JPH1116826A - 位置合わせ方法および装置 - Google Patents
位置合わせ方法および装置Info
- Publication number
- JPH1116826A JPH1116826A JP9179142A JP17914297A JPH1116826A JP H1116826 A JPH1116826 A JP H1116826A JP 9179142 A JP9179142 A JP 9179142A JP 17914297 A JP17914297 A JP 17914297A JP H1116826 A JPH1116826 A JP H1116826A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment
- positions
- predetermined
- conversion parameter
- objects
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 良好な位置合せ精度と高いスループットを両
立させる。 【解決手段】 複数の基板のそれぞれにあらかじめ所定
の配列に従って形成された複数の位置合せ対象物を所定
の基準位置に順次位置合せする位置合せする際に、１枚
の基板上の各位置合せ対象物Ｓ１，Ｓ２・・・の位置を
順次計測し、その計測位置と設計上の位置との関係を、
全計測位置の総体的な誤差が最小になるように変換パラ
メータを決定し、各位置合せ対象物の配列位置のうちの
幾つかＳ９，Ｓ２１，Ｓ２４，Ｓ２７を選択し、所定の
変換パラメータにより記述したときの誤差が最小になる
ように変換パラメータを決定し、この決定された変換パ
ラメータによる関係に従って各位置合せ対象物の設計上
の位置を変換して各位置合せ対象物の位置を決定し、各
位置合せ対象物の位置を順次位置合せする。
立させる。 【解決手段】 複数の基板のそれぞれにあらかじめ所定
の配列に従って形成された複数の位置合せ対象物を所定
の基準位置に順次位置合せする位置合せする際に、１枚
の基板上の各位置合せ対象物Ｓ１，Ｓ２・・・の位置を
順次計測し、その計測位置と設計上の位置との関係を、
全計測位置の総体的な誤差が最小になるように変換パラ
メータを決定し、各位置合せ対象物の配列位置のうちの
幾つかＳ９，Ｓ２１，Ｓ２４，Ｓ２７を選択し、所定の
変換パラメータにより記述したときの誤差が最小になる
ように変換パラメータを決定し、この決定された変換パ
ラメータによる関係に従って各位置合せ対象物の設計上
の位置を変換して各位置合せ対象物の位置を決定し、各
位置合せ対象物の位置を順次位置合せする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密な位置合せ手
段を必要とする装置、例えば電子回路パターンを半導体
基板上に投影露光する縮小投影型露光装置などにおい
て、複数の対象物を順次正確に位置合せする方法および
装置ならびにこれらを使用することができるデバイス製
造方法に関する。
段を必要とする装置、例えば電子回路パターンを半導体
基板上に投影露光する縮小投影型露光装置などにおい
て、複数の対象物を順次正確に位置合せする方法および
装置ならびにこれらを使用することができるデバイス製
造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】ＤＲＡＭに代表される半導体の集積度は近
年著しく高くなり、高集積化に伴って半導体素子上に形
成されるパターン寸法は、サブミクロンのオーダとなっ
ている。このような背景から半導体露光装置において
は、マスクとウエハの位置合せ精度を向上させるための
技術開発が盛んに行なわれている。半導体露光装置とし
ては縮小投影型の所謂ステッパが広く用いられている。
年著しく高くなり、高集積化に伴って半導体素子上に形
成されるパターン寸法は、サブミクロンのオーダとなっ
ている。このような背景から半導体露光装置において
は、マスクとウエハの位置合せ精度を向上させるための
技術開発が盛んに行なわれている。半導体露光装置とし
ては縮小投影型の所謂ステッパが広く用いられている。
【０００３】図８（ａ）は縮小投影型の半導体露光装置
の一例を示す概略図である。同図に示すように、露光照
明系から照射された露光光束は、レチクルＲ上に形成さ
れた電子回路パターンを、投影光学系１を介して、２次
元に移動可能なステージ１１上に載置されたウエハＷに
投影し、露光する。図中のＳは位置合せ用光学系であ
り、ｘ方向の位置を検出するものである。また、これと
同様な不図示の位置合せ用光学系が搭載されており、こ
れによりｙ方向の位置を検出するようになっている。露
光に先立ち、レチクルＲとウエハＷの相対的な位置合せ
は次のような手順により行なう。
の一例を示す概略図である。同図に示すように、露光照
明系から照射された露光光束は、レチクルＲ上に形成さ
れた電子回路パターンを、投影光学系１を介して、２次
元に移動可能なステージ１１上に載置されたウエハＷに
投影し、露光する。図中のＳは位置合せ用光学系であ
り、ｘ方向の位置を検出するものである。また、これと
同様な不図示の位置合せ用光学系が搭載されており、こ
れによりｙ方向の位置を検出するようになっている。露
光に先立ち、レチクルＲとウエハＷの相対的な位置合せ
は次のような手順により行なう。
【０００４】不図示のウエハ搬送装置により、ウエハＷ
がＸＹステージ１１に載置されると、ＣＰＵ９は図９で
示す１番目の計測ショットＳ１に形成されている位置合
せ用マークＭｌｘが、位置合せ光学系Ｓの視野範囲内に
位置するよう、ステージ駆動装置１０に対してコマンド
を送り、ＸＹステージ１１を駆動する。ここで、非露光
光を照射する位置合せ用照明装置２より照射された光束
は、ビームスプリッタ３、レチクルＲ、および投影光学
系１を介して、位置合せ用マークＭｌｘ（以降、ウエハ
マークともいう）を照明している。ウエハマークＭｌｘ
は、図８（ｂ）に示すように、同一形状の矩形パターン
を一定ピッチλp で複数配置したものである。
がＸＹステージ１１に載置されると、ＣＰＵ９は図９で
示す１番目の計測ショットＳ１に形成されている位置合
せ用マークＭｌｘが、位置合せ光学系Ｓの視野範囲内に
位置するよう、ステージ駆動装置１０に対してコマンド
を送り、ＸＹステージ１１を駆動する。ここで、非露光
光を照射する位置合せ用照明装置２より照射された光束
は、ビームスプリッタ３、レチクルＲ、および投影光学
系１を介して、位置合せ用マークＭｌｘ（以降、ウエハ
マークともいう）を照明している。ウエハマークＭｌｘ
は、図８（ｂ）に示すように、同一形状の矩形パターン
を一定ピッチλp で複数配置したものである。
【０００５】ウエハマークＭｌｘから反射した光束は、
再度投影光学系１およびレチクルＲを介してビームスプ
リッタ３に到達し、ここで反射して結像光学系４を介し
て撮像装置５の撮像面上にウエハマークＭｌｘの像ＷＭ
を形成する。撮像装置５においてマークＭ１ｘの像ＷＭ
は光電変換され、Ａ／Ｄ変換装置６において、２次元の
ディジタル信号列に変換される。図８（ａ）の７は積算
装置であり、図８（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換装置
６によりディジタル信号化されたウエハマーク像ＷＭ′
に対して処理ウインドウＷｐを設定し、該ウインドウ内
において、図８（ｂ）に示すＹ方向に移動平均処理を行
い、２次元画像信号を１次元のディジタル信号列Ｓ
（ｘ）に変換する。
再度投影光学系１およびレチクルＲを介してビームスプ
リッタ３に到達し、ここで反射して結像光学系４を介し
て撮像装置５の撮像面上にウエハマークＭｌｘの像ＷＭ
を形成する。撮像装置５においてマークＭ１ｘの像ＷＭ
は光電変換され、Ａ／Ｄ変換装置６において、２次元の
ディジタル信号列に変換される。図８（ａ）の７は積算
装置であり、図８（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換装置
６によりディジタル信号化されたウエハマーク像ＷＭ′
に対して処理ウインドウＷｐを設定し、該ウインドウ内
において、図８（ｂ）に示すＹ方向に移動平均処理を行
い、２次元画像信号を１次元のディジタル信号列Ｓ
（ｘ）に変換する。
【０００６】図８中の８は位置検出装置であり、積算装
置７から出力された１次元のディジタル信号列Ｓ（ｘ）
に対し、予め記憶しておいたテンプレートパターンを用
