CN100501572C - 光刻装置、照明系统以及碎屑捕集系统 - Google Patents

光刻装置、照明系统以及碎屑捕集系统 Download PDF

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Abstract

一种用于捕集通过光刻装置中的辐射源产生辐射时释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统，包括第一组通道和第二组通道。第一组中每一通道使来自辐射源的辐射能够经由所述通道传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁。第二组通道相对于辐射传播方向处于第一组通道下游。第二组中每一通道也使来自辐射源的辐射能够经由所述通道传播，且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁。气体供应装置和气体排出装置设置成在第一组通道与第二组通道之间提供气流，该气流具有基本上横过来自辐射源的辐射传播方向的净流动方向。

Description

光刻装置、照明系统以及碎屑捕集系统
技术领域
本发明涉及一种光刻装置、一种照明系统，以及一种碎屑捕集系统。
背景技术
光刻装置是可在衬底、通常是衬底的目标部分上施加所需图案的机器。光刻装置例如可用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可采用图案形成装置来产生将形成于IC的单个层上的电路图案，该图案形成装置也称为掩模或分划板。该图案可被转移到衬底(如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或多个管芯)上。图案的转移通常借助于成像到设于衬底上的一层辐射敏感材料(抗蚀剂)上来实现。通常来说，单个衬底包含被连续地形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进器，其中通过将整个图案一次性地曝光在目标部分上来照射各目标部分，还包括所谓的扫描器，其中通过沿给定方向(“扫描”方向)由辐射束来扫描图案并以平行于或反向平行于此方向的方向同步地扫描衬底来照射各目标部分。还可以通过将图案压印在衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底上。
在一种光刻装置中，可成像于衬底上的特征的尺寸受到投影辐射的波长的限制。为了生产具有更高器件密度和更高工作速度的集成电路，需要对小特征进行成像。而大多数现有光刻投影装置采用水银灯或准分子激光器所产生的紫外光，已经提出采用更短波长的辐射，例如处于5到20纳米范围内，尤其是在13纳米左右。
这种辐射称为远紫外(EUV)或软X射线，可能的来源路例如包括激光器产生的等离子体源，放电等离子体源，或者来自电子存储环的同步加速器辐射。这些类型的辐射要求装置中的光束路径被抽空，以避免光束的散射和吸收。由于没有适用于制作EUV辐射所用的折射光学元件的已知材料，因此EUV光刻装置必须在辐射(照明)和投影系统中使用反射镜。即使用于EUV辐射的多层式反射镜也具有较低的反射率，并且非常易于污染，这会进一步降低其反射率，并因此降低该装置的通过量。这会对待保持的真空水平提出进一步的规范，并且尤其是必须使烃类分压水平保持非常低。
在典型的放电等离子体源中，通过放电来形成等离子体。可使该等离子体压缩，使得它高度离子化并且到达极高温度，从而导致EUV辐射的发射。用于产生EUV辐射的材料通常是氙气或锂蒸气，然而也可以采用其它气体或蒸气，例如氪气，或者锡或水的蒸气。然而，这些气体或蒸气可能具有较高的处于EUV范围内的辐射吸收和/或可能对投影光束的更下游的光学元件造成损坏，因此它们的存在应当在光刻装置的其它部分中保持尽可能地少。例如在美国专利No.5023897和美国专利No.5504795中公开了一种放电等离子体源，这两个专利均通过引用而结合于本文中。
在激光产生的等离子体源中，例如(团簇的)氙的射流可从喷嘴中喷射出。在离喷嘴一段距离处，射流被合适波长的激光脉冲照射以产生等离子体，该等离子体随后将辐射出EUV辐射。也可从喷嘴中喷出其它材料，例如水滴、冰粒、锂或锡蒸气等，并且可被用于产生EUV。在一种备选的激光产生的等离子体源中，固体(液体)物质接受照射，以便产生用于EUV辐射的等离子体。激光产生的等离子体源例如公开于美国专利No.5459771、美国专利No.4872189和美国专利No.5577092中，所用这些专利均通过引用而结合于本文中。
以上源的共同特征是，它们的操作引发在源区中或其附近的一些源气体或气体(也包括蒸气)的背景压力。源气体包括那些用于产生等离子体以发生EUV辐射的气体或蒸气，也包括在源操作过程中、例如在固体或液体材料的激光辐射过程中产生的气体或蒸气。源气体应被约束在源区域内，因为它们会显著地吸收EUV辐射，或者对光刻装置的其余部分造成污染和损坏。存在于源气体中的颗粒在下文中称为碎屑颗粒。
