本发明的一个方面是解决在常规流体清洁系统中遇到的问题。
根据本发明的实施例在光刻装置中实现此方面和其它方面包 括：用于提供辐射的投影光束的辐射系统；用于支撑图案形成器件 的支撑结构，图案形成器件用来为根据所需的图案图像化投影光束； 用于支撑衬底的衬底台；和用于在衬底的目标部分上投影图案化的 光束的投影系统，投影系统包括具有光束入口区域的光学元件和具 有光束出口区域的光学元件，图案化的光束穿过其每个区域，特征 表现为其与设有多个核化地点并具有污染物呈现在其内部或周围的 该投影系统相结合的核形表面，该表面设置在远离该光束入口区域 或该光束出口区域中至少一个。
在实施例中提供了光刻投影装置。装置包括提供辐射光束的辐 射系统，和支撑图案形成结构的支撑结构。为了根据所需的图案图 形化辐射光束构造图案形成结构。装置还包括支撑衬底的衬底支撑， 和在衬底的目标部分投影图案化的光束的投影系统。投影系统包括 具有光束入口区域的光学元件和具有光束出口区域的光学元件，图 案化的光束穿过其每个区域。装置另外包括与上面设有多个核化地 点的投影系统结合的核形表面。此表面设置在远离光束入口区域或 光束出口区域中的至少一个。
这种配置提供了关于污染盐的生长被从投影系统中的光学元件 去除的优势，此时引发了对装置性能的最小程度的影响。另外的优 势是流体的冷却无须实现对其的清洁。
根据本发明的另外的方面，核形表面由与至少一个光学元件相 同的材料制造而成。
这种配置提供了将核形表面当作“虚构的”表面这个优势，就 是说否则有可能会污染光学元件的污染物由于特定的光学元件的材 料而代之以污染了“虚构的”表面。通过与核形表面的结合，污染 物保留在虚构的表面上，从而防止任何由相同污染物造成的另外污 染。
在实施例中提供了光刻投影装置。装置包括提供辐射光束的第 一辐射系统和支撑图案形成结构的支撑结构。根据所需的图案，为 了图案化投影光束构造图案形成结构。装置还包括支撑衬底的衬底 支撑，和在衬底的目标部分投影图案化的光束的投影系统。投影系 统包括具有光束入口区域的光学元件和具有光束出口区域的光学元 件，图案化的光束穿过其每个区域。装置另外包括清洁将引入设置 了光学元件的区域的流体的流体清洁系统。流体清洁系统包括接收 待清洁流体的流体入口和为装置区域供给已清洁流体的流体出口， 清洁所接收流体的清洁区域，设置在该入口和该出口之间的清洁区 域，和为清洁区域提供辐射以引发在清洁区域中处于流体中的污染 物分解的第二辐射系统。该装置还包括设有多个核化地点的核形表 面。将该核形表面设置在清洁区域里。
根据另外的方面提供了用于装置的流体清洁系统，该系统包括： 用于接收待清洁气体的流体入口和用于为装置供给已清洁流体的流 体出口和供给系统；设置在该入口和该出口的清洁区域；和在应用 中预备入射在该清洁区域上的辐射源；其特征为该辐射源引发了处 于该流体该清洁区域的污染物的分解；并且在那个流体清洁系统中 另外还包括：设置在该清洁区域的核形表面，在其上多个核化地点 设有与其中一个离解的污染物结合。
在实施例中，提供了用于在装置中使用的流体清洁系统。系统 包括接收待清洁流体的流体入口和为装置供给已清洁流体的流体出 口，设置在入口和出口之间的清洁区域，预备入射在清洁区域上以 引发在清洁区域处于流体中的污染物分解的辐射源，和设置在设有 多个核化地点的清洁区域的核形表面。
在实施例中，提供了清洁用来在装置中使用的流体的方法。方 法包括在入口处接收待清洁流体并为出口处的装置供给已清洁流 体，在设置在入口和出口之间的清洁区域清洁流体，在清洁区域中 利用辐射源来引发处于流体中的污染物的分解，并在设有多个核化 地点的清洁区域中提供核形表面。
这种配置提供的优势是因为污染物保留在清洁区域中所以流体 清洁达到非常高的标准。尤其是，消除了经过一段时间后将损害昂 贵装置部件的盐晶体成长。因此，装置的使用寿命增长了。流体清 洁系统的成本是有限的因为无需有精密的光学装置而且无需有流体 清洁系统或装置的精确调整。
根据本发明另外的方面，提供的装置制造方法包括的步骤有： 提供至少部分地由辐射敏感材料层覆盖的衬底；利用辐射系统提供 辐射的投影光束；利用图案形成器件以在投影光束的横截面上赋予 图案；并且利用具有光束入口区域的光学元件和具有光束出口区域 的光学元件，图案化的光束穿过其每个区域，在辐射敏感材料层的 目标部分上投影图案化的辐射光束，特征表现为提供了与设有多个 核化地点并与具有一个污染物呈现在其内部或周围的投影系统结合 的核形表面，并且将该表面设置在远离该光束入口区域或该光束出 口区域中的至少一个。
