WO2023067777A1 - 電子デバイスの製造方法及びリソグラフィ制御プロセッサ - Google Patents

電子デバイスの製造方法及びリソグラフィ制御プロセッサ Download PDF

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WO2023067777A1
WO2023067777A1 PCT/JP2021/038992 JP2021038992W WO2023067777A1 WO 2023067777 A1 WO2023067777 A1 WO 2023067777A1 JP 2021038992 W JP2021038992 W JP 2021038992W WO 2023067777 A1 WO2023067777 A1 WO 2023067777A1
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electronic device
manufacturing
scan
wavelength
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PCT/JP2021/038992
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English (en)
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Inventor
光一 藤井
Original Assignee
ギガフォトン株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device manufacturing method and a lithography control processor.
  • a KrF excimer laser device that outputs laser light with a wavelength of about 248 nm and an ArF excimer laser device that outputs laser light with a wavelength of about 193 nm are used.
  • the spectral line width of the spontaneous oscillation light of the KrF excimer laser device and the ArF excimer laser device is as wide as 350-400 pm. Therefore, if the projection lens is made of a material that transmits ultraviolet light, such as KrF and ArF laser light, chromatic aberration may occur. As a result, resolution can be reduced. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device to such an extent that the chromatic aberration can be ignored. Therefore, in the laser resonator of the gas laser device, a line narrowing module (LNM) including a band narrowing element (etalon, grating, etc.) is provided in order to narrow the spectral line width.
  • LNM line narrowing module
  • a gas laser device whose spectral line width is narrowed will be referred to as a band-narrowed laser device.
  • an electronic device manufacturing method scan-exposes a plurality of scan fields of a first photosensitive substrate with pulsed laser light of a reference wavelength, and calculates an overlay error in each of the plurality of scan fields.
  • a plurality of positions in each of the scan fields are measured, and the average value of the overlay errors in the scan fields having the same scanning direction among the plurality of scan fields is calculated for the plurality of positions.
  • Distortion when the wavelength is changed with respect to the reference wavelength and the distortion of the wavelength with respect to the reference wavelength so that the first overlay error parameter calculated from is smaller than the second overlay error parameter calculated from the average value In order to calculate an adjustment amount, generate a pulsed laser beam having a wavelength controlled using the adjustment amount by a laser device, output the pulsed laser beam to an exposure apparatus, and manufacture an electronic device, a first step is performed in the exposure apparatus. 2, exposing a photosensitive substrate to pulsed laser light.
  • a lithography control processor includes a non-transitory computer-readable storage medium storing a lithography control program, and a CPU.
  • the lithography control program acquires registration errors in each of a plurality of scan fields of a first photosensitive substrate scanned with a pulsed laser beam of a reference wavelength for a plurality of positions in each of the plurality of scan fields, and performs a plurality of scans.
  • An average value of overlay errors in a scanning field having the same scanning direction is calculated for a plurality of positions, and the average value and the distortion when the wavelength of the pulsed laser light is changed with respect to the reference wavelength are obtained from the average value.
  • the CPU is caused to execute a process of calculating the adjustment amount of the wavelength with respect to the reference wavelength so that the calculated first overlay error parameter is smaller than the second overlay error parameter calculated from the average value.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a lithography system in a comparative example.
  • FIG. 2 schematically shows the configuration of a laser device in a comparative example.
  • FIG. 3 shows a semiconductor wafer exposed by an exposure apparatus.
  • FIG. 4 shows how the semiconductor wafer moves with respect to the position of the pulsed laser light and the position of the scan field changes.
  • FIG. 5 shows how the semiconductor wafer moves with respect to the position of the pulsed laser beam and the position of the scan field changes.
  • FIG. 6 shows how the semiconductor wafer moves with respect to the position of the pulsed laser beam and the position of the scan field changes.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a lithography system in a comparative example.
  • FIG. 2 schematically shows the configuration of a laser device in a comparative example.
  • FIG. 3 shows a semiconductor wafer exposed by an exposure apparatus.
  • FIG. 4 shows how the semiconductor wafer moves with respect to the position of the pulsed laser light and the position of the scan field changes.
  • FIG. 7 shows how the semiconductor wafer moves with respect to the position of the pulsed laser beam and the position of the scan field changes.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a reticle supported by a reticle stage.
  • FIG. 9 shows the deflection of the pellicle as the reticle moves.
  • FIG. 10 shows the deflection of the pellicle as the reticle moves.
  • FIG. 11 shows how overlay errors occur due to pellicle deflection.
  • FIG. 12 shows a pattern imaged on the surface of the semiconductor wafer when no shift of the imaging position occurs, and a pattern when the imaging position is shifted by asymmetrically refracted diffracted light.
  • FIG. 13 conceptually shows the distribution of overlay errors in the scan field of a semiconductor wafer.
  • FIG. 14 conceptually shows the distribution of overlay errors in the scan field of a semiconductor wafer.
  • FIG. 15 schematically shows the configuration of the lithography system in the first embodiment.
  • FIG. 16 is a flow chart showing processing for exposing with pulsed laser light so as to reduce overlay errors in the first embodiment.
  • FIG. 17 shows a semiconductor wafer on which overlay errors are measured.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the details of pre-exposure processing.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the details of the process of measuring overlay errors.
  • FIG. 20 is a flowchart showing the details of the processing for calculating the wavelength adjustment amount and the defocus amount.
  • FIG. 21 conceptually illustrates registration errors in a forwardly scanned scan field.
  • FIG. 22 conceptually shows the average values of overlay errors during normal scanning.
  • FIG. 21 conceptually illustrates registration errors in a forwardly scanned scan field.
  • FIG. 22 conceptually shows the average values of overlay errors during normal scanning.
  • FIG. 21 conceptually illustrates registration errors
  • FIG. 23 conceptually illustrates registration errors in a reverse scanned scan field.
  • FIG. 24 conceptually shows the average value of overlay errors during reverse scanning.
  • FIG. 25 shows a data table of registration errors stored in the memory in S23 of FIG.
  • FIG. 26 shows a data table of average values of overlay errors during normal scanning.
  • FIG. 27 shows a data table of average values of overlay errors during reverse scanning.
  • FIG. 28 is a flow chart showing details of processing for calculating the distortion sensitivity at the X-direction position.
  • FIG. 29 conceptually shows the distortion sensitivity in the X-direction and the Y-direction position.
  • FIG. 30 conceptually shows the distortion sensitivity in the X-direction position.
  • FIG. 31 shows a data table of distortion sensitivity at X and Y position.
  • FIG. 32 shows a data table of distortion sensitivity at X-direction positions.
  • FIG. 33 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount during normal scanning.
  • FIG. 34 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount during reverse scanning.
  • FIG. 35 shows the relationship between the average value of overlay errors during normal scanning and the distortion sensitivity in the X-direction position.
  • FIG. 36 shows an example of the amount of wavelength adjustment and the amount of defocus during normal scanning.
  • FIG. 37 shows the relationship between the average overlay error during reverse scanning and the distortion sensitivity at the X-direction position.
  • FIG. 38 shows an example of the amount of wavelength adjustment and the amount of defocus during reverse scanning.
  • FIG. 33 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount during normal scanning.
  • FIG. 34 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount during reverse scanning.
  • FIG. 35 shows the relationship between the average value
  • FIG. 39 shows a data table of the amount of wavelength adjustment and the amount of defocus during normal scanning.
  • FIG. 40 shows a data table of wavelength adjustment amounts and defocus amounts during reverse scanning.
  • FIG. 41 is a flow chart showing a process of exposing with pulsed laser light so as to reduce overlay errors in the second embodiment.
  • FIG. 42 is a flowchart showing the details of the processing for calculating the wavelength adjustment amount, the correction value for synchronization control, and the defocus amount.
  • FIG. 43 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount and the correction value for synchronization control during normal scanning.
  • FIG. 44 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount and the correction value for synchronization control during reverse scanning.
  • FIG. 44 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount and the correction value for synchronization control during reverse scanning.
  • FIG. 45 shows the relationship between the X-direction component of the average overlay error value during normal scanning and the X-direction component of the distortion sensitivity at the X-direction position.
  • FIG. 46 shows an example of the amount of wavelength adjustment and the amount of defocus during normal scanning.
  • FIG. 47 shows the relationship between the Y-direction component of the average overlay error value during normal scanning and the Y-direction component of the distortion sensitivity at the X-direction position.
  • FIG. 48 shows an example of a wavelength adjustment amount and a correction value for synchronization control during forward scanning.
  • FIG. 49 conceptually shows a method of adjusting the Y-direction position of a reticle pattern exposed on a semiconductor wafer by synchronous control of the reticle stage and workpiece table.
  • FIG. 50 conceptually shows a method of adjusting the Y-direction position of a reticle pattern exposed on a semiconductor wafer by synchronous control of the reticle stage and workpiece table.
  • FIG. 51 conceptually shows a method of adjusting the Y-direction position of a reticle pattern exposed on a semiconductor wafer by synchronous control of the reticle stage and workpiece table.
  • FIG. 52 shows a data table of wavelength adjustment amounts, synchronization control correction values, and defocus amounts during normal scanning.
  • FIG. 53 shows a data table of wavelength adjustment amounts, synchronization control correction values, and defocus amounts during reverse scanning.
  • FIG. 54 is a flow chart showing processing for exposing with pulsed laser light so as to reduce overlay errors in the third embodiment.
  • FIG. 55 shows multiple semiconductor wafers for which overlay errors are measured.
  • FIG. 56 is a flow chart showing the details of the process of measuring the overlay error.
  • FIG. 57 is a flowchart showing the details of the processing for calculating the wavelength adjustment amount and the defocus amount.
  • FIG. 58 shows a data table of average overlay errors.
  • FIG. 59 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount.
  • FIG. 60 shows a data table of wavelength adjustment amounts and defocus amounts.
  • FIG. 61 is a flow chart showing a process of exposing with pulsed laser light so as to reduce overlay errors in the fourth embodiment.
  • FIG. 62 is a flowchart showing the details of the processing for calculating the wavelength adjustment amount, the correction value for synchronization control, and the defocus amount.
  • FIG. 63 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount and the correction value for synchronization control.
  • FIG. 64 shows a data table of wavelength adjustment amounts
  • Lithography system that calculates synchronization control correction values S YPj and S YMj for each scanning direction 3.1 Operation 3.1.1 Main flow 3.1.2 Wavelength adjustment amounts ⁇ XPj and ⁇ XMj , and synchronization control correction Calculation of values S YPj and S YMj , and amounts of focus deviation ⁇ Z XPj and ⁇ Z XMj 3.1.3 Calculation of wavelength adjustment amounts ⁇ XPj and ⁇ XMj , and correction values S YPj and SYMj for synchronization control3. 2 Action 4.
  • Lithography system for calculating wavelength adjustment amount ⁇ nj and focus deviation amount ⁇ Z nj for each scan field number n Operation 4.1.1 Main flow 4.1.2 Measurement of overlay error D nij 4.1. 3 Calculation of wavelength adjustment amount ⁇ nj and focus deviation amount ⁇ Z nj 4.1.4 Calculation of wavelength adjustment amount ⁇ nj 4.2 Function 5.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a lithography system in a comparative example.
  • the comparative examples of the present disclosure are forms known by the applicant to be known only by the applicant, and not known examples to which the applicant admits.
  • a lithography system includes a laser apparatus 100 and an exposure apparatus 200 .
  • a laser device 100 is shown in simplified form in FIG.
  • the laser device 100 includes a laser control processor 130 .
  • the laser control processor 130 is a processing device that includes a memory 132 storing a control program and a CPU (central processing unit) 131 that executes the control program.
  • Memory 132 includes non-transitory computer-readable storage media.
  • Laser control processor 130 is specially configured or programmed to perform the various processes contained in this disclosure.
  • the laser device 100 is configured to output pulsed laser light toward the exposure device 200 .
  • the exposure apparatus 200 includes an illumination optical system 201, a projection optical system 202, and an exposure control processor 210. As shown in FIG. 1, the illumination optical system 201, a projection optical system 202, and an exposure control processor 210. As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 200 includes an illumination optical system 201, a projection optical system 202, and an exposure control processor 210. As shown in FIG. 1, the illumination optical system 201, a projection optical system 202, and an exposure control processor 210. As shown in FIG.
  • the illumination optical system 201 illuminates a reticle pattern of a reticle (not shown) placed on the reticle stage RT with pulsed laser light incident from the laser device 100 .
  • the projection optical system 202 reduces and projects the pulsed laser beam transmitted through the reticle to form an image on a workpiece (not shown) placed on the workpiece table WT.
  • the workpiece is a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer coated with a resist film.
  • the exposure control processor 210 is a processing device that includes a memory 212 storing control programs and a CPU 211 that executes the control programs.
  • Memory 212 includes non-transitory computer-readable storage media.
  • Exposure control processor 210 is specially configured or programmed to perform the various processes contained in this disclosure.
  • the exposure control processor 210 supervises the control of the exposure apparatus 200 .
  • the exposure control processor 210 transmits various parameters including the target wavelength ⁇ t and the voltage command value, and a trigger signal to the laser control processor 130 .
  • Laser control processor 130 controls laser device 100 according to these parameters and signals.
  • the exposure control processor 210 synchronously translates the reticle stage RT and the workpiece table WT in opposite directions. As a result, the workpiece is exposed to pulsed laser light reflecting the reticle pattern. A reticle pattern is transferred to the semiconductor wafer by such an exposure process. After that, an electronic device can be manufactured through a plurality of steps.
  • FIG. 2 schematically shows the configuration of a laser device 100 in a comparative example.
  • FIG. 2 shows the exposure apparatus 200 in a simplified manner.
  • the laser device 100 includes a master oscillator MO, a power oscillator PO, a monitor module 17, and high reflection mirrors 31 and 32 in addition to the laser control processor 130 .
  • the master oscillator MO includes a laser chamber 10 , a narrowband module 14 and an output coupling mirror 15 .
  • the band narrowing module 14 and the output coupling mirror 15 constitute a first optical resonator.
  • a laser chamber 10 is arranged in the optical path of the first optical resonator.
  • a laser chamber 10 is provided with windows 10a and 10b.
  • the laser chamber 10 internally includes a pair of discharge electrodes 11a and 11b.
  • the laser chamber 10 is filled with a laser gas containing, for example, argon gas or krypton gas as a rare gas, fluorine gas as a halogen gas, and neon gas as a buffer gas.
  • the band narrowing module 14 includes a prism 14a and a grating 14b.
  • the prism 14a is arranged in the optical path of the light beam emitted from the window 10a.
  • the prism 14a is arranged so that the surface of the prism 14a through which the light beam enters and exits is parallel to the discharge direction between the discharge electrodes 11a and 11b, and is supported by a holder (not shown).
  • the prism 14a is rotatable around an axis parallel to the discharge direction by a rotating stage 14c.
  • the grating 14b is arranged in the optical path of the light beam that has passed through the prism 14a.
  • the groove direction of the grating 14b is parallel to the discharge direction.
  • the grating 14b is supported by a holder (not shown).
  • the output coupling mirror 15 consists of a partially reflective mirror. High reflection mirrors 31 and 32 are arranged in this order on the optical path of the pulsed laser beam B1 output from the output coupling mirror 15 .
  • Power oscillator PO includes a laser chamber 20 , a rear mirror 24 and an output coupling mirror 25 .
  • the rear mirror 24 and the output coupling mirror 25 constitute a second optical resonator.
  • Each of the rear mirror 24 and the output coupling mirror 25 is composed of a partially reflective mirror.
  • Rear mirror 24 has a higher reflectivity than output coupling mirror 25 .
  • a laser chamber 20 is arranged in the optical path of the second optical resonator.
  • the laser chamber 20 is provided with windows 20a and 20b.
  • the laser chamber 20 internally includes a pair of discharge electrodes 21a and 21b.
  • the laser gas enclosed in the laser chamber 20 is the same as that enclosed in the laser chamber 10 .
  • the monitor module 17 includes a beam splitter 17a and a beam monitor 17b.
  • the beam splitter 17a is arranged in the optical path of the pulsed laser beam B2 outputted from the output coupling mirror 25.
  • the beam monitor 17b is arranged in the optical path of the pulsed laser beam B2 reflected by the beam splitter 17a.
  • a pulsed laser beam B ⁇ b>2 transmitted through the beam splitter 17 a is output to the exposure device 200 .
  • the laser control processor 130 sends a control signal to the band narrowing module 14 based on the target wavelength ⁇ t received from the exposure control processor 210 .
  • the laser control processor 130 sets the voltage command value received from the exposure control processor 210 to a power supply device (not shown) included in each of the master oscillator MO and the power oscillator PO.
  • the laser control processor 130 transmits an oscillation trigger signal based on the trigger signal received from the exposure control processor 210 to the power supply devices of the master oscillator MO and the power oscillator PO.
  • the power supply device of the master oscillator MO When the power supply device of the master oscillator MO receives the oscillation trigger signal from the laser control processor 130, it applies a pulse-like high voltage according to the voltage command value between the discharge electrodes 11a and 11b. When a high voltage is applied between the discharge electrodes 11a and 11b, discharge occurs in the discharge space between the discharge electrodes 11a and 11b. The energy of this discharge excites the laser gas in the laser chamber 10 to shift to a high energy level. When the excited laser gas then shifts to a lower energy level, it emits light with a wavelength corresponding to the energy level difference.
  • Light generated within the laser chamber 10 is emitted to the outside of the laser chamber 10 through windows 10a and 10b.
  • Light emitted from the window 10 a enters the band narrowing module 14 .
  • the light incident on the band narrowing module 14 has its beam width expanded by the prism 14a and enters the grating 14b.
  • the light incident on the grating 14b is reflected by the plurality of grooves of the grating 14b and diffracted in directions corresponding to the wavelength of the light.
  • Prism 14a reduces the beam width of the diffracted light from grating 14b and returns the light to laser chamber 10 through window 10a.
  • the desired wavelength is returned to the laser chamber 10 .
  • the output coupling mirror 15 transmits part of the light emitted from the window 10b and outputs it as pulsed laser light B1, and reflects the other part and returns it to the laser chamber 10.
  • the power supply device of the power oscillator PO When the power supply device of the power oscillator PO receives the oscillation trigger signal from the laser control processor 130, it applies a pulse-like high voltage according to the voltage command value between the discharge electrodes 21a and 21b. In response to the oscillation trigger signal to the master oscillator MO, the timing of the discharge between the discharge electrodes 21a and 21b is synchronized with the timing of the pulsed laser beam B1 entering the laser chamber 20 via the rear mirror 24 and the window 20a. A delay time of the oscillation trigger signal to the power oscillator PO is set.
  • the pulsed laser beam B1 incident on the laser chamber 20 reciprocates between the rear mirror 24 and the output coupling mirror 25, and is amplified every time it passes through the discharge space between the discharge electrodes 21a and 21b.
  • the amplified light is output from the output coupling mirror 25 as pulsed laser light B2.
  • the laser control processor 130 controls the rotation stage 14c of the band narrowing module 14 via a driver (not shown).
  • the angle of incidence of the light beam incident on the grating 14b changes according to the rotation angle of the rotary stage 14c, and the wavelength selected by the band narrowing module 14 changes.
  • the beam monitor 17b measures the wavelength of the pulsed laser beam B2 and transmits the measured wavelength to the laser control processor .
  • the laser control processor 130 feedback-controls the rotary stage 14c based on the target wavelength ⁇ t received from the exposure control processor 210 and the measured wavelength.
