残余气体分析装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年10月20日提交的EP申请20202743.9的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种与真空工具一起使用的残余气体分析装置。更具体地，本文公开的技术涉及提供一种可以具有自诊断能力、改进的清洁和/或调节能力以及改进的校准能力中的一个或多个的残余气体分析装置。

背景技术

光刻设备是将期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在IC的制造中，图案形成装置(其替代地称为掩模或掩模版)可以用以产生待形成在IC的单层上的电路图案。这种图案可以转印至衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的部分、一个管芯或若干管芯)上。图案的转印通常经由成像至被设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器，其中通过将整个图案一次性曝光到目标部分来辐照每个目标部分，以及所谓的扫描器，其中通过在使辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案的同时，同步地平行或反平行于该方向扫描衬底来辐照每个目标部分。

图案印制的极限的理论估计可以通过分辨率的瑞利(Rayleigh)判据给出，如方程(1)所示：

其中，λ是所使用的辐射的波长，NA是用于印制图案的投影系统的数值孔径，k

为了缩短曝光波长并因此减小最小可印制尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在4nm-20nm的范围内的电磁辐射，例如在13nm-14nm的范围内，例如在4nm-10nm的范围内(诸如6.7nm或6.8nm)。例如，可能的源包括激光产生等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步辐射的源。

可以使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激励燃料以提供等离子体的激光器和用于容纳等离子体的源收集器模块。例如，可以通过将激光束引导至燃料(诸如合适材料(例如锡)的液滴，或合适气体或蒸汽(诸如Xe气体或Li蒸汽)的流)处而产生等离子体。所得到的等离子体发射输出辐射(例如EUV辐射)，所述输出辐射使用辐射收集器收集。该辐射收集器可以是接收辐射并将辐射聚焦成束的镜面法向入射辐射收集器。源收集器模块可以包括包围结构或室，所述包围结构或室被布置成提供真空环境以支撑等离子体。这种辐射系统通常被称为激光产生等离子体(LPP)源。

在EUV真空工具(诸如EUV光刻设备和/或EUV源)中，需要维持非常高水平的清洁度。特别地，EUV真空工具内的任何污染物气体都可能损坏EUV真空工具内的光学部件。EUV真空工具中的污染物气体的容许水平低于大多数其他真空工具应用。

通常需要改进真空工具(诸如EUV真空工具)内的污染物气体的确定和监测。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种残余气体分析装置，所述残余气体分析装置用于检测真空工具中的气体，所述残余气体分析装置包括：一个或多个离子源，所述离子源被配置成电离所述残余气体分析装置中的气体；一个或多个检测器，所述检测器被配置成检测由所述离子源电离的气体；以及一个或多个气体产生丝，所述气体产生丝被配置成在所述残余气体分析装置内产生气体。气体产生丝可以包括铼、钨或铱中的一种或多种。

根据本发明的第二方面，提供了一种真空工具，所述真空工具包括一个或多个根据第一方面的残余气体分析装置。

根据本发明的第三方面，提供了一种测试残余气体分析装置的方法，所述方法包括：使用气体产生丝在所述残余气体分析装置内产生气体；操作所述残余气体分析装置以检测所产生的气体；以及根据所述气体的检测结果确定所述残余气体分析装置的性能。

根据本发明的第四方面，提供了一种调节残余气体分析装置的方法，所述方法包括：由样品室中的气体产生丝产生的辐射辐照所述残余气体分析装置的所述样品室的内部；以及对所述样品室进行脱气。

根据本发明的第五方面，提供了一种校准残余气体分析装置的方法，所述方法包括：使用气体产生丝在所述残余气体分析装置内产生气体；操作所述残余气体分析装置以检测所产生的气体；以及根据所检测的气体校准所述残余气体分析装置。

下面参考附图详细描述本发明的其它特征和优点，以及本发明的各个实施例的结构和操作。应注意，本发明不限于本文描述的特定实施例。在本文中呈现这些实施例仅是出于说明性目的。基于本文中包含的教导，另外的实施例将对于相关领域技术人员是显而易见的。

