CN113994265A - 用于确定辐射斑的中心的方法、传感器和平台设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定由传感器辐照在表面上的辐射斑的中心的方法，所述传感器包括辐射源和检测器。所述方法包括以下步骤：利用辐射源将第一发射辐射束发射到所述表面上以在所述表面上形成所述辐射斑，其中布置在所述表面处的目标的至少一部分由所述辐射斑辐照；利用所述检测器接收第一反射辐射束，所述第一反射辐射束至少包括来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射；基于所述第一反射辐射束检测所述目标的存在；基于所述第一反射辐射束确定所述目标的第一测量位置；基于所述目标的第一测量位置确定如至少在第一方向上投影在所述表面上的所述辐射斑的中心。

Description

用于确定辐射斑的中心的方法、传感器和平台设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月8日提交的欧洲申请19185021.3的优先权，该欧洲申请的全部内容通过引用方式合并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于由传感器确定辐照在一表面上的辐射斑的中心的方法、一种用于校准传感器的方法、一种传感器、一种平台设备、一种包括平台设备的设备、以及一种器件制造方法。
背景技术
光刻设备是被构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。例如，光刻设备可用于制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置于衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。检查设备例如适于检查已应用于物体(例如衬底)的图案。
随着半导体制造工艺持续发展，电路元件的尺寸已持续地减小，同时每个装置的功能性元件(诸如晶体管)的数量在过去数十年中一直稳定地增长，遵循了通常被称为“摩尔定律”的趋势。为了跟上摩尔定律，半导体行业正在追寻能够创建越来越小的特征的技术。为了将图案投影在衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定了在衬底上图案化的特征的最小大小。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用具有在4nm至20nm(例如6.7nm或13.5nm)范围内的波长的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可用于在衬底上形成较小的特征。
在光刻过程的各个阶段，可以使用被配置成利用辐射斑辐照表面的设备。例如，水平传感器或高度传感器可以被用以确定衬底(例如晶片)的高度图或高度轮廓。例如，在实践中，由于制造和校准中的公差，则所述物体的表面上的所述辐射斑的所述中心的部位可能是未知的。这可能导致所述辐射斑的实际位置未知，且因此可能在测量结果中引入不准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种由设备(例如传感器)确定或至少估计照射在一表面上的辐射斑的中心的方法。
此目标利用一种用于确定由传感器辐照在表面上的辐射斑的中心的方法来实现，所述传感器包括辐射源和检测器。所述辐射源可以是远离所述传感器布置的辐射源，所述传感器向用于所述方法的所述传感器提供辐射。所述方法包括以下步骤：利用辐射源将第一发射辐射束发射到所述表面上以在所述表面上形成所述辐射斑，其中布置在所述表面处的目标(或关注的物体)的至少一部分由所述辐射斑辐照；利用所述检测器接收第一反射辐射束，所述第一反射辐射束至少包括来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射；基于所述第一反射辐射束检测所述目标的存在；基于所述第一反射辐射束确定所述目标的第一测量位置；基于所述目标的所述第一测量位置确定如在至少第一方向上投影在所述表面上的所述辐射斑的中心。
根据本发明，由所述检测器接收所述第一反射辐射束，包括由所述目标(例如，标记)反射的辐射。根据所述第一反射辐射束，可以确定所述目标的所述第一测量位置，提供可以确定所述辐射斑的所述中心所依据的信息。在本发明的情境下，确定所述辐射斑的所述中心将被理解为确定所述辐射斑的所述中心在所述表面上的部位。确定所述辐射斑的所述中心的步骤可以用若干种方式实现，例如，根据本文解释的示例。例如，在一些实施例中，可以考虑与所述目标相关的已知或先前确定的信息，例如，与所述目标的位置或不对称性相关的信息。例如，在一些实施例中，可以确定额外的测量位置以提供额外的信息从而导出所述辐射斑的所述中心。由此，可以校准所述传感器。
在实施例中，布置有所述目标的所述表面是校准物体的上表面，并且当所述校准物体处于第一位置时确定所述目标的所述第一测量位置。所述方法还包括以下步骤：当所述校准物体处于所述第一位置时在接收到所述第一反射辐射束之后，将所述校准物体布置在第二位置，处于第二位置的所述校准物体至少相对于所述第一位置被转动；利用所述辐射源将第二发射辐射束发射到所述表面上以产生所述辐射斑，其中所述目标的至少一部分由所述辐射斑辐照；当所述校准物体处于所述第二位置时利用所述检测器接收第二反射辐射束，所述第二反射辐射束至少包括来自辐射斑的由所述目标反射的辐射；基于所述第二反射辐射束检测所述目标的存在；基于所述第二反射辐射束确定所述目标的第二测量位置。在此实施例中，基于所述目标的所述第一测量位置和所述第二测量位置两者来进行所述辐射斑的所述中心的确定的步骤。有利地，设置校准物体，并且在本实施例中确定所述目标的第二测量位置。如此，提供了额外的信息，根据该额外的信息可以更准确地确定所述辐射斑的上述中心。
在另一实施例中，所述校准物体在所述第二位置相对于所述第一位置绕大致垂直于所述上表面的轴转动170度至190度，优选地转动大致180度。有利地，所述目标将在沿所述第一方向观看时在所述第二位置中处于相对于所述第一位置的大致相反位置。这允许简化对所述辐射斑的所述中心的确定，因为所述目标的实际位置对于测量位置的贡献将是对于在所述第一测量位置相对于所述第二测量位置的情况大致相反的。
在实施例中，还在至少第二方向上确定所述辐射斑的中心。有利地，可以例如在水平面中确定所述辐射斑在平面中的所述中心。
在实施例中，将所述校准物体布置在所述第二位置的步骤包括使用由校准传感器获得的测量数据来对准所述校准物体。可选地，将所述校准物体布置在所述第一位置的步骤也包括使用由校准传感器获得的测量数据对准所述校准物体。有利地，使用所述对准传感器和由所述对准传感器获得的所述测量数据允许准确地定位所述校准物体。
在根据本发明的方法的一个实施例中，布置有所述目标的所述表面是物体保持器的表面，所述物体保持器被配置成保持待经受所述传感器的测量的物体。有利地，可以使用已经存在以实现其它功能的所述物体保持器来确定所述辐射斑的所述中心。
在实施例中，所述方法还包括利用对准传感器确定所述目标的至少第一对准位置(例如，对准标记)的步骤，其中基于所述第一对准位置进一步确定所述辐射斑的所述中心。有利地，所述第一对准位置提供允许较准确地确定所述辐射斑的所述中心的额外的信息。例如，所述第一测量位置与所述第一对准位置之间的差可以被用于确定所述辐射斑的所述中心。
在实施例中，还基于所述目标的光学相互作用参数来确定所述辐射斑的所述中心，所述光学相互作用参数表示由所述目标引起的所述第一反射辐射束中的不对称性或不均匀性。有利地，所述光学相互作用参数提供允许较准确地确定所述辐射斑的所述中心的额外的信息。
在一个实施例中，所述方法还包括确定校正因子(例如，校准后的倾斜的不变点)的步骤，用于校正由所述传感器在第三方向上获得的测量结果。有利地，所述校正因子和所述辐射斑的所确定的中心的组合可以被用于进一步提高所述传感器的测量结果的准确度。
