TW202046011A - 在euv光源中的目標材料控制 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種裝置,其包括:一第一儲集器系統,其包括一第一流體儲集器,該第一流體儲集器經組態以在一噴嘴供應系統之操作期間與該噴嘴供應系統流體連通;一第二儲集器系統,其包括一第二流體儲集器,該第二流體儲集器經組態以在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間與該第一儲集器系統流體連通;一充裝系統,其經組態以自一固體物質產生一流體目標材料;及一流體控制系統,其流體連接至該充裝系統、該第一儲集器系統、該第二儲集器系統及該噴嘴供應系統。該流體控制系統經組態以在該噴嘴供應系統之操作期間:將至少一個流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統隔離,及維持至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的一流體流動路徑。
Description
所揭示主題係關於一種用於控制極紫外線(EUV)光源中之目標材料之供應的裝置及方法。
極紫外線(「EUV」)光,例如具有為約50奈米(nm)或更小之波長之電磁輻射(有時亦被稱作軟x射線)且包括處於約13 nm之波長之光,係用於光微影製程中以在基板(例如矽晶圓)中及上產生極小特徵,該等基板用以產生積體電路及各種其他微電子器件。
用於產生EUV光之方法包括但不限於,將源材料之實體狀態變更為電漿狀態。源材料包括具有在EUV範圍內之發射譜線的化合物或元素,例如氙、鋰或錫。在常常被稱為雷射產生電漿(「LPP」)之一個此類方法中,藉由運用可被稱作驅動雷射之經放大光束輻照例如呈源材料之小滴、串流或叢集之形式的源材料來產生所需電漿。對於此製程,通常在例如真空腔室之密封容器中產生電漿,且使用各種類型之度量衡設備來監測電漿。當在電漿狀態中時在EUV範圍內發射的諸如氙、鋰或錫之源材料通常被稱作目標材料,此係由於其由驅動雷射瞄準及輻照。
在一些通用態樣中,一種裝置經組態以供應一目標材料。該裝置包括:一第一儲集器系統、一第二儲集器系統、一充裝系統及一流體控制系統。該第一儲集器系統包括一第一流體儲集器,該第一流體儲集器經組態以在一噴嘴供應系統之操作期間與該噴嘴供應系統流體連通,該第一流體儲集器經維持處於一第一壓力。該第二儲集器系統包括一第二流體儲集器,該第二流體儲集器經組態以在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間與該第一儲集器系統流體連通。該充裝系統經組態以收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料,該充裝系統經維持處於小於該第一壓力之一充裝壓力。該流體控制系統流體連接至該充裝系統、該第一儲集器系統、該第二儲集器系統及該噴嘴供應系統。該流體控制系統經組態以:在該噴嘴供應系統之操作期間將至少一個流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統隔離,及在該噴嘴供應系統之操作期間維持至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的一流體流動路徑。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。舉例而言,該充裝壓力可小於約600千帕斯卡(kPa)。該第一壓力可為至少6000 kPa、至少10,000 kPA、至少25,000 kPA或在約6000 kPa至60,000 kPa之一範圍內。
在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,該充裝系統及該第二流體儲集器可經維持處於該充裝壓力,且該充裝系統及該第二流體儲集器相對於彼此而定位使得防止該第二流體儲集器被該流體目標材料過度填充。
該流體控制系統可經組態以在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑。該流體控制系統可經組態以自界定於該第一流體儲集器、該第二流體儲集器、該充裝系統與該噴嘴供應系統之間的每一界面清除一目標流體材料。
該流體控制系統可經組態以藉由以下操作在該噴嘴供應系統之操作期間維持至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑:在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間以及該第二流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑,且同時將該噴嘴供應系統及該第二流體儲集器維持處於該第一壓力。該流體控制系統可經進一步組態以在該噴嘴供應系統之操作期間維持該至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑,且啟用該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的流體流動路徑。
該裝置亦可包括一環境控制裝置,該環境控制裝置經組態以:獨立且分離地控制該第一流體儲集器中之該第一壓力及該第二流體儲集器中之一第二壓力,及獨立且分離地控制該第一流體儲集器之一溫度及該第二流體儲集器之一溫度。該環境控制裝置可經進一步組態以基於該第二流體儲集器內之一經量測流體目標材料量而調整或重設該第二流體儲集器之該第二壓力。該環境控制裝置可包括一加壓儲集器,該加壓儲集器經組態為含有一惰性氣體且經由一孔口將惰性氣體自該加壓儲集器轉移至該第一流體儲集器及該第二流體儲集器中之一或多者。
該流體控制系統可包括介於該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的一儲集器流體控制閥及介於該第二流體儲集器與該充裝系統之間的一再填充流體控制閥。該流體控制系統可經組態以獨立控制該儲集器流體控制閥及該再填充流體控制閥。該儲集器流體控制閥可包括一冷凍閥,且該再填充流體控制閥可包括一冷凍閥。
該流體控制系統可經進一步組態以在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的該流體流動路徑。
該第二流體儲集器可經組態以在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間與該噴嘴供應系統流體連通。
該充裝系統可包括:一第一腔室,其包括一入口,該入口經組態為敞開使得固體物質可被收納於由該第一腔室界定之一第一體積內;一第二腔室,其界定一第二體積且與該流體控制系統流體連通;及一流動阻擋器件,其形成於該第一腔室與該第二腔室之間的一以其他方式不被阻塞的流體路徑中。該流動阻擋器件可為一冷凍閥,其中在維持處於低於該固體物質之熔點的一溫度時一流體流動路徑由該固體物質阻擋。
該裝置亦可包括一感測系統,該感測系統經組態以估計該第一流體儲集器、該第二流體儲集器及該充裝系統中之一或多者中的該流體目標材料之一體積及/或該充裝系統內之固體物質之一存在。該裝置可包括與該感測系統通信之一控制系統,該控制系統經組態以基於來自高壓轉換器之輸出判定該第二流體儲集器中之該流體目標材料之一消耗率,該消耗率為每一時間段所使用的該流體目標材料之量。該感測系統可包括與該第一流體儲集器及該第二流體儲集器中之一或多者相關聯的一高壓轉換器。
該流體控制系統可經組態以藉由以下操作在該噴嘴供應系統之操作期間維持至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑:在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑且同時將該噴嘴供應系統維持處於該第一壓力。
在其他通用態樣中,執行一種用於以一不間斷方式連續供應一目標材料之方法。該方法包括在經維持處於一充裝壓力之一充裝系統中收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料。該方法包括在一噴嘴供應系統之操作期間維持一第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通,同時將該第一流體儲集器維持處於大於該充裝壓力之一第一壓力。該方法包括在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間,使得在處於該充裝壓力之該充裝系統中產生流體目標材料的同時,能夠在該第一壓力下在該第一流體儲集器與一第二流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。舉例而言,該方法可包括在使流體目標材料能夠在該充裝系統與該第二流體儲集器之間轉移時,維持該第一流體儲集器之該第一壓力。該方法可包括貫穿該噴嘴供應系統之操作,藉由下方式而實現流體目標材料至該噴嘴供應系統之一轉移:使流體目標材料自該第一流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;使流體目標材料自該第二流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;或使流體目標材料自該第一流體儲集器及該第二流體儲集器同時流動至該噴嘴供應系統。該方法可包括在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一些時間,防止流體目標材料被轉移至該第二流體儲集器及/或該第一流體儲集器。該方法可包括僅當該充裝系統處於該充裝壓力時才將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中。可在該噴嘴供應系統處於該第一壓力時發生將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中。
該方法亦可包括在維持該第一流體儲集器之該第一壓力的同時用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器,且在足夠流體目標材料已自該充裝系統轉移至該第二流體儲集器中之後將該第二流體儲集器與該充裝系統流體地分離。該方法可包括在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,將該充裝系統及該第二流體儲集器維持處於該充裝壓力,且防止該第二流體儲集器被流體目標材料過度填充。
該方法可包括在停止該噴嘴供應系統之操作及停止該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通之前,自界定於該第一流體儲集器、該第二流體儲集器、該充裝系統與該噴嘴供應系統之間的每一界面清除一目標流體材料。該方法可包括將該充裝系統中之目標材料之該固體物質熔融成該目標流體材料。
操作該噴嘴供應系統可包括將該流體目標材料之小滴遞送至一極紫外線(EUV)光源,其中該等小滴經組態以運用輻射輻照以產生發射EUV光之一電漿。
該方法可包括以一獨立及單獨方式控制該第一流體儲集器、該第二流體儲集器及該充裝系統中之每一者中的該流體目標材料之一溫度及一壓力。
在其他通用態樣中,一種方法包括:在經維持處於一充裝壓力之一充裝系統中收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料;在一噴嘴供應系統之操作期間維持一第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通,同時將該第一流體儲集器維持處於大於該充裝壓力之一第一壓力;及使得在將該第一流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統流體地隔離的同時,能夠在該充裝系統與一第二流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。舉例而言,操作該噴嘴供應系統可包括將該流體目標材料之小滴遞送至一極紫外線(EUV)光源,其中該等小滴經組態以運用輻射輻照以產生發射EUV光之一電漿。
該方法可包括在使流體目標材料能夠在該充裝系統與該第二流體儲集器之間轉移時,維持該第一流體儲集器之該第一壓力。該方法可包括使得在將該第一流體儲集器、該第二流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統流體地隔離的同時,能夠在該第二流體儲集器與該第一流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
該方法可包括貫穿該噴嘴供應系統之操作,藉由下方式而實現流體目標材料至該噴嘴供應系統之一轉移:使流體目標材料自該第一流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;使流體目標材料自該第二流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;或使流體目標材料自該第一流體儲集器及該第二流體儲集器同時流動至該噴嘴供應系統。