附图说明

并入本文中并且形成说明书的一部分的随附附图与描述一起图示出本发明，随附附图还用于解释本发明的原理并且使相关领域的技术人员能够实施和使用本发明。

图1示意性地描绘了已知的光刻设备；

图2示出了已知光刻设备的压力区域；

图3示出了根据实施例的RGA。

图4是根据实施例的方法的流程图。

图5是根据实施例的方法的流程图。

图6是根据实施例的方法的流程图。

具体实施方式

本说明书公开了包括本发明的特征的一个或多个实施例。所公开的(多个)实施例仅用于例示本发明。本发明的范围不限于所公开的(多个)实施例。本发明由本发明所附的权利要求来限定。

所描述的(多个)实施例以及在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的参考表示所描述的(多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例不必包括所述特定特征、结构或特性。而且，这些措辞或短语不一定指的是相同的实施例。另外，当与实施例结合描述特定特征、结构或特性时，应当理解，结合其它实施例来实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内，无论所述其它实施例是否被明确地描述。

本公开的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实施。本公开的实施例也可以被实施为存储在机器可读介质上的指令，所述指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如计算装置)可读形式存储或传输信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存装置；电传播信号、光传播信号、声传播信号或其它形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)，等等。此外，在本文中可以将固件、软件、例程、和/或指令描述为执行特定动作。然而，应当理解，这些描述仅是为了方便，并且这些动作实际上是从执行固件、软件、例程、指令等的计算装置、处理器、控制器或其它装置产生。

然而，在更详细地描述这些实施例之前，呈现可以实施本公开的实施例的示例环境是有指导性的。

图1示意性地示出包括源收集器模块SO的光刻设备LAP。该设备包括：照射系统(照射器)IL，所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如，EUV辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，所述支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模或图案形成装置)MA，并且连接至被配置成准确地定位图案形成装置的第一定位器PM；衬底台(例如，晶片台)WT，所述衬底台被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且连接至被配置成准确地定位衬底的第二定位器PW；以及投影系统(例如，反射型投影系统)PS，所述投影系统被配置成将由图案形成装置MA赋予至辐射束PB的图案投影至衬底W的目标部分C(例如,包括一个或多个管芯)上。

照射系统可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件，或其任何组合。

支撑结构MT包括用以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计、以及其它条件(诸如图案形成装置是否被保持在真空环境中)的方式接收和保持图案形成装置MA的部分。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其它夹持技术以保持图案形成装置。支撑结构可以是例如可以根据需要而是固定或可移动的框架或台。支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投影系统而处于期望位置。

术语“图案形成装置”应广义地解释为指可以用以在辐射束的横截面中向辐射束赋予图案，以便在衬底的目标部分中产生图案的任何装置。赋予至辐射束的图案可以对应于目标部分中所产生的器件(诸如集成电路)中的特定功能层。

图案形成装置可以是透射型或反射型。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括诸如二元、交替相移或衰减式相移之类的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例使用小反射镜的矩阵布置，所述小反射镜中的每个小反射镜可以被单独地倾斜，以便使入射辐射束在不同方向上反射。被倾斜的反射镜在由反射镜矩阵所反射的辐射束中赋予图案。

投影系统(如照射系统)可以包括适于所使用的曝光辐射或适于其它因素(诸如真空的使用)的各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件，或其任何组合。由于其它气体可能吸收过多的辐射，因此可以期望针对EUV辐射使用真空。因此，通过借助于真空容器和真空泵，可以对整个束路径设置真空环境。

如本文所描述的，该设备是反射型的(即，在照射器IL和投影系统PS中采用反射型掩模和反射型光学器件)。

光刻设备可以是具有两个(双台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用另外的台，或可以在对一个或多个台执行预备步骤的同时将一个或多个其它台用于曝光。

参考图1，照射器IL接收EUV来自EUV源SO的辐射束。产生EUV辐射的方法包括但必限于将材料转换成等离子体状态，所述等离子体状态具有至少一种化学元素(例如氙、锂或锡)，并且一条或多条发射线在EUV范围内。在一种通常被称为激光产生等离子体(“LPP”)的方法中，可以通过用激束照射燃料(诸如具有所需线发射元素的材料液滴)而产生所需的等离子体。EUV源SO可以是包括激光器(图1中未示出)的EUV辐射源的部分，所述激光器用于提供激励燃料的激束。产生的等离子体发射输出辐射(例如EUV辐射)，所述输出辐射使用设置在EUV源中的辐射收集器收集。