いてパターンマッチを行ない、最もテンプレートパター
ンとのマッチ度が高いＳ（ｘ）のアドレス位置をＣＰＵ
９に対して出力する。この出力信号は、撮像装置５の撮
像面を基準としたマーク位置であるため、ＣＰＵ９は、
予め不図示の方法により求められている撮像装置５とレ
チクルＲとの相対的な位置から、ウエハマークＭｌｘの
レチクルＲに対する位置ａx1を計算により求める。以上
で１番目の計測ショットＳ１のｘ方向の位置ずれ量が計
測されることになる。
置７から出力された１次元のディジタル信号列Ｓ（ｘ）
に対し、予め記憶しておいたテンプレートパターンを用
いてパターンマッチを行ない、最もテンプレートパター
ンとのマッチ度が高いＳ（ｘ）のアドレス位置をＣＰＵ
９に対して出力する。この出力信号は、撮像装置５の撮
像面を基準としたマーク位置であるため、ＣＰＵ９は、
予め不図示の方法により求められている撮像装置５とレ
チクルＲとの相対的な位置から、ウエハマークＭｌｘの
レチクルＲに対する位置ａx1を計算により求める。以上
で１番目の計測ショットＳ１のｘ方向の位置ずれ量が計
測されることになる。
【０００７】次にＣＰＵ９は、１番目の計測ショットＳ
１のｙ方向計測用マークＭ１ｙがｙ方向用位置合せ光学
系の視野範囲に入るよう、ＸＹステージ１１を駆動す
る。ここでｘ方向計測と同様な手順でｙ方向の位置ずれ
量ａy1を計測する。以上で、Ｓ１での計測が終了したこ
とになる。
１のｙ方向計測用マークＭ１ｙがｙ方向用位置合せ光学
系の視野範囲に入るよう、ＸＹステージ１１を駆動す
る。ここでｘ方向計測と同様な手順でｙ方向の位置ずれ
量ａy1を計測する。以上で、Ｓ１での計測が終了したこ
とになる。
【０００８】次にＣＰＵ９は、２番目の計測ショットＳ
２にＸＹステージ１１を移動し、１番目と同様な手順で
ｘ，ｙ方向の位置ずれ量を計測する。以下同様に、予め
定められた計測ショット数ｎ（図９ではｎ＝４）分の計
測を行ない、各々の計測ショットでの位置ずれ計測値ａ
xi，ａyi（ｉ＝１，２，…，ｎ）を記憶する。
２にＸＹステージ１１を移動し、１番目と同様な手順で
ｘ，ｙ方向の位置ずれ量を計測する。以下同様に、予め
定められた計測ショット数ｎ（図９ではｎ＝４）分の計
測を行ない、各々の計測ショットでの位置ずれ計測値ａ
xi，ａyi（ｉ＝１，２，…，ｎ）を記憶する。
【０００９】ＣＰＵ９は、このようにして得られた各計
測ショットでの位置ずれ量から、次のようにしてウエハ
ＷのレチクルＲに対する相対的な位置合せを行なう。
測ショットでの位置ずれ量から、次のようにしてウエハ
ＷのレチクルＲに対する相対的な位置合せを行なう。
【００１０】ＣＰＵ９は、各計測ショットでの設計上の
マーク位置ｄi ＝［ｄxi，ｄyi］Tをウエハマーク計測
によって得られた実際のマーク位置ａi ＝［ａxi，
ａyi］Tに補正変換により重ね合わせようとしたとき、
補正の残差ｅi ＝［ｅxi，ｅyi］T を含んだ補正位置ｇ
i ＝［ｇxi，ｇyi］T ＝［ａxi＋ｅxi ，ａxi＋ｅxi］
Tとｄi の関係が
マーク位置ｄi ＝［ｄxi，ｄyi］Tをウエハマーク計測
によって得られた実際のマーク位置ａi ＝［ａxi，
ａyi］Tに補正変換により重ね合わせようとしたとき、
補正の残差ｅi ＝［ｅxi，ｅyi］T を含んだ補正位置ｇ
i ＝［ｇxi，ｇyi］T ＝［ａxi＋ｅxi ，ａxi＋ｅxi］
Tとｄi の関係が
【００１１】
【数１】 で表されたとして、補正の残差ｅi の２乗和
【００１２】
【数２】 が最小になるような変換パラメータＡ，Ｓを計算する。
次にＣＰＵ９は、ＡおよびＳで定められた所定の変換パ
ラメータを元にＸＹステージを駆動し、計測されたマー
ク位置と設計上のマーク位置との誤差が最小になるよう
なステップ＆リピートによる位置合せを行ないながら、
ウエハ上に形成された全てのショットの露光を行なって
いる。ここでＡおよびＳは、
次にＣＰＵ９は、ＡおよびＳで定められた所定の変換パ
ラメータを元にＸＹステージを駆動し、計測されたマー
ク位置と設計上のマーク位置との誤差が最小になるよう
なステップ＆リピートによる位置合せを行ないながら、
ウエハ上に形成された全てのショットの露光を行なって
いる。ここでＡおよびＳは、
【００１３】
【数３】 であり、αx ，αy は各々ウエハのｘ方向、ｙ方向の伸
び、θx ，θy は各々ショット配列のｘ軸、ｙ軸の回転
成分を表している。また、Ｓはウエハ全体としての並行
ずれを表している。この方法によれば、全ての露光ショ
ットで位置ずれ計測を行なわず、限られたサンプルショ
ットを使って位置合せを行なうため、装置のスループッ
トが向上するメリットがある。
び、θx ，θy は各々ショット配列のｘ軸、ｙ軸の回転
成分を表している。また、Ｓはウエハ全体としての並行
ずれを表している。この方法によれば、全ての露光ショ
ットで位置ずれ計測を行なわず、限られたサンプルショ
ットを使って位置合せを行なうため、装置のスループッ
トが向上するメリットがある。
【００１４】しかしながら、実際の半導体製造工程では
計測マークの変形等に由来するショットの計測誤差はロ
ット毎に様々である。そのため、あらかじめ固定された
サンプルショットを用いた場合、ショットの計測誤差の
大きいプロセスウエハの位置合せにおいてはサンプルシ
ョット数の不足による補正精度の低下が生じ、またロッ
トの計測誤差の小さいプロセスウエハの位置合せにおい
ては、必要な精度を満たす為のサンプルショット数に比
べ固定されたサンプルショット数が多すぎるためスルー
プットの低下を招くというような欠点がある。
計測マークの変形等に由来するショットの計測誤差はロ
ット毎に様々である。そのため、あらかじめ固定された
サンプルショットを用いた場合、ショットの計測誤差の
大きいプロセスウエハの位置合せにおいてはサンプルシ
ョット数の不足による補正精度の低下が生じ、またロッ
トの計測誤差の小さいプロセスウエハの位置合せにおい
ては、必要な精度を満たす為のサンプルショット数に比
べ固定されたサンプルショット数が多すぎるためスルー
プットの低下を招くというような欠点がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、処理
対象となる基板上に形成された複数の位置合せ対象物の
中から複数の計測対象物を選んでそれらの位置を計測す
ることにより基板全体の位置合せを行なう位置合せ方法
および装置ならびにデバイス製造方法において、基板の
各計測対象物の計測精度に応じて、高精度で装置のスル
ープットを低下させない位置合せが行なえるようにする
ことにある。
対象となる基板上に形成された複数の位置合せ対象物の
中から複数の計測対象物を選んでそれらの位置を計測す
ることにより基板全体の位置合せを行なう位置合せ方法
および装置ならびにデバイス製造方法において、基板の
各計測対象物の計測精度に応じて、高精度で装置のスル
ープットを低下させない位置合せが行なえるようにする
ことにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明の位置合せ方法は、複数の基板のそれぞれにあら
かじめ所定の配列に従って形成された複数の位置合せ対
象物（各ショット位置に形成されているパターン）を所
定の基準位置に順次位置合せする位置合せ方法であっ
て、１枚の基板上に形成されている各位置合せ対象物の
位置を順次計測する第１工程と、前記計測位置とそれら
の設計上の位置との関係を、所定の変換パラメータによ
り記述したときの各計測位置についての残差（ｅi ）に
基づく全計測位置の総体的な誤差（残差ｅi の２乗和）
が最小になるように該変換パラメータ（Ｂ，Θ，Ｓ）を
決定する第２工程と、前記決定された変換パラメータと
それに対応する前記残差とに基づきかつ所定の論理に従
って、各位置合せ対象物の配列位置（ショット配列格子
における位置）のうちの幾つかを選択する第３工程と、
他の基板上に形成されている各位置合せ対象物のうち前
記選択された配列位置にあるもの（サンプルショット）
の位置を順次計測する第４工程と、これらの計測位置と
それらの設計上の位置との関係を、所定の変換パラメー
タにより記述したときの誤差が最小になるように該変換
パラメータ（Ｂ2 ，Θ2 ，Ｓ2 ）を決定する第５工程
と、この決定された変換パラメータによる前記関係に従
って各位置合せ対象物の設計上の位置を変換して各位置
合せ対象物の位置を決定する第６工程と、この決定され
た各位置合せ対象物の位置を前記基準位置に順次位置す
るように前記他の基板を移動させる第７工程とを具備す
ることを特徴とする。
本発明の位置合せ方法は、複数の基板のそれぞれにあら
かじめ所定の配列に従って形成された複数の位置合せ対
象物（各ショット位置に形成されているパターン）を所
定の基準位置に順次位置合せする位置合せ方法であっ
て、１枚の基板上に形成されている各位置合せ対象物の
位置を順次計測する第１工程と、前記計測位置とそれら
の設計上の位置との関係を、所定の変換パラメータによ
り記述したときの各計測位置についての残差（ｅi ）に
基づく全計測位置の総体的な誤差（残差ｅi の２乗和）
が最小になるように該変換パラメータ（Ｂ，Θ，Ｓ）を
決定する第２工程と、前記決定された変換パラメータと
それに対応する前記残差とに基づきかつ所定の論理に従
って、各位置合せ対象物の配列位置（ショット配列格子
における位置）のうちの幾つかを選択する第３工程と、
他の基板上に形成されている各位置合せ対象物のうち前
記選択された配列位置にあるもの（サンプルショット）
の位置を順次計測する第４工程と、これらの計測位置と
それらの設計上の位置との関係を、所定の変換パラメー
タにより記述したときの誤差が最小になるように該変換
パラメータ（Ｂ2 ，Θ2 ，Ｓ2 ）を決定する第５工程
と、この決定された変換パラメータによる前記関係に従
って各位置合せ対象物の設計上の位置を変換して各位置
合せ対象物の位置を決定する第６工程と、この決定され
た各位置合せ対象物の位置を前記基準位置に順次位置す
るように前記他の基板を移動させる第７工程とを具備す
ることを特徴とする。
【００１７】また、本発明のデバイス製造方法は、この
ような方法により、基板上の位置合せ対象物を順次位置
合せし、その対象物上に順次露光を行うことを特徴とす
る。
ような方法により、基板上の位置合せ対象物を順次位置
合せし、その対象物上に順次露光を行うことを特徴とす
る。
【００１８】また、本発明の位置合せ方法は、複数の基
板のそれぞれにあらかじめ所定の配列に従って形成され
た複数の位置合せ対象物を所定の基準位置に順次位置合
せする位置合せ装置であって、１枚の基板上に形成され
ている各位置合せ対象物の位置を順次計測する第１の位
置計測手段（ＣＰＵ９、位置合せ光学系Ｓ、ステージ駆
動装置１０等）と、前記計測位置とそれらの設計上の位
置との関係を、所定の変換パラメータにより記述したと
きの各計測位置についての残差に基づく全計測位置の総
体的な誤差が最小になるように該変換パラメータを決定
する第１のパラメータ決定手段（ＣＰＵ９）と、前記決
定された変換パラメータとそれに対応する前記残差とに
基づきかつ所定の論理に従って、各位置合せ対象物の配
列位置のうちの幾つかを選択する選択手段（ＣＰＵ９）
と、他の基板上に形成されている各位置合せ対象物のう
ち前記選択された配列位置にあるものの位置を順次計測
する第２の位置計測手段（ＣＰＵ９、位置合せ光学系
Ｓ、ステージ駆動装置１０等）と、これらの計測位置と
それらの設計上の位置との関係を、所定の変換パラメー
タにより記述したときの誤差が最小になるように該変換
パラメータを決定する第２のパラメータ決定手段（ＣＰ
Ｕ９）と、この決定された変換パラメータによる前記関
係に従って各位置合せ対象物の設計上の位置を変換して
各位置合せ対象物の位置を決定する位置決定手段（ＣＰ
Ｕ９）と、この決定された各位置合せ対象物の位置を前
記基準位置に順次位置するように前記他の基板を移動さ
せる基板移動手段（ＣＰＵ９、ステージ駆動装置１０
等）とを具備することを特徴とする。ここで括弧内の記
載は、実施例において対応する要素を示す。
板のそれぞれにあらかじめ所定の配列に従って形成され
た複数の位置合せ対象物を所定の基準位置に順次位置合
せする位置合せ装置であって、１枚の基板上に形成され
ている各位置合せ対象物の位置を順次計測する第１の位
置計測手段（ＣＰＵ９、位置合せ光学系Ｓ、ステージ駆
動装置１０等）と、前記計測位置とそれらの設計上の位
置との関係を、所定の変換パラメータにより記述したと
きの各計測位置についての残差に基づく全計測位置の総
体的な誤差が最小になるように該変換パラメータを決定
する第１のパラメータ決定手段（ＣＰＵ９）と、前記決
定された変換パラメータとそれに対応する前記残差とに
基づきかつ所定の論理に従って、各位置合せ対象物の配
列位置のうちの幾つかを選択する選択手段（ＣＰＵ９）
と、他の基板上に形成されている各位置合せ対象物のう
ち前記選択された配列位置にあるものの位置を順次計測
する第２の位置計測手段（ＣＰＵ９、位置合せ光学系
Ｓ、ステージ駆動装置１０等）と、これらの計測位置と
それらの設計上の位置との関係を、所定の変換パラメー
タにより記述したときの誤差が最小になるように該変換
パラメータを決定する第２のパラメータ決定手段（ＣＰ
Ｕ９）と、この決定された変換パラメータによる前記関
係に従って各位置合せ対象物の設計上の位置を変換して
各位置合せ対象物の位置を決定する位置決定手段（ＣＰ
Ｕ９）と、この決定された各位置合せ対象物の位置を前
記基準位置に順次位置するように前記他の基板を移動さ
せる基板移動手段（ＣＰＵ９、ステージ駆動装置１０
等）とを具備することを特徴とする。ここで括弧内の記
載は、実施例において対応する要素を示す。
【００１９】つまり、本発明では、１枚目の基板で最も
誤差の少ない正確な変換パラメータを得、その変換パラ
メータと残差に基づいて、他の基板において変換パラメ
ータを決定するために位置が計測されるべき位置合せ対
象物の配列位置（サンプルショット）を選択することに
より、配列位置の選択を最適な位置および個数とし、こ
れにより、他の基板において必要かつ最小限の位置計測
により変換パラメータを決定できるようにし、もって精
度とスループットの両立を図っている。
誤差の少ない正確な変換パラメータを得、その変換パラ
メータと残差に基づいて、他の基板において変換パラメ
ータを決定するために位置が計測されるべき位置合せ対
象物の配列位置（サンプルショット）を選択することに
より、配列位置の選択を最適な位置および個数とし、こ
れにより、他の基板において必要かつ最小限の位置計測
により変換パラメータを決定できるようにし、もって精
度とスループットの両立を図っている。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、位置合せ対象物の位置の計測は、その設計上の位
置からのずれ量を計測することにより行うことができ
る。
ては、位置合せ対象物の位置の計測は、その設計上の位
置からのずれ量を計測することにより行うことができ
る。
【００２１】また、位置合せ対象物の配列位置のうちの
幾つかを選択するための所定の論理としては、前記残差
が小さい計測位置の位置合せ対象物の配列位置を優先し
て選択する論理等を用いることができる。また、その残
差として、各残差に対して、その残差に係る計測位置の
基板中心からの距離ｒと前記基板中心からの所定の半径
Ｒの比（Ｒ／ｒ）で重み付けしたものや、各残差に対し
て、配列位置が、位置的に偏らないように選択されるよ
うな重み付けを行ったものを使用することができる。
幾つかを選択するための所定の論理としては、前記残差
が小さい計測位置の位置合せ対象物の配列位置を優先し
て選択する論理等を用いることができる。また、その残
差として、各残差に対して、その残差に係る計測位置の
基板中心からの距離ｒと前記基板中心からの所定の半径
Ｒの比（Ｒ／ｒ）で重み付けしたものや、各残差に対し
て、配列位置が、位置的に偏らないように選択されるよ
うな重み付けを行ったものを使用することができる。
【００２２】また、他の基板について変換パラメータを
決定する際に、その変換パラメータと１枚目の基板によ
り決定された変換パラメータとの差が所定の条件を満た
さないときは、前記残差あるいは重み付けされた残差が
小さい計測位置の位置合せ対象物の配列位置をさらに追
加して選択し、再度変換パラメータを決定し、前記所定
の条件が満たされるまであるいは選択された配列位置が
所定の数になるまで、この追加選択と再度変換パラメー
タのを決定工程を繰り返すようにしてもよい。以下、本
発明の実施形態を、実施例を通じてより具体的に説明す
る。
決定する際に、その変換パラメータと１枚目の基板によ
り決定された変換パラメータとの差が所定の条件を満た
さないときは、前記残差あるいは重み付けされた残差が
小さい計測位置の位置合せ対象物の配列位置をさらに追
加して選択し、再度変換パラメータを決定し、前記所定
の条件が満たされるまであるいは選択された配列位置が
所定の数になるまで、この追加選択と再度変換パラメー
タのを決定工程を繰り返すようにしてもよい。以下、本
発明の実施形態を、実施例を通じてより具体的に説明す
る。
【００２３】
【実施例】図１は、本発明の第１の実施例に係る位置合
せ装置を有する露光装置を示す概略図である。同図にお
いて、位置合せ光学系Ｓ、Ａ／Ｄ変換装置６、積算装置
７、および位置検出装置８の機能は従来例と同様である
ので、ここでは詳細な説明は省くが、本実施例では、図
８（ａ）の従来例の構成に加えて記憶装置１２が追加さ
れている。図４および図５は、この装置による露光手順
を示すフローチャートである。
せ装置を有する露光装置を示す概略図である。同図にお
いて、位置合せ光学系Ｓ、Ａ／Ｄ変換装置６、積算装置
７、および位置検出装置８の機能は従来例と同様である
ので、ここでは詳細な説明は省くが、本実施例では、図
８（ａ）の従来例の構成に加えて記憶装置１２が追加さ
れている。図４および図５は、この装置による露光手順
を示すフローチャートである。
【００２４】この装置において、不図示のウエハ搬送装
置により、最初のロットの１枚目のウエハＷがＸＹステ
ージ１１に載置されると（ステップＳ１、Ｓ２）、ＣＰ
Ｕ９は、図２で示す１番目の計測ショットＳ１に形成さ
れている位置合せ用マークＭｌｘが、位置合せ光学系Ｓ
の視野範囲内に位置するよう、ステージ駆動装置１０に
対してコマンドを送り、ＸＹステージ１１を駆動する。
このとき、非露光光を照射する位置合せ用照明手段２よ
り照射された光束は、ビームスプリッタ３、レチクル
Ｒ、および投影光学系１を介して、位置合せ用マークＭ
ｌｘを照明している。位置合せマークＭｌｘは、図８
（ｂ）で示すような格子状マークである。次に、Ａ／Ｄ
変換装置６、積算装置７、位置検出装置８は、従来例で
説明したのと同様な方法で、レチクルＲとマークＭｌｘ
との相対的な位置ずれ量を求める。次に、ＣＰＵ９は、
ｙ方向の位置合せマークであるＭｌｙが、位置合せ光学
系Ｓの視野範囲に入るよう、ＸＹステージ１１を駆動
し、Ｍｌｘと同様な方法でレチクルＲとマークＭｌｙと
の相対的な位置ずれ量を求める（ステップＳ３、Ｓ
４）。
置により、最初のロットの１枚目のウエハＷがＸＹステ
ージ１１に載置されると（ステップＳ１、Ｓ２）、ＣＰ
Ｕ９は、図２で示す１番目の計測ショットＳ１に形成さ
れている位置合せ用マークＭｌｘが、位置合せ光学系Ｓ
の視野範囲内に位置するよう、ステージ駆動装置１０に
対してコマンドを送り、ＸＹステージ１１を駆動する。
このとき、非露光光を照射する位置合せ用照明手段２よ
り照射された光束は、ビームスプリッタ３、レチクル
Ｒ、および投影光学系１を介して、位置合せ用マークＭ
ｌｘを照明している。位置合せマークＭｌｘは、図８
（ｂ）で示すような格子状マークである。次に、Ａ／Ｄ
変換装置６、積算装置７、位置検出装置８は、従来例で
説明したのと同様な方法で、レチクルＲとマークＭｌｘ
との相対的な位置ずれ量を求める。次に、ＣＰＵ９は、
ｙ方向の位置合せマークであるＭｌｙが、位置合せ光学
系Ｓの視野範囲に入るよう、ＸＹステージ１１を駆動
し、Ｍｌｘと同様な方法でレチクルＲとマークＭｌｙと
の相対的な位置ずれ量を求める（ステップＳ３、Ｓ
４）。
【００２５】次にＣＰＵ９は、ＸＹステージ１１を２番
目の計測ショットＳ２のｘ方向計測用マークＭ２ｘが位
置合せ光学系Ｓの視野範囲に入るよう移動し、以下、計
測ショットＳ１と同様にして、ウエハＷ上に図２（ａ）
に示されるように形成されている各計測ショットＳ２、
Ｓ３・・・Ｓ３２について、順次、そのｘ方向ずれとｙ
方向ずれ量を計測する（ステップＳ３〜Ｓ５）。
目の計測ショットＳ２のｘ方向計測用マークＭ２ｘが位
置合せ光学系Ｓの視野範囲に入るよう移動し、以下、計
測ショットＳ１と同様にして、ウエハＷ上に図２（ａ）
に示されるように形成されている各計測ショットＳ２、
Ｓ３・・・Ｓ３２について、順次、そのｘ方向ずれとｙ
方向ずれ量を計測する（ステップＳ３〜Ｓ５）。
【００２６】次にＣＰＵ９は、各計測ショットのマーク
Ｍ１ｘ、Ｍ１ｙ・・・の設計上のマーク位置ｄi ＝［ｄ
xi，ｄyi］T を上述のウエハマーク計測によって得られ
た実際のマーク位置ａi ＝［ａxi，ａyi］T に補正変換
により重ね合わせようとしたとき、補正の残差ｅi ＝
［ｅxi，ｅyi］T を含んだ補正位置ｇi ＝［ｇxi，
ｇyi］T ＝［ａxi＋ｅxi ,ａxi＋ｅxi］T とｄi の関係
が
Ｍ１ｘ、Ｍ１ｙ・・・の設計上のマーク位置ｄi ＝［ｄ
xi，ｄyi］T を上述のウエハマーク計測によって得られ
た実際のマーク位置ａi ＝［ａxi，ａyi］T に補正変換
により重ね合わせようとしたとき、補正の残差ｅi ＝
［ｅxi，ｅyi］T を含んだ補正位置ｇi ＝［ｇxi，
ｇyi］T ＝［ａxi＋ｅxi ,ａxi＋ｅxi］T とｄi の関係
が
【００２７】
【数４】 で表されたとして、補正の残差ｅi の２乗和が最小にな
るような変換パラメータＢ，Θ，Ｓを、
るような変換パラメータＢ，Θ，Ｓを、
【００２８】
【数５】 としたときのＶが最小になる条件の元に計算する（ステ
ップＳ６）。ここで、ｉ＝１，２，…，３２、Ｂ，Θ，
Ｓは、
ップＳ６）。ここで、ｉ＝１，２，…，３２、Ｂ，Θ，
Ｓは、
【００２９】
【数６】 である。ここでβx ，βy は、各々ウエハのｘ方向、ｙ
方向の伸び、θx ，θyは各々ショット配列のｘ軸、ｙ
軸の回転成分を表している。また、Ｓはウエハ全体とし
ての並行ずれを表している。これらの変換パラメータ
は、ウエハＷ１に形成されているパターンの、理想的な
位置からのずれの誤差要因として、倍率成分、回転成
分、並行ずれ成分を表している。
方向の伸び、θx ，θyは各々ショット配列のｘ軸、ｙ
軸の回転成分を表している。また、Ｓはウエハ全体とし
ての並行ずれを表している。これらの変換パラメータ
は、ウエハＷ１に形成されているパターンの、理想的な
位置からのずれの誤差要因として、倍率成分、回転成
分、並行ずれ成分を表している。
【００３０】次にＣＰＵ９は求めた変換パラメータβ
x ，βy ，θx ，θy ，ｓx ，ｓy をリファレンスの補
正量βｒｅｆx ，βｒｅｆy ，θｒｅｆx ，θｒｅｆ
y ，ｓｒｅｆx ，ｓｒｅｆy とし、浅差Ｅ＝( ｅ1 ，ｅ
2 ，…，ｅ32) とともに記憶装置１２に記憶する（ステ
ップＳ６）。この変換パラメータは、変換式（４）が一
次式であることより、ウエハＷに形成されているショッ
ト配列の線形成分に相当するものである。またここでは
全ショットを計測して補正量を算出しているため、リフ
ァレンス補正量は最も精度よくショット配列の線形成分
を推定しているものとなっている。
x ，βy ，θx ，θy ，ｓx ，ｓy をリファレンスの補
正量βｒｅｆx ，βｒｅｆy ，θｒｅｆx ，θｒｅｆ
y ，ｓｒｅｆx ，ｓｒｅｆy とし、浅差Ｅ＝( ｅ1 ，ｅ
2 ，…，ｅ32) とともに記憶装置１２に記憶する（ステ
ップＳ６）。この変換パラメータは、変換式（４）が一
次式であることより、ウエハＷに形成されているショッ
ト配列の線形成分に相当するものである。またここでは
全ショットを計測して補正量を算出しているため、リフ
ァレンス補正量は最も精度よくショット配列の線形成分
を推定しているものとなっている。
【００３１】次に、ＣＰＵ９は求めた変換パラメータに
より設計上のショット配列格子を変換した格子に従って
ＸＹステージ１１をステップ＆リピート駆動し、ウエハ
Ｗの各ショットを順次露光し（ステップＳ７）、全ての
ショットの露光が終了した時点で、ウエハＷをウエハ搬
送装置により不図示のウエハ収納キャリアに収納する
（ステップＳ９）。
より設計上のショット配列格子を変換した格子に従って
ＸＹステージ１１をステップ＆リピート駆動し、ウエハ
Ｗの各ショットを順次露光し（ステップＳ７）、全ての
ショットの露光が終了した時点で、ウエハＷをウエハ搬
送装置により不図示のウエハ収納キャリアに収納する
（ステップＳ９）。
【００３２】次にＣＰＵ９は、各ショットの計測値Ａ＝
（ａ1 ，ａ2 ，…，ａ32）と、リファレンスの補正量β
ｒｅｆx ，βｒｅｆy ，θｒｅｆx ，θｒｅｆy ，ｓｒ
ｅｆx ，ｓｒｅｆy と、残差Ｅ＝（ｅ1 ，ｅ2 ，…，ｅ
32）とからサンプルショットを次のようにして選択する
（ステップＳ８）。つまり図５に示すように、まず、残
差の｜ｅi ｜のもっとも小さいショットから順に４ショ
ット選択する（ステップＳ８１、Ｓ８２）。この４ショ
