CN107850854B - 检查衬底和检查方法 - Google Patents

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Abstract

用于检查处理生产衬底的设备的组件的检查衬底，所述设备例如光刻设备，所述组件例如液体限制系统。检查衬底包括：主体，该主体具有与生产衬底相似的尺寸，使得检查衬底与设备兼容；照射装置，被嵌入在主体中，所述照射装置例如发光二极管；传感器，例如成像装置或压力传感器，用于生成检查信息，检查信息关于设备的靠近检查衬底的组件的参数，传感器被嵌入在主体中；以及存储装置，被嵌入在主体中，所述存储装置被配置为存储检查信息例如图像数据。

Description

检查衬底和检查方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月16日提交的EP申请15177120.1的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明例如涉及一种在光刻设备、计量设备或工艺设备中使用的检查衬底和检查方法。
背景技术
光刻设备是将期望的图案施加到衬底上的机器，通常施加在衬底的目标部分上。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，可以使用可选地被称为掩模或掩模版的图案形成装置来产生待形成在IC的单独层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯的部分)上。图案的转移通常是经由到设置在衬底上的辐射敏感材料(光致抗蚀剂)层上的成像。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。
已经将浸没技术引入到光刻系统中以实现更小特征的改善的分辨率。在浸没式光刻设备中，具有相对较高折射率的液体的液体层被插入在设备的投影系统(图案化的光束通过其向衬底投影)与衬底之间的空间中。液体至少覆盖投影系统的最后一个透镜元件下面的晶片的部分。因此，至少衬底的经历曝光的部分被浸没在液体中。浸没液体的作用是实现较小特征的成像，因为曝光辐射在液体中具有比在气体中短的波长。(液体的作用也可以被认为是增加了系统的有效数值孔径(NA)，并且也增加了聚焦深度。)
在商业浸没式光刻中，液体是水。典型地，水是高纯度的蒸馏水，例如在半导体制造工厂中常用的超纯水(UPW)。在浸没系统中，UPW通常被净化，并且在作为浸没液体被提供给浸没空间之前可以经历额外的处理步骤。除了水之外，可以使用其它具有高折射率的液体作为浸没液体，例如：烃，如氟代烃；和/或水溶液。而且，除液体之外的其它流体已经被设想用于浸没式光刻。
在本说明书中，在描述中将参考局部浸没，其中浸没液体在使用中被限制在最终透镜元件和面对最终元件的表面之间的空间中。面对的表面是衬底的表面或与衬底表面共面的支撑台(或衬底台面)的表面。(请注意，除非另有明确说明，否则在下文中提到衬底W的表面还指代或备选地指代衬底台面的表面；反之亦然)。存在于投影系统和台之间的流体操控结构被用来限制对浸没空间的浸没。由液体填充的空间在平面上比衬底的顶表面小，并且当衬底和衬底台面在下面移动时，该空间相对于投影系统基本保持静止。
已经设想了其他浸没系统，例如无限制浸没系统(所谓的“全湿”浸没系统)和浸浴系统。在无限制浸没系统中，浸没液体比最终元件下方的表面覆盖更多。浸没空间外部的液体呈现为薄液体膜。液体可以覆盖衬底的整个表面或者甚至覆盖衬底和与衬底共面的衬底台面。在浴式系统中，晶片被完全浸没在液体浴中。
流体操控结构是将液体供给到浸没空间、从该空间移除液体并由此将液体限制到浸没空间的结构。它包括作为流体供给系统的一部分的特征。PCT专利申请公开No.WO 99/49504中公开的布置是一种早期的流体操控结构，包括从空间供给或回收液体并根据投影系统下方台的相对移动来操作的管道。在流体操控结构的近来设计中，沿着投影系统的最终元件和衬底台面WT或衬底W之间的空间的边界的至少一部分延伸，以便部分地限定空间。
流体操控结构可以具有不同功能的选择。每个功能都可以从相应的特征中得出，使得流体操控结构能够实现该功能。流体操控结构可以被称为多个不同术语，每个术语指的是诸如阻挡构件、密封构件、流体供给系统、流体去除系统、液体限制结构等的功能。
作为阻挡构件，流体操控结构是浸没液体从空间流动的屏障。作为液体限制结构，该结构将液体限制在空间中。作为密封构件，流体操控结构的密封特征形成密封以将液体限制到空间。密封特征可以包括来自密封构件的表面中的开口的附加气流，例如气刀(gasknife)。
在一个实施例中，流体处理系统可以供给浸没流体并且因此是流体供给系统。
在一个实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体，并由此是流体限制系统。
在一个实施例中，流体处理系统可以提供对浸没流体的屏障，从而成为阻挡构件，例如流体限制结构。
在一个实施例中，流体处理系统可以产生或使用气流，例如以帮助控制浸没流体的流动和/或位置。
气流可以形成密封以限制浸没流体，因此流体操控结构可以被称为密封构件；这种密封构件可以是流体限制结构。
在一个实施例中，浸没液体被用作浸没流体。在这种情况下，流体操控系统可以是液体操控系统。参照前述说明，在该段落中提到关于流体限定的特征可以被理解为包括关于液体限定的特征。
光刻设备是一种复杂的设备，其大部分关键部件必须在非常受控的环境下操作，具有比洁净室标准更高的污染指标。如果必须打开设备进行维护或检查，则在设备可以恢复服务之前可能需要进行耗时的处理，如去污和启动。希望设备的任何停机时间尽可能地最小化，因为这降低了设备的生产率并增加了拥有成本。
发明内容
例如，希望提供一种方式，以使得设备的关键部分能够以最小的停机时间被检查。
根据一方面，提供一种用于检查处理生产衬底的设备的组件的检查衬底，所述检查衬底包括：主体，具有与生产衬底相似的尺寸，使得所述检查衬底与所述设备兼容；传感器，用于生成检查信息，该检查信息关于所述设备的靠近所述检查衬底的组件的参数，所述传感器被嵌入在所述主体中；以及存储装置，被嵌入在所述主体中，所述存储装置被配置为存储所述检查信息。
根据一方面，提供一种用于检查处理生产衬底的设备的组件的方法，所述方法包括：将检查衬底加载到所述设备中，该检查衬底的尺寸与所述生产衬底相似，使得所述检查衬底与所述设备兼容，所述检查衬底具有主体、传感器和存储装置，所述传感器和所述存储装置被嵌入在所述主体中；扫描靠近所述组件的检查衬底，同时操作所述传感器以生成与所述组件的参数有关的检查信息；并将所述检查信息存储在所述存储装置中。
附图说明
现在将仅通过举例的方式参照附图来描述本发明的实施例，其中对应的附图标记表示对应的部分，并且其中：
图1示意性地描绘了光刻设备；
图2示意性地示出了用于光刻投影设备的两个浸没液体限制结构布置；
图3是示意性描绘根据一个实施例的两个另外的浸没式液体限制结构布置的侧视横截面图；
图4描绘了用于光刻投影设备的浸没液体限制结构的一部分的下侧；
图5描绘了根据本发明实施例的检查衬底；
图6示出了根据本发明实施例的检查衬底的一部分的横截面；
图7示出了根据本发明实施例的检查衬底的一部分的横截面；
图8示出了根据本发明实施例的检查衬底的一部分的截面图；
图9示出了根据本发明实施例的检查衬底；
图10描绘了本发明实施例的成像设备的视场的布置；
图11描绘了根据本发明实施例的检查衬底；
图12是示出使用本发明实施例根据位置的测量压力的曲线图；和
图13是根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性地描绘了其中可以使用本发明实施例的光刻设备。该设备包括被配置成调节辐射束B(例如UV辐射或任何其他合适的辐射)的照射系统(照射器)IL、被构造成支撑图案形成装置MA(例如掩模)并且连接到第一定位装置PM的掩模支撑结构(例如掩模台面)MT，该第一定位装置PM被配置为根据某些参数精确地定位图案形成装置。所述设备还包括被构造成保持衬底(例如涂覆光致抗蚀剂的晶片)W并连接到第二定位装置PW的衬底台面(例如晶片台面)WT或“衬底支撑部”，第二定位装置PW被配置成根据某些参数精确地定位衬底。所述设备还包括投影系统(例如折射投影透镜系统)PS，其被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个裸片)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组件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学组件或其任何组合。
掩模支撑结构支撑即承受图案形成装置的重量。它以取决于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及其他条件(例如图案形成装置是否保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置。掩模支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置。掩膜支撑结构可以是例如框架或台面，其可以根据需要是固定的或是可移动的。掩模支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投影系统处于期望的位置。本文中的术语“掩模版”或“掩模”的任何使用可以被认为与更通用的术语“图案形成装置”是同义的。
这里使用的术语“图案形成装置”应该被广义地解释为指的是：可以用来在辐射束的横截面上赋予辐射束图案以便在衬底的目标部分中产生所述图案的任何装置。应该注意，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征，则赋予辐射束的图案可能不完全对应于衬底的目标部分中的期望图案。通常，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分中产生的装置(例如集成电路)中的特定功能层。
图案形成装置可以是透射式或反射式的。图案形成装置的例子包括掩模、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，并且包括例如二元、交替相移和衰减相移、以及各种混合掩模类型的掩模类型。可编程反射镜阵列的一个例子采用小反射镜的矩阵布置，其中的每一个反射镜都可以单独地倾斜以便在不同方向上反射入射辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。
这里使用的术语“投影系统”应该被广义地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射或适于其他因素(例如浸没液体的使用或真空的使用)的任何类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性、电磁和静电光学系统或其任何组合。本文中术语“投影透镜”的任何使用可以被认为与更一般的术语“投影系统”同义。
如这里所示，该设备是透射型的(例如采用透射掩模)。或者，该装置可以是反射型的(例如采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台面或“衬底支撑部”(和/或两个或更多掩模台面或“掩模支撑部”)的类型。在这样的“多个台”机器中，附加的台面或支撑部可以并行使用，或者可以在一个或多个台面或支撑部上执行预备步骤，而一个或多个其他台面或支撑部被用于曝光。
光刻设备也可以是这样的类型，其中衬底的至少一部分可以被例如水的具有相对高的折射率的液体覆盖，以填充投影系统与衬底之间的空间。浸没液体也可以被应用于光刻设备中的其他空间中，例如在掩模和投影系统之间。浸没技术可以被用来增加投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底的结构必须被淹没在液体中，而仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。
参考图1，照射器IL从辐射源SO接收辐射束。源和光刻设备可以是分开的实体，例如当源是准分子激光器时。在这样的情况下，源不被认为是形成光刻设备的一部分，并且借助于光束传送系统BD辐射束从源SO传送到照射器IL，光束传送系统BD包括例如合适的导向镜和/或扩束器。在其他情况下，源可以是光刻设备的组成部分，例如当源是汞灯时。如果需要，源SO和照射器IL连同光束传送系统BD可以被称为辐射系统。
照射器IL可以包括调整器AD，其被配置为调整辐射束的角度强度分布。通常，可以调节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(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。另外，照射器IL可以包括各种其他组件，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匀性和强度分布。
辐射束B入射在被保持在掩模支撑结构(例如掩模台面MT)上的图案形成装置(例如掩模MA)上，并由图案形成装置图案化。在穿过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将光束聚焦到衬底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(例如干涉装置、线性编码器或电容式传感器)，衬底台面WT可以被准确地移动，从而例如将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，可以使用第一定位装置PM和另一个位置传感器(其在图1中未明确示出)来相对于辐射束B的路径来准确定位掩膜MA，例如，在从掩模库中机械取出之后或在扫描期间。
通常，掩模台面MT的移动可借助于形成第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现。类似地，衬底台面WT或“衬底支撑部”的移动可以使用形成第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现。在步进器(与扫描器相对)的情况下，掩模台面MT可以仅连接到短行程致动器，或者可以被固定。掩模MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。尽管如图所示的衬底对准标记占据专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些被称为划线对准标记)中。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控制光刻设备的整体操作，并且具体地执行下面进一步描述的操作过程。控制器500可以体现为适当编程的通用计算机，其包括中央处理单元、易失性和非易失性存储部件、诸如键盘和屏幕的一个或多个输入和输出装置、一个或多个网络连接以及到光刻设备各个部分的一个或多个接口。应该理解，控制计算机和光刻设备之间的一对一关系不是必需的。一台计算机可以控制多个光刻设备。多台联网的计算机可以用来控制一台光刻设备。控制器500还可以被配置为控制光刻单元或集群中的一个或多个关联的处理装置和衬底操控装置，光刻设备形成所述光刻单元或集群的一部分。控制器500也可以被配置为从属于光刻单元或集群的监控系统和/或晶片厂(fab)的总体控制系统。