在实施例中提供了器件制造方法。方法包括投影辐射光束，图 案化辐射光束，利用具有光束入口区域的光学元件和具有光束出口 区域的光学元件，图案化的光束穿过其每个区域，在辐射敏感材料 层的目标部分上投影图案化的辐射光束，并且用与光束入口区域和 光束出口区域中的至少一个隔离的多个核化地点俘获污染物。处于 投影系统内或周围的离解的污染物与至少一个该多个核化地点结 合。
在实施例中，提供了用于在流体中检测污染物的污染物检测器。 检测器包括流体沿其流动的流体通道，设置在该流体通道中的检测 区域，和预备入射在检测区域的辐射源。在检测区域中辐射源引发 位于流体中的污染物的分解。检测器还包括设置在设有多个核化地 点的检测区域中的核形表面；和用来测定核形表面的光学特性的光 学测量器件，其可测定该流体中污染物的浓度。
根据关于本发明IC制造的实施例，虽然在本文中可能具体地参 考了装置的使用，应当清楚地理解这样的装置还可具有很多其它应 用。例如，其可以被采用于集成光学系统，用于磁畴存储器的引导 和检测图案，液晶显示板，薄膜磁头等的制造。熟练的技术人员将 意识到，就这种替代应用的上下文中，用语“分划板”，“晶圆” 或“管芯”在本文的任何使用分别应当被视为被更通用的用语“掩 模”，“衬底”或“目标区域”所取代。
在本文案中，用语“辐射”和“光束”旨在包括所有类型的电 磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如波长为365，248，193，157 或126纳米)和远紫外线(EUV)辐射(例如波长范围为5-20纳米)， 以及粒子束如离子束或电子束。
附图简述
现在将仅通过示例的方式并参考示意性的附图来介绍本发明的 实施例，在附图中对应的标号表示对应的部分，其中：
图1显示了根据本发明的一个实施例的光刻投影装置；
图2显示了根据本发明的一个实施例的包括投影系统保护器的 光刻装置的细节；
图3显示了根据本发明的另外一个实施例的包括投影系统保护 器的光刻装置的细节；
图4显示了根据本发明的另外一个实施例的包括投影系统保护 器和连接件的光刻装置的细节；
图5显示了根据本发明的一个实施例的包括流体清洁系统的光 刻装置的细节；
图6显示了根据本发明的一个实施例的流体清洁系统；
图7显示了根据本发明的另外一个实施例的流体清洁系统；和
图8显示了根据本发明的另外一个实施例的包括流体清洁系统 的光刻装置的细节；
发明实施例详述
图1示意性地显示了根据特定的本发明的实施例的光刻投影装 置1。装置包括：用于供给辐射(例如365，248，193，157纳米辐 射)的投影光束PB的辐射系统Ex，IL。在这个特定情况中，辐射 系统还包括辐射源LA；设有用来夹持掩模MA(例如分划板)的掩 模夹的第一目标台(掩模台)MT，并且连接到用来精确地将掩模相 对于项目PL定位的第一定位装置；第二目标台(衬底台)WT设有 用来夹持衬底W(例如涂覆抗蚀剂的硅晶圆)的衬底夹，并且连接 到用来精确地将衬底相对于项目PL定位的第二定位装置；和用于将 掩模MA的照射部分映像到衬底W的目标部分C(例如包括一个或 多个管芯)之上的投影系统(“透镜”)PL(例如光学透镜系统)。 在此处使用的用语“目标台”可以也被视为或称为目标支撑。应当 理解，用语目标支撑或目标台广义地指支撑，夹持，或承载目标或 衬底的结构。
如此处所示，装置是透射型一类(也就是具有透射掩模)。然 而通常来说，它还可能是反射型，例如具有反射掩模。或者，装置 可以采用其它类型的图案形成器件，如之前所引用的可编程镜阵列 类型。
源LA(例如汞灯，氪氟受激准分子激光器或等离子源)产生辐 射光束。光束直接地或在穿过具有例如光束放大器Ex的调节部件之 后填充到照明系统(照明器)IL中。照明器IL可以包括用于配置光 束中强度分布的外部和/或内部范围(通常分别引用为σ-外部和σ-内 部)的调节装置AM。另外，其通常包括各种其它部件，例如积分器 IN和聚光器CO。以这种方式，掩模MA上反弹的光束PB在其横截 面上具有所需的均匀性和强度分布。
