测量衬底及测量方法与流程

文档序号:15575139发布日期:2018-09-29 05:22阅读:300来源:国知局

本申请要求于2015年11月25日提交的欧洲申请15196359.2的优先权,并且它通过引用而全文并入到本发明中。

本发明涉及一种用于(例如)光刻设备、量测设备或处理设备中的测量衬底及测量方法。



背景技术:

光刻设备是一种将所需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,可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于所述ic的单层上的电路图案。可以将所述图案转移到衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括一部分管芯、一个或更多个管芯)上。通常将图案成像到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行所述图案的转印。通常,单个衬底将包含被连续地形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括:所谓的步进机,在所述步进机中,通过将整个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、同时沿与所述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至衬底上而将图案从图案形成装置转印至衬底。

已将浸没技术引入至光刻系统中以使能够改善较小特征的分辨率。在浸没光刻设备中,具有相对高折射率的液体的液体层被插入到所述设备的投影系统(图案化束通过所述投影系统被朝向衬底投影)与所述衬底之间的空间中。液体最后覆盖投影系统的最终透镜元件下方的晶片的部分。因此,经历曝光的衬底的至少一部分被浸没在液体中。浸没液体的作用是实现对较小特征进行成像,这是因为曝光辐射在液体中相比于在气体中将具有较短波长。(液体的作用也可以被认为增加了所述系统的有效数值孔径(na)且也增加了聚焦深度或焦深)。

在商用浸没光刻术中,液体为水。通常,水是高纯度的蒸馏水,诸如通常用于半导体制造工厂中的超纯水(upw)。在浸没系统中,upw常常被纯化且其可以在作为浸没液体供应至浸没空间之前经历额外的处理步骤。除了可以使用水作为浸没液体以外,也可以使用具有高折射率的其他液体,例如:烃,诸如氟代烃;和/或水溶液。另外,已设想将除了液体以外的其他流体用于浸没光刻术中。

在本说明书中,将在描述中对局部浸没做出参考,其中浸没液体在使用中被限制至最终透镜元件与面向所述最终元件的表面之间的空间。面向表面为衬底的表面或与衬底表面共面的支撑平台(或衬底台)的表面。(请注意,除非另有明确陈述,否则在下文中对衬底w的表面的参考还另外或可替代地表示衬底台的表面;反之亦然)。出现在投影系统与平台之间的流体处置结构用以将浸没限制至浸没空间。由液体填充的空间在平面图上小于衬底的顶表面,且所述空间相对于投影系统保持实质上静止,而衬底和衬底平台在下方移动。已设想其他浸没系统,诸如非受限制的浸没系统(所谓的“全湿润”浸没系统)和浴器浸没系统。

浸没光刻术的可替代例为euv光刻术,其中辐射束是由(例如)具有在5~20nm的范围内的波长的euv辐射形成。可以由(例如)等离子体源或从由电子激光器产生euv辐射。在euv光刻术中,束路径(包括掩模和衬底)被保持处于近真空中且主要使用反射光学元件。这是因为euv辐射被大多数材料强吸收。可以设置低压氢气,(例如)以当使用等离子体源时有助于清洁污染物。

当在光刻设备中曝光衬底时,来自投影束的能量被衬底吸收且因此使衬底变热。加热对于正被曝光的目标部分来说是局部的,因此,由于加热导致的衬底的任何热膨胀可能导致衬底的变形。衬底变形可以导致(例如)连续层之间的重叠误差,或甚至当使用多重图案形成技术(使用多次曝光)以曝光单个层时同一区域的曝光之间的重叠误差。可能发生的加热依赖于许多因素。这些因素可以包括(在非限制性的列表中):诸如针对整个衬底的曝光的持续时间或单次扫描的持续时间、光敏层的细节,和在浸没型光刻设备中在曝光期间的浸没液体的流率。在euv光刻设备中,局部升温的问题可以特别严重的,这是因为近真空环境比浸没型光刻设备中的浸没液体从衬底传导的热量少。然而,诸如存在于euv光刻设备中的这些气流确实影响了热从衬底的传导。因此,难以预测可能在曝光衬底时发生的所述衬底的任何变形的性质和大小。因此,已经凭经验通过测量测试曝光中的重叠误差来确定变形。然而,运用这样的方法,难以将由衬底的热变形造成的重叠误差与源自其他原因的重叠误差分离开。

由加利福尼亚的米尔皮塔斯(milpitas,california)的kla-tencor公司供应的热测试衬底(或晶片)是已知的。所述热测试衬底包括约10~100个负温度系数温度传感器。所述温度传感器被固定在300mm硅晶片中的各点处。所述温度传感器被连接至位于衬底中的中心的读出电子装置。热测试衬底具有与生产晶片近似的尺寸。热测试衬底通过光刻设备被处理,就好像其是生产衬底那样。热测试衬底周期性地记录由负温度系数温度传感器记录的温度。然而,所述热测试衬底并未提供足够准确的信息以满足通过对较小临界尺寸的图像图案的期望而施加的对重叠误差的越来越严格的限制。



技术实现要素:

例如,期望提供用以使能够在光刻设备正在操作的同时准确测量普遍存在光刻设备内的条件的装置。

根据本发明的一个方面,提供了一种用于测量关于用于在设备的操作期间处理生产衬底的所述设备中的条件的测量衬底所述测量衬底包括:

主体,具有与生产衬底的尺寸类似的尺寸,使得所述测量衬底与所述装置兼容;

所述主体中的多个传感器模块,每一传感器模块包括:

传感器,配置成产生模拟测量信号,所述传感器包括至少温度传感器或应变传感器;

模数转换器,配置成从所述模拟测量信号产生数字测量信息;和

模块控制器,配置成输出所述数字测量信息;和

中心控制模块,配置成接收来自从所述模块控制器中的每一个的所述数字测量信息且将所述数字测量信息通信至外部装置。

根据本发明的一个方面,提供了一种测量用于处理生产衬底的设备中的条件的方法,所述方法包括:

将测量衬底装载到所述设备中,所述测量衬底具有与生产衬底的尺寸类似的尺寸,使得所述测量衬底与所述设备兼容,所述测量衬底具有中心控制模块和多个传感器模块,每一传感器模块包括传感器和模数转换器,所述传感器包括至少温度传感器或应变传感器;

