TWI734073B - 氣體管理系統 - Google Patents

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TWI734073B TW108103307A TW108103307A TWI734073B TW I734073 B TWI734073 B TW I734073B TW 108103307 A TW108103307 A TW 108103307A TW 108103307 A TW108103307 A TW 108103307A TW I734073 B TWI734073 B TW I734073B
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華特 戴爾 吉爾斯比
思齊 羅
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Abstract

本發明提供一種氣體循環系統，該氣體循環系統包括：一氣體淨化器系統；一氣體分析系統；一氣體摻混系統，其製備一循環氣體混合物；及一控制系統，其經組態以：判定至少一個既定氣體組份之一測得量是否處於一第一可接受值範圍內；及判定至少一個雜質氣體組份之一測得量是否處於一第二可接受值範圍內。若該至少一個既定氣體組份之該測得量不處於該第一可接受值範圍內，則該控制系統引起該氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物；且若至少一個雜質氣體組份之該測得量不處於該第二可接受值範圍內，則該控制系統產生一錯誤信號。

Description

氣體管理系統
本發明係關於一種氣體管理系統。該氣體管理系統可係或可包括氣體循環系統。該氣體管理系統可與例如深紫外線光(deep ultraviolet light，DUV)源一起使用。
光微影係將半導體電路圖案化於諸如矽晶圓之基板上的製程。光微影光源提供用以曝光晶圓上之光阻的深紫外線(deep ultraviolet；DUV)光。在光微影中所使用之一種類型的氣體放電光源稱為準分子光源或雷射。準分子光源通常使用係諸如氬氣、氪氣或氙氣之一或多種惰性氣體與諸如氟或氯之反應物之一組合的氣體混合物。準分子光源之名稱衍生自在電氣刺激(所供應能量)及(氣體混合物之)高壓的適當條件下稱為準分子之偽分子產生的實情，其僅以供能狀態存在且在紫外線範圍中產生經放大光。準分子光源產生具有在深紫外線(DUV)範圍內之波長之光束且此光束用以圖案化光微影設備中之半導體基板(或晶圓)。可使用單個氣體放電腔室或使用複數個氣體放電腔室來建構準分子光源。可自氣體放電腔室排出氣體放電腔室中之氣體混合物。
在一個通用態樣中，一種氣體循環系統包括：一氣體淨化器系統，其經組態以自一準分子雷射接收一廢氣混合物，該廢氣混合物包括既定氣體組份及雜質氣體組份，該氣體淨化器系統經組態減小以該等雜質氣體組份中之至少一者的一量，以基於該廢氣混合物而形成一經淨化氣體混合物；一氣體分析系統，其包括一量測系統，該量測系統經組態以接收該經淨化氣體混合物之至少一部分且量測該經淨化氣體混合物中至少一個既定氣體組份的一量及該經淨化氣體混合物中至少一個雜質氣體組份的一量；一氣體摻混系統，其基於該經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物；及一控制系統，其耦接至該氣體分析系統及該氣體摻混系統，該控制系統經組態以：判定該至少一個既定氣體組份之該測得量是否處於一第一可接受值範圍內；判定該至少一個雜質氣體組份之該測得量是否處於一第二可接受值範圍內；若該至少一個既定氣體組份之該測得量不處於該第一可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物；及若該至少一個雜質氣體組份之該測得量不處於該第二可接受值範圍內，則產生一錯誤信號。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。該等雜質氣體組份可係水(H2 O)、二氧化碳(CO2 )、四氟化碳(CF4 )及/或三氟化氮(NF3 )。該等既定氣體組份可包括至少兩種惰性氣體，且該等雜質氣體組份可包括並非一惰性氣體之任何氣體。
該控制系統可經組態以產生一命令信號，該命令信號在提供至連接至一預製備氣體混合物及該循環氣體混合物之一流體控制開關時引起該流體控制開關供應該預製備氣體混合物至一雷射及不供應該循環氣體混合物至該雷射。
該等雜質氣體組份中之每一者可與一各別可接受值範圍相關聯，且該控制系統可經組態以判定各雜質氣體組份之該測得量是否處於彼雜質氣體組份之可接受值範圍內。
該量測系統可係一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。
該控制系統可經組態以添加一惰性氣體至該經淨化氣體混合物。該經淨化氣體混合物可在該控制系統引起該氣體摻混系統添加該惰性氣體至該經淨化氣體混合物之前包括該惰性氣體中之至少一些。
在另一通用實施方案中，一種氣體循環系統包括：一氣體摻混系統，其接收一經淨化氣體混合物且基於該接收到之經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物；一氣體分析系統，其包括經組態以執行以下操作之一量測系統：量測在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中之至少一種惰性氣體的一量，及量測該所製備循環氣體混合物中該至少一種惰性氣體的一量；及一控制系統，其經組態以：判定在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量是否處於一可接受值範圍內；若該經淨化氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量不處於該可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加至少一個額外氣體組份至向該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物；及判定該所製備循環氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量是否處於該可接受值範圍內。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。該控制系統可經進一步組態以引起一氣體供應系統只有在該所製備循環氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量處於該可接受值範圍內時才提供該所製備循環氣體至一準分子雷射。
該經淨化氣體混合物可包括至少兩種惰性氣體，該量測系統可經組態以量測在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中之該至少兩種惰性氣體中之每一者的一量，該量測系統可經組態以量測該所製備循環氣體混合物中之該至少兩種惰性氣體中之每一者的一量，兩個或更多種惰性氣體中之每一者可與一可接受值範圍相關聯，且該控制系統可經組態以判定該經淨化氣體混合物及該所製備循環氣體混合物中之各惰性氣體的測得量是否處於彼惰性氣體之可接受值範圍內。
該量測系統可係一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。
在另一通用態樣中，一種氣體循環系統包括：一雷射廢氣收集系統，其包括複數個入口埠及一出口埠，各入口埠經組態以流體耦接至一準分子雷射之一廢氣出口埠；一氣體淨化器系統，其流體耦接至該雷射廢氣收集系統之該出口埠，且經組態以基於自流體耦接至該雷射廢氣收集系統之準分子雷射中之任一者排出的氣體混合物而產生一經淨化氣體混合物；一種氣體分析系統，其包括經組態以量測該經淨化氣體混合物中之至少一個氣體組份之一量的一量測系統；一氣體摻混系統，其基於該經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物；及一控制系統，其耦接至該氣體分析系統及該氣體摻混系統，該控制系統經組態以：判定該至少一個氣體組份之該測得量是否處於一可接受值範圍內；及若該至少一個氣體組份之該測得量不處於該可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。該氣體分析系統可經進一步組態以量測該循環氣體混合物中之該至少一個氣體組份的一量。該控制系統可經進一步組態以判定該循環氣體混合物中之該至少一個氣體組份的該測得量是否處於該可接受值範圍內。該經淨化氣體混合物之該至少一個氣體組份可包括一惰性氣體。
該經淨化氣體混合物之該至少一個氣體組份可包括兩個或更多種惰性氣體及複數個雜質氣體組份，該量測系統可經組態以量測該經淨化氣體混合物中之所有該等氣體組份的一量，且該控制系統可經組態以判定該等氣體組份中之每一者的該測得量是否處於彼氣體組份之一可接受值範圍內。
該等雜質氣體組份可包括水(H2 O)、二氧化碳(CO2 )、四氟化碳(CF4 )及/或三氟化氮(NF3 )。
在一些實施方案中，該氣體循環系統亦包括經組態以接收該所製備循環氣體及提供該所製備循環氣體的一氣體供應系統至一或多個準分子雷射。可將該所製備循環氣體提供至不同於耦接至雷射廢氣收集系統之準分子雷射的一或多個準分子雷射。