关于图1应该注意源LA可能在光刻投影装置(例如当源LA是 汞灯时的经常情况)机壳内，但是其也可能远离于光刻投影装置， 伴随着其产生的辐射光束(例如借助于适当的指示镜)被导入该装 置。此后者模式经常是当源LA是受激准分子激光器的情况。目前的 发明和权项包括所有这些模式。
光束PB随后拦截了夹持在掩模台MT上的掩模MA。在穿过掩 模MA后，光束PB穿过透镜PL，其将光束PB聚焦在衬底W的目 标部分C上。借助于第二定位装置(和干涉测量装置IF)，衬底台 WT可以精确地移动，以便例如将不同的目标部分C定位在辐射光 束B的通道中。类似地，第一定位装置可以用来相对于辐射光束PB 的通道对掩模MA进行精确地定位，例如在将掩模MA从掩模库中 机械式地重新取出之后或者在扫描过程中。通常来说，借助于未在 图1中明确地显示的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确 定位)，可以实现目标台MT、WT的移动。然而，在晶圆步进器(与 步进和扫描装置相反)的情形中，掩模台MT可以只与短行程促进 器相连，或被固定住。掩模MA和衬底W可以采用掩模对准标记和 衬底对准标记来对准。
所显示的装置可以用在两种不同模式中：
1.在步进模式中，掩模台MT基本上保持静止，并且完整的掩模 映像被一次性(即单次静态曝光)投影到目标部分C上。然后沿x 和/或y方向移动衬底台WT，使得光束PB能够照射到不同的目标部 分C；以及
2.在扫描模式中，除了给出的目标部分C没有在单次“闪光”中 曝光之外，大致应用了相同的模式。而代之以，掩模台MT在给出 的方向(例如y方向的所谓的“扫描方向”)上能以速度v移动， 所以引发投影光束PB在掩模映像上扫描。同时，衬底台WT在相同 或相反的方向上以速度V＝Mv同时地移动，其中M(通常M＝1/4 或1/5)是透镜PL的放大率。以这种方式，相对大的目标部分C可 以受曝光而不会损害到分辨率。
正如所提到的，投影系统(“透镜”)PL是例如用于将掩模MA 的受照射部分映像到目标部分C上的光学透镜系统。光学透镜系统 通常包括大概三十个透镜元件得以配置使得投影光束穿过每一透镜 元件。每一透镜元件具有两个使得投影光束通过的表面。已经发现 盐生长多数地标记在外部透镜表面上，也就是在投影系统的入口投 影光束穿过的第一表面和投影穿出投影系统离开的最后一个表面。 尤其是，投影系统包括具有光束入口区域的光学元件和具有光束出 口区域的光学元件，穿过其该投影光束分别地进入投影系统和离开 投影系统。
本发明具有对流体清洁的应用，流体同时包括气体和液体。尤 其但不唯一，本发明具有在光学光刻技术中对气体清洁和在沉浸光 刻技术中对液体清洁的应用。
在描述更多本发明的实施例的细节之前，介绍了光化反应。例 如从自组单层中知道，功能团很好地粘附在给出表面上，例如硫磺 在黄金上接收分子，酒精和氨基化合物在铂上聚合，脂肪酸在银和 二氧化硅上聚合，1-烯烃在硅上，并且烷基(二)磷酸在云母上。典 型的污染物包括由硅，钙，硫磺，磷，铝和其它金属组成的化合物， 另外还包括硫磺二氧化物，硫酸铵，磷酸，硅烷或具有碳氢化合物 或碳氟化合物包括所有有机金属络合物的踪迹的化合物。在大多数 情况中，只有小部分化合物，如原子或功能团，作为晶体的核化地 点残留下来。残余的(非核化地点形成)部分通常是有机的部分或 碳氢化合物在光刻装置中被氧化掉。盐晶体是作为如“针状结晶体”， 纳米管或纳米线，树枝晶或难熔化合物为人所知的。源于污染物的 核化与晶体的生长一样出现在伴随强烈辐射的曝光过程中，正如在 光刻装置和用于电子辐射的装置中发现的一样。
导致如硅烷，硫酸盐或磷酸盐的化学品与存在的其它如氧，水， 氨的气体相结合起来进行化学反应的照射是基本的污染物盐生长进 程。首先，在辐射中的曝光引发了硅烷，硫酸盐或磷酸盐开始离解。 其次，分解之后，化学品作为其它的化合物重新组成，具体而言盐 化合物。已经发现光刻技术装置中的波长引起环境里特定的化学反 应，因为盐化合物通常不会出现在光刻装置中发现的环境里，就是 说不存在强烈辐射的纯净的，清洁的，干燥的空气环境。已经从例 如365纳米到193纳米，EUV和电子照射中发现，投影光束的波长 的减少提供了额外的能量，其接下来提供了更多的分解并且因此得 到更多的有害盐化合物。形成的常规的盐晶体化合物包括，例如镁 硫酸盐，镁磷酸盐和硫酸铵。这些盐，在常规的装置沉积在光线穿 过的透镜元件上。当光线随着那个透镜的盐污染物通过透镜时，其 引发了穿过透镜的光线的衍射。此光线的衍射，也指扩散光线或闪 光，引发光刻技术工艺中的问题。盐晶体化合物通过从流体或溶液 状态到规则的固体状态重新配置原子或分子而形成。已经发现在常 规系统中，核化结构作为透镜的不理想性和不纯净性的结果而出现。 还已经发现核化是晶体成长所需要的。然而，核化比晶体成长消耗 更长时间。因此一旦表面已经核化，晶体成长就快速地进行。
两个主要的污染物是在周围的空气中发现的硫磺二氧化物和来 自挥发性的有机金属磷酸盐中的磷酸盐，其例如作为可塑剂或阻燃 剂在光刻装置中出现在塑胶技术中。其它的例如水，氨和氧的污染 物与其产生反应的反应物处于周围的空气中。注意到，氧加入到处 于装置的气体中目的是使得碳氢化合物氧化消失。化学品的分解取 决于包括反应物的体积和局部压力还有辐射的波长在内的因素。已 经发现另一个因素是表面的存在。尤其是已经发现，在表面上的分 解和从此并发的盐晶体成长的概率比远离表面更高。参考图5到8 所显示和描述的实施例，尤其使用了这个最后因素。
已经发现降解进程可以取得至少两个可能的通道中的一个。更 加详细地讨论了两个主要的进程。根据第一进程，分子污染物处于 气体(或液体)中。当受到适当的辐射时，污染物离解以形成原子 团。原子团随后聚集在表面以形成核化地点。晶体成长作为原子团 重新配置的结果出现。
根据第二进程，在反应区域的表面的出现是必要的。分子被吸 附在此表面。每个吸附的分子在某一段时间内被粘附在表面。在此 一段时间之后，解吸附作用发生并且分子被从表面释放。根据分子 的大小和化学性质，特定分子保留在表面上的时间长短对不同分子 来说是不同的。
应当理解如果包含分子的气体(或液体)流处于光刻装置中， 那么根据第一进程，核化和并发的晶体成长的发生机会将会相对于 非流动情况有所减少，因为在流动的环境中，当其在越过透镜的流 中通过时分子在投影透镜的附近只有有限的一段时间。因此如果分 子被吸附在表面上，核化的概率更高，因为其被保留在反应区域更 长一段时间。
分子是否被吸附在表面将主要取决于在气态状态的分子的局部 压力(和在液体状态的分子的浓度)。被吸附的分子粘附到表面并 且受到以下的表面效果：在反应区域，被吸附的分子可直接地或间 接地受辐射撞击。间接的辐射包括，例如由光刻装置源产生的辐射 光束产生的二级电子。然而在光刻装置中，辐射光束可能具有通常 在大约3-100电子伏特(eV)区域的能量，二级电子可能具有通常 在大约5-10电子伏特(eV)区域的能量。为了引发受吸附分子的分 解，在近似于5电子伏特的区域内的能量是必须的。因此，分子通 过辐射光束或二级电子被离解了。为分解产物的原子团形成了核化 地点，另外的原子团重新配置以在核化地点周围表面形成晶体。因 此，根据本发明，通过提供核化地点所处于的表面，晶体成长概率 增加了。
当上面所述的第二进程出现时，可能出现两种模式。根据第一 种模式，光线的强度相对于分子的局部压力(或浓度)是高的。因 此，晶体成长将由局部压力(或在液体中的浓度)确定。此模式被 称为“分子流量限制模式”，并通常出现在低局部压力(或浓度)。根 据第二模式，光线强度相对于反应区域中分子的数量要低(也就是 存在一个相对高的局部压力(或浓度))。因此，生长由辐射的强 度确定。此模式被称为“辐射流量限制模式”，并不受局部压力(或浓 度)的限制。
已经发现通常在光刻装置中遇到的模式是分子流量限制模式， 因为具有低局部压力(或浓度)。晶体成长通常发生很长一段时间。 然而尤其是，本发明所应用的模式并不是非常依赖于辐射的强度。 因此，为了使得本发明起作用，尽管辐射需要具有一定的能量，其 不需要具有特别高的强度。尤其是，所需的强度低于通常的由光刻 装置源产生的辐射光束强度。
根据本发明的一个实施例，图2显示了包括投影系统保护器的 光刻装置的细节。尤其是，图2显示了包括至少一个具有入口表面60 和出口表面80的透镜元件的投影系统PL。使用中，(图案化的)光 束通过提前确定的入口表面60的区域进入投影系统，入射光束区域 是入口区域70。光束通过提前确定的出口表面80的区域离开投影系 统，离开光束的区域是出口区域90。在图2所示的例子中，入口和 出口区域具有十字交叉的形状。然而，本发明不局限于此方面。通 常，入口和出口区域分别地对应于在入口和出口的投影系统平面中 图案化光束的横截面。并且将依赖于特殊的应用而变化。在图2所示 的例子中，入口和出口区域具有相同的形状，然而本发明并不局限 于此方面。
还提供的是设有多个污染物核化地点的核形表面40，此表面设 置到远离光束入口区域或该光束出口区域中的至少一个。例如，核 形表面可能提供在投影系统的入口或出口，或两者皆有。远离光束 通道配置的核形表面初始化了在关键辐射通道之外并且脱离部分透 镜的晶体成长，其中，图案化光束通过该透镜。而代之以，晶体成 长在预备的围绕光束通道周长的表面上得以初始化。通过在表面提 供核化地点来准备核形表面。优选核化地点是理想的，也就是核化 地点包括待生长的化合物的晶体种子，并且在安装表面之前准备好 并提供到表面上。优选表面是粗糙的。表面的粗糙程度可以具有大 约3-5纳米左右或更高的均方根值。例如，核形表面40可以是被蚀 刻的(优选是轻度蚀刻的)石英，上面设置有硫酸铵盐种子。核化 地点优选是由与直接地在核形表面40上游或下游设置的透镜元件相 同的材料制成，然而这不是必需的。通常的用于核化表面的材料包 括任何透镜材料，包括但不限于二氧化硅，氟化镁，和氟化钙。
在图2中可以看出，核形表面40形成在使用中设置在投影系统 的端部(由箭头101所示)的保护盖200的一部分。在图2中，保护 盖200用于配置显示在投影系统的出口端。然而，如所提到的，可想 象保护盖可以设置在投影系统的入口，出口或两端皆可。核形表面 优选形成至少适合投影系统出口或入口的保护盖的一部分。核形表 面40优选设置在邻近这些区域的平面中的光束入口区域或光束出口 区域，或两者皆是。核形表面的尺寸是不重要的。另外的是根据这 个特定的实施例，在装置中对核形表面来说没有必要在辐射中曝光。 分解将出现在装置的体积中。然而，离解的分子将具有非常高概率 地在提供在核形表面40上的核化地点形成盐，因为核化地点是另外 的晶体成长能够出现在其上面的种子。
根据本发明另外的实施例，图3显示了包括投影系统保护器的 光刻装置的细节。在图3中，核形表面40用至少一个优选是石英管 的管来形成。核形表面优选包括设置在可能是或可能不是进口或出 口透镜元件外表面的表面120上的至少一个管110，其中至少一个管 110配置在表面120上，因此在使用中，在光束传播方向上管110从 光束入口或出口区域70，90(未在图3示出)的偏移，并且邻近光 束入口区域或光束出口区域。一个或多个管110可以用胶水或某些其 它常规的连接部件连接到透镜元件上，例如用夹子或通过在透镜周 围(在圆形片小于透镜的最大直径处)设置圆形片连接到透镜主体， 因此其悬挂在透镜上。如图3中所能见到的，在其穿过装置的传播方 向上一个或多个管110没必要包围整个光束横截面的周长。然而，在 图2和3中都有显示的实施例中核形表面40优选以额定的距离绕光 束进入和离开投影系统所穿过的透镜元件区域延伸。使用中，在核 形表面设置处离光束的距离将取决于由特定的光刻装置所实现的曝 光。尤其是如果光束横截面的变化是可想象的，为核形表面40设置 足够的距离以允许所有可想象的光束轮廓能被执行而无需改变保护 盖或在透镜元件上管的配置可能是有益的。然而，通常对于特定的 光束轮廓，优选核形表面40在使用中靠近光束的入射区域而不搭接 到在光束进入和离开平面中的曝光区域。尽管在图3中，核形表面显 示为管的配置，本发明并不局限于此方面。确实，可想象表面可能 包括立方的，或任何其它的置有核化地点的几何结构。
根据本发明另外的实施例，图4显示了包括投影系统保护器和 连接件的光刻装置的细节。核形表面40设有连接件140用于在该投 影系统PL上连接核形表面40。在图4所示的实施例中，核形表面40 没有直接地设置在透镜元件的入口或出口处，而是更适合地设置在 净化罩130上，其被设置在投影系统PL和核形表面40之间。提供 连接件140用来将核形表面连接到净化罩上。对于图2或3，核形表 面可包括上面设置核化地点的蚀刻石英，或管的配置。然而，本发 明不局限于这个方面，并且如以上所述，核形表面可直接地连接到 透镜元件。净化罩130是光刻装置可选部件并且包括用于向装置中引 入净化空气的部件。
