CN1448790A - 光刻装置和器件的制作方法 - Google Patents

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Abstract

用来提供穿过屏蔽的一开口的可控开孔使由装置一部分发出的辐射脉冲能够射向装置的另一部分，其中该屏蔽将装置隔成个两部分。该可控开孔关闭在辐射脉冲间的开口以将第一部分和第二部分间的气体流减至最小。

Description

光刻装置和器件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种光刻投射装置，包括：
一用来提供脉冲辐射投射束的辐射系统；
一用来支撑图案化装置的支承结构，该图案化装置用于依照所需图案将投射束形成图案；
一用来固定一基片的基片台；和
一用来将形成图案的射束投射到基片靶区上的投射系统。
背景技术
此处使用的术语“图案化装置”应当被广义地理解为涉及能够使入射辐射束在其横截面内带图案的装置，其中所述图案与要在基片靶区上形成的图案一致；术语“光阀”也用于本文中。一般地，所述图案与在靶区中形成的器件的特殊功能层相应，例如集成电路或其它器件(见下文)。这类图案化装置的实例包括：
掩模。掩模的概念在光刻中是公知的，它包括例如二进制型、交替相移型和衰减相移型，及各种混合掩模型。在辐射束中设置这种掩模使入射到掩模上的辐射束能够根据掩模上的图案而选择性透射(在透射性掩模的情形下)或反射(在反射性掩模的情形下)。在使用掩模的情形中，支承结构一般是一个掩模台，它确保掩模能够被固定在入射辐射束中的理想位置处，并且如果需要该台可以相对射束移动。
可程控反射镜阵列。这类器件的一个例子是带有粘弹性控制层的可寻址矩阵(matrix-addressable)面和反射面。这类装置的基本原理是(例如)反射面的寻址区域反射入射光作为衍射光，而未寻址区域反射入射光作为非衍射光。采用合适的滤光器，所述的该非衍射光能够被从反射束中滤除，而只剩衍射光；这样，根据可寻址矩阵面的寻址图案，该射束形成图案。可程控反射镜阵列的一个可选择实例采用微反射镜的矩阵排列，其中的每一个微反射镜都被通过施加合适的局部电场或使用压电致动装置而各自沿轴倾斜。同样，这些反射镜是矩阵可寻址的，从而寻址反射镜将沿不同于未寻址反射镜的方向反射入射辐射束；这样，反射的射束根据可寻址矩阵反射镜的寻址图案来形成图案。所需的矩阵寻址可以利用合适的电子装置来实现。在上述的两种情况中，图案化装置可以包括一个或多个可程控反射镜阵列。有关此处提到的反射镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5296891和US5523193及PCT专利申请WO98/38597和WO98/33096获得，这些文献结合于此以作参考。在可程控反射阵列的情形中，所述支承结构可以具体化为例如随需要被固定或可移动的框架或台。
可程控LCD阵列。这类构造的一个实例在美国专利US5229872中给出，其被结合在此以作参考。同上，所述支承结构可以具体化为例如随需要被固定或可移动的框架或台。
为了简化的目的，本文其余的部分某些位置特别涉及包括掩模和掩模台的实例；但是，在这些例子中所讨论的一般原理应当被理解为在如上所述图案化装置的更宽范范围内。
光刻投射装置可以用于例如集成电路(ICs)的制造。在这种情况中，图案化装置可产生对应于IC每一层的电路图案，该图案可以成像在已涂覆辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基片(硅片)的靶区(例如，包括一个或多个电路小片)上。一般地，单个晶片将包含相邻靶区的整个网格(network)，该相邻靶区由投射系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中，有两种不同类型的机器。在一种类型的光刻投射装置中，通过将全部掩模图案一次曝光到靶区上而辐射每一靶区；这类装置通常被称作晶片分档器。在一种可选择的装置——通常被称作分步扫描装置中，通过在投射束下沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案，并同时沿与该方向平行或反平行的方向同步扫描基片台来辐射每一靶区；因为一般来说，投射系统具有放大系数M(一般＜1)，因此对基片台的扫描速度是对掩模台扫描速度的M倍。有关此处描述的光刻装置的更多信息可以从例如US6046792中获得，其被结合在此处以作参考。