在另一通用態樣中，一種氣體室供應系統包括一第一氣體源，該第一氣體源經組態以流體連接至一第一氣體室之一第一入口且經組態以供應含有第一複數個氣體之一第一氣體混合物，該第一複數個氣體中之氣體中的至少一者包括一鹵素。該氣體室供應系統亦包括一第二氣體源，該第二氣體源經組態以流體連接至該第一氣體室之一第二入口且經組態以供應含有第二複數個氣體之一第二氣體混合物，該第二複數個氣體不具有一鹵素，該第二氣體源包括：包括該第二氣體混合物之一預製備氣體供應；包括該第二氣體混合物之一循環氣體供應；及連接至該預製備氣體供應及該循環氣體供應之一流體流動開關。該氣體室供應系統亦包括：一氣體分析系統，其接收該循環氣體供應之一樣本且分析該循環氣體供應內之氣體組份；及一控制系統，其連接至該氣體分析系統及該流體流動開關且經組態以：自該氣體分析系統接收該分析；判定該循環氣體供應內之該等氣體組份之間的相對濃度是否處於一可接受範圍內；及向該流體流動開關提供一信號以藉此基於該判定而將預製備氣體供應及該循環氣體供應中之一者選作該第二氣體源。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。該氣體室供應系統亦可包括經組態以量測該循環氣體供應之一壓力的一壓力量測系統。該控制系統可自該壓力量測系統接收一輸出，且可基於來自該壓力量測系統之該輸出而調整至該流體流動開關之該信號。
該第二氣體混合物可包括具有一惰性氣體及至少一緩衝組份之至少一增益介質組份。該增益介質組份中之該惰性氣體可係Ar且該緩衝組份可包括一惰性氣體。分析該循環氣體供應內之該氣體組份可包括量測具有該惰性氣體之該增益介質組份的一量及量測該緩衝組份的一量。
可自一氣體循環系統之一氣體摻混系統接收包括該氣體混合物之該循環氣體供應。
該氣體分析系統可係一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。
在另一通用態樣中，一種氣體室供應系統包括：一第一氣體源，其經組態以流體連接至一第一氣體室之一第一入口且經組態以供應含有第一複數個氣體之一第一氣體混合物，該第一複數個氣體中之氣體中的至少一者包括一鹵素；及一第二氣體源，其經組態以流體連接至該第一氣體室之一第二入口，且經組態以供應含有第二複數個氣體之一第二氣體混合物，該第二複數個氣體不具有一鹵素。該第二氣體源包括包括該第二氣體混合物之一預製備氣體供應；包括該第二氣體混合物之一循環氣體供應；及連接至該預製備氣體供應及該循環氣體供應之一流體流動開關。該氣體室供應系統亦包括經組態以向該循環氣體供應供應該第二氣體混合物之一氣體循環系統。該氣體循環系統包括：一氣體淨化器系統，其經組態以接收自不同於該第一氣體室之一第二氣體室排出之一氣體混合物；一氣體分析系統，其接收該經淨化氣體混合物且分析該經淨化氣體混合物內之該等氣體組份；及一氣體摻混系統，其製備一循環氣體混合物且輸出該循環氣體混合物作為該循環氣體供應之該第二氣體混合物。該氣體室供應系統亦包括一控制系統，該控制系統連接至該氣體循環系統及該流體流動開關，且經組態以向該流體流動開關提供一信號以藉此將該預製備氣體供應及該循環氣體供應中之一者選作該第二氣體源。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。該氣體室供應系統亦可包括經組態以量測該循環氣體供應之一壓力的一壓力量測系統。該控制系統可自該壓力量測系統接收一輸出，且可基於來自該壓力量測系統之該輸出而調整至該流體流動開關之該信號。
該經淨化氣體混合物可包括具有一惰性氣體及至少一緩衝組份之至少一增益介質組份。該增益介質組份中之該惰性氣體可係Ar且該緩衝組份可包括一惰性氣體。
分析該經淨化氣體混合物內之該氣體組份可包括量測具有該惰性氣體之該增益介質組份的一量及量測該緩衝組份的一量。
該氣體分析系統可包括一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。
在另一通用態樣中，一種氣體室供應系統包括：一第一氣體源，其經組態以流體連接至一第一組氣體室之一第一入口且經組態以供應含有第一複數個氣體之一第一氣體混合物，該第一複數個氣體中之氣體中的至少一者包括一鹵素；及一第二氣體源，其經組態以流體連接至該第一組氣體室之一第二入口，且經組態以供應含有第二複數個氣體之一第二氣體混合物，該第二複數個氣體不具有一鹵素。該第二氣體源包括包括該第二氣體混合物之一預製備氣體供應；包括該第二氣體混合物之一循環氣體供應；及連接至該預製備氣體供應及該循環氣體供應之一流體流動開關。該氣體室供應系統亦包括經組態以向該循環氣體供應供應該第二氣體混合物之一氣體循環系統，該氣體循環系統包括：一氣體淨化器系統，其流體連接至該輸出以接收自一第二組氣體室中之氣體室中的至少一者排出之一氣體混合物；一氣體分析系統，其接收該經淨化氣體混合物且分析該經淨化氣體混合物內之該等氣體組份；及一氣體摻混系統，其製備一循環氣體混合物且輸出該循環氣體混合物作為該循環氣體供應之該第二氣體混合物。該氣體室供應亦包括一控制系統，該控制系統連接至該氣體循環系統及該流體流動開關，且經組態以向該流體流動開關提供一信號以藉此將該預製備氣體供應及該循環氣體供應中之一者選作該第二氣體源。
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。該第二組中之氣體室中的一或多者可對應於該第一組中之氣體室中的一或多者。
該氣體室供應系統亦可包括經組態以量測該循環氣體供應之一壓力的一壓力量測系統。該控制系統可自該壓力量測系統接收一輸出，且可基於來自該壓力量測系統之該輸出而調整至該流體流動開關之該信號。
該經淨化氣體混合物可包括具有一惰性氣體及至少一緩衝組份之至少一增益介質組份。該增益介質組份中之該惰性氣體可係Ar且該緩衝組份可包括一惰性氣體。
分析該經淨化氣體混合物內之該氣體組份可包括量測具有該惰性氣體之該增益介質組份的一量及量測該緩衝組份的一量。
該氣體分析系統可包括一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。
上文及本文所描述之技術中的任一者的實施方案可包括一製程、一設備及/或一方法。在以下附圖及描述中闡述一或多個實施方案之細節。其他特徵將自描述及圖式及申請專利範圍而顯而易見。
參考圖1，展示氣體管理系統100之方塊圖。氣體管理系統100包括氣體循環系統130及氣體分析系統140。氣體循環系統130自光源105之放電腔室110接收廢氣混合物132且產生循環氣體混合物134。氣體分析系統140分析在氣體循環系統130中流動之氣體混合物133。在圖1至圖5中展示之實例中，元件之間的短劃線表示交換資料及資訊經由的有線及/或無線通信路徑。實線說明諸如氣體之流體流經的路徑。
循環氣體混合物134供應至腔室109。腔室109可係光源105之放電腔室110、光源105之另一放電腔室、一或多個其他光源之放電腔室，及/或保持循環氣體混合物134以供可能稍後使用之供應貯槽。光源105係包括放電腔室的任何光源，該放電腔室使用氣態增益介質。舉例而言，光源105可係準分子雷射。光源105可係諸如圖9A及圖10中所展示之深紫外線(deep ultraviolet，DUV)光源。光源可用作諸如圖9B中所展示之DUV微影系統的部分。
如下文所論述，氣體循環系統130實施多級循環製程以產生循環氣體混合物134。氣體混合物133可係循環製程中之任何級處的氣體混合物。舉例而言，氣體混合物133可係廢氣混合物132、由氣體循環系統130形成之經淨化氣體混合物及/或循環氣體混合物134。因此，氣體分析系統140在氣體循環系統130中之任何或所有級處量測氣體混合物133之組份。
氣體混合物(諸如廢氣混合物132、循環氣體混合物134或氣體混合物133)係由經混合但並不化學組合之兩個或更多個不同組份或物質(諸如氣體)構成的材料。舉例而言，廢氣混合物132係兩種或更多種氣體之實體組合，在該實體組合中，保留氣體之一致性(identity)且混合該等氣體。氣體混合物之組份可係純氣體，例如，由一種元素之個別原子構成的氣體(例如，惰性氣體)、由一種類型原子製成的元素分子構成之氣體(例如，氧氣)，或由多種原子製成的複合分子構成的氣體(例如，二氧化碳或水)。
氣體分析系統140直接量測氣體混合物133之各種組份包括雜質組份的量。控制系統150耦接至氣體循環系統130及氣體分析系統140。控制系統150比較測得量與已知規範以存取循環氣體混合物134之可用性。若測得量係在規範之外，則控制系統150產生引起氣體循環系統130添加氣體組份至氣體混合物133以產生循環氣體混合物134的命令信號。
氣體循環系統130可降低使用光源105之系統的成本。循環氣體混合物134係基於廢氣混合物132。因此，氣體循環系統130允許再使用一或多種氣體，從而節約成本且節約自然資源。此外，氣體循環系統130可改良效能。舉例而言，一些先前系統藉由量測由光源105產生之光束的光學性質(諸如光束品質)來間接地估計放電腔室110中之氣體混合物的構成。另一方面，氣體循環系統130使用氣體混合物133之直接量測。藉由直接量測氣體混合物133之組份，可將由氣體循環系統130產生之循環氣體混合物134校正為處於為整個類別或類型之光源而非僅特定經監測光源共有的規範內。因而，可將循環氣體混合物134提供至除光源105以外之光源。
此外，氣體循環系統130針對雜質組份分析氣體混合物133，且在一些實施方案中，氣體管理系統100防止具有不可接受之雜質組份位準的循環氣體被供應至光學系統。在光源之放電腔室中使用包括不可接受之大量雜質組份的氣體混合物會降低光源之效能。因此，相比於不分析雜質組份之循環系統，氣體循環系統130改良經組態以接收循環氣體混合物134之光學系統的效能。