ットの計測値から変換パラメータを算出する（ステップ
８４）。求めた変換パラメータをβxs ，βys ，θxs
，θys ，ｓxs ，ｓysとしたとき、βｒｅｆx ，β
ｒｅｆy ，θｒｅｆx ，θｒｅｆy ，ｓｒｅｆx ，ｓｒ
ｅｆy との差分の絶対値をあらかじめ定めた値Δβx ，
Δβy ，Δθx ，Δθy ，Δｓx ，Δｓy と比較し（ス
テップＳ８５、Ｓ８６）、もし
（ａ1 ，ａ2 ，…，ａ32）と、リファレンスの補正量β
ｒｅｆx ，βｒｅｆy ，θｒｅｆx ，θｒｅｆy ，ｓｒ
ｅｆx ，ｓｒｅｆy と、残差Ｅ＝（ｅ1 ，ｅ2 ，…，ｅ
32）とからサンプルショットを次のようにして選択する
（ステップＳ８）。つまり図５に示すように、まず、残
差の｜ｅi ｜のもっとも小さいショットから順に４ショ
ット選択する（ステップＳ８１、Ｓ８２）。この４ショ
ットの計測値から変換パラメータを算出する（ステップ
８４）。求めた変換パラメータをβxs ，βys ，θxs
，θys ，ｓxs ，ｓysとしたとき、βｒｅｆx ，β
ｒｅｆy ，θｒｅｆx ，θｒｅｆy ，ｓｒｅｆx ，ｓｒ
ｅｆy との差分の絶対値をあらかじめ定めた値Δβx ，
Δβy ，Δθx ，Δθy ，Δｓx ，Δｓy と比較し（ス
テップＳ８５、Ｓ８６）、もし
【００３３】
【数７】 が成り立てば、サンプルショットの追加を中止し、この
４ショットをサンプルショットとして記憶装置１２に記
憶する（ステップＳ８３〜Ｓ８７）。もし、式（７）が
成り立たないならば、次に誤差の小さいショットから誤
差の小さい順に１つづつサンプルショットに追加し（ス
テップＳ８８）、追加のたびにサンプルショットの計測
値から変換パラメータを算出し（ステップＳ８４）、そ
して、上記式（７）が成り立つか（ステップＳ８５、Ｓ
８６）、またはサンプルショット数が所定の最大値Ｓ
max に達するまで（ステップＳ８３）ショットの追加と
変換パラメータの算出を繰り返す。その後、最終的なサ
ンプルショットの数と位置を記憶装置１２に記憶する
（ステップＳ８７）。たとえば、図２（ｂ）のような誤
差を持つウエハからサンプルショットを選ぶ際には、残
差の小さいショットを順次選んで行き、図３（ａ）、図
３（ｂ）、図３（ｃ）の各補正パラメータβｘｓ，θ
ｘｓ，Ｓｘｓが所定の範囲内に収まるためには、それら
の図に示されるように、図２（ｂ）に示す７ショットＳ
２、Ｓ７・・・Ｓ２７を必要とすることになる。このよ
うな選択アルゴリズムにより、全ショットを計測して補
正パラメータを求めた場合とほぼ同様の精度で補正パラ
メータを求めることができる。ここでは簡単のためＸ方
向についてのみ説明したが、Ｙ方向についても全く同様
である。また、あらかじめ定めた値Δβx ，Δβy ，Δ
θx ，Δθy ，ΔＳx ，ΔＳyを、位置合せするウエハ
に求められる精度に応じて適当に設定することで、必要
最小限のショット数で高スループットを維持しつつ、所
望の精度を達成することができるようになっている。
４ショットをサンプルショットとして記憶装置１２に記
憶する（ステップＳ８３〜Ｓ８７）。もし、式（７）が
成り立たないならば、次に誤差の小さいショットから誤
差の小さい順に１つづつサンプルショットに追加し（ス
テップＳ８８）、追加のたびにサンプルショットの計測
値から変換パラメータを算出し（ステップＳ８４）、そ
して、上記式（７）が成り立つか（ステップＳ８５、Ｓ
８６）、またはサンプルショット数が所定の最大値Ｓ
max に達するまで（ステップＳ８３）ショットの追加と
変換パラメータの算出を繰り返す。その後、最終的なサ
ンプルショットの数と位置を記憶装置１２に記憶する
（ステップＳ８７）。たとえば、図２（ｂ）のような誤
差を持つウエハからサンプルショットを選ぶ際には、残
差の小さいショットを順次選んで行き、図３（ａ）、図
３（ｂ）、図３（ｃ）の各補正パラメータβｘｓ，θ
ｘｓ，Ｓｘｓが所定の範囲内に収まるためには、それら
の図に示されるように、図２（ｂ）に示す７ショットＳ
２、Ｓ７・・・Ｓ２７を必要とすることになる。このよ
うな選択アルゴリズムにより、全ショットを計測して補
正パラメータを求めた場合とほぼ同様の精度で補正パラ
メータを求めることができる。ここでは簡単のためＸ方
向についてのみ説明したが、Ｙ方向についても全く同様
である。また、あらかじめ定めた値Δβx ，Δβy ，Δ
θx ，Δθy ，ΔＳx ，ΔＳyを、位置合せするウエハ
に求められる精度に応じて適当に設定することで、必要
最小限のショット数で高スループットを維持しつつ、所
望の精度を達成することができるようになっている。
【００３４】次にＣＰＵ９は、ウエハ搬送装置により次
に処理すべきウエハＷをＸＹステージ１１に載置する
（ステップＳ１、Ｓ２）。ＣＰＵ９は一枚目のウエハで
求めたサンプルショット位置を記憶装置１２から読み出
し、このサンプルショットについて、順次位置合せマー
クを先に説明したのと同様な方法で計測し、各ショット
でのｘ方向ずれとｙ方向ずれ量ａ2i＝［ａ2xi ，ａ
2yi ］T を求める（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。次に、
ＣＰＵ９は、１枚目のウエハＷのときと同様に変換パラ
メータＢ2 ，Θ2 ，Ｓ2 を求めて算出したショット配列
に従い、ＸＹステージ１１をステップ＆リピートをして
全てのショットを露光する（ステップＳ１３〜Ｓ１
４）。
に処理すべきウエハＷをＸＹステージ１１に載置する
（ステップＳ１、Ｓ２）。ＣＰＵ９は一枚目のウエハで
求めたサンプルショット位置を記憶装置１２から読み出
し、このサンプルショットについて、順次位置合せマー
クを先に説明したのと同様な方法で計測し、各ショット
でのｘ方向ずれとｙ方向ずれ量ａ2i＝［ａ2xi ，ａ
2yi ］T を求める（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。次に、
ＣＰＵ９は、１枚目のウエハＷのときと同様に変換パラ
メータＢ2 ，Θ2 ，Ｓ2 を求めて算出したショット配列
に従い、ＸＹステージ１１をステップ＆リピートをして
全てのショットを露光する（ステップＳ１３〜Ｓ１
４）。
【００３５】３枚目以降の各ウエハについても、同一ロ
ット内の全てのウエハについて処理が終るまで２枚目の
ウエハＷと同じ手順で計測、ステップ＆リピート、露光
を行なう（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ１０〜Ｓ１６）。Ｃ
ＰＵ９は予め１ロットのウエハ枚数を記憶しており、ウ
エハのロットが変わったときは、最初のロットの場合と
同様に、１枚目については全ショットのマーク位置の計
測を行って、、変換パラメータや残差の算出、記憶等を
行い、同一ロットの残りのウエハについては２枚目のウ
エハの場合と同様の手順を繰り返す。
ット内の全てのウエハについて処理が終るまで２枚目の
ウエハＷと同じ手順で計測、ステップ＆リピート、露光
を行なう（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ１０〜Ｓ１６）。Ｃ
ＰＵ９は予め１ロットのウエハ枚数を記憶しており、ウ
エハのロットが変わったときは、最初のロットの場合と
同様に、１枚目については全ショットのマーク位置の計
測を行って、、変換パラメータや残差の算出、記憶等を
行い、同一ロットの残りのウエハについては２枚目のウ
エハの場合と同様の手順を繰り返す。
【００３６】なお、ロット間でショット計測誤差の傾向
に差異がない場合は、最初のロットで記憶されたサンプ
ルショットを、次のロットの計測時に呼び出して使うこ
とも可能になっており、その場合、最初の１枚目につい
ての全ショット計測を省略でき、スループットが向上す
る。
に差異がない場合は、最初のロットで記憶されたサンプ
ルショットを、次のロットの計測時に呼び出して使うこ
とも可能になっており、その場合、最初の１枚目につい
ての全ショット計測を省略でき、スループットが向上す
る。
【００３７】
【他の実施例】上述の実施例では、ロット最初のウエハ
Ｗ上に形成されているショットの計測値の誤差を昇順に
ならべ、順次サンプルショットを選択した（ステップＳ
８２、Ｓ８８）が、誤差そのものを用いる代わりに、図
６のステップＳ８２’、Ｓ８８’に示されるように、候
補ショットのウエハ中心からの距離ｒi とウエハ中心か
ら所定の距離Ｒの比で重み付けされた誤差量
Ｗ上に形成されているショットの計測値の誤差を昇順に
