CN112805623A - 工艺工具和检测方法 - Google Patents

Abstract

一种用于处理生产衬底的工艺工具，该工艺工具包括：可移动台(60)，所述可移动台被配置成在X‑Y平面中执行长冲程移动；待检测的部件(12)；成像装置(103)，所述成像装置安装到所述工艺工具的固定部分并具有基本上平行于X‑Y平面的光学轴线；以及反射镜(101a‑101c)，所述反射镜安装在可移动台上并以相对于X‑Y平面的预定的倾斜角定向，使得通过将可移动台移动至预定位置，所述待检测的部件的一部分能够由成像装置成像。

Description

工艺工具和检测方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月24日递交的欧洲申请第18196191.3号的优先权，该欧洲申请的全部内容通过引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及诸如光刻设备、量测设备或工艺装置的工艺工具，以及例如在工艺工具中使用的检测方法。

背景技术

光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机械。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。在这种情况下，图案形成装置(其可替代地称作掩模或掩模版)可以用于产生待形成于IC的单层上的电路图案。该图案可以转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的一部分、一个或多个管芯)上。通常，经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转移。通常，单一衬底将包含连续地图案化的相邻目标部分的网格。

已将浸没技术引入光刻***中，以能够改善较小特征的分辨率。在浸没光刻设备中，具有相对较高折射率的液体的液体层***于设备的投影***(图案化束通过该投影***向衬底投影)与衬底之间的空间中。液体至少覆盖晶片的位于投影***的最后透镜元件下方的部分。因此，经历曝光的衬底的至少一部分浸没于液体中。浸没液体的效果是使较小特征能够成像，这是因为曝光辐射在液体中相比于在气体中将具有更短波长。(液体的效果也可以视为增大***的有效数值孔径(NA)并且也增大焦深。)

在商用浸没光刻中，液体是水。通常，水是高纯度的蒸馏水，诸如通常用于半导体制造工厂中的超纯水(UPW)。在浸没***中，UPW通常被纯化并且UPW可以在作为浸没液体供应到浸没空间之前经历额外处理。除了水之外，具有较高折射率的其他液体也可以用作浸没液体，例如烃(诸如氟代烃)和/或水溶液。另外，已经设想将除了液体之外的其他液体用于浸没光刻中。

在本说明书中，将在描述中参考局部浸没，其中，浸没液体在使用中被限制至最后透镜元件与面向该最后元件的表面之间的空间。面向表面是衬底的表面或者支撑台(或衬底台)的与衬底表面共面的表面。(请注意，除非另有明确陈述，否则在下文中对衬底W的表面的参考另外地或替代地也是指衬底台的表面；而且反之亦然。)存在于投影***与台之间的流体处置结构用于将浸没限制至浸没空间。由液体填充的空间在平面图上小于衬底的顶部表面，并且该空间相对于投影***基本上保持静止，而衬底和衬底台在下方移动。

流体处置结构是将液体供应到浸没空间、从空间移除液体并且由此将液体限制至浸没空间的结构。它包括作为流体供应***的一部分的特征。PCT专利申请公开案第WO99/49504号中披露的布置是早期的流体处置结构，早期的流体处置结构包括供应液体或从空间回收液体并且依赖于台在投影***下方的相对运动而操作的管道。在流体处置结构的更加新近的设计中，液体处置结构沿着投影***的最后元件与衬底台60或衬底W之间的空间的边界的至少一部分延伸，以便部分地限定该空间。

光刻设备是复杂的设备并且它的大多数关键部件必须在非常受控的环境下操作，其中，污染物规格高于清洁室的标准。如果必须打开设备以进行维护或检测，则可能需要在设备可以恢复使用之前采取诸如去污和启动的耗时工艺。因为设备的停机时间降低设备的生产率并且增加持有成本，所以需要尽可能地最小化任何停机时间。

已提议将诸如摄像机的检测传感器安放在假衬底中(例如参见US2007219736、WO18007119和WO18007118)，该假衬底能够像生产衬底一样由光刻设备操控。也已提议将检测传感器安放于例如衬底台、测量台或测定台(参见WO2006/013806和US2009103064)的台中。这些方法都具有缺点。

检测衬底具有有限的厚度，使得其难以提供具有较大视野和/或成像距离的摄像机。添加摄像机至诸如衬底台的可移动台增加设备的关键部分的质量和复杂度。此外，使得图像从摄像机至外部世界将很可能需要至衬底台的额外铺设缆线，这是不期望的。