該方法可包括在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一些時間,防止流體目標材料被轉移至該第二流體儲集器及/或該第一流體儲集器。該方法可包括僅當該充裝系統處於該充裝壓力時才將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中。可在該噴嘴供應系統處於該第一壓力時發生將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中。
該方法可包括在維持該第一流體儲集器之該第一壓力的同時,用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器。該方法可包括在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,將該充裝系統及該第二流體儲集器維持處於該充裝壓力,且防止該第二流體儲集器被流體目標材料過度填充。該方法可包括在足夠流體目標材料已自該充裝系統轉移至該第二流體儲集器中之後將該第二流體儲集器與該充裝系統流體地分離。
該方法可進一步包括將該充裝系統中之目標材料之該固體物質熔融成該目標流體材料。該方法亦可包括以一獨立及單獨方式控制該第一流體儲集器、該第二流體儲集器及該充裝系統中之每一者中的該流體目標材料之一溫度及一壓力。
該方法亦可包括在停止該噴嘴供應系統之操作及停止該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通之前,自界定於該第一流體儲集器、該第二流體儲集器、該充裝系統與該噴嘴供應系統之間的每一界面清除一目標流體材料。
參看圖1,裝置100經組態以在噴嘴供應系統140之連續操作期間向噴嘴供應系統140供應流體目標材料120。噴嘴供應系統140可經組態以供應呈目標串流121之形式的流體目標材料120以供系統124使用。流體目標材料120為處於流體狀態(諸如液態)之目標材料。
裝置100包括第一儲集器系統102、第二儲集器系統103、充裝系統104及流體控制系統190。流體控制系統190流體連接至充裝系統104、第一儲集器系統102、第二儲集器系統103及噴嘴供應系統140。在一些實施中,流體控制系統190包括流體連通裝置116及流體控制器106,該流體控制器106可操作以調整流體連通裝置116之一或多個態樣。
充裝系統104經組態以收納包括目標材料之固體物質122。流體連通裝置116為能夠與第一儲集器系統102、第二儲集器系統103、充裝系統104及噴嘴供應系統140流體連通的可調整流體流動路徑。舉例而言,流體連通裝置116包括流體傳輸線115以及一或多個調節器件118及119,該一或多個調節器件經組態以藉由例如敞開、封閉或部分阻塞流體傳輸線內之各種通路來調節、導引或控制流體之流經該等流體傳輸線。流體連通裝置116亦可包括沿著流體流動路徑朝向噴嘴供應系統140的調節器件117,其用以控制至噴嘴供應系統140之流體流動。
因為裝置100除了包括充裝系統104 (其使能夠將目標材料再填充至整個裝置100中)以外亦包括兩個儲集器系統102、103,所以在將流體目標材料120之固體物質122添加至充裝系統104的同時,該目標材料120可在第一儲集器系統102與第二儲集器系統103之間轉移。特定言之,在用以供應目標串流121的噴嘴供應系統140之操作期間,流體控制系統190控制在第一儲集器系統102、第二儲集器系統103與充裝系統104之間及當中的流體連通,以維持流體目標材料120連續供應至噴嘴供應系統140,使得供應至系統124之目標串流121未被中斷。
另外,在裝置100內發生之動作並不會不利地影響噴嘴供應系統140之效能,否則歸因於流體壓力之干擾,噴嘴供應系統140之效能可能受到影響。此外,在一些實施中,在將流體供應至噴嘴供應系統140的同時,第一儲集器系統102與噴嘴供應系統140流體連通且亦經維持處於高壓,且第一儲集器系統102可將流體目標材料120之主要來源提供至噴嘴供應系統140。
在第一儲集器系統102、第二儲集器系統103、充裝系統104中之每一者與噴嘴供應系統140之間及當中的流體控制可受到流體控制系統190獨立控制,且以此方式,與噴嘴供應系統140流體連通的儲集器系統102或103中之至少一者可在噴嘴供應系統140之操作期間始終將流體目標材料120源提供至噴嘴供應系統140。
如上文所論述,流體連通裝置116包括流體傳輸線115以及一或多個調節器件117、118、119,該一或多個調節器件經組態以藉由例如敞開、封閉或部分阻塞流體傳輸線115內之各種通路來調節、導引或控制流體之流經該等流體傳輸線115。流體傳輸線115可包括例如由鉭鎢(TaW)或可在變化及高的壓力下含有流體目標材料120之其他合適材料形成的一或多個互連配管。該等配管可為可撓性的。流體連通裝置116可包括經組態以在裝置100之各種部件之間提供可控制流體流動路徑的圖中未繪示之其他各種流體控制器件。流體連通裝置116可包括(除了所提及之流體傳輸線115及一或多個調節器件117、118、119以外)一或多個閥、管、流體流動調節裝置及貯槽。
調節器件117、118、119中之每一者可包括一閥控制裝置。以此方式,可藉由斷開或閉合特定調節器件117、118、119之閥控制裝置內之閥來調整通過該特定調節器件117、118、119之流體流動。每一閥控制裝置可包括一流體閥,其可例如為熱控制閥、手動閥及/或馬達。在熱控制閥(其亦被稱作冷凍閥)中,加熱通路以使流動路徑內之流體維持處於液態,且准許通路漸漸冷卻或積極冷卻以藉此將流體轉換成固態。因此,在本文中所論述之一些實施中,調節器件118、119內之閥控制裝置包括冷凍閥。調節器件117、118、119之每一閥控制裝置可具有任何合適的形狀,諸如(例如) 90°彎曲配管、限定通道配管或圓柱形配管。
此外,如圖2中所展示,裝置100可包括環境控制裝置236,該環境控制裝置經組態以獨立控制第一儲集器系統102及第二儲集器系統103中之每一者之環境(諸如溫度及壓力)。可獨立於充裝系統104之環境控制來執行第一儲集器系統102及第二儲集器系統103之環境控制。特定言之,可在低於流體目標材料120之熔點之溫度下及在大氣壓力下執行固體物質122之再裝載至充裝系統104中。同時,儲集器系統102或103中之一或多者將流體目標材料供應至噴嘴供應系統140。此係藉由以下事實部分地實現:充裝系統104可在環境上與儲集器系統102、103中之每一者分離。下文在裝置100之組件之詳細描述之後論述裝置100之其他益處及特徵。
在噴嘴供應系統140之操作期間,第一儲集器系統102及第二儲集器系統103中之一或多者含有流體目標材料120。第一儲集器系統102及第二儲集器系統103中之至少一者可藉此在噴嘴供應系統140之操作期間將流體目標材料120遞送至噴嘴供應系統140。同時,充裝系統104經組態以自包括目標材料之固體物質122產生流體目標材料120 (且將流體目標材料120儲存於充裝貯槽114內)。充裝系統104在噴嘴供應系統140之操作期間之各個時間及階段向第二儲集器系統103供應流體目標材料120;具體言之,當第二儲集器系統103與噴嘴供應系統140流體隔離且第一儲集器系統102及第二儲集器系統103可處於較低壓力且與充裝系統104之充裝貯槽114流體連通時。在充裝貯槽114在與第一流體儲集器112相同的壓力下操作之一些實施中,充裝系統104可另外或替代地向第一儲集器系統102供應流體目標材料120。
噴嘴供應系統140經組態以自裝置100接收流體目標材料120且將呈目標串流121之形式的流體目標材料120供應至系統124。舉例而言,如圖3中所展示,若系統124為EUV光源324,則噴嘴供應系統140可發射由流體目標材料120製成之目標串流121,使得將目標321p遞送至真空腔室328中之電漿形成部位326。電漿形成部位326可接收已由光學源344產生且經由光學路徑346遞送至真空腔室之至少一個光束342。光束342與目標321p中之目標材料之間的相互作用產生發射EUV光348之電漿,該EUV光被收集350且被供應至微影曝光裝置352。在此實例中,流體目標材料120可為當處於電漿狀態中時發射EUV光348的任何材料。舉例而言,流體目標材料120可包括水、錫、鋰及/或氙。
第一儲集器系統102包括第一流體儲集器112,該第一流體儲集器為經組態為含有流體目標材料120且在噴嘴供應系統140之操作期間與噴嘴供應系統140連續流體連通的容器。第一流體儲集器112為由一結構界定之體積,該結構可由鉬(Mo)、鍛造Mo或在流體目標材料120之熔點之上保持穩定及固態且亦不與流體目標材料120發生化學反應的任何材料形成、裝襯或增強。第一流體儲集器112經由流體連通裝置116與噴嘴供應系統140流體連通,該流體連通裝置116與流體控制器106流體地耦接且由該流體控制器106控制。
第一流體儲集器112經維持處於第一壓力P112
,在一些實施中,該第一壓力在噴嘴供應系統140之操作期間由環境控制裝置236可調整。在操作期間之某些時間,對於其他實施,第一壓力P112
可為例如至少6000千帕斯卡、至少10,000千帕斯卡、至少25,000千帕斯卡或在6,000千帕斯卡與60,000千帕斯卡之範圍內。在噴嘴供應系統140之操作期間且當第一流體儲集器112正將流體目標材料120供應至噴嘴供應系統140時,第一壓力P112
例如可為大於噴嘴供應系統140內之壓力的任何合適壓力。
第二儲集器系統103包括第二流體儲集器113,該第二流體儲集器為經組態為含有流體目標材料120且在噴嘴供應系統140之操作期間的至少一部分時間內與第一儲集器系統102流體連通的容器。第二流體儲集器113為由一結構界定之體積,該結構可由鉬(Mo)、鍛造Mo或在流體目標材料120之熔點之上保持穩定及固態且亦不與流體目標材料120發生化學反應的任何材料形成、裝襯或增強。第二流體儲集器113經由流體連通裝置116且在流體控制器106之控制下與第一儲集器系統102流體連通。
在一些實施中,第二流體儲集器113之結構內之體積的大小與第一流體儲集器112之結構內之體積的大小相同;使得該第一流體儲集器112及該第二流體儲集器113可保持/保留相同量的流體目標材料120。在其他實施中,第二流體儲集器113之結構內之體積可大於第一流體儲集器112之結構內之體積。在此等實施中,第二流體儲集器113與第一流體儲集器112相比將能夠保持/保留較大量的流體目標材料120。
第二流體儲集器113經維持處於第二壓力P113
,該第二壓力可噴嘴供應系統140之在操作期間藉由環境控制裝置236可調整。在任一時刻之第二壓力P113
之值可取決於裝置100之當前操作。舉例而言,在一些時間,第二流體儲集器113之第二壓力P113
可與充裝系統104經維持之充裝壓力P114
相同。作為另一實例,在其他時間,第二流體儲集器113之第二壓力P113
可與第一流體儲集器112經維持之第一壓力P112
相同。且又在其他時間,當第二流體儲集器113與充裝系統104流體連通時,第二流體儲集器113之第二壓力P113
可為大氣壓力,該充裝系統104亦經維持處於大氣壓力。
充裝系統104包括充裝貯槽114,該充裝貯槽為經組態為含有流體目標材料120 (其自固體物質122產生)之容器。充裝貯槽114在噴嘴供應系統140之操作期間的至少一部分時間與第一儲集器系統102及第二儲集器系統103中之一或多者流體連通。充裝系統104經組態以自固體物質122產生流體目標材料120,且可與第二儲集器系統103及第一儲集器系統102中之一或多者流體連通以用流體目標材料120再填充第二儲集器系統103且用流體目標材料120再填充第一儲集器系統102。充裝系統104亦可包括經組態以收納含有目標材料之固體物質122之充裝腔室130。舉例而言,充裝腔室130可包括可移除式罩蓋使得可在充裝腔室130內部替換固體物質122。
充裝系統104及第二流體儲集器103可相對於彼此定位,使得當充裝系統104再填充第二儲集器系統103時防止第二流體儲集器103被流體目標材料120過度填充。
在噴嘴供應系統140之操作期間的各個時間,充裝貯槽114經由流體連通裝置116與第一儲集器系統102及第二儲集器系統103中之一或多者流體連通,且此流體連通係在流體控制系統190之流體控制器106之控制下。充裝腔室130與充裝貯槽114流體連通以使能夠以環境控制之方式將自充裝腔室130內部之固體物質122產生的流體目標材料120供應至充裝貯槽114。
充裝壓力P114
為充裝貯槽114經維持處於之壓力。充裝壓力P114
係可調整的,此取決於流體目標材料120是否被供應至第一儲集器系統102及第二儲集器系統103中之一或多者。舉例而言,當用來自充裝腔室130之固體物質122再填充充裝貯槽114時,可將充裝壓力P114
維持處於低(諸如大氣)壓力(其為約101千帕斯卡)。
如上文所描述,流體控制系統190經組態以控制第一儲集器系統102、第二儲集器系統103與充裝系統104之間的流體連通以維持流體目標材料120之連續供應至噴嘴供應系統140。具體言之,流體控制器106經組態以判定一或多個調節器件117、118、119之當前流體狀態;以接收關於裝置100內之所要流體連通之輸入;且基於裝置100內之所要流體連通調整調節器件117、118、119中之一或多者之流體狀態。
流體控制器106可包括或存取一或多個可程式化處理器,且可各自執行指令程式以藉由對輸入資料進行操作且產生至一或多個調節器件117、118、119之適當輸出來執行所要功能。流體控制器106可以數位電子電路、電腦硬體、韌體或軟體中之任一者來實施。在其他實施中,流體控制器106可存取記憶體,且該記憶體可為唯讀記憶體及/或隨機存取記憶體且可提供適合於有形地體現電腦程式指令及資料之儲存器件。流體控制器106亦可包括一或多個輸入器件(諸如鍵盤、具觸控功能之器件、音訊輸入器件)及一或多個輸出器件,諸如音訊輸出件或視訊輸出件。流體控制器106可與調節器件117、118、119中之每一者內之一或多個致動元件通信。