操作所述传感器以产生模拟测量信号;

使用所述模数转换器以将所述模拟测量信号转换成数字测量信息;

将所述数字测量信息传送至所述中心控制模块;和

将所述数字测量信息从所述中心控制模块输出至外部装置。

附图说明

现在仅通过举例的方式参考所附的示意图来描述本发明的实施例,附图中相应的附图标记表示相应的部件,并且其中:

图1示意性地描绘一种光刻设备;

图2示意性地描绘用于光刻投影设备中的两个浸没液体限制结构布置;

图3是示意性地描绘用于光刻投影设备中的另外两个浸没液体限制结构布置的侧视横截面图;

图4描绘根据实施例的测量衬底;

图5描绘根据实施例的测量衬底的传感器模块;

图6描绘根据实施例的测量衬底的传感器;

图7描绘根据实施例的测量衬底的另一传感器;

图8描绘根据实施例的测量衬底的另一传感器;

图9描绘根据实施例的测量衬底的中心控制模块;

图10描绘在下载站中的根据实施例的测量衬底;和

图11是根据实施例的测量方法的流程图。

具体实施方式

图1示意性地描绘其中可以使用本发明的实施例的光刻设备。所述光刻设备包括:照射系统(照射器)il,配置成用于调节辐射束b(例如,紫外(uv)辐射或任何其它合适的辐射);掩模支撑结构(例如掩模台)mt,构造成用于支撑图案形成装置(例如掩模)ma,并与被配置用于根据某些参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置pm相连。所述光刻设备还包括衬底台(例如,晶片台)wt或“衬底支撑件”,所述衬底台wt或“衬底支撑件”被构造用以保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)w并且与配置用于根据某些参数精确地定位衬底的第二定位装置pw相连。所述光刻设备还包括投影系统(例如折射式投影透镜系统)ps,配置成用于将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分c(例如包括一根或更多根管芯)上。

照射系统可以包括各种类型的光学部件,例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合,用于引导、成形、或控制辐射。

所述掩模支撑结构支撑所述图案形成装置,即承载所述图案形成装置的重量。掩模支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如例如图案形成装置是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置。所述掩模支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述掩模支撑结构可以是框架或台,例如,其可以根据需要而是固定的或可移动的。所述掩模支撑结构可以确保图案形成装置位于所期望的位置上(例如相对于投影系统)。在这里使用的任何术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束,以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意,被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所期望的图案完全相对应(例如如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常,被赋予辐射束的图案将与在目标部分中形成的器件中的特定的功能层相对应,诸如集成电路。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜矩阵以及可编程lcd面板。掩模在光刻术中是公知的,并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型和衰减型相移掩模类型以及各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜矩阵的示例采用小反射镜的矩阵布置,每一个小反射镜可以独立地倾斜,以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

此处使用的术语“投影系统”应该广义地解释为涵盖任意类型的投影系统,所述投影系统的类型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型的光学系统、或其任意组合,如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其它因素所适合的。此处使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

如这里所示的,所述光刻设备是透射型的(例如,采用透射式掩模)。替代地,所述光刻设备可以是反射型的(例如,采用如上所述类型的可编程反射镜矩阵,或采用反射式掩模)。

光刻设备可以是具有两个(“双平台”)或更多个衬底台或衬底支撑件(和/或两个或更多个掩模台或“掩模支撑件”)的类型。在这种“多平台”机器中,可以平行地使用额外的台或支撑件,或者可以在一个或更多个台或支撑件上执行预备步骤的同时,一个或更多个其它的台或支撑件被用于曝光。

所述光刻设备也可以是这种类型:其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖,以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备中的其它空间,例如在掩模和投影系统之间的空间。浸没技术可以用于增加投影系统的数值孔径。此处使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(诸如衬底)浸入到液体中,而是仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统和所述衬底之间。

参照图1,所述照射器il接收来自辐射源so的辐射束。所述源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当所述源为准分子激光器时)。在这种情况下,不会将所述源看成形成光刻设备的一部分,并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统bd的帮助,将所述辐射束从所述源so传到所述照射器il。在其它情况下,所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源so和所述照射器il、以及如果需要时设置的所述束传递系统bd一起称为辐射系统。

所述照射器il可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器ad。通常,可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少一个所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外,所述照射器il可以包括各种其它部件,例如积分器in和聚光器co。可以将所述照射器用于调节所述辐射束,以在其横截面中具有所期望的均匀性和强度分布。

所述辐射束b入射到保持在所述掩模支撑结构(例如,掩模台mt)上的所述图案形成装置(例如,掩模ma)上,并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过掩模ma之后,所述辐射束b通过投影系统ps,所述投影系统ps将所述辐射束聚焦到所述衬底w的目标部分c上。通过第二定位装置pw和位置传感器if(例如,干涉量测装置、线性编码器或电容传感器)的帮助,可以精确地移动所述支撑台wt,例如以便将不同的目标部分c定位于所述辐射束b的路径中。类似地,例如在从掩模库的机械获取之后,或在扫描期间,可以将所述第一定位装置pm和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束b的路径精确地定位掩模ma。

通常,可以通过形成所述第一定位装置pm的部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台mt的移动。类似地,可以采用形成所述第二定位装置pw的部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台wt或“衬底支撑件”的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反),掩模台mt可以仅与短行程致动器相连,或可以是固定的。可以使用掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2来对准掩模ma和衬底w。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分,但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对准标记)中。类似地,在将多于一个的管芯设置在掩模ma上的情况下,所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。

控制器500控制光刻设备的总体操作,尤其是执行下文进一步所描述的操作过程。控制器500可以被实施为被适当编程的通用计算机,包括中央处理单元、易失性和非易失性存储装置、一个或更多个输入及输出装置(诸如键盘和屏幕)、一个或更多个网络连接件和至光刻设备的各种部件的一个或更多个接口。应当了解,控制计算机与光刻设备之间的一对一关系不是必须的。一个计算机可以控制多个光刻设备。多个联网的计算机可以用于控制一个光刻设备。控制器500也可以被配置成控制光刻单元(1ithocell)或簇中的一个或更多个关联的过程装置和衬底处理装置,所述光刻设备形成所述光刻单元或簇的部分。控制器500也可以被配置成从属于光刻单元或簇的监督控制系统和/或工厂(fab)的总体控制系统。