參考圖2，展示包括氣體循環系統230之氣體管理系統200的方塊圖。氣體循環系統230係氣體循環系統130 (圖1)之實施方案的實例。氣體循環系統230自光源205之放電腔室210接收廢氣混合物232。
放電腔室210包括外殼212內部之能量源214及氣體混合物218。氣體混合物218包括由一或多種惰性氣體及鹵素氣體形成之增益介質。舉例而言，增益介質之惰性氣體可係氪氣(Kr)、氬氣(Ar)及/或氙(Xe)，且鹵素氣體可係氟(F)。氣體混合物218亦包括不與鹵素氣體反應之緩衝氣體。因此，緩衝氣體可係惰性氣體，諸如氖氣(Ne)或氦氣(He)。能量源214將能量提供至氣體混合物218，該能量足以引起增益介質中之粒子數反轉(population inversion)且使能夠經由受激發射產生輸出光束211。舉例而言，能量源214在放電腔室210中產生電場。所產生電場使增益介質中之電子加速，且電子與氣體混合物218中之中性原子(諸如緩衝氣體)碰撞。該等碰撞引起處於較低能態之電子跳躍至較高能態，且在增益介質中發生粒子數反轉引起經由受激發射產生輸出光束211。
構成增益介質及緩衝氣體之氣體被稱作既定氣體或既定氣體組份，此係因為此等氣體存在以用於產生輸出光束211。氣體混合物218亦可包括不有意或有目的地置放於放電腔室中之其他氣體組份。此等其他氣體組份被稱作雜質氣體組份。雜質氣體組份可包括例如由於向氣體混合物218施加能量而形成之雜質及副產物。雜質氣體組份可包括例如氧氣(O2 )、水(H2 O)、二氧化碳(CO2 )、四氟化碳(CF4 )及/或三氟化氮(NF3 )。雜質組份可係無機或有機的。
遍及使用氣態增益介質之光源(諸如光源205)的使用壽命，可在替換操作中完全替換或可在注入操作中部分替換氣體混合物218。為了減少自然資源(諸如Ne及He)之消耗且降低成本，使用氣體循環系統230來循環氣體混合物218。氣體循環系統230接收廢氣混合物232且自廢氣混合物232產生循環氣體混合物234，且此循環氣體混合物234被供應至腔室209。如上文所論述，腔室209可係光源205之放電腔室210、光源205之另一放電腔室、一或多個其他光源之放電腔室及/或保持循環氣體混合物234以供由室稍後使用之供應貯槽。另外，氣體循環系統230移除或減少廢氣混合物232中之雜質組份，且直接量測剩餘雜質組份之量以確保被供應至腔室209之循環氣體混合物234不具有雜質氣體組份或具有呈可接受量之雜質氣體組份。
放電腔室210中之氣體混合物218在自光源205排出之前與洗滌器215相互作用。洗滌器215捕獲氣體混合物218中之鹵素氣體，引起鹵素氣體不被排出放電腔室210之外且並非廢氣混合物232之部分。洗滌器215係光源205之部分。洗滌器215係使用例如活性氧化鋁以自廢氣混合物232洗滌或移除鹵素氣體(例如，氟)以引起鹵素氣體不進入氣體循環系統232之封閉容積。
氣體循環系統230包括接收廢氣混合物232之氣體淨化系統236。氣體淨化系統236自廢氣混合物232移除雜質組份中的一些或全部以形成經淨化氣體混合物237。經淨化氣體混合物237係包括廢氣混合物232中之氣體組份中之至少一者之更小量的氣體混合物，或不包括廢氣混合物232中之氣體組份中之至少一者的氣體混合物。
在圖2之實例中，氣體淨化系統236包括兩個淨化級：再生淨化器236a及吸氣劑淨化器236b。淨化級236a與236b串聯置放，且流體耦接引起廢氣混合物232首先與淨化級236a相互作用且接著與淨化級236b相互作用以形成經淨化氣體混合物237。
再生淨化器236a經設計以自廢氣混合物232移除反應氣體。由再生淨化器236a移除之氣體可包括例如氧氣(O2 )、三氟化氮(NF3 )、四氟化矽(SiF4 )、四氟化碳(CF4 )、氮氣(N2 )及/或未由洗滌器215移除之殘餘鹵素氣體。再生淨化器236a可具有能夠再新或再生而非被替換之過濾介質。可藉由例如使過濾介質曝露於氫氣或氫氣與另一惰性氣體之混合物來再生再生淨化器236a。在一些實施方案中，再生淨化器236a可係由科羅拉多·科羅拉多斯普陵之高級研究製造(ARM)生產的淨化器。儘管圖2之淨化級236a係再生淨化器，但可使用其他淨化器。舉例而言，淨化級236a可係非再生性但仍能夠自廢氣混合物232移除反應氣體的淨化器。
吸氣劑淨化器236b經設計以移除無反應性雜質化合物，諸如二氧化碳(CO2 )。吸氣劑淨化器236b可使用吸收來移除氣態雜質。
氣體循環系統230還包括氣體摻混系統238，該氣體摻混系統接收經淨化氣體混合物237。氣體摻混系統238自經淨化氣體混合物237形成循環氣體混合物234。氣體摻混系統238包括包括一或多個貯槽之氣體儲存系統239，各貯槽儲存可添加至經淨化氣體混合物237之氣體。氣體摻混系統238僅在經淨化氣體混合物237之組份不符合規範時才添加氣體至經淨化氣體混合物237。因此，當經淨化氣體混合物237之組份滿足規範時，經淨化氣體混合物237變成循環氣體混合物234。
氣體循環系統230包括量測經淨化氣體混合物237中之一或多個組份之量的氣體分析系統240。控制系統250基於自氣體分析系統240測得的量而命令氣體摻混系統238。氣體分析系統240包括量測系統242，該量測系統與經淨化氣體混合物237之一部分相互作用以判定經淨化氣體混合物237之一或多個組份的量。舉例而言，量測系統242可接收經淨化氣體混合物237之樣本且基於樣本而判定經淨化氣體混合物237中之一或多個組份的量。另外，量測系統242可對由氣體摻混系統238產生之循環氣體進行取樣，以量測循環氣體混合物234中之各種氣體組份的量。
量測系統242可係能夠進行經淨化氣體混合物237之組份之直接量測的任何裝置。在一些實施方案中，量測系統242係能夠量測經淨化氣體混合物237中之多於一個組份之量的任何裝置。舉例而言，量測系統242係質譜儀、氣體色譜或傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。質譜儀使經取樣氣體混合物離子化且基於其質荷比而而對離子進行分類。氣體色譜分離且分析能夠蒸發而不分解之化合物。FTIR光譜儀獲得氣體之吸收或發射的紅外線光譜。自所獲得紅外線光譜識別氣體之各組份。其他設備可用作量測系統242。舉例而言，量測系統242可係基於放電或雷射誘導之擊穿發射光譜學之設備、空腔振鈴光譜儀或基於化學或電化學感測之設備。
不論用於量測系統242的設備，量測系統242接收經淨化氣體混合物237的一部分且量測經淨化氣體混合物237中之一或多個組份的量。另外，量測系統242可量測由氣體摻混系統238產生之循環氣體混合物234中的氣體組份。
在一些實施方案中，氣體分析系統240亦包括感測器系統244。感測器系統244包括量測氣體混合物中之單個特定組份的一或多個感測器。舉例而言，感測器系統244可包括氧氣感測器。在此等實施方案中，感測器系統獲得廢氣混合物232之樣本(在廢氣混合物232與氣體淨化系統236相互作用之前)且量測廢氣混合物232中之氧氣的量。感測器系統244可包括多於一個相同類型之感測器，引起可在氣體循環系統230中之多於一個點處量測特定氣體組份。舉例而言，感測器系統244可包括在與再生淨化器236a相互作用之後但在與吸氣劑淨化器236b相互作用之前對廢氣混合物232進行取樣的額外氧氣感測器。運用感測器系統244測得之氣體組份亦可由量測系統242量測。
控制系統250耦接至氣體分析系統240及氣體摻混系統238。控制系統250包括電子處理器251、電子儲存器252及I/O介面253。電子處理器251包括適合於執行電腦程式之一或多個處理器，諸如一般或特殊用途微處理器，及具有任何種類數位電腦之任一或多個處理器。通常，電子處理器自唯讀記憶體、隨機存取記憶體或其兩者接收指令及資料。電子處理器251可係任何類型之電子處理器。
電子儲存器252可係諸如RAM之揮發性記憶體，或非揮發性記憶體。在一些實施方案中，且電子儲存器252包括非揮發性及揮發性部分或組件。電子儲存器252可儲存用於控制系統250之操作、控制系統250之組件及/或由控制系統250控制之系統的資料及資訊。可將資訊儲存於例如查找表或資料庫中。舉例而言，電子儲存器252可儲存定義循環氣體混合物234之規範的資料。規範可指示複數個氣體組份中之每一者的可接受值範圍。可接受值範圍可表達為相對值範圍，諸如各氣體組份之可接受濃度百分比範圍及/或絕對量測值範圍，諸如各氣體組份之以百萬分點(ppm)計的最小及最大濃度。
此外，電子儲存器252可儲存規定氣體摻混系統238之動作及/或分析來自氣體分析系統240之資料的各種配方或程序程式259。程序程式259可實施為在由處理器251執行時引起氣體分析系統240及/或氣體循環系統230之各組件執行由指令指定之動作的數位邏輯及/或指令。程序程式259可包括指示來自氣體分析系統240之量測資料何時指示氣體組份之量在可接受值範圍外部，何時藉由打開允許該貯槽中之氣體流入經淨化氣體混合物237中的閥(未展示)來添加來自氣體儲存系統239中之貯槽中之一特定者的氣體至經淨化氣體混合物237的配方。在另一實例中，電子儲存器252可儲存指示定義氣體摻混系統238如何將來自氣體儲存系統239之氣體添加至經淨化氣體混合物237之參數之值的配方。舉例而言，此配方可包括值，諸如打開允許來自氣體儲存系統239之氣體進入經淨化氣體混合物237以因此控制添加至經淨化氣體混合物237之氣體的量之閥的持續時間。在另一實例中，配方可包括係關於量測及/或控制氣體自儲存系統239流入經淨化氣體混合物237中之質量流量控制器的資訊。在又另一實例中，程序程式259可包括引起控制系統250在經淨化氣體混合物237中之氣體組份中之一或多者在可接受量範圍外部時產生各種錯誤信號的指令。舉例而言，控制系統250可引起I/O介面253產生可感知警告，該可感知警告在螢幕上顯示視覺警告、產生可聽告警及/或在螢幕上產生除顯示以外之諸如引起指示燈發射光之視覺告警。在一些實施方案中，控制系統250可引起經由文字訊息或電子郵件發送警報至操作者。在另一實例中，程序程式259可包括存取自氣體分析系統240接收到之資料且判定由氣體分析系統240取樣之氣體中之複數個氣體組份之相對量的程序程式。