在噴嘴供應系統140之操作期間,可指示流體控制器106將第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140與第二流體儲集器113及充裝貯槽114隔離(在第二流體儲集器113中之流體目標材料120之補給期間)。此隔離可至少部分地藉由流體控制器106指示調節器件118封閉來實施,此導致調節器件118封閉且阻擋流體目標材料120通過。在其他時間(例如當第一儲集器系統102及第二儲集器系統103兩者具有足夠的流體目標材料120時),在噴嘴供應系統140之操作期間指示流體控制器106將第一流體儲集器112、第二流體儲集器113及噴嘴供應系統140與充裝貯槽114隔離。此隔離可至少部分地藉由流體控制器106指示調節器件119封閉來實施,因此導致調節器件119封閉且阻擋流體目標材料120通過。
另外,可在噴嘴供應系統140之操作期間指示流體控制器106維持第一流體儲集器112與噴嘴供應系統140之間的連續流體流動路徑。此連續流體流動路徑可至少部分地藉由流體控制器106向流體連通裝置116之調節器件117發送敞開或保持敞開之指令來實施。可在噴嘴供應系統140之操作期間的至少一部分時間指示流體控制器106維持第一流體儲集器112、第二流體儲集器113與噴嘴供應系統140之間的流體流動路徑。此連續流體流動路徑可至少部分地藉由流體控制器106向流體連通裝置116之調節器件117及118發送敞開或保持敞開之指令來實施。
參看圖2,展示流體連通裝置116之實施216及裝置100之實施200。在流體連通裝置216中,(圖1之)調節器件118對應於儲集器閥系統218且(圖1之)調節器件119對應於再填充閥系統219。儲集器閥系統218及再填充閥系統219係由流體控制器106控制。儲集器閥系統218位於第一流體儲集器112與第二流體儲集器113之間,且經組態以在噴嘴供應系統140之操作期間的至少一部分時間使第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140與第二流體儲集器113及充裝貯槽114流體地隔離。再填充閥系統219位於第二流體儲集器113與充裝貯槽114之間,其經組態以在噴嘴供應系統140之操作期間的至少一部分時間使第一流體儲集器112、噴嘴供應系統140及第二流體儲集器113與充裝貯槽114流體地隔離。
在一些實施中,儲集器閥系統218及再填充閥系統219分別包括儲集器冷凍閥218F及再填充冷凍閥219F。儲集器冷凍閥218F及再填充冷凍閥219F係由流體控制器106控制。冷凍閥包括管段(其含有流體目標材料120且准許其在冷凍閥之任一側上通過)及與該管段熱連通之調節溫度調整器件。該調節溫度調整器件經組態以在大約流體目標材料120之熔點的溫度範圍內改變管段之溫度。舉例而言,調節溫度調整器件可為與管段熱連通之匣式加熱器。若管段之溫度保持實質上低於流體目標材料120之熔點,則管段內部之任何液體皆將固化(將狀態改變成凍結狀態),且此固體物質堵塞通過彼管段之流動通道,藉此防止另外流體目標材料120通過冷凍閥。當調節溫度調整器件將管段加熱至高於固體物質之熔點的溫度時,固體物質可熔融,且若溫度足夠高,亦即適當超過固體物質之熔點,則塞子中之固體物質熔融以形成流體目標材料120,該流體目標材料現在可自由流經管段之流動通道。
舉例而言,當儲集器冷凍閥218F之溫度調整器件將儲集器冷凍閥218F之管段冷卻至適當低於流體目標材料120之熔點的溫度時,儲集器冷凍閥218F使第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140與第二流體儲集器113及充裝系統104流體地隔離。另外,當再填充冷凍閥219F內之溫度調整器件將再填充冷凍閥219F之管段冷卻至適當低於流體目標材料120之熔點的溫度時,再填充冷凍閥219F使充裝系統104與噴嘴供應系統140、第一流體儲集器112及第二流體儲集器113流體地隔離。
在一些實施中,如圖2中所展示,噴嘴供應系統240包括毛細管241,該毛細管大體上沿著縱向方向(其平行於X方向)延伸且界定開口243。開口243處於毛細管241之末端處且開口243在至系統124之一末端處敞開。毛細管241可由例如呈熔融矽石、硼矽酸鹽、鋁矽酸鹽或石英之形式的玻璃製成。流體目標材料120流經毛細管241且通過開口243噴射。拉普拉斯(Laplace)壓力為形成氣體區與液體區之間的邊界之彎曲表面之內部與外部之間的壓力差。該壓力差係由液體與氣體之間的界面之表面張力造成。當第一流體儲集器112之第一壓力P112
大於拉普拉斯壓力時,流體目標材料120作為目標串流121射出開口243。
噴嘴供應系統140經組態以將流體目標材料120供應至系統124。噴嘴供應系統140外部的系統124之壓力P124
可處於或低於施加至第一儲集器系統102之壓力P112
,使得歸因於壓力P112
(其被施加至噴嘴供應系統140)與系統124之壓力P124
之間的壓差,流體目標材料120被迫離開噴嘴供應系統140。在一些實施中,第一流體儲集器112之第一壓力P112
大於大氣壓力且系統124之壓力P124
小於大氣壓力。
如上文所提及,環境控制裝置236經組態以獨立控制第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中之每一者之溫度及壓力。環境控制裝置236經組態以獨立且分離地控制第一流體儲集器112之第一壓力P112
及第二流體儲集器113之第二壓力P113
。環境控制裝置236亦經組配以獨立及分離地控制第一流體儲集器112之第一溫度T112
及第二流體儲集器113之第二溫度T113
。如圖2中所展示,環境控制裝置236可經組態以獨立控制噴嘴供應系統240之一或多個態樣之溫度及壓力。且流體控制器106可控制噴嘴供應系統240內之流體流動之一或多個態樣。參看圖5之噴嘴供應系統540來更詳細地論述此等控制。
環境控制裝置236可包括各自經組態以獨立及分離地控制第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中之任一者之溫度或壓力的複數個組件。舉例而言,環境控制裝置236可包括:用以控制第一流體儲集器112之第一壓力P112
之組件、用以控制第二流體儲集器113之第二壓力P113
之組件、用以控制第一流體儲集器112之第一溫度T112
之組件,及用以控制第二流體儲集器113之第二溫度T113
之組件。獨立及分離地控制第一流體儲集器112之第一壓力P112
及第二流體儲集器113之第二壓力P113
的組件中之每一者可為分別與第一流體儲集器112或第二流體儲集器113流體連通之壓力控制組件。在一些實施中,可將加壓氣體施加至第一流體儲集器112及第二流體儲集器113之空腔中的每一者,且藉由調整各別加壓氣體之壓力,可調整各別第一壓力P112
及第二壓力P113
。應使用惰性的或不與流體目標材料120發生反應的加壓氣體。舉例而言,加壓氣體可為氫氣與氬氣之混合物,諸如2%氫氣在氬氣中之混合物。另外,環境控制裝置236可包括一控制器,該控制器分析來自裝置200內之各種感測器/量測器件之資料且基於此分析判定如何調整裝置200內之組件。
在另一實例中,獨立及分離地控制第一流體儲集器112之第一溫度T112
及第二流體儲集器113之第二溫度T113
的組件中之每一者可包括烘箱、熱耦合器件,或經組態以量測及維持第一溫度T112
及第二溫度T113
中之每一者之另一器件。舉例而言,環境控制裝置236可包括第一流體儲集器112、第二流體儲集器113及充裝貯槽114中之每一者上之壓力傳感器。環境控制裝置236可包括用於裝置200內之需要監測溫度的每一分區或區之一或多個熱耦合器件。
再次參看圖1,在一些實施中,固體物質122為主要由錫製成之錠(諸如塊體或圓盤)。錠之純度按重量計可為至少99% (或至少99.9%)。此意謂可存在可在固體物質122中存在的痕量之其他非錫材料(諸如鉛及銻)。在此實例中(其中固體物質122為錫錠),充裝系統104包括將固體物質122加熱至高於450ºF (其為錫之熔點)之溫度的一或若干器件。當熔融時,固體錫轉變成液體錫及其他非錫材料(諸如鉛及銻,或分子或其他組份)。非錫材料可包括一或多個分子、原子、化合物或其他組份,其中每一者處於固態或液態中,此取決於彼組份之熔點。液體錫(在此狀況下變為流體目標材料120)因此被供應至充裝貯槽114。舉例而言,在噴嘴供應系統140之操作期間,每隔400小時可將5公斤錫錠置放於充裝系統104中之充裝腔室130中。在其他實例中,可以其他替換頻率將其他錠大小置放至充裝腔室130中。
參看圖4,充裝系統104 (如圖1中所展示)之實施被展示為充裝系統404。充裝系統404包括充裝貯槽414 (其用以儲存流體目標材料120且將流體目標材料120供應至第一儲集器系統102及/或第二儲集器系統130)、充裝腔室430 (其用以重新裝載固體物質122)及流體輸送系統461。充裝腔室430包括足夠大以收納可移除式載體428之初級空腔425。固體物質122被收納於可移除式載體428之次級空腔429內。充裝腔室430包括可移除式蓋子430L,該可移除式蓋子充當用以氣密密封初級空腔425且亦用以在需要替換固體物質122時使能夠移除可移除式載體428的機構。充裝腔室430可包括例如管段,該管段具有作為充裝腔室430與流體輸送系統461之間的流體流動路徑之一部分的中心流體流動通道。該管段可自充裝腔室430及可移除式載體428延伸,且該管段之內部可與由次級空腔429界定之輸送開口流體連通且亦可經由流動通道與流體輸送系統461流體連通。
舉例而言,流體輸送系統461可包括控制來自充裝腔室之流體流動之調節裝置。以此方式,調節裝置可控制充裝腔室430與充裝貯槽414之間的流體流動路徑。調節裝置可包括例如包括一或多個閥之閥配置,該一或多個閥與管段之中心流體流動通道相互作用使得流體目標材料120在該中心流體流動通道內之流動藉由操作該閥配置之該一或多個閥來控制。
在一些實施中,流體輸送系統461之閥配置可包括冷凍閥。冷凍閥可包括一管段及與該管段熱連通之調節溫度調整器件。調節溫度調整器件經組態以在大約固體物質122之熔點的溫度範圍內改變管段之溫度。調節溫度調整器件可為與管段熱連通之匣式加熱器。舉例而言,若管段之溫度保持實質上低於固體物質122之熔點,則已自載體428流出(歸因於重力)之任何液體在其到達中心流體流動通道時皆將固化,且此固體物質堵塞中心流體流動通道,以防止另外流體流經該中心流體流動通道。因此當調節溫度調整器件將管段加熱至高於固體物質122之熔點的溫度時,固體物質122可熔融,且若溫度足夠高(亦即,超過此熔點),則塞子中之固體物質122熔融且自由流經中心流體流動通道。
在某些實施中,流體輸送系統461之閥配置除了包括冷凍閥以外亦可包括閘閥,且該閘閥可置放於冷凍閥與充裝貯槽414之間。可在加熱冷凍閥之管段之前斷開閘閥,使得熔融流體不會與閘閥之實際閘接觸。
裝置100之與任何流體流動路徑或流體空腔接觸的任何組件(包括第一儲集器系統102、第二儲集器系統103、充裝系統104及流體連通裝置116)應由與固體物質122、流體目標材料120及可存在於固體物質122中(且無論是以固體抑或流體抑或液體之形式)之任何非目標材料相容且不與其發生反應(在相關溫度下)的材料製成。舉例而言,第一流體儲集器112之結構;第二流體儲集器113之結構;充裝腔室430、可移除式載體428、調節裝置或流體輸送系統461中之其他組件;調節器件117、118、119以及流體連通裝置116之流體傳輸線可由各種剛性金屬或金屬合金製成。
另外且參看圖5,在一些實施中,噴嘴供應系統540包括專用組件531,該等專用組件經組態以在環境控制裝置236及流體控制器106之控制下進行操作以清除來自噴嘴供應系統540內以及亦在裝置100內的界面之流體目標。
在此實施中,噴嘴供應系統540包括噴嘴總成542,該噴嘴總成具有大體上沿著其縱向方向延伸之毛細管541且界定流體目標材料120作為目標串流121射出通過之開口543。專用組件531包括氣體管線532,該氣體管線在一末端處在裝置200之調節器件117與噴嘴總成542之間流體地耦接至流體連通裝置116。氣體管線532在另一末端處流體地耦接至氣體源。專用組件531亦包括用於敞開及封閉氣體管線532之流體流動路徑之流體閥533,諸如維護冷凍閥,該流體流動路徑被界定於一末端處之氣體源與另一末端處之噴嘴總成542及裝置200之間。
環境控制裝置236包括沿著調節器件117與噴嘴總成542之間的路徑與流體連通裝置116及氣體管線532熱連通之溫度調整器件,及可對氣體管線532加壓之壓力調整器件。在某些時刻,諸如當需要替換噴嘴總成542時,且在替換噴嘴總成542之前,流體控制器106指示流體閥533斷開,例如若流體閥533為冷凍閥,則其可升溫或加熱至高於流體目標材料120之熔點的溫度。環境控制裝置236可將施加至氣體管線532之壓力P531
增加至大於施加至第一流體儲集器112之第一壓力P112
的壓力,以藉此將保持於噴嘴總成542內及/或噴嘴總成542與第一流體儲集器112之間的流動路徑中的流體目標材料120朝向第一流體儲集器112推回。