下文进一步所描述的下载站600被设置为光刻设备的部分或为工厂中其他地方(可能接近于光刻设备或在中心位置处)的分离装置。下载站被连接至控制器500、监督控制系统和/或工厂的总体控制系统。下载站可以并入被编程以分析从检查衬底获得的信息的计算机系统,或可以在其他地方执行的这样分析。

用于在投影系统ps的最终透镜元件与衬底之间提供液体的布置可以被分为三大类。它们为浴器型布置、所谓的局部浸没系统和全湿润浸没系统。本发明尤其涉及局部浸没系统。

在已针对局部浸没系统所提出的布置中,液体限制结构12沿着投影系统ps的最终透镜元件与面向投影系统的平台或台的面向表面之间的浸没空间的边界的至少一部分延伸。所述台的面向表面被如此提及,这是因为所述台在使用期间被移动且很少静止。通常,所述台的面向表面为衬底w、围绕所述衬底的衬底台wt或所述衬底w与所述衬底台wt两个的表面。

在实施例中,如图1所图示的液体限制结构12可以沿着投影系统ps的最终透镜元件100与衬底台wt或衬底w之间的浸没空间的边界的至少一部分延伸。在实施例中,密封形成在液体限制结构12与衬底w/衬底台wt的表面之间。密封可以是非接触式密封,诸如气体密封件16,或浸没液体密封件。(利用气体密封件的系统被在欧洲专利申请公开ep-a-1,420,298中公开,其通过引用而全文合并到本发明中)。

液体限制结构12被配置成将浸没液体供应并限制至浸没空间。液体可以通过液体入口被带入到浸没空间中,且所述液体可以通过液体出口被移除。

液体可以由气体密封件限制在浸没空间中。在使用中,气体密封件形成在液体限制结构12的底部与所述台的面向表面(即,衬底w的表面和/或衬底台wt的表面)之间。气体密封件中的气体通过入口在负压下被提供至液体限制结构12与衬底w和/或衬底台wt之间的间隙。所述气体通过与出口相关联的通道被抽取。气体入口上的过压、出口上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。液体限制结构12与衬底w和/或衬底台wt之间的液体上的气体的力将液体限制在浸没空间10中。这样的系统被公开号为us2004-0207824的美国专利申请公开,其通过引用而全文合并到本发明中。

其他浸没液体限制结构12可以与本发明的实施例一起使用,诸如图3中所描绘的布置。

图2和图3示出了可以存在于液体限制结构12的变化/变体中的不同特征。图2中所图示且下文所描述的布置可以被应用于上文所描述和图1所图示的光刻设备。分别针对所述图的底部左手侧和底部右手侧上的特征显示出了两种不同的布置除非另有提及,否则两个设计共用共同的特征。除非有不同的描述否则所述设计可以共用如上文所描述的相同特征中的一些。可以如示出的或根据需要来单独地或组合地选择本文中所描述的特征。

图2示出了围绕最终透镜元件的底部表面的限制结构12。最终透镜元件100具有倒截头圆锥形形状。截头圆锥形形状具有平坦底部表面和圆锥形表面。截头圆锥形形状从平坦表面突出且具有底部平坦表面。底部平坦表面为最终透镜元件的底部表面的光学活性部分,投影束可以穿过所述光学活性部分。限制结构围绕截头圆锥形形状的至少一部分。限制结构具有面朝向所述截头圆锥形形状的圆锥形表面的内表面。内表面和圆锥形表面具有互补形状。限制结构的顶表面实质上是平面的。可以围绕最终透镜元件的截头圆锥形形状安装限制结构。液体限制结构的底部表面实质上是平面的,且在使用中,底部表面可平行于所述台和/或晶片的面向表面。底部表面与面向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。

液体限制结构12延伸成相比于最终透镜元件100较接近于晶片w和晶片台wt的面向表面。因此,浸没空间10被定义在液体限制结构12的内表面、截头圆锥形部分的平坦表面与面向表面之间。在使用期间,浸没空间10被填充有液体。液体填充透镜与液体限制结构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,填充在互补内表面与圆锥形表面之间的浸没空间10的至少部分。

通过形成在液体限制结构12的表面中的开口将液体供应至浸没空间10。可以通过在液体限制结构的内表面中的供应开口20供应所述液体。可替代地或另外地,从形成在液体限制结构12的下表面中的下方供应开口23供应液体。下方供应开口可以围绕投影束的路径,且其可以由以阵列的形式的一系列开口形成。液体被供应以填充浸没空间10,使得在投影系统下方通过所述空间的流为层流。在液体限制结构12下方从下方供应开口23供应液体会另外防止气泡进入到浸没空间10中。液体的该供应用作液体密封件。

可以从形成于内表面中的回收开口21回收液体。通过回收开口21的液体的回收可以通过施加负压来进行;通过回收开口21的回收是通过空间的液体流的速度的结果;或所述回收可以是上述两种的结果。当在平面图中观看时,回收开口21可以位于供应开口20的相反侧上。另外地或可替代地,可以通过位于液体限制结构12的顶表面上的溢流开口24回收液体,如右手侧布置中所示出的。应当注意,(如果存在)溢流可以围绕液体限制结构的顶部、围绕投影束的路径延伸。

另外地或可替代地,可以通过底部回收开口25、32从液体限制结构12下方回收液体。弯液面33形成在液体限制结构12与面向表面之间,且其用作液体空间与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的方式回收液体的多孔板25。弯液面可以在面向表面相对于液体限制结构的相对移动期间,越过多孔板的表面自由地移动。可替代地,底部回收开口25可以用于使液体弯液面33保持(或“钉扎”)至液体限制结构12。底部回收开口可以是一系列的钉扎开口32,通过所述一系列钉扎开口32,液体被回收。钉扎开口32可以以双相流的方式回收液体。

