CN111727497A - 气体管理*** - Google Patents

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W·D·吉莱斯皮
E·S·罗
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Abstract

一种气体再循环***包括：气体净化器***；气体分析***；制备再循环气体混合物的气体混合***；以及控制***，该控制***被配置为：确定至少一种预期气体成分的被测量的量是否在第一可接受值范围内；以及确定至少一种杂质气体成分的被测量的量是否在第二可接受值范围内。如果至少一种预期气体成分的被测量的量不在第一可接受值范围内，则控制***引起气体混合***向净化气体混合物添加附加气体成分，以制备再循环气体混合物；以及如果至少一种杂质气体的被测量的量不在第二可接受值范围内，则控制***生成错误信号。

Description

气体管理***
技术领域
本公开涉及气体管理***。气体管理***可以是或包括气体再循环***。气体管理***可以与例如深紫外(DUV)光源一起使用。
背景技术
光刻是一种在诸如硅晶片等衬底上图案化半导体电路***的工艺。光刻光源提供用于在晶片上曝光光刻胶的深紫外(DUV)光。光刻中使用的一种类型的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气体混合物，该气体混合物是一种或多种惰性气体(诸如氩气、n气或氙气)和反应性气体(诸如氟气或氯气)的组合。准分子光源之所以得名，是因为在适当的电刺激(所供应的能量)和高压(气体混合物的高压)条件下，会产生一种称为准分子的伪分子，该准分子仅在激励状态下存在并且会产生在紫外线范围内的放大光。准分子光源产生的光束的波长在深紫外(DUV)范围内，并且该光束用于在光刻设备中对半导体衬底(或晶片)进行图案化。可以使用单个气体放电室或者使用多个气体放电室来构建准分子光源。气体放电室中的气体混合物可以从一个或多个气体放电室中排出。
发明内容
在一个总体方面，一种气体再循环***包括：被配置为从准分子激光器接收排气混合物的气体净化器***，排气混合物包括预期气体成分和杂质气体成分，气体净化器***被配置为减少杂质气体成分中的至少一种杂质气体成分的量，以基于排气混合物来形成净化气体混合物；包括测量***的气体分析***，测量***被配置为接收净化气体混合物的至少一部分并且测量净化气体混合物中至少一种预期气体成分的量和净化气体混合物中至少一种杂质气体成分的量；基于净化气体混合物来制备再循环气体混合物的气体混合***；以及耦合到气体分析***和气体混合***的控制***，控制***被配置为：确定至少一种预期气体成分的被测量的量是否在第一可接受值范围内；确定至少一种杂质气体成分的被测量的量是否在第二可接受值范围内；如果至少一种预期气体成分的被测量的量不在第一可接受值范围内，则引起气体混合***向净化气体混合物添加附加气体成分，以制备再循环气体混合物；以及如果至少一种杂质气体的被测量的量不在第二可接受值范围内，则生成错误信号。
实现可以包括以下特征中的一个或多个。杂质气体成分可以是水(H2O)、二氧化碳(CO2)、四氟甲烷(CF4)和/或三氟化氮(NF3)。预期气体成分可以包括至少两种惰性气体，并且杂质气体成分可以包括不是惰性气体的任何气体。
控制***可以被配置为生成如下的命令信号，当该命令信号被提供给连接到预制备气体混合物和再循环气体混合物的流体控制开关时，命令信号引起流体控制开关将预制备气体混合物供应给激光器，而不将再循环气体混合物供应给激光器。
每种杂质气体成分可以与相应可接受值范围相关联，并且控制***可以被配置为确定每种杂质气体成分的被测量的量是否在该种杂质气体成分的可接受值范围内。
测量***可以是质谱仪、气相色谱仪或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。
控制***可以被配置为向净化气体混合物添加惰性气体。在控制***引起气体混合***向净化气体混合物添加惰性气体之前，净化气体混合物可以包括惰性气体中的至少一些惰性气体。
在另一总体实现中，一种气体再循环***包括：接收净化气体混合物并且基于所接收的净化气体混合物来制备再循环气体混合物的气体混合***；包括测量***的气体分析***，测量***被配置为：测量在气体混合***处接收的净化气体混合物中至少一种惰性气体的量，以及测量所制备的再循环气体混合物中至少一种惰性气体的量；以及控制***，该控制***被配置为：确定在气体混合***处接收的净化气体混合物中至少一种惰性气体的被测量的量是否在可接受值范围内；如果净化气体混合物中至少一种惰性气体的被测量的量不在可接受值范围内，则引起气体混合***向净化气体混合物添加至少一种附加气体成分以制备再循环气体混合物；以及确定所制备的再循环气体混合物中至少一种惰性气体的被测量的量是否在可接受值范围内。
实现可以包括以下特征中的一个或多个。控制***还可以被配置为：仅在所制备的再循环气体混合物中至少一种惰性气体的被测量的量在可接受值范围内的情况下，引起气体供应***将所制备的再循环气体提供给准分子激光器。
净化气体混合物可以包括至少两种惰性气体，测量***可以被配置为测量在气体混合***处接收的净化气体混合物中至少两种惰性气体中的每种惰性气体的量，测量***可以被配置为测量所制备的再循环气体混合物中至少两种惰性气体中的每种惰性气体的量，两种或更多种惰性气体中的每种惰性气体可以与可接受值范围相关联，以及控制***可以被配置为：确定净化气体混合物中和所制备的再循环气体混合物中每种惰性气体的被测量的量是否在该种惰性气体的可接受值范围内。
测量***可以是质谱仪、气相色谱仪或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。
在另一总体方面，一种气体再循环***包括：包括多个入口、和出口的激光排气收集***，每个入口被配置为流体耦合到准分子激光器的排气出口；气体净化器***，流体耦合到激光排气收集***的出口，并且被配置为：基于从流体耦合到激光排气收集***的任何准分子激光器排出的气体混合物，产生净化气体混合物；包括测量***的气体分析***，测量***被配置为测量净化气体混合物中至少一种气体成分的量；基于净化气体混合物来制备再循环气体混合物的气体混合***；以及耦合到气体分析***和气体混合***的控制***，控制***被配置为：确定至少一种气体成分的被测量的量是否在可接受值范围内；以及如果至少一种气体成分的被测量的量不在可接受值范围内，则引起气体混合***向净化气体混合物添加附加气体成分，以制备再循环气体混合物。
实现可以包括以下特征中的一个或多个。气体分析***还可以被配置为测量再循环气体混合物中至少一种气体成分的量。控制***还可以被配置为确定再循环气体混合物中至少一种气体成分的被测量的量是否在可接受值范围内。净化气体混合物中的至少一种气体成分可以包括惰性气体。
净化气体混合物中的至少一种气体成分可以包括两种或更多种惰性气体、和多种杂质气体成分，测量***可以被配置为测量净化气体混合物中所有气体成分的量，以及控制***可以被配置为确定每种气体成分的被测量的量是否在该气体成分的可接受值范围内。
杂质气体成分可以包含水(H2O)、二氧化碳(CO2)、四氟甲烷(CF4)和/或三氟化氮(NF3)。
在一些实现中，气体再循环***还包括被配置为接收所制备的再循环气体、并且将所制备的再循环气体提供给一个或多个准分子激光器的气体供应***。所制备的再循环气体可以被提供给与耦合到激光排气收集***的准分子激光器不同的一个或多个准分子激光器。