噴嘴供應系統540可進一步包括位於毛細管541與氣體管線532之間的噴嘴閥系統545。噴嘴閥系統545可經組態以在已自流體連通裝置116清除流體目標材料120之後將噴嘴總成542與裝置200流體地隔離。
參看圖6,藉由裝置100執行用於在噴嘴供應系統140正操作以產生至系統124之流體目標材料120的同時,控制流體目標材料120至噴嘴供應系統140 (如圖1中所展示)之轉移的工序670。當論述工序670之步驟時另外參看圖8A。圖8A描繪經由工序670中之各種步驟進行之裝置100之實施的相關組件。
最初,如圖8A中所展示,充裝系統104收納包括目標材料之固體物質122 [671]。充裝系統104經維持處於充裝壓力P114
。舉例而言,參看圖4,充裝腔室430上之蓋子430L可敞開或自充裝腔室430之本體移除,以使固體物質122能夠被收納於該充裝腔室430 (或可移除式載體428)內。在此期間,充裝腔室130因此曝露至大氣壓力。固體物質122可具有基於充裝腔室430之大小的大小及重量。此外,敞開蓋子430L及將固體物質122插入至充裝腔室430中之此製程可為自動化的,而無需人類干預。
另外,充裝腔室430 (或可移除式載體428)可配備有感測器系統,該感測器系統可偵測蓋子430L何時封閉或固體物質122何時存在於充裝腔室430內。
在此期間(其中充裝系統104收納固體物質122 [671]),因為充裝壓力P114
處於大氣壓力,所以充裝系統104可與裝置100之其餘部分流體地隔離。舉例而言,在敞開充裝系統104以收納固體物質122之前,流體控制器106可指示調節器件119封閉,以藉此將充裝系統104與第二流體儲集器113、第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140流體地隔離。以此方式,在此期間,防止流體目標材料120經由流體連通連接件116自初級貯槽114轉移至第二流體儲集器113、第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140中之任一者。
充裝系統104自固體物質122產生流體目標材料120 [673]。接下來參看圖4提供充裝系統104如何自固體物質122產生流體目標材料120的實例。最初,可藉由例如將蓋子430L緊固至充裝腔室430之其餘部分來密封充裝腔室430之初級空腔425。充裝貯槽414之空腔及初級空腔425可彼此流體連通以使壓力能夠均衡且亦使最終目標材料流體120能夠自充裝腔室430自由流至充裝貯槽414。此時,可將初級空腔425、輸送系統461之至少一部分及充裝貯槽414之空腔維持處於低於大氣壓力之充裝壓力P114
。接下來,將經插入固體物質122加熱至高於該固體物質122之熔點的溫度,直至該固體物質122轉變成流體目標材料120。
在於充裝系統104內自固體物質122產生流體目標材料120 [673]之此時間期間,調節器件119繼續將充裝系統104與第二流體儲集器113、第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140隔離。以此方式,可維持用以將流體目標材料120供應至系統124之噴嘴供應系統140之操作。
另外,在噴嘴供應系統140將流體目標材料120供應至系統124之此時間期間,流體控制系統190維持第一流體儲集器112與噴嘴供應系統140之間的流體連通[675]。舉例而言,流體控制器106可指示調節器件117在此時間期間保持敞開,以使流體目標材料120能夠經由流體連通連接件116自第一流體儲集器112轉移至噴嘴供應系統140。此外,環境控制裝置236 (圖2)將第一流體儲集器112維持處於第一壓力P112
,且第一壓力P112
大於充裝壓力P114
。環境控制裝置236 (圖2)亦可確保第一流體儲集器112之第一壓力P112
大於壓力P124
,以使能夠在噴嘴供應系統140之操作期間將流體目標材料120自第一流體儲集器112高效連續地轉移至噴嘴供應系統140。
在處於充裝壓力P114
之充裝系統104中產生流體目標材料120的同時,參看圖8A,流體控制系統190使流體目標材料120能夠在噴嘴供應系統140之操作期間的至少一部分時間在第一流體儲集器112與第二流體儲集器113之間轉移[677]。舉例而言,流體控制器106可指示調節器件118敞開,以使流體目標材料120能夠憑藉流體連通連接件116在第一流體儲集器112與第二流體儲集器113之間轉移。
參看圖7,藉由裝置100執行用於在噴嘴供應系統140正操作以產生至系統124之流體目標材料120的同時,控制流體目標材料120至噴嘴供應系統140(如圖1中所展示)之轉移的工序780。當論述工序780之步驟時另外參看圖8B。圖8B描繪經由工序780中之各種步驟進行之裝置100之實施的相關組件。
最初,如圖8B中所展示及如上文所描述,充裝系統104收納包括目標材料之固體物質122 [781]。充裝系統104經維持處於充裝壓力P114
。舉例而言,參看圖4及如上文所描述,固體物質122可被收納於充裝腔室430內。在此期間,充裝腔室130因此曝露至大氣壓力且充裝系統104可與裝置100之其餘部分流體地隔離。舉例而言,在敞開充裝系統104以收納固體物質122之前,流體控制器106可指示調節器件119封閉,以藉此將充裝系統104與第二流體儲集器113、第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140流體地隔離。以此方式,在此期間,防止流體目標材料120經由流體連通連接件116自初級貯槽114轉移至第二流體儲集器113、第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140中之任一者。
充裝系統104自固體物質122產生流體目標材料120 [783]。舉例而言及如上文所描述,將經插入固體物質122加熱至高於該固體物質122之熔點的溫度,直至該固體物質122轉變成流體目標材料120。在此期間,調節器件119繼續將充裝系統104與第二流體儲集器113、第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140隔離。
以此方式,可維持用以將流體目標材料120供應至系統124之噴嘴供應系統140之操作。
另外,在噴嘴供應系統140將流體目標材料120供應至系統124之此時間期間,流體控制系統190維持第一流體儲集器112與噴嘴供應系統140之間的流體連通[785]。舉例而言及如上文所描述,流體控制器106可指示調節器件117在此期間保持敞開,以使流體目標材料120能夠經由流體連通連接件116自第一流體儲集器112轉移至噴嘴供應系統140。此外,環境控制裝置236 (圖2)將第一流體儲集器112維持處於第一壓力P112
,該第一壓力P112
大於充裝壓力P114
。環境控制裝置236 (圖2)亦可確保第一流體儲集器112之第一壓力P112
大於壓力P124
,以使能夠在噴嘴供應系統140之操作期間將流體目標材料120自第一流體儲集器112高效連續地轉移至噴嘴供應系統140。
當第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140與充裝系統流體地隔離時,參看圖8B,流體控制系統190使流體目標材料120能夠在噴嘴供應系統140之操作期間的至少一部分時間在充裝系統104與第二流體儲集器113之間轉移[787]。舉例而言,流體控制器106可指示調節器件119敞開或保持敞開(若已經敞開),以使流體目標材料120能夠經由流體連通連接件116在充裝系統104與第二流體儲集器113之間轉移。另外,在此期間,流體控制器106可指示調節器件118封閉或保持封閉(若已經封閉),以藉此將第二流體儲集器113及充裝系統104與第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140隔離。以此方式,可維持用以將流體目標材料120供應至系統124之噴嘴供應系統140之操作。
工序670及780中之任一者或兩者亦可確保在使流體目標材料120能夠在充裝系統104與第二流體儲集器113之間轉移(諸如在圖8B中)時,第一流體儲集器112之第一壓力P112
經維持處於大於第二壓力P113
及充裝壓力P114
之位準。
在一些實施中,貫穿噴嘴供應系統140之操作將流體目標材料120轉移至噴嘴供應系統140可藉由使流體目標材料120自第一流體儲集器112流至噴嘴供應系統140、自第二流體儲集器113流至噴嘴供應系統140或自第一流體儲集器112及第二流體儲集器113同時流至噴嘴供應系統140來實現。
此外,環境控制裝置236可在工序670、780中之任一者或兩者期間以獨立及單獨之方式控制第一流體儲集器112、第二流體儲集器113及充裝系統104中之每一者中的流體目標材料120之溫度及壓力。
在裝置100之正常操作模式期間,第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中之每一者具有足夠的流體目標材料120以將流體目標材料120供應至噴嘴供應系統140,而不干擾噴嘴供應系統140之操作,從而將目標串流121提供至系統124。在正常操作中,如圖8A中所展示,第一壓力P112
(施加至第一流體儲集器112)及第二壓力P113
(施加至第二流體儲集器113)經維持處於高值。舉例而言,第一壓力P112
及第二壓力P113
可各自經維持處於或高於6000千帕斯卡(kPa)、至少10,000 kPa、至少25,000 kPa或在6000 kPa至60,000 kPa之範圍內。第一壓力P112
及第二壓力P113
可經維持處於大於系統之壓力P124
之值,以使流體目標材料120能夠被推動通過噴嘴供應系統140且到達系統124。在此狀況下,第一流體儲集器112及第二流體儲集器113兩者可將流體目標材料120供應至噴嘴供應系統140。另外,在正常操作模式期間,可將分別施加至第一流體儲集器112及第二流體儲集器113之溫度T112
及T113
維持處於高於流體目標材料120之熔點的位準,以確保流體目標材料120維持處於流體狀態。
在正常操作模式期間,如圖8A中所展示,調節器件119被封閉以將第一流體儲集器112、第二流體儲集器113及噴嘴供應系統114與充裝系統104隔離。因為充裝系統104與裝置100之其他部分完全隔離,所以有可能在正常操作模式期間在充裝系統104中充裝(亦即製備)流體目標材料120,而不影響正常操作模式。特定言之,在充裝系統104中充裝流體目標材料120需要在與裝置100之其他組件(諸如第一儲集器系統102及第二儲集器系統103)不同的壓力及溫度下操作充裝系統104。因為充裝系統104在正常操作模式期間與裝置100之其餘部分流體地隔離且環境上隔離,所以在充裝系統104中充裝流體目標材料120之此製程可與正常操作模式並行地操作。
如接下來所描述且參看圖4,可在充裝系統104中製備流體目標材料120。特定言之,將固體物質122插入至充裝腔室430中。當將固體物質122插入至充裝腔室430中時,可將充裝系統104之溫度維持處於室溫。此外,若使用可移除式載體428,則首先可將固體物質122插入至可移除式載體428中且接著可將可移除式載體428插入至充裝腔室430中,且蓋子430L可接著密封充裝腔室430。一旦固體物質122在充裝腔室430中,充裝腔室430之溫度就增加直至固體物質122熔融成流體目標材料120,此時,流體輸送系統461控制流體目標材料120至充裝貯槽414中之流動,充裝貯槽414維持處於高於流體目標材料120之熔點的溫度。因此,流體目標材料120可儲存於充裝貯槽414內以稍後供裝置100使用。
在正常操作期間,在流體目標材料120由噴嘴供應系統140使用以產生目標串流121時,流體目標材料120之量自第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中之任一者或兩者逐漸耗盡,如圖8A中所展示。在正常操作期間之某時刻,如圖9A中所展示,第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中之流體目標材料120之量變得如此低,使得變得有必要自裝置100之正常操作模式切換至裝置100之補給操作模式。
在補給模式開始時,如圖9B中所展示,調節器件118封閉,因此用以使一側上之第一流體儲集器112及噴嘴供應系統140與另一側上之第二流體儲集器113流體地隔離。一旦調節器件118封閉,環境控制裝置236就使第二流體儲集器113減壓,此意謂施加至第二流體儲集器113之壓力P113
達到可接近於或處於大氣壓力之合適低壓。舉例而言,可使壓力P113
減壓至處於或低於600 kPa。此時,施加至第一流體儲集器112之壓力P112
保持為高的(諸如處於或高於6000 kPa或處於6000 kPa至60,000 kPa之間的值),以使流體目標材料120能夠繼續供應至噴嘴供應系統140。接下來,如圖9C中所展示,且一旦施加至第二流體儲集器113之壓力P113
