CN117859094A - 用于制备和清洁部件的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于清洁光刻设备中所使用的部件的设备，该设备包括至少一个清洁模块或多个清洁模块，其中至少一个清洁模块或多个清洁模块包括多个清洁机构，并且其中，多个清洁机构包括：至少一个准备机构和至少一个去除机构，该准备机构用于减小粒子对部件的粘附力，该去除机构用于从部件去除粒子，或多个去除机构，用于从部件去除粒子。

Description

用于制备和清洁部件的设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年8月6日提交的EP申请21190107.9的优先权和2021年8月18日提交的EP申请21191923.8的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于制备和/或清洁光刻设备的部件的设备和方法。更具体地，所述部件是表膜。

背景技术

光刻设备是构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如掩模)处的图案投影到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影于衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定可以形成于衬底上的特征的最小尺寸。相比于可以例如使用波长为193nm的辐射的光刻设备，使用波长在4-20nm的范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。

表膜在光刻中的使用是众所周知的且是受到公认的。在使用中，表膜被放置在图案形成装置(掩模版)的前面。这可以保护掩模版免受光刻设备的污染，但增加了表膜本身的可能污染。由于表膜非常靠近掩模版(～2mm)，因此所述表膜上的任何污染都是产生掩模版缺陷率的较大风险。因此，表膜的干净表面对任何表膜的可用性都是非常重要的。

DUV或EUV光刻设备中的典型表膜是位于远离图案形成装置且在使用中的光刻设备的焦平面之外的隔膜。因为表膜位于光刻设备的焦平面之外，所以落在表膜上的污染粒子也位于光刻设备的焦点之外。因此，污染粒子的图像不会被投影到衬底上。如果不存在表膜，那么落在图案形成装置上的污染粒子将被投影到衬底上，并会将缺陷引入所投影的图案中。

可以期望在EUV光刻设备中使用表膜。EUV光刻与DUV光刻的不同之处在于，所述EUV光刻通常在真空中执行，并且图案形成装置通常是反射的而不是透射的。表膜可以被称为隔膜。

表膜是极其干净的条件下生产的。然而，所述表膜可能仍然包括污染粒子。如果粒子从表膜释放并从表膜背侧转移到在光刻设备前侧的图案形成装置(掩模版)，则这些粒子中的每个粒子是有风险的并且可能成为缺陷性问题。这些污染粒子可能导致印制缺陷，从而导致生产类率损失。

期望提供一种用于清洁表膜(即，在表膜进入光刻设备之前去除粒子)的设备和方法，所述设备和方法克服或减轻了与现有技术相关联的一个或多个问题。本文所描述的本发明的示例可以用于EUV光刻设备。本发明的示例还可以用于DUV光刻设备和/或另一形式的光刻工具。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于清洁光刻设备中所使用的部件的设备，所述设备包括至少一个清洁模块或多个清洁模块，其中所述至少一个清洁模块或所述多个清洁模块包括多个清洁机构，并且其中，所述多个清洁机构包括：至少一个准备机构和至少一个去除机构，所述至少一个准备机构用于减小粒子对所述部件的粘附力，所述至少一个去除机构用于从所述部件去除粒子，或多个去除机构，所述多个去除机构用于从所述部件去除粒子。

这可以具有去除可能被释放在光刻设备LA中的大量粒子、大部分粒子或全部粒子的优点。与其他先前的方法相比，该设备可以更有效地清洁部件(即，去除更多粒子和/或以更快的时间完成)。使用多个清洁机构的优点在于，与使用单个清洁机构(或应力装置)相比，可以清洁更多的粒子或不同的粒子。

清洁部件可以包括对去除粒子(例如，减小粒子对部件的粘附力)的准备以及(从部件)去除粒子。

可以在去除机构之前使用准备机构，即可以顺序地使用准备机构和去除机构。可以同时使用准备机构和去除机构，即减小粒子对部件的粘附力和从部件去除粒子可以是同时的。

至少一个清洁模块可以包括多个清洁机构。多个清洁模块一起可以包括多个清洁机构，即一个清洁模块可以包括一个清洁机构，另一清洁模块可以包括另一清洁机构。一个或多个清洁模块可以各自包括多个清洁机构。

该设备可以包括多个清洁模块，并且该设备可以被配置为使得部件可以是可顺序地传递通过多个清洁模块以进行清洁。

清洁模块或多个清洁模块可以包括至少一个分离模块，所述至少一个分离模块用于从部件去除粒子。

该设备可以包括机器人模块，所述机器人模块用于在模块之间移动部件。

该设备可以包括组件库模块(例如表膜库模块)，所述组件库模块包括多个组件。

该设备可以包括真空室模块，所述真空室模块用于将设备内部的真空与设备外部分离。

分离模块可以用于在从部件去除粒子期间或在从部件去除粒子之前，减小粒子对部件的粘附力。这意味着可以提高去除粒子的效率。

清洁模块可以包括：多个分离模块，和/或至少一个分离模块和至少一个准备模块，所述至少一个准备模块用于减小粒子对部件的粘附力。

清洁模块或多个清洁模块可以保持在真空环境下或受控气体环境下。

可以在清洁模块之间保持真空环境或受控气体环境(例如，可以从准备模块到分离模块保持真空环境或受控气体环境，使得可以保持粘附力减小，并且使得更多的粒子不会进入部件)。受控气体环境可以具有预定的气体/压力/温度。部件可以在真空环境或受控气体环境下在清洁模块之间转移。

去除机构和/或准备机构可以包括真空产生机构。

由真空产生机构产生的真空可以至少有助于减小粒子对部件的粘附力或从部件去除粒子。

准备机构可以包括热产生机构，所述热产生机构被配置为产生热量，以在真空环境中干燥部件和/或粒子。

真空环境中的水蒸气或其他含氧气体的压力可以具有以下中的至少一个压力：低于1E-4Pa、低于1E-5Pa、低于1E-6Pa或低于1E-7Pa。

热产生机构可以包括辐射加热器。

热产生机构可以被配置为使得，朝向部件的边界的辐射热量可以低于1W/cm2，和/或该边界可以与散热器接触，使得边界温度保持低于400C。

辐射加热器可以是激光器或IR灯。激光器的波长可以在0.5μm-5μm的范围内。部件可以被一次全部加热或逐段地以段为单位加热。

部件处的辐射热功率密度可以低于10W/cm²，优选地在1W/cm²-5W/cm²的范围内或在2W/cm²-5W/cm²的范围内。辐射加热器可以被配置为，以1W/cm²-5W/cm²的范围内的功率密度在部件处施加0.1秒-1000秒的范围或10秒-1000秒的范围。

准备机构可以包括等离子体产生机构，所述等离子体产生机构用于在部件附近或在部件周围产生等离子体。这可能会促进包括粒子内部的水或粒子周围的水的水脱气。这可能会改变粒子的成分和/或粗糙度。

等离子体产生机构可以被配置为用以下中的至少一种产生等离子体：还原剂、氢气、稀有气体、还原剂和氧化剂、和/或氢气和水。

还原剂和氧化剂之间的比率可以大于100，优选可以大于1000。还原剂的浓度可以比氧化剂的浓度相对高得多。这可能是为了确保保持部件(例如表膜)的机械性能(强度和张力)和光学性能(透射和反射)。还原剂的浓度可以比氧化剂的浓度高1000倍。

等离子体产生机构可以被配置为，以1mW/cm2至1W/cm2的范围内的对部件的功率消耗产生等离子体。

准备机构可以包括电子束产生机构，所述电子束产生机构用于产生电子束以入射到部件的具有待被去除的粒子的侧面上。

电子束产生机构可以被配置为，在包括以下中的至少一种的环境中产生电子束：还原剂、氢气、还原剂和氧化剂、和/或氢气和水。

还原剂和氧化剂之间的比率可以大于100，优选地可以大于1000。

用于等离子体产生的压力可以在0.01Pa至100Pa的范围内，优选地可以在0.1Pa至10Pa的范围内。

环境可以具有在0.01Pa至10Pa的范围内的压力。

电子束产生机构可以被配置为具有在30eV-3000eV的范围内的能量，部件处的电流密度可以在10uA/cm2至10mA/cm2的范围内，和/或部件处的功率耗散可以低于1W/cm2。

准备机构可以包括VUV光子或EUV光子产生机构，所述VUV光子或EUV光子产生机构用于产生VUV光子或EUV光子以入射到部件上。

VUV光子或EUV光子产生机构可以被配置为，在包括以下中的至少一种的环境中产生VUV光子或EUV光子：还原剂、氢气、还原剂和氧化剂、和/或氢气和水。

VUV光子或EUV光子产生机构可以被配置为，以低于1W/cm2的对部件的功率消耗产生VUV光子或EUV光子。

准备机构可以包括自由基产生机构，所述自由基产生机构用于在部件附近或在部件周围产生氢自由基。

自由基产生机构可以包括等离子体产生机构和/或热丝中的至少一种。

去除机构可以包括振动产生机构，所述振动产生机构用于产生部件的机械振荡。

振动产生机构可以包括至少一个激励电极；以及用于跨至少一个激励电极和部件施加时变性电压的机构。

去除机构可以包括VUV光子产生机构，所述VUV光子产生机构用于产生VUV光子以入射到部件上。

VUV光的波长可以在20nm-200nm(62eV-6.2eV)的范围内。

VUV光子使粒子和部件带电荷。

VUV光子可以入射到部件的待清洁的表面(例如，表膜的面向掩模版的侧面)或部件的相对表面(例如，VUV光可以穿过表膜的情况下)。入射在部件的待清洁的相对表面上的光可以使得粒子和部件之间的电离增加，从而使排斥作用和清洁效果最大化。

VUV光子产生机构可以被配置为产生VUV光子束，用于一次照射部件的基本上整个表面或所述表面的部分，并且其中，VUV光子束可以是可扫描的以照射部件的整个表面。

去除机构可以包括等离子体产生机构，所述等离子体产生机构用于在部件附近或在部件周围产生等离子体。

等离子体可以使粒子带电。等离子体/气体流可以对粒子产生冲击。

去除机构可以包括热产生机构，所述热产生机构用于引导粒子转移离开部件。

热产生机构可以是激光器。

去除机构可以包括电场产生机构，所述电场产生机构用于运输粒子离开部件。

电场产生机构可以包括收集器电极；以及用于跨部件和收集器电极施加电压的机构。

可以存在两个收集器电极。

通过使粒子吸附到收集器电极而从部件去除粒子。这可以使得当对收集器电极的电力断开时，粒子无法返回到部件。

收集器电极可以包括覆盖基本上全部部件或全部电极网格的板。

该设备可以包括一个或多个屏蔽件，所述一个或多个屏蔽件被配置为当供应到收集器电极的电力被断开时防止粒子返回到部件。

屏蔽件可以是可伸缩的。

去除机构可以包括电子束产生机构，所述电子束产生机构用于产生电子束以入射到部件的具有待被去除的粒子的侧面上。

电子束产生机构可以被配置为产生能量超过80eV的电子束。

电子束产生机构可以被配置为使得电子束是脉冲式的。

电子束与等离子体结合。电子束(脉冲式电子束或连续电子束)可以在等离子体源(等离子体产生机构)提供等离子体(可以是脉冲式等离子体或连续等离子体)的同时入射到部件上。等离子体和来自电子束的电子可以同时或交替地存在于部件处。

电子束产生机构可以包括用于对粒子和/或部件成像的扫描电子显微镜。

该设备可以包括至少一个位移传感器，所述至少一个位移传感器用于测量部件相对于静止状态下的部件的位移；以及控制器，所述控制器可操作为确定部件的所测量位移是否在预定范围之外，并且如果部件的所测量位移在预定范围之外，则控制用于施加时变性电场的机构以改变时变性电场的至少一个特性。

位移可以是动态的，并且对应于在部件内的张力下的薄膜的低本征模式。

该设备可以被配置为使得可以将一个或多个附加的清洁模块添加到该设备。

该部件可以是表膜、EUV透明薄膜、动态气锁隔膜或EUV光谱纯度滤波器中的至少一种。

隔膜(例如表膜)可能在隔膜清洁期间被损坏。特别地，当使用时变性电场产生器(例如，至少一个电极)在隔膜中引起机械振荡时，可能发生失控故障，其中隔膜的刚度无法抵抗由电极产生的静电力。在这种情况下，隔膜变形，直到隔膜接触该电极并被损坏。

即使两个电极对隔膜的相对侧施加大致相等的压力，也存在失控故障的风险。在刚度系数(k)[N/mm]的情况下，根据以下等式，隔膜施加抵抗瞬时变性形度(h)[mm]的力(F_spring)[N]：

F_spring＝-kh。

刚度系数(k)可以在110-100N30 N/mm的范围内，通常为10N/mm。如果变形度(h)变得与隔膜和电极中的一个电极之间的间隙相当，则由两个电极产生的静电力变得不稳定。如果由两个电极产生的静电力变得不平衡(例如不稳定)，就会发生失控故障。

隔膜和电极之间的间隙越小，由两个电极产生的静电力变得不平衡的风险就越大。此外，电极越大，由两个电极产生的静电力变得不平衡的风险就越大。这种对由两个电极产生的静电力变得不平衡的较大敏感度是从与电场的平方成比例，因此与隔膜和电极之间的间隙的平方成反比的压力得到。这种关系被描述在以下等式中：

其中，F_electrode是由电极中的一个电极施加在隔膜上的力[N]；P_nom是当隔膜在第一电极和第二电极之间等距(并且隔膜是平坦的)时在隔膜上的压力[N/mm²]；S是电极的横截面[mm²]；H是静止状态下的隔膜的位置[mm]；并且h是隔膜位置与静止状态下的隔膜位置的偏差[mm](在电极的投影处)。

如果F_electrode>F_spring，则隔膜刚度无法抵抗最靠近的电极的吸引力，并且隔膜变形，直到所述隔膜接触到电极中的一个电极，从而导致隔膜失效。

因此，本公开旨在提供一种用于从隔膜去除粒子的方法和设备，所述方法和设备至少降低了隔膜的失控故障的风险。

根据本发明的第二方面，提供了一种隔膜清洁设备，所述隔膜清洁设备用于从隔膜去除粒子，所述设备包括：隔膜支撑件，所述隔膜支撑件用于支撑所述隔膜；时变性电场产生器，所述时变性电场产生器用于在所述隔膜被所述隔膜支撑件支撑时引起所述隔膜的机械振荡，以从所述隔膜去除粒子；至少一个位移传感器，所述至少一个位移传感器用于在所述隔膜被所述隔膜支撑件支撑时测量所述隔膜相对于静止状态下的隔膜的位移；以及控制器，所述控制器可操作为确定所述隔膜的所测量位移是否在预定范围之外，并且如果所述隔膜的所测量位移在预定范围之外，则控制所述时变性电场产生器改变时变性电场的至少一个特性。