在采用光刻投射装置的制作过程中，图案(例如在掩模中)成像在至少部分覆盖有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基片上。在这种成像步骤之前，可以对基片进行各种处理，如涂底漆、涂覆抗蚀剂及软烘烤。在曝光后，可以对基片进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC器件的单层形成图案。然后，可对这种图案层进行各种处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学机械抛光等完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么对于每一新层重复全部步骤或者其变化。最终，在基片(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或锯断技术将这些器件彼此分开，从而单个器件可以安装在载体上、与管脚连接等。关于这些步骤的进一步信息可从例如Peter van Zant的“集成电路片制造：半导体加工实践入门(Microchip Fabrication：Apractical Guide to Semiconductor Processing)”一书(第三版，McGrawHill Publishing Co.，1997，ISBN0-07-067250-4)中获得，其结合于此作为参考。
为了简化的目的，在下文中投射系统被称作“镜头”；但是，该术语应广义地解释为包含各种类型的投射系统，包括例如折射光学装置、反射光学装置和反射兼折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计操作的部件，该部件用于引导、整形或者控制辐射的投射束，这些部件在下文还可共同地或单个地称作“镜头”。另外，光刻装置可以具有两个或多个基片台(和/或两个或多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或多个台上进行准备步骤，而一个或多个其它台用于曝光。例如，在US5969441和WO98/40791中描述的双级光刻装置，其结合于此作为参考。
传统光刻投射装置尤其是采用EUV辐射的那些装置其性能已经被辐射束强度的损耗所限制。这些损耗引起射束强度的总损耗，从而致使曝光次数增加、生产能力降低以及导致投射在基片上的图像均匀性损失的强度局部损耗。由于EUV辐射被多种材料显著地吸收，因此这些效应对于采用EUV辐射的装置尤其严重。因此，期望射束路径处于真空中以避免这些损耗。
发明内容
本发明的一个目的是减少引起光刻投射系统内射束强度损耗的原因。
依照本发明在如开始段落中说明的光刻装置内实现上述和其它的目标，其特征在于所述装置还包括：
一屏蔽，用来阻止气体和/或颗粒流从所述装置的第一部分流向所述装置的第二部分，所述屏蔽包括一可控开孔；
一用来操作所述可控开孔的控制器，该控制器与所述脉冲束同步来打开和关闭所述可控开孔，以允许所述辐射束的其中一个脉冲通路穿过所述屏蔽。
这是有利的，例如如果存在于装置第一部分内的气体吸收所用的辐射而要求该辐射传输穿过装置的第二部分。装置第一部分和第二部分间的气体流被限于仅仅出现在辐射脉冲期间，从而显著减小了气体流。通过减小流向装置第二部分的气体流，就会有更少的辐射被吸收。因为辐射脉冲产生的任何碎屑或其它杂质一般是在可控开孔关闭后到达可控开孔(由于碎屑比辐射束的光子要慢)，因此这种装置也是有利的。所以，可控开孔将提供一个有效的屏蔽来阻止碎屑。
优选的是该可控开孔是由固定件组成，该固定件可以整体形成在或连接在屏蔽上，并设置有与辐射束对准的开口。可控开孔还包括邻近固定件设置的旋转件，该旋转件设置有一个或多个开口，随着旋转件的旋转，这些开口与固定件中的开口周期性地对准。这就周期性地提供穿过屏蔽的开口，该开口在其它的时候是关闭的以阻止气体流穿过屏蔽。这种结构是有利的，这是由于它简单易于实现，可以以高循环速率被使用而且可以根据给定的情形通过例如调节旋转件的旋转速度和调节开口的尺寸来进行调整。