通过引用而结合于本文中的国际专利申请出版物No.WO99/42904描述了一种包括多片箔的过滤器，通常称作所谓的“箔捕集器”，其在操作中定向成使得辐射沿着箔传播并由此而经过过滤器，同时在离开辐射传播的方向上运动的碎屑颗粒被箔捕集。提供了缓冲气体，以便冷却碎屑颗粒，并因此而进一步提高碎屑颗粒被箔捕集的几率。
同样通过引用而结合于本文中的欧洲专利申请出版物No.1329772 A2描述了缓冲区的使用，缓冲区与其中产生辐射的源区分开。在源区与缓冲区之间设有壁。该壁具有用于辐射从源区传播至缓冲区的射束孔径。缓冲气体供应至缓冲区以及从缓冲区中抽出，使得缓冲区内的压力小于或近似等于源区内的压力，以便防止缓冲气体流至源区，并由此而防止源区内的压力增加。
通过引用而结合于本文中的国际专利申请出版物No.WO03/034153描述了所谓的污染物捕集器的使用，其包括围绕光轴径向地排列并且相互间串联地设置的两组通道。缓冲气体供应至这两组之间的空间内。一部分气体从该空间流至第一组通道的辐射入口，另一部分气体流过第二组通道的辐射出口。
发明内容
因此，需要提供一种碎屑捕集系统，其允许与源气体相关的缓冲气体的高压力，以提高碎屑颗粒被该系统捕集的几率，同时允许辐射较高程度地透过该系统。
还需要提供一种光刻装置，以及包括这种碎屑捕集系统的照明系统。
根据本发明的一方面，提供了一种光刻装置，包括配置成可调节辐射光束的照明系统。该照明系统包括用于产生辐射的源，以及用于捕集在产生辐射时释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统。该光刻装置还包括用于对经调节的辐射光束进行图案化的图案形成装置，以及用于将图案化的辐射光束投射到衬底的目标部分上的投影系统。该碎屑捕集系统包括第一组通道。第一组中的每一通道使来自辐射源的辐射经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁。该碎屑捕集系统还包括第二组通道，其相对于辐射的传播方向而处于第一组通道的下游。第二组中的每一通道使来自辐射源的辐射也经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁。该碎屑捕集系统还包括气体供应装置和气体排出装置，它们配置成在第一组通道与第二组通道之间提供气流，该气流具有基本上横过辐射传播方向的净流动方向。
根据本发明的一方面，提供了一种可调节光刻装置中的辐射光束的照明系统。该照明系统包括用于产生辐射的源，以及用于捕集在产生辐射时释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统。该碎屑捕集系统包括第一组通道。第一组中的每一通道使来自辐射源的辐射经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁。该碎屑捕集系统还包括第二组通道，其相对于辐射的传播方向而处于第一组通道的下游。第二组中的每一通道使来自辐射源的辐射也经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁。该碎屑捕集系统还包括气体供应装置和气体排出装置，它们配置成在第一组通道与第二组通道之间提供气流，该气流具有基本上横过辐射传播方向的净流动方向。
根据本发明的一方面，提供了一种用于捕集在通过光刻装置中的辐射源来产生辐射时释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统。该碎屑捕集系统包括第一组通道。第一组中的每一通道使来自辐射源的辐射经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁。该碎屑捕集系统还包括第二组通道，其相对于辐射的传播方向而处于第一组通道的下游。第二组中的每一通道使来自辐射源的辐射也经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁。该碎屑捕集系统还包括气体供应装置和气体排出装置，它们配置成在第一组通道与第二组通道之间提供气流，该气流具有基本上横过辐射传播方向的净流动方向。
在使用中，进入第一组通道中的碎屑颗粒可被第一组通道的内壁捕集。沿着辐射传播方向行进的碎屑颗粒在进入第一组通道和离开第一组通道时，最可能被具有横过传播方向的净流且被供应至这两组通道之间的空间内的缓冲气体偏转。这样，这些碎屑颗粒最可能被第二组通道的内壁捕集，或者与来自这两组通道之间的缓冲气体一起被除去。第一组通道和第二组通道提供了对来自这两组通道之间的空间的气流的较高阻挡。这就允许这两组通道之间的空间内的缓冲气体的压力相对较高，从而进一步提高了缓冲气体减慢和/或偏转离开第一组通道的碎屑颗粒的有效性。由于第一组通道和第二组通道中的每一通道均允许传播辐射，因此辐射的透过率仍然较高。