除了程序程式259以外，電子儲存器252亦可儲存指令可能作為電腦程式，該等指令在被執行時引起處理器251與控制系統250、光源205、氣體循環系統230、單獨且外部之電腦系統或系統及/或腔室209中之組件通信且交換資料。
I/O介面253係允許控制系統250接收及/或為操作者、光源205、氣體循環系統230、量測系統242及/或在另一電子裝置上運作之自動化程序提供資料及信號之任何種類的電子介面。舉例而言，I/O介面253可包括視覺顯示器、鍵盤及通信介面中之一或多者。
氣體管理系統200亦包括氣體供應系統260，其流體連接至氣體摻混系統238且儲存循環氣體混合物234。氣體供應系統260亦連接至控制系統250。控制系統250可向氣體供應系統260提供命令以控制是否及/或如何將循環氣體混合物234自氣體循環系統230釋放至腔室209。舉例而言，控制系統250可控制閥261以僅在循環氣體混合物234不包括處於可接受值範圍外部之任何雜質組份時才打開。
參考圖3A，展示包括氣體循環系統330之氣體管理系統300的方塊圖。氣體循環系統330係氣體循環系統130 (圖1)之另一實例實施方案。氣體循環系統330類似於氣體循環系統230 (圖2)，不同之處在於氣體循環系統330包括廢氣收集系統331。廢氣收集系統331允許氣體循環系統330自多於一個光源接收廢氣混合物。
廢氣收集系統331包括N個入口313_1至331_N，其中N係大於一之整數數目。舉例而言，N可等於五。N個入口331_1至331_N中之每一者經組態以流體連接至各別放電腔室310_1至310_N及接收廢氣混合物332_1至332_N。各放電腔室310_1至310_N可係放電腔室210 (圖2)之個例，且包括氣體混合物218及各別洗滌器315_1至315_N。入口331_1至331_N中之每一者流體連接至流體耦接至氣體淨化系統236之流體匯流排329。流體匯流排329係能夠輸送來自多於一個源或容器之流體(例如，氣體混合物)的任何結構。舉例而言，流體匯流排329可係界定流體可流經之區的管或管道。管或管道亦包括配件或接面，其中多於一個管或管道一起流體密封且形成流體可流經之更大開放空間。管或管道亦包括經組態以隔離管或管道之部分的閥。以此方式，流體匯流排329引起任何或所有廢氣混合物332_1至332_N能夠流入淨化器236。
在任何給定時間，廢氣收集系統331自連接式放電腔室310_1至310_N中之任一者或全部接收廢氣混合物。放電腔室排出在再填充操作期間基本上所有氣體混合物218，但在注入操作期間僅排出氣體混合物218之一部分。舉例而言，在再填充操作期間自放電腔室排出之氣體的體積可大於100升(L)。在注入操作操作期間自放電腔室排出之氣體的體積可低至約1升。廢氣收集系統331具有在同步注入操作期間自所有放電腔室310_1至310_N接收廢氣混合物的能力。在一些實施方案中，廢氣收集系統331經組態以每秒接收3至40升。此外，廢氣收集系統331具有足以在同步氣體事件操作期間處理來自所有放電腔室310_1至310_N之多於90%廢氣混合物的能力。
亦參考圖3B，展示廢氣收集系統331B之方塊圖。廢氣收集系統331B係廢氣收集系統331 (圖3A)之實施方案的實例。廢氣收集系統331B包括一或多個貯槽。在圖3B中所展示之實例中，收集系統331B包括三個貯槽357_1、357_2、357_3。貯槽357_1流體耦接至流體匯流排329及入口331_1至331_N。貯槽357_1由泵358維持在負壓下以避免反壓。負壓意謂氣體循環器系統230不斷地拉動排出氣體的任何流動，以免產生會干擾光源205之正常操作的反壓。貯槽357_2及357_3收集流入入口331_1至331_N中之任一者的廢氣。廢氣收集系統331B之配置向淨化器系統236產生穩定氣體流。穩定氣體流允許淨化器系統236有效率地操作。
參考圖4，展示氣體供應系統460之方塊圖。氣體供應系統460係氣體供應系統260 (圖2及圖3A)之實施方案的實例。關於氣體循環系統230論述氣體供應系統460。然而，氣體供應系統460可與諸如氣體循環系統130或330之其他氣體循環系統一起使用。
氣體供應系統460包括允許在循環氣體混合物234與預製備氣體混合物466之間作出選擇的流體開關461。氣體供應系統460經由流體匯流排469流體耦接至腔室209。舉例而言，流體開關461確保腔室209 (其可係單個光源之放電腔室或諸如圖5中所展示之一系列放電腔室)在循環氣體混合物234符合規範時僅接收循環氣體混合物234。
氣體供應系統460亦包括貯槽系統462，其接收由氣體摻混系統238 (圖2)產生之循環氣體混合物234。貯槽系統462包括保持循環氣體混合物234之一或多個貯槽、腔室或其他結構。氣體分析系統240對循環氣體混合物234進行取樣且量測循環氣體混合物234中之各種組份的量。在圖4之實例中，氣體分析系統240與貯槽系統462之至少一個貯槽流體連通，引起可在量測系統242處接收循環氣體混合物234之樣本且可量測組份。在圖4中所展示之實施方案中，貯槽系統462係氣體供應系統460之部分。在其他實施方案中，貯槽系統462在氣體供應系統460外部但仍流體耦接至開關461。
氣體供應系統460亦包括貯槽系統463。貯槽系統463包括一或多個貯槽、室或能夠含有流體之其他結構。貯槽系統463保持預製備氣體混合物466。預製備氣體混合物466可係包括兩個原生氣體組份(增益介質惰性氣體及亦係惰性氣體之緩衝氣體)且不包括雜質或追蹤腔室209之規範內之雜質之量的雙混氣體。雙混氣體不具有鹵素氣體。舉例而言，預製備氣體混合物466可係Ar與諸如Ne之另一氣體的混合物，此等氣體中之每一者以符合腔室209之規範的量存在於預製備氣體混合物466中。
預製備氣體混合物466並非由氣體循環系統230製備或以其他方式產生。換言之，預製備氣體混合物466不與氣體淨化系統236 (圖2)或氣體摻混系統238 (圖2)相互作用。替代地，預製備氣體混合物466藉由單獨製程產生，且以最終形式預混於併入至氣體供應系統460中之貯槽中來供應。舉例而言，貯槽系統463可由氣體循環系統230之操作者併入至氣體供應系統460中。預製備氣體混合物466包括處於放電腔室209之規範內的既定氣體組份及雜質氣體組份。貯槽系統463中之預製備氣體混合物466不包括鹵素氣體。
貯槽系統462及貯槽系統463流體耦接至流體開關461。舉例而言，流體開關461可包括兩個閥，該等閥中之一者控制預製備氣體混合物466自貯槽系統463之流動且另一者控制循環氣體混合物434自貯槽系統462之流動。流體開關461可經組態以允許僅循環氣體混合物434或預製備氣體混合物466中之一者流經開關461直至流體匯流排469。因此，當與流體開關461一起使用時，貯槽系統462及貯槽系統463係氣體混合物之替代性源或腔室209之替代性供應源。
控制系統250比較循環氣體混合物234中之各種組份的測得量與規範，以判定循環氣體混合物234是否係可接受的以供用於腔室209中。若循環氣體混合物234係可接受的以供用於腔室209中，則控制系統250向流體開關461提供足以引起流體開關461將貯槽系統462選作供應源之信號。舉例而言，信號可足以引起耦接至貯槽系統462之閥打開且引起耦接至貯槽系統463之閥關閉，以引起僅循環氣體混合物234流經流體開關461直至流體匯流排269。若循環氣體混合物234並非可接受的以供用於腔室209中，則控制系統250向流體開關提供足以引起流體開關461將貯槽系統463選作供應源之信號。
在一些實施方案中，貯槽系統462耦接至壓力監視系統465，該壓力監視系統監視貯槽系統462中保持之循環氣體混合物434的壓力且提供循環氣體混合物434之壓力的指示。在此等實施方案中，控制系統250亦可壓力之指示以判定將貯槽系統462及463中之哪一者選作供應源。舉例而言，低於臨限值之測得壓力指示貯槽系統462中之循環氣體混合物234的量不足以供應腔室209。當測得壓力低於臨限量時，控制系統250可向流體開關提供信號以選擇貯槽系統463，而不論循環氣體混合物234之組成。
因此，循環氣體混合物234或預製備氣體混合物466流經流體開關461且流至流體匯流排469。如上文所論述，循環氣體混合物234或預製備氣體混合物466皆不包括鹵素氣體。然而，鹵素氣體通常係用於腔室209中之氣體混合物中之既定氣體組份中的一者。為了向腔室209供應鹵素氣體，來自第二供應系統468之氣體混合物470流經流體耦接至腔室209及第二供應系統468的單獨管道472。第二供應系統468含有包括鹵素氣體之氣體混合物470。氣體混合物470係三合氣體，其係增益介質惰性氣體、緩衝氣體(其亦係惰性氣體)與鹵素(增益介質之一部分)的混合物。舉例而言，氣體混合物470可係Ar、Ne與F之混合物。氣體混合物470可在流體匯流排472中流動且被供應至腔室209。
