两个方向的移动是等效的。纯粹为了便于描述，一个方向被称为向前扫描方向并且另一个被称为向后扫描方向。

可以使衬底台WT(和/或掩模台MT)在步进方向上移动，以使衬底W的不同目标部分C曝光。步进方向基本上垂直于扫描方向SC。扫描方向SC和步进方向可以分别被称为X和Y方向，并且反之亦然。

光刻设备使用测量辐射束。测量辐射束用来测量光刻设备的不同部件的位置或属性。光刻设备使用投影辐射束B使衬底W成像。投影辐射束B和测量辐射束受到相应投影辐射束B和测量辐射束所通过的环境气体的影响。

若干因素可以影响测量辐射束如何传播通过气体。例如，气体的温度、气体的湿度和气体的组成是可能影响气体的折射率的因素。这些因素的局部化变化和气体中的湍流可以造成气体的折射率上的不均匀性。通过气体的测量辐射束受到折射率上的变化的影响。例如，折射率上的改变可以更改测量辐射束的轨迹。另外地或备选地，折射率上的改变可以将波前误差引入测量辐射束中。测量误差可以通过沿着测量辐射束的路径在折射率上的变化而诱发。测量误差可以导致光刻设备的部件的定位中的定位不准确。任何这样的定位不准确都可以更改被图案化的辐射束B在衬底W上的放置，并因此可以对重叠具有不利影响。

如图4和图5中所描绘的，在实施例中，提供了屏障系统70，以试图减小测量辐射束所通过的环境气体的折射率上的波动。屏障系统70被配置成提供屏障80，屏障80可操作用于减少环境气体向第一表面1与第二表面2之间的被保护体积90中的流入。测量辐射束可以通过第一表面1与第二表面2之间的被保护体积90。因而，测量辐射束所通过的被保护体积90中的气体可以被控制。

在实施例中，屏障系统70建立了气体幕帘81，气体幕帘81是通过从第一表面1中的至少一个幕帘开口71喷出屏障气体而提供的。气体幕帘81形成屏障80的妨碍环境气体在气体幕帘81的一侧上的流动的部分。气体幕帘81可以围绕被保护体积90设置，使得被保护体积90内的气体与被保护体积90外侧的环境气体有效地分离。被保护体积90内的气体可以被调节，使得它比被保护体积90的外侧的气体更加均匀。因而，气体幕帘81可以用来提供围绕被保护体积90的屏障80，测量辐射束通过被保护体积90。这保护了测量辐射束免受被保护体积90外侧的环境气体中的改变的影响。被保护体积90内的气体被称为被保护气体。

进入被保护体积90的任何未经调节的环境气体都可以影响测量辐射束的传播并诱发误差。使用气体幕帘81来防止环境气体进入被保护体积90的各种不同方式是可能的。不同方式包括但不限于(i)通过第一表面1中的单组幕帘开口71提供气体的喷射(ii)相对于被保护体积90在通过第一表面1中的一组外夹带开口73提供的外夹带气体83的流动的径向内侧、围绕被保护体积90、通过第一表面1中的第一组幕帘开口71提供气体的湍流流动。

然而，风洞试验表明，随着移动速度增加，越来越多的未经调节的环境气体进入被保护体积90并污染被保护气体。

在实施例中，提供了包括被容纳在外壳EN中的第一部件的光刻设备。光刻设备被配置成引起第一部件在预定方向上且在垂直于投影系统PS的光轴O的平面中经历相对于外壳EN的移动。在实施例中，光刻设备被配置成让第一部件在相对于外壳EN的移动期间维持相对于外壳EN的预定取向。第一部件在外壳EN中的移动诱发外壳EN中的环境气体相对于第一部件的流动。第一部件具有垂直于光轴O定向的第一表面1。

在第一部件(诸如衬底台WT)的在外壳EN的环境气体中的相对移动期间，诱发了环境气体相对于第一部件的流动。

第一部件的第一表面1容纳有屏障系统70。屏障系统70被配置成提供屏障80。屏障80可操作用于减少或防止环境气体向气体的被保护体积90中的流入。气体的被保护体积90在第一表面1与第二部件的第二表面2之间。在实施例中，第一部件包括被配置成使用辐射束50进行测量的测量传感器10。