气刀开口26可选地相对于液体限制结构12的内表面位于径向地向外的位置。可以通过气刀开口26以增大的速度供应气体以有助于将浸没液体限制在浸没空间12中。被供应的气体可以被加湿且其可以包含二氧化碳。被供应的气体可以基本上由二氧化碳和水蒸气组成。所述气刀开口26的径向外部是用于回收通过所述气刀开口26供应的气体的气体回收开口18。

图3描绘了液体限制结构12的另外两个布置。分别针对所述图的底部左手边和底部右手边上的特征示出了两种不同的布置。除非另有提及,否则两个设计共用共同的特征。为图2所共有的图3所示的两个布置的特征共用相同的参考数字。液体限制结构12具有与截头圆锥形形状的圆锥形表面互补的内表面。液体限制结构12的下表面相比于截头圆锥形形状的底部平坦表面较接近于面向表面。

通过形成于液体限制结构12的内表面中的供应开口将液体供应至浸没空间10。供应开口34被定位成朝向内表面的底部,可能被定位在截头圆锥形形状的底部表面下方。供应开口34位于内表面上,围绕投影束的路径被间隔开。

通过在液体限制结构12的下表面中的回收开口25从浸没空间10回收液体。随着面向表面在液体限制结构12下方移动,弯液面33可以沿与面向表面的移动相同的方向越过回收开口25的表面移动。回收开口25可以由多孔构件形成。可以以单相的方式回收液体。在实施例中,以二相流的方式回收液体。在液体限制结构12内的腔室35中接收两相流,其中将所述两相流分离成液体和气体。通过分离通道36、38从腔室35回收液体和气体。

液体限制结构12的下表面的内周边39延伸至远离内表面的空间中以形成板40。内周边形成可以被设定尺寸以匹配投影束的形状和大小的小孔。所述板可以在其任一侧隔离液体。被供应的液体朝向孔向内流动、穿过内部孔、且接着在板下方朝向周围的回收开口25径向向外地流动。

在实施例中,液体限制结构12可以是成两个部分:内部部分12a和外部部分12b。为了方便起见,在图3的右手侧部分中示出了该布置。两个部分可以在平行于面向表面的平面中彼此相对地移动。内部部分可以具有供应开口34且内部部分可以具有溢流回收件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件42。

在衬底的曝光期间,来自辐射束b的能量被衬底吸收,从而导致衬底的局部加热和热变形。在预测该局部加热对重叠的影响时存在各种困难,这些困难源自难以预测衬底的温度改变和最终的变形两者。已知的热测试晶片提供了关于在曝光期间发生的温度改变的一些信息,但是本申请的发明人已经确定该信息不足以支持通过被成像在衬底上的特征的尺寸的期望的减小来激励的重叠的期望改进。可以通过现有的晶片获得的信息提供了在准确度和分辨率中的至少一个上是不充足的数据集。光刻过程的客户需要意味着工具在性能(诸如在重叠方面)上具有不断增大的规格。因此,期望用以促进获得这些改进的规格的诊断工具。

因此,本发明提出用于在处理衬底的设备(例如光刻设备)中使用且具有改进型结构的测量衬底。所述测量衬底具有尺寸与设备兼容的主体,多个传感器模块和中心控制模块嵌入在所述主体中。每一传感器模块包括模拟传感器和模数转换器。模数转换器从由传感器输出的模拟测量信号产生数字测量信息。通过每一传感器模块中的模块控制器将所述数字测量信息输出至中心控制模块以输出至外部装置。通过在每一传感器模块中本地地执行模数转换,可以在无噪声的情况下获得数字测量信息,否则在分散的传感器与中央控制器之间的长通信线中将收集噪声。在光刻设备的衬底平台中,噪声的源为由在曝光期间加速衬底支撑设备60所需要的强大的电磁马达产生的高水平的电磁噪声。

在实施例中,存储装置包括在每一传感器模块中用于数字测量信息的本地存储。所述存储装置可以是简单的寄存器。这样的寄存器可以允许多个传感器模块进行同时测量,接着将所述测量不同步地传送至中心控制模块。存储装置可以是可储存多个测量值的较大存储器,例如,非易失性存储器,诸如nand闪存,或易失性存储器,诸如dram。较大存储器可以允许在光刻设备中的测试过程期间所获得的所有测量值被保持在传感器模块中。可以当测量衬底处于不具有或远离高水平的电磁噪声的环境中时,将测量值从存储器传送至中心控制模块。

在实施例中,存储装置另外地或可替代地包括在中心控制模块中。中心控制模块中的存储装置可以被配置成存储关于通过许多传感器进行的许多测量的测量信息。通过使用在中心控制模块中的单个存储装置,制造成本可以低于在每一传感器模块中设置分离的存储装置的制造成本。

在实施例中,将放大器(例如运算放大器)设置在每一传感器模块中以在模数转换之前放大模拟测量信号。放大器可以增加测量的敏感度和/或动态范围。

本发明的测量衬底提供了对各种不同类型的传感器是有用的构造。在实施例中,传感器为温度传感器。温度传感器允许在通过所述设备进行的过程期间直接测量衬底的任何温度波动。在实施例中,温度传感器为双极型晶体管。双极型晶体管可以形成在主体中或主体上,且因此直接测量主体自身的温度。双极型晶体管是小且准确的器件,使得可以获得高度局部的测量。

在实施例中,温度传感器为负温度系数传感器。负温度系数传感器不能直接形成在主体中,但必须固定至主体。因此,在负温度系数传感器与主体之间将有某些热阻。所得的温度测量不是不准确就是需要较多时间用于进行测量。出现误差或延迟是因为负温度系数传感器和衬底为了相对准确测量而应当到达热平衡。

在实施例中,传感器为允许直接测量由衬底经历的应变的应变传感器。该应变传感器避免了从温度改变预测热膨胀方面的任何可能的不准确。应变传感器可以是电阻应变传感器,该电阻应变传感器的电阻响应于所施加的应变而改变。电阻应变传感器是众所周知的且准确性高。应变传感器可以是双极型晶体管。双极型晶体管本质上对温度和应变两者都敏感,但可以被设计为对应变不敏感对温度和应变两个都敏感的双极型晶体管和仅对温度敏感的双极型晶体管的组合可以被用于将应变的效应与温度的效应相隔离。如上文所表示的用于作为温度传感器的双极型晶体管的优点同样适用于作为应变传感器的双极型晶体管。

在实施例中,传感器为嵌入在测量衬底的主体中的温度敏感电阻器,例如热敏电阻。热敏电阻可以在100ms的测量时间内提供约100μk的温度分辨率。热敏电阻可以由硅化多晶硅形成且具有约0.3%/k的温度系数。热敏电阻可以与具有相同名义电阻的参考电阻器一起布置在惠斯通(wheatstone)电桥中以获得约100μk的分辨率。

在实施例中,将两个应变传感器设置在每一传感器模块中以便测量在平行于测量衬底的主表面的两个正交方向(例如,光刻设备的x方向和y方向)上的应变。

在实施例中,传感器模块包括温度传感器和应变传感器两者。在传感器模块中具有两种类型的传感器允许直接测量温度与应变之间的关系且可以用以校准衬底中的温度诱发的应变的模型。也可能将机械诱发的应变与热诱发的应变分离开。

本发明的实施例为测量在用于处理生产衬底的设备中的条件的方法。具有与生产衬底兼容的尺寸的测量衬底被装载至所述设备中。测量衬底具有嵌入在其中的中心控制模块和多个传感器模块,每一传感器模块包括传感器和模数转换器。传感器被操作以产生模拟测量信号,且模数转换器将模拟测量信号转换成数字测量信息。将数字测量信息传送至中心控制模块并从中心控制模块输出至外部装置。该方法允许在没有由于本地模数转换所造成的电磁噪声的干扰的情况下,获得数字测量信息,这样避免了对长通信路径的需要。

本发明的所述方法可以用在光刻设备中,所述光刻设备被操作以执行通常在生产衬底上被执行的过程的至少一部分并同时进行测量以直接测量在所述过程期间的温度改变。可以在所述过程期间进行多个测量以便测量时间和空间中的温度或其他条件。

图4描绘了根据本发明的实施例的测量衬底mw。测量衬底mw包括与光刻设备兼容的主体120。例如,主体可以是直径为300mm的实质上圆形的平面主体。所述主体可以满足用于生产衬底的厚度和平坦度的标准规格,使得所述主体可以被装载和处理,就好像其为标准处理衬底一样。期望地,测量衬底mw是对浸没液体和投影束具有抵抗性或耐性的。测量衬底mw可以设置有横越其整个顶表面的用以提供对浸没液体的抵抗性的平坦化层。平坦化层可以帮助确保测量衬底满足处理衬底的平坦度规格。

多个传感器模块100被形成在主体120中或嵌入主体120中。传感器模块100可以以格子(或2维阵列)的形式布置,且可以邻接或被分隔开或其组合。期望地,传感器模块100被设置横穿主体120的实质上整个区域。传感器模块120可以具有平行于主体120的表面的小于5mm(例如,为约1mm)的尺寸。

在实施例中,衬底具有在整个晶片上分布的许多传感器。可以选择特定传感器以测量关于特定应用的参数。传感器阵列的分布可以被设计成适合特定测量。由此,当传感器模块100被选择为将在操作中时,可以关闭所选择的其他传感器模块。可以出于各种原因选择不同数量的传感器和在传感衬底上的特定位置处的传感器,所述原因可能包括(在非限制的列表中):匹配传感器位置以与特定表面的特征匹配、最小化由测量衬底产生的热、聚焦在表面的特定部分上、在传感器故障的情况下实现冗余、针对特定应用或实验来优化感测晶片的分辨率和准确度,等等。

例如,选择的传感器可以被选择成与工具的操作部件的特征(诸如,液体限制结构的浸没印迹)匹配。可以仅在测量衬底的有限表面(诸如在测量衬底的边缘处)选择传感器。这样的布置可以适合于在衬底边缘在浸没工具中当通过所述衬底边缘处的台回收流体时将经历间断的流体流的操作期间测量衬底边缘处的温度。通过最小化或优化可操作的传感器,因为传感器产生热,通过测量衬底的操作所产生的热被限制至热测量所必需的那些部件。

在具有在测量衬底mw的表面上分布的可选择的传感器模块的情况下,可以变化每单位面积传感器的数量(即,传感器的密度),且因此可以变化分辨率。因此,可选择的传感器使能够根据测量衬底的应用而变化测量衬底的分辨率。在具有可选择传感器阵列的情况下,单个测量衬底可以适用于不同的用途,而依赖于针对不同的用途必须开发不同的测量衬底。

可替代地,在测量过程期间所有的传感器都可以在操作中,但仅下载来自选择的传感器的数据或将所述数据用于分析。

在实施例中,主体120为硅衬底,且传感器模块100通过标准cmos过程被直接地形成在主体120的上表面中。中心控制模块150控制测量衬底的总体操作。尽管被描绘为大于传感器模块120,但中心控制模块150可以是较小的且位于任何地方。相似地,尽管被描绘为位于主体120的中心且被称为“中心”,但中心控制模块150可以位于主体120的任何方便的位置。中心控制模块150可以位于主体的与传感器模块相对的表面上。

图5更加详细地描绘了传感器模块100。传感器模块100包括第一传感器101和第二传感器102。第一传感器101可以是温度传感器。第二传感器102可以是应变传感器。传感器的其他形式是可能的。传感器模块100可以包括仅一个传感器。传感器模块100可以包括多于两个的传感器。开关(图中未图示)可以被提供以使能够激活或去激活传感器模块100。

第一传感器101和第二传感器102输出模拟测量信号。第一传感器和第二传感器被连接至各自的放大器103、104。放大器103、104放大各自的模拟测量信号。期望地,放大器103、104尽可能地接近第一传感器101和第二传感器102使得在放大之前收集最小噪声。放大器103、104可以是运算放大器。

模数转换器105、106接收来自放大器103、104的被放大的模拟测量信号且由其产生数字测量信息。期望地,模数转换器105、106被定位成尽可能地接近放大器103、104以在模数转换之前最小化所收集的噪声的量。