该实施例优选包括第二固定件，该固定件被如此设置使得旋转件位于第一和第二固定件之间。该第二固定件也设置有与辐射束对准的开口。由于该第二固定件在当开口关闭时可减小环绕旋转件的泄漏气体，因此该附加的固定件是有利的。
该可控开孔还进一步具有第二旋转件，位于两个固定件之间。该第二旋转件具有一个或多个开口，这些开口被如此设置使得随着第二旋转件的旋转，这些开口周期性地与固定件上的开口对准。为了使穿过可控开孔的开口开放，从而促使发射的辐射束穿过屏蔽，第一和第二旋转件中的开口必须与固定件中的开口对准。这种结构是有利的，这是由于它能够提高对可控开孔的控制。例如，第一和第二旋转件可被如此设定使得它们沿相反的方向旋转。在这种情形下，穿过可控开孔的开口在操作循环中占很小比例的一段是部分开放的。这又减小了在装置第一和第二部分之间流动的气体量。
此外，在第一和第二旋转件之间可以设置一个空间。在优选的结构中，该空间充满有一种缓冲气体。该缓冲气体进一步减小了从装置第一部分流向装置第二部分的气体量。如果从装置第一部分流向装置第二部分的气体流对装置第二部分的性能是有害的，则这是特别有利的。缓冲气体被选择以与从装置第一部分流出的气体相比对装置第二部分的性能是较少有害的。缓冲气体也可以或者经常或者周期性地更新。
通过提供一个管，两旋转件之间的空间及由此所需的缓冲气体量就会被减小，其中该管从环绕第一旋转件上一个开口的边缘延伸至环绕第二旋转件上一个开口的边缘。这可能是必需的，例如如果所需的缓冲气体很昂贵或者如果空间内所需的气体更新率很高的话。
在另一种替代情况中，两旋转件之间的空间可以填充又一个固定件，该固定件具有与辐射束对准的开口。从而，当开口关闭时，将减少环绕在旋转件周围的气体流。此外，因为仅当需要时缓冲气体才进入，所以这又进一步减少了流向装置第二部分的气体流。
在一个替代实施例中，可控开孔可以包括一固定件，该固定件整体形成或连接在屏蔽上，且设置有与辐射束对准的开口。该可控开孔还包括一个设置邻近固定件的旋转件，该旋转件设置有一个或多个开口，随着该旋转件的旋转，该旋转件的一个或多个开口周期性地与固定件上的开口对准。从而，周期性地提供穿过屏蔽的开口，该开口在其它的时候是关闭的以阻止气流穿过屏蔽。还设置有一个延伸自环绕固定件上的开口边缘的管。该管限定了一个通向装置第二部分的空间。该空间包含有一种缓冲气体，当旋转件上的一个开口与缓冲气体入口对准时，由缓冲气体入口提供该缓冲气体。此实施例是有利的，这是由于它很简单从而很容易同步于脉冲束，而且它也借助于缓冲气体减小了进入装置第二部分的气流的影响。
在本发明的一种优选配置中，辐射系统包括一个设置在屏蔽第一侧上的辐射源和一个设置在屏蔽另一侧上的基本抽空系统。这可能是这种情形，例如辐射源是需要氙气压在约0.1毫巴压力下的EUV放电源，而且EUV要求辐射穿过一个抽空系统来减小射束强度的损失。因此，本发明能够提供一个穿过屏蔽的开口，以使EUV射束传输至抽空系统的同时将进入抽空系统的氙气流减至最小。
作为替代或者另外地，本发明可以用来将基片与投射系统分开。在这种情形中，使用本发明的可控开孔是有利的，这是由于基片上的辐射脉冲将引起基片上抗蚀剂的除气。由于在投射系统内气体将引起辐射束强度的减小，且杂质会对投射系统的元素产生损害，因此不希望这些气体和夹带在其中的任何杂质(像碳氢化合物)流入投射系统内。本发明的可控开孔可显著减少流向投射系统的气体流。
依照本发明的又一方面，提供一种器件的制造方法，包括步骤：
提供至少部分被辐射敏感材料层覆盖的一基片；
使用一辐射系统来提供辐射的脉冲投射束；
使用图案化装置使投射束在其横截面内具有一图案；
将形成图案的射束投射在辐射敏感材料层的一靶区上；
其特征在于：通过与所述脉冲射束同步地打开和关闭屏蔽中的一可控开孔来阻止气体流从所述装置的第一部分流向所述装置的第二部分；
所述可控开孔设置有穿过所述屏蔽的一开口，在所述脉冲射束的脉冲期间该开口与所述辐射束的其中一个对准，在所述脉冲之间基本防止了气体流从所述装置的所述第一部分流向所述装置的所述第二部分。
尽管在本文中，依照本发明的装置具体用于制造IC，但是应当明确地理解，这种装置具有其它应用。例如，它可用于集成光学系统的制造、用于磁畴存储器、液晶显示板、薄膜磁头等的引导和监测图案等。本领域的技术人员将理解，在这种可替换的应用范围中，在说明书中任何术语“分划板”、“晶片”或“电路小片”的使用应认为分别可以由更普通的术语“掩模”、“基片”和“靶区”代替。
在本文中，使用的术语“辐射”和“射束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如，具有365、248、193、157或126nm的波长)和EUV(远紫外线辐射，例如具有5-20nm范围内的波长)，及粒子束，像离子束或电子束。
附图说明
现在，参看所附的示意性附图，仅仅借助于实例的方式来描述本发明的实施例，其中：
图1描绘一种依照本发明一个实施例的光刻投射装置；
图2更详细地描绘图1所示装置的一部分；
图3A和3B描绘本发明利用单个转板(roataing plate)的可控开孔；
图4A至4B描绘本发明利用两个转板的可控开孔；
图5A至5F描绘在整个循环的五个瞬间本发明的可控开孔；
图6A和6B描绘依照本发明的另一可控开孔；
在附图中，相应的参考符号表示对应的部件。
具体实施方式实施例1
图1示意性描绘一个依照本发明特定实施例的光刻投射装置。该装置包括：
辐射系统Ex、IL，用来提供辐射的投射束PB(例如EUV辐射)，在此具体情况中该系统也包括辐射源LA；
第一目标台(掩模台)MT，设有用于保持掩模MA(例如分划板)的掩模保持器，并与用于将掩模相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM连接；
第二目标台(基片台)WT，设有用于保持基片W(例如涂覆抗蚀剂的硅片)的基片保持器，并与用于将基片相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW连接；
投射系统(“镜头”)PL(例如反射镜组)，用来将掩模MA的辐射部分成像在基片W的靶区C(例如包括一个或多个电路小片)上。
如此处所描绘的，该装置属于反射型(例如具有反射掩模)。然而，通常，它也可以是例如透射型的(例如具有透射掩模)。或者，该装置也可采用其它种类的图案成形装置，例如上述提到的可程控反射镜阵列类型。
辐射源LA(例如激光产生源或放电等离子源)产生辐射束。该辐射束或者直接，或者在经过横向调节装置例如光束扩展器Ex后被引入照射系统(照射器)IL。照射器IL可以包括调节装置AM，用来设定辐射束中外和/或内径向范围(通常分别指σ-外和σ-内)的强度分布。另外，它一般还包括各种其它部件，如积分器IN和聚光器C0。按照这种方式，照射在掩模MA上的射束PB在其横截面具有理想的强度分布。
应当注意，图1中的辐射源LA可以置于光刻投射装置的壳体内(例如是当辐射源LA是汞灯时经常是这种情况)，但是辐射源LA也可远离光刻投射装置，其产生的辐射束被引入该装置内(例如在合适的定向反射镜的辅助下)；当辐射源LA是准分子激光器时通常是后面的那种情况。本发明和权利要求包含这两种方案。
射束PB随后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。在被掩模MA有选择地反射后，射束PB穿过将其聚焦在基片W靶区C上的镜头PL。在第二定位装置(和干涉测量装置IF)的辅助下，基片台WT可以精确地移动，例如在射束PB的路径中定位不同的靶区C。类似地，可用第一定位装置来相对于射束PB的路径精确地定位掩模MA，例如在掩模MA从掩模库(library)机械收回后，或者在扫描期间。一般地，在长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位)的辅助下可以实现目标台MT、WT的移动，这在图1中并未清楚的描绘。但是，在晶片分档器(与分步扫描装置相反)中，掩模台MT可以仅连接在短冲击致动器上，或被固定。
所描绘的装置可用在两种不同的模式中：
1.在步进模式中，掩模台MT基本上保持不动，整个掩模图像被一次投射(即单“闪”)到靶区C上。然后，基片台WT沿x和/或y方向移动，以使不同的靶区C能够被射束PB照射。