在实施例中，屏障系统70包括至少一个幕帘开口71。至少一个幕帘开口71适于幕帘气体的流动。幕帘气体的流动用于建立气体幕帘81。气体幕帘81包围被保护体积90的与第一表面1相邻的部分。在实施例中，幕帘气体的从至少一个幕帘开口71的流动是湍流喷射。湍流喷射固有地夹带来自其周边环境、主要在脚部(即，与至少一个幕帘开口71相邻)的气体。

在被保护体积90内侧，幕帘气体的流动的抽吸可以设立气体的内部循环。幕帘气体的流动可以在被保护体积90内侧引起漩涡。漩涡可以包括来自幕帘气体的流动的湍流涡流。漩涡可以在被保护体积90中的被保护气体中引起速率和压力变化。速率和压力变化可以引起被保护体积中的气体的折射率上的变化。折射率的变化可以干扰光束路径。这可以引起由测量传感器10进行的测量上的误差。该类型的误差可以称作压力噪声。误差可以不利地影响重叠和/或聚焦性能。

本发明的目的是增加被保护体积90中的被保护气体的稳定性。在实施例中，屏障系统70包括至少一个内夹带开口72。至少一个内夹带开口72适于内夹带气体82从其流动。内夹带气体82的流动用于被夹带到建立气体幕帘81的幕帘气体的流动中。至少一个内夹带开口72相对于被保护体积90在至少一个幕帘开口71的径向内侧。光刻设备被配置成使得内夹带气体82的流动与幕帘气体的流动相比更不湍流。

在实施例中，内夹带气体82的流动基本上是层流的。内夹带气体82的流动可以抑制被保护体积90内的气体的内部循环。内部循环的抑制可以造成被保护体积90内的更稳定的环境。被保护体积90内的环境可以在压力和速率变化方面更加稳定。

另外地或备选地，内夹带气体82的流动可以从内侧冲刷被保护体积90。从被保护体积90内侧冲刷被保护体积90可以在气体幕帘81与测量辐射束50之间创建保护缓冲。保护缓冲可以基本上是层流的。

本发明的实施例预计实现由遍及被保护体积90内的被保护气体的压力和速率变化所引起的噪声水平上的降低。

本发明的实施例预计实现在第一部件与第二部件之间的相对移动之后恢复被保护体积90的恢复时间上的减少。在被保护体积90被干扰所在的快速移动之后，需要恢复时间来恢复被保护体积90内的被保护气体的稳定性。内夹带气体72的流动可以显著减少恢复时间。这是因为内夹带气体72的流动可以从被保护体积90内侧刷新被保护体积90内的被保护气体。

下面参照如下系统来描述本发明，在该系统中被配置成引导环境气体的流动的第一表面1是与气体幕帘相关联的表面，并且第一部件是衬底台WT。然而，本发明不限于这样的系统并且可以应用于其他系统。以下描述将聚焦在测量辐射束上。然而，原理同样适用于投影辐射束。例如，掩模台MT的移动可以诱发环境气体在掩模MA的表面上面的流动。环境气体在掩模MA的表面上面的流动可以导致折射率上的变化。通过了受到折射率上的变化影响的气体的投影辐射束可以导致投影辐射束上的改变。投影辐射束上的改变可以导致成像误差。所以下面描述的与减少在第一表面1上面的气体流动有关的原理可以用在光刻设备中的别处，诸如在掩模台MT上。

在实施例中，第一部件包括衬底台WT。在实施例中，第二部件包括格栅G。格栅G被安装在相对于投影系统PS已知的相对位置中。第一部件和第二部件被配置成经历相对于彼此的相对移动。第一部件与第二部件之间的相对移动是在外壳EN内在扫描方向SC和步进方向中的至少一个方向上进行的。第一部件或第二部件可以保持静止不动，而第一部件和第二部件中的另一个相对于其移动。第一部件和第二部件也可以在除扫描方向SC和步进方向以外的方向上相对于彼此移动。