在另一总体方面，一种气室供应***包括第一气源，该第一气源被配置为流体连接到第一气室的第一入口并且被配置为供应包含多种第一气体的第一气体混合物，多种第一气体中的至少一种气体包括卤素。气室供应***还包括第二气源，该第二气源被配置为流体连接到第一气室的第二入口并且被配置为供应包含多种第二气体的第二气体混合物，多种第二气体缺乏卤素，第二气源包括：包括第二气体混合物的预制备气体供应；包括第二气体混合物的再循环气体供应；以及连接到预制备气体供应和再循环气体供应的流体流量开关。气室供应***还包括：气体分析***，接收再循环气体供应的样本并且分析再循环气体供应内的气体成分；以及控制***，该控制***连接到气体分析***和流体流量开关，并且被配置为：从气体分析***接收分析；确定再循环气体供应内的气体成分之间的相对浓度是否在可接受范围内；以及向流体流量开关提供信号，从而基于该确定，选择预制备气体供应和再循环气体供应之一作为第二气源。
实现可以包括以下特征中的一个或多个。气室供应***还可以包括被配置为测量再循环气体供应的压力的压力测量***。控制***可以接收来自压力测量***的输出，并且可以基于来自压力测量***的输出，调节到流体流量开关的信号。
第二气体混合物可以至少包括缓冲成分，以及具有惰性气体的增益介质成分。增益介质成分中的惰性气体可以是Ar，并且缓冲成分可以包括惰性气体。对再循环气体供应内的气体成分的分析可以包括：测量具有惰性气体的增益介质成分的量；以及测量缓冲成分的量。
包括气体混合物的再循环气体供应可以被接收自气体再循环***的气体混合***。
气体分析***可以是质谱仪、气相色谱仪或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。
在另一总体方面，一种气室供应***包括：第一气源，被配置为流体连接到第一气室的第一入口并且被配置为供应包含多种第一气体的第一气体混合物，多种第一气体中的至少一种气体包括卤素；以及第二气源，被配置为流体连接到第一气室的第二入口并且被配置为供应包含多种第二气体的第二气体混合物，多种第二气体缺乏卤素。第二气源包括：包括第二气体混合物的预制备气体供应；包括第二气体混合物的再循环气体供应；以及连接到预制备气体供应和再循环气体供应的流体流量开关。气室供应***还包括被配置为将第二气体混合物供应给再循环气体供应的气体再循环***。气体再循环***包括：气体净化器***，被配置为接收从不同于第一气室的第二气室排出的气体混合物；气体分析***，接收净化气体混合物并且分析净化气体混合物内的气体成分；以及气体混合***，制备再循环气体混合物，并且输出再循环气体混合物作为再循环气体供应的第二气体混合物。气室供应***还包括控制***，该控制***连接到气体再循环***和流体流量开关，并且被配置为向流体流量开关提供信号，从而选择预制备气体供应和再循环气体供应之一作为第二气源。
实现可以包括以下特征中的一个或多个。气室供应***还可以包括被配置为测量再循环气体供应的压力的压力测量***。控制***可以接收来自压力测量***的输出，并且可以基于来自压力测量***的输出，调节到流体流量开关的信号。
净化气体混合物可以至少包括缓冲成分，以及具有惰性气体的增益介质成分。增益介质成分中的惰性气体可以是Ar，并且缓冲成分可以包括惰性气体。
对净化气体混合物内的气体成分的分析可以包括：测量具有惰性气体的增益介质成分的量；以及测量缓冲成分的量。
气体分析***可以包括质谱仪、气相色谱仪或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。
在另一总体方面，一种气室供应***包括：第一气源，被配置为流体连接到第一组气室的第一入口并且被配置为供应包含多种第一气体的第一气体混合物，多种第一气体中的至少一种气体包括卤素；以及第二气源，被配置为流体连接到第一组气室的第二入口并且被配置为供应包含多种第二气体的第二气体混合物，多种第二气体缺乏卤素。第二气源包括：包括第二气体混合物的预制备气体供应；包括第二气体混合物的再循环气体供应；以及连接到预制备气体供应和再循环气体供应的流体流量开关。气室供应***还包括：被配置为将第二气体混合物供应给再循环气体供应的气体再循环***，气体再循环***包括：流体连接到输出以接收从第二组气室中的至少一个气室中排出的气体混合物的气体净化器***；接收净化气体混合物并且分析净化气体混合物中的气体成分的气体分析***；以及制备再循环气体混合物并且输出再循环气体混合物作为再循环气体供应的第二气体混合物的气体混合***。气室供应还包括控制***，该控制***连接到气体再循环***和流体流量开关，并且被配置为向流体流量开关提供信号，从而选择预制备气体供应和再循环气体供应之一作为第二气源。
实现可以包括以下特征中的一个或多个。第二组中的一个或多个气室可以对应于第一组中的一个或多个气室。
气室供应***还可以包括被配置为测量再循环气体供应的压力的压力测量***。控制***可以接收来自压力测量***的输出，并且可以基于来自压力测量***的输出，调节到流体流量开关的信号。
净化气体混合物可以至少包括缓冲成分，以及具有惰性气体的增益介质成分。增益介质成分中的惰性气体可以是Ar，并且缓冲成分可以包括惰性气体。
对净化气体混合物内的气体成分的分析可以包括：测量具有惰性气体的增益介质成分的量；以及测量缓冲成分的量。
气体分析***可以包括质谱仪、气相色谱仪或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。
上文和本文中描述的任何技术的实现可以包括过程、装置和/或方法。在附图和以下描述中阐述了一种或多种实现的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征将很清楚。
附图说明
图1是气体管理***的示例的框图。
图2是气体管理***的另一示例的框图。
图3A是气体管理***的另一示例的框图。
图3B是排气收集***的示例的框图。
图4是气体供应***的示例的框图。
图5是气体管理***的另一示例的框图。
图6是用于管理再循环气体混合物中的气体成分的过程的示例的流程图。
图7是由气体管理***执行的示例过程的流程图。
图8是用于在预制备气体混合物与再循环气体混合物之间进行切换的过程的示例的流程图。
图9A是光刻***的示例的框图。
图9B是可以在例如图9A的光刻***中使用的投影光学***的示例的框图。
图10是光刻***的另一示例的框图。
具体实施方式
参考图1，示出了气体管理***100的框图。气体管理***100包括气体再循环***130和气体分析***140。气体再循环***130从光源105的放电室110接收排气混合物132，并且产生再循环气体混合物134。气体分析***140分析在气体再循环***130中流动的气体混合物133。在图1-5所示的示例中，元件之间的虚线表示通过其来交换数据和信息的有线和/或无线通信路径。实线示出了诸如气体等流体流经的路径。
再循环气体混合物134被供应给腔室109。腔室109可以是光源105的放电室110、光源105的另一放电室、一个或多个其他光源的放电室、和/或容纳再循环气体混合物134以备可能将来使用的供应罐。光源105是包括使用气态增益介质的放电室的任何光源。例如，光源105可以是准分子激光器。光源105可以是深紫外(DUV)光源，诸如图9A和10所示。如图9B所示，光源可以用作DUV光刻***的一部分。
如下所述，气体再循环***130实现多级再循环过程，以产生再循环气体混合物134。气体混合物133可以是再循环过程中的任何阶段的气体混合物。例如，气体混合物133可以是排气混合物132、由气体再循环***130形成的净化气体混合物、和/或再循环气体混合物134。因此，气体分析***140在气体再循环***130中的任何阶段或所有阶段测量气体混合物133的成分。
气体混合物(诸如排气混合物132、再循环气体混合物134或气体混合物133)是由两种或更多种不同的成分或物质(诸如气体)组成的材料，这些成分或物质被混合，但是并未化学组合。例如，排气混合物132是两种或更多种气体的物理组合，其中气体的特征被保留并且被混合。气体混合物的成分可以是纯净气体，例如由一种元素的各个原子组成的气体(例如，惰性气体)、由一种原子组成的分子(例如，氧气)、或由多种原子组成的化合物分子(例如，二氧化碳或水)。