2.在扫描模式中，基本是相同的情况，但是给定靶区C没有在单“闪”中曝光。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向”，例如y方向)以速度v移动，致使投射束PB扫描整个掩模图像；同时，基片台WT同步地以V＝Mv的速度沿相同或相反方向移动，其中M是镜头PL的放大率(通常，M＝1/4或1/5)。这样，就可以曝光相对大的靶区C，而没有牺牲分辨率。
如图2所示，该装置被容纳在真空系统VC中。源LA被置于第一抽空隔室9内，装置的其余部件被置于第二抽空隔室10内。
图2更详细地示出图1所示装置的一部分。源LA一般在氙约0.1mbar的大气压中工作，产生辐射束。该辐射束穿过一个箔片收集器(foiltrap)FT，该箔片收集器FT收集来自源LA的碎屑(debris)并将从光源一侧到光源另一侧的气体流限制在一般接近10-3mbar。随后，辐射束横穿一个收集器CT并被一个光栅光谱滤光器GF反射进入装置的主体，该装置是一般在10-6mbar下工作的真空系统，包含有例如照明系统IL、图案化装置MA、投射系统PL和基片W。因此，本发明的可控开孔要求允许辐射脉冲束在工作于不同压力的该装置的两个隔室之间传输，而同时将两个隔室之间的气体流降至最小。根据系统的需要，可以例如替代或外加(in addition to)箔片收集器。在后者的情况下，可控开孔可被设置在箔片收集器之前或者之后。本发明的可控开孔也可被设置在光栅光谱滤光器GF之后的第二焦点SF处。
此外，本发明的可控开孔也可用在投射系统和基片之间。随着基片上的抗蚀剂被辐射系统有选择地照射(develop)，产生了大量的气体。因此，可控开孔就可以被用作屏蔽(barrier)的一部分来阻止或使来自基片流向投射系统的气体流减至最小。这是特别重要的，因为可能存在着颗粒和/或其它碎屑夹带在气体流中。
投射束中的红外辐射使晶片发热。从而，希望使投射束中的红外辐射量最小。该红外辐射的大部分是由光刻装置特别是源/收集器组件中的强放射性元素产生的。由强放射性元素产生的红外辐射量在时间上基本是稳定的。由于当开口闭合的时候开口可以阻断红外辐射，因此可控开孔可用来显著地减小红外辐射。作此用途的可控开孔其优选的位置是在中间焦点处，此处的射束直径相对较小。但是，它也可用在其它的位置来减小到达晶片的红外辐射。为了提高可控开孔在将传向晶片的红外辐射减至最小方面的性能，可以向可控开孔的红外光源一侧涂覆红外反射涂层(减小可控开孔上的热负荷)和/或向另一侧涂覆低发射率涂层(减小来自可控开孔的红外辐射)。而且，可控开孔也可被温度控制和/或被冷却。
无论可控开孔被设置在何处，它都必须允许辐射束通过而不引起射束强度显著的损失，但是它必须限制气体流通过，这是因为一侧的压力需要被保持较低而且一侧的气体可能干扰另一侧的部件。
通常，开口被定时以对源LA的每个脉冲开放。但是，对于一个或多个源脉冲，开口的打开可能会延迟，这样尽管屏蔽的打开仍旧同步于射束，但并不能使每个脉冲通过。由于起始脉冲的能级是不稳定的，因此这种情况就会发生在例如源的启动期间。在晶片曝光的过程中，源可能需要有规律地被启动。
为了简化的目的，下面对本发明具体可控开孔的描述将是在把源LA与装置剩余部分分开的范围内。然而应当理解，它也可被用在任何的情形中例如上述所说明的。
图3A描绘一个可用在本发明中的可控开孔的横截面，它采用“遮光器(chopper)”的形式。该遮光器可被安装在或整体形成在一个屏蔽上，该屏蔽将装置的第一隔室9与装置的第二隔室10分开。遮光器包括一个绕轴8旋转的旋转板(rotating plate)1。该旋转板被设置在两个固定板3、4之间。固定板3、4可以连接在隔离两隔室9、10的屏蔽上或者构成整个该屏蔽的组成部分。固定板3、4分别具有与射束7对准的开口5、6。旋转板1具有开口2。随着旋转板1旋转，开口2周期性地与固定板中的开口5、6对准。当旋转板中的开口2与固定板3、4中的开口5、6对准时，就提供一个开口从第一隔室9通向第二隔室10。在其他时候，当旋转板1中的开口2与固定板3、4中的开口5、6没有对准时，旋转板1就在第一固定板3的开口5与第二固定板4的开口6之间形成一个屏蔽。因此，在第一隔室9和第二隔室10间的屏蔽中就不提供任何开口。