图2和图3图示出不是根据本发明的衬底台WT。下面将参照图2和图3来描述本发明所解决的问题。

图2描绘了衬底台WT的示意性平面图。扫描方向SC指示出衬底台WT相对于外壳EN的相对移动。图3是衬底台WT和格栅G的示意性侧视图。

衬底台WT具有垂直于光轴O定向的第一表面1。第二部件具有第二表面2，在第二表面2上具有格栅G。垂直于光轴O定向的第一表面1和第二表面2彼此面对。第一表面1和第二表面2可以彼此面对，使得它们在平行的平面中。第一表面1和第二表面2两者可以是水平的(垂直于光轴O)。

在该实施例中，第一表面1容纳有至少一个屏障系统3。在图2的衬底台WT上，可以看到四个屏障系统3。可以在衬底台WT上包括未示出的其他物体，例如被配置成保持衬底W的物体。各屏障系统3被配置成提供可操作用于减少环境气体向第一表面1与第二表面2之间的被保护体积中的流入的屏障。示出的屏障系统3中的每一个包括在第一表面1中的至少一个开口。第一表面1中的至少一个开口适于屏障气体从其流动，以用于建立包围被保护体积的与第一表面1相邻的部分的气体幕帘。

实施例进一步包括用于发射测量辐射束50的辐射源20，和用于检测测量辐射束50的传感器40。测量辐射束50朝向格栅G被投影。测量辐射束50被格栅G反射和/或折射回到传感器40。测量辐射束50通过被保护体积。被配置成检测测量辐射束50的传感器40用来指示格栅G相对于辐射源20和/或传感器40的位置和/或移动。传感器40测量衬底台WT相对于格栅G的位移。因而，可以确定衬底台WT相对于投影系统PS的位置。这是可能的，因为格栅G相对于投影系统PS的位置是固定且已知的。

在该实施例中，第二部件包括在第二表面2上的格栅G。格栅G可以直接在第二部件上。备选地，第二部件2是格栅板，其中格栅G的表面是第二表面2。格栅G相对于光刻设备内的诸如投影系统PS等的其他部分的位置是已知的。

辐射源20和传感器40最方便地被定位在衬底台WT的角部。这是归因于衬底台WT的中心被衬底W占用。

在实施例中，第一表面1是衬底台WT的上表面。衬底台WT具有在光轴O的方向上的厚度。如可以从图3看到的，与格栅G和衬底台WT之间的间隙60相比，衬底台WT的厚度非常大。衬底台WT的底表面5基本上平行于第一表面1。该底表面5可以是支承表面。在衬底台WT的移动期间(例如，在扫描方向SC上)，衬底台WT的边缘表面充当衬底台WT的前侧面110。前侧面110在第一表面1与底表面5之间延伸。衬底台WT的另一边缘表面在扫描方向SC上的移动期间充当衬底台WT的后侧面120。后侧面120在第一表面1与底表面5之间延伸。衬底台WT的剩余两个边缘表面充当衬底台WT的侧表面130、140。侧表面130、140在第一表面1与底表面5之间延伸。侧表面130、140在移动期间既不是衬底台WT的前面也不是衬底台WT的后面。

图2和图3中图示出的箭头100代表在衬底台WT在扫描方向SC(图2和图3中向右)上相对于外壳EN的移动期间诱发的环境气体的流动。如可以看到的，环境气体的流动100集中在衬底台WT的平面图中的角部(图2)。环境气体的流动100也集中在第一表面1上面(图3)。在衬底台WT的平面图中的角部处的在第一表面1上面的环境气体的流动100的集中特别有害，因为这也是辐射源20和用于检测测量辐射束50的传感器40的位置。

本发明解决了在第一表面1上面的环境气体的流动100的集中。本发明通过提供流动引导系统来完成这一点，流动引导系统被配置成将环境气体的流动100引导远离第一表面1。对于衬底台WT的移动的给定速度，在第一表面1上面的环境气体的流动100的速率与没有提供流动引导系统的情况相比减小。预计气体屏障3外侧的环境气体向被保护体积中的侵入仅在与没有流动引导系统的情况下相比较高的扫描速度下发生。作为结果，在维持衬底台WT相对于格栅G的位置的测量的准确度的同时，较高扫描速度是可能的。在实施例中，流动引导系统被容纳在前侧面110上。