发明内容

例如，需要提供用于能够以最小的停机时间检测设备的关键部分的改善方法。

根据一方面，提供一种用于处理生产衬底的工艺工具，该工艺工具包括：

可移动台，该可移动台被配置成在X-Y平面中执行长冲程移动；

待检测的部件；

成像装置，该成像装置安装于工具的固定部分上并具有基本上平行于X-Y平面的光学轴线；以及

反射镜，该反射镜安装于可移动台上并以相对于X-Y平面的预定的倾斜角定向，使得通过将可移动台移动至预定位置，部件的一部分能够由成像装置成像。

根据一方面，提供一种检测用于处理生产衬底的工艺工具的部件的方法，该方法包括：

将其上安装有反射镜的可移动台相对于工艺工具的易受污染的部件定位在预定位置处；以及

使用安装于工艺工具的固定部分上的成像装置来经由反射镜使部件成像。

根据一方面，提供一种检测衬底，该检测衬底包括主体和反射镜，主体具有与衬底处理装置兼容的尺寸，反射镜安装于主体的主表面上，其中，反射镜以相对于主表面的预定的倾斜角定向。

附图说明

现在将参照随附的示意性附图而仅作为示例来描述本发明的实施例，在附图中，对应附图标记指示对应部件，并且在附图中：

图1示意性地描绘光刻设备；

图2示意性地描绘用于光刻投影设备中的浸没液体限制结构；

图3是示意性地描绘根据实施例的另一浸没液体供应***的侧视横截面图；

图4描绘用于光刻投影设备中的浸没液体限制结构的一部分的底面；

图5描绘根据本发明的实施例的在光刻设备中的检测***；

图6是在本发明的实施例中说明检测***的操作原理的示意图；

图7是说明扫描待检测部件的工艺的示意性平面图；以及

图8是说明本发明的另一个实施例的检测***的示意性平面图。

具体实施方式

图1示意性地描绘能够使用本发明的实施例的光刻设备。该设备包括：照射***(照射器)IL，照射***(照射器)IL被配置成调节辐射束B(例如UV辐射或任何其他合适辐射)；掩模支撑结构(例如掩模台)MT，掩模支撑结构(例如掩模台)MT构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA并且连接到被配置成根据某些参数来准确地定位该图案形成装置的第一定位装置PM。该设备还包括衬底台(例如晶片台)60或“衬底支撑件”，该衬底台或衬底支撑件构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且连接到被配置成根据某些参数来准确地定位该衬底的第二定位装置PW。该设备还包括投影***(例如折射型投影透镜***)PS，该投影***被配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。

照射***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，诸如包括折射型、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。

掩模支撑结构支撑(即，承载)图案形成装置的重量。支撑结构以依赖于图案形成装置的定向、光刻设备的设计和其他条件(诸如例如，图案形成装置是否保持于真空环境中)的方式来保持图案形成装置。掩模支撑结构能够使用机械、真空、静电或其他夹持技术以保持图案形成装置。掩模支撑结构可以是例如框架或台，框架或台可以根据需要而是固定的或可移动的。掩模支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投影***处于期望的位置。可以认为本文中对术语“掩模版”或“掩模”的任何使用与更上位的术语“图案形成装置”是同义的。

本文中使用的术语“图案形成装置”应该宽泛地解释为指可以用于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。应该注意的是，例如，如果赋予辐射束的图案包括相移特征或所谓的辅助特征，则该图案可能不确切地对应于衬底的目标部分中的期望的图案。通常，赋予辐射束的图案将对应于目标部分中产生的器件(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的。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。掩模在光刻术中是熟知的，并且包括诸如二元、交变相移、和衰减相移的掩模类型以及各种混合的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用较小的反射镜的矩阵布置，小反射镜中的每一个可以独立地倾斜以使入射的辐射束在不同方向上反射。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。

本文中使用的术语“投影***”应该宽泛地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射或适于诸如浸没液体的使用或真空的使用的其他因素的任何类型的投影***，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型及静电型光学***或其任何组合。可以认为本文中对术语“投影透镜”的任何使用与更上位的术语“投影***”是同义的。

如此处描绘的，该设备是透射类型(例如，采用透射型掩模)。可替代地，该设备可以是反射类型(例如，采用如上文所提及的类型的可编程反射镜阵列或采用反射型掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双台)或大于两个的衬底台或“衬底支撑件”(和/或两个或更多个掩模台或“掩模支撑件”)的类型。在这些“多台”机械中，可以并行地使用额外的台或支撑件，或者可以对一个或多个台或支撑件执行预备步骤，同时将一个或多个其他台或支撑件用于曝光。

