[发明专利]确定衬底中的缺陷的方法和光刻工艺中曝光衬底的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定衬底中的缺陷的方法。本发明还涉及一种用于在光刻工艺中曝光衬底的设备。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

光刻设备可以是这种类型，其中光学投影系统被用于将通过图案形成装置(例如掩模)赋予到辐射束上的图案投影到衬底的目标部分上，如下面将要说明的。光学投影光刻设备还可以是这种类型，其中衬底的至少一部分由具有相对高的折射率(例如水)的液体覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以应用到光刻设备中的其他空间，例如掩模和投影系统之间的空间。浸没技术用于提高投影系统的数值孔径在本领域是公知的。这里使用的术语“浸没”并不意味着结构，例如衬底，必须浸入到液体中，而仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。

此外，光刻设备可以是具有两个(双台)或更多个支撑多个衬底的衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多台”的机器中，附加的台可以并行地使用，或可以在一个或更多个台上(也就是在预备台或测量台中)执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光一个或更多个衬底(也就是在曝光台中)。

在光学投影光刻设备的测量台上执行的预备步骤的示例是测量光学投影系统和将要进行曝光的衬底之间的距离。当衬底位于光学投影系统的焦点上时，形成投影图像的最佳分辨率。为了获得好的聚焦，衬底应该定位在光学系统的焦点上。为了将衬底表面保持在投影系统的焦距内，应该精确地确定衬底离光学系统(特别是投影透镜)的距离。为此，光刻设备可以包括用于测量衬底表面高度的传感器。

目前，用于测量衬底的高度的传感器被用作用于在衬底表面上大量的测量点处测量局部高度和倾斜度的工具。在典型的双台光刻设备中，例如ASML的双扫描(ASML Twinscan)，通过传感器(例如水平传感器)在测量台中收集的高度信息被传送到曝光台并在衬底曝光期间使用。在其他类型的光刻设备中，传感器(有时称为“聚焦传感器”)构建成在运行中，即衬底曝光期间，实施衬底高度测量。

虽然衬底表面的高度被测量，但是传感器没能探测存在于衬底上的缺陷图案。通常，由于工艺问题，缺陷出现在衬底边缘处。早期在干式机器中，这不构成问题，因为在曝光期间衬底通常不会与光刻设备进行物理接触。在浸没式光刻设备中，由于衬底和浸没水接触，就存在缺陷可能扩展到衬底其他部分的风险，这会导致进一步的对衬底的损伤和对光刻设备的污染，因为处理层会从衬底上剥落并与浸没液体一起流到所述设备的多个部分。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的用于探测衬底中的缺陷的方法和设备。

根据本发明的实施例，提供一种确定衬底中的缺陷的方法，所述方法包括：

-用传感器扫描所述衬底的扫描范围，所述传感器将辐射束投影到所述衬底上；

-测量沿所述扫描范围从不同衬底区域反射的辐射强度的一部份(fraction)；

-确定所述扫描范围内所测量的该部份的变化量；

-根据所述变化量确定在所述衬底中是否存在任何缺陷。

根据本发明的另一实施例，提供一种用于在光刻工艺中曝光衬底的设备，包括：

衬底台，构造成保持衬底；

传感器，配置并构造成将测量辐射束投影到所述衬底上，

控制器，用于控制所述衬底台和所述传感器的相对位置，所述控制器构建成使所述传感器利用所述测量辐射束扫描所述衬底的扫描范围；

其中，所述传感器配置并构造成测量沿所述扫描范围从不同衬底区域反射的辐射强度的一部份，并且

其中所述控制器构建成确定所述扫描范围内所述部份的变化量，以及根据所述变化量确定在所述衬底中是否存在任何缺陷。