CN109416516B - 检查衬底和检查方法 - Google Patents

Abstract

一种用于检查用于处理生产衬底的设备的部件的检查衬底，所述检查衬底包括：主体，所述主体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；照射装置，所述照射装置被嵌入在所述主体中，所述照射装置被配置为朝着所述设备的所述部件的目标区域发出辐射；成像装置，所述成像装置被嵌入在所述主体中，所述成像装置被配置为检测在所述目标区域处散射的辐射并且根据所检测到的辐射生成图像；其中，所述照射装置被配置为发出辐射，使得在所述目标区域处被镜面反射的辐射不会对由所述成像装置生成的所述图像产生贡献。

Description

检查衬底和检查方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月4日提交的EP申请16177745.3的优先权，并且其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于例如，光刻设备、量测设备或者处理设备的检查衬底和检查方法。

背景技术

光刻设备是一种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)的机器。例如，可以在制造集成电路(IC)时使用光刻设备。在该实例中，可以使用图案形成装置(备选地，该图案形成装置被称为掩模或者掩模版)来生成待形成在IC的单独的层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括部分、一个或者多个裸片)上。通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来转移图案。通常，单个衬底将包括相继被图案化的相邻目标部分的网络。

已经将浸没式技术引入到光刻系统中，以实现对较小的特征的改善的分辨率。在浸没式光刻设备中，具有相对较高的折射率的液体形成的液体层被插入在设备的投影系统(通过该投影系统，图案化的光束朝着衬底被投影)与衬底之间的空间中。液体最后覆盖晶片的在投影系统的最终的透镜元件之下的部分。因此，至少衬底的经历曝光的部分被浸没在液体中。浸液的效果是：使得能够使较小的特征成像，因为曝光辐射在液体中将比在气体中具有更短的波长。(液体的效果还可以被视为：增加了系统的有效数值孔径(NA)并且还增加了焦点的深度。)

在商业的浸没式光刻中，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的超纯水(UPW)。在浸没式系统中，UPW经常被净化并且其可以在作为浸液供应至浸没空间之前经历另外的处理步骤。除了水之外，还可以使用具有高折射率的其它液体作为浸液，例如：烃类(诸如，氟代烃)；和/或水溶液。进一步地，已经设想了除了液体之外的其它流体用于浸没式光刻。

在本说明书中，将参照对局部浸没的描述，在该局部浸没中，浸液在使用中被限制在最终的透镜元件与面向该最终的元件的表面之间的空间。面向的表面是衬底的表面或者支撑平台(或者衬底台)的与衬底表面共面的表面。(请注意，另外或者备选地，下文中对衬底W的表面的引用还是指衬底台的表面或者替代衬底台的表面，除非另有明确说明；反之亦然。)存在于投影系统与平台之间的流体处理结构用于将浸没限制在浸没空间。由液体填充的空间在平面上小于衬底的顶表面，并且当衬底和衬底平台在下面移动时，该空间相对于投影系统保持基本静止。

流体处理结构是向浸没空间供应液体，从该空间移除液体，并且因此将液体限制在浸没空间的结构。其包括作为流体供应系统的一部分的特征。在PCT专利申请公报第WO99/49504号中公开的布置是一种包括管子的早期流体处理结构，这些管子向空间供应或者从空间回收液体，并且根据平台在投影系统之下的相对运动进行操作。在最近的设计中，流体处理结构沿着在投影系统的最终的元件与衬底台60或者衬底W之间的空间的边界的至少一部分延伸以部分地限定空间。

光刻设备是一种复杂的设备，并且必须在非常受控的环境下操作其大部分关键零件，污染规范高于对洁净室的标准。如果设备必须被打开来进行维护或者检查，则会需要在设备可以被恢复以进行服务之前进行诸如去污和启动等耗时的处理。期望使设备的任何停机时间尽可能地减到最少，因为这降低了设备的生产率并且增加了拥有成本。

发明内容

例如，期望提供用于使得能够以最少的停机时间来检查设备的关键零件的装置。

根据一个方面，提供了一种用于检查用于处理生产衬底的设备的部件的检查衬底，该检查衬底包括：

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，该照射装置被嵌入在主体中，照射装置被配置为朝着设备的部件的目标区域发出辐射；

成像装置，该成像装置被嵌入在主体中，成像装置被配置为检测在目标区域处散射的辐射并且根据检测到的辐射生成图像；

其中，照射装置被配置为发出辐射，使得在目标区域处被镜面反射的辐射不会对由成像装置生成的图像产生贡献。

根据一个方面，提供了一种检查用于处理生产衬底的设备的部件的方法，该方法包括：

将如上面描述的检查衬底装载到设备中；

在操作传感器的同时扫描接近部件的检查衬底，以生成与部件的参数有关的检查信息；以及

将检查信息存储在存储装置中。

附图说明

现在将参照所附示意图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，在所附示意图中，对应的附图标记指示对应的零件，以及其中：

图1示意性地描绘了光刻设备；

图2示意性地描绘了用于光刻投影设备的浸液限制结构；

图3是示意性地描绘了根据实施例的又一浸液供应系统的侧视截面图。

图4描绘了用于光刻投影设备的浸液限制结构的一部分的下侧；

图5描绘了根据本发明的实施例的检查衬底；

图6描绘了根据本发明的实施例的检查衬底；

图7描绘了本发明的实施例的成像装置的视场布置；

图8是根据本发明的方法的流程图；

图9以截面的方式描绘了本发明的实施例中指示直接以及间接照射检查目标的光路的照射布置；

图10以截面的方式描绘了本发明的实施例中指示在未照射检查目标的情况下到达成像装置的光路的照射布置；

图11以截面的方式描绘了本发明的实施例中指示在未照射检查目标的情况下，在多次反射之后到达成像装置的光路的照射布置；

图12描绘了由图9、图10和图11中的照射布置产生的图像；

图13以透视图的方式描绘了本发明的实施例的照射布置；

图14以截面的方式描绘了包括图13中的照射布置的成像装置的透镜的部分；以及

图15描绘了双止挡件的效果。

具体实施方式

图1示意性地描绘了可以使用本发明的实施例的光刻设备。该设备包括被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射或者任何其它合适的辐射)的照射系统(照射器)IL、被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并且被连接至第一定位装置PM的掩模支撑结构(例如，掩模台)MT，该第一定位装置PM被配置为根据某些参数来精确地对图案形成装置进行定位。该设备还包括被构造为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且被连接至第二定位装置PW的衬底台(例如，晶片台)60或者“衬底支撑件”，该第二定位装置PW被配置为根据某些参数来精确地对衬底进行定位。该设备进一步包括投影系统(例如，折射式投影透镜系统)PS，投影系统PS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，包括一个或者多个裸片)上。

照射系统可以包括用于引导辐射，使辐射成形或者控制辐射的各种类型的光学部件(诸如，折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件、静电光学部件或者其它类型的光学部件或者其任何组合)。

掩模支撑结构支撑图案形成装置(即，承载图案形成装置的重量)。掩模支撑结构按照取决于图案形成装置的定向、对光刻设备的设计以及其它条件(诸如，例如，图案形成装置是否被保持在真空环境中)的方式来保持图案形成装置。掩模支撑结构可以使用机械夹持技术、真空夹持技术、静电夹持技术或者其它夹持技术来保持图案形成装置。掩模支撑结构可以是例如，可以根据需要被固定或者移动的框架或者台。掩模支撑结构可以确保图案形成装置处于期望的位置，例如，相对于投影系统。本文中对术语“掩模版”或者“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”同义。

