具体实施方式

本说明书公开了包含本公开的特征的一个或多个实施例。(多个)所公开的实施例被提供作为示例。本公开的范围不限于(多个)所公开的实施例。所要求保护的特征由所附权利要求限定。

所描述的实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用表明所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可能不一定包括特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，应当理解，结合其他实施例实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内，无论该其他实施例是否明确描述。

诸如“下方”、“下面”、“下部”、“上方”、“上面”、“上部”等空间相关术语在本文中可以用于描述方便以描述一个元素或特征的与图中所示的另一元素或特征的关系。除了图中描绘的取向，空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的设备的不同取向。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或以其他取向)并且本文中使用的空间相对描述词同样可以相应地解释。

如本文中使用的，术语“约”表示可以基于特定技术而变化的给定量的值。基于特定技术，术语“约”可以表示给定量的值，该值在该值的例如10-30％(例如，该值的±10％、±20％或±30％)内变化。

本公开的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本公开的实施例还可以实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或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，计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机制。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)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例程和/或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方便，并且这样的动作实际上是由计算设备、处理器、控制器或其他设备执行固件、软件、例程、指令等产生的。

然而，在更详细地描述这些实施例之前，呈现本公开的实施例可以在其中具有影响的示例环境是有益的。

示例光刻系统

图1A和图1B分别示出了可以在其中实现本公开的实施例的光刻设备100和光刻设备100'的示意图。光刻设备100和光刻设备100'各自包括以下各项：照射系统(照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，深紫外或极紫外辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，被配置为支撑图案化装置(例如，掩模、掩模版或动态图案化装置)MA并且连接到被配置为准确定位图案化装置MA的第一定位器PM；以及衬底台(例如，晶片台)WT，被配置为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且连接到被配置为准确定位衬底W的第二定位器PW。光刻设备100和100'还具有投影系统PS，投影系统PS被配置为将通过图案化装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分(例如，包括一个或多个管芯)C上。在光刻设备100中，图案化装置MA和投影系统PS是反射式的。在光刻设备100'中，图案化装置MA和投影系统PS是透射式的。

照射系统IL可以包括各种类型的光学组件，诸如折射、反射、折反射、磁、电磁、静电或其他类型的光学组件、或其任何组合，以用于引导、成形或控制辐射束B。

支撑结构MT以取决于图案化装置MA相对于参考框架的取向、光刻设备100和100'中的至少一个的设计以及诸如图案化装置MA是否被保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案化装置MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案化装置MA。支撑结构MT可以是框架或台面，例如，根据需要，其可以是固定的或可移动的。通过使用传感器，支撑结构MT可以确保图案化装置MA例如相对于投影系统PS处于期望位置。

术语“图案化装置”MA应当广义地解释为是指可以用于在辐射束B的横截面中向辐射束B赋予图案的任何装置，诸如以在衬底W的目标部分C中产生图案。赋予辐射束B的图案可以对应于在目标部分C中产生以形成集成电路的器件中的特定功能层。

图案化装置MA可以是透射式的(如图1B的光刻设备100')或反射式的(如图1A的光刻设备100)。图案化装置MA的示例包括掩模版、掩模、可编程反射镜阵列或可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括诸如二进制、交替相移或衰减相移以及各种混合掩模类型等掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每个小反射镜可以独立地倾斜以便在不同方向上反射入射辐射束。倾斜的反射镜在辐射束B中赋予图案，该图案被小反射镜矩阵反射。

术语“投影系统”PS可以涵盖任何类型的投影系统，包括折射、反射、折反射、磁、电磁和静电光学系统、或其任何组合，以适用于所使用的曝光辐射、或其他因素，诸如在衬底W上使用浸液或使用真空。真空环境可以用于EUV或电子束辐射，因为其他气体会吸收过多的辐射或电子。因此，可以借助真空壁和真空泵为整个束路径提供真空环境。

光刻设备100和/或光刻设备100'可以是具有两个(双台)或更多个衬底台WT(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多级”机器中，附加衬底台WT可以并行使用，或者准备步骤可以在一个或多个台上被执行，同时一个或多个其他衬底台WT用于曝光。在某些情况下，附加台可以不是衬底台WT。

光刻设备也可以是如下类型：其中衬底的至少一部分可以被具有相对较高折射率的液体(例如，水)覆盖，以填充投影系统与衬底之间的空间。也可以将浸没液体施加到光刻设备中的其他空间，例如在掩模与投影系统之间。用于增加投影系统的数值孔径的浸没技术在本领域中是众所周知的。如本文中使用的术语“浸没”并不表示诸如衬底等结构必须淹没在液体中，而是仅表示在曝光期间液体位于投影系统与衬底之间。

参考图1A和图1B，照射器IL从辐射源SO接收辐射束。源SO和光刻设备100、100'可以是分开的物理实体，例如，当源SO是准分子激光器时。在这种情况下，不认为源SO形成光刻设备100、100'的一部分，并且借助于包括例如合适的导向镜和/或扩束器的束透射系统BD(在图1B中)，将辐射束B从源SO传递到照射器IL。在其他情况下，源SO可以是光刻设备100、100'的组成部分，例如当源SO是汞灯时。可以将源SO和照射器IL以及束透射系统BD(如果需要的话)一起称为辐射系统。

照射器IL可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器AD(在图1B中)。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和/或内部径向范围(通常分别称为外部σ和内部σ)。另外，照射器IL可以包括各种其他组件(在图1B中)，诸如积分器IN和聚光器CO。照射器IL可以用于调节辐射束B，以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