激光器和EUV源可以是单独的实体，例如当CO

照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器。通常，可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。另外，照射器IL可以包括各种其它部件，诸如分面场和光瞳镜装置。照射器可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。

辐射束PB入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩膜)MA上，并通过图案形成装置而被图案化。可以使用第一定位装置(诸如干涉仪IF1和掩模对准标记M1、M2)来定位图案形成装置MA。在从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，经图案化的辐射束PB穿过投影系统PS，所述投影系统PS将束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置(诸如干涉仪IF2和衬底对准标记P1、P2)(例如，使用干涉装置、线性编码器或电容传感器)，衬底台WT可以准确地移动，例如以便在辐射束PB的路径中定位不同的目标部分C。

所描述的设备可以用于以下模式中的至少一种模式中：

1.在步进模式中，在将赋予至辐射束的整个图案一次性投影至目标部分C上时，使支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT保持基本上静止(即，单次静态曝光)。接着使衬底台WT在X方向和/或Y方向上移位，使得可以曝光不同的目标部分C。

2.在扫描模式中，在将赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时，同步地扫描支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台WT相对于支撑结构(例如，掩模台)MT的速度和方向。

3.在另一模式中，在将赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时，使支撑结构(例如，掩模台)MT保持基本上静止，从而保持可编程图案形成装置，并且移动或扫描衬底台WT。在该模式中，通常使用脉冲式辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要来更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术。

图2示意性地示出了一种已知的设备。图2的设备包括第一室101，所述第一室101包含照射系统IL和投影系统PS。照射系统IL被配置成调节从源SO接收的辐射束，投影系统PS被配置成将经图案化的辐射束PB投影到衬底W的目标部分上。第一室101还包含图案形成装置支撑件，所述图案形成装置支撑件被构造成支撑图案形成装置MA，所述图案形成装置MA能够在其横截面中将图案赋予辐射束以形成经图案化的辐射束。第二室102包含晶片台，为了清楚起见，仅示出了晶片台的衬底W。

图2示出了该设备可以如何被划分成四个不同的真空环境VE1至VE4。第一室101限定第一真空环境VE1，所述第一真空环境VE1包围图案形成装置台，为了清楚起见，仅示出了图案形成装置台的图案形成装置MA。第一室101还包括分离器结构103，所述分离器结构103限定其他两个真空环境：容纳照射系统IL的VE2和容纳投影系统PS的VE3。真空环境VE2和VE3可以被进一步划分。分离器结构103包括具有孔104的套筒105，所述孔104用于使投影束PB从照射系统IL传递到图案形成装置MA，并用于使经图案化的辐射束从图案形成装置MA传递到投影系统PS。套筒105还用于迫使气流向下(即，远离图案形成装置)，并维持气流以甚至避免EUV辐射强度的干扰。可能地，套筒可以朝向图案形成装置MA逐渐变细。第二室102限定晶片台(为了清楚起见，仅示出了晶片台的衬底W)的真空环境VE4。真空环境VE1和VE2由各自的真空容器和真空泵VP1和VP2(也可以是多个真空泵)形成并维持。

如图2所示，真空泵VP1将真空环境VE1维持在比真空环境VE2和VE3更低的压力下。使用气体喷射器(未示出)将清洁气体(例如，氢气、氦气、氮气、氧气或氩气)喷射到真空环境VE2和VE3中。真空泵VP1、VP2本身是本领域技术人员已知的，并且可以以各种方式耦接到设备。

分离器结构103可以以各种方式布置，并且例如，可以包括朝向图案形成装置MA延伸的套筒105，在套筒105的端部处设置有朝向图案形成装置MA延伸的投影束孔104。承载孔104的套筒105可以具有锥形的横截面。

以上参考图1和图2描述的是利用EUV辐射执行光刻过程的光刻设备的部件。

真空工具的性能取决于真空工具内的每个真空环境的清洁程度。这对于在大的动态范围内需要非常清洁的真空环境的EUV真空工具(诸如EUV光刻设备)尤其重要。真空环境中的任何污染物气体都可能严重损坏该真空环境中任何光学部件。本文所指的污染气体可以是当存在的量高于气体的容许水平时可能潜在地对真空工具的性能的任何方面有害的任何气体。因此，需要密切地监测每个真空环境中存在的气体的水平和/或类型。因为如果所存在的任何气体的水平不在操作规范内(即，低于最大容许水平)，则不应当开启EUV束，因此EUV真空工具的可用性取决于真空环境的状态。当所存在的任何气体的水平不在操作规范内时，EUV真空工具的真空环境需要被重新调节，以防止对光学部件或其他部件造成过度损坏。

EUV真空工具的真空环境内的气体类型和水平可以通过残余气体分析装置(RGA)进行监测。RGA是用于真空环境的过程控制和污染监测的质谱仪。RGA可以用于确定EUV真空工具是否准备好进行曝光(即，可以开启EUV束)、监测EUV真空工具内的污染物气体的水平、并检测任何真空泄漏。

RGA的已知实施方式包括离子源、包含稀有气体的样品室、离子加速器和电离室。离子源可以包括作为电子发射器的离子产生丝。离子产生丝可以是阴极。来自离子源的电子被加速朝向阳极。电子通过样品室的壁上的一个或多个开口进入样品室，并电离样品室内的气体分子。离子加速器将所产生的离子从样品室中抽出，并将它们聚焦成离子束，所述离子束被注入电离室中。电离室可以包括用于分析和/或检测离子的一个或多个质量分析仪器。例如，RGA可以生成和输出示出所检测的离子的质量和浓度的光谱。因此，RGA允许对真空环境中的气体进行检测、测量和监测。

如前面参考图2所描述的，EUV真空工具可以包括多个真空环境。EUV真空工具内的每个真空环境可以包括RGA，使得EUV真空工具包括多个RGA。EUV真空工具内的单个真空环境可以包括多个RGA。例如，如果EUV真空工具内的真空环境包括对于一组的光学部件，则单独的RGA可以被定位成靠近每组光学部件。

因此，在EUV真空工具中使用一个或多个RGA允许检测、测量和监测EUV真空工具内的气体。响应于气体检测，如果检测到污染物气体和/或所测量的污染物气体水平高于容许水平，则可以执行测量和/或监测、重新调节操作、和/或任何其他适当的动作。

在EUV真空工具中利用RGA的已知实施方式就可以识别出许多问题。

可能难以确定RGA是否正在正常操作或RGA是否有故障。例如，RGA的非正常操作的后果可以包括，EUV真空工具的可用性降低以及EUV真空工具的光学部件被污染物气体损坏。

已知RGA的另一问题在于，可能难以将RGA的内部清洁到EUV真空工具应用所需的高标准。

已知RGA的又一问题在于，可能难以校准RGA。

实施例提供了一种与真空工具一起使用的新的RGA。根据实施例的RGA可以特别适用于与EUV真空工具(诸如EUV光刻设备)一起使用，并解决了上述问题中的一个或多个。

图3示出了根据实施例的RGA。RGA包括样品室304、离子加速器315和电离室312。

电离室312包括离子源310。离子源310可以是被布置成发射电子的离子产生丝。每个离子产生丝可以是阴极。电离室312可以被布置成使得来自每个离子源310的电子朝向阳极加速。尽管在图3中示出了两个离子源310，但是实施例也包括仅使用一个离子源310或多于两个离子源310。优选地，存在多个离子源310使得RGA的操作寿命不会仅取决于一个离子源310。

电离室312可以包括用于检测和/或分析离子的四重质量过滤器、法拉第杯、二次电子倍增器检测器和/或一个或多个其他质量分析仪器中的一个或多个。尽管在图3中未示出，但是RGA可以包括用于生成和输出分析结果的计算系统。例如，所述分析结果可以包括示出所检测的离子的质量和浓度的光谱。

RGA可以包括第一真空泵305，所述第一真空泵305被布置成将气体泵出样品室304。RGA还可以包括第二真空泵306，所述第二真空泵306被布置成将气体泵出电离室312。在第一真空泵305与第二真空泵306之间可以存在级间管线314。第一真空泵305和第二真空泵306被布置成分别在样品室304和电离室312中产生并维持基本上真空条件。样品室304和电离室312中的真空度可以相同或不同。特别地，电离室312中的压力可以低于样品室304中的压力。在根据实施例的替代实施方式中，仅存在用于在样品室304和电离室312中产生并维持基本上真空条件的单个真空泵。RGA可以包括一个或多个压力计311，所述压力计311用于测量电离室312内的压力。

RGA可以包括样品管307。样品管307的端部302与真空工具(诸如EUV真空工具)的真空室301的内部环境流体连通。可以存在用于测量真空室301内的压力的压力计303。样品管307的另一端部与样品室304的内部流体连通。样品管307可以包括阀308，所述阀308被布置成控制气体通过样品管307的流动。在样品管307与样品室304之间的接合处可以存在孔口313。样品室304可以在比真空室301更低的压力下操作，并且孔口313可以帮助支撑样品管307与样品室304之间的压力差。

样品室304可以包括一个或多个气体产生丝309。样品室304中的每个气体产生丝309可以被配置成使得其可以被加热。每个气体产生丝309的性质可以是当其被加热时释放气体和/或光子。每个气体产生丝309可以在气体产生丝309不熔化的情况下释放气体。即，每个气体产生丝309可以是升华材料。

例如，样品室304中的每个气体产生丝309可以包括铼(Re)。铼气体产生丝309可以在被加热时释放铼气体。每个铼气体产生丝309可以被加热到约1800℃，使得铼气体从铼气体产生丝309蒸发。因此，每个铼气体产生丝309可以释放气体，而铼气体产生丝309不会熔化(铼的熔点为约3186℃)。每个铼气体产生丝309还可以被加热到约1800℃，使得其发射高能光子。每个铼气体产生丝309可以在存在惰性气体、碳氢化合物、H

样品室304可以通过包括非常小的开口的壁而与电离室312分离。壁中的开口被配置成允许离子从样品室304流入电离室312。

尽管在图3中未示出，但是可以设置一个或多个压力计，以用于测量和监测样品室304中的压力。

以下是根据实施例的图3中所示的RGA的第一操作模式的描述。在所描述的第一操作模式中，RGA可以被EUV真空工具操作，以检测和测量EUV真空工具的真空室301中的任何气体的存在。

可以打开阀308，使得真空室301内的任何气体可以流动通过样品管307、孔口313并进入样品室304。样品室304可以比真空室301处于更低的压力，因此打开阀308不会导致气体从样品室304流入真空室301。

因此，样品室304可以包含从真空室301接收的气体。离子源310可以将电子发射到样品室304中。所发射的电子可以穿过样品室304的壁中的一个或多个开口。样品室304内的至少一些气体可以被所发射的电子电离。离子可以通过离子加速器315而被加速成离子束，所述离子束被注入电离室312中。电离室312中的检测器可以检测离子。例如，RGA的输出可以包括示出所检测的离子的质量和/或浓度的光谱，和/或存在于真空室301中的气体的分压水平的测量结果。

因此，RGA可以检测存在于真空室301中的任何气体的存在和/或相对浓度。特别地，可以检测任何污染物气体的存在，并监测它们的浓度和/或分压水平。

当如上所述使用RGA检测和监测真空室301内的气体时，样品室304中的气体产生丝309可以不被激活(即，加热/激发)。因此，样品室304中的气体产生丝309不会向样品室304释放任何气体或光子。因此，存在于样品室304内的基本上唯一气体可以是从真空工具的真空室301接收的气体。替代地，当如上所述使用RGA检测和监测真空室301内的气体时，也可以激活(即，加热/激发)气体产生丝309，使得其释放气体。因此，样品室可以包括从真空工具接收的气体和来自气体产生丝309的气体。RGA可以检测所有这些气体的存在和/或相对浓度。

