污染防护装置及参数确定方法、物镜防护系统、光刻机
技术领域
本发明实施例涉及光刻类设备技术领域，尤其涉及污染防护装置及参数确定方法、物镜防护系统、光刻机。
背景技术
光刻是半导体制造过程中一道非常重要的工序，它是将一系列掩模版上的图案转移至硅片相应层上的工艺，是大规模集成电路制造中的核心步骤。光刻机在曝光过程中，硅片表面的光刻胶中的有机溶剂受热后会挥发，挥发出来的有机物可能会粘附在物镜下表面的镜片上，导致物镜的光学透过率降低，进而影响光刻质量。
为解决上述问题，现有技术通常采用在镜座上安装一层极薄的物镜保护膜，利用保护膜防止污染物附着在物镜上。但保护膜由于受到光的透射影响，极易破裂，寿命较短，需要定期更换。同时，受制于现有的技术水平，极薄的保护膜不仅安装操作难度大，还容易受外界气流等的影响而损坏(损坏率高达15％)，频繁更换物镜保护膜导致使用成本增加。
发明内容
本发明提供一种污染防护装置及参数确定方法、物镜防护系统、光刻机，以提高对物镜的防护效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种污染防护装置，包括至少一组防护组件；
待清洁物体与所述防护组件沿第一方向依次设置，且所述待清洁物体的待清洁表面靠近所述防护组件；
所述防护组件包括至少一组清洁结构和至少一个对置物；
同一所述防护组件中，所述清洁结构和所述对置物沿第二方向间隔排列；所述清洁结构中设置有供气通道；所述对置物、所述清洁结构和所述待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道，所述供气通道包括出风口，所述供气通道通过所述出风口与所述第一清洁气体传输通道连通；
所述第一方向与所述第二方向交叉。
进一步地，所述清洁结构包括沿第一方向依次设置的挡板和阻挡件；
所述挡板与待清洁物体的待清洁表面平行设置；
所述阻挡件包括第一挡墙和第二挡墙；
所述第一挡墙与所述挡板平行，且所述第一挡墙所在平面与所述第一方向垂直；所述第一挡墙与所述挡板之间形成的通道作为供气通道；
所述第二挡墙所在平面与所述第一挡墙所在平面交叉；所述第二挡墙与所述第一挡墙连接，并向远离所述挡板一侧延伸；
同一所述防护组件中，所述对置物、所述第二挡墙和所述待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道。
进一步地，所述防护组件包括两组清洁结构，分别为第一清洁结构和第二清洁结构；
所述第一清洁结构复用为所述第二清洁结构的对置物；
所述第二清洁结构复用为所述第一清洁结构的对置物；
所述第一清洁结构的所述第二挡墙、所述第二清洁结构的所述第二挡墙以及所述待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道，所述第一清洁气体传输通道与所述第一清洁结构的出风口和所述第二清洁结构的出风口均连通。
进一步地，沿所述第一方向，所述出风口的高度与所述第二挡墙的高度之比大于或等于1:5，且小于或等于1：4。
进一步地，沿所述第一方向，所述第二挡墙的高度与所述挡板的厚度之和为第一距离；
沿所述第一方向，所述出风口的高度与所述第一距离之比大于或等于1：5，且小于或等于1：4。
进一步地，沿所述第一方向，所述挡板的厚度小于所述第二挡墙的高度。
进一步地，还包括法兰和第二清洁气体传输通道；
所述法兰包括中空区域，所述清洁结构和所述对置物均固定于所述中空区域内；
所述法兰上设置有至少一个入风口；所述入风口与所述出风口通过所述第二清洁气体传输通道连通。
进一步地，所述出风口为栅板、孔板或喷嘴。
进一步地，还包括排气组件；
所述排气组件位于所述法兰上；
所述排气组件用于将包括污染物的气体和/或清洁气体从所述污染防护装置中抽出。
第二方面，本发明实施例还提供了一种物镜防护系统，该物镜防护系统包括沿光线传输路径方向，依次设置的物镜组和上述第一方面任一所述的污染防护装置；
所述物镜组中靠近所述污染防护装置的物镜为第一物镜，所述第一物镜靠近所述污染防护装置的面为第一面，所述第一面为所述物镜组的出光面，所述污染防护装置用于保护所述第一物镜的第一面不被污染。
进一步地，所述污染防护装置所述挡板设置于所述第一物镜的待清洁表面的方向。
第三方面，本发明实施例还提供了一种光刻机，该光刻机包括上述第一方面任一项所述的污染防护装置和沿光线传输路径方向依次设置的物镜组；
所述物镜组中靠近所述污染防护装置的物镜为第一物镜，所述第一物镜靠近所述污染防护装置的面为第一面，所述第一面为所述物镜组的出光面，所述污染防护装置用于保护所述第一物镜的第一面不被污染。
第四方面，本发明实施例还提供了一种污染防护装置参数确定方法，用于设计上述第一方面任一项所述的污染防护装置，所述污染防护装置参数确定方法包括：
获取待污染防护物体的相关参数；
根据待污染防护物体的相关参数，确定所述出风口的类型和尺寸；
设置沿所述第一方向所述挡板的厚度、所述出风口的高度、所述第二挡墙的高度、以及清洁气体流经所述出风口时的流速；
根据沿所述第一方向所述挡板的厚度、所述出风口的高度以及所述第二挡墙的高度、清洁气体流经所述出风口时的流速以及边界条件，得到污染物浓度的分布图，并根据污染物浓度的分布图判断第一清洁气体传输通道处的污染物浓度小于预设值；
若否，对所述沿所述第一方向所述挡板的厚度、所述出风口的高度、所述第二挡墙的高度、以及清洁气体流经所述出风口时的流速中至少一项进行调整，重复执行所述根据沿所述第一方向所述挡板的厚度、所述出风口的高度以及所述第二挡墙的高度、清洁气体流经所述出风口时的流速以及边界条件，得到污染物浓度的分布图，根据污染物浓度的分布图判断第一清洁气体传输通道处的污染物浓度是否小于预设值的步骤；
若是，将当前所述沿所述第一方向所述挡板的厚度、所述出风口的高度、所述第二挡墙的高度、以及清洁气体流经所述出风口时的流速输出。
进一步地，所述边界条件包括污染物的流速和污染物的种类。
第五方面，本发明实施例还提供了一种污染控制方法，所述污染控制方法适于与下述污染防护装置；
所述污染防护装置包括至少一组防护组件；
待清洁物体与所述防护组件沿第一方向依次设置，且所述待清洁物体的待清洁表面靠近所述防护组件；
所述防护组件包括供气通道和至少一个对置物；
同一所述防护组件中，所述供气通道和所述对置物沿第二方向间隔排列；所述对置物、所述清洁结构和所述待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道；
所述第一方向与所述第二方向交叉；
所述污染控制方法包括：
将所述待清洁物体置于所述防护组件上，且使所述待清洁物体的待清洁表面靠近所述防护组件；
调整所述第一清洁气体传输通道的长度；
通过所述供气通道向所述防护组件提供清洁气体，以使所述清洁气体顺次流经所述供气通道以及所述第一清洁气体传输通道。
进一步地，所述防护组件包括至少一组清洁结构和至少一个对置物；
同一所述防护组件中，所述清洁结构和所述对置物沿第二方向间隔排列；所述清洁结构中设置有供气通道；所述供气通道包括出风口，所述供气通道通过所述出风口与所述第一清洁气体传输通道连通；
所述清洁结构包括沿第一方向依次设置的挡板和阻挡件；
所述挡板与待清洁物体的待清洁表面平行设置；
所述阻挡件包括第一挡墙和第二挡墙；
所述第一挡墙与所述挡板平行，且所述第一挡墙所在平面与所述第一方向垂直；所述第一挡墙与所述挡板之间形成的通道作为供气通道；
所述第二挡墙所在平面与所述第一挡墙所在平面交叉；所述第二挡墙与所述第一挡墙连接，并向远离所述挡板一侧延伸；
同一所述防护组件中，所述对置物、所述第二挡墙和所述待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道；
所述将所述待清洁物体置于所述防护组件上，且使所述待清洁物体的待清洁表面靠近所述防护组件，包括：
将待清洁物体置于挡板背离所述阻挡件的一侧；
所述调整所述第一清洁气体传输通道的长度，包括：
调整第二挡墙的高度。
进一步地，在所述污染防护装置中，所述防护组件包括两组清洁结构，分别为第一清洁结构和第二清洁结构；
所述第一清洁结构复用为所述第二清洁结构的对置物；
所述第二清洁结构复用为所述第一清洁结构的对置物；
所述第一清洁结构的所述第二挡墙、所述第二清洁结构的所述第二挡墙以及所述待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道，所述第一清洁气体传输通道与所述第一清洁结构的供气通道和所述第二清洁结构的供气通道均连通；
所述调整所述第一清洁气体传输通道的长度，包括：调整第一清洁结构中第二挡墙的高度，以及调整第二清洁结构中第二挡墙的高度。
进一步地，所述第一方向，所述第二挡墙的高度与所述挡板的厚度之和为第一距离；
沿所述第一方向，所述出风口的高度与所述第一距离之比大于或等于1:5，且小于或等于1：4。
本发明实施例提供的污染防护装置，在应用于光刻机等具体的工况时，清洁结构和对置物可以与待清洁表面组成半封闭的第一清洁气体传输通道，从出风口喷出的清洁气体填充于第一清洁气体传输通道，可以避免污染物质与待清洁表面接触，同时保证第一清洁气体传输通道的光学透过率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的污染防护装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一污染防护装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的污染防护装置的侧视图；
图4是本发明实施例提供的另一污染防护装置的侧视图；
图5是本发明实施例提供的又一污染防护装置的侧视图；
图6本发明实施例提供的污染防护装置的俯视图；
图7是图5中的污染防护装置在开始工作后污染物质的浓度分布示意图；
图8是图5中的污染防护装置的稳态防护效果的仿真图；
