气体放电光源中的氟检测制造技术

一种方法包括：从气体放电室接收混合气体的至少一部分，其中该混合气体包含氟；使混合气体的部分中的氟与氢氧化物反应以形成包含氧和水的新的气体混合物；感测新的气体混合物内的水浓度；并且基于感测到的水浓度估计混合气体的部分内的氟浓度。气体的部分内的氟浓度。气体的部分内的氟浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体放电光源中的氟检测
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2019年8月29日提交的题为“气体放电光源中的氟检测”的美国申请号62/893,377的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]所公开的主题涉及混合气体中氟的检测。

技术介绍

[0004]用于光刻的一类气体放电光源被称为准分子光源或激光器。准分子光源通常使用一种或多种稀有气体(诸如氩气、氪气或氙气)与反应性气体(诸如氟或氯)的组合。准分子光源得名于这样一个事实，即在适当的电刺激(提供能量)和高压(气体混合物)的条件下，会产生一种称为准分子的伪分子，该伪分子仅在通电状态下存在，并且产生紫外范围内的放大光。
[0005]准分子光源产生波长在深紫外(DUV)范围内的光束，并且该光束用于在光刻装置中对半导体衬底(或晶片)进行图案化。准分子光源可以使用单个气体放电室或使用多个气体放电室来构建。