有利地，用于从隔膜去除粒子的隔膜清洁设备降低了隔膜的失控故障的风险。有利地，用于从隔膜去除粒子的隔膜清洁设备使得能够增加由至少一个电极产生的时变性电场的场强(例如，以改善粒子去除)，而不会存在隔膜的失控故障的风险。有利地，用于从隔膜去除粒子的隔膜清洁设备使得能够将至少一个电极定位成更靠近隔膜(例如，以改善粒子去除)，而不会存在隔膜的失控故障的风险。

该隔膜可以包括表膜。

至少一个位移传感器可以以与以下的隔膜的低机械振荡本征模式中的至少一个低机械振荡本征模式的频率基本上相同的频率测量隔膜的位移：模式1(例如，最低模式、单极)、模式2(例如，偶极、长边)、模式3(例如，偶极、短边)、模式4(例如，四重)、以及其他低频率本征模式。

有利地，以与低频率本征模式中的至少一个低频率本征模式的频率基本上相同的频率测量隔膜的位移使得能够使用更少的位移传感器(例如，接近传感器)。

至少一个位移传感器可以比以下中的至少一个更高频率地测量隔膜的位移：100Hz、1000Hz、10,000Hz。

至少一个位移传感器可以比以下中的至少一个更低频率地测量隔膜的位移：1000Hz、10,000Hz、100,000Hz。

至少一个位移传感器可以比以下的隔膜的低机械振荡本征模式中的至少一个低机械振荡本征模式的频率更高频率地测量隔膜的位移：模式1(例如，最低模式、单极)、模式2(例如，偶极、长边)、模式3(例如，偶极、短边)、模式4(例如，四重)。

有利地，比低频率本征模式更高频率地测量隔膜的位移使得能够更好地确定隔膜的机械振荡的幅度、频率、相位中的至少一个。

预定位移范围可以包括，隔膜的至少局部部分的相对于静止状态下的隔膜的、幅度小于以下中的至少一个的位移：10μm、100μm、1000μm。

至少一个位移传感器可以被配置为测量隔膜的至少局部部分相对于静止状态下的隔膜的所述局部部分的位移。

第一位移传感器可以被配置为测量隔膜的至少局部部分相对于静止状态下的隔膜的所述局部部分的在第一激励电极附近的位移；以及第二位移传感器可以被配置为测量隔膜的局部部分相对于静止状态下的隔膜的所述局部部分的在第二激励电极附近的位移。

在使用中，电极可以与隔膜等距地定位。使电极与隔膜等距使得能够平衡对隔膜的激励。例如，当激活时，电极在相反的方向上对隔膜施加力，来自组合式电极的对隔膜的时间平均力小于来自电极中的任何一个电极的时间平均力的10％(例如，优选地小于1％)。

控制器可以可操作为基于隔膜的所测量的最大位移确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外。

控制器可以可操作为控制时变性电场产生器，以通过改变时变性电场的以下特性中的至少一个减小隔膜的最大位移：幅度；频率；相位。

控制器可以可操作为控制时变性电场产生器以通过以下中的至少一种减小隔膜的最大位移：减小时变性电场的幅度；改变时变性电场的频率以减少或消除时变性电场的频率与隔膜的机械振荡频率之间的重叠；将时变性电场的相位改变成隔膜的机械振荡相位的反相位，至少对于低模式如此。

有利地，将时变性电场的相位改变成隔膜的机械振荡相位的反相位可以使得比其他方法更快速地抑制隔膜的机械振荡。

控制器可以可操作为将每次位移测量的所测量位移和测量时间记录为时变性位移数据。

控制器可以可操作为将时变性位移数据变换成频域，并提取隔膜的至少一个机械振荡频率。将时变性位移数据转换成频域包括使用快速傅立叶变换。

控制器可以可操作为，通过在保持时间内控制时变性电场的至少一个特性，在所述保持时间期间隔膜的最大位移返回到预定位移范围内，然后通过使时变性电场的至少一个特性恢复到所述特性在所述保持时间之前的值，来控制时变性电场产生器以改变时变性电场的至少一个特性而减小隔膜的最大位移。

控制器可以可操作为，通过控制时变性电场的至少一个特性以减小隔膜的最大位移，直到用于从隔膜去除粒子的设备已经完成从隔膜去除粒子，来控制时变性电场产生器以改变时变性电场的至少一个特性而减小隔膜的最大位移。

时变性电场产生器可以包括：至少一个激励电极，所述至少一个激励电极当隔膜被隔膜支撑件支撑时定位在隔膜的表面附近；以及用于跨至少一个激励电极施加时变性电压以产生时变性电场的机构，所述机构用于当隔膜被隔膜支撑件支撑时引起隔膜的机械振荡。

至少一个时变性电场产生器可以包括：第一激励电极和第二激励电极，每个电极在隔膜被隔膜支撑件支撑时可定位在隔膜的两个相对表面中的不同表面附近；以及用于跨第一激励电极和第二激励电极施加时变性电压以产生时变性电场的机构，所述机构用于当隔膜被隔膜支撑件支撑时引起隔膜的机械振荡。

时变性电场产生器可以被配置为使得在施加到第一电极的时变性电压和施加到第二电极的时变性电压之间存在非零相位差。

根据本发明的第三方面，提供了一种清洁光刻设备中所使用的部件的方法，所述方法包括：通过使用以下机构而在设备的清洁模块或多个清洁模块中清洁部件：至少一个去除机构和至少一个准备机构，所述至少一个去除机构用于从部件去除粒子，所述至少一个准备机构用于减小粒子对部件的粘附力，或多个去除机构，所述多个去除机构用于从部件去除粒子。

该设备可以包括多个清洁模块。该方法还可以包括顺序地将部件传递通过清洁模块以进行清洁。

该方法还可以包括使部件传递通过多个分离模块，所述多个分离模块用于从部件去除粒子，和/或包括使部件传递通过至少一个准备模块并然后使部件传递通过至少一个分离模块，所述至少一个准备模块用于减小粒子对部件的粘附力。使部件首先传递通过准备模块意味着，当在分离模块中执行从部件去除粒子时，可以比原本可能的情况去除更多的粒子(即，在准备模块中处理部件之后，分离模块的粒子去除效率显著提高)。

去除机构可以包括振动产生机构，所述振动产生机构用于使用时变性电场产生部件的机械振荡。该方法还可以包括：测量部件相对于静止状态下的部件的位移；确定部件的所测量位移是否在预定范围之外，并且如果部件的所测量位移在预定范围之外，则控制时变性电场的至少一个特性。

根据本发明的第四方面，提供了一种从光刻设备中所使用的隔膜去除粒子的方法，所述方法包括：使用时变性电场引起隔膜的机械振荡，以从所述隔膜去除粒子；测量所述隔膜相对于静止状态下的所述隔膜的位移；确定所述隔膜的所测量位移是否在预定范围之外；以及如果所述隔膜的所测量位移在预定范围之外，则控制所述时变性电场的至少一个特性。

有利地，从隔膜去除粒子的方法降低了隔膜的失控故障的风险。有利地，从隔膜去除粒子的方法使得能够增加由至少一个电极产生的时变性电场的场强(例如，以改善粒子去除)，而不会存在隔膜的失控故障的风险。有利地，用于从隔膜去除粒子的方法使得能够将至少一个电极定位成更靠近隔膜(例如，以改善粒子去除)，而不会存在隔膜的失控故障的风险。

该隔膜可以包括表膜。

该方法可以包括，以与以下的隔膜的低机械振荡本征模式中的至少一个低机械振荡本征模式的频率基本上相同的频率测量隔膜的位移：模式1(例如，最低模式、单极)、模式2(例如，偶极、长边)、模式3(例如，偶极、短边)、模式4(例如，四重)。

有利地，以与低频率本征模式中的至少一个低频率本征模式的频率基本上相同的频率测量隔膜的位移使得能够使用更少的位移传感器(例如，接近传感器)。

该方法可以包括比以下中的至少一个更高频率地测量隔膜的位移：1Hz、10Hz、100Hz、1000Hz、10,000Hz。

该方法可以包括比以下中的至少一个更低频率地测量隔膜的位移：10Hz、100Hz、1000Hz、10,000Hz。

该方法可以包括比以下的隔膜的低机械振荡本征模式中的至少一个低机械振荡本征模式的频率更高频率地测量隔膜的位移：模式1(例如，最低模式、单极)、模式2(例如，偶极、长边)、模式3(例如，偶极、短边)、模式4(例如，四重)。

有利地，比低频率本征模式更高频率地测量隔膜的位移使得能够更好地确定隔膜的机械振荡的幅度、频率、相位中的至少一个。

测量隔膜相对于静止状态下的隔膜的位移可以包括，测量隔膜的至少局部部分相对于静止状态下的隔膜的所述局部部分的位移。

预定位移范围可以包括，隔膜的至少局部部分的相对于静止状态下的隔膜的、幅度小于以下中的至少一个的位移：10μm、100μm、1000μm。

确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外可以基于隔膜的所测量的最大位移。

时变性电场的特性可以包括以下中的至少一个：幅度；频率；相位。

控制时变性电场的至少一个特性以减小隔膜的最大位移可以包括以下中的至少一种：减小时变性电场的幅度；改变时变性电场的频率以减小或消除时变性电场的频率与隔膜的机械振荡频率之间的重叠；将时变性电场的相位改变成隔膜的机械振荡相位的反相位。

有利地，将时变性电场的相位改变成隔膜的机械振荡相位的反相位可以使得比其他方法更快速地抑制隔膜的机械振荡。

该方法可以包括将每次位移测量的所测量位移和测量时间记录为时变性位移数据。

该方法可以包括将时变性位移数据变换成频域，并提取隔膜的至少一个机械振荡频率。将时变性位移数据转换成频域包括使用快速傅立叶变换。

控制时变性电场的至少一个特性以减小隔膜的最大位移可以包括，在保持时间内控制时变性电场的至少一个特性，在所述保持时间期间隔膜的最大位移返回到预定位移范围内，然后通过使时变性电场的至少一个特性恢复到所述特性在所述保持时间之前的值。

控制时变性电场的至少一个特性以减小隔膜的最大位移可以包括，控制时变性电场的至少一个特性，直到用于从隔膜去除粒子的方法已经完成。

引起隔膜的机械振荡可以包括，跨被定位在隔膜的表面附近的至少一个激励电极施加时变性电压。

时变性电压可以施加压力为10Pa-1000Pa(例如100Pa)的压力脉冲。时变性电压可以以10ns-1000ns(例如100ns)的持续时间施加压力脉冲。时变性电压的平均重复率可以为10kHz-1000kHz(例如100kHz)。有利地，时变性电压的可变峰值脉冲重复率可以为1MHz-10MHz，以使第一/第二/第三谐波频率与相关粒子的共振重叠，以获得最佳激励。

由时变性电压施加的压力脉冲可以引起隔膜(例如，所述隔膜用作弹簧)上的粒子(即质量)以约1MHz-10MHz的本征频率的共振振荡。当机械振荡的幅度为A～0.1μm至1μm时，该本征频率范围对应于最大瞬时加速度至以及最大瞬时速度/>至10m/s。

压力脉冲和时变性电压可以具有相同的持续时间。时变性电压(例如电压脉冲)被施加到横截面至5000mm²的电极，例如/> 至1000mm²的电极。该电极可以被定位成与隔膜相距/>至1mm。有利地，为了提供所需的静电压力将(多个)电极定位成距隔膜0.5mm至2.5mm内。

引起隔膜的机械振荡可以包括，向被定位在隔膜的相对表面附近的第一激励电极和第二激励电极中的每个施加时变性电压。

引起隔膜的机械振荡可以包括，在施加到第一电极的时变性电压和施加到第二电极的时变性电压之间存在非零相位差。

根据本发明的第五方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，所述存储介质包括指令，所述指令在被处理电路执行时使所述处理电路执行隔膜清洁方法。

根据本公开的任何方面的上文提及的特征或与本公开的任意特定实施例相关的下文提及的特征可以单独地或与任何其他定义的特征组合地使用在任何其他方面或实施例中，或形成本公开的其他方面或实施例。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1描绘了描述了包括光刻设备和辐射源的光刻系统，所述光刻设备包括表膜组件；

图2描绘了根据本发明的实施例的用于清洁带有污染物的表膜的设备；

图3描绘了根据本发明的实施例的用于清洁表膜的设备；

图4a)-图4d)描绘了根据本发明的实施例的在清洁表膜的步骤期间的表膜和VUV光子产生机构；

图5a)描绘了根据本发明的实施例的表膜和VUV光子产生机构；

图5b)描绘了根据本发明的实施例的表膜和VUV光子产生机构；

图6描绘了根据本发明的实施例的表膜、等离子体产生机构、热产生机构以及电场产生机构；

图7描绘了根据本发明的实施例的表膜和电子束产生机构；

图8描绘了根据本发明的实施例的表膜和待从表膜去除的粒子；

图9示出了根据本发明的隔膜清洁设备的实施例以及隔膜；

图10是图9所示的隔膜的部分的示意图，示出了通过其可以通过使用图9所示的隔膜清洁设备(所述隔膜清洁设备具有一个清洁部分)而从隔膜去除粒子的机构；

图11a示出了使用图9所示的隔膜清洁设备(所述隔膜清洁设备具有一个清洁部分)的可以跨隔膜和电极被施加的作为时间的函数的示例性电压的图；

图11b是与图11a所示形式的所施加电压相对应的激励光谱的第一示意图，示出了作为激励力的频率的函数的施加到隔膜的激励力，并且示意性地图示脉冲式电压的频率分量，以及如何可以通过调制脉冲重复频率改变所述脉冲式电压的频率分量；

图11c是激励光谱的第二示意图，示意性图示了图11a所示的脉冲式电压的频率分量，以及如何可以通过调制脉冲重复频率和调制脉冲形状改变所述脉冲式电压的频率分量；

图12示出了使用中的图9的隔膜清洁设备的实施例；

图13示出了根据本发明的另一实施例的描述从隔膜去除粒子的方法的流程图；

图14示出了根据本发明的另一实施例的描述从隔膜去除粒子的方法的流程图；

图15示出了根据本发明的另一实施例的描述从隔膜去除粒子的方法的流程图；

图16示出了根据本发明的另一实施例的描述从隔膜去除粒子的方法的流程图；

图17示出了根据本发明的实施例的隔膜清洁设备的替代实施例以及隔膜。

具体实施方式

图1示出了包括辐射源SO和光刻设备LA的光刻系统。辐射源SO被配置成产生EUV辐射束B并且将EUV辐射束B提供到光刻设备LA。光刻设备LA包括照射系统IL、被配置为支撑图案形成装置MA(例如，掩模)的支撑结构MT、投影系统PS和被配置成支撑衬底W的衬底台WT。