图9是本发明实施例提供的污染防护装置的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的出风口的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的另一出风口的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的又一出风口的结构示意图；
图13是本发明实施例提供的物镜防护系统的侧视图；
图14是本发明实施例提供的污染防护装置参数的确定流程图；
图15是本发明实施例提供的污染控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
为解决保护膜成本高和更换频繁等问题，还可以在物镜下表面的镜片和污染物之间设置喷嘴，喷嘴紧贴镜片下表面，喷嘴喷出的清洁气体可以均匀地从物镜的下表面流过并形成清洁气体保护层，保护层可以防止污染物与物镜接触。另外，还可以设置抽排装置，通过抽排装置将污染源附近的污染物以及从喷嘴喷出的清洁气体抽排出去，以避免污染物和含有污染物的清洁气体与镜片接触。对于物镜视场尺寸可以为33mm×53.5mm或44mm×44mm的后道光刻机，上述方法可以有效保护物镜下表面的镜。
但是，对于TFT项目大视场工况下，视场尺寸通常为200mm×80mm，由于污染控制区域变大，上述方案存在以下问题：当气流量不足时，难以形成足够的保护气体正压区，无法全面保护物镜镜片；当气流量太大时，由于流速过快，形成文丘里效应，导致局部产生负压，吸引污染物附着于镜片。
有鉴于此，本发明提供了一种污染防护装置，可以应用于TFT系列的光刻机，保护大视场中的物镜不被污染。
图1是本发明实施例提供的污染防护装置的结构示意图，图2是本发明实施例提供的另一污染防护装置的结构示意图。具体地，请参考图1和2，该污染防护装置包括至少一组防护组件；待清洁物体301与防护组件沿第一方向Z依次设置，且待清洁物体301的待清洁表面靠近防护组件；防护组件包括至少一组清洁结构100和至少一个对置物200；同一防护组件中，清洁结构100和对置物200沿第二方向Y间隔排列；清洁结构100中设置有供气通道1；对置物200、清洁结构100和待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道302，供气通道1包括出风口，供气通道1通过出风口与第一清洁气体传输通道302连通；第一方向Z与第二方向Y交叉。
需要说明的是，尽管图2中的污染防护装置还包括待清洁物体301，但是，图2中的待清洁物体301主要是为了方便描述第一清洁气体传输通道301。应该理解，本实施例提供的污染防护装置可以是独立的、不包括待清洁物体301的结构。
本实施例提供的污染防护装置，在应用于光刻机等具体的工况时，清洁结构和对置物可以与待清洁表面共同组成半封闭的第一清洁气体传输通道，从出风口喷出的清洁气体填充于第一清洁气体传输通道，可以避免污染物质与待清洁表面接触，同时保证第一清洁气体传输通道的光学透过率。
图3是本发明实施例提供的污染防护装置的侧视图，图4是本发明实施例提供的另一污染防护装置的侧视图。具体地，请参考图3和4，清洁结构100包括沿第一方向Z依次设置的挡板103和阻挡件；挡板103与待清洁物体的待清洁表面301平行设置；阻挡件包括第一挡墙101和第二挡墙102；第一挡墙101与挡板103平行，且第一挡墙101所在平面与第一方向Z垂直；第一挡墙101与挡板103之间形成的通道作为出风口104；第二挡墙102所在平面与第一挡墙101所在平面交叉；第二挡墙102与第一挡墙101连接，并向远离挡板103一侧延伸；同一防护组件中，对置物200、第二挡墙102和待清洁表面301共同围成第一清洁气体传输通道302，第一清洁气体传输通道302与出风口104连通。
具体地，为保护待清洁表面301不被污染源303产生的污染物质污染，可以将本实施例提供的污染防护装置放置于待清洁表面301与污染源303之间，由于清洁结构100和对置物200本身的阻挡，污染源303产生的污染物质最有可能通过第一清洁气体传输通道302到达待清洁表面301。而第二挡墙102与对置物200可以将第一清洁气体传输通道302限定在比较小的空间范围内，第二挡墙102与挡板103可以将出风口104限定成狭缝状，通过狭缝状的出风口104喷出的清洁气体填充第一清洁气体传输通道302，可以阻挡污染物质到达待清洁表面。具体来说，在为污染防护装置提供清洁气体时，清洁气体可以从出风口104喷出并填充至第一清洁气体传输通道302；从出风口104喷出的清洁气体在进入第一清洁气体传输通道302时，首先到达第一清洁气体传输通道302靠近待清洁表面301的位置附近，由于待清洁表面301的阻挡，清洁气体只能向远离待清洁表面301的方向填充，因此，一段时间以后，随着清洁气体的增加，清洁气体可以充满整个第一清洁气体传输通道302。此时，污染源303产生的污染物质很难穿过清洁气体形成的风帘到达待清洁表面301，因而可以避免污染源303产生的污染物质通过第一清洁气体传输通道302到达待清洁表面301。可选地，污染物质可以是挥发性的气体，也可以是颗粒性的污染物质。
