JPH11195596A

JPH11195596A - 露光方法

Info

Publication number: JPH11195596A
Application number: JP10011891A
Authority: JP
Inventors: Osamu Furukawa; 治古川; Munetake Sugimoto; 宗毅杉本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-01-05
Filing date: 1998-01-05
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】最小限のアライメント回数でウエハ内変形と
ショット内変形を知り露光のスループットを向上する。【解決手段】基板上に位置合わせマークを含む複数の
第１のショットを露光する第１の露光工程と、位置合わ
せマークの位置測定工程と、異なる露光フィールドサイ
ズで複数の第２のショットを重ね合わせ露光する第２の
露光工程とを備え、前記位置測定工程は、前記複数の第
１のショット中、３以上の第１のショット内の位置合わ
せ用マークをそれぞれ１点以上、かつ第２のショット用
の領域内の相対的に異なる２点以上の位置合わせ用マー
クを測定する工程を含み、第２の露光工程は、位置測定
工程の測定値に基づいて、複数の第１のショット間の誤
差と、所定の基準となる第２のショットを定めその基準
となる第２のショットの位置を基準として第１のショッ
ト内の誤差を算出し、該算出された誤差に基づいて、各
第１のショット内の前記基準となる第２のショットの位
置を基準として残りの第２のショットの位置を定め第２
のショットを露光する工程を含む露光方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるミックス
・アンド・マッチ（ｍｉｘ＆ｍａｔｃｈ）方式で露
光を行う際の露光方法に関し、特に露光フィールドサイ
ズの異なる２台の露光装置を用いて基板上に重ねてマス
クパターンを露光するミックス・アンド・マッチ方式で
露光を行う際の露光方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より超ＬＳＩ等の半導体素子の製造
工場では、製造工程のスループット（生産性）を高める
ため、１種類のデバイスの製造プロセス中で異なる層間
の露光を別々の露光装置を使い分けて行うことが多くな
っている。例えばそれ程高い解像度を必要としないラフ
レイヤへの露光は、第１の露光装置として低い縮小倍率
を有する一括露光型の投影露光装置（ステッパー）や広
い領域に露光する走査型露光装置を使用し、高解像度が
必要なクリティカルレイヤへの露光は、高い縮小倍率を
有する第２の一括露光型の投影露光装置（ステッパー）
を使用するというようなミックス・アンド・マッチ方式
の露光が行われるようになっている（例えば特開昭第６
２−９０９３１号公報）。一般に第１の露光装置として
は大口径の露光機が用いられ、第２の露光機としては小
口径の露光機が用いられるが、このミックス・アンド・
マッチ方式の露光方法において、従来は大口径露光機に
よる露光結果のショット内変形を考慮しない重ね合わせ
を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の技
術では、ショット内変形を考慮しないので十分な重ね合
わせ精度が得られなかったが、さらに大口径露光用のシ
ョットマップ換算でショット内変形を計測したとして
も、計測結果を露光位置に反映させるために必要な情報
の取り扱いが難しかった。なぜならば、小口径露光機に
よる重ね合わせの１ショットは大口径露光機の１ｓｔ露
光における１ショットを分割した形になっているので、
双方のショットマップの相対的な位置関係を正確に表現
する大量のパラメータ（マップ中心座標、ステップピッ
チ、ショットごとのオフセットなど）が必要だからであ
る。

【０００４】そこで本発明は、最小限のアライメント回
数でウエハ内変形とショット内変形を知り、露光のスル
ープットを向上することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明による露光方法は、基板上に第
１の露光装置を用いて、位置合わせマークを含む複数の
第１のショットを第１の配列で露光する第１の露光工程
と；前記位置合わせマークの位置を測定する位置測定工
程と；前記第１の露光工程の後に、前記第１の露光装置
とは露光フィールドサイズの異なる第２の露光装置を用
いて複数の第２のショットを第２の配列で重ね合わせ露
光する第２の露光工程とを備え；前記位置測定工程は、
前記複数の第１のショット中、３以上の第１のショット
内の位置合わせ用マークをそれぞれ１点以上、かつ第２
のショット用の領域内の相対的に異なる２点以上の位置
合わせ用マークを測定する工程を含み；前記第２の露光
工程は、前記位置測定工程の測定値に基づいて、前記複
数の第１のショット間の誤差と、所定の基準となる第２
のショットを定めその基準となる第２のショットの位置
を基準として第１のショット内の誤差を算出し、該算出
された誤差に基づいて、各第１のショット内の前記基準
となる第２のショットの位置を基準として残りの第２の
ショットの位置を定め第２のショットを露光する工程を
含む。

【０００６】このようにすると、３以上の第１のショッ
ト内の位置合わせ用マークをそれぞれ１点以上、かつ第
２のショット用の領域内の相対的に異なる２点以上の位
置合わせ用マークを測定する工程を含むので、第２のシ
ョットの位置合わせに必要な１０のパラメータを定める
ことができ、基準となる第２のショットの位置を基準と
して残りの第２のショットの位置を定めるので、補正の
経済が図られ第２のショットを第１のショットに正確に
重ねて露光できる。

【０００７】この方法においては、請求項２に記載のよ
うに、前記第１の露光装置が大口径露光機であり、前記
第２の露光装置が小口径露光機であり、前記第１のショ
ットが矩形の大口径ショットであり、前記第２のショッ
トが、前記矩形の大口径ショットを対向する２辺を切る
２本の平行線で３等分割された３の矩形の小口径ショッ
トであり、前記所定の基準となる第２のショットが、前
記３の小口径ショットのいずれか１のショットとしても
よい。

【０００８】このようにすると、大口径ショットを３分
割して小口径ショットを重ねる露光が、正確にかつ高い
スループットで実行できる。さらに例えば所定の基準と
なる第２のショットを、３の小口径ショットの中央のシ
ョットとすれば、補正量も比較的少なくさらに正確で高
いスループットの重ね露光が実行できる。

【０００９】請求項１の方法においては、請求項３に記
載のように、前記第１の露光装置が大口径露光機であ
り、前記第２の露光装置が小口径露光機であり、前記第
１のショットが矩形の大口径ショットであり、前記第２
のショットが、前記矩形の大口径ショットを各辺の中点
を通り交差する２本の直線で４等分割された４の矩形の
小口径ショットであり、前記所定の基準となる第２のシ
ョットが、前記４の小口径ショットのいずれか１のショ
ットであるようにしてもよい。

【００１０】このようにすると、大口径ショットを田の
字に４分割して小口径ショットを重ねる露光が、正確に
かつ高いスループットで実行できる。

【００１１】請求項４に係る発明による露光方法は、前
記第１の露光装置はマスク及び基板を同期走査して該基
板上の各ショット領域にマスク上のパターンの露光を行
う走査露光型の露光装置であり、前記第２の露光装置は
マスク上のパターンを基板上の各ショット領域にそれぞ
れ一括転写する一括露光型の露光装置であることを特徴
とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の露
光方法であってもよい。