图4和图5图示出本发明的不同实施例的视图。如图4和图5中所描绘的，在实施例中，第一部件包括测量传感器10。在实施例中，测量传感器10包括辐射源20和/或传感器40，如上面所描述的。图4和图5示出屏障系统70和由屏障系统70提供的屏障80的细节。

建立气体幕帘81的幕帘气体的流动是湍流流动。湍流引起气体幕帘81夹带围绕气体幕帘81的气体。内夹带气体82的流动被提供，以供给要被夹带到气体幕帘81中的气体。这减少了被保护体积90中的由气体幕帘81夹带的气体的量。这增加了被保护体积90中的被保护气体的稳定性。

已发现，气体幕帘81的径向内侧的气体的夹带的速率大于幕帘气体的流动本身的体积流率。在实施例中，光刻设备被配置成使得内夹带气体82的流动的体积流率大于幕帘气体的流动的体积流率。通过增加内夹带气体82的流动的体积流率，减少了由气体幕帘81夹带的被保护气体的量。本发明的实施例预计实现被保护体积90内的稳定性上的增加。

如果气体幕帘81夹带了与内夹带气体82的流动所提供的相比更多的气体，那么气体幕帘81将从被保护体积90夹带被保护气体。这是不期望的。在实施例中，内夹带气体82的流动的体积流率足够高，使得基本上没有来自被保护体积90的被保护气体被气体幕帘81夹带。在实施例中，光刻设备被配置成使得相对于被保护体积90从幕帘气体的流动的径向内侧被夹带到幕帘气体的流动中的基本上任何气体都是来自内夹带气体82的流动的气体。

如果内夹带气体82的流动太高，那么它无法全部被气体幕帘81夹带。这可能造成内夹带气体82的流动中的一些在被保护体积90内循环。在实施例中，内夹带气体82的流动足够低，使得没有内夹带气体82的流动在被保护体积90内循环。在实施例中，光刻设备被配置成使得基本上所有内夹带气体82的流动被夹带到幕帘气体的流动中。

然而，这不一定该情况。在实施例中，光刻设备被配置成使得内夹带气体82的流动的体积流率大于可以相对于被保护体积90从幕帘气体的径向内侧被夹带到幕帘气体的流动中的最大体积流率。这可以允许内夹带气体82的流动中的一些在被保护体积90内循环。作为冲刷被保护体积90中的被保护气体的方式，这可以是期望的。

如图4中所描绘的，在实施例中，屏障系统70不包括在至少一个幕帘开口71的径向外侧的任何外夹带开口。在图5中示出的备选实施例中，屏障系统70包括在至少一个幕帘开口71的径向外侧的至少一个外夹带开口73。

如图5中所描绘的，在实施例中，屏障系统70包括至少一个外夹带开口73。至少一个外夹带开口73适于外夹带气体83从其流动。外夹带气体83的流动用于被夹带到幕帘气体的流动中。光刻设备被配置成使得外夹带气体83的流动与建立气体幕帘81的幕帘气体的流动相比更不湍流。在实施例中，外夹带气体83的流动基本上是层流的。

外夹带气体83的流动用于被气体幕帘81夹带。至少一个外夹带开口73相对于被保护体积90在至少一个幕帘开口71的径向外侧。

如图5中所描绘的，在实施例中，提供了两个层流供给源，在气体幕帘81的每一侧上有一个层流供给源。已使用计算流体动力学模型来表明，与在气体幕帘81的内侧或者外侧上具有单个层流供给源相比，使用两个层流供给源可以增加被保护体积90内的稳定性。

在实施例中，内夹带气体82的流动的体积流率大于外夹带气体83的流动的体积流率。可能期望为内夹带气体82的流动提供较高的体积流率，使得内夹带气体82的流动的一部分可以用来冲刷被保护体积90内的环境。在实施例中，光刻设备被配置成使得内夹带气体82的流动的体积流率大于可以从幕帘气体的流动的径向内侧被夹带到幕帘气体的流动中的最大体积流率。