已達到合適低壓,流體控制器106就指示調節器件119敞開以藉此准許在充裝系統104 (具體言之,充裝貯槽114)與第二流體儲集器113之間的流體流動。一旦調節器件119敞開,流體目標材料120就自充裝貯槽114自由流至第二流體儲集器113,如所展示。流體目標材料120繼續流入第二流體儲集器113中直至充裝貯槽114內之流體目標材料120降至低於臨限值(或直至流體目標材料120自充裝貯槽114耗盡)。在一些實施中,充裝貯槽114能夠儲存超過第二流體儲集器113內之體積的流體目標材料120之體積。在此等實施中,藉由使第二流體儲集器113及充裝貯槽114相對於彼此沿著Z方向適當地定位使得充裝貯槽114內之流體目標材料120之最低位準總是低於第二流體儲集器113之頂部,有可能防止第二流體儲集器113被流體目標材料120過度填充。
如上文所論述,在一些實施中,調節器件119為冷凍閥。在此等實施中,為了敞開調節器件119,調節溫度調整器件將調節器件119之管段加熱至高於流體目標材料120之熔點之值,以使先前在調節器件119之管段內形成為塞子(當調節器件119封閉時)的任何固體物質122熔融。固體物質122藉此熔融,且流體目標材料120可流經管段。
接下來,如圖9D中所展示,流體控制器106指示調節器件119封閉。在調節器件119為冷凍閥之實施中,調節器件119內之調節溫度調整器件使調節器件119之管區冷卻,直至該管段達到低於流體目標材料120之熔點之溫度。最終,流體目標材料120在管段內固化且形成塞子,該塞子防止流體目標材料120流經調節器件119。一旦調節器件119已完全封閉,環境控制裝置236就對第二流體儲集器113再加壓,此意謂施加至第二流體儲集器113之壓力P113
達到可處於或高於6000 kPa或在6000 kPa至60,000 kPa範圍內之合適高壓。在此時間點,在一些實施中,施加至第二流體儲集器113之壓力P113
可與施加至第一流體儲集器112之壓力P112
相同。接下來,且一旦壓力P113
已達到合適高壓,如圖9E中所展示,則流體控制器106指示調節器件118敞開。使得流體目標材料120能夠自第二流體儲集器113流至第一流體儲集器112,如圖9F中所展示。
補給模式結束且裝置100之正常操作模式重新開始。在一些實施中,如圖9G中所展示,在此正常操作模式時,亦可將流體目標材料120自第二流體儲集器113遞送至噴嘴供應系統140並且自第一流體儲集器112遞送至噴嘴供應系統140。
在正常操作模式時,充裝系統104可忙於自固體物質122充裝(製備)流體目標材料120。充裝系統104有可能以規則頻率或每隔幾個小時、每隔數十個小時或每隔數百個小時自固體物質122充裝流體目標材料120。在一些實施中,充裝系統104可在被指示充裝後自固體物質122充裝流體目標材料120。
在正常操作模式及補給操作模式(貫穿圖9A至圖9G中所展示之步驟)期間的任何時間,將流體目標材料120自第一流體儲集器112供應至噴嘴供應系統140,從而使噴嘴供應系統140能夠連續產生目標串流121以供系統124使用。
以上參看圖9A至圖9G所描述之循環可重複,以在噴嘴供應系統140之操作期間將流體目標材料120連續供應至噴嘴供應系統140。
在裝置100之操作期間的某時刻,可變得有必要替換噴嘴供應系統540之噴嘴總成542。為了進行此替換,應將流體連通裝置116內之過量流體目標材料120自延伸至噴嘴總成542之流動路徑抽回至第一流體儲集器112中(或抽回至第二流體儲集器113中)。特定言之,參看圖5,流體閥533斷開(在噴嘴閥系統545斷開時),且在環境控制裝置236之控制下,壓力P531
被施加至氣體管線532內之氣體且施加至自噴嘴總成542返回延伸至第一流體儲集器112 (或第二流體儲集器113)之流動路徑。若流體閥533為冷凍閥,則該閥內之溫度升高至大於流體目標材料120之熔點之位準,以藉此斷開流體閥533。施加至氣體管線532內之氣體之壓力P531
大於施加至第一流體儲集器112之壓力P112
(或大於施加至第二流體儲集器113之壓力P113
)。該較高壓力P531
致使流體目標材料120被推離噴嘴總成542且朝向第一流體儲集器112或朝向第二流體儲集器113推回(當調節器件117敞開時)。此時,噴嘴閥系統545可閉合,流體閥533可閉合(藉由例如冷卻),且可拆卸噴嘴總成542且用最新噴嘴總成來替換該噴嘴總成542。
以此方式,可在無需替換第一流體儲集器112、第二流體儲集器113或充裝貯槽114中之任一者的情況下替換噴嘴總成542。
結合高溫T534對氣體管線532施加之壓力P531
可足夠大以清除來自流體連通裝置116甚至超出第一流體儲集器112的流動路徑之流體目標材料120,只要所有調節器件117、118、119皆敞開,且流體連通裝置116維持處於高於流體目標材料120之熔點的溫度即可。
概言之,上述裝置100、200、300、工序及操作模式使噴嘴供應系統140能夠連續運行以將目標串流121供應至系統124,從而達成由系統124所要之規格,而無需中斷來重新裝載固體物質122及自固體物質122充裝/製備流體目標材料120。
因為第一儲集器112及第二儲集器113以及充裝系統104可與噴嘴供應系統140流體地及環境上分離,所以替換裝置100內之任何組件所花費的時間可實質上縮減,且亦可甚至在噴嘴供應系統140正產生目標串流121時發生,只要第一儲集器112或第二儲集器113中之一者正將流體目標材料120供應至噴嘴供應系統140即可。
新近添加之固體物質122被添加至充裝系統104,該充裝系統包括可在此期間保持處於低壓之充裝腔室130。並且,固體物質122在充裝腔室130內處於初始高真空環境中時熔融,以防止或縮減流體目標材料120內之氧化。
若流體連通裝置116內之流體傳輸線115或調節器件117、118、119中之任一者需要斷開連接以供維護或修復,則有可能藉由控制沿著朝向噴嘴供應系統140之路徑之各個部位處的壓力在首先已自流體連通裝置116清除流體目標材料120之後來執行此斷開連接。如上文所論述,舉例而言,為了清除自噴嘴供應系統140至第一流體儲集器112之流體流動路徑,可在調節器件117敞開時對氣體管線532施加壓力(至大於壓力P112
之壓力)。
作為另一實例,為了清除自第一流體儲集器112至第二流體儲集器113之流體流動路徑,在調節器件118敞開(且調節器件117封閉)時可將壓力P112
增大至大於壓力P113
之值。最後,為了清除自第二流體儲集器113至充裝系統104之流體流動路徑,在調節器件119敞開(且調節器件118封閉)時可將壓力P113
增大至大於壓力P114
之值。與憑藉噴嘴供應系統540處之流體閥533提供之氣體界面相似地,另一氣體界面可提供於充裝貯槽114與第二流體儲集器113之間以將流體目標材料120自充裝貯槽114推動至第二流體儲集器113中(同時將調節器件119維持為敞開且將調節器件118維持為封閉)。一旦自充裝貯槽114清除了流體目標材料120,就可封閉調節器件119且接著可替換充裝貯槽114。
自流體傳輸線115及調節器件117、118、119內消除流體目標材料120會實現裝置100內之模組化架構。以此方式,當裝置100內之一個組件為不良的時,並不需要替換裝置100及噴嘴供應系統140內之全部組件。舉例而言,舉例而言,僅需要替換不良噴嘴供應系統140 (而不必替換裝置100內之組件)。作為另一實例,僅需要替換不良儲集器(第一流體儲集器112或第二流體儲集器113),而不必替換其他流體儲集器或充裝系統104或噴嘴供應系統140 (或甚至干擾噴嘴供應系統140之操作)。
亦有可能將在低壓(例如大約或接近大氣壓力)下操作之任何組件維持處於相對較冷環境(諸如大約室溫)。另外,即使當第一流體儲集器112正在高壓下操作以將流體目標材料120供應至噴嘴供應系統140時,亦可在此低壓/冷環境中發生固體物質122之重新裝載。
裝置100、200、300、工序及操作模式使噴嘴供應系統140能夠在至少80%的時間、至少90%的時間或至少99%的時間(例如99.2%的時間)在操作中且供應目標串流121。與先前可達成情形相比,替換噴嘴總成542所花費的平均時間縮減至不到6小時、不到5小時或約4.5小時。此導致隨著時間推移購置成本縮減,以及修復裝置或噴嘴供應系統140之服務勞動時數縮減。
在一些實施中且參看圖10,裝置100為亦包括位準感測裝置1035之裝置1000,該位準感測裝置經組態以估計在正常操作模式期間或在補給操作模式期間之各個時間點的第二流體儲集器113中之流體目標材料120之體積。該位準感測裝置1035可利用電組件、磁組件及超音波組件中之一或多者以達成對流體目標材料120之體積或位準的估計。該位準感測裝置1035可為能夠耐受施加至第二流體儲集器113之壓力P113
之任何器件。此外,在一些實施中,裝置1000可包括經組態以估計第一流體儲集器112中之流體目標材料120之體積的另一位準感測裝置1035。
在一些實施中,位準感測裝置1035可包括一或多個高壓轉換器。雖然以下論述僅提及一個高壓轉換器,但位準感測裝置1035不限於僅具有一個高壓轉換器。位準感測裝置1035可包括可在高壓下(諸如在第二流體儲集器113可操作之壓力下)操作且包括於第二流體儲集器113中的轉換器。
高壓轉換器為量測第二流體儲集器113內之氣體之壓力的壓力感測器。高壓轉換器1035產生依據強加於其上之壓力而變化的信號。高壓轉換器1035可量測在第二流體儲集器113內部之氣體之壓力,使得當第二流體儲集器113中之流體目標材料120之體積改變時,該第二流體儲集器113內部(及流體目標材料120上方)之氣體壓力亦改變。舉例而言,當用流體目標材料120填充第二流體儲集器113使得流體目標材料120之體積增加時(諸如在如圖9C及圖9D中所展示之補給模式期間),第二流體儲集器113中(及流體目標材料120上方)之氣體在該第二流體儲集器113內部緩慢壓縮。
高壓轉換器1035可如下為有用的。具體言之,環境控制裝置236可設置第二流體儲集器113與充裝貯槽114之間的壓差以便促使流體目標材料120自充裝貯槽114至第二流體儲集器113之較快速轉移。具體言之,環境控制裝置236可確保在執行圖9C中所展示之步驟之前施加至充裝貯槽114之壓力P114
高於施加至第二流體儲集器113之壓力P113
。舉例而言,充裝貯槽114中之壓力P114
可比第二流體儲集器113中之壓力P113
大100 kPa至200 kPa。因為環境控制裝置236施加此壓差,所以第二流體儲集器113更快速被填充,且可重要的是確保第二流體儲集器113並未被流體目標材料120過度填充。
以此方式,高壓轉換器1035使裝置1000內之控制系統1092 (此控制系統1092可包括環境控制裝置236及/或流體控制器106之態樣或組件)以追蹤或監測第二流體儲集器113中之流體目標材料120之體積改變。高壓轉換器1035之輸出可為表示第二流體儲集器113中之流體目標材料120之物質之量的電信號。並且,可由控制系統1092分析此輸出以判定何時封閉調節器件119或何時需要流體目標材料120之下一次再填充或補給。舉例而言,不論何時第二流體儲集器113內之流體目標材料120之位準降至低於特定位準時,控制系統1092就可指示流體控制器106重新裝載充裝貯槽114。
控制系統1092可使用以下方程式來估計第二流體儲集器113中之流體目標材料120之體積:,
其中(P113
)i為第二流體儲集器之初始壓力(P113
)i (其在圖9C處之再填充開始之前係已知的);V113
為第二流體儲集器之總體積(其係已知的);(V120
)i為保持於第二流體儲集器中(在圖9C處之再填充開始之前)的流體目標材料120之初始體積;(P113
)f為第二流體儲集器113中之當前壓力,其係自高壓轉換器1035輸出;及Vt為已自充裝貯槽114轉移至第二流體儲集器113的流體目標材料120之體積。Vt可自充裝貯槽114中之位階感測器予以判定。在其他實施中,可使用其他關係及參數以估計第二流體儲集器113中之流體目標材料120之體積。
在流體目標材料120自充裝貯槽114流至第二流體儲集器113 (諸如圖9C中所展示)時,高壓轉換器1035之輸出(P113
)f連續改變,且藉由每一新值,控制系統1092獲得對壓力P113
之一系列量測,且此資訊可用以理解例如已轉移至第二流體儲集器113之流體目標材料120之體積Vt及/或保持於第二流體儲集器113中之流體目標材料120之初始體積(V120
)i。藉由理解在再填充之前(在圖9C中所展示之步驟之前)多少流體目標材料120保持於第二流體儲集器113中且亦理解多少流體目標材料120保持於第一流體儲集器112中,控制系統1092可判定每時間段所使用之流體目標材料120之量(流體目標材料120之消耗率)。控制系統1092可使用經判定消耗率以判定何時指示流體控制器106觸發第二流體儲集器113中之再填充。以此方式,第一流體儲集器112可在噴嘴供應系統140之操作期間一直將流體目標材料120之源連續提供至噴嘴供應系統140。亦可使用來自壓力轉換器1035之資訊以估計保持於第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中的流體目標材料120之總量。
另外且在所描述實施中,當高壓轉換器1035監測第二流體儲集器113中之流體目標材料120之體積時,可防止用來自充裝貯槽114之流體目標材料120對第二流體儲集器113過度填充。舉例而言,當高壓轉換器1035達到穩態時,第二流體儲集器113內之氣體之壓縮已達到上限。因而,第二流體儲集器113已被流體目標材料120完全填充。流體控制系統1092可接著防止流體目標材料120繼續在充裝系統104與第二流體儲集器113之間流動。以此方式,可防止第二流體儲集器113被流體目標材料120過度填充。