光刻设备也可以是以下类型：其中，衬底的至少一部分可以由具有相对较高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充位于投影***与衬底之间的空间。也可以将浸没液体施加到光刻设备中的其他空间，例如位于掩模与投影***之间的空间。浸没技术可以用于增加投影***的数值孔径。本文中使用的术语“浸没”不是指诸如衬底的结构必须浸没于液体中，而仅是指液体在曝光期间位于投影***与衬底之间。

参考图1，照射器IL从辐射源SO接收辐射束。例如，当辐射源是准分子激光器时，辐射源和光刻设备可以是分立的实体。在这些情况下，不认为辐射源形成光刻设备的一部分，并且辐射束借助于包括例如适当的引导反射镜和/或扩束器的束传送***BD而从辐射源SO传递到照射器IL。在其他情况下，例如，当辐射源是汞灯时，辐射源可以是光刻设备的组成部分。辐射源SO和照射器IL连同束传送***BD(在需要时)可以称作辐射***。

照射器IL可以包括被配置成调整辐射束的角强度分布的调整器AD。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(通常分别称作σ外部及σ内部)。此外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如积分器IN和聚光器CO。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B入射于被保持在掩模支撑结构(例如，掩模台MT)上的图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且由该图案形成装置图案化。在已横穿掩模MA的情况下，辐射束B穿过投影***PS，该投影***将束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量装置、线性编码器或电容式传感器)，能够准确地移动衬底台60，例如以便在辐射束B的路径中定位不同目标部分C。类似地，例如在从掩模库机械获取之后，或在扫描期间，能够使用第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确描绘另一个位置传感器)来相对于辐射束B的路径准确地定位掩模MA。通常，可以借助于形成第一定位装置PM的部分的长冲程模块(粗定位)和短冲程模块(精定位)来实现掩模台MT的移动。类似地，能够使用形成第二***PW的部分的长冲程模块和短冲程模块来实现衬底台60或“衬底支撑件”的移动。在实施例中，衬底台可以仅在X-Y平面中(例如在X、Y和Rz方向上)执行长冲程移动并且仅在其他自由度中执行短冲程移动。长冲程模块可以具有相当于或大于衬底的直径的运动范围。在步进器(相对于扫描仪)的情况下，掩模台MT可以仅连接到短冲程致动器，或者可以是固定的。能够使用掩模对准标记M1、M2及衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管图示的衬底对准标记占据专用目标部分，但是该图示的衬底对准标记可以位于目标部分之间的空间中(这些标记称为划线对准标记)。类似地，在掩模MA上提供多于一个管芯的情况下，掩模对准标记可以位于管芯之间。

控制器500控制光刻设备的总体操作，并且特别执行下文进一步描述的操作程序。控制器500可以体现为适当地程序化的通用计算机，适当地程序化的通用计算机包括中央处理单元、易失性及非易失性存储装置、一个或多个输入及输出装置(诸如键盘和屏幕)、一个或多个网络连接件以及通向光刻设备的各种部分的一个或多个接口。应当明白的是，控制计算机与光刻设备之间的一对一关系不是必要的。一个计算机能够控制多个光刻设备。能够使用多个网络化计算机来控制一个光刻设备。控制器500也可以被配置成控制光刻元或光刻簇中的一个或多个关联的工艺装置及衬底处置装置，光刻设备形成该光刻元或光刻簇的一部分。控制器500也可以配置为从属于光刻元或光刻簇的管理控制***和/或工厂的总控制***。

用于在投影***PS的最后透镜元件与衬底之间提供液体的布置可以分类成三个一般的类别。这些类别是浴型布置、所谓的局部浸没***以及全湿润浸没***。本发明特别涉及局部浸没***。

在针对局部浸没***所提出的布置中，液体限制结构12沿着投影***PS的最后透镜元件与面向投影***的台或桌的面向表面之间的浸没空间的边界的至少一部分延伸。台的面向表面如此被提及，这是因为台在使用期间被移动并且很少是静止的。通常，台的面向表面是衬底W、围绕该衬底的衬底台60或两者的表面。图2中说明该布置。图2中所说明并在下文所描述的布置可以适用于上文所描述且图1中所说明的光刻设备。

图2示意性地描绘液体限制结构12。液体限制结构12沿着投影***PS的最后透镜元件100与衬底台60或衬底W之间的浸没空间10的边界的至少一部分延伸。在实施例中，密封件形成于液体限制结构12与衬底W/衬底台60的表面之间。密封件可以是无接触密封件，诸如气体密封件(欧洲专利申请公开案第EP-A-1,420,298号中披露的具有气体密封件的这种***)或液体密封件。