在该装置被使用时，所用的辐射束7用来提供一系列辐射脉冲，而且旋转板1被定时使得开口2、5、6在辐射脉冲期间对准。因此，辐射束就可以从第一隔室9传向第二隔室10。在其他时候开口关闭，基本上可避免任何气体流通过开口。
图3A中所示旋转板1具有单个开口2。然而，旋转板可以有多个开口。这样，由于旋转板不再需要在辐射脉冲期间完成整周旋转，可以减小旋转板的旋转速度。
示于图3A中用来阻止第一隔室9和第二隔室10间气体流的遮光器的效能取决于开口2、5、6被对准或部分对准多久和环绕旋转板1气体流的量。图3B示出在旋转板1中的开口2与固定板3、4中的开口5、6不对准的瞬间旋转板1一部分的放大视图。第一隔室9和第二隔室10间气体流的速率依赖于旋转板1与固定板3、4间的间隔尺寸d1及气体必须在环绕旋转板1流动的长度d2。如果旋转板与固定板间的间隔d1被减至最小，而环绕旋转板1的流程d2被增至最大，则环绕遮光器的多余的气体流将被减小。后者可以通过将旋转板1中的开口2设置的距旋转板外边缘1a尽可能远来实现。开口2、5、6的对准提供在第一和第二隔室9、10之间一个流畅的气体流程，但是由于遮光器的占空比，开口2、5、6并不常常对准，因此与永久的开口通道相比，气体流就被显著减小。
图4A示出本发明遮光器的一种替代结构。在此情形中，两个旋转盘13、14设置在两个固定板(未示出)之间。再次，对于待打开的遮光器(即提供一个开口穿过将装置两个隔室隔开的屏蔽)，固定板上的开口(与辐射束对准)必须与第一旋转盘13和第二旋转盘14上的开口11、12对准。图4B示出安装有旋转盘13、14的固定板15、16的横截面。
旋转盘13、14上的开口11、12不必具有相同的半径r11、r12。但是，这些开口优选的是具有距盘旋转中心相同的距离r2。
旋转盘13、14可以相互连接来确保其一致的旋转，从而保持开口12、13对准。或者盘13、14可安装得使它们以不同的速度或者例如沿相反的方向旋转。这就需要更高的精度，因为两个旋转盘必须与固定板15、16上的开口在相同的时刻正确地对准以允许辐射脉冲通过屏蔽上的开口。然而，沿相反方向旋转盘却能有利地减少遮光器部分打开的时间。
旋转盘13、14被设置得彼此隔开一定的距离d，从而在其间产生一个间距18。有利的是，该间距可以被填充一种缓冲气体，该缓冲气体将进一步减小穿过遮光器从第一隔室传向第二隔室的气体流。由于第一隔室内的气体会对第二隔室内装置的部件产生有害的影响，因此这是很重要的。例如，源LA中的氙吸收EUV辐射。所以，将装置剩余部分中的氙数量减至最小是很重要的。选择缓冲气体是由于其对系统剩余部分有相对小的影响。因此，阻止缓冲气体流进入第二隔室与阻止第一隔室内的气体流进第二隔室相比是不关键的。关于这种缓冲气体的更多信息可以在欧洲专利申请序列号0130947.5中得到，该文献被结合在此作参考。例如氩也可用作这种缓冲气体。
为了减小两个盘间必须充满缓冲气体的体积，可在旋转盘13、14之间插入管19(在图4B中用虚线示出)。如果两个盘一致旋转时，该管19可安装在(attach to)两个旋转盘13、14上。或者，例如，如果旋转盘13、14沿相反的方向旋转时，管19可以安装在旋转盘13、14的其中一个上或不安装在旋转盘13、14的任何一个上而是安装在位于相对于固定板15、16开口的一个固定位置上。管的每一端都环绕旋转板13、14上的开口11、12而且可以安装在开口的边缘上。在其中一个开口比另一个开口大的地方(如图3A中所示)，管19在外形上可以是截头圆锥体。
该缓冲气体可被穿过旋转盘13、14之间空间18的稳流来补充。或者，该缓冲气体可被周期性地补充。缓冲气体可被周期性地或连续地从空间18抽空，或者疏散(disperse)。
作为一种替代，旋转板13、14之间的空间18也可填充一个第三固定板，该第三固定板具有与第一和第二固定板开口相对准的开口。
图5A至5G示出本发明的一种遮光器，它周期性地在两个旋转盘间的空间内补充缓冲气体。图5B至5G是沿图5A中线A-A的横截面。正如图4A中的实例，该遮光器是由两个旋转板21、22组成，每个旋转板都分别具有开口23、24。旋转板21、22被设置在两个固定板25、26之间。在旋转板21、22的开口23、24之间提供一个截头圆锥形表面30。该表面30确定一个可充满缓冲气体的空间31。