需要说明的是，第一清洁气体传输通道302并不一定是待清洁表面301、清洁结构100和对置物200围成的整个半封闭空间。一般来说，沿第二方向Y，在清洁气体充满清洁结构100和对置物200之间的空间时，清洁气体就可以在待清洁表面301和污染物之间形成隔离结构，清洁气体就可以起到保护待清洁表面301的作用。因此，沿第二方向Y，用于保护待清洁表面301的第一清洁气体传输通道302可以位于清洁结构100和对置物200之间，沿第一方向Z，本实施例对第一清洁气体传输通道302的厚度不作具体限制。
当待清洁表面为光学镜片时，在保护待清洁表面301的同时，为保持光路的畅通，还需要兼顾污染防护装置的透光能力。而利用第二挡墙102、对置物200以及待清洁表面301组成的半封闭的第一清洁气体传输通道302，通过清洁气体填充第一清洁气体传输通道302，当清洁气体为无色时，被清洁气体填充后的第一清洁气体传输通道302依然为透光状态，在利用清洁气体将待清洁表面301与污染物质隔离开时，不会对光路造成影响，可以保证污染防护装置的光学效率。
需要说明的是，本实施例的图2借助于待清洁表面301和污染源303，其目的是提供一种可能的工况，借助于该工况，可以方便读者理解污染防护装置的结构和原理。但是，可以理解的是，在实际应用中，作为独立的结构，本实施例提供的污染防护装置并不依赖于待清洁表面301和污染源303。即，本实施例提供的污染防护装置可以是独立的器件(不包括待清洁表面301和污染源303)，也可以是与待清洁表面301以及污染源303等配套形成的器件，本实施例对此不作具体限制。
本实施例提供的污染防护装置，在应用于具体的工况时，第二挡墙和对置物可以与待清洁表面组成半封闭的第一清洁气体传输通道，从出风口喷出的清洁气体填充于第一清洁气体传输通道，可以避免污染物质与待清洁表面接触，同时保证第一清洁气体传输通道的光学透过率。
图5是本发明实施例提供的又一污染防护装置的侧视图，图6本发明实施例提供的污染防护装置的俯视图。可选地，请参考图5和图6，该污染防护装置的防护组件包括两组清洁结构，分别为第一清洁结构100和第二清洁结构210；第一清洁结构100复用为第二清洁结构210的对置物；第二清洁结构210复用为第一清洁结构100的对置物；第一清洁结构100的第二挡墙102、第二清洁结构210的第二挡墙102以及待清洁表面301共同围成第一清洁气体传输通道302，第一清洁气体传输通道302与第一清洁结构100的出风口104和第二清洁结构210的出风口104均连通。
具体地，当本实施例提供的当污染防护装置应用于光刻机时，对于TFT的光刻机，其视场通常为200mm×80mm，沿第二方向Y，污染防护装置需要防护的区域较大，此时，可以同时设置第一清洁结构100和第二清洁结构210，第一清洁结构100和第二清洁结构210均可以设置一个出风口104，利用第一清洁结构100的出风口104与第二清洁结构210的出风口104同时喷出清洁气体，可以提高污染防护装置对待清洁表面301的保护效果，使污染防护装置可以用于保护尺寸较大的待清洁表面301。对于后道光刻机，物镜视场的尺寸通常为33mm×53.5mm或44mm×44mm，因此，污染防护装置需要防护的区域不太大，此时，为节省清洁气体流量，可以选择只使用第一清洁结构100或只使用第二清洁结构210作为清洁结构。以仅使用第一清洁结构100为例，此时，可以将第二清洁结构210的出风口104封堵，并停止为第二清洁结构210的出风口104提供清洁气体。此时，第二清洁结构210仅作为第一清洁结构100的对置物，在保证防护效果的同时，可以节省清洁气体。示例性地，在封堵第二清洁结构210的出风口104时，可以将与第二清洁结构210的出风口104的结构互补的物件放置于第二清洁结构210的出风口104处；或者，还可以采用其他可行的方法封堵第二清洁结构210的出风口104，本实施例对此不作具体限制。
需要说明的是，图5还包括污染物质305，污染物质305可以从污染源(图3未示出)向待清洁表面301扩散。一般来说，第一清洁气体传输通道301中间的部位，对于污染物质305的防御能力相对较差；越靠近第一清洁气体传输通,301的污染物质，越容易穿过第一清洁气体传输通道301到达待清洁表面301。
可选地，本实施例提供的污染防护装置可以应用于光刻机。当该污染防护装置应用于光刻机时，可以将该污染防护装置设置在光刻机的物镜组的出光面一侧，用于保护物镜组中靠近污染防护装置的物镜的出光面不被污染。可选地，光路可以沿物镜组穿过污染防护装置的第一清洁气体传输通道302。