如上面所描述的，光刻设备可以被配置成在幕帘气体的流动与内夹带气体的流动之间提供期望的流动平衡，和/或在内夹带气体82的流动与外夹带气体83的流动之间提供期望的流动平衡。当内夹带气体82的流动的体积流率是幕帘气体的流动的体积流率的约两倍时，那么在气体幕帘81与内夹带气体82的流动之间达到均衡。这意味着基本上所有内夹带气体82的流动被气体幕帘81夹带，其中基本上没有其他气体被幕帘81从气体幕帘81的径向内侧夹带。类似地，当外夹带气体83的流动的体积流率是幕帘气体的流动的体积流率的约两倍时，实现了外夹带气体83的流动与气体幕帘81之间的均衡。

在实施例中，内夹带气体82的流动和外夹带气体83的流动的体积流率小于上面提到的均衡值。这可以帮助减少屏障系统70的总体体积流率。可能存在着有限的总体流率，例如归因于衬底台WT的基础结构。在实施例中，内夹带气体82的流动的体积流率约等于幕帘气体的流动的体积流率。在实施例中，外夹带气体83的流动的体积流率约等于幕帘气体的流动的体积流率。

幕帘气体的流动的属性可能受到至少一个幕帘开口71的物理属性的影响。在实施例中，至少一个幕帘开口71包括一个连续狭缝，其围绕测量传感器10形成连续形状。然而，这不一定是该情况。在实施例中，至少一个幕帘开口71包括一系列幕帘开口71。例如，各幕帘开口71可以是狭缝。在实施例中，各幕帘开口71包括具有在从约0.05mm到约0.2mm的范围内(例如约0.1mm)的宽度的狭缝。当至少一个幕帘开口71由一个连续狭缝构成时，可以提高幕帘气体的流动的均匀性。

至少一个幕帘开口71可以采用不同宽度。较大的宽度可以造成幕帘气体的流动的降低的速率。这可以帮助减小被保护体积90内的压力上的变化。然而，如果幕帘气体的流动的速率太低，那么来自被保护体积90外侧的气体可以侵入到被保护体积90中。

在实施例中，至少一个内夹带开口72和/或至少一个外夹带开口73包括一系列小孔。例如，可以提供包括具有在从约10μm到约50μm的范围内(例如约20μm)的直径的一系列小孔的织物或筛子。在实施例中，各内夹带开口72和/或各外夹带开口73具有在从约3mm到约5mm的范围内的总宽度。

在实施例中，内夹带气体82的流动和/或外夹带气体83的流动从第一表面1笔直向上被引导。然而，如图4和图5中所示，内夹带气体82的流动和外夹带气体83的流动被气体幕帘81迅速地夹带。

上面已经结合其中测量传感器10和屏障系统70安装在衬底台WT上且格栅G相对于投影系统PS静止不动的实施例描述了本发明。然而，布置可以是大体相反的方式。也就是，测量传感器10和屏障系统70可以相对于投影系统PS被静止不动地安装在衬底台WT上方。衬底台WT的第一表面1于是可以在其上具有格栅G。系统可以以别的方式与如上面所描述的相同。

在实施例中，第一部件是测量台(并且不是如上面所描述的衬底台WT)。第二部件是在测量位置(并且不是如上面所描述的成像位置)处的格栅G。在测量位置处测量安装在测量台上的衬底W的属性，诸如在测量台上的位置、衬底W的表面形貌等等。在该实施例中，格栅G可以被定位在测量台的上方(类似于上面所描述的主实施例)或者可以如前述段落中所描述的那样被定位在测量台上。