附图说明
下面将仅通过示例的方式并参考示意性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示意性显示了根据本发明的一个实施例的光刻装置；
图2示意性显示了作为图1所示光刻装置一部分的碎屑捕集系统；
图3示意性显示了图2所示碎屑捕集系统的一个实施例的截面；
图4示意性显示了图2所示碎屑捕集系统的一个实施例的另一截面；
图5a示意性显示了图2所示碎屑捕集系统的一个实施例的第一侧视图；和
图5b示意性显示了碎屑捕集系统的垂直于图5a所示第一侧视图的第二侧视图。
具体实施方式
图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的光刻装置。该装置包括构造成可调节辐射光束B(例如UV辐射或EUV辐射)的照明系统(照明器)IL；构造成可支撑图案形成装置(例如掩模)MA的支撑结构(例如掩模台)MT，其与构造成可按照一定参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；构造成可固定衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W的衬底台(例如晶片台)WT，其与构造成可按照一定参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；以及构造成可将由图案形成装置MA施加给辐射光束B的图案投射在衬底W的目标部分(例如包括一个或多个管芯)上的投影系统(例如.折射型投影透镜系统)PS。
照明系统可包括用于对辐射进行引导、成形或控制的多种类型的光学部件，例如折射式、反射式、磁式、电磁式、静电式或其它类型的光学部件或其任意组合。
支撑结构MT支撑即支承了图案形成装置MA的重量。它以一定的方式固定住图案形成装置，这种方式取决于图案形成装置的定向、光刻装置的设计以及其它条件，例如图案形成装置是否固定在真空环境下。支撑结构可使用机械、真空、静电或其它夹紧技术来固定住图案形成装置。支撑结构例如可为框架或台，其可根据要求为固定的或可动的。支撑结构可保证图案形成装置可例如相对于投影系统处于所需的位置。用语“分划板”或“掩模”在本文中的任何使用可被视为与更通用的用语“图案形成装置”具有相同的含义。
这里所用的用语“图案形成装置”应被广义地解释为可用于为辐射光束的横截面施加一定图案以便在衬底的目标部分中形成图案的任何装置。应当注意的是，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征，那么施加于辐射光束中的图案可以不精确地对应于衬底目标部分中的所需图案。一般来说，施加于辐射光束中的图案将对应于待形成在目标部分内的器件如集成电路中的特定功能层。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的例子包括掩模、可编程的镜阵列和可编程的LCD面板。掩模在光刻领域中是众所周知的，其包括例如二元型、交变相移型和衰减相移型等掩模类型，还包括各种混合式掩模类型。可编程镜阵列的一个例子采用微型镜的矩阵设置，各镜子可单独地倾斜以沿不同方向反射所入射的辐射光束。倾斜镜在被镜矩阵所反射的辐射光束中施加了图案。
这里所用的用语“投影系统”应被广义地理解为包括各种类型的投影系统，包括折射式、反射式、反射折射式、磁式、电磁式和静电式光学系统或其任意组合，这例如应根据所用的曝光辐射或其它因素如使用浸液或使用真空的情况来适当地确定。用语“投影透镜”在本文中的任何使用均应被视为与更通用的用语“投影系统”具有相同的含义。
如这里所述，此装置为反射型(例如采用了反射掩模)。或者，此装置也可以是透射型(例如采用了透射掩模)。
光刻装置可以是具有两个(双级)或多个衬底台(和/或两个或多个掩模台)的那种类型。在这种“多级”式机器中，附加的台可以并联地使用，或者可在一个或多个台上进行预备步骤而将一个或多个其它的台用于曝光。
光刻装置也可以是这样的类型，其中至少一部分衬底被具有较高折射率的液体如水覆盖，从而填充了投影系统和衬底之间的空间。浸液也可施加到光刻装置的其它空间内，例如掩模和投影系统之间。浸没技术在本领域中是众所周知的，其用于增大投影系统的数值孔径。在本文中使用的用语“浸没”并不指例如衬底的结构必须完全浸入在液体中，而是仅指在曝光期间液体处于投影系统与衬底之间。
参见图1，照明器IL接收来自辐射源SO的辐射光束。也可以看到，照明系统包括该辐射源。辐射源和光刻装置可以是单独的实体，例如在辐射源为准分子激光器时。在这种情况下，辐射源不应被视为形成了光刻装置的一部分，辐射光束借助于光束传送系统从源SO传递到照明器IL中，光束传送系统例如包括适当的引导镜和/或光束扩展器。在其它情况下，该源可以是光刻装置的一个整体部分，例如在该源为水银灯时。源SO和照明器IL及光束传送系统(如果有的话)一起可称为辐射系统。该光刻装置可包括用于捕集在产生辐射时释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统D。该碎屑捕集系统可以是单独的实体，可以是辐射源的一部分，或者可以是照明系统的一部分。