气体分析***140直接测量气体混合物133的各种成分的量，包括杂质成分。控制***150耦合到气体再循环***130和气体分析***140。控制***150将所测量的量与已知规范进行比较，以访问再循环气体混合物134的可用性。如果所测量的量在规范之外，则控制***150生成命令信号，该命令信号引起气体再循环***130向气体混合物133添加气体成分，以产生再循环气体混合物134。
气体再循环***130可以降低使用光源105的***的成本。再循环气体混合物134是基于排气混合物132的。因此，气体再循环***130允许一种或多种气体被再利用，从而节省成本和保护自然资源。而且，气体再循环***130可以改善性能。例如，一些现有***通过测量由光源105产生的光束的光学性质(诸如光束质量)，来间接地估计放电室110中的气体混合物的组成。另一方面，气体再循环***130使用气体混合物133的直接测量。通过直接测量气体混合物133的成分，可以将由气体再循环***130产生的再循环气体混合物134校正为在整个类别或类型的光源的共同的规范之内，而不仅仅是特定被监测光源。这样，再循环气体混合物134可以被提供给除光源105以外的光源。
此外，气体再循环***130分析气体混合物133中的杂质成分，并且在一些实现中，气体管理***100防止将具有不可接受水平的杂质成分的再循环气体供应给光学***。在光源的放电室中，使用包含不可接受的大量杂质成分的气体混合物可能会降低该光源的性能。因此，与不分析杂质成分的再循环***相比，气体再循环***130改善了被配置为接收再循环气体混合物134的一个或多个光学***的性能。
参考图2，示出了包括气体再循环***230的气体管理***200的框图。气体再循环***230是气体再循环***130(图1)的实现的示例。气体再循环***230从光源205的放电室210接收排气混合物232。
放电室210包括在壳体212的内部的能量源214和气体混合物218。气体混合物218包括由一种或多种惰性气体、和卤素气体形成的增益介质。例如，增益介质的惰性气体可以是K(Kr)、氩(Ar)和/或氙(Xe)，并且卤素气体可以是氟(F)。气体混合物218还包括不与卤素气体反应的缓冲气体。因此，缓冲气体可以是惰性气体，诸如例如氖气(Ne)或氦气(He)。能量源214向气体混合物218提供能量，该能量足以在增益介质中引起粒子数反转，并且使得能够经由受激发射来生成输出光束211。例如，能量源214在放电室210中产生电场。所生成的电场使增益介质中的电子加速，并且电子与气体混合物218中的中性原子(诸如缓冲气体)碰撞。碰撞引起增益介质的处于较低能量状态的电子跃迁到较高能量状态，并且在增益介质中发生粒子数反转，从而通过受激发射生成输出光束211。
缓冲气体和构成增益介质的气体称为预期气体或预期气体成分，因为这些气体在产生输出光束211的情况下存在。气体混合物218还可以包含并非有意或有目的地放置在放电室中的其他气体成分。这些其他气体成分称为杂质气体成分。杂质气体成分可以包括例如由于向气体混合物218施加能量而形成的杂质和副产物。杂质气体成分可以包括例如氧气(O2)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)、四氟甲烷(CF4)和/或三氟化氮(NF3)。杂质成分可以是无机的或有机的。
在使用气态增益介质的光源(诸如光源205)的整个使用寿命中，气体混合物218可以在替换操作中被完全替换，也可以在注入操作中被部分替换。为了减少自然资源(诸如Ne和He)的消耗并且降低成本，使用气体再循环***230对气体混合物218进行再循环。气体再循环***230接收排气混合物232，并且从排气混合物232中产生再循环气体混合物234，并且该再循环气体混合物234被供应给腔室209中。如上所述，腔室209可以是光源205的放电室210、光源205的另一放电室、一个或多个其他光源的放电室、和/或容纳再循环气体混合物234以备腔室将来使用的供应罐。另外，气体再循环***230去除或减少排气混合物232中的杂质成分，并且直接测量残留的杂质成分的量，以确保供应给腔室209的再循环气体混合物234不含杂质气体成分或者具有可接受量的杂质气体成分。
放电室210中的气体混合物218在从光源205中排出之前与洗涤器(scrubber)215相互作用。洗涤器215捕获气体混合物218中的卤素气体，使得卤素气体不会从放电室210中排出并且不是排气混合物232的一部分。洗涤器215是光源205的一部分。洗涤器215是封闭体积，其使用例如活性氧化铝来从排气混合物232中洗涤或去除卤素气体(例如，氟)，使得卤素气体不进入气体再循环***232。
气体再循环***230包括接收排气混合物232的气体净化***236。气体净化***236从排气混合物232中去除一些或全部杂质成分，以形成净化气体混合物237。净化气体混合物237是在排气混合物232中包括较少量的至少一种气体成分的气体混合物，或者是在排气混合物232中不包括至少一种气体成分的气体混合物。
在图2的示例中，气体净化***236包括两个净化级：再生净化器236a和吸气剂净化器236b。净化级236a和236b串联放置并且流体耦合，使得排气混合物232首先与净化级236a相互作用并且然后与净化级236b相互作用，以形成净化气体混合物237。
再生净化器236a被设计为从排气混合物232中去除反应性气体。被再生净化器236a去除的气体可以包括例如氧气(O2)、三氟化氮(NF3)、四氟硅烷(SiF4)、四氟甲烷(CF4)、氮气(N2)、和/或未被洗涤器215除去的残留的卤素气体。再生净化器236a可以具有能够被更新或再生而不是被替换的过滤介质。通过例如将过滤介质暴露于氢气或氢气与另一惰性气体的混合物中，可以再生该再生净化器236a。在一些实现中，再生净化器236a可以是由科罗拉多州科罗拉多斯普林斯(Colorado Springs,Colorado)的高级研究制造公司(ARM)生产的净化器。尽管图2的净化级236a是再生净化器，但是也可以使用其他净化器。例如，净化级236a可以是不再生的，但是仍然能够从排气混合物232中去除反应性气体的净化器。
吸气剂净化器236b被设计为去除非反应性杂质化合物，诸如例如二氧化碳(CO2)。吸气剂净化器236b可以使用吸附来去除气态杂质。
气体再循环***230还包括接收净化气体混合物237的气体混合***238。气体混合***238利用净化气体混合物237形成再循环气体混合物234。气体混合***238包括气体存储***239，气体存储***239包括一个或多个储罐，每个储罐存储可以被添加到净化气体混合物237中的气体。仅在净化气体混合物237的成分未在规范之内的情况下，气体混合***238才向净化气体混合物237添加气体。因此，当净化气体混合物237的成分满足规范时，净化气体混合物237成为再循环气体混合物234。
气体再循环***230包括测量净化气体混合物237中的一种或多种成分的量的气体分析***240。控制***250基于来自气体分析***240的一个或多个被测量的量来命令气体混合***238。气体分析***240包括测量***242，其与净化气体混合物237的一部分相互作用，以确定净化气体混合物237的一种或多种成分的量。例如，测量***242可以接收净化气体混合物237的样本，并且基于样本来确定净化气体混合物237中的一种或多种成分的量。另外，测量***242可以对由气体混合***238产生的再循环气体进行采样，以测量再循环气体混合物234中的各种气体成分的量。