在实施例中，光刻设备被配置成使得内夹带气体82的流动的流速的幅值小于幕帘气体的流动的流速的幅值。

在实施例中，第一表面1容纳有用于沿着被保护体积内的射束路径投影辐射束的辐射源20，其中内夹带开口72围绕辐射源20。

在实施例中，光刻设备被配置成使得外夹带气体83的流动的流速的幅值小于幕帘气体的流动的流速的幅值。

在实施例中，光刻设备被配置成使得外夹带气体83的流动的体积流率大于幕帘气体的流动的体积流率。

在实施例中，光刻设备被配置成使得基本上所有外夹带气体83的流动被夹带到幕帘气体的流动中。

在实施例中，光刻设备被配置成使得基本上所有从幕帘气体的流动的径向外侧被夹带到幕帘气体的流动中的气体从外夹带气体83的流动被夹带。

根据以上实施例中的至少一个实施例的光刻设备可以在使用投影辐射束来辐照衬底的器件制造方法中使用。

尽管在该文本中可能具体参考了光刻设备在IC的制造中的使用，但应当理解的是，本文中所描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学系统的制造、用于磁畴存储器、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头的引导和检测图案等等。本领域技术人员将领会的是，在这样的备选应用的背景下，本文中的术语“晶片”或“裸片”的任何使用可以被视为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文中所提及的衬底可以在曝光之前或之后在例如轨道(典型地将一层抗蚀剂施加至衬底并使被曝光的抗蚀剂显影的工具)、量测工具和/或检查工具中进行处理。在适用的情况下，本文中的公开可以应用于这样的和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理多于一次，例如以便创建多层IC，使得本文中所使用的术语衬底也可以是指已经包含多个经过处理的层的衬底。

尽管上面可能具体参考了本发明的实施例在光学光刻背景下的使用，但应领会的是，本发明可以用在其他应用中，例如压印光刻，并且在背景允许的情况下，不限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上创建的图案。图案形成装置的形貌可以被压入供给到衬底的一层抗蚀剂中，随之通过施加电磁辐射、热、压力或其组合使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后将图案形成装置从抗蚀剂上移走，在其中留下图案。

本文中所使用的术语“辐射”和“射束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，具有或约为365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或约为126nm的波长)和极紫外线(EUV)辐射(例如，具有在5nm至20nm范围内的波长)，以及诸如离子束或电子束等的粒子束。

术语“透镜”在背景允许的情况下可以是指各种类型光学部件中的任一个或组合，光学部件包括折射、反射、磁性、电磁和静电光学部件。

虽然上面描述了本发明的具体实施例，但应领会的是本发明可以以除所描述外的别的方式来实践。

上面的描述旨在说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离下面所陈述的权利要求的范围的情况下对如上面所描述的本发明做出修改。

Claims (35)

1.一种用于光刻设备中的部件，所述部件具有表面，所述表面面对另一部件的另一表面，所述部件和所述另一部件被配置成经历相对于彼此的相对移动，

其中所述表面容纳有屏障系统，所述屏障系统被配置成提供可操作用于减少或防止环境气体向所述表面与所述另一表面之间的气体的被保护体积中的流入的屏障，所述屏障系统包括：

至少一个第一开口，适于第一气体从其流动，以用于建立包围所述被保护体积的与所述表面相邻的部分的气体幕帘；和

至少一个第二开口，相对于所述被保护体积在所述至少一个第一开口的径向内侧并且适于第二气体从其流动，以用于被夹带到所述第一气体的流动中；其中所述屏障系统被配置成使得所述第二气体的流动与所述第一气体的流动相比更不湍流。

2.根据权利要求1所述的部件，其中所述第二气体的流动基本上是层流的。

3.根据权利要求1所述的部件，其中所述第二气体的流动被配置成从内侧冲刷所述被保护体积。

4.根据权利要求1所述的部件，其中所述屏障系统被配置成在所述第一气体的流动与所述第二气体的流动之间提供期望的流动平衡。

5.根据权利要求1所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得所述第二气体的流动的体积流率大于所述第一气体的流动的体积流率。

6.根据权利要求1所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得所述第二气体的流动的体积流率大于能够相对于所述被保护体积从所述第一气体的流动的径向内侧被夹带到所述第一气体的流动中的最大体积流率。

7.根据权利要求1所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得相对于所述被保护体积从所述第一气体的流动的径向内侧被夹带到所述第一气体的流动中的基本上任何气体是来自所述第二气体的流动的气体。