參考圖5，展示包括氣體循環系統530之氣體管理系統的方塊圖。氣體循環系統530可係上文所論述之氣體循環系統130、230或330中的任一者。氣體循環系統530流體耦接至室系統510。室系統510包括N個離散氣體放電腔室510_1至510_N，其中N係大於一之整數數目。放電腔室510_1至510_N中之每一者係使用氣態增益介質(諸如圖2之光源205)之光源的部分，且放電腔室510_1至510_N中之每一者在再填充或注入操作期間釋放各別廢氣混合物532_1至532_N。放電腔室510_1至510_N流體耦接至流體匯流排529，該流體匯流排流入氣體循環系統530。氣體循環系統530基於流入氣體循環系統530之廢氣混合物532_1至532_N而產生循環氣體混合物234。
循環氣體混合物234儲存於氣體供應系統560處且可被提供給放電腔室系統509中之一或多個放電腔室。放電腔室系統509包括放電腔室509_1至509_K，其中K係大於一之整數數目。儘管K與N可係相同數目，但狀況不一定如此。因此，由氣體循環系統530供應之放電腔室的數目可大於、小於或等於自其中接收廢氣混合物之放電腔室的數目。此外，放電腔室系統509可包括放電腔室510_1至510_N中之一些或全部，或所有放電腔室509_1至509_K可係分離於且獨立於放電腔室510_1至510_N。
氣體供應系統560可經由流體匯流排569流體耦接至放電腔室系統509。氣體供應系統560可係氣體供應系統460，引起循環氣體混合物234在流體開關461准許循環氣體混合物234流至流體匯流排569時僅被提供給放電腔室系統509。單獨流體匯流排572流體耦接第二供應系統468及放電腔室系統509，該第二供應系統保持含鹵素氣體混合物470。經由單獨流體匯流排572將含鹵素氣體混合物470供應至放電腔室系統509。
圖6係用於管理循環氣體混合物中之氣體組份的程序600之一實例的流程圖。圖6可由控制系統250之一或多個處理器251執行。關於圖2及圖4論述圖6。
控制系統250判定經淨化氣體混合物237中之既定氣體組份的測得量是否處於第一值範圍內(610)。舉例而言，既定氣體組份可係用作光源205之增益介質的部分或用作緩衝氣體之惰性氣體。既定氣體組份可係例如Ar、Ne、He及/或Xe。既定氣體組份之測得量由量測系統242獲得。控制系統250可自量測系統242存取量測，或量測系統242可向控制系統250提供量測。第一值範圍係在其之間既定氣體組份之量可接受的值範圍。
第一值範圍係定義可接受值及/或用於腔室209中之氣體混合物中之氣體組份的值範圍之規範的部分。規範可儲存於查找表或數據庫中之電子儲存器252中。規範可與特定類型之光源相關聯地儲存，引起相同規範用以評估可用於彼等源中之所有循環氣體混合物。
規範可包括複數個氣體組份中之每一者的特定值範圍或臨限值。舉例而言，規範可包括Ar之可接受值範圍、Ne之另一可接受值範圍及Xe之另一可接受值範圍。在一些實施方案中，控制系統250藉由獲得多於一個既定氣體組份之測得量且接著比較測得既定氣體組份中之每一者的測得量與各別可接受值範圍來進行判定610。舉例而言，測得既定氣體組份可包括兩個或更多種惰性氣體之測得量。
可接受值範圍可係彼氣體組份相對於整個氣體混合物之百分比範圍、或絕對量測值。舉例而言，規範可將可接受Ne量定義為96.4%至96.6%，將可接受Ar量定義為3.4%至3.6%，且將可接受Xe量定義為8至10 ppm。處於由規範定義的範圍內部的測得值是可接受的。處於由規範定義的範圍外部的測得值是不可接受的。
另外，本說明書定義雜質氣體組份之可接受量。控制系統250判定經淨化氣體混合物237中之雜質氣體組份的測得量是否處於第二值範圍內(620)。第二值範圍係與測得雜質相關聯的範圍。雜質氣體組份係經淨化氣體混合物237中之並非既定氣體組份的任何氣體組份。氧氣(O2 )、水(H2 O)、二氧化碳(CO2 )、四氟化碳(CF4 )及/或三氟化氮(NF3 )係雜質化合物之實例。可接受水量可係例如小於0.5 ppm。因此，水蒸汽的可接受值範圍介於零與0.5 ppm之間。
若至少一個既定氣體組份之測得量處於第一可接受值範圍內(610)，則控制系統250命令氣體摻混系統238以添加額外氣體組份至經淨化氣體混合物237(630)。額外氣體組份可係已存在於經淨化氣體中之既定氣體的額外量。舉例而言，額外氣體組份可係包括多於一種惰性氣體之混合物。
電子儲存器252可儲存基於經淨化氣體混合物237之測得組成而指示應向經淨化氣體混合物237增加何類型之氣體組份的配方。舉例而言，若經淨化氣體混合物237具有過少Ar，則配方可指定氣體摻混系統238添加包括Ar及Xe之氣體混合物至經淨化氣體混合物237。在另一實例中，若經淨化氣體混合物237具有過少Xe，則配方可指定氣體摻混系統238添加包括Ne、Ar及Xe之氣體混合物至經淨化氣體混合物237以製備循環氣體混合物234。若經淨化氣體混合物237中之所有既定氣體組份符合規範，則將經淨化氣體混合物237用作循環氣體混合物234。
如上文所論述，亦在620處分析雜質氣體組份。若經淨化氣體混合物237中之至少一個雜質氣體組份的測得量不處於第二值範圍內(620)，則控制系統250產生錯誤信號(640)。舉例而言，控制系統250可引起I/O介面253產生可感知警告(諸如螢幕上呈現之視覺警告、可聽告警及/或未顯示於螢幕上之視覺可感知警告)及/或可引起經由文字訊息或電子郵件發送警報至操作者。在一些實施方案中，將錯誤信號直接提供至氣體管理系統200之另一部分。舉例而言，在包括氣體供應系統460 (圖4)之實施方案中，錯誤信號可命令流體開關461不允許循環氣體混合物234流經開關461，引起預製備氣體混合物466流經開關461且循環氣體混合物234自氣體循環系統230排出。
在氣體摻混系統238添加額外氣體組份至經淨化氣體混合物237(630)之後，過程600可繼續製備循環氣體混合物234以供由氣體管理系統200輸出(650)。儘管未展示，但控制系統250可能在命令氣體摻混系統238在製備循環氣體混合物234以供輸出至氣體供應系統260 (650)之前添加額外氣體組份至經淨化氣體混合物237(630)之後執行一或多個額外步驟。舉例而言，控制系統250可重複判定經淨化氣體混合物237中之既定氣體組份的測得量是否處於第一值範圍內(610)，且若經淨化氣體混合物237中之既定氣體組份的測得量是否處於第一值範圍內(610)，則可製備循環氣體混合物234以供由氣體管理系統200輸出(650)。
參考圖7，程序700可由氣體管理系統200之各組件執行。氣體摻混系統238接收經淨化氣體混合物237且基於接收到之經淨化氣體混合物而製備循環氣體混合物234 (710)。氣體分析系統240 (例如，量測系統242)接收經淨化氣體混合物237之經導向至氣體摻混系統238之樣本或部分，且量測此接收到之經淨化氣體混合物中之至少一種惰性氣體的量(720)。氣體分析系統240 (例如，量測系統242)亦自氣體摻混系統238接收所製備循環氣體混合物之樣本或部分，且量測所製備循環氣體混合物234中之至少一種惰性氣體的量(730)。
控制系統250 (其與氣體分析系統240通信)接收經淨化氣體混合物中之至少一種惰性氣體的測得量(720)，且判定在氣體摻混系統238處接收到之經淨化氣體混合物中之至少一種惰性氣體的測得量是否處於可接受值範圍內(740)。若至少一種惰性氣體之測得量不處於可接受值範圍內(740)，則控制系統250發送信號至氣體摻混系統238，以藉此引起氣體摻混系統238添加至少一個額外氣體組份至經淨化氣體混合物237以製備循環氣體混合物234 (760)。控制系統250亦接收所製備循環氣體混合物234中之至少一種惰性氣體的測得量(730)，且判定所製備循環氣體混合物234中之至少一種惰性氣體的測得量是否處於可接受值範圍內(750)。
儘管不需要，但控制系統250可發指令給氣體供應系統260或460來在控制系統250判定所製備循環氣體混合物234中之至少一種惰性氣體的測得量不處於可接受值範圍內(750)的情況下關斷貯槽系統462 (其供應循環氣體混合物234)向腔室209的供應(770)。
參考圖8，氣體管理系統200可執行程序800以在預製備氣體混合物466 (貯槽系統463中)與循環氣體混合物234 (貯槽系統462中)之間切換，以藉助於流體匯流排469向腔室209供應適合之雙混氣體。當論述程序800時，亦參考圖2及圖4。氣體分析系統240自氣體摻混系統238接收循環氣體混合物234之樣本，且分析循環氣體混合物234內之氣體組份(810)。控制系統250自氣體分析系統240接收分析結果(810) (820)。控制系統250判定循環氣體混合物234內之氣體組份之間的相對濃度是否處於可接受範圍內(830)。控制系統250向流體開關461提供信號(840)，以藉此基於此判定830而選擇預製備氣體混合物466 (貯槽系統463中)或循環氣體混合物234 (貯槽系統462中)中之一者。特定言之，若控制系統250判定(830)循環氣體混合物234中之氣體組份之間的相對濃度是否不處於可接受範圍內，則控制系統250發送信號至流體開關461以自貯槽系統463中之預製備氣體混合物466獲得雙混氣體。另一方面，若控制系統250判定(830)循環氣體混合物234中之氣體組份的相對濃度處於可接受範圍內，則控制系統250發送信號至流體開關461以自貯槽系統462中之循環氣體混合物234獲得雙混氣體。
圖9A及圖10分別提供DUV光源905及1005之實例，該等DUV光源包括可被供應有循環氣體混合物234及/或可向氣體管理系統200提供廢氣混合物232的放電腔室。