本发明还涉及一种用于校准包括辐射源和检测器的传感器的方法，所述方法包括根据依据本发明方法来确定由所述传感器辐照在表面上的辐射斑的中心的步骤。所述方法还包括基于所述辐射斑的所确定的中心来配置处理单元的步骤：调整由所述传感器获得的测量结果或测量数据；和/或对于待经受所述传感器的测量的物体，调整所述物体的表面的哪个区域将由所述辐射斑辐照。有利地，所述辐射斑的所确定的中心用于校准所述传感器。这可以通过校正所述传感器的输出(即测量结果或测量数据)和/或通过校正所述传感器的输入(即待辐照的区域)来实现，例如，以确保所述辐射斑完全位于待辐照的所述表面上。
也利用传感器实现本发明的目的。因此，本发明还涉及一种传感器，包括：辐射源，所述辐射源被配置成将第一发射辐射束发射到表面上以产生辐射斑，其中布置于所述表面处的目标的至少一部分被所述辐射斑照射；检测器，所述检测器被配置成接收第一反射辐射束，所述第一反射辐射束至少包括来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射；以及处理单元。所述处理单元可以被配置成：基于所述第一反射辐射束来检测所述目标的存在，基于所述第一反射辐射束确定所述目标的第一测量位置，以及基于所述目标的所述第一测量位置来确定如至少在第一方向上被投影在所述表面上的所述辐射斑的中心。有利地，根据本发明的所述传感器被配置成检测所述目标的存在并且确定所述辐射斑的所述中心。
在实施例中，所述处理单元被配置成基于所述第一反射辐射束的特性超过阈值来检测所述目标的存在。例如，当所述第一反射辐射束的强度改变时，可以检测所述目标。
本发明还涉及包括根据本发明的传感器的平台设备。所述平台设备还包括：物体保持器，所述物体保持器被配置成保持待经受所述传感器的测量的物体；物体输送装置，所述物体输送装置被配置成将物体布置在所述物体保持器上；以及控制单元。所述控制单元被配置成：控制所述物体输送装置以将校准物体布置在所述物体保持器上的第一位置，其中所述目标被布置在校准物体的上表面；并且当所述校准物体处于所述第一位置时在所述传感器的所述检测器已接收到所述第一反射辐射束之后，将所述校准物体布置在第二位置，处于所述第二位置的所述校准物体至少相对于所述第一位置被转动。所述传感器的所述处理单元还被配置成：基于第二反射辐射束来确定所述目标的第二测量位置，第二反射辐射束由所述检测器所接收，并且至少包括当所述校准物体处于第二位置、且所述辐射源将第二发射辐射束发射到所述表面上以产生所述辐射斑使得至少所述目标的一部分被所述辐射斑辐照时来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射；以及基于所述目标的所述第一测量位置和所述第二测量位置两者来确定所述辐射斑的中心。有利地，可以设置校准物体，并且在本实施例中可以确定所述目标的第二测量位置。如此，提供了额外的信息，根据所述额外的信息可以较准确地确定所述辐射斑的所述中心。
在另一实施例中，所述物体输送装置被配置成将所述校准物体布置在所述第二位置，使得所述校准物体绕大致垂直于所述上表面的轴线相对于所述第一位置转动170度至190度，优选地转动大致180度。有利地，所述目标在沿第一方向观看时将在所述第二位置中处于相对于所述第一位置的大致相反位置。这允许简化对所述辐射斑的所述中心的确定，因为所述目标的实际位置对于测量位置的贡献将是对于在所述第一测量位置相对于所述第二测量位置的情况大致相反的。
在实施例中，所述平台设备还包括对准传感器，其中所述控制单元被配置成控制所述物体输送装置，以使用由所述对准传感器获得的测量数据来将所述校准物体布置在所述第二位置。可选地，所述控制单元还被配置成控制所述物体输送装置，以使用由所述对准传感器所获得的测量数据将所述校准物体布置在所述第一位置。可选地，所述控制单元也被配置成控制所述物体输送装置，以使用由所述对准传感器所获得的测量数据来将所述校准物体布置在所述第二位置。有利地，使用所述对准传感器和由所述对准传感器获得的测量数据允许准确地定位所述校准物体。
本发明还涉及包括根据本发明的传感器的平台设备。所述平台设备还包括物体保持器，所述物体保持器被配置成保持待经受所述传感器的测量的物体，其中布置有所述目标布置的所述表面是所述物体保持器的表面。有利地，可以使用已经存在以实现其它功能的所述物体保持器来确定所述辐射斑的所述中心。
在实施例中，根据本发明的平台设备还包括对准传感器，所述对准传感器被配置成确定所述目标的第一对准位置，其中，所述处理单元还被配置成基于所述第一对准位置来确定所述辐射斑的所述中心。有利地，所述第一对准位置提供允许较准确地确定所述辐射斑的所述中心的额外的信息。例如，所述第一测量位置与所述第一对准位置之间的差可以被用于确定所述辐射斑的所述中心。
本发明还涉及一种包括根据本发明的平台设备的设备。例如，所述设备可以是光刻设备、量测设备、粒子束设备、电子束设备、电子束检查设备、用于在目标表面上形成三维物体的成形设备、或检查设备。有利地，通过考虑所述辐射斑的所确定的中心，可以较准确地使用所述设备。
本发明还涉及一种包括将图案从图案形成装置转印到衬底上的器件制造方法，所述方法包括使用例如包括根据本发明的平台设备的光刻设备的步骤。有利地，通过考虑所述辐射斑的所确定的中心，可以较准确地制造所述装置。
附图说明
现在将参考所附示意性附图、仅通过举例方式来描述本发明的实施例，其中相同的附图标记表示相同或类似的特征。在附图中：
-图1描绘了光刻设备的示意性概略图；
-图2图示了水平或高度传感器的工作原理；
-图3示出了可以例如被发射到一表面上的测量区域或辐射斑的阵列的示例；
-图4示意性地图示了所述水平传感器利用所述辐射斑辐照倾斜物体的情况；
-图5a至图5c示意性地示出了根据本发明的实施例；
-图6示意性地示出了位于第一位置和第二位置处的目标；
-图7a和图7b示意性地示出了根据本发明的实施例。
具体实施方式
在本文档中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如波长为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm)和EUV(例如具有在约5nm至100nm范围内的波长的极紫外线辐射)。
对应于待创建于衬底的目标部分中创建的图案，如本文中所采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以广义地解释为是指一种通用图案形成装置，该通用图案形成装置可以用于向入射辐射束赋予经图案化的横截面。在这种情境下，也可以使用术语“光阀”。除了经典的掩模(透射式或反射式掩膜、二元掩膜、相移掩膜、混合掩膜等)之外，其它此类图案形成装置的示例还包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
图1示意性地描绘了一种光刻设备LA。光刻设备LA包括：照射系统(也称为照射器)IL，其被配置成调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩膜支撑件(例如，掩模台)MT，其被构造成用以支撑图案形成装置(例如，掩模)MA，并且与配置成根据某些参数准确地定位所述图案形成装置的第一定位器PM连接；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，其被构造成用以保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且与配置成根据某些参数准确地定位所述衬底支撑件的第二定位器PW连接；以及投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，其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(例如包括一个或更多个管芯)上。
在操作中，照射系统IL从辐射源SO(例如，经由束传输系统BD)接收辐射束。所述照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射式、反射式、磁性式、电磁式、静电式和/或其它类型的光学部件，或它们的任意组合，用于引导、整形和/或控制辐射。照射器IL可以用于调节辐射束B以使其在图案形成装置MA的平面处的横截面中具有期望的空间和角度强度分布。