照射系统IL被配置成在EUV辐射束B入射到图案形成装置MA上之前调节EUV辐射束B。由此，照射系统IL可包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起为EUV辐射束B提供期望的横截面形状和期望的强度分布。照射系统IL可包括除琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11之外或代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11的其他镜或装置。辐射束B从照射系统IL传递并入射到由支撑结构MT保持的图案形成装置MA上。图案形成装置MA由表膜19保护，所述表膜19通过表膜框架17而保持就位。表膜19和表膜框架17一起形成表膜组件15。

在进行这种调节之后，EUV辐射束B与图案形成装置MA相互作用。由于这种相互作用，产生了经图案化EUV辐射束B’。投影系统PS被配置成将经图案化的EUV辐射束B’投影到衬底W上。为此，投影系统PS可以包括多个反射镜13、14，所述多个反射镜13、14被配置成将经图案化的EUV辐射束B’投影到由衬底台WT保持的衬底W上。投影系统PS可将缩减因子应用于经图案化EUV的辐射束B’，从而形成所具有的特征小于图案形成装置MA上的相应特征的图像。例如，可以应用缩减因子4或8。尽管在图1中示出投影系统PS仅具有两个反射镜13、14，但是投影系统PS可包括不同数量的反射镜(例如，六个或八个反射镜)。

衬底W可包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备LA将由经图案化EUV的辐射束B’形成的图像与先前形成在衬底W上的图案对准。

可以在辐射源SO、照射系统IL和/或投影系统PS中提供相对真空，即压力远低于大气压的少量气体(例如氢气)。

例如，图1中所示的辐射源SO是可被称为激光产生等离子体(LPP)源的类型。激光器系统1(其可例如包括CO₂激光器)被布置成经由激光束2将能量沉积到燃料(诸如由例如燃料发射器3提供的锡(Sn))中。尽管在下文以锡进行描述，但是可使用任何合适的燃料。燃料可例如是液体形式，并且可例如是金属或合金。燃料发射器3可包括被配置成将锡以例如液滴的形式引导沿朝向等离子体形成区域4的轨迹行进的喷嘴。激光束2被入射到等离子体形成区域4中的锡上。将激光能量沉积到锡中使得在等离子体形成区域4产生了锡等离子体7。在电子与等离子体的离子的去激发和复合期间，从等离子体7发射包括EUV辐射的辐射。

由收集器5来收集和聚焦来自等离子体的EUV辐射。例如，收集器5包括近正入射辐射收集器5(有时更一般地称为正入射辐射收集器)。收集器5可具有被布置成反射EUV辐射(例如具有诸如13.5nm的期望波长的EUV辐射)的多层反射镜结构。收集器5可以是具有两个焦点的椭圆形配置。如下所描述的，第一个焦点可以在等离子体形成区域4处，并且第二个焦点可以在中间焦点6处。

激光器系统1可在空间上与辐射源SO是分开的。在这种情况下，激光束2可借助于包括例如合适的定向镜和/或扩束器的束传递系统(未示出)和/或其他光学器件而从激光器系统1传递到辐射源SO。激光器系统1、辐射源SO和束传递系统可一起被认为是辐射系统。

由收集器5反射的辐射形成EUV辐射束B。EUV辐射束B在中间焦点6处被聚焦以在等离子体形成区域4中存在的等离子体的中间焦点6处形成图像。在中间焦点6处的图像用作照射系统IL的虚拟辐射源。辐射源SO被布置成使得中间焦点6位于或邻近于辐射源SO的封闭结构9中的开口8。

虽然图1将辐射源SO描绘为激光产生等离子体(LPP)源，但是可使用任何合适的源(诸如放电产生等离子体(DPP)源或自由电子激光器(FEL))来产生EUV辐射。

如上文简短描述的，表膜组件15包括与图案形成装置MA相邻设置的表膜19。表膜19设置在辐射束B的路径中，使得辐射束B在从照射系统IL接近图案形成装置MA时以及在被图案形成装置MA反射朝向投影系统PS时穿过表膜19。表膜19在光刻设备LA中的该位置是EUV辐射曝光位置。表膜19包括对EUV辐射基本上透明的薄膜或隔膜(但是所述表膜也将吸收少量的EUV辐射)。本文中的EUV透明表膜或对EUV辐射基本上透明的薄膜是指表膜19对至少65％的EUV辐射是透射的，优选地对至少80％的EUV辐射透射，更优选地对至少90％的EUV辐射透射。表膜19用于保护图案形成装置MA免受粒子污染。表膜19在本文中可以被称为EUV透明表膜。表膜19可以由对EUV辐射足够透明的任何材料制成，诸如硅化钼(MoSi)。MoSi在高温下比硅更强，因为MoSi比硅冷却得更快。在其他示例中，表膜可以由其他材料制成，诸如硅、氮化硅、石墨烯或石墨烯衍生物、碳纳米管、或由交替的EUV透明材料形成的多层隔膜。

尽管可以做出努力保持光刻设备LA内部的清洁环境，但是粒子可能仍然存在于光刻设备LA内部。在缺少表膜19的情况下，粒子可能沉积在图案形成装置MA上。图案形成装置MA上的粒子可能会不利地影响施加到辐射束B的图案，并因此影响被转印到衬底W的图案。表膜19在图案形成装置MA与光刻设备LA中的环境之间提供了屏障，以防止粒子沉积在图案形成装置MA上。

在使用中，表膜19被定位在距图案形成装置MA足够远的距离处，使得入射到表膜19的表面上的任何粒子无法处于辐射束B的焦平面中。表膜19与图案形成装置MA之间的这种间隔用于减小表膜19的表面上的任何粒子对辐射束B施加图案的程度。应当理解，在粒子存在于辐射束B中，但是位于不在辐射束B的焦平面中的位置(即，不在图案形成装置MA的表面)的情况下，则粒子的任何图像将不会聚焦在衬底W的表面处。在一些示例中，表膜19和图案形成装置MA之间的间隔可以例如在2mm和3mm之间(例如，为约2.5mm)。在一些示例中，表膜19和图案形成装置之间的间隔可以是可调节的。

图2是表膜组件15的横截面的示意图并且示出了用于清洁表膜19的设备20。设备20被示意性地示出为虚线，并且将描述设备20的特征。示意性地示出了污染粒子26A。污染粒子26A被示出在表膜19的前侧上(即，在使用中将背向图案形成装置MA的侧面)。在使用中，表膜19会保持污染粒子26A距图案形成装置MA的图案化表面足够远，使得污染粒子26A不会被光刻设备LA成像到衬底上。

此外，污染粒子26B被示意性地示出在表膜19的背侧(即，在使用中将面向图案形成装置MA的侧面)。主要关注的是污染粒子26B(以及表膜背侧上的任何其他污染粒子)，因为污染粒子26B可能导致缺陷和相应的生产率损失。即，如果污染粒子26B从表膜19释放并且从表膜19的背侧转移到光刻设备LA中的图案形成装置(掩模版)MA的前侧。然而，设备20也可以用于从表膜19的前侧清洁污染粒子26A。

虽然表膜将被描述为通过该设备清洁，但是应当理解，在其他实施例中，其他部件也可以通过该设备清洁。例如，其他部件可以包括EUV透明薄膜、动态气锁隔膜、或EUV光谱纯度滤波器。

图3更详细地(示意性地)示出了设备20。设备20包括多个模块。这些模块包括用于不同目的的清洁模块和其他模块。该设备可以被称为表膜清洁集群(即，该设备具有模块集群)。清洁模块包括准备模块30和分离模块32。分离模块32用于从表膜19去除粒子26A、26B。从表膜19去除粒子26A、26B可以被认为是去除机构。准备模块30用于(例如，在将表膜19移动到分离模块32之前)减小粒子26A、26B对表膜19的粘附力。准备模块30可以被认为是对表膜19的预处理，以在粒子26A、26B随后被去除之前(即，在粒子26A、26B处于分离模块32中之前)减小粒子在表膜19上的粘附力。减小粒子26A、26B对表膜19的粘附力可以被认为是一种准备机构。去除机构和准备机构可以被认为是清洁机构。清洁表膜19可以被认为包括，准备去除粒子26A、26B(即，减小粒子对表膜19的粘附力)以及(从表膜19)去除粒子26A、26B。

还存在备用模块34，所述备用模块34可以用于待被添加到设备20的一个或多个附加的清洁模块。根据需要，所述备用模块34也可以用于其他模块。在其他实施例中，可以存在一个或多个两个的备用模块。设备20被配置为使得一个或多个附加的清洁模块(或其他模块)可以被添加到设备20。模块被示意性地示出为六边形，但这仅是示出模块可以相互连接的一示例。应当理解，根据需要，模块可以是其他形状和尺寸。此外，示出了六个模块，但是应当理解，根据需要，在设备20中可以存在比这个数量更多或更少的模块。应当理解，可以在受控环境中，例如在真空或用户定义的气体/压力/温度的周围气体环境下，在模块之间转移表膜。

设备20中的其他模块可以包括用于(例如，在清洁模块之间)移动表膜19的机器人模块36、包括可以被选择进行清洁并且可以被用于光刻设备LA的多个表膜的表膜库模块38(更一般地，部件库)、以及用于将掩模版MA和表膜19装载到光刻设备LA中的真空室模块40。真空室40附近的箭头示出了设备20移进和移出的方向。所述设备20可以被带到外部世界(例如清洁室)，即所述设备20不直接被带到光刻设备LA。真空室模块40用于将设备(即模块30、32、34、36、38)内部的真空与外部世界分离。机器人模块36可以被称为真空机器人(IVR)。掩模版库模块可以被称为真空库(IVL)。真空室模块40可以被称为(真空)负载锁定(LDLK)。设备20的模块可以保持在真空下或清洁气体的下流下，使得(额外的)粒子26A、26B不能进入到表膜19上。应当理解，其他模块(即，模块机器人模块36、表膜库模块38、真空室模块40)是从属的/可选的，并且可以帮助操纵表膜(或掩模版)，并且它们也可以与设备20分离。

在使用中，表膜19被插入设备20中并且首先位于准备模块30中，在准备模块30中可以减小粒子26A、26B的粘附力。这可以通过将进行解释的不同方法来实现。在粒子26A、26B对表膜19的粘附力减小之后，表膜19可以通过机器人模块36从准备模块30移动到分离模块32。

可以从准备模块30到分离模块32保持真空，使得保持粘附力减小，并使得不会更多的粒子26A、26B到表膜19上。在实施例中，(例如使用真空室模块40)将整个设备保持在真空下。在实施例中，准备模块30和/或分离模块32可以包括真空产生机构以产生特定水平的真空。由真空产生机构产生的真空至少可以辅助减小粒子对部件的粘附力，或从部件去除粒子。

在该实施例中，存在单个准备模块30和单个分离模块32。然而，在其他实施例中，可以存在多个分离模块和/或多个准备模块。在实施例中，可以不存在准备模块，即可以仅存在一个或多个分离模块。此外，在一些实施例中，准备模块和分离模块可以组合成单个模块。这仍然可以被认为是分离模块，因为粒子正在被从表膜去除，但是在去除粒子期间或去除粒子之前，粒子也可以进行粘附力减小方法。即，分离模块32可以用于在从部件去除粒子期间或从部件去除粒子之前减小粒子对部件的粘附力。在这种情况下，分离模块32包括准备机构和去除机构。

在实施例中，至少一个清洁模块(例如分离模块32)可以包括多个清洁机构。在实施例中，清洁模块(即分离模块32)可以包括准备机构和去除机构。在实施例中，准备机构和去除机构可以是相同的机构，即单个机构可以执行两种功能。在实施例中，清洁模块(即分离模块32)可以包括多个去除机构。如果存在多于一个的清洁模块，则所有的清洁模块一起可以包括多个清洁机构，即一个清洁模块可以包括一个清洁机构，另一清洁模块可以包括另一清洁机构。一个或多个清洁模块可以各自包括多个清洁机构。

现在将描述减小粒子对表膜19的粘附力的方法(即准备机构)。准备模块30可以包括热产生机构，所述热产生机构被配置为产生热量以在真空环境中干燥表膜19和/或粒子26A、26B。准备模块30和分离模块32中的水蒸气压力可以具有低于1E-6毫巴(1E-4Pa)的压力，优选地低于1E-7毫巴(1E-5Pa)的压力，更优选地低于1E-8或1E-9毫巴(1E-6Pa或1E-7Pa)的压力，甚至更优选地低于1E-10毫巴(1E-8Pa)的压力。

热产生机构可以是辐射加热器，例如激光器或IR灯。辐射加热器可以被配置为在表膜19的薄膜处具有被施加0.1-1000秒或10-1000秒的范围的在1-5W/cm²的范围内的平均功率密度。优选地，朝向表膜边界的辐射热量被限制为低于1W/cm²和/或该边界与散热器接触，使得表膜边界温度保持低于400C，优选地低于200C。这可以避免由于表膜薄膜和表膜边界之间的CTE(热膨胀系数)差异而导致的表膜破裂。

真空和热量导致存在于粒子26A、26B和表膜19之间的接触区域中的毛细管水层(或甚至纳米液滴)的去除。表膜19可以具有亲水性表面(例如SiO₂)；在生产时留在表膜19上的粒子26A、26B可以是亲水性的或超亲水性的，这又产生了200-500C的温度规格，所述温度规格可能被需要以去除粒子上聚集的水和接触点粒子/表膜处聚集的水。烘烤表膜是重要的，以便抑制毛细管力的粘附力作用。表膜19可以被加热至高达500℃，这是用于操作中的EUV光刻设备LA中的表膜的设计温度。因此，辐射烘烤对于表膜19是可接受的。分压也可以保持在极低的水平(例如<<1E-9毫巴)，以确保在“干燥”之后不会立即形成新的水膜。

作为使用辐射加热器加热的替代方案，可以使用等离子体。即，准备模块30可以包括等离子体产生机构，以用于在表膜19附近或周围产生等离子体。在这种情况下，等离子体的离子、自由基和激发物种可以促进水脱气，这包括在粒子26A、26B中和粒子26A、26B周围捕获的水。等离子体优选包括惰性气体和/或氢气(H₂)，以防止在处理期间(例如，在通过氧化预期的处理期间)表膜19的光学性质或机械性质的损失。