【００１２】このときは、第１の露光装置として走査露
光型の露光装置を用いるので、解像度が高く露光フィー
ルドの大きい露光を行うことができ、また走査型露光装
置では一括型に比べて位置合わせ用マークの位置誤差が
小さくなるため、走査型で第１のレイヤを露光すること
によって重ね合わせの精度を向上できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号あるいは類似
符号を付し、重複した説明は省略する。

【００１４】まず、本発明による露光方法の実施に適し
た露光装置の一例を図面を参照して説明する。

【００１５】図１８（Ａ）は本発明の実施に使用される
第１の露光装置としてのステップ・アンド・スキャン方
式の投影露光装置（以下、「走査型露光装置」と呼ぶ）
１を示し、この図１８（Ａ）において露光時には、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザよりなるエ
キシマレーザ光源、この光源からの露光光（ここではレ
ーザ光）の照度分布均一化用のフライアイレンズ、視野
絞り、及びコンデンサレンズ等を含む照明光学系２から
射出された露光光ＩＵ１は、レチクル３上のスリット状
の照明領域１３を照明する。そして、照明領域１３内の
パターンが投影光学系４を介して投影倍率β１（β１は
１／４、１／５等）でフォトレジストが塗布されたウエ
ハＷ上に投影される。以下、投影光学系４の光軸に平行
にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１８（Ａ）の紙
面に垂直にＸ軸を、図１８（Ａ）の紙面に平行（走査方
向）にＹ軸を取って説明する。

【００１６】このとき、レチクル３はレチクルステージ
５を介してレチクルベース６上に載置され、レチクルス
テージ５はＹ方向への連続移動、並びにＸ方向、Ｙ方
向、及び回転方向への微動を行う。レーザ干渉計７によ
って計測されるレチクルステージ５の位置情報が、装置
全体の動作を統轄制御する主制御系８に供給され、主制
御系８はレチクルステージ５（レチクル３）の位置決
め、及びＹ方向への走査動作を制御する。一方、ウエハ
Ｗは不図示のウエハホルダを介して、ウエハＷのＺ方向
の位置、回転角、及び傾斜角等を制御するＺステージ９
上に保持され、Ｚステージ９がＸＹステージ１０上に載
置されている。ＸＹステージ１０はＹ方向への連続移動
及びステッピング、並びにＸ方向へのステッピングが可
能である。レーザ干渉計１１によって計測されるＺステ
ージ（ウエハＷ）９の位置情報が主制御系８に供給さ
れ、主制御系８はＸＹステージ１０（ウエハＷ）の位置
決め、及びＹ方向への走査動作等を制御する。

【００１７】図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）のレチクル
３の平面図であり、図１８（Ｂ）において、レチクル３
のパターン領域１４の一部にスリット状の照明領域１３
が設定され、照明領域１３は投影光学系４の円形の有効
フィールドＩＦ１に内接している。走査露光時にレチク
ルステージ５を介して、レチクル３を照明領域１３に対
して＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に所定速度ＶＲで走査
するのと同期して、図１８（Ａ）のＸＹステージ１０を
介してウエハＷを−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に速度β１
・ＶＲで走査することによって、照明領域１３より広
いパターン領域１４の投影像がウエハＷ上の各ショット
領域に逐次露光される。この場合、レチクル３上の照明
領域１３と共役なウエハＷ上のスリット状の露光領域を
投影光学系４の「照野フィールド」と呼び、走査露光に
よって転写される全体のパターン像の領域、即ちレチク
ルＲ上のパターン領域１４と共役なウエハＷ上の領域を
投影光学系４の「露光フィールド」と呼ぶ。ウエハＷ上
に形成される各ショット領域の大きさはその露光フィー
ルドと同じ大きさである。

【００１８】更に、レチクル３のパターン領域１４内に
は回路パターンと共に複数個のアライメントマークが形
成されており、その回路パターン像が転写されるのと同
時にそれらのアライメントマーク像も転写され、それら
のアライメントマーク像がウエハＷ上の次のレイヤでの
アライメントマーク（ウエハマーク）となる。また、図
１８（Ａ）において、走査型露光装置１には一例として
オフ・アクシス方式で且つ画像処理方式のアライメント
センサ１２が備えられている。

【００１９】図１９（Ａ）は本例で使用される第２の露
光装置としてのステッパーよりなる一括露光型の投影露
光装置（以下、「一括型露光装置」と呼ぶ）２１を示
し、この図１９（Ａ）において露光時には、超高圧水銀
ランプ、このランプからの輝線より例えばｉ線を選択す
る光学フィルタ、照度分布均一化用のフライアイレン
ズ、可変視野絞り（レチクルブラインド）、及びコンデ
ンサレンズ等を含む照明光学系２２から射出された露光
光ＩＵ２は、レチクル２３上の照明領域３３を照明す
る。そして、照明領域３３内のパターンが投影光学系２
４を介して投影倍率β２（β２は１／４，１／５等）で
フォトレジストが塗布されたウエハＷ上に投影される。
ここでも、投影光学系２４の光軸に平行にＺ軸を取り、
Ｚ軸に垂直な平面内で図１９（Ａ）の紙面に垂直にＸ軸
を、図１９（Ａ）の紙面に平行にＹ軸を取って説明す
る。

【００２０】このとき、レチクル２３はレチクルステー
ジ２５上に保持され、レチクルステージ２５はＸ方向、
Ｙ方向、回転方向にレチクル２３の微動を行う。不図示
のレーザ干渉計の計測結果に基づいて、装置全体の動作
を統轄制御する主制御系２８がレチクルステージ２５
（レチクル２３）の位置決め動作を制御する。一方、ウ
エハＷは不図示のウエハホルダを介して、Ｚステージ２
９上に保持され、Ｚステージ２９がＸＹステージ３０上
に載置され、ＸＹステージ３０はＸ方向、Ｙ方向にＺス
テージ２９（ウエハＷ）のステッピングを行う。レーザ
干渉計３１によって計測されるＺステージ（ウエハＷ）
２９の位置情報が主制御系２８に供給され、主制御系２
８はＸＹステージ３０の位置決め動作等を制御する。

【００２１】図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）のレチクル
２３の平面図であり、図１９（Ｂ）において、レチクル
２３のパターン領域は通常は矩形の照明領域３３とほぼ
一致し、照明領域３３は投影光学系２４の円形の有効フ
ィールドＩＦ２に内接している。露光時には、レチクル
２３及びウエハＷが静止した状態で、照明領域３３内の
パターン像がウエハＷ上の各ショット領域に転写され
る。一括露光型の場合、レチクル２３上の照明領域３３
と共役なウエハＷ上の露光領域がそのまま投影光学系２
４の露光フィールドとなっている。従って、仮に投影光
学系４，２４が同じ投影倍率で同じ有効フィールドを有
する場合には、走査型露光装置１の露光フィールドは一
括型露光装置２１の露光フィールドよりも広くなる。ま
た、図１９（Ａ）において、一括型露光装置２１にも一
例としてオフ・アクシス方式で、且つ画像処理方式のア
ライメントセンサ３２が備えられ、アライメントセンサ
３２によるウエハマークの検出結果が主制御系２８に供
給され、主制御系２８はその検出結果より後述のように
例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧ
Ａ）方式でレチクル２３とウエハＷ上の各ショット領域
とのアライメントを行う。ＥＧＡ方式のアライメントに
ついては、例えば特開昭第６１−４４４２９号公報、あ
るいは先願の特願平第９−３１９７４号に詳しく解説さ
れている。

【００２２】本例では、ウエハＷ上の第１レイヤに対し
て、走査型露光装置１を用いてレチクル３の回路パター
ン像及びアライメントマーク像の露光を行ってから、現
像等の処理を施してフォトレジストの再塗布を行った
後、ウエハＷ上の第２レイヤに対して一括型露光装置２
１を用いて露光を行うというミックス・アンド・マッチ
方式で露光を行う。これは、走査型露光装置１では露光
フィールド内のディストーションに関して、特開平第６
−３４９７０２号公報に示すように、一括型露光装置２
１に比べて４０％程度の精度向上が期待でき、結果とし
てウエハマークの位置精度が向上して重ね合わせ精度が
向上するからである。

【００２３】また、本例では走査型露光装置１と一括型
露光装置２１とでレチクルの大きさを共通化するため、
一例として走査型露光装置１の投影倍率β１を１／４、
一括型露光装置２１の投影倍率β２を１／５として、レ
チクル３，２３の大きさを共に６インチタイプにする。
この結果、走査型露光装置１の露光フィールドサイズは
Ｘ方向の幅が２６〜３０ｍｍで、Ｙ方向（走査方向）の
幅が３３ｍｍとなり、一括型露光装置２１の露光フィー
ルドサイズは２２ｍｍ角程度となる。更に、本例ではウ
エハ上に形成する半導体デバイスの最小単位である各チ
ップパターンの大きさを、幅２２ｍｍ（Ｘ方向）×幅１
１ｍｍ（Ｙ方向）の矩形として、走査型露光装置１の露
光フィールドサイズを幅２２ｍｍ（Ｘ方向）×幅３３ｍ
ｍ（Ｙ方向）に、即ち一度に３個のチップパターンを露
光できるように設定する。また、一括型露光装置２１で
は、２２ｍｍ角の露光フィールドで２個のチップパター
ンを露光できるが、可変視野絞りで視野を制限して露光
フィールドサイズを幅２２ｍｍ（Ｘ方向）×幅１１ｍｍ
（Ｙ方向）に設定することで、その露光フィールドで１
つのチップパターンのみを露光するようにもできる。

【００２４】次に図１（Ａ）に、大口径露光機によるシ
ョットと、小口径露光機のショットによるショット分割
との関係の例を示す。この第１の実施の形態では大口径
露光機によるショットＳ１が３分割されており、Ｃ１〜
Ｃ３が小口径露光機によるショットの領域である。

【００２５】ショット領域Ｓ１はＸ方向の幅ＸＡでＹ方
向（走査方向）の幅ＹＡのＹ方向に長い矩形であり、領
域Ｓ１はその矩形のＹ方向の対向する２辺を３等分する
２本の平行線Ｌ１、Ｌ２により３等分されており、小口
径露光機によるショットＣ１〜Ｃ３が形成されている。
即ち、ショット領域Ｓ１はＸ方向に１列で、Ｙ方向に３
行の１×３個取りのショット領域である。１つの実施例
では幅ＸＡは２２ｍｍで、幅ＹＡは３３ｍｍである。ま
たショット領域Ｓ１には６組（点）のアラインメントマ
ークＭＬ１〜ＭＬ３、ＭＲ１〜ＭＲ３が、それぞれＣ１
〜Ｃ３のアラインメントマークＭＬ、ＭＲになるように
入れられている（図１（Ｂ））。これらは、各チップパ
ターンＣ１、Ｃ２及びＣ３の左右にそれぞれ、ウエハマ
ークＭＲ１、ＭＬ１、ウエハマークＭＲ２、ＭＬ２、及
びウエハマークＭＲ３、ＭＬ３と対をなして配置されて
いる。

【００２６】ここで６組と組を付けて呼ぶのは、これら
のウエハマークＭＲ１〜ＭＲ３、ＭＬ１〜ＭＬ３は同一
の２次元マークであり、例えばウエハマークＭＲ１は、
図１（Ｃ）に示されるように、Ｘ方向に配列された凹凸
のライン・アンド・スペースパターン３５Ｘと、Ｙ方向
に配列された凹凸のライン・アンド・スペースパターン
３５Ｙとで１組をなす組み合わせマークだからである。
これらのウエハマークを用いてアライメントが行われ
る。

【００２７】大口径ショットと小口径ショットとのマッ
プ上での対応は例えば図２のようになる。図２（Ａ）が
大口径ショットよる最初の露光（１ｓｔｐｒｉｎｔ）
のショットマップ、（Ｂ）が小口径ショットによる重ね
合わせ露光のショットマップである。

【００２８】先ず、図２（Ａ）は、ウエハＷ上の第１レ
イヤ（層）に走査型露光装置１を用いてレチクル３の像
を露光する場合のショットマップの一例を示し、この図
２（Ａ）において、ウエハＷに対してスリット状の照野
フィールドを所定の順序で相対的に移動することによっ
て、ウエハＷ上にはＸ方向、Ｙ方向に所定ピッチでショ
ット領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、ＳＮ（本例ではＮ＝２
４）が形成される。

【００２９】本例では、５ショット領域Ｓ１〜Ｓ５が横
に並べて配列され、次の行に７ショット領域Ｓ６〜Ｓ１
２が、さらに次の行に７ショット領域Ｓ１３〜Ｓ１９
が、最後の行に５ショット領域Ｓ２０〜Ｓ２４がそれぞ
れ横に並べて配列されており、全体として左右上下対称
な配列となっている。

【００３０】そして、現像等の処理を施すことによっ
て、ウエハ上の各ショット領域Ｓｉ（ｉ＝１〜Ｎ）内に
それぞれチップパターンＣ１、Ｃ２、Ｃ３が形成され、
各ショット領域ＳｉのＸ方向の両側にそれぞれウエハマ
ークＭＲ１、ＭＬ１、〜ＭＲ３、ＭＬ３が形成される。