8.根据权利要求5所述的部件，其中所述第二气体的流动的体积流率是所述第一气体的流动的体积流率的约两倍。

9.根据权利要求1所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得基本上所有所述第二气体的流动被夹带到所述第一气体的流动中。

10.根据权利要求1所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得没有所述第二气体的流动在所述被保护体积内循环。

11.根据权利要求1所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得所述第二气体的流动的流速的幅值小于所述第一气体的流动的流速的幅值。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的部件，其中所述屏障系统包括至少一个第三开口，所述至少一个第三开口相对于所述被保护体积在所述至少一个第一开口的径向外侧并且适于第三气体从其流动，以用于被夹带到所述第一气体的流动中，其中所述屏障系统被配置成使得所述第三气体的流动与所述第一气体的流动相比更不湍流。

13.根据权利要求12所述的部件，其中所述第三气体的流动基本上是层流的。

14.根据权利要求12所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得所述第二气体的流动的体积流率大于或等于所述第三气体的流动的体积流率。

15.根据权利要求12所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得所述第三气体的流动的体积流率大于或等于所述第一气体的流动的体积流率。

16.根据权利要求14所述的部件，其中所述第三气体的流动的体积流率是所述第一气体的流动的体积流率的约两倍。

17.根据权利要求15所述的部件，其中所述第三气体的流动的体积流率是所述第一气体的流动的体积流率的约两倍。

18.根据权利要求12所述的部件，其中所述屏障系统被配置成在所述第二气体的流动与所述第三气体的流动之间提供期望的流动平衡。

19.根据权利要求12所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得所述第三气体的流动的流速的幅值小于所述第一气体的流动的流速的幅值。

20.根据权利要求12所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得基本上所有所述第三气体的流动被夹带到所述第一气体的流动中。

21.根据权利要求12所述的部件，其中所述屏障系统被配置成使得基本上所有从所述第一气体的流动的径向外侧被夹带到所述第一气体的流动中的气体都从所述第三气体的流动被夹带。

22.根据权利要求12所述的部件，还包括两个层流供给源，在所述气体幕帘的每一侧上有一个层流供给源。

23.根据权利要求12所述的部件，其中所述至少一个第二开口和/或所述至少一个第三开口包括一系列小孔。

24.根据权利要求1至12中任一项所述的部件，其中所述屏障系统被配置成在所述第一气体的流动与所述第二气体的流动之间提供期望的流动平衡。

25.根据权利要求1至12中任一项所述的部件，其中所述被保护体积内的气体被调节，使得其比所述被保护体积的外部的气体更加均匀。

26.根据权利要求1至12中任一项所述的部件，其中所述部件包括测量传感器，所述测量传感器被配置成使用通过所述表面与所述另一表面之间的所述被保护体积的辐射束进行测量。

27.根据权利要求26所述的部件，其中所述测量传感器包括辐射源和/或传感器，所述辐射源被配置成发射朝向格栅投影的辐射束，所述传感器被配置成检测由所述格栅反射和/或折射回到所述传感器的辐射束。

28.根据权利要求26所述的部件，其中所述至少一个幕帘开口包括一个连续狭缝，所述一个连续狭缝围绕所述测量传感器形成连续形状。

29.根据权利要求26所述的部件，其中所述至少一个第一开口包括一系列开口或狭缝。

30.根据权利要求27所述的部件，其中所述部件是衬底台，并且所述另一部件包括所述格栅。

31.根据权利要求30所述的部件，其中所述另一部件是格栅板，并且所述格栅的表面是所述另一表面。

32.根据权利要求30所述的部件，其中所述辐射源和所述传感器被定位在所述衬底台的角部。

33.根据权利要求27所述的部件，其中所述测量传感器和所述屏障系统相对于投影系统被静止不动地安装在衬底台上方，所述衬底台的表面包括在其上的所述格栅。

34.根据权利要求1至12中任一项所述的部件，其中所述部件是掩模台。

35.一种光刻设备，包括根据权利要求1至34中任一项所述的部件。