液体限制结构12被配置成将浸没液体供应到浸没空间10并且将浸没液体限制于该浸没空间。液体由液体入口13带入浸没空间10中。液体可以由液体出口13移除。

液体可以通过气体密封件16被包含在浸没空间10中，该气体密封件在使用期间形成于液体限制结构12的底部与台的面向表面(即，衬底W的表面和/或衬底台60的表面)之间。气体密封件16中的气体在压力下经由入口15被提供到液体限制结构12与衬底W和/或衬底台60之间的间隙。经由与出口14相关联的通道来抽取气体。进气口15上的过压、出口14上的真空程度及间隙的几何形状被布置成使得在内部存在限制液体的高速气流。液体限制结构12与衬底W和/或衬底台60之间的液体上的气体的力使液体包含在浸没空间10中。在美国专利申请公开案第US2004-0207824号中披露了这种***。其他液体限制***12可以与本发明一起使用。

图2和图3示出可以存在于限制结构12的变型中的不同特征。除非有不同描述，否则设计可以共用与图2相同的特征中的一些特征。可以如所示出或根据需要来单独地或组合地选择本文中描述的特征。

图2示出围绕最后透镜元件的底部表面的限制结构12。最后透镜元件100具有倒截头圆锥形形状。截头圆锥形形状具有平坦的底部表面及圆锥形表面。截头圆锥形形状从平坦的表面突起并具有平坦的底部表面。平坦的底部表面是最后透镜元件的底部表面的光学活性部分，投影束可以传递通过该光学活性部分。限制结构环绕截头圆锥形形状的至少一部分。限制结构具有面向截头圆锥形形状的圆锥形表面的内部表面。内部表面及圆锥形表面具有互补的形状。限制结构的顶部表面基本上是平坦的。限制结构可以配合在最后透镜元件的截头圆锥形形状周围。液体限制结构的底部表面基本上是平坦的，并且在使用中，底部表面可以平行于台和/或晶片的面向表面。底部表面与面向表面之间的距离可以在30微米至500微米的范围内，理想地在80微米至200微米的范围内。

限制结构延伸成相比于最后透镜元件更接近于晶片及晶片台的面向表面。因此，限定限制结构的内部表面、截头圆锥形部分的平坦表面与面向表面之间的空间。在使用期间，该空间填充有液体。液体填充位于透镜与限制结构之间的互补表面之间的缓冲空间的至少一部分，在实施例中，填充互补内部表面与圆锥形表面之间的空间的至少一部分。

经由形成于液体限制结构的表面中的开口将液体供应到空间。可以经由液体限制结构的内部表面中的供应开口20供应液体。可替代地或另外地，从形成于限制结构12的下表面中的下方供应开口23供应液体。下方供应开口可以环绕投影束的路径，并且它可以由呈阵列形式的一系列开口形成。液体被供应以填充空间10，因此通过在投影***下方的该空间的流为层状。另外，从液体限制结构下方的开口23供应液体会防止气泡进入空间中。这种供应的液体起到液体密封件的作用。

可以从形成于内部表面中的回收开口21回收液体。经由回收开口回收液体可以通过施加不足的压力(under pressure)而进行；经由开口21的回收是通过空间的液体流的速度的结果；或者回收可以是上述两种情况的结果。当在平面图中观察时，回收开口21可以位于供应开口20的相对侧上。另外地或替代地，可以经由位于液体限制结构12的顶部表面上的溢流开口24回收液体。

另外或可替代地，可以经由底部回收开口25、32从液体限制结构下方回收液体。底部回收开口可以用于将液体弯液面保持(或“钉扎”)到液体限制结构上。弯液面形成于液体限制结构与面向表面之间，并且弯液面充当液体空间与气态外部环境之间的边界。底部回收开口25可以是可于单相流中回收液体的多孔板25。底部回收开口可以是回收液体所通过的一系列钉扎开口32。钉扎开口可以于双相流中回收液体。

气刀开口26相对于液体限制结构的内部表面可选地径向地向外。可以经由气刀开口以高速度供应气体，以辅助将浸没液体限制于空间中。所供应气体可以是潮湿的并且所供应气体可以包含二氧化碳。所供应气体可以基本上由二氧化碳和水蒸气组成。用于回收经由气刀开口供应的气体的气体回收开口28从气刀开口径向地向外。

图3中示出的是图2所共有的特征共享相同的附图标记。限制结构12具有内部表面，该内部表面与截头圆锥形形状的圆锥形表面互补。限制结构的下表面相比于截头圆锥形形状的平坦的底部表面更接近于面向表面。