【００３１】この場合の走査型露光装置１の露光フィー
ルドサイズ（即ち、各ショット領域Ｓｉの大きさ）、シ
ョットマップ中のショット配列の情報、及びウエハＷ上
の座標系（試料座標系）での各ウエハマークの設計上の
座標情報等が、例えばホストコンピュータ等を介して第
２レイヤで露光を行う一括型露光装置２１の主制御系２
８に供給される。

【００３２】また、前のレイヤでの露光フィールドの大
きさ等の情報をレチクル上のバーコード部に記録してお
いて、第２レイヤの露光装置でバーコードリーダを介し
てその情報を読み出してもよく、更には予め各露光装置
の各プロセスの露光データファイルに露光フィールドサ
イズ等を情報として書き込んでおいてもよい。なお、説
明の便宜上、図１（Ａ）を図２（Ａ）に対応させて表示
してある。

【００３３】図２（Ｂ）は、ウエハＷ上の第２レイヤに
一括型露光装置２１を１個取りにしてレチクル２３の像
を露光する場合のショットマップの一例を示し、この図
２（Ｂ）において、図２（Ａ）のショット配列の各ショ
ット領域Ｓｉ内にそれぞれ３個のショット領域が収まる
ようにショット領域ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３、…、ＳＡ
Ｍ（本例ではＭ＝７２）が配列され、各ショット領域Ｓ
Ａｉ内にそれぞれレチクル２３内の１個のチップパター
ン像が露光される。

【００３４】本例では、５ショット領域ＳＡ１〜ＳＡ５
が横に並べて配列され、次の行にやはり５ショット領域
ＳＡ６〜ＳＡ１０が、さらに５ショット領域ＳＡ１１〜
ＳＡ１５が横に並べて配列され、その結果ＳＡ１〜ＳＡ
１５が３行５列に配列されていることになる。このよう
にして、ＳＡ１、ＳＡ６、ＳＡ１１が、大口径ショット
領域Ｓ１に重なる小口径ショット領域を形成することに
なる。以下同様に、ＳＡ１６〜ＳＡ５７が６行７列に配
列され、続けてＳＡ１〜ＳＡ１５と同様にＳＡ５８〜Ｓ
Ａ７２が３行５列に配列されている。

【００３５】ここで、例えば大口径露光機による１ｓｔ
ｐｒｉｎｔにショットの回転（ショットローテーショ
ン）があると、各大口径ショットがその回転角度だけ回
転して露光結果は図３のようになる。

【００３６】これに単純に小口径ショットマップで小口
径ショットを重ね合わせたとすると、ショット内変形を
考慮して露光位置を決めても各小口径ショットは小口径
ショットマップ上で先の回転角度だけ回転するだけで、
露光結果は図４のように各小口径ショットがステップ状
にズレてしまう。図４（Ｂ）は（Ａ）の大口径１ショッ
ト分の拡大図である。この図に示されるように、３の小
口径ショットのうち中央を正として重ね合わせればその
上隣りと下隣りの小口径ショットは、ハッチンを施して
示す領域の位置であればよいのであるが、白抜きで示す
領域のように左右にズレてしまう。即ち、チップパター
ンＣ１、Ｃ２、Ｃ３は大口径ショットＳ１の中に納まら
ず、それぞれパターンＣ１はＳ１から左に、パターンＣ
３は右にずれてしまう。

【００３７】そこで、図５（Ａ）に示されるように小口
径ショットマップ作成の際に、各大口径ショット中で３
分割された中央の小口径ショットを本発明の基準となる
所定のショットであるショット＊、ショット＊の上隣り
の小口径ショットをショットＡ、ショット＊の下隣りの
小口径ショットをショットＢと指定する。

【００３８】ここで、ショット＊、ショットＡ、ショッ
トＢのショット中心座標をそれぞれ^t（ｘ_*、ｙ_*）、
^t（ｘ_A、ｙ_A）、^t（ｘ_B、ｙ_B）とすると（^t は
行列の転置を表す）、同じ大口径ショットに含まれる
＊、Ａ、Ｂショットについて、次の式で算出される
^t（Ｖ_A、Ｗ_A）、^t（Ｖ_B、Ｗ_B）は一定値である。

【００３９】

【数１】

【００４０】^t（Ｖ_A、Ｗ_A）、^t（Ｖ_B、Ｗ_B）はそ
れぞれショット＊とショットＡ、ショット＊とショット
Ｂの相対的な位置関係を表わしている。逆に、
^t（Ｖ_A、Ｗ_A）、^t（Ｖ_B、Ｗ_B）を予め指定してお
けば、ショット＊の位置から、ショットＡ、ショットＢ
の位置を知ることができる。言い換えれば、^t（Ｖ_A、
Ｗ_A）、^t（Ｖ_B、Ｗ_B）によって、どの小口径ショッ
ト群が一つの大口径ショットを構成するのかを知ること
ができる。すなわち、Ａ＝＊＋^t（Ｖ_A，Ｗ_A）Ｂ＝＊＋^t（Ｖ_B，Ｗ_B）なる関係を指定し、ショットＡ、Ｂをショット＊からの
相対位置で表現できる（図５（Ｂ））。

【００４１】このようにして、まず図１８の走査型露光
装置（本発明の第１の露光装置）１で図２（Ａ）に示さ
れるように、実際には例えばローテーションがあるとき
には図３に示されるようになるのであるが、第１レイヤ
を露光する（本発明の第１の露光工程）。

【００４２】次に、ウエハＷ上の第２レイヤに対して、
図１９の一括型露光装置（本発明の第２の露光装置）２
１を用いて図２（Ｂ）のショットマップで重ね合わせ露
光を行うために、本例ではＥＧＡ方式のアライメントを
行う。即ち、先ず、図２（Ｂ）の露光対象のショットマ
ップから計測対象のショット領域である所定個数のサン
プルショット（ＥＧＡショット）を選択し、本発明の位
置測定工程を実行する。即ち、これらのサンプルショッ
トに属する所定のウエハマークの位置を図１９のアライ
メントセンサ３２を介して検出する。

【００４３】図６に、アラインメント実行位置の定めか
たの一例を示す。図６は、第１レイヤのショットマップ
を考慮することなく、図２（Ｂ）の１個取りのショット
マップから選択されたサンプルショットの一例を示し、
この図６において、ショット領域ＳＡ１〜ＳＡＭから１
０個のサンプルショット４３Ａ〜４３Ｊが選択されてい
る。サンプルショット４３Ａ〜４３Ｊは、本発明の３以
上の第１のショットの中にあり、本実施例ではその数は
１０である。

【００４４】図６の例では、４３Ａ〜４３Ｊは、図２
（Ｂ）を参照してウエハ内でみれば、ＳＡ１、ＳＡ３、
ＳＡ５、ＳＡ１７、ＳＡ２１、ＳＡ５２、ＳＡ５６、Ｓ
Ａ６８、ＳＡ７０、ＳＡ７２（これらのうち符号はＳＡ
１、ＳＡ３のみ図示）に対応し、ウエハＷの全体に散ら
ばっている。本例では符号４３Ａ〜４３Ｊの振り方は、
ＳＡの番号順ではなく、ＳＡ１（４３Ａ）から始まって
ＳＡ１７（４３Ｊ）まで、ウエハＷ内で時計回りにとっ
ている。

【００４５】これらのサンプルショット４３Ａ〜４３Ｊ
は、ショット内で見れば、図７に示されるように、第１
レイヤのショット配列中のショット領域Ｓ１、Ｓ３、Ｓ
５、…、Ｓ２４からランダムにチップパターンＣ１ある
いはＣ３を選択したものに相当する。即ち、４３Ａ、４
３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３ＪはＣ１に、４３Ｅ、４３
Ｆ、４３Ｇ、４３Ｈ、４３ＩはＣ３に相当している。チ
ップパターンＣ１、Ｃ３を選択しているので、本発明で
いう相対的に異なる点２点となっている。

【００４６】図６のサンプルショット４３Ａ〜４３Ｊに
はそれぞれ１対のウエハマーク（図１（Ａ）のウエハマ
ークＭＲ１〜ＭＲ３、ＭＬ１〜ＭＬ３の何れか）が付設
され、例えばこれらのウエハマークの属するチップパタ
ーンの中心の試料座標系（ｘ，ｙ）での設計上の座標、
及びその中心に対するウエハマークの設計上の相対座標
が主制御系２８に供給されている。主制御系２８では、
図１９のレーザ干渉計３１の計測値で定まるＸ座標、及
びＹ座標よりなるステージ座標系（Ｘ，Ｙ）上で、アラ
イメントセンサ３２を介して計測対象のウエハマークの
座標を計測する（本発明の位置測定工程）。ここで、例
えばサンプルショット４３ＡのウエハマークＭＲ１とＭ
Ｌ１を測定したとすれば、本発明でいう第１のショット
内の位置合わせマークを１点以上測定したことになる。
この例ではショットＳ１内で２点測定している。

【００４７】そして、アラインメント結果から位置ずれ
補正パラメータを算出する際には、図７に示されるよう
に大口径ショットマップを用い、ショットＡ内のアライ
ンメントマークを大口径ショットでの第１、第２マー
ク、ショットＢのアラインメントマークを大口径ショッ
トでの第３、第４マークとして扱う（図５（Ｂ）のＭＭ
１〜ＭＭ４）。

【００４８】ショット変形をも考慮した露光位置ずれ補
正モデルとしては、例えば以下のようなものがある。ウ
エハスケーリングを（１＋γ_x、１＋γ_y）、ウエハロー
テーションをθ、ウエハ直交度をω、ウエハの平行移動
成分を^t(Ο_x、Ο_y）、ショットスケーリングを（１＋
Γ_x、１＋Γ_y）、ショットローテーションをΘ、ショッ
ト直交度をΩとし、

【００４９】

【数２】

【００５０】とする。Ｓはウエハ内変形を表わす行列、
Ｔはショット間変形を表わす行列、Ｃはウエハの平行移
動を表わすベクトルである。設計上のショット中心位置
を^t（ｘ_c、ｙ_c）、ショット内のアライメントマーク位
置を（ｘ_m、ｙ_m）として、

【００５１】

【数３】

【００５２】とする。^t（ｘ’、ｙ’）はアライメント
マーク位置の推定値である。そこでＮ個のショットにつ
いて、それぞれＭ個のマークを計測し（ただし、Ｎ≧
３、Ｍ≧３）、

【００５３】

【数４】

【００５４】のΔを最小にするようにγ_x、γ_y、θ、
ω、Ο_x、Ο_y、Γ_x、Γ_y、Θ、Ωを定めればよい。ここ
で^t（ｘ_ij、ｙ_ij）は、第ｉショットの第ｊマーク位置
の実測値、^t（ｘ’_ij、ｙ’_ij）はその推定値である。

【００５５】このモデルを図６のような小口径ショット
マップにそのまま適用して計算すると、Ｎ＝１０、Ｍ＝
２となり計算ができないが、（数１）による相対的表現
を用いて大口径ショットマップに読みかえれば、計算可
能な形に変形することができる。いま、図１に従い各小
口径ショットのマークＭＲのショット内座標を（ｘ_m1、
ｙ_m1）、ＭＬのショット内座標を（ｘ_m2、ｙ_m2）とす
る。ここで、（数３）において、（数１）を用いてショ
ット＊について、ｘ_c＝ｘ_* ｙ_c＝ｙ_* ｘ_m＝ｘ_m1 またはｘ_m2 ｙ_m＝ｙ_m1 またはｙ_m2 ショットＡについて、ｘ_c＝ｘ_* ｙ_c＝ｙ_* ｘ_m＝ｘ_m1＋Ｖ_A またはｘ_m2＋Ｖ_A ｙ_m＝ｙ_m1＋Ｗ_A またはｙ_m2＋Ｗ_A ショットＢについて、ｘ_c＝ｘ_* ｙ_c＝ｙ_* ｘ_m＝ｘ_m1＋Ｖ_B またはｘ_m2＋Ｖ_B ｙ_m＝ｙ_m1＋Ｗ_B またはｙ_m2＋Ｗ_B のようにすれば、図７の大口径ショットマップにおける
Ｎ＝５、Ｍ＝４のデータとして扱うことができる。

【００５６】こうして得られたＳ、Ｃ、Ｔをそのまま小
口径ショットマップに適用して得られる露光位置は、図
８における・印の位置である。しかし第１のパターンは
大口径で露光されているので、実際のショット中心位置
は同図中＋印の位置にある。

【００５７】両者の差はショットＡ、Ｂについてそれぞ
れ

【００５８】

【数５】

【００５９】で計算できる。そこで、Ｓ、Ｃ、Ｔをその
まま小口径ショットマップに適用して得られた露光位置
に、これらオフセットを加えればよい。即ち、露光に先
立って、ｏｆｆｓｅｔＡ＝Ｔ^t（Ｖ_A，Ｗ_A）ｏｆｆｓｅｔＢ＝Ｔ^t（Ｖ_B，Ｗ_B）を算出しておき、露光位置を、＊ショット：通常の補正計算Ａショット：通常の補正計算＋ｏｆｆｓｅｔＡＢショット：通常の補正計算＋ｏｆｆｓｅｔＢと計算すればよい（図８)。