ならべ、順次サンプルショットを選択した（ステップＳ
８２、Ｓ８８）が、誤差そのものを用いる代わりに、図
６のステップＳ８２’、Ｓ８８’に示されるように、候
補ショットのウエハ中心からの距離ｒi とウエハ中心か
ら所定の距離Ｒの比で重み付けされた誤差量
【００３８】
【数８】 をサンプルショットの選択に用いるようにしてもよい。
その際、ウエハの外周部分でサンプルショットの計測精
度が劣化する場合、外周のショットを除外する効果があ
る。また、ウエハ中心部分のショットを用いて倍率およ
び回転を補正する場合は、ｒi が小さい程補正精度が劣
化するが、Ｒ／ｒi で重みづけすることにより中心部分
のショットを除外して補正精度劣化を防ぐ効果もある。
その際、ウエハの外周部分でサンプルショットの計測精
度が劣化する場合、外周のショットを除外する効果があ
る。また、ウエハ中心部分のショットを用いて倍率およ
び回転を補正する場合は、ｒi が小さい程補正精度が劣
化するが、Ｒ／ｒi で重みづけすることにより中心部分
のショットを除外して補正精度劣化を防ぐ効果もある。
【００３９】また、誤差に対する重みとしてショットの
ばらつきの程度を表す評価値を採用するようにしてもよ
い。つまり、一般にウエハ上の計測位置は計算精度上ウ
エハ全面にわたって均等にばらついていることが求めら
れるため、新たにサンプルショットを選択する際にそれ
までに選択されたサンプルショットからもっとも離れて
いるショットを優先して選択するのである。具体的に
は、図７のステップＳ９１〜Ｓ９４に示されるように、
すでに選択されたショットＳi ，（座標（ｄi ＝
［ｄxi，ｄyi］T ）とサンプルショット以外の候補ショ
ットＳk ，（座標（ｄk＝［ｄxk，ｄyk］T ）との距離
｜ｄi −ｄk ｜をＳk と全てのサンプルショット間で計
算し、もっとも近いサンプルショットとの距離ＭＩＮ
（｜ｄi −ｄk ｜）と候補ショットＳk の残差の積
ばらつきの程度を表す評価値を採用するようにしてもよ
い。つまり、一般にウエハ上の計測位置は計算精度上ウ
エハ全面にわたって均等にばらついていることが求めら
れるため、新たにサンプルショットを選択する際にそれ
までに選択されたサンプルショットからもっとも離れて
いるショットを優先して選択するのである。具体的に
は、図７のステップＳ９１〜Ｓ９４に示されるように、
すでに選択されたショットＳi ，（座標（ｄi ＝
［ｄxi，ｄyi］T ）とサンプルショット以外の候補ショ
ットＳk ，（座標（ｄk＝［ｄxk，ｄyk］T ）との距離
｜ｄi −ｄk ｜をＳk と全てのサンプルショット間で計
算し、もっとも近いサンプルショットとの距離ＭＩＮ
（｜ｄi −ｄk ｜）と候補ショットＳk の残差の積
【００４０】
【数９】 をＳk の誤差量ｅｗｋとする。そして、全ての候補ショ
ットについてｅwkを求め、｜ｅwk｜が最小のショットを
サンプルショットに選択する。こうすることで、誤差が
ウエハ上の一部で局所的小さくなるようなロットに対し
てもサンプルショットを偏らせることなく配置すること
が可能になり、倍率と回転の補正精度を劣化させること
なく高精度な位置合せができるようになる。
ットについてｅwkを求め、｜ｅwk｜が最小のショットを
サンプルショットに選択する。こうすることで、誤差が
ウエハ上の一部で局所的小さくなるようなロットに対し
てもサンプルショットを偏らせることなく配置すること
が可能になり、倍率と回転の補正精度を劣化させること
なく高精度な位置合せができるようになる。
【００４１】次に、このような露光装置を利用すること
ができるデバイス製造例を説明する。図１０は微小デバ
イス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、Ｃ
ＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフ
ローを示す。ステップ３１（回路設計）では半導体デバ
イスの回路設計を行なう。ステップ３２（マスク製作）
では設計した回路パターンを形成したマスクを製作す
る。一方、ステップ３３（ウエハ製造）ではシリコン等
の材料を用いてウエハを製造する。ステップ３４（ウエ
ハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクと
ウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に
実際の回路を形成する。次のステップ３５（組み立て）
は後工程と呼ばれ、ステップ３４によって作製されたウ
エハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセン
ブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージン
グ工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ３６
（検査）では、ステップ３５で作製された半導体デバイ
スの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。
こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出
荷（ステップ３７）する。
ができるデバイス製造例を説明する。図１０は微小デバ
イス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、Ｃ
ＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフ
ローを示す。ステップ３１（回路設計）では半導体デバ
イスの回路設計を行なう。ステップ３２（マスク製作）
では設計した回路パターンを形成したマスクを製作す
る。一方、ステップ３３（ウエハ製造）ではシリコン等
の材料を用いてウエハを製造する。ステップ３４（ウエ
ハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクと
ウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に
実際の回路を形成する。次のステップ３５（組み立て）
は後工程と呼ばれ、ステップ３４によって作製されたウ
エハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセン
ブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージン
グ工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ３６
（検査）では、ステップ３５で作製された半導体デバイ
スの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。
こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出
荷（ステップ３７）する。
【００４２】図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ４１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ４２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ４３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ４４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ４
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ４６（露光）では、上記説明した露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ４７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ４８（エッチング）では現像したレジスト像以外の
部分を削り取る。ステップ４９（レジスト剥離）では、
エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
これらのステップを繰り返し行なうことによってウエハ
上に多重に回路パターンを形成する。