因此，准备模块30可以包括从粒子26A、26B和表膜19之间去除水的机构(例如，热产生机构和/或等离子体产生机构)。这种水的去除可以减小粒子26A、26B对表膜19的粘附力。这意味着，当(例如在分离模块32中)执行从表膜19去除粒子26A、26B时，可以去除更多的粒子26A、26B(即，在准备模块30中处理表膜之后，分离模块32的粒子去除效率显著提高)。

另外地或替代地，等离子体产生机构可以通过另一方式减小粒子26A、26B对表膜19的粘附力。在一些实施方式中，等离子体产生机构对粒子26A、26B和/或表膜本身的组分或粗糙度的影响可以通过增加粒子26A、26B与表膜19之间的有效分离或通过改变Hamaker常数而导致粘附力的显著降低。

在光刻设备LA中，EUV光子、EUV等离子体和/或光电子促进表面(可以是特定材料的表面)的氧化和/或还原、破坏化学键并导致蚀刻，例如通过形成挥发性氢化物或氧化物进行蚀刻。这些过程可以改变粒子和表膜之间的化学相互作用，但也可以局部地改变粒子的形状(粗糙度)，从而导致接触表面减小，并因此降低粘附力。在等离子体或电子束与作用在表膜或粒子上的反应性气体结合的情况下，可以预期类似的效果。

EUV光子进一步导致电子从表膜中释放，这具有与光子本身相似的效果。

存在于表膜周围的等离子体中的反应性氢物种可以蚀刻有机材料和其他材料、引发其他化学反应，并可能导致晶体氢化物形成。这种形态变化可以通过由于表面粗糙化而引起减小接触面积来减小粘附力。可以相信的是，在分离工具处理之前对表膜和粒子施加类似的应力可以提高清洁效率。

如前所述，模拟设备20中的粒子26A、26B对表膜19的粘附效果降低的一种方式可以是使用等离子体产生机构。等离子体产生机构可以被配置为用氢或用氢和水产生等离子体。在有水的情况下，水含量可以比氢含量少至少1000倍，以保持表膜19的性质(即，保持不损坏表膜19)。表膜19的功率耗散优选地在1mW/cm²-1W/cm²的范围内。

模拟设备20中的粘附效果降低的另一种方式可以是使用电子束产生机构。即，在实施例中，准备模块30包括电子束产生机构，以用于产生电子束以入射到表膜19上。电子束产生机构可以被配置为在具有氢或氢和水的环境中产生电子束，和/或在具有惰性气体的环境中产生电子束，所述惰性气体的压力在0.001Pa至100Pa的范围内，优选地在0.1Pa至10Pa的范围内。优选地，当粒子周围的(并且使粒子屏蔽电子的)水层已经被去除时，在表膜烘烤和/或等离子体处理之后进行通过电子束的处理。

环境的压力可以在1E-4毫巴(0.01Pa)至1E-1毫巴(10Pa)的范围内。电子束产生机构可以被配置为具有在30eV-3000eV的范围内的能量，和/或表膜19处的电流密度可以在10uA/cm²至10mA/cm²的范围内，而功率耗散(束能量乘以束电流密度)保持低于1W/cm²。这使得表膜不会损坏。电子束应当至少辐照表膜19的背侧(所述背侧具有粒子26B)，并且可选地，可以(同时，使用附加源)辐照前侧，或顺序地使用单个源并改变源和表膜的相互取向。表膜应当至少在电子束处理的持续时间内接地，以排出由所述束沉积在表膜上的电流。

模拟设备20中的粘附效果降低的另一种方式可以是使用VUV光子产生机构(即曝光于VUV光子)。即，在实施例中，准备模块30包括VUV光子产生机构(即VUV光子源)，以用于提供VUV光子以入射到表膜19上，优选地至少入射在关键粒子26B的背侧处。VUV光子产生机构可以在反应性环境(例如氢气或氢气和水蒸气)中向表膜提供辐射。VUV光子吸收对表膜的功率耗散优选低于1W/cm²。

替代地，可以使用EUV光子模拟设备20中的粘附效果降低。即，在实施例中，准备模块30包括EUV光子产生机构(即EUV光子源)，以用于提供EUV光子以入射到表膜19上，优选地至少入射到包括关键粒子26B的背侧处。EUV光子产生机构可以在反应性环境(例如氢气或氢气和水蒸气)中向表膜提供辐射。EUV光子吸收对表膜19的功率耗散优选低于1W/cm²。然而，使用VUV光子可能比使用EUV光子更便宜。

尽管氢气或氢气和水蒸气被提及为用于等离子体，或用于电子束、VUV光子或EUV光子的环境。但是应当理解，在其他实施方式中，可以使用除H₂或H₂O之外的其他还原剂/氧化剂。然而，应当控制还原剂/氧化剂之间的比率，以确保在粘附去除步骤期间保持表膜的机械性质(强度、张力)和光学性质(透射/反射)。即，还原剂浓度可以比氧化剂浓度相对高得多。这可以是为了确保保持表膜19的机械性质(强度和张力)和光学性质(透射和反射)。作为示例，还原剂浓度可以是氧化剂浓度的1000倍或更高。

在实施方式中，准备模块30可以包括自由基产生机构，所述自由基产生机构用于在表膜19附近或周围产生H*(氢原子)。自由基产生机构可以包括悬浮在氢气流中的等离子体产生机构和/或热丝。

应当理解的是，用于减小粒子26A、26B对表膜19的粘附力的不同方法中的每种方法可以在单独的准备模块30中执行，所述单独的准备模块可以包括在设备20的多个清洁模块中。例如，一个准备模块可以包括热产生机构，另一单独的准备模块则可以包括电子束产生机构。还将认识到，在一些实施方式中，在相同的准备模块中可以存在多于一种的不同方法来减小粒子的粘附力。

现在将描述从表膜19去除粒子26A、26B的一些方法(即去除机构)。在公开的专利申请WO2021073799和WO2020109152(其通过引用整体并入本文)中所描述的方法和设备可以用作分离模块30中的选项或用于分离模块30。分离模块30可以包括VUV光子产生机构，以用于产生VUV光子以入射到部件上。

图4a)示出了表膜19背侧(即表膜19的掩模版侧)上的粒子26B，其中表膜19由表膜框架17支撑。图4b)示出了VUV光子产生机构42，所述VUV光子产生机构42产生到表膜19上的VUV光(VUV光子束44)。VUV光照射表膜19的粒子26B所在的区域。VUV光的波长可以在20nm-200nm(62eV-6.2eV)的范围内。真空紫外线(VUV)光源可以比EUV源更容易地从多个供应商获得，并且它们可能更便宜。通常，不容易获得足够剂量的EUV光用于表膜清洁。

如图4c)所示，VUV光子利用光电效应对粒子26B和表膜19充电。表膜19和粒子26B由于电子(e-)被喷射而都带正电。由于表膜19和粒子26B都具有相同的电荷，因此在粒子26B和表膜19之间存在静电排斥力。

如图4d)所示，粒子26B和表膜19(例如，电介质表面)之间的静电排斥将粒子26B从表膜19排出。这是假设粒子26B和表膜19之间的静电排斥力大于将粒子26B保持在表膜19上的粘附力。粒子26B对表膜19的粘附力可能先前在准备模块30中已经被降低。

在该实施例中，VUV光子束44(即VUV光子)入射在表膜19的待清洁的相对表面上(即，在该实施例中，所述相对表面是光入射的表膜19的前侧)。即，VUV光被发光通过表膜19)。入射到表膜19的与待清洁表面相反的表面上的VUV光可以导致粒子26B和表膜19之间的电离增加，从而使排斥和清洁效果最大化。在其他实施例中，VUV光可以入射在表膜19的待清洁的表面上(例如，入射在表膜19的背侧上)。VUV光入射到的表膜的侧面可以取决于所选择的光源波长和表膜19的材料。掩模版的背侧通常可以是表膜19的待清洁的侧面(或至少是更重要进行清洁的侧面)，但是掩模版的前侧也可以被清洁。

然后，该方法可以应用于表膜19表面的整个表面上，而与粒子26B的位置无关。因此，该技术不需要准确的量测进行引导，并且可以去除非常小尺寸的粒子26B，因为该技术不受量测工具的检测极限的限制。

先前的用于清洁表膜的系统可能具有低的产出，因为所述系统仅清洁斑点(即，所述系统非常局部地清洁表膜)。所述系统需要与待去除的粒子位置相关的信息，然后将去除这些单独的粒子。这使得这些技术相当缓慢，并且依赖于准确的量测来给出作为潜在的掩模版污染风险的所有粒子的位置。

图5a)示出了VUV光子产生机构42的一实施例，所述VUV光子产生机构42产生VUV光子束44以同时照射(基本上)表膜19的表面的整个区域。因此，表膜19上的所有粒子26B将一起(同时)被VUV光子提供电荷，并且因此可以在相对快速的时间尺度内从表膜19去除(即，比首先使用量测定位粒子然后去除所发现的粒子快得多)。

图5b)示出了VUV光子产生机构42的一实施例，所述VUV光子产生机构42产生VUV光子束44以照射表膜19的表面的一部分，然后跨表膜19的表面扫描VUV光子束44，使得表膜19的整个表面被照射(尽管不是同时照射)。VUV光子产生机构42可以被配置为扫描VUV光子束44(即，VUV光子束44是可扫描的)。因此，表膜19上的所有粒子26B将在相对较短的时间尺度内(在整个表面上扫描束所需的时间内)通过VUV光子提供电荷，并且因此可以在相对较快的时间尺度内被从表膜19去除(即，这仍然比首先使用量测定位粒子，然后去除所发现的粒子快得多)。

在一些实施例中，分离模块32可以包括等离子体产生机构。

图6示出了用于在表膜19附近或周围产生等离子体52的等离子体产生机构(等离子体源)50。在该实施例中，存在两个等离子体源50，但是在其它实施例中，可以仅存在一个等离子体源。等离子体52使粒子26A、26B(未示出)带电。(与等离子体一起的)气流可能会对粒子26A、26B产生“冲击”。这种冲击本身可以将一些粒子26A、26B击飞。

此外，分离模块30包括用于将粒子26A、26B运输离开表膜19的电场产生机构。该电场产生机构包括两个收集器电极54，表膜19的每一侧上存在一个收集器电极。提供了AC/DC电压源56以向两个收集器电极54提供电压。这跨表膜19建立一电场。因此，带电电极54吸引带电粒子26A、26B。粒子26A、26B可以全部带正电。更概括地，可以提供用于跨表膜19和收集器电极54施加电压的机构。

因此，粒子26A、26B被等离子体52提供电荷，然后被吸引到收集器电极54。以这种方式，粒子26A、26B被从表膜19去除。

收集器电极54可以是基本上覆盖整个表膜19的板的形式。这使得成为区域清洁方法(即，可以使用该方法同时清洁表膜19的表面的整个区域)。所述板可以是金属板。所述板可以是平坦的。在另一实施例中，收集器电极54可以包括电极网格。

当电压源56的接通电力时，粒子26A、26B可以保持吸附在收集器电极54上。因此，可以通过使粒子26A、26B吸附到收集器电极54而从表膜19去除。这可以使得当对收集器电极54的电力被关闭时，粒子26A、26B也不能返回到表膜19。

还可以设置两个可伸缩屏蔽件58，所述可伸缩屏蔽件被配置为当关闭对收集器电极54的电力供应时防止粒子26A、26B返回到表膜19。当期望关闭电压供应装置56时，屏蔽件58可以移动到电极54和表膜19之间的适当位置。一旦切断电力，粒子19可以自由地远离电极54移动，但由于屏蔽件58在到表膜19的路上，粒子19不能再次返回到表膜19。如果期望重新接通电力以再次开始清洁过程，则可以缩回屏蔽件58，使得粒子26A、26B可以到达收集器电极54。此外，屏蔽件58可以缩回，使得可以以例如规则的间隔从屏蔽件58清除掉粒子。在一些实施例中，可以仅存在一个屏蔽件58(例如，如果仅存在单个收集器电极54)。

在一些实施方式中，如果需要，还可以采用热产生机构(加热源)60以诱导粒子从表膜19转移到收集器电极54。热产生机构60可以加热表膜19并引导粒子转移。热产生机构60可以是激光器。

在实施例中，可以使用频率扫描以耦合到粒子。在其他实施例中，可以使用脉冲/白噪声电信号以耦合到粒子。

该方法具有同时清洁表膜19的整个表面的优点。这可以更有效地清洁表膜19(即，去除更多的粒子和/或以更快的时间这样进行)。与可能仅使用局部清洁或预先需要缺陷的位置信息的其他方法相比，清洁整个表膜19可能更快。其他先前的系统会在清洁过程中在表膜上形成孔，这导致了薄膜的强度损失和破裂。

分离模块32可以包括用于在表膜19中产生机械振荡的振动产生机构。进一步的细节可以在WO2020109152中找到(其通过引用整体并入本文)。

该振动产生机构可以包括激励电极；以及用于跨激励电极和表膜19施加时变性电压的机构。在其他实施例中，可以存在多个(例如两个)激励电极。用于在表膜19中引起机械振荡的振动产生机构还可以在位于表膜19上的粒子26A、26B中引起机械振荡。位于表膜19上的这种粒子26A、26B的这种振荡可以足够大以从表膜19去除粒子。

分离模块32可以包括用于运输粒子离开表膜19的电场产生机构。该电场产生机构可以包括收集器电极；以及用于跨表膜19和收集器电极施加电压的机构。在实施例中，激励电极和收集器电极可以是相同的部分。

由用于引起机械振荡的振动产生机构去除的任何粒子26A、26B主要通过惯性被运输离开表膜19，因为从振动表膜发射的粒子保持其动量(对应于0.1m/s-10m/s的速度)。

先前的用于在将表膜放入光刻设备之前从表膜中去除粒子的系统可能被证明在从表膜释放粒子方面，相比于光刻设备LA效率较低。光刻设备LA具有用于进行粒子释放的多个应力装置(即，清洁机构)。振动是特别重要的。此外，振动具有可以有助于通过减小粘附力的粒子释放的许多方面，诸如光子、电子、等离子体、自由基和热量。许多不同的物理效应可以有助于在光刻设备LA中减小粘附力。这包括但不限于EUV光子、电子、真空、等离子体、自由基和热量。