测量***242可以是能够直接测量净化气体混合物237的成分的任何设备。在一些实现中，测量***242是能够测量净化气体混合物237的多于一种成分的量的任何设备。例如，测量***242是质谱仪、气相色谱仪或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。质谱仪对所采样的气体混合物进行电离，并且根据其质荷比来对离子进行分类。气相色谱仪分离并且分析能够被蒸发而不分解的化合物。FTIR光谱仪获取气体的吸收或发射的红外光谱。从所获取的红外光谱中标识出气体的各种成分。其他装置可以用作测量***242。例如，测量***242可以是基于放电或激光诱导击穿发射光谱的装置、腔衰荡光谱仪、或者基于化学或电化学感应的装置。
无论用于测量***242的装置如何，测量***242都接收净化气体混合物237的一部分并且测量净化气体混合物237中的一种或多种成分的量。另外，测量***242可以测量由气体混合***238产生的再循环气体混合物234中的气体成分。
在一些实现中，气体分析***240还包括传感器***244。传感器***244包括测量气体混合物中的单个特定成分的一个或多个传感器。例如，传感器***244可以包括氧气传感器。在这些实现中，传感器***获取排气混合物232的样本(在排气混合物232与气体净化***236相互作用之前)，并且测量排气混合物232中的氧气的量。传感器***244可以包括一个以上相同类型的传感器，使得可以在气体再循环***230中的一个以上的点处测量特定气体成分。例如，传感器***244可以包括附加氧气传感器，该附加氧气传感器用于：在与再生净化器236a相互作用之后但是在与吸气剂净化器236b相互作用之前，对排气混合物232进行采样。利用传感器***244测量的一种或多种气体成分也可以通过测量***242进行测量。
控制***250被耦合到气体分析***240和气体混合***238。控制***250包括电子处理器251、电子存储装置252、和I/O接口253。电子处理器251包括适合于执行计算机程序的一个或多个处理器(诸如通用或专用微处理器)、以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，电子处理器从只读存储器、随机存取存储器或两者接收指令和数据。电子处理器251可以是任何类型的电子处理器。
电子存储装置252可以是易失性存储器(诸如RAM)、或非易失性存储器。在一些实现中，电子存储装置252包括非易失性和易失性部分或组件。电子存储装置252可以存储在控制***250、控制***250的组件、和/或由控制***250控制的***的操作中使用的数据和信息。该信息可以存储在例如查找表或数据库中。例如，电子存储装置252可以存储定义再循环气体混合物234的规范的数据。该规范可以指示多种气体成分中的每一种的可接受值范围。可接受值范围可以表示为相对值范围，诸如每种气体成分的可接受浓度百分比范围，和/或表示为绝对测量值范围，诸如以百万分率(ppm)为单位的每种气体成分的最小和最大浓度。
此外，电子存储装置252可以存储各种配方或过程程序259，其指示气体混合***238的动作和/或分析来自气体分析***240的数据。过程程序259可以被实现为数字逻辑和/或指令，该数字逻辑和/或指令在由处理器251执行时引起气体分析***240和/或气体再循环***230的各种组件执行由该指令指定的动作。过程程序259可以包括配方，该配方指示当来自气体分析***240的测量数据指示气体成分的量在可接受值范围之外时，通过打开阀(未示出)，来自气体存储***239中的特定储罐的气体被添加到净化气体混合物237中，该阀允许该储罐中的气体流入净化气体混合物237中。在另一示例中，电子存储装置252可以存储指示参数的值的配方，这些参数定义气体混合***238如何将来自气体存储***239的气体添加到净化气体混合物237中。例如，这样的配方可以包括诸如用于打开阀的持续时间等值，从而控制添加到净化气体混合物237中的气体的量，该阀允许来自气体存储***239的气体进入净化气体混合物237中。在又一示例中，配方可以包括与质量流量控制器有关的信息，该质量流量控制器测量和/或控制气体从存储***239到净化气体混合物237中的流入。在又一示例中，过程程序259可以包括如下的指令，该指令引起控制***250在净化气体混合物237中的一种或多种气体成分超出可接受量范围时生成各种错误信号。例如，控制***250可以引起I/O接口253产生可感知警告，该可感知警告在屏幕上显示视觉警告，产生听觉警报，和/或产生除屏幕上的显示以外的视觉警报，诸如引起指示灯发光。在一些实现中，控制***250可以引起警报经由文本消息或电子邮件被发送给操作者。在又一示例中，过程程序259可以包括如下的过程程序，该过程程序访问从气体分析***240接收的数据，并且确定由气体分析***240采样的气体中的多种气体成分的相对量。
除了过程程序259，电子存储装置252还可以存储如下的指令，可能作为计算机程序，该指令在被执行时引起处理器251与控制***250、光源205、气体再循环***230、单独的外部计算机***和/或腔室209中的组件进行通信以及与之交换数据。
I/O接口253是允许控制***250从操作者、光源205、气体再循环***230、测量***242、和/或在另一电子设备上运行的自动化过程接收数据和信号和/或向其提供数据和信号的任何种类的电子接口。例如，I/O接口253可以包括视觉显示器、键盘和通信接口中的一种或多种。
气体管理***200还包括流体连接到气体混合***238并且存储再循环气体混合物234的气体供应***260。气体供应***260还连接到控制***250。控制***250可以向气体供应***260提供命令，以控制是否和/或如何将再循环气体混合物234从气体再循环***230释放到腔室209。例如，控制***250可以控制阀261仅在再循环气体混合物234不包括超出可接受值范围的任何杂质成分的情况下打开。
参考图3A，示出了包括气体再循环***330的气体管理***300的框图。气体再循环***330是气体再循环***130(图1)的另一示例实现。气体再循环***330类似于气体再循环***230(图2)，不同之处在于，气体再循环***330包括排气收集***331。排气收集***331允许气体再循环***330接收来自一个以上的光源的排气混合物。
排气收集***331包括N个入口313_1至331_N，其中N是大于1的整数。例如，N可以等于5。N个入口331_1至331_N中的每个被配置为流体连接到相应放电室310_1至310_N并且接收排气混合物332_1至332_N。每个放电室310_1至310_N可以是放电室210(图2)的一个实例，并且包括气体混合物218和相应洗涤器315_1至315_N。入口331_1至331_N中的每个流体连接到流体总线329，该流体总线329流体耦合到气体净化***236。流体总线329是能够从一个以上的来源或容器输送流体(例如，气体混合物)的任何结构。例如，流体总线329可以是管道或导管，其限定流体可以流过的区域。管道或导管还包括配件或接头，其中一个以上的管道或导管被流体密封在一起并且形成较大的开放空间，流体可以流过该开放空间。管道或导管还包括被配置为隔离管道或导管的多个部分的阀。以这种方式，流体总线329使得任何或所有排气混合物332_1至332_N能够流入净化器236中。
在任何给定时间，排气收集***331从任何或所有连接的放电室310_1至310_N接收排气混合物。放电室在重新填充操作期间排出基本上所有气体混合物218，但是在注入操作期间仅排出一部分气体混合物218。例如，在重新填充操作期间，从放电室中排出的气体的体积可以大于100升(L)。在注入操作期间，从放电室中排出的气体的体积可以低至约1L。排气收集***331具有在同时注入操作期间从所有放电室310_1至310_N接收排气混合物的能力。在一些实现中，排气收集***331被配置为每秒接收3至40升。此外，排气收集***331具有足以在同时气体事件操作期间处理来自所有放电室310_1至310_N的超过90％的排气混合物的能力。
还参考图3B，示出了排气收集***331B的框图。排气收集***331B是排气收集***331(图3A)的实现的示例。排气收集***331B包括一个或多个储罐。在图3B所示的示例中，收集***331B包括3个储罐357_1、357_2、357_3。储罐357_1流体耦合到流体总线329和入口331_1至331_N。储罐357_1通过泵358被保持在负压以避免背压。负压表示气体再循环器***230不断拉动任何排气流，以免产生可能干扰光源205的正常操作的背压。储罐357_2和357_3收集流入到入口331_1至331_N中的任何一个中的排气。排气收集***331B的布置产生到净化器***236的稳定气流。稳定气流允许净化器***236有效地操作。
参考图4，示出了气体供应***460的框图。气体供应***460是气体供应***260(图2和3A)的实现的示例。针对气体再循环***230来讨论气体供应***460。然而，气体供应***460可以与诸如气体再循环***130或330等其他气体再循环***一起使用。
气体供应***460包括流体开关461，该流体开关461允许在再循环气体混合物234与预制备或预制备气体混合物466之间进行选择。气体供应***460通过流体总线469流体耦合到腔室209。流体开关461确保了：例如，仅在再循环气体混合物234在规范之内的情况下，腔室209(其可以是单个光源的放电室，或者是诸如图5所示的放电室的集合)才接收再循环气体混合物234。
气体供应***460还包括接收由气体混合***238(图2)产生的再循环气体混合物234的储罐***462。储罐***462包括容纳再循环气体混合物234的一个或多个储罐、腔室或其他结构。气体分析***240对再循环气体混合物234进行采样，并且测量再循环气体混合物234中的各种成分的量。在图4的示例中，气体分析***240与储罐***462中的至少一个储罐流体连通，使得可以在测量***242处接收再循环气体混合物234的样本并且测量其成分。在图4所示的实现中，储罐***462是气体供应***460的一部分。在其他实现中，储罐***462在气体供应***460外部，但是仍然流体耦合到开关461。
气体供应***460还包括储罐***463。储罐***463包括能够容纳流体的一个或多个储罐、腔室或其他结构。储罐***463容纳预制备气体混合物466。预制备气体混合物466可以是双混合物(bi-mix)，其包括两种主要气体成分(增益介质惰性气体和也是惰性气体的缓冲气体)并且不包含杂质，或者微量的杂质在腔室209的规范之内。双混合物缺乏卤素气体。例如，预制备气体混合物466可以是Ar和诸如Ne等另一种气体的混合物，其中这些气体中的每一种以在腔室209的规范之内的量存在于预制备气体混合物466中。
预制备气体混合物466不是由气体再循环***230制备或以其他方式生成的。换言之，预制备气体混合物466不与气体净化***236(图2)或气体混合***238(图2)相互作用。而是，预制备气体混合物466是通过单独的过程生成的，并且以被并入到气体供应***460中的储罐中的最终形式以预先混合方式被供应。例如，储罐***463可以通过气体再循环***230的操作者而被并入到气体供应***460中。预制备气体混合物466包括在放电室209的规范之内的预期气体成分和杂质气体成分。储罐***463中的预制备气体混合物466不包括卤素气体。
储罐***462和储罐***463流体耦合到流体开关461。流体开关461可以包括例如两个阀，其中一个阀控制来自储罐***463的预制备气体混合物466的流动，而另一阀控制来自储罐***462的再循环气体混合物434的流动。流体开关461可以被配置为仅允许再循环气体混合物434或预制备气体混合物466之一通过开关461流到流体总线469。因此，当与流体开关461一起使用时，储罐***462和储罐***463是用于腔室209的气体混合物的替代来源，或者替代供应源。
控制***250将再循环气体混合物234中的各种成分的被测量的量与规范进行比较，以确定再循环气体混合物234是否可以在腔室209中使用。如果再循环气体混合物234对腔室209中的使用而言是可接受的，则控制***250向流体开关461提供足以引起流体开关461选择储罐***462作为供应源的信号。例如，该信号可以足以引起耦合到储罐***462的阀打开，并且引起耦合到储罐***463的阀关闭，使得仅再循环气体混合物234通过流体开关461流到流体总线269。如果再循环气体混合物234对腔室209中的使用而言是不可接受的，则控制***250向流体开关提供引起流体开关461选择储罐***463作为供应源的信号。
在一些实现中，储罐***462耦合到压力监测***465，压力监测***465监测容纳在储罐***462中的再循环气体混合物434的压力，并且提供再循环气体混合物434的压力的指示。在一些实现中，控制***250还可以使用压力的指示来确定要选择哪个储罐***462和463作为供应源。例如，所测得的压力低于阈值表明储罐***462中的再循环气体混合物234的量不足以供应腔室209。当所测得的压力低于阈值量时，控制***250可以向流体开关提供不管再循环气体混合物234的成分如何都选择储罐***463的信号。
因此，再循环气体混合物234或预制备气体混合物466流经流体开关461，并且流到流体总线469。如上所述，再循环气体混合物234或预制备气体混合物466均不包括卤素气体。但是，卤素气体通常是在腔室209中使用的气体混合物中的预期气体成分之一。为了向腔室209供应卤素气体，来自第二供应***468的气体混合物470流经单独的导管472，该导管472流体耦合到腔室209和第二供应***468。第二供应***468包含包括卤素气体的气体混合物470。气体混合物470是三重混合物(tri-mix)，其是增益介质惰性气体、缓冲气体(也是惰性气体)和卤素(作为增益介质的一部分)的混合物。例如，气体混合物470可以是Ar、Ne和F的混合物。气体混合物470可以在流体总线472中流动并且被供应给腔室209。
参考图5，示出了包括气体再循环***530的气体管理***的框图。气体再循环***530可以是以上讨论的气体再循环***130、230或330中的任何一个。气体再循环***530流体耦合到腔室***510。腔室***510包括N个离散的放电室510_1至510_N，其中N是大于1的整数。放电室510_1至510_N中的每个是使用气态增益介质的光源(诸如图2的光源205)的一部分，并且放电室510_1至510_N中的每个在重新填充期间或在注入操作期间释放相应排气混合物532_1至532_N。放电室510_1至510_N流体耦合到流体总线529，该流体总线529流入气体再循环***530中。基于流入气体再循环***530中的一种或多种排气混合物532_1至532_N，气体再循环***530产生再循环气体混合物234。
再循环气体混合物234存储在气体供应***560处，并且可以被提供给放电室***509中的一个或多个放电室。放电室***509包括放电室509_1至509_K，其中K是大于1的整数。尽管K和N可以是相同的数字，但是不一定是这种情况。因此，由气体再循环***530供应的放电室的数目可以大于、小于或等于排气混合物所接收于的放电室的数目。此外，放电室***509可以包括放电室510_1至510_N中的一些或全部，或者所有放电室509_1至509_K可以与放电室510_1至510_N分离并且独立于放电室510_1至510_N。
气体供应***560可以经由流体总线569流体耦合到放电室***509。气体供应***560可以是气体供应***460，使得仅在流体开关461允许再循环气体混合物234流到流体总线569的情况下，再循环气体混合物234才被提供给放电室***509。单独的流体总线572流体耦合容纳有含卤素气体混合物470的第二供应***468、和放电室***509。含卤素气体混合物470经由单独的流体总线572被供应给放电室***509。
图6是用于管理再循环气体混合物中的气体成分的过程600的示例的流程图。图6可以由控制***250的一个或多个处理器251执行。图6关于图2和4来讨论。
控制***250确定净化气体混合物237中的预期气体成分的被测量的量是否在第一值范围内(610)。预期气体成分可以是例如惰性气体，该惰性气体用作光源205的增益介质的一部分或用作缓冲气体。预期气体成分可以是例如Ar、Ne、He和/或Xe。预期气体成分的被测量的量由测量***242获取。控制***250可以从测量***242访问测量结果，或者测量***242可以将测量结果提供给控制***250。第一值范围是在其之间的预期气体成分的量是可接受的值范围。
第一值范围是定义在腔室209中使用的气体混合物中的气体成分的可接受值和/或可接受值范围的规范的一部分。该规范可以被存储在电子存储装置252中的查找表或数据库中。该规范可以与特定类型的光源相关联地存储，使得同一规范被用于评估可以在这些光源中使用的所有再循环气体混合物。
该规范可以包括针对多种气体成分中的每一种的特定值范围或阈值。例如，该规范可以包括针对Ar的可接受值范围、针对Ne的另一可接受值范围、以及针对Xe的另一可接受值范围。在一些实现中，控制***250通过以下方式来进行确定610：获取一种以上的预期气体成分的被测量的量，并且然后将针对每个被测量的量的预期气体成分的被测量的量与相应可接受值范围进行比较。例如，被测量的预期气体成分可以包括两种或更多种惰性气体的被测量的量。
可接受值范围可以是该气体成分相对于整个气体混合物的百分比范围、或绝对测量结果。例如，该规范可以将Ne的可接受量定义为96.4％至96.6％，将Ar的可接受量定义为3.4％至3.6％，将Xe的可接受量定义为8至10ppm。在由该规范定义的范围内的被测量的量值是可接受的。超出由该规范定义范围的被测值是不可接受的。
另外，该规范定义了可接受的杂质气体成分量。控制***250确定净化气体混合物237中杂质气体成分的被测量的量是否在第二值范围内(620)。第二值范围是与所测量的杂质相关联的值范围。杂质气体成分是净化气体混合物237中的非预期气体成分的任何气体成分。氧(O2)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)、四氟甲烷(CF4)和/或三氟化氮(NF3)是杂质化合物的示例。可接受的水量可以例如小于0.5ppm。因此，针对水蒸气的可接受值范围在零到0.5ppm之间。
如果至少一种预期气体成分的被测量的量不在第一可接受值范围内(610)，则控制***250命令气体混合***238向净化气体混合物237添加附加气体成分(630)。附加气体成分可以是净化气体中已经存在的附加量的预期气体。例如，附加气体成分可以是包括一种以上的惰性气体的混合物。
电子存储装置252可以存储配方，该配方基于净化气体混合物237的所测量的成分来指示添加到净化气体混合物237中的气体成分的类型。例如，如果净化气体混合物237的Ar过少，则该配方可以指定气体混合***238向净化气体混合物237添加包括Ar和Xe的气体混合物。在另一示例中，如果净化气体混合物237的Xe太少，则该配方可以指定气体混合***238向净化气体混合物237中包括Ne，Ar和Xe的气体混合物，以制备再循环气体混合物234。如果净化气体混合物237中所有预期气体成分均在该规范内，则净化气体混合物237被用作再循环气体混合物234。
如上所述，在620处还分析杂质气体成分。如果净化气体混合物237中至少一种杂质气体成分的被测量的量不在第二值范围内(620)，则控制***250生成错误信号(640)。例如，控制***250可以引起I/O接口253产生可感知的警告(诸如在屏幕上呈现的视觉警告、可听见的声音、和/或未在屏幕上显示的视觉可感知的警告)，和/或可以引起经由文本消息或电子邮件向操作者发送警报。在一些实现中，错误信号被直接提供给气体管理***200的另一部分。例如，在包括气体供应***460(图4)的实现中，错误信号可以命令流体开关461不允许再循环气体混合物234流过开关461，使得预制备气体混合物466流过开关461，并且再循环气体混合物234从气体再循环***230中被排出。
在气体混合***238向净化气体混合物237添加附加气体成分之后(630)，然后过程600可以继续进行以制备再循环气体混合物234，以供气体管理***200输出(650)。尽管未示出，但是在再循环气体混合物234被制备以输出到气体供应***260(650)之前，在命令气体混合***238向净化气体混合物237添加附加气体成分(630)之后，控制***250可以执行一个或多个附加步骤。例如，控制***250可以重复关于净化气体混合物237中预期气体成分的被测量的量是否在第一值范围内(610)的确定，并且如果净化气体混合物237中预期气体成分的被测量的量在第一值范围内(610)，则可以制备再循环气体混合物234以供气体管理***200输出(650)。
参考图7，过程700可以由气体管理***200的各种组件执行。气体混合***238接收净化气体混合物237，并且基于所接收的净化气体混合物来制备再循环气体混合物234(710)。气体分析***240(例如，测量***242)接收被引导到气体混合***238的净化气体混合物237的样本或一部分，并且测量所接收的净化气体混合物中至少一种惰性气体的量(720)。气体分析***240(例如，测量***242)还从气体混合***238接收所制备的再循环气体混合物的样本或一部分，并且测量所制备的再循环气体混合物234中至少一种惰性气体的量(730)。
控制***250(与气体分析***240通信)接收净化气体混合物中至少一种惰性气体的被测量的量(720)，并且确定在气体混合***238处接收的净化气体混合物中至少一种惰性气体的被测量的量是否在可接受值范围内(740)。如果至少一种惰性气体的被测量的量不在可接受值范围内(740)，则控制***250向气体混合***238发送信号，从而引起气体混合***238向净化气体混合物237添加至少一种附加气体成分，以制备再循环气体混合物234(760)。控制***250还接收所制备的再循环气体混合物234中至少一种惰性气体的被测量的量(730)，并且确定所制备的再循环气体混合物234中至少一种惰性气体的被测量的量是否在可接受值范围内(750)。
尽管不是必需的，但是如果控制***250确定所制备的再循环气体混合物234中至少一种惰性气体的被测量的量不在可接受值范围内(750)，则控制***250可以指示气体供应***260或460切断储罐***462(其供应再循环气体混合物234)到腔室209的供应(770)。
参考图8，气体管理***200可以执行过程800，以在预制备气体混合物466(在储罐***463中)与再循环气体混合物234(在储罐***462中)之间进行切换，以通过流体总线469向腔室209供应合适的双混合物。在讨论过程800时还参考图2和4。气体分析***240从气体混合***238接收再循环气体混合物234的样本，并且分析再循环气体混合物234内的气体成分(810)。控制***250从气体分析***240接收分析(810)(820)。控制***250确定再循环气体混合物234内的气体成分之间的相对浓度是否在可接受范围内(830)。控制***250向流体开关461提供信号(840)，从而基于该确定830来选择预制备气体混合物466(在储罐***463中)或再循环气体混合物234(在储罐***462中)之一。特别地，如果控制***250确定(830)再循环气体混合物234中气体成分的相对浓度不在可接受范围内，则控制***250向流体开关461发送信号，以从储罐***463中的预制备气体混合物466获取双混合物。另一方面，如果控制***250确定(830)再循环气体混合物234中气体成分的相对浓度在可接受范围内，则控制***250向流体开关461发送信号，以从储罐***462中的再循环气体混合物234获取双混合物。