ーを示す。ステップ４１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ４２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ４３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ４４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ４
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ４６（露光）では、上記説明した露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ４７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ４８（エッチング）では現像したレジスト像以外の
部分を削り取る。ステップ４９（レジスト剥離）では、
エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
これらのステップを繰り返し行なうことによってウエハ
上に多重に回路パターンを形成する。
【００４３】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コスト
で製造することができる。
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コスト
で製造することができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
枚目の基板で最も誤差の少ない正確な変換パラメータを
得、その変換パラメータと残差に基づいて、他の基板に
おいて変換パラメータを決定するために位置が計測され
るべき位置合せ対象物の配列位置（サンプルショット）
を選択することにより、配列位置の選択を最適な位置お
よび個数とすることができる。そしてこの選択に従い、
他の基板において必要かつ最小限の位置計測により変換
パラメータを決定することができ、これにより精度とス
ループットの両立を図ることができる。
枚目の基板で最も誤差の少ない正確な変換パラメータを
得、その変換パラメータと残差に基づいて、他の基板に
おいて変換パラメータを決定するために位置が計測され
るべき位置合せ対象物の配列位置（サンプルショット）
を選択することにより、配列位置の選択を最適な位置お
よび個数とすることができる。そしてこの選択に従い、
他の基板において必要かつ最小限の位置計測により変換
パラメータを決定することができ、これにより精度とス
ループットの両立を図ることができる。
【図１】 本発明による第１実施例の要部概略図であ
る。
る。
【図２】 図１の装置におけるウエハのショット位置を
示す図である。
示す図である。
【図３】 図１の装置において、変換パラメータに基づ
いてサンプルショットを選ぶ様子を示す図である。
いてサンプルショットを選ぶ様子を示す図である。
【図４】 図１の装置の動作を示す全体フローチャート
である。
である。
【図５】 図４におけるショット選択のフローチャート
である。
である。
【図６】 本発明による第２実施例のショット選択のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図７】 本発明による第３実施例のショット選択のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図８】 従来例の要部概略図である。
【図９】 従来例におけるサンプルショット位置を示す
図である。
図である。
【図１０】 図１の装置により製造し得る微小デバイス
の製造の流れを示すフローチャートである。
の製造の流れを示すフローチャートである。
【図１１】 図１０におけるウエハプロセスの詳細な流
れを示すフローチャートである。
れを示すフローチャートである。
１：投影光学系、２：位置合せ用照明装置、３：ビーム
スプリッタ、４：結像光学系、５：撮像装置、６：Ａ／
Ｄ変換装置、７：積算装置、８：位置検出装置、９：Ｃ
ＰＵ、１０：ステージ駆動装置、１１：ＸＹステージ、
１２：記憶装置、Ｓ１，Ｓ２・・・：ショット、Ｍ１
ｙ，Ｍ１ｘ，Ｍ２ｙ，Ｍ２ｘ・・・：位置合せ用マーク
（ウエハマーク）、Ｗ：ウエハ。
スプリッタ、４：結像光学系、５：撮像装置、６：Ａ／
Ｄ変換装置、７：積算装置、８：位置検出装置、９：Ｃ
ＰＵ、１０：ステージ駆動装置、１１：ＸＹステージ、
１２：記憶装置、Ｓ１，Ｓ２・・・：ショット、Ｍ１
ｙ，Ｍ１ｘ，Ｍ２ｙ，Ｍ２ｘ・・・：位置合せ用マーク
（ウエハマーク）、Ｗ：ウエハ。
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の基板のそれぞれにあらかじめ所定
の配列に従って形成された複数の位置合せ対象物を所定
の基準位置に順次位置合せする位置合せ方法であって、 １枚の基板上に形成されている各位置合せ対象物の位置
を順次計測する第１工程と、 前記計測位置とそれらの設計上の位置との関係を、所定
の変換パラメータにより記述したときの各計測位置につ
いての残差に基づく全計測位置の総体的な誤差が最小に
なるように該変換パラメータを決定する第２工程と、 前記決定された変換パラメータとそれに対応する前記残
差とに基づきかつ所定の論理に従って、各位置合せ対象
物の配列位置のうちの幾つかを選択する第３工程と、 他の基板上に形成されている各位置合せ対象物のうち前
記選択された配列位置にあるものの位置を順次計測する
第４工程と、 これらの計測位置とそれらの設計上の位置との関係を、
所定の変換パラメータにより記述したときの誤差が最小
になるように該変換パラメータを決定する第５工程と、 この決定された変換パラメータによる前記関係に従って
各位置合せ対象物の設計上の位置を変換して各位置合せ
対象物の位置を決定する第６工程と、 この決定された各位置合せ対象物の位置を前記基準位置
に順次位置するように前記他の基板を移動させる第７工
程とを具備することを特徴とする位置合せ方法。 - 【請求項２】 位置合せ対象物の位置の計測は、その設
計上の位置からのずれ量を計測することにより行うこと
を特徴とする請求項１に記載の位置合せ方法。 - 【請求項３】 前記第３工程における所定の論理は、前
記残差が小さい計測位置の位置合せ対象物の配列位置を
優先して選択する論理であることを特徴とする請求項１
または２に記載の位置合せ方法。 - 【請求項４】 前記第３工程においては、各残差に対し
て、その残差に係る計測位置の基板中心からの距離ｒと
前記基板中心からの所定の半径Ｒの比（Ｒ／ｒ）で重み
付けすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の位置合せ方法。 - 【請求項５】 前記第３工程においては、各残差に対し
て、配列位置が、位置的に偏らないように選択されるよ
うな重み付けを行うことを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の位置合せ方法。 - 【請求項６】 前記第２工程で決定される変換パラメー
タと前記第５工程で決定される変換パラメータとの差が
所定の条件を満たさないときは、前記残差あるいは重み
付けされた残差が小さい計測位置の位置合せ対象物の配
列位置をさらに追加して選択し、再度前記第５工程を行
い、前記所定の条件が満たされるまであるいは選択され
た配列位置が所定の数になるまで、この追加選択と第５
工程を繰り返すことを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か１項に記載の位置合せ方法。 - 【請求項７】 請求項１〜７のいずれかの方法により、
基板上の位置合せ対象物を順次位置合せし、その対象物
上に順次露光を行うことを特徴とするデバイス製造方
法。 - 【請求項８】 複数の基板のそれぞれにあらかじめ所定
の配列に従って形成された複数の位置合せ対象物を所定
の基準位置に順次位置合せする位置合せ装置であって、 １枚の基板上に形成されている各位置合せ対象物の位置
を順次計測する第１の位置計測手段と、 前記計測位置とそれらの設計上の位置との関係を、所定
の変換パラメータにより記述したときの各計測位置につ
いての残差に基づく全計測位置の総体的な誤差が最小に
なるように該変換パラメータを決定する第１のパラメー
タ決定手段と、前記決定された変換パラメータとそれに
対応する前記残差とに基づきかつ所定の論理に従って、