本文所使用的术语“投影系统”PS应该广义地解释为涵盖各种类型的投影系统，包括折射式、反射式、折射反射式、变形式、磁性式、电磁式和/或静电式光学系统，或它们的任意组合，以酌情适用于正在使用的曝光辐射和/或诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素。本文中术语“投影透镜”的任意使用可以被认为与更上位的术语“投影系统”PS同义。
光刻设备也可为如下类型：其中衬底的至少一部分可由具有相对高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充介于投影系统与衬底W之间的空间-这也被称为浸没式光刻。关于浸没技术的更多信息在US6952253中给出，其通过引用而被合并入本文。
光刻设备LA也可以是具有两个或更多个衬底支撑件WT的类型(也称为“双平台”)。在这样的“多平台”机器中，可以并行地使用多个衬底支撑件WT，和/或可以在位于衬底支撑件WT之一上的衬底W上执行衬底W的随后曝光的准备步骤，同时另一衬底支撑件WT上的另一衬底W用于在该另一衬底W上曝光图案。
除了衬底支撑件WT之外，光刻设备LA可以包括测量平台。测量平台布置成保持传感器和/或清洁装置。传感器可以被布置成测量所述投影系统PS的性质或辐射束B的性质。测量平台可以保持多个传感器。所述清洁装置可以被布置成用以清洁所述光刻设备的一部分，例如所述投影系统PS的一部分、或提供浸没液体的系统的一部分。当衬底支撑件WT远离投影系统PS时，测量平台可以在投影系统PS下方移动。
在操作中，辐射束B入射在所述图案形成装置(例如，被保持在掩模支撑件MT上的掩模MA)上，并且由存在于图案形成装置MA上的图案(设计布局)而被图案化。在已穿越掩模MA之后，辐射束B传递穿过投影系统PS，所述投影系统PS将束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置测量系统IF(例如LA对准传感器)，衬底支撑件WT可以被准确地移动，例如，以便将不同的目标部分C在辐射束B的路径中定位在聚焦和对准的位置处。类似地，第一定位器PM以及可能的另一位置传感器(在图1中未明确示出)可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位所述图案形成装置MA。可以使用掩模对准目标M1、M2和衬底对准目标P1、P2来将图案形成装置MA和衬底W对准。尽管如图所示的衬底对准目标P1、P2占据了专用目标部分，但是衬底对准目标P1、P2可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对准目标P1、P2位于目标部分C之间时，衬底对准目标P1、P2被称为划线对准目标。
为了阐明本发明，使用笛卡尔坐标系。笛卡尔坐标系具有三个轴，即x轴、y轴和z轴。三个轴中的每一个都与其它两个轴正交。围绕x轴的旋转称为Rx旋转。围绕y轴的旋转称为Ry旋转。围绕z轴的旋转称为Rz旋转。x轴和y轴限定水平面，而z轴沿竖直方向。笛卡尔坐标系不限制本发明并且仅用于阐明。替代地，可以使用诸如柱面坐标系的另一坐标系来阐明本发明。笛卡尔坐标系的定向可以不同，例如，使得z轴具有沿着水平面的分量。
可以被集成在光刻设备中的形貌测量系统、水平传感器或高度传感器可以被布置成测量衬底(或晶片)的顶表面的形貌。可以从这些测量结果产生所述衬底的形貌图，也称为高度图，这些测量结果指示出根据所述衬底上的位置的所述衬底的高度。此高度图随后可用于在图案在所述衬底上的转印期间校正所述衬底的位置，以便在所述衬底上的适当聚焦位置提供所述图案形成装置的空间图像。应当理解，在此情境中，“高度”是指相对于衬底明显地在平面之外的尺寸(也称为Z轴)。通常，水平传感器或高度传感器在固定位置(相对于其自身的光学系统)处执行测量，并且在所述衬底与水平传感器或高度传感器的光学系统之间的相对运动导致在跨越整个衬底上的多个位置处进行的高度测量。
图2示意性地示出了本领域中已知的水平传感器或高度传感器LS的示例，其仅图示了操作的原理。在此示例中，所述水平传感器包括光学系统，所述光学系统包括投影单元LSP和检测单元LSD。投影单元LSP包括辐射源LSO，所述辐射源LSO提供由投影单元LSP的投影光栅PGR所施加的辐射束LSB。所述辐射源LSO可以是例如窄带辐射源或宽带辐射源(诸如超连续谱光源)、偏振的或非偏振的、脉冲的或连续的(诸如偏振或非偏振激光束)。所述辐射源LSO可以包括具有不同颜色或波长范围的多个辐射源，诸如多个LED。水平传感器LS的辐射源LSO不限于可见辐射，而是可以另外地或替代地涵盖UV和/或IR辐射以及适合于从衬底的表面反射的任何波长范围。
投影光栅PGR是一种周期性光栅，包括一种导致具有周期性变化强度的辐射束BE1的周期性结构。具有周期性变化强度的辐射束BE1被引导朝向在衬底W上的测量部位MLO，测量部位MLO具有相对于与入射衬底表面垂直的轴(Z轴)在0度与90度之间(通常在70度与80度之间)的入射角ANG。在测量部位MLO处，图案化的辐射束BE1被衬底W反射(由箭头BE2指示)，且被引导朝向所述检测单元LSD。
为了确定测量部位MLO处的高度水平，水平传感器还包括检测系统，所述检测系统包括检测光栅DGR、检测器DET和用于处理检测器DET的输出信号的处理单元(未示出)。检测光栅DGR可以与投影光栅PGR相同。检测器DET产生指示出所接收到的光的检测器输出信号，例如，诸如光电检测器产生指示出所接收到的光的强度的所接收到的光的检测器输出信号，或者诸如照相机产生表示所接收到的强度的空间分布的所接收到的光的检测器输出信号。检测器DET可以包括一种或更多种检测器类型的任意组合。
借助于三角测量技术，可以确定在所述测量部位MLO处的高度水平。所检测的高度水平通常与由检测器DET所测量的信号强度有关，所述信号强度具有尤其依赖于所述投影光栅PGR设计和(倾斜)入射角ANG的周期性。
所述投影单元LSP和/或所述检测单元LSD可以包括沿着在投影光栅PGR和检测光栅DGR(未示出)之间的经图案化的辐射束的路径的其它光学元件，诸如透镜和/或反射镜。
在实施例中，可以省略所述检测光栅DGR，并且可以将所述检测器DET放置在所述检测光栅DGR所位于的位置处。这种配置提供了对所述投影光栅PGR的图像的更直接的检测。
为了有效地覆盖所述衬底W的所述表面，可以将水平传感器LS配置成将测量束BE1的阵列投射到所述衬底W的所述表面上，由此产生覆盖较大测量范围的斑或测量区域MLO的阵列。
例如，在均通过引用而被合并入本文的US7265364和US7646471中披露了通用类型的各种高度传感器。在通过引用而被合并入本文US2010233600A1中披露了使用UV辐射代替可见光或红外辐射的高度传感器。在通过引用而被合并入本文的WO2016102127A1中，描述了紧凑的高度传感器，其使用多元素检测器来检测和识别光栅图像的位置，而不需要检测光栅。
图3示出了可以由图2所示的水平传感器LS发射到表面上的测量区域或斑101的阵列的示例。在图3中，放大示出了一个辐射斑101，在此情况下是中心斑。由于多个束，所述辐射斑101可以包括多个斑部分102。
在实践中，由所述水平传感器获得的测量结果可能不是完全准确的。导致这种情况的一个促成因素是所述物体可能会倾斜一未知程度。已知的是校准所述水平传感器以供进行沿z方向的校正。例如，可以针对所述辐射斑101确定校准后的倾斜的不变点112。所述倾斜的不变点112可以是所述辐射斑101的一部位，针对该部位的测量结果对于所述物体的倾斜来说是基本上不敏感的。为了用所述水平传感器获得的测量结果来对所述物体的未知倾斜进行补偿，所述水平传感器被配置成将所述测量结果(即，所述物体的所述高度t)与校准后的倾斜的不变点112在所述物体上的部位相关联。
在所述辐射斑101中，可以确定中心111。尽管在理想情况下，校准后的倾斜的不变点112与所述中心111重合，但在实践中这可能不同。这可能例如是由公差(例如制造公差)或由所述投影单元的相对于所述检测单元的设置而导致的。