参考图1A，辐射束B入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案化装置(例如，掩模)MA上，并且由图案化装置MA图案化。在光刻设备100中，辐射束B从图案化装置(例如，掩模)MA被反射。在从图案化装置(例如，掩模)MA反射之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将辐射束B聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和位置传感器IF2(例如，干涉测量装置、线性编码器或电容式传感器)的帮助下，衬底台WT可以准确地移动(例如，以便将不同目标部分C定位在辐射束B的路径中)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器IF1可以用于相对于辐射束B的路径准确定位图案化装置(例如，掩模)MA。图案化装置(例如，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进行对准。

参考图1B，辐射束B入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的图案化装置(例如，掩模MA)上，并且辐射束B由图案化装置图案化。在穿过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将束聚焦到衬底W的目标部分C上。投影系统具有与照射系统光瞳IPU共轭的光瞳PPU。部分辐射从照射系统光瞳IPU处的强度分布发出并且穿过掩模图案而不受掩模图案处的衍射的影响，并且部分辐射在照射系统光瞳IPU处传输强度分布的图像。

投影系统PS将掩模图案MP的图像MP'投影到涂覆在衬底W上的光致抗蚀剂层上，其中图像MP'由通过来自强度分布的辐射从标记图案MP传输的衍射束形成。例如，掩模图案MP可以包括线和间隔的阵列。与零阶衍射不同的在阵列处的辐射衍射生成偏转的衍射束，其方向在垂直于线的方向上发生变化。非衍射束(即，所谓的零阶衍射束)在传播方向没有任何变化的情况下穿过图案。零阶衍射束穿过在投影系统PS的光瞳共轭PPU上游的投影系统PS的投影系统PS的上透镜或上透镜组到达光瞳共轭PPU。与零阶衍射束相关联的在光瞳共轭PPU平面中的强度分布部分是照射系统IL的照射系统光瞳IPU中的强度分布的图像。例如，光圈装置PD设置在或基本在包括投影系统PS的光瞳共轭PPU的平面处。

投影系统PS被布置为通过透镜或透镜组L的方式，不仅捕获零阶衍射束，而且捕获一阶或一阶和更高阶衍射束(未示出)。在一些实施例中，用于成像在垂直于线的方向上延伸的线图案的偶极照射可以用于利用偶极照射的分辨率增强效果。例如，一阶衍射束在晶片W的水平与对应零阶衍射束干涉，以在尽可能高的分辨率和工艺窗口(即，可用焦深与可容忍曝光剂量偏差)下产生线图案MP的图像。在一些实施例中，可以通过在照射系统光瞳IPU的相对象限中提供辐射极(未示出)来减少散光像差。此外，在一些实施例中，可以通过阻挡与相对象限中的辐射极相关联的投影系统的光瞳共轭PPU中的零阶束来减少像散像差。这在2009年3月31日授权的US 7,511,799 B2(其通过引用整体并入本文)中有更详细描述。

借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉测量装置、线性编码器或电容式传感器)，可以准确地移动衬底台WT(例如，以便在辐射束B的路径中定位不同目标部分C)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(图1B中未示出)可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位掩模MA(例如，在从掩模库机械检索之后或在扫描期间)。

通常，掩模台MT的移动可以借助于形成第一定位器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WT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(与扫描仪相对)的情况下，掩模台MT可以仅连接到短行程致动器或者可以固定。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进行对准。尽管衬底对准标记(如图所示)占据专用目标部分，但它们可以位于目标部分之间的空间中(称为划线对准标记)。类似地，在掩模MA上提供有多于一个管芯的情况下，掩模对准标记可以位于管芯之间。

掩模台MT和图案化装置MA可以在真空室V中，其中真空机器人IVR可以用于将诸如掩模等图案化装置移入和移出真空室。备选地，当掩模台MT和图案化装置MA在真空室外部时，可以使用真空外机器人进行各种运输操作，类似于真空内机器人IVR。真空内和真空外机器人都需要校准，以便将任何有效载荷(例如，掩模)平稳转移到转移台的固定运动支架。

光刻设备100和100'可以用于以下模式中的至少一种：

1.在步进模式下，支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT保持基本静止，而赋予辐射束的整个图案被一次投影到目标部分C上(即，单次静态曝光)。然后，衬底台WT在X和/或Y方向上偏移，从而可以曝光不同目标部分C。

2.在扫描模式下，支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT被同步地扫描，同时，赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上(即，单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如，掩模台)MT的速度和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。

3.在另一模式下，支撑结构(例如，掩模台)MT保持基本静止，以保持可编程图案化装置，并且衬底台WT被移动或扫描，同时，赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上。可以采用脉冲辐射源SO，并且在扫描期间在每次移动衬底台WT之后或者在连续辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案化装置。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案化装置的无掩模光刻，诸如可编程反射镜阵列。

也可以采用上述使用模式或完全不同的使用模式的组合和/或变化。

在另外的实施例中，光刻设备100包括被配置为生成用于EUV光刻的EUV辐射束的极紫外(EUV)源。一般而言，EUV源被配置在辐射系统中，并且对应照射系统被配置用于调节EUV源的EUV辐射束。