本文所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地解释为是指可以用于在辐射束的截面中向辐射束赋予图案以在衬底的目标部分中产生图案的任何装置。应该注意，赋予辐射束的图案可以不完全与衬底的目标部分中的期望的图案对应，例如，如果该图案包括相移特征或者所谓的辅助特征。通常，赋予辐射束的图案将与在目标部分中所创建的器件中的特定功能层(诸如，集成电路)对应。

图案形成装置可以是透射的或者反射的。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。在光刻中，掩模是众所周知的，并且掩模包括诸如二元、交替相移和衰减相移等掩模类型以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用小型反射镜的矩阵布置，每个小型反射镜可以被单独地倾斜以在不同方向上对入射的辐射束进行反射。倾斜的反射镜在辐射束中赋予图案，该图案由反射镜矩阵反射。

本文所使用的术语“投影系统”应该被广义地解释为涵盖任何类型的投影系统，包括折射光学系统、反射光学系统、反射折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电光学系统或者其任何组合，视所使用的曝光辐射或者其它因素(诸如，使用浸液或者使用真空)而定。本文对术语“投影透镜”的任何使用可以被认为与更通用的术语“投影系统”同义。

如在此描绘的，设备是透射型的(例如，采用透射掩模)。备选地，设备可以是反射型的(例如，采用如上面提到的类型的可编程反射镜阵列，或者采用反射掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双平台)或者更多个衬底台或者“衬底支撑件”(和/或两个或者更多个掩模台或者“掩模支撑件”)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行使用附加的台或者支撑件，或者可以对一个或者多个台或者支撑件执行预备步骤，同时使用一个或者多个其它台或者支撑件进行曝光。

光刻设备还可以是以下类型：其中，衬底的至少一部分可以被具有相对较高的折射率的液体(例如，水)覆盖，以填充投影系统与衬底之间的空间。还可以将浸液应用于光刻设备中的其它空间，例如，在掩模与投影系统之间。可以使用浸没式技术来增加投影系统的数值孔径。如本文所使用的术语“浸没”并不意味着结构(诸如，衬底)必须被淹没在液体中，而是仅意味着在曝光期间，液体被定位在投影系统与衬底之间。

参照图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。源和光刻设备可以是单独的实体，例如，当源是准分子激光器时。在这种情况下，源不被认为形成光刻设备的一部分，并且借助于包括例如，合适的定向反射镜和/或扩束器的光束传送系统BD来将辐射束从源SO传递至照射器IL。在其它情况下，源可以是光刻设备的组成部分，例如，当源是汞灯时。源SO和照射器IL以及束传递系统BD(若需要)可以被称为辐射系统。

照射器IL可以包括被配置为调节辐射束的角强度分布的调节器AD。通常，可以调节照射器的光瞳面中的强度分布的至少外径向范围和/或内径向范围(通常分别被称为σ-外和σ-内)。另外，照射器IL可以包括各种其它部件，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截面中具有期望的均匀性和强度分布。

辐射束B入射在图案形成装置(例如，掩模MA)上并且由图案形成装置图案化，该图案形成装置被保持在掩模支撑结构(例如，掩模台MT)上。在穿过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，该投影系统PS使光束聚焦到衬底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，干涉测量装置、线性编码器或者电容传感器)，可以精确地移动衬底台60，例如，以将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。同样，可以使用第一定位装置PM和另一位置传感器(在图1中未明确示出该另一位置传感器)来相对于辐射束B的路径精确地对掩模MA进行定位，例如，在从掩模库中进行机械检索之后或者在扫描期间。通常，可以借助于长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现对掩模台MT的移动，该长行程模块和短行程模块形成第一定位装置PM的一部分。同样，可以通过使用长行程模块和短行程模块来实现对衬底台60或者“衬底支撑件”的移动，该长行程模块和短行程模块形成第二定位器PW的一部分。在步进器(与扫描仪相对)的情况下，掩模台MT可以只被连接至短行程致动器，或者可以被固定。可以通过使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来使掩模MA和衬底W对准。虽然如图所示衬底对准标记占用专用目标部分，但是它们可以被定位在目标部分之间的空间中(这些衬底对准标记被称为划线对准标记)。同样，在超过一个裸片被设置在掩模MA上的情况下，掩模对准标记可以被定位在裸片之间。

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可以实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装置、一个或者多个输入和输出装置(诸如，键盘和屏幕)、一个或者多个网络连接以及与光刻设备的各个零件的一个或多个接口。要了解，控制计算机与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。可以使用多个联网计算机来控制一个光刻设备。控制器500还可以被配置为控制一个或者多个相关联的处理装置以及光刻设备形成其一部分的光刻单元或者集群中的衬底处理装置。控制器500还可以被配置为服从于光刻单元或者集群的监控系统和/或代工厂的整体控制系统。

提供下面进一步描述的下载站600作为光刻设备的一部分或者作为在代工厂中其它地方的单独的装置，可能接近光刻设备或者在中心位置。下载站被连接至控制器500、监控系统和/或整体控制系统。下载站可以包括计算机系统，该计算机系统被编程为对从检查衬底获得的信息进行分析，或者可以在别处执行这种分析。

可以将用于在投影系统PS的最终的透镜元件与衬底之间提供液体的布置分成三个总体类别。这三个类别是：液浴型布置、所谓的局部浸没式系统和全湿浸没式系统。本发明具体涉及局部浸没式系统。

在已经针对局部浸没式系统提出的布置中，液体限制结构12沿着浸没空间的边界的至少一部分延伸，浸没空间位于投影系统PS的最终的透镜元件与面向投影系统的平台或者台的所面向的表面之间。台的所面向的表面被如此称谓是因为台在使用期间被移动并且很少是静止的。通常，台的所面向的表面是衬底W、围绕衬底的衬底台60或者两者的表面。在图2中图示了这种布置。在图2中图示的并且在下面描述的布置可以应用于上面描述的并且在图1中图示的光刻设备。

图2示意性地描绘了液体限制结构12。该液体限制结构12沿着在投影系统PS的最终的透镜元件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。在一个实施例中，液体限制结构12与衬底W/衬底台60的表面之间形成密封。该密封可以是非接触式密封，诸如，气封(在欧洲专利申请公报第EP-A-1,420,298中公开了具有气封的这种系统)或者液封。

液体限制结构12被配置为向浸没空间10供应浸液并且将浸液限制在浸没空间10。液体通过液体入口13被引入浸没空间10。液体可以通过液体出口13被移除。

液体可以通过气封16被容纳在浸没空间10中，该气封16在使用期间形成在液体限制结构12的底部与台的所面向的表面(即，衬底W的表面和/或衬底台60的表面)之间。气封16中的气体在压力下经由入口15被提供至液体限制结构12与衬底W和/或衬底台60之间的间隙。气体经由与出口14相关联的通道被提取。在气体入口15上的过压、出口14上的真空度和间隙的几何结构被布置成使得存在限制液体的向内高速气流。气体对液体限制结构12与衬底W和/或衬底台60之间的液体的力将液体包含在浸没空间10中。在美国专利申请公报第US2004-0207824号中公开了这种系统。其它液体限制系统12可以与本发明一起使用。

图2和图3示出了可能存在于限制结构12的变型中的不同特征。设计可以共享与图2相同的特征中的一些特征，除非进行了不同的描述。可以单独地或者如图所示组合地或者根据需要选择本文所描述的特征。

图2示出了在最后的透镜元件的底表面周围的限制结构12。最后的透镜元件100具有倒转的截头锥形。截头锥形具有平坦的底表面和锥形表面。截头锥形从平坦表面突出并且具有底部平坦表面。该底部平坦表面是最后的透镜元件的底表面的光学活性部分，投影束可以穿过该光学活性部分。限制结构围绕截头锥形的至少一部分。限制结构具有面向截头锥形的锥形表面的内表面。该内表面和锥形表面具有互补的形状。限制结构的顶表面基本上是平坦的。限制结构可以适配在最后的透镜元件的截头锥形周围。液体限制结构的底表面基本上是平坦的，并且在使用中，底表面可以与台和/或晶片的所面向的表面平行。底表面与所面向的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。

限制结构比最后的透镜元件更接近晶片和晶片台的所面向的表面延伸。因此，在限制结构的内表面、截头锥形部分的平坦表面以及所面向的表面之间限定有空间。在使用期间，空间被填充有液体。液体填充在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，在一个实施例中，填充互补内表面与锥形表面之间的空间的至少一部分。

通过形成在液体限制结构的表面中的开口来向空间供应液体。可以通过液体限制结构的内表面中的供应开口20来供应液体。备选地或者附加地，通过形成在限制结构12的下表面中的下供应开口23来供应液体。下供应开口可以围绕投影束的路径，并且其可以由阵列形式的一系列开口形成。供应液体以填充空间10，使得穿过在投影系统之下的空间的流动是层流的。通过在液体限制结构之下的开口23来供应液体另外防止了气泡进入到空间中。这种液体供应起到液封的作用。

可以通过形成在内表面中的回收开口21来回收液体。通过回收开口对液体的回收可以通过施加负压来进行；通过开口21的回收可以是液体流过空间的速度的结果；或回收可以是两者的结果。当在平面图中查看时，回收开口21可以被定位在供应开口20的相对侧。附加地或者备选地，可以通过被定位在液体限制结构12的顶表面上的溢流开口24来回收液体。

附加地或者备选地，可以通过底部回收开口25、32来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月面保持(或者“固定(pin)”)到液体限制结构。弯月面形成在液体限制结构与所面向的表面之间，并且其用作液体空间与气体外部环境之间的边界。底部回收开口25可以是多孔板25，该多孔板25可以按照单相流的形式来回收液体。底部回收开口可以是一系列固定开口32，通过这些固定开口32，液体被回收。固定开口可以按照两相流的形式来回收液体。

可选地，相对于液体限制结构的内表面径向向外的是气刀开口26。可以以提高的速度通过气刀开口来供应气体，以帮助将浸液限制在空间中。供应的气体可以被加湿，并且其可以包括二氧化碳。供应的气体可以基本上由二氧化碳和水蒸气组成。气刀开口的径向外侧是气体回收开口28，其用于回收通过气刀供应的气体。

在图3中示出的与图2共有的特征共享相同的附图标记。限制结构12具有与截头锥形的锥形表面互补的内表面。限制结构的下表面比截头锥形的底部平坦表面更接近所面向的表面。

通过形成在限制结构的内表面中的供应开口来向空间供应液体。供应开口34被定位成朝着内表面的底部，可能在截头锥形的底表面下面。供应开口被定位在内表面上，在投影束的路径周围间隔开。

通过液体限制结构12的下表面中的回收开口25来从空间10回收液体。当所面向的表面在限制结构之下移动时，弯月面可以沿与所面向的表面的移动相同的方向在回收开口25的表面之上迁移。回收开口可以由多孔构件形成。可以按照单相的形式来回收液体。在一个实施例中，以两相流的形式来回收液体。将两相流接收在液体限制结构12内的腔室35中，在该腔室35中，两相流被分离成液体和气体。通过分开的通道36、38来从腔室35回收液体和气体。

限制结构的下表面的内周缘39延伸到远离内表面的空间中，以形成板40。内周缘形成小孔，该小孔的大小可以被设计成与投影束的形状和大小相匹配。板可以用于隔离其任一侧的液体。供应的液体朝着孔向内流动，穿过内孔，并且然后在板之下朝着周围的回收开口25径向向外流动。

在一个实施例中，限制结构可以为两个部分：内部部分12a和外部部分12b。为了方便起见，在图3的右侧部分中示出了该布置。在平行于所面向的表面的平面中，这两个部分可以相对于彼此移动。内部部分可以具有供应开口34，并且其可以具有溢流回收结构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结构42。

各种类型的污染都会不利地影响光刻设备中的流体处理系统的性能。虽然使光刻设备的环境保持很低的污染物水平并且浸液(例如，水)很纯净，但是无法完全消除流体处理系统发生微粒污染的可能性。在流体处理系统内的关键位置处存在甚至很小的污染物也会降低其有效性。

例如，在液体限制结构12的下表面上存在纤维(例如，粘附至液体限制结构12的下表面)会增加缺陷性并且会造成生产率降低。接近水提取孔口或者甚至在水提取孔口之上存在纤维会导致在曝光期间，额外的水流失到生产衬底上。而且，形成气封的一部分以限制浸液的气体出口部分或者完全堵塞会导致水流失到生产衬底上。生产衬底上发生水流失会导致曝光的图案中产生缺陷。由于液滴蒸发，缺陷会通过在抗蚀剂上产生水印而形成。在不同的机构中，在受限浸液的弯月面与残留在衬底上的液滴之间发生碰撞时，会产生气泡。该气泡会在浸没空间中行进，干扰投影束的路径。

通常难以检测到污染已经降低了液体限制系统的有效性。通常，限制结构12受到污染的第一个迹象将是：产量由于曝光的图案中的缺陷的数量增加而下降；缺陷计数增加的风险可能不会马上就变得很明显。打开光刻设备以针对污染物检查液体限制结构是耗时的。检查过程存在污染风险，因此，不需要执行这种检查，除非绝对必要。

本发明提出了一种检查衬底，该检查衬底可以被装载到光刻设备中，犹如其是待曝光的生产衬底。检查衬底可与生产衬底互换。检查衬底与光刻设备兼容。检查衬底包括被配置为通过捕获光刻设备的部件的图像来检查部件的一个或者多个图像传感器。捕获图像以使得能够例如，检测到对部件的污染或者损坏。

在检查(该检查可以是在光刻设备的操作期间)期间，检查衬底与部件相邻或者接近部件。相对于检查衬底，部件可以从穿过设备的相对于生产衬底(并且因此，检查衬底)的上表面的法线的路径可见。部件可以是光刻设备的功能子系统(诸如，液体限制系统)或者功能子系统的一部分。本发明的检查衬底还可以包括测量部件的参数的其它传感器(诸如，电子传感器)。可以测量的参数包括：表面拓扑、污染或者损坏。其它参数包括：操作状态和温度。

然后，将图像以及可选地其它测量值存储在被集成到检查衬底中的存储器中。因此，应该与对其执行测试曝光的测试衬底形成对比，以表征光刻设备的性能。(这种测试衬底可以被称为“见证衬底”，因为衬底代替曝光衬底用于测试目的。见证衬底可以被涂覆有典型的衬底涂层(诸如，光敏抗蚀剂)，使得可以执行会涉及测试曝光的测试，以获得有关应用于曝光衬底的过程的信息；犹如见证衬底是曝光衬底。)