在此等實施中,在流體目標材料120已自充裝貯槽114轉移至第二流體儲集器113之後(亦即,在圖9C中所展示之步驟完成之後)且在藉由敞開調節器件118而連接第一流體儲集器112及第二流體儲集器113之前(亦即,在圖9E中所展示之步驟開始之前),可藉由控制系統1092進行計算。該計算包括使用以上所描述之方程式估計已自充裝貯槽114轉移至第二流體儲集器113之流體目標材料120之體積Vt (圖10)。另外,控制系統1092亦可根據流動方程式計算第二流體儲集器113內所含有之流體目標材料120之總體積(V120
)t:。
將第二流體儲集器113中之流體目標材料120之總體積(V120
)t計算為保持於第二流體儲集器113中之流體目標材料120之初始體積(V120
)i與已自充裝貯槽114轉移至第二流體儲集器之流體目標材料120之體積Vt的總和。控制系統1092亦可基於第二流體儲集器中之流體目標材料120之總體積(V120
)t及第二流體儲集器113之內部之已知尺寸來估計第二流體儲集器113中之流體目標材料120之高度。
在所描述實施中,控制系統1092亦可針對第一流體儲集器112執行此等相同計算。
一旦已知或估計第一流體儲集器112及第二流體儲集器113兩者中之流體目標材料120之高度,則控制系統1092就可估計或計算高度差Δh。高度差Δh為第二流體儲集器113中之流體目標材料120之高度減去第一流體儲集器112中之流體目標材料120之高度。控制系統1092可使用以下方程式基於所估計之高度差Δh計算排出壓力ΔPh:,
其中ρ120等於流體目標材料120之密度,且g為重力常數。
控制系統1092可指示環境控制裝置236基於所計算之排出壓力ΔPh控制第二流體儲集器113之第二壓力P113
。舉例而言,環境控制裝置236可對第二流體儲集器113加壓使得其壓力P113
等於第一流體儲集器112之第一壓力P112
與排出壓力ΔPh之間的差。所有此情形皆可在噴嘴供應系統140之操作期間發生,且控制系統1092可重複執行此計算且指示環境控制裝置236調整或重設第二流體儲集器113之第二壓力P113
。以此方式,可在將流體目標材料120連續供應至噴嘴供應系統140的同時維持第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中之流體目標材料120之位準(或高度)。
此外,控制系統1092可藉由以下操作來計算裝置1100內之在需要補給之前可用的流體目標材料120之總量:分析第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中之每一者內之流體目標材料120之量;在此期間第一流體儲集器112已將流體目標材料120供應至噴嘴供應系統140之時間量;及自充裝貯槽114轉移的流體目標材料120之量。
在裝置之另一實施1100中,如圖11中所展示,環境控制裝置236為包括加壓儲集器1193之環境控制裝置1136。該環境控制裝置1136憑藉流體連通連接件1194流體連接至第一流體儲集器112及第二流體儲集器113。加壓儲集器1193含有惰性氣體,該惰性氣體可藉由敞開孔口1195憑藉流體連通連接件1194而自加壓儲集器1193轉移至第一流體儲集器112及/或第二流體儲集器。孔口1195可具有經判定之大小使得當孔口1195敞開時,孔口1195允許加壓儲集器1193中之氣體以較慢速率自加壓儲集器1193轉移至第一流體儲集器112及/或第二流體儲集器113。
在此實施中且參看圖11,可藉由經由敞開孔口1195將來自加壓儲集器1193之某一體積之氣體釋放至第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中而間接量測流體目標材料120之位準(或高度)。可量測加壓儲集器1193之壓降,且可估計已自加壓儲集器1193轉移至第一流體儲集器112及第二流體儲集器113之氣體體積。可使用已自加壓儲集器1193轉移之氣體體積以估計保持在第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中的流體目標材料120之體積。舉例而言,可自第一流體儲集器112及/或第二流體儲集器113中之總壓降以及自經量測最終壓力(第一流體儲集器112及/或第二流體儲集器113處)估計已自加壓儲集器1193轉移的氣體體積。可接著將保持於第一流體儲集器112及第二流體儲集器113中的流體目標材料120之體積計算為已自加壓儲集器1193轉移之氣體體積與組合之第一流體儲集器112及第二流體儲集器113之總體積之差。
在所描述實施中,施加至第二流體儲集器113之氣體壓力P113
可低於施加至第一流體儲集器112之氣體壓力P112
,使得第二壓力P113
小於第一壓力P112
。
另外,第一流體儲集器112內之流體目標材料120之排出壓力PH112
為自流體目標材料120柱施加至第一流體儲集器112之基底的壓力,且第二流體儲集器113內之流體目標材料120之排出壓力PH113
為自流體目標材料120柱施加至第二流體儲集器113之基底的壓力。在敞開孔口1195之前,第一流體儲集器112中之總壓力(藉由P112
+ PH112
給出)等於第二流體儲集器113中之總壓力(藉由P113
+ PH113
給出)。然而,因為第一流體儲集器112中之氣體壓力P112
高於第二流體儲集器113中之氣體壓力P113
,所以惰性氣體洩漏至第二流體儲集器113中,而一旦環境控制裝置1136敞開孔口1195,第二流體儲集器113中之流體目標材料120柱就流入第一流體儲集器112中。
第一流體儲集器112與第二流體儲集器113之氣體壓力之差(即P112
- P113
)允許流體目標材料120以特定速率自第二流體儲集器113流至第一流體儲集器112。流體目標材料120自第二流體儲集器113至第一流體儲集器112之流動速率係由自加壓儲集器1193轉移至第一流體儲集器112之惰性氣體之流動速率控制(此係因為此控制第一流體儲集器112內部之氣體壓力)。當惰性氣體轉移至第二流體儲集器113中時,其仍處於比第二流體儲集器113內之氣體壓力高的壓力,且此壓力差係由連接至第二流體儲集器113之氣體控制系統排出,使得維持第二流體儲集器113中之氣體壓力且可將流體目標材料120繼續遞送至噴嘴供應系統140,同時可將流體目標材料120供應至第一流體儲集器112。以此方式,可控制流體目標材料120自第二流體儲集器113至第一流體儲集器112之流動速率,從而確保來自噴嘴供應系統140之目標串流121之形成不會受到流體目標材料120之上游流動不穩定性的不利影響。
參看圖12,充裝系統104經設計為充裝系統1204。充裝系統1204有效地充當相變真空通過件,其包括僅兩個體積,一個體積由充裝腔室1230 (其收納固體物質122)界定且一個體積由充裝貯槽1214界定,及單一流動阻擋器件1261,其在一些實施中可為冷凍閥。流動阻擋器件1261充當充裝腔室1230與充裝貯槽1214之間的流體輸送系統461。
充裝系統1204可進一步包括環境控制裝置1205。在一些實施中,環境控制裝置1205包括壓力系統1205p,該壓力系統經組態以調整兩個體積之間的相對壓力或差壓使得流體目標材料120自充裝腔室1230被推動至充裝貯槽1214。在其他實施中,充裝腔室1230配置於充裝貯槽1214上方,且重力致使任何流體目標材料120皆自充裝腔室1230降至充裝貯槽1214。環境控制裝置1205亦包括溫度系統1205t,該溫度系統經組態以調整冷凍閥1261以及充裝腔室1230及充裝貯槽1214之溫度。
充裝系統1204在充裝腔室1230與充裝貯槽1214之間不具有任何其他內部閥。又,充裝系統1204使用(液體與固體之間的)相變以將材料轉移至真空環境中。在此狀況下,流體目標材料120被轉移至充裝貯槽1214之真空環境中。儘管設計簡單,但充裝系統1204經組態為避免了將流體目標材料120曝露至環境空氣,此曝露可能會在流體目標材料120中產生非想要的污染物。
參看圖13A至圖13D,執行一工序。最初,如圖13A中所展示,敞開充裝腔室1230上之入口或蓋子1230L,且將固體物質122插入至充裝腔室1230之體積中。此時,在將充裝腔室1230之壓力對空氣/氛圍PA
開放時,環境控制裝置1205之壓力系統1205p將充裝貯槽1214之壓力維持處於真空度PV
(低於大氣壓力)。另外,充裝腔室1230及冷凍閥1261之溫度系統1205t處於低於固體物質122之熔點之溫度。
如圖13B中所展示,一旦固體物質122在充裝腔室1230之體積內部,就封閉蓋子1230L。接著,壓力系統1205p將充裝腔室1230之體積泵浦至低於大氣壓力之位準PV
'。充裝腔室1230之壓力PV'可處於大於充裝貯槽1214之壓力PV
之位準,或充裝腔室1230之壓力PV
'可與充裝貯槽1214之壓力PV
相同(若重力用以影響流動)。
如圖13C中所展示,溫度系統1205t將充裝腔室1230內之固體物質122加熱至足夠大以熔融固體物質122且形成流體目標材料120的溫度。
接著,如圖13D中所展示,溫度系統1205t將冷凍閥1261加熱至足夠大以使冷凍閥1261內之固體物質熔融成流體目標材料120的溫度。在需要時,溫度系統1205t可另外加熱充裝貯槽1214以確保其處於足夠大以維持流體目標材料120之流體狀態的溫度。因為充裝腔室1230內之壓力PV
'大於充裝貯槽1214內之壓力PV
(足夠大以克服諸如重力及表面張力之任何競爭力的量),所以流體目標材料120自充裝腔室1230流出且流入充裝貯槽1214中。替代地,若充裝腔室1230安置於充裝貯槽1214上方且充裝腔室1230中之壓力等於充裝貯槽1214中之壓力,則此流動可憑藉重力發生。
一旦所有流體目標材料120已流入充裝貯槽1214中,溫度系統1205t就將冷凍閥1261冷卻至低於流體目標材料120之熔點之溫度,且冷凍閥1261內之任何剩餘流體目標材料120會固化且形成流體(及壓力)障壁使得該製程可再次開始,如圖13A中所展示。
其他實施係在以下申請專利範圍之範疇內。舉例而言且再次參看圖1,在一些實施中,有可能組態充裝系統104之充裝貯槽114以在各種狀態下在高壓下進行操作。舉例而言,在充裝系統104已產生足夠的流體目標材料120之後,充裝貯槽114可開始在對應於施加至第二流體儲集器113之高壓的高壓下操作,且當在此高壓下操作時可在第二流體儲集器113與充裝貯槽114之間建立流體流動路徑。
在以下編號條項中闡明本發明之其他態樣。
1. 一種用於供應一目標材料之裝置,該裝置包含:
一第一儲集器系統,其包含一第一流體儲集器,該第一流體儲集器經組態以在一噴嘴供應系統之操作期間與該噴嘴供應系統流體連通,該第一流體儲集器經維持處於一第一壓力;
一第二儲集器系統,其包含一第二流體儲集器,該第二流體儲集器經組態以在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間與該第一儲集器系統流體連通;
一充裝系統,其經組態以收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料,該充裝系統經維持處於小於該第一壓力之一充裝壓力;及
一流體控制系統,其流體連接至該充裝系統、該第一儲集器系統、該第二儲集器系統及該噴嘴供應系統,其中該流體控制系統經組態以:
在該噴嘴供應系統之操作期間將至少一個流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統隔離,及
在該噴嘴供應系統之操作期間維持至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的一流體流動路徑。
2. 如條項1之裝置,其中該充裝壓力小於約600千帕斯卡(kPa)。
3. 如條項1之裝置,其中該第一壓力為至少6000 kPa、至少10,000 kPA、至少25,000 kPA或在約6000 kPa至60,000 kPa之一範圍內。
4. 如條項1之裝置,其中在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,該充裝系統及該第二流體儲集器經維持處於該充裝壓力,且該充裝系統及該第二流體儲集器相對於彼此而定位使得防止該第二流體儲集器被該流體目標材料過度填充。
5. 如條項1之裝置,其中該流體控制系統經組態以在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑。
6. 如條項1之裝置,其中該流體控制系統經組態以自界定於該第一流體儲集器、該第二流體儲集器、該充裝系統與該噴嘴供應系統之間的每一界面清除一目標流體材料。
7. 如條項1之裝置,其中該流體控制系統經組態以藉由以下操作在該噴嘴供應系統之操作期間維持至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑:在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間以及該第二流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑,且同時將該噴嘴供應系統及該第二流體儲集器維持處於該第一壓力。
8. 如條項7之裝置,其中該流體控制系統經進一步組態以在該噴嘴供應系統之操作期間維持該至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑,且啟用該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的流體流動路徑。