【００６０】図８は、以上の計算による補正を図示した
ものである。図８には、図４（Ｂ）で説明した白抜きの
領域にｏｆｆｓｅｔＡとｏｆｆｓｅｔＢの補正をするこ
とによって、これをハッチンを施した領域に移動させる
ことができる様子が示されている。このようにして、本
発明の基準となる第２ショット＊の位置を基準として残
りのショットの位置を定め、第２レイヤの第２のショッ
トを露光する（本発明の第２の露光工程）。

【００６１】また、大口径露光機ショットの小口径露光
機のショットによるショット分割の別の例を、図９に示
す。この第２の実施の形態は正方形の大口径ショットＳ
５１をその各辺の中点を通る２本の直交する直線（図９
（Ａ）では破線で示す）で田の字形に４等分割し、４個
の正方形の小口径ショットＣ５１〜Ｃ５４に割り振った
場合である。この例では、図９（Ｂ）において、前記２
本の直線のうち横方向の直線をＸ軸、縦方向の直線をＹ
軸、その交点を原点とした座標面で考えると、ショット
領域Ｓ５１はＸ方向の幅とＹ方向（走査方向）の幅とが
等しい正方形であり、小口径露光機によるショットＣ５
１〜Ｃ５４は、第１象限にＣ５２、第２象限にＣ５１、
第３象限にＣ５３、第４象限にＣ５４のように取られて
いる。本例では、ショットＳ５１は、田の字に配列され
た２×２合計４個取りのショット領域である。

【００６２】またショット領域Ｓ５１には４組のアライ
ンメントマークＭＵＬ、ＭＵＲ、ＭＬＬ、ＭＬＲが、そ
れぞれＣ５１〜Ｃ５４のアラインメントマークＭＺにな
るように入れられている（図９（Ｂ））。これらは、各
チップパターンＣ５１、Ｃ５２、Ｃ５３及びＣ５４の右
辺近傍内側にそれぞれ１組ずつ配置されている。これら
のウエハマークは図１（Ｃ）に示したような同一の２次
元マークである。

【００６３】マップ上での対応は例えば図１０のように
なる。図１０（Ａ）が大口径ショットよる１ｓｔｐｒ
ｉｎｔのショットマップである。この例では、大口径シ
ョットＳ５１、Ｓ５２が横に並べて配列されており、次
の行に４ショットＳ５３〜Ｓ５６、さらに次の行に４シ
ョットＳ５７〜Ｓ６０、最後の行にＳ６１、Ｓ６２が配
列されている。合計１２ショットがウエハＷの中心に対
して点対称に配列されている（符号はＳ５１、Ｓ５２、
Ｓ５３、Ｓ５６、Ｓ５７、Ｓ６０、Ｓ６１、６２のみ図
示）。

【００６４】図１０（Ｂ）が小口径ショットによる重ね
合わせ露光のショットマップである。ここでは、まず４
の小口径ショットＳＡ５１〜ＳＡ５４が横に並べて配列
されている（図９（Ｂ）では、小口径ショットＣ５１〜
Ｃ５４は大口径ショットＳ５１内で田の字に並べられて
いたが、ここではＳＡ５１〜ＳＡ５４の配列は変えて横
１行の配列としてある）。同様にＳＡ５５〜ＳＡ５８、
ＳＡ５９〜ＳＡ６６、ＳＡ６７〜ＳＡ７４、ＳＡ７５〜
ＳＡ８２、ＳＡ８３〜ＳＡ９０、ＳＡ９１〜ＳＡ９４、
ＳＡ９５〜ＳＡ９８がそれぞれ行を変えて横に並べて配
列されている（符号はＳＡ５１〜ＳＡ５４の他、配列の
角に位置するＳＡ５９、ＳＡ６６、ＳＡ８３、ＳＡ９
０、ＳＡ９５、ＳＡ９８のみ図示）。

【００６５】この場合、小口径ショットには一組のアラ
イメントマークを入れておくだけでも、アライメントシ
ョットの配置を工夫すればショット内変形が算出でき
る。すなわち、Ｃ５１〜Ｃ５４がなるべく均等に含ま
れるような配置を選び（図１１）、Ｃ５１〜Ｃ５４のマ
ークをそれぞれ大口径ショットの第１、第２、第３、第
４マークと解釈して（図１２）、大口径ショットマップ
に関して（数１）のモデルを適用すればよい（図１
３）。

【００６６】続けて第１の実施の形態と同様に、第１の
露光工程、位置測定工程、第２の露光工程を実行する。

【００６７】図１１（第１の実施の形態の図６に対応）
に、アラインメント実行位置の定めかたの一例を示す。
図１１は、第１レイヤのショットマップを考慮すること
なく、図９（Ｂ）の１個取りのショットマップから選択
されたサンプルショットの一例を示し、この図１１にお
いて、ショット領域ＳＡ５１〜ＳＡ９８から８個のサン
プルショットが選択されている。これらは本発明の３以
上（本例では８）の第１のショット内にある。

【００６８】図１１の例では、８個のサンプルショット
は、図１０（Ｂ）を参照してウエハ内でみれば、ＳＡ５
１、ＳＡ５４、ＳＡ５９、ＳＡ６６、ＳＡ８３、ＳＡ９
０、ＳＡ９５、ＳＡ９８に対応し、ウエハＷの全体に散
らばっている。

【００６９】これらのサンプルショットは、ショット内
で見れば、図１３に示されるように、第１レイヤのショ
ット配列中のショット領域Ｓ５１、Ｓ５２、・・・Ｓ６
２からランダムにチップパターンＣ５１、Ｃ５２、Ｃ５
３あるいはＣ５４を選択したものに相当する。即ち、こ
の例では、それぞれが均等に２個ずつ選択されている。
即ち、本発明でいう相対的に異なる２点以上（本例では
４点）となっている。

【００７０】ここで、第１の実施の形態と同様に、例え
ば大口径露光機による１ｓｔｐｒｉｎｔにショットの
回転（ショットローテーション）があると、各大口径シ
ョットがその回転角度だけ回転して露光結果は図１４の
ようになる。

【００７１】これに単純に小口径ショットマップで小口
径ショットを重ね合わせたとすると、ショット内変形を
考慮して露光位置を決めても各小口径ショットは小口径
ショットマップ上で先の回転角度だけ回転するだけで、
露光結果は図１５のように各小口径ショットがステップ
状にズレてしまう。図１５（Ｂ）は（Ａ）の大口径１シ
ョット分の拡大図である。この図に示されるように、４
の小口径ショットのうち左上（第２象限）のショットＣ
５１を正として重ね合わせればその右隣り（第１象限）
と下隣り（第３象限）、対角方向（第４象限）の小口径
ショットは、ハッチンを施して示す領域の位置であれば
よいのであるが、白抜きで示す領域のように上方あるい
は右方向にズレてしまう。