本发明的检查衬底的图像传感器以短距离(例如，以小于1毫米至10毫米的范围)捕获部件或者部件的一部分的图像。具有用于检测投影束的集成图像传感器的感测衬底是已知的，但是只能够测量投影束，而不能测量其它功能子系统。由于本发明的检查衬底不测量投影束，因此，不需要能够承受DUV辐射。在未暴露于DUV曝光光的情况下，DUV辐射对检查衬底的寿命的风险是最小的。

根据本发明的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)时特别有用。可以使用检查衬底来进行检查的液体限制结构的特征是液体限制结构的下表面。可以通过使用本发明的检查衬底来实现对存在于下表面中的特征(诸如，用于液体和气体穿过的开口)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，面向衬底W的表面)设置有若干大致平行几行孔。布置的行通常可以被同心地布置在浸没空间周围。如参照图2和图3描述的，布置的行可以用于帮助将浸液限制在浸没空间11。这些孔可以包括(在非限制性列表中)气封孔151、液体提取孔121和液体供应孔122。

当操作时，以高压向气封孔151供应气体，以在液体限制结构12与衬底W之间形成高压区域。该高压区域用于将浸液限制在浸没空间11并且被称为气封。液体提取孔121被连接至低压源，并且在使用中按照一相流或者两相流的形式来提取气体和/或浸液。液体提取孔121可以用作弯月面固定特征。液体供应孔122向浸没空间供应液体，例如，以补充通过液体提取孔121移除的液体。

被检查的物体(例如，液体限制结构12)的总宽度a可以是4至40毫米或者更大的量级。所描述的各种孔可以具有不同的大小，例如，是大约10微米至1毫米的量级。因此，小的污染物颗粒会容易地堵塞或者破坏在任何孔周围的流动。如果污染物是纤维，则单根纤维会沿着一行开口阻塞一个或者多个开口。因此，检测污染物颗粒会需要对液体限制结构12进行显微镜检查，这会是非常耗时的。如果因为可用信息不能提供明确的诊断信息而怀疑存在污染，则通常有必要检查液体限制结构12的整个下表面。例如，每个晶片的缺陷计数高于预期有可能不会赋予关于液体限制结构上的任何污染物的数量或者位置的任何线索。

图5描绘了根据本发明的实施例的检查衬底IW。检查衬底IW包括可以被装载到光刻设备中并且由光刻设备传送的检查主体。该检查主体与生产衬底可以由相同的材料制成。主体可以具有与生产衬底相似或者基本上相同的尺寸。因此，可以按照与生产衬底相同的方式来将检查衬底IW装载到光刻设备中并且由光刻设备处理。检查衬底主体200可以是例如，直径为300毫米或者450毫米的硅晶片。

被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；和功率存储装置250。下面参照图9至图15进一步描述照射装置及其布置。要了解，光刻设备是密集地封装在封闭隔室(在某些情况下，为真空室)中的复杂机器，通常不向该封闭隔室提供任何内部照射。因此，必须由照射装置来提供成像装置的所有必要照射。

可以例如，通过直接在检查衬底主体200的表面上使用光刻技术来制造检查衬底的这些各种部件。附加地或者备选地，可以单独地形成部件并且将其固定(例如，通过键合或者粘附)到合适的位置中。可以在检查衬底主体200的凹部中，将单独的部件固定在检查衬底主体200中的合适的位置。这种凹部的尺寸可以被设计成基本上与固定的部件的尺寸相匹配。可以提供盖板，其至少在照射装置220和成像装置210之上的区域中是透明的。期望地，检查衬底IW的各种部件不从检查衬底主体200的任一主表面突出。其中，这种部件从检查衬底主体的主表面突出，或者部件突出但不超过光刻设备可接受的范围，例如，不超过20微米或者期望地，更少。

在光刻设备的一个或者多个部件与检查衬底主体200的外表面不完全齐平的情况下，可以向相应的外表面提供额外的平坦化层(诸如，涂层)，以确保相关表面与光刻设备所要求的平坦度规格相匹配。

检查衬底IW被期望地配置为被密封以防浸液(例如，防水的)流入到检查衬底主体中。附加地或者备选地，检查衬底IW期望地抵抗浸液。例如，形成在检查衬底主体的凹部中的部件与检查衬底主体之间的任何间隙都被有效地密封。进一步地，即使这种间隙形成在这种凹部处，检查衬底IW也将足以抵抗任何液体流入到这种间隙中。由于这些原因，检查衬底IW可以与存在于浸没空间中的浸液一起使用。

成像装置210可以被形成为标准的CMOS或者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可以包括一个或者多个发光二极管或者激光二极管。在一个实施例中，照射装置220包括被设置在成像装置210周围的多个白色发光二极管(例如，四个、六个或者八个)。照射装置220可以被配置为发出任何方便的波长(例如，在红外光、紫外光或者可见光范围内)的辐射。照射装置220期望地发出可以由成像装置210检测的辐射，使得不需要磷光层或者闪烁层。照射装置220可以被配置为发出一个或者多个波长的辐射，其中，预期形式的污染与待检查的物体的材料形成最强烈的对比。期望地，辐射具有短于待检测的污染物颗粒的直径的波长。照射装置220可以被配置为发出处于偏振状态的辐射，其中，预期形式的污染与待检查的物体的材料形成最强烈的对比。

如下面进一步描述的，照射装置220被配置为提供暗场照射(即，照射的方向)，该暗场照射由照射装置220相对于目标区域和图像传感器210的位置确定，被选择为使得在目标区域处镜面反射的辐射不会到达成像装置210。照射装置220可以设置有多个照射元件，该多个照射元件发出不同的波长或者偏振状态并且可以被单独地控制以允许在不同的照射条件下拍摄图像。

存储装置230期望地采用非易失性存储器(诸如，NAND闪速存储器)的形式。然而，如果功率存储装置250能够在足够长的时间内针对从光刻设备移除检查衬底IW以及下载数据提供充足的功率，则可以使用静态或者动态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。附加地或者备选地，控制器和接口240可以使用存储装置230的一部分来存储待执行的程序以及用于制作存储器。控制器和接口240可以被配置为通过使用有线协议(例如，USB或者IEEE1394)或者无线协议(例如，Wi-Fi(tm)或者蓝牙(tm))或者两者来与检查衬底的以及在检查衬底IW的外部的不同部件进行通信。鉴于通常存在于光刻设备中的高水平电磁噪声，与检查衬底的无线通信可能仅在检查衬底位于光刻设备外部时才有效。

功率存储装置250可以是蓄电池。功率存储装置250期望地是二次电池，诸如，锂离子电池。附加地或者备选地，功率存储装置250可以是超级电容器。

图5以截面的形式描绘了检查衬底IW的用于对浸液限制结构12的下表面成像的部分。成像装置210包括图像传感器211，该图像传感器211包括二维成像元件阵列212。在该二维成像元件阵列212之上，设置有填料层213，该填料层213可以包括光谱滤光器和/或偏振滤光器。偏振滤光器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，光谱滤光器可以是拜耳滤光器阵列。在滤光层213之上，设置有微透镜214。微透镜214被配置为将下表面浸液限制结构12的一部分的下表面的图像形成到二维图像感测元件阵列212的至少一部分上。在图5中显著扩大了微透镜214的曲率。

检查衬底IW与被检查的物体(例如，光刻设备的部件(诸如，液体限制结构12的下表面))之间的工作距离较短。由于工作距离较短，因此，难以仅通过使用单个微透镜来形成被检查的物体的较大区域或者表面的图像。如果可以一次进行成像的区域不足，则可以例如，通过在短距离移动检查衬底IW的同时拍摄多张图像来使得能够使被检查的物体的更大区域成像(即，使保持检查衬底IW的衬底平台60移位)。存在用于增加可以成像的区域的有效大小的其它技术，并且在此描述了这些其它技术中的一些技术。这些其它技术中的一些技术使得能够增加在一张图像中成像的区域的大小。在一个实施例中，被检查的物体(例如，液体限制结构的下表面)可以被从其正常位置移动(例如，使液体限制表面升高)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。使液体限制结构升高使得能够使液体限制结构的下表面的更大表面区域能够成像。

在本发明的实施例中，可能仅需要检查部件的小部分并且因此，部件(例如，液体限制结构12的下表面)上的成像装置210的视场可以小于大约5平方毫米，例如，小于1平方毫米(例如，大约0.4毫米×0.4毫米)。微透镜214的焦距小于大约5毫米，例如，小于1毫米。微透镜214可以是菲涅耳透镜，以在给定厚度下提供更大的光学功率或者对于给定光学功率减少透镜的厚度。

在一个实施例中，液体限制结构12的一部分的图像被投影到二维图像感测元件阵列212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。图像传感器的在商业上可获得的设计提供充足数量的像素，以提供足够的分辨率和视场。期望地，成像装置能够分辨待检查的物体上的尺寸小于100微米(更期望地，小于10微米，例如，大约1微米)的特征。如果成像装置210是单色成像装置，则每个像素可以与单个图像感测元件对应。如果成像装置是彩色成像装置，则每个像素可以与一组四个图像感测元件对应。成像装置210进一步包括将其连接至读出电路216的总线215。读出电路216控制读出过程并且对输出的信号执行预放大，该输出的信号然后被传送至存储装置230。即使仅使用成像元件阵列212的一部分，使用比必要程度更大的在商业上可获得的成像装置210而不是定制设计的装置也会是经济的。这是因为：现有的商业掩模和工艺可以用于形成成像装置210。可以避免在开发新设计和定制掩模时产生额外的费用。

在本发明的实施例中，检查衬底IW设置有多个成像装置210，以使得能够更快地扫描待检查的物体。成像装置210在检查衬底IW上的布置可以被优化为：物体的形状的至少一部分待成像，以最有效地使其成像。如果成像装置210形成与被检查的物体的形状相匹配的图案，则可以对被检查的物体的成像拍摄一张图像。如果由形成在检查衬底IW上的成像装置形成的图案与被检查的物体的形状的一部分对应，则将在对被检查的物体的检查完成之前制成多张图像。

例如，如果成像装置形成与由液体限制结构的下侧中的开口形成的四边形状的一边对应的图案，则应该在对限制结构下表面的检查完成之前制成四张图像。如果在执行成像过程的同时移动检查衬底IW，则可以进一步使成像装置210的数量减到最少。

如果液体限制结构具有不同的形状(例如，圆形或者椭圆形)，则可以使用成像装置的不同布置。如果仅需要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)，则可以使成像装置的数量和布置适于待检查的部分的形状，而不是整个液体限制结构的形状。

例如，在检查衬底IW的实施例中，为了使液体限制结构12的整个下表面(其具有相对于设备的X轴和y轴以45度定向的方形框架的平面形状)成像，可以使用如在图6中示出的图像感测装置210的布置。该布置包括三个图像感测元件210，每个图像感测元件210具有尺寸至少等于液体限制结构12的一侧的宽度(或者更具体地，或者备选地，在液体限制结构12的下侧形成图案的一行开口的宽度)的视场。图像感测装置210-1、210-2和210-3按照等于液体限制结构的一侧的长度的距离b间隔开。更具体地或者备选地，长度‘b’可以是在液体限制结构12的侧面的中心之间的间隔。在使用中，在光刻设备中对检查衬底IW进行定向，使得成像装置中的两个成像装置(例如，210-1、210-2)可以被定位在由液体限制结构12的下表面中的成行开口形成的成形的一对邻接拐角之下。因此，邻接成像装置中的两个成像装置(例如，210-1、210-2)的假想线与液体限制结构12的一侧(例如，第一侧)平行。

在检查衬底IW相对于光刻设备的相同定向中，另一对成像装置(例如，210-2、210-3)可以被定位在由液体限制结构12的下表面中的成行开口形成的另一对邻接拐角之下。因此，邻接成像装置中的另外两个成像装置(例如，成像装置210-2和210-3)的假想线与液体限制结构12的另一侧(例如，第二侧)平行。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，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的两个相对侧。然后，可以利用相对于液体限制结构12对检查衬底IW的单次进一步扫描来使液体限制结构12的另外两个相对侧成像。

可以将额外的图像感测装置210-n定位在检查衬底IW上。额外的图像感测装置210-n可以沿着平行于液体限制结构12的侧面的假想线按照等于距离b的分数的距离间隔开。具有额外的图像感测装置210-n可以允许在较短的扫描中使液体限制结构1的整个侧面成像。

成像的物体与图像传感器之间的间隔可能太小而不允许将待成像的整个宽度的区域形成为图像传感器210上的单张图像。在那种情况下，可以将微透镜214布置为形成成像的物体的较小部分的交错图像阵列，如在图7中示出的那样。在扫描之后，可以处理采集的图像以生成期望的物体的单个连续图像。

如在图7中示出中，图像感测装置210的微透镜214被布置在元件F₁至F_n的二维阵列中。在该图中，以两个交错的平行行的形式示出微透镜元件的布置；但是任何交错的形成图案都可以具有可以是平行的任何数量的行。在所示出的交错形成中，微透镜元件F₁、F₂和F₃被布置成第一线性阵列，被间隔开，使得在第一线性阵列中，邻接的微透镜元件F₁、F₂和F₃之间存在间隙。微透镜元件F₄和F₅位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在邻接的微透镜元件之间以与微透镜元件F₁、F₂和F₃相似的间隔彼此间隔开。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基本上是平行的。第一线性阵列和第二线性阵列的不同之处在于：第二线性阵列中的微透镜元件与第一线性阵列中的间隙对准。因此，第一线性阵列和第二线性阵列中的至少一个线性阵列中的微透镜元件在与第一线性阵列和第二线性阵列的对准正交的方向上相交。

微透镜元件F_n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取第一线性阵列的形成方式。虽然图7未示出第四线性阵列，但是如果存在第四线性阵列，则第四线性阵列将采取第二线性阵列的形成方式。因此，微透镜元件的连续线性阵列采取交错形成第一线性阵列和第二线性阵列。

图7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的线性阵列以及液体供应开口122的线性阵列。虽然明确地描绘了液体限制结构的这些特征，但是它们旨在与存在于被检查的物体的表面中的任何特征(诸如，开口)对应。注意，外边缘19和内界限20表示被检查的物体上的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和内界限20表示分别从投影束的路径开始的径向最远特征和径向最远特征的位移。这会对确保被检查的物体的特征的整个侧面被成像有用，例如，在侧面是弯曲的而不是直的情况下。例如，见在EP2131241A2(其通过引用的方式全部并入本文)中公开的具有弯曲的侧面的液体限制结构的覆盖区。