下面进一步描述的下载站600被提供作为光刻设备的一部分，或者被提供作为晶片厂中的别处、可能靠近光刻设备或在中心位置处的单独设备。下载站连接到控制器500、监控系统和/或总体控制系统。下载站可以并入计算机系统，该计算机系统被编程为分析从检查衬底获得的信息，或者也可以在别处执行这样的分析。
用于在投影系统PS的最终透镜元件和衬底之间提供液体的布置可以分为三大类。它们是浴式布置、所谓的局部浸没系统和全湿浸没系统。本发明特别涉及局部浸没系统。
在已经提出的用于局部浸没系统的布置中，液体限制结构12沿着投影系统PS的最终透镜元件和面对投影系统的台或台面的面对表面之间的浸没空间的边界的至少一部分延伸。台面的面对表面被这样称呼，是因为台面在使用过程中移动并且很少静止。通常，台面的面对表面是衬底W的表面、围绕衬底的衬底台面WT或两者。
在一个实施例中，如图1所示的液体限制结构12可以沿投影系统PS的最终透镜元件100与衬底台面WT或衬底W之间的浸没空间的边界的至少一部分延伸。在一个实施例中，在液体限制结构12和衬底W/衬底台面WT的表面之间形成密封。密封可以是非接触密封，例如气体密封(在欧洲专利申请公开No.EP-A-1,420,298中公开具有气体密封的这种系统)或液体密封。
液体限制结构12被配置为将浸没液体供给并限制在浸没空间中。液体可以通过液体入口进入浸没空间，并且液体可以通过液体出口移除。
在使用期间液体可以通过在液体限制结构12的底部和台面的面对表面(即，衬底W的表面和/或衬底台面WT的表面)之间形成的气体密封而被包含在浸没空间中。气体密封中的气体在压力下经由入口被提供到液体限制结构12与衬底W和/或衬底台面WT之间的间隙。气体经由与出口相关联的通道被抽出。气体入口处的超压、出口处的真空水平和间隙的几何形状被布置成使得存在限制液体的向内的高速气流。气体在液体限制结构12与衬底W和/或衬底台面WT之间的液体上的力将液体包含在浸没空间10中。这样的系统在美国专利申请公开No.US 2004-0207824中公开。其他液体限制系统12也可以与本发明一起使用。
图2和图3示出了可能存在于液体限制结构12的变型中的不同特征。图2中所示和下面描述的布置可以应用于上述和图1中所示的光刻设备。针对在图的左下侧和右下侧上的特征，分别示出了两种不同布置。除非另有说明，否则这两种设计具有共同的特征。除非有不同的描述，否则这些设计可能具有与上面描述的相同的特征。这里描述的特征可以被单独地选择或者如图所示地被组合选择或根据需要选择。
图2示出了最终透镜元件的底表面周围的限制结构12。最终透镜元件100具有倒置的截头圆锥形。截头圆锥形具有平坦的底面和圆锥形表面。截头圆锥形从平坦表面突出并具有底部平坦表面。底部平坦表面是最终透镜元件的底表面的光学有效部分，投影束可以穿过该光学有效部分。限制结构至少包围了截头圆锥形的一部分。限制结构具有面向截头圆锥形的圆锥形表面的内表面。内表面和圆锥表面具有互补的形状。限制结构的顶表面是大致平面的。限制结构可以适合最终透镜元件的截头圆锥形。液体限制结构的底表面基本上是平面的，并且在使用中，底表面可以平行于台面和/或晶片的面对表面。底表面和面对表面之间的距离可以在30微米至500微米的范围内，理想的是在80微米至200微米的范围内。
液体限制结构12比最终透镜元件100更靠近晶片W和晶片台面WT的面对表面而延伸。因此，浸没空间10被限定在液体限制结构12的内表面、截头圆锥部分的平面表面和面对表面之间。在使用期间，浸没空间10被液体填充。液体填充透镜和液体限制结构12之间的互补表面之间的缓冲空间的至少一部分，在一个实施例中，填充互补的内表面和圆锥形表面之间的浸没空间10的至少一部分。
液体通过在液体限制结构12的表面中形成的开口被供给到浸没空间10。液体可以通过液体限制结构的内表面中的供给开口20供给。备选地或附加地，液体从液体限制结构12的下表面中形成的下供给开口23供给。下供给开口可以围绕投影光束的路径，并且其可以由阵列中的一系列开口形成。供给液体以填充浸没空间10，使得通过投影系统下方的空间的流动是层状的。液体限制结构12下方的来自下供给开口23的液体供给额外地防止了气泡进入浸没空间10中。这种液体供给起到液体密封的作用。
液体可以从形成在内表面中的回收开口21被回收。液体通过回收开口21的回收可以通过以下来进行：施加负压；作为液体流过空间的速度的结果；或者两者的结果。当在平面图中观察时，回收开口21可以位于供给开口20的相对侧上。附加地或备选地，液体可以通过位于液体限制结构12的顶表面上的溢流开口24回收，如右侧布置所示。注意，如果存在的话，溢流可在投影光束的路径周围围绕液体限制结构的顶部延伸。
附加地或备选地，可以从液体限制结构12的下面通过底部回收开口25、32回收液体。在液体限制结构12和面对表面之间形成弯月面(meniscus)33，并且其用作液体空间和气态外部环境之间的边界。底部回收开口可以是可以以单相流回收液体的多孔板25。在面对表面相对于液体限制结构的相对运动期间，弯月面可以在多孔板的表面之上自由地移动。备选地，底部回收开口25可用于将液体弯月面33保持(或“固定(pin)”)到液体限制结构12。底部回收开口可以是一系列使液体回收的固定开口32。固定开口32可以以两相流回收液体。
可选地，相对于液体限制结构12的内表面径向向外的是气刀开口26。气体可以通过气刀开口26以升高的速度供给，以帮助限制浸没空间10中的浸没液体。供给的气体可以是潮湿的并且可以包含二氧化碳。供给的气体可以主要由二氧化碳和水蒸气组成。气刀开口26的径向外侧是用于回收通过气刀开口26供给的气体的气体回收开口18。
图3描绘了液体限制结构12的两种另外的布置。针对图的左下侧和右下侧上的特征，分别示出了两种不同的布置。除非另有说明，否则这两种设计具有共同的特征。图3中所示的两种布置的特征与图2中的共同特征具有相同的附图标记。液体限制结构12具有与截头圆锥形的圆锥形表面互补的内表面。液体限制结构12的下表面比截头圆锥形的底部平坦表面更靠近面对表面。
通过形成在液体限制结构12的内表面中的供给开口将液体供给到浸没空间10。供给开口34朝向内表面的底部定位，可能在截头圆锥形的底表面之下。供给开口34位于内表面上，围绕投影光束的路径而被间隔开。
通过液体限制结构12的下表面中的回收开口25可以从浸没空间10回收液体。当面对表面在液体限制结构12下方移动时，弯月面33可以在与面对表面的移动方向相同的方向上、在回收开口25的表面之上迁移。回收开口25可以由多孔构件形成。液体可以在单相流中被回收。在一个实施例中，液体以两相流回收。两相流被容纳在液体限制结构12内的室35中，在那里被分离成液体和气体。液体和气体通过单独的通道36、38从室35回收。
液体限制结构12的下表面的内周39延伸到远离内表面的空间中以形成板40。内周形成小孔径，其尺寸可以被定制成匹配投影光束的形状和尺寸。该板可以被用来隔离其任一侧的液体。所供给的液体向内朝着孔径流动，穿过内部孔径，然后在板下方朝向周围的回收开口25径向向外流动。
在一个实施例中，液体限制结构12可以分为两部分：内部部分12a和外部部分12b。为了方便起见，这种布置在图3的右侧部分中示出。这两个部分可以在平行于面对表面的平面内相对于彼此移动。内部部分可以具有供给开口34并且可以具有溢流回收部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部42。
各种类型的污染会不利地影响光刻设备中的流体操控系统的性能。尽管光刻设备的环境保持在非常低的污染水平，并且浸没液体例如水非常纯净，但流体操控系统的微粒污染的可能性不能完全消除。流体操控系统内关键位置的甚至小污染物的存在也会降低其有效性。例如，在液体限制结构12的下表面上存在例如粘附的纤维可能会增加缺陷，并且可能会降低生产率。邻近或甚至在水抽取孔上的纤维的存在可能导致在曝光期间在生产衬底上产生额外的水损耗。而且，形成用于限制浸没液体的气体密封的一部分的气体出口的部分或完全阻塞会在生产衬底上产生水损耗。生产衬底上的水损耗会造成曝光图案中的缺陷。缺陷可能通过由于蒸发液滴而在光致抗蚀剂上产生水印而形成。在不同的机制中，在受限浸没液体的弯月面与留在衬底上的液滴之间的碰撞时会产生气泡。气泡可能在浸没空间中行进，以干扰投影光束的路径。
通常难以检测到污染降低了液体密封系统的有效性。通常，限制结构12的污染的第一个迹象将是由于曝光图案中的缺陷数量的增加而造成的成品率下降；缺陷数量增加的风险可能不会立即显现。打开光刻设备以针对污染物检查液体限制结构是耗时的。检查程序存在污染风险，因此除非绝对必要，否则不宜进行此类检查。
本发明提出了一种检查衬底，其可以如要曝光的生产衬底那样被加载到光刻设备中。检查衬底可与生产衬底互换。检查衬底与光刻设备兼容。检查衬底包含被配置为检查光刻设备的组件或组件参数的一个或多个传感器。在可能在光刻设备的操作期间的检查期间，检查衬底邻近或接近所述组件。关于检查衬底，组件可以是从通过设备的路径可检测的，所述路径是关于生产衬底(以及因此的检查衬底)的上表面的法线的路径。所述组件可以是光刻设备的诸如液体限制系统的功能子系统或功能子系统的一部分。
本发明的检查衬底包含进行组件参数测量的传感器，例如电子传感器。可以测量的参数包括：可以通过成像测量的表面形貌、污染或损坏。其他参数包括操作状态，例如，通过检测由组件操作产生的压力和温度来测量。然后将测量结果存储在集成在检查衬底中的存储器中。因此应当与其上进行测试曝光以表征光刻设备的性能的测试衬底进行区别。(这种测试衬底可以被称为“证明衬底”，其中所述衬底代替曝光衬底用于测试目的。证明衬底如曝光衬底那样，证明衬底可以涂覆有典型的衬底涂层，例如光致抗蚀剂，从而可以执行可能涉及测试曝光的测试以获得关于施加到曝光衬底的工艺的信息)。
本发明的检查衬底的传感器进行局部测量，例如，范围小于1nm到10mm。已知具有用于检测投影光束的集成图像传感器的感测衬底，但是仅能够测量投影光束而不是其他功能子系统。由于本发明的检查衬底不测量投影光束，所以它不需要能够耐受DUV辐射。在没有暴露于DUV曝光光的情况下，检查衬底寿命期间DUV辐射的风险最小。根据本发明实施例的检查衬底在检查液体限制系统、特别是液体限制结构中特别有用。检查衬底可用于检查的液体限制结构的特征是液体限制结构的下表面。使用本发明的检查衬底，可以实现对诸如通过液体和气体的开口的下表面中存在的特征的检查。
图4描绘了光刻设备中的液体限制结构12的下侧。液体限制结构12的下表面，即在光刻设备的操作期间面对衬底W的表面，设置有几行大致平行的孔径。布置的行可以大致同心地围绕浸没空间来布置。如参考图2和图3所描述的，它们可以被用来帮助将浸没液体限制在浸没空间10中。这些孔径可以包括(在非限制性列表中)气体密封孔径151、液体抽取孔径121和液体供给孔径122。当工作时，气体密封孔径151被供给有高压气体，以便在液体限制结构12和衬底W之间形成高压区域。高压区域用来将浸没液体限制到浸没空间10并被称为气体密封。液体抽取孔径121连接到低压源，并且在使用中以一个或两个相流抽取气体和/或浸没液体。液体抽取孔径121可以用作弯月面固定特征。液体供给孔径122将液体供给到浸没空间，例如，以补充通过液体抽取孔径121移除的液体。
例如液体限制结构12的检查对象的总宽度a可以具有4mm至40mm或更大的数量级。所描述的各种孔径可具有不同的尺寸，例如，为10μm至1mm的数量级。因此，小的污染物颗粒可以容易地阻塞或破坏围绕任何孔径的流动。如果污染物是纤维，则单个纤维可能阻碍沿着一行开口的一个或多个开口。因此检测污染物颗粒可能需要对液体限制结构12的显微检查，这可能是非常耗时的。因为可用信息没有提供精确的诊断信息，所以如果怀疑有污染，通常需要检查整个液体限制结构12的下表面。例如，每晶片的缺陷数量比预期的要多，可能不会给出关于液体限制结构上的任何污染物的数量或位置的任何线索。
图5描绘了根据本发明实施例的检查衬底IW。检查衬底IW包括可以加载到光刻设备中并由光刻设备运输的检查主体。检查主体可以由与生产衬底相同的材料制成。所述主体可以具有与生产衬底类似或基本相同的尺寸。因此，检查衬底IW可以以与生产衬底相同的方式被加载到光刻设备中并由光刻设备操控。检查衬底主体200可以是例如直径为300mm或450mm的硅晶片。
嵌入在检查衬底主体200中的是：成像装置210；照射装置220；存储装置230；控制器和接口240；以及功率存储装置250。检查衬底的这些各种组件可以例如通过使用光刻技术直接制造在检查衬底主体200的表面上。附加地或备选地，组件可以被单独地形成并且(例如通过接合或粘附)将其安置就位。可以代替在检测衬底主体200中，而在检查衬底主体200中的凹部中安置单独的组件。这种凹部的尺寸可以定制成基本上匹配于所安置的组件的尺寸。期望地，检查衬底IW的各种组件不从检查衬底主体200的任一主表面突出。在这种组件从检查衬底主体200的主表面突出的情况下，组件突出不超过光刻设备可接受的尺寸，例如不超过40微米或者理想地更小，例如不超过30微米，或者优选20微米，或者优选10微米。优选地，组件的突出足够小，例如当所述突出在液体限制结构12下方移动时，基本不影响台移动期间的弯月面稳定性。
在光刻设备的一个或多个组件不完全与检查衬底主体200的外表面齐平的情况下，可以向相应的外表面提供附加的平坦化层(例如涂层)以确保相关表面匹配光刻设备所需的平坦度规格。
检查衬底IW理想地被配置为被密封以防止浸没液体(例如防水)流入检查衬底主体。附加地或备选地，检查衬底IW理想地抵抗浸没液体。例如，在检查衬底主体的凹部中的组件和检查衬底主体之间形成的任何间隙都被有效地密封。此外，即使在这样的凹部处形成这样的间隙，检查衬底IW也将充分地抵抗任何液体流入这样的间隙。由于这些原因，检查衬底IW可以与存在于浸没空间中的浸没液体一起使用。
成像装置210可以形成为标准的CMOS或CCD成像传感器。传感器可以设置有微透镜。下面进一步描述成像装置210。
照射装置220可以包括一个或多个发光二极管或激光二极管。在一个实施例中，照射装置220包括设置在成像装置210周围的多个白光发光二极管，例如，四个、六个或八个。照射装置220可以被配置为发射任何便利波长的辐射，例如，在红外光、紫外光或可见光范围内。照射装置220理想地发射可由成像装置210检测的辐射，使得不需要磷光或闪烁层。照射装置220可以被配置成发射其中预期形式的污染物与待检查的对象的材料形成最强烈对比的一个或多个波长的辐射。期望的是，辐射具有比待检测的污染物颗粒的直径更短的波长。照射装置220可以被配置为发射极化状态的辐射，其中预期形式的污染物与待检查的对象的材料形成最强烈的对比。照射装置220可以被配置成提供暗场照射，即照射方向被选择为使得镜面反射的辐射不会到达成像装置210。照射装置220可以设置有发射不同波长或极化状态并且可单独控制的多个照射元件，以允许在不同照射条件下拍摄图像。
存储装置230理想地采取诸如NAND闪存存储器之类的非易失性存储器的形式。然而，如果功率存储装置250能够足够长时间地提供足够的功率以将检查衬底IW从光刻设备移除并下载数据，则可以使用静态或动态RAM。
控制器和接口240控制检查衬底IW的整体操作。控制器和接口240与外部装置通信。控制器和接口240可以包括微处理器、程序存储器和工作存储器。附加地或备选地，控制器和接口240可以使用存储装置230的一部分来存储要执行的程序并用于进行存储。控制器和接口240可以被配置为使用有线协议(例如USB或IEEE 1394)或者无线协议(例如，Wi-Fi(tm)或者蓝牙(tm))或者两者与检查衬底的不同组件通信并且控制器和接口240在检查衬底IW的外部。鉴于在光刻设备中经常存在的高水平的电磁噪声，与检查衬底的无线通信可能仅在检查衬底在光刻设备外部时才有效。
功率存储装置250可以是电池。装置250理想地是蓄电池，诸如锂离子电池。附加地或备选地，功率装置存储250可以是超级电容器。
图6以横截面图示出了用于对浸没式液体限制结构12的下表面进行成像的检查衬底IW的一部分。成像装置210包括图像传感器211，该图像传感器211包括成像元件212的二维阵列。在成像元件212的二维阵列之上提供填充层213，填充层213可以包括光谱滤光片和/或偏振滤光片。偏振滤光片可以增加漫反射和镜面反射之间的对比度。在成像装置210是彩色成像装置的情况下，光谱滤光片可以是拜耳滤光片阵列。在填充层213之上提供微透镜214。微透镜214被配置成将下表面浸没的液体限制结构12的一部分的下表面的图像形成到图像感测元件212的二维阵列的至少一部分上。检查衬底IW可以是大致平坦或平面的。然而，微透镜214可能期望具有弯曲的上表面(如图6所示)以实现更好的功能性，但是情况可能并非总是如此。在该图中微透镜214的曲率被明显放大。
在一个实施例中，成像装置不平行于检查目标的表面，而提供例如光楔、棱镜或折叠镜的光学元件以适当地将图像引导到成像装置上。
检查衬底IW和检查对象之间的工作距离较短，检查对象例如诸如液体限制结构12的下表面的光刻设备的组件。由于工作距离短，难以仅使用单个微透镜来形成待检查对象的大面积或表面的图像。如果一次成像的面积不够，则可以例如通过在图像之间使检查衬底IW短距离移动(即，移位保持检查衬底IW的衬底台WT)，同时拍摄多个图像来对较大面积的检查对象成像。也存在增加可以成像的面积的有效大小的其他技术，在这里描述其中的一些技术。其中的一些技术使得在一个图像中成像的面积的大小增加。在一个实施例中，检查对象，例如液体限制结构的下表面，可以从其正常位置移动，例如抬高液体限制表面，以增加检查衬底IW与液体限制结构的下表面之间的工作距离。提高液体限制结构使得能够成像液体限制结构的下表面的较大面积。
在本发明的实施例中，可能只需要检查组件的小部分，并因此组件(例如，液体限制结构12的下表面)上的成像装置210的视场可以小于约5mm2，例如小于1mm2，例如大约0.4mm x 0.4mm。微透镜214的焦距小于约5mm，例如小于1mm。微透镜214可以是菲涅耳透镜，以便在给定的厚度下提供更大的光功率或者在给定的光功率下减小透镜的厚度。
在一个实施例中，液体限制结构12的该部分的图像被投影到图像感测元件212的二维阵列中的像素阵列上。阵列的大小取决于期望的成像分辨率和期望的视场。商业上可用的图像传感器设计提供足够数量的像素以提供足够的分辨率和视场二者。期望地，成像装置能够分辨尺寸小于100μm、更期望地小于10μm例如大约1μm的待检查对象上的特征。如果成像装置210是单色成像装置，则每个像素可对应于单个图像感测元件。如果成像装置是彩色成像装置，那么每个像素可以对应于一组四个图像感测元件。成像装置210进一步包括将其连接到读出电路216的总线215。读出电路216控制读出过程，并对输出信号执行预放大，然后将该信号传送到存储装置230。即使只使用成像元件212的阵列的一部分，使用大于需要的商业上可用的成像装置210而不是定制设计的装置也是经济的。这是因为可以使用现有的商业掩模和工艺来形成成像装置210。可以避免开发新的设计和定制掩模的额外花费。
图7描绘了其中微透镜214形成为多个透镜部分214a、214b、214c的图像感测装置210的变型。期望地，透镜部分的视场邻接或重叠，以形成检查对象的表面(诸如液体限制结构12的下表面)的一部分的连续图像。与如图6所描述的使用单个微透镜214可能的情况下相比，具有重叠视场的多个透镜的这种布置能够实现检查表面的更大部分。
图8描绘成像装置210的另一变型。所描绘的成像装置210具有微透镜阵列217，微透镜阵列217包括与多个图像感测元件成一对一关系的多个微透镜。图像感测元件处于图像传感器元件212的二维阵列中。当成像装置210和待检查对象之间的工作距离非常小时，这种布置是特别合适的。
在本发明的一个实施例中，检查衬底IW设置有多个成像装置210，以使待检查的对象能够更快速地被扫描。检查衬底IW上的成像装置210的布置可以被优化为对象的形状的至少一部分被成像，以便最有效地对其进行成像。如果成像装置210形成与检查对象的形状匹配的图案，则可以将检查对象的成像拍摄一个图像。如果形成在检查衬底IW上的成像装置形成的图案对应于检查对象的形状的一部分，则在检查对象的检查完成之前将会做出多个图像。例如，如果成像装置形成对应于由液体限制结构的下侧中的开口形成的四边形形状的一侧的图案，则在完成限制结构下表面的检查之前应当做出四个图像。如果在执行成像处理的同时移动检查衬底IW，则成像装置210的数量可以进一步最小化。如果液体限制结构具有不同的形状，例如，圆形或椭圆形，则可以使用成像装置的不同布置。如果只希望检查液体限制结构的一部分，例如，用于流体的开口或者开口阵列，则成像装置的数量和布置可以适应于要被检查的部分的形状而不是整个液体限制结构。
例如，在对液体限制结构12的整个下表面进行成像的检查衬底IW的实施例中，可以使用如图9所示的图像感测装置210的布置，该液体限制结构12的平面形状是与设备的x轴和y轴成45°取向的方形框架的形状。该布置包括三个图像感测元件210，每个图像感测元件具有尺寸至少等于液体限制结构12的一侧的宽度的视野，或者更具体地或者备选地，形成在液体限制结构12的下侧上的图案的开口行的宽度。图像感测装置210-1、210-2和210-3间隔开等于液体限制结构的一侧的长度的距离b。长度“b”可以更具体地或备选地可以是液体限制结构12的侧面的中心之间的间隔。在使用中，检查衬底IW在光刻设备中被定向，使得两个成像装置例如210-1、210-2可位于由液体限制结构12的下表面中的开口行所形成的形状的一对相邻拐角下方。因此，联接两个成像装置(例如，210-1和210-2)的虚线平行于液体限制结构12的一侧(例如第一侧)。
在检查衬底IW相对于光刻设备的相同定向中，另一对成像设备(例如，210-2、210-3)可以位于由液体限制结构12的下表面中的开口行所形成的形状的另一对相邻拐角下方。因此，联接另外两个成像装置(例如，成像装置210-2和210-3)的虚线平行于液体限制结构12的另一侧(例如第二侧)。第一侧和第二侧可以是液体限制结构12的下表面中的形状的邻接侧。
利用这种布置和该形状的液体限制结构，液体限制结构12的两个相对侧可以与成像晶片IW相对于液体限制结构12的一次移动同时扫描。液体限制结构12的另外两个相对侧可以然后通过检查衬底IW相对于液体限制结构12的单次进一步扫描来成像。
附加的图像感测装置210-n可位于检查衬底IW上。附加的图像感测装置210-n可以沿着平行于液体限制结构12的各侧的虚线间隔开等于距离b的一部分的距离。具有所述附加的图像感测装置210-n可以允许在较短的扫描中对液体限制结构12的整侧进行成像。
成像对象和图像传感器之间的分隔可能太小而不允许使待成像的区域的整个宽度形成为图像传感器210上的单个图像。在这种情况下，可以布置微透镜214以形成成像对象的较小部分的图像的交错阵列，如图10中所示。在扫描之后，可以处理收集的图像以生成期望对象的单个连续图像。
如图10所示，图像感测装置210的微透镜214布置在元件F1到Fn的二维阵列中。尽管任何交错形成图案可以具有可以平行的任何数量的行，但在图10中微透镜元件的布置以两个交错平行行的形式示出。在所示出的交错形成中，微透镜元件F1、F2和F3间隔开地布置在第一线性阵列中，使得在第一线性阵列中在相邻的微透镜元件F1、F2和F3之间存在间隙。微透镜元件F4和F5处于与第一线性阵列间隔开的第二线性阵列中。在第二线性阵列中，微透镜元件F4和F5彼此间隔开，在相邻的微透镜元件之间具有与微透镜元件F1、F2和F3的相似的间隔。第一线性阵列和第二线性阵列可以基本上是直的并且可以是基本上平行的。第一线性阵列和第二线性阵列的不同之处在于，第二线性阵列的微透镜元件与第一线性阵列的间隙对齐。因此，第一线性阵列和第二线性阵列中的至少一个中的微透镜元件在与第一线性阵列和第二线性阵列的对齐正交的方向上交叉。
微透镜元件Fn的第三线性阵列可以与第二线性阵列间隔开。第三线性阵列可以采用第一线性阵列的形成。尽管图10没有示出第四线性阵列，但是如果存在第四线性阵列，则其将采用第二线性阵列的形成。因此，微透镜元件的连续线性阵列采用第一线性阵列和第二线性阵列的交错形成。
图10还描绘了液体限制结构12的下表面的特征：液体限制结构的下表面的外边缘19，气体开口15的线性阵列，和液体供给开口122的线性阵列。尽管液体限制结构的这些特征被明确地描绘，但是它们旨在对应于存在于检查对象的表面中的例如开口的任何特征。注意，外边缘19和内限制20表示检查对象上可检测特征的最宽范围。例如，对于液体限制结构的下表面中的开口的形状，外边缘19和内限制20分别表示径向最远的特征和径向最远的特征从投影光束的路径的位移。这对于确保对检查对象的特征的完整侧面成像是有用的，例如在侧面弯曲而不是直的情况下。参见例如EP2131241A2(其通过引用整体并入本文)中公开的具有弯曲侧面的液体限制结构的占用区域。
如图10所示，所示出的特征15、122被显示为以与微透镜元件的线性阵列正交(理想地)的角度对齐的线性阵列。因此，在沿着与线性阵列的对齐正交的方向移动成像衬底时，使得能够对检查对象的所有特征进行成像。
图11描绘了根据本发明另一实施例的检查衬底IW'。检查衬底IW'是检查衬底IW的变型。与检查衬底IW的相应组件相同的另外的检查衬底IW'的部件和组件用相同的附图标记表示，并且为了简洁起见，在此不再描述。
检查衬底IW'具有安装在检查衬底主体200的上表面处的压力传感器260，以便测量流体压力，例如，紧邻检查衬底IW'的上表面的气压。检查衬底IW'可用于核查在液体供给孔径122或气体密封16的操作中的阻塞或其他故障。(注意，当核查如液体供给孔径122的液体支承通道和开口的阻塞时，用于测试的气流就足够了)。当操作时，气体密封16在液体限制结构12和例如生产衬底或检查衬底IW'的衬底之间产生高压区域。通过测量气体密封孔径151下方的压力，可以验证气体密封的正确操作。检查衬底IW'也可以以类似的方式用于核查液体供给孔径和液体抽取装置的堵塞。
图12显示了与每个气体密封孔径151相对的沿着气体密封孔151的线的位置处的峰值气体压力P的测量结果。该位置通过参考孔径数量n来指示。可以看出，在大多数位置处，所测量的压力关于恒定的高水平波动，但是在一个位置处，存在压力显著下降远大于其他位置上的波动，表明整个或部分阻塞的气体密孔径151。在正常工作的气体密封孔径附近检测到的压力取决于测量过程期间液体限制结构的供给压力和工作高度(有时称为飞行高度)。供给压力和工作高度不需要与当浸没液体存在时在生产曝光期间使用的相同。本发明人的实验表明，堵塞的或部分堵塞的气体密封孔径导致压力下降，该压力下降易于与正常工作的气体密封孔径的位置处出现的压力波动区分。由于在测试期间，使用气流来核查液体限制结构的下表面中的任何一组开口的任何性能，所以可以使用同一技术来测试其他流体开口的性能。
压力传感器260可以包括连接到压电传感器的隔膜，所述压电传感器测量由于所施加的压力引起的隔膜的位移。隔膜可具有10μm至200μm的宽度和10μm至20μm的厚度。隔膜可以由硅形成。可以提供多个压力传感器260，例如布置成与检查对象的形状匹配的线性阵列，例如液体限制结构12的下表面中的开口的形状。形状可以是圆形、椭圆形或具有至少一个角的形状。在一个实施例中，形状是正方形、花键形或星形。在一个实施例中，压力传感器可以被布置成与被检查的特征的形状的一部分对应的图案，例如对应于形状的一侧的线。压力传感器260的布置可以针对待检查的对象(例如，气体密封)的结构进行优化。
根据本发明实施例的检查衬底可以设置有一个或多个成像装置210和一个或多个压力传感器260，以便能够同时实现图像的捕获和压力的测量。可以包括其他相关形式的传感器，例如温度传感器和应变计。
图13描绘了使用检查衬底IW来检查光刻设备的内部功能子系统(诸如液体限制系统)而无需打开光刻设备的方法。因此，检查所需的停机时间大大减少，并且避免了进一步污染的风险。检查衬底IW以与涂覆有光致抗蚀剂的衬底(或生产衬底)完全相同的方式加载到光刻设备中进行曝光。检查衬底IW通过衬底操控器被放置到衬底台面WT上。
一旦被加载到光刻设备中并且被放置在衬底台面WT上，则检查衬底IW可以经受特定的预审步骤S2，例如，平坦度测量，以验证检查衬底IW并证实其不会损坏光刻设备。然而，不需要应用通常针对生产衬底执行的完整预表征和温度调节工艺。
在任何初始步骤之后，通过衬底台面WT定位检查衬底IW，使得成像装置210定位在待检查的功能子系统(例如浸没液体限制结构12的下表面)的下方并且面对待检查的功能子系统。在将检查衬底定位在衬底台面WT上时，检查衬底例如被定向在优选方向上，使得衬底上的传感器装置相对于检查对象的特征(例如液体限制结构12的下表面中的开口)而定位。在具有分离的测量站和曝光站的光刻设备中，这可涉及检查衬底IW到曝光站的转移S3。打开照射装置220以照亮待检查的对象，并且成像装置210捕获待检查的对象的图像S4。备选地或附加地，记录来自压力传感器260的压力测量结果。所拍摄的图像可以是静止图像序列或运动图像的形式，和/或压力测量结果被存储在存储装置230中。在检查工艺期间可以在待检查的对象下方步进或扫描S5检查衬底IW，以便获得待检查的对象的不同部分的图像。