  • the wavelength of the pulsed laser beam B2 refers to the central wavelength.
  • the pulsed laser beam B ⁇ b>2 transmitted through the beam splitter 17 a enters the exposure device 200 .
  • the master oscillator MO is composed of a gas laser device
  • it may be composed of a solid-state laser
  • the second optical resonator included in the power oscillator PO is a Fabry-Perot type resonator
  • it may be configured with a ring type resonator.
  • FIG. 3 shows a semiconductor wafer exposed by the exposure apparatus 200 .
  • a semiconductor wafer is, for example, a plate of monocrystalline silicon having a generally disk shape.
  • a semiconductor wafer is coated with, for example, a photosensitive resist film.
  • the exposure of the semiconductor wafer is performed for each scan field in which the value of the scan field number n is an integer from 1 to Nmax.
  • Each scan field corresponds to an area onto which the reticle pattern of one reticle is transferred.
  • the semiconductor wafer is moved so that the pulsed laser beam is applied to the first scan field whose scan field number n is 1, and the first scan field is exposed.
  • the semiconductor wafer is scanned and exposed while moving in the +Y direction with respect to the optical axis of the pulsed laser beam. This is called a positive scan in the present disclosure.
  • Scan fields that are scan-exposed in positive scan are indicated by a "+" sign in FIG.
  • the scanning direction during normal scanning corresponds to the first direction in the present disclosure.
  • the semiconductor wafer is moved so that the second scan field with the value of the scan field number n of 2 is irradiated with the pulsed laser light, and the second scan field is exposed.
  • the semiconductor wafer is scanned and exposed while moving in the -Y direction with respect to the optical axis of the pulsed laser beam.
  • This is called a reverse scan in this disclosure.
  • Scan fields that are scan-exposed in reverse scanning are indicated by the "-" sign in FIG.
  • the scanning direction during reverse scanning corresponds to the second direction in the present disclosure.
  • 4 to 7 show how the semiconductor wafer moves with respect to the position of the pulsed laser light and the position of the scan field changes.
  • the scan field is indicated by a solid line frame
  • the beam cross section of the pulsed laser light at the position of the workpiece table WT is indicated by a broken line frame.
  • the width of the scan field in the X-axis direction is the same as the width in the X-axis direction of the beam cross section of the pulsed laser light.
  • the width of the scan field in the Y-axis direction is larger than the width in the Y-axis direction of the beam cross section of the pulsed laser light.
  • the procedure for exposing the scan field with the pulsed laser light by forward scanning is performed in the order of FIGS.
  • the workpiece table WT is positioned so that the +Y-direction end SFy+ of the scan field is located at a predetermined distance in the -Y direction from the position of the -Y-direction end By- of the beam cross section. is positioned.
  • the workpiece table WT is accelerated in the +Y direction.
  • the movement speed of the workpiece table WT reaches V by the time the +Y-direction end SFy+ of the scan field coincides with the position of the -Y-direction end By- of the beam cross section.
  • FIG. 5 the movement speed of the workpiece table WT reaches V by the time the +Y-direction end SFy+ of the scan field coincides with the position of the -Y-direction end By- of the beam cross section.
  • the scan field is exposed while the workpiece table WT is moved such that the position of the scan field performs uniform linear motion at a moving speed V with respect to the position of the beam cross section.
  • V moving speed
  • the exposure of the scan field is completed. In this manner, exposure is performed while the scan field is moved with respect to the position of the beam cross section.
  • Reverse scanning is performed by moving the scan field in a direction opposite to forward scanning.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the reticle R supported by the reticle stage RT.
  • the reticle R is made of a material transparent to the wavelength of the pulsed laser beam, and has a reticle pattern Rp formed on one surface thereof.
  • a thin film called a pellicle Pe is attached to the reticle R via a spacer Sp. Since a gap is formed between the reticle pattern Rp and the pellicle Pe, the image of the pellicle Pe is defocused when the image of the reticle pattern Rp is focused on the semiconductor wafer. Therefore, even if dust adheres to the pellicle Pe, adverse effects on the image formed on the semiconductor wafer are suppressed.
  • FIGS. 9 and 10 show deflection of the pellicle Pe as the reticle R moves.
  • the direction of movement of the reticle R is opposite to the direction of movement of the semiconductor wafer, and the reticle R is moved in the -Y direction during forward scanning, and in the +Y direction during reverse scanning.
  • Scanning exposure using a reticle R with a pellicle Pe may cause deflection of the pellicle Pe. This deflection depends on the direction and speed of movement of the reticle R and its position within the pellicle Pe. When trying to perform high-speed scanning, the deflection of the pellicle Pe increases.
  • FIG. 11 shows how an overlay error occurs due to the deflection of the pellicle Pe.
  • a pulsed laser beam is incident on the reticle R in the -Z direction perpendicular to the reticle pattern Rp.
  • the pulsed laser beam incident on the reticle R is diffracted by the reticle pattern Rp, emitted from the reticle R as diffracted beams DL1, DL2, and other diffracted beams (not shown), and is incident on the pellicle Pe.
  • the angles of incidence of the diffracted lights DL1, DL2, and other diffracted lights on the pellicle Pe differ depending on the diffraction order and the deflection of the pellicle Pe.
  • FIG. 12 shows a pattern Norm imaged on the surface of the semiconductor wafer when no shift of the imaging position occurs, and a pattern Shift when the imaging position is shifted by asymmetrically refracted diffracted light. .
  • the shift of this imaging position is the superposition error D.
  • FIG. D is a vector.
  • FIG. 13 and 14 conceptually show the distribution of overlay errors D Pij and D Mij in the scan field of a semiconductor wafer.
  • the overlay errors D Pij and D Mij are expressed as displacement vectors from positions to be exposed to positions actually exposed. The vector magnitudes are exaggerated.
  • the overlay errors D Pij and D Mij depend on the moving direction and speed of the reticle R and the scan field position (i, j).
  • the subscripts i and j included in D Pij and D Mij are calculated for each position (i,j) where the overlay errors D Pij and D Mij are specified by X-direction position i and Y-direction position j in the scan field.
  • FIG. 13 shows the distribution of registration errors D Pij for normal scanning
  • FIG. 14 shows the distribution of registration errors D Mij for reverse scanning.
  • Each of i and j is an integer of 1 or more. In FIGS. 13 and 14, the maximum value of i is Imax and the maximum value of j is Jmax.
  • reticles R used in the exposure apparatus 200 there are those with and without the pellicle Pe, and those with different pellicle Pe materials or different thicknesses. Due to overlay errors D Pij and D Mij , a deviation occurs between a first layer in which one reticle pattern Rp is transferred to the scan field and a second layer in which another reticle pattern Rp is transferred to the same scan field. There is
  • distortion is generated by adjusting the target wavelength ⁇ t transmitted to the laser device 100 to reduce the overlay errors D Pij and D Mij .
  • the lithography system includes, in addition to the components shown in FIG. 1, overlay metrology tool 300 and lithography control processor 430 .
  • the overlay measurement apparatus 300 includes a wafer stage 301 , a measurement unit 302 and a measurement control processor 330 .
  • the measurement unit 302 irradiates an exposed and developed semiconductor wafer mounted on the wafer stage 301 with light or an electron beam, measures reflected light or diffracted light of the irradiated light, or measures scattering of the irradiated electron beam.
  • the overlay error D kij By measuring the beam, we measure the overlay error D kij .
  • the subscripts k, i, and j included in the overlay error D kij mean that the overlay error D kij is measured for each scan field number k and for each scan field position (i, j).
  • the wafer stage 301 adjusts the position of the semiconductor wafer so that the light or electron beam emitted from the measurement unit 302 is applied to a desired measurement position.
  • the measurement control processor 330 is a processing device that includes a memory 332 storing control programs and a CPU 331 that executes the control programs. Memory 332 includes non-transitory computer-readable storage media. Metrology control processor 330 is specially configured or programmed to perform various processes contained in this disclosure. The metrology control processor 330 controls the wafer stage 301 and metrology unit 302 and sends the measured overlay error D kij to the lithography control processor 430 . The exposure apparatus 200 may have the function of measuring the overlay error D kij .
  • Lithography control processor 430 is a processing device that includes memory 432 in which a control program is stored and CPU 431 that executes the control program. Memory 432 includes non-transitory computer-readable storage media. Lithography control processor 430 is specially configured or programmed to perform various processes contained in this disclosure. The lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amounts ⁇ Pj and ⁇ Mj and the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj based on the overlay error D kij measured by the overlay measurement apparatus 300 .
  • FIG. 16 is a flow chart showing the process of exposing with pulsed laser light so as to reduce the overlay error in the first embodiment.
  • FIG. 16 shows processing by the exposure control processor 210 unless otherwise specified.
  • the exposure control processor 210 pre-exposes the semiconductor wafer.
  • the pre-exposed semiconductor wafer corresponds to the first photosensitive substrate in this disclosure.
  • the pre-exposure process will be described later with reference to FIG.
  • a pre-exposed semiconductor wafer is transported to the overlay metrology apparatus 300 .
  • the overlay measurement device 300 measures the overlay error D kij of the pre-exposed semiconductor wafer. Processing for measuring the overlay error D kij will be described later with reference to FIG. 19 .
  • the measured overlay errors D kij are sent to lithography control processor 430 .
  • FIG. 17 shows a semiconductor wafer on which overlay errors D kij are measured.
  • a scan field number k is assigned to each of the K scan fields for which the overlay error D kij is measured.
  • the K scan fields are included in the Nmax scan fields described with reference to FIG. Scan fields with a scan field number k of 1, 3, or 5 are scanned and exposed by forward scanning, and scan fields with a scan field number k of 2, 4, or 6 are scanned by reverse scanning. The scan field to be exposed.
  • each of the K scan fields for which the overlay error D kij is measured is located inside the outer edge of the semiconductor wafer.
  • scan fields whose outer edges intersect with the outer edge of the semiconductor wafer are indicated by dashed lines, for which the overlay error D kij may not be measured.
  • the overlay error D kij may be measured for a plurality of semiconductor wafers.
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amounts ⁇ Pj and ⁇ Mj and the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj . Processing for calculating these quantities will be described later with reference to FIGS. 20 to 40.
  • FIG. Lithography control processor 430 further uses wavelength adjustments ⁇ Pj and ⁇ Mj to calculate target wavelength ⁇ t. The calculated target wavelength ⁇ t and defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj are sent to the exposure control processor 210 .
  • the exposure control processor 210 transmits the target wavelength ⁇ t to the laser control processor 130.
  • the laser control processor 130 controls the wavelength of the pulsed laser light using the target wavelength ⁇ t.
  • the laser device 100 generates pulsed laser light and outputs it to the exposure device 200 .
  • the exposure control processor 210 controls the Z-direction position of the workpiece table WT according to the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj while synchronously controlling the reticle stage RT and the workpiece table WT, and applies pulses to the semiconductor wafer. Exposure to laser light.
  • the semiconductor wafer exposed in S6 is a semiconductor wafer different from the semiconductor wafer pre-exposed in S1.
  • the semiconductor wafer exposed in S6 corresponds to the second photosensitive substrate in the present disclosure.
  • the exposure control processor 210 determines whether or not to end exposure. If the exposure is not finished (S7: NO), the process returns to S5. If the exposure is to end (S7: YES), the processing of this flowchart ends.
  • FIG. 18 is a flowchart showing details of pre-exposure processing. The processing shown in FIG. 18 corresponds to the S1 subroutine shown in FIG.
  • the exposure control processor 210 scan-exposes a plurality of scan fields of the semiconductor wafer with a pulsed laser beam having a reference wavelength ⁇ 0 .
  • the plurality of scan fields may be the Nmax scan fields shown in FIG.
  • the exposure control processor 210 controls a transfer device (not shown) to carry out the semiconductor wafer to a developing device (not shown) outside the exposure device 200, and the developing device develops the semiconductor wafer.
  • a transfer device not shown
  • the exposed portion of the resist film is dissolved and removed by development, leaving a semiconductor wafer coated with a negative resist film.
  • the resist film is patterned by removing the unexposed portions by development.
  • the next step differs depending on whether or not the lower layer of the resist film is an etching layer.
  • etching is performed in S14. A portion of the surface of the semiconductor wafer exposed by removing the resist film is etched, and a portion of the surface of the semiconductor wafer covered with the resist film is protected without being etched. After S14, the process of this flowchart is terminated and the process returns to the process shown in FIG.
  • the measurement of the overlay error D kij in S2 may be measurement of an etched semiconductor wafer.
  • a layer that is not an etching layer is a layer that is not etched but is ion-implanted.
  • impurity ions are implanted into exposed portions of the semiconductor wafer after the resist film has been removed, and portions of the semiconductor wafer covered with the resist film are protected.
  • ion implantation does not have to be performed in this flow chart, and the measurement of the overlay error D kij in S2 may be the measurement of the patterned resist film.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the details of the process of measuring the overlay error D kij .
  • the processing shown in FIG. 19 corresponds to the subroutine of S2 shown in FIG.
  • the measurement control processor 330 of the overlay measurement apparatus 300 sets the value of the scan field number k to 1.
  • the overlay measurement apparatus 300 measures the overlay error D kij in the k-th scan field for each scan field position (i, j).
  • the measurement control processor 330 associates the overlay error D kij with metadata such as the wafer number, scan field number k, scan direction, etc., and stores them in the memory 332 .
  • the measurement control processor 330 determines whether the scan field number k is K or more. K is an integer of 2 or more and Nmax or less. If the scan field number k is less than K (S24: NO), the process proceeds to S25. If the scan field number k is greater than or equal to K (S24: YES), the process proceeds to S26.
  • the measurement control processor 330 adds 1 to the value of the scan field number k to update the value of k. After S25, the process returns to S22.
  • metrology control processor 330 sends the combination of overlay error D kij and metadata to lithography control processor 430 .
  • Lithography control processor 430 obtains a combination of overlay error D kij and metadata.
  • FIG . 4 is a flowchart showing details of calculation processing; The processing shown in FIG. 20 corresponds to the subroutine of S3 shown in FIG.
  • the lithography control processor 430 calculates the average value D PAij of overlay errors during normal scanning for each scan field position (i, j).
  • FIG. 21 conceptually illustrates registration errors D 1ij , D 3ij , and D 5ij in a positively scanned scan field.
  • Registration errors D 1ij , D 3ij , and D 5ij are the measured registration errors D kij for scan fields with scan field numbers k of 1, 3, and 5, respectively.
  • a scan field that is positively scanned corresponds to the first scan field in the present disclosure.
  • FIG. 22 conceptually shows the average value D PAij of overlay errors during normal scanning.
  • the average value D PAij is calculated by the following equation.
  • D PAij (D 1ij +D 3ij +D 5ij + . . . +D (K ⁇ 1)ij ) ⁇ 2/K
  • the lithography control processor 430 calculates the average value DMAij of overlay errors during reverse scanning for each scan field position (i, j).
  • FIG. 23 conceptually illustrates the registration errors D 2ij , D 4ij and D 6ij in the inverse scanned scan fields.
  • Registration errors D 2ij , D 4ij , and D 6ij are the measured registration errors D kij for scan fields with scan field numbers k of 2, 4, and 6, respectively.
  • the reverse scanned scan field corresponds to the second scan field in this disclosure.
  • FIG. 24 conceptually shows the average value D MAij of overlay errors during reverse scanning.
  • the case of calculating the average value D MAij of the overlay errors D kij measured for a plurality of scan fields scanned and exposed by reverse scanning has been described. good. In that case, if the scan field number k is 2, the average value D MAij is D 2ij .
  • FIG. 25 shows a data table of registration errors D kij stored in the memory 332 in S23 of FIG.
  • the overlay error D kij is measured for each scan field number k and for each scan field position (i, j).
  • a wafer number as metadata is given to each wafer, and a scan field number k and a scan direction are given to each scan field number k.
  • FIG. 26 shows a data table of average value D PAij of overlay errors during normal scanning.
  • the average value D PAij is calculated for each position (i, j) in the scan field.
  • FIG. 27 shows a data table of average values D MAij of overlay errors during reverse scanning.
  • the average value D MAij is calculated for each scan field position (i, j).
  • the lithography control processor 430 calculates the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i of the projection optical system 202 with respect to wavelength for each X-direction position i within the scan field. Calculation of the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i will be described later with reference to FIGS.
  • the lithography control processor 430 uses the average value D PAij and the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i to calculate the wavelength adjustment amount ⁇ Pj during the forward scan for each Y-direction position j in the scan field. Calculation of the adjustment amount ⁇ Pj will be described later with reference to FIGS. 33, 35, 36, and 39.
  • FIG. In S35 the lithography control processor 430 uses the average value D MAij and the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i to calculate the wavelength adjustment amount ⁇ Mj during reverse scanning for each Y-direction position j in the scan field. Calculation of the adjustment amount ⁇ Mj will be described later with reference to FIGS. 34, 37, 38, and 40.
  • FIG. 34, 37, 38, and 40 FIG.
  • the lithography control processor 430 calculates the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj from the adjustment amounts ⁇ Pj and ⁇ Mj and the focus sensitivity dF/d ⁇ of the projection optical system 202 with respect to the wavelength, respectively, to the Y-direction positions in the scan field. Calculate for each j. Calculation of the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj will be described later with reference to FIGS. 36 and 38. FIG.
  • the lithography control processor 430 sends the target wavelength ⁇ t and the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj to the exposure control processor 210 .
  • the target wavelength ⁇ t is the sum of the reference wavelength ⁇ 0 used for pre-exposure and the adjustment amount ⁇ Pj or ⁇ Mj , and is calculated for each Y-direction position j in the scan field and for each scan direction.
  • FIG. 28 is a flow chart showing details of processing for calculating distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i .
  • the processing shown in FIG. 28 corresponds to the subroutine of S33 shown in FIG.
  • the lithography control processor 430 sets the X-direction position i and the Y-direction position j in the beam cross-section at the position of the workpiece table WT to one.
  • lithography control processor 430 calculates the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) ij at position (i,j) in the beam cross-section.
  • FIG. 29 conceptually shows the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) ij .
  • Distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) ij is a characteristic of projection optical system 202 of exposure apparatus 200 .
  • the projection optical system 202 is designed so that various aberrations are optimized at the design wavelength, and the imaging position shifts according to the shift of the wavelength of the pulsed laser light with respect to the design wavelength.
  • the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) ij is a vector indicating the ratio and direction of the imaging position shift with respect to the wavelength shift, and is indicated by an arrow in FIG.
  • the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) ij is calculated for each position (i, j) in the beam cross section using the design values of the projection optical system 202 .
  • Each of i and j is an integer of 1 or more.
  • the maximum value of i is Imax and the maximum value of j is J. J is smaller than Jmax, preferably 3 or more.
  • lithography control processor 430 determines whether the value of j is greater than or equal to J. If the value of j is less than J (S332: NO), the process proceeds to S333. If the value of j is greater than or equal to J (S332: YES), the process proceeds to S334. At S333, lithography control processor 430 updates the value of j by adding 1 to it. After S333, the process returns to S331. In S334, the lithography control processor 430 calculates the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i at the X-direction position i using the following equation (1).
  • the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i at position i in the X direction is obtained by summing the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) ij at position (i, j) in the beam cross section along the Y direction and dividing by J is the average value obtained.
  • FIG. 30 conceptually shows the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i .
  • the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i is calculated for each X-direction position i in the beam cross section.