图3进一步图示了可以限定具有原点110的坐标系。可选地，所述坐标系和所述辐射斑101相对于彼此大致保持在相同位置。例如，待经受所述传感器的测量的物体可以相对于所述坐标系的所述原点110与所述辐射斑101两者而被移动(例如，使用本文所解释的第一位置PM)。可选地，所述坐标系的所述原点110和所述辐射斑101两者大致保持在相同位置。
可选地，所述坐标系与另一传感器相关联。例如，在光刻设备中，可以存在对准传感器。所述对准传感器可以被配置成当对准目标位于所述原点110处时检测所述对准目标，例如，以确定所述对准目标的相对于可以布置有所述物体的载物台的位置。
例如，在校准期间，校准后的倾斜的不变点112可以例如以如下方式确定。所述物体、或测试物体或校准物体可以绕穿过所述原点110的y轴倾斜一已知角度α1。由所述水平传感器所获得的测量结果(表示所述高度)可以被表示为Z1＝cst+α1*TIPx，其中Z1表示所确定的高度，cst是未知常数，并且TIPx表示以相对于所述原点110的坐标来表达的所述倾斜的不变点112的x坐标。通过以多个角度倾斜所述物体、测试物体或校准物体，可以确定多个方程，从中可以确定TIPx。类似地，可以通过绕穿过所述原点110的x轴将所述物体、测试物体或校准物体倾斜一已知角度来确定TIPy。
图4示意性地图示了其中所述水平传感器将所述辐射斑101辐照到倾斜物体150上的情况。注意，为了清楚起见，图4中可能会夸大示出所述辐射斑101的大小和倾斜角度。在所示情况下，校准后的倾斜的不变点112用作参考，且从所述中心111偏离一未知距离。当所述辐射斑101接近所述物体150的外部边界时，所述辐射斑101的一部分在所述物体150的外部沿径向方向辐照。这可能导致利用所述水平传感器的不准确测量，因为针对所述辐射斑的至少一部分进行测量得到了不正确的高度。
例如，这些问题可能发生在光刻过程中，其中所述物体是衬底，例如晶片。对于尽可能高效地使用衬底的增加的需求导致不需要测量的较小边界区域，所述边界区域也被称为聚焦禁区(exclusion area)。随着所述聚焦禁区近似于零，它变得小于在校准后的倾斜的不变点112与所述中心111之间的距离，从而导致如上所解释的不准确测量。
图5a至图5c示意性地图示了本发明的实施例。图5a示出了俯视图，图5b示出了侧视图，且图5c示出了俯视图。本发明涉及诸如传感器之类的装置和方法，以及合并有传感器的装置和设备。根据本发明的装置可以被用于执行根据本发明的方法，但不限于此。类似地，根据本发明的方法可以利用根据本发明的装置来执行，但不限于此。本文参考根据本发明的方法而解释的任何特征或实施例可以以类似的方式被应用于根据本发明的装置，反之亦然。
根据本发明的方法是一种用于确定由传感器辐照在表面130上的辐射斑101的中心的方法，所述传感器包括辐射源202和检测器205。所述方法包括以下步骤：利用所述辐射源202，将第一发射辐射束203发射到所述表面130上以在所述表面130上形成所述辐射斑101，其中布置在所述表面130处的目标201的至少一部分被辐射斑101辐照；利用所述检测器205接收第一反射辐射束204，所述第一反射辐射束至少包括来自所述辐射斑101的由所述目标201反射的辐射；基于第一反射辐射束204来检测所述目标201的存在；基于第一反射辐射束204来确定所述目标201的第一测量位置；基于所述目标201的所述第一测量位置来确定至少在第一方向X上投影在所述表面130上的所述辐射斑101的中心。
本发明也涉及一种传感器，包括：辐射源202，所述辐射源被配置成将第一发射辐射束203发射到表面130上以产生辐射斑101，其中布置在所述表面130处的目标201的至少一部分被所述辐射斑101辐照；检测器205，所述检测器被配置成接收第一反射辐射束204，所述第一反射辐射束至少包括来自所述辐射斑101的由所述目标201反射的辐射；以及处理单元306。所述处理单元306被配置成：基于所述第一反射辐射束204检测所述目标201的存在；基于所述第一反射辐射束204来确定所述目标201的第一测量位置204；并且基于所述目标201的所述第一测量位置来确定至少在第一方向X上投影在所述表面103上的所述辐射斑101的中心。根据本发明的所述传感器可以是，例如，如图2所示的水平传感器LS，其中所述辐射源LSO可以与所述辐射源202相符/对应，且检测器DET与检测器205相符/对应。
所述辐射源202可以是例如窄带或宽带辐射源，诸如偏振或非偏振、脉冲或连续的超连续谱光源，诸如偏振或非偏振激光束。所述辐射源202可以包括具有不同颜色、或波长范围的多个辐射源，诸如多个LED。所述传感器的所述辐射源202不限于可见辐射，但可以额外地或可选地涵盖UV和/或IR辐射以及适合从物体的表面反射的任何波长范围。
在实施例中，所述传感器还可以被配置成将所述第一发射辐射束203发射到待提交或已经提交至光刻过程的衬底(例如，晶片)上。
根据本发明，所述第一反射辐射束204被用于确定所述辐射斑101的中心。所述第一反射束204包括来自所述辐射斑的由所述表面130和存在于所述表面130处的目标201反射的辐射。根据所述第一反射辐射束204，可以检测所述目标201，并且可以确定所述目标201的所述第一测量位置。所述目标201通常可以是对所述辐射斑101的反射率与所述表面130不同的任何物体。在所示的实施例中，所述目标201是对准标记(例如正交框(orthobox))，为了清楚起见，可以夸大示出图中的大小。但是，可以使用任何形状或材料。因为所述目标201具有不同的反射率，因此当所述辐射斑101辐照所述目标201时所述第一反射辐射束204改变。由于所述第一反射辐射束204的强度的变化，这可以由所述检测器205检测。在实施例中，所述处理单元306可以被配置成基于所述第一反射辐射束204的特性超过阈值(例如，可以由所述检测器205所产生的DC信号所表征的强度阈值)来确定所述目标201的存在。
在衬底(例如晶片或传感器板)处，可以存在与所述辐射斑101具有相较于周围区域不同的光学相互作用的目标。例如，与周围区域相比，所述目标可能具有不同的反射率。这可能导致：由所述检测器20产生的可能与所述表面反射率成比例的DC信号当在所述目标201处测量时、以及当在所述目标201附近(周围)测量时是不同的或有差异的，前提是该差异高于检测器噪声水平。在所述目标处(周围)执行2D扫描并且追踪DC信号电平，可以获得表示所述目标201与所述辐射斑101的卷积的2D图或映射。识别所述斑与所述目标发生卷积的所有位置i，可以按照以下用数学公式来表示X方向上的所述第一测量位置：
(1)
Figure BDA0003418760390000151
在此公式(1)中，Xmeas从测量结果中得知，是所述第一测量位置。Wi是基于所述第一反射辐射束204的强度的加权因子。Wi可以从由所述检测器产生的DC信号中导出。在上述公式(1)中使用所述加权因子Wi导致与所述辐射斑的质心相符的Xmeas。利用所述公式(1)确定质心为Xmeas可以被用于将测量结果(即所述物体的高度)与所述物体的适当部位相关联。例如，当利用相对低的强度来辐照所述辐射斑101的一部分时，这可能是有用的。在这种情况下，受较少辐照的部分提供较少的信息。然后，将所述测量结果与所述质心(COM)111而不是几何中心相关联可能更合适。
为了计算坐标，可以对所述2D图来应用阈值。
同样的方法适用于第二方向Y，以便导出Ymeas。即，所述方法不限于单个方向，而是适用于相对于所述第一方向(X方向)的多个正交方向。
替代地，公式(1)可以被改写如下：
(2)
Figure BDA0003418760390000161
在没有所述加权因子的情况下，所述辐射斑101在X方向上的所述几何中心可以通过公式(2)被确定为Xmeas。确定所述辐射斑101的所述几何中心为Xmeas允许确定所述中心的确切部位，且因而确定所述辐射斑101的确切部位。这可能有助于确保所述表面130的正确区域被所述辐射斑101辐照，例如，以避免所述辐射斑101的一部分在所述衬底外部被照射。
在所述目标201的情况下，可以假定对于Xmeas的相关的促成因素符合以下公式(3)：
(3)Xmeas＝X201+Xint-X111.