根据另外的本发明的实施例，图5显示了包括结合有核形表面 的流体清洁系统的光刻装置的细节。对于那些在图5中显示的具有相 同数字的或字母参考的对应于图1中显示的部件来说，做出了对以上 图1的描述的参考，因为这些部件没有另外在下文中有所描述。图5 显示了辐射1的投影光束，图案形成器件MA，用来根据所需的图案 化投影光束，图案化的光束3。具有特定的横截面区域的图案化的光 束在投影系统入口区域(未在图5中示出)入射到投影系统PL。图 案化的光束通过光束入口区域(未在图5中示出)离开投影系统。离 开的图案化的光束5随后入射到衬底W上，其被安装在衬底台WT 上。根据用来在例如图1和5中所示的光刻装置的装置中使用的本发 明的实施例，图5另外显示了气体清洁系统10，14，15，16，20。 尽管在所示的例子中，流体清洁系统显示为在光刻装置中使用，本 发明并不局限于这个方面，并且根据本发明的这个实施例可想象流 体清洁系统在其它的需要清洁流体的装置中有所应用，例如晶圆检 查工具，用于瓶装诸如氮或氩气体的气体净化系统。
在图5到8显示的实施例中，光刻装置在气态环境中运行。流体 清洁系统清洁了围绕在投影系统PL周围的气体。如以下所讨论的， 本发明还具有在光刻和在液态环境中运行的其它装置中的应用。在 图5中示出的还有常规的气体清洁系统8，在本领域中还被称为气体 净化系统。这种常规的气体清洁系统8是可选的。可想象在图5中所 示的气体清洁系统10，14，15，16，20即可以与常规的系统一起使 用，或者又可以不用常规的气体清洁系统8。另外，在图5中所示的 实施例中，气体清洁系统结合本发明被向上地设置在常规的气体清 洁系统8的气体流方向上。然而，本发明并不局限于这个方面，并可 想象气体清洁系统10，14，15，16，20可以被向下地设置在常规的 气体清洁系统8的气体流方向上。气体清洁系统具有特定的对清洁空 气的应用。然而，可想象用来清洁其它气体，诸如氮，氩，氦，氖 和氢，在其中存在以上描述的类型的污染物。
根据在图5-8中的实施例，气体清洁系统10，14，15，16，20 利用基于引发盐晶体污染物在透镜元件表面形成原理的方法清洁(或 净化)气体，通常是氮。已经发现透镜元件的污染物，其是关于常 规系统的问题，能以接下来的方式受控。首先，确定了那些需要极 清洁空气的装置区域，通常是光刻投影装置。如所述那样，这种区 域是那些在投影系统的第一个元件之上和投影系统中最后一个透镜 元件之下的区域。可选地，如图8所示，光学透明薄膜22，23可以 被提供以从污染物源分离那些需要极清洁空气的装置的部分。在光 刻投影装置中，这样的区域还包括，例如掩模MA区域和晶圆W区 域。其次，气体清洁系统10，14，15，16，20另外地或从常规的空 气净化系统8分离地结合起来为那些确定的区域提供极清洁空气。通 过确定和孤立那些需要极清洁空气的装置区域，气体清洁系统没必 要设计成高通量系统。这另外减少了所需的气体清洁系统的复杂性 和成本。
气体清洁系统10，14，15，16，20参照图6和7有更加详细的 描述。然而，通常气体清洁系统包括用于接收待清洁气体的入口10 和用于为需要清洁气体的装置的确定区域供给清洁气体的气体出口 和供给系统14，用于清洁所接收气体的清洁区域20，清洁区域设置 在入口10和出口14之间。气体清洁系统另外包括用于提供辐射16 到达清洁区域20的辐射系统15。辐射是这样的以使得其引发处于清 洁区域20的污染物的分解。气体清洁系统另外包括设有多个核化地 点的核形表面，离解的污染物可与其结合，其中核形表面被设置在 清洁区域20中。
通常，辐射系统具有足够的强度，其可能比在光刻装置中所发 现的要小。
待清洁气体的照明发生在清洁区域内，其优选是输入待清洁气 体所穿过的特别设计的室20。室是如此设计的以使得气体在高辐射 强度区域流动足够长的时间，或沿着足够长的通道长度来实现在清 洁区域的污染物分解和核形表面与离解的污染物的结合。优选，室 包括很大的活跃表面区域，优选用与光刻技术装置或其它装置的透 镜相同的材料，其使用的预期的气体清洁剂是例如用于G-线和I-线 和KrF2激光产生的石英二氧化硅，用于ArF2激光产生的氟化镁和 用于F2-激光产生的CaF2。优选，核形表面的活跃表面区域，或者， 整个室20配置为可清除的单元，其可以为了维持和交换的目的简易 地从气体清洁系统中清除。优选，活跃表面区域是粗糙的。优选， 活跃区域的表面区域相比较于透镜元件的表面区域更大。
当气体穿过室的时候，在室于辐射中一段初始曝光时期之后， 可以通过用一片清洁织物擦拭表面而将核形表面准备好。此准备导 致盐晶体在表面上缓慢污染地生长。或者，虚构的表面在相似的情 况下而不在执行期间得以预先处理，以实现核的核化。一旦安装在 用于装置的气体清洁系统中，准备好的表面以如此的形式展示出在 核形表面上增强的污染生长，这归因于极高增加的处于表面上生长 核的数量。已经发现通过提供气体清洁系统中污染盐的高核化地点 密度，实现了改良的气体清洁，因为更多的污染物在其传入到确定 的区域之前从气体中清除，例如透镜元件周围的区域。
在特定的实施例中，如图6中显示了更多细节，引导在照射室20 中的气体流通过对辐射透明的壁组成的通道系统。在实施例中，如 图7中显示了更多细节，室设有用例如以上所述透镜材料的适当材料 制造的泡沫或玻璃丝。通道或泡沫或玻璃丝的配置提供了很大的接 触表面。配置由图5中通道设计和满足图6的泡沫或玻璃丝产生的空 气在照射室20的停留时间，与气体的湍流动力学结合，以提供与核 形表面充分接触。优选，表面反应的概率，也就是作为照射室中盐 晶体的污染物在核形表面分离与结合的概率，在照射室中尽可能高 地被呈现。这些通过优化表面的表面区域，表面上核化地点的出现， 和入射到室中的辐射强度，如以上所描述的那样得以实现。
根据本发明的实施例，由气体清洁系统清洁的气体优选仅应用 于靠近处于确定区域中重要的透镜表面，以此种方式使得没有其它 气体能够达到这些透镜表面。这些区域能够从剩余的装置体积中被 隔离出来，这是通过图8中所示的光学透明薄膜22，23，其可提供 重复利用极清洁空气的可能性，并且因此甚至另外在确定的区域中 减少污染物比率和概率。在本发明的特定实施例中，核化地点作为 与处于投影系统PL内或周围的污染物结合的表面，其在图8中所示 的气体清洁系统20，21中被省去并供给到薄膜22，23。薄膜22，23 被设置到远离图案化的光束入口区域或图案化的光束出口区域中的 至少一个。
根据本发明的实施例，图6显示了包括流体清洁系统的光刻装 置的细节。通过净化气体入口11提供包括预先清洁的气体或重复利 用的极清洁空气10的净化气体。清洁区域包括室12，并且优选设有 阻隔壁24。来自源15的辐射16将室照亮。优选，阻隔壁24对辐射 16是透明的。阻隔壁24设有核化地点，并且因此形成了核形表面。 辐射优选入射到核形表面。尤其是，将壁设置以使得形成气体通道， 通过其该气体从该气体入口11穿过到气体出口13。尤其是，配置壁 24以使得气体通道具有比沿辐射传播方向上室的尺寸更长的长度。 从图5能够看出，辐射沿由箭头16指示的方向传播。因为辐射穿过 室20传播，辐射继续充分地沿相同的方向传播。然而，应该理解辐 射可能沿传播方向经历一些改变，归因于在室中的反射和一些吸收。 尤其是，为了使用辐射16的能量，提供了可选的用来反射离开室20 的辐射的镜子17。在图中所示的实施例中，镜子显示为平面镜。然 而，镜子可能具有包括球面几何状的任意形状。镜子17将离开室20 的辐射反射回室中，为了使得其可以产生处于室内气体中污染物另 外的分解。
另外，图6所示的实施例中可见壁是交替纹层状的。
穿过清洁区域的气体中的污染物如上所述被清除。在室内被清 洁的气体14是经由体朝向装置出口的极清洁净化气到装置的出口， 例如光刻投影装置。
根据本发明另外的实施例，图7显示了流体清洁系统。包括预 先清洁的气体或重复利用的极清洁气体的净化气体10被引入净化气 体入口18，其被构造成得以提供有效率的气体流分配控制。优选， 清洁区域包括包含核形表面的室20。优选，核形表面包括设置在室 内的泡沫或玻璃丝表面。已清洁气体14通过净化气体出口19传入， 其被构造成得以提供有效率的气体流分配控制到所需的位置。如图6 所示的实施例，提供镜子17得以反射离开室的辐射回到室中，为了 使用辐射的能量来实现在清洁区域的污染物最适宜的分解。