在检查工艺期间，液体限制系统可能不工作、部分工作或完全工作。例如，液体限制系统可以是不工作的，并且在使用成像装置210的检查期间不存在浸没液体，从而可以获得液体限制结构12的下表面的未被遮挡的图像。当执行涉及压力测量的检查工艺时，希望气体密封和其他气体供给和抽取系统是工作的，但浸没液体可能存在也可能不存在。
如果检查衬底IW对浸没液体具有抵抗力，则可以在浸没液体存在并且由液体限制系统限制的情况下执行使用图像的检查。这样的检查可能不提供液体限制结构12的清晰图像，而是可以提供示出浸没液体在设备中的行为的有用图像。
一旦已经收集了所有期望的图像和/或测量结果，则以与生产衬底相同的方式从设备卸载检查衬底IW。然而，不将检查衬底IW发送到用于处理的轨道，而是将检查衬底IW传送S8到下载站600。在下载站600处，可以经由控制系统和接口240从存储设备230下载S9所存储的图像和/或测量结果的数据。控制系统和接口240可以经由诸如Wi-Fi(tm)或蓝牙(tm)的无线通信技术连接到下载站。功率存储装置250可以在下载站处被充电，例如，通过无线感应充电系统。备选地，检查衬底IW的下表面可以设置有用于从存储装置230下载图像和/或测量结果的数据以及用于为功率存储装置250充电的接触。
然后分析S10所下载的数据以识别已检查的对象的任何故障或问题，例如在液体限制结构12的下表面的情况下的污染(例如阻塞开口)。下载数据的分析可以是手动过程、自动过程或手动过程和自动过程的组合。自动分析可以包括图案识别或与参考数据(例如，清洁和正常运作的对象的图像)的比较。如果判定S11存在问题，则采取补救措施S12。要采取的补救措施将取决于检测到的问题。如果检测到污染，则可以执行清洁工艺。清洁工艺可能需要拆散和打开光刻设备以进行手动清洁或可以使用集成的清洁装置。在例如气体密封孔径151的阻塞的某些情况下，使液体或气体沿与正常方向相反的方向流动的冲洗操作可以足以去除污染物并纠正该问题。在完成任何补救措施之后，判断S13对象是否需要重新检查，如果是，则重复该工艺。
在本发明的一个实施例中，检查衬底与未考虑设计具有检查衬底的光刻设备一起使用。光刻设备可能没有特定提供的部件来当检测衬底处于光刻设备中时与检查衬底通信或控制检查衬底。因此，检查衬底理想地自主地操作。在本发明的一个实施例中，检查衬底被配置为在加载到光刻设备之前一接通就捕获图像和/或记录测量结果。检查衬底可以继续捕获图像和/或记录测量结果，直到其被卸载并连接到下载站600。然而，这可能需要具有非常大容量的存储装置230或者可能需限制要捕获图像的采样率和/或分辨率。
在一个实施例中，对检查衬底进行编程，以针对可以相对于所包括的时钟或发起事件定义的特定时间段来捕获图像或记录测量结果。用于图像捕获和/或测量结果记录的时间段被预先确定以匹配检查衬底移动通过光刻设备的预定程序的定时。
在一个实施例中，检查衬底被配置为确定何时其被正确定位以开始捕获图像和/或测量结果。例如，控制器500可以被配置为监视由成像装置210检测到的图像或者由压力传感器260检测到的压力。可以提供其他传感器以使检查衬底能够确定其在光刻设备内的位置。例如，如MEMS传感器的加速度传感器可以设置在检查衬底中以检测检查衬底IW的移动，并且因此使测量和/或成像与检测到的移动同步。
在一个实施例中，光刻设备被设置有通信装置，用于当检查衬底被加载在衬底台面上时与检查衬底通信。通信装置可以例如Wi-Fi(tm)或蓝牙(tm)的无线通信装置，或经由检查衬底下侧的有线连接。如果可以提供有线连接，则还可以向检查衬底提供功率，而不需要在检查衬底中提供功率存储装置250。通信装置可以改装到现有的光刻设备。
如果在光刻设备中提供通信装置，则可以使用通信装置来指示检查衬底开始捕获图像和/或其他测量结果。通信装置可以被用来下载所捕获的图像和测量结果数据。在一个实施例中，与待检查的对象的扫描并行地下载并分析由检查衬底所捕获的数据。这允许补救措施，例如在检测到问题时立即执行冲洗操作。然后可以执行重新扫描，以最小化检查所需的停机时间。
尽管以上已经关于使用检查衬底来检查光刻设备的功能子系统来描述了本发明，但是检查衬底也可以用于检查例如计量设备的其它设备的功能子系统。根据本发明实施例的检查衬底可以用在轨道的处理装置中，只要检查衬底能够承受轨道中常见的条件，例如高温和诸如涂层的材料的涂覆。根据实施例的检查衬底可以用在测试床或部分设备中。
尽管在本文中可以具体地参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应当理解的是，本文所述的光刻设备可以具有其他应用，例如集成光学系统的制造、用于磁畴存储器、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的引导图案和检测图案。本领域技术人员将认识到，在这种备选应用的情况下，本文的术语“晶片”或“裸片”可以被认为分别与更一般的术语“衬底”或“目标部分”同义。在曝光之前或之后，可以在例如轨道(通常将光致抗蚀剂层施加到衬底并且使曝光的光致抗蚀剂显影的工具)、计量工具和/或检查工具中处理本文提及的衬底。在适用的情况下，本文的公开内容可以应用于这种和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理多于一次，例如以便产生多层IC，使得这里使用的术语衬底还可以指代已经包含一个或多个经处理的层的衬底。
虽然以上已经在光学光刻的背景下对本发明实施例的使用进行了具体的参考，但是应该理解，本发明可以用于其他应用，例如压印光刻，并且在上下文允许的情况下不限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑定义了在衬底上形成的图案。图案形成装置的形貌可以被压入提供给衬底的光刻胶层上，在通过施加电磁辐射、热、压力或其组合时使光刻胶固化。在光刻胶固化之后，图案形成装置从光刻胶中移出，留下图案。
这里使用的术语“辐射”和“束”包括所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有或约为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范围内的波长)以及诸如离子束或电子束的粒子束。
在上下文允许的情况下，术语“透镜”可以指各种类型的光学组件中的任何一个或其组合，包括折射反射型、磁性、电磁和静电光学组件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解，可以以与上述不同的方式来实施本发明。
当一个或多个计算机程序被位于光刻设备的至少一个组件内的一个或多个计算机处理器读取时，本文描述的任何控制器可以各自或组合地操作。控制器可以各自或组合地具有用于接收、处理和发送信号的任何合适的配置。一个或多个处理器被配置为与至少一个控制器进行通信。例如，每个控制器可以包括用于执行包括用于上述方法的机器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存储这样的计算机程序的数据存储介质，和/或用于接收这种介质的硬件。所以控制器可以根据一个或多个计算机程序的机器可读指令进行操作。
本发明的一个或多个实施例可以应用于任何浸没式光刻设备，尤其但不限于上述类型的浸没式液体光刻设备，并且浸没液体是否以浴的形式提供、是否仅限于衬底的局部表面区域、或者是不受限制的。在无限制的布置中，浸没液体可以在衬底和/或衬底台面的表面上方流动，使得衬底台面和/或衬底的基本整个未覆盖表面被润湿。在这种无限制的浸没系统中，液体供给系统可以不限制浸没液体，或者其可以提供一定比例的浸没液体限制，但不实质上完全限制浸没液体。
这里考虑的液体供给系统应该被广泛地解释。在某些实施例中，其可以是向投影系统与衬底和/或衬底台面之间的空间提供浸没液体的机构或结构的组合。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、用于两相流的一个或多个开口或一个或多个气体开口。每个开口可以是浸没空间(或流体操控结构的出口)的入口或浸没空间的出口(或流体操控结构的入口)。在一个实施例中，所述空间的表面可以是所述衬底和/或衬底台面的一部分，或者所述空间的表面可以完全覆盖所述衬底和/或衬底台面的表面，或者所述空间可以包封所述衬底和/或衬底台面。液体供给系统可以可选地进一步包括一个或多个元件以控制浸没液体的位置、数量、质量、形状、流速或任何其他特征。
在一个实施例中，提供了一种用于检查处理生产衬底的设备的组件的检查衬底，所述检查衬底包括：主体，具有与生产衬底相似的尺寸，使得所述检查衬底与所述设备兼容；传感器，用于生成检查信息，该检查信息关于所述设备的靠近所述检查衬底的组件的参数，所述传感器被嵌入在所述主体中；以及存储装置，被嵌入在所述主体中，所述存储装置被配置为存储所述检查信息。
检查衬底可以包括嵌入在所述主体中的多个传感器。所述多个传感器被配置为检查与所述检查衬底相邻的功能子系统。所述多个传感器可以生成检查信息。
所述传感器或每个传感器可以包括成像装置，并且所述检查信息包括图像数据。所述成像装置可以包括布置成二维阵列的多个图像感测元件和用于将所述功能子系统的一部分的图像聚焦在所述图像感测元件上的微透镜。所述微透镜可以包括多个透镜表面，每个透镜表面在所述图像感测元件上形成所述功能子系统的一部分的单独图像。备选地或附加地，所述成像装置可以包括布置成二维阵列的多个图像感测元件和用于将辐射聚焦在所述图像感测元件中的相应感测元件上的多个微透镜。
检查衬底可以包括被嵌入在所述主体中的照射装置。所述照射装置可以包括设置在所述成像装置周围的多个发光二极管或多个激光二极管。
所述传感器包括压力传感器。在一个实施例中，所述检查衬底可以包括在阵列中间隔开的多个压力传感器。所述阵列可以是二维阵列。
在一个实施例中，提供了一种用于检查处理生产衬底的设备的组件的方法，所述方法包括：将检查衬底加载到所述设备中，检查衬底的尺寸与所述生产衬底相似，使得所述检查衬底与所述设备兼容，所述检查衬底具有主体、传感器和存储装置，所述传感器和所述存储装置被嵌入在所述主体中；将所述检查衬底定位成靠近所述组件，同时操作所述传感器以生成检查信息，该检查信息关于所述组件的参数；以及将所述检查信息存储在所述存储装置中。所述设备可以是光刻设备。所述组件可以是流体操控系统，具体是液体限制结构。所述检查衬底可以包括间隔开小于或等于所述组件的尺寸的距离的多个传感器。
所述组件可以是具有流体开口的线性阵列的液体限制结构，并且所述传感器包括具有组合视场的一个或多个图像传感器，所述视场在垂直于所述流体开口的线性阵列的方向上的宽度大于流体开口的宽度。备选地或附加地，所述组件可以是液体限制结构，所述液体限制结构具有以第一距离间隔开的第一侧和第二侧，并且所述检查衬底包括另外的传感器，所述传感器和所述另外的传感器间隔开所述第一距离。在扫描期间所述功能子系统至少可以部分地操作。
所述方法可以包括从设备卸载检查衬底并且从存储装置下载检查信息。
以上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而言显而易见的是，可以对所描述的本发明进行修改而不偏离下面阐述的权利要求的范围。

Claims (16)

1.一种检查衬底，用于检查处理生产衬底的设备的组件，所述检查衬底包括：
主体，具有与生产衬底相似的尺寸，使得所述检查衬底与所述设备兼容；
照射装置，被嵌入在所述主体中；
传感器，被嵌入在所述主体中，所述传感器被配置为生成检查信息，所述检查信息关于所述设备的靠近所述检查衬底的组件的参数；以及
存储装置，被嵌入在所述主体中，所述存储装置被配置为存储所述检查信息，
其中所述传感器包括成像装置，并且所述检查信息包括图像数据。
2.根据权利要求1所述的检查衬底，还包括：多个传感器，被嵌入在所述主体中，并且被配置为检查与所述检查衬底相邻的功能子系统并生成检查信息。
3.根据权利要求1所述的检查衬底，其中所述设备的所述组件是功能子系统，并且所述成像装置包括布置成二维阵列的多个图像感测元件和用于将所述功能子系统的一部分的图像聚焦在所述图像感测元件上的微透镜。
4.根据权利要求2所述的检查衬底，其中所述成像装置包括布置成二维阵列的多个图像感测元件和用于将所述功能子系统的一部分的图像聚焦在所述图像感测元件上的微透镜。
5.根据权利要求3或4所述的检查衬底，其中所述微透镜包括多个透镜表面，每个透镜表面在所述图像感测元件上形成所述功能子系统的一部分的单独图像。
6.根据权利要求1或2所述的检查衬底，其中所述成像装置包括布置成二维阵列的多个图像感测元件和用于将辐射聚焦在所述图像感测元件中的相应感测元件上的多个微透镜。
7.根据权利要求1或2所述的检查衬底，其中所述照射装置包括设置在所述成像装置周围的多个发光二极管或多个激光二极管。
8.根据权利要求1或2所述的检查衬底，其中所述传感器进一步包括压力传感器。
9.一种用于检查处理生产衬底的设备的组件的方法，所述方法包括：
将检查衬底加载到所述设备中，所述检查衬底具有与所述生产衬底相似的尺寸，使得所述检查衬底与所述设备兼容，所述检查衬底具有主体、照射装置、传感器和存储装置，所述照射装置、所述传感器和所述存储装置被嵌入在所述主体中；
将所述检查衬底定位成靠近所述组件，同时操作所述传感器以生成与所述组件的参数有关的检查信息；以及
将所述检查信息存储在所述存储装置中。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述传感器包括成像装置，并且所述检查信息包括图像数据。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述设备是光刻设备。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述组件是流体操控系统。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述组件是液体限制结构。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述检查衬底包括间隔开小于或等于所述组件的尺寸的距离的多个传感器。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述组件是具有流体开口的线性阵列的液体限制结构，并且所述传感器包括具有组合视场的一个或多个图像传感器，所述组合视场在垂直于所述流体开口的线性阵列的方向上的宽度大于流体开口的宽度。
16.根据权利要求9所述的方法，其中所述组件是液体限制结构，所述液体限制结构具有以第一距离间隔开的第一侧和第二侧，并且所述检查衬底包括另外的传感器，所述传感器和所述另外的传感器间隔开所述第一距离。
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