在这个公式中，X201是所述目标在X方向上的实际几何中心，Xint是表示光学相互作用效应(光谱、衍射、干涉、非均匀反射率效应等)的项，并且X111表示所述辐射斑101的质心。例如，Xint可以表示所述目标在X方向上的不对称性或不均匀性。因此，所述第一测量位置Xmeas距所述目标201的所述实际几何中心X201的偏差可以至少部分地贡献于所述辐射斑101的所述中心(其可能是未知的)。然而，使用测量的位置Xmeas，可以通过使用上述公式来确定所述中心111。可选地，可以相对于坐标系(例如，具有其位于所述辐射斑101内的原点)表示Xmeas、X201、Xint、和X111。可选地，这可以与图3中所示的坐标系相符。
表示所述目标的所述光学相互作用效应(例如表示所述目标的不对称性或不均匀性)的Xint，代表了所述辐射可能不会被整个目标完全一样地反射的事实。例如，由于在制造期间的缺陷，所述目标的某些部分可能在厚度、反射率、或对辐射的所述反射造成影响的其它特性方面发生偏差。此外，所述目标的部件上的污染也可能对Xint有贡献。
图5a至图5c图示了根据本发明的方法的实施例，其中布置有所述目标201的所述表面130可以是校准物体(载体)200的上表面130，并且在校准物体200处于第一位置(例如，如图5a所示的位置)时确定所述目标201的所述第一测量位置。在本实施例中，所述方法还包括以下步骤：在确定所述目标201的所述第一测量位置之后，将所述校准物体200布置在第二位置，处于第二位置的所述校准物体200至少相对于所述第一位置被转动，例如，被转动至图5c所示的位置；利用所述辐射源202将第二发射辐射束203’发射到所述表面130上以产生所述辐射斑101，其中所述目标201的至少一部分被所述辐射斑101辐照；当所述校准物体200处于所述第二位置时利用所述检测器205接收第二反射辐射束204’，所述第二反射辐射束204’至少包括来自所述辐射斑101的由所述目标201反射的辐射；基于所述第二反射辐射束204’检测所述目标201的存在；基于所述第二反射辐射束204’确定所述目标201的第二测量位置。基于所述目标201的所述第一测量位置和所述第二测量位置两者来进行所述辐射斑101的所述中心的确定的步骤。
本发明也可以涉及一种平台设备300，所述平台设备300包括根据本发明的所述传感器、被配置成保持待经受所述传感器测量的物体的物体保持器210、被配置成将所述物体布置在所述物体保持器210上的物体输送装置220、以及控制单元305。所述控制单元305可以被配置成控制所述物体输送装置220，以将校准物体200布置在所述物体保持器210处的第一位置，例如图5a所示的位置，其中所述目标201可以被布置在所述校准物体200的上表面130处。所述控制单元305也可以被配置成在所述校准物体200处于第一位置时在所述传感器的所述检测器205已接收到所述第一反射辐射束204之后，将所述校准物体200布置在第二位置。在所述第二位置(其可以是图5c所示的位置)，所述校准物体200至少相对于所述第一位置被转动。所述传感器的所述处理单元306还可以被配置成基于第二反射辐射束204’来确定所述目标201的第二测量位置，第二反射辐射束204’由所述检测器205所接收，并且至少包括当所述校准物体200处于所述第二位置、并且所述辐射源202将第二发射辐射束203’发射到所述表面130上以产生所述辐射斑101使得所述目标201的至少一部分被所述辐射斑101辐照时来自所述辐射斑101的由所述目标201所反射的辐射。所述处理单元306可以还被配置成基于所述目标201的所述第一测量位置和所述第二测量位置两者来确定所述辐射斑101的所述中心。
在这些实施例中，所述目标201可以被布置在校准物体200上。例如，所述校准物体200可以是专门地设计用于对所述传感器的校准的物体，或者是待由所述平台设备300输送的一系列物体中的第一物体。所述校准物体200可以被布置在与所述第一位置不同的第二位置。在所述第二位置，所述校准物体200至少相对于所述第一位置被转动。当所述校准物体200处于所述第二位置时确定所述目标201的第二测量位置，从而允许更准确地确定所述辐射斑101的所述中心。例如，可以根据上述公式(3)确定第二方程式，可以根据所述第二方程式导出X111。
具体地，可能是有利的是，将所述第二位置布置成使得上述公式(3)中的一个或多个贡献因素相互抵消，或者至少达到所导致的误差在可接受范围内的程度。例如，所述第二位置可以是这样的：X201和/或Xint与第一位置相同、相反或成比例。因此，可以得到两个公式(3)的组合，其中不需要确定X201和Xint中的至少一个，例如，因为它被抵消了，或者至少小到可以忽略。
例如，在所述方法的实施例中，所述校准物体200在相对于所述第一位置的所述第二位置绕大致垂直于所述上表面130的轴线被转动170度至190度，优选地被转动大致180度。例如，在所述平台设备300的实施例中，所述物体输送装置220被配置成将所述校准物体200布置在所述第二位置，使得所述校准物体200相对于所述第一位置围绕大致垂直于所述上表面130的轴线被转动170度至190度，优选地被转动大致180度。可选地，所述校准物体200也可以在平移方向上(例如在水平或竖直方向上)在所述第二位置相对于所述第一位置移动。
通过将所述校准物体200转动180度，所述辐射斑101的所述实际几何中心X201在所述第一方向X上在所述第二位置中处于相对于所述第一位置的相反位置。此外，代表与所述目标的所述光学相互作用的部分，Xint，在所述第二位置相对于所述第一位置是相反的。当将在所述第一位置所获得的和在所述第二位置所获得的上述公式(3)进行组合时，
Figure BDA0003418760390000191
和
Figure BDA0003418760390000192
相互抵消，正如
Figure BDA0003418760390000193
和
Figure BDA0003418760390000194
相互抵消一样。注意，从180度偏离到相对较小角度的转动可能导致误差在可接受范围内。同时X111保持不变。结果可以被改写为公式(4)：(4)
Figure BDA0003418760390000195
可以看出，可以从所述第一测量位置和所述第二测量位置确定所述辐射斑111的所述质心。有利地，不需要知道或确定所述目标201的所述光学相互作用效应，例如所述目标的不对称性，也不需要知道或确定所述目标201的实际位置。直至由所述处理单元306从所述第一反射辐射束204检测到所述目标201之前，知晓所述目标201的大致位置并且在所述目标201附近执行测量就足够了。
在实施例中，在第二方向Y上确定所述辐射斑101的中心。可选地，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X。可选地，所述第一方向X和所述第二方向Y中的至少一个或两者被布置在所述水平面XY中。如前所述，可以以如用于确定所述辐射斑101的在所述X方向上的中心类似的方式来确定所述辐射斑101的在所述第二方向Y上的中心。这意味着在公式中，X坐标可以替换为Y方向上的对应部分。由此可以获得Ymeas：
(5)Ymeas＝Y201+Yint-Y111.