根据本发明另外的实施例，图8显示了包括流体清洁系统的光 刻装置的细节。除那些已经参考图1和5描述的部件之外，图8显示 了，如也已经提到那样，光学透明薄膜22，23，其行使功能以将由 本发明的气体清洁系统清洁的极清洁气体的循环限制在装置内到所 需的区域。另外，气体清洁系统20，21不在的情况中，薄膜22，23 设有核地点，因此薄膜22，23也作为污染物结合的表面行使功能。 如先前参考图5-7中描述的，优选设有极清洁气体系统20，其向由 薄膜22，23限制在沿箭头25方向的区域输出气体。优选气体被充足 的力吹到穿过受限制的区域，例如投影系统坐落在其中。极清洁气 体采集单元21被提供在受限制区域的相反侧。采集单元21的结构优 选是与传输单元20相同。然而，其可能具有任何本发明的气体清洁 系统实施例的结构。采集单元21采集由传输单元发出的气体并将其 重复利用。重复利用的气体可以直接地输出到受限制的区域中，或 者其可以回馈到传输单元20，在那里其在被再引入到受限制的区域 之前被再次清洁。已经发现重复利用气体另外地减少了处于气体中 的污染物并且因此另外地减少了表面反应在受限制的区域内发生的 概率。
在图5-8所示的实施例中，可以看到清洁区域被设置到远离图案 化的光束。另外，应理解室被构造起来以使得对气体来说用来从入 口到出口通过的时间是充足的以实现在清洁区域的污染物的分解。 优选，核形表面被构造起来以使得对气体来说用来从入口到出口通 过的时间是充足的以实现在核形表面上离解的污染物的结合。尤其 是，参考在光刻装置中的应用，核形表面的表面区域比图案化的光 束的横截面区域更大。
如先前描述的那样，核化地点是盐晶体成长种子并且结合包括 了在核化地点或其附近盐晶体的形成。尤其是，污染物被作为盐晶 体保留在核形表面。
另外，在图5和8所示的实施例中，提供图案化的光束的第一辐 射系统和提供分离辐射的第二辐射系统可以是相同的。然而，在备 选实施例中，这些辐射系统是彼此互相独立的。由第二辐射系统体 供的辐射波长是不重要的，只要其可引发特定污染物的分解。在一 个实施例中，第一和第二辐射系统提供具有实质上相同波长的辐射。
在图8中，清洁单元20显示为向一个步进器单元传输清洁空气。 然而，本发明不局限于这个方面，并且可想象单独的清洁单元20可 以用来供给清洁空气到多个步进器，例如相互平行设置的步进器。
在以上描述的实施例中，对在气态环境中运行的光刻装置进行 了引用。然而，本发明不局限于这种装置。本发明能用来从流体中 清除污染物。因此，处于气体或液体中的污染物将与核形表面结合。 尤其是，本发明还具有对沉浸光刻装置的应用，也就是在部分液态 的环境中运行光刻装置。在沉浸光刻技术中，在投影系统中最后的 透镜与晶圆之间的空间被液体填满。此液体通常是水或油。例如， 通常的油是Fomblin，其还作为泵油使用。本发明可应用来清洁用过 的水或油，在使用或清洁位于最后的透镜与晶圆之间的流体之前。 已经发现透镜的污染物在沉浸光刻技术中甚至比在标准光刻技术中 更多。
另外，“虚构的”核化地点的使用，也就是在其上设有多个核化地 点，可以作为检测器使用。为了这样的应用，核形表面被设置在流 体通道中，例如在流体进入装置的流体入口处。核形表面被设置在 充足能量的辐射光束的通道中，以引发处于污染物中的晶体成长。 有待处理的流体于是被越过表面。如果流体包括一个污染物或多个 污染物，随着时间的过去晶体成长将发生。晶体成长的数量与污染 物的浓度有关。因为晶体成长影响核形表面的光学性质，生长的数 量，并且因此污染物的浓度可以光学确定。因此，设置在辐射光束 中的核形表面可以用来检测沿流体通道流动的流体中污染物的浓 度，其中设置了检测表面。如果发现如测量的那样，污染物的浓度 高，为了替换经污染流体并且为了避免装置中另外的元件污染物如 光刻装置中的透镜元件，可以中断装置的运转。以这种方式，核形 表面可以作为用于流体的品质量度在装置中使用。光学检测可以在 反射或透射中完成。同样，在直接光束被封锁而只检测到扩散光线 的地方，可以应用暗场方法，导致更高灵敏度的结果。尤其是，可 想象提供用于检测流体中污染物的污染物检测器，检测器包括：用 于测试的流体沿着流过的流体通道；设置在流体通道的检测区域； 在使用中配置以入射到检测区域上的辐射源；其中辐射源引发了检 测区域中处于流体中的污染物的分解；并且其中检测器另外包括： 设置在该检测区域的核形表面，在其上面多个核化地点设有其中一 个该离解的污染物结合并用于确定该核形表面光学特性的光学测量 器件，从中该流体中污染物的浓度是可确定的。优选，被测量的特 性是核形表面的透射率或反射率。
尽管本发明的特定实施例已经在上面有所描述，应该意识到本 发明的实施可能与所描述的不同。此描述并不用于局限本发明。