[发明专利]气体管理系统

说明书

一种气体腔室供应系统，包括气体源，其被配置为流体连接到气体腔室并且向气体腔室供应气体混合物，该气体源包括预先制备的气体供应，该预先装备的气体源包括气体混合物，该气体混合物包括多种气体成分并且不含卤素；回收气体供应，该回收气体供应包括气体混合物；以及流体流量开关，该流体流量开关连接到预先制备的气体供应和回收气体供应。气体腔室供应还包括控制系统，该控制系统被配置为确定回收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；并且基于该确定向该流体流量开关提供信号，以由此选择预先制备的气体供应和回收气体供应中之一作为气体源。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月15日提交的美国临时专利申请第62/630,932号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种气体管理系统。该气体管理系统可以是或包括气体回收系统。气体管理系统可以与例如深紫外光(DUV)源一起使用。

背景技术

光刻是半导体电路被图案化在衬底(诸如硅晶片)上的工艺。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。准分子光源通常使用一种气体混合物，该气体混合物是一种或多种惰性气体(诸如氩气、氪气或氙气)和反应性气体(例如氟气或氯气)的组合。准分子光源的名称源自在电刺激(所供应能量的电刺激)和高压(气体混合物的高压)的适当条件下，产生一种称为准分子的伪分子，该伪分子仅在激励状态下存在，并且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腔或使用多个气体放电腔来构建。气体放电腔中的气体混合物可以从一个或多个气体放电腔排出。

发明内容

在一个总体方面中，一种气体回收系统包括气体净化器系统，该气体净化器系统被配置为从准分子激光器接收废气混合物，该废气混合物包括预期气体成分和杂质气体成分，该气体净化器系统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，以形成基于排出的气体混合物的净化气体混合物；气体分析系统，其包括测量系统，该测量系统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的至少一种预期气体成分的量和净化气体混合物中的至少一种杂质气体成分的量；气体混合系统，其基于净化气体混合物来制备回收气体混合物；以及控制系统，其耦合到气体分析系统和气体混合系统，该控制系统被配置为：确定至少一种预期气体成分的测量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测量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测量量不在第一可接受值范围内，则使得气体混合系统向净化气体混合物中添加额外气体成分以制备回收气体混合物；并且如果至少一种杂质气体的测量量不在第二可接受值范围内，则生成误差信号。

实现方式可能包括以下特征中的一个或多个特征。杂质气体成分可以是水(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、四氟化碳(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。

控制系统可以被配置为生成命令信号，当把该命令信号提供给连接到预先制备的气体混合物和回收气体混合物的流体控制开关时，该命令信号使得流体控制开关向激光器供应预先制备的气体混合物并且不向激光器供应回收气体混合物。

杂质气体成分中的每种杂质气体成分可以与相应可接受值范围相关联，并且控制系统可以被配置为确定每种杂质气体成分的测量量是否在该杂质气体成分的可接受值范围内。

测量系统可以是质谱仪、气相色谱仪、或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪。