CN111148994A - 气体放电光源中的氟检测 - Google Patents

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Abstract

一种装置包括：气体维持系统，具有被流体地连接到一个或多个气体放电腔室的气体供应系统；检测装置，被流体地连接到每个气体放电腔室；以及控制系统，被连接到气体维持系统和检测装置。检测装置包括：限定反应腔的容器，容纳金属氧化物并且被流体地连接到气体放电腔室，以用于在反应腔中从气体放电腔室接收包括氟的混合气体，容器使得能够在所接收的混合气体的氟与金属氧化物之间起反应以形成包括氧气的新气体混合物；以及氧气传感器，被流体地连接到新气体混合物以感测新气体混合物内的氧气的量。控制系统被配置为估计所接收的混合气体中的氟的浓度。

Description

气体放电光源中的氟检测
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月25日提交的美国临时专利申请号62/562,693的优先权，并且通过引用将其整体并入本文中。
技术领域
所公开的技术方案涉及对混合气体中的氟的检测。
背景技术
在光刻中使用的一种类型的气体放电光源已知为准分子光源或激光。准分子光源通常使用诸如氩、氪、氙的一个或多个稀有气体与诸如氟或氯的活性气体的组合。准分子光源从以下事实得出其名称：在(能量供应的)电刺激和(气体混合物的)高压的适当条件下，产生被称作准分子的伪分子，其仅仅在激励状态下存在并且产生紫外范围中的放大光。
准分子光源产生具有在深紫外(DUV)内的波长的光束并且该光束被用于在光刻装置中对半导体衬底(或晶片)形成图案。准分子光源可以使用单个气体放电腔室或使用多个气体放电腔室来构建。
发明内容
在一些一般方面中，一种方法包括：从气体放电腔室接收混合气体的至少部分，其中，混合气体包括氟；将混合气体部分中的氟与金属氧化物起反应以形成包括氧气的新气体混合物；感测新气体混合物内的氧气的浓度；以及基于感测到的氧气的浓度来估计混合气体部分内的氟的浓度。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。例如，金属氧化物可以包括氧化铝。金属氧化物可以缺少碱金属、碱土金属、氢和碳。
混合气体可以包括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。
该方法还可以包括：基于估计出的混合气体部分中的氟的浓度来调整来自一组气体供应的气体混合物中的氟的相对浓度；以及通过从气体供应将经调整的气体混合物添加到气体放电腔室来执行气体更新。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腔室来执行。气体放电腔室可以通过以下操作利用增益介质和缓冲气体的混合物来填充：利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来填充气体放电腔室。稀有气体可以包括氩、氪或氙；卤素可以包括氟；并且惰性气体可以包括氦或氖。气体放电腔室可以通过以下操作利用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物来填充：将增益介质和缓冲气体以及氟的混合物添加到气体放电腔室中的现有混合气体；或者利用至少增益介质和缓冲气体以及氟的混合物来替代气体放电腔室中的现有混合气体。气体更新可以通过执行气体再填充方案或气体注射方案中的一个或多个来执行。
该方法还可以包括确定新气体混合物中的氟的浓度是否下降到下限值以下。新气体混合物内的氧气的浓度可以通过仅仅在确定新气体混合物中的氟的浓度已经下降到下限值以下才感测新气体混合物内的氧气的浓度来感测。下限值可以是基于感测新气体混合物内的氧气的浓度的传感器的损坏阈值和误差阈值中的一个或多个而确定的值。下限值可以是百万分之0.1。该方法可以包括仅仅在确定新气体混合物中的氟的浓度已经下降到下限值以下才使新气体混合物与感测氧气的浓度的氧气传感器相互作用。
混合气体的部分可以在要在气体放电腔室上执行气体更新之前从气体放电腔室接收。气体更新可以包括将气体混合物从一组气体供应添加到气体放电腔室，其中，气体混合物包括至少一些氟。气体更新可以通过执行气体再填充方案或气体注射方案中的一个或多个来执行。
混合气体的部分可以通过从气体放电腔室放出混合气体并将所放出的混合气体引导到容纳金属氧化物的反应容器来从气体放电腔室接收。该方法可以包括将新气体混合物从反映容器转移到测量容器。新气体混合物内的氧气的浓度可以通过在测量容器内感测新气体混合物内的氧气的浓度来感测。新气体混合物内的氧气的浓度可以通过将测量容器内的传感器暴露于新气体混合物来感测。
该方法可以包括在已经估计出混合气体部分内的氟的浓度之后，从测量容器排出新气体混合物。
新气体混合物内的氧气的浓度可以通过感测新气体混合物内的氧气的浓度而不用另一材料稀释混合气体部分来感测。
混合气体部分可以与金属氧化物起反应以通过形成无机氟化合物加氧气而形成包括氧气的新气体混合物。金属氧化物可以包括氧化铝，并且无机氟化合物可以包括氟化铝。氧化铝的总孔体积可以为至少0.35立方厘米每克。
新气体混合物内的氧气的浓度可以通过仅仅在反应开始之后已经经过预定时间段之后才感测新气体混合物内的氧气的浓度来感测。
混合气体部分可以是废气并且将混合气体部分与金属氧化物起反应以形成包括氧气的新气体混合物可以包括从废气中移除氟。
混合气体部分内的氟的浓度可以通过以下操作基于感测到的氧气的浓度来估计：仅仅基于感测到的氧气的浓度和混合气体部分中的氟与金属氧化物之间的化学反应来估计。
混合气体部分中的氟的浓度可以为大约百万分之500-2000。
为了形成包括氧气的新气体混合物混合气体部分中的氟与金属氧化物的反应可以是稳定的反应。混合气体部分中的氟可以通过以下操作与金属氧化物起反应以形成包括氧气的新气体混合物：执行线性的反应并提供混合气体部分中的氟的浓度与新气体混合物中的氧气的浓度之间的直接相关。
在其他一般方面中，一种方法包括：通过将来自一组气体供应的第一气体混合物添加到气体放电腔室来执行第一气体更新；在第一气体更新之后从气体放电腔室移除混合气体的至少部分，其中，混合气体包括氟；将所移除的混合气体部分的氟与反应物起反应以形成包括氧气的新气体混合物；感测新气体混合物内的氧气的浓度；基于感测到的氧气的浓度来估计所移除的混合气体部分内的氟的浓度；基于估计出的所移除的混合气体部分中的氟的浓度来调整来自一组气体供应的第二气体混合物中的氟的相对浓度；以及通过从气体供应将经调整的第二气体混合物添加到气体放电腔室来执行第二气体更新。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。例如，该方法可以包括：确定新气体混合物中的氟的浓度是否下降到下限值以下，下限值是基于感测新气体混合物内的氧气的浓度的传感器的损坏阈值和误差阈值中的一个或多个的。新气体混合物内的氧气的浓度可以通过仅仅在确定新气体混合物中的氟的浓度已经下降到下限值以下才感测新气体混合物内的氧气的浓度来感测。
反应物可以包括金属氧化物。气体放电腔室中的混合气体可以包括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。
所移除的混合气体部分内的氟的浓度可以基于感测到的氧气的浓度通过估计所移除的混合气体部分内的氟浓度而不测量所移除的混合气体部分内的氟浓度来估计。
在其他一般方面中，一种装置包括：气体维持系统，其包括被流体地连接到准分子气体放电系统的一个或多个气体放电腔室的气体供应系统；检测装置，其被流体地连接到准分子气体放电系统的每个气体放电腔室；以及控制系统，其被连接到气体维持系统和检测装置。检测装置包括：限定反应腔的容器，其容纳金属氧化物并且被流体地连接到气体放电腔室以在反应腔中从气体放电腔室接收包括氟的混合气体，容器使得能够在所接收的混合气体的氟与金属氧化物之间起反应以形成包括氧气的新气体混合物；以及氧气传感器，其被配置为被流体地连接到新气体混合物，并且当被流体地连接到新气体混合物时，感测新气体混合物内的氧气的量。控制系统被配置为：接收氧气传感器的输出并估计从气体放电腔室接收的混合气体的氟的浓度；确定来自气体维持系统的气体供应系统的气体混合物中的氟的浓度是否应当基于估计出的混合气体中的氟的浓度来调整；并且向气体维持系统发送信号以在对气体放电腔室的气体更新期间调整从气体维持系统的气体供应系统供应到气体放电腔室的气体混合物中的氟的相对浓度。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。例如，准分子气体放电系统的每个气体放电腔室可以容纳能量源并且可以包含包括准分子激光气体的气体混合物，准分子激光气体包括增益介质和氟。
检测装置还可以包括氟传感器，氟传感器被流体地连接到反应腔并且被配置为确定新气体混合物中的氟的浓度是否下降到下限值以下，下限值是基于氧气传感器的损坏阈值和误差阈值中的一个或多个而确定的值。控制系统可以被连接到氟传感器。控制系统可以被配置为：从氟传感器接收对新气体混合物中的氟浓度下降到下限值以下的确定；并且仅仅在确定新气体混合物中的氟的浓度下降到下限值以下才准许氧气传感器与新气体混合物相互作用。
检测装置还可以包括测量容器，测量容器被流体地连接到反应容器的反应腔并且限定被配置为接收新气体混合物的测量腔。氧气传感器可以被配置为感测测量腔中的新气体混合物内的氧气的量。
氧气传感器可以被配置为仅仅在新气体混合物中的氟的浓度下降到下限值以下才在可接受范围内进行操作。
所移除的混合气体部分中的氟的浓度可以为大约百万分之500-2000。
准分子气体放电系统可以包括多个气体放电腔室，并且检测装置可以被流体地连接到多个气体放电腔室中的每个气体放电腔室。检测装置可以包括多个容器，每个容器限定容纳金属氧化物的反应腔，并且每个容器被流体地连接到气体放电腔室中的一个，并且检测装置可以包括多个氧气传感器，每个氧气传感器与一个容器相关联。
准分子气体放电系统可以包括多个气体放电腔室，并且检测装置可以被流体地连接到多个气体放电腔室中的每个气体放电腔室。检测装置可以包括多个容器，每个容器限定容纳金属氧化物的反应腔，并且每个容器被流体地连接到气体放电腔室中的一个，并且检测装置可以包括与容器中的所有容器流体地连接的单个氧气传感器。
附图说明
图1是包括被配置为测量腔室内的气体混合物中的氟的浓度的检测装置的装置的框图；
图2是被实施为产生被引导到光刻装置的光束的深紫外(DUV)光源的部分的图1的装置的框图；
图3是图1的装置的检测装置的实施方式的框图，其中，检测装置包括氟传感器；
图4是图1的装置的实施方式的框图，其中检测装置包括缓冲容器；
图5是图1的装置的实施方式的框图，其中检测装置包括多个反应容器，每个反应容器与多个腔室中的一个腔室相关联；
图6是图2的装置的实施方式的框图，其中示例性DUV光源的细节被示出；
图7是作为图2或图6中示出的DUV光源的一部分的控制系统的实施方式的框图；
图8是图1的装置的另一实施方式的框图，其中结合氟洗涤器来实施装置；
图9是由用于检测腔室的气体混合物中的氟的浓度的检测装置执行的流程的流程图；
图10是一旦氟浓度被估计并且在图9的流程的完成后由装置执行的流程的流程图；并且
图11是代替图9的流程的、由检测装置执行的估计腔室中的气体混合物中的氟的浓度的流程的流程图。
具体实施方式
参考图1，装置100包括检测装置105，其被配置为测量或估计腔室110内的气体混合物107中的氟(F)的浓度而不使用商用氟传感器来直接测量气体混合物107中的氟的浓度。在室温下，氟是双原子分子的气体并且通过其分子结构F2表示。如本文中使用的术语“氟”因此是指分子氟F2。腔室110中的氟分子F2的浓度在太高以至于不准许对氟的直接检测的范围内。例如，腔室110中的氟的浓度大于大约百万分之500(ppm)并且可以为大约1000
ppm或高达大约2000ppm。然而，商用氟传感器通常在10ppm饱和，因此使得使用商用氟传感器来直接测量腔室110中的氟的浓度不切实际。代替地，检测装置105使得能够进行化学反应，该化学反应将来自腔室110的氟转变成可以利用商用传感器115检测和测量的气体(诸如氧气)。检测装置105可以基于在化学反应之后存在的氧气的量(如从传感器115提供的)并且基于关于化学反应的信息来计算在化学反应开始之前存在多少氟。
为了使该估计准确，检测装置105可以假定将来自腔室110的氟转变成氧气的化学反应是线性反应，其中在化学反应的开始之前的氟的浓度与在化学反应的结束处的氧气的浓度之间存在直接相关。或者，检测装置105可以假定氟的转变是完全的(并且因此，在化学反应之后在气体中不存在残留的分子氟F2)。
装置100包括气体维持系统120，其至少包括经由导管系统127流体地连接到腔室110的气体供应系统。如下面详细讨论的，气体维持系统120包括一个或多个气体的供应、和用于控制来自供应的气体中的哪些气体经由导管系统127被转移到腔室110中或从该腔室被转移出去的控制单元(其还包括阀系统)。
检测装置105包括控制器130，其接收来自氧气传感器115的输出并计算在化学反应之前存在多少氟以估计气体混合物107中的氟的量。控制器130使用该信息来确定气体混合物107中的氟的浓度是否需要被调整。控制器130因此基于该确定来确定如何调整气体维持系统120的供应中的要被转移到腔室110中或从该腔室转移出去的气体的相对量。控制器130向气体维持系统120发送信号以在对腔室110的气体更新期间调整气体混合物107中的氟的相对浓度。
检测装置105包括限定容纳金属氧化物145的反应腔140的反应容器135。反应腔140经由导管137被流体地连接到腔室110以从腔室110接收包括氟的混合气体150。尽管未示出，但是一个或多个流体控制设备(诸如阀)可以被放置在导管137中，以控制混合气体150被引导到反应腔140的定时，以及控制混合气体150到反应容器135中的流动速率。以这种方式，反应腔140使得能够在所接收的混合气体150的氟与金属氧化物145之间起化学反应，以形成新气体混合物155。限定反应腔140的反应容器135的内部应当由非反应材料制成以便不干扰或改变所接收的混合气体150的氟与金属氧化物145之间的化学反应。例如，反应容器135的内部可以由诸如不锈钢或蒙耐尔合金的非反应材料制成。
氧气传感器115被流体地连接以接收新气体混合物155并且感测新气体混合物155内的氧气的量。氧气传感器115可以是能够检测在由于化学反应预期的浓度的范围内的氧气的浓度的商用氧气传感器。例如，氧气传感器115感测在200-1000ppm的范围中的新气体混合物155内的氧气。
适合于该浓度范围的氧气传感器的一个示例是利用精密氧化锆传感器用于检测氧气的氧气分析器。氧化锆传感器包括由高纯度、高密度、稳定的锆陶瓷制成的单元。氧化锆传感器产生指示新气体混合物155的氧气浓度的电压信号。此外，氧化锆传感器的输出由氧气传感器115内的高速微处理器分析(例如，转换和线性化)以提供用于由控制器130使用的直接数字读出。传统氧化锆单元包括在其内表面和外表面上镀有多孔铂电极的氧化锆陶瓷管。当传感器被加热到特定温度(例如，600C或1112°F)以上时，其变成氧离子导电电解质。电极提供用于氧分子O2到氧离子和氧离子到氧分子的改变的催化表面。单元的高浓度参考气体侧上的氧分子获得电子以变成进入电解质的离子。同时，在内部电极处，氧离子丧失电子并且作为氧分子从表面释放。当氧气浓度在传感器的每侧上不同时，氧离子从高浓度侧迁移到低浓度侧。该离子流动产生得到电极两端的DC电压的电子不平衡。该电压是传感器温度和传感器的每侧上的氧气分压(浓度)之比的函数。该电压然后由氧气传感器115内的高速微处理器分析以用于由控制器130直接读出。
氧气传感器115可以在测量容器170的测量腔175内部。测量腔175经由导管177被流体地连接到反应腔140。尽管未示出在图1中，但是一个或多个流体控制设备(诸如阀)可以被放置在导管177中以控制新气体混合物155被引导到测量腔175的定时以及控制新气体混合物155到测量容器170中的流动速率。
混合气体150中的氟与金属氧化物145起反应，因为氟与金属氧化物之间的化学反应是易于实施和控制的、化学计量上简单的化学反应。此外，化学反应的可控化学计量比是固定的。附加地，氟与金属氧化物之间的化学反应是稳定的化学反应。如果化学反应不可反转并且新气体混合物的成分不与新气体混合物中的任何其他对象起反应以形成氟，那么化学反应可以是稳定的。下面讨论混合气体150的氟与金属氧化物145之间的一个适当的化学反应，其是稳定的且具有可控化学计量比。
在一些实施方式中，金属氧化物145呈粉末状。此外，粉末状的金属氧化物145可以被紧密地塞进反应容器135(其可以是试管)中使得在金属氧化物145的粉末中没有颗粒的移动。在金属氧化物145的粉末外部并且在反应容器135内的空间中的面积或体积被认为是气孔并且通过使用呈粉末状的金属氧化物145，能够确保存在大表面积以允许金属氧化物145与氟之间的彻底化学反应。在一些实施方式中，并且取决于特定金属氧化物，金属氧化物145和反应容器135被维持在室温下并且金属氧化物145与氟之间的反应在无需催化剂的情况下进行。
金属氧化物145包括诸如铝的金属。此外，金属氧化物145缺少碱金属、碱土金属、氢和碳。因此，金属氧化物145可以是氧化铝(其是氧化铝或Al2O3)。氧化铝呈粉末和固体状并且通常是具有足够气孔的橙色粉末以提供足够的表面积来允许与氟气体的化学反应。粉末的颗粒之间的空间足够大以准许氟气体流入氧化铝中以实现化学反应。例如，氧化铝可以呈粉末或被挤成柱状的细粒状并且具有至少0.35立方厘米每克的总孔体积。混合气体150被传递(例如，流动)通过或横跨金属氧化物145亿实现氟与氧化铝之间的化学反应。
在混合气体150内存在氟气体(F2)的情况下，以下化学反应发生：
6F2+2Al2O3＝4AlF3+3O2.
对于与金属氧化物(Al2O3)145的两个分子相互作用的每六个氟分子(F2)，四个无机氟化合物分子(氟化铝或AlF3)和三个氧分子(O2)被输出。该化学反应是线性的并且是化学计量上简单的反应。因此，为了仅仅关注于氟和氧气，对于输入到化学反应中的每两个氟分子F2，从化学反应输出一个氧分子O2。因此，如果被输入到化学反应中的氟F2的浓度是1000ppm，那么500ppm的氧气O2的浓度在化学反应之后被释放并且由传感器115检测到。因此，例如，因为检测装置105知道在该化学反应中氟氧比是2:1，所以如果由传感器115检测到600ppm的氧气，那么这意味着在气体混合物107中存在1200ppm的氟。在其他实施方式中，检测装置105可以假定氟的转变是完全的(并且因此，在化学反应之后在气体中不存在残留的分子氟F2)。例如，该假定可以在化学反应开始之后已经经过足够的时间的情况下是有效假定。
在一些实施方式中，金属氧化物145与混合气体150中的氟之间的反应在一个或多个特别设计的条件下发生。例如，金属氧化物145与混合气体150中的氟之间的反应在存在一个或多个催化剂的情况下发生，催化剂是改变化学反应的速率但是在化学反应结束时化学上不变的物质。作为另一示例，金属氧化物145与混合气体150中的氟之间的反应在诸如温度控制环境或湿度控制环境的可控环境中发生。
参考图2，装置100可以例如在产生被引导到光刻装置222以将微电子特征图案化在晶片上的光束211的深紫外(DUV)光源200内。DUV光源200包括连接到DUV光源200的各种元件以使得能够产生光束211的控制系统290。尽管控制系统290被示出为单个块，但是其可以由多个子部件组成，这些子部件中的任何一个或多个子部件可以从其他子部件移除或者在DUV光源200内的元件本地。此外，控制器130可以被认为是控制系统290的部分。
在该实施方式中，检测装置105被配置为计算产生DUV光源200的光束211的准分子气体放电系统225的气体放电腔室210中的一个或多个内的氟的浓度。尽管仅仅示出了一个气体放电腔室210，但是准分子气体放电系统225可以包括：多个气体放电腔室210，多个气体放电腔室210中的任何一个或多个气体放电腔室与检测装置105流体连通；以及用于控制光束211的各方面的其他元件(诸如光学元件、计量学设备、以及机电元件)，诸如未在图2中示出的其他元件。此外，在图2中仅仅示出了与检测装置105相关的DUV光源200的部件。例如，DUV光源200可以包括放置在最后一个气体放电腔室210的输出处的光束制备系统，以调整被引导到光刻装置222的光束211的一个或多个属性。
气体放电腔室210容纳能量源230并且包含气体混合物207。能量源230将能量源提供到气体混合物207；具体地，能量源230将足够的能量提供到气体混合物207以引起粒子数反转从而使得能够经由腔室210内的受激发射来获得。在一些示例中，能量源230是由放置在气体放电腔室210内的一对电极提供的放电。在其他示例中，能量源230是光学泵浦源。
气体混合物207包括增益介质，增益介质包括稀有气体和诸如氟的卤素。在DUV光源200的操作期间，气体放电腔室210内的气体混合物207的氟(其提供用于光放大的增益介质)被消耗并且随时间这减少光放大的量并且因此改变由光源200产生的光束211的特性。光刻装置222想要将气体放电腔室210中的气体混合物207内的氟的浓度维持在与在初始气体再填充流程处设置的氟的浓度相比的特定公差内。因为如此，附加的氟以规则节奏并且在气体维持系统120的控制下被添加到气体放电腔室210。氟消耗的量在不同气体放电腔室之间变化，因此闭环控制被用于在每个机会处确定推送或注射到气体放电腔室210中的氟的量。检测装置105用于确定气体放电腔室210中剩余的氟的浓度，并且因此在总体方案中用于确定推送或注射到气体放电腔室210中的氟的量。
如提到的，气体混合物207包括增益介质，增益介质包括稀有气体和氟。气体混合物207可以包括其他气体，诸如缓冲气体。增益介质是气体混合物207内的激光主动实体，并且增益介质可以由单个原子、分子或伪分子组成。因此，通过利用来自能量源230的放电泵送气体混合物207(以及因此增益介质)，在增益介质中经由受激发射发生粒子数反转。如以上提到的，增益介质通常包括稀有气体和卤素，而缓冲气体通常包括惰性气体。稀有气体包括例如氩、氪或氙。卤素包括例如氟。惰性气体包括例如氦或氖。在气体混合物207内除了氟之外的气体是惰性的(罕见气体或稀有气体)并且因为如此，假定仅仅在混合气体150与金属氧化物145之间发生的化学反应是混合气体150的氟与金属氧化物145之间的反应。
再次参考图1，气体维持系统120是用于调整特性(诸如气体混合物107或207内的组分的相对浓度或压力)的气体管理系统。
参考图3，在一些实施方式中，检测装置105是包括流体地连接到反应腔140并且被配置为确定新气体混合物155中的氟的浓度何时下降到下限值以下的氟传感器360的检测装置305。氟传感器360可以是在太低以至于不能用于混合气体150中的氟的直接测量的氟的浓度以上饱和的商用氟传感器。然而，氟传感器360具有最小检测阈值并且可以用于由此检测新气体混合物155中的氟的浓度何时下降到下限值以下。例如，氟传感器360可以在10ppm的浓度处饱和但是其可以具有大约0.05ppm的最小检测阈值并且可以在新气体混合物155中的氟的浓度下降到0.1ppm以下之后开始检测新气体混合物155中的氟。
控制器130被配置为接收来自氟传感器360的输出的控制器330。控制器330包括与将新气体混合物155运输到氧气传感器115的线路中的流控制设备365相互作用的模块。流控制设备365可以是诸如门阀或其他流体控制阀的设备。
控制器330向流控制设备365发送信号以使得仅仅在根据氟传感器360的输出确定新气体混合物155中的氟的浓度下降到下限值(例如，0.1ppm)以下的情况下才能够使新气体混合物155流动到氧气传感器115。以这种方式，氧气传感器115仅仅在氟的浓度下降到下限值以下的情况下才被暴露于新气体混合物155，由此保护氧气传感器115免受氟的不可接受水平。下限值可以是基于氧气传感器115的损坏阈值而确定的值。因此，在该下限值以上的氟的浓度处，可以对氧气传感器115造成损坏。下限值可以是基于氧气传感器115的误差阈值而确定的值。因此，在该下限值以上的氟的浓度处，测量误差可能影响氧气传感器115的准确性。
检测装置305还包括流体地连接到反应容器135的反应腔140的测量容器370。测量容器370限定被配置为接收新气体混合物155的测量腔375。此外，氧气传感器115被容纳在测量腔375内。测量容器370是包含新气体混合物155以使得氧气传感器115能够感测新气体混合物155中的氧气的浓度的任何容器。限定测量腔375的测量容器370的内部应当由非反应材料制成以便改变新气体混合物155的成分。例如，测量容器370的内部可以由非反应材料制成。
参考图4，在一些实施方式中，检测装置105被指定为检测装置405，该检测装置405包括将从腔室110排出的流速与反应容器135所要求的流速解耦的缓冲容器470。以这种方式，缓冲容器470实现经由检测装置105的氟测量而不影响由气体维持系统120执行的气体交换的稳态操作。
在一个示例中，腔室110内的氟的浓度大约为1000ppm，腔室110的体积为36升(L)，并且腔室110内的压力为200-400千帕(kPa)。缓冲容器470的内部腔具有大约0.1L的体积和200-400kPa的压力。测量腔175具有0.1L的体积、大约200-400kPa的压力以及大约500ppm的氧气的浓度。在传感器115执行对氧气浓度的测量并且将数据输出到控制器130之后，然后测量腔175可以以可控方式清空。
如以上参考图1提到的，检测装置105被配置为测量或估计腔室110中的气体混合物107中的氟的浓度。在一些实施方式中，如图5中所示出的，检测装置105被指定为检测装置505，该检测装置505被配置为测量或估计作为装置500的一部分的相应腔室510_1、510_2、…510_i中的气体混合物507_1、507_2、…507_i中的氟的浓度，其中，i是大于1的整数。在检测装置505中，存在与相应腔室510_1、510_2、…510_i相关联的单独的或专用的氧气传感器515_1、515_2、…515_i。以这种方式，每个传感器515_1、515_2、…515_i可以用于测量相应腔室510_1、510_2、…510_i中的氟浓度。
检测装置505被连接到气体维持系统520，包括气体供应系统，该气体供应系统经由作为主导管系统527的一部分的相应导管系统527_1、527_3、…527_i被流体地连接到每个腔室510_1、510_2、…510_i。气体维持系统520包括一个或多个气体供应和用于控制来自供应的哪些气体经由主导管系统527被转移到相应腔室510_1、510_2、…510_i中并从其被转移出去的控制单元。检测装置505包括经由相应导管537_1、537_2、…537_i从相应腔室510_1、510_2、…510_i接收混合气体550_1、550_2、…550_i(其包括氟)的相应反应容器535_1、535_2、…535_i。通过接收到的混合气体550_1、550_2、…550_i的氟与金属氧化物545_1、545_2、…545_i之间的化学反应形成的新气体混合物555_1、555_2、…555_i，并且相应反应容器535_1、535_2、…535_i中的金属氧化物545_1、545_2、…545_i然后被引导到相应氧气传感器515_1、515_2、…515_i。
检测装置505还包括被连接到气体维持系统520并且被连接到氧气传感器515_1、515_2、…515_i中的每个氧气传感器的控制器530。如同控制器530,控制器530接收来自氧气传感器515_1、515_2、…515_i的输出并计算在反应容器535_1、535_2、…535_i中的化学反应开始之前存在多少氟，以估计相应气体混合物507_1、507_2、…507_i中的氟的量。
在其他实施方式中，能够使用测量所有腔室510_1、510_2、…510_i中的氟的单个传感器515，只要检测装置505包括腔室510_1、510_2、…510_i与检测装置505之间的合适管道以防止由传感器515针对每个腔室510_1、510_2、…510_i执行的测量之间的串扰。此外，单个传感器515设计可以在一次仅仅在一个腔室510上执行气体交换并且因此控制器530可以在任何一个时刻测量单个腔室510中的氟的情况下工作。
参考图6，示出了示例性DUV光源600，其包含诸如图1、3、4或5的检测装置105的检测装置605。DUV光源600包括准分子气体放电系统625，其是双级脉冲输出设计。气体放电系统625具有两级：第一级601，其是输出脉冲放大光束606的主振荡器(MO)；以及第二级602，其是从第一级601接收光束606的功率放大器(PA)。第一级601包括MO气体放电腔室610_1，第二级602包括PA气体放电腔室610_2。MO气体放电腔室610_1包括两个细长电极630_1作为其能量源。电极630_1将能量源提供到腔室610_1内的气体混合物607_1。PA气体放电腔室610_2包括两个细长电极630_2作为其能量源，其将能量源提供到腔室610_2内的气体混合物607_2。
MO 601将光束606(其可以被称为种子光束)提供到PA 602。MO气体放电腔室610_1容纳包括放大发生于其中的增益介质的气体混合物607_1，并且MO 601还包括诸如光学共振器的光学反馈介质，光学反馈介质形成在MO气体放电腔室610_1的一侧上的谱特征选择系统680与MO气体放电腔室610_1的第二侧上的输出耦合器681之间的。
PA气体放电腔室610_2容纳包括当以来自MO 601的种子光束606播种时放大发生于其中的增益介质607_2的气体混合物607_2。如果PA 602被指定为再生环共振器，那么其被描述为功率环放大器(PRA)，并且在这种情况下，可以从环设计提供足够的光学反馈。PA602包括(例如，经由反射)将光束返回到PA气体放电腔室610_2中以形成到环形放大器中的输入与来自光束耦合装置683处的环形放大器的输出相交的循环闭环路径的光束返回部682。
MO 601以相对低的输出脉冲能量(当与PA 602的输出相比时)实现对诸如中心波长和带宽的谱参数的精细调谐。PA从MO 601接收种子光束606并将该输出放大以获得用于使输出光束211用于诸如光刻装置222的输出装置中的必要功率。种子光束606通过重复地通过PA 602来放大并且种子光束606的谱特征通过MO 601的配置来确定。
相应气体放电腔室610_1、610_2中使用的气体混合物607_1、607_2可以是用于产生在所要求的波长和带宽附近的放大光束(诸如种子光束606和输出光束211)的合适气体的组合。例如，气体混合物607_1、607_2可以包括：氟化氩(ArF)，其可以发射在大约193纳米(nm)的波长的光；或者氟化氪(KrF)，其发射在大约248nm的波长的光。
检测装置605包括气体维持系统620，其是针对准分子气体放电系统625并且特别是针对气体放电腔室610_1和610_2的气体管理系统。气体维持系统620包括一个或多个气体源651A、651B、651C等(诸如密封气体瓶或罐)和阀系统652。一个或多个气体源651A、651B、651C等通过阀系统652内的一组阀被连接到MO气体放电腔室610_1和PA气体放电腔室610_2。以这种方式，气体可以以气体混合物内的成分的特定相对量被注射到相应气体放电腔室610_1或610_2中。尽管未示出，但是气体维持系统620还可以包括一个或多个气体部件，诸如流限制器、排气阀、压力传感器、量规以及测试端口。
气体放电腔室610_1和610_2中的每个气体放电腔室包含气体的混合物(气体混合物607_1、607_2)。作为示例，气体混合物607_1、607_2包含以合计为总压力的不同分压的诸如氟的卤素以及诸如氩、氖的其他气体，以及可能的其他气体。例如，如果在气体放电腔室610_1、610_2中使用的增益介质是氟化氩(ArF)，那么气体源651A包含包括卤素氟、稀有气体氩以及一个或多个气体罕见气体(诸如缓冲气体(其可以是惰性气体，诸如氖))的气体的混合物。气体源651A内的这种混合物可以被称为三元混合，因为其包含三种气体。在该示例中，另一气体源651B可以包含包括氩和一个或多个其他气体但没有氟的气体混合物。气体源651B中的这种混合物可以被称为二元混合，因为其包含两种气体。
气体维持系统620可以包括阀控制器653，其被配置为向阀系统652发送一个或多个信号以在气体更新中使阀系统652将气体从特定气体源651A、651B、651C等转移到气体放电腔室610_1、610_2中。气体更新可以是气体放电腔室内的气体混合物60的再填充，其中气体放电腔室中的现有混合气体利用至少增益介质和缓冲气体以及氟的混合物替代。气体更新可以是注射方案，其中增益介质和缓冲气体以及氟的混合物被添加到气体放电腔室中的现有混合气体。
备选地或附加地，阀控制器653可以向阀系统652发送一个或多个信号以在必要时使阀系统652从放电腔室610_1、610_2放出气体，并且该放出的气体可以被通风到被表示为689的气体垃圾场。在一些实施方式中，可能的是，所放出的气体代替地被馈送到检测装置605，如图7中所示出的。
在DUV光源600的操作期间，气体放电腔室610_1、610_2内的氟化氩(或氪)分子(其提供用于光放大的增益介质)中的氟被消耗，并且随时间这减少光放大的量，并且因此减少由光刻装置222用于晶片处理的光束211的能量。此外，在DUV光源600的操作期间，污染物可以进入气体放电腔室610_1、610_2。因此，有必要将来自气体源651A、651B、651C等中的一个或多个的气体注射到气体放电腔室610_1、610_2中以便冲走污染物或补充丢失的氟。
多个气体源651A、651B、651C等是需要的，因为气体源651A中的氟在通常高于激光操作所期望的分压的特定分压处。为了将氟以期望的较低分压添加到气体腔室610_1或610_2，气体源651A中的气体可以被稀释，并且气体源651B中的非卤素包含气体可以用于该目的。
尽管未示出，但是阀系统652的阀可以包括被分配给气体放电腔室610_1和610_2中的每个的多个阀。例如，允许气体以第一流速传递到每个气体放电腔室610_1、610_2中并从每个气体放电腔室610_1、610_2中传递出来的注射阀可以被使用。作为另一示例，允许气体以不同于(快于)第一流速的第二流速传递到气体放电腔室610_1、610_2中并从气体放电腔室610_1、610_2传递出来的腔室填充阀可以被使用。
当在气体放电腔室610_1或610_2上执行再填充方案时，气体放电腔室610_1或610_2中的所有气体通过例如清空气体放电腔室610_1或610_2(通过将气体混合物放出到气体垃圾场689)并且然后利用新鲜气体混合物再填充该气体放电腔室610_1或610_2来更换。再填充以获得气体放电腔室610_1或610_2中的氟的特定压力和浓度为目标来执行。当在气体放电腔室610_1或610_2上执行注射方案时，气体放电腔室不被清空或者仅仅在气体混合物被注射到气体放电腔室中之前被放出少量。在两种气体更新中，检测装置605(其被指定为类似于检测装置105)可以接收放出的气体混合物中的一些作为混合气体150以用于在检测装置605内分析以确定气体放电腔室610_1或610_2内的氟的浓度从而确定如何执行气体更新。
阀控制器653与检测装置605(并且具体地检测装置605中的控制器130)接口连接。附加地，阀控制器653可以与其他控制模块和作为(接下来讨论的)控制系统690的部分的子部件接口连接。
参考图7，以框图示出了作为DUV光源(诸如光源200或600)的一部分的控制系统790(其可以是控制系统290或690)。提供关于控制系统790的细节，其涉及检测装置105/605的各方面以及涉及本文中描述的气体控制和氟浓度估计的方法。此外，控制系统790可以包括未示出在图7中的其他特征。通常，控制系统790包括数字电子电路、计算机硬件、固件、以及软件中的一个或多个。
控制系统790包括存储器700，其可以是只读存储器和/或随机存取存储器。适合于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器设备，诸如EPROM、EEPROM，以及闪速存储器设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移除盘；磁光盘；以及CD-ROM盘。控制系统790还可以包括一个或多个输入设备705(诸如键盘、触摸屏、麦克风、鼠标、手持输入设备、等等)以及一个或多个输入设备710(诸如扬声器或监视器)。
控制系统790包括一个或多个可编程处理器715以及有形地体现于机器可读存储设备中以用于由可编程处理器(诸如处理器715)运行的一个或多个计算机程序产品720。一个或多个可编程处理器715可以各自运行通过在输入数据上操作并生成合适输出来执行期望功能的指令的程序。一般，处理器715从存储器700接收指令和数据。前述中的任何可以通过专门设计的ASIC(专用集成电路)来补充或并入其中。
除了其他部件或模块，控制系统790还可以包括检测装置105的控制器130、330、530(被表示为图7中的盒子130)和与气体维持系统620的阀控制器653接口连接的气体维持模块731。这些模块中的每个模块可以是由诸如处理器715的一个或多个处理器运行的计算机程序产品的集合。此外，控制器/模块130、731中的任一个可以访问存储在存储器700内的数据。
控制系统790内的控制器/特征/模块之间以及控制系统790内的控制器/特征/模块与装置100的其他部件(其可以是DUV光源600)之间的连接可以是有线的或无线的。
尽管在图7中仅仅示出了几个模块，但是能够使控制系统790包括其他模块。附加地，尽管控制系统790被表示为其中部件中的所有部件看上去被共同定位于其中的盒子，但是能够使控制系统790由在空间或事件上与彼此物理远离的部件组成。例如，控制器130可以与传感器115或气体维持系统120物理地共同定位。作为另一示例，气体维持模块731可以与气体维持系统620的阀控制器653物理地共同定位并且可以与控制系统790的气体部件分离。
附加地，控制系统790可以包括从光刻装置222的光刻控制器接收指令的光刻模块730，其中指令用于测量或估计腔室110的气体混合物107内的氟的浓度。
参考图8，在一些实施方式中，检测装置105被指定为与和气体维持系统820流体连通的氟洗涤器804并行工作的检测装置805。氟洗涤器804与气体维持系统820结合用于通过将氟与气体混合物807起化学反应，以形成可以经由排气口安全地处置掉的化学品，来从腔室110中合适地排出气体混合物807。
从气体维持系统820放出的混合气体150的一部分被引导到缓冲容器870并且然后被引导到包括金属氧化物845的另一氟洗涤器835。混合气体150中的氟与氟洗涤器835中的金属氧化物845起化学反应(以上面讨论的方式)并且被转变为包括氧气的新气体混合物155。新气体混合物155被引导到氧气传感器115，在那里其被感测。控制器130估计气体混合物150和气体混合物107内的氧气的浓度以及氟的浓度并确定如何调整气体维持系统820以执行气体更新。在该示例中，气体维持系统820包括流体地连接到三元混合源851A和二元混合源851B的阀系统852。各种控制阀891沿着线路放置以控制流速并控制被引导通过线路的气体的量。
参考图9，由用于检测腔室110的气体混合物107中的氟的浓度的检测装置105执行流程900。参考图1的装置但是流程900也适用于参考图2至图8描述的检测装置。检测装置105从气体放电腔室110接收包括氟的混合气体150的部分(905)。混合气体150中的氟与金属氧化物145起化学反应以形成新气体混合物155，其包括氧气(910)。新气体混合物155中的氧气的浓度例如利用传感器115来感测(915)。并且，基于感测到的氧气的浓度来估计混合气体150中的氟的浓度(920)。
检测装置105可以通过从腔室110中放出(在压力下释放)气体混合物107来接收混合气体150(905)。例如，气体维持系统120可以包括使得气体混合物107能够从腔室110中放出并且然后作为混合气体150被引导到检测装置105的阀的集合。腔室110中的压力可以用于例如通过使用一系列阀和真空泵来产生负压来对反应容器135或缓冲容器470加压，气体混合物107从腔室110中被推出并且被推送到检测装置105。在反应容器135中需要的混合气体150的量可以基于氧气传感器115的需要来确定以获得精确且稳定的读数。关于混合气体150的量的限制因素是反应腔140中的金属氧化物145的氟转变能力。例如，期望具有来自氧气传感器115的精确读数，而且期望最小化总气体流，使得金属氧化物145可以具有最大使用寿命。
由检测装置105接收(905)的混合气体150可以是从腔室110朝向氟洗涤器排放的混合气体150，并且因此混合气体150可以被认为是废气。在图8中示出了这样的实施方式，其中混合气体150中的氟与氟洗涤器835中的金属氧化物845起化学反应并且被转变为包括氧气的新气体混合物155。
流程900可以在预期到诸如气体再填充或气体注射的气体更新的预期中被执行。例如，第一气体更新可以通过将来自气体维持系统120的第一气体混合物添加到腔室110来执行，并且在使用腔室110的特定时间段之后，可以执行流程900。在执行流程900之后，然后通过从气体维持系统120将经调整的第二气体混合物添加到腔室110来执行第二气体更新。经调整的第二气体混合物具有可以基于由流程900做出的测量的氟的浓度(或氟的量)。
氟可以通过形成无机氟化合物加氧气来与金属氧化物145起化学反应(910)。该无机氟化合物(其存在于新气体混合物155中)不与传感器115相互作用。