如在图7中示出的，所描绘的特征15、122显示在以一定角度对准(期望地，与微透镜元件的线性阵列正交)的线性阵列中。因此，在与线性阵列的对准正交的方向上移动成像衬底使得能够使被检查的物体的所有特征成像。

图8描绘了在不打开光刻设备的情况下使用检查衬底IW来检查光刻设备的内部功能子系统(诸如，液体限制系统)的方法。因此，大大减少了检查所需的停机时间，并且避免了发生进一步污染的风险。按照与装载涂覆有抗蚀剂的衬底(或者生产衬底)以进行曝光完全相同的方式来将检查衬底IW装载到光刻设备中(S1)。通过衬底处理器来将检查衬底IW放置到衬底台60上。

一旦将检查衬底装载到光刻设备中并且将其放置在衬底台60上，就可以对检查衬底IW进行某些预认证步骤(例如，平坦度测量)以验证检查衬底IW并且验证其不会损坏光刻设备(S2)。然而，不需要应用如通常对生产衬底执行的整个预表征和温度调节过程。

在任何初始步骤之后，通过衬底台60来对检查衬底IW进行定位，使得将成像装置210定位在下面并且面向待检查的功能子系统(例如，浸液限制结构12的下表面)。在将检查衬底定位在衬底台60上时，将检查衬底定向在优选方向上，例如，使得衬底上的传感器装置相对于被检查的物体的特征(诸如，液体限制结构12的下表面中的开口)适当定向。在具有单独的测量站和曝光站的光刻设备中，这会涉及将检查衬底IW转移S3至曝光站(S3)。打开照射装置220以照射待检查的物体，并且成像装置210捕获待检查的物体的图像(S4)。备选地或者另外地，记录来自压力传感器260的压力测量值。将捕获到的图像(该捕获到的图像可以是一系列静止图像或者移动图像的形式)和/或压力测量值存储在存储装置230中。在检查过程期间，可以在待检查的物体的下面使检查衬底IW步进或者扫描检查衬底IW(S5)，以拍摄待检查的对象的不同部分的图像。

在检查过程期间，液体限制系统可以不起作用、部分起作用或者完全起作用。例如，在使用成像装置210的检查期间，液体限制系统可以不起作用，并且不存在浸液，使得可以获得液体限制结构12的下表面的清楚的图像。当执行涉及压力测量的检查过程时，需要气封以及其它气体供应和提取系统可操作，但是可以存在或者不存在浸液。

如果检查衬底IW抵抗浸液，则可以在浸液存在并且由液体限制系统限制的同时执行使用图像的检查。这种检查不能提供液体限制结构12的清晰图像，但是可以提供显示浸液在设备中的行为的有用图像。

一旦已经采集了所有期望的图像和/或测量，就按照与生产衬底相同的方式来从设备卸载检查衬底IW(S7)。然而，不是将检查衬底IW发送至轨道以进行处理，而是将检查衬底IW转移至下载站600(S8)。在下载站600处，可以经由控制系统和接口240来从存储装置230下载存储的图像和/或测量的数据(S9)。控制系统和接口240可以经由无线通信技术(诸如，Wi-Fi(tm)或者蓝牙(tm))来连接至下载站。可以在下载站处对功率存储装置250进行再充电，例如，经由无线感应充电系统。备选地，可以向检查衬底IW的下表面提供用于从存储装置230下载图像和/或测量的数据以及用于对功率存储装置250进行充电的电触点。

然后对下载的数据进行分析(S10)以标识已经被检查的物体的任何故障或者问题，例如，在液体限制结构12的下表面的情况下，标识污染(诸如，堵塞的开口)。对下载的数据的分析可以是手动过程、自动过程或者手动过程和自动过程的组合。自动分析可以包括模式识别或者与参考数据(例如，干净并且功能正常的物体的图像)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，则可以执行清洁过程。清洁过程会需要使光刻设备停止运作并且打开光刻设备以进行手动清洁，或者可以使用集成的清洁装置。在一些情况下(例如，气封孔151堵塞)，使液体或者气体沿与法线方向相反的方向流动的冲洗操作会足以移除污染物并且改正问题。在完成任何补救措施之后，判定是否需要重新检查物体(S13)，并且如果是，则重复该过程。

在图9至图11中示出了用于照射目标区域TA的布置，图9至图11是检查衬底IW的一部分的放大的截面图。照射装置220(例如，LED)被定位在检查衬底IW的主体200内的照射器凹部2002中。在图9中仅示出了一个照射装置220，但是检查衬底IW具有被对称地定位在成像装置210周围的多个(例如，四个)照射装置220。成像装置210(例如，CCD图像传感器)被定位在主体200内的成像器凹部2003中。成像装置210被定位在照射装置220的中央。

例如，由玻璃制成的透明板2001被附接至主体200的覆盖照射装置220和成像装置210的表面。除了在成像装置210前面的区域(内表面和/或外表面在此被成形为形成微透镜214)之外，透明板2001还具有平坦并且平行的内表面(图中的下部)和外表面(图中的上部)。在一个实施例中，仅内表面被成形为形成微透镜214；外表面是平坦的。微透镜214还可以被形成为粘附至透明板2001的内表面的单独的元件。

照射装置220在很宽的角度范围上发出辐射。图9至图11描绘了所选择的由一个照射装置220发出的射线。

具体地，图9描绘了提供对目标区域TA的大部分照射的射线。射线束R1例示了从照射装置220直接传播(即，没有经历任何反射)至目标区域TA的辐射。射线束R1中的射线被透明板2001折射，但是在目标区域TA之前不被任何表面反射。将了解到：射线束R1的在目标区域TA中被镜面反射的射线将不会进入微透镜214并且因此，不会到达成像装置210。通过根据检查衬底IW与被检查的部件之间的工作距离来选择照射装置220与成像装置210之间的距离并且因此，选择直接照射到达目标区域TA的角度，来实现这一点。然而，如果辐射在目标区域TA中被散射(例如，由污染造成)，则微透镜214将捕获被散射的辐射中的一些辐射并且将其聚焦在成像装置210上。

射线束R2例示了在已经由被检查的部件(例如，液体限制结构12)的下表面和透明板2001的外(上)表面反射之后到达目标区域TA的辐射。再次，照射装置220、成像装置210和被检查的部件的相对位置确定在两次反射之后离开照射装置220的哪些射线到达目标区域。在一个实施例中，如描绘的，射线束R2的辐射以角度到达目标区域TA，使得在目标区域TA处被镜面反射的辐射将不会被微透镜214捕获并且不会到达成像传感器210。因此，射线束R2的辐射对目标区域TA的暗场照射提供了有用的贡献。在一个实施例中，在透明板2001的外表面上选择性地提供反射涂层，以增加对射线束R2的辐射的反射，以便增加对目标区域TA的照射的强度。

图10描绘了由照射装置220发出的一些辐射，这些辐射可以在还未照射目标区域TA的情况下到达成像装置210。通过射线束R3例示的这种辐射被液体限制结构12(或者待检查的其它部件)的下表面反射到微透镜214中，并且然后被聚焦在成像装置210上。这种辐射是不期望的，因为其不会对目标区域TA的图像产生贡献。可以通过在射线束R3首先通过透明板2001的区域中、在透明板2001的外表面上提供局部不透明的涂层来部分地抑制射线束R3的辐射。然而，由于照射装置220不是点源，因此，不透明的涂层也可能阻挡例如来自射线束R1和R2的一些期望的辐射。因此，必须选择用于阻挡不期望的辐射的不透明的涂层的大小和位置作为在抑制不期望的辐射和不抑制期望的辐射之间的折衷。

图11还描绘了可能到达成像装置但是不会有用地对目标区域TA的照射产生贡献的一些不期望的辐射。在这种情况下，射线束R4中的辐射从液体限制结构12的下表面反射，并且然后从透明板2001的外表面反射，并且然后再次从液体限制结构12的下表面反射。因此，可以通过被设置在射线束R4的辐射从透明板2001的上表面反射的区域中的局部吸收(即，非反射)涂层来抑制射线束R4中的辐射。该区域可以与透明板的反射期望的辐射(例如，射线束R2)或者期望的辐射(例如，射线束R1)所穿过的区域重叠。在这种情况下，必须选择非反射涂层的大小和位置作为在抑制不期望的辐射和不抑制期望的辐射之间的折衷。

如在图9至图11中的所有附图中描绘的，由照射装置220发出的辐射可以从照射器凹部2002和/或成像器凹部2003的壁反射。通常，从照射器凹部2002和/或成像器凹部2003的壁反射的辐射是不期望的，并且不会对目标区域的暗场照射产生贡献。因此，在一个实施例中，在反射器凹部2002和/或成像器凹部2003的壁上提供非反射涂层。

图12描绘了由成像装置捕获到的被放置在目标区域TA的中心处的方形物体的模拟图像。基于对数刻度来显示强度。方形物体使辐射散射并且在图像中显示为由相对较暗的场围绕的中心光亮区。该中心光亮区由在图9中描绘的辐射形成。中心光亮区是目标区域的图像，并且如果在目标区域中存在不同的物体或者没有物体，则将具有不同的外观。还示出了在模拟图像的边缘处的外围光亮区，这些外围光亮区由在图10和图11中描绘的辐射形成。外围光亮区不包括有关目标区域的信息，并且因此是不期望的。

由于外围光亮区与目标区域的中心图像很好地分离开，因此，可以采用几种方法来处理外围光亮区。例如，可以向成像装置应用不透明的边界，以遮蔽图像传感器的不使目标区域成像的部分。可以使用更小的图像传感器。可以在进行读出期间或者之后丢弃图像的外围部分。

图13以剖视透视图的形式描绘了成像装置210和照射器220，以示出如何从多个方向照射目标区域。在该图中示出了四个照射装置220，但是可以提供更多或者更少的照射装置220。如果照射装置220被均匀并且对称地设置在成像装置210周围，则成像装置也将使污染成像，不管污染的定向如何。如果预期了特定定向的污染或者特定定向的污染最具破坏性，则可以采用不均匀的照射。

图14更详细地描绘了透明板2001的截面。如提到的，透明板2001的内表面和/或外表面的一部分被成形为形成微透镜214。不透明的涂层2141和2142在微透镜214的周围被设置在透明板2001的外表面和内表面上。不透明的涂层2141和2142分别具有中心孔，以限定用于限制不期望的辐射(例如，未从目标区域散射的辐射)到达成像装置210的双止挡件。可以在微透镜214的暴露的外表面上提供抗反射涂层。

在透明板2001的外表面的一个或者多个特定区域处提供反射涂层2143，以朝着目标区域TA反射辐射。选择反射涂层2143的位置，使得反射涂层2143朝着目标区域TA偏转的辐射(若在目标区域TA中被镜面反射)将不会到达成像装置210。可以通过任何方便的方法(例如，通过光刻图案化的硬掩模进行沉积)来形成反射涂层。反射涂层可以反射宽范围的波长或者仅反射所选择的由照射装置发出的或者对使污染物成像最有用的波长。反射涂层可以是或者可以包括表面处理(例如，抛光)。

在透明板2001的外表面的一个或者多个特定区域处提供吸收涂层2144以吸收辐射，如果未被吸收，则辐射将按照以下角度朝着目标区域TA被反射：辐射随后将朝着成像装置210被镜面反射。可以通过任何方便的方法(例如，通过光刻图案化的硬掩模进行沉积)来形成吸收涂层2144。吸收涂层2144可以吸收宽范围的波长或者仅吸收所选择的由照射装置发出的或者对使污染物成像最有用的波长。吸收涂层2144可以是或者可以包括表面处理(例如，表面粗糙化)。在一些情况下，吸收涂层2144使入射辐射散射而不是吸收入射辐射可能就足够了。

不透明的涂层2141和2142形成双止挡件。如在图15中示出的，双止挡件限制可以到达成像装置的辐射的角度的范围。利用仅单个止挡件，由虚线指示的角度范围内的辐射将到达成像装置210。利用双止挡件，仅由实线指示的较窄角度范围内的辐射可以到达成像装置210。

在本发明的实施例中，检查衬底与在被设计时没有考虑到检查衬底的光刻设备一起使用。当检查衬底位于光刻设备中时，光刻设备可能没有用于与检查衬底通信或者控制检查衬底的特定提供的部件。因此，检查衬底期望地自主操作。在本发明的实施例中，检查衬底被配置为在装载到光刻设备中之前一旦被接通就捕获图像和/或记录测量。检查衬底可以继续捕获图像和/或记录测量，直到其被卸载并且被连接至下载站600。然而，这可能会需要具有非常大的容量的存储装置230或者会需要限制捕获到的图像的采样率和/或分辨率。

在一个实施例中，检查衬底被编程为在特定时间周期内捕获图像或者记录测量，可以相对于包括的时钟或者发起的事件来限定该特定时间周期。预先确定用于图像捕获和/或测量记录的时间周期，以与检查衬底移动穿过光刻设备的预定程序的定时相匹配。

在一个实施例中，检查衬底被配置为确定正确地对检查衬底进行定位以开始捕获图像和/或测量的时间。例如，控制器240可以被配置为监测由成像装置210检测的图像。可以提供其它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，可以在检查衬底中提供MEMS传感器(例如，加速度传感器)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，光刻设备设置有用于在检查衬底被装载在衬底台上时与检查衬底通信的通信装置。通信部件可以是无线通信部件(例如，Wi-Fi(tm)或者蓝牙(tm))或者经由检查衬底的下侧的有线连接。如果可以提供有线连接，则还可以向检查衬底提供功率，从而避免在检查衬底中提供功率存储装置250的需要。可以将通信装置改装到现有的光刻设备。

如果在光刻设备中提供了通信装置，则可以使用该通信装置来指示检查衬底开始捕获图像和/或其它测量。通信装置可以用于下载捕获到的图像和测量数据。在一个实施例中，与扫描待检查的物体并行地下载由检查衬底捕获到的数据并且对其进行分析。这允许在检测到问题时立即实施补救措施(例如，冲洗操作)。然后可以执行重新扫描，从而使进行检查所需的停机时间减到最少。