图9A和10分别提供了包括放电室的DUV光源905和1005的示例，该放电室可以被供应有再循环气体混合物234和/或可以将排气混合物232提供给气体管理***200。
参考图9A和9B，光刻***900包括将光束911提供给光刻曝光设备969的光学(或光)源905，光刻曝光设备969处理由晶片保持器或台架971容纳的晶片970。光源905包括放电室910，放电室910包围阴极914a和阳极914b。在图9A中仅示出了一个放电室910；然而，光源905可以包括一个以上的放电室。
光束911是脉冲光束，其包括在时间上彼此分离的光脉冲。光刻曝光设备969包括投影光学***975和量测***972，光束911在到达晶片970之前通过该投影光学***975。量测***972可以包括例如相机、或能够在晶片970处捕获晶片970和/或光束911的图像的其他设备、或者能够捕获描述光束911的特性的数据(诸如晶片970处的光束911在x-y平面中的强度)的光学检测器。光刻曝光设备969可以是液浸***或干***。光刻***900还包括用于控制光源905和/或光刻曝光设备969的控制***980。
例如，通过用光束911在晶片970上曝光辐射敏感光致抗蚀剂材料层，以在晶片970上形成微电子特征。还参考图9B，投影光学***975包括狭缝976、掩模974和投影物镜，投影物镜包括透镜***977。透镜***977包括一个或多个光学元件。光束911进入光学***975并且入射在狭缝976上，并且至少一些光束911穿过狭缝976。在图9A和9B的示例中，狭缝976是矩形的，并且将光束911整形为细长矩形光束。在掩模974上形成图案，并且该图案确定成形光束的哪些部分被掩模974透射以及哪些部分被掩模974阻挡。图案的设计由要形成在晶片970上的特定微电子电路设计来确定。
参考图10，示出了光刻***1000的框图。***1000是***900(图9A)的实现的示例。例如，在光刻***1000中，光源1005被用作光源905(图9A)。光源1005产生脉冲光束1011，该脉冲光束1011被提供给光刻曝光设备969。光刻***1000还包括控制***1050，在图10的示例中，控制***1050连接到光源1005的组件以及光刻曝光设备969，以控制***1000的各种操作。在其他实现中，控制***1080可以被实现为两个单独的控制***，一个用于控制光源1005的各个方面，另一个用于控制光刻曝光设备。
在图10所示的示例中，光源1005是两级激光***，该两级激光***包括向功率放大器(PA)1002提供种子光束1006的主振荡器(MO)1001。可以将MO 1001和PA 1002视为光源1005的子***、或作为光源1005的一部分的***。功率放大器1002从主振荡器1001接收种子光束1006，并且放大种子光束1006，以生成用于在光刻曝光设备969中使用的光束1011。例如，主振荡器1001可以发射脉冲种子光束，其中种子脉冲能量约为每个脉冲1毫焦耳(mJ)，并且这些种子脉冲可以被功率放大器1002放大到大约10到15mJ。
主振荡器1001包括：具有两个细长电极1014a_1和1014b_1的放电室1010_1、作为气体混合物的增益介质1018_1、以及用于使气体混合物在电极1014a_1、1014b_1之间循环的风扇(未示出)。谐振器被形成于在放电室1010_1的一侧的线变窄模块1086与放电室1010_1的另一侧的输出耦合器1081之间。线变窄模块1086可以包括精细地调谐放电室1010_1的光谱输出的衍射光学器件，诸如光栅。光源1005还包括从输出耦合器1081接收输出光束的线心分析模块1084、和光束耦合光学***1038。线心分析模块1084是可以用于测量或监测种子光束1006的波长的测量***。线心分析模块1084可以放置在光源1005中的其他位置，或者可以放置在光源1005的输出处。
气体混合物1018_1可以是适合于以应用所需要的波长和带宽来产生光束的任何气体。对于准分子源，除了缓冲气体(诸如氦气)之外，气体混合物1018_1还可以包含：惰性气体(惰性气体)，诸如例如氩气或氪气；卤素，诸如例如氟气或氯气；以及微量的氙气。气体混合物的具体示例包括发出约193nm波长的光的氟化氩(ArF)、发出约248nm波长的光的氟化k(KrF)、或发出约351nm波长的光的氯化氙(XeCl)。通过向细长电极1014a_1、1014b_1施加电压，在高压放电中，以短(例如，纳秒)电流脉冲来泵浦受激准分子增益介质(气体混合物)。
功率放大器1002包括光束耦合光学***1083，其从主振荡器1001接收种子光束1006并且引导种子光束1006通过放电室1010_2并且到达光束转向光学元件1082，该光束转向光学元件1082修改或改变种子光束1006的方向，从而将其发送回放电室1010_2中。光束转向光学元件和光束耦合光学***1083形成循环的闭环路径，其中进入环形放大器中的输入在光束耦合光学***1083处与环形放大器的输出相交。
放电室1010_2包括一对细长电极1014a_2、1014b_2、气体混合物1018_2、以及用于使气体混合物1018_2在电极1014a_2、1014b_2之间循环的风扇(未示出)。气体混合物1018_2可以与气体混合物1018_1相同。气体混合物1018_1和/或气体混合物1018_2可以与洗涤器(诸如图2的洗涤器215)相互作用，并且作为排气混合物232被排出到气体管理***200。气体混合物1018_1和/或气体混合物1018_2可以包括或者是由气体管理***200供应的再循环气体混合物234。
在到达光刻曝光设备969之前，输出光束1011可以被引导通过光束制备***1085。光束制备***1085可以包括测量光束1011的各种参数(诸如带宽或波长)的带宽分析模块。光束制备***1085还可以包括在时间上对输出光束1011的每个脉冲进行展宽的脉冲展宽器(未示出)。光束制备***1085还可以包括能够作用在光束1011上的其他组件，诸如例如反射和/或折射光学元件(诸如例如，透镜和反射镜)、滤光片和光学孔径(包括自动遮蔽件)。
光刻***1000还包括控制***1080。控制***1080可以通过向光源1005发送一个或多个信号来控制光源1005何时发射光脉冲或何时发射包括一个或多个光脉冲的光脉冲串。控制***1080也连接到光刻曝光设备969。因此，控制***1080还可以控制光刻曝光设备969的各个方面。例如，控制***1080可以控制晶片970(图9B)的曝光，并且因此可以用于控制如何在晶片970上打印电子特征。在一些实现中，控制***1080可以通过控制缝隙976在x-y平面(图9B)中的运动来控制晶片970的扫描。此外，控制***1050可以与量测***972和/或光学***975(图9B)交换数据。
光刻曝光设备969还可以包括例如温度控制装置(诸如空调装置和/或加热装置)、和/或用于各种电子组件的电源。控制***1080还可以控制这些组件。在一些实现中，控制***1080被实现为包括一个以上的子控制***，其中至少一个子控制***(光刻控制器)专用于控制光刻曝光设备969的各方面。在这些实现中，代替或除了使用光刻控制器，控制***1080可以用于控制光刻曝光设备969的各方面。
当通过分别向电极1014a_1、1014b_1或1014a_2、1014b_2施加电压来对气体混合物1018_1或气体混合物1018_2的增益介质进行泵浦时，气体混合物1018_1和/或1018_2的增益介质发光。当以规则的时间间隔向电极施加电压时，光束1011被脉冲化。因此，脉冲光束1011的重复率由向电极施加电压的速率确定。对于大多数应用，脉冲的重复率可以在500到6,000Hz之间。在一些实现中，重复率可以大于6,000Hz，并且可以例如为12,000Hz或更大。