在氟与金属氧化物145起化学反应以形成新气体混合物155(910)之后，新气体混合物155可以从反应容器135被转移到测量容器170中，以使得新气体混合物155中的氧气的浓度被感测(915)。新气体混合物155中的氧气的浓度可以因此通过将测量容器170内的传感器115暴露于新气体混合物155来感测(915)。感测(915)新气体混合物155中的氧气的浓度而不必用另一材料来稀释混合气体150。
此外，可以合适的是，等待以直到在化学反应(910)开始之后已经经过预定时间段或仅仅在化学反应(910)开始之后已经经过预定时间段之后才感测(915)新气体混合物155中的氧气的浓度。这将确保在将传感器115暴露于新气体混合物155之前混合气体150中的足够的氟已经被转变成氧气和无机氟化合物。传感器115因此与被暴露于氟隔绝，其可以造成对传感器115的损坏。将氟完全转变成氧气可以花费若干秒或分钟，取决于混合气体150中的氟的相对量和金属氧化物145的总体积。
在一些实施方式中，可能的是，通过以低速率(例如，大约0.1每分钟(slpm)或更小)将混合气体150流过或流经金属氧化物145从而以特定流速形成新气体混合物155来实施化学反应(910)。在这种情况下，可以以连续方式感测(915)氧气。氟的浓度可以从感测到的氧气测量结果(915)在一时间段内的积分或当感测到的氧气测量结果(915)已经达到稳定状态时来估计(920)。
新气体混合物155中的氟基于感测到的氧气的浓度并且还基于将混合气体150中的氟转变成氧气的化学反应的知识来估计(920)。
在完成流程900时(即，在混合气体150内的氟的浓度已经在920处被估计出之后)，然后新气体混合物155从测量容器170被排出(移除)以准许流程900再次在新一批混合气体150上被执行。
参考图10，一旦氟浓度被估计出(920)并且在完成流程900后，就通过装置100来执行流程1000。气体维持系统120从检测装置105的控制器130接收输出并且基于所估计的氟的浓度来调整来自一组气体供应(诸如气体源651A、651B、651C等)的气体混合物中的氟的相对浓度(1005)。气体维持系统120通过经由导管系统127将经调整的气体混合物添加到腔室110来执行气体更新(1010)，直到腔室110内的压力达到所需水平。气体更新可以通过监控气体维持系统120内的阀的时机来完成和跟踪。
例如，参考图2，气体更新(1010)可以利用增益介质和缓冲气体以及氟的混合物来填充气体放电腔室210，其中，增益介质包括稀有气体和氟，并且缓冲气体包括惰性气体。能够相对于当氟浓度估计(900)被执行时延迟气体更新(1010)的执行。在一些实施方式中，如果控制器130确定气体混合物107中的氟的浓度已经下降到可接受水平以下，那么调整(1005)和气体更新(1010)可以在估计(900)之后被立即执行。在一些实施方式中，能够延迟对氟的调整(1005)直到确定气体混合物107中的氟的浓度已经下降到可接受水平以下。例如，如果控制器130确定气体混合物107中的氟的浓度仍然是高的，但是装置100出于其他原因必须执行气体更新，那么能够在没有增加气体混合物107中的氟的水平的目标的情况下执行气体更新。
参考图11，在一些实施方式中，检测装置305执行流程1100而非流程900来估计混合气体150中的氟的浓度。流程1100类似于流程900，包括以下步骤：从气体放电腔室110接收包括氟的混合气体150的部分(905)；以及将混合气体150中的氟与金属氧化物145起化学反应以形成新气体混合物155，其包括氧气(910)。流程1000确定新气体混合物155中的氟的浓度是否下降到下限值以下(1112)。例如，被流体地连接到反应腔140的氟传感器360可以做出该确定(1112)，并且控制器330可以以仅仅在新气体混合物155中的氟的浓度已经下降到下限值以下才感测新气体混合物155中的氧气的浓度的步骤继续前进(1112)。如前所述，基于感测到的氧气的浓度来估计混合气体150中的氟的浓度(920)。
在一些实施方式中，下限值是基于传感器115的损坏阈值而确定的值。在其他实施方式中，下限值是基于传感器115的误差阈值而确定的值。例如，下限值可以为0.1ppm。
实施例还可以使用以下条款来描述：
1.一种方法，包括：
从气体放电腔室接收混合气体的至少部分，其中所述混合气体包括氟；
将所述混合气体部分中的所述氟与金属氧化物起反应以形成包括氧气的新气体混合物；
感测所述新气体混合物内的氧气的浓度；以及
基于感测到的氧气的浓度来估计所述混合气体部分内的氟的浓度。
2.根据条款1所述的方法，其中所述金属氧化物包括氧化铝。
3.根据条款1所述的方法，其中所述金属氧化物缺少碱金属、碱土金属、氢和碳。
4.根据条款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.根据条款1所述的方法，还包括：
基于所估计的所述混合气体部分中的氟的浓度来调整来自一组气体供应的气体混合物中的氟的相对浓度；以及
通过从气体供应将经调整的气体混合物添加到气体放电腔室来执行气体更新。
6.根据条款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腔室。
7.根据条款5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来填充所述气体放电腔室包括利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来填充所述气体放电腔室。
8.根据条款7所述的方法，
其中所述稀有气体包括氩、氪或氙；所述卤素包括氟；并且所述惰性气体包括氦或氖。
9.根据条款6所述的方法，其中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填充所述气体放电腔室包括：
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腔室中的现有混合气体；或者
利用至少所述增益介质和所述缓冲气体以及氟的所述混合物来替代所述气体放电腔室中的现有混合气体。
10.根据条款5所述的方法，其中执行所述气体更新包括执行气体再填充方案或气体注射方案中的一个或多个方案。
11.根据条款1所述的方法，还包括：
确定所述新气体混合物中的氟的浓度是否下降到下限值以下；
其中感测所述新气体混合物内的氧气的浓度包括仅仅在确定所述新气体混合物中的氟的浓度已经下降到所述下限值以下才感测所述新气体混合物内的氧气的浓度。
12.根据条款11所述的方法，其中所述下限值是基于感测所述新气体混合物内的氧气的浓度的传感器的损坏阈值和误差阈值中的一个或多个阈值而被确定的值。
13.根据条款11所述的方法，其中，所述下限值是百万分之0.1。
14.根据条款11所述的方法，还包括仅仅在确定所述新气体混合物中的氟的浓度已经下降到所述下限值以下才使所述新气体混合物与感测氧气的浓度的氧气传感器相互作用。
15.根据条款1所述的方法，其中从所述气体放电腔室接收所述混合气体的至少所述部分包括在要所述气体放电腔室上执行气体更新之前接收所述混合气体部分，其中所述气体更新包括从一组气体供应将气体混合物添加到所述气体放电腔室，其中所述气体混合物包括至少一些氟。
16.根据条款15所述的方法，其中执行所述气体更新包括执行气体再填充方案或气体注射方案中的一个或多个方案。
17.根据条款1所述的方法，其中从所述气体放电腔室接收所述混合气体的至少所述部分包括从所述气体放电腔室放出所述混合气体并将所放出的混合气体引导到容纳所述金属氧化物的反应容器。
18.根据条款17所述的方法，还包括将所述新气体混合物从所述反应容器转移到测量容器，其中感测所述新气体混合物内的氧气的浓度包括在所述测量容器内感测所述新气体混合物内的氧气的浓度。