9. 如條項1之裝置,其進一步包含一環境控制裝置,該環境控制裝置經組態以:
獨立且分離地控制該第一流體儲集器中之該第一壓力及該第二流體儲集器中之一第二壓力,及
獨立且分離地控制該第一流體儲集器之一溫度及該第二流體儲集器之一溫度。
10. 如條項9之裝置,其中該環境控制裝置經進一步組態以基於該第二流體儲集器內之一經量測流體目標材料量而調整或重設該第二流體儲集器之該第二壓力。
11. 如條項9之裝置,其中該環境控制裝置包括一加壓儲集器,該加壓儲集器經組態為含有一惰性氣體且經由一孔口將惰性氣體自該加壓儲集器轉移至該第一流體儲集器及該第二流體儲集器中之一或多者。
12. 如條項1之裝置,其中該流體控制系統包括介於該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的一儲集器流體控制閥及介於該第二流體儲集器與該充裝系統之間的一再填充流體控制閥,其中該流體控制系統經組態以獨立控制該儲集器流體控制閥及該再填充流體控制閥。
13. 如條項12之裝置,其中該儲集器流體控制閥包括一冷凍閥,且該再填充流體控制閥包括一冷凍閥。
14. 如條項1之裝置,其中該流體控制系統經進一步組態以在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的該流體流動路徑。
15. 如條項1之裝置,其中該第二流體儲集器經進一步組態以在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間與該噴嘴供應系統流體連通。
16. 如條項1之裝置,其中該充裝系統包含:
一第一腔室,其包括一入口,該入口經組態為敞開使得固體物質可被收納於由該第一腔室界定之一第一體積內;
一第二腔室,其界定一第二體積且與該流體控制系統流體連通;及
一流動阻擋器件,其形成於該第一腔室與該第二腔室之間的一以其他方式不被阻塞的流體路徑中。
17. 如條項16之裝置,其中該流動阻擋器件係一冷凍閥,其中在維持處於低於該固體物質之熔點的一溫度時一流體流動路徑由該固體物質阻擋。
18. 如條項1之裝置,其進一步包含一感測系統,該感測系統經組態以估計該第一流體儲集器、該第二流體儲集器及該充裝系統中之一或多者中的該流體目標材料之一體積及/或該充裝系統內之固體物質之一存在。
19. 如條項18之裝置,其進一步包含與該感測系統通信之一控制系統,該控制系統經組態以基於來自高壓轉換器之輸出判定該第二流體儲集器中之該流體目標材料之一消耗率,該消耗率為每一時間段所使用的該流體目標材料之量。
20. 一種用於以一不間斷方式連續供應一目標材料之方法,該方法包含:
在經維持處於一充裝壓力之一充裝系統中收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料;
在一噴嘴供應系統之操作期間維持一第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通,同時將該第一流體儲集器維持處於大於該充裝壓力之一第一壓力;及
在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間,使得在處於該充裝壓力之該充裝系統中產生流體目標材料的同時,能夠在該第一壓力下在該第一流體儲集器與一第二流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
21. 如條項20之方法,其進一步包含在使流體目標材料能夠在該充裝系統與該第二流體儲集器之間轉移的同時,維持該第一流體儲集器之該第一壓力。
22. 如條項20之方法,其進一步包含貫穿該噴嘴供應系統之操作,藉由下方式而實現流體目標材料至該噴嘴供應系統之一轉移:
使流體目標材料自該第一流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;
使流體目標材料自該第二流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;或
使流體目標材料自該第一流體儲集器及該第二流體儲集器同時流動至該噴嘴供應系統。
23. 如條項20之方法,其進一步包含在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一些時間,防止流體目標材料被轉移至該第二流體儲集器及/或該第一流體儲集器。
24. 如條項20之方法,其進一步包含僅當該充裝系統處於該充裝壓力時才將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中,其中在該噴嘴供應系統處於該第一壓力時發生將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中。
25. 如條項20之方法,其進一步包含在維持該第一流體儲集器之該第一壓力的同時用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器,且在足夠流體目標材料已自該充裝系統轉移至該第二流體儲集器中之後將該第二流體儲集器與該充裝系統流體地分離。
26. 如條項25之方法,其進一步包含在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,將該充裝系統及該第二流體儲集器維持處於該充裝壓力,且防止該第二流體儲集器被流體目標材料過度填充。
27. 如條項20之方法,其進一步包含在停止該噴嘴供應系統之操作及停止該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通之前,自界定於該第一流體儲集器、該第二流體儲集器、該充裝系統與該噴嘴供應系統之間的每一界面清除一目標流體材料。
28. 如條項20之方法,其進一步包含將該充裝系統中之目標材料之該固體物質熔融成該目標流體材料。
29. 如條項20之方法,其中操作該噴嘴供應系統包括將該流體目標材料之小滴遞送至一極紫外線(EUV)光源,其中該等小滴經組態以運用輻射輻照以產生發射EUV光之一電漿。
30. 一種方法,其包含:
在經維持處於一充裝壓力之一充裝系統中收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料;
在一噴嘴供應系統之操作期間維持一第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通,同時將該第一流體儲集器維持處於大於該充裝壓力之一第一壓力;及
使得在將該第一流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統流體地隔離的同時,能夠在該充裝系統與一第二流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
31. 如條項30之方法,其中操作該噴嘴供應系統包括將該流體目標材料之小滴遞送至一極紫外線(EUV)光源,其中該等小滴經組態以運用輻射輻照以產生發射EUV光之一電漿。
32. 如條項30之方法,其進一步包含在使流體目標材料能夠在該充裝系統與該第二流體儲集器之間轉移的同時,維持該第一流體儲集器之該第一壓力。
33. 如條項30之方法,其進一步包含使得在將該第一流體儲集器、該第二流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統流體地隔離的同時,能夠在該第二流體儲集器與該第一流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
34. 如條項30之方法,其進一步包含貫穿該噴嘴供應系統之操作,藉由下方式而實現流體目標材料至該噴嘴供應系統之一轉移:
使流體目標材料自該第一流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;
使流體目標材料自該第二流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;或
使流體目標材料自該第一流體儲集器及該第二流體儲集器同時流動至該噴嘴供應系統。
35. 如條項30之方法,其進一步包含在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一些時間,防止流體目標材料被轉移至該第二流體儲集器及/或該第一流體儲集器。
36. 如條項30之方法,其進一步包含僅當該充裝系統處於該充裝壓力時才將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中,其中在該噴嘴供應系統處於該第一壓力時發生將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中。
37. 如條項30之方法,其進一步包含在維持該第一流體儲集器之該第一壓力的同時,用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器。
38. 如條項37之方法,其進一步包含在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,將該充裝系統及該第二流體儲集器維持處於該充裝壓力,且防止該第二流體儲集器被流體目標材料過度填充。
39. 如條項30之方法,其進一步包含在足夠流體目標材料已自該充裝系統轉移至該第二流體儲集器中之後將該第二流體儲集器與該充裝系統流體地分離。
40. 如條項30之方法,其進一步包含將該充裝系統中之目標材料之該固體物質熔融成該目標流體材料。
100:裝置
102:第一儲集器系統
103:第二儲集器系統
104:充裝系統
106:流體控制器
112:第一流體儲集器
113:第二流體儲集器
114:初級貯槽
115:流體傳輸線
116:流體連通裝置/流體連通連接件
117:調節器件
118:調節器件
119:調節器件
120:流體目標材料
121:目標串流
122:固體物質
124:系統
130:充裝腔室
140:噴嘴供應系統
190:流體控制系統
200:裝置100之實施/裝置
216:流體連通裝置116之實施
218:儲集器閥系統
218F:儲集器冷凍閥
219:再填充閥系統
219F:再填充冷凍閥
236:環境控制裝置
240:噴嘴供應系統
241:毛細管
243:開口
300:裝置
321p:目標
324:極紫外線(EUV)光源
326:電漿形成部位
328:真空腔室
342:光束
344:光學源
346:光學路徑
348:極紫外線(EUV)光
350:收集
352:微影曝光裝置
404:充裝系統
414:充裝貯槽
425:初級空腔
428:可移除式載體
429:次級空腔
430:充裝腔室
430L:蓋子
461:流體輸送系統
531:專用組件
532:氣體管線
533:流體閥
540:噴嘴供應系統
541:毛細管
542:噴嘴總成
543:開口
545:噴嘴閥系統
670:工序
671:步驟
673:步驟
675:步驟
677:步驟
780:工序
781:步驟
783:步驟
785:步驟
787:步驟
1000:裝置
1035:位準感測裝置/高壓轉換器
1092:控制系統
1100:裝置
1136:環境控制裝置
1193:加壓儲集器
1194:流體連通連接件
1195:孔口
1204:充裝系統
1205:環境控制裝置
1205p:壓力系統
1205t:溫度系統
1214:充裝貯槽
1230:充裝腔室
1230L:入口或蓋子
1261:流動阻擋器件/冷凍閥
P112:第一壓力/氣體壓力
P113:第二壓力/氣體壓力
P114:充裝壓力
P124:壓力
P531:壓力
PA:空氣/氛圍
PV:真空度
PV
':位準/壓力
T112:第一溫度
T113:第二溫度
圖1為包括第一儲集器系統、第二儲集器系統、充裝系統及流體控制系統且經組態以在噴嘴供應系統之連續操作期間向該噴嘴供應系統供應流體目標材料的裝置的方塊圖;
圖2為圖1之裝置之實施的方塊圖,其包括環境控制裝置且展示流體控制系統之實施;
圖3為圖1之裝置之方塊圖,其中噴嘴供應系統發射流體目標材料之目標串流以供EUV光源使用;
圖4為可在圖1之裝置中使用的充裝系統之實施的方塊圖;
圖5為可在圖1之裝置中使用的噴嘴供應系統之實施的方塊圖;
圖6為由圖1之裝置執行之工序的流程圖;
圖7為由圖1之裝置執行之另一工序的流程圖;
圖8A為展示在圖1之裝置之正常操作模式期間之時刻的方塊圖;
圖8B為展示在圖1之裝置之補給操作模式期間之時刻的方塊圖;
圖9A為展示在圖1之裝置之正常操作模式期間之時刻的方塊圖,其中流體目標材料已經在充裝系統中被補給;
圖9B為展示在圖1之裝置之補給操作模式期間之時刻的方塊圖,其中阻擋第一儲集器系統與第二儲集器系統之間的流體流動路徑且阻擋第二儲集器系統與充裝系統之間的流體流動路徑;
圖9C為展示在圖1之裝置之補給操作模式期間之時刻的方塊圖,其中阻擋第一儲集器系統與第二儲集器系統之間的流體流動路徑且敞開第二儲集器系統與充裝系統之間的流體流動路徑;
圖9D為展示在圖1之裝置之補給操作模式期間之時刻的方塊圖,其中阻擋第一儲集器系統與第二儲集器系統之間的流體流動路徑,且在已用來自充裝系統之流體目標材料再填充第二儲集器系統之後阻擋第二儲集器系統與充裝系統之間的流體流動路徑;
圖9E為展示在圖1之裝置之補給操作模式期間之時刻的方塊圖,其中敞開第一儲集器系統與第二儲集器系統之間的流體流動路徑且阻擋第二儲集器系統與充裝系統之間的流體流動路徑;