图2更详细地示出了光刻设备100，光刻设备100包括源收集器设备SO、照射系统IL和投影系统PS。源收集器设备SO被构造和布置为使得可以在源收集器设备SO的封闭结构220中保持真空环境。EUV辐射发射等离子体210可以由放电产生等离子体源形成。EUV辐射可以由气体或蒸气产生，例如氙气、锂蒸气或锡蒸气，该气体或蒸气中产生非常热的等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。非常热的等离子体210由例如引起至少部分电离的等离子体的放电产生。为了有效地生成辐射，可能需要例如10Pa的Xe、Li、Sn蒸气或任何其他合适的气体或蒸气的分压。在一些实施例中，提供受激锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。

由热等离子体210发射的辐射经由可选的气体阻挡部或污染物陷阱230(在某些情况下也称为污染物阻挡部或箔陷阱)从源室211传递到收集器室212中，气体阻挡部或污染物陷阱230被定位在在源室211中的开口之中或之后。污染物陷阱230可以包括通道结构。污染物陷阱230还可以包括气体阻挡部或气体阻挡部与通道结构的组合。本文中进一步指出的污染物陷阱230(或污染物阻挡部)至少包括通道结构。

收集器室212可以包括辐射收集器CO，辐射收集器CO可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿过收集器CO的辐射可以被光栅光谱滤波器240反射以聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器设备被布置为使得中间焦点IF位于封闭结构220中的开口219处或附近。虚拟源点IF是辐射发射等离子体210的图像。光栅光谱滤波器240被特别用于抑制红外(IR)辐射。

随后，辐射穿过照射系统IL，该照射系统IL可以包括被布置为在图案化装置MA处提供辐射束221的期望角度分布并且在图案化装置MA处提供辐射强度的期望均匀性的琢面场反射镜装置222和琢面光瞳反射镜装置224。当辐射束221在由支撑结构MT保持的图案化装置MA处被反射时，图案化束226被形成并且图案化束226由投影系统PS经由反射元件228、229成像到由晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。

在照射光学单元IL和投影系统PS中通常可以存在比所示的更多的元件。取决于光刻设备的类型，可以可选地存在光栅光谱滤波器240。此外，可以存在比图2所示的更多的反射镜，例如在投影系统PS中可以存在相对于图2所示的附加的一到六个反射元件。

如图2所示的收集器光学器件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的嵌套收集器，仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255围绕光轴O轴对称布置，并且这种类型的收集器光学器件CO优选地与放电产生等离子体源(通常称为DPP源)结合使用。

示例性光刻单元

图3示出了根据一些实施例的光刻单元300，有时也称为光刻单元(lithocell)或簇。光刻设备100或100'可以形成光刻单元300的一部分。光刻单元300还可以包括用于在衬底上执行曝光前和曝光后工艺的一个或多个设备。通常，这些设备包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于显影曝光的抗蚀剂的显影剂DE、冷却板CH和烘烤板BK。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底，在不同处理设备之间移动它们并且将它们传递到光刻设备100或100'的装载台LB。这些装置(通常统称为轨道)处于轨道控制单元TCU的控制之下，TCU本身由管理控制系统SCS控制，该管理控制系统SCS还经由光刻控制单元LACU控制光刻设备。因此，可以操作不同设备以最大化产量和处理效率。

示例性衬底台

图4示出了根据一些实施例的衬底台400的透视示意图。在一些实施例中，衬底台包括衬底台面402、支撑块404和一个或多个传感器结构。在一些实施例中，衬底台面402包括用于保持衬底408的夹具(例如，静电夹具)。在一些实施例中，一个或多个传感器结构406中的每个传感器结构包括透射图像传感器(TIS)板。TIS板是一种传感器单元，该传感器单元包括用于在TIS感测系统中使用的一个或多个传感器和/或标记，该TIS感测系统用于相对于投射系统(例如，投射系统PS，图1)和光刻设备(例如，光刻设备100，图1)的掩模(例如，掩模MA，图1)的位置来准确定位晶片。TIS板在此处示出以供说明。本文中的实施例不限于特定传感器。衬底台面402设置在支撑块404上。一个或多个传感器结构406设置在支撑块404上。在一些实施例中，当衬底台400支撑衬底408时，衬底408设置在衬底台面402上。

示例性衬底台

上述台面(例如，图1A和1B中的晶片台WT、图4中的衬底台面402)可以具有仅为数十微米的平坦度公差。与其表面积的宽度(例如，>100mm)相比相对较薄(例如，<1mm厚)的晶片对衬底台的不平坦度特别敏感。衬底台上数十微米量级的突节可能使衬底翘曲到足以不利地影响在衬底上执行的后续光刻和量测工艺——毕竟，半导体器件中的特征的临界尺寸可以接近亚纳米范围。

衬底台通常涂覆有硬质合金(例如，氮化铬、氮化钛等)以保护台面的表面。涂层降低了维护要求并且延长了组件的使用寿命。为了达到光刻和量测工艺所需要的平坦度公差，衬底台要经过一个或多个平坦化/抛光工艺。平坦化过程的一个示例是离子束平坦化(IBF)。使用IBF的一些问题包括工艺长度(例如，数天多次通过)和离子束直径。离子束直径可能不够小而无法用于平台表面上数十微米量级的微观投射。本公开的实施例提供了显微操纵器结构和操作以快速并且精确地去除微观突起，从而由于制造和维护时间而节省成本。还可以改变显微操纵器的结构和操作，以用于材料的精确沉积，而不是去除。