  • lithography control processor 430 determines whether the value of i is greater than or equal to Imax. If the value of i is less than Imax (S335: NO), the process proceeds to S336. If the value of i is greater than or equal to Imax (S335: YES), the process proceeds to S337. At S336, lithography control processor 430 updates the value of i by adding one to the value of i, and resets the value of j to one. After S336, the process returns to S331.
  • lithography control processor 430 stores distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i in memory 432 for each X-direction position i.
  • FIG. 31 shows a data table of distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) ij .
  • the maximum value J of j may be 3.
  • FIG. 32 shows a data table of distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i .
  • FIG. 33 is a flowchart showing the details of the processing for calculating the wavelength adjustment amounts ⁇ Pj during normal scanning.
  • the processing shown in FIG. 33 corresponds to the subroutine of S34 shown in FIG.
  • lithography control processor 430 sets the Y-direction position j within the scan field to one.
  • the lithography control processor 430 reads out the average value D PAij of the overlay errors in the normal scan calculated in S31 of FIG. Since one Y-direction position j is determined in S340 or S346, which will be described later, the average value D PAij is read for each X-direction position i in S341.
  • lithography control processor 430 reads the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i for each X-direction position i calculated at S334 of FIG.
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amount ⁇ Pj during forward scanning so as to satisfy the following inequality (2).
  • the left-hand side R Pj of Equation 2 is the absolute value of the sum of the average overlay error value D PAij during forward scanning and the distortion (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ Pj
  • the distortion (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ Pj is a value obtained by multiplying the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i by the adjustment amount ⁇ Pj .
  • the right side of Equation 2 is a value obtained by summing along the X direction the absolute values
  • lithography control processor 430 determines whether the value of j is greater than or equal to Jmax. If the value of j is less than Jmax (S345: NO), the process proceeds to S346. If the value of j is equal to or greater than Jmax (S345: YES), the process proceeds to S349. At S346, lithography control processor 430 updates the value of j by adding 1 to it. After S346, the process returns to S341. In S349, lithography control processor 430 stores adjustment amount ⁇ Pj in memory 432 for each Y-direction position j. After S349, the process of this flowchart is terminated, and the process returns to the process shown in FIG.
  • FIG. 34 is a flowchart showing the details of the process of calculating the wavelength adjustment amount ⁇ Mj during reverse scanning.
  • the processing shown in FIG. 34 corresponds to the subroutine of S35 shown in FIG.
  • the processing shown in FIG. 34 uses the average overlay error value D MAij during the reverse scan instead of the average overlay error value D PAij during the forward scan to determine the wavelength adjustment amount ⁇ Mj during the reverse scan.
  • the calculation is different from the processing shown in FIG. 33, and the other points are the same as the processing shown in FIG.
  • FIG. 35 shows the relationship between the average overlay error value D PAij during normal scanning and the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i .
  • the mean value D PAij contains Imax ⁇ Jmax vectors and the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i contains Imax vectors.
  • the pulse laser light is sequentially irradiated in the direction in which the value of j decreases from the position where the Y-direction position j is given by Jmax.
  • FIG. 36 shows an example of the wavelength adjustment amount ⁇ Pj and the focus shift amount ⁇ Z Pj during normal scanning.
  • the vertical axis of FIG. 36 is time T from the start of scan exposure for one scan field.
  • the wavelength adjustment amount ⁇ Pj and the focus deviation amount ⁇ Z Pj are set so as to change with time T.
  • the defocus amount ⁇ Z Pj is calculated by the following formula, and the Z-direction position of the workpiece table WT is adjusted according to the defocus amount ⁇ Z Pj .
  • ⁇ Z Pj (dF/d ⁇ ) ⁇ Pj
  • the defocus amount ⁇ Z Pj is calculated in S36 of FIG.
  • FIG. 37 shows the relationship between the average overlay error value D MAij during reverse scanning and the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i .
  • the pulsed laser light is sequentially irradiated from the position where the Y-direction position j is given as 1 in the direction in which the value of j increases.
  • the wavelength adjustment amount ⁇ Mj By appropriately calculating the wavelength adjustment amount ⁇ Mj , the overlay error can be reduced.
  • FIG. 38 shows an example of the wavelength adjustment amount ⁇ Mj and the focus shift amount ⁇ Z Mj during reverse scanning.
  • the vertical axis of FIG. 38 is time T.
  • FIG. 39 shows a data table of the wavelength adjustment amount ⁇ Pj and the focus shift amount ⁇ Z Pj during normal scanning. These values are calculated for each Y-direction position j.
  • FIG. 40 shows a data table of the wavelength adjustment amount ⁇ Mj and the focus shift amount ⁇ Z Mj during reverse scanning. These values are also calculated for each Y-direction position j.
  • the exposure apparatus 200 scan-exposes a plurality of scan fields of a semiconductor wafer with a pulsed laser beam having a reference wavelength ⁇ 0 .
  • the overlay measurement apparatus 300 measures overlay errors D kij in each of a plurality of scan fields at a plurality of positions (i, j) in each of a plurality of scan fields.
  • Lithography control processor 430 calculates mean values D PAij and D MAij of overlay errors in scan fields having the same scan direction among the plurality of scan fields for a plurality of positions (i,j).
  • the lithography control processor 430 calculates the average values D PAij and D MAij and the distortions (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ Pj and (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ Mj when the wavelength of the pulsed laser light is changed with respect to the reference wavelength ⁇ 0 . and second registration error parameters ⁇ i
  • D calculated from the mean values D PAij and D MAij respectively .
  • the wavelength adjustment amounts ⁇ Pj and ⁇ Mj with respect to the reference wavelength ⁇ 0 are calculated so as to be smaller than MAij
  • the laser device 100 generates pulsed laser light having a wavelength controlled using the adjustment amounts ⁇ Pj and ⁇ Mj , and outputs the pulsed laser light to the exposure device 200 .
  • the exposure apparatus 200 exposes a semiconductor wafer within the exposure apparatus 200 to pulsed laser light in order to manufacture an electronic device. According to this, it is possible to appropriately reduce the overlay error D kij that varies depending on the scanning direction.
  • the lithography control processor 430 calculates the average value D PAij of the overlay error in the multiple first scan fields that are forwardly scanned and the multiple second scans that are inversely scanned. Calculate the average value D MAij of registration errors in the field. According to this, it is possible to reduce the overlay error D kij by appropriately contracting the data for each scan field having the same scan direction.
  • the outer edge of each of the first and second scan fields is located inside the outer edge of the semiconductor wafer. According to this, since the registration error D kij of the entire scan field is used, data bias can be suppressed.
  • lithography control processor 430 calculates adjustment amounts ⁇ Pj and ⁇ Mj for multiple positions j in the Y direction. According to this, the wavelength can be adjusted for each Y-direction position j, and the overlay error D kij can be appropriately reduced.
  • the first registration error parameter is the sum of the mean values D PAij and D MAij and the distortions (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ Pj and (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ Mj are obtained by summing the absolute values of
  • the lithography control processor 430 calculates the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj in the exposure apparatus 200 using the adjustment amounts ⁇ Pj and ⁇ Mj .
  • the exposure apparatus 200 controls the Z-direction position of the semiconductor wafer according to the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj . According to this, since the Z-direction position is controlled according to the defocus amounts ⁇ Z Pj and ⁇ Z Mj that occur along with the wavelength variation, it is possible to appropriately form an image on the semiconductor wafer. Otherwise, the first embodiment is the same as the comparative example.
  • FIG . 4 is a flowchart showing a process of exposing laser light;
  • the configuration of the lithography system according to the second embodiment is similar to that of the first embodiment.
  • the operation of the second embodiment differs from that of the first embodiment in that S3b is included instead of S3 of FIG.
  • the processes of S1, S2, and S4 to S7 are the same as in the first embodiment.
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amounts ⁇ XPj and ⁇ XMj , the defocus amounts ⁇ Z XPj and ⁇ Z XMj , and the synchronization control correction values S YPj and S YMj . Details of the processing of S3b will be described later with reference to FIGS.
  • the synchronous control correction values S YPj and SYMj are used in the synchronous control of the reticle stage RT and workpiece table WT in S6.
  • FIG. 9 is a flowchart showing details of a process of calculating ⁇ XMj , correction values S YPj and S YMj for synchronous control, and defocus amounts ⁇ Z XPj and ⁇ Z XMj ;
  • the processing shown in FIG. 42 corresponds to the subroutine of S3b shown in FIG.
  • S31 to S33 is the same as the processing of the first embodiment shown in FIG. In the second embodiment, S34b to S37b are performed instead of S34 to S37.
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amount ⁇ XPj and the synchronous control correction value S YPj during normal scanning.
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amount ⁇ XMj and the synchronous control correction value SYMj during reverse scanning.
  • the wavelength adjustment amounts ⁇ XPj and ⁇ XMj are the X-direction components D XPAij , D XMAij and (d ⁇ X /d ⁇ ) i of the average overlay error values D PAij , D MAij and the distortion sensitivity ( d ⁇ /d ⁇ ) i. is calculated using Synchronous control correction values S YPj and S YMj are Y-direction components D YPAij , D YMAij and ( d ⁇ Y / d ⁇ ) is calculated using i . Details of these processes will be described later with reference to FIGS.
  • the lithography control processor 430 calculates the defocus amounts ⁇ Z XPj and ⁇ Z XMj from the adjustment amounts ⁇ XPj and ⁇ XMj and the focus sensitivity dF/d ⁇ of the projection optical system 202 with respect to the wavelength to the Y-direction position in the scan field. Calculate for each j.
  • the lithography control processor 430 transmits to the exposure control processor 210 the target wavelength ⁇ t, the synchronization control correction values S YPj and S YMj , and the defocus amounts ⁇ Z XPj and ⁇ Z XMj .
  • the target wavelength ⁇ t is the sum of the reference wavelength ⁇ 0 and the adjustment amount ⁇ XPj or ⁇ XMj .
  • FIG . 4 is a flowchart showing details of a process for calculating YPj ; The processing shown in FIG. 43 corresponds to the subroutine of S34b shown in FIG.
  • S340, S345, and S346 is the same as the processing of the first embodiment shown in FIG. In the second embodiment, S341b to S344b and S349b are performed instead of S341 to S343 and S349.
  • the lithography control processor 430 reads the average value D_PAij of the overlay error in the forward scan, and calculates the X-direction and Y-direction components D_XPAij and D_YPAij .
  • lithography control processor 430 reads the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i and calculates the X and Y direction components ( d ⁇ X /d ⁇ ) i and ( d ⁇ Y /d ⁇ ) i .
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amount ⁇ XPj during forward scanning so as to satisfy the following inequality (3). More preferably, the adjustment amount ⁇ XPj is calculated so that the left side R XPj of Equation 3 is minimized.
  • the lithography control processor 430 calculates a correction value SYPj for synchronization control during normal scanning using the following equation (4). That is, the correction value S YPj of the synchronization control is the Y-direction component D YPAij of the average value D PAij of the overlay error and the Y-direction component (d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇ of the distortion ( d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ XPj . It is an average value obtained by summing the sum of XPj and , along the X direction and dividing by Imax.
  • the lithography control processor 430 stores the adjustment amount ⁇ XPj and the synchronous control correction value SYPj in the memory 432 for each Y-direction position j.
  • FIG. 44 is a flowchart showing the details of the processing for calculating the wavelength adjustment amount ⁇ XMj and the correction value SYMj for the synchronization control during reverse scanning.
  • the processing shown in FIG. 44 corresponds to the subroutine of S35b shown in FIG.
  • the processing shown in FIG. 44 is different from the processing shown in FIG. 43 in that the average overlay error value D MAij during reverse scanning is used instead of the average overlay error value D PAij during forward scanning. is the same as the processing shown in FIG.
  • FIG. 45 shows the relationship between the X-direction component D XPAij of the average overlay error value D PAij during normal scanning and the X-direction component (d ⁇ X /d ⁇ ) i of the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i . .
  • FIG. 46 shows an example of the wavelength adjustment amount ⁇ XPj and the focus shift amount ⁇ Z XPj during normal scanning.
  • the vertical axis of FIG. 46 is time T.
  • FIG. 47 shows the relationship between the Y-direction component D YPAij of the average overlay error value D PAij during forward scanning and the Y-direction component (d ⁇ Y /d ⁇ ) i of the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i . .
  • FIG. 48 shows an example of the wavelength adjustment amount ⁇ XPj and the synchronous control correction value S YPj during normal scanning.
  • the vertical axis of FIG. 48 is time T.
  • FIG. As shown in FIGS. 45 and 46, setting the wavelength adjustment amount ⁇ XPj to reduce the X-direction component D XPAij causes distortion (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ XPj . Therefore, in the second embodiment, not only the Y-direction component D YPAij of the average overlay error value D PAij but also the Y-direction component (d ⁇ Y /d ⁇ ) i of the distortion (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ XPj ⁇ XPj must also be reduced. Therefore, the correction value SYPj for synchronous control is calculated by the equation shown in Equation (4).
  • the wavelength adjustment amount ⁇ XMj , the focus shift amount ⁇ Z XMj , and the synchronous control correction value S YMj during reverse scanning are also the wavelength adjustment amounts ⁇ XPj , during forward scanning described with reference to FIGS. It is obtained in the same manner as the defocus amount ⁇ Z XPj and the correction value S YPj for synchronous control.
  • 49 to 51 conceptually show a method of adjusting the Y-direction position of the reticle pattern exposed on the semiconductor wafer by synchronous control of the reticle stage RT and workpiece table WT.
  • Vr be the moving speed of the reticle stage RT
  • Vw be the moving speed of the workpiece table WT.
  • the magnification of the projection optical system 202 is assumed to be 1 to facilitate understanding of the correspondence between the reticle pattern and the resist pattern.
  • the moving directions of the reticle stage RT and the workpiece table WT are the same direction, not opposite directions.
  • the first portion Rp1 of the reticle pattern is transferred to the first portion Wp1 of the semiconductor wafer at time T1
  • the second portion of the reticle pattern is transferred similarly at times T2 to T8. It is assumed that Rp2 to eighth portion Rp8 are transferred to second portion Wp2 to eighth portion Wp8 of the semiconductor wafer, respectively.
  • the Y-direction component D YPAij of the average overlay error value D YPAij and the distortion Assume that the Y-direction component (d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇ XPj of (d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ XPj is generated.
  • the distance in the Y direction between the first portion Wp1 to the fourth portion Wp4 of the semiconductor wafer is narrower than the distance in the Y direction between the first portion Rp1 to the fourth portion Rp4 of the reticle pattern.
  • the distance in the Y direction between the fifth portion Wp5 to the eighth portion Wp8 of the semiconductor wafer is wider than the distance in the Y direction between the fifth portion Rp5 to the eighth portion Rp8 of the reticle pattern.
  • the moving speed Vw1 of the workpiece table WT is made faster than the moving speed Vr of the reticle stage RT.
  • the first to fourth portions Rp1 to Rp4 of the reticle pattern are transferred to the first to fourth portions Wp1 to Wp4 indicated by solid lines instead of to the positions indicated by broken lines in FIG.
  • the moving speed Vw2 of the workpiece table WT is made slower than the moving speed Vr of the reticle stage RT during times T5 to T8.
  • the fifth to eighth portions Rp5 to Rp8 of the reticle pattern are transferred to the fifth to eighth portions Wp5 to Wp8 indicated by solid lines instead of the positions indicated by broken lines in FIG.
  • the exposure control processor 210 can perform synchronous control by calculating the movement speeds Vw1 and Vw2 of the workpiece table WT using the synchronous control correction values SYPj and SYMj .
  • FIG. 52 shows a data table of the wavelength adjustment amount ⁇ XPj , the synchronization control correction value S YPj , and the focus deviation amount ⁇ Z XPj during normal scanning. These values are calculated for each Y-direction position j.
  • FIG. 53 shows a data table of wavelength adjustment amount ⁇ XMj , synchronization control correction value S YMj , and focus shift amount ⁇ Z XMj during reverse scanning. These values are also calculated for each Y-direction position j.
  • the lithography control processor 430 not only calculates the adjustment amounts ⁇ XPj and ⁇ XMj , but also the average values D YPAij and D YMAij and the distortion (d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇ XPj and (d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇ XMj are used to calculate correction values S YPj and SYMj for synchronous control between reticle stage RT and workpiece table WT of exposure apparatus 200 .
  • the exposure apparatus 200 performs synchronous control according to the correction values SYPj and SYMj . According to this, it is possible to appropriately reduce the overlay error D kij by combining the adjustment of the wavelength and the adjustment of the synchronization control.
  • the distortions (d ⁇ X /d ⁇ ) i ⁇ XPj and (d ⁇ X /d ⁇ ) i ⁇ XMj are the distortions of the projection optical system 202 of the exposure apparatus 200 with respect to the wavelength of the pulsed laser light. It is a value obtained by multiplying the sensitivity (d ⁇ X /d ⁇ ) i by the adjustment amounts ⁇ XPj and ⁇ XMj , respectively.
  • the lithography control processor 430 calculates the adjustment amounts ⁇ XPj and ⁇ XMj as the X-direction components of the average overlay error D XPAij and D XMAij and the X-direction components of the distortion (d ⁇ X /d ⁇ ) i ⁇ XPj and ( d ⁇ X /d ⁇ ) i ⁇ XMj .
  • the lithography control processor 430 calculates the correction values S YPj and S YMj as the Y-direction components of the average overlay error D YPAij and D YMAij and the Y-direction components of the distortion (d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇ XPj and ( d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇ XMj .
  • the X-direction overlay errors D XPAij and D XMAij can be reduced by wavelength adjustment, and the Y-direction overlay errors D YPAij and D YMAij can be reduced by synchronization control.
  • the lithography control processor 430 calculates the Y-direction components of the average overlay error D YPAij and D YMAij and the Y-direction components of the distortion (d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇
  • the correction values S YPj and S YMj are calculated by summing the sums of XPj and (d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇ XMj along the X direction, respectively. According to this, since the correction values S YPj and S YMj are calculated from the overall characteristics in the X direction, the overlay error D kij can be appropriately reduced. Otherwise, the second embodiment is similar to the first embodiment.
  • the overlay measurement device 300 measures the overlay error D nij of the pre-exposed semiconductor wafer. Processing for measuring the overlay error D nij will be described later with reference to FIG. 56 .
  • the measured overlay errors D nij are sent to lithography control processor 430 .
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amount ⁇ nj and the defocus amount ⁇ Z nj . Details of the processing of S3c will be described later with reference to FIGS.
  • FIG. 55 shows multiple semiconductor wafers for which overlay errors D nij are measured.
  • a wafer number is assigned to each of the plurality of semiconductor wafers.
  • Scan fields having the same scan field number n among a plurality of scan fields included in a plurality of semiconductor wafers have the same scan direction.
  • the overlay error D nij is measured for Nmax scan fields with a scan field number n.
  • the Nmax scan fields are: a scan field whose outer edge is positioned inside the outer edge of the semiconductor wafer; a scan field whose outer edge intersects the outer edge of the semiconductor wafer; including.
  • the overlay error D nij is measured for all Imax ⁇ Jmax positions (i, j) within the scan field for the scan field whose outer edge is located inside the outer edge of the semiconductor wafer. be.
  • the overlay error D nij is measured for positions (i, j) within the scan field inside the outer edge of the semiconductor wafer.
  • FIG. 56 is a flowchart showing the details of the process of measuring the overlay error D nij .
  • the processing shown in FIG. 56 corresponds to the subroutine of S2c shown in FIG.