圖9F為展示在圖1之裝置之補給操作模式期間之時刻的方塊圖,其中敞開第一儲集器系統與第二儲集器系統之間的流體流動路徑,且阻擋第二儲集器系統與充裝系統之間的流體流動路徑,且已用來自第二儲集器系統之流體目標材料再填充第一儲集器系統;
圖9G為展示在圖1之裝置之正常操作模式期間之時刻的方塊圖,其中敞開第一儲集器系統與第二儲集器系統之間的流體流動路徑且阻擋第二儲集器系統與充裝系統之間的流體流動路徑;
圖10為圖1之裝置之另一實施的方塊圖,其包括經組態以估計第二儲集器系統中之流體目標材料之體積的位準感測裝置;
圖11為圖1之裝置之另一實施的方塊圖,其中環境控制裝置憑藉流體連通連接件而流體連接至第一儲集器系統及第二儲集器系統;
圖12為圖1之充裝系統之另一實施的方塊圖;及
圖13A至圖13D為在固體物質充裝至流體目標材料期間之各個階段的圖12之充裝系統的方塊圖。
100:裝置
102:第一儲集器系統
103:第二儲集器系統
104:充裝系統
106:流體控制器
112:第一流體儲集器
113:第二流體儲集器
114:初級貯槽
116:流體連通裝置/流體連通連接件
117:調節器件
118:調節器件
119:調節器件
120:流體目標材料
121:目標串流
122:固體物質
124:系統
130:充裝腔室
140:噴嘴供應系統
190:流體控制系統
P112:第一壓力/氣體壓力
P113:第二壓力/氣體壓力
P114:充裝壓力
P124:壓力
Claims (40)
- 一種用於供應一目標材料之裝置,該裝置包含: 一第一儲集器系統,其包含一第一流體儲集器,該第一流體儲集器經組態以在一噴嘴供應系統之操作期間與該噴嘴供應系統流體連通,該第一流體儲集器經維持處於一第一壓力; 一第二儲集器系統,其包含一第二流體儲集器,該第二流體儲集器經組態以在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間與該第一儲集器系統流體連通; 一充裝系統,其經組態以收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料,該充裝系統經維持處於小於該第一壓力之一充裝壓力;及 一流體控制系統,其流體連接至該充裝系統、該第一儲集器系統、該第二儲集器系統及該噴嘴供應系統,其中該流體控制系統經組態以: 在該噴嘴供應系統之操作期間將至少一個流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統隔離,及 在該噴嘴供應系統之操作期間維持至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的一流體流動路徑。
- 如請求項1之裝置,其中該充裝壓力小於約600千帕斯卡(kPa)。
- 如請求項1之裝置,其中該第一壓力為至少6000 kPa、至少10,000 kPA、至少25,000 kPA或在約6000 kPa至60,000 kPa之一範圍內。
- 如請求項1之裝置,其中在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,該充裝系統及該第二流體儲集器經維持處於該充裝壓力,且該充裝系統及該第二流體儲集器相對於彼此而定位使得防止該第二流體儲集器被該流體目標材料過度填充。
- 如請求項1之裝置,其中該流體控制系統經組態以在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑。
- 如請求項1之裝置,其中該流體控制系統經組態以自界定於該第一流體儲集器、該第二流體儲集器、該充裝系統與該噴嘴供應系統之間的每一界面清除一目標流體材料。
- 如請求項1之裝置,其中該流體控制系統經組態以藉由以下操作在該噴嘴供應系統之操作期間維持至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑:在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間以及該第二流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑,且同時將該噴嘴供應系統及該第二流體儲集器維持處於該第一壓力。
- 如請求項7之裝置,其中該流體控制系統經進一步組態以在該噴嘴供應系統之操作期間維持該至少一個流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的該流體流動路徑,且啟用該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的流體流動路徑。
- 如請求項1之裝置,其進一步包含一環境控制裝置,該環境控制裝置經組態以: 獨立且分離地控制該第一流體儲集器中之該第一壓力及該第二流體儲集器中之一第二壓力,及 獨立且分離地控制該第一流體儲集器之一溫度及該第二流體儲集器之一溫度。
- 如請求項9之裝置,其中該環境控制裝置經進一步組態以基於該第二流體儲集器內之一經量測流體目標材料量而調整或重設該第二流體儲集器之該第二壓力。
- 如請求項9之裝置,其中該環境控制裝置包括一加壓儲集器,該加壓儲集器經組態為含有一惰性氣體且經由一孔口將惰性氣體自該加壓儲集器轉移至該第一流體儲集器及該第二流體儲集器中之一或多者。
- 如請求項1之裝置,其中該流體控制系統包括介於該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的一儲集器流體控制閥及介於該第二流體儲集器與該充裝系統之間的一再填充流體控制閥,其中該流體控制系統經組態以獨立控制該儲集器流體控制閥及該再填充流體控制閥。
- 如請求項12之裝置,其中該儲集器流體控制閥包括一冷凍閥,且該再填充流體控制閥包括一冷凍閥。
- 如請求項1之裝置,其中該流體控制系統經進一步組態以在該噴嘴供應系統之操作期間維持該第一流體儲集器與該第二流體儲集器之間的該流體流動路徑。
- 如請求項1之裝置,其中該第二流體儲集器經進一步組態以在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間與該噴嘴供應系統流體連通。
- 如請求項1之裝置,其中該充裝系統包含: 一第一腔室,其包括一入口,該入口經組態為敞開使得固體物質可被收納於由該第一腔室界定之一第一體積內; 一第二腔室,其界定一第二體積且與該流體控制系統流體連通;及 一流動阻擋器件,其形成於該第一腔室與該第二腔室之間的一以其他方式不被阻塞的流體路徑中。
- 如請求項16之裝置,其中該流動阻擋器件係一冷凍閥,其中在維持處於低於該固體物質之熔點的一溫度時一流體流動路徑由該固體物質阻擋。
- 如請求項1之裝置,其進一步包含一感測系統,該感測系統經組態以估計該第一流體儲集器、該第二流體儲集器及該充裝系統中之一或多者中的該流體目標材料之一體積及/或該充裝系統內之固體物質之一存在。
- 如請求項18之裝置,其進一步包含與該感測系統通信之一控制系統,該控制系統經組態以基於來自高壓轉換器之輸出判定該第二流體儲集器中之該流體目標材料之一消耗率,該消耗率為每一時間段所使用的該流體目標材料之量。
- 一種用於以一不間斷方式連續供應一目標材料之方法,該方法包含: 在經維持處於一充裝壓力之一充裝系統中收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料; 在一噴嘴供應系統之操作期間維持一第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通,同時將該第一流體儲集器維持處於大於該充裝壓力之一第一壓力;及 在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一部分時間,使得在處於該充裝壓力之該充裝系統中產生流體目標材料的同時,能夠在該第一壓力下在該第一流體儲集器與一第二流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
- 如請求項20之方法,其進一步包含在使流體目標材料能夠在該充裝系統與該第二流體儲集器之間轉移的同時,維持該第一流體儲集器之該第一壓力。
- 如請求項20之方法,其進一步包含貫穿該噴嘴供應系統之操作,藉由下方式而實現流體目標材料至該噴嘴供應系統之一轉移: 使流體目標材料自該第一流體儲集器流動至該噴嘴供應系統; 使流體目標材料自該第二流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;或 使流體目標材料自該第一流體儲集器及該第二流體儲集器同時流動至該噴嘴供應系統。
- 如請求項20之方法,其進一步包含在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一些時間,防止流體目標材料被轉移至該第二流體儲集器及/或該第一流體儲集器。
- 如請求項20之方法,其進一步包含僅當該充裝系統處於該充裝壓力時才將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中,其中在該噴嘴供應系統處於該第一壓力時發生將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中。
- 如請求項20之方法,其進一步包含在維持該第一流體儲集器之該第一壓力的同時用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器,且在足夠流體目標材料已自該充裝系統轉移至該第二流體儲集器中之後將該第二流體儲集器與該充裝系統流體地分離。
- 如請求項25之方法,其進一步包含在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,將該充裝系統及該第二流體儲集器維持處於該充裝壓力,且防止該第二流體儲集器被流體目標材料過度填充。
- 如請求項20之方法,其進一步包含在停止該噴嘴供應系統之操作及停止該第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通之前,自界定於該第一流體儲集器、該第二流體儲集器、該充裝系統與該噴嘴供應系統之間的每一界面清除一目標流體材料。
- 如請求項20之方法,其進一步包含將該充裝系統中之目標材料之該固體物質熔融成該目標流體材料。
- 如請求項20之方法,其中操作該噴嘴供應系統包括將該流體目標材料之小滴遞送至一極紫外線(EUV)光源,其中該等小滴經組態以運用輻射輻照以產生發射EUV光之一電漿。
- 一種方法,其包含: 在經維持處於一充裝壓力之一充裝系統中收納包括一目標材料之一固體物質且自該固體物質產生一流體目標材料; 在一噴嘴供應系統之操作期間維持一第一流體儲集器與該噴嘴供應系統之間的流體連通,同時將該第一流體儲集器維持處於大於該充裝壓力之一第一壓力;及 使得在將該第一流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統流體地隔離的同時,能夠在該充裝系統與一第二流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
- 如請求項30之方法,其中操作該噴嘴供應系統包括:將該流體目標材料之小滴遞送至一極紫外線(EUV)光源,其中該等小滴經組態以運用輻射輻照以產生發射EUV光之一電漿。
- 如請求項30之方法,其進一步包含在使流體目標材料能夠在該充裝系統與該第二流體儲集器之間轉移的同時,維持該第一流體儲集器之該第一壓力。
- 如請求項30之方法,其進一步包含使得在將該第一流體儲集器、該第二流體儲集器及該噴嘴供應系統與該充裝系統流體地隔離的同時,能夠在該第二流體儲集器與該第一流體儲集器之間進行該流體目標材料之一轉移。
- 如請求項30之方法,其進一步包含貫穿該噴嘴供應系統之操作,藉由下方式而實現流體目標材料至該噴嘴供應系統之一轉移: 使流體目標材料自該第一流體儲集器流動至該噴嘴供應系統; 使流體目標材料自該第二流體儲集器流動至該噴嘴供應系統;或 使流體目標材料自該第一流體儲集器及該第二流體儲集器同時流動至該噴嘴供應系統。
- 如請求項30之方法,其進一步包含在該噴嘴供應系統之操作期間的至少一些時間,防止流體目標材料被轉移至該第二流體儲集器及/或該第一流體儲集器。
- 如請求項30之方法,其進一步包含僅當該充裝系統處於該充裝壓力時才將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中,其中在該噴嘴供應系統處於該第一壓力時發生將包括該目標材料之固體物質再裝載至該充裝系統中。
- 如請求項30之方法,其進一步包含在維持該第一流體儲集器之該第一壓力的同時,用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器。
- 如請求項37之方法,其進一步包含在用來自該充裝系統之流體目標材料再填充該第二流體儲集器的同時,將該充裝系統及該第二流體儲集器維持處於該充裝壓力,且防止該第二流體儲集器被流體目標材料過度填充。
- 如請求項30之方法,其進一步包含在足夠流體目標材料已自該充裝系統轉移至該第二流體儲集器中之後將該第二流體儲集器與該充裝系統流體地分離。
- 如請求項30之方法,其進一步包含將該充裝系統中之目標材料之該固體物質熔融成該目標流體材料。
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