19.根据条款17所述的方法，其中感测所述新气体混合物内的氧气的浓度包括将所述测量容器内的传感器暴露于所述新气体混合物。
20.根据条款1所述的方法，还包括在所述混合气体部分内的氟的浓度已经被估计之后，从所述测量容器排出所述新气体混合物。
21.根据条款1所述的方法，其中感测所述新气体混合物内的氧气的浓度包括感测所述新气体混合物内的氧气的浓度而不用另一材料稀释所述混合气体部分。
22.根据条款1所述的方法，其中所述混合气体部分与所述金属氧化物起反应以形成包括氧气的所述新气体混合物包括形成无机氟化合物加氧气。
23.根据条款22所述的方法，其中所述金属氧化物包括氧化铝，并且其中所述无机氟化合物包括氟化铝。
24.根据条款23所述的方法，其中所述氧化铝的总孔体积为至少0.35立方厘米每克。
25.根据条款1所述的方法，其中感测所述新气体混合物内的氧气的浓度包括仅仅在所述反应的开始之后已经经过预定时间段之后才感测所述新气体混合物内的氧气的浓度。
26.根据条款1所述的方法，其中所述混合气体部分是废气并且将所述混合气体部分与所述金属氧化物起反应以形成包括氧气的所述新气体混合物包括从所述废气中移除氟。
27.根据条款1所述的方法，其中基于所感测的氧气的浓度来估计所述混合气体部分内的氟的浓度包括仅仅基于感测到的氧气的浓度和所述混合气体部分中的氟与所述金属氧化物之间的化学反应来估计。
28.根据条款1所述的方法，其中所述混合气体部分中的氟的浓度为大约百万分之500-2000。
29.根据条款1所述的方法，其中为了形成包括氧气的所述新气体混合物所述混合气体部分中的所述氟与所述金属氧化物的所述反应是稳定的。
30.根据条款1所述的方法，其中将所述混合气体部分中的所述氟与所述金属氧化物起反应以形成包括氧气的所述新气体混合物包括执行线性的反应，并提供所述混合气体部分中的氟的浓度与所述新气体混合物中的所述氧气的浓度之间的直接相关。
31.一种方法，包括：
通过将来自一组气体供应的第一气体混合物添加到气体放电腔室来执行第一气体更新；
在所述第一气体更新之后从所述气体放电腔室移除混合气体的至少部分，其中所述混合气体包括氟；
将所移除的混合气体部分的所述氟与反应物起反应以形成包括氧气的新气体混合物；
感测所述新气体混合物内的氧气的浓度；
基于所感测的氧气的浓度来估计所移除的混合气体部分内的氟的浓度；
基于所估计的所移除的混合气体部分中的氟的浓度来调整来自所述一组气体供应的第二气体混合物中的氟的相对浓度；以及
通过从气体供应将经调整的第二气体混合物添加到气体放电腔室来执行第二气体更新。
32.根据条款31所述的方法，还包括：
确定所述新气体混合物中的氟的浓度是否下降到下限值以下，所述下限值基于感测所述新气体混合物内的氧气的浓度的传感器的损坏阈值和误差阈值中的一个或多个阈值；并且
其中感测所述新气体混合物内的氧气的浓度包括仅仅在确定所述新气体混合物中的氟的浓度已经下降到所述下限值以下才感测所述新气体混合物内的氧气的浓度。
33.根据条款31所述的方法，其中所述反应物包括金属氧化物。
34.根据条款31所述的方法，其中所述气体放电腔室中的所述混合气体包括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。
35.根据条款31所述的方法，其中基于所感测的氧气的浓度来估计所移除的混合气体部分内的氟的浓度包括估计所移除的混合气体部分内的氟浓度而不测量所移除的混合气体部分内的氟浓度。
36.一种装置，包括：
气体维持系统，包括被流体地连接到准分子气体放电系统的一个或多个气体放电腔室的气体供应系统；
检测装置，被流体地连接到所述准分子气体放电系统的每个气体放电腔室，其中，所述检测装置包括：
限定反应腔的容器，容纳金属氧化物并且被流体地连接到所述气体放电腔室以在所述反应腔中从所述气体放电腔室接收包括氟的混合气体，所述容器使得能够在所接收的混合气体的所述氟与所述金属氧化物之间起反应以形成包括氧气的新气体混合物；以及
氧气传感器，被配置为被流体地连接到所述新气体混合物，并且当被流体地连接到所述新气体混合物时，感测所述新气体混合物内的氧气的量；以及
控制系统，其被连接到所述气体维持系统和所述检测装置，并且被配置为：
接收所述氧气传感器的输出并估计从所述气体放电腔室接收的所述混合气体的氟的浓度；
确定来自所述气体维持系统的所述气体供应系统的气体混合物中的氟的浓度是否应当基于所估计的所述混合气体中的氟的浓度来调整；并且
向所述气体维持系统发送信号以在对所述气体放电腔室的气体更新期间调整从所述气体维持系统的所述气体供应系统供应到所述气体放电腔室的气体混合物中的氟的相对浓度。
37.根据条款36所述的装置，其中所述准分子气体放电系统的每个气体放电腔室容纳能量源并且包含包括准分子激光气体的气体混合物，所述准分子激光气体包括增益介质和氟。
38.根据条款36所述的装置，其中：
所述检测装置还包括氟传感器，所述氟传感器被流体地连接到所述反应腔并且被配置为确定所述新气体混合物中的氟的浓度是否下降到下限值以下，所述下限值是基于所述氧气传感器的损坏阈值和误差阈值中的一个或多个阈值而被确定的值；并且
所述控制系统被连接到所述氟传感器，其中所述控制系统被配置为：
从所述氟传感器接收对所述新气体混合物中的氟浓度下降到所述下限值以下的所述确定；并且
仅仅在确定所述新气体混合物中的氟的浓度下降到所述下限值以下才准许所述氧气传感器与所述新气体混合物相互作用。
39.根据条款36所述的装置，其中：
所述检测装置还包括测量容器，所述测量容器被流体地连接到所述反应容器的所述反应腔并且限定被配置为接收所述新气体混合物的测量腔；并且
所述氧气传感器被配置为感测所述测量腔中的所述新气体混合物内的氧气的量。
40.根据条款36所述的装置，其中所述氧气传感器被配置为仅仅在所述新气体混合物中的氟的浓度下降到下限值以下才在可接受范围内进行操作。
41.根据条款36所述的装置，其中，所移除的混合气体部分中的氟的浓度为大约百万分之500-2000。
42.根据条款36所述的装置，其中所述准分子气体放电系统包括多个气体放电腔室，并且所述检测装置被流体地连接到所述多个气体放电腔室中的每个气体放电腔室，其中所述检测装置包括多个容器，每个容器限定容纳所述金属氧化物的反应腔，并且每个容器被流体地连接到所述气体放电腔室中的一个体放电腔室并且所述检测装置包括多个氧气传感器，每个氧气传感器与一个容器相关联。
43.根据条款36所述的装置，其中所述准分子气体放电系统包括多个气体放电腔室，并且所述检测装置被流体地连接到所述多个气体放电腔室中的每个气体放电腔室，其中所述检测装置包括多个容器，每个容器限定容纳所述金属氧化物的反应腔，并且每个容器被流体地连接到所述气体放电腔室中的一个体放电腔室并且所述检测装置包括与所述容器中的所有容器流体地连接的单个氧气传感器。
其他实施方案处在权利要求书的范围内。

Claims (26)

1.一种方法，包括：
从气体放电腔室接收混合气体的至少一部分，其中所述混合气体包括氟；
将所述混合气体部分中的所述氟与金属氧化物起反应以形成包括氧气的新气体混合物；
感测所述新气体混合物内的氧气的浓度；以及
基于所感测到的氧气的所述浓度来估计所述混合气体部分内的氟的浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述金属氧化物包括氧化铝；以及/或者
所述金属氧化物缺少碱金属、碱土金属、氢和碳。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于所估计的所述混合气体部分中的氟的所述浓度来调整来自一组气体供应的气体混合物中的氟的相对浓度；以及
通过从所述气体供应将经调整的所述气体混合物添加到所述气体放电腔室来执行气体更新；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腔室。
4.根据权利要求3所述的方法，其中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填充所述气体放电腔室包括：