其他实现在权利要求的范围内。

Claims (21)

1.一种气体再循环***，包括：
气体净化器***，被配置为从准分子激光器接收排气混合物，所述排气混合物包括预期气体成分和杂质气体成分，所述气体净化器***被配置为减少所述杂质气体成分中的至少一种杂质气体成分的量，以基于所述排气混合物来形成净化气体混合物；
气体分析***，包括测量***，所述测量***被配置为接收所述净化气体混合物的至少一部分并且测量所述净化气体混合物中至少一种预期气体成分的量和所述净化气体混合物中至少一种杂质气体成分的量；
气体混合***，基于所述净化气体混合物来制备再循环气体混合物；以及
控制***，耦合到所述气体分析***和所述气体混合***，所述控制***被配置为：
确定所述至少一种预期气体成分的被测量的量是否在第一可接受值范围内；
确定所述至少一种杂质气体成分的被测量的量是否在第二可接受值范围内；
如果所述至少一种预期气体成分的被测量的量不在所述第一可接受值范围内，则引起所述气体混合***向所述净化气体混合物添加附加气体成分，以制备所述再循环气体混合物；以及
如果所述至少一种杂质气体的被测量的量不在所述第二可接受值范围内，则生成错误信号。
2.根据权利要求1所述的气体再循环***，其中所述杂质气体成分包括水(H2O)、二氧化碳(CO2)、四氟甲烷(CF4)和/或三氟化氮(NF3)。
3.根据权利要求1所述的气体再循环***，其中所述预期气体成分包括至少两种惰性气体，并且所述杂质气体成分包括不是惰性气体的任何气体。
4.根据权利要求1所述的气体再循环***，其中如果所述至少一种杂质气体的被测量的量不在所述第二可接受值范围内则所述控制***被配置为生成错误信号包括：所述控制***被配置为生成如下的命令信号，当所述命令信号被提供给连接到预制备气体混合物和所述再循环气体混合物的流体控制开关时，所述命令信号引起所述流体控制开关将所述预制备气体混合物供应给激光器，而不将所述再循环气体混合物供应给所述激光器。
5.根据权利要求1所述的气体再循环***，其中所述杂质气体成分中的每种杂质气体成分与相应可接受值范围相关联，并且所述控制***被配置为确定每种杂质气体成分的被测量的量是否在针对该种杂质气体成分的所述可接受值范围内。
6.根据权利要求1所述的气体再循环***，其中所述测量***包括质谱仪、气相色谱仪或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。
7.根据权利要求1所述的气体再循环***，其中所述控制***被配置为引起所述气体混合***向所述净化气体混合物添加附加气体成分以制备所述再循环气体混合物包括：所述控制***被配置为向所述净化气体混合物添加惰性气体。
8.根据权利要求7所述的气体再循环***，其中在所述控制***引起所述气体混合***向所述净化气体混合物添加所述惰性气体之前，所述净化气体混合物包括所述惰性气体中的至少一些惰性气体。
9.一种气体再循环***，包括：
气体混合***，接收净化气体混合物并且基于所接收的净化气体混合物来制备再循环气体混合物；
气体分析***，包括测量***，所述测量***被配置为：
测量在所述气体混合***处接收的所述净化气体混合物中至少一种惰性气体的量，以及
测量所制备的所述再循环气体混合物中所述至少一种惰性气体的量；以及
控制***，被配置为：
确定在所述气体混合***处接收的所述净化气体混合物中所述至少一种惰性气体的被测量的量是否在可接受值范围内；
如果所述净化气体混合物中所述至少一种惰性气体的被测量的量不在所述可接受值范围内，则引起所述气体混合***向所述净化气体混合物添加至少一种附加气体成分，以制备所述再循环气体混合物；以及
确定所制备的所述再循环气体混合物中所述至少一种惰性气体的被测量的量是否在所述可接受值范围内。
10.根据权利要求9所述的气体再循环***，其中所述控制***还被配置为：仅在所制备的所述再循环气体混合物中所述至少一种惰性气体的被测量的量在所述可接受值范围内的情况下，引起气体供应***将所制备的所述再循环气体提供给准分子激光器。
11.根据权利要求9所述的气体再循环***，其中
所述净化气体混合物包括至少两种惰性气体，
所述测量***被配置为测量在所述气体混合***处接收的所述净化气体混合物中所述至少两种惰性气体中的每种惰性气体的量，
所述测量***被配置为测量所制备的所述再循环气体混合物中所述至少两种惰性气体中的每种惰性气体的量，
所述两种或更多种惰性气体中的每种惰性气体与可接受值范围相关联，以及
所述控制***被配置为：确定所述净化气体混合物中和所制备的所述再循环气体混合物中每种惰性气体的被测量的量是否在该种惰性气体的所述可接受值范围内。
12.根据权利要求9所述的气体再循环***，其中所述测量***包括质谱仪、气相色谱仪或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。
13.一种气体再循环***，包括：
激光排气收集***，包括多个入口、和出口，每个入口被配置为流体耦合到准分子激光器的排气出口；
气体净化器***，流体耦合到所述激光排气收集***的所述出口，并且被配置为：基于从被流体耦合到所述激光排气收集***的所述准分子激光器中的任何准分子激光器排出的气体混合物，产生净化气体混合物；
气体分析***，包括测量***，所述测量***被配置为测量所述净化气体混合物中至少一种气体成分的量；
气体混合***，基于所述净化气体混合物来制备再循环气体混合物；以及
控制***，耦合到所述气体分析***和所述气体混合***，所述控制***被配置为：
确定所述至少一种气体成分的被测量的量是否在可接受值范围内；以及
如果所述至少一种气体成分的被测量的量不在所述可接受值范围内，则引起所述气体混合***向所述净化气体混合物添加附加气体成分，以制备所述再循环气体混合物。
14.根据权利要求13所述的气体再循环***，其中所述气体分析***还被配置为：测量所述再循环气体混合物中所述至少一种气体成分的量。
15.根据权利要求14所述的气体再循环***，其中所述控制***还被配置为：确定所述再循环气体混合物中所述至少一种气体成分的被测量的量是否在所述可接受值范围内。
16.根据权利要求15所述的气体再循环***，其中所述净化气体混合物中的所述至少一种气体成分包括惰性气体。
17.根据权利要求15所述的气体再循环***，其中
所述净化气体混合物中的所述至少一种气体成分包括两种或更多种惰性气体、和多种杂质气体成分，
所述测量***被配置为测量所述净化气体混合物中所述气体成分中的所有气体成分的量，以及
所述控制***被配置为确定所述气体成分中的每种气体成分的被测量的量是否在该种气体成分的可接受值范围内。
18.根据权利要求15所述的气体再循环***，其中所述杂质气体成分包括水(H2O)、二氧化碳(CO2)、四氟甲烷(CF4)和/或三氟化氮(NF3)。
19.根据权利要求15所述的气体再循环***，还包括被配置为接收所制备的所述再循环气体、并且将所制备的所述再循环气体提供给一个或多个准分子激光器的气体供应***。
20.根据权利要求19所述的气体再循环***，其中所制备的所述再循环气体被提供给与耦合到所述激光排气收集***的所述准分子激光器不同的一个或多个准分子激光器。
21.一种气体管理的方法，所述方法包括：
测量净化气体混合物中至少一种预期气体成分的量；
测量所述净化气体混合物中至少一种杂质气体成分的量；
确定至少一种预期气体成分的被测量的量是否在第一可接受值范围内；
确定至少一种杂质气体成分的被测量的量是否在第二可接受值范围内；
如果所述至少一种预期气体成分的被测量的量不在所述第一可接受值范围内，则引起气体混合***向所述净化气体混合物添加附加气体成分，以制备再循环气体混合物；以及
如果所述至少一种杂质气体的被测量的量不在所述第二可接受值范围内，则生成错误信号。
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