[发明专利]用于氟测量的设备和方法在审

专利信息
申请号: 202180062081.6 申请日: 2021-08-11
公开(公告)号: CN116057795A 公开(公告)日: 2023-05-02
发明(设计)人: J·M·西莫内利;陈思宇 申请(专利权)人: 西默有限公司
主分类号: H01S3/036 分类号: H01S3/036
代理公司: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 张宁;杨飞
地址: 美国加利*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 测量 设备 方法
【说明书】:

用于确定混合气体中的氟浓度的设备和方法包括:检测器,基于在涉及氟的反应中生成的氧气的量来提供氟浓度的测量,并且其中如此测量的氟的量根据其它因素而被调整。其它因素包括从直接先前测量中剩余的氧气的量以及从直接先前测量以来所经过的时间量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年9月10日提交的题为“APPARATUS FOR AND METHOD OFFLUORINE MEASUREMENT”的美国申请号63/076,681的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

所公开的主题涉及在包括氟的气体混合物中进行氟浓度的间接测量。

背景技术

存在许多应用需要测量混合气体中的氟浓度。作为示例,光刻设备将期望的图案施加到诸如半导体材料晶片的衬底上,通常施加到衬底的目标部分上。图案形成设备(备选地被称为掩模或掩模版)可以被用于生成在晶片的单独层上形成的电路图案。图案的转印通常通过在衬底上提供的辐射敏感材料(光致抗蚀剂,或简称为“抗蚀剂”)层上成像来实现。通常,单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分。

用于照射图案并将其投射到衬底上的光源可以是多种配置中的任一个。一个配置是准分子激光器。准分子激光器的名称来源于这样的事实,即,在适当的电刺激(提供能量)和高压力(气体混合物的)条件下,产生被称为准分子的伪分子,该准分子仅以激励状态存在并创建在紫外范围内的放大光。

准分子光源通常使用一种或多种稀有气体(诸如,氩、氪或氙)和活性物质(诸如,氟或氯)的组合。通常用于光刻系统的深紫外准分子激光器包括波长为248nm的氟化氪(krF)激光器和波长为193nm的氟化氩(ArF)激光器。这些气体被供应到激光放电室。氟在激光放电过程中被耗尽并且必须被补充。必须不时地对放电室中的气体采样并测量其F2浓度来确定是否需要补充。

测量F2浓度的一个方法包括将包括F2的样本气体与金属氧化物(诸如活性氧化铝)在洗涤器中反应,然后使用传感器来测量反应产物O2的浓度,以推断F2在原始采样气体中的浓度。如果传感器已空闲太长时间,除非采取对策,否则该方法可以产生比F2的实际浓度低的F2浓度的间接测量。防止该测量不足的一个对策是增加洗涤器的尺寸。然而,这产生了O2读数不能在洗涤器容积允许的采样时间内收敛或可预测地发展到最终稳态值的问题。

在该上下文中出现了在本文中公开的设备和方法。

发明内容

以下给出了一个或多个实施例的简明发明内容,以提供对这些实施例的基本理解。本发明内容不是所有预期实施例的广泛综述,并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元素,也不描绘任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一个或多个实施例的一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。

根据实施例的一个方面,本文公开了通过如下操作来估计F2的量的方法:测量在生成O2的反应室(诸如洗涤器)中由F2反应生成的O2的量,并且使用所生成的O2的量来推断气体样本中的实际F2浓度。根据实施例的一个方面,诸如氮气的惰性气体被用于将反应室中的残余O2推送到O2传感器,在O2传感器处获取残余O2读数。待采样的气体然后被填充入反应室。在与半导体光刻结合使用的系统示例中,待采样的气体可以是诸如主振荡器室的激光室之一中的气体样本。在第二F2反应充分完成之后,惰性气体被用于将反应室中的O2推送到O2传感器,在O2传感器处进行另一最终O2测量来获得F2浓度的最终间接测量。最终测量例如部分地基于残余O2读数来调整,以获得F2浓度的最终和更精确的估计。

根据实施例的另一方面,补偿方法使用来自上述序列的总O2测量来获得在传感器中采样的气体中的F2浓度。具体地,经补偿的氟浓度f2(n)根据以下关系来确定:

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