【００７２】そこで、図１６（Ａ）に示されるように小
口径ショットマップ作成の際に、各大口径ショット中で
４分割された左上の小口径ショットを本発明の基準とな
る所定のショット＊、ショット＊の右隣り（第１象
限）、対角方向（第４象限）、下隣り（第３象限）の小
口径ショットをそれぞれショットＡ、Ｂ、Ｃと指定す
る。ここでさらに、Ａ＝＊＋^t（Ｖ_A，Ｗ_A）Ｂ＝＊＋^t（Ｖ_B，Ｗ_B）Ｃ＝＊＋^t（Ｖ_C，Ｗ_C）なる関係を指定しておく。すなわち、ショットＡ、Ｂ、
Ｃをショット＊からの相対位置で表現している（図１６
（Ｂ））。第１の実施の形態と同様に、「 ^t 」は行列
の転置を表わす。

【００７３】そして第１の実施の形態と同様に、本例で
もＥＧＡ方式のアライメントを行い、露光に先立って、ｏｆｆｓｅｔＡ＝Ｔ^t（Ｖ_A，Ｗ_A）ｏｆｆｓｅｔＢ＝Ｔ^t（Ｖ_B，Ｗ_B）ｏｆｆｓｅｔＣ＝Ｔ^t（Ｖ_C，Ｗ_C）を算出しておき、露光位置を、＊ショット：通常の補正計算Ａショット：通常の補正計算＋ｏｆｆｓｅｔＡＢショット：通常の補正計算＋ｏｆｆｓｅｔＢＣショット：通常の補正計算＋ｏｆｆｓｅｔＣと計算する。（図１７)。図１７は、以上の計算による
補正を図示したものであり、白抜きの領域にｏｆｆｓｅ
ｔＡ、ｏｆｆｓｅｔＢ、ｏｆｆｓｅｔＣの補正をす
ることによって、これをハッチンを施した領域に移動さ
せることができる様子が示されている。

【００７４】図１の第一の例では小口径ショットマップ
における１０ショット分のショット内２点計測を、大口
径ショットマップにおける１０ショット分のショット内
４点計測モデルで解析している。ただし、大口径ショッ
トの各マークはそれぞれ延べ５ショット分しか計測され
ていない。

【００７５】同様に、図９の第二の例では小口径ショッ
トマップにおける８ショット分のショット内１点計測
を、大口径ショットマップにおける８ショット分のショ
ット内４点計測モデルで解析している。ただし、大口径
ショットの各マークはそれぞれ延べ２ショット分しか計
測されていない。

【００７６】以上説明したように、いずれの例において
も、ショット内２点以上、ウエハ内３ショット以上のマ
ークを取り出して測定してアライメントを行っている。
ここでショット内２点（データ数でいえば、ｘｙ方向
（図１（Ｃ）参照）で４データ）以上とは、大口径ショ
ット内の異なる２点を意味する。但し、相対的に異なる
２点であればよく、例えば第２の実施の形態でいえば、
全ての計測点が田の字の左上のショットの右辺中央の点
であってはならないという意味であって、一つでも例え
ば田の字の左上のショットの左辺中央の点を含めばよ
く、あるいは、全てが同じ右辺中央の点であっても田の
字の左上（第２象限）のショットと右下（第４象限）の
ショットを選べばよい。

【００７７】ウエハ内３ショット以上とは、異なる３点
以上がウエハ内に散らばっていればよいことを意味す
る。

【００７８】本発明で必要な被測定マーク数は３点以上
とされるが、ここで重要なのは、データの数である。３
点のマークは合計６のデータを含む（図１（Ｃ）参
照）。これらのデータは独立して測定してもよく、図１
（Ｃ）に示されるように物理的に１カ所に施されたＸ方
向パターン、Ｙ方向パターンを１組として測定する必要
はない。例えば第１のマークのＸ方向のパターンを測定
し、次に第１のマークから物理的に離して施された第２
のマークのＹ方向のパターンを測定してもよい。このよ
うな場合には、このようにして測定されたＸ、Ｙ方向の
パターンの交点を１点とみればよい。要は、異なる２方
向について各３データずつ合計６データ以上を測定すれ
ばよいことになる。

【００７９】以上のことをさらに第１の実施の形態で説
明すれば、第１の露光装置１を用いてそれらの位置合わ
せ用マークを露光する際に、その第１のショット配列の
各ショット領域（Ｓ１〜ＳＮ）内の各チップパターンＣ
１〜Ｃ３毎に複数個の位置合わせ用マーク（ＭＬ１〜Ｍ
Ｌ３、ＭＲ１〜ＭＲ３）を露光しておき、第２の露光装
置２１を用いて重ね合わせ露光を行う際に、その第２の
ショット配列内から選択された所定の複数個のサンプル
ショット内でそれぞれ複数個の位置合わせ用マークを選
択し、このように選択された位置合わせ用マークの位置
に基づいてショット配列の線形配列誤差に対応する６個
のパラメータ（Ｘ方向スケーリング，Ｙ方向スケーリン
グ、回転角、直交度、Ｘ方向オフセット、Ｙ方向オフセ
ット）、及び各ショット領域内の線形誤差に対応する４
個のパラメータ（Ｘ方向ショット倍率、Ｙ方向ショット
倍率、ショット回転角、ショット内直交度）を算出し、
これら１０個のパラメータを用いてその第２のショット
配列の各ショット領域の位置合わせを行うことができ
る。

【００８０】また、所定の基準となる第２のショット
は、第１の実施の形態では中央のショットとしたが、一
番上のショットとしても一番下のショットとしてもよ
い。また、第２の実施の形態では左上のショットとした
が、もちろん左下、右側あるいは右下のショットとして
もよい。あるいは、いずれかの小口径ショットとせず
に、大口径ショットから全くはずれた位置にとることも
可能である。しかしながら、いずれかの小口径ショット
を基準とすれば、補正の回数が１回省略できスループッ
ト上有利である。

【００８１】このように、大口径ショットで見てショッ
ト内多点ＥＧＡができるようにアラインメントショット
を選んでおくと、小口径ショットのＥＧＡ情報が、実は
大口径ショットでのショット内多点ＥＧＡの情報にもな
っており、アライメント回数を少なく抑えることができ
るので、露光による半導体デバイス等製造の生産性を向
上させることができる。

【００８２】以上説明したように、本発明は、特定ショ
ットの位置を他のショットからの相対位置として計算す
るアラインメントおよび露光方法であり、特に、下地シ
ョットサイズが重ねあわせようとするショットサイズと
異なるとき、下地のショットサイズを考慮してアライン
メント位置を選ぶアラインメントおよび露光方法であ
る。本発明では、大口径露光機ショットのショット分割
を、小口径露光機のショットマップ上で特定のショット
からの相対位置で表わす。そして、小口径露光機のショ
ットマップ上でのアラインメントショット配置を、大口
径露光機でのショットマップで考えてショット内変形が
算出できるような配置に取る。