模块控制器107接收来自模数转换器105、106的数字测量信息且将其引导至存储装置108。模块控制器可以是任何便利类型的可程序编程微控制器。存储装置108可以是非易失性存储器,诸如nand闪存,或易失性存储器,诸如dram或sram。在读出模式中,模块控制器107从存储装置108读出数字测量信息且将其提供至模块接口109以用于传输至数据总线110。可以在传输数字测量信息之前将误差检测和/或校正编码添加至所述数字测量信息。传感器模块100可以在立即读出模式中操作,其中被进行的每一测量直接地输出至数据总线110上。在该模式中,存储装置108可以是简单的寄存器。传感器模块100可以在批量读出模式中操作,其中测量被成批地收集,将所述测量例如响应于轮询请求而在延迟之后输出至数据总线110上。在该模式中,存储装置108期望地具有存储多个批量测量的容量。

在实施例中,传感器101、102在1hz~100hz的范围内以采样率进行测量。也可以在低于1hz的速率下进行测量,例如以监控光刻设备的部件的长期稳定性。在模数转换之后,每一测量可以仅需要单个字节或如果存储有元数据(诸如误差检测和/或校正编码、时间戳和传感器识别符)则可能需要几个字节。因此,将看到,存储装置108至多需要具有几十或数百千字节的容量。

运用(例如)cmos过程的惯常技术,可以易于在主体中制造组成传感器模块100的所有部件。

数据总线110可以是成环或轮轴和轴辐的布置的串行总线或并行总线。为了最小化传感器上方的布线层的数量,可以在主体120的底侧上形成数据总线且通过贯穿衬底通孔将数据总线连接至传感器模块。

图6描绘了可用作本发明的实施例中的温度和/或应变传感器的双极型晶体管300,其也可以被称为双极结晶体管。图6夸大了垂直比例:被形成在主体的原始表面上方的装置的部分是非常薄的。然而,可以将平坦化层320设置在双极型晶体管300的上方以确保测量衬底的上表面满足所需要的平坦度标准。

双极晶体管300是基板类型的且包括n型掺杂阱301,所述n型掺杂阱301被形成在p型的主体120中。发射极区302被形成为在n型掺杂阱301内的p+区。基极是由在n型掺杂阱301的边界处的n+区303、304形成,且源极/集电极是由邻近于n+区304但与所述n+区304绝缘的p+区305形成。可以由a1导体306-309通过表面氧化物层121中的孔形成至发射极、基极和源极区/集电极区的连接。双极晶体管300的正向电压与温度成比例且可以通过已知的电路测量以实现为约1~10mk的分辨率的温度测量。

双极晶体管有利地用于直接测量主体的温度,在不干涉使用负温度系数传感器的情况下所发生的热阻。双极晶体管也可以针对相同功耗提供比负温度系数温度传感器更好约10倍的分辨率。双极晶体管可以是有利的,因为比可以使用负温度系数传感器所获得的更高密度的双极传感器可以设置于测量衬底的主体上。因此,尽管双极晶体管相比于负温度系数传感器通常具有较差的精度,但是可以获得较高的分辨率。在使用每单位面积较大数量的传感器的情况下,也可以改进温度测量的准确度。

图7描绘了也可以用作本发明的实施例中的温度和/或应变传感器的竖直npn类型的双极晶体管400。图7夸大了了竖直尺度:被形成在主体的原始表面上方的器件的部分是非常薄的。然而,可以将平坦化层420设置在双极晶体管300的上方以确保测量衬底的上表面满足所期望的平坦度标准。

双极晶体管400包括n型掺杂深阱401,所述n型掺杂深阱被形成在为p型的主体120中。p掺杂阱402和n型掺杂阱403被形成在n型掺杂深阱401内。发射极区404被形成为p掺杂阱401内的n+区。基极由p掺杂阱402的边界处的p+区405、407形成,且源极/集电极由n型掺杂阱403内的n+区406形成。可以由a1导体408-411通过氧化物层121中的孔实施至发射极、基极和源极区/集电极区的连接。双极晶体管400的正向电压与温度成比例且可以通过已知的电路被测量以实现约1~10mk的分辨率的温度测量。

图8描绘了可以用作传感器101或102的箔式应变计500。这样的传感器为可以被用在测量衬底mw中的应变传感器的示例。箔式应变计500包括以锯齿形/蜿蜒布置布局的导线501,所述导线具有沿待测量应变的方向对准的多个平行长度。导线501被封装在被粘附至主体120的表面的箔式封装中。主体120的任何变形将造成锯齿形布置的长度a改变,例如增加。将长度a的改变乘以平行长度的导线的数量,以得到导线501的总长度改变,使得发生导线501的电阻的可测量的改变。终端503被连接至传感器模块。

箔式应变计500可以具有约50μm的厚度和约50mm2的面积。因此,箔式应变计很可能比将双极晶体管用作传感器的传感器模块大得多,使得在低于温度的分辨率下测量应变。

根据本发明的实施例的测量衬底也可以设置有如于2015年7月15日提交的欧洲申请15177120.1中所描述的一个或更多个成像装置和一个或更多个压力传感器的两者,该申请通过引用而全文合并到本发明中。可以包括其他相关形式的传感器。

图9更加详细地描绘了被嵌入主体120中的中心控制模块150,所述中心控制模块(例如)使用cmos工艺被直接制造到衬底中。中心控制模块150可以位于主体120的与传感器模块100的相对侧上。在实施例中,中心控制模块可以是足够小使得其可以位于传感器模块100的阵列内,而不干扰所述矩阵中的传感器的分布,在(例如)在规则周期性阵列中的每一传感器的位置方面。

中心控制模块150包括接口151。所述接口与数据总线110和内部总线152连接。内部总线152也连接至无线通信模块153、微控制器154和存储装置155。通过电力存储装置156供应电力。电力存储装置可以被连接至感应充电单元157。

图11描绘了测量衬底mw的使用方法。

以与装载涂覆有抗蚀剂的衬底用于曝光的精确地相同的方式,将测量衬底mw装载s1到光刻设备中。如果需要,测量衬底mw可以在装载到光刻设备中之前被涂覆有光敏抗蚀剂。光敏抗蚀剂在本发明的方法中并不起作用,但是被提供以使测量衬底经历的条件尽可能地接近生产衬底经历的那些条件。通过衬底处理器将测量衬底mw放置到衬底台wt上。