以下是根据实施例的图3所示的RGA的第二操作模式的描述。在第二操作模式中，样品室304中的气体产生丝309可以有利地用于测试RGA的性能。

可以关闭阀308，使得样品室304与RGA的外部环境隔离。当RGA被EUV真空工具包括时，关闭阀308使样品室304与EUV真空工具的真空室301隔离。然后，气体产生丝309可以被加热使得其释放气体。气体产生丝309可以通过流过其的电流而被加热。所释放的气体可以是从经加热的气体产生丝309蒸发的气体。如果气体产生丝309是铼气体产生丝309，则气体产生丝309可以释放铼气体。

然后，RGA可以如上所述针对第一操作模式进行操作，除了阀308可以被关闭，使得样品室304中的基本上唯一气体是由气体产生丝309释放的气体。即，离子源310可以发射使样品室304中的气体离子化的电子。然后，离子加速器315可以加速离子并将离子束注入电离室312。然后，可以检测离子并确定存在于样品室304中的气体或多种气体的(多个)水平。

第二操作模式可以用于测试RGA的性能。例如，如果气体产生丝309在被加热时释放铼气体，则来自RGA的预期分析输出可以是具有与质量数185和187相对应的实质峰的光谱。RGA的实际分析输出与RGA的预期分析输出的比较可以用于确定RGA的性能。特别地，可以确定RGA的准确性、可靠性和/或任何其他性能度量。

因此，通过气体产生丝309在样品室304内产生气体使得RGA具有自测/诊断能力。对于根据实施例的RGA，如果生成了可能指示RGA故障的任何结果，则可以快速测试RGA以确定其是否正在正常操作。RGA测试可以在不拆卸RGA或包括RGA的真空工具的情况下被实施。特别地，当测试RGA时，EUV真空工具的真空室301内的条件可以保持基本上不变。与没有这种自测/诊断能力的已知的RGA相比，这是显著的优势。如果用已知的RGA检测到潜在故障，则可能需要更换RGA，这可能会导致EUV真空工具长时间停机。因此，气体产生丝309可以提高RGA的可用性，并因此提高包括RGA的真空工具的可用性。

样品室304中的气体产生丝309的另一优点在于，其可以另外用于校准RGA。如果气体产生丝309材料会在特定压力下产生具有稳定光谱的气体，则可以在准备曝光过程中确定二次电子倍增检测器电压，以提高压力测量的准确性。

以下是根据实施例的图3所示的RGA的第三操作模式的描述。在第三操作模式中，样品室304中的气体产生丝309可以有利地用于调节RGA的样品室304。

可以关闭阀308，使得样品室304与真空室301隔离。然后可以加热气体产生丝309。气体产生丝309可以通过流过它的电流而被加热。当气体产生丝309被加热时，气体产生丝309可以发射高能光子。用光子辐照样品室304的内壁的效果可以在于，可能存在于样品室304的内壁上的任何污染物可以被释放。然后，可以使用第一真空泵305对样品室304进行脱气，从而从样品室304的内壁去除所释放的污染物。因此，气体产生丝309可以用于清洁样品室304的内部。清洁操作可以在RGA的制造时间点和/或当RGA被真空工具包括时执行。

在已知的RGA中，电离室中的离子源可以替代地用于在脱气之前辐照样品室的内壁。然而，这种方法的缺点可能在于，离子源的使用被增加和/或在离子源中使用高电流会减少离子源的寿命。

气体产生丝309的另一优点在于，其可以用于从样品室304的内部加热RGA。在可能需要的情况下，这可能比加热或以其他方式调节RGA的已知技术更快和/或更有效。

如前所述，EUV真空工具可以包括多个真空环境。真空环境的最大容许压力可能不同。真空环境在污染物气体的最大容许水平方面也可能不同。根据实施例的一个或多个RGA可以用于监测真空工具中的每个真空环境中的压力和气体水平。

RGA可以在一定压力范围内操作。每个RGA的特定压力可以取决于RGA正在监测的真空环境和RGA的检测要求。例如，RGA正在监测的真空室301的压力可以例如在30毫巴至60毫巴的范围内。样品室304中的压力可以例如在4微巴至10微巴的范围内。电离室312中的压力可以与样品室304中的压力相同和/或处于更低的压力。可以存在电离室312的不同区域和每个区域内的不同压力。例如，电离室312的包括离子源310的部分可以处于与样品室304相同的压力。然而，电离室312的包括质量过滤器和/或检测器的部分可以例如在1纳巴至20纳巴的范围内，并且优选地小于5纳巴。

根据实施例的RGA可以用于任何类型的真空工具的任何部分。特别地，RGA可以用于辐射源(诸如EUV源)中。EUV源可以与EUV真空工具(诸如EUV光刻设备)一起使用。

图4是根据实施例的测试残余气体分析装置的方法的流程图。

在步骤401中，过程开始。

在步骤403中，使用气体产生丝在残余气体分析装置内产生气体。

在步骤405中，操作残余气体分析装置以检测所产生的气体。

在步骤407中，根据气体的检测结果确定残余气体分析装置的性能。

在步骤409中，过程结束。

图5是根据实施例的调节残余气体分析装置的方法的流程图。

在步骤501中，过程开始。

在步骤503中，由样品室中的气体产生丝产生的辐射辐照残余气体分析装置的样品室的内部。

在步骤505中，对样品室进行脱气。

在步骤507中，过程结束。

图6是根据实施例的校准残余气体分析装置的方法的流程图。

在步骤601中，过程开始。

在步骤603中，使用气体产生丝在残余气体分析装置内产生气体。

在步骤605中，操作残余气体分析装置以检测所产生的气体。

在步骤607中，根据所检测的气体校准残余气体分析装置。

在步骤609中，过程结束。

实施例包括对上述技术的许多修改。

例如，样品室304中的气体产生丝309可以替代地由Y

Y

钨气体产生丝309可以被加热到约1800℃，以便其释放气体和/或光子。例如，当存在惰性气体、H

使用铼气体产生丝309可以因为它具有比铱或钨更高的蒸气压而是优选的。然而，铱或钨可以因为它们可以具有比铼更长的操作寿命而是优选的。

样品室304中的气体产生丝309可以基本上仅包括一种元素，例如它可以基本上是纯铼。替代地，气体产生丝309可以是包括多于一种元素的合金。例如，样品室304中的气体产生丝309可以包括铼、铱、钨和/或其他元素/化合物中的一种以上。

在图3中，在第一真空泵305与第二真空泵306之间存在级间管线314。实施例还包括在第一真空泵305与第二真空泵306之间不存在级间管线314。RGA不限于包括如图3所示的两个真空泵。替代地，RGA可以包括具有级间管线的单个泵，使得同一泵可以对样品室304和电离室312两者进行脱气。

实施例包括以下编号的条项：

1.一种残余气体分析装置，所述残余气体分析装置用于检测真空工具中的气体，所述残余气体分析装置包括：一个或多个离子源，所述离子源被配置成电离所述残余气体分析装置中的气体；一个或多个检测器，所述检测器被配置成检测由所述离子源电离的气体；以及一个或多个气体产生丝，所述气体产生丝被配置成在所述残余气体分析装置内产生气体。

2.根据条项1所述的残余气体分析装置，还包括：样品室，所述样品室被配置成从所述真空工具接收气体；以及电离室，所述电离室被配置成从所述样品室接收电离的气体。

3.根据条项2所述的残余气体分析装置，其中：所述样品室包括所述一个或多个气体产生丝；所述电离室包括所述一个或多个离子源和所述一个或多个检测器；并且每个离子源被布置成将离子发射到所述样品室中。

4.根据前述条项中任一项所述的残余气体分析装置，其中每个离子源被配置成发射电子。

5.根据前述条项中任一项所述的残余气体分析装置，其中每个气体产生丝包括铼、钨或铱中的一种或多种。

6.根据前述条项中任一项所述的残余气体分析装置，其中每个气体产生丝被配置成使得其能够被加热；并且每个气体产生丝在被加热时释放气体。

7.根据条项6所述的残余气体分析装置，其中每个气体产生丝被配置成使得其能够通过电流加热。

8.根据条项2或条项2的从属条项中任一项所述的残余气体分析装置，还包括：样品管，所述样品管被配置成提供从所述真空工具到所述样品室的气体流动路径；阀，所述阀在所述流动路径中，并被配置成控制气体通过所述样品管的流动。