技术实现思路

[0006]在一些整体性方面，方法包括：至少接收来自气体放电室的混合气体的部分，该混合气体包含氟；使混合气体的部分中的氟与氢氧化物反应以形成包含氧和水的新的气体混合物；感测新的气体混合物内的水浓度；并且基于感测到的水浓度估计混合气体的部分内的氟浓度。
[0007]实现方式可以包括以下一个或多个特征。例如，氢氧化物可以包括碱土金属氢氧化物。氢氧化物可以缺少碱金属和碳。
[0008]混合气体可以是准分子激光气体，其至少包括增益介质和缓冲气体的混合物。
[0009]该方法还可以包括：基于混合气体的部分中的所估计氟浓度，调整来自一组气体供应源的气体混合物中氟的相对浓度；并且通过将经调整的气体混合物从气体供应源添加到气体放电室来执行气体更新。可以通过利用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物填充气体放电室来执行使用气体更新。通过用包括稀有气体和卤素的增益介质以及包括惰性气体的缓冲气体填充气体放电室，可以用增益介质和缓冲气体的混合物填充气体放电室。稀有气体可以包括氩气、氪气或氙气；卤素可以包括氟；而惰性气体可以包括氦气或氖气。气体放电室可以通过以下方式用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物填充：将增益介质和缓冲气体以及氟的混合物添加到气体放电室中现有的混合气体中；或者，至少利用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物来替换气体放电室中现有的混合气体。可以通过执行气体再填充方案或气体注入方案中的一项或多项来执行气体更新。
[0010]通过在对气体放电室执行气体更新之前接收混合气体的一部分，可以从气体放电
室接收混合气体的一部分。气体更新可以包括将来自一组气体供应源的气体混合物添加到气体放电室，该气体混合物包括至少一些氟。
[0011]可以通过执行气体再填充方案或气体注入方案中的一项或多项来执行气体更新。
[0012]通过将混合气体从气体放电室排出并将排出的混合气体引导至容纳氢氧化物的反应容器，可以接收来自气体放电室混合气体的部分。该方法还可以包括将新的气体混合物从反应容器传输到测量容器，其中感测新的气体混合物内的水浓度包括感测测量容器内新的气体混合物内的水浓度。可以通过使测量容器内的传感器暴露于新的气体混合物中来感测新的气体混合物内的水浓度。
[0013]该方法还可以包括，在已经估计混合气体的部分内的氟浓度之后，从测量容器中排出新的气体混合物。
[0014]可以通过在不利用另一种材料稀释混合气体的部分的情况下，感测新的气体混合物内的水浓度来感测新的气体混合物内的水浓度。
[0015]通过形成无机氟化物加水，混合气体的部分可以与氢氧化物反应以形成包含水的新的气体混合物。氢氧化物可以包括氢氧化钙，无机氟化物可以包括氟化钙。
[0016]仅在反应开始后经过预定时间段后，才可以通过感测新的气体混合物内的水浓度来感测新的气体混合物内的水浓度。
[0017]混合气体的部分可以是排出气体，并且混合气体的部分可以通过将氟从排出气体中去除而与氢氧化物反应以形成包含水的新的气体混合物。
[0018]通过仅基于感测到的水浓度和混合气体的部分中的氟与氢氧化物之间的化学反应进行估计，可以基于感测到的水浓度来估计混合气体的部分内的氟浓度。
[0019]混合气体的部分中氟的浓度可以是约500
‑
2000ppm(parts per million)。
[0020]混合气体的部分中的氟与氢氧化物的反应以形成包含水的新的气体混合物可以是稳定的。
[0021]通过执行线性的并提供混合气体的部分中的氟浓度与新的气体混合物中的水浓度之间的直接关系的反应，混合气体的部分中的氟可以与氢氧化物反应以形成新的包含水的气体混合物。
[0022]该方法还可以包括感测新的气体混合物内的氧浓度，并且可以另外基于感测到的氧浓度来估计混合气体的部分内的氟浓度。
[0023]在其他整体性方面，方法包括：通过将来自一组气体供应源的第一气体混合物添加到气体放电室来执行第一气体更新：在第一气体更新之后从气体放电室去除混合气体的至少一部分，混合气体包含氟；将去除的混合气体的部分的氟与反应物反应以形成包含氧和水的新的气体混合物；感测新的气体混合物内的水浓度；基于感测到的水浓度估计所去除的混合气体的部分内的氟浓度；基于去除的混合气体的部分中的所估计的氟浓度，调整来自该组气体供应源的第二气体混合物中的氟的相对浓度；以及通过将经调整的第二气体混合物从气体供应源添加到气体放电室来执行第二气体更新。
[0024]实现方式可以包括以下一个或多个特征。例如，反应物可以包括氢氧化物。气体放电室中的混合气体可以包括准分子激光气体，该准分子激光气体至少包括增益介质和缓冲气体的混合物。
[0025]通过在不测量去除的混合气体的部分内的氟浓度的情况下估计去除的混合气体
的部分内的氟浓度，可以基于感测到的水的浓度来估计去除的混合气体的部分内的氟浓度。
[0026]在其他整体性方面，装置包括流体连接到准分子气体放电系统的每个气体放电室的检测装置，以及连接到检测装置的控制系统。每个检测装置包括：限定反应腔的容器，该反应腔容纳氢氧化物并流体连接到气体放电室，以用于从反应腔中的气体放电室接纳包含氟的混合气体；以及水传感器。该容器使接收到的混合气体中的氟与氢氧化物之间发生反应以形成包含氧和水的新的气体混合物。水传感器被构造成流体连接到新的气体混合物，并且当流体连接到新的气体混合物时，感测新的气体混合物内的水量。控制系统被配置为：接收来自水传感器的输出并估计从气体放电室接收到的混合气体中的氟浓度；基于估计的混合气体中的氟浓度，确定是否应调整来自气体维护系统的供气系统的气体混合物内的氟浓度；并向气体维护系统发送指示气体维护系统在气体更新至气体放电室期间调整从气体维护系统的供气系统供应至气体放电室的气体混合物中氟的相对浓度的信号。
[0027]实现方式可以包括以下一个或多个特征。例如，准分子气体放电系统的每个气体放电室可以容纳能量源并且可以包含气体混合物，该气体混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：至少接收来自气体放电室的混合气体的部分，其中所述混合气体包含氟；使所述混合气体的部分中的所述氟与氢氧化物反应以形成包含氧和水的新的气体混合物；感测所述新的气体混合物内的水浓度；以及基于所感测的所述水浓度来估计所述混合气体的部分内的氟浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢氧化物包括碱土金属氢氧化物。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢氧化物不含碱金属和碳。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合气体是至少包括增益介质和缓冲气体的混合物的准分子激光气体。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述混合气体的部分中的所估计的所述氟浓度，调整来自一组气体供应源的气体混合物中的氟的相对浓度；以及通过将经调整的所述气体混合物从所述气体供应源添加到所述气体放电室来执行气体更新。6.根据权利要求5所述的方法，其中执行所述气体更新包括：利用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物来填充所述气体放电室。7.根据权利要求6所述的方法，其中利用所述增益介质和所述缓冲气体的所述混合物填充所述气体放电室包括：利用包含稀有气体和卤素的增益介质以及包含惰性气体的缓冲气体来填充所述气体放电室。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述稀有气体包括氩气、氪气或氙气；所述卤素包括氟；以及所述惰性气体包括氦气或氖气。9.根据权利要求6所述的方法，其中用所述增益介质和所述缓冲气体以及氟的所述混合物填充所述气体放电室包括：将所述增益介质和所述缓冲气体以及氟的所述混合物添加到所述气体放电室中的现有混合气体中；或至少利用所述增益介质和所述缓冲气体以及氟的所述混合物来替换所述气体放电室中现有的混合气体。10.根据权利要求5所述的方法，其中执行所述气体更新包括执行以下中的一项或多项：气体再填充方案或气体注入方案。11.根据权利要求1所述的方法，其中至少接收来自所述气体放电室的所述混合气体的部分包括：在对所述气体放电室执行气体更新之前接收所述混合气体的部分，其中所述气体更新包括：将来自一组气体供应源的气体混合物添加到所述气体放电室，其中所述气体混合物包含至少一些氟。12.根据权利要求11所述的方法，其中执行所述气体更新包括：执行以下中的一项或多项：气体再填充方案或气体注入方案。13.根据权利要求1所述的方法，其中至少接收来自所述气体放电室的所述混合气体的所述部分包括：将所述混合气体从所述气体放电室排出并将所排出的所述混合气体引导至容纳所述氢氧化物的反应容器。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述新的气体混合物从所述反应容器传输到测量容器，其中感测所述新的气体混合物内的所述水浓度包括：感测所述测量容器内的所述新的气体混合物内的所述水浓度。15.根据权利要求13所述的方法，其中感测所述新的气体混合物内的所述水浓度包括：使所述测量容器内的传感器暴露于所述新的气体混合物。16.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述混合气体的部分内的所述氟浓度被估计之后，将所述新的气体混合物从所述测量容器中排出。17.根据权利要求1所述的方法，其中感测所述新的气体混合物内的所述水浓度包括：在不利用另一种材料稀释所述混合气体的部分的情况下，感测所述新的气体混合物内的所述水浓度。18.根据权利要求1所述的方法，其中使所述混合气体的部分与所述氢氧化物反应以形成包含水的所述新的气体混合物包括：形成无机氟化物和水。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述氢氧化物包括氢氧化钙，并且所述无机氟化物包括氟化钙。20.根据权利要求1所述的方法，其中感测所述新的气体混合物内的所述水浓度包括：仅在所述反应开始后经过预定时间段后才感测所述新的气体混合物内的所述水浓度。21.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合气体的部分是排出气体并且使所述混合气体的部分与所述氢氧化物反应以形成包含水的所述新的气体混合物包括：将氟从所述排出气体中去除。22.根据权利要求1所述的方法，其中基于所感测的所述水浓度估计所述混合气体的部分内的所述氟浓度包括：仅基于所感测的所述水浓度、以及所述混合气体的部分中的氟与所述氢氧化物之间的化学反应来进行估计。23.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合气体的部分中的所述氟浓度约为500
‑
2000ppm。24.根据权利要求1所述的方法，其中用以形...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：西默有限公司，
类型：发明
国别省市：