虽然上面已经关于使用检查衬底来检查光刻设备的功能子系统描述了本发明，但是检查衬底还可以用于检查另一设备(诸如，量测设备)的功能子系统。如果根据本发明的实施例的检查衬底能够承受轨道中存在的条件(例如，高温和应用材料(诸如，涂层))，则可以在轨道的处理装置中使用该检查衬底。可以用在测试台或者部分设备中使用根据实施例的检查衬底。

虽然在本文中可以具体参照在制造IC时对光刻设备的使用，但是应该理解，本文所描述的光刻设备可以具有其它应用，诸如，制造集成光学系统、用于磁畴存储器、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的引导和检测模式。本领域的技术人员要了解，在这种替代应用的上下文中，本文对术语“晶片”或者“裸片”的任何使用可以分别被认为与更通用的术语“衬底”或者“目标部分”同义。本文所提到的衬底可以在曝光之前或者之后在例如轨道(通常向衬底施加抗蚀剂层并且显影曝光的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检查中被处理。在适用的情况下，本文的公开内容可以应用于这种以及其它衬底处理工具。进一步地，衬底可以被处理超过一次，例如，以产生多层IC，使得本文所使用的术语“衬底”还可以是指已经包括一个或者多个处理层的衬底。

虽然上面已经在光学光刻的上下文中具体参照了对本发明的实施例的使用，但是要了解，本发明可以用于其它应用，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，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。可以将图案形成装置的形貌压入供应至衬底的抗蚀剂层中，在该抗蚀剂层上，通过应用电磁辐射、热量、压力或者其组合来使抗蚀剂固化。在使抗蚀剂固化之后，将图案形成装置移出抗蚀剂，在抗蚀剂中留下图案。

本文所使用的术语“辐射”和“束”包括所有类型的电磁辐射，包括：紫外光(UV)辐射(例如，具有或者大约具有436纳米、405纳米、365纳米、248纳米、193纳米、157纳米或者126纳米的波长)和极紫外光(EUV)辐射(例如，具有在5至20纳米的范围内的波长)以及粒子束(诸如，离子束或者电子束)。

在上下文允许的情况下，术语“透镜”可以是指各种类型的光学部件中的任何一个或者组合，包括：折射反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件和静电光学部件。

虽然上面已经描述了本发明的特定实施例，但是要了解，可以不像所描述的那样实践本发明。

当被定位在光刻设备的至少一个部件内的一个或者多个计算机处理器读取一个或者多个计算机程序时，本文描述的任何控制器都可以分别或者组合地可操作。控制器可以分别或者组合地具有用于接收、处理并且发送信号的任何合适的配置。一个或者多个处理器被配置为与控制器中的至少一个控制器通信。例如，每个控制器可以包括用于执行包括用于上面描述的方法的机器可读指令的计算机程序的一个或者多个处理器。控制器可以包括用于存储这种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。因此，(多个)控制器可以根据一个或者多个计算机程序的机器可读指令进行操作。

本发明的一个或者多个实施例可以应用于任何浸没式光刻设备，具体地，但并非仅仅，上面提到的那些类型，并且是否以液浴的形式来仅在衬底的局部表面区域上提供浸液是无限制的。在无限制布置中，浸液可以在衬底和/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表面被润湿。在这种无限制浸没系统中，液体供应系统可以不限制浸液，或者其可以提供一定比例的浸液限制，但是实质上不完全限制浸液。

应该广义地解释如本文预期的液体供应系统。在某些实施例中，该液体供应系统可以是向投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间提供浸液的机构或者结构组合。其可以包括一个或者多个结构的组合、一个或者多个流体开口(包括一个或者多个液体开口、一个或者多个气体开口或者用于两相流的一个或者多个开口)。开口可以分别是进入浸没空间的入口(或者从流体处理结构的出口)或者离开浸没空间中的出口(或者进入流体处理结构的入口)。在一个实施例中，空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或者空间的表面可以完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或者空间可以包围衬底和/或衬底台。液体供应系统可以可选地进一步包括用于控制浸液的位置、数量、质量、形状、流速或者任何其它特征的一个或者多个元件。

上面的描述旨在是说明性的而非限制性的。因此，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是：在不脱离下面所陈述的权利要求述的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。

Claims (15)

1.一种用于检查用于处理生产衬底的设备的部件的检查衬底，所述检查衬底包括：

主体，所述主体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；

照射装置，所述照射装置被嵌入在所述主体中，所述照射装置被配置为朝着所述设备的所述部件的目标区域发出辐射；

成像装置，所述成像装置被嵌入在所述主体中，所述成像装置被配置为检测在所述目标区域处散射的辐射并且根据所检测到的辐射生成图像；以及

止挡件，所述止挡件被配置为防止由所述照射装置发出并且从所述部件的、在所述目标区域之外的部分被镜面反射的辐射到达所述成像装置，

其中，所述照射装置被配置为发出辐射，使得在所述目标区域处被镜面反射的辐射不会对由所述成像装置生成的所述图像产生贡献。

2.根据权利要求1所述的检查衬底，其中，已经直接从所述照射装置到达所述目标区域并且在所述目标区域处被镜面反射的辐射不会对由所述成像装置生成的所述图像产生贡献。

3.根据权利要求2所述的检查衬底，其中，在已经被反射至少一次之后已经到达所述目标区域并且在所述目标区域处被镜面反射的辐射不会对由所述成像装置生成的所述图像产生贡献。

4.根据权利要求1所述的检查衬底，其中，所述止挡件是双止挡件。

5.根据权利要求4所述的检查衬底，进一步包括透明板，所述透明板被附接至所述主体并且覆盖所述成像装置；以及其中所述止挡件包括：第一不透明涂层，所述第一不透明涂层在所述透明板的外表面上并且具有第一孔；以及第二不透明涂层，所述第二不透明涂层在所述透明板的内表面上并且具有第二孔。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的检查衬底，进一步包括：在所述检查衬底的表面的与所述部件相对的部分上的吸收涂层，所述吸收涂层吸收由所述照射装置发出的辐射。

7.根据权利要求6所述的检查衬底，进一步包括：透明板，所述透明板被附接至所述主体并且覆盖所述成像装置和所述照射装置，所述吸收涂层被设置在所述透明板的外表面上。

8.根据权利要求1-5和7中任一项所述的检查衬底，进一步包括：在所述检查衬底的表面的与所述部件相对的部分上的反射涂层，所述反射涂层被定位成将由所述照射装置发出的辐射反射到所述目标区域。

9.根据权利要求8所述的检查衬底，进一步包括透明板，所述透明板被附接至所述主体并且覆盖所述成像装置和所述照射装置，所述反射涂层被设置在所述透明板的外表面上。

10.根据权利要求1-5、7和9中任一项所述的检查衬底，其中，所述成像装置和所述照射装置中的至少一个被定位在所述主体中的凹部中，并且所述凹部的表面的至少一部分上具有吸收涂层。

11.根据权利要求1-5、7和9中任一项所述的检查衬底，其中，所述照射装置包括被设置在所述成像装置周围的多个发光二极管或者激光二极管。

12.一种检查用于处理生产衬底的设备的部件的方法，所述方法包括：

将根据前述权利要求中任一项所述的检查衬底装载到所述设备中；

扫描接近所述部件的所述检查衬底，同时操作传感器以生成与所述部件的参数有关的检查信息；以及

将所述检查信息存储在存储装置中。

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，所述部件是流体处理系统。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述部件是液体限制结构。

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