在此公式中，Y201是所述目标的在Y方向上的所述实际几何中心，Yint是表示所述光学相互作用效应(光谱、衍射、干涉、非均匀反射率效应等)的项，且Y111表示所述辐射斑101的质心。例如，Yint可以表示所述目标在Y方向上的不对称性或不均匀性。因此，所述第一测量位置Ymeas与所述目标201的所述实际几何中心Y201的偏差可至少部分地归因于所述辐射斑101的中心(其可能是未知的)。然而，使用所述测量位置Ymeas，可以通过使用上述公式来确定所述中心111。可选地，可以相对于例如具有其位于辐射斑101内的原点的坐标系来表示Ymeas、Y201、Yint和Y111。可选地，这可以与图3中所示的坐标系相符。
实际上，并不需要准确地知道X201(Y201)。Xint(Yint)可以被设计为可忽略不计的，例如，通过制造均匀反射目标。否则，需要独立地确定所述目标。假设Xint(Yint)≈0，则可以通过相对于参考坐标系在不同目标转动α(j)时所执行的测量来确定X111和Y111，见图6：(6)
Figure BDA0003418760390000201
以及(7)
Figure BDA0003418760390000202
在等式(6)和(7)中，arctan(Y201/X201)是相对于所述上表面130的坐标系(由X’Y’指示)的转动角度。基于方程式(6)和(7)，可以通过非线性最小二乘拟合来确定X111和Y111。原则上，在两个不同的转动处进行两次测量将足以确定具有所需准确度的所述辐射斑的所述质心。线性回归可能适用于确定X111和Y111。具体地，在第一转动α(1)处执行第一测量并且在第二转动α(2)处执行第二测量，其中α(2)＝α(1)+π，可以通过以下方程式确定所述辐射斑101的所述质心的坐标：
(8)
Figure BDA0003418760390000203
and(9)
Figure BDA0003418760390000204
在实施例中，所述平台设备300可以包括对准传感器251，为了清楚起见，仅在图5b中示出了所述对准传感器251。所述对准传感器251可以发射辐射，例如，作为布置在所述物体保持器210上方的光学传感器，使得所述光学传感器发射并且检测辐射的对准传感器束252。在一些实施例中，所述对准传感器251的主要功能可以是对准所述物体保持器210上的物体。
在实施例中，所述控制单元305被配置成使用由所述对准传感器251获得的测量数据来控制所述物体输送装置220以将所述校准物体200布置在所述第二位置。在根据本发明的方法的实施例中，将所述校准物体200布置在所述第二位置的步骤包括使用由对准传感器251获得的测量数据来对准所述校准物体200。
可选地，当将所述校准物体200布置在所述第一位置时，也可以可选地使用由所述对准传感器251获得的测量数据。
使用所述对准传感器251的优点之一是可以较准确地布置所述校准物体200，例如，从而允许较精准确地布置介于所述第一位置与所述第二位置之间的180度转动。
在所示实施例中，所述目标201是包含四个目标区域的正交盒。这允许在四个转动0度、90度、180度、270度时容易检测。注意，在一些实施例中，正交盒也可以由所述对准传感器251使用以确定例如诸如衬底或晶片之类的物体的位置。有利地，相同的正交盒可以被用于确定所述辐射斑101的所述中心。
图7a(俯视图)和图7b(侧视图)示意性地图示了另一种布置。具体地，在实施例中，本发明涉及一种平台设备301，包括根据本发明的传感器和被配置成保持物体的物体保持器212，所述物体待经受所述传感器的测量，其中布置有所述目标211的表面是所述物体保持器212的表面230。此外，在所述方法的实施例中，布置有所述目标211的表面是被配置成保持物体的物体保持器212的表面230，所述物体可以经受由传感器进行的测量。有利地，本实施例允许在不需要额外的校准物体的情况下确定所述辐射斑101的所述中心。
在实施例中，所述目标211可以被布置在所述物体保持器212的拐角部处。在一些情况下，例如，在一些光刻过程中，这里可能已经存在用于确定所述物体保持器212的位置的目标。有利地，相同的目标可以被用于确定所述辐射斑101的所述中心。
如图7b所示，在实施例中，所述平台设备301也可以包括所述对准传感器251。所述对准传感器251可以被配置成确定所述目标211的第一对准位置。所述处理单元306还可以被配置成基于所述第一对准位置来确定所述辐射斑101的所述中心。在实施例中，根据本发明的所述方法包括确定所述目标211的与所述对准传感器251的至少第一对准位置的步骤，其中基于所述第一对准位置进一步确定所述辐射斑101的所述中心。
所述目标211的所述第一对准位置与如使用所述对准传感器251而确定的所述目标211的位置相符。通常，所述对准传感器251可以被配置成以相对高的准确度确定所述目标211的所述第一对准位置。例如，可以认为所述第一对准位置与所述目标211的实际位置相符，或者至少在可接受的误差范围内。例如，可以认为所述第一对准位置对应于X201和/或Y201。如果所述目标的光学相互作用项，即Xint和/或Yint也是已知的或可以被估计，则质心坐标X111和/或Y111可以被确定。例如，可以根据所述目标211或物体保持器212的制造过程和/或根据早期测量(例如，使用类似于导出X111和/或Y111的方法)而得知Xint和/或Yint。结合图7a至图7b所示的实施例，该实施例可能是特别有利的，因为在实践中，可能无法将所述物体保持器212布置在所述物体保持器212相对于第一位置转动的第二位置。然而，结合图5a至图5c所示的实施例之一也可能是有利的，因为它允许减少布置确定X111和/或Y111所需的所述校准物体200的位置的数量。
现在参考图5a至图5c以及图7a至图7b，在实施例中，可以进一步基于所述目标201、211的不对称参数来确定所述辐射斑101的中心。所述不对称参数可以表示由所述目标201、211所导致的所述第一反射辐射束204中的不对称性。例如，可以认为所述不对称参数对应于Xint和/或Yint。例如，可以根据所述目标201、211，所述校准物体200，或物体保持器212的制造过程，和/或根据早期测量(例如，使用与如本文所解释的用于导出X111和/或Y111的方法类似的方法)而知晓所述不对称参数。
在实施例中，所述方法可以包括确定用于对由所述传感器在第三方向Z上获得的测量结果进行校正的校正因子的步骤。可选地，所述第三方向垂直于所述第一方向X和所述第二方向Y，例如，第三方向Z是竖直的。如上文所解释的，所述校正因子可以基于所述校准后的倾斜的不变点。
在实施例中，所述辐射斑101可以具有mm2量级的大小，例如具有(0.5至5)x(0.5至5)mm2的尺寸，例如，1x1mm2、1x2mm2、1x2.5mm2、1x3mm2或2x2mm2的尺寸。
在实施例中，所述传感器被配置成利用多个辐射斑101(例如，辐射斑101的阵列)辐照所述表面130、230。辐射斑的阵列可以是一维或二维阵列。在实施例中，根据本发明的方法和/或传感器或平台设备300、301可以被用于确定中心辐射斑101的中心，该中心辐射斑被布置在所述多个辐射斑101的中心。在实施例中，根据本发明的方法和/或传感器或平台设备300、301可以被用于确定多个辐射斑101的多个中心。在实施例中，根据本发明的方法和/或传感器或平台设备300、301可以被用于确定所述多个辐射斑101的中心。
在实施例中，例如在所述校准物体200和/或所述物体保持器210处设置多个目标201、211。然后，可以基于多个目标201、211来确定所述辐射斑101所述的中心，由此提高准确度。