參考圖9A及圖9B，光微影系統900包括向微影曝光設備969提供光束911之光(optical或light)源905，該微影曝光設備處理由晶圓保持器或晶圓載物台971收納之晶圓970。光源905包括放電腔室910，該放電腔室圍封陰極914a及陽極914b。圖9A中僅展示一個氣體放電腔室910；然而，光源905可包括多於一個放電腔室。
光束911係包括在時間上彼此分離之光脈衝的脈衝式光束。微影曝光設備969包括投影光學系統975及度量衡系統972，光束911在到達晶圓970之前穿過該投影光學系統。度量衡系統972可包括例如攝影機或能夠擷取晶圓970之影像及/或晶圓970處之光束911的其他裝置；或能夠擷取描述光束911之特性諸如晶圓970處之光束911在x-y平面上的強度之資料的光學偵測器。微影曝光設備969可係液體浸沒系統或乾式系統。光微影系統900亦包括控制系統980以控制光源905及/或微影曝光設備969。
藉由例如運用光束911來曝光晶圓970上之輻射敏感光阻材料層來在晶圓970上形成微電子特徵。亦參考圖9B，投影光學系統975包括隙縫976、光罩974，及包括透鏡系統977的投影接物鏡。透鏡系統977包括一或多個光學元件。光束911進入光學系統975且撞擊隙縫976，且光束911中之至少一些通過隙縫976。在圖9A及圖9B之實例中，隙縫976係矩形且將光束911塑形成狹長矩形形狀光束。圖案形成於光罩974上，且該圖案判定經塑形光束之哪些部分由光罩974透射且哪些部分由光罩974阻擋。圖案之設計藉由待形成於晶圓970上之特定微電子電路設計判定。
參考圖10，展示光微影系統1000之方塊圖。系統1000係系統900 (圖9A)之實施方案的實例。舉例而言，在光微影系統1000中，光源1005用作光源905 (圖9A)。光源1005產生提供至微影曝光設備969之脈衝式光束1011。光微影系統1000亦包括控制系統1050，該控制系統在圖10之實例中連接至光源1005之組件以及連接至微影曝光設備969以控制系統1000之各種操作。在其他實施方案中，控制系統1080可經實施為兩個單獨的控制系統，一者用以控制光源1005之各種態樣且另一者用以控制微影曝光設備。
在圖10所展示之實例中，光源1005為二級雷射系統，其包括將種子光束1006提供至功率放大器(power amplifier；PA) 1002之主控振盪器(master oscillator；MO) 1001。MO 1001及PA 1002可被認為係光源1005之子系統，或光源1005之一部分的系統。功率放大器1002自主控振盪器1001接收種子光束1006且放大種子光束1006以產生光束1011，以供用於微影曝設備969中。舉例而言，主控振盪器1001可發射脈衝式種子光束，其具有每脈衝大致於1毫焦(mJ)之種子脈衝能量，且此等種子脈衝可藉由功率放大器1002放大至約10 mJ至15 mJ。
主控振盪器1001包括放電腔室1010_1，該放電腔室具有兩個伸長電極1014a_1及1014b_1、作為氣體混合物之增益介質1018_1，及用於使氣體混合物在電極1014a_1、1014b_1之間循環之風扇(未展示)。諧振器形成於放電腔室1010_1之一側上之線窄化模組1086與放電腔室1010_1之第二側上之輸出耦合器1081之間。線窄化模組1086可包括繞射光學件，諸如精細地調諧放電腔室1010_1之光譜輸出的光柵。光源1005亦包括自輸出耦合器1081接收輸出光束之線中心分析模組1084，及光束耦合光學系統1038。線中心分析模組1084係可用以量測或監視種子光束1006之波長的量測系統。線中心分析模組1084可置放於光源1005中之其他部位處，或其可置放於光源1005之輸出端處。
氣體混合物1018_1可係適合於產生處於應用所需之波長及頻寬的光束之任何氣體。對於準分子源，除諸如氦氣之緩衝氣體之外，氣體混合物1018_1可含有諸如例如氬氣或氪氣之惰性氣體(稀有氣體)、諸如例如氟或氯之鹵素及痕量的氙。氣體混合物之特定實例包括在約193 nm之波長下發光的氬氟化物(ArF)、在約248 nm之波長下發光的氟化氪(KrF)或在約351 nm之波長下發光的氯化氙(XeCl)。藉由將電壓施加至細長電極1014a_1、1014b_1，在高電壓放電中用短(例如，奈秒)電流脈衝泵浦準分子增益媒體(氣體混合物)。
功率放大器1002包括光束耦合光學系統1083，該光束耦合光學系統自主控振盪器1001接收種子光束1006且將種子光束1006導向通過放電腔室1010_2，且導向至光束轉向光學元件1082，該光束轉向光學元件調整或改變種子光束1006之方向以引起將該種子光束發送回至放電腔室1010_2。光束轉向光學元件及光束耦合光學系統1083形成循環及封閉迴路路徑，其中至環放大器中之輸入與該環放大器之輸出在光束耦合光學系統1083處相交。
放電腔室1010_2包括一對細長電極1014a_2、1014b_2、氣體混合物1018_2及用於在電極1014a_2、1014b_2之間循環氣體混合物1018_2的風扇(未展示)。氣體混合物1018_2可與氣體混合物1018_1相同。氣體混合物1018_1及/或氣體混合物1018_2可與洗滌器(諸如圖2之洗滌器215)相互作用且作為廢氣混合物232排出至氣體管理系統200。氣體混合物1018_1及/或氣體混合物1018_2可包括或可係由氣體管理系統200供應之循環氣體混合物234。
輸出光束1011可在到達微影曝光設備969之前經導向通過光束製備系統1085。光束製備系統1085可包括量測光束1011之各種參數(諸如頻寬或波長)的頻寬分析模組。光束製備系統1085亦可包括及時伸展輸出光束1011之各脈衝的脈衝伸展器(未展示)。光束製備系統1085亦可包括能夠作用於光束1011之其他組件，諸如例如反射及/或折射光學元件(諸如例如透鏡及鏡面)、濾光器，及光學孔徑(包括自動快門)。
光微影系統1000亦包括控制系統1080。控制系統1080可藉由將一或多個信號發送至光源1005來控制光源1005何時發射光脈衝或包括一或多個光脈衝之光脈衝叢發。控制系統1080亦連接至微影曝光設備969。因此，控制系統1080亦可控制微影曝光設備969之各態樣。舉例而言，控制系統1080可控制晶圓970 (圖9B)之曝光，且因此可用以控制如何將電子特徵印刷於晶圓970上。在一些實施方案中，控制系統1080可藉由控制隙縫976在x-y平面(圖9B)上之運動來控制晶圓970之掃描。此外，控制系統1050可與度量衡系統972及/或光學系統975 (圖9B)交換資料。
微影曝光設備969亦可包括例如溫度控制裝置(諸如空氣調節裝置及/或加熱裝置)，及/或用於各種電組件之電源供應器。控制系統1080亦可控制此等組件。在一些實施方案中，控制系統1080經實施為包括多於一個子控制系統，其中至少一個子控制系統(微影控制器)專用於控制微影曝光設備969之態樣。在此等實施方案中，控制系統1080可用於作為使用微影控制器之替代或補充而控制微影曝光設備969之態樣。
當藉由分別向電極1014a_1、1014b_1或1014a_2、1014b_2施加電壓來泵吸氣體混合物1018_1或氣體混合物1018_2之增益介質時，氣體混合物1018_1及/或1018_2之增益介質發射光。當在規則時間間隔內將電壓施加至電極時，光束1011係脈衝式的。因此，脈衝光束1011之重複率由將電壓施加至電極之速率決定。對於大多數應用，脈衝之重複率可範圍介於約500與6,000 Hz之間。在一些實施方案中，重複率可大於6,000 Hz，且可係例如12,000 Hz或更大。
在以下編號條項中闡明本發明之其他態樣。 1. 一種氣體循環系統，其包含： 一氣體淨化器系統，其經組態以自一準分子雷射接收一廢氣混合物，該廢氣混合物包含既定氣體組份及雜質氣體組份，該氣體淨化器系統經組態減小以該等雜質氣體組份中之至少一者的一量，以基於該廢氣混合物而形成一經淨化氣體混合物； 一氣體分析系統，其包含一量測系統，該量測系統經組態以接收該經淨化氣體混合物之至少一部分且量測該經淨化氣體混合物中至少一個既定氣體組份的一量及該經淨化氣體混合物中至少一個雜質氣體組份的一量； 一氣體摻混系統，其基於該經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物；及 一控制系統，其耦接至該氣體分析系統及該氣體摻混系統，該控制系統經組態以： 判定該至少一個既定氣體組份之該測得量是否處於一第一可接受值範圍內； 判定該至少一個雜質氣體組份之該測得量是否處於一第二可接受值範圍內； 若該至少一個既定氣體組份之該測得量不處於該第一可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物；及 若該至少一個雜質氣體之該測得量不處於該第二可接受值範圍內，則產生一錯誤信號。 2. 如條項1之氣體循環系統，其中該等雜質氣體組份包含水(H2 O)、二氧化碳(CO2 )、四氟化碳(CF4 )及/或三氟化氮(NF3 )。 2. 如條項1之氣體循環系統，其中該等既定氣體組份包含至少兩種惰性氣體，且該等雜質氣體組份包含並非一惰性氣體之任何氣體。 4. 如條項1之氣體循環系統，其中該控制系統經組態以若該至少一個雜質氣體組份之該測得量不處於該第二可接受值範圍內則產生一錯誤信號包含：該控制系統經組態以產生一命令信號，該命令信號在經提供至連接至一預製備氣體混合物及該循環氣體混合物之一流體控制開關時產生引起該流體控制開關將供應該預製備氣體混合物至一雷射及不供應該循環氣體混合物至該雷射。 5. 如條項1之氣體循環系統，其中該等雜質氣體組份中之每一者與一各別可接受值範圍相關聯，且該控制系統經組態以判定各雜質氣體組份之該測得量是否處於彼雜質氣體組份之可接受值範圍內。 6. 如條項1之氣體循環系統，其中該量測系統包含一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。 7. 如條項1之氣體循環系統，其中該控制系統經組態以引起該氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物包含該控制系統經組態以添加一惰性氣體至該經淨化氣體混合物。 8. 如條項7之氣體循環系統，其中在該控制系統引起該氣體摻混系統添加該惰性氣體至該經淨化氣體混合物之前，該經淨化氣體混合物包含該惰性氣體中之至少一些。 9. 一種氣體循環系統，其包含： 一氣體摻混系統，其接收一經淨化氣體混合物且基於該接收到之經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物； 一氣體分析系統，其包含經組態以執行以下操作之一量測系統： 量測在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中至少一種惰性氣體的一量，及 量測該所製備循環氣體混合物中該至少一種惰性氣體的一量；及 一控制系統，其經組態以： 判定在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量是否處於一可接受值範圍內； 若該經淨化氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量不處於該可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加至少一個額外氣體組份至向該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物；及 判定該所製備循環氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量是否處於該可接受值範圍內。 10. 如條項9之氣體循環系統，其中該控制系統經進一步組態以引起一氣體供應系統只有在該所製備循環氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量處於該可接受值範圍內時才提供該所製備循環氣體至一準分子雷射。 11. 如條項9之氣體循環系統，其中 該經淨化氣體混合物包含至少兩種惰性氣體， 該量測系統經組態以量測在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中之該至少兩種惰性氣體中之每一者的一量， 該量測系統經組態以量測該所製備循環氣體混合物中之該至少兩種惰性氣體中之每一者的一量， 該兩種或更多種惰性氣體中之每一者與一可接受值範圍相關聯，且 該控制系統經組態以判定該經淨化氣體混合物及該所製備循環氣體混合物中之各惰性氣體的該測得量是否處於針對彼惰性氣體之可接受值範圍內。 12. 如條項9之氣體循環系統，其中該量測系統包含一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。 13. 一種氣體循環系統，其包含： 一雷射廢氣收集系統，其包含複數個入口埠及一出口埠，各入口埠經組態以流體耦接至一準分子雷射之一廢氣出口埠； 一氣體淨化器系統，其流體耦接至該雷射廢氣收集系統之該出口埠，且經組態以基於自流體耦接至該雷射廢氣收集系統之該準分子雷射中之任一者排出的氣體混合物而產生一經淨化氣體混合物； 一氣體分析系統，其包含經組態以量測該經淨化氣體混合物中至少一個氣體組份之一量的一量測系統； 一氣體摻混系統，其基於該經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物；及 一控制系統，其耦接至該氣體分析系統及該氣體摻混系統，該控制系統經組態以： 判定該至少一個氣體組份之該測得量是否處於一可接受值範圍內；及 若該至少一個氣體組份之該測得量不處於該可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物。 14. 如條項13之氣體循環系統，其中該氣體分析系統經進一步組態以量測該循環氣體混合物中之該至少一個氣體組份的一量。 15. 如條項14之氣體循環系統，其中該控制系統經進一步組態以判定該循環氣體混合物中之該至少一個氣體組份的該測得量是否處於該可接受值範圍內。 16. 如條項15之氣體循環系統，其中該經淨化氣體混合物之該至少一個氣體組份包含一惰性氣體。 17. 如條項15之氣體循環系統，其中 該經淨化氣體混合物之該至少一個氣體組份包含兩種或更多種惰性氣體及複數個雜質氣體組份， 該量測系統經組態以量測該經淨化氣體混合物中之所有該等氣體組份的一量，且 該控制系統經組態以判定該等氣體組份中之每一者的該測得量是否處於彼氣體組份之一可接受值範圍內。 18. 如條項15之氣體循環系統，其中該等雜質氣體組份包含水(H2 O)、二氧化碳(CO2 )、四氟化碳(CF4 )及/或三氟化氮(NF3 )。 19. 如條項15之氣體循環系統，其進一步包含：經組態以接收該所製備循環氣體及提供該所製備循環氣體的一氣體供應系統至一或多個準分子雷射。 20. 如條項19之氣體循環系統，其中將該所製備循環氣體提供至不同於耦接至雷射廢氣收集系統之準分子雷射的一或多個準分子雷射。 21. 一種氣體管理方法，該方法包含： 量測一經淨化氣體混合物中至少一個既定氣體組份的一量； 量測該經淨化氣體混合物中至少一個雜質氣體組份的一量； 判定至少一個既定氣體組份之一測得量是否處於一第一可接受值範圍內； 判定該至少一個雜質氣體組份之一測得量是否處於一第二可接受值範圍內； 若該至少一個既定氣體組份之該測得量不處於該第一可接受值範圍內，則引起一氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備一循環氣體混合物；及 若該至少一個雜質氣體之該測得量不處於該第二可接受值範圍內，則產生一錯誤信號。
其他實施方案處於申請專利範圍之範疇內。
100‧‧‧氣體管理系統 105‧‧‧光學源 109‧‧‧腔室 110‧‧‧放電腔室 130‧‧‧氣體循環系統 132‧‧‧廢氣混合物 133‧‧‧氣體混合物 134‧‧‧循環氣體混合物 140‧‧‧氣體分析系統 150‧‧‧控制系統 200‧‧‧氣體管理系統 205‧‧‧光學源 209‧‧‧腔室 210‧‧‧放電腔室 211‧‧‧輸出光束 212‧‧‧外殼 214‧‧‧能量源 215‧‧‧洗滌器 218‧‧‧氣體混合 230‧‧‧氣體循環系統 232‧‧‧廢氣混合物 234‧‧‧循環氣體混合物 236‧‧‧氣體淨化系統 236a‧‧‧淨化級 236b‧‧‧淨化級 237‧‧‧經淨化氣體混合物 238‧‧‧氣體摻混系統 239‧‧‧氣體儲存系統 240‧‧‧氣體分析系統 242‧‧‧量測系統 244‧‧‧感測器系統 250‧‧‧控制系統 251‧‧‧電子處理器 252‧‧‧電子儲存器 253‧‧‧I/O介面 259‧‧‧程序程式 260‧‧‧氣體供應系統 261‧‧‧閥 300‧‧‧氣體管理系統 310_1‧‧‧放電腔室 310_2‧‧‧放電腔室 310_N‧‧‧放電腔室 315_1‧‧‧洗滌器 315_2‧‧‧洗滌器 315_N‧‧‧洗滌器 329‧‧‧流體匯流排 330‧‧‧氣體循環系統 331‧‧‧廢氣收集系統 331_1‧‧‧入口 331_2‧‧‧入口 331_N‧‧‧入口 331B‧‧‧廢氣收集系統 332_1‧‧‧廢氣混合物 332_2‧‧‧廢氣混合物 332_N‧‧‧廢氣混合物 357_1‧‧‧貯槽 357_2‧‧‧貯槽 357_3‧‧‧貯槽 358‧‧‧泵 460‧‧‧氣體供應系統 461‧‧‧流體開關 462‧‧‧貯槽系統 463‧‧‧貯槽系統 465‧‧‧壓力監視系統 466‧‧‧預製備氣體混合物 468‧‧‧第二供應系統 469‧‧‧流體匯流排 470‧‧‧氣體混合物 472‧‧‧流體匯流排 509‧‧‧放電腔室系統 509_1‧‧‧放電腔室 509_2‧‧‧放電腔室 509_3‧‧‧放電腔室 509_K‧‧‧放電腔室 510‧‧‧室系統 510_1‧‧‧放電腔室 510_2‧‧‧放電腔室 510_3‧‧‧放電腔室 510_N‧‧‧放電腔室 529‧‧‧流體匯流排 530‧‧‧氣體循環系統 532_1‧‧‧廢氣混合物 532_2‧‧‧廢氣混合物 532_3‧‧‧廢氣混合物 560‧‧‧氣體供應系統 569‧‧‧流體匯流排 572‧‧‧流體匯流排 600‧‧‧用於管理循環氣體混合物中之氣體組份的程序 610‧‧‧操作 620‧‧‧操作 640‧‧‧操作 650‧‧‧操作 700‧‧‧程序 710‧‧‧操作 720‧‧‧操作 730‧‧‧操作 740‧‧‧操作 750‧‧‧操作 760‧‧‧操作 770‧‧‧操作 800‧‧‧程序 810‧‧‧操作 820‧‧‧操作 830‧‧‧操作 840‧‧‧操作 900‧‧‧光微影系統 905‧‧‧光源 910‧‧‧氣體放電腔室 911‧‧‧光束 914a‧‧‧陰極 914b‧‧‧陽極 969‧‧‧微影曝光設備 970‧‧‧晶圓 971‧‧‧晶圓保持器/晶圓載物台 972‧‧‧度量衡系統 974‧‧‧光罩 975‧‧‧光學系統 976‧‧‧隙縫 977‧‧‧透鏡系統 980‧‧‧控制系統 1000‧‧‧光微影系統 1001‧‧‧主控振盪器(MO) 1002‧‧‧功率放大器(PA) 1005‧‧‧光源 1006‧‧‧種子光束 1010_1‧‧‧放電腔室 1010_2‧‧‧放電腔室 1011‧‧‧光束 1014a_1‧‧‧電極 1014a_2‧‧‧電極 1014b_1‧‧‧電極 1014b_2‧‧‧電極 1018_1‧‧‧氣體混合物 1018_2‧‧‧氣體混合物 1080‧‧‧控制系統 1081‧‧‧輸出耦合器 1082‧‧‧光學元件 1083‧‧‧光束耦合光學系統 1084‧‧‧線中心分析模組 1085‧‧‧光束製備系統 1086‧‧‧線窄化模組 x‧‧‧方向 y‧‧‧方向 z‧‧‧方向