将经由形成于限制结构的内部表面中的供应开口将液体供应到空间。供应开口34定位成朝向内部表面的底部，可以位于截头圆锥形形状的底部表面下方。供应开口位于内部表面上，在投影束的路径周围隔开。

从空间10经由液体限制结构12的下表面中的回收开口25回收液体。随着面向表面在限制结构下方移动，弯液面可以在与面向表面的移动相同的方向上在回收开口25的表面上迁移。回收开口可以由多孔构件形成。可以于单相中回收液体。在实施例中，在双相流中回收液体。在液体限制结构12内的腔室35中接收双相流，其中，将双相流分离成液体和气体。经由分开的通道36、38从腔室35回收液体和气体。

限制结构的下表面的内部周边39延伸到远离内部表面的空间中以形成板40。内部周边形成小孔隙，该小孔隙可以被设定尺寸以匹配投影束的形状和尺寸。板可以用于在其任一侧隔离液体。所供应液体向内朝向该孔隙流动，流动通过内部孔隙，并且接着在板下方径向地向外朝向环绕回收开口25流动。

在实施例中，限制结构可以呈两个部分：内部部分12a和外部部分12b。为了方便起见，在图3的右侧部分中示出该布置。两个部分可以在平行于面向表面的平面中相对于彼此移动。内部部分可以具有供应开口34且内部部分可以具有溢流恢复24。外部部分12b可以具有板40和回收开口25。内部部分可以具有用于回收在两个部分之间流动的液体的中间回收件42。

各种类型的污染物可能不利地影响光刻设备中的流体处置***的性能。尽管将光刻设备的环境被保持于极低污染物水平并且例如水的浸没液体是非常纯的，但是不能完全地去除流体处置***的微粒污染物的可能性。即使在流体处置***内的关键部位处存在较小的污染物也可以降低液体处置***的有效性。

例如，液体限制结构12的下表面上(例如，黏附至下表面)的纤维的存在可能增加缺陷度并且可能导致生产率降低。邻近水抽取孔口或甚至在水抽取孔口上的纤维的存在可能导致在曝光期间另外将水损耗至生产衬底上。此外，形成用于限制浸没液体的气体密封件的部分的气体出口的部分堵塞或完全堵塞可能导致至生产衬底上的水损耗。生产衬底上的水损耗可能在被曝光的图案中造成缺陷。缺陷可以经由由于蒸发小液滴而在抗蚀剂上产生水印而形成。在不同机构中，可以在受限制浸没液体的弯液面与留存于衬底上的小液滴之间的碰撞时产生气泡。气泡可能在浸没空间中行进而干扰投影束的路径。

通常难以检测到污染物已降低液体限制***的有效性。通常，限制结构12的污染物的第一迹象将是由于经曝光图案中的缺陷的数量增加而使良率降低；缺陷计数的增加可能不会变得显而易见。打开光刻设备以检测液体限制结构的污染物是耗时的。检测程序呈现污染风险，因此，除非有绝对必要，否则并不期望执行该检测程序。

本发明提出一种可以设置于工艺工具中的检测***，诸如光刻设备，使得工艺工具的部件(诸如液体限制结构)能够在不打开工艺工具的情况下被检测，因而减少停机时间并且使进一步污染的风险降到最低。

图5描绘作为体现本发明的工艺工具的示例的光刻设备的一部分。光刻设备包括被配置成在X-Y平面中执行长冲程移动的可移动台60，在实施例中，这是用于保持和定位衬底以供曝光的衬底台。除在等于或大于衬底的直径(例如，300mm)的范围内的长冲程移动之外，衬底台60也可以在其他自由度上进行例如小于10mm的移动范围内的短冲程移动，以及转动运动。

待检测的部件的示例是液体限制结构12。如上文所论述的，它在面向可移动台60的下表面中具有能够由污染物堵塞或部分堵塞的多个开口。待检测的部件可以是在设备操作期间容易受到污染的任一其他部件，例如基于编码器的位置感测***的栅极板。

检测***包括成像装置103，该成像装置安装到光刻设备的固定部分上并具有基本上平行于X-Y平面的光学轴线，在X-Y平面中进行可移动台的长冲程移动。成像装置未安装到可移动台，并且因此没有必要为成像装置提供到可移动台的电力及数据连接，也没有显著增加可移动台的质量。如图6中所描绘，反射镜101安装于可移动台上并以相对于X-Y平面的预定的倾斜角定向，因此当可移动台处于预定位置处时，部件的一部分可以经由反射镜101由成像装置成像。在实施例中，预定的倾斜角θ在30°至60°范围内，期望地大致为45°。布置成像装置和反射镜使得通过在由箭头A指定的方向上将衬底台60移动至合适的位置，成像装置可以经由反射镜观察待检测部件的不同部分。

成像装置可以是在可见波长、红外线和/或紫外线中操作的现成的摄像机。能够使用单色摄像机或彩色摄像机。偏振滤光器可以用于增强待检测部件的抛光表面与污染物之间的对比度。随着待检测的部件经由摄像机的视野进行扫描，摄像机可以用于拍摄图像。能够使用双目镜摄像机。在方便时，照射装置(例如，LED)可以设置于成像装置附近、一个或多个反射镜附近或工艺工具中的其他地方。

使用由成像装置捕获的图像检测污染物可以由多种方法完成，诸如由技术人员的目视检查、与清洁部件的参考图像的比较以及例如使用机械学习的自动图像识别。由成像装置捕获的图像的自动分析可以由控制***500或由另一运算装置600执行。自动分析器件可以由工艺工具中或其外部的运算装置执行。

在大多数情况下，成像装置可以位于待检测部件的至多数米内，从而不需过长的焦距成像透镜，甚至能够检测小至20μm的污染物。

成像装置可以设置有可控聚焦和/或可控变焦以及控制电路，该控制电路被配置成与可移动台的移动同步地控制成像设备的聚焦和/或变焦。

在图5中，三个反射镜被描绘为反射镜101的可能位置的示例；本发明的实施例可以仅具有一个反射镜或者可以在某些或所有描绘的位置处具有多个反射镜。

反射镜101a安装于检测衬底105的上表面上，该检测衬底可以保持于可移动台上。例如通过具有与生产衬底的直径及厚度大致相等的直径及厚度，检测衬底能够与光刻设备兼容。因此，在不需要将光刻设备打开以通向洁净室环境的情况下，能够使用与生产衬底相同的机构将检测衬底装载至光刻设备中。当需要时，通过使用安装于检测衬底上的反射镜，反射镜可以装载至工艺工具中。

反射镜101b设置于可移动台60的上表面上。反射镜101b可以作为安装于可移动台上的基准件或传感器模块的一部分被提供。设置于衬底的上表面上的反射镜可接近待检测的部件定位，从而减小成像装置与部件之间的光学路径长度。

反射镜101c设置于可移动台60的侧表面上。因为位于可移动台的侧表面上的反射镜不受可移动台与液体限制结构12之间的距离限制，所以可以使位于可移动台的侧表面上的反射镜大于可移动台的上表面上的反射镜，因此能够获得成像装置的较大视野。具有基于干涉计的位移测量***的光刻设备可以具有安装在可移动台的侧面上或形成于可移动台的侧面上的与X-Y平面成45°的反射镜，以能够测量Z方向上的位移。这种反射镜也可以用作本发明的反射镜。

可选地，透明构件102可以安装到反射镜上方的可移动台上，透明构件具有与可移动台60的上表面大致齐平的上表面。透明构件使得液体限制***在操作时，即浸没空间中有浸没液体时，被检测。

理想地，如图7所示，反射镜在X-Y平面中是细长的，以提供较大视野107。为了检测大于成像装置103的视野107的部件，承载反射镜101的可移动台(衬底台)60可以在由箭头A指定的方向上平移，由箭头A指定的该方向平行于成像装置103的光学轴线。

为了进一步增加可以被检测的部件的面积，在本发明的实施例中，成像装置通过致动台被安装于工艺工具中，致动台被配置成平行于X和Y方向中的至少一个方向平移成像装置和/或围绕至少一个轴线(例如，平行于Z轴线)转动成像装置。如图7所示的这种布置，其中，摄像机安装到致动台，致动台可以在由箭头B指定的方向上移动，同时可移动台60也在相同的方向上移动。因此，可以使部件106的与视野107相比更大的面积成像。

在图8中描绘方便地使细长的部件106(或部件的细长部件)成像的布置，细长的部件106例如为菱形的液体限制***的一侧。在该布置中，视野107的长尺寸等于或大于部件106的短尺寸(宽度)，或部件106的待检测部分。反射镜101定向成垂直于部件106的长尺寸(长度)并且成像装置103的光学轴线平行于部件106的长尺寸。利用这种布置，可以由在部件60的长尺寸的方向上移动可移动台60来使部件的全部(部分)成像，并且可以固定成像装置。

增加可以被检测的部件的面积或数量的另一种方法是提供多个成像装置和/或多个反射镜。如何最好地布置反射镜和成像装置以便使待成像的一个或多个部件依赖于那些部件的布置而有效地成像。例如，作为待检测的部件的一个示例，如果液体限制结构具有两对平行的侧面，则每对侧面可以由两个适当隔开的摄像机反射镜***同时检测。

增加可以被检测的部件的面积或数量的另一种方法是将成像装置安装于摇摄安装件上以便通过使成像装置摇摄并平移反射镜来检测不同的位置。因为反射镜(在X-Y平面中)不再垂直于成像装置的光学轴线，所以这可能导致由成像装置捕获的图像变得失真。然而，在可能的情况下，可以由图像处理和/或由转动可移动台来减少或消除这种失真。此外，如果通过比较当前图像与参考图像来检测部件的污染物，则图像的失真可能并不妨碍污染物的检测。

也可以通过在X-Y平面中使用多个不同定向的反射镜来减少使用安装在摇摄安装件上的成像装置捕获的图像的失真。多个反射镜可以安装于可移动台正上方或安装于被保持在可移动台上的检测衬底上。

在本发明的实施例中，反射镜是大致平坦的并且仅用来折叠成像装置的光学轴线。也可以使用具有非平坦的光学表面的反射镜，例如具有光学功率的反射镜。反射镜可以具有正光学功率以放大待检测的部件的图像或可以具有负光学功率以增大视野。反射镜可以是变形的，即，在不同方向上具有不同的光学功率。

在具有多个台的光刻设备中，可以在全部台、某些台或者仅一个台上安装反射镜。在具有两个等效的衬底台的光刻设备中，反射镜可以安装于任一台上。在具有用于曝光的一个或多个衬底台及用于测量或校准的单独的测量台或校准台的光刻设备中，可能有利的是，将一个或多个反射镜定位在测量台或校准台上以最小化对曝光的任何可能影响。

在具有用于液体限制***的闭合构件(当不存在衬底或衬底台时用来帮助包含浸没液体的构件，诸如盘片)的光刻设备中，一个或多个反射镜可以设置于闭合构件上或设置于用于定位闭合构件的台或其他致动***上。

尽管上文已经关于使用检测衬底以检测光刻设备的部件(例如，功能子***)来描述本发明，但是检测衬底也可以用于检测另一设备(诸如量测设备)的部件。本发明可以用于任何工艺工具，即用于在衬底上制造半导体器件的任何装置。在本发明的用于涂覆显影***的工艺装置的实施例中，需要检测***的部件免受其中普遍的情况的影响，普遍的情况例如为高温及诸如涂层的材料的应用。

尽管在本发明中可以特定地参考光刻设备在IC的制造中的使用，但是应该理解的是，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如制造集成光学***、用于磁畴存储器的引导及检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。技术人员将理解的是，在这些可替代应用的内容背景中，可以认为本文中对术语“晶片”或“管芯”的任何使用分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”是同义的。可以在曝光之前或之后在例如涂覆显影***(通常将抗蚀剂层施加到衬底并显影被曝光的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检测工具中处理本文中提及的衬底。在适用的情况下，可以将本文的披露内容应用于这些及其他衬底处理工具。此外，可以将衬底处理多于一次，例如，以便产生多层IC，使得本文中使用的术语衬底也可以指已经包含一个或多个被处理层的衬底。

尽管上文可以特定地参考在光学光刻的内容背景中对本发明的实施例的使用，但是将明白的是，本发明可以用于其他应用(例如，压印光刻)中，并且在内容背景允许的情况下不限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌限定产生于衬底上的图案。可以将图案形成装置的形貌压入供应到衬底的抗蚀剂层中，在衬底上，抗蚀剂是通过施加电磁辐射、热、压力或其组合而固化的。在抗蚀剂固化之后将图案形成装置移出抗蚀剂，从而在抗蚀剂中留下图案。

本文中使用的术语“辐射”和“束”涵盖电磁辐射的所有类型，包括紫外(UV)辐射(例如，具有是或大约是436nm、405nm、365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如，具有在5nm至20nm的范围内的波长)，以及粒子束，诸如离子束或电子束。

术语“透镜”在内容背景允许的情况下可以指各种类型的光学部件中任一者或其组合，包括折射型、反射型、磁性型、电磁型及静电型光学部件。

尽管上文已描述了本发明的特定实施例，但是将明白的是，可以与所描述的不同的其他方式来实践本发明。

本文中描述的任何控制器可以在一个或多个计算机程序由位于光刻设备的至少一个部件内的一个或多个计算机处理器读取时单独或组合地可操作。控制器可以单独或组合地具有用于接收、处理及发送信号的任何合适配置。一个或多个处理器被配置成与控制器中的至少一个通信。例如，每一个控制器可以包括用于执行包括用于上文所描述的方法的机械可读指令的计算机程序的一个或多个处理器。控制器可以包括用于储存这些计算机程序的数据储存介质和/或用于接收这种介质的硬件。因此，一个或多个控制器可以根据一个或多个计算机程序的机械可读指令而操作。

本发明的一个或多个实施例可以应用于任何浸没光刻设备，具体地说但非独占式地为上文所提及的那些类型，并且无论浸没液体以浴液的形式被提供、仅提供于衬底的局部表面区域上，或者不受限制。在非受限制的布置中，浸没液体可以在衬底和/或衬底台的表面上流动，使得衬底台和/或衬底的基本上整个未覆盖的表面湿润。在该非受限制的浸没***中，液体供应***可以不限制浸没液体或者液体供应***可以提供一定比例的浸没液体限制，但是基本上不提供浸没液体的完全限制。

应该宽泛地解释如本文中预期的液体供应***。在某些实施例中，液体供应***可以是将浸没液体提供到投影***与衬底和/或衬底台之间的空间的结构的组合或机构。它可以包括一个或多个结构的组合、包括一个或多个液体开口的一个或多个流体开口、一个或多个气体开口或用于双相流的一个或多个开口。开口可以分别是通向浸没空间的入口(或来自流体处置结构的出口)或者是离开浸没空间的出口(或通向流体处置结构的入口)。在实施例中，空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或空间的表面可完全地覆盖衬底和/或衬底台的表面，或空间可以包覆衬底和/或衬底台。液体供应***可以可选地还包括一个或多个元件以控制浸没液体的位置、量、质量、形状、流动速率或任何其他特征。

以上描述意图是说明性的，而非限制性的。因此，对于技术人员而言将显而易见的是，可以在不脱离下文所阐明的权利要求的范围的情况下对所描述的发明进行修改。

Claims (15)

1.一种用于处理生产衬底的工艺工具，该工艺工具包括：

可移动台，所述可移动台被配置成在X-Y平面中执行长冲程移动；

待检测的部件；

成像装置，所述成像装置安装到所述工艺工具的固定部分上并具有基本上平行于所述X-Y平面的光学轴线；以及

反射镜，所述反射镜安装在所述可移动台上并以相对于所述X-Y平面的预定的倾斜角定向，使得通过将所述可移动台移动至预定位置，所述待检测的部件的一部分能够由所述成像装置成像。

2.根据权利要求1所述的工艺工具，其中，所述可移动台被配置成支撑生产衬底，并且所述反射镜设置于被保持在所述可移动台上的检测衬底的上表面上。

3.根据权利要求1所述的工艺工具，其中，所述反射镜设置于所述可移动台的上表面上。

4.根据权利要求1所述的工艺工具，其中，所述反射镜设置于所述可移动台的侧表面上。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的工艺工具，其中，所述反射镜在所述X-Y平面中是细长的。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的工艺工具，其中，所述预定的倾斜角是大致45°。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的工艺工具，其中，所述成像装置具有可控聚焦和/或可控变焦并且还包括控制电路，所述控制电路被配置成以与所述可移动台的运动同步的方式控制所述成像装置的聚焦和/或变焦。

8.根据权利要求1、2、3或4所述的工艺工具，其中，所述成像装置由致动台安装到所述固定部分上，所述致动台被配置成平行于X和Y方向中的至少一个方向平移所述成像装置和/或围绕至少一个轴线转动所述成像装置。

9.根据权利要求1、2、3或4所述的工艺工具，还包括照射装置，所述照射装置被配置成在所述可移动台处于所述预定位置时经由所述反射镜照射所述待检测的部件。

10.根据权利要求1、2、3或4所述的工艺工具，其中，所述可移动台被配置成支撑衬底，并且所述工艺工具还包括投影***，所述投影***将图像投影到由所述可移动台支撑的衬底上。

11.根据权利要求10所述的工艺工具，其中，所述待检测的部件是流体处置***，特别是液体限制结构，所述流体处置***被配置成将液体限制至位于所述投影***和所述衬底之间的空间。

12.一种检测用于处理生产衬底的工艺工具的部件的方法，该方法包括：

将其上安装有反射镜的可移动台相对于所述工艺工具的所述部件定位在预定位置处；以及

使用安装于所述工艺工具的固定部分上的成像装置来经由所述反射镜对所述部件进行成像。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述设备是光刻设备。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述部件是流体处置***，特别是液体限制结构。

15.一种检测衬底，所述检测衬底包括主体和反射镜，所述主体具有与衬底处理设备兼容的尺寸，所述反射镜安装在所述主体的主表面上，其中，所述反射镜以相对于所述主表面的预定的倾斜角定向。

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