9.根据前述条项中任一项所述的残余气体分析装置，其中至少一个检测器包括质量分析仪器。

10.根据前述条项中任一项所述的残余气体分析装置，其中至少一个检测器包括四重质量过滤器、法拉第杯、二次电子倍增检测器中的一种或多种。

11.根据前述条项中任一项所述的残余气体分析装置，其中所述离子源包括至少两个离子产生丝。

12.根据前述条项中任一项所述的残余气体分析装置，还包括真空泵系统，所述真空泵系统被配置成在所述残余气体分析装置中产生实质的真空条件。

13.根据引用条项2时的条项12所述的残余气体分析装置，其中所述真空泵系统包括：第一真空泵，所述第一真空泵被配置成在所述样品室中产生实质的真空条件；第二真空泵，所述第二真空泵被配置成在所述电离室中产生实质的真空条件；并且可选地，级间管线，所述级间管线在所述第一真空泵与所述第二真空泵之间。

14.根据条项12或13所述的残余气体分析装置，其中所述真空泵系统被配置成在所述样品室中产生在4微巴至10微巴的范围内的压力。

15.根据条项12至14中任一项所述的残余气体分析装置，其中所述真空泵系统被配置成在所述电离室中产生在1纳巴至10微巴的范围内的压力。

16.根据条项12至15中任一项所述的残余气体分析装置，其中所述电离室包括：第一压力区域，所述第一压力区域包括所述一个或多个离子源；以及第二压力区域，所述第二压力区域包括所述一个或多个检测器；其中所述第二压力区域处于比所述第一压力区域更低的压力下。

17.根据条项16所述的残余气体分析装置，其中所述电离室的所述第一压力区域处于与所述样品室相同的压力下。

18.根据条项16或17所述的残余气体分析装置，其中所述真空泵系统被配置成在所述电离室的第二压力区域中产生在1纳巴至20纳巴的范围内的压力，并且优选产生小于5纳巴的压力。

19.一种真空工具，所述真空工具包括一个或多个根据前述条项中任一项所述的残余气体分析装置。

20.根据条项19所述的真空工具，其中所述真空工具是EUV真空工具或EUV真空工具的源。

21.根据条项19或20所述的真空工具，其中：所述真空工具包括一个或多个真空室；以及每个残余气体分析装置被布置成检测真空室中的气体。

22.根据条项19至21中任一项所述的真空工具，其中所述真空工具包括：真空泵系统，被布置成在所述真空工具的真空室中产生在30毫巴至60毫巴的范围内的压力。

23.一种测试残余气体分析装置的方法，所述方法包括：使用气体产生丝在所述残余气体分析装置内产生气体；操作所述残余气体分析装置以检测所产生的气体；并且根据所述气体的检测结果确定所述残余气体分析装置的性能。

24.根据条项23所述的方法，其中所述残余气体分析装置是根据条项1至18中任一项所述的残余气体分析装置。

25.一种调节残余气体分析装置的方法，所述方法包括：由样品室中的气体产生丝产生的辐射辐照所述残余气体分析装置的所述样品室的内部；并且对所述样品室进行脱气。

26.根据条项25所述的方法，其中所述残余气体分析装置是根据条项1至18中任一项所述的残余气体分析装置。

27.一种校准残余气体分析装置的方法，所述方法包括：使用气体产生丝在所述残余气体分析装置内产生气体；操作所述残余气体分析装置以检测所产生的气体；并且根据所检测的气体校准所述残余气体分析装置。

28.根据条项27所述的方法，其中所述残余气体分析装置是根据条项1至18中任一项所述的残余气体分析装置。

尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体参考本发明的实施例，但是本发明的实施例可以在其他设备中使用。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)的物体的任何设备的一部分。这些设备通常可以称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

术语“EUV辐射”可以被认为涵盖波长在4nm-20nm的范围内(例如，在13nm-14nm的范围内)的电磁辐射。EUV辐射可以具有小于10nm的波长，例如在4nm-10nm的范围内(诸如6.7nm或6.8nm)。

尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC的制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用。其他可能应用包括制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

尽管上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。上面的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员将很清楚的是，可以在不脱离下面阐述的权利要求的范围的情况下，对所描述的本发明进行修改。