【００８３】このようにすることによって、大口径露光
機でのショット内変形を計測し、その結果で上記相対位
置を微補正するだけで、正確な露光位置が算出できる。

【００８４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡単かつ
少量のパラメータでショット補正値を算出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は走査型露光装置１の１×３個取りのシ
ョット領域を示す平面図、（Ｂ）は一括型露光装置２１
の１×１個取りの３つのショット領域をステップ移動し
ながら露光した状態を示す平面図である。

【図２】（Ａ）はウエハＷ上の第１レイヤに走査型露光
装置１を用いて露光する際のショットマップの一例を示
す図、（Ｂ）はウエハＷ上の第２レイヤに１個取りの一
括型露光装置２１を用いて露光する場合のショットマッ
プの一例を示す図である。

【図３】走査型露光装置で第１のレイヤを露光した際
に、ショットの回転があった場合の露光状態を極端に回
転させて示したウエハＷの平面図である。

【図４】一括型露光装置で第２レイヤを、ショットの回
転だけ補正して露光した場合の露光状態を示したウエハ
Ｗの平面図である。

【図５】小口径ショットが大口径ショットを３分割する
場合の中央の小口径ショットと上下隣りのショットとの
関係を示す図である。

【図６】図２（Ｂ）の第２レイヤ用にランダムに選択し
たサンプルショットの一例を示す図である。

【図７】図２（Ａ）のサンプルショットの第１レイヤで
の位置を示す図である。

【図８】３分割の場合に上下隣りのショットをオフセッ
ト分だけ補正した状態を示す拡大図である。

【図９】第２の実施の形態の、（Ａ）は走査型露光装置
１の２×２個取りのショット領域を示す平面図、（Ｂ）
は一括型露光装置２１の１×１個取りの４つのショット
領域をステップ移動しながら露光した状態を示す平面図
である。

【図１０】図９の場合の、（Ａ）はウエハＷ上の第１レ
イヤに走査型露光装置１を用いて露光する際のショット
マップの一例を示す図、（Ｂ）はウエハＷ上の第２レイ
ヤに１個取りの一括型露光装置２１を用いて露光する場
合のショットマップの一例を示す図である。

【図１１】図１０（Ｂ）の第２レイヤ用にランダムに選
択したサンプルショットの一例を示す図である。

【図１２】小口径ショット上のマークを大口径ショット
上のマークと解釈することを示すずである。

【図１３】図１０（Ａ）のサンプルショットの第１レイ
ヤでの位置を示す図である。

【図１４】第２の実施の形態の、走査型露光装置で第１
のレイヤを露光した際に、ショットの回転があった場合
の露光状態を極端に回転させて示したウエハＷの平面図
である。

【図１５】第２の実施の形態の、一括型露光装置で第２
レイヤを、ショットの回転だけ補正して露光した場合の
露光状態を示したウエハＷの平面図である。

【図１６】小口径ショットが大口径ショットを田の字に
４分割する場合の左上の小口径ショットと右、右下、下
隣りのショットとの関係を示す図である。

【図１７】４分割の場合に右、右下、下隣りのショット
をオフセット分だけ補正した状態を示す拡大図である。

【図１８】（Ａ）は走査型露光装置１を示す概略構成
図、（Ｂ）は走査型露光装置１用のレチクルを示す平面
図である。

【図１９】（Ａ）は一括型露光装置２１を示す概略構成
図、（Ｂ）は一括型露光装置２１用のレチクルを示す平
面図である。

【符号の説明】

１走査型露光装置（走査露光型の投影露光装置）３レチクル４投影光学系Ｗウエハ２１一括型露光装置（一括露光型の投影露光装置）２３レチクル２４投影光学系３２アライメントセンサＭＲ１〜ＭＲ３、ＭＬ１〜ＭＬ３ウエハマークＭＵＬ、ＭＵＲ、ＭＬＬ、ＭＬＲウエハマークＳ１〜ＳＮ第１レイヤのショット領域ＳＡ１〜ＳＡＭ第２レイヤのショット領域Ｓ５１〜Ｓ６２第１レイヤのショット領域ＳＡ５１〜ＳＡ９８第２レイヤのショット領域４３Ａ〜４３Ｊサンプルショット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/30 ５２０Ａ５２５Ｗ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に第１の露光装置を用いて、位置
合わせマークを含む複数の第１のショットを第１の配列
で露光する第１の露光工程と；前記位置合わせマークの
位置を測定する位置測定工程と；前記第１の露光工程の
後に、前記第１の露光装置とは露光フィールドサイズの
異なる第２の露光装置を用いて複数の第２のショットを
第２の配列で重ね合わせ露光する第２の露光工程とを備
え；前記位置測定工程は、前記複数の第１のショット
中、３以上の第１のショット内の位置合わせ用マークを
それぞれ１点以上、かつ第２のショット用の領域内の相
対的に異なる２点以上の位置合わせ用マークを測定する
工程を含み；前記第２の露光工程は、前記位置測定工程
の測定値に基づいて、前記複数の第１のショット間の誤
差と、所定の基準となる第２のショットを定めその基準
となる第２のショットの位置を基準として第１のショッ
ト内の誤差を算出し、該算出された誤差に基づいて、各
第１のショット内の前記基準となる第２のショットの位
置を基準として残りの第２のショットの位置を定め第２
のショットを露光する工程を含む；露光方法。
【請求項２】前記第１の露光装置が大口径露光機であ
り、前記第２の露光装置が小口径露光機であり、前記第
１のショットが矩形の大口径ショットであり、前記第２
のショットが、前記矩形の大口径ショットを対向する２
辺を切る２本の平行線で３等分割された３の矩形の小口
径ショットであり、前記所定の基準となる第２のショッ
トが、前記３の小口径ショットのいずれか１のショット
であることを特徴とする、請求項１に記載の、露光方
法。
【請求項３】前記第１の露光装置が大口径露光機であ
り、前記第２の露光装置が小口径露光機であり、前記第
１のショットが矩形の大口径ショットであり、前記第２
のショットが、前記矩形の大口径ショットを各辺の中点
を通り交差する２本の直線で４等分割された４の矩形の
小口径ショットであり、前記所定の基準となる第２のシ
ョットが、前記４の小口径ショットのいずれか１のショ
ットであることを特徴とする、請求項１に記載の、露光
方法。
【請求項４】前記第１の露光装置はマスク及び基板を
同期走査して該基板上の各ショット領域にマスク上のパ
ターンの露光を行う走査露光型の露光装置であり、前記
第２の露光装置はマスク上のパターンを基板上の各ショ
ット領域にそれぞれ一括転写する一括露光型の露光装置
であることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の、露光方法。