本发明还涉及一种用于校准包括辐射源202和检测器205的传感器的方法，所述方法包括根据本发明的方法确定由所述传感器辐照在表面130、230上的辐射斑101的中心的步骤。所述方法还包括配置处理单元306的步骤，以基于所述辐射斑101的所确定的中心进行：调整由所述传感器获得的测量结果或测量数据；和/或对于待经受所述传感器的测量的物体调整所述物体的表面的哪个区域将被所述辐射斑101辐照。有利地，所述辐射斑101的所确定的中心用于校准所述传感器。这可以通过校正所述传感器的输出(即所述测量结果或所述测量数据)，和/或通过校正所述传感器的输入(即待辐照的区域)来实现，例如，以确保所述辐射斑101完全位于待辐照的表面处。
本发明还涉及一种设备，包括根据本发明实施例之一的平台设备300、301。例如，所述设备可以是光刻设备，例如，如图1所示，其中所述衬底支撑件WT与所述物体支撑件210、212相符。所述设备例如可以是用于在目标表面上形成三维物体的成形设备。所述设备也可以是量测设备、粒子束设备、电子束设备、电子束检查设备、或检查设备。有利地，可以使用本发明较准确地使用所述设备。
本发明还涉及一种包括将图案从图案形成装置转印到衬底上的器件制造方法，包括使用包括根据本发明的一个或更多个实施例的平台设备300、301的光刻设备的步骤。例如，因为可以确定较准确的高度图(因为使用本发明确定了所述水平传感器的所述辐射斑的所述中心)，有利地，可以使用本发明更准确地转印所述图案。
尽管在本文中可以具体参考光刻设备在ICs的制造中的使用，但是应当理解，本文描述的光刻设备可以具有其它应用。可能的其它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。
尽管在本文中可以在光刻设备的情境中具体提及本发明的实施例，但是本发明的实施例可以在其它设备中使用。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)之类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。
尽管以上可能已经在光学光刻的情境中具体提及本发明的实施例的使用，但是应当理解，在情境允许的情况下，本发明不限于光学光刻，并且可以在其它应用中使用，例如压印光刻。应用也包括通过快速原型法来制造三维模型(有时称为3D打印、或增材生产或直接数字生产)。
在情境允许的情况下，本发明的实施例可以用硬件、固件、软件或其任何组合来实施。本发明的实施例也可以被实施为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或更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)可读取的形式存储或传输信息的任何机构。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)；磁存储介质；光学存储介质；闪速存储器件；电、光、声或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例程、指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而，应当理解，这样的描述仅仅是为了便利起见，并且这样的动作实际上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算装置、处理器、控制器或其它装置引起的，并且这样做可能导致致动器或其它装置与现实世界互动。
本发明的各个方面在下面的方面中阐述：
1.一种用于确定由传感器照射在表面上的辐射斑的中心的方法，所述传感器包括辐射源和检测器，所述方法包括以下步骤：
利用辐射源将第一发射辐射束发射到所述表面上以在所述表面上形成所述辐射斑，其中布置在所述表面处的目标的至少一部分由所述辐射斑照射；利用所述检测器接收第一反射辐射束，所述第一反射辐射束至少包括来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射；基于所述第一反射辐射束检测所述目标的存在；基于所述第一反射辐射束确定所述目标的第一测量位置；基于所述目标的所述第一测量位置确定如至少在第一方向上投影在所述表面上的所述辐射斑的中心。
2.根据方面1所述的方法，其中布置所述目标的所述表面是物体的上表面，当所述物体处于第一位置时确定所述目标的所述第一测量位置，其中，所述方法还包括以下步骤：在所述物体处于所述第一测量位置时在接收到所述第一反射辐射束之后，将所述物体布置在至少第二位置，处于至少第二位置的所述物体至少相对于所述第一位置被转动；利用所述辐射源将至少第二发射辐射束发射到所述表面上以产生所述辐射斑，其中所述目标的至少一部分由所述辐射斑辐照；当所述物体处于至少第二位置时利用所述检测器接收至少第二反射辐射束，所述第二反射辐射束至少包括来自辐射斑的由所述目标反射的辐射；至少基于所述第二反射辐射束来检测所述目标的存在；基于至少所述第二反射辐射束来确定所述目标的至少第二测量位置，其中基于所述目标的所述第一测量位置和至少所述第二测量位置两者来进行所述辐射斑的所述中心的确定的步骤。
3.根据方面2所述的方法，其中所述物体至少在所述第二位置相对于所述第一位置绕大致垂直于所述上表面的轴线被转动。
4.根据前述任一方面所述的方法，其中还在至少第二方向上确定所述辐射斑的中心。
5.根据方面2所述的方法，还包括通过非线性最小二乘拟合和线性回归中的至少一种来确定所述辐射斑的中心的步骤。
6.根据方面2至5中任一项所述的方法，其中将所述物体布置在至少所述第二位置的步骤包括使用由对准传感器获得的测量数据来对准所述物体。
7.根据方面1所述的方法，其中，布置有所述目标的所述表面是物体保持器的表面，所述物体保持器被配置成保持待经受所述传感器的测量的物体。
8.根据前述方面中一项或更多个项所述的方法，还包括利用对准传感器确定所述目标的至少第一对准位置的步骤，其中，基于所述第一对准位置进一步确定所述辐射斑的所述中心。
9.根据前述方面中一项或更多项所述的方法，其中还基于所述目标的光学相互作用参数来确定所述辐射斑的所述中心。
10.一种用于校准包括辐射源和检测器的传感器的方法，所述方法包括：
根据前述方面中一项或更多项所述的方法确定由所述传感器辐照在表面上的辐射斑的中心，并且配置处理单元以基于所述辐射斑的所确定的中心来进行：调整由所述传感器获得的测量结果或测量数据，和/或对于待经受所述传感器的测量的物体调整所述物体的表面的哪个区域将由所述辐射斑辐照。
11.一种传感器，包括：辐射源，所述辐射源被配置成将第一发射辐射束发射到表面上以产生辐射斑，其中布置于所述表面处的目标的至少一部分被所述辐射斑辐照；检测器，所述检测器被配置成接收至少包括来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射的第一反射辐射束；处理单元，所述处理单元被配置成：基于所述第一反射辐射束来检测所述目标的存在，基于所述第一反射辐射束来确定所述目标的第一测量位置，基于所述目标的所述第一测量位置来确定如至少在第一方向上被投影在所述表面上的所述辐射斑的中心。
12.根据方面11所述的传感器，其中所述处理单元被配置成基于所述第一反射辐射束的特性超过阈值来检测所述目标的存在。
13.一种平台设备，包括：根据方面11或方面12所述的传感器；物体保持器，所述物体保持器被配置成保持待经受所述传感器的测量的物体；物体输送装置，所述物体输送装置被配置成将物体布置在所述物体保持器上；控制单元，所述控制单元被配置成控制所述物体输送装置，以将所述物体布置在所述物体保持器上的第一位置，其中所述目标被布置在校准物体的上表面，并且在所述物体处于所述第一位置时在所述传感器的所述检测器已接收到所述第一反射辐射束之后，将所述校准物体布置在至少第二位置，处于至少第二位置的所述物体至少相对于第一位置被转动，其中所述传感器的所述处理单元还被配置成：基于至少第二反射辐射束来确定所述目标的至少第二测量位置，至少第二反射辐射束由所述检测器所接收，并且至少包括当物体至少处于第二位置、且所述辐射源将至少第二发射辐射束发射到所述表面上以产生所述辐射斑使得至少所述目标的一部分被所述辐射斑辐照时来自所述辐射斑的由所述目标所反射的辐射；基于所述目标的所述第一测量位置和至少所述第二测量位置两者来确定所述辐射斑的中心。