  • the processing shown in FIG. 56 is different from the first embodiment shown in FIG. 19 in that the scan field number is represented by n instead of k and that the maximum value of the scan field number is Nmax instead of K. different from processing. Other points are the same as the processing shown in FIG.
  • FIG. 57 is a flow chart showing details of processing for calculating the wavelength adjustment amount ⁇ nj and the focus deviation amount ⁇ Z nj .
  • the processing shown in FIG. 57 corresponds to the subroutine of S3c shown in FIG.
  • the processing shown in FIG. 57 differs from the processing of the first embodiment shown in FIG. 20 in that the wavelength adjustment amount ⁇ nj and the focus deviation amount ⁇ Z nj are calculated for each scan field number n. Specifically, it is performed as follows.
  • the lithography control processor 430 calculates the average overlay error value D Anij for each scan field number n and each scan field position (i, j).
  • the average value D Anij is obtained by summing the overlay errors D nij measured for one or more semiconductor wafers by the process shown in FIG. 56 for each scan field number n and each scan field position (i, j), Each is calculated by dividing by the number of semiconductor wafers.
  • FIG. 58 shows a data table of average value D Anij of registration errors. The average value D Anij is calculated for each scan field number n and for each scan field position (i, j).
  • the processing of S33 is the same as the processing of the first embodiment shown in FIG.
  • the lithography control processor 430 uses the average value D Anij and the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i to calculate the wavelength adjustment amount ⁇ nj . Calculation of the adjustment amount ⁇ nj will be described later with reference to FIGS. 59 and 60.
  • FIG. 59 and 60 the lithography control processor 430 uses the average value D Anij and the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i to calculate the wavelength adjustment amount ⁇ nj . Calculation of the adjustment amount ⁇ nj will be described later with reference to FIGS. 59 and 60.
  • the lithography control processor 430 sends the target wavelength ⁇ t and the defocus amount ⁇ Z nj to the exposure control processor 210 .
  • the target wavelength ⁇ t is the sum of the reference wavelength ⁇ 0 and the adjustment amount ⁇ nj .
  • FIG. 59 is a flowchart showing the details of the processing for calculating the wavelength adjustment amount ⁇ nj .
  • the processing shown in FIG. 59 corresponds to the subroutine of S34c shown in FIG.
  • the processing shown in FIG. 59 differs from the processing of the first embodiment shown in FIGS. 33 and 34 in that the wavelength adjustment amount ⁇ nj is calculated for each scan field number n. Specifically, it is performed as follows.
  • lithography control processor 430 sets scan field number n and Y position j within the scan field to 1 respectively.
  • the lithography control processor 430 reads the average value D Anij of the overlay errors calculated in S31c of FIG.
  • the processing of S342 is the same as the processing of the first embodiment shown in FIG.
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amount ⁇ nj so as to satisfy the following inequality (5). More preferably, the adjustment amount ⁇ nj is calculated so that the left side R nj of Equation 5 is minimized.
  • S345 and S346 are the same as the processing of the first embodiment shown in FIG. However, if the value of j is equal to or greater than Jmax (S345: YES), the process proceeds to S347c.
  • lithography control processor 430 determines whether the value of n is greater than or equal to Nmax. If the value of n is less than Nmax (S347c: NO), the process proceeds to S348c. If the value of n is greater than or equal to Nmax (S347c: YES), the process proceeds to S349c. At S348c, lithography control processor 430 updates the value of n by adding one to the value of n, and resets the value of j to one. After S348c, the process returns to S341c. At S349c, lithography control processor 430 stores adjustment amount ⁇ nj in memory 432 for each Y-direction position j.
  • FIG. 60 shows a data table of the wavelength adjustment amount ⁇ nj and the focus shift amount ⁇ Z nj . These values are calculated for each scan field number n and each Y-direction position j.
  • the scan fields at corresponding positions on a plurality of semiconductor wafers have the same scan direction.
  • Lithography control processor 430 calculates, for each scan field of corresponding locations on multiple semiconductor wafers, an average overlay error value D Anij for multiple locations (i,j) within the scan field. This can reduce the overlay error D nij that depends on the position of the scan field within the semiconductor wafer.
  • the plurality of scan fields include a scan field whose outer edge is positioned inside the outer edge of the semiconductor wafer, a scan field whose outer edge intersects the outer edge of the semiconductor wafer, and including. According to this, it is possible to appropriately reduce the overlay error D nij in the scan field in which each outer edge crosses the outer edge of the semiconductor wafer. Otherwise, the third embodiment is similar to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flow chart showing a process of exposing light.
  • the configuration of the lithography system according to the fourth embodiment is similar to that of the first embodiment. As shown in FIG. 61, the operation of the fourth embodiment differs from that of the first embodiment in that S2c and S3d are included instead of S2 and S3 of FIG.
  • the processing of S1 and S4 to S7 is the same as in the first embodiment.
  • the lithography control processor 430 calculates a synchronous control correction value S Ynj in addition to the wavelength adjustment amount ⁇ Xnj and the defocus amount ⁇ Z Xnj . Details of the processing of S3d will be described later with reference to FIGS.
  • the synchronous control correction value S Ynj is used in the synchronous control of the reticle stage RT and workpiece table WT in S6.
  • FIG. 62 shows wavelength adjustment amount ⁇ Xnj , synchronization control correction value S Ynj , and focus shift amount 4 is a flow chart showing the details of the process of calculating the quantity ⁇ Z Xnj .
  • the processing shown in FIG. 62 corresponds to the S3d subroutine shown in FIG.
  • the process shown in FIG. 62 is similar to the second process shown in FIG. 42 in that the wavelength adjustment amount ⁇ Xnj , the synchronization control correction value S Ynj , and the focus shift amount ⁇ Z Xnj are calculated for each scan field number n. It differs from the processing of the embodiment. Specifically, it is performed as follows.
  • Lithography control processor 430 calculates an average overlay error value D Anij for each scan field number n and for each scan field position (i,j).
  • the processing of S33 is the same as the processing of the first embodiment shown in FIG.
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amount ⁇ Xnj and the synchronous control correction value S Ynj .
  • the wavelength adjustment amount ⁇ Xnj is calculated using the average overlay error value D Anij and the X-direction component D XAnij and (d ⁇ X /d ⁇ ) i of the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i .
  • the correction value S Ynj for synchronous control is calculated using the average value D Anij of the overlay error and the Y-direction component D YAnij and (d ⁇ Y /d ⁇ ) i of the distortion sensitivity (d ⁇ /d ⁇ ) i . Details of S34d will be described later with reference to FIGS.
  • the target wavelength ⁇ t is the sum of the reference wavelength ⁇ 0 and the adjustment amount ⁇ Xnj .
  • FIG . 63 is a flow chart showing details of processing for calculating the wavelength adjustment amount ⁇ Xnj and the synchronization control correction value S Ynj . .
  • the processing shown in FIG. 63 corresponds to the subroutine of S34d shown in FIG.
  • the processing shown in FIG. 63 differs from the processing of the second embodiment shown in FIG. 43 in that the wavelength adjustment amount ⁇ Xnj and the synchronization control correction value S Ynj are calculated for each scan field number n. Specifically, it is performed as follows.
  • lithography control processor 430 sets scan field number n and Y position j within the scan field to 1 respectively.
  • the lithography control processor 430 reads the overlay error average value D Anij calculated in S31c of FIG. 62, and calculates the components D XAnij and D YAnij in the X and Y directions.
  • the processing of S342b is the same as the processing of the second embodiment shown in FIG . d ⁇ ) Calculate i .
  • the lithography control processor 430 calculates the wavelength adjustment amount ⁇ Xnj so as to satisfy the following inequality (6). More preferably, the adjustment amount ⁇ Xnj is calculated so that the left side R Xnj of Equation 6 is minimized.
  • the lithography control processor 430 calculates a correction value S Ynj for synchronous control using the following equation (7). That is, the correction value S Ynj of the synchronization control is the Y-direction component D YAnij of the average value D Anij of the overlay error, and the Y-direction component (d ⁇ Y /d ⁇ ) i ⁇ of the distortion ( d ⁇ /d ⁇ ) i ⁇ Xnj . is an average value obtained by summing the sums of Xnj and , along the X direction and dividing by Imax.
  • the lithography control processor 430 stores the adjustment amount ⁇ Xnj and the synchronous control correction value S Ynj in the memory 432 for each Y-direction position j.
  • FIG. 64 shows a data table of the wavelength adjustment amount ⁇ Xnj , the synchronization control correction value S Ynj , and the defocus amount ⁇ Z Xnj . These values are calculated for each scan field number n and each Y-direction position j.

Landscapes

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Abstract

電子デバイスの製造方法は、第１の感光基板の複数のスキャンフィールドに基準波長のパルスレーザ光をスキャン露光し、複数のスキャンフィールドの各々における重ね合わせ誤差を複数のスキャンフィールドの各々における複数の位置について計測し、複数のスキャンフィールドのうちのスキャン方向が同じであるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値を複数の位置について算出し、平均値と、パルスレーザ光の波長を基準波長に対して変更した場合のディストーションと、から算出される第１の重ね合わせ誤差パラメータが平均値から算出される第２の重ね合わせ誤差パラメータより小さくなるように、基準波長に対する波長の調整量を算出し、調整量を用いて制御された波長を有するパルスレーザ光をレーザ装置によって生成し、パルスレーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で第２の感光基板にパルスレーザ光を露光することを含む。

Description

電子デバイスの製造方法及びリソグラフィ制御プロセッサ
　本開示は、電子デバイスの製造方法及びリソグラフィ制御プロセッサに関する。
　近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及び高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
　ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過させる材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Line Narrowing Module：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
特開平０７－２４５２５１号公報 米国特許第６２５６０８６号明細書
概要
　本開示の１つの観点において、電子デバイスの製造方法は、第１の感光基板の複数のスキャンフィールドに基準波長のパルスレーザ光をスキャン露光し、複数のスキャンフィールドの各々における重ね合わせ誤差を複数のスキャンフィールドの各々における複数の位置について計測し、複数のスキャンフィールドのうちのスキャン方向が同じであるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値を複数の位置について算出し、平均値と、パルスレーザ光の波長を基準波長に対して変更した場合のディストーションと、から算出される第１の重ね合わせ誤差パラメータが平均値から算出される第２の重ね合わせ誤差パラメータより小さくなるように、基準波長に対する波長の調整量を算出し、調整量を用いて制御された波長を有するパルスレーザ光をレーザ装置によって生成し、パルスレーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で第２の感光基板にパルスレーザ光を露光することを含む。
　本開示の他の１つの観点において、リソグラフィ制御プロセッサは、リソグラフィ制御プログラムを記憶した非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、ＣＰＵと、を備える。リソグラフィ制御プログラムは、基準波長のパルスレーザ光をスキャン露光された第１の感光基板の複数のスキャンフィールドの各々における重ね合わせ誤差を複数のスキャンフィールドの各々における複数の位置について取得し、複数のスキャンフィールドのうちのスキャン方向が同じであるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値を複数の位置について算出し、平均値と、パルスレーザ光の波長を基準波長に対して変更した場合のディストーションと、から算出される第１の重ね合わせ誤差パラメータが平均値から算出される第２の重ね合わせ誤差パラメータより小さくなるように、基準波長に対する波長の調整量を算出する処理をＣＰＵに実行させる。
　本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、比較例におけるリソグラフィシステムの構成を概略的に示す。 図２は、比較例におけるレーザ装置の構成を概略的に示す。 図３は、露光装置によって露光される半導体ウエハを示す。 図４は、パルスレーザ光の位置に対して半導体ウエハが移動してスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。 図５は、パルスレーザ光の位置に対して半導体ウエハが移動してスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。 図６は、パルスレーザ光の位置に対して半導体ウエハが移動してスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。 図７は、パルスレーザ光の位置に対して半導体ウエハが移動してスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。 図８は、レチクルステージに支持されるレチクルの断面図である。 図９は、レチクルの移動に伴うペリクルのたわみを示す。 図１０は、レチクルの移動に伴うペリクルのたわみを示す。 図１１は、ペリクルのたわみに起因して重ね合わせ誤差が生じる様子を示す。 図１２は、結像位置のシフトが発生しなかった場合に半導体ウエハの表面に結像するパターンと、非対称的に屈折した回折光によって結像位置がシフトした場合のパターンと、を示す。 図１３は、半導体ウエハのスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の分布を概念的に示す。 図１４は、半導体ウエハのスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の分布を概念的に示す。 図１５は、第１の実施形態におけるリソグラフィシステムの構成を概略的に示す。 図１６は、第１の実施形態において重ね合わせ誤差が軽減されるようにパルスレーザ光を露光する処理を示すフローチャートである。 図１７は、重ね合わせ誤差が計測される半導体ウエハを示す。 図１８は、事前露光の処理の詳細を示すフローチャートである。 図１９は、重ね合わせ誤差を計測する処理の詳細を示すフローチャートである。 図２０は、波長の調整量とフォーカスずれ量とを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図２１は、正スキャンされるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差を概念的に示す。 図２２は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値を概念的に示す。 図２３は、逆スキャンされるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差を概念的に示す。 図２４は、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値を概念的に示す。 図２５は、図１９のＳ２３においてメモリに記憶される重ね合わせ誤差のデータテーブルを示す。 図２６は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値のデータテーブルを示す。 図２７は、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値のデータテーブルを示す。 図２８は、Ｘ方向位置におけるディストーション感度を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図２９は、Ｘ方向及びＹ方向位置におけるディストーション感度を概念的に示す。 図３０は、Ｘ方向位置におけるディストーション感度を概念的に示す。 図３１は、Ｘ方向及びＹ方向位置におけるディストーション感度のデータテーブルを示す。 図３２は、Ｘ方向位置におけるディストーション感度のデータテーブルを示す。 図３３は、正スキャン時の波長の調整量を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図３４は、逆スキャン時の波長の調整量を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図３５は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値と、Ｘ方向位置におけるディストーション感度との関係を示す。 図３６は、正スキャン時の波長の調整量及びフォーカスずれ量の例を示す。 図３７は、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値と、Ｘ方向位置におけるディストーション感度との関係を示す。 図３８は、逆スキャン時の波長の調整量及びフォーカスずれ量の例を示す。 図３９は、正スキャン時の波長の調整量及びフォーカスずれ量のデータテーブルを示す。 図４０は、逆スキャン時の波長の調整量及びフォーカスずれ量のデータテーブルを示す。 図４１は、第２の実施形態において重ね合わせ誤差が軽減されるようにパルスレーザ光を露光する処理を示すフローチャートである。 図４２は、波長の調整量、同期制御の補正値、及びフォーカスずれ量を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図４３は、正スキャン時の波長の調整量及び同期制御の補正値を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図４４は、逆スキャン時の波長の調整量及び同期制御の補正値を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図４５は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値のＸ方向の成分と、Ｘ方向位置におけるディストーション感度のＸ方向の成分との関係を示す。 図４６は、正スキャン時の波長の調整量及びフォーカスずれ量の例を示す。 図４７は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値のＹ方向の成分と、Ｘ方向位置におけるディストーション感度のＹ方向の成分との関係を示す。 図４８は、正スキャン時の波長の調整量及び同期制御の補正値の例を示す。 図４９は、レチクルステージとワークピーステーブルとの同期制御によって、半導体ウエハに露光されるレチクルパターンのＹ方向位置を調整する方法を概念的に示す。 図５０は、レチクルステージとワークピーステーブルとの同期制御によって、半導体ウエハに露光されるレチクルパターンのＹ方向位置を調整する方法を概念的に示す。 図５１は、レチクルステージとワークピーステーブルとの同期制御によって、半導体ウエハに露光されるレチクルパターンのＹ方向位置を調整する方法を概念的に示す。 図５２は、正スキャン時の波長の調整量、同期制御の補正値、及びフォーカスずれ量のデータテーブルを示す。 図５３は、逆スキャン時の波長の調整量、同期制御の補正値、及びフォーカスずれ量のデータテーブルを示す。 図５４は、第３の実施形態において重ね合わせ誤差が軽減されるようにパルスレーザ光を露光する処理を示すフローチャートである。 図５５は、重ね合わせ誤差が計測される複数の半導体ウエハを示す。 図５６は、重ね合わせ誤差を計測する処理の詳細を示すフローチャートである。 図５７は、波長の調整量及びフォーカスずれ量を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図５８は、重ね合わせ誤差の平均値のデータテーブルを示す。 図５９は、波長の調整量を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図６０は、波長の調整量及びフォーカスずれ量のデータテーブルを示す。 図６１は、第４の実施形態において重ね合わせ誤差が軽減されるようにパルスレーザ光を露光する処理を示すフローチャートである。 図６２は、波長の調整量、同期制御の補正値、及びフォーカスずれ量を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図６３は、波長の調整量及び同期制御の補正値を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。 図６４は、波長の調整量、同期制御の補正値、及びフォーカスずれ量のデータテーブルを示す。
実施形態
＜内容＞
１．比較例
　１．１　リソグラフィシステム
　１．２　露光装置２００
　　１．２．１　構成
　　１．２．２　動作
　１．３　レーザ装置１００
　　１．３．１　構成
　　１．３．２　動作
　１．４　スキャン露光
　１．５　比較例の課題
２．スキャン方向ごとに波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊとフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊとを算出するリソグラフィシステム
　２．１　構成
　２．２　動作
　　２．２．１　メインフロー
　　２．２．２　事前露光
　　２．２．３　重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊの計測
　　２．２．４　波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊとフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊとの算出
　　　２．２．４．１　ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉの算出
　　　２．２．４．２　波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊの算出
　２．３　作用
３．スキャン方向ごとに同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊを算出するリソグラフィシステム
　３．１　動作
　　３．１．１　メインフロー
　　３．１．２　波長の調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊと、同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊと、フォーカスずれ量ΔＺＸＰｊ及びΔＺＸＭｊとの算出
　　３．１．３　波長の調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊと、同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊとの算出
　３．２　作用
４．スキャンフィールド番号ｎごとに波長の調整量Δλｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊを算出するリソグラフィシステム
　４．１　動作
　　４．１．１　メインフロー
　　４．１．２　重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊの計測
　　４．１．３　波長の調整量Δλｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊの算出
　　４．１．４　波長の調整量Δλｎｊの算出
　４．２　作用
５．スキャンフィールド番号ｎごとに同期制御の補正値ＳＹｎｊを算出するリソグラフィシステム
　５．１　動作
　　５．１．１　メインフロー
　　５．１．２　波長の調整量ΔλＸｎｊ、同期制御の補正値ＳＹｎｊ、及びフォーカスずれ量ΔＺＸｎｊの算出
　　５．１．３　波長の調整量ΔλＸｎｊ及び同期制御の補正値ＳＹｎｊの算出
　５．２　作用
６．その他
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
１．比較例
　１．１　リソグラフィシステム
　図１は、比較例におけるリソグラフィシステムの構成を概略的に示す。本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。
　リソグラフィシステムは、レーザ装置１００と、露光装置２００と、を含む。図１においてはレーザ装置１００が簡略化して示されている。
　レーザ装置１００は、レーザ制御プロセッサ１３０を含む。レーザ制御プロセッサ１３０は、制御プログラムが記憶されたメモリ１３２と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（central processing unit）１３１と、を含む処理装置である。メモリ１３２は、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。レーザ制御プロセッサ１３０は本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。レーザ装置１００は、パルスレーザ光を露光装置２００に向けて出力するように構成されている。
　１．２　露光装置２００
　　１．２．１　構成
　図１に示されるように、露光装置２００は、照明光学系２０１と、投影光学系２０２と、露光制御プロセッサ２１０と、を含む。
　照明光学系２０１は、レーザ装置１００から入射したパルスレーザ光によって、レチクルステージＲＴに配置された図示しないレチクルのレチクルパターンを照明する。
　投影光学系２０２は、レチクルを透過したパルスレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴに配置された図示しないワークピースに結像させる。ワークピースはレジスト膜が塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。
　露光制御プロセッサ２１０は、制御プログラムが記憶されたメモリ２１２と、制御プログラムを実行するＣＰＵ２１１と、を含む処理装置である。メモリ２１２は、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。露光制御プロセッサ２１０は本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。露光制御プロセッサ２１０は、露光装置２００の制御を統括する。
　　１．２．２　動作
　露光制御プロセッサ２１０は、目標波長λｔと電圧指令値とを含む各種パラメータと、トリガ信号と、をレーザ制御プロセッサ１３０に送信する。レーザ制御プロセッサ１３０は、これらのパラメータ及び信号に従ってレーザ装置１００を制御する。
　露光制御プロセッサ２１０は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して互いに逆方向に平行移動させる。これにより、レチクルパターンを反映したパルスレーザ光でワークピースが露光される。
　このような露光工程によって半導体ウエハにレチクルパターンが転写される。その後、複数の工程を経ることで電子デバイスを製造することができる。
　１．３　レーザ装置１００
　　１．３．１　構成
　図２は、比較例におけるレーザ装置１００の構成を概略的に示す。図２においては露光装置２００が簡略化して示されている。
　レーザ装置１００は、レーザ制御プロセッサ１３０の他に、マスターオシレータＭＯと、パワーオシレータＰＯと、モニタモジュール１７と、高反射ミラー３１及び３２と、を含む。
　マスターオシレータＭＯは、レーザチャンバ１０と、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、を含む。狭帯域化モジュール１４及び出力結合ミラー１５は第１の光共振器を構成する。
　レーザチャンバ１０は、第１の光共振器の光路に配置されている。レーザチャンバ１０にはウインドウ１０ａ及び１０ｂが設けられている。
　レーザチャンバ１０は、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂを内部に備えている。レーザチャンバ１０には、例えばレアガスとしてアルゴンガス又はクリプトンガス、ハロゲンガスとしてフッ素ガス、バッファガスとしてネオンガス等を含むレーザガスが封入される。
　狭帯域化モジュール１４は、プリズム１４ａと、グレーティング１４ｂと、を含む。プリズム１４ａは、ウインドウ１０ａから出射した光ビームの光路に配置されている。プリズム１４ａは、光ビームが入出射するプリズム１４ａの表面が放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電方向に平行となるように配置され、図示しないホルダによって支持されている。プリズム１４ａは、回転ステージ１４ｃによって放電方向に平行な軸周りに回転可能となっている。
　グレーティング１４ｂは、プリズム１４ａを透過した光ビームの光路に配置されている。グレーティング１４ｂの溝の方向は、放電方向に平行である。グレーティング１４ｂは、図示しないホルダによって支持されている。
　出力結合ミラー１５は、部分反射ミラーで構成されている。
　出力結合ミラー１５から出力されたパルスレーザ光Ｂ１の光路に、高反射ミラー３１及び３２がこの順で配置されている。
　パワーオシレータＰＯは、レーザチャンバ２０と、リアミラー２４と、出力結合ミラー２５と、を含む。リアミラー２４及び出力結合ミラー２５は第２の光共振器を構成する。
　リアミラー２４及び出力結合ミラー２５の各々は、部分反射ミラーで構成されている。リアミラー２４は出力結合ミラー２５よりも高い反射率を有する。
　レーザチャンバ２０は、第２の光共振器の光路に配置されている。レーザチャンバ２０にはウインドウ２０ａ及び２０ｂが設けられている。
　レーザチャンバ２０は、一対の放電電極２１ａ及び２１ｂを内部に備えている。レーザチャンバ２０に封入されるレーザガスはレーザチャンバ１０に封入されるものと同様である。
　モニタモジュール１７は、ビームスプリッタ１７ａとビームモニタ１７ｂとを含む。ビームスプリッタ１７ａは出力結合ミラー２５から出力されたパルスレーザ光Ｂ２の光路に配置されている。ビームモニタ１７ｂは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたパルスレーザ光Ｂ２の光路に配置されている。ビームスプリッタ１７ａを透過したパルスレーザ光Ｂ２が露光装置２００に出力される。
　　１．３．２　動作
　レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０から受信した目標波長λｔに基づいて狭帯域化モジュール１４に制御信号を送信する。レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０から受信した電圧指令値をマスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯの各々に含まれる図示しない電源装置に設定する。
　レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０から受信したトリガ信号に基づく発振トリガ信号をマスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯの電源装置に送信する。
　マスターオシレータＭＯの電源装置は、レーザ制御プロセッサ１３０から発振トリガ信号を受信すると、電圧指令値に応じたパルス状の高電圧を放電電極１１ａ及び１１ｂの間に印加する。
　放電電極１１ａ及び１１ｂの間に高電圧が印加されると、放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電空間に放電が起こる。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１０内のレーザガスが励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されたレーザガスが、その後、低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた波長の光を放出する。
　レーザチャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａ及び１０ｂを介してレーザチャンバ１０の外部に出射する。ウインドウ１０ａから出射した光は、狭帯域化モジュール１４に入射する。狭帯域化モジュール１４に入射した光は、プリズム１４ａによってビーム幅を拡大させられて、グレーティング１４ｂに入射する。
　グレーティング１４ｂに入射した光は、グレーティング１４ｂの複数の溝によって反射されるとともに、光の波長に応じた方向に回折させられる。プリズム１４ａは、グレーティング１４ｂからの回折光のビーム幅を縮小させるとともに、その光を、ウインドウ１０ａを介してレーザチャンバ１０に戻す。
　これにより、狭帯域化モジュール１４に入射した光のうちの所望波長付近の光がレーザチャンバ１０に戻される。
　出力結合ミラー１５は、ウインドウ１０ｂから出射した光のうちの一部を透過させてパルスレーザ光Ｂ１として出力し、他の一部を反射してレーザチャンバ１０に戻す。
　このようにして、レーザチャンバ１０から出射した光は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５との間で往復する。この光は、レーザチャンバ１０内の放電空間を通過する度に増幅される。また、この光は、狭帯域化モジュール１４によって折り返される度に狭帯域化され、狭帯域化モジュール１４による選択波長の範囲の一部を中心波長とした急峻な波長分布を有する光となる。こうしてレーザ発振し狭帯域化された光が、出力結合ミラー１５からパルスレーザ光Ｂ１として出力される。
　パルスレーザ光Ｂ１は高反射ミラー３１及び３２によってパワーオシレータＰＯのリアミラー２４に導かれる。
　パワーオシレータＰＯの電源装置は、レーザ制御プロセッサ１３０から発振トリガ信号を受信すると、電圧指令値に応じたパルス状の高電圧を放電電極２１ａ及び２１ｂの間に印加する。放電電極２１ａ及び２１ｂの間に放電が起こるタイミングと、パルスレーザ光Ｂ１がリアミラー２４及びウインドウ２０ａを介してレーザチャンバ２０に入射するタイミングとが同期するように、マスターオシレータＭＯへの発振トリガ信号に対するパワーオシレータＰＯへの発振トリガ信号の遅延時間が設定される。
　レーザチャンバ２０に入射したパルスレーザ光Ｂ１は、リアミラー２４と出力結合ミラー２５との間で往復し、放電電極２１ａ及び２１ｂの間の放電空間を通過する度に増幅される。増幅された光が、出力結合ミラー２５からパルスレーザ光Ｂ２として出力される。
　レーザ制御プロセッサ１３０は、図示しないドライバを介して狭帯域化モジュール１４の回転ステージ１４ｃを制御する。回転ステージ１４ｃの回転角度に応じて、グレーティング１４ｂに入射する光ビームの入射角が変化し、狭帯域化モジュール１４によって選択される波長が変化する。
　ビームモニタ１７ｂは、パルスレーザ光Ｂ２の波長を計測し、計測された波長をレーザ制御プロセッサ１３０に送信する。レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０から受信した目標波長λｔと、計測された波長と、に基づいて回転ステージ１４ｃをフィードバック制御する。パルスレーザ光Ｂ２の波長とは、特に断らない限り中心波長をいうものとする。
　ビームスプリッタ１７ａを透過したパルスレーザ光Ｂ２は、露光装置２００へ入射する。
　ここではマスターオシレータＭＯをガスレーザ装置で構成する場合について説明したが、固体レーザで構成してもよい。また、ここではパワーオシレータＰＯに含まれる第２の光共振器をファブリ・ペロー型の共振器とした場合について説明したが、リング型の共振器で構成してもよい。
　１．４　スキャン露光
　図３は、露光装置２００によって露光される半導体ウエハを示す。半導体ウエハは、例えば、ほぼ円板形を有する単結晶シリコンの板である。半導体ウエハには例えば感光性のレジスト膜が塗布されている。半導体ウエハの露光は、スキャンフィールド番号ｎの値が１からＮｍａｘまでの整数で与えられるスキャンフィールドごとに行われる。スキャンフィールドの各々は、１枚のレチクルのレチクルパターンが転写される領域に相当する。
　まず、スキャンフィールド番号ｎの値が１である１つめのスキャンフィールドにパルスレーザ光が照射されるように半導体ウエハが移動されて、１つめのスキャンフィールドが露光される。１つめのスキャンフィールドは、パルスレーザ光の光軸に対して半導体ウエハが＋Ｙ方向に移動しながらスキャン露光される。これを本開示では正スキャンという。正スキャンでスキャン露光されるスキャンフィールドは、図３において「＋」の符号で示されている。正スキャン時のスキャン方向は本開示における第１の方向に相当する。
　次に、スキャンフィールド番号ｎの値が２である２つめのスキャンフィールドにパルスレーザ光が照射されるように半導体ウエハが移動されて、２つめのスキャンフィールドが露光される。２つめのスキャンフィールドは、パルスレーザ光の光軸に対して半導体ウエハが－Ｙ方向に移動しながらスキャン露光される。これを本開示では逆スキャンという。逆スキャンでスキャン露光されるスキャンフィールドは、図３において「－」の符号で示されている。逆スキャン時のスキャン方向は本開示における第２の方向に相当する。
　その他のスキャンフィールドも順次露光され、スキャンフィールド番号ｎの値がＮｍａｘである最後のスキャンフィールドが露光されるとその半導体ウエハの露光が終了する。
　図４～図７は、パルスレーザ光の位置に対して半導体ウエハが移動してスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。図４～図７においてスキャンフィールドが実線の枠で示され、ワークピーステーブルＷＴの位置におけるパルスレーザ光のビーム断面が破線の枠で示されている。スキャンフィールドのＸ軸方向の幅は、パルスレーザ光のビーム断面のＸ軸方向の幅と同一である。スキャンフィールドのＹ軸方向の幅は、パルスレーザ光のビーム断面のＹ軸方向の幅より大きい。
　パルスレーザ光によりスキャンフィールドを正スキャンで露光する手順は、図４、図５、図６、図７の順で行われる。まず、図４に示されるように、ビーム断面の－Ｙ方向の端Ｂｙ－の位置に対してスキャンフィールドの＋Ｙ方向の端ＳＦｙ＋が－Ｙ方向に所定距離離れて位置するようにワークピーステーブルＷＴが位置決めされる。そして、ワークピーステーブルＷＴが＋Ｙ方向に加速される。図５に示されるように、ビーム断面の－Ｙ方向の端Ｂｙ－の位置に対してスキャンフィールドの＋Ｙ方向の端ＳＦｙ＋が一致するときまでに、ワークピーステーブルＷＴの移動速度はＶとなる。図６に示されるように、ビーム断面の位置に対してスキャンフィールドの位置が移動速度Ｖで等速直線運動するようにワークピーステーブルＷＴを移動させながら、スキャンフィールドが露光される。図７に示されるように、ビーム断面の＋Ｙ方向の端Ｂｙ＋の位置をスキャンフィールドの－Ｙ方向の端ＳＦｙ－が通過するまでワークピーステーブルＷＴが移動されたら、スキャンフィールドの露光が終了する。このように、ビーム断面の位置に対してスキャンフィールドが移動しながら露光が行われる。
　逆スキャンは、正スキャンと逆方向にスキャンフィールドを移動させることにより行われる。
　１．５　比較例の課題
　図８は、レチクルステージＲＴに支持されるレチクルＲの断面図である。レチクルＲはパルスレーザ光の波長に対して透明な材料で構成され、その一方の面にレチクルパターンＲｐが形成されている。レチクルパターンＲｐへのゴミの付着を抑制するために、レチクルＲにはスペーサーＳｐを介してペリクルＰｅという薄い膜が装着される。レチクルパターンＲｐとペリクルＰｅとの間には、空隙が形成されているので、レチクルパターンＲｐの像を半導体ウエハにフォーカスしたときにペリクルＰｅの像はデフォーカスされる。このため、ペリクルＰｅにゴミが付着しても半導体ウエハに形成される像への悪影響が抑制される。
　図９及び図１０は、レチクルＲの移動に伴うペリクルＰｅのたわみを示す。レチクルＲの移動方向は半導体ウエハの移動方向と逆方向であり、正スキャンにおいてはレチクルＲを－Ｙ方向に移動させ、逆スキャンにおいてはレチクルＲを＋Ｙ方向に移動させる。ペリクルＰｅを装着したレチクルＲを使ってスキャン露光すると、ペリクルＰｅのたわみが起こり得る。このたわみは、レチクルＲの移動方向及び速度とペリクルＰｅ内の位置に依存する。高速スキャンを行おうとするとペリクルＰｅのたわみが大きくなる。
　図１１は、ペリクルＰｅのたわみに起因して重ね合わせ誤差が生じる様子を示す。パルスレーザ光は、レチクルパターンＲｐに対して垂直な－Ｚ方向にレチクルＲに入射する。レチクルＲに入射したパルスレーザ光は、レチクルパターンＲｐによって回折され、回折光ＤＬ１、ＤＬ２、及び図示しないその他の回折光としてレチクルＲから出射し、ペリクルＰｅに入射する。回折光ＤＬ１、ＤＬ２、及びその他の回折光のペリクルＰｅへの入射角は、回折次数と、ペリクルＰｅのたわみと、によって異なる。回折光ＤＬ１及びＤＬ２は、ペリクルＰｅのたわみが発生していなければ図１１に破線で示されるように進むが、たわみが発生したペリクルＰｅを通過する際は、上記入射角の違いにより、図１１に実線で示されるようにペリクルＰｅの表面での屈折角が異なる。このため、たわみがない場合と比較し、－Ｚ方向の光軸に対する回折光ＤＬ１、ＤＬ２、及びその他の回折光の進行方向の対称性が変わり、投影光学系２０２による半導体ウエハの表面での結像位置がシフトする。
　図１２は、結像位置のシフトが発生しなかった場合に半導体ウエハの表面に結像するパターンＮｏｒｍと、非対称的に屈折した回折光によって結像位置がシフトした場合のパターンＳｈｉｆｔと、を示す。この結像位置のシフトが重ね合わせ誤差Ｄである。Ｄはベクトルである。
　図１３及び図１４は、半導体ウエハのスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊの分布を概念的に示す。重ね合わせ誤差ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊは、本来露光されるべき位置から実際に露光される位置までの変位ベクトルとして表現される。ベクトルの大きさは誇張して図示されている。重ね合わせ誤差ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊは、レチクルＲの移動方向及び速度とスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）に依存する。ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊに含まれる添え字ｉ及びｊは、重ね合わせ誤差ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊがスキャンフィールド内のＸ方向位置ｉ及びＹ方向位置ｊで指定される各位置（ｉ，ｊ）について算出されることを意味する。図１３は正スキャンの場合の重ね合わせ誤差ＤＰｉｊの分布を示し、図１４は逆スキャンの場合の重ね合わせ誤差ＤＭｉｊの分布を示す。ｉ及びｊの各々は１以上の整数である。図１３及び図１４において、ｉの最大値はＩｍａｘであり、ｊの最大値はＪｍａｘである。
　露光装置２００において使用されるレチクルＲには、ペリクルＰｅを装着したものと装着していないものがあったり、ペリクルＰｅの材料又は厚さが異なるものがあったりする。重ね合わせ誤差ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊにより、１つのレチクルパターンＲｐをスキャンフィールドに転写した第１のレイヤーと、別のレチクルパターンＲｐを同じスキャンフィールドに転写した第２のレイヤーとで、ずれが生じることがある。
　スキャン露光に同期させて投影光学系２０２の一部の光学素子を動かすことにより重ね合わせ誤差ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊを補正することが考えられるが、その場合はキログラムオーダーの質量を有する光学素子を動かす必要があるので、高速スキャンに対応することが難しい。また、予めオフセットを加えたレチクルパターンＲｐを作成することも考えられるが、スキャン方向に依存する重ね合わせ誤差ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊには対応できない。
　以下に説明する実施形態においては、レーザ装置１００に送信される目標波長λｔを調整することでディストーションを発生させ、重ね合わせ誤差ＤＰｉｊ及びＤＭｉｊを軽減する。
２．スキャン方向ごとに波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊとフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊとを算出するリソグラフィシステム
　２．１　構成
　図１５は、第１の実施形態におけるリソグラフィシステムの構成を概略的に示す。リソグラフィシステムは、図１に示される構成要素の他に、重ね合わせ計測装置３００と、リソグラフィ制御プロセッサ４３０と、を含む。
　重ね合わせ計測装置３００は、ウエハステージ３０１と、計測ユニット３０２と、計測制御プロセッサ３３０と、を含む。
　計測ユニット３０２は、ウエハステージ３０１に搭載された露光及び現像済みの半導体ウエハに光又は電子ビームを照射し、照射された光の反射光又は回折光を計測し、又は照射された電子ビームの散乱ビームを計測することによって、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを計測する。重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊに含まれる添え字ｋ、ｉ、及びｊは、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊがスキャンフィールド番号ｋごと且つスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに計測されることを意味する。
　ウエハステージ３０１は、計測ユニット３０２から発せられた光又は電子ビームが所望の計測位置に照射されるように半導体ウエハの位置を調整する。
　計測制御プロセッサ３３０は、制御プログラムが記憶されたメモリ３３２と、制御プログラムを実行するＣＰＵ３３１と、を含む処理装置である。メモリ３３２は、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。計測制御プロセッサ３３０は本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。計測制御プロセッサ３３０は、ウエハステージ３０１及び計測ユニット３０２を制御し、計測された重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊをリソグラフィ制御プロセッサ４３０に送信する。
　重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを計測する機能は、露光装置２００に備えられていてもよい。
　リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、制御プログラムが記憶されたメモリ４３２と、制御プログラムを実行するＣＰＵ４３１と、を含む処理装置である。メモリ４３２は、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、重ね合わせ計測装置３００によって計測された重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊに基づいて、波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊと、フォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊと、を算出する。
　２．２　動作
　　２．２．１　メインフロー
　図１６は、第１の実施形態において重ね合わせ誤差が軽減されるようにパルスレーザ光を露光する処理を示すフローチャートである。図１６は、特に断らない限り露光制御プロセッサ２１０による処理を示す。
　Ｓ１において、露光制御プロセッサ２１０は、半導体ウエハの事前露光を行う。事前露光される半導体ウエハは本開示における第１の感光基板に相当する。事前露光の処理については図１８を参照しながら後述する。事前露光された半導体ウエハは重ね合わせ計測装置３００に運搬される。
　Ｓ２において、重ね合わせ計測装置３００が、事前露光された半導体ウエハの重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを計測する。重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを計測する処理については図１９を参照しながら後述する。計測された重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊはリソグラフィ制御プロセッサ４３０に送信される。
　図１７は、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊが計測される半導体ウエハを示す。重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊが計測されるＫ個のスキャンフィールドの各々にスキャンフィールド番号ｋが付与されている。Ｋ個のスキャンフィールドは、図３を参照しながら説明したＮｍａｘ個のスキャンフィールドに含まれる。スキャンフィールド番号ｋが１、３、又は５であるスキャンフィールドは、正スキャンでスキャン露光されるスキャンフィールドであり、スキャンフィールド番号ｋが２、４、又は６であるスキャンフィールドは、逆スキャンでスキャン露光されるスキャンフィールドである。
　重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊが計測されるＫ個のスキャンフィールドの各々の外縁が、半導体ウエハの外縁より内側に位置する。一方、半導体ウエハの外縁と交差する外縁を有するスキャンフィールドが破線で示されており、これらのスキャンフィールドについては重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを計測しなくてもよい。図１７には１枚の半導体ウエハを記載したが、複数の半導体ウエハについて重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを計測してもよい。
　図１６を再び参照し、Ｓ３において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０が、波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊと、フォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊと、を算出する。これらの量を算出する処理については図２０～図４０を参照しながら後述する。リソグラフィ制御プロセッサ４３０はさらに波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊを用いて目標波長λｔを算出する。算出された目標波長λｔとフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊとは、露光制御プロセッサ２１０に送信される。
　Ｓ４において、露光制御プロセッサ２１０は、レーザ制御プロセッサ１３０に目標波長λｔを送信する。
　Ｓ５において、レーザ制御プロセッサ１３０は、目標波長λｔを用いてパルスレーザ光の波長を制御する。レーザ装置１００は、パルスレーザ光を生成して露光装置２００に出力する。
　Ｓ６において、露光制御プロセッサ２１０は、レチクルステージＲＴ及びワークピーステーブルＷＴを同期制御しながら、フォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊに応じてワークピーステーブルＷＴのＺ方向位置を制御し、半導体ウエハにパルスレーザ光を露光する。Ｓ６で露光される半導体ウエハは、Ｓ１で事前露光される半導体ウエハとは別の半導体ウエハである。Ｓ６で露光される半導体ウエハは本開示における第２の感光基板に相当する。
　Ｓ７において、露光制御プロセッサ２１０は、露光を終了するか否かを判定する。露光を終了しない場合（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ５に処理を戻す。露光を終了する場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、本フローチャートの処理を終了する。
　　２．２．２　事前露光
　図１８は、事前露光の処理の詳細を示すフローチャートである。図１８に示される処理は、図１６に示されるＳ１のサブルーチンに相当する。
　Ｓ１１において、露光制御プロセッサ２１０は、半導体ウエハの複数のスキャンフィールドに、基準波長λ０のパルスレーザ光をスキャン露光する。複数のスキャンフィールドは、図３に示されるＮｍａｘ個のスキャンフィールドでもよい。
　Ｓ１２において、露光制御プロセッサ２１０は、半導体ウエハを露光装置２００の外部の図示しない現像装置に搬出するよう、図示しない搬送装置を制御し、現像装置が半導体ウエハの現像を行う。例えば、ポジ型のレジスト膜が塗布された半導体ウエハを露光した場合には、レジスト膜のうちの露光された部分が現像により溶かされて除去され、ネガ型のレジスト膜が塗布された半導体ウエハを露光した場合には、露光されない部分が現像により除去されることで、レジスト膜がパターニングされる。
　Ｓ１３において、レジスト膜の下層がエッチングレイヤーであるか否かによって次の工程が異なる。
　レジスト膜の下層がエッチングレイヤーである場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１４においてエッチングが行われる。半導体ウエハの表面であってレジスト膜が除去されて露出した部分がエッチングされ、半導体ウエハの表面であってレジスト膜に覆われた部分はエッチングされずに保護される。Ｓ１４の後、本フローチャートの処理を終了して図１６に示される処理に戻る。Ｓ２における重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊの計測は、エッチングされた半導体ウエハを計測するものでもよい。
　レジスト膜の下層がエッチングレイヤーではない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、本フローチャートの処理を終了して図１６に示される処理に戻る。エッチングレイヤーではないレイヤーとは、エッチングされずイオン注入などが行われるレイヤーである。イオン注入においては、半導体ウエハのうちのレジスト膜が除去されて露出した部分に不純物イオンが注入され、半導体ウエハのうちのレジスト膜に覆われた部分は保護される。但し、本フローチャートにおいてイオン注入が行われる必要はなく、Ｓ２における重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊの計測は、パターニングされたレジスト膜を計測するものでもよい。
　　２．２．３　重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊの計測
　図１９は、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを計測する処理の詳細を示すフローチャートである。図１９に示される処理は、図１６に示されるＳ２のサブルーチンに相当する。
　Ｓ２１において、重ね合わせ計測装置３００の計測制御プロセッサ３３０は、スキャンフィールド番号ｋの値を１にセットする。
　Ｓ２２において、重ね合わせ計測装置３００は、ｋ番目のスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊをスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに計測する。
　Ｓ２３において、計測制御プロセッサ３３０は、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊと、ウエハ番号、スキャンフィールド番号ｋ、スキャン方向等のメタデータと、を対応付けてメモリ３３２に記憶させる。
　Ｓ２４において、計測制御プロセッサ３３０は、スキャンフィールド番号ｋがＫ以上であるか否かを判定する。Ｋは２以上、Ｎｍａｘ以下の整数である。スキャンフィールド番号ｋがＫ未満である場合（Ｓ２４：ＮＯ）、Ｓ２５に処理を進める。スキャンフィールド番号ｋがＫ以上である場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、Ｓ２６に処理を進める。
　Ｓ２５において、計測制御プロセッサ３３０は、スキャンフィールド番号ｋの値に１を加えてｋの値を更新する。Ｓ２５の後、処理をＳ２２に戻す。
　Ｓ２６において、計測制御プロセッサ３３０は、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊとメタデータとの組み合わせをリソグラフィ制御プロセッサ４３０に送信する。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊとメタデータとの組み合わせを取得する。Ｓ２６の後、本フローチャートの処理を終了し、図１６に示される処理に戻る。
　　２．２．４　波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊとフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊとの算出
　図２０は、波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊとフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊとを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図２０に示される処理は、図１６に示されるＳ３のサブルーチンに相当する。
　Ｓ３１において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊをスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに算出する。
　図２１は、正スキャンされるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差Ｄ１ｉｊ、Ｄ３ｉｊ、及びＤ５ｉｊを概念的に示す。重ね合わせ誤差Ｄ１ｉｊ、Ｄ３ｉｊ、及びＤ５ｉｊは、スキャンフィールド番号ｋがそれぞれ１、３、及び５であるスキャンフィールドについて測定された重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊである。正スキャンされるスキャンフィールドは、本開示における第１のスキャンフィールドに相当する。
　図２２は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊを概念的に示す。例えば、Ｋを偶数とし、正スキャンでスキャン露光されるスキャンフィールドのスキャンフィールド番号ｋを１からＫ－１までの奇数とした場合、平均値ＤＰＡｉｊは以下の式で算出される。
　　　ＤＰＡｉｊ＝（Ｄ１ｉｊ＋Ｄ３ｉｊ＋Ｄ５ｉｊ＋・・・＋Ｄ（Ｋ－１）ｉｊ）×２／Ｋ
　ここでは、正スキャンでスキャン露光される複数のスキャンフィールドについて測定された重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊの平均値ＤＰＡｉｊを算出する場合について説明したが、正スキャンでスキャン露光されるスキャンフィールドは１つでもよい。その場合、スキャンフィールド番号ｋを１とすると、平均値ＤＰＡｉｊはＤ１ｉｊとなる。
　図２０を再び参照し、Ｓ３２において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＭＡｉｊをスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに算出する。
　図２３は、逆スキャンされるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差Ｄ２ｉｊ、Ｄ４ｉｊ、及びＤ６ｉｊを概念的に示す。重ね合わせ誤差Ｄ２ｉｊ、Ｄ４ｉｊ、及びＤ６ｉｊは、スキャンフィールド番号ｋがそれぞれ２、４、及び６であるスキャンフィールドについて測定された重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊである。逆スキャンされるスキャンフィールドは、本開示における第２のスキャンフィールドに相当する。
　図２４は、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＭＡｉｊを概念的に示す。例えば、Ｋを偶数とし、逆スキャンでスキャン露光されるスキャンフィールドのスキャンフィールド番号ｋを２からＫまでの偶数とした場合、平均値ＤＭＡｉｊは以下の式で算出される。
　　　ＤＭＡｉｊ＝（Ｄ２ｉｊ＋Ｄ４ｉｊ＋Ｄ６ｉｊ＋・・・＋ＤＫｉｊ）×２／Ｋ
　ここでは、逆スキャンでスキャン露光される複数のスキャンフィールドについて測定された重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊの平均値ＤＭＡｉｊを算出する場合について説明したが、逆スキャンでスキャン露光されるスキャンフィールドは１つでもよい。その場合、スキャンフィールド番号ｋを２とすると、平均値ＤＭＡｉｊはＤ２ｉｊとなる。
　図２５は、図１９のＳ２３においてメモリ３３２に記憶される重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊのデータテーブルを示す。重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊは、スキャンフィールド番号ｋごと且つスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに計測される。メタデータとしてのウエハ番号はウエハごとに付与され、スキャンフィールド番号ｋ及びスキャン方向はスキャンフィールド番号ｋごとに付与される。
　図２６は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊのデータテーブルを示す。平均値ＤＰＡｉｊはスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに算出される。
　図２７は、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＭＡｉｊのデータテーブルを示す。平均値ＤＭＡｉｊはスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに算出される。
　図２０を再び参照し、Ｓ３３において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、波長に対する投影光学系２０２のディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉをスキャンフィールド内のＸ方向位置ｉごとに算出する。ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉの算出については図２８～図３２を参照しながら後述する。
　Ｓ３４において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、平均値ＤＰＡｉｊ及びディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉを用いて、正スキャン時の波長の調整量ΔλＰｊをスキャンフィールド内のＹ方向位置ｊごとに算出する。調整量ΔλＰｊの算出については、図３３、図３５、図３６、及び図３９を参照しながら後述する。
　Ｓ３５において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、平均値ＤＭＡｉｊ及びディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉを用いて、逆スキャン時の波長の調整量ΔλＭｊをスキャンフィールド内のＹ方向位置ｊごとに算出する。調整量ΔλＭｊの算出については、図３４、図３７、図３８、及び図４０を参照しながら後述する。
　Ｓ３６において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊと、波長に対する投影光学系２０２のフォーカス感度ｄＦ／ｄλとから、フォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊをそれぞれスキャンフィールド内のＹ方向位置ｊごとに算出する。フォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊの算出については、図３６及び図３８を参照しながら後述する。
　Ｓ３７において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、露光制御プロセッサ２１０に、目標波長λｔとフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊとを送信する。目標波長λｔは、事前露光に用いられた基準波長λ０と、調整量ΔλＰｊ又はΔλＭｊとの和であり、スキャンフィールド内のＹ方向位置ｊごと且つスキャン方向ごとに算出される。
　Ｓ３７の後、本フローチャートの処理を終了し、図１６に示される処理に戻る。
　　　２．２．４．１　ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉの算出
　図２８は、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図２８に示される処理は、図２０に示されるＳ３３のサブルーチンに相当する。
　Ｓ３３０において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ワークピーステーブルＷＴの位置におけるビーム断面内のＸ方向位置ｉ及びＹ方向位置ｊを１にセットする。
　Ｓ３３１において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ビーム断面内の位置（ｉ，ｊ）におけるディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉｊを算出する。
　図２９は、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉｊを概念的に示す。ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉｊは、露光装置２００の投影光学系２０２の特性である。投影光学系２０２は、設計波長において諸収差が最適化されるように設計されており、設計波長に対するパルスレーザ光の波長のずれに応じて結像位置のずれを起こす。波長のずれに対する結像位置のずれの比率及び方向を示すベクトルをディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉｊとし、図２９に矢印で示す。例えば、波長を長くすると矢印方向に結像位置がずれ、波長を短くすると矢印と逆方向に結像位置がずれる。ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉｊは、投影光学系２０２の設計値を用いて、ビーム断面内の位置（ｉ，ｊ）ごとに算出される。ｉ及びｊの各々は１以上の整数である。図２９において、ｉの最大値はＩｍａｘであり、ｊの最大値はＪである。ＪはＪｍａｘより小さく、３以上が望ましい。
　図２８を再び参照し、Ｓ３３２において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ｊの値がＪ以上であるか否かを判定する。ｊの値がＪ未満である場合（Ｓ３３２：ＮＯ）、処理をＳ３３３に進める。ｊの値がＪ以上である場合（Ｓ３３２：ＹＥＳ）、処理をＳ３３４に進める。
　Ｓ３３３において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ｊの値に１を加算してｊの値を更新する。Ｓ３３３の後、Ｓ３３１に処理を戻す。
　Ｓ３３４において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、Ｘ方向位置ｉにおけるディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉを次の数１に示される式により算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 すなわち、Ｘ方向位置ｉにおけるディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉは、ビーム断面内の位置（ｉ，ｊ）におけるディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉｊをＹ方向に沿って合計してＪで除算して得られる平均値である。
　図３０は、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉを概念的に示す。ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉはビーム断面内のＸ方向位置ｉごとに算出される。
　図２８を再び参照し、Ｓ３３５において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ｉの値がＩｍａｘ以上であるか否かを判定する。ｉの値がＩｍａｘ未満である場合（Ｓ３３５：ＮＯ）、処理をＳ３３６に進める。ｉの値がＩｍａｘ以上である場合（Ｓ３３５：ＹＥＳ）、処理をＳ３３７に進める。
　Ｓ３３６において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ｉの値に１を加算してｉの値を更新し、さらにｊの値を１にリセットする。Ｓ３３６の後、Ｓ３３１に処理を戻す。
　Ｓ３３７において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉをＸ方向位置ｉごとにメモリ４３２に記憶させる。
　Ｓ３３７の後、本フローチャートの処理を終了し、図２０に示される処理に戻る。
　図３１は、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉｊのデータテーブルを示す。ｊの最大値Ｊは３でもよい。
　図３２は、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉのデータテーブルを示す。
　　　２．２．４．２　波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊの算出
　図３３は、正スキャン時の波長の調整量ΔλＰｊを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図３３に示される処理は、図２０に示されるＳ３４のサブルーチンに相当する。
　Ｓ３４０において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、スキャンフィールド内のＹ方向位置ｊを１にセットする。
　Ｓ３４１において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、図２０のＳ３１で算出された正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊを読み出す。Ｓ３４０又は後述のＳ３４６においてＹ方向位置ｊは１つに決められているので、Ｓ３４１においてはＸ方向位置ｉごとに平均値ＤＰＡｉｊが読み出される。
　Ｓ３４２において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、図２８のＳ３３４で算出されたＸ方向位置ｉごとのディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉを読み出す。
　Ｓ３４３において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、次の数２に示される不等式を満たすように、正スキャン時の波長の調整量ΔλＰｊを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　数２の左辺ＲＰｊは、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊと、ディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＰｊと、の和の絶対値｜（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＰｊ＋ＤＰＡｉｊ｜をＸ方向に沿って合計して得られる値であり、本開示における第１の重ね合わせ誤差パラメータに相当する。ディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＰｊは、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉと調整量ΔλＰｊとを乗算して得られる値である。
　数２の右辺は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊの絶対値｜ＤＰＡｉｊ｜をＸ方向に沿って合計して得られる値であり、本開示における第２の重ね合わせ誤差パラメータに相当する。第２の重ね合わせ誤差パラメータは、ディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＰｊをすべて０としたときの第１の重ね合わせ誤差パラメータに相当する。
　調整量ΔλＰｊは、数２の左辺ＲＰｊが最小となるように算出されることがより望ましい。
　Ｓ３４５において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ｊの値がＪｍａｘ以上であるか否かを判定する。ｊの値がＪｍａｘ未満である場合（Ｓ３４５：ＮＯ）、処理をＳ３４６に進める。ｊの値がＪｍａｘ以上である場合（Ｓ３４５：ＹＥＳ）、処理をＳ３４９に進める。
　Ｓ３４６において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ｊの値に１を加算してｊの値を更新する。Ｓ３４６の後、Ｓ３４１に処理を戻す。
　Ｓ３４９において、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλＰｊをＹ方向位置ｊごとにメモリ４３２に記憶させる。
　Ｓ３４９の後、本フローチャートの処理を終了し、図２０に示される処理に戻る。
　図３４は、逆スキャン時の波長の調整量ΔλＭｊを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図３４に示される処理は、図２０に示されるＳ３５のサブルーチンに相当する。
　図３４に示される処理は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊの代わりに、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＭＡｉｊを用いて逆スキャン時の波長の調整量ΔλＭｊを算出する点で図３３に示される処理と異なり、他の点については図３３に示される処理と同様である。
　図３５は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊと、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉとの関係を示す。平均値ＤＰＡｉｊはＩｍａｘ×Ｊｍａｘ個のベクトルを含み、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉはＩｍａｘ個のベクトルを含む。正スキャンにおいてはＹ方向位置ｊがＪｍａｘで与えられる位置からｊの値が小さくなる方向に順次パルスレーザ光が照射される。Ｙ方向位置ｊのそれぞれについて波長の調整量ΔλＰｊを適切に算出することで、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉに応じたディストーションを発生させ、重ね合わせ誤差を軽減することができる。
　図３６は、正スキャン時の波長の調整量ΔλＰｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＰｊの例を示す。図３６の縦軸は１つのスキャンフィールドへのスキャン露光の開始からの時間Ｔである。波長の調整量ΔλＰｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＰｊは時間Ｔによって変化するよう設定される。
　波長の調整量ΔλＰｊを用いてパルスレーザ光の波長を変化させると、投影光学系２０２における屈折角が変化するので、投影光学系２０２によるＺ方向のフォーカス位置が変化する。そこで、以下の式によりフォーカスずれ量ΔＺＰｊを算出し、フォーカスずれ量ΔＺＰｊに応じてワークピーステーブルＷＴのＺ方向位置を調整する。
　　　ΔＺＰｊ＝（ｄＦ／ｄλ）×ΔλＰｊ
フォーカスずれ量ΔＺＰｊは図２０のＳ３６で算出される。
　図３７は、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＭＡｉｊと、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉとの関係を示す。逆スキャンにおいてはＹ方向位置ｊが１で与えられる位置からｊの値が大きくなる方向に順次パルスレーザ光が照射される。波長の調整量ΔλＭｊを適切に算出することで、重ね合わせ誤差を軽減することができる。
　図３８は、逆スキャン時の波長の調整量ΔλＭｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＭｊの例を示す。図３８の縦軸は時間Ｔである。フォーカスずれ量ΔＺＭｊは以下の式により算出される。
　　　ΔＺＭｊ＝（ｄＦ／ｄλ）×ΔλＭｊ
他の点については、波長の調整量ΔλＭｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＭｊは波長の調整量ΔλＰｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＰｊと同様である。
　図３９は、正スキャン時の波長の調整量ΔλＰｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＰｊのデータテーブルを示す。これらの値はＹ方向位置ｊごとに算出される。
　図４０は、逆スキャン時の波長の調整量ΔλＭｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＭｊのデータテーブルを示す。これらの値もＹ方向位置ｊごとに算出される。
　２．３　作用
　（１）第１の実施形態によれば、露光装置２００が、半導体ウエハの複数のスキャンフィールドに基準波長λ０のパルスレーザ光をスキャン露光する。重ね合わせ計測装置３００は、複数のスキャンフィールドの各々における重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを複数のスキャンフィールドの各々における複数の位置（ｉ，ｊ）について計測する。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、複数のスキャンフィールドのうちのスキャン方向が同じであるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊ及びＤＭＡｉｊを複数の位置（ｉ，ｊ）について算出する。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、平均値ＤＰＡｉｊ及びＤＭＡｉｊと、パルスレーザ光の波長を基準波長λ０に対して変更した場合のディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＰｊ及び（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＭｊと、から算出される第１の重ね合わせ誤差パラメータＲＰｊ及びＲＭｊが、それぞれ平均値ＤＰＡｉｊ及びＤＭＡｉｊから算出される第２の重ね合わせ誤差パラメータΣｉ｜ＤＰＡｉｊ｜及びΣｉ｜ＤＭＡｉｊ｜より小さくなるように、基準波長λ０に対する波長の調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊを算出する。レーザ装置１００は、調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊを用いて制御された波長を有するパルスレーザ光を生成し、露光装置２００に出力する。露光装置２００は、電子デバイスを製造するために、露光装置２００内で半導体ウエハにパルスレーザ光を露光する。これによれば、スキャン方向によって異なる重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを適切に軽減することができる。
　（２）第１の実施形態によれば、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、正スキャンされる複数の第１のスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊと、逆スキャンされる複数の第２のスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値ＤＭＡｉｊと、を算出する。これによれば、スキャン方向が同じであるスキャンフィールドごとに、データを適切に縮約して重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを軽減することができる。
　（３）第１の実施形態によれば、第１及び第２のスキャンフィールドの各々の外縁が、半導体ウエハの外縁より内側に位置する。これによれば、スキャンフィールド全体の重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを用いるので、データの偏りを抑制し得る。
　（４）第１の実施形態によれば、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊをＹ方向における複数の位置ｊについて算出する。これによれば、Ｙ方向位置ｊごとに波長を調整し、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを適切に軽減することができる。
　（５）第１の実施形態によれば、第１の重ね合わせ誤差パラメータは、平均値ＤＰＡｉｊ及びＤＭＡｉｊとディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＰｊ及び（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＭｊとの和の絶対値｜（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＰｊ＋ＤＰＡｉｊ｜及び｜（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＭｊ＋ＤＭＡｉｊ｜をそれぞれＸ方向に沿って合計して得られる値である。これによれば、Ｘ方向の全体の特性から調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊを算出するので、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを適切に軽減することができる。
　（６）第１の実施形態によれば、第２の重ね合わせ誤差パラメータΣｉ｜ＤＰＡｉｊ｜及びΣｉ｜ＤＭＡｉｊ｜は、平均値ＤＰＡｉｊ及びＤＭＡｉｊの絶対値をＸ方向に沿ってそれぞれ合計して得られる値である。これによれば、波長変化によるディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＰｊ及び（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＭｊを発生させなかった場合よりも重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを軽減することができる。
　（７）第１の実施形態によれば、リソグラフィ制御プロセッサ４３０が、調整量ΔλＰｊ及びΔλＭｊを用いて露光装置２００におけるフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊを算出する。露光装置２００は、フォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊに応じて半導体ウエハのＺ方向位置を制御する。これによれば、波長の変動に伴って発生するフォーカスずれ量ΔＺＰｊ及びΔＺＭｊに応じてＺ方向位置を制御するので、半導体ウエハにおいて適切に結像することができる。
　他の点については、第１の実施形態は比較例と同様である。
３．スキャン方向ごとに同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊを算出するリソグラフィシステム
　３．１　動作
　　３．１．１　メインフロー
　図４１は、第２の実施形態において重ね合わせ誤差が軽減されるようにパルスレーザ光を露光する処理を示すフローチャートである。第２の実施形態に係るリソグラフィシステムの構成は、第１の実施形態と同様である。図４１に示されるように、第２の実施形態の動作は、図１６のＳ３の代わりにＳ３ｂを含む点で第１の実施形態と異なる。Ｓ１、Ｓ２、及びＳ４～Ｓ７の処理は第１の実施形態と同様である。
　Ｓ３ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、波長の調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊと、フォーカスずれ量ΔＺＸＰｊ及びΔＺＸＭｊと、の他に、同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊを算出する。Ｓ３ｂの処理の詳細については、図４２～図５３を参照しながら後述する。
　同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊは、Ｓ６におけるレチクルステージＲＴ及びワークピーステーブルＷＴの同期制御において用いられる。
　　３．１．２　波長の調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊと、同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊと、フォーカスずれ量ΔＺＸＰｊ及びΔＺＸＭｊとの算出
　図４２は、波長の調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊと、同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊと、フォーカスずれ量ΔＺＸＰｊ及びΔＺＸＭｊとを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図４２に示される処理は、図４１に示されるＳ３ｂのサブルーチンに相当する。
　Ｓ３１～Ｓ３３の処理は図２０に示される第１の実施形態の処理と同様である。第２の実施形態においては、Ｓ３４～Ｓ３７の代わりにＳ３４ｂ～Ｓ３７ｂの処理が行われる。
　Ｓ３４ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、正スキャン時の波長の調整量ΔλＸＰｊ及び同期制御の補正値ＳＹＰｊを算出する。
　Ｓ３５ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、逆スキャン時の波長の調整量ΔλＸＭｊ及び同期制御の補正値ＳＹＭｊを算出する。
　波長の調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊは、重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊ、ＤＭＡｉｊ及びディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉの、Ｘ方向の成分ＤＸＰＡｉｊ、ＤＸＭＡｉｊ及び（ｄβＸ／ｄλ）ｉを用いて算出される。同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊは、重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊ、ＤＭＡｉｊ、及びディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉの、Ｙ方向の成分ＤＹＰＡｉｊ、ＤＹＭＡｉｊ、及び（ｄβＹ／ｄλ）ｉを用いて算出される。これらの処理の詳細については図４３～図４８を参照しながら後述する。
　Ｓ３６ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊと、波長に対する投影光学系２０２のフォーカス感度ｄＦ／ｄλとから、フォーカスずれ量ΔＺＸＰｊ及びΔＺＸＭｊをそれぞれスキャンフィールド内のＹ方向位置ｊごとに算出する。
　Ｓ３７ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、露光制御プロセッサ２１０に、目標波長λｔと、同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊと、フォーカスずれ量ΔＺＸＰｊ及びΔＺＸＭｊとを送信する。目標波長λｔは、基準波長λ０と調整量ΔλＸＰｊ又はΔλＸＭｊとの和である。
　　３．１．３　波長の調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊと、同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊとの算出
　図４３は、正スキャン時の波長の調整量ΔλＸＰｊ及び同期制御の補正値ＳＹＰｊを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図４３に示される処理は、図４２に示されるＳ３４ｂのサブルーチンに相当する。
　Ｓ３４０、Ｓ３４５、及びＳ３４６の処理は図３３に示される第１の実施形態の処理と同様である。第２の実施形態においては、Ｓ３４１～Ｓ３４３及びＳ３４９の代わりにＳ３４１ｂ～Ｓ３４４ｂ及びＳ３４９ｂの処理が行われる。
　Ｓ３４１ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊを読み出し、Ｘ方向及びＹ方向の成分ＤＸＰＡｉｊ及びＤＹＰＡｉｊを算出する。
　Ｓ３４２ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉを読み出し、Ｘ方向及びＹ方向の成分（ｄβＸ／ｄλ）ｉ及び（ｄβＹ／ｄλ）ｉを算出する。
　Ｓ３４３ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、次の数３に示される不等式を満たすように、正スキャン時の波長の調整量ΔλＸＰｊを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　調整量ΔλＸＰｊは、数３の左辺ＲＸＰｊが最小となるように算出されることがより望ましい。
　Ｓ３４４ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、正スキャン時の同期制御の補正値ＳＹＰｊを次の数４に示される式により算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 すなわち、同期制御の補正値ＳＹＰｊは、重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊのＹ方向の成分ＤＹＰＡｉｊと、ディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊのＹ方向の成分（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊと、の和をＸ方向に沿って合計してＩｍａｘで除算して得られる平均値である。
　Ｓ３４９ｂにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλＸＰｊと同期制御の補正値ＳＹＰｊとをＹ方向位置ｊごとにメモリ４３２に記憶させる。
　図４４は、逆スキャン時の波長の調整量ΔλＸＭｊ及び同期制御の補正値ＳＹＭｊを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図４４に示される処理は、図４２に示されるＳ３５ｂのサブルーチンに相当する。
　図４４に示される処理は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊの代わりに、逆スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＭＡｉｊを用いる点で図４３に示される処理と異なり、他の点については図４３に示される処理と同様である。
　図４５は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊのＸ方向の成分ＤＸＰＡｉｊと、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉのＸ方向の成分（ｄβＸ／ｄλ）ｉとの関係を示す。波長の調整量ΔλＸＰｊを適切に算出することで、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉに応じたディストーションを発生させ、Ｘ方向の重ね合わせ誤差を軽減することができる。
　図４６は、正スキャン時の波長の調整量ΔλＸＰｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＸＰｊの例を示す。図４６の縦軸は時間Ｔである。フォーカスずれ量ΔＺＸＰｊは以下の式により算出される。
　　　ΔＺＸＰｊ＝（ｄＦ／ｄλ）×ΔλＸＰｊ
　図４７は、正スキャン時の重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊのＹ方向の成分ＤＹＰＡｉｊと、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉのＹ方向の成分（ｄβＹ／ｄλ）ｉとの関係を示す。
　図４８は、正スキャン時の波長の調整量ΔλＸＰｊ及び同期制御の補正値ＳＹＰｊの例を示す。図４８の縦軸は時間Ｔである。図４５及び図４６に示されるようにＸ方向の成分ＤＸＰＡｉｊを軽減するために波長の調整量ΔλＸＰｊを設定したことで、ディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊが発生する。そこで、第２の実施形態においては、重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊのＹ方向の成分ＤＹＰＡｉｊだけでなく、ディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊのＹ方向の成分（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊも併せて軽減する必要がある。そのため、数４に示される式により同期制御の補正値ＳＹＰｊが算出される。
　逆スキャン時の波長の調整量ΔλＸＭｊ、フォーカスずれ量ΔＺＸＭｊ、及び同期制御の補正値ＳＹＭｊについても、図４５～図４８を参照しながら説明した正スキャン時の波長の調整量ΔλＸＰｊ、フォーカスずれ量ΔＺＸＰｊ、及び同期制御の補正値ＳＹＰｊと同様に求められる。
　図４９～図５１は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとの同期制御によって、半導体ウエハに露光されるレチクルパターンのＹ方向位置を調整する方法を概念的に示す。レチクルステージＲＴの移動速度をＶｒとし、ワークピーステーブルＷＴの移動速度をＶｗとする。例えば、投影光学系２０２の倍率を１／４とした場合、ＶｗはＶｒの１／４となり、レチクルパターンがレジスト膜を塗布された半導体ウエハに１／４の倍率で縮小投影されるが、図４９～図５１においては、レチクルパターンとレジストパターンとの対応関係を理解しやすいように、投影光学系２０２の倍率を１と仮定している。また、レチクルステージＲＴ及びワークピーステーブルＷＴの移動方向は逆方向ではなく同方向としている。レチクルステージＲＴ及びワークピーステーブルＷＴの移動に伴い、時刻Ｔ１においてはレチクルパターンの第１部分Ｒｐ１が半導体ウエハの第１部分Ｗｐ１に転写され、同様に時刻Ｔ２～Ｔ８においてはレチクルパターンの第２部分Ｒｐ２～第８部分Ｒｐ８がそれぞれ半導体ウエハの第２部分Ｗｐ２～第８部分Ｗｐ８に転写されるものとする。
　図４９に示されるように、レチクルステージＲＴの移動速度ＶｒとワークピーステーブルＷＴの移動速度Ｖｗとを同一とした場合に、重ね合わせ誤差の平均値ＤＰＡｉｊのＹ方向の成分ＤＹＰＡｉｊと、ディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊのＹ方向の成分（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊとが発生したと仮定する。図４９においては、レチクルパターンの第１部分Ｒｐ１～第４部分Ｒｐ４のＹ方向の間隔に対し、半導体ウエハの第１部分Ｗｐ１～第４部分Ｗｐ４のＹ方向の間隔が狭くなっている。一方、レチクルパターンの第５部分Ｒｐ５～第８部分Ｒｐ８のＹ方向の間隔に対し、半導体ウエハの第５部分Ｗｐ５～第８部分Ｗｐ８のＹ方向の間隔が広くなっている。
　この場合、図５０及び図５１に示されるように同期制御の補正を行うことで、第１部分Ｗｐ１～第８部分Ｗｐ８のＹ方向位置を調整することができる。
　図５０に示されるように、時刻Ｔ１～Ｔ４においてはレチクルステージＲＴの移動速度ＶｒよりもワークピーステーブルＷＴの移動速度Ｖｗ１を速くする。これにより、レチクルパターンの第１部分Ｒｐ１～第４部分Ｒｐ４は、図５０に破線で示される位置ではなく実線で示される第１部分Ｗｐ１～第４部分Ｗｐ４に転写される。
　一方、図５１に示されるように、時刻Ｔ５～Ｔ８においてはレチクルステージＲＴの移動速度ＶｒよりもワークピーステーブルＷＴの移動速度Ｖｗ２を遅くする。これにより、レチクルパターンの第５部分Ｒｐ５～第８部分Ｒｐ８は、図５１に破線で示される位置ではなく実線で示される第５部分Ｗｐ５～第８部分Ｗｐ８に転写される。
　露光制御プロセッサ２１０は、同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊを用いて、ワークピーステーブルＷＴの移動速度Ｖｗ１及びＶｗ２を算出することで同期制御を行うことができる。
　図５２は、正スキャン時の波長の調整量ΔλＸＰｊ、同期制御の補正値ＳＹＰｊ、及びフォーカスずれ量ΔＺＸＰｊのデータテーブルを示す。これらの値はＹ方向位置ｊごとに算出される。
　図５３は、逆スキャン時の波長の調整量ΔλＸＭｊ、同期制御の補正値ＳＹＭｊ、及びフォーカスずれ量ΔＺＸＭｊのデータテーブルを示す。これらの値もＹ方向位置ｊごとに算出される。
　３．２　作用
　（８）第２の実施形態によれば、リソグラフィ制御プロセッサ４３０が、調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊを算出するだけでなく、平均値ＤＹＰＡｉｊ及びＤＹＭＡｉｊとディストーション（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊ及び（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＭｊとを用いて露光装置２００のレチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとの同期制御の補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊを算出する。露光装置２００は、補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊに応じて同期制御を行う。これによれば、波長の調整と同期制御の調整とを組み合わせることにより、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを適切に軽減することができる。
　（９）第２の実施形態によれば、ディストーション（ｄβＸ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊ及び（ｄβＸ／ｄλ）ｉΔλＸＭｊは、パルスレーザ光の波長に対する露光装置２００の投影光学系２０２のディストーション感度（ｄβＸ／ｄλ）ｉに、調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊをそれぞれ乗算して得られる値である。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλＸＰｊ及びΔλＸＭｊを、重ね合わせ誤差の平均値のＸ方向の成分ＤＸＰＡｉｊ及びＤＸＭＡｉｊと、ディストーションのＸ方向の成分（ｄβＸ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊ及び（ｄβＸ／ｄλ）ｉΔλＸＭｊと、を用いて算出する。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊを、重ね合わせ誤差の平均値のＹ方向の成分ＤＹＰＡｉｊ及びＤＹＭＡｉｊと、ディストーションのＹ方向の成分（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊ及び（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＭｊと、を用いて算出する。これによれば、波長の調整によりＸ方向の重ね合わせ誤差ＤＸＰＡｉｊ及びＤＸＭＡｉｊを軽減し、同期制御によりＹ方向の重ね合わせ誤差ＤＹＰＡｉｊ及びＤＹＭＡｉｊを軽減することができる。
　（１０）第２の実施形態によれば、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、重ね合わせ誤差の平均値のＹ方向の成分ＤＹＰＡｉｊ及びＤＹＭＡｉｊと、ディストーションのＹ方向の成分（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＰｊ及び（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸＭｊと、の和をそれぞれＸ方向に沿って合計することにより補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊを算出する。これによれば、Ｘ方向の全体の特性から補正値ＳＹＰｊ及びＳＹＭｊを算出するので、重ね合わせ誤差Ｄｋｉｊを適切に軽減することができる。
　他の点については、第２の実施形態は第１の実施形態と同様である。
４．スキャンフィールド番号ｎごとに波長の調整量Δλｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊを算出するリソグラフィシステム
　４．１　動作
　　４．１．１　メインフロー
　図５４は、第３の実施形態において重ね合わせ誤差が軽減されるようにパルスレーザ光を露光する処理を示すフローチャートである。第３の実施形態に係るリソグラフィシステムの構成は、第１の実施形態と同様である。図５４に示されるように、第３の実施形態の動作は、図１６のＳ２及びＳ３の代わりにＳ２ｃ及びＳ３ｃを含む点で第１の実施形態と異なる。Ｓ１及びＳ４～Ｓ７の処理は第１の実施形態と同様である。
　Ｓ２ｃにおいて、重ね合わせ計測装置３００が、事前露光された半導体ウエハの重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊを計測する。重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊを計測する処理については図５６を参照しながら後述する。計測された重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊはリソグラフィ制御プロセッサ４３０に送信される。
　Ｓ３ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、波長の調整量Δλｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊを算出する。Ｓ３ｃの処理の詳細については、図５７～図６０を参照しながら後述する。
　図５５は、重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊが計測される複数の半導体ウエハを示す。複数の半導体ウエハの各々にはウエハ番号が付与されている。複数の半導体ウエハに含まれる複数のスキャンフィールドのうちのスキャンフィールド番号ｎが同じであるスキャンフィールドは、スキャン方向が同じである。半導体ウエハの各々において、スキャンフィールド番号ｎが付与されたＮｍａｘ個のスキャンフィールドについて重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊが計測される。
　図１７を参照しながら説明したように、Ｎｍａｘ個のスキャンフィールドは、各々の外縁が半導体ウエハの外縁より内側に位置するスキャンフィールドと、各々の外縁が半導体ウエハの外縁と交差するスキャンフィールドと、を含む。
　第３の実施形態において、各々の外縁が半導体ウエハの外縁より内側に位置するスキャンフィールドについては、Ｉｍａｘ×Ｊｍａｘ個のスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）のすべてについて重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊが計測される。各々の外縁が半導体ウエハの外縁と交差するスキャンフィールドについては、半導体ウエハの外縁より内側のスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）について重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊが計測される。
　　４．１．２　重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊの計測
　図５６は、重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊを計測する処理の詳細を示すフローチャートである。図５６に示される処理は、図５４に示されるＳ２ｃのサブルーチンに相当する。
　図５６に示される処理は、スキャンフィールド番号がｋではなくｎで表される点と、スキャンフィールド番号の最大値がＫではなくＮｍａｘである点で、図１９に示される第１の実施形態の処理と異なる。他の点については図１９に示される処理と同様である。
　　４．１．３　波長の調整量Δλｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊの算出
　図５７は、波長の調整量Δλｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図５７に示される処理は、図５４に示されるＳ３ｃのサブルーチンに相当する。
　図５７に示される処理は、波長の調整量Δλｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊがスキャンフィールド番号ｎごとに算出される点で、図２０に示される第１の実施形態の処理と異なる。具体的には以下のように行われる。
　Ｓ３１ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊをスキャンフィールド番号ｎごと且つスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに算出する。平均値ＤＡｎｉｊは、図５６で示される処理により１つ又は複数の半導体ウエハについて計測された重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊをスキャンフィールド番号ｎごと且つスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに合計し、それぞれ半導体ウエハの枚数で除算することで算出される。
　図５８は、重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊのデータテーブルを示す。平均値ＤＡｎｉｊはスキャンフィールド番号ｎごと且つスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに算出される。
　図５７を再び参照し、Ｓ３３の処理は図２０に示される第１の実施形態の処理と同様である。
　Ｓ３４ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、平均値ＤＡｎｉｊ及びディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉを用いて、波長の調整量Δλｎｊを算出する。調整量Δλｎｊの算出については、図５９及び図６０を参照しながら後述する。
　Ｓ３６ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量Δλｎｊ及びフォーカス感度ｄＦ／ｄλから、フォーカスずれ量ΔＺｎｊを以下の式で算出する。
　　　ΔＺｎｊ＝（ｄＦ／ｄλ）×Δλｎｊ
　Ｓ３７ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、露光制御プロセッサ２１０に目標波長λｔ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊを送信する。目標波長λｔは、基準波長λ０と調整量Δλｎｊとの和である。
　　４．１．４　波長の調整量Δλｎｊの算出
　図５９は、波長の調整量Δλｎｊを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図５９に示される処理は、図５７に示されるＳ３４ｃのサブルーチンに相当する。
　図５９に示される処理は、波長の調整量Δλｎｊがスキャンフィールド番号ｎごとに算出される点で、図３３及び図３４に示される第１の実施形態の処理と異なる。具体的には以下のように行われる。
　Ｓ３４０ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、スキャンフィールド番号ｎ及びスキャンフィールド内のＹ方向位置ｊをそれぞれ１にセットする。
　Ｓ３４１ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、図５７のＳ３１ｃで算出された重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊを読み出す。
　Ｓ３４２の処理は、図３３に示される第１の実施形態の処理と同様である。
　Ｓ３４３ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、次の数５に示される不等式を満たすように、波長の調整量Δλｎｊを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 　調整量Δλｎｊは、数５の左辺Ｒｎｊが最小となるように算出されることがより望ましい。
　Ｓ３４５及びＳ３４６の処理は、図３３に示される第１の実施形態の処理と同様である。但し、ｊの値がＪｍａｘ以上である場合（Ｓ３４５：ＹＥＳ）、処理をＳ３４７ｃに進める。
　Ｓ３４７ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ｎの値がＮｍａｘ以上であるか否かを判定する。ｎの値がＮｍａｘ未満である場合（Ｓ３４７ｃ：ＮＯ）、処理をＳ３４８ｃに進める。ｎの値がＮｍａｘ以上である場合（Ｓ３４７ｃ：ＹＥＳ）、処理をＳ３４９ｃに進める。
　Ｓ３４８ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、ｎの値に１を加算してｎの値を更新し、さらにｊの値を１にリセットする。Ｓ３４８ｃの後、Ｓ３４１ｃに処理を戻す。
　Ｓ３４９ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλｎｊをＹ方向位置ｊごとにメモリ４３２に記憶させる。
　図６０は、波長の調整量Δλｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺｎｊのデータテーブルを示す。これらの値はスキャンフィールド番号ｎごと且つＹ方向位置ｊごとに算出される。
　４．２　作用
　（１１）第３の実施形態によれば、複数の半導体ウエハの対応する位置のスキャンフィールドはスキャン方向が同じである。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、複数の半導体ウエハにおいて対応する位置のスキャンフィールドごとに、スキャンフィールド内の複数の位置（ｉ，ｊ）について重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊを算出する。これによれば、半導体ウエハ内のスキャンフィールドの位置に依存する重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊを軽減できる。
　（１２）第３の実施形態によれば、複数のスキャンフィールドは、各々の外縁が半導体ウエハの外縁より内側に位置するスキャンフィールドと、各々の外縁が半導体ウエハの外縁と交差するスキャンフィールドと、を含む。これによれば、各々の外縁が半導体ウエハの外縁と交差するスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊも適切に軽減することができる。
　他の点については、第３の実施形態は第１の実施形態と同様である。
５．スキャンフィールド番号ｎごとに同期制御の補正値ＳＹｎｊを算出するリソグラフィシステム
　５．１　動作
　　５．１．１　メインフロー
　図６１は、第４の実施形態において重ね合わせ誤差が軽減されるようにパルスレーザ光を露光する処理を示すフローチャートである。第４の実施形態に係るリソグラフィシステムの構成は、第１の実施形態と同様である。図６１に示されるように、第４の実施形態の動作は、図１６のＳ２及びＳ３の代わりにＳ２ｃ及びＳ３ｄを含む点で第１の実施形態と異なる。Ｓ１及びＳ４～Ｓ７の処理は第１の実施形態と同様である。
　Ｓ２ｃの処理は図５４及び図５６に示される第３の実施形態の処理と同様である。１つ又は複数の半導体ウエハの各々において、スキャンフィールド番号ｎが付与されたＮｍａｘ個のスキャンフィールドについて重ね合わせ誤差Ｄｎｉｊが計測される。
　Ｓ３ｄにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、波長の調整量ΔλＸｎｊ及びフォーカスずれ量ΔＺＸｎｊの他に、同期制御の補正値ＳＹｎｊを算出する。Ｓ３ｄの処理の詳細については、図６２～図６４を参照しながら後述する。
　同期制御の補正値ＳＹｎｊは、Ｓ６におけるレチクルステージＲＴ及びワークピーステーブルＷＴの同期制御において用いられる。
　　５．１．２　波長の調整量ΔλＸｎｊ、同期制御の補正値ＳＹｎｊ、及びフォーカスずれ量ΔＺＸｎｊの算出
　図６２は、波長の調整量ΔλＸｎｊ、同期制御の補正値ＳＹｎｊ、及びフォーカスずれ量ΔＺＸｎｊを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図６２に示される処理は、図６１に示されるＳ３ｄのサブルーチンに相当する。
　図６２に示される処理は、波長の調整量ΔλＸｎｊ、同期制御の補正値ＳＹｎｊ、及びフォーカスずれ量ΔＺＸｎｊがスキャンフィールド番号ｎごとに算出される点で、図４２に示される第２の実施形態の処理と異なる。具体的には以下のように行われる。
　Ｓ３１ｃの処理は図５７に示される第３の実施形態の処理と同様である。リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊをスキャンフィールド番号ｎごと且つスキャンフィールド内位置（ｉ，ｊ）ごとに算出する。
　Ｓ３３の処理は図２０に示される第１の実施形態の処理と同様である。
　Ｓ３４ｄにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、波長の調整量ΔλＸｎｊ及び同期制御の補正値ＳＹｎｊを算出する。波長の調整量ΔλＸｎｊは、重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊ及びディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉのＸ方向の成分ＤＸＡｎｉｊ及び（ｄβＸ／ｄλ）ｉを用いて算出される。同期制御の補正値ＳＹｎｊは、重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊ及びディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉのＹ方向の成分ＤＹＡｎｉｊ及び（ｄβＹ／ｄλ）ｉを用いて算出される。Ｓ３４ｄの詳細については、図６３及び図６４を参照しながら後述する。
　Ｓ３６ｄにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλＸｎｊ及びフォーカス感度ｄＦ／ｄλから、フォーカスずれ量ΔＺＸｎｊを以下の式で算出する。
　　　ΔＺＸｎｊ＝（ｄＦ／ｄλ）×ΔλＸｎｊ
　Ｓ３７ｄにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、露光制御プロセッサ２１０に、目標波長λｔ、同期制御の補正値ＳＹｎｊ、及びフォーカスずれ量ΔＺＸｎｊを送信する。目標波長λｔは、基準波長λ０と調整量ΔλＸｎｊとの和である。
　　５．１．３　波長の調整量ΔλＸｎｊ及び同期制御の補正値ＳＹｎｊの算出
　図６３は、波長の調整量ΔλＸｎｊ及び同期制御の補正値ＳＹｎｊを算出する処理の詳細を示すフローチャートである。図６３に示される処理は、図６２に示されるＳ３４ｄのサブルーチンに相当する。
　図６３に示される処理は、波長の調整量ΔλＸｎｊ及び同期制御の補正値ＳＹｎｊがスキャンフィールド番号ｎごとに算出される点で、図４３に示される第２の実施形態の処理と異なる。具体的には以下のように行われる。
　Ｓ３４０ｃにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、スキャンフィールド番号ｎ及びスキャンフィールド内のＹ方向位置ｊをそれぞれ１にセットする。
　Ｓ３４１ｄにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、図６２のＳ３１ｃで算出された重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊを読み出し、Ｘ方向及びＹ方向の成分ＤＸＡｎｉｊ及びＤＹＡｎｉｊを算出する。
　Ｓ３４２ｂの処理は、図４３に示される第２の実施形態の処理と同様であり、ディストーション感度（ｄβ／ｄλ）ｉのＸ方向及びＹ方向の成分（ｄβＸ／ｄλ）ｉ及び（ｄβＹ／ｄλ）ｉを算出する。
　Ｓ３４３ｄにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、次の数６に示される不等式を満たすように、波長の調整量ΔλＸｎｊを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 　調整量ΔλＸｎｊは、数６の左辺ＲＸｎｊが最小となるように算出されることがより望ましい。
　Ｓ３４４ｄにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、同期制御の補正値ＳＹｎｊを次の数７に示される式により算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 すなわち、同期制御の補正値ＳＹｎｊは、重ね合わせ誤差の平均値ＤＡｎｉｊのＹ方向の成分ＤＹＡｎｉｊと、ディストーション（ｄβ／ｄλ）ｉΔλＸｎｊのＹ方向の成分（ｄβＹ／ｄλ）ｉΔλＸｎｊと、の和をＸ方向に沿って合計してＩｍａｘで除算して得られる平均値である。
　Ｓ３４５、Ｓ３４６、Ｓ３４７ｃ、及びＳ３４８ｃの処理は、図５９に示される第３の実施形態の処理と同様である。
　Ｓ３４９ｄにおいて、リソグラフィ制御プロセッサ４３０は、調整量ΔλＸｎｊ及び同期制御の補正値ＳＹｎｊをＹ方向位置ｊごとにメモリ４３２に記憶させる。
　図６４は、波長の調整量ΔλＸｎｊ、同期制御の補正値ＳＹｎｊ、及びフォーカスずれ量ΔＺＸｎｊのデータテーブルを示す。これらの値はスキャンフィールド番号ｎごと且つＹ方向位置ｊごとに算出される。
　５．２　作用
　第４の実施形態によれば、第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせた効果を奏することができる。
　他の点については、第４の実施形態は第２の実施形態と同様である。
６．その他
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
　本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「含む」、「有する」、「備える」、「具備する」などの用語は、「記載されたもの以外の構成要素の存在を除外しない」と解釈されるべきである。また、修飾語「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきであり、さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (20)

  1. 　電子デバイスの製造方法であって、
    　第１の感光基板の複数のスキャンフィールドに基準波長のパルスレーザ光をスキャン露光し、
    　前記複数のスキャンフィールドの各々における重ね合わせ誤差を前記複数のスキャンフィールドの各々における複数の位置について計測し、
    　前記複数のスキャンフィールドのうちのスキャン方向が同じであるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値を前記複数の位置について算出し、
    　前記平均値と、前記パルスレーザ光の波長を前記基準波長に対して変更した場合のディストーションと、から算出される第１の重ね合わせ誤差パラメータが前記平均値から算出される第２の重ね合わせ誤差パラメータより小さくなるように、前記基準波長に対する波長の調整量を算出し、
    　前記調整量を用いて制御された波長を有する前記パルスレーザ光をレーザ装置によって生成し、
    　前記パルスレーザ光を露光装置に出力し、
    　電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で第２の感光基板に前記パルスレーザ光を露光する
    ことを含む、電子デバイスの製造方法。
  2. 　請求項１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記平均値として、前記スキャン方向が第１の方向である複数の第１のスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値と、前記スキャン方向が第２の方向である複数の第２のスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値と、を算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  3. 　請求項２に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記第１及び第２のスキャンフィールドの各々の外縁が、前記第１の感光基板の外縁より内側に位置する、
    電子デバイスの製造方法。
  4. 　請求項１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記調整量を前記スキャン方向における複数の位置について算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  5. 　請求項１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記第１の重ね合わせ誤差パラメータは、前記平均値と前記ディストーションとの和の絶対値を前記スキャン方向と交差する方向に沿って合計して得られる値である、
    電子デバイスの製造方法。
  6. 　請求項５に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記第２の重ね合わせ誤差パラメータは、前記平均値の絶対値を前記スキャン方向と交差する方向に沿って合計して得られる値である、
    電子デバイスの製造方法。
  7. 　請求項１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記調整量を用いて前記露光装置におけるフォーカスずれ量を算出し、
    　前記フォーカスずれ量に応じて前記第２の感光基板の光軸方向位置を制御する、
    電子デバイスの製造方法。
  8. 　請求項１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記平均値と前記ディストーションとを用いて前記露光装置のレチクルステージとワークピーステーブルとの同期制御の補正値を算出し、
    　前記補正値に応じて前記同期制御を行う、
    電子デバイスの製造方法。
  9. 　請求項８に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記ディストーションは、前記パルスレーザ光の波長に対する前記露光装置の投影光学系のディストーション感度と、前記調整量と、を乗算して得られる値であり、
    　前記調整量を、前記平均値の前記スキャン方向と交差する方向の成分と、前記ディストーションの前記スキャン方向と交差する方向の成分と、を用いて算出し、
    　前記補正値を、前記平均値の前記スキャン方向の成分と、前記ディストーションの前記スキャン方向の成分と、を用いて算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  10. 　請求項９に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記補正値を、前記平均値の前記スキャン方向の成分と、前記ディストーションの前記スキャン方向の成分と、の和を前記スキャン方向と交差する方向に沿って合計することにより算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  11. 　請求項１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記第１の感光基板は複数の感光基板を含み、
    　前記第１の感光基板の対応する位置のスキャンフィールドは前記スキャン方向が同じであり、
    　前記平均値を前記対応する位置のスキャンフィールドごとに、前記複数の位置について算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  12. 　請求項１１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記複数のスキャンフィールドは、各々の外縁が前記第１の感光基板の外縁より内側に位置するスキャンフィールドと、各々の外縁が前記第１の感光基板の外縁と交差するスキャンフィールドと、を含む、
    電子デバイスの製造方法。
  13. 　請求項１１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記調整量を前記スキャン方向における複数の位置について算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  14. 　請求項１１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記第１の重ね合わせ誤差パラメータは、前記平均値と前記ディストーションとの和の絶対値を前記スキャン方向と交差する方向に沿って合計して得られる値である、
    電子デバイスの製造方法。
  15. 　請求項１４に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記第２の重ね合わせ誤差パラメータは、前記平均値の絶対値を前記スキャン方向と交差する方向に沿って合計して得られる値である、
    電子デバイスの製造方法。
  16. 　請求項１１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記調整量を用いて前記露光装置におけるフォーカスずれ量を算出し、
    　前記フォーカスずれ量に応じて前記第２の感光基板の光軸方向位置を制御する、
    電子デバイスの製造方法。
  17. 　請求項１１に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記平均値と前記ディストーションとを用いて前記露光装置のレチクルステージとワークピーステーブルとの同期制御の補正値を算出し、
    　前記補正値に応じて前記同期制御を行う、
    電子デバイスの製造方法。
  18. 　請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記ディストーションは、前記パルスレーザ光の波長に対する前記露光装置の投影光学系のディストーション感度と、前記調整量と、を乗算して得られる値であり、
    　前記調整量を、前記平均値の前記スキャン方向と交差する方向の成分と、前記ディストーションの前記スキャン方向と交差する方向の成分と、を用いて算出し、
    　前記補正値を、前記平均値の前記スキャン方向の成分と、前記ディストーションの前記スキャン方向の成分と、を用いて算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  19. 　請求項１８に記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記補正値を、前記平均値の前記スキャン方向の成分と、前記ディストーションの前記スキャン方向の成分と、の和を前記スキャン方向と交差する方向に沿って合計することにより算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  20. 　リソグラフィ制御プログラムを記憶した非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、
    　ＣＰＵと、
    を備え、
    前記リソグラフィ制御プログラムは、
    　基準波長のパルスレーザ光をスキャン露光された第１の感光基板の複数のスキャンフィールドの各々における重ね合わせ誤差を前記複数のスキャンフィールドの各々における複数の位置について取得し、
    　前記複数のスキャンフィールドのうちのスキャン方向が同じであるスキャンフィールドにおける重ね合わせ誤差の平均値を前記複数の位置について算出し、
    　前記平均値と、前記パルスレーザ光の波長を前記基準波長に対して変更した場合のディストーションと、から算出される第１の重ね合わせ誤差パラメータが前記平均値から算出される第２の重ね合わせ誤差パラメータより小さくなるように、前記基準波長に対する波長の調整量を算出する
    処理を前記ＣＰＵに実行させる、リソグラフィ制御プロセッサ。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000040649A (ja) * 1998-07-23 2000-02-08 Toshiba Corp 露光方法および位置合わせマーク
JP2005353818A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Nikon Corp 解析方法、露光装置及び露光装置システム
JP2011254076A (ja) * 2010-06-02 2011-12-15 Nikon Corp 製造装置及びその管理方法、記録媒体、並びにデバイス製造方法
US20180356736A1 (en) * 2015-11-13 2018-12-13 Asml Netherlands B.V. Method of predicting performance of a lithographic apparatus, calibration of lithographic apparatus, device manufacturing method
JP2020017581A (ja) * 2018-07-23 2020-01-30 キヤノン株式会社 パターン形成方法および物品製造方法
JP2020532759A (ja) * 2017-09-06 2020-11-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジ方法及び装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000040649A (ja) * 1998-07-23 2000-02-08 Toshiba Corp 露光方法および位置合わせマーク
JP2005353818A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Nikon Corp 解析方法、露光装置及び露光装置システム
JP2011254076A (ja) * 2010-06-02 2011-12-15 Nikon Corp 製造装置及びその管理方法、記録媒体、並びにデバイス製造方法
US20180356736A1 (en) * 2015-11-13 2018-12-13 Asml Netherlands B.V. Method of predicting performance of a lithographic apparatus, calibration of lithographic apparatus, device manufacturing method
JP2020532759A (ja) * 2017-09-06 2020-11-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジ方法及び装置
JP2020017581A (ja) * 2018-07-23 2020-01-30 キヤノン株式会社 パターン形成方法および物品製造方法

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