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腔室中的现有混合气体；或者
利用至少所述增益介质和所述缓冲气体以及氟的所述混合物来替代所述气体放电腔室中的现有混合气体。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述新气体混合物中的氟的所述浓度是否下降到下限值以下；
其中感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度包括仅仅在确定所述新气体混合物中的氟的所述浓度已经下降到所述下限值以下下才感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述下限值是基于感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度的传感器的损坏阈值和误差阈值中的一个或多个阈值而被确定的值。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括仅仅在确定所述新气体混合物中的氟的所述浓度已经下降到所述下限值以下才使所述新气体混合物与氧气传感器相互作用，以感测氧气的所述浓度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中从所述气体放电腔室接收所述混合气体的至少所述部分包括在要在所述气体放电腔室上执行气体更新之前接收所述混合气体部分，其中所述气体更新包括从一组气体供应将气体混合物添加到所述气体放电腔室，其中所述气体混合物包括至少一些氟。
9.根据权利要求1所述的方法，其中从所述气体放电腔室接收所述混合气体的至少所述部分包括从所述气体放电腔室放出所述混合气体并将所放出的所述混合气体引导到容纳所述金属氧化物的反应容器。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括将所述新气体混合物从所述反应容器转移到测量容器，其中感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度包括在所述测量容器内感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度。
11.根据权利要求9所述的方法，其中感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度包括将所述测量容器内的传感器暴露于所述新气体混合物。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述混合气体部分内的氟的所述浓度已经被估计之后，从所述测量容器排出所述新气体混合物。
13.根据权利要求1所述的方法，其中感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度包括感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度而不用另一材料稀释所述混合气体部分。
14.根据权利要求1所述的方法，其中将所述混合气体部分与所述金属氧化物起反应以形成包括氧气的所述新气体混合物包括形成无机氟化合物加氧气；并且其中所述金属氧化物包括氧化铝，并且所述无机氟化合物包括氟化铝。
15.根据权利要求1所述的方法，其中感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度包括仅仅在所述反应开始之后已经经过预定时间段之后才感测所述新气体混合物内的氧气的所述浓度。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合气体部分是废气，并且将所述混合气体部分与所述金属氧化物起反应以形成包括氧气的所述新气体混合物包括从所述废气中移除氟。
17.根据权利要求1所述的方法，其中基于所感测的氧气的所述浓度来估计所述混合气体部分内的氟的所述浓度包括仅仅基于所感测的氧气的所述浓度和所述混合气体部分中的氟与所述金属氧化物之间的化学反应来估计。
18.根据权利要求1所述的方法，其中形成包括氧气的所述新气体混合物的所述混合气体部分中的所述氟与所述金属氧化物的所述反应是稳定的。
19.根据权利要求1所述的方法，其中将所述混合气体部分中的所述氟与所述金属氧化物起反应以形成包括氧气的所述新气体混合物包括执行线性的反应并提供所述混合气体部分中的氟的所述浓度与所述新气体混合物中的所述氧气的所述浓度之间的直接相关。
20.一种装置，包括：
气体维持系统，包括被流体地连接到准分子气体放电系统的一个或多个气体放电腔室的气体供应系统；
检测装置，被流体地连接到所述准分子气体放电系统的每个气体放电腔室，其中所述检测装置包括：
限定反应腔的容器，容纳金属氧化物并且被流体地连接到所述气体放电腔室，以用于在所述反应腔中从所述气体放电腔室接收包括氟的混合气体，所述容器使得能够在所接收的所述混合气体的所述氟与所述金属氧化物之间起反应以形成包括氧气的新气体混合物；以及
氧气传感器，被配置为被流体地连接到所述新气体混合物，并且当被流体地连接到所述新气体混合物时，感测所述新气体混合物内的氧气的量；以及
控制系统，被连接到所述气体维持系统和所述检测装置，并且被配置为：
接收所述氧气传感器的输出并估计从所述气体放电腔室接收的所述混合气体的氟的浓度；
确定来自所述气体维持系统的所述气体供应系统的气体混合物中的氟的浓度是否应当基于所估计的所述混合气体中的氟的所述浓度而被调整；并且
向所述气体维持系统发送信号以在对所述气体放电腔室的气体更新期间调整从所述气体维持系统的所述气体供应系统供应到所述气体放电腔室的气体混合物中的氟的相对浓度。
21.根据权利要求20所述的装置，其中：
所述检测装置还包括氟传感器，所述氟传感器被流体地连接到所述反应腔并且被配置为确定所述新气体混合物中的氟的浓度是否下降到下限值以下，所述下限值是基于所述氧气传感器的损坏阈值和误差阈值中的一个或多个阈值而被确定的值；并且
所述控制系统被连接到所述氟传感器，其中所述控制系统被配置为：
从所述氟传感器接收对所述新气体混合物中的氟浓度下降到所述下限值以下的所述确定；并且
仅仅在确定所述新气体混合物中的氟的所述浓度下降到所述下限值以下才准许所述氧气传感器与所述新气体混合物相互作用。
22.根据权利要求20所述的装置，其中：
所述检测装置还包括测量容器，所述测量容器被流体地连接到所述反应容器的所述反应腔并且限定被配置为接收所述新气体混合物的测量腔；并且
所述氧气传感器被配置为感测所述测量腔中的所述新气体混合物内的氧气的量。
23.根据权利要求20所述的装置，其中所述氧气传感器被配置为仅仅在所述新气体混合物中的氟的所述浓度下降到下限值以下才在可接受范围内进行操作。
24.根据权利要求20所述的装置，其中所移除的所述混合气体部分中的氟的所述浓度为大约百万分之500-2000。
25.根据权利要求20所述的装置，其中所述准分子气体放电系统包括多个气体放电腔室，并且所述检测装置被流体地连接到所述多个气体放电腔室中的每个气体放电腔室，其中所述检测装置包括多个容器，每个容器限定容纳所述金属氧化物的反应腔，并且每个容器被流体地连接到所述气体放电腔室中的一个气体放电腔室，并且所述检测装置包括多个氧气传感器，每个氧气传感器与一个容器相关联。
26.根据权利要求20所述的装置，其中所述准分子气体放电系统包括多个气体放电腔室，并且所述检测装置被流体地连接到所述多个气体放电腔室中的每个气体放电腔室，其中所述检测装置包括多个容器，每个容器限定容纳所述金属氧化物的反应腔，并且每个容器被流体地连接到所述气体放电腔室中的一个气体放电腔室，并且所述检测装置包括与所述容器中的所有容器流体地连接的单个氧气传感器。
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