一旦被装载到光刻设备中且被放置在衬底台wt上,测量衬底mw就可以经受某些资格预审步骤s2(例如,平坦度测量)以验证测量衬底mw且核实其将不会损害光刻设备。然而,不需要施加如通常为生产衬底执行的完整的预先特性化过程。期望地,在测量衬底上执行与针对生产衬底相同的温度调节过程。

在双站光刻设备中,将测量衬底mw转移s3至曝光站es。测量衬底开始进行测量并记录s4测量值。对于正常的生产衬底执行一组曝光s5。测量衬底停止s6进行测量。

一旦所有所期望的测量已经被收集,就以与生产衬底相同的方式从所述设备卸载s7测量衬底mw。然而,将测量衬底mw转移s8至下载站600,而不是将所述测量衬底mw发送至用于处理的轨道,图10描绘了所述下载站600的实施例。在下载站600处,可以经由接口153而从存储装置155下载s9已存储的测量的数据。接口153可以使用串行接口601经由诸如wi-fi(tm)或蓝牙(tm)的无线通信技术连接至下载站中的接口603。电力存储装置156可以(例如)经由无线感应充电系统在下载站处再充电。可替代地,测量衬底mw的下部表面可以被设置有既用于从存储装置155下载图像和/或测量的数据又用于对电力存储装置156充电的电触点。

接着分析s10已下载的数据用以识别关于已经被检查的物体的任何故障或问题。已下载的数据的分析可以是手动、自动、或手动过程与自动过程的组合。自动分析可以包括图案识别或与参考数据的比较。

在本发明的实施例中,将测量衬底与光刻设备一起使用,所述光刻设备并未设计有所关注的测量衬底,使得当测量衬底在所述光刻设备中时并未向所述光刻设备提供特定装置以与所述测量衬底通信或控制所述测量衬底。因此,测量衬底期望进行自主操作。在本发明的实施例中,测量衬底被配置成在其在装载到光刻设备中之前一旦被接通就记录测量,且继续直到其被卸载并连接至下载站600为止。然而,这样可以需要具有大容量的存储装置155或可能需要限制采样率。

在实施例中,测量衬底被编程以针对可以相对于所包括的时钟或起始事件而限定的特定时间段记录测量。用于测量记录的时间段被预定以与通过光刻设备的移动测量衬底的预定程序的时序相匹配。

在实施例中,测量衬底被配置成确定其何时被正确地定位以开始捕获/获取测量。可以提供其他传感器以使得测量衬底能够确定其在光刻设备内的位置。

在实施例中,光刻设备被设置有用于在测量衬底被装载在衬底台上时与测量衬底通信的通信装置。通信装置可以是无线通信部件装置(例如,wi-fi(tm)或蓝牙(tm)),或经由测量衬底的底侧的有线连接。如果可以提供有线连接,则也可以将电力提供至测量衬底,从而避免了需要在测量衬底中提供电力存储装置156。通信装置可以被改造至现有的光刻设备。

如果通信装置被设置在光刻设备中,则所述通信装置可以被用以指示测量衬底开始捕获测量并也指示下载所捕获的测量数据。在实施例中,与曝光并行地下载和分析由测量衬底捕获的数据。这样允许了一旦检测到问题就立即执行修补措施。

尽管上文已经关于使用测量衬底以测量光刻设备中普遍存在的条件来描述本发明,但是测量衬底也可以被用于测量另一设备(诸如量测设备)中普遍存在的条件。根据本发明实施例的测量衬底可以被用于轨道的过程装置中,假如测量衬底能够承受轨道中普遍存在的条件,例如高温。根据实施例的测量衬底可以被用在测试床或部分设备中。

虽然本发明对光刻设备在制造ic中的使用做出了具体参考,但是应该理解,此处所述的光刻设备可以具有其它应用,诸如制造集成光学系统、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。本领域技术人员将会认识到,在这样替换应用的情形中,此处的使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以是在曝光之前或之后进行处理,例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上,并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检查工具中。在可应用的情形中,可以将此处的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外,所述衬底可以被处理一次以上,例如为产生多层ic,使得此处使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含一个或多个已处理层的衬底。

此处使用的术语“辐射”和“束”涵盖全部类型的电磁辐射,包括紫外(uv)辐射(例如具有或约为436、405、365、248、193、157或126nm的波长)。在允许的情况下,术语“透镜”可以表示不同类型的光学部件中的任何一种或其组合,包括折射式的和反射式的光学部件。

虽然上文已描述本发明的具体实施例,但应了解,可以用与所描述的方式不同的其它方式来实施本发明。

在实施例中,存在用于测量关于用于在设备的操作期间处理生产衬底的所述设备中的条件的测量衬底。所述测量衬底包括:主体、多个传感器模块和中心控制模块。所述主体具有与生产衬底的尺寸类似的尺寸,使得所述测量衬底与所述设备相兼容。所述多个传感器模块在所述主体中。每一传感器模块包括:传感器,配置成产生模拟测量信号;模数转换器,配置成从所述模拟测量信号产生数字测量信息;和,模块控制器,配置成输出所述数字测量信息。所述中心控制模被配置成从所述模块控制器中的每一个接收所述数字测量信息且将所述数字测量信息传递至外部装置。

每一传感器模块可以还包括被配置成存储所述数字测量信息的存储装置。每一传感器模块可以还包括被配置成放大所述模拟测量信号的放大器。所述中心控制模块可以还包括被配置成存储所述数字测量信息的中心存储装置存储装置。每一传感器模块可以还包括被配置成放大所述模拟测量信号的放大器。

传感器包括温度传感器。所述温度传感器可以包括双极晶体管。所述传感器可以包括应变传感器。所述应变传感器包括双极晶体管。所述应变传感器可以包括电阻式传感器。

传感器模块可以包括被配置成测量在第一方向上的应变的第一应变传感器,和被配置成测量在第二方向上的应变的第二应变传感器。所述第二方向可以正交于所述第一方向。所述传感器模块可以包括温度传感器和应变传感器。所述测量衬底可以包括多于100个传感器模块。所述传感器可以被嵌入所述主体中。