在图5A所示的瞬间，第一旋转板22上的开口24与第一固定板26上的缓冲进口32对准。此时，空间31内的压力低于缓冲源(buffersupply)内的压力，从而致使缓冲气体流QA流向空间31。随着具有表面30附着在其间的旋转盘21、22的旋转，第一旋转板上的开口24就移动不与第一固定板26上的缓冲进口32对准。
在图5C所示的瞬间，第一旋转盘22上的开口24完全不再与第一固定板上的缓冲气体进口32对准。然而，第二旋转板21上的开口23与第二固定板上的辐射束开口27部分对准。这就致使来自空间31的一些泄漏缓冲气体QF流进装置的第二隔室内。
在图5D所示的瞬间，第一旋转板22上的开口24与第一固定板26上的辐射束开口28对准，而且第二旋转板21上的开口23与第二固定板上的辐射束开口27完全对准。因此，遮光器就是打开的，可以使从第一隔室内源LA射出的辐射脉冲7射向第二隔室。此时有更多的泄漏缓冲气体QF流进第二隔室内。但是，假如开口仅打开很短的持续时间，则将不会从源室9泄漏大量的气体进入第二隔室内，而泄漏进入第二隔室内的大部分气体就仅仅是缓冲气体。
在图5E所示的瞬间，第一旋转板22上的开口24不再与第一固定板上的辐射束开口28对准。但第二旋转板21上的开口23与第二固定板上的辐射束开口27部分对准，从而致使更多的泄漏缓冲气体QF流进第二隔室内。
在图5G所示的瞬间，第二旋转板21上的开口23与第二固定板上的缓冲排气口33对准。这就与保持在低压下的相对大体积相连，从而空间31内的剩余缓冲气体被穿过开口的气体流QP排出。
为了使图5A至5G所示的遮光器更有效地工作，缓冲气体从空间31流进第二隔室所用的时间常数应当大于空间31朝第二隔室(部分)开放的时间(也即图5C、5D和5E所示的瞬间)。通过将固定板25、26(示于图5A)中开口32、27、28、33的排列移的更近，就能够减小空间31朝第二隔室开放的时间。通过在缓冲气体所流向的遮光器一侧添加一个对辐射透明的气体流节流口像箔片收集器，就可以增加从空间31排空缓冲气体所用的时间常数。
如图5B至5G所示，截头圆锥形表面30安装在旋转板21和22上。但这并不是必须的情形，该表面也可相对于固定板被固定，当与固定板上的开口相对准时，旋转板上的开口与该表面对准。在这种情形下，该表面会需要比较大些。另外，该表面在外形上不必是截头圆锥形。
图6A和6B示出适宜用在本发明中的遮光器的另一个变形。旋转板40邻近固定板42设置。随着旋转板40的旋转，其上的开口41周期性地与固定板上的开口43对准，从而允许从源LA发射的辐射束7穿过屏蔽。该固定板42设置有表面44，该表面44确定一个界面空间(interface space)45。该界面空间可填充一种缓冲气体来减小从第一隔室穿过屏蔽的泄漏气体，表面44具有一个开口46，该开口46周期性地与旋转板40上的第二开口47对准。这可用来向界面空间45提供更新的缓冲气体。随着旋转板的旋转，旋转板40上的开口47就与缓冲气体供应口48对准，从而使缓冲气体流向界面空间45。
如图6A中所示，辐射束开口41和缓冲气体开口47设置在旋转板上距其旋转轴49不同的距离处。这可以在与辐射束穿过遮光器基本同一时刻向界面空间45提供缓冲气体。或者，如图6A所示，缓冲气体开口47可设置在旋转板40上的辐射开口41与固定板上的开口43对准之前来向界面空间45提供缓冲气体。
尽管上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应当理解，本发明也可用其他的而不是如上所述的方式实施。本说明无意限制本发明。

Claims (18)

1.一种光刻投射装置，包括：
一辐射系统，用来提供辐射的脉冲投射束；
一支承结构，用来支撑图案化装置，该图案化装置用于依照所需图案对投射束形成图案；
一基片台，用来固定基片；
一投射系统，用来将形成图案的射束投射在基片的靶区上；
其特征在于，所述装置还包括：
一屏蔽，用来阻止气体和/或颗粒流从所述装置的第一部分流向所述装置的第二部分，所述屏蔽包括一可控开孔；
一用来操作所述可控开孔的控制器，该控制器用于与所述脉冲束同步来打开和关闭所述可控开孔，以允许所述辐射束的其中一个脉冲通路穿过所述屏蔽。
2.依照权利要求1的光刻投射装置，其中：
所述可控开孔包括：
一固定件，整体形成在或连接在所述屏蔽上，设置有与所述辐射束对准的一开口；
一旋转件，其至少一部分邻近所述固定件；
其中所述旋转件具有一个或多个开口，这些开口如此设置使得随着所述旋转件的旋转，所述旋转件上的一开口与所述固定件上的开口周期性地对准，从而提供穿过所述屏蔽的开口，当所述开口没有对准时，所述旋转件基本阻止了气体流穿过所述屏蔽。
3.依照权利要求2的光刻投射装置，还包括一第二固定件，该第二固定件被如此设置使得旋转件的至少一部分位于所述第一固定件和第二固定件之间；所述第二固定件也设置有与所述辐射束相对准的一开口。
4.依照权利要求3的光刻投射装置，还包括一第二旋转件，该第二旋转件的至少一部分位于所述第一固定件和第二固定件之间；
其中所述第二旋转件具有一个或多个开口，这些开口被如此设置使得随着第二旋转件的旋转，所述第二旋转件上的一开口与所述固定件上的开口周期性地对准，从而当所述第一旋转件上的开口与所述固定件上的开口同时对准时，提供穿过所述屏蔽的开口；当所述第二旋转件中没有开口与所述固定件上的开口相对准时，所述第二旋转件基本阻止了气体流穿过所述屏蔽。
5.依照权利要求4的光刻投射装置，还包括含有缓冲气体、位于所述第一旋转件和第二旋转件之间的一空间。
6.依照权利要求5的光刻投射装置，还包括：
一缓冲气体入口，用来在所述旋转件的一个开口与所述入口对准时，向所述第一旋转件和第二旋转件之间的所述空间提供缓冲气体；和
一缓冲气体排出口，用来在所述旋转件的一个开口与所述排出口对准时，从所述空间排出缓冲气体。
7.依照权利要求5或6的光刻投射装置，还包括一管，至少在所述可控开孔开放时，该管从环绕所述第一旋转件上一开口的边缘延伸至环绕所述第二旋转件上一开口的边缘；其中所述管限定所述空间。
8.依照权利要求7的光刻投射装置，其中在所述第一旋转件上被所述管环绕的所述开口大于在所述第二旋转件上被所述管环绕的所述开口，而且所述管在外形上是截头圆锥形。
9.依照权利要求7或8的光刻投射装置，其中所述管被固定在与所述固定板上的开口对准的位置上。
10.依照权利要求7或8的光刻投射装置，其中所述第一旋转件和第二旋转件一致地旋转，并且所述管安装在所述旋转件上。
11.依照权利要求4的光刻投射装置，还包括一第三固定板，该固定板的至少一部分位于所述第一旋转件和第二旋转件之间；所述第三固定件也设置有与所述辐射束对准的一开口。
12.依照权利要求4至9中任一项或11的光刻投射装置，其中所述第一旋转件和第二旋转件沿相反的方向旋转。
13.依照权利要求2的光刻投射装置，其中所述固定件还包括：
一管，延伸自环绕所述固定件中开口的一边缘，该管限定通向所述装置第二部分的一空间；
一缓冲气体入口，用来在所述旋转件上的开口与所述入口对准时，向所述空间提供缓冲气体。
14.依照前述任一权利要求的光刻投射装置，其中所述辐射系统包括位于所述装置所述第一部分内的一辐射源，所述装置的所述第二部分基本是一个抽空系统。
15.依照权利要求1至13任一项的光刻投射装置，其中所述基片台位于所述装置的所述第一部分内，所述装置的所述第二部分是投射系统。
16.依照前述任一权利要求的光刻投射装置，其中所述控制器适用于关闭所述可控开孔以阻断至少一个所述辐射束脉冲。
17.依照前述任一权利要求的光刻投射装置，其中所述可控开孔包括在面向基片一侧上的低发射涂层和在另一侧上的红外反射涂层中的至少一个。
18.一种器件的制造方法，包括步骤：
提供至少部分被辐射敏感材料层覆盖的一基片；
使用一辐射系统来提供一辐射的脉冲投射束；
使用图案化装置来使投射束在其横截面内具有一图案；
将形成图案的射束投射在辐射敏感材料层的一靶区上；
其特征在于：通过与所述脉冲射束同步地打开和关闭屏蔽中的一可控开孔来阻止气体流从所述装置的第一部分流向所述装置的第二部分；
所述可控开孔设置有穿过所述屏蔽的一开口，在所述脉冲射束的脉冲期间该开口与所述辐射束的其中一个对准，在所述脉冲之间基本防止了气体流从所述装置的所述第一部分流向所述装置的所述第二部分。
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