TWI414783B - 確認於基板中的缺陷之方法及用於在微影處理中曝露基板之裝置 - Google Patents

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Description

確認於基板中的缺陷之方法及用於在微影處理中曝露基板之裝置
本發明係關於一種確認基板中之缺陷的方法。本發明亦係關於一種用於在微影處理中曝露基板之裝置。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或主光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝露至目標部分上來照射每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來照射每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
微影裝置可為如下類型：其中使用光學投影系統以將由圖案化器件(例如，光罩)賦予於輻射光束上之圖案投影至基板之目標部分上，此稍後將進行解釋。此外，光學投影微影裝置可為如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝露期間位於投影系統與基板之間。
此外，微影裝置可為具有支撐複數個基板之兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在該等「多平台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟(亦即，在預備平台或量測平台中)，同時將一或多個其他台用於曝露一或多個基板(亦即，在曝露平台中)。
在光學投影微影裝置之量測平台中所進行之預備步驟的實例為量測光學投影系統與待曝露基板之間的距離。當基板係在光學投影系統之焦點中時產生投影影像之最佳解析度。為了獲得優良焦點，應將基板定位於光學系統之焦點處。為了將基板表面維持於投影系統之焦點內，應精確地確認基板離光學系統(特別為投影透鏡)之距離。為此，微影裝置可包含用於量測基板之表面之高度的感測器。
當前，將用於量測基板之高度的感測器用作用以在基板之表面上之大量量測點處量測區域高度及斜度之工具。在典型雙平台微影裝置(例如，ASML Twinscan)中，將由感測器(例如，位階感測器)在量測平台中所聚集之高度資訊轉發至曝露平台且在曝露基板期間進行使用。在其他類型之微影裝置中，感測器(有時被稱作「焦點感測器」)經組態以在運作中(亦即，在曝露基板期間)執行基板高度量測。
儘管量測基板之表面之高度，但感測器未能偵測存在於基板上之缺陷圖案。缺陷通常歸因於處理問題而出現於基板邊緣處。早期，在乾燥機器中，此較不成為問題，因為在曝露期間，基板通常不與微影裝置進行實體接觸。在浸沒類型微影裝置中，由於基板與浸沒水之接觸，存在缺陷可擴展至基板之其他部分的危險，此可在處理層自基板剝落且隨著浸沒液體而流動至裝置之各種部分時導致進一步損害基板且污染微影裝置。
需要提供一種用於偵測基板中之缺陷的改良型方法及裝置。
根據本發明之一實施例，提供一種確認基板中之缺陷的方法，方法包含：
-藉由感測器來掃描基板之掃描範圍，感測器將輻射光束投影於基板上；
-沿著掃描範圍而量測自不同基板區域所反射之輻射之強度的分率；
-跨越掃描範圍而確認經量測分率之變化；
-自變化確認在基板中是否存在任何缺陷。
根據本發明之另一實施例，提供一種用於在微影處理中曝露基板之裝置，其包含：
-基板台，基板台經建構以固持基板；
-感測器，感測器經配置及建構以將量測輻射光束投影於基板上；
-控制器，控制器用於控制基板台與感測器之相對位置，控制器經組態以便使感測器藉由該量測輻射光束來掃描基板之掃描範圍；
-其中感測器經配置及建構以沿著掃描範圍而量測自不同基板區域所反射之輻射之強度的分率，且其中控制器經組態以便跨越掃描範圍而確認分率之變化且自分率確認在基板中是否存在任何缺陷。
現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。裝置包含：
-照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射)；
-支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數而精確地定位圖案化器件之第一***PM；
-基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數而精確地定位基板之第二***PW；及
-投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射之各種類型的光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統而處於所要位置。可認為本文對術語「主光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中形成圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(諸如，積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影術中為熟知的，且包括諸如二元交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適合於所使用之曝露輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通用之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在該等「多平台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝露。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝露期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射光束係藉助於包含(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分布的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分布的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係由圖案化器件圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二***PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可精確地移動，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一***PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑而精確地定位光罩MA。一般而言，可藉助於形成第一***PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二***PW之一部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(與掃描器相對)之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單重靜態曝露)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝露不同目標部分C。在步進模式中，曝露場之最大尺寸限制單重靜態曝露中所成像之目標部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT及基板台WT(亦即，單重動態曝露)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來確認基板台WT相對於光罩台MT之速度及方向。在掃描模式中，曝露場之最大尺寸限制單重動態曝露中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度確認目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
高度感測器量測基板台上之基板或區域之高度。圖2A及圖2B均展示包括高度感測器或位階感測器LS之雙平台微影裝置之一實施例之一部分的示意性表示。圖2A展示裝置之第一平台或量測平台，而圖2B展示裝置之第二平台或曝露平台。在該實施例中，裝置之第一平台與第二平台經並排地配置。量測平台中之若干組件與存在於裝置之曝露平台中的組件類似或甚至相同，且其中大多數已結合圖1之(單平台)微影裝置而加以描述。因此，此處省略其詳細描述。
在所示實施例中，高度感測器僅存在於量測平台中。該組態使有可能產生基板之基板圖(包括高度圖)，同時曝露先前基板。參看圖3，感測器為位階感測器LS，且包含投影分支10及偵測分支11(兩者均安裝於度量衡框架12上)。投影分支10包含照明總成及投影光學器件(PO)。照明總成包括用於產生量測輻射光束之模組，在本實施例中為用於產生光束之燈模組(LM)、光導(LG)及照明光學器件(IO)。燈模組包含安裝於位置切換機構上之一或多個鹵素燈。光導包含用以將光自鹵素燈輸送至感測器之照明光學器件(IO)之光纖。照明光學器件中之一者經設計以將光自光導聚焦於投影光柵上。照明光學器件包含用以聚焦光之許多透鏡，及用以使光朝向投影光柵彎曲之末端鏡面。
投影光學器件(PO)模組包含投影光柵及感測器透鏡總成。感測器透鏡總成包含用以將投影光柵之影像投影至基板之鏡面。經投影影像包括由捕捉系統用於高度之粗略量測的光柵及由量測系統用於高度之精細量測的光柵。
偵測分支11包含偵測光學器件(DO)模組(包括透鏡總成)、偵測光柵16及若干另外光學元件(諸如，調變光學器件)。偵測分支11亦包含資料獲取模組(LSDAM)(包括偵測器15)。偵測光學器件之透鏡總成類似於投影光學器件(PO)之透鏡總成。偵測光柵16將經反射光束***成待由捕捉系統之偵測器總成15偵測的三個光點，及待由量測系統之偵測器總成15偵測的九個光點。捕捉系統意欲提供基板之高度(及斜度)的粗略量測。捕捉系統之功能係將基板帶入量測系統之量測範圍內，亦即，使用捕捉系統之量測結果以將基板移動至在量測系統之容許度內的高度位階。量測系統接著提供基板之曝露場的更精確高度量測。將表示經更精確量測高度之資料(亦即，基板高度圖)轉移至微影裝置之控制系統或控制器17(示意性地展示於圖1及圖2中)。一旦基板係在曝露平台中，便使用經記錄基板高度圖以在曝露期間控制基板台且調平基板。
在操作中，高度待量測之表面經帶入參考位置中且以量測光束進行照明。量測光束撞擊於待在小於90度之角度下量測之表面上。因為入射角等於反射角，所以以相同角度而自表面反射回量測光束以形成經反射輻射光束(如圖3所示)。量測光束及經反射光束界定量測平面。感測器量測在量測平面中經反射量測光束之位置。若在量測光束之方向上移動表面且進行另一量測，則在與先前相同之方向上反射經反射輻射光束。然而，經反射輻射光束之位置已以與已移動表面相同之方式而移位。
感測器可相對於基板台而為可移動的。然而，在其他實施例中，基板台(WT)係相對於感測器而為可移動的。基板台可在相對於感測器之至少橫向方向(亦即，方向X及方向Y)上移動。針對許多不同橫向位置而重複在量測平面中經反射量測光束之位置的量測。更具體而言，藉由感測器來量測複數個高度位置(可能結合一或多個Z干涉計)，且藉由位置感測器IF(例如，包含一或多個干涉計)來量測與高度位置中之每一者相關聯的橫向位置。
在一實施例中，除了偵測基板表面之高度以外，位階感測器(視情況結合Z干涉計)還可用以偵測如所反射之量測光束(或更一般化地為經反射輻射光束)之強度的分率。參看圖3，經偵測強度信號基本上為LS光點強度信號與基板上之結構之反射率之卷積的信號。在此實施例中，認為入射於基板上之輻射為恆定的。因此，在該實施例中，經反射強度隱含地表示分率，但在其之間存在恆定比。藉由跨越基板而移動感測器光點(或相對於位階感測器而移動基板或移動感測器及基板兩者)所獲得之強度信號係與有效光點寬度成比例。
參看圖3及以上方程式，基板之表面上之任何點x處的強度為表面之反射率r(x,t)與光束之強度I(t)在感測器之光點寬度D內的積分。若基板上之結構足夠大(例如，大於大約0.1毫米，此取決於感測器之精確度)，則可在強度信號中看見此結構。
圖4展示當在基板之中心與經過基板邊緣之位置之間在徑向方向上掃描無處理層之超平坦基板時作為離基板之中心之距離d之函數的由感測器所量測之強度信號(I)的圖表。如圖4所示，當自BES環朝向基板之中心掃描基板時，當自基板(右邊)行進至鏡面區塊(左邊)時，得自反射率改變的所得量變曲線(由「全反射」表示)。當輻射光點到達基板之邊緣時，輻射光點之一部分部分地撞擊於基板上且部分地撞擊於基板外部。接著，在該實施例中，基板上之光點之該部分具有對經反射強度之最大作用。然而，當基板經處理且在其上具有頂部抗蝕劑塗層時，則基板表面反射率顯著地下降且鏡面區塊上之反射率高於基板上之反射率(如圖5所描繪)。在本文中，曲線18表示超平坦之未經處理基板，而曲線19表示無任何缺陷之經處理基板。清楚地可見，經處理基板曲線19之反射率由於基板表面之處理而降低。
因此，當已曝露及處理基板時，基板之反射率可顯著地降低。圖6中展示對於另一經處理「優良」基板(幾乎無缺陷)及「劣等」基板(具有缺陷)而言強度相對於自基板外部之位置朝向其中心(方向P1 係朝向基板之中心)之距離的標繪圖。標繪圖20展示經處理「優良」基板之強度，而標繪圖21表示「劣等」基板。自左邊至右邊，標繪圖展示BES環(BES環為基板台之周邊處的金屬環)、BES環與基板之間的間隙及基板自身之存在。標繪圖中之凹陷(dip)22係當感測器光點落於晶圓與BES環之間的間隙上時。更接近於基板之中心，「優良」基板之曲線20展示大體上平坦區域。然而，「劣等」基板之曲線21具有區域24，其中強度展示變化起伏行為。此區域24表示基板之表面上之結構(例如，孔或其他類型之損害)。
圖7展示沿著具有幾乎等於或略微小於(例如，小1.2毫米)基板之半徑(亦即，300毫米)之半徑之圓圈之強度相對於距離的標繪圖。已重新配置在基板之不同角位處所執行之以上所論述徑向邊緣掃描之強度量測的結果，使得可收集沿著接近於基板之圓周邊緣之圓形軌迹之不同角位處的強度。已藉由在離晶圓邊緣之固定距離(例如，約1.3毫米)處採取強度資料來重新建構圓形環強度。圖7中展示重新建構之結果。曲線26表示在經處理「優良」基板之情況下圍繞基板之中心接近於其邊緣之圓圈中的強度。曲線27表示沿著同一軌迹但與「劣等」基板或有缺陷基板(亦即，在上方存在缺陷之基板)相關聯之強度。自圖7清楚地可見，相較於優良基板之邊緣強度，對於有缺陷基板而言，邊緣強度具有廣泛變化。在本實例中，有缺陷基板之標準偏差為約1864。優良基板之標準偏差為約216。在本實例中，比率|std_dev_bad_wafer-std_dev_good_wafer|/(std_dev_good_wafer)為約7。已證明此比率提供基板之品質的優良指示。藉由對標準偏差自身或對此比率設定臨限值，可區別優良基板與有缺陷基板。對於本實例，此可意謂：藉由設定為(比如)2之臨限值，比率將給出基板具有缺陷之清楚且直接的指示。
在圖8中，描繪基板25之示意性俯視圖。在此實施例中，藉由使用感測器(LS)(更具體而言為其捕捉系統)，可在基板之表面上方的恆定高度下執行全域位階圓圈(GLC)掃描(亦被稱作圓形環強度量測)。掃描包含兩個掃描步驟。在第一步驟中，感測器(LS)沿著接近於基板之中心之基本上圓形軌迹28而量測經反射輻射光束之強度。因為缺陷存在於基板之此部分中(亦即，相對地接近於基板之中心)的可能性較小，所以沿著軌迹28之強度掃描可被認為係參考掃描。圖9中描繪感測器之所得強度信號。在第二步驟中，感測器(LS)沿著接近於基板25之圓周邊緣30之第二軌迹29而量測強度。圖9中同樣描繪感測器(LS)之所得強度信號。自圖9已經看出，在基板(其具有圓形邊緣效應)之圓周邊緣附近之掃描區域中的掃描導致展示比當執行接近於基板之中心之掃描時所獲得之強度信號多得多之變化的強度信號，此提供基板之邊緣是否有缺陷之優良指示。
若缺陷出現於基板中，則此等缺陷將可能接近於基板之邊緣而出現，且因此，接近於基板25之邊緣30的強度掃描可提供基板上之任何缺陷之存在的優良指示。對於熟習此項技術者而言將顯而易見的係，可以相反次序來進行第一步驟與第二步驟(亦即，第一步驟係在第二步驟之後)，且感測器(LS)可遵循其他軌迹以覆蓋其他參考區域及/或潛在有缺陷區域。
一旦已執行兩個步驟，便可確認用於經量測強度之變化的量測。在一實施例中，用於特性化可變性之量測可為跨越掃描範圍之信號的均方根偏差(RMSD)。在另一實施例中，用於強度之變化的量測為沿著圓形掃描範圍之標準偏差。可計算沿著第一圓圈28之強度(GLC1)及沿著第二圓圈29之強度(GLC2)的標準偏差。接著，使用沿著第一軌迹28之強度(GLC1)來正規化經計算標準偏差，亦即，(GLC2-GLC1)/GLC1。基於正規化標準偏差，可進行經檢查基板是否具有任何缺陷之評估。
用於評估基板之品質的一量測係藉由比較標準偏差或正規化標準偏差與預設臨限值。若(正規化)標準偏差大於臨限值，則可認為基板含有一或多個缺陷。可接著拒收基板，且無需進行基板之另外處理步驟(例如，曝露步驟或在多重平台微影裝置之情況下至下一平台之轉移)。若(另一方面)(正規化)標準偏差保持小於臨限值，則認為基板無任何實質缺陷。基板可接著經受下一處理步驟。
因此，確認基板中之缺陷的方法可包含：
-提供感測器，感測器經建構用於將光束投影於基板上，從而偵測經反射光強度；
-在預界定掃描範圍內以該光束來掃描基板；
-沿著掃描範圍而執行自不同基板區域所反射之光之強度的量測；
-跨越掃描範圍之至少一部分而確認用於光強度之變化的量測；
-自用於光強度之變化的量測確認是否存在任何缺陷。
強度資訊基本上可給出經掃描基板之積分反射率，且可為由感測器偵測器所接收之經反射光之總量的量測。經反射光之量可成功地用以偵測基板之表面上的缺陷。藉由使用來自由感測器偵測器所接收之經反射光之此資訊，可產生基板之缺陷圖，且基於缺陷圖，可進行(例如)在雙平台微影裝置之情況下在後續曝露平台中使用基板或是拒收為有缺陷之晶圓的決策。
確認用於經量測強度之變化的量測可包含：
-跨越掃描範圍之至少一部分而確認用於平均輻射強度之量測；
-自平均輻射強度量測確認用於經量測強度之偏差的量測；
-自平均輻射強度量測及輻射強度偏差量測確認是否存在任何缺陷。
在另一實施例中，可基於在掃描範圍之同一部分中所量測的強度而確認平均輻射強度量測及輻射強度偏差量測。亦即，可相對於在基板之同一有缺陷部分中所量測的平均強度而確認在基板之有缺陷部分中所量測的強度。
可基於在掃描之同一部分中所量測的強度而確認用於平均輻射強度之量測及用於偏差之量測。參看圖7，有可能僅對潛在有缺陷區域執行量測而不在參考區域中亦執行量測，且單獨地基於此等量測而確認基板之品質。舉例而言，劣等晶圓之標準偏差可為1864且優良晶圓之標準偏差可為216。可將臨限值設定為(例如)800，且在偏差大於此臨限值之情況下認為晶圓係劣等晶圓。在另一實施例中，基於在掃描範圍之第一部分(例如，由圖8所示之內部圓圈28所界定之區域)中所量測的強度而確認平均輻射強度量測，而基於在掃描範圍之第二不同部分(例如，圍繞圖8之外部圓圈29之潛在有缺陷區域)中所量測的強度而確認輻射強度偏差量測。
經確認偏差量測可(例如)藉由將其除以在參考掃描範圍內所量測之強度之標準偏差而進一步正規化。在另一實施例中，將偏差量測除以用於平均輻射強度之量測。
可接著比較用於經量測輻射強度之變化的量測與預界定臨限值。若偏差量測超過臨限值，則基板可含有一或多個缺陷，而在相反情況下，可認為基板大體上無(實質)缺陷。
參考區域與可能有缺陷區域可存在於同一基板上。然而，在其他實施例中，參考區域與有缺陷區域存在於不同基板上。舉例而言，在製造複數個類似或相同基板之實施例中，對於所有基板而言，可使用在基板中之僅一者之參考區域中所量測的強度。
儘管自基板所反射之光束的強度可由已經存在於裝置中之高度感測器(例如，用於在量測階段期間量測基板之高度的位階感測器或用於在曝露階段期間量測基板之高度的焦點感測器)使用，但在其他實施例中，可另外或或者使用不同類型之感測器。舉例而言，可使用出於量測自基板所反射之光束之強度之目的而經特別組態的強度偵測器(感測器)。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造積體光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在該等替代應用之情境中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝露之前或之後在(例如)軌道(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝露抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示應用於該等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影術)中，且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中，圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5奈米至20奈米之範圍內的波長)，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在情境允許時可指代各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之該電腦程式。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者而言將顯而易見的係，可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
10．．．投影分支
11．．．偵測分支
12．．．度量衡框架
15．．．偵測器/偵測器總成
16．．．偵測光柵
17．．．控制系統或控制器
18．．．曲線/超平坦之未經處理基板
19．．．曲線/無任何缺陷之經處理基板
20．．．標繪圖/曲線/經處理「優良」基板之強度
21．．．標繪圖/曲線/「劣等」基板
22．．．凹陷
24．．．區域
25．．．基板
26．．．曲線/在經處理「優良」基板之情況下圍繞基板之中心接近於其邊緣之圓圈中的強度
27．．．曲線/沿著同一軌迹但與「劣等」基板或有缺陷基板(亦即，在上方存在缺陷之基板)相關聯之強度
28．．．基本上圓形軌迹/第一圓圈/第一軌迹/內部圓圈
29．．．第二圓圈/第二軌迹/外部圓圈
30．．．圓周邊緣
AD．．．調整器
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
C．．．目標部分
CO．．．聚光器
d．．．離基板之中心之距離
D．．．光點寬度
DO．．．偵測光學器件
I．．．強度信號
IF．．．位置感測器
IL．．．照明器
IN．．．積光器
IO．．．照明光學器件
LG．．．光導
LM．．．燈模組
LS．．．位階感測器
M1．．．光罩對準標記
M2．．．光罩對準標記
MA．．．光罩
MT．．．光罩台
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PM．．．第一***
PO．．．投影光學器件
PS．．．投影系統
PW．．．第二***
SO．．．輻射源
W．．．基板
WT．．．基板台
X．．．方向
Y．．．方向
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；
圖2a及圖2b展示包括感測器之雙平台微影裝置之一部分的示意性表示；
圖3為感測器之量測設置的示意性表示；
圖4為當跨越基板邊緣而進行掃描時作為離基板之中心之距離之函數的感測器之強度信號的圖形表示；
圖5為對於未經處理基板及經處理基板而言感測器之強度信號的圖形表示；
圖6為對於經處理無缺陷基板及經處理有缺陷基板而言感測器之強度信號的圖形表示；
圖7為在離基板之圓周邊緣之短距離下所採取的感測器之強度信號的圖形表示；
圖8為沿著兩個同心全域位階圓圈區域所掃描之基板之實施例的俯視圖；及
圖9為由圖8之掃描處理引起的感測器之強度信號的圖形表示。
25．．．基板
28．．．基本上圓形軌迹/第一圓圈/第一軌迹/內部圓圈
29．．．第二圓圈/第二軌迹/外部圓圈
30．．．圓周邊緣

Claims (14)

  1. 一種藉使用一高度感測器以確認一基板中之缺陷的方法，該方法包含：藉由一高度感測器來掃描該基板之一掃描範圍，該高度感測器將一輻射光束投影於該基板上以形成一經反射之輻射光束；使用一經配置以藉由該經反射之輻射光束而確認該基板之表面之高度的感測器偵測器(sensor detector)，來沿著該掃描範圍量測自不同基板區域所反射之經反射光束中之該經投影之輻射光束之強度的分率(fraction)；跨越該掃描範圍而確認該經量測分率之變化；及自該等變化確認在該基板中是否存在任何缺陷。
  2. 如請求項1之方法，其包含：比較該等變化與一臨限值。
  3. 如請求項2之方法，其中確認該等變化包含：計算沿著該掃描範圍之至少一部分所量測之該等輻射強度的一方差(variance)。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該掃描範圍之一參考部分包含該基板之至少一參考區域，且該掃描範圍之一測試部分包含該基板之至少一潛在有缺陷區域。
  5. 如請求項4之方法，其中該等區域經成形為同心環，該參考區域經界定為該基板之一內環，且該潛在有缺陷區域經界定為該基板之一外環。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法，其中確認該等變化包 含：跨越該掃描範圍之至少一部分而確認一平均分率；自該平均分率確認該分率之偏差；及使用該等偏差來確認是否存在任何缺陷。
  7. 如請求項6之方法，其中該平均分率係基於在該掃描範圍之一第一部分中所量測的該等強度進行確認，而該等偏差係基於在該掃描範圍之一第二不同部分中所量測的該等強度進行確認。
  8. 如請求項6之方法，其中確認該分率之該等偏差包含：確認在該掃描範圍之一第二部分中所量測的一分率與在該掃描範圍之一第一部分中所量測的一分率之間的一差。
  9. 如請求項6之方法，其中確認缺陷之該存在進一步包含：比較該等偏差與該等偏差之一臨限值，且確認該等偏差是否超過該臨限值。
  10. 如請求項1至3中任一項之方法，其中掃描該基板包含：藉由提供該高度感測器與該基板之間的一相對移動沿著該掃描範圍而投影該輻射光束。
  11. 如請求項1至3中任一項之方法，其中量測該強度之該分率係在經配置以執行一基板曝露(exposure)之一微影曝露裝置的一量測台中進行執行。
  12. 如請求項1之方法，其包含：使用該經配置以藉由該經反射之輻射光束而確認該基板之表面之高度的感測器偵測器，來量測自該掃描區域 以外之一參考區域所反射之該經反射光束中之該經投影之輻射光束之該強度的該分率；確認跨越該掃描範圍之該經量測分率之變化且確認來自該參考區域之該經量測分率之變化；及自該等變化確認在該基板中是否存在任何缺陷，該確認包括比較來自該掃描範圍之該等變化與來自該參考區域之該等變化。
  13. 一種用於在一微影處理中曝露一基板之裝置，其包含：一基板台，該基板台經建構以固持一基板；一高度感測器，該感測器經配置及建構以將一量測輻射光束投影於該基板上以形成一經反射之輻射光束；一控制器，該控制器用於控制該基板台與該高度感測器之相對位置，該控制器經組態以便使該高度感測器藉由該量測輻射光束來掃描該基板之一掃描範圍；其中該高度感測器經配置及建構以使用一經配置以藉由該經反射之輻射光束而確認該基板之表面之高度的感測器偵測器，來沿著該掃描範圍而量測自不同基板區域所反射之經反射光束中之該量測輻射光束之強度的分率，且其中該控制器經組態以便確認跨越該掃描範圍之該經量測之分率之變化且自該等變化確認在該基板中是否存在任何缺陷。
  14. 如請求項13之裝置，其中該高度感測器經配置及建構以自該經反射輻射確認配置於該基板台上之該基板之表面的高度，且其中該控制器經組態以便比較該分率之該等 變化與一臨限值。
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