在本发明的实施例中,提供一种测量用于处理生产衬底的设备中的条件的方法。所述方法包括:装载、操作、使用、转移和输出。在装载中,将测量衬底装载到所述设备中,所述测量衬底具有与生产衬底的尺寸类似的尺寸,使得所述测量衬底与所述设备相兼容。所述测量衬底具有中心控制模块和多个传感器模块。每一传感器模块包括传感器和模数转换器。在操作中,所述传感器被操作以产生模拟测量信号。在使用中,使用所述模数转换器以将所述模拟测量信号转换成数字测量信息。在转移中,将所述数字测量信息传送至所述中心控制模块。在输出中,将所述数字测量信息从所述中心控制模块输出至外部装置。

所述设备可以是光刻设备。所述方法可以还包括在所述输出之前从所述设备卸载所述测量衬底。可以在所述设备执行用于处理衬底的过程的至少一部分的同时执行操作所述传感器。可以在用于处理衬底的过程的部分期间执行所述操作所述传感器多次。

本文中所描述的任何控制器可以在一个或更多个计算机程序被位于光刻设备的至少一个部件内的一个或更多个计算机处理器读取时每个或组合地是操作的。控制器可以每个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。一个或更多个处理器被配置成与控制器的至少一个通信。例如,每一个控制器可以包括用于执行包括用于上述方法的计算机可读指令的计算机程序的一个或更多个处理器。控制器可以包括用于存储该计算机程序的数据存储介质和/或容纳该介质的硬件。因此,控制器(多个控制器)可以根据一个或更多个计算机程序的机器可读指令操作。

本发明的一个或更多个实施例可以被应用于任何浸没光刻设备,尤其但不是排他地为上文所提及的那些类型,且无论浸没液体以浴器的形式被提供、仅提供在衬底的局部化表面区域上,或不受限制。在不受限制的布置中,浸没液体可以越过衬底和/或衬底台的表面流动,使得衬底台和/或衬底的实质上整个未被覆盖的表面湿润。在该不受限制的浸没系统中,液体供应系统可以不限制浸没液体或其可以提供一比例的浸没液体限制,但不提供浸没液体的实质上完全限制。

应当广泛地理解本发明中所设想的液体供应系统。在某些实施例中,液体供应系统可以是将浸没液体提供至投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间的机构或结构组合。液体供应系统可以包括一个或更多个结构、一个或更多个流体开口(包括一个或更多个液体开口、一个或更多个气体开口或用于两相流的一个或更多个开口)的组合。所述开口可以每个为通向浸没空间的入口(或来自流体处理结构的出口)或离开浸没空间的出口(或通向流体处理结构的入口)。在实施例中,空间的表面可以是衬底和/或衬底台的部分,或空间的表面可以完全地覆盖衬底和/或衬底台的表面,或空间可以包围衬底和/或衬底台。液体供应系统可选地还包括一个或更多个元件以控制浸没液体的位置、数量、质量、形状、流率或任何其他特征。

以上的描述意图是说明性的,而不是限制性的。因此,对本领域的技术人员将明白,在不背离下面所阐述的权利要求书的范围的情况下,可以对所描述的发明进行修改。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于测量关于用于在设备的操作期间处理生产衬底的所述设备中的条件的测量衬底,所述测量衬底包括:

主体,具有与生产衬底的尺寸类似的尺寸,使得所述测量衬底与所述设备兼容;

所述主体中的多个传感器模块,多个传感器模块以两维阵列布置,每一传感器模块包括:

传感器,配置成产生模拟测量信号,所述传感器包括至少温度传感器或应变传感器;

模数转换器,配置成从所述模拟测量信号产生数字测量信息;和

模块控制器,配置成输出所述数字测量信息;和

中心控制模块,配置成接收来自所述模块控制器中的每一个的所述数字测量信息且将所述数字测量信息通信至外部装置。

2.根据权利要求1所述的测量衬底,其中每一传感器模块还包括配置成存储所述数字测量信息的存储装置。

3.根据权利要求1或2所述的测量衬底,其中每一传感器模块还包括配置成放大所述模拟测量信号的放大器。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的测量衬底,其中所述中心控制模块还包括配置成存储所述数字测量信息的中心存储装置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的测量衬底,其中所述应变传感器包括至少双极晶体管或电阻式传感器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的测量衬底,其中所述温度传感器包括双极晶体管。

7.根据前述权利要求中任一项所述的测量衬底,其中传感器模块包括:第一应变传感器,配置成测量在第一方向上的应变;和第二应变传感器,配置成测量在第二方向上的应变,所述第二方向正交于所述第一方向。

8.根据前述权利要求中任一项所述的测量衬底,其中所述传感器模块包括温度传感器和应变传感器。

9.根据前述权利要求中任一项所述的测量衬底,包括多于100个的传感器模块。

10.根据前述权利要求中任一项所述的测量衬底,其中所述传感器被嵌入所述主体中。

11.一种测量用于处理生产衬底的设备中的条件的方法,所述方法包括:

将测量衬底装载到所述设备中,所述测量衬底具有与生产衬底的尺寸类似的尺寸,使得所述测量衬底与所述设备兼容,所述测量衬底具有中心控制模块和多个传感器模块,所述多个传感器模块以两维阵列布置,每一传感器模块包括传感器和模数转换器,所述传感器包括至少温度传感器或应变传感器;

操作所述传感器以产生模拟测量信号;

使用所述模数转换器以将所述模拟测量信号转换成数字测量信息;

将所述数字测量信息传送至所述中心控制模块;和

将所述数字测量信息从所述中心控制模块输出至外部装置。

12.根据权利要求11所述的方法,其中所述设备是光刻设备。

13.根据权利要求11或12所述的方法,还包括在所述输出之前从所述设备卸载所述测量衬底。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法,其中在所述设备执行用于处理衬底的工艺的至少部分的同时执行操作所述传感器。

15.根据权利要求14所述的方法,其中在用于处理衬底的工艺的所述部分期间多次执行操作所述传感器。

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