照明器IL可包括调节装置，其用于调节辐射光束的角强度分布。通常来说，至少可以调节照明器的光瞳面内的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。另外，照明器IL可包括各种其它的器件，例如积分器和聚光器。照明器可用来调节辐射光束，以使其在其横截面上具有所需的均匀性和强度分布。
辐射光束B入射在固定于支撑结构(例如掩模台MT)上的图案形成装置(例如掩模MA)上，并通过该图案形成装置而图案化。在穿过掩模MA后，辐射光束B通过投影系统PS，其将光束聚焦在衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置PW和位置传感器IF2(例如干涉仪、线性编码器或电容传感器)，衬底台WT可精确地移动，以便例如将不同的目标部分C定位在辐射光束B的路径中。类似地，可用第一定位装置PM和另一位置传感器IF1来相对于辐射光束B的路径对掩模MA进行精确的定位，例如在将掩模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，借助于形成为第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)，可实现掩模台MT的运动。类似的，采用形成为第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块，可实现衬底台WT的运动。在采用分档器的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可只与短行程促动器相连，或被固定住。掩模MA和衬底W可采用掩模对准标记M1，M2和衬底对准标记P1，P2来对准。虽然衬底对准标记显示为占据了专用目标部分，然而它们可位于目标部分之间的空间内(它们称为划线路线对准标记)。类似的，在掩模MA上设置了超过一个管芯的情况下，掩模对准标记可位于管芯之间。
所述装置可用于至少一种下述模式中：
1.在步进模式中，掩模台MT和衬底台WT基本上保持静止，而施加到投影光束上的整个图案被一次性投影到目标部分C上(即单次静态曝光)。然后沿X和/或Y方向移动衬底台WT，使得不同的目标部分C被曝光。在步进模式中，曝光区域的最大尺寸限制了在单次静态曝光中所成像的目标部分C的大小。
2.在扫描模式中，掩模台MT和衬底台WT被同步地扫描，同时施加到投影光束上的图案被投影到目标部分C上(即单次动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向由投影系统PS的放大(缩小)和图像倒转特性来确定。在扫描模式中，曝光区域的最大尺寸限制了单次动态曝光中的目标部分的宽度(非扫描方向上)，而扫描运动的长度决定了目标部分的高度(扫描方向上)。
3.在另一模式中，掩模台MT基本上固定地夹持了可编程的图案形成装置，而衬底台WT在施加到投影光束上的图案被投影到目标部分C上时产生运动或扫描。在这种模式中通常采用了脉冲辐射源，可编程的图案形成装置根据需要在衬底台WT的各次运动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间进行更新。这种操作模式可容易地应用于采用了可编程的图案形成装置、例如上述类型的可编程镜阵列的无掩模式光刻技术。
还可以采用上述使用模式的组合和/或变型，或者采用完全不同的使用模式。
图2示意性显示了作为根据本发明一个实施例的光刻装置一部分的碎屑捕集系统D。该碎屑捕集系统D可被视为单独的实体。然而，碎屑捕集系统D也可被视为源SO的一部分。碎屑捕集系统D还可被视为照明器IL的一部分。图2所示系统还可以被视为照明系统，该照明系统包括用于产生辐射的源SO，并且包括用于捕集在产生辐射时释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统D。碎屑捕集系统D包括第一组FS的通道C。第一组FS的每一通道C均具有用于俘获碎屑颗粒(未示出)的内壁IW。第一组FS的每一通道C还具有通道方向，其使辐射R从源SO传播通过该通道C。该碎屑捕集系统D还包括第二组SS的通道C。这第二组SS的通道C相对于辐射传播方向(由虚线R端部的箭头所示)处于第一组FS的通道C的下游。同样，第二组SS的每一通道C均具有用于俘获碎屑颗粒的内壁IW。第二组SS的每一通道C还具有通道方向，其使辐射R从源SO传播通过该通道C。碎屑捕集系统D还包括气体供应装置GS和气体排出装置GR，它们配置成在第一组FS的通道C与第二组SS的通道C之间提供气流，该气流具有基本上横过辐射R的传播方向的净流。
已在传播方向上通过第一组FS通道C的碎屑颗粒(未示出)将通过与气体供应装置GS所提供的气体粒子发生碰撞，而被偏转。这就提高了碎屑颗粒被第二组SS的任何通道C的内壁捕集的几率。
碎屑捕集系统D设置成至少在辐射源SO的操作期间，在第一组FS通道C与第二组SS通道C之间形成并保持了一定的气体压力，其远远高于第一组FS通道C的辐射入口RE处的气体压力和/或第二组SS通道C的辐射出口RX处的气体压力。气体的高压力允许气体与从第一组FS通道C至第二组SS通道C的碎屑颗粒相互作用的长度较小。高气体压力可通过例如控制气体供应和气体排出来容易地获得。通道C的阻力降低了缓冲气体通过通道C而朝向源SO或照明器IL运动的可能性。在下面将指出在确定通道的用于使气体运动通过通道的所需阻力或传导性时，哪一种考虑是可适用的。一般来说，通道越长，气体经过该通道时的阻力就越高。在这种意义上，在辐射源与照明器之间的可用距离有限的情形下，因这两组通道之间的高气体压力而成为可能的较短相互作用长度也允许有较长的通道，并因此也允许有气体通过通道时的更高阻力。可以注意到，辐射源也可得益于这一特征，因为辐射源的正确操作对辐射源处的最大可接受压力有一定的限制。在某一方面，辐射源与设在第一组通道与第二组通道之间的“气体室”隔开。然而，气体室保持与辐射源的光学连通。仍然可以实现高的碎屑抑制，其定义为压力与保持该压力的距离的乘积。归根结底，压力可以较高，以用于补偿这两组通道之间的较小距离。由于高的缓冲气体压力是可能的，并且第一组通道和第二组通道的较大通道实际上可导致这两组通道之间的距离较小，因此就可以实现每单位长度的碎屑抑制性较大。
碎屑捕集系统D可设置成提供气流F，使得净流方向基本上正交于第二组SS通道C的内壁IW之一的至少一部分。这就提高了第二组SS通道C的内壁IW能够捕集通过与缓冲气体的相互作用而发生偏转的碎屑颗粒的几率。第二组SS通道C的各内壁IW可以是基本上平面的。这进一步提高了通过与缓冲气体的相互作用而发生偏转的碎屑颗粒被第二组SS通道C的内壁IW捕集的几率。第二组SS通道C的一个内壁IW可以基本上平行于第二组SS通道C的至少另一内壁IW。这会进一步提高由缓冲气体引起偏转的碎屑颗粒被第二组SS通道C的内壁IW捕集的几率。
尤其是，图5a和图5b示意性显示了作为根据本发明一个实施例的光刻装置的一部分的碎屑捕集系统，其中第二组通道的内壁的至少一部分或如图所示的全部由箔或板形成。该实施例将在下文中进一步介绍。
第二组通道的每一通道在大致垂直于辐射传播方向上的截面还可以具有封闭式几何形状。图3和图4均示意性显示了作为根据本发明一个实施例或这种实施例的光刻装置的一部分的碎屑捕集系统的截面。图3所示截面可代表沿着图2中的线I的截面，沿着线II的截面，或者沿线I和II的截面。图4所示截面可代表沿着图2中的线I的截面，沿着线II的截面，或者沿线I和II的截面。与通过各自均处于一条虚拟直线上的平行板所形成的一组通道相比，具有图3或图4所示截面的一组通道提供了对运动通过这组通道的气体的更大阻力。
显然，各通道的截面越小，则运动通过该通道的气体经受的阻力就越大。本领域的技术人员可以根据这组通道的所需辐射透过性，以及根据这组通道应对运动通过这组通道的气体提供的所需阻力，来优化通道的数量。如上所述，也可以将这些通道的长度考虑进去。虽然图3显示了通道的圆形截面，图4显示了通道的方形截面，但应当理解，本发明并不限于这些截面。例如，蜂窝形截面或其它优化的截面也是可用的。另外，并非一组通道中的所有通道都必须具有类似的截面。
第二组SS通道C的一个或每一个内壁IW可基本上与虚拟锥形相一致，其顶部与源SO相一致。在这种实施例中，通道的形状构造成可允许辐射沿径向方向离开辐射源SO。
到目前为止，已经介绍了第二组通道。并未注意第一组FS的通道C。在一个实施例中，碎屑捕集系统设置成可提供气流，使得净流方向大致平行于第一组通道的内壁之一的至少一部分。图5a示意性显示了作为根据本发明一个实施例的光刻装置一部分的碎屑捕集系统D，其中气流设置成使得净流方向大致平行于第一组通道的内壁之一的至少一部分。实际上，如图所示，第一组通道的各内壁是基本上平面的。该(虚拟)平面与辐射源SO相交。上述优点同样可适用于第二组通道的构造。
在该说明书的上下文中，第一组通道的内壁的构造被视为相互间大致平行，即使在严格意义上这不能称为平行。这也适用于第二组通道，如图5b所示。第一组通道的内壁的至少一部分由箔或板形成。通过以这样的方式来提供气流F，使得净流方向大致平行于第一组通道的内壁之一的至少一部分，就可使气流F的至少一部分保持在横过辐射传播方向的沿着第一组通道内壁的方向上。
在图5a所示的实施例中，图5a是碎屑捕集系统D的第一侧视图，气流在正交于该图所在平面的方向上流动。图5b示意性显示了垂直于图5a所示侧视图的另一侧视图。在图5b中，气流由箭头F表示。如上所述，气流中的第二组通道相互间相对地定向成使得气流的净流方向大致正交于第二组通道的内壁。
另外，在图5a和5b所示的实施例中，辐射源SO未暴露于高的气体负载中。即使第一组FS的通道C对于气流F而言是比较透明的，然而气流F在朝着辐射源SO运动时所经受的阻力使得没有太多的气体到达辐射源SO。此外，气流F在朝着气体排出装置GR运动时所经受的阻力远远小于气流在朝着辐射源SO运动时所经受的阻力，因此，气体更可能朝着气体排出装置GR而非辐射源SO运动。这两组箔之间的空间可以设置成最小，而压力可以保持比较高，因此，与具有一组通道的箔捕集器相比，所损失的“碎屑抑制长度”就比较小，该箔捕集器的总长度类似于图2以及图5a，5b所示碎屑捕集系统D的从辐射入口RE至辐射出口RX的长度。
应当理解，在该实施例中，第一组FS通道C的每一通道C的内壁IW在大致垂直于辐射传播方向上的截面也可以具有封闭式几何形状。另外，第一组FS通道C的每一通道C的内壁IW可基本上与锥形相一致，其顶部与源SO相一致。在这种情况下，缓冲气体的流动方向未受到第一组FS通道C的内壁的进一步引导。然而，通道C对通过该通道C而朝着辐射源SO运动的气体的阻力将远远高于图5a所示第一组通道所提供的阻力。
应当理解，本领域的技术人员能够容易地将图2所示的具有带封闭式几何形状截面的内壁的第一组通道与图5b所示第二组通道组合在一起。另外，图5a所示第一组通道与图2所示的具有带封闭式几何形状截面的内壁的第二组通道的组合是作为本说明书中所述的本发明的一部分的一个实施例。还应当理解，碎屑捕集系统可围绕与延伸通过辐射源的虚拟线相重合的轴线旋转。在这种实施例中，在流动方向上的缓冲气体的旋转优选具有与第一组和第二组通道的转速相同的转速。
虽然在本文中具体地参考了IC制造中的光刻装置的使用，然而应当理解，这里所介绍的光刻装置还可具有其它应用，例如集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域的技术人员可以理解，在这种替代性应用的上下文中，用语“晶片”或“管芯”在这里的任何使用分别被视为与更通用的用语“衬底”或“目标区域”具有相同的含义。这里所指的衬底可在曝光前或曝光后例如在轨道(一种通常在衬底上施加抗蚀层并对暴露出来的抗蚀层进行显影的工具)或度量和/或检查工具中进行加工。在适当之处，本公开可应用于这些和其它衬底加工工具中。另外，衬底可被不止一次地加工，例如以形成多层IC，因此这里所用的用语“衬底”也可指已经包含有多层已加工的层的衬底。
虽然在这里具体地参考了本发明实施例在光学光刻应用中的使用，然而可以理解，本发明也可用于其它应用中，例如印制光刻，并在允许之处并不限于光学光刻。在印制光刻中，图案形成装置的形貌特征可限定在衬底上所形成的图案。图案形成装置的形貌特征可压制到涂覆在衬底上的抗蚀剂层上，该抗蚀剂可通过施加电磁辐射、热量、压力或其组合来固化。图案形成装置可运动到抗蚀剂之外，以便在抗蚀剂固化后在其中留下图案。
这里所用的用语“辐射”和“光束”用于包括所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如波长为约365,355,248,193,157或126纳米)、远紫外线(EUV)辐射(例如具有5-20纳米范围内的波长)，以及(软)X射线辐射。
用语“透镜”在允许之处可指多种光学部件中的任意一种或其组合，包括折射式、反射式、磁式、电磁式和静电式光学部件。
虽然在上文中已经描述了本发明的特定实施例，然而可以理解，本发明可通过不同于上述的方式来实施。例如本发明可采用含有一个或多个描述了上述方法的机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者存储有这种计算机程序的数据存储介质(如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。
这些描述是示例性而非限制性的。因此，对本领域的技术人员来说很明显，在不脱离下述权利要求的范围的前提下，可以对本发明进行修改。

Claims (45)

1.一种光刻装置，包括：
配置成可调节辐射光束的照明系统，所述照明系统包括：
用于产生辐射的源；和
用于捕集在产生辐射时释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统：
用于对经调节的辐射光束进行图案化的图案形成装置；和
用于将图案化的辐射光束投射到衬底的目标部分上的投影系统，
其中，所述碎屑捕集系统包括
(i)第一组通道，所述第一组中的每一通道使来自所述辐射源的辐射能够经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁；
(ii)第二组通道，其相对于所述辐射的传播方向而处于所述第一组通道的下游，所述第二组中的每一通道也使来自所述辐射源的辐射能够传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁；和
(iii)气体供应装置和气体排出装置，它们配置成在所述第一组通道与所述第二组通道之间提供气流，所述气流具有基本上横过所述辐射传播方向的净流动方向。
2.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成至少在所述辐射源的操作期间，在所述第一组通道与所述第二组通道之间形成并保持了一定的气体压力，其远远高于所述第一组通道的辐射入口处的气体压力和/或所述第二组通道的辐射出口处的气体压力。
3.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成可提供气流，使得所述净流动方向基本上正交于所述第二组通道的内壁之一的至少一部分。
4.根据权利要求3所述的光刻装置，其特征在于，所述第二组通道的内壁之一的至少一部分由箔或板形成。
5.根据权利要求3所述的光刻装置，其特征在于，所述第二组通道的内壁之一基本上平行于所述第二组通道的至少另一内壁。
6.根据权利要求5所述的光刻装置，其特征在于，所述第二组通道的各内壁是大致平面的。
7.根据权利要求3所述的光刻装置，其特征在于，所述第二组通道的各通道具有封闭式几何形状的大致垂直于所述辐射传播方向的截面。
8.根据权利要求3所述的光刻装置，其特征在于，所述第二组通道的各通道基本上与虚拟锥形相一致，所述虚拟锥形的顶部与所述辐射源相一致。
9.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成可提供气流，使得所述净流动方向大致平行于所述第一组通道的内壁之一的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的光刻装置，其特征在于，所述第一组通道的内壁之一的至少一部分由箔或板形成。
11.根据权利要求9所述的光刻装置，其特征在于，所述第一组通道的内壁之一基本上平行于所述第一组通道的至少另一内壁。
12.根据权利要求11所述的光刻装置，其特征在于，所述第一组通道的各内壁是大致平面的。
13.根据权利要求9所述的光刻装置，其特征在于，所述第一组通道的各通道具有封闭式几何形状的大致垂直于所述辐射传播方向的截面。
14.根据权利要求9所述的光刻装置，其特征在于，所述第一组通道的各通道基本上与锥形相一致，所述锥形的顶部与所述辐射源相一致。
15.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述碎屑捕集系统可围绕与延伸通过所述辐射源的虚拟直线相重合的轴线旋转。
16.一种配置成可调节光刻装置中的辐射光束的照明系统，所述照明系统包括：
用于产生辐射的源；和
用于捕集在产生辐射时释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统，
其中，所述碎屑捕集系统包括
(i)第一组通道，所述第一组中的每一通道使来自所述辐射源的辐射能够经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁；
(ii)第二组通道，其相对于所述辐射的传播方向而处于所述第一组通道的下游，所述第二组中的每一通道也使来自所述辐射源的辐射能够经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁；和
(iii)气体供应装置和气体排出装置，它们配置成在所述第一组通道与所述第二组通道之间提供气流，所述气流具有基本上横过所述辐射传播方向的净流动方向。
17.根据权利要求16所述的照明系统，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成至少在所述辐射源的操作期间，在所述第一组通道与所述第二组通道之间形成并保持了一定的气体压力，其远远高于所述第一组通道的辐射入口处的气体压力和/或所述第二组通道的辐射出口处的气体压力。
18.根据权利要求16所述的照明系统，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成可提供气流，使得所述净流动方向基本上正交于所述第二组通道的内壁之一的至少一部分。
19.根据权利要求18所述的照明系统，其特征在于，所述第二组通道的内壁之一的至少一部分由箔或板形成。
20.根据权利要求18所述的照明系统，其特征在于，所述第二组通道的内壁之一基本上平行于所述第二组通道的至少另一内壁。
21.根据权利要求20所述的照明系统，其特征在于，所述第二组通道的各内壁是大致平面的。
22.根据权利要求19所述的照明系统，其特征在于，所述第二组通道的各通道具有封闭式几何形状的大致垂直于所述辐射传播方向的截面。
23.根据权利要求18所述的照明系统，其特征在于，所述第二组通道的各通道基本上与虚拟锥形相一致，所述虚拟锥形的顶部与所述辐射源相一致。
24.根据权利要求16所述的照明系统，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成可提供气流，使得所述净流动方向大致平行于所述第一组通道的内壁之一的至少一部分。
25.根据权利要求24所述的照明系统，其特征在于，所述第一组通道的内壁之一的至少一部分由箔或板形成。
26.根据权利要求24所述的照明系统，其特征在于，所述第一组通道的内壁之一基本上平行于所述第一组通道的至少另一内壁。
27.根据权利要求26所述的照明系统，其特征在于，所述第一组通道的各内壁是大致平面的。
28.根据权利要求24所述的照明系统，其特征在于，所述第一组通道的各通道具有封闭式几何形状的大致垂直于所述辐射传播方向的截面。
29.根据权利要求24所述的照明系统，其特征在于，所述第一组通道的各通道基本上与锥形相一致，所述锥形的顶部与所述辐射源相一致。
30.根据权利要求16所述的照明系统，其特征在于，所述碎屑捕集系统可围绕与延伸通过所述辐射源的虚拟直线相重合的轴线旋转。
31.一种用于捕集在通过光刻装置中的辐射源来产生辐射时所释放出的至少一部分碎屑颗粒的碎屑捕集系统，所述碎屑捕集系统包括；
第一组通道，所述第一组中的每一通道使来自所述辐射源的辐射能够经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁；
第二组通道，其相对于所述辐射的传播方向而处于所述第一组通道的下游，所述第二组中的每一通道也使来自所述辐射源的辐射能够经由所述通道而传播，并且具有用于俘获碎屑颗粒的内壁；和
气体供应装置和气体排出装置，它们配置成在所述第一组通道与所述第二组通道之间提供气流，所述气流具有基本上横过来自辐射源的所述辐射的传播方向的净流动方向。
32.根据权利要求31所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成至少在所述辐射源的操作期间，在所述第一组通道与所述第二组通道之间形成并保持了一定的气体压力，其远远高于所述第一组通道的辐射入口处的气体压力和/或所述第二组通道的辐射出口处的气体压力。
33.根据权利要求31所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成可提供气流，使得所述净流动方向基本上正交于所述第二组通道的内壁之一的至少一部分。
34.根据权利要求33所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第二组通道的内壁之一的至少一部分由箔或板形成。
35.根据权利要求33所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第二组通道的内壁之一基本上平行于所述第二组通道的至少另一内壁。
36.根据权利要求35所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第二组通道的各内壁是大致平面的。
37.根据权利要求33所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第二组通道的各通道具有封闭式几何形状的大致垂直于由辐射源产生的所述辐射的传播方向的截面。
38.根据权利要求33所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第二组通道的各通道基本上与虚拟锥形相一致，在使用中，所述锥形顶部与辐射源相一致。
39.根据权利要求31所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述碎屑捕集系统设置成可提供气流，使得所述净流动方向大致平行于所述第一组通道的内壁之一的至少一部分。
40.根据权利要求39所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第一组通道的内壁之一的至少一部分由箔或板形成。
41.根据权利要求39所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第一组通道的内壁之一基本上平行于所述第一组通道的至少另一内壁。
42.根据权利要求41所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第一组通道的各内壁是大致平面的。
43.根据权利要求39所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第一组通道的各通道具有封闭式几何形状的大致垂直于由辐射源产生的所述辐射的传播方向的截面。
44.根据权利要求39所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述第一组通道的各通道基本上与虚拟锥形相一致，在使用中，所述锥形的顶部与辐射源相一致。
45.根据权利要求31所述的碎屑捕集系统，其特征在于，所述碎屑捕集系统可围绕轴线旋转。
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