先前的用于去除粒子的系统可以通过振动去除粒子(尽管以不同于光刻设备LA的方式引起振动)。然而，这些先前的系统不包括大多数其他粘附力减小作用装置。这导致释放减少和清洁性能不足。

包括多个模块的设备20可以用于模拟并超越EUV光刻设备LA中的粒子的释放。设备20可以去除将在光刻设备LA中释放的大部分粒子或全部粒子。在表膜清洁可以被执行到所需的标准时，通过使用分离设备20可以具有降低成本和提高生产率的优点。

相比其他(单台)清洁器概念，设备20具有的优点在于，该设备20涵盖光刻设备LA中所出现的多个应力装置(即，每个清洁模块中的一个应力装置)。因此，所述设备能够清洁(即去除)任何可能导致光刻设备LA中的问题的粒子。应力装置可以被认为对应于清洁机构或粘附力减小机构。

单致动器清洁器仅最大程度地模拟光刻设备LA中的一种效应。这可以对一些粒子是有效的，但不是对全部粒子有效。不可能以从头计算法知晓表膜上的粒子的组分。表膜可以包括不同材料的粒子。粒子也可能在未来由于过程流程或工厂条件方面的期望改变和不期望改变而变化。因此，期望表膜清洁器不应仅适用于当前的粒子，而是还应对于任何未来的粒子都具有鲁棒性。为了实现这一点，设备20可以模拟如在光刻设备LA中所发生的过程中的一些过程或全部过程。

设备20提供与光刻设备LA相同的应力装置，但成本低得多，因为光刻设备LA的所有成像等特征都不被包括。此外，与光刻设备LA中的应力装置相比，设备20包括增强因子(例如，分离模块32中的用于去除粒子的振动的强度可能比光刻设备LA中的振动的强度高约100倍-1000倍)。在例如热量、反应性离子或自由基剂量或高能电子剂量方面，当与光刻设备LA相比时，设备20中的其他应力装置也可以存在提高。

先前的一些清洁工具是基于惯性力(例如通过振动)，惯性力对于相对较重、较大的粒子是有效的，但对于相对较轻、较小的粒子是不太有效的。一些表膜会由于光刻设备LA中的同一惯性力而使粒子脱落。然而，基于惯性力的清洁工具对于其他表膜可能不太有效，因为粒子可能会在光刻设备LA中例如通过电力而从这些表膜中释放。因此，基于惯性力的清洁工具可能从表膜上清洁与可能在光刻设备LA中引起缺陷问题的粒子不同的粒子。

图7示出了电子束产生机构70，所述电子束产生机构70用于产生电子束72以入射在表膜19的背侧上(即，在本实施例中，具有待被去除粒子26B的侧面)。应当理解，在其他实施例中，电子束72可以入射在表膜19的前侧上，以便清洁表膜19的前侧上的粒子26A。在该实施例中，电子束产生机构70是去除机构(即，用于从表膜去除粒子的去除机构)，而不是如前所述的准备机构(即，用于减小粒子对表膜的粘附力的准备机构)。应当理解，在一些实施例中，电子束产生机构可以是准备机构和去除机构。

电子束72照射表膜19的粒子26B所在的区域。电子束72将使表膜19和所述表膜19上的粒子26B带电(带负电)。表膜19和粒子26B都带负电(即，具有相同的电荷)意味着在粒子26B和表膜19之间存在静电排斥力。粒子26B和表膜19之间的这种排斥力可以导致从表膜19去除粒子26B，从而清洁表膜19。

图8更详细地图示了负电荷在粒子26B和表膜19上的分布。电力的方向由箭头示出(即，垂直地远离表膜19的方向)。表膜19可以在表膜19的背侧上具有电介质顶层(即，粒子26B可以与该电介质层接触)。在这种情况下，电力是特别有效的，因为电介质层可以积累高电荷，从而导致较大的电释放力。表膜19也可以在表膜19的前侧上具有电介质顶层，即表膜19可以在表膜19的背侧和前侧上都具有电介质表面。

为了最高的清洁效率，电子束72应该是高能的：优选高于80eV。能量越高，清洁越好。电子束72可以是脉冲式的。脉冲曝光模式可能是有利的，因为所述脉冲曝光模式可以引起高的瞬态力。电子束可以与等离子体同时施加。这至少对漂浮的表膜是有利的，因为这允许防止漂浮电势的建立和电子束对电子的最终排斥。等离子体可以由等离子体产生机构产生。

可以通过使通过检查而被识别的粒子26B作为目标来执行清洁(即去除粒子26B)。替代地，可以对表膜19整体进行清洁。后一种选择的优点是所述清洁不依赖于量测。清洁整个表膜19可以是用基本上覆盖整个表膜19的相对大的电子束斑点，或通过跨表膜19扫描较小的电子束斑点。这种扫描可以是通过偏转线圈进行，如例如在SEM(扫描电子显微镜)或CRT(阴极射线管)监视器中进行。

在实施例中，电子束产生机构可以包括扫描电子显微镜(SEM)。这提供了粒子26B和/或表膜19的原位成像以及评估清洁的优点。这可能导致更具时间效率的清洁。然而，应当理解，为了从表膜19去除粒子26B，不需要成像，并且仅需要电子束。这可以通过使用电子枪来实现。

从表膜19排斥的粒子26B通常可能不会返回到表膜19，例如，粒子26B可以落在表膜19周围的真空室的壁上或随着流冲走。然而，在实施例中，经去除的粒子26B可以由可选的电极74(例如，任何金属物体)收集。电极74可以被认为是收集器电极。电极74可以吸引所释放的粒子26B，因为粒子26B是带负电的。如果电极74上存在正电压，即使所述电极74接地，吸引力也会起作用。在后一种情况下，存在吸引带电(带负电)的粒子26B的镜像力。电极74可以被(薄的)电介质覆盖，以防止粒子26B失去其电荷。收集粒子26B的优点在于，粒子26B将不会再沉积在表膜19上。此外，电极74可以增强电清洁力—参见上文关于用于将粒子26B运输离开表膜19的电场产生机构。

本发明的实施例涉及使用电场从隔膜去除粒子的设备和相关方法。特别地，本发明的一些实施例特别适合并适于清洁相对薄的易碎的隔膜(诸如例如，表膜隔膜)。

通过在隔膜中引起机械振荡，本发明的一些实施例所采用的事实在于，相对薄的隔膜(诸如例如，表膜隔膜)是相对柔性的。进而，这也将引起位于隔膜上的粒子的机械振荡。这种位于隔膜上的这样的粒子的振荡可以足够大以从该隔膜去除粒子。进而，被用于引起机械振荡的机构去除的任何这样的粒子可以利用它们自身的动量被运输离开隔膜。现在参考图9至图16描述这些实施例的示例。应当理解，在实施例中，除了(表膜)隔膜之外的部件也可以使用这些机械振荡清洁。

现在参考图9-12描述根据本发明的第一实施例的隔膜清洁设备100。

图9示出了隔膜清洁设备100的横截面，所述隔膜清洁设备100包括：可移动台106、第一清洁部分110、第二清洁部分210、真空室130和控制器190。

在图9中还示出了隔膜组件104。隔膜组件104包括隔膜211和导电框架108形式的隔膜支撑件。导电框架108通常是矩形框架。导电框架108和隔膜211的一个或多个表面涂覆有导电涂层(例如金属涂层)209(参见图10)，使得该导电涂层209与导电框架108电接触。替代地，表膜薄膜本身可以包括导电材料，并延伸到表膜框架。

第一清洁部分110包括：第一电压源111、第一致动器112、第一连接器114、第一隔离器115、第一接近传感器116形式的位移传感器以及第一电极118形式的时变性电场产生器。

第二清洁部分210包括：第二电压源211、第二致动器212、第二连接器214、第二隔离器215、第二接近传感器216形式的位移传感器以及第二电极218形式的时变性电场产生器。

可移动台106、隔膜组件104、第一清洁部分110和第二清洁部分210设置在真空室130内。

导电框架108包括中心矩形孔。隔膜211的外部的下表面被固定到导电框架108的上表面。隔膜211的内部在导电框架108的中心矩形孔内悬挂在可移动台106上方。隔膜组件104的导电框架108具有由可移动台106的上表面支撑的下表面。第一电极118是组合式激励/收集器电极的形式。第二电极218是组合激励/收集器电极的形式。

隔膜组件104被定位在第一清洁部分110和第二清洁部分210之间。第一清洁部分110位于隔膜211上方，第二清洁部分210位于隔膜211下方。第一清洁部分110被配置成与第二清洁部分210相对。

第一致动器112的下表面连接到第一连接器114的上表面。第一连接器114的下表面连接到第一接近传感器116的上表面。第一连接器114的下表面连接到第一电极118的上表面。第一隔离器115定位在第一接近传感器116和第一电极118之间。第一电压源111的一端电连接到第一电极118并且另一端(为了清楚起见未示出)接地(例如，电连接到真空室130)。第一接近传感器116的下表面和第一电极118的下表面面向隔膜211的上表面。

第二致动器212的上表面连接到第二连接器214的下表面。第二连接器214的上表面连接到第二接近传感器216的下表面。第二连接器214的上表面连接到第二电极218的下表面。第二隔离器215定位在第二接近传感器216和第二电极218之间。第二电压源211的一端电连接到第二电极218并且另一端(为了清楚起见未示出)接地(例如，电连接到真空室130)。第二接近传感器216的上表面和第二电极218的上表面面向隔膜211的下表面。

导电隔膜211通过电容耦合到真空室130或支撑台106中的一个而有效地接地。

隔膜211被预加应力(例如，100MPa-1000MPa的张力，诸如300MPa-500MPa的张力)。隔膜211的厚度为5nm-50nm，典型地为10nm-30nm。隔膜211的内部部分在可移动台106上方自由进行机械振荡。

在使用中，可移动台106被配置为在导电框架108的平面中的两个维度上移动。可移动台106的移动被配置为还移动导电框架108和隔膜211，以使隔膜211能够在清洁设备100内移动。

在使用中，第一线性致动器112和第二线性致动器212可操作为在垂直于导电框架108的平面的一个维度上彼此独立地移动。

在使用中，第一线性致动器112可操作以移动第一连接器114。第一连接器114被布置成为第一电极118和第一接近传感器116提供机械参考。因此，第一线性致动器112可操作为相对于隔膜211移动第一电极118和第一接近传感器116。第一连接器114包括绝缘体，所述绝缘体被配置为使第一电极118和第一接近传感器116与第一线性致动器112电绝缘。

在使用中，第二线性致动器212可操作为移动第二连接器214。第二连接器214被布置成为第二电极218和第二接近传感器216提供机械参考。因此，第二线性致动器212可操作为相对于隔膜211移动第二电极218和第二接近传感器216。第二连接器214包括绝缘体，所述绝缘体被配置为使第二电极218和第二接近传感器216与第二线性致动器212电绝缘。

在使用中，第一线性致动器112和第二线性致动器212分别被配置为移动第一接近传感器116和第二接近传感器216以与隔膜211等距。在使用中，第一线性致动器112和第二线性致动器212分别被配置为移动第一电极118和第二电极218以与隔膜211等距。

使第一电极118和第二电极218与隔膜211等距使得能够平衡隔膜211的激励。例如，当激活时，电极118、218在相反的方向上对隔膜211施加力，并且来自组合的电极118、218的对隔膜211的平均时间的力小于来自电极118、218中的任何一个的平均时间的力的10％(例如，优选地小于1％)。

在使用中，可移动台、第一线性致动器112和第二线性致动器212可操作为相对于隔膜211在三个维度上定位第一清洁部分110和第二清洁部分210。

在使用中，第一电压源111被布置为将第一电压施加到第一电极118，并且第二电压源211被布置为将第二电压施加到第二电极218。第一电压和第二电压是相对于地面(未示出)的。第一电极118和第二电极218被配置为在隔膜211附近产生时变性电场。

第一隔离器115包括绝缘体，该绝缘体被配置为使第一电极118与第一接近传感器116电绝缘。第二隔离器215包括绝缘体，该绝缘体被配置为使第二电极218与第二接近传感器216电绝缘。

在使用中，第一接近传感器116被配置为测量第一接近传感器16与隔膜211的最靠近第一接近传感器116的表面之间的距离。第一接近传感器116被配置为用第一测量束117照射隔膜211，并测量由隔膜211反射的第一测量束117的一部分的至少一个性质，以测量第一接近传感器16和隔膜211的最靠近第一接近传感器116的表面之间的距离。第一接近传感器116被配置为向控制器190提供与第一接近传感器16和隔膜211的最靠近第一接近传感器116的表面之间的距离相对应的数据。

在使用中，第二接近传感器216被配置为测量第二接近传感器216和隔膜211的最靠近第二接近传感器216的表面之间的距离。第二接近传感器216被配置为用第二测量束217照射隔膜211，并测量由隔膜211反射的第二测量束217的一部分的至少一个性质，以测量第二接近传感器216与隔膜211的最靠近第二接近传感器216的表面之间的距离。第二接近传感器216被配置为向控制器190提供与第二接近传感器216和隔膜211的最靠近第二接近传感器216的表面之间的距离相对应的数据。

接近传感器116、216用于(例如与控制器190结合的方式)以10μm的准确度相对于隔膜211定位电极118、218。这是最小合理间隙(即，隔膜211和电极118、218之间的最小合理间隙)下所需的最高准确度，并且包括用于与隔膜211的偏离隔膜的整个平面的局部部分以及可移动台106的倾斜度和导电框架108的倾斜度相关联的不准确度的安全裕度。

在使用中，接近传感器116、216可操作为比隔膜211中的机械振荡的低本征模式的频率更频繁地感测隔膜的位移。隔膜211的低本征模式是指隔膜的以下机械振荡本征模式中的至少一个：模式1(即，基本模式/单极模式)、模式2(例如，偶极、表膜的长边缘)、模式3(例如，偶极、表膜的短边缘)、模式4(例如，四重)等。作为示例，这种低本征模式在1kHz-3kHz的范围内。

具有接近传感器116、216使得能够使用控制器190所控制的反馈回路，所述接近传感器116、216可操作为比低本征模式更频繁地感测隔膜211的位移，其中隔膜211的机械振荡被监测，并且如果所测量的隔膜211的位移在预定范围之外，则控制器控制时变性电场(即，由电极118、218产生的时变性电场)的至少一个特性(参见图12)。关于图14-图16描述了这种反馈回路。