14.根据方面13所述的平台设备，其中，所述物体输送装置被配置成将所述物体布置在所述第二位置，使得所述校准物体相对于所述第一位置绕大致垂直于所述上表面的轴线被转动。
15.根据方面13或方面14所述的平台设备，还包括对准传感器，其中所述控制单元被配置成使用由所述对准传感器获得的测量数据控制所述物体输送装置，以将所述物体布置在至少所述第二位置。
16.一种平台设备，包括：根据方面11或方面12所述的传感器；物体保持器，所述物体保持器被配置成保持待经受所述传感器的测量的物体，其中布置有所述目标的所述表面是所述物体保持器的表面。
17.根据方面13至16中一项或更多项所述的平台设备，还包括被配置成确定所述目标的第一对准位置的对准传感器，其中所述处理单元还被配置成基于所述第一对准位置来确定所述辐射斑的所述中心。
18.一种设备，包括根据方面13至17中一项或更多项所述的平台设备，其中所述设备是光刻设备、量测设备、粒子束设备、电子束设备、电子束检查设备、成形设备、和检查设备中的至少一个。
19.一种器件制造方法，包括将图案从图案形成装置转印到衬底上，所述器件制造方法包括使用包括根据方面13至17中任一项所述的平台设备的光刻设备的步骤。
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，本领域的技术人员将明白，可以在不脱离下如下面所陈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。

Claims (15)

1.一种用于确定由传感器辐照在表面上的辐射斑的中心的方法，所述传感器包括辐射源和检测器，
所述方法包括以下步骤：
·利用辐射源将第一发射辐射束发射到所述表面上以在所述表面上形成所述辐射斑，其中布置在所述表面处的目标的至少一部分由所述辐射斑辐照，
·利用所述检测器接收第一反射辐射束，所述第一反射辐射束至少包括来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射，
·基于所述第一反射辐射束检测所述目标的存在，
·基于所述第一反射辐射束确定所述目标的第一测量位置，
·基于所述目标的所述第一测量位置确定如至少在第一方向上投影在所述表面上的所述辐射斑的中心。
2.根据权利要求1所述的方法，其中
·布置有所述目标的所述表面是物体的上表面，
·当所述物体处于第一位置时确定所述目标的所述第一测量位置，
其中，所述方法还包括以下步骤：
·当所述物体处于所述第一测量位置时在接收到所述第一反射辐射束之后，将所述物体布置在至少第二位置，处于至少第二位置的所述物体至少相对于所述第一位置被转动，
·利用所述辐射源发射至少第二发射辐射束到所述表面上以产生所述辐射斑，其中所述目标的至少一部分由所述辐射斑辐照，
·当所述物体处于至少第二位置时利用所述检测器接收至少第二反射辐射束，所述第二反射辐射束至少包括来自辐射斑的由所述目标反射的辐射，
·基于至少所述第二反射辐射束检测所述目标的存在，
·基于至少所述第二反射辐射束确定所述目标的至少第二测量位置，
其中，基于所述目标的所述第一测量位置和至少所述第二测量位置两者来进行确定所述辐射斑的所述中心的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述物体至少在所述第二位置相对于所述第一位置绕大致垂直于所述上表面的轴线被转动。
4.根据前述任一权利要求所述的方法，其中还在至少第二方向上确定所述辐射斑的中心。
5.根据权利要求2所述的方法，还包括通过非线性最小二乘拟合和线性回归中的至少一种确定所述辐射斑的中心的步骤。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中将所述物体布置在至少所述第二位置的步骤包括使用由对准传感器获得的测量数据来对准所述物体。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，布置有所述目标的所述表面是物体保持器的表面，所述物体保持器被配置成保持待经受所述传感器的测量的物体。
8.根据前述权利要求中一项或更多项所述的方法，还包括利用对准传感器确定所述目标的至少第一对准位置的步骤，其中，基于所述第一对准位置进一步进行所述辐射斑的所述中心的确定。
9.根据前述权利要求中一项或更多项所述的方法，其中还基于所述目标的光学相互作用参数来确定所述辐射斑的所述中心。
10.一种校准包括辐射源和检测器的传感器的方法，所述方法包括：
·根据前述权利要求中一项或更多项所述的方法确定由所述传感器辐照在表面上的辐射斑的中心，以及
·配置处理单元以基于所述辐射斑的所确定的中心来：
i.调整由所述传感器获得的测量结果或测量数据，和/或
ii.对于待经受所述传感器的测量的物体，调整所述物体的表面的哪个区域将由所述辐射斑辐照。
11.一种传感器，包括：
·辐射源，所述辐射源被配置成将第一发射辐射束发射到表面上以产生辐射斑，其中布置于所述表面处的目标的至少一部分被所述辐射斑辐照，
·检测器，所述检测器被配置成接收至少包括来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射的第一反射辐射束，
·处理单元，所述处理单元被配置成：
i.基于所述第一反射辐射束检测所述目标的存在，
ii.基于所述第一反射辐射束确定所述目标的第一测量位置，
iii.基于所述目标的所述第一测量位置确定如至少在第一方向上被投影在所述表面上的所述辐射斑的中心。
12.根据权利要求11所述的传感器，其中所述处理单元被配置成基于所述第一反射辐射束的特性超过阈值来检测所述目标的存在。
13.一种平台设备，包括：
·根据权利要求11或权利要求12所述的传感器，
·物体保持器，所述物体保持器被配置成保持待经受所述传感器的测量的物体，
·物体输送装置，所述物体输送装置被配置成将物体布置在所述物体保持器上，
·控制单元，所述控制单元被配置成控制所述物体输送装置以：
i.将所述物体布置在所述物体保持器上的第一位置，其中所述目标被布置在校准物体的上表面，以及
ii.当所述物体处于所述第一位置时在所述传感器的所述检测器已接收到所述第一反射辐射束之后，将所述校准物体布置在至少第二位置，处于至少第二位置的所述物体至少相对于第一位置被转动，
·其中，所述传感器的所述处理单元还被配置成：
i.至少基于第二反射辐射束来确定所述目标的至少第二测量位置，第二反射辐射束由所述检测器接收，并且至少包括当物体处于至少所述第二位置、且所述辐射源将至少第二发射辐射束发射到所述表面上以产生所述辐射斑使得所述目标的至少一部分被所述辐射斑辐照时来自所述辐射斑的由所述目标反射的辐射，
ii.基于所述目标的所述第一测量位置和至少所述第二测量位置两者来确定所述辐射斑的中心。
14.根据权利要求13所述的平台设备，其中，所述物体输送装置被配置成将所述物体布置在所述第二位置，使得所述校准物体相对于所述第一位置绕大致垂直于所述上表面的轴线被转动。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的平台设备，还包括对准传感器，其中所述控制单元被配置成使用由所述对准传感器获得的测量数据来控制所述物体输送装置，以将所述物体布置在至少所述第二位置。
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