圖1係氣體管理系統之一實例的方塊圖。
圖2係氣體管理系統之另一實例的方塊圖。
圖3A係氣體管理系統之另一實例的方塊圖。
圖3B係廢氣收集系統之一實例的方塊圖。
圖4係氣體供應系統之一實例的方塊圖。
圖5係氣體管理系統之另一實例的方塊圖。
圖6係用於管理循環氣體混合物中之氣體組份的程序之一實例的流程圖。
圖7係由氣體管理系統執行之實例程序的流程圖。
圖8係用於在預製備氣體混合物與循環氣體混合物之間切換的程序之一實例的流程圖。
圖9A係光微影系統之一實例的方塊圖。
圖9B係可用於例如圖9A之光微影系統中的投影光學系統之一實例的方塊圖。
圖10係光微影系統之另一實例的方塊圖。
100‧‧‧氣體管理系統
105‧‧‧光學源
109‧‧‧腔室
110‧‧‧放電腔室
130‧‧‧氣體循環系統
132‧‧‧廢氣混合
133‧‧‧氣體混合物
134‧‧‧循環氣體混合物
140‧‧‧氣體分析系統
150‧‧‧控制系統

Claims (21)

  1. 一種氣體循環系統，其包含：一氣體淨化器(purifier)系統，其經組態以自一準分子雷射接收一廢氣混合物，該廢氣混合物包含既定(intended)氣體組份及雜質(impurity)氣體組份，該氣體淨化器系統經組態減小以該等雜質氣體組份中之至少一者的一量，以基於該廢氣混合物而形成一經淨化氣體混合物；一氣體分析系統，其包含一量測系統，該量測系統經組態以接收該經淨化氣體混合物之至少一部分且量測該經淨化氣體混合物中至少一個既定氣體組份的一量及該經淨化氣體混合物中至少一個雜質氣體組份的一量；一氣體摻混(blending)系統，其基於該經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物；及一控制系統，其耦接至該氣體分析系統及該氣體摻混系統，該控制系統經組態以：判定該至少一個既定氣體組份之該測得量是否處於一第一可接受值範圍內；判定該至少一個雜質氣體組份之該測得量是否處於一第二可接受值範圍內；若該至少一個既定氣體組份之該測得量不處於該第一可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物；及若該至少一個雜質氣體之該測得量不處於該第二可接受值範圍 內，則產生一錯誤信號。
  2. 如請求項1之氣體循環系統，其中該等雜質氣體組份包含水(H2O)、二氧化碳(CO2)、四氟化碳(CF4)及/或三氟化氮(NF3)。
  3. 如請求項1之氣體循環系統，其中該等既定氣體組份包含至少兩種惰性氣體，且該等雜質氣體組份包含並非一惰性氣體之任何氣體。
  4. 如請求項1之氣體循環系統，其中該控制系統經組態以若該至少一個雜質氣體之該測得量不處於該第二可接受值範圍內則產生一錯誤信號包含：該控制系統經組態以產生一命令信號，該命令信號在提供至連接至一預製備氣體混合物及該循環氣體混合物之一流體控制開關時引起該流體控制開關供應該預製備氣體混合物至一雷射且不供應該循環氣體混合物至該雷射。
  5. 如請求項1之氣體循環系統，其中該等雜質氣體組份中之每一者與一各別可接受值範圍相關聯，且該控制系統經組態以判定各雜質氣體組份之該測得量是否處於針對彼雜質氣體組份之該可接受值範圍內。
  6. 如請求項1之氣體循環系統，其中該量測系統包含一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。
  7. 如請求項1之氣體循環系統，其中該控制系統經組態以引起該氣體摻 混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物包含：該控制系統經組態以添加一惰性氣體至該經淨化氣體混合物。
  8. 如請求項7之氣體循環系統，其中在該控制系統引起該氣體摻混系統添加該惰性氣體至該經淨化氣體混合物之前，該經淨化氣體混合物包含該惰性氣體中之至少一些。
  9. 一種氣體循環系統，其包含：一氣體摻混系統，其接收一經淨化氣體混合物且基於該接收到之經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物；一氣體分析系統，其包含經組態以執行以下操作之一量測系統：量測在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中至少一種惰性(noble)氣體的一量，及量測該所製備循環氣體混合物中該至少一種惰性氣體的一量；及一控制系統，其經組態以：判定在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量是否處於一可接受值範圍內；若該經淨化氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量不處於該可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加至少一個額外氣體組份至向該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物；及判定該所製備循環氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量是否處於該可接受值範圍內。
  10. 如請求項9之氣體循環系統，其中該控制系統經進一步組態以引起一氣體供應系統僅在該所製備循環氣體混合物中之該至少一種惰性氣體的該測得量處於該可接受值範圍內時才提供該所製備循環氣體至一準分子雷射。
  11. 如請求項9之氣體循環系統，其中該經淨化氣體混合物包含至少兩種惰性氣體，該量測系統經組態以量測在該氣體摻混系統處接收到之該經淨化氣體混合物中之該至少兩種惰性氣體中之每一者的一量，該量測系統經組態以量測該所製備循環氣體混合物中之該至少兩種惰性氣體中之每一者的一量，該兩種或更多種惰性氣體中之每一者與一可接受值範圍相關聯，且該控制系統經組態以判定該經淨化氣體混合物及該所製備循環氣體混合物中之各惰性氣體的該測得量是否處於針對彼惰性氣體之可接受值範圍內。
  12. 如請求項9之氣體循環系統，其中該量測系統包含一質譜儀、一氣體色譜儀或一傅立葉變換紅外線(FTIR)光譜儀。
  13. 一種氣體循環系統，其包含：一雷射廢氣(exhaust gas)收集系統，其包含複數個入口埠及一出口埠，各入口埠經組態以流體耦接至一準分子(excimer)雷射之一廢氣出口埠； 一氣體淨化器系統，其流體耦接至該雷射廢氣收集系統之該出口埠，且經組態以基於自流體耦接至該雷射廢氣收集系統之該準分子雷射中之任一者排出的氣體混合物而產生一經淨化氣體混合物；一氣體分析系統，其包含一量測系統，該量測系統經組態以量測該經淨化氣體混合物中至少一個氣體組份之一量及該經淨化氣體混合物中至少一個雜質氣體組份的一量；一氣體摻混系統，其基於該經淨化氣體混合物而製備一循環氣體混合物；及一控制系統，其耦接至該氣體分析系統及該氣體摻混系統，該控制系統經組態以：判定該至少一個氣體組份之該測得量是否處於一可接受值範圍內；及若該至少一個氣體組份之該測得量不處於該可接受值範圍內，則引起該氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備該循環氣體混合物。
  14. 如請求項13之氣體循環系統，其中該氣體分析系統經進一步組態以量測該循環氣體混合物中該至少一個氣體組份的一量。
  15. 如請求項14之氣體循環系統，其中該控制系統經進一步組態以判定該循環氣體混合物中該至少一個氣體組份的該測得量是否處於該可接受值範圍內。
  16. 如請求項15之氣體循環系統，其中該經淨化氣體混合物之該至少一個氣體組份包含一惰性氣體。
  17. 如請求項15之氣體循環系統，其中該經淨化氣體混合物之該至少一個氣體組份包含兩種或更多種惰性氣體及複數個雜質氣體組份，該量測系統經組態以量測該經淨化氣體混合物中之所有該等氣體組份的一量，且該控制系統經組態以判定該等氣體組份中之每一者的該測得量是否處於彼氣體組份之一可接受值範圍內。
  18. 如請求項15之氣體循環系統，其中該等雜質氣體組份包含水(H2O)、二氧化碳(CO2)、四氟化碳(CF4)及/或三氟化氮(NF3)。
  19. 如請求項15之氣體循環系統，其進一步包含：經組態以接收該所製備循環氣體及提供該所製備循環氣體的一氣體供應系統至一或多個準分子雷射。
  20. 如請求項19之氣體循環系統，其中將該所製備循環氣體提供至不同於耦接至雷射廢氣收集系統之該等準分子雷射的一或多個準分子雷射。
  21. 一種氣體管理方法，該方法包含：量測一經淨化氣體混合物中至少一個既定氣體組份的一量； 量測該經淨化氣體混合物中至少一個雜質氣體組份的一量；判定至少一個既定氣體組份之一測得量是否處於一第一可接受值範圍內；判定該至少一個雜質氣體組份之一測得量是否處於一第二可接受值範圍內；若該至少一個既定氣體組份之該測得量不處於該第一可接受值範圍內，則引起一氣體摻混系統添加一額外氣體組份至該經淨化氣體混合物以製備一循環氣體混合物；及若該至少一個雜質氣體之該測得量不處於該第二可接受值範圍內，則產生一錯誤信號。
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