在使用中，接近传感器116、216可操作为比0.1kHz、1kHz、10kHz中的至少一个更高频率地测量隔膜211的位移。

在使用中，接近传感器116、216可操作为比1kHz、10kHz、100kHz、1000kHz中的至少一个更低频率地测量隔膜211的位移。

第一电极118(例如，呈组合式激励/收集器电极的形式的第一电极)和隔膜211不是闭合电路的一部分。因此，在使用中，当通过第一电压源111施加电压时，电荷可以积聚在第一电极118和隔膜211上。第二电极218(例如，呈组合式激励/收集器电极的形式的第二电极218)和隔膜211不是闭合电路的一部分。因此，在使用中，当通过第二电压源211施加电压时，电荷可以积聚在第二电极218和隔膜211上。这种效应类似于电容器中的相对板的充电。

在使用中，第一电压源111和第二电压源211分别被配置为交替地向第一电极118和第二电极218施加电压(例如，使得在任何瞬时对隔膜211施加净静电力)。替代地，第一电压源111和第二电压源211分别被配置为向第一电极118和第二电极218施加相反的电压(例如，以对隔膜211施加净静电力)。

第一电极118和隔膜211上的电荷积聚会在第一电极118与隔膜211之间产生静电吸引力。第二电极218和隔膜211上的电荷积聚会在第二电极218与隔膜211之间产生静电吸引力。由于隔膜211是相对薄的并因此是柔性的，所述隔膜211将被这种吸引力扭曲。

在本发明的一些实施例中利用了电荷积累，所述电荷积累在隔膜组件104附近产生静电力。具体地，通过配置所述静电力的时间特性而在隔膜211中引起机械振荡。根据本发明的当前实施例，这是通过跨第一电极118、第二电极218和隔膜211施加时变性电压来实现的。用于此目的的时变性电压包括多个时间间隔的脉冲。下面将关于图11a-图11b对该机构进行详细描述。

时变性电压施加静电压力为10Pa-1000Pa(例如100Pa)的压力脉冲。时变性电压以10ns-1000ns(例如100ns)的持续时间施加压力脉冲。时变性电压的平均重复率为10kHz-1000kHz(例如100kHz)。时变性电压的峰值脉冲重复率在0.1MHz-10MHz的范围内变化，以使第一/第二/第三谐波频率与粒子的共振重叠，以用于最佳的共振激励，为了简单起见，粒子的共振可以被视为无质量弹簧的质量。

压力脉冲和时变性电压具有相同的持续时间。时变性电压(例如电压脉冲)被施加到横截面至5000mm^2的电极，例如/>至1000mm^2的电极。为了提供所需的静电压力/>将

(多个)电极定位成距隔膜0.5mm至2.5mm内(h)。

可以设置一个或多个真空泵(未示出)来控制真空室130内的压力。特别地，真空泵设备(未示出)可以用于将真空室130的压力降低到接近真空的条件。例如，一个或多个真空泵可操作为将真空室130内的压力降低到＜10^-3mBar，优选地降低到＜10^-6mBar。真空室130的压力被配置为在隔膜211的平面(例如，所述平面平行于导电框架108的平面)的相对侧上是相等的。

控制器190电连接到第一接近传感器116、第二接近传感器216、第一电压源111和第二电压源211。在使用中，控制器190可操作为控制第一电极118和第二电极218，以至少基于由第一接近传感器116和第二接近传感器216所测量的隔膜211的测量位移，改变第一电极118和第二电极218在隔膜211附近产生的时变性电场的至少一个特性(例如，幅度、频率、相位)。

待抑制的低本征模式是较大的(即，在幅度方面是较大的)，这意味着从每个接近传感器116、216的各自的电极118、218去除接近传感器116、216是不重要的，因为每个接近传感器116、216与接近传感器116、216的各自的电极118、218之间的距离远小于待抑制的机械振荡模式的波长。

如现在所讨论的，隔膜清洁设备100可以用于清洁隔膜211。在使用中，隔膜清洁设备100被配置为清洁隔膜211的第一局部部分，然后使用可移动台106定位第二局部部分以进行清洁。在清洁隔膜211的第二局部部分之后，使用可移动台106定位第三局部部分以进行清洁，并且重复该循环直到整个隔膜211已经被清洁。局部部分通常大于电极118、218。典型地，隔膜211的每个局部部分与隔膜的至少一个相邻局部部分重叠，

隔膜211可以是表膜隔膜16，并且可以由具有高导电性或中等导电性的材料形成，诸如可以由掺杂多晶硅、或金属硅化物、或掺杂金属硅化物、或掺杂金属碳化物、或掺杂金属氮化物、或上述材料中的任何组合形成。

特别地，设备100适用于防止由于隔膜211的机械振荡幅度超过预定范围而导致的对隔膜211的损坏。对隔膜211的损坏包括隔膜211的撕裂或破裂。失控故障会导致对隔膜211的损坏。例如，如果隔膜211相对于静止时的隔膜211的变形超过预定范围，则隔膜211的刚度不能抵抗来自第一电极118或第二电极218中的较近的一个的静电力。在这种情况下，隔膜211会进一步变形，直到隔膜211接触电极118、218中的一个电极，并且以机械方式或经由火花而发生破裂。

设备100可操作为防止这种失控故障，从而防止对隔膜211的损坏。

图10示出了当电压源211所提供的电压跨组合式激励/收集器电极218和导电框架108被施加时，通过隔膜清洁设备100清洁的隔膜211的横截面。为了清楚起见，关于使用单个清洁部分210而不是使用两个清洁部分110、210来描述图10和图11a-图11c。还示出了设置在隔膜211上的粒子240。由于隔膜211通常是柔性的，并且组合式激励/收集器电极218通常是刚性的，所以组合式激励/收集器电极218和隔膜211之间的静电吸引力在隔膜211中产生了机械变形301。

在本发明的一实施例中，跨组合式激励/收集器电极218和导电框架108被施加的电压可以遵循图11a所示的波形400，图11a示出了作为时间(t)的函数的电压(V)的图。该电压是时变性。具体地，电压的波形400是周期性的，使得电压可以被描述为脉冲式电压401。脉冲式电压401包括交替的接通部分402和关断部分403。可以理解，图11a中所示的电压波形400仅是电压源211可能产生的脉冲式电压401的示例。在其他实施例中，可以使用替代的脉冲形状和脉冲重复频率和/或脉冲模式(诸如突发脉冲、串脉冲)。

图11a所示的脉冲式电压401包括DC分量(其中关断部分403对应于组合式激励/收集器电极218和导电框架108之间的非零电势差)。在替代实施例中，可以使用类似的但不具有DC分量的波形400(其中关断部分403对应于组合式激励/收集器电极218和导电框架108之间的零电势差)。使用具有DC分量的脉冲式电压401会在组合式激励/收集器电极218和隔膜组件208之间产生更强的时间平均电场，这可以促进粒子240朝向组合式激励/收集器电极218运输，如下面所描述的。

脉冲式电压401在组合式激励/收集器电极218和隔膜211之间产生脉冲式静电吸引力。在脉冲式电压401的接通部分402期间，在组合式激励/收集器电极218和隔膜211之间存在静电吸引力，从而产生如上所述的隔膜211的机械变形301。产生这种电力(电荷)的脉冲式压力通常可以在0.01Pa和100Pa之间。在施加压力之后，隔膜的全部部分或至少一些部分被加速朝向电极218。

在具有DC分量的脉冲式电压401的关断部分403期间，与接通部分402期间相比，在组合式激励/收集器电极218和隔膜211之间存在减小的静电吸引力。对于没有DC分量的脉冲式电压401的实施例，在脉冲式电压401的关断部分403期间，在组合式激励/收集器电极218和隔膜211之间没有静电吸引力。因此，在脉冲式电压401的关断部分403期间(无论是否包括DC分量)，隔膜211的张力都可以导致隔膜211在脉冲式电压401的接通部分402期间所引起的机械变形301的相反方向上加速。因为脉冲式电压401的接通部分402和关断部分403是重复的，所以会在隔膜211中引起机械振荡。

在本发明的实施例中，跨组合式激励/收集器电极218和导电框架108被施加的电压具有小于10％的占空比。有利地，这限制了对由隔膜211和组合式激励/收集器电极218形成的电容器进行充电和放电的电流对隔膜211的加热量。

粒子210可以存在于隔膜211的面向组合式激励/收集器电极218的表面上。

随着时间的平均化，由于脉冲式电压400而在组合式激励/收集器电极218和隔膜组件208之间存在净电场。

设置在隔膜211的面向组合式激励/收集器电极218的表面上的具有非零表面电导率的粒子240可能由于脉冲式电压401而从隔膜211获取电荷。粒子240的电荷使得存在静电力，所述静电力吸引粒子240朝向组合式激励/收集器电极218。

另外地或替代地，粒子240可以通过与隔膜211的面向组合式激励/收集器电极218的表面的摩擦电相互作用而获取电荷。粒子240的电荷可以是正电荷或负电荷。在使用中，可以选择电压脉冲400的极性，从而在摩擦带电粒子和电极218之间提供吸引力；为了覆盖不同材料(摩擦电荷的不同符号)的情况，可以改变电压脉冲(DC分量和/或脉冲分量)的极性。

由于粒子240与粒子240所在的隔膜211的表面之间的范德华引力，当隔膜振荡时，存在于隔膜211的表面上的每个粒子240通常将与隔膜211的表面一起移动。

预张力下的隔膜211上的每个粒子240可以被视为独立的振荡器。这种振荡器的共振频率可以随着粒子240的性质和隔膜211的性质而变化。

例如，这种粒子210的共振频率可以随着粒子240的质量(M)而变化。共振频率可以随着d而变化，其中d为：在隔膜211中引起的(由振荡的幅度和激励频率定义的)振动半径303与隔膜211上的粒子240的(由典型的短范围范德华相互作用定义的)接触点304的大小的比率。典型地，对于使用隔膜清洁设备100清洁的隔膜211，d可以是在100和1000,000之间。这种粒子的共振频率也可以随着隔膜211的厚度305(h)而变化。典型地，对于使用隔膜清洁设备100清洁的隔膜211，h可以是在10nm和100nm之间。共振频率也可以随着隔膜211的预张力(σ)而变化。典型地，对于使用隔膜清洁设备100清洁的隔膜211，σ可以是在50MPa和500MPa之间。

振荡器的基本频率(v₀)可以通过以下等式来描述：

对于典型的粒子密度且对于在0.5μm和5μm之间的粒子半径，v₀可以在约10MHz和0.3MHz之间。如果施加到隔膜211的激励频率接近粒子240的共振频率，则粒子240的振荡幅度301可以增加。随着粒子240的振荡幅度增加，隔膜-粒子间隔302同样可以增加，因为由于粒子加速而引起的惯性可以超过范德华力。

范德华力的大小与在其上作用力的原子或分子之间的间隔302的平方成反比。在某些阈值隔膜-粒子间隔302处，粒子240和隔膜211的表面之间的范德华吸引力被衰减到这样的程度，即吸引粒子240朝向组合式激励/收集器电极218(即，远离隔膜211)的静电力会克服粒子240和隔膜211之间的范德华力。因此，在上述的阈值隔膜-粒子间隔302处，粒子240可以被从隔膜211去除。然后，粒子240将位于隔膜211和组合式激励/收集器电极218之间的空间内，并将加速朝向组合式激励/收集器电极218。

粒子240的共振频率会由于质量依赖性而随着粒子240的尺寸变化。为了去除具有一定尺寸范围的粒子210，脉冲式电压401可以被配置为引起隔膜211的一定频率范围的振荡。所引起的隔膜211的振荡的频率范围可以被称为“激励光谱”。该激励光谱是通过电压源211施加的脉冲式电压401的波形400的傅立叶变换给出的。该激励光谱的分量由脉冲式电压401的时间特征产生。以相对较长的时间周期重复的特征会产生相对较低频率的激励分量，反之亦然。

图11b和图11c示出了与图11a所示形式的脉冲式电压401相对应的激励光谱404的示意图。激励光谱404示意性地示出了施加在隔膜上的相对静电吸引力(F)，该相对静电吸引力(F)是施加该相对静电吸引力的振荡频率(f)的函数。激励光谱404包括第一部分405和第二部分406。

激励光谱404的第一部分405由具有最长持续时间的脉冲式电压401的时间特征产生：脉冲式电压401的脉冲的时间段407。第一部分405的中心频率408由时间段407的倒数定义(该中心频率408可以被称为脉冲频率或重复率)。在一些实施例中，脉冲式电压401的重复率可以在30kHz至30MHz的范围内。图11c的阴影区域409对应于通过调制时间段407来移动第一部分405的中心频率408。时间段407的增加导致第一部分405的中心频率408的减小(反之亦然)。

激励光谱404的第二部分406由具有比时间段407短的持续时间的脉冲式电压401的时间特征产生。第二部分406由以下定义：脉冲式电压401的脉冲的接通部分402的半峰全宽(FWHM)410；以及脉冲式电压401的脉冲的上升时间411和下降时间412。第二部分406的下限频率413由FWHM 410的倒数定义。第二部分406的上限频率414由上升时间411和下降时间412中的最短持续时间的倒数定义。图11c的阴影区域415对应于通过调制FWHM 410以及上升时间411和下降时间412来移动第二部分406的下限频率413和上限频率414。FWHM 410的增加导致第二部分406的下限频率413的减小(反之亦然)。上升时间411和下降时间412中的最短持续时间的增加导致第二部分406的上限频率414的减小(反之亦然)。

图11a所示形式的脉冲式电压401是相对简单的。因此，本领域技术人员可以容易地实现。有利地，尽管脉冲式电压401的波形400是简单的，但所述波形提供了若干可配置参数(所述可配置参数包括时间周期407、FWHM 410、上升时间411和下降时间412)，所述可配置参数可以被选择(和改变)以实现期望的激励光谱。

作为使用图11a所示形式的脉冲式电压401的替代方案，可以使用连接到电压放大器的任意函数生成器来生成任何期望的脉冲形状，所述脉冲形状可配置为产生期望的激励光谱。

在该实施例中，图11a所示的电压波形400可以被认为是一般形状的，并且具有一个或多个参数(例如，时间段407、FWHM 410、上升时间411和下降时间412中的任何一个)，所述一个或多个参数可以被选择(和改变)以实现期望的激励光谱。应当理解，在其他实施例中，可以使用不同的电压波形，但所述电压波形也可以被认为具有一般形状并且具有一个或多个参数，所述一个或多个参数可以被选择(和改变)以实现期望的激励光谱。

在当前实施例的布置中，组合式激励/收集器电极218和隔膜组件208被设置为使得组合式激励/收集器电极218和隔膜211之间的间隔在0.5mm和2.5mm之间。

在当前实施例的布置中，跨组合式激励/收集器电极218和导电框架108被施加的脉冲式电压401具有在100V和10000V之间的最大电势差。

在当前实施例的布置中，组合式激励/收集器电极218和隔膜组件208之间的(由于脉冲式电压401产生的)净电场(时间平均电场)具有大于10V m^-1或小于-10V m^-1的场强。