图7是图5中的污染防护装置在开始工作后污染物质的浓度分布示意图，图8是图5中的污染防护装置的稳态防护效果的仿真图。可选地，请参考图7和图8，利用仿真模拟的方式可以获取待清洁表面的污染物质的分布情况，分析图7的仿真结果可知，设初始状态下的污染物质均匀分布，且污染物质的平均浓度为50％，当本实施例提供的污染防护装置开始工作一段时间后，污染物质的浓度迅速降低；在22s后，污染物质的平均浓度已经降至2.5％以下，在500s后，污染物质的平均浓度可以降低至0.04％。根据图8中的稳态防护效果的仿真结果可知，在稳态时，待清洁表面301的污染物的浓度非常低，基本上处于0至0.1％之间，因此，本实施例提供的污染防护装置可以对待清洁表面301起到很好的清洁效果，可以保护待清洁表面301不与污染物质接触。
可选地，请继续参考图5，沿第一方向Z，出风口104的高度与第二挡墙102的高度之比大于或等于1：5，且小于或等于1：4。具体地，在这种情况下，根据仿真结果，可以得到最佳的污染防护效果。需要说明的是，挡板103的可以为厚度较薄的片状结构，相比出风口104的高度以及第二挡墙102的高度，这种结构的挡板103的厚度可以忽略不计。另外，沿第一方向Z，第一挡墙101的厚度也可以与挡板103类似，不再赘述。
可选地，沿第一方向Z，第二挡墙102的高度与挡板103的厚度之和为第一距离；沿第一方向Z，出风口104的高度与第一距离之比大于或等于1：5，且小于或等于1：4。具体地，在某些情况下，可以通过增加挡板103的厚度同时减小第一挡墙101的高度，在保持出风口104的高度与第一距离之比不变的情况下，可以调节出风口104的位置高度。此时，挡板103的厚度不可以忽略不计。需要说明的是，一般来说，由于第二挡墙102的作用就是弥补第一挡墙厚度不足的缺点，因此，在第二挡墙102存在时，第一挡墙101没必要设置成厚度较大的结构，因此，在定义第一距离时，可以认为第一距离包括第一挡墙101的厚度，但本实例中第一挡墙101的厚度非常薄，可以忽略不计，也可以认为，第二挡墙102的高度包括第一挡墙101。可选地，当所需要挡板103的厚度较大时，为了节省材料，可以将挡板103设置成类似于第一挡墙101和第二挡墙102的结构，即，挡板103可以包括第三挡墙和第四挡墙，其中，第三挡墙的延伸方向与挡板103的延伸方向相同，第四挡墙与第三挡墙接触且呈一定的夹角，第四挡墙沿远离第一挡墙的方向延伸。
可选地，还可以对不同高度的第二挡墙进行仿真处理，利用仿真结果获得污染物质的浓度分布。示例性地，在仿真处理时，可以将第二挡墙的高度依次设置为12mm、8mm、4mm以及0。对于同一个污染防护装置，在清洁气体流量和出风口高度一定的情况下，当第二挡墙的高度为12mm时，两个出风口形成的风帘304处的污染物浓度为0-0.1％，风帘304可以将高浓度污染物质与待清洁表面隔开，具有较好的污染防护作用。但是，当第二挡墙的高度变成8mm时，污染物质平均浓度大于1％的区域变大，浓度较高的污染物质可以穿过风帘304到达待清洁表面，风帘304不能将浓度较高的污染物质与待清洁表面隔开，污染防护装置的防护效果开始减弱。当第二挡墙的高度变为4mm或0时，污染防护装置的污染防护作用进一步减弱，由此可知，在清洁气体流量和出风口高度一定的情况下，第二挡墙的高度越大，污染防护装置的污染防护效果越好。
可选地，还可以对不同高度的出风口进行仿真处理，利用仿真结果获得污染物质的浓度分布。示例性地，在仿真处理时，可以将出风口的高度依次设置为4mm、8mm、12mm以及16mm。在气体流量相同的情况下，当出风口的高度为4mm时，气体的流速为0.15m/s，此时，两个出风口形成的风帘304对应的污染物质浓度为0-0.1％，风帘304可以将高浓度的污染物质与待清洁表面隔开，具有较好的污染防护作用。但是，当出风口的高度为8mm时，在污染防护装置供气端气流速度不变的情况下，出风口处的气体的流速降低为0.075m/s，浓度较高的污染物质可以穿过风帘304到达待清洁表面，两个出风口形成的风帘304不能将高浓度的污染物质与待清洁表面完全隔开，污染防护装置的防护效果开始减弱。当出风口的高度为12mm时，在污染防护装置供气端气流速度不变的情况下，出风口处的气体的流速继续降低为0.05m/s，污染防护装置的污染防护效果进一步减弱；当出风口的高度为16mm时，在污染防护装置供气端气流速度不变的情况下，出风口处的气体的流速进一步降低为0.0375m/s，污染防护装置的污染防护效最更差。
以光刻机为例，在污染控制装置工作时，待清洁表面与污染源之间的距离有限，这导致污染控制装置的出风口的厚度与第二挡墙的高度之和受限。综合考虑出风口与第二挡墙之间的关系，可以使出风口的高度与第二挡墙的高度之比大于或等于1：5，且小于或等于1：4。需要说明的是，如果挡板的高度不可以忽略，则可以使出风口104的高度与第一距离之比大于或等于1：5，且小于或等于1：4。
可选地，当挡板的高度不可以忽略时，在确定了出风口的高度之后，还需要进一步考虑出风口的位置高度。需要说明的是，出风口的位置高度有多种不同的定义，此处选择如下定义方式：出风口靠近第一挡墙的一侧到第二挡墙距离出风口位置最远的位置，也即，在第一挡墙与第二挡墙垂直时，出风口的位置高度等于第二挡墙的高度。具体地，还可以对不同位置高度的出风口位置进行仿真处理，利用仿真结果获得污染物质的浓度分布。示例性地，在仿真处理时，可以将出风口位置高度分别设置为16mm、12mm、8mm和4mm，出风口的高度为4mm，挡板的厚度与第二挡墙的高度之和为16mm。可以理解的是，当出风口的位置高度减小时，挡板的厚度会相应地增加，因此，当出风口的位置高度分别为16mm、12mm、8mm和4mm时，对应的挡板的厚度分别为0、4mm、8mm和12mm。当第二挡墙的高度为16mm时，两个出风口形成的风帘304附近的污染物质浓度为0-0.1％，风帘304可以将高浓度污染物质与待清洁表面隔开，具有较好的污染防护作用。当出风口的高度降低为12mm时，浓度较高的污染物质可以穿过风帘304到达待清洁表面，两个出风口形成的风帘304不能将高浓度的污染物质与待清洁表面完全隔开，污染防护装置的防护效果开始降低。当出风口的高度降低进一步降低为8mm和4mm时，风帘304的污染防护效果进一步减弱。
因此，根据上述仿真结果可知，沿第一方向，挡板的厚度小于第二挡墙的高度。优选地，可以将挡板设置为厚度较小的薄板(可以认为挡板的厚度近似为0)，使出风口位于靠近待清洁表面的位置处；示例性地，在上述条件下，可以将出风口的位置高度设置为16mm，将挡板的厚度设置为0。需要说明的是，在上述仿真过程中，可以采用高纯度(99.999％)的清洁气体，例如氮气等。气体的流量可以选择14.4L/min，污染物的挥发速度为0.2m/s。
图9是本发明实施例提供的污染防护装置的结构示意图。可选地，请参考图9，本实施例提供的污染防护装置还包括法兰105和第二清洁气体传输通道(图9中未示出)；法兰105包括中空区域，清洁结构和对置物均固定于中空区域内；法兰105上设置有至少一个入风口106；入风口106与出风口104通过第二清洁气体传输通道连通。
具体地，法兰105的中空区域用于固定清洁结构和对置物等。在入风口106和出风口104之间，可以设置任意形式的第二清洁气体传输通道，本实施例对第二清洁气体传输通道的结构不作具体限制。可选地，可以在第二清洁气体传输通道和出风口104之间设置静压腔，清洁气体从气源(如气瓶等)进入静压腔之后，再从出风口104喷出，可以使喷出的清洁气体的气流更加均匀。
可选地，本实施例提供的污染防护装置还包括排气组件107；排气组件107位于法兰105上；排气组件107用于将包括污染物的气体和/或清洁气体从污染防护装置中抽出。
具体地，利用排气组件107，可以及时地将第一清洁气体传输通道中的气体以及颗粒性物质等排出。在污染物质生成以后，可以在很短的时间内将污染物质抽离至污染防护装置以外，使待清洁表面远离污染物质，以减小污染物质与待清洁表面的接触几率。
图10是本发明实施例提供的出风口的结构示意图，图11是本发明实施例提供的另一出风口的结构示意图，图12是本发明实施例提供的又一出风口的结构示意图。可选地，请参考图10-图12，出风口为栅板、孔板或喷嘴。具体地，图10中的出风口的形状为栅板，图10中包括多个间隔排布的矩形的出风口104。图11中的出风口的形状为孔板，图11中包括多个间隔排布的圆形的出风口104。图12中的出风口的形状为喷嘴，包括多个间隔排布的圆形的出风口104。需要说明的是，上述图10至图12仅示例性地列举了几种可能的出风口的形状，但是，应该理解，本实施例提供的出风口的形状包括但不限于上述结构。
基于同一发明构思，本实施例还提供了一种物镜防护系统。图13是本发明实施例提供的物镜防护系统的侧视图。具体地，请参考图13，该物镜防护系统包括沿光线传输路径方向，依次设置的物镜组和上述任一实施例所述的污染防护装置402；物镜组中靠近污染防护装置402的物镜为第一物镜401，第一物镜401靠近污染防护装置402的面为第一面，第一面为物镜组的出光面，污染防护装置402用于保护第一物镜401的第一面不被污染。
污染防护装置402中的至少一组清洁结构、至少一个对置物和第一物镜401可以组成半封闭的第一清洁气体传输通道，第一清洁气体传输通道可以透光，在保护第一物镜401不被污染的同时，还保证物镜防护系统的透光能力。需要说明的是，光线传输路径方向可以与第一挡墙平行。
本实施例提供的物镜防护系统，清洁结构和对置物可以与待清洁表面组成半封闭的第一清洁气体传输通道，从出风口喷出的清洁气体填充于第一清洁气体传输通道，可以避免污染物质与待清洁表面接触，同时保证第一清洁气体传输通道的光学透过率。
可选地，污染防护装置402的挡板设置于第一物镜401的待清洁表面的方向。
具体地，本实施例提供的物镜防护系统可以用于光刻机，在光刻时，涂布有光刻胶的待光刻产品位于污染防护装置402远离第一物镜401的一侧，光刻胶具有一定的挥发性，挥发出的污染物质可以通过第一清洁气体传输通道到达第一物镜401的表面，对第一物镜401造成污染。第一污染控制装置402的出风口喷出的清洁气体可以阻止污染物质与第一物镜401的接触，避免第一物镜401被污染。
基于同一发明构思，本实施例还提供了一种光刻机，该光刻机包括上述任一实施例所述的污染防护装置和沿光线传输路径方向依次设置的物镜组；物镜组中靠近污染防护装置的物镜为第一物镜，第一物镜靠近污染防护装置的面为第一面，第一面为物镜组的出光面，污染防护装置用于保护第一物镜的第一面不被污染。
本实施例提供的光刻机，在物镜防护系统工作时，清洁结构和对置物可以与待清洁表面组成半封闭的第一清洁气体传输通道，从出风口喷出的清洁气体填充于第一清洁气体传输通道，可以避免污染物质与待清洁表面接触，同时保证第一清洁气体传输通道的光学透过率。
基于同一发明构思，本实施例还提供了一种污染防护装置参数确定方法，用于确定任一实施例所述的污染防护装置的参数。图14是本发明实施例提供的污染防护装置参数的确定流程图。具体地，该污染防护装置参数确定方法包括：
步骤10、获取待污染控制物体的相关参数。
可选地，以光刻机为例，光刻机可以包括物镜系统，物镜系统靠近污染防护装置的物镜容易被污染物质污染，需要保护。通常,对于后道光刻机，物镜视场尺寸可以为33mm×53.5mm或44mm×44mm，因此，可以采用一组清洁结构和一个对置物，也可以采用两组清洁结构，均能够起到较好的防护效果。而对于TFT系列的光刻机，其视场通常为200mm×80mm，视场较大，为保护物镜不被污染，可以优选采用两组清洁结构。因此，在确定污染防护装置的设计参数之前，可以首先确定该污染防护装置对应的待控制区域的尺寸。
步骤20、根据待污染控制物体的相关参数，确定出风口的类型和尺寸。
具体地，根据待污染控制物体(视场)的尺寸，可以确定出风口的尺寸，综合考虑待污染控制物体的特点，可以选择最优的出风口的类型。
步骤30、设置沿第一方向挡板的厚度、出风口的高度、第二挡墙的高度、以及清洁气体流经出风口时的流速。
可选地，在设置挡板、出风口以及第二挡墙的尺寸时，可以首先设定一组初始参数值，根据利用初始参数值得到的仿真结果改进初始参数值，以得到更优的挡板、出风口以及第二挡墙的尺寸。在确定出风口的流速时，可以参考现有的供气设备的供气速度，尽量不改变现有的供气设备，以降低工艺设计和改进的成本。
步骤40、根据沿第一方向挡板的厚度、出风口的高度以及第二挡墙的高度、清洁气体流经出风口时的流速以及边界条件，得到污染物浓度的分布图，并根据污染物浓度的分布图判断第一清洁气体传输通道处的污染物浓度是否小于预设值。
具体地，在确定初始值之后，选择合适的边界条件，可以基本上模拟出污染防护装置的工作状况。一般来说，边界条件与污染防护装置的具体工作环境有关，在设置污染防护装置的参数时，可以考虑该污染防护装置将来可能应用的工作环境，结合具体的工作环境选择边界条件，以尽可能地模拟污染防护装置的实际工作状况，以得到准确可靠的污染物浓度的分布图。
若否，执行步骤50、对沿第一方向挡板的厚度、出风口的高度、第二挡墙的高度、以及清洁气体流经出风口时的流速中至少一项进行调整，重复执行根据沿第一方向挡板的厚度、出风口的高度以及第二挡墙的高度、清洁气体流经出风口时的流速以及边界条件，得到污染物浓度的分布图，并根据污染物浓度的分布图判断第一清洁气体传输通道处的污染物浓度是否小于预设值的步骤。
一般来说，初始参数对应的于沿第一方向挡板的厚度、出风口的高度、第二挡墙的高度、以及清洁气体流经出风口时的流速，往往并不是最优的值。因此，在获取初始参数值对应的沿第一方向挡板的厚度、出风口的高度、第二挡墙的高度、以及清洁气体流经出风口后，可以每次调整上述参数中的至少一个，并进行多次迭代，根据每次迭代得到的污染物浓度的分布图，选择最优的污染防护装置相关的参数值，进而得到最优的设计结果。
若是，执行步骤60、将当前沿第一方向挡板的厚度、出风口的高度、第二挡墙的高度、以及清洁气体流经出风口时的流速输出。
在利用仿真得到最优的设计结果之后，可以将该结果输出，并按照该结果设计并制备污染防护装置。
本实施例提供的污染防护装置参数的确定方法，利用仿真模拟的方式，首先对初始参数进行验证，并在初始参数的基础上优化污染防护装置的参数，进而可以根据污染防护装置的可能的工作环境得出最优的污染防护装置的设计参数，从而可以设计出高质量的污染防护装置。
可选地，在确定沿第一方向挡板的厚度、出风口的高度、第二挡墙的高度、以及清洁气体流经出风口时的流速对应的参数后，还可以根据这些参数确定法兰的尺寸，并用法兰固定连接上述结构。
可选地，边界条件包括污染物的流速和污染物的种类。
具体地，污染物质的流动速度较大时对应的工况比较恶劣，此时，常需要出风口提供流速较大的清洁气体，以防止污染物质与待清洁表面接触。在设计污染防护装置时，可以采用相对比较恶劣的工况，以尽可能地使污染防护装置能够满足各种工况的需求。污染物质可以是颗粒状的，也可以是气态的，一般情况下，颗粒状的污染物质和气态的污染物质的对应的边界条件不同。
基于同一发明构思，本实施例还提供了一种污染控制方法，该污染控制方法适用于如下所述的污染防护装置。具体地，该污染防护装置的结构可参考图1至图4，该污染防护装置包括至少一组防护组件；待清洁物体与防护组件沿第一方向依次设置，且待清洁物体的待清洁表面靠近防护组件；防护组件包括供气通道和至少一个对置物；同一防护组件中，供气通道和对置物沿第二方向间隔排列；对置物、清洁结构和待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道；第一方向与第二方向交叉。图15是本发明实施例提供的污染控制方法的流程图。可选地，请参考图15，该污染控制方法包括：
步骤70、将待清洁物体置于防护组件上，且使待清洁物体的待清洁表面靠近防护组件。
具体地，以图2为例，当将待清洁物体置于防护组件上时，对置物、清洁结构和待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道，由于待清洁表面位于靠近防护组件的一侧，当第一清洁气体传输通道内填充有清洁气体时，清洁气体可以将来自于防护组件远离待清洁物体的一侧的污染物与待清洁表面隔开，从而防止待清洁表面被污染。
步骤80、调整第一清洁气体传输通道的长度。
具体地，沿第一方向，清洁组件远离待清洁物体的一端，以及对置物远离待清洁物体的一端的长度均可调。通过调节清洁组件和对置物的长度，可以调节第一清洁气体传输通道的长度，以使污染防护装置能够被应用于不同长度的工作环境，提高污染防护装置的适应能力。
步骤90、通过供气通道向防护组件提供清洁气体，以使清洁气体顺次流经供气通道以及第一清洁气体传输通道。
具体地，当清洁气体从供气通道到达第一清洁气体传输通道，清洁气体会在第一清洁气体传输通道内填充，当清洁气体将第一清洁气体传输通道填充满以后，来自污染防护装置远离待清洁表面的一侧的污染物质不能透过清洁气体到达待清洁表面的待清洁表面。
可选地，防护组件包括至少一组清洁结构和至少一个对置物；同一防护组件中，清洁结构和对置物沿第二方向间隔排列；清洁结构中设置有供气通道；供气通道包括出风口，供气通道通过所述出风口与第一清洁气体传输通道连通；清洁结构包括沿第一方向依次设置的挡板和阻挡件；挡板与待清洁物体的待清洁表面平行设置；阻挡件包括第一挡墙和第二挡墙；第一挡墙与挡板平行，且第一挡墙所在平面与第一方向垂直；第一挡墙与挡板之间形成的通道作为供气通道；第二挡墙所在平面与第一挡墙所在平面交叉；第二挡墙与第一挡墙连接，并向远离挡板一侧延伸；同一防护组件中，对置物、第二挡墙和待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道。可选地，将待清洁物体置于防护组件上，且使待清洁物体的待清洁表面靠近防护组件，包括：将待清洁物体置于挡板背离阻挡件的一侧。具体地，在本实施例中，挡板所在的位置为污染防护装置远离污染源的一侧，将待清洁物体的待清洁表面置于挡板背离阻挡件的一侧，可以使污染源和待清洁物体分别位于第一清洁气体传输通道的两端，通过第一清洁气体传输通道内的清洁气体将待清洁表面和污染源隔开，以避免待清洁物体的待清洁表面被污染。调整第一清洁气体传输通道的长度，包括：调整第二挡墙的高度。具体地，请参考图3，调整第二挡墙的高度，应该理解为，沿第一方向调整第二挡墙的高度。当第二挡墙的高度变化时，第一清洁气体传输通道的长度，以及整个污染防护装置沿第一方向的高度都会发生变化，进而可以使污染防护装置使用于不同的工况。还需要说的是，在调整第二挡墙的高度的同时，也应该相应地调整对置物的高度。
可选地，本实施例提供的污染控制方法还包括：调整清洁结构和对置物之间的距离。具体地，沿第二方向调整清洁结构和对置物之间的距离，可以使清洁结构和对置物之间的区域变大或变小，从而可以使污染防护装置应用于不同的视场工况。
可选地，在污染防护装置中，防护组件包括两组清洁结构，分别为第一清洁结构和第二清洁结构；第一清洁结构复用为第二清洁结构的对置物；第二清洁结构复用为第一清洁结构的对置物；第一清洁结构的第二挡墙、第二清洁结构的第二挡墙以及待清洁表面共同围成第一清洁气体传输通道，第一清洁气体传输通道与第一清洁结构的供气通道和第二清洁结构的供气通道均连通。本实施例提供的调整第二挡墙的高度，包括：调整第一清洁结构中第二挡墙的高度，以及调整第二清洁结构中第二挡墙的高度。具体地，当防护组件包括两组清洁结构时，在污染防护装置工作时，两组清洁结构均包括供气通道，两个供气通道可以同时向第一清洁气体传输通道提供清洁气体，可以更好地起到防护染污的作用。如果需要调整污染防护装置沿第一方向的高度时，可以分别调整第一清洁结构中第二挡墙的高度以及第二清洁结构中第二挡墙的高度，并使第一挡墙的高度与第二挡墙的高度相等。当然，需要说明的是，在有需要的情况下，也可以将第一挡墙的高度设置成与第二挡墙的高度不等高的结构。
可选地，沿第一方向，第二挡墙的高度与挡板的厚度之和为第一距离；沿第一方向，出风口的高度与第一距离之比大于或等于1:5，且小于或等于1：4。具体地，通过按照上述关系设置出风口的高度与第一距离的高度，可以清洁气体更好地填充于第一清洁气体传输通道，达到最佳的污染控制效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