图5示出了根据一些实施例的显微操纵器装置500的示意图。在一些实施例中，显微操纵器装置500包括平台502、量测设备504、材料去除装置506和致动器508。量测设备504包括辐射源510、光学系统512和检测器514。材料去除装置506包括细长元件516和尖锐元件518。在一些实施例中，尖锐元件518设置在细长元件516的端部处。材料去除装置506由致动器508支撑。在一些实施例中，致动器508可以以悬臂布置支撑材料去除装置506。材料去除装置506与致动器508之间的连接可以包括铰接结构。

在一些实施例中，辐射源510生成辐射520。平台502可以支撑物体522。物体522可以是例如晶片台、工作台、夹具等。物体522的一部分524可以从物体522的平坦表面(例如，用于支撑晶片的表面)突出。部分524可以是例如在制造工艺(例如，涂覆工艺)期间随机形成的突节或气泡的至少一部分，或者是一些其他微小缺陷。光学系统512将辐射520朝向物体522引导。由物体522和/或部分524散射的辐射由检测器514接收。检测器514基于所接收的辐射生成并且输出数据。该数据包括部分524的位置。在一些实施例中，检测器514包括图像捕获装置(例如，相机)。在这种情况下，该数据还包括物体522和/或部分524的图像。

为了精确地瞄准物体522上的微小缺陷，本公开的实施例采用具有高精度运动的致动器。在一些实施例中，致动器508的最小移动步长可以使材料去除装置506移动小于约1微米。在一些实施例中，致动器508的最小移动步长可以使材料去除装置506移动小于约0.5微米。在一些实施例中，致动器508的最小移动步长可以使材料去除装置506移动小于约0.1微米。

在一些实施例中，致动器508可以移动材料去除装置506，使得尖锐元件518设置在部分524的位置处。使用致动器508，材料去除装置506可以利用尖锐元件518在部分524上施加力，以将部分524从物体522移除。部分524包括与物体522的表面的平坦部分相同的材料(例如，表面涂层的材料)。例如，物体522的至少一部分和部分524可以包括氮化铬、氮化钛、类金刚石碳、硅或碳化硅。在这种情况下，由尖锐元件518施加在部分524上的力足以移除氮化铬或氮化钛。由于诸如氮化铬等涂层材料相当坚硬，因此强大的力会使尖锐元件518凹陷或以其他方式损坏。因此，在一些实施例中，尖锐元件518包括钨、碳化钨、金刚石、红宝石或其他坚固材料。

如上所述，当使用IBF方法时，具有足够小尺寸的投射可以导致困难。本公开中的实施例可以用于去除物体的小突起。例如，在一些实施例中，部分524的尺寸小于大约200微米。在一些实施例中，部分524的尺寸小于大约100微米。在一些实施例中，部分524的尺寸小于大约50微米。在一些实施例中，部分524的尺寸小于大约20微米。

因此，显微操纵器装置500可以用于精确定位并且有效地去除可能已经由其他平坦化工艺(例如，IBF)遗留的痕量微小缺陷。本公开的实施例可以适用于例如执行IBF程序对于去除少量微小缺陷来说太耗时的情况。在晶片台的情况下，因为由光刻工艺要求的精度，仍然需要去除少数残余缺陷。显微操纵器装置500无需冗长的平坦化过程即可满足这种需要。

通过一些改变，显微操纵器装置500可以用于材料的精确沉积，诸如分配结合剂液滴(例如，微修复、修补)。在一些实施例中，材料去除装置506可以替换为材料分配装置526。材料分配装置526包括细长导管528和分配端530。分配端530设置在细长导管528的端部处。在一些实施例中，材料分配装置526由致动器508支撑。材料分配装置526与致动器508之间的关系和相互作用与上述材料去除装置506与致动器508之间的关系和相互作用相同。因此，材料分配装置526能够具有如上文针对材料去除装置506所述的相同类型的运动和精确度。量测设备504和其中的元件用于将辐射朝向物体上的目标引导。目标可以是要进行修复的位置。

在一些实施例中，材料分配装置526可以用于从分配端530向外将材料532分配到物体522上。材料532可以是例如用于精确修复和修补的结合剂。在一些实施例中，由材料分配装置526分配的材料532的尺寸小于大约100微米。在一些实施例中，由材料分配装置526分配的材料532的尺寸小于大约50微米。在一些实施例中，由材料分配装置526分配的材料532的尺寸小于大约20微米。

有时可能需要对平坦表面的去除突起进行测量，例如，以确定在处理平坦表面期间形成突起的原因。图6示出了根据一些实施例的量测系统600的示意图。在一些实施例中，量测系统600包括平台602、辐射源604、光学系统606、检测器608、材料去除装置610和致动器612。材料去除装置包括细长元件614和尖锐元件616。在一些实施例中，量测系统600还包括量测设备618和致动器620。

在一些实施例中，辐射源604生成辐射622。平台602可以支撑物体624。物体624可以是例如晶片台、工作台、夹具等。物体624的一部分626可以从物体624的平坦表面(例如，用于支撑晶片的表面)突出。部分626可以是例如在制造工艺(例如，涂覆工艺)期间随机形成的突节或气泡的至少一部分，或者是某种其他微小缺陷。光学系统606将辐射622朝向物体624引导。被物体624和/或部分626散射的辐射由检测器608接收。检测器608基于所接收的辐射生成数据并且输出数据。该数据包括部分626的位置。在一些实施例中，检测器608包括图像捕获装置(例如，相机)。在这种情况下，该数据还包括物体624和/或部分626的图像。致动器612和材料去除装置610的移动精度与上文出于以上参考图5讨论的原因而针对致动器508和材料去除装置506(图5)描述的相同。

在一些实施例中，致动器612可以移动材料去除装置610，使得尖锐元件616设置在部分626的位置处。使用致动器612，材料去除装置610可以利用尖锐元件616在部分626上施加力，以将部分626从物体624移除。部分626包括与物体624的表面的平坦部分相同的材料(例如，表面涂层的材料)。例如，物体624的至少一部分和部分626可以包括氮化铬、氮化钛、类金刚石碳、硅或碳化硅。在这种情况下，由尖锐元件616施加在部分626上的力足以移除氮化铬或氮化钛。由于诸如氮化铬等涂层材料相当坚硬，因此强大的力会使尖锐元件616凹陷或以其他方式损坏。因此，在一些实施例中，尖锐元件616包括钨、碳化钨、金刚石、红宝石或其他坚固材料。部分626的可能尺寸与上文出于以上参考图5讨论的原因而针对部分524(图5)描述的尺寸相同。

为了在部分626已经从物体624移除之后对部分626进行测量，在一些实施例中，致动器612可以将部分626传送到量测设备618。在一些实施例中，量测设备618可以通过执行以下中的一个或多个来确定部分626的性质：扫描电子显微镜、隧道电子显微镜、质谱、阴极发光光谱和能量色散X射线光谱。如果致动器612难以将部分626直接传送到量测设备618(例如，由于距离)，在一些实施例中，致动器612可以将部分626传送到致动器620。致动器620可以包括用于从致动器612接受部分626的平台和/或操纵器元件(例如，夹持器、机械臂等)。

因此，量测系统600合并了参考显微操纵器装置500(图5)描述的结构和功能，以用于精确定位和有效去除可能已经由其他平坦化工艺遗留的微小缺陷。量测系统600进一步提供表征能力以在从母体上移除之后分析微小缺陷。

在一些实施例中，具有尖锐元件的材料去除装置可以用于量测测量，例如，当用作与原子力显微镜(AFM)操作结合的悬臂时。图7示出了根据一些实施例的用于执行量测测量和材料的精确去除的系统。在一些实施例中，该系统包括量测设备700，该量测设备700包括平台702、辐射源704、检测器706、处理器708和悬臂710，悬臂710包括尖锐元件712。

在一些实施例中，平台702可以支撑物体714。物体714可以是例如晶片台、工作台、夹具等。物体714的一部分716可以从物体714的平坦表面(例如，用于支撑晶片的表面)突出。部分716可以是例如在制造工艺(例如，涂覆工艺)期间随机形成的突节或气泡的至少一部分，或者是某种其他微小缺陷。

在一些实施例中，辐射源704生成辐射718。辐射源704可以将辐射718朝向悬臂710引导，例如，指向悬臂710的反射部分上。从悬臂710反射的辐射然后可以入射到检测器706上，即，检测器706可以接收由悬臂710散射的辐射。由悬臂710散射的辐射的性质(例如，传播方向、检测器上的光斑位置)基于悬臂710的状态(例如，偏转状态)。检测器704可以是位置敏感的光电检测器。因此，悬臂710的状态变化(例如，偏转)可以由检测器706感测。

在一些实施例中，悬臂710可以在其跨物体714的表面扫描时偏转。为了允许扫描，可以相对于悬臂710调节物体714的位置。例如，可以使用能够在一维、二维或三维上进行平移和/或旋转运动的一个或多个致动器来调节支撑物体714的平台702的位置。悬臂710可以作为致动平台702的替代或补充而被致动。最初，可以使用小的力来使悬臂710的尖锐元件712与物体714接触，使得物体714在扫描期间不被损坏。随着物体714的位置被调节，如果被扫描的物体714的表面非常光滑和平坦，则悬臂710不会经历进一步的偏转。然而，当尖锐元件712接触部分716时，悬臂710可以偏转一定量，该量基于部分716的一个或多个性质(例如，高度、体积)。检测器704可以基于所接收的辐射生成检测信号。检测信号然后可以用于确定部分716的一个或多个性质，诸如面积、高度、体积、位置等。处理器708可以接收检测信号以确定部分716的一个或多个性质。处理器708还可以生成用于部分716的一个或多个性质的视觉表示的图像720。以这种方式，可以对物体714进行量测测量。

在一些实施例中，量测设备700可以在尖锐元件712与部分716之间引入力以将部分716从物体714移除。使用平台702的运动，尖锐元件712可以在部分524上施加力以将部分716从物体714移除。部分716包括与物体714的表面的平坦部分相同的材料(例如，表面涂层的材料)。例如，物体714的至少一部分和部分716可以包括氮化铬、氮化钛、类金刚石碳、硅或碳化硅。在这种情况下，由尖锐元件712施加在部分716上的力足以移除氮化铬或氮化钛。由于涂层材料可能相当坚硬，因此强大的力会使尖锐元件712凹陷或以其他方式损坏。因此，在一些实施例中，尖锐元件712包括钨、碳化钨、金刚石、红宝石或其他坚固材料。

在一些实施例中，位置传感器和致动器可以是高度准确的，例如在AFM型测量中低至亚微米级。例如，在一些实施例中，平台702的最小移动步长可以小于大约100nm。在一些实施例中，平台702的最小移动步长可以小于大约50nm。在一些实施例中，平台702的最小移动步长可以小于大约10nm。在一些实施例中，平台702的最小移动步长可以小于大约1nm。在一些实施例中，平台702的最小移动步长可以小于大约0.1nm。此外，AFM型测量能够在亚微米级别解析被测物体的细节。例如，在一些实施例中，部分716的尺寸小于大约1000nm。在一些实施例中，部分716的尺寸小于大约500nm。在一些实施例中，部分716的尺寸小于大约100nm。在一些实施例中，部分716的尺寸小于大约50nm。在一些实施例中，部分716的尺寸小于大约10nm。在一些实施例中，部分716的尺寸小于大约1nm。在一些实施例中，部分716的尺寸小于大约0.1nm。量测设备700可以使用悬臂710和尖锐元件712去除具有上述尺寸的部分716。

在一些实施例中，量测设备700可以原位执行量测测量和材料去除。例如，系统可以原位执行对部分716的一个或多个性质的确定以及对部分716的移除。量测设备700可以实现原位功能，这是因为悬臂710既用作量测探针又用作材料去除装置。例如，从物体714去除部分716的工艺，可以使用上述操作从部分716去除材料。由于尖锐元件712已经与部分716接触，因此在去除操作期间可以在部分716上执行原位量测测量。如果原位测量表明去除不成功(例如，没有去除足够的材料)，则可以基于由原位测量确定的部分716的剩余部分的一个或多个性质使用更新后的力参数来执行后续去除过程。

在一些实施例中，可以使用激光来从表面烧蚀或以其他方式去除不需要的材料。图8示出了根据一些实施例的用于执行量测测量和材料的精确去除的系统800。在一些实施例中，系统800包括平台802、照射系统804、量测系统806和控制器808。控制器808可以是处理器。照射系统804可以包括辐射源810和一个或多个导光元件812。一个或多个导光元件812可以是例如致动反射镜、电流计等。

在一些实施例中，平台802可以支撑物体814。物体814可以是例如晶片台、工作台、夹具等。物体814的一部分816可以从物体814的平坦表面(例如，用于支撑晶片的表面)突出。部分816可以是例如在制造工艺(例如，涂覆工艺)中随机形成的突节或气泡的至少一部分，或者是某种其他微小缺陷。

在一些实施例中，照射系统804使用辐射源810生成辐射束818。一个或多个导光元件812可以将辐射束818朝向物体814引导。辐射源810可以是激光装置，例如，CO2激光器、钇铝石榴石(YAG)激光器和/或其变型。辐射束818可以包括相干辐射。辐射束818可以是脉冲波或连续波。辐射束818可以包括合适烧蚀部分816的材料的强度。在一些实施例中，部分816包括与物体814的表面的平坦部分相同的材料(例如，表面涂层的材料)。例如，物体814的至少一部分和部分816可以包括氮化铬、氮化钛、类金刚石碳、硅或碳化硅。

在一些实施例中，物体814和/或部分816的材料可以具有影响烧蚀的波长相关行为。为了针对材料而选择期望波长，辐射源810可以具有可选择的波长。用于选择性地调节波长的装置的非限制性示例是光子倍频器。辐射束818可以包括在紫外线范围(例如，100-400nm)内的波长。

在一些实施例中，量测系统806可以确定部分816的一个或多个性质，诸如面积、高度、体积、位置、材料成分等。量测系统806可以包括光学测量装置。光学测量装置的一些非限制性示例包括干涉仪和光学轮廓仪。在一些实施例中，如果光学测量装置能够确定部分716的高度(垂直于物体814的表面)可能是特别有用的。量测系统806可以基于部分816的所确定的一个或多个性质来生成输入数据。输入数据可以在控制器808处接收。控制器808然后可以使用输入数据来控制烧蚀过程，例如，通过调节照射系统804的参数(例如，束强度、脉冲能量、重复率、束的平均功率等)和将部分816定位在辐射束818的路径中。照射系统804的参数可以被调节以烧蚀由量测系统806标识的特定材料成分。照射系统804的参数可以由控制器808调节以仅烧蚀实现物体814的表面的期望平坦度一致性所需要的最少量材料。这避免了在烧蚀部位积聚不必要的热能从而导致表面变形。在一些实施例中，物体814的测量和部分816的去除可以通过使用如上所述的量测系统806、控制器808和照射系统804并且允许系统800扫描物体814的表面的整个跨度来自动化。也就是说，系统800可以在物体814的表面的整个跨度上自动去除物体814的部分。

在一些实施例中，输入数据可以包括用于控制器808使用以调节照射系统804的参数的指令。在一些实施例中，输入数据可以包括关于由量测系统806执行的测量的检测结果的数据。在这种情况下，输入数据然后可以由控制器808处理以生成用于调节照射系统804参数的指令。

在一些实施例中，基于输入数据，控制器808可以致动平台802、照射系统804和一个或多个导光元件812的任何组合以将部分816定位在辐射束818的路径中。可以使用能够在一维、二维或三维上进行平移和/或旋转运动的一个或多个致动器来调节平台802和/或照射系统804的位置。

在一些实施例中，位置传感器和致动器可以是高度准确的，例如低至亚微米级。例如，在一些实施例中，平台802和/或照射系统804的最小移动步长可以小于大约500nm。在一些实施例中，平台802和/或照射系统804的最小移动步长可以小于大约100nm。此外，AFM型测量能够在亚微米级别解析被测物体的细节。例如，在一些实施例中，部分816的尺寸小于大约1000nm。在一些实施例中，部分816的尺寸小于大约500nm。在一些实施例中，部分816的尺寸小于大约100nm。系统800可以使用本文所述的激光去除操作去除具有上述尺寸的部分816。

在一些实施例中，控制器808可以调节照射系统804的参数使得辐射束818的功率刚好足以切断部分816的化学键而不完全烧蚀部分816。然后可以清除分离的部分816(例如，溶液浴、气体喷雾等)。使用这种技术，可以进一步减少物体814的加热。

在一些实施例中，参考给定附图描述的元件可以在参考另一附图描述的实施例中实现。例如，图7的悬臂梁测量系统可以用作图8中的量测系统。这样做可以将量测系统806的准确度提高到AFM系统的准确度，同时潜在地牺牲由光学量测系统提供的测量速度。本领域技术人员将理解，可以设想来自两个或更多个附图的元素的其他组合。

图9示出了根据一些实施例的用于执行本文中描述的功能的方法步骤。在步骤902，可以使用照射系统生成辐射束。在步骤904，可以将辐射束朝向物体的一部分引导。在步骤906，可以使用辐射束烧蚀物体的该部分。在步骤908，可以使用量测系统确定物体的该部分的一个或多个性质。在步骤910，可以使用量测系统生成输入数据。物体的该部分的一个或多个性质可以如先前所述(例如，位置、尺寸、高度等)。在步骤912，可以在控制器处接收输入数据。在步骤914，可以基于输入数据控制烧蚀。例如，控制可以包括将物体的该部分定位在辐射束的路径中，并且基于输入数据调节照射系统的参数，其中该参数包括束的平均功率.

图9的方法步骤可以以任何可想到的顺序执行，并且不需要执行所有步骤。此外，上述图9的方法步骤仅反映了步骤的示例，而不是限制性的。也就是说，可以基于参考图1至图8描述的实施例设想另外的方法步骤和功能。

可以使用以下条款进一步描述实施例：

1.一种用于去除物体的一部分的系统，所述系统包括：

量测设备，包括：

悬臂，包括尖锐元件，其中所述悬臂被配置为在所述尖锐元件接触所述物体的所述一部分时偏转；

平台，被配置为支撑所述物体并且将所述物体相对于所述悬臂定位；

照射系统，被配置为生成辐射并且将所述辐射朝向所述悬臂引导，其中由所述悬臂散射的辐射的性质基于所述悬臂的偏转状态；

检测器，被配置为接收散射辐射并且基于所接收的散射辐射生成信号；以及

处理器，被配置为接收所述信号并且确定所述物体的所述一部分的一个或多个性质，

其中所述量测设备被配置为使用所述平台的运动来在所述尖锐元件与所述物体的所述一部分之间引入力，以移除所述物体的所述一部分，并且所述力是基于所述物体的所述一部分的尺寸来选择的。

2.根据条款1所述的系统，其中所述尖锐元件包括钨、碳化钨、金刚石或红宝石。

3.根据条款1所述的系统，其中所述物体包括晶片台并且所述物体的所述一部分包括突节的至少部分。

4.根据条款1所述的系统，其中所述物体的所述一部分包括包含氮化铬、氮化钛、类金刚石碳、硅或碳化硅的材料，并且所述力足以移除所述材料。

5.根据条款1所述的系统，其中所述平台的最小移动步长小于大约50nm。

6.根据条款1所述的系统，其中所述平台的最小移动步长小于大约10nm。

7.根据条款1所述的系统，其中所述物体的所述一部分的尺寸小于大约100nm。

8.根据条款1所述的系统，其中所述物体的所述一部分的尺寸小于大约10nm。

9.根据条款1所述的系统，其中所述量测系统可以执行确定所述物体的所述一部分的所述一个或多个性质以及原位移除所述物体的所述一部分。

10.一种用于去除物体的一部分的系统，所述系统包括：

平台，被配置为支撑所述物体；

照射系统，被配置为生成辐射束并且将所述束朝向所述物体的所述一部分引导，以烧蚀所述物体的所述一部分；

量测系统，被配置为确定所述物体的所述一部分的一个或多个性质并且基于所确定的一个或多个性质生成输入数据，其中所确定的一个或多个性质包括所述物体的所述一部分的位置和高度；以及

控制器，被配置为执行操作，所述操作包括：

接收所述输入数据；以及

控制所述烧蚀，其中所述控制包括将所述物体的所述一部分定位在所述束的路径中并且基于所述输入数据调节所述照射系统的参数，并且所述参数包括所述束的平均功率。

11.根据条款10所述的系统，其中：

所确定的一个或多个性质包括所述物体的所述一部分的材料的组成；

所述材料包括氮化铬、氮化钛、类金刚石碳、硅或碳化硅；以及

所述控制器还被配置为调节所述参数以烧蚀所述材料。

12.根据条款10所述的系统，其中所述物体包括晶片台并且所述物体的所述一部分包括突节的至少部分。

13.根据条款10所述的系统，其中所述束包括在大约100-400nm之间的波长。

14.根据条款10所述的系统，其中所述量测系统包括干涉仪。

15.根据条款10所述的系统，其中所述量测系统包括光学轮廓仪。

16.根据条款10所述的系统，其中所述系统被配置为在所述物体的表面的整个跨度上自动去除所述物体的部分。

17.根据条款10所述的系统，其中所述调节还包括调节所述照射系统的所述参数使得所述物体的所述一部分的化学键被切断而不完全烧蚀所述物体的所述一部分。

18.一种方法，包括：

生成辐射束；

将所述束指向物体的一部分；

使用所述辐射束烧蚀所述物体的所述一部分；

使用量测系统确定所述物体的所述一部分的一个或多个性质；

使用所述量测系统基于所确定的一个或多个性质生成输入数据，其中所述一个或多个性质包括所述物体的所述一部分的位置和高度；

在控制器处接收所述输入数据；

控制所述烧蚀，其中所述控制包括：

将所述物体的所述一部分定位在所述束的路径中；以及

基于所述输入数据调节所述照射系统的参数，其中所述参数包括所述束的平均功率。

19.根据条款18所述的方法，其中所述量测系统包括干涉仪。

20.根据条款18所述的方法，其中所述调节还包括调节所述照射系统的所述参数使得所述物体的所述一部分的化学键被切断而不完全烧蚀所述物体的所述一部分。

在一些实施例中，作为上述移出过程中的任何一个的结果，物体的移出部分可以保留在该物体的表面上。本领域技术人员应当理解，物体的移出后的残留部分可以使用清洁技术(例如，溶液浴、通过气体喷雾吹掉、抽真空等)被去除。

虽然在本文中可以具体参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用，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、LCD、薄膜磁头等。技术人员将理解，在这样的替代应用的上下文中，本文中对术语“晶片”或“管芯”的任何使用都可以被视为分别与更通用的术语“衬底”或“目标部分”同义。在曝光之前或之后，可以在例如轨道单元(通常将抗蚀剂层施加到衬底上并且显影曝光的抗蚀剂的工具)或量测单元或检查单元中处理本文中所指的衬底。在适用的情况下，本文中的公开内容可以应用于这样的和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理不止一次，例如以产生多层IC，因此本文中使用的术语衬底也可以指代已经包含多个已处理层的衬底。

虽然上面已经具体参考了各种实施例在光刻的上下文中的使用，但是应当理解，这样的实施例可以用于其他应用，例如压印光刻，并且在上下文允许的情况下，不限于光刻。在压印光刻中，图案化装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。可以将图案化装置的形貌压入提供给衬底的抗蚀剂层中，然后通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来固化抗蚀剂。在抗蚀剂固化之后，将图案化装置移出抗蚀剂，以在其中留下图案。

应当理解，本文中的用语或术语是为了描述而非限制的目的，使得本公开的术语或用语将由相关领域的技术人员根据本文中的教导进行解释。

此外，本文中使用的术语“辐射”、“束”和“光”可以涵盖所有类型的电磁辐射，例如，紫外线(UV)辐射(例如，波长λ为365、248、193、157或126nm)、极紫外(EUV或软X射线)辐射(例如，波长在5-20nm范围内，例如13.5nm)、或以小于5nm工作的硬X射线、以及粒子束，诸如离子束或电子束。通常，波长在约400至约700nm之间的辐射被认为是可见辐射；波长在约780-3000nm(或更大)之间的辐射被认为是IR辐射。UV是指波长约为100-400nm的辐射。在光刻中，术语“UV”也适用于可以由汞放电灯产生的波长：G线436nm；H线405nm；和/或I线365nm。真空UV线或VUV(即，被气体吸收的UV)是指波长约为100-200nm的辐射。深UV(DUV)通常是指波长范围从126nm到428nm的辐射，并且在一些实施例中，准分子激光器可以生成在光刻设备内使用的DUV辐射。应当理解，波长例如在5-20nm范围内的辐射涉及具有特定波长带的辐射，该波长带的至少部分在5-20nm的范围内。

如本文中使用的，术语“衬底”描述其上添加有材料层的材料。在一些实施例中，衬底本身可以被图案化，并且添加在其之上的材料也可以被图案化，或者可以保持没有图案化。

虽然在本文中可以具体参考所公开的实施例在IC制造中的使用，但是应当明确地理解，这样的装置和/或系统具有很多其他可能的应用。例如，它可以用于制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、LCD面板、薄膜磁头等。技术人员将理解，在这样的替代应用的上下文中，本文中对术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”的任何使用都应当被视为分别被替换为更通用的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”。

虽然上面已经描述了本公开的特定实施例，但是应当理解，本公开可以不同于所描述的方式来实践。该描述并非旨在限制。

应当理解，“具体实施方式”部分而不是“发明内容”和“摘要”部分旨在用于解释权利要求。“发明内容”和“摘要”部分可以阐述发明人所设想的本公开的一个或多个但不是所有示例性实施例，并且因此并不旨在以任何方式限制本公开和所附权利要求。

上面已经借助于示出特定功能及其关系的实现的功能性构建块描述了本公开。为便于描述，本文中已经任意限定了这些功能构建块的边界。只要适当地执行所指定的功能及其关系，就可以限定替代边界。

对具体实施例的前述描述将如此充分地揭示本公开的一般性质以使得其他人可以在不脱离本公开的一般概念的情况下通过应用本领域技术内的知识容易地修改和/或适应这样的具体实施例的各种应用，而无需过度实验。因此，基于本文中呈现的教导和指导，这样的适应和修改旨在在所公开的实施例的等效物的含义和范围内。

受保护的主题的广度和范围不应当受上述示例性实施例中的任一个限制，而应当仅根据所附权利要求及其等效物来限定。