在当前实施例的布置中，脉冲式电压401被配置为以在30kHz和30MHz之间的频率范围激励隔膜211的振荡(并因此激励设置在隔膜211上的粒子210的振荡)。例如，脉冲式电压401可以被配置为以在100kHz和10MHz之间的频率范围激励隔膜211的振荡。

在当前实施例的布置中，脉冲式电压401不是正弦式变化电压。通过确保将合适的关断部分403并入脉冲的形状中，耗散到隔膜组件208上的导电涂层209的功率可以保持为较低。这对于允许辐射冷却以将隔膜211的温度保持在安全限度内是有益的。

使用上述的布置，可以使用隔膜清洁设备100从隔膜211去除尺寸在0.5μm和5μm之间的粒子210。

脉冲式电压401可以作为单独的脉冲串施加。一个脉冲串可以紧接在另一脉冲串之后。可以施加单独的脉冲串，其中脉冲电压的极性在连续的脉冲串中反转。这可以有利于释放带负电荷的粒子和带正摩擦电荷的粒子，并将它们吸引到收集器电极。每个脉冲串的持续时间可以被配置为使得，在施加下一脉冲串(所述脉冲串具有相反的电压极性)之前，粒子210具有足够的时间被运输到组合式激励/收集器电极218。应当理解，带电粒子通常可以在与激励/收集器电极218接触时放电。因此，这些粒子不会当电压的极性反转时被运输回到隔膜211。

图12示出了与图9相同的隔膜清洁设备100的横截面，不同之处在于图12中的隔膜211是机械振荡的，而不是静态的。因此，图12的隔膜211偏离隔膜211的静止平面。

图12中还以在上临界偏离平面660和下临界偏离平面662之间限定的可接受振荡区的形式示出了预定范围。上临界偏离平面660和下临界偏离平面662被设置为平行于导电框架108的平面。上临界偏离平面660被设置为更靠近第一清洁部分110，下临界偏离平面662被设置为更靠近第二清洁部分210。上临界偏离平面660和下临界偏离平面662对应于对于由于失控故障而导致对隔膜211的损坏风险足够大的隔膜211的位移。

预定义的位移范围包括，隔膜211的至少局部部分相对于静止状态下的隔膜211的位移的大小小于10μm、100μm、1000μm中的至少一个。

在使用中，第一位移传感器116测量隔膜211的最靠近第一位移传感器116的局部部分的位移。如果机械振荡的隔膜211的最大幅度变得足够大，使得第一位移传感器116测量了隔膜211的相对于静止状态下的隔膜211的位移相比于上临界偏离平面660更靠近第一位移传感器116的局部部分，则控制器190控制由第一电极118和第二电极218产生的时变性电场的至少一个特性。

在使用中，第二位移传感器216测量隔膜211的最靠近第二位移检测器216的局部部分的位移。如果机械振荡的隔膜211的最大幅度变得足够大，使得第二位移传感器216测量了隔膜211的相对于静止状态下的隔膜211的、相比于下临界偏离平面662更靠近第二位移传感器216的局部部分的位移，则控制器190控制由第一电极118和第二电极218产生的时变性电场的至少一个特性。

控制器190通过控制第一电压源111和第二电压源211控制由第一电极118和第二电极218产生的时变性电场的至少一个特性。由第一电极118和第二电极218产生的时变性电场的特性是幅度、频率、相位中的至少一个。

由第一电极118和第二电极218产生的时变性电场的至少一个特性是根据关于图13-图16描述的实施例中的至少一个实施例进行控制。

图13示出了根据另一实施例的描述从隔膜211去除粒子的方法700的流程图。方法700适用于防止关于图9所描述的这种失控故障，以防止对隔膜211的损坏。

方法700包括步骤710、712、714、716，这些步骤为：使用时变性电场引起隔膜的机械振荡，以从隔膜去除粒子710；测量隔膜相对于静止状态下的隔膜的位移712；确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外714；以及如果隔膜的所测量位移在预定范围之外，则控制时变性电场的至少一个特性716。

顺序地执行步骤710、712、714和716。在步骤716之后执行步骤710，使得方法700形成步骤710、712、714和716的循环。

图14示出了根据另一实施例的描述从隔膜211去除粒子的方法800的流程图。方法800适用于防止关于图9所描述的这种失控故障，以防止对隔膜211的损坏。

方法800包括步骤810、812、814、816、818、820和822，所述步骤是：使用时变性电场引起隔膜的机械振荡，以从隔膜去除粒子810；测量隔膜相对于静止状态下的隔膜的位移812；确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外814；减小时变性电场的幅度816；等待保持时间818；测量隔膜相对于静止状态下的隔膜的位移820；以及确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外822。

首先执行步骤810，接着执行步骤812，然后执行步骤814。如果在步骤814中，确定隔膜211的所测量位移不在预定范围之外，则方法800循环回到步骤810。如果在步骤814中，确定隔膜211的所测量位移在预定范围之外，则执行步骤816。步骤816之后是步骤818，然后是步骤820，然后是步骤822。如果在步骤822中，确定隔膜211的所测量位移不在预定范围之外，则方法800循环回到步骤810。如果在步骤822中，确定隔膜211的所测量位移在预定范围之外，则方法800循环回到步骤818。

使用控制器190通过以下中的至少一种执行步骤816(即，减小时变性电场的幅度)：减小分别由第一电压源111和第二电压源211施加到第一电极118和第二电极218的电压；或停止分别由第一电压源111和第二电压源211施加到第一电极118和第二电极218的电压。

执行步骤818(即，等待保持时间)以使隔膜211的机械振荡幅度能够减小。保持时间是以下中的至少一个：预定的时间量；或基于隔膜211相对于静止状态下的隔膜211的位移的测量结果确定的保持时间。例如，保持时间为10s-100s。

图15示出了根据另一实施例的描述从隔膜211去除粒子的方法900的流程图。方法900适用于防止关于图9所描述的这种失控故障，以防止对隔膜211的损坏。

方法900包括步骤910、912、914、916、918、920和922，所述步骤为：使用时变性电场引起隔膜的机械振荡，以从隔膜去除粒子910；测量和记录隔膜相对于静止状态下的隔膜的时变性位移数据912；确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外914；改变时变性电场的频率以减小或消除时变性电场的频率与隔膜的机械振荡频率之间的重叠916；等待保持时间918；测量并记录隔膜相对于静止状态下的隔膜的时变性位移数据920；以及确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外922。

步骤910、914、918和922分别与步骤810、814、818和822相同。

步骤912和920包括记录隔膜211相对于静止状态下的隔膜211的时变性位移数据。记录该时变性位移数据涉及测量和存储隔膜211的位移数据和相应的时间戳，其中每个时间戳对应于隔膜211的每个位移数据被测量的时间。记录该时变性位移数据涉及存储时变性位移数据，使得在步骤916中，时变性位移数据是可检索的。

步骤916(改变时变性电场的频率以减小或消除时变性电场的频率与隔膜211的机械振荡频率之间的重叠)通过以下执行：检索所记录的时变性位移数据；使用傅立叶变换将时变性位移数据变换成频域，并提取隔膜的至少一个机械振荡频率；确定或检索隔膜211的低机械振荡本征模式的预定值；以及改变时变性电场的频率以减小或消除时变性电场的频率与隔膜211的低本征模式之间的重叠。

减小或消除时变性电场的频率与隔膜211的低本征模式之间的重叠包括，使用控制器190改变分别由第一电压源111和第二电压源211施加到第一电极118和第二电极218的电压的频率。

图16示出了根据另一实施例的描述从隔膜211去除粒子的方法1000的流程图。方法1000适用于防止关于图9所描述的这种失控故障，以防止对隔膜211的损坏。

方法1000包括步骤1010、1012、1014、1016、1018、1020和1022，所述步骤为：使用时变性电场引起隔膜的机械振荡，以从隔膜去除粒子1010；测量和记录隔膜相对于静止状态下的隔膜的时变性位移数据1012；确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外1014；将时变性电场的相位改变成隔膜的机械振荡相位的反相位1016；等待保持时间1018；测量和记录隔膜相对于静止状态下的隔膜的时变性位移数据1020；以及确定隔膜的所测量位移是否在预定范围之外1022。

步骤1010、1014、1018和1022分别与步骤810、814、818和822相同。步骤1012和1020分别与步骤912和920相同。

步骤1016(即，将时变性电场的相位改变成隔膜211的机械振荡相位的反相位)通过以下执行：检索所记录的时变性位移数据；从所记录的时变性位移数据确定隔膜211的机械振荡相位；以及使用控制器190改变分别由第一电压源111和第二电压源211施加到第一电极118和第二电极218的电压的相位，使得所得的时变性电场的相位与隔膜211的机械振荡相位成反相位。

相对于方法800、900，方法1000使得保持时间(例如，用于隔膜211中的机械振荡消退，使得隔膜211的所测量位移处于预定范围内的恢复时间)被减小。这使得隔膜清洁设备100的产量增加。

隔膜211的固有阻尼较低，使得保持时间例如为10s-100s。方法1000使得在隔膜211上引起的压力实时地抵抗隔膜211的所测量位移，这使得相对于依赖隔膜211的内在阻尼，能够以因子10-100x减少保持时间。由此，方法1000能够比引起机械振荡的时间更快地抑制机械振荡。

方法1000使得能够通过减小隔膜211和电极118、218之间的间隙，提高隔膜清洁设备100的效率。例如，可以在本质上不稳定的配置中执行清洁压力序列，只要足够快地将时变性电场提供成隔膜211的机械振荡相位的反相位，以在机械振荡的幅度变得严重之前(即，在隔膜211的所测量位移超过预定范围之前)，防止不稳定性的发展并抑制隔膜211的机械振荡。

图17示出了根据本发明的隔膜清洁设备1100的替代实施例以及隔膜211。图17的设备1100与图9的设备100相同，除了设备1100不具有第一清洁部分110。

应当理解，上述的不同的设备和方法仅是说明性的，并且权利要求不限于上述的设备和方法。本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以对上述设备和方法进行各种修改。

例如，关于图9，隔膜211可以通过经由导电框架108和/或可移动台106的电容耦合而接地到地面，而不是直接从导电涂层209电容耦合到一定间隙(例如1cm-10cm)处的地面接地。

关于图9，隔膜211可以经由将导电涂层209的外部连接到地面的电线接地，而不是直接从导电涂层209电容耦合到一定间隙(例如1cm-10cm)处的地面接地。

关于图9，隔膜211可以相对于地面是DC偏压的，而不将隔膜211接地。

关于图9，可以使用相对较慢的接近传感器，而不使用接近传感器116、216，接近传感器116、216可操作为比隔膜211的低机械振荡本征模式的频率更高频率地感测隔膜211的位移。相对较慢的接近传感器可操作为以基本上与隔膜211的低机械振荡低本征模式的频率一样的频率感测隔膜211的位移。

由于在隔膜211进行清洁期间不使用线性致动器112、212，并且可移动台106以相对于隔膜211的机械振荡频率更慢速地(例如以低于100μm/s)移动，因此由接近传感器116、216测量的变化可归因于隔膜211中的机械振荡。

接近传感器116、216可操作为比以下中的至少一个更高频率地测量隔膜211的位移：100Hz、1000Hz、10,000Hz。

接近传感器116、216可操作为比以下中的至少一个更低频率地测量隔膜211的位移：1000Hz、10,000Hz、100,000Hz。

关于图9，可以为接近传感器116、216提供附加的接近传感器，而不将接近传感器116、216用于感测隔膜211中的机械振荡以及用于设置电极118、218和隔膜211之间的间隙。

附加的接近传感器可以用于感测隔膜211中的机械振荡，并且接近传感器116、216用于设置电极118、218和隔膜211之间的间隙。可以交替地进行隔膜211中的机械振荡的测量以及电极118、218和隔膜211之间的间隙的测量。这可以能够更频繁地进行位移测量，代价是牺牲每个单独的位移测量的绝对准确度，如果机械振荡的幅度较大(例如>200μm)，则所述绝对准确度是优选的。

关于方法800，如果确定隔膜211的所测量位移在预定范围之外，则方法800可以循环回到步骤816，而不使方法800从步骤822循环回到步骤818。

关于方法900，如果确定隔膜211的所测量位移在预定范围之外，则方法900可以循环回到步骤916，而不使方法900从步骤922循环回到步骤918。

关于方法1000，如果确定隔膜211的所测量位移在预定范围之外，则方法1000可以循环回到步骤1016，而不使方法1000从步骤1022循环回到步骤1018。

关于方法1000，除了包括将时变性电场的相位改变成隔膜的机械振荡相位的反相位的步骤1060之外，还可以增加时变性电场的幅度，使得施加更大的静电力，以比不增加时变性电场的幅度的情况更快地抑制隔膜211的机械振荡。

关于方法800、900和1000，可以控制时变性电场至少一个特性，直到从隔膜去除粒子的方法已经完成，而不是在步骤816、916和1060中控制时变性电场的至少一个特性、等待保持时间818(在所述保持时间期间隔膜211的最大位移返回到预定位移范围内)、以及随后在步骤810、910、1010中将时变性电场的至少一个特性恢复到所述特性在保持时间之前的值。换言之，可以控制时变性电场的至少一个特性，直到隔膜211的给定局部部分已经被清洁或整个隔膜211已经被清洁。

本说明书中公开或说明的每个特征可以以单独的方式或以与本文中公开或说明的任何其他特征的任何适当组合的方式并入上述的不同的设备和方法的任何一个中。上文参考附图所描述的设备或方法的任何一个中的一个或多个特征在与同一设备或方法的其他特征中的一个或多个特征分开使用时也可以产生效果或提供优点。除了上述设备和方法的特征的特定组合之外，可以进行特征的不同组合。

本领域技术人员将理解，在前面的描述和所附权利要求中，诸如“上面”、“沿着”、“侧面”等位置术语是参考概念性图示而形成的，诸如参考在所附附图中示出的概念性图示而形成的。这些术语是为了便于参考，但并非旨在具有限制性质。因此，这些术语应理解为当处于如附图所示的方位时指代物体。

尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC的制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用。其他可能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、平板示出器、液晶示出器(LCD)、薄膜磁头等。

尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体参考本发明的实施例，但是本发明的实施例可以在其他设备中使用。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)等物体的任何设备的一部分。这些设备通常可以称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

尽管上面可能已经在光学光刻的上下文中具体参考了本发明的实施例的使用，但是应当理解，本发明不限于光学光刻，并且在上下文允许的情况下，本发明可以在例如压印光刻等其他应用中使用。

在情境允许的情况下，可以用硬件、固件、软件或其任何组合的方式来实施本发明的实施例。本发明的实施例也可以由储存在机器可读介质上的指令实施，所述指令可以由一个或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运输呈能够由机器(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)；磁性储存介质；光学存储器介质；闪存装置；电气、光学、声学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、例程、指令可以在本发明中被描述为执行某些动作。然而，应了解，这样的描述仅仅是出于方便起见，并且这些动作事实上由于计算装置、处理器、控制器、或执行固件、软件、例程、指令等等的其它装置而产生，且执行这种操作可以使得致动器或其它装置与实体世界交互。

尽管上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。上面的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员将很清楚的是，可以在不脱离下面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。

Claims (66)

1.一种用于清洁光刻设备中所使用的部件的设备，所述设备包括至少一个清洁模块或多个清洁模块，

其中所述至少一个清洁模块或所述多个清洁模块包括多个清洁机构，并且

其中所述多个清洁机构包括：

至少一个准备机构和至少一个去除机构，所述至少一个准备机构用于减小粒子对所述部件的粘附力，所述至少一个去除机构用于从所述部件去除粒子，或多个去除机构，所述多个去除机构用于从所述部件去除粒子。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备包括所述多个清洁模块，并且所述设备被配置为使得所述部件能够顺序地通过所述多个清洁模块以进行清洁。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述清洁模块或多个清洁模块包括至少一个分离模块，所述至少一个分离模块用于从所述部件去除粒子。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述分离模块用于在从所述部件去除粒子期间或在从所述部件去除粒子之前，减小粒子对所述部件的粘附力。

5.根据权利要求3或4所述的设备，其中所述清洁模块包括：

多个分离模块，和/或

至少一个分离模块和至少一个准备模块，所述至少一个准备模块用于减小粒子对所述部件的粘附力。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述清洁模块或多个清洁模块保持在真空环境下或受控气体环境下。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述去除机构和/或所述准备机构包括真空产生机构。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述准备机构包括热产生机构，所述热产生机构被配置为产生热量，以在真空环境中干燥所述部件和/或粒子。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述真空环境中的水蒸气或其他含氧气体的压力具有以下中的至少一个的压力：低于(1E-4Pa)、低于(1E-5Pa)、低于(1E-6Pa)或低于(1E-7Pa)。

10.根据权利要求8或9所述的设备，其中所述热产生机构包括辐射加热器，优选为激光器或IR灯。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，其中所述辐射加热器被配置为使得实现以下中的至少一个：朝向所述部件的边界的辐射热量低于1W/cm²；所述部件的边界与散热器接触，使得边界温度保持低于400C；和/或所述部件处的辐射热功率密度低于10W/cm²，优选地在1W/cm²-5W/cm²的范围内或在2W/cm²-5W/cm²的范围内。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述准备机构包括等离子体产生机构，所述等离子体产生机构用于在所述部件附近或在所述部件周围产生等离子体。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述等离子体产生机构被配置为用以下中的至少一种来产生等离子体：还原剂、氢气、稀有气体、还原剂和氧化剂、和/或氢气和水。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述还原剂和所述氧化剂之间的比率大于100，优选地大于1000。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的设备，其中用于等离子体产生的压力在0.01Pa至100Pa的范围内，优选地在0.1Pa至10Pa的范围内。

16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述准备机构包括电子束产生机构，所述电子束产生机构用于产生电子束，以入射到所述部件的具有待被去除的粒子的侧面上。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述电子束产生机构被配置为，在包括以下中的至少一种的环境中产生所述电子束：还原剂、氢气、还原剂和氧化剂、和/或氢气和水。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述还原剂和所述氧化剂之间的比率大于100，优选地大于1000。

19.根据权利要求17或18中任一项所述的设备，其中所述环境具有在0.01Pa至10Pa的范围内的压力。

20.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述准备机构包括VUV光子或EUV光子产生机构，所述VUV光子或EUV光子产生机构用于产生VUV光子或EUV光子以入射到所述部件上。

21.根据权利要求20所述的设备，其中所述VUV光子或EUV光子产生机构被配置为，在包括以下中的至少一种的环境中产生所述VUV光子或EUV光子：还原剂、氢气、还原剂和氧化剂、和/或氢气和水。

22.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述准备机构包括自由基产生机构，所述自由基产生机构用于在所述部件附近或在所述部件周围产生氢自由基。

23.根据权利要求22所述的设备，其中所述自由基产生机构包括等离子体产生机构和/或热丝中的至少一种。

24.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述去除机构包括振动产生机构，所述振动产生机构用于产生所述部件的机械振荡。

25.根据权利要求24所述的设备，其中所述振动产生机构包括至少一个激励电极；以及用于跨所述至少一个激励电极和所述部件施加时变性电压的机构。

26.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述去除机构包括VUV光子产生机构，所述VUV光子产生机构用于产生VUV光子以入射到所述部件上。

27.根据权利要求26所述的设备，其中所述VUV光子产生机构被配置为产生VUV光子束，用于一次照射所述部件的实质上整个表面或所述表面的部分，并且其中，所述VUV光子束是能够扫描的以照射所述部件的整个表面。

28.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述去除机构包括等离子体产生机构，所述等离子体产生机构用于在所述部件附近或在所述部件周围产生等离子体。

29.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述去除机构包括热产生机构，所述热产生机构用于引导粒子转移离开所述部件。

30.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述去除机构包括电场产生机构，所述电场产生机构用于运输粒子离开所述部件。

31.根据权利要求30所述的设备，其中所述电场产生机构包括收集器电极；以及用于跨所述部件和所述收集器电极施加电压的机构。

32.根据权利要求31所述的设备，其中所述收集器电极包括覆盖实质上全部所述部件或全部电极网格的板。

33.根据权利要求31或32所述的设备，其中所述设备包括一个或多个屏蔽件，所述一个或多个屏蔽件被配置为当供应到所述收集器电极的电力被断开时防止粒子返回到所述部件。

34.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述去除机构包括电子束产生机构，所述电子束产生机构用于产生电子束以入射到所述部件的具有待被去除的粒子的侧面上。

35.根据权利要求34所述的设备，其中所述电子束产生机构被配置为产生能量在30eV-3000eV的范围内的电子束，所述部件处的电流密度在10uA/cm²至10mA/cm²的范围内，和/或所述部件处的功率耗散低于1W/cm²。

36.根据权利要求34或35所述的设备，其中所述电子束产生机构被配置为使得所述电子束是脉冲式的。

37.根据权利要求34至36中任一项所述的设备，其中所述电子束与等离子体结合。

38.根据权利要求34至37中任一项所述的设备，其中所述电子束产生机构被配置为产生能量超过80eV的电子束。

39.根据权利要求25所述的设备，其中所述设备包括至少一个位移传感器，所述至少一个位移传感器用于测量所述部件相对于静止状态下的所述部件的位移；以及控制器，所述控制器能够操作为确定所述部件的所测量位移是否在预定范围之外，并且如果所述部件的所测量位移在所述预定范围之外，则控制用于施加所述时变性电场的机构以改变所述时变性电场的至少一个特性。

40.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备被配置为使得能够将一个或多个附加的清洁模块添加到所述设备。

41.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述部件是表膜、EUV透明薄膜、动态气锁隔膜或EUV光谱纯度滤光片中的至少一种。

42.一种隔膜清洁设备，所述隔膜清洁设备用于从隔膜去除粒子，所述设备包括：

隔膜支撑件，所述隔膜支撑件用于支撑所述隔膜；

时变性电场产生器，所述时变性电场产生器用于在所述隔膜被所述隔膜支撑件支撑时引起所述隔膜的机械振荡，以从所述隔膜去除粒子；

至少一个位移传感器，所述至少一个位移传感器用于在所述隔膜被所述隔膜支撑件支撑时测量所述隔膜相对于静止状态下的所述隔膜的位移；和

控制器，所述控制器能够操作为确定所述隔膜的所测量位移是否在预定范围之外，并且如果所述隔膜的所测量位移在预定范围之外，则控制所述时变性电场产生器改变所述时变性电场的至少一个特性。

43.根据权利要求42所述的设备，其中所述至少一个位移传感器被配置为测量所述隔膜的至少局部部分相对于静止状态下的所述隔膜的所述局部部分的位移。

44.根据权利要求42所述的设备，其中第一位移传感器被配置为测量所述隔膜的局部部分相对于静止状态下的所述隔膜的所述局部部分的在第一激励电极附近的位移；以及第二位移传感器被配置为测量所述隔膜的局部部分相对于静止状态下的所述隔膜的所述局部部分的在第二激励电极附近的位移。

45.根据权利要求42-44所述的设备，其中所述控制器能够操作为基于所述隔膜的所测量的最大位移确定所述隔膜的所测量位移是否在预定范围之外。

46.根据权利要求42-45所述的设备，其中所述控制器能够操作为控制所述时变性电场产生器，以通过改变所述时变性电场的以下特性中的至少一个来减小所述隔膜的最大位移：

幅度；

频率；

相位。

47.根据权利要求46所述的设备，其中所述控制器能够操作为控制所述时变性电场产生器以通过以下中的至少一种来减小所述隔膜的最大位移：

减小所述时变性电场的幅度；

改变所述时变性电场的频率以减小或消除所述时变性电场的频率与所述隔膜的机械振荡频率之间的重叠；

将所述时变性电场的相位改变成所述隔膜的机械振荡相位的反相位。

48.根据权利要求42-47所述的设备，其中所述时变性电场产生器包括：

至少一个激励电极，所述至少一个激励电极在所述隔膜被所述隔膜支撑件支撑时定位在所述隔膜的表面附近；和

用于跨所述至少一个激励电极施加时变性电压以产生所述时变性电场的机构，所述机构用于当所述隔膜被所述隔膜支撑件支撑时引起所述隔膜的机械振荡。

49.根据权利要求42-48所述的设备，其中所述至少一个时变性电场产生器包括：

第一激励电极和第二激励电极，每个电极能够在所述隔膜被所述隔膜支撑件支撑时定位在所述隔膜的两个相对表面中的不同表面附近；和

用于跨所述第一激励电极和所述第二激励电极施加时变性电压以产生所述时变性电场的机构，所述机构用于在所述隔膜被所述隔膜支撑件支撑时引起所述隔膜的机械振荡。

50.根据权利要求49所述的设备，其中所述时变性电场产生器被配置为使得在施加到第一电极的时变性电压和施加到第二电极的时变性电压之间存在非零相位差。

51.一种清洁光刻设备中所使用的部件的方法，所述方法包括：

通过使用以下机构而在所述设备的清洁模块或多个清洁模块中清洁所述部件：

至少一个去除机构和至少一个准备机构，所述至少一个去除机构用于从所述部件去除粒子，所述至少一个准备机构用于减小粒子对所述部件的粘附力，或

多个去除机构，所述多个去除机构用于从所述部件去除粒子。

52.根据权利要求51所述的方法，其中所述设备包括所述多个清洁模块，所述方法还包括顺序地将所述部件传递通过所述清洁模块以进行清洁。

53.根据权利要求51或52所述的方法，还包括：

使所述部件传递通过多个分离模块，所述多个分离模块用于从所述部件去除粒子，和/或

使所述部件传递通过至少一个准备模块用于减小粒子对所述部件的粘附力，并且然后使所述部件传递通过至少一个分离模块。

54.根据权利要求51-53中任一项所述的方法，其中所述去除机构包括振动产生机构，所述振动产生机构用于使用时变性电场产生所述部件的机械振荡，所述方法还包括：

测量所述部件相对于静止状态下的所述部件的位移；确定所述部件的所测量位移是否在预定范围之外，并且如果所述部件的所测量位移在所述预定范围之外，则控制所述时变性电场的至少一个特性。

55.一种从光刻设备中所使用的隔膜去除粒子的方法，所述方法包括：

使用时变性电场引起所述隔膜的机械振荡，以从所述隔膜去除粒子；

测量所述隔膜相对于静止状态下的所述隔膜的位移；

确定所述隔膜的所测量位移是否在预定范围之外；以及

如果所述隔膜的所测量位移在所述预定范围之外，则控制所述时变性电场的至少一个特性。

56.根据权利要求55所述的方法，还包括比以下中的至少一个更高频率地测量所述隔膜的位移：1Hz、10Hz、100Hz、1000Hz、10,000Hz。

57.根据权利要求55-56中任一项所述的方法，其中测量所述隔膜相对于静止状态下的所述隔膜的位移包括：测量所述隔膜的至少局部部分相对于静止状态下的所述隔膜的所述局部部分的位移。

58.根据权利要求55-57中任一项所述的方法，其中所述预定范围包括：所述隔膜的至少局部部分的相对于静止状态下的所述隔膜的、幅度小于以下中的至少一个的位移：10μm、100μm、1000μm。

59.根据权利要求55-58中任一项所述的方法，包括基于所述隔膜的所测量的最大位移确定所述隔膜的所测量位移是否在所述预定范围之外。

60.根据权利要求55-59中任一项所述的方法，其中所述时变性电场的特性包括以下中的至少一个：

幅度；

频率；

相位。

61.根据权利要求60所述的方法，包括：通过以下中的至少一种，控制所述时变性电场的至少一个特性以减小所述隔膜的最大位移：

减小所述时变性电场的幅度；

改变所述时变性电场的频率以减小或消除所述时变性电场的频率与所述隔膜的机械振荡频率之间的重叠；

将所述时变性电场的相位改变成所述隔膜的机械振荡相位的反相位。

62.根据权利要求55-61中任一项所述的方法，其中引起所述隔膜的机械振荡包括：跨被定位在所述隔膜的表面附近的至少一个激励电极施加时变性电压。

63.根据权利要求55-62中任一项所述的方法，其中引起所述隔膜的机械振荡包括：向被定位在所述隔膜的相对表面附近的第一激励电极和第二激励电极中的每个施加时变性电压。

64.根据权利要求63所述的方法，其中在施加到所述第一激励电极的时变性电压和施加到所述第二激励电极的时变性电压之间存在非零相位差。

65.根据权利要求55-64中任一项所述的方法，还包括比以下中的至少一个更高频率地测量所述隔膜的位移：1Hz、10Hz、100Hz、1000Hz、10,000Hz。

66.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述存储介质包括指令，所述指令在被处理电路执行时使所述处理电路执行根据权利要求51-65中任一项所述的方法。