各位置合せ対象物の配列位置のうちの幾つかを選択する
選択手段と、 他の基板上に形成されている各位置合せ対象物のうち前
記選択された配列位置にあるものの位置を順次計測する
第２の位置計測手段と、 これらの計測位置とそれらの設計上の位置との関係を、
所定の変換パラメータにより記述したときの誤差が最小
になるように該変換パラメータを決定する第２のパラメ
ータ決定手段と、 この決定された変換パラメータによる前記関係に従って
各位置合せ対象物の設計上の位置を変換して各位置合せ
対象物の位置を決定する位置決定手段と、 この決定された各位置合せ対象物の位置を前記基準位置
に順次位置するように前記他の基板を移動させる基板移
動手段とを具備することを特徴とする位置合せ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17914297A JP3571874B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 位置合わせ方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17914297A JP3571874B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 位置合わせ方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1116826A true JPH1116826A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3571874B2 JP3571874B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=16060717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17914297A Expired - Fee Related JP3571874B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 位置合わせ方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3571874B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003506899A (ja) * | 1999-08-10 | 2003-02-18 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | バッチ製造環境でラン・トゥ・ラン制御を行なうための方法および装置 |
| JP2009117872A (ja) * | 2004-05-14 | 2009-05-28 | Asml Netherlands Bv | アラインメントシステム及び方法及びそれにより製造したデバイス |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP17914297A patent/JP3571874B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003506899A (ja) * | 1999-08-10 | 2003-02-18 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | バッチ製造環境でラン・トゥ・ラン制御を行なうための方法および装置 |
| JP2009117872A (ja) * | 2004-05-14 | 2009-05-28 | Asml Netherlands Bv | アラインメントシステム及び方法及びそれにより製造したデバイス |
| JP2009117870A (ja) * | 2004-05-14 | 2009-05-28 | Asml Netherlands Bv | アラインメントシステム及び方法及びそれにより製造したデバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3571874B2 (ja) | 2004-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12050406B2 (en) | Method for controlling a lithographic apparatus and associated apparatuses | |
| US5805866A (en) | Alignment method | |
| JP3002351B2 (ja) | 位置合わせ方法および装置 | |
| US11768441B2 (en) | Method for controlling a manufacturing process and associated apparatuses | |
| JP4434372B2 (ja) | 投影露光装置およびデバイス製造方法 | |
| JPH07335524A (ja) | 位置合わせ方法 | |
| KR101087515B1 (ko) | 얼라인먼트 조건 결정 방법 및 장치, 그리고 노광 방법 및장치 | |
| CN108292108A (zh) | 计量目标、方法和设备、计算机程序和光刻系统 | |
| US20040119956A1 (en) | Distortion measurement method and exposure apparatus | |
| US20030020889A1 (en) | Stage unit, measurement unit and measurement method, and exposure apparatus and exposure method | |
| JP6391337B2 (ja) | リソグラフィ装置、リソグラフィ方法、および物品の製造方法 | |
| KR0171453B1 (ko) | 노광장치 및 노광방법 | |
| JP2009130184A (ja) | アライメント方法、露光方法、パターン形成方法および露光装置 | |
| CN114846411A (zh) | 量测方法 | |
| EP3882701A1 (en) | Method for controlling a manufacturing process and associated apparatuses | |
| JP2003017386A (ja) | 位置合わせ方法、露光方法、露光装置及びデバイスの製造方法 | |
| JP3571874B2 (ja) | 位置合わせ方法および装置 | |
| JP2006148013A (ja) | 位置合わせ方法及び露光方法 | |
| TWI825415B (zh) | 用於最佳化取樣方案之方法及相關聯裝置 | |
| US20040075099A1 (en) | Position detecting method and apparatus | |
| TW202230036A (zh) | 目標結構及相關聯之方法與裝置 | |
| EP3869271A1 (en) | Method for controlling a manufacturing process and associated apparatuses | |
| JP2001118769A (ja) | 露光装置、サンプルショットの選択方法およびデバイス製造方法 | |
| JP3065613B2 (ja) | 位置合わせ装置および方法 | |
| JPH07307269A (ja) | 位置合わせ方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040225 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040426 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040616 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040625 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070702 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |