CN100456423C - 校正方法及曝光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种校正方法及曝光装置，其特征在于，在步骤602中，将所置入的晶片的坐标格(grid)例如利用最高3次的函数拟合而近似，在步骤612中，将取样照射区域的藉该函数所得的位置与实测位置的余数大小和既定阈值比较，按照其比较结果，选择以子路径614的函数模式进行GCM测量、或以子路径616的映图模式(map mode)进行测量。此外，在各批内，对各晶片，按照晶片的温度变化(步骤622)，晶片间的随机误差变动(步骤624)，判断是否从该晶片取出非线性成分。

Description

校正方法及曝光装置
技术领域
本发明是有关校正方法及曝光装置，更详言之，是有关分别对依序置入曝光装置的复数个感光物体转印形成复数个分隔区域时，进行各该感光物体的位置校正的校正方法及分别在复数个感光物体转印形成复数个分隔区域的曝光装置。
背景技术
在半导体组件等微组件的生产线，为防止良率降低，在光刻步骤中，必须维持叠合曝光层间的高叠合精度，在晶片等基板(以下，统称为晶片)上叠合若干层电路图案等且转印形成照射(shot)区域。
在不同曝光装置间进行叠合曝光的情形，曝光装置彼此间的载台坐标格的误差(在各曝光装置用以限定晶片移动位置的载台坐标系统彼此间的误差)的存在，成为降低上述叠合精度的要因之一。又，假如，在曝光装置彼此间，载台坐标格的误差小到能忽视，即使在各层的曝光使用同一曝光装置的情形，在经过光刻胶涂布、显影、刻蚀、CVD(Chemical Vapor Deposition)、CMP(ChemicalMechanical Polishing)等处理步骤的晶片，因该处理而造成在前层照射区域的排列会有畸变的情形，该畸变会成为叠合精度降低的主要原因。
晶片上的前层照射区域的排列坐标格误差是线性的情形，在该晶片上的照射区域内，仅测量事先选择的复数个(必须至少3个，通常为7～15个左右)取样照射区域的位置坐标，根据所述的测量值，使用统计运算处理(最小平方法等)，通过算出晶片上所有照射区域的位置坐标(照射区域的排列坐标)的EGA方式的晶片对准来去除误差，而能高精度进行叠合曝光(例如，参照专利文献1)。但是，上述坐标格的非线性成分无法忽视的情形，以EGA方式的晶片对准，则不易去除该误差。
因此，已揭示一曝光装置(例如参照专利文献2)，其具有坐标格校正功能(第1坐标格校正功能)，在每批，从批内第1片，例如对既定片数的晶片，较上述EGA方式的晶片对准情形为多来测量该晶片上的照射区域的位置信息，取出坐标格的非线性成分(使用以该测量所获得的位置信息的实测值来检测出)，在批内的晶片间，该非线性成分视为大致相同，对批内自此以后的晶片，对进行通常EGA方式的晶片对准所获得的晶片上所有照射区域的排列坐标，从批内第1片，将针对既定片数的晶片所取出的非线性成分当作校正信息来校正晶片的位置，而进行叠合曝光。
又，揭示于该专利文献2的曝光装置，也具有校正功能(第2坐标格校正功能，用以校正载台位置)，它在进行批处理前，对曝光装置，依照基准坐标格(叠合曝光基准)，将复数个照射区域形成排列状的基准晶片等置入各曝光装置，事先取出以该基准坐标格的检测结果所限定的坐标格非线性成分，而对准该基准坐标格来进行曝光。
此曝光装置，是按照连续被该装置处理的复数批间的叠合误差变动，选择第1校正功能或第2校正功能的任一功能。从防止产能降低的观点来看，其是为了减少供测量位置坐标的照射区域的测量数而进行该选择。例如，以该装置所进行的复数批间的叠合误差变动较小的情形，能视为该装置的坐标格非线性成分在该批间大致相同。因此，此种情形，是用前次处理批的非线性成分来作为该次批的非线性成分，由此能进行减少照射区域测量数的选择。
但是，最近，为了提高叠合精度，必须考虑坐标格的更高次非线性成分，以进行叠合曝光。兼顾此种背景与产能，提供能考虑的坐标格非线性成分次数不同的若干校正功能等，校正功能变成更多样化、细分化。因此，以往，仅把该装置连续处理的复数批间的叠合误差变动当作校正功能的选择基准仍不够充分，必须在准确判断下，能从多数的校正功能选择最佳功能的新的选择基准。
(专利文献1)美国专利第4,780,617号说明书
(专利文献2)美国公开第2002/0042664号说明书
发明内容
为了解决上述现有问题，从第1观点来看，本发明是一种校正方法，是对依序置入曝光装置的复数个感光物体，分别转印形成复数个分隔区域时，进行各该感光物体的位置的校正，所述校正方法包含：
选择步骤，根据有关该曝光装置及置入该曝光装置的感光物体的至少一方的既定信息，考虑二维坐标格(各该分隔区域形成位置的基准)的非线性成分，选择为了校正该感光物体的位置而设置于该曝光装置的校正功能，也即从能考虑的非线性成分的次数分别不同的复数种校正功能中，选择至少一种功能。
依此，曝光装置，在二维坐标格(各分隔区域的形成位置基准)的非线性成分中，具备能考虑的非线性成分的次数分别不同的复数种校正功能的情形，由于根据与该曝光装置及置入该曝光装置的感光物体的至少一方的既定信息，能选择至少一种最佳校正功能，故当将复数个分隔区域形成于感光物体上时，能有效且短时间校正二维坐标格(各分隔区域的形成位置基准)的非线性成分。
又，从第2观点来看，本发明是一种曝光装置，是用以在复数个感光物体上分别转印形成复数个分隔区域，所述曝光装置具备：
转印装置，具有移动体(用来保持所置入的感光物体)，对保持于该移动体的感光物体，进行该复数个分隔区域的转印形成；
选择装置，根据该转印装置及保持于该移动体的感光物体至少一方的既定信息，考虑二维坐标格(各该分隔区域形成位置的基准)的非线性成分物体的位置而选择用来校正该感光物体的位置所设置的校正功能，也即从能考虑的非线性成分的次数分别不同的复数种校正功能中选择至少一种功能；以及
校正装置，具有该复数种校正功能，使保持于该移动体的感光物体对位于既定位置时，使用以该选择装置所选择的校正功能，来校正保持于该移动体的感光物体的位置。
依此，校正装置，在二维坐标格(置入于转印装置的感光物体上的各分隔区域的形成位置基准)的非线性成分中，具备能考虑的非线性成分的次数分别不同的复数种校正功能的情形，由于根据与转印装置及置入该转印装置的感光物体的至少一方有关的既定信息，能选择至少一种最佳校正功能，故当在置入于转印装置的感光物体上形成复数个分隔区域时，能有效且短时间校正二维坐标格(各分隔区域的形成位置基准)的非线性成分。
附图说明
图1为概略表示本发明一实施方式的光刻系统全体构成图。
图2为表示图1的曝光装置1001的概略构成图。
图3A为具有通过校正函数进行最佳校正的非线性成分的晶片W的示意图。
图3B为具有通过校正映图进行最佳校正的非线性成分的晶片W的示意图。
图4为概略表示有关利用主计算机进行晶片曝光处理的处理算法步骤图。
图5为概略表示在图4的步骤208，从主计算机接受曝光指示的曝光装置的主控制装置的主要处理算法步骤流程图。
图6为表示图5的子路径308的具体处理算法步骤流程图。
图7为表示图5的子路径316的具体处理算法步骤流程图。
图8为表示图7的子路径506的具体处理算法步骤流程图。
图9为表示图8的子路径614(函数模式GCM测量)的具体处理算法步骤流程图。
图10为表示图8的子路径616(映图模式GCM测量)的具体处理算法步骤流程图。
图11为表示图7的子路径508的具体处理算法步骤流程图。
附图标号：
AS：对准系统
AX：光轴
FM：基准标记板
IL：照明光
PL：投影光学系统
R：标线片
RST：标线片载台
W：晶片
WST：晶片载台
10：照明系统
15：移动镜
16：标线片干涉计
17：移动镜
18：晶片激光干涉计系统
19：载台控制装置
20：主控制装置
24：晶片载台驱动部
25：晶片保持具
110：光刻系统
1001～100N：曝光装置
120：叠合测定器
130：集中信息服务器
140：终端服务器
150：主计算机
160：局域网络
具体实施方式
图1为概略表示本发明一实施方式的光刻系统110的全体构成图。此光刻系统110是当作微组件生产线的一部分而设置者，用以对复数片晶片(微组件)进行光刻步骤的系统。在光刻系统110中，复数片晶片是以批(lot)的既定处理单位(例如1批为25片)来进行管理，把1批当作1单位，对晶片进行光刻步骤。
此光刻系统110是具备N台的曝光装置1001、1002、......、100N、叠合测定器120、集中信息服务器130、终端服务器140、及主计算机150等。曝光装置1001～100N、叠合测定器120、集中信息服务器130、及终端服务器140是通过局域网络(LAN)彼此连接。主计算机150是通过终端服务器140连接于LAN160。即，在硬件构成上，能确保曝光装置100i(i＝1～N)、叠合测定器120、集中信息服务器130、终端服务器140、及主计算机150彼此间的通讯路径。
曝光装置1001～100N，例如，是将以线内所连接的涂布显影机(以下简称C/D)涂布感光剂的批内晶片W依序置入装置内，将微组件的形成有例如电路图案等的标线片R的电路图案等的像(当作投影原版)利用激光光等照明光来形成，并利用后述的投影光学系统将该电路图案等的像投影至所置入的晶片上的复数处，由此使晶片感光，依序形成晶片上所转印的上述电路图案像的分隔区域(以下称为照射区域)的装置。所述的曝光装置1001～100N也可是步进重复方式的投影曝光装置(步进机)，也可是步进扫描方式的投影曝光装置(扫描型曝光装置)。在以下说明中，至少曝光装置1001是扫描型曝光装置者，其具有对照射区域间非线性误差的校正条件不同的复数种校正功能(以下也称为坐标格校正功能)。又，曝光装置1001～100N记录有：对各批晶片W进行曝光时的各种信息[例如，以后述EGA方式的晶片对准所算出的EGA参数值及余数的信息、供限定后述的对准处理的对准参数、及利用其对准系统AS所检测出的检测信号(EGA记录数据)等]。关于曝光装置1001等详细构成等待后述。
光刻系统110，是对晶片W进行叠合曝光，由此虽转印形成上述照射区域于若干层(lay)，但因光刻步骤的调度(scheduling)情况上，其晶片W各层的照射区域有时也以不同的曝光装置来转印形成。此种情形，特别是必须管理各层照射区域的叠合精度。因此，在光刻系统110具备叠合测定器120。此种叠合测定器120，例如，是针对连续处理的多数批的晶片，针对各批内的前头的数片晶片、或引导(pilot)晶片(测试用晶片)，进行各层照射区域叠合误差的测定。
上述引导晶片等，依照程序，利用既定的曝光装置(曝光装置1001～100N中的任一皆可)进行曝光，在已形成一层以上图案的状态下，对应次层以后可能使用的曝光装置(曝光装置1001～100N)，率先置入批内的制程晶片，利用所述的曝光装置实际转印形成标线片的图案[在此图案中，至少包含叠合测量标记(叠合误差测量标记)]，经过显影等处理后，置入叠合测定器120。又，该叠合测定器120，是测量在所置入的晶片上于不同层曝光时所形成的叠合测量标记像(例如光刻胶像)彼此的叠合误差(相对位置误差)，进而进行既定的运算，以算出叠合误差信息(既定曝光装置与次层以后可能使用的曝光装置的叠合误差信息)。即，叠合测定器120是根据对各引导晶片等的曝光结果，测定曝光装置彼此间的叠合误差信息。
叠合测定器120的控制系统(未图标)是通过LAN160而与集中信息服务器130之间进行通讯，进行后述的叠合误差数据等既定数据的授受。又，此叠合测定器120是通过LAN160及终端服务器140，与主计算机150之间进行通讯。进而，此叠合测定器120也能通过LAN160而与曝光装置1001～100N之间进行通讯。
该集中信息服务器130是由大容量储存装置与处理器所构成。在大容量储存装置中，储存有关晶片W批的曝光经历数据。在曝光经历数据中包含：对记录于前述各曝光装置100i的各批晶片曝光结果产生影响的各种信息经历，及使用引导晶片等(对应以叠合测定器120事前所测量的各批晶片)所测量的各曝光装置100i与其它曝光装置的叠合误差信息等。
本实施方式，针对各批晶片，特定层间曝光时的叠合误差数据是如前述，利用叠合测定器120，根据针对引导晶片(测试用晶片)或各批前头的数片晶片所测量的叠合误差信息，利用叠合测定器120的控制系统(或其它计算机)算出，从叠合测定器120传送至集中信息服务器130后，储存于集中信息服务器130的大容量储存装置。
该终端服务器140是以网关处理器(用来吸收LAN160中的通讯协议与主计算机150的通讯协议的差异)来构成。利用此终端服务器140的功能，能在主计算机150、连接于LAN160的各曝光装置1001～100N、及叠合测定器120之间进行通讯。
该主计算机150是进行晶片处理步骤(至少包含光刻步骤)的综合控制。例如，光刻系统110，因必须同时对复数批进行光刻步骤，故主计算机150是以曝光装置1001～100N中的任一装置，进行是否进行曝光对象批晶片的调度。例如曝光装置1001的曝光完成，成为空状态的情形，主计算机150是对曝光装置1001，通过终端服务器140指示下一曝光对象批的曝光。又，选择哪个曝光装置除了其装置是否空状态的条件外，从照射区域的叠合精度观点来看，也考虑曝光装置1001～100N的性能、特性等来作决定。
(曝光装置)
图2是表示以曝光装置1001～100N为代表，曝光装置1001的概略构成图。曝光装置1001具备：照明系统10、标线片载台RST(用来保持标线片R)、投影光学系统PL、晶片载台WST(当作搭载感光物体(晶片W)的移动体)、及主控制器20(用来综合控制全体装置)等。又，曝光装置1001是扫描型曝光装置。
该照明系统10，例如如揭示于日本特开2001-313250号公报及所对应的美国专利公开第2003/0025890号说明书等般，其包含：光源、照度均匀化光学系统(包含光学积分器)、中继透镜、可变ND过滤器、标线片遮板(也称为掩膜遮板)、及分色镜等(皆未图标)。此照明系统10，是利用照明光IL以大致均匀的照度来照明狭缝状的照明区域(以描有电路图案等标线片R上的标线片遮板限定)。在本案所指定的指定国(或所选择的选择国)的国内法令许可下，用上述公报及所对应的美国专利公开说明书或美国专利的揭示，当作本说明书记载的一部分。
在此，就照明光IL而言，能使用KrF准分子激光光(波长为248nm)等远紫外光、ArF准分子激光光(波长为193nm)、或F2激光光(波长为157nm)等真空紫外光等。就照明光IL而言，也能使用来自超高压水银灯的紫外域光线(g线、i线等)。又，就光学积分器而言，能使用复眼透镜、棒状积分器(内面反射型积分器)或绕射光学组件等。
在该标线片载台RST上，标线片R例如是利用真空吸附来加以固定。标线片载台RST，例如利用标线片载台驱动部(未图标，包含线性马达等)，能在与照明系统10的光轴(与后述的投影光学系统PL的光轴AX一致)垂直的XY平面内微驱动，并且，能以既定扫描方向[在此是Y方向(图2的纸面内左右方向)]所指定的扫描速度来驱动。
标线片载台RST的载台移动面内的位置是利用载台激光干涉计(以下称为标线片干涉计)16，通过移动镜15例如以0.5～1nm左右的分辨率持续进行检测。来自标线片干涉计16的标线片载台RST的位置信息是供应给载台控制装置19，及通过载台控制装置19供应给主控制装置20。载台控制装置19是按照来自主控制装置20的指示，根据标线片载台RST的位置信息，通过标线片载台驱动部(省略图标)来驱动控制标线片载台RST。又，在标线片R的上方配置未图标的一对标线片对准系统。关于此一对标线片对准系统的构成，例如因揭示于日本特开平7-176468号公报及对应此的美国专利第5,646,413号说明书等，故在此其详细说明予以省略。在本案所指定的指定国(或所选择的选择国)的国内法令许可下，用上述公报及所对应的美国专利公开说明书或美国专利的揭示，当作本说明书记载的一部分。
该投影光学系统PL是配置于图2的标线片载台RST的下方，其光轴AX的方向当作Z轴方向。就投影光学系统PL而言，例如能使用两侧远心的缩小系统。此投影光学系统PL的投影倍率例如1/4、1/51/6等。因此，只要利用来自照明系统10的照明光IL来照明标线片R，就能利用通过此标线片R的照明光IL，通过投影光学系统PL，将其照明光照射区域(前述的照明区域)内的标线片R的电路图案的缩小像(部分像)形成于表面涂有光刻胶(感光剂)的晶片W上。
该晶片载台WST是在图2的投影光学系统PL的下方，配置于未图标的基座上，例如，利用晶片载台驱动部24(包含线性马达等)，以既定行程向Y轴方向及与此正交的X轴方向(图2的纸面正交方向)驱动，并且能向Z轴方向、θx方向、θy方向、及θz方向(Z轴周围的旋转方向)微驱动。在此晶片载台WST上载置晶片保持具25，在此晶片保持具25上，晶片W例如利用真空吸附等来加以固定。
晶片载台WST的XY平面内的位置是通过设置于其上面的移动镜17，利用晶片激光干涉计系统18，例如以0.5～1nm左右的分辨率持续进行检测。在此，实际上，在晶片载台WST上，设置有Y移动镜[具有与扫描方向(Y方向)正交的反射面]与X移动镜[具有与非扫描方向(X方向)正交的反射面]，对应此，晶片激光干涉计也设置有Y干涉计(对Y移动镜垂直照射干涉计光束)与X干涉计(对X移动镜垂直照射干涉计光束)，但在图2中，所述的仅以移动镜17、晶片激光干涉计系统18来代表性表示。即，本实施方式，供限定晶片载台WST移动位置的静止坐标系统(正交坐标系统)，是以晶片激光干涉计系统18的Y干涉计及X干涉计的测长轴来限定。在下述中，此静止坐标系统也称为载台坐标系统。又，也可将晶片载台WST的端面加以镜面加工，形成前述的干涉计光束的反射面(相当于Y移动镜、X移动镜的反射面)。
晶片载台WST的载台坐标系统上的位置信息(或速度信息)是供应给载台控制装置19，及通过载台控制装置19供应给主控制装置20。载台控制装置19是按照主控制装置20的指示，根据晶片载台WST的上述位置信息(或速度信息)，通过晶片载台驱动部24来控制晶片载台WST。
又，在晶片载台WST上的晶片W附近，固定基准标记板FM。此基准标记板FM的表面设定与晶片W的表面相同的高度，在此表面形成后述的对准系统基线测量用的基准标记及标线片对准用的基准标记其它基准标记。
又，在投影光学系统PL的侧面，固定离轴方式的对准系统AS。就此对准系统AS而言，在此，能使用例如揭示于日本特开平2-54103号公报(所对应的美国专利第4,962,318号说明书)等的FIA(Field Image Alignment)系统的对准传感器。此对准系统AS是将具有既定波长宽的照明光(例如白色光)照射于晶片，利用物镜等，将晶片上的对准标记像与配置于与晶片共轭的面内的指针板上的指针标记像成像于摄影组件(CCD摄影机等)的受光面上进行检测者。对准系统AS是将对准标记(及基准标记板FM上的基准标记)的摄影结果向主控制装置20输出。在本案所指定的指定国(或所选择的选择国)的国内法令许可下，用上述公报及所对应的美国专利公开说明书或美国专利的揭示，当作本说明书记载的一部分。
在曝光装置1001中，进而，由未图标的照射光学系统(向投影光学系统PL的最佳成像面，为了形成复数个狭缝像，将成像光束对光轴AX方向从斜方向供应)与未图标的受光光学系统(分别通过狭缝，来接受其成像光束的晶片W表面的各反射光束)所构成的斜入射方式的多点聚焦检测系统，是固定于用以支持投影光学系统PL的支持部(省略图标)。就此多点聚焦检测系统而言，例如能使用与日本特开平6-283403号公报(所对应的美国专利第5,448,332号说明书)等所揭示者同样的构成者，载台控制装置19是根据来自此多点聚焦检测系统的晶片位置信息，通过晶片载台驱动部24，将晶片载台WST朝Z轴方向及倾斜方向(θx方向及θy方向)微驱动，进行晶片W的聚焦及调平控制。在本案所指定的指定国(或所选择的选择国)的国内法令许可下，用上述公报及所对应的美国专利公开说明书或美国专利的揭示，当作本说明书记载的一部分。
又，虽未图标于图2中，但在曝光装置1001中，设置有红外线传感器等温度传感器(用来测量装载在晶片载台WST上前后的晶片W的温度)。此温度传感器，例如，检测出从C/D置入曝光装置1001后的晶片W温度与装载于晶片保持具25上所保持后的晶片W温度。被温度传感器检测出的温度信息传送至主控制装置20。
主控制装置20包含微电脑或工作站，综合控制装置构成各部，主控制装置20连接于前述的LAN160。在此主控制装置20中除了具备用来执行各种程序(用来控制曝光装置动作)的CPU外，具备内部存储器(用来储存其程序或各种数据)、或储存装置等(皆未图示)。具有上述构成的曝光装置1001，是在主控制装置20的控制下，通过载台控制装置19，依照上述载台坐标系统，使晶片载台WST步进移动，进而，利用来自照明系统10(通过标线片R)的照明光IL，通过投影光学系统PL，将其照明光照射区域(前述的照明区域)内的标线片R的电路图案缩小像(部份像)形成于表面涂布光刻胶(感光剂)的晶片W上，且朝Y轴方向以对应投影倍率的速度比，同步扫描标线片载台RST及晶片载台WST，由此将标线片R上的已转印电路图案等复数个照射区域以矩阵状方式形成于晶片W上。
又，晶片W上的照射区域，是根据事先设定的设计信息[以主计算机150所管理的处理程序内指定。所谓处理程序，是指设定曝光条件等、使用曝光装置待制造的半导体装置的制造步骤、或设定有各种数据(各曝光参数、对准参数)的设定文件]来转印形成。本实施方式，称此设计信息为照射区域映图(shot map)。曝光装置1001，是在形成各照射区域时，参照包含于此照射区域映图的照射区域设计上的位置坐标(第2层以后的各照射区域形成位置是利用后述的晶片对准，依照前层照射区域中心形成位置，从设计上的位置进行校正)。因此，晶片W上的照射区域是依照照射区域映图等形成矩阵状，故在邻接照射区域间以直线连接已形成于晶片W上的各照射区域的照射中心，则能描绘二维坐标格。以下，此二维坐标格称为晶片坐标格。本实施方式，此晶片坐标格虽是形成于晶片W上的照射区域形成位置基准的一种，但利用此晶片坐标格，能表现所谓照射区域间误差。在此，所谓照射区域间误差是指对已形成于晶片上的复数个照射区域彼此间设计上的位置的位置误差之意，其是来自照射区域设计上的排列的实际排列误差。其意是所谓因照射区域本身畸变所造成误差的照射区域内误差从此照射区域间误差中去除。在此照射区域间误差中，包含晶片倍率误差、晶片正交度误差、晶片旋转误差等所谓1次成分(即线性成分)、2次以上的高次成分(即非线性成分)。在此，所谓1次成分是指在载台坐标系统(XY坐标系统)的坐标轴X、Y的1次项能加以近似的成分，所谓高次成分是指把X2、XY、Y3、X3、X2y、Xy2、Y3分别当作独立变量项的线性结合来表示的函数能加以近似的成分。
又，上述的载台坐标系统，其理想是完全正交的线性坐标系统，但实际上并非完全正交，而有若干非线性。为了说明此种载台坐标系统的正交性、非线性，与上述的晶片坐标格同样，限定以该载台坐标系统(XY坐标系统)所限定的二维坐标格。以下，此二维坐标格称为载台坐标格。一般而言，形成于晶片W上的晶片坐标格，是会受到曝光装置(转印形成有该照射区域)的载台坐标格的正交性、非线性的影响者，此载台坐标格的正交性、非线性会成为上述的晶片坐标格误差大的主要原因之一。
进而，针对晶片坐标格误差的主要原因加以说明，其误差的主要原因包含因晶片的热膨胀、载台坐标格的号机间差、及处理所造成的晶片畸变等。其中，考虑晶片的热膨胀及载台坐标格误差中的正交度成分等线性成分，主要是对照射区域间误差中的线性成分起作用，载台坐标格的非线性成分及因处理所造成的晶片局部畸变，是对照射区域间误差中的非线性成分起作用。
因此，曝光装置1001，除了具有用来取消照射区域间误差的线性成分的后述EGA方式的晶片对准功能之外，也具有考虑照射区域间误差的非线性成分，以校正晶片W的位置的坐标格校正功能。
EGA方式的晶片对准功能，是使用对准系统AS，测量从晶片W上的事先选择的若干照射区域(取样照射区域)所附设的晶片标记(此种测量也特称为EGA测量)，求出所述的取样照射区域位于载台坐标系统的位置坐标。又，根据其所求出的取样照射区域的位置坐标与各设计上的位置坐标，例如，使用揭示于前述美国专利第4,780,617号说明书的最小平方法，进行统计运算，来推算晶片坐标格的倍率、旋转、偏置等所谓EGA参数，作成模型(model)式(表示以所算出的EGA参数所限定的照射区域中心设计上的位置坐标，与其照射区域中心实际位置坐标的位置偏差量)，根据此模型式与照射区域中心设计上的位置坐标，算出所有照射区域的位置坐标(排列坐标)来作为实际照射区域的位置。此种推断运算也称为EGA运算。用下式来表示上述模型式的一例。
(数学式1)
dx = a 0 + a 1 · x + a 2 · y dy = b 0 + b 1 · x + b 2 · y . . . ( 1 )
其中，(dx、dy)是上述位置偏差量，此为本实施方式中的线性成分。(x、y)是照射区域中心设计上的位置坐标，a0～a2、b0～b2是具有相当于上述线性成分大小的系数。上述统计运算，是对上述位置偏差量(dx、dy)算出取样照射区域中心设计上的位置坐标与实测位置坐标的位置偏差量(设偏差量为Δx、Δy)的余数平方和为最小的系数a0～a2、b0～b2。此1次成分的系数是相当于EGA参数。
又，坐标格校正功能是以进行此EGA方式的晶片对准为前提，不仅校正通过此晶片对准所算出的线性成分，并且取出剩余的照射区域间误差的非线性成分，对所取出的非线性成分校正转印形成的照射区域中心位置的功能。上述位置偏差量(Δx、Δy)与采用上述模型式所算出的位置偏差量(dx、dy)的余数是供表示此非线性成分者。
在此种照射区域间误差的非线性成分中，因通常包含2次、3次、4次、...的高次成分，故为了完全取出其非线性成分，也可使用对准系统AS来测量置入曝光装置1001的晶片W上所有照射区域的位置坐标，根据所有照射区域的实测位置坐标，进行EGA运算，求出所有照射区域的上述位置偏差量(Δx、Δy)与采用上述模型式所算出的位置偏差量(dx、dy)的余数，但从产能观点来看此并不佳。在此，曝光装置1001是提供校正照射区域间误差的非线性成分的校正条件不同的复数种校正功能。各坐标格校正功能大致分为以下两种。
(1)为了取出照射区域间误差的非线性成分，从实际置入曝光装置的批内第1片晶片或批前头，测量既定片数晶片W上的照射区域位置(即，在每批，为了取出非线性成分，进行照射区域的位置测量)，取出上述非线性成分，根据其取出结果，校正照射位置的坐标格校正功能(第1校正功能)。
(2)进行实际的曝光前，将叠合曝光基准的晶片(基准晶片)事先置入曝光装置，以对准系统AS来检测出其晶片坐标格，根据其取出结果，取出照射区域间误差的非线性成分，根据其取出结果，校正各照射位置的坐标格校正功能(第2校正功能)。
第2校正功能是使用，在光刻系统110内成为叠合曝光基准的曝光装置1001～100N中任一个装置的曝光，转印形成照射区域排列的晶片，来作为基准晶片。因此，所取出的非线性成分，成为曝光装置间的载台坐标格误差的非线性成分，能在其曝光装置与曝光装置1001间的装置间进行匹配，而能实现针对成为基准的曝光装置的载台坐标格的叠合曝光。又，就基准晶片而言，接下来若使用以曝光装置1001进行曝光的制品晶片W，则能进行考虑各处理序变动的非线性成分进行校正。又，当未使用制品晶片来作为基准晶片的情形，较佳是制品晶片与照射区域映图以相同的基准晶片取出非线性成分。
第1校正功能，是在其装置的批间，非线性成分大变动的情形具有良效，但为了取出照射区域间误差的非线性成分，至少针对批内第1片晶片，必须增加取样照射区域的测量数(取样数)。又，第2校正功能能事先取出照射区域间误差的非线性成分，不必进行取样照射区域的多余测量(在批内第1片，用来取出非线性成分)，故从产能的观点来看虽有利，但取出其非线性成分后，在实际进行曝光前的期间，针对其非线性成分的变动无法对应。即，第2校正功能不易对应因该期间的处理(例如涂布光刻胶时的温度上升)所造成晶片W的畸变，或载台坐标格的变动。进行笫2校正功能的情形，必须进行载台坐标格变动等长期管理。
又，第2校正功能，实际上，也能从利用曝光装置1001实际进行曝光的晶片W，取出其晶片坐标格的非线性成分，考虑其取出结果，进行晶片W的位置校正，但第1校正功能，不易考虑曝光装置1001的实际曝光结果。又，第1校正功能，因在批处理中必须取出非线性成分，故增加照射区域的测量次数，不易谋求测量再现性的提升，相对地，第2校正功能因事前进行取出非线性成分，故不考虑产能，增加照射区域的测量次数，而能谋求测量再现性的提升。
如上述，第1校正功能与第2校正功能，上述彼此间的优点不同，本实施方式是根据后述的各种条件，选择第1校正功能或第2校正功能。
又，本实施方式，进而在第1、第2校正功能中，分别准备以下所示的2种校正功能。
(3)就用来校正照射区域位置的校正信息而言，使用含将照射区域间误差的非线性成分加以近似所获得的2次以上项的既定次数校正函数的功能(函数校正功能)成分加以近似。
(4)就用来校正照射区域位置的校正信息而言，使用对应照射区域间误差的非线性成分的各照射区域非线性成分的集合体(校正映图)的功能(映图校正功能)。
于功能(3)的函数校正功能，因采用统计方法求出函数，根据与上述EGA同样的理由，能减少测量照射区域的取样数，在产能的观点虽有利，但无法校正其函数的次数以上的照射区域间误差的非线性成分。又，于(4)的映图校正功能，必要的照射区域取样数变多，但是以上述函数无法校正的高次非线性成分也能进行校正。又，函数校正功能，是采用最小平方法等统计方法来作成函数，也有能克服对测量再现性产生影响的测量数少的优点。
图3A是表示具有待选择的函数校正功能的照射区域间误差的非线性成分的晶片示意图，图3B是表示具有待选择映图校正功能的照射区域间误差的非线性成分的晶片示意图。图3A、图3B是表示在晶片W的各照射区域，其照射区域的非线性成分的方向及大小。于图3A所示的晶片W，是在照射区域间，非线性成分的变动较平稳地变动。此种情形，较佳是选择使用校正函数来作为校正信息的函数校正功能。相对地，于图3B所示的晶片W，是在照射区域间，非线性成分是随机变动，此包含相当高次的成分。此种情形，较佳是选择使用校正映图来作为校正信息的映图校正功能。
本实施方式，设以函数校正功能所使用的最高次数为3次，则上述函数，例如可用下式来表示。
(数学式2)
dx = a 0 + a 1 · x + a 2 · y + a 3 · x 2 + a 4 · x · y + a 5 · y 2 + a 6 · x 3 + a 7 · x 2 y + a 8 · x · y 2 + a 9 · y 3 dy = b 0 + b 1 · x + b 2 · y + b 3 · x 2 + b 4 · x · y + b 5 · y 2 + b 6 · x 3 + b 7 · x 2 y + b 8 · x · y 2 + b 9 · y 3 . . . ( 2 )
其中，(dx、dy)、(x、y)、a0～a2、b0～b2如上述。又，a3～a9、b3～b9是表示坐标格的非线性成分的2次项及3次项的系数。
如以上所述，曝光装置1001，就第1校正功能而言，具有第1函数校正功能与第1映图校正功能两种，就第2校正功能而言，具有第2函数校正功能与第2映图校正功能两种。本实施方式，按照后述的条件，从该四种功能中自动选择一种功能，利用所选择的校正功能，转印形成照射区域时，进行晶片W位置的校正。又，进行此种选择时，主控制装置20的CPU所进行的处理是使用2个旗标(flag)。本实施方式，是把该旗标分别当作S模式旗标、函数模式旗标。在设定S模式旗标、设定函数模式旗标的情形，主控制装置20是选择第1函数校正功能者，在设定S模式旗标、重设函数模式旗标的情形，是选择第1映图校正功能。又，在重设S模式旗标、设定函数模式旗标的情形，主控制装置20是选择第2函数校正功能者，在重设S模式旗标、重设函数模式旗标的情形，是选择第2映图校正功能。又，未必如本实施方式，虽在4种校正功能中选择1种校正功能，但不必使用2个旗标，较佳是准备能选择4种校正功能的信息(最低2位的信息)。
又，关于第2校正功能的一部分，因必须事先保持事前所取出的照射区域间误差的非线性成分，故针对曝光装置1001能设定上述校正函数的系数来作为装置常数。又，此坐标格校正功能的校正是进一步校正上述EGA方式的晶片对准的推算结果的排列坐标位置偏差量。因此，被EGA方式的晶片对准功能所推算的线性成分即使是经过相同处理的晶片，也因取样照射区域的选择而有若干不同者，因此，在其上利用坐标格校正功能所取出的非线性成分也变动。因此，本实施方式，在未图标的储存装置中，针对选择曝光装置1001能使用的照射区域映图数据与取样照射区域的所有组合，能将从晶片W上的各照射区域个别基准位置(例如设计位置)的位置偏差量的非线性成分加以近似的既定次数(例如3次)的函数的各项系数设定来作为装置常数者。至于第2函数校正功能，有时从储存装置取得作为装置常数(对应制品晶片的照射区域映图数据及EGA运算所使用的取样照射区域)的校正函数的系数来使用。
又，就装置常数而言，也可设成供储存上述校正映图。但是，因储存校正映图所需要的储存容量较校正函数的系数为大，故本实施方式，仅把校正函数的系数当作装置常数来储存，针对校正映图，事先保持在光刻系统110的其它构成要件，视需要，将校正映图的相关信息传送至曝光装置1001。
又，上述第1、第2映图校正功能中校正映图的作成，是根据基准晶片的作成及其基准晶片上的标记的测量及标记测量结果，以步骤来进行，关于其具体方法，详细揭示于前述的美国专利公开第2002/0042664号说明书，因是公报周知，故针对其详细说明予以省略。又，上述第2函数校正功能中的校正功能的作成，是在上述公报中作成校正映图时，以函数拟合(function fitting)将所取出的照射区域间误差加以近似，求出其函数的系数a1～a9、b1～b9，当作曝光装置1001的装置函数，或登录于信息集中服务器130的数据库。
其次，针对利用本实施方式的光刻系统110的晶片的曝光处理，根据图4～图11加以说明。图4为概略表示利用构成光刻系统110的主计算机150进行晶片曝光处理的处理算法步骤。
又，就执行图4所示的曝光处理构成的前提而言，晶片W是于每批以集中信息服务器130来管理，曝光装置1001～100N是记录有曝光经历数据(包含能解析所曝光的晶片W的曝光状态的信息)者。在该曝光经历数据中，例如，包含处理曝光指令时的批名、处理程序名等。此晶片W的曝光经历数据等是随时(定期或视需要)从曝光装置100i传送至集中信息服务器130。又，在集中信息服务器130中，也包含经由与以叠合测量器120所测量的曝光对象的批晶片W同一处理的引导晶片的叠合误差信息，将其与批名等赋予关联而当作曝光经历数据来储存者。
又，处理程序中，就有关照射区域间误差的非线性成分[以进行第2校正功能的后述的子路径508(参照图7)的多批坐标格校正所适用]的校正信息而言，作为用来识别使用校正函数或使用校正映图的数据的函数模式旗标，是被设定以作为对准参数的一部分。在设定该旗标的情形，是使用校正函数来作为校正信息，此旗标重设的情形，是使用校正映图来作为校正信息。
处理程序包含当作对准参数一部分的校正信息文件名，使用该文件内的校正信息来作为上述校正信息。此种情形，使用校正函数来作为校正信息时，文件内的校正信息是校正函数系数的情形，虽仍使用该系数，但若是校正映图的情形，则在主控制装置20内，求出将该校正映图的非线性成分进行函数拟合所获得的校正函数，而使用该校正函数的系数。另一方面，就校正信息而言，使用校正映图的情形，文件内的校正信息成为校正映图，当选择第2映图校正功能的情形，使用该文件内的校正映图来作为校正信息。
进而，在处理程序中，选择第2函数校正功能，使用校正函数来作为校正信息的情形，也包含表示是否适用以装置常数来设定的校正函数的系数，或是否适用被处理程序指定的校正信息文件内的校正函数的系数等校正信息的信息者。
如图4所示，首先，在步骤202中，主计算机150是待机成为待开始曝光对象的批晶片W的处理状况。又，当成为开始该批晶片W的处理状况，在步骤204中，主计算机150判断曝光对象批的晶片W是否是未曝光的裸晶片(连一层皆未形成图案的晶片，由此，曝光(形成)第1层的晶片)。该判断为肯定的情形，移至步骤210，主计算机150设定选择旗标(用来选择作为第2校正功能的后述的子路径508(参照图7)的多批坐标格校正)。即，若已设定选择旗标，则表示裸晶片是曝光对象晶片。
另一方面，上述步骤204的判断为否定的情形，主计算机150移至步骤206，通过终端服务器140及LAN160，从集中信息服务器130读取曝光对象批晶片的EGA记录数据或叠合误差信息，进行解析。在下一步骤208，主计算机150根据上述解析结果，判断该批的晶片W的照射区域间误差是否包含超过既定值的非线性成分。
又，步骤208的判断为否定的情形，即，照射区域间虽有误差，但几乎仅包含线性成分(晶片倍率误差、晶片正交度误差、晶片旋转误差等)，非线性成分能忽视的情形，则转移至步骤212。在此步骤212中，主计算机150是从光刻系统110内的所有曝光装置1001～100N中，选择适当的1台曝光装置100i，来作为进行该批晶片W曝光的曝光装置。又，为了简化说明，选择未具有坐标格校正功能的曝光装置者。
另一方面，上述步骤208的判断为肯定的情形，或进行步骤210后，主计算机150移至步骤214，选择具有坐标格校正功能的曝光装置。在此，选择曝光装置1001。
步骤212、214完成后，主计算机150是对所选择的曝光装置的主控制装置指示曝光。此时，主计算机150是对曝光装置的主控制装置进行曝光指示。在其指示内容中，包含指定对应曝光条件的设定指示信息的处理程序名。又，主计算机150移至步骤218，等待批晶片的曝光处理完成。
又，若在上述步骤216从指示曝光的曝光装置1001通知曝光完成时，则判断该批的处理完成，回到步骤202，等待成为再开始其批晶片处理的状况。又，只要成为再开始其批晶片处理的状况，则重复上述步骤204以下的处理。即，在主计算机150，对复数的各批，分别执行图4的流程图所示的环路处理，重复该批晶片的处理(环路处理)。
(曝光装置1001的曝光处理)
另一方面，在上述步骤216中，从主计算机接受曝光指示的曝光装置1001的主控制装置20，是依照图5的流程图所示的处理构成来进行处理。
首先，在步骤302中，从主计算机150，根据在上述步骤216所指定的处理程序名，从集中信息服务器130取得处理程序文件，依照此进行曝光条件的设定。在下一步骤304中，使用未图标的标线片载具，在标线片载台RST上装载标线片R。在下一步骤306，边使用基准标记板FM，边进行标线片对准及对准系统AS的基线测量。通过该基线测量，对准系统AS与标线片R上图案的投影中心的位置关系变成清楚。又，关于基线的测量方法，例如，因揭示于日本特开平7-176468号公报(对应美国专利5,646,413号说明书)等，公告周知，故详细说明予以省略。只要标线片对准及对准系统AS的基线测量完成，则移至子路径308。在本案所指定的指定国(或所选择的选择国)的国内法令许可下，用上述公报及所对应的美国专利公开说明书或美国专利的揭示，当作本说明书记载的一部分。
在下一子路径308，设定用来选择坐标格校正功能的旗标，即，设定用来辨别进行作为第1校正功能的后述的子路径506(参照图7)的单批坐标格校正，或进行作为第2校正功能的后述的子路径508(参照图7)的多批坐标格校正的旗标(S模式旗标)。若已设定该S模式旗标，则在后述的晶片对准中，选择单批坐标格校正，若该S模式旗标未设定，则选择多批坐标格校正。图6是表示此子路径308的处理流程图。如图6所示，首先，在步骤402中，在所取得的处理程序中，判断选择旗标是否已设定。若该判断为否定则移至步骤404，若肯定则移至步骤412。在此(步骤402)，判断曝光对象的批，是否已进行1层以上的曝光，或是裸晶片。若是裸晶片的情形，则移至步骤412设定S模式旗标。
在下一步骤404，通过LAN160，在集中信息服务器130中，针对以其曝光对象批为中心前后复数批，查询有关自装置的批晶片的叠合误差信息。又，在下一步骤406中，就上述查询的结果而言，针对从集中信息服务器130所取得的复数批，根据叠合误差信息，将连续批间的叠合误差与既定阈值比较，判断叠合误差是否大。该判断为否定的情形则移至步骤408，若是肯定的情形则移至414设定S模式旗标。
步骤408是针对曝光对象批，对信息集中服务器130，查询有关前层前的EGA信息。又，在步骤410，就上述查询的结果而言，在有关从集中信息服务器130所取得的EGA的信息中，例如，参照有关随机误差的信息，判断该批非线性高次成分是否大。若该判断为肯定，则移至步骤414设定S模式旗标，若否定则移至步骤412重设S模式旗标。步骤412或步骤414完成后，完成子路径308的处理。
即，此子路径308，是第1层曝光完成的晶片，批间叠合误差或EGA记录数据的非线性成分的高次成分大的情形，则设定S模式旗标，除此以外(裸晶片或批间叠合误差及EGA的结果的非线性小的情形)则重设S模式旗标。
又，设定S模式旗标的条件不限于上述者。经过与该次批的同一处理后，被曝光装置1001处理的另一批过去存在的情形，从集中信息服务器130取得有关曝光装置1001中的其它批的EGA的随机误差的信息，判断其它批内的晶片间的随机误差的变动是否较既定的阈值为大，若其判断维肯定，则也可设定S模式旗标。或通过事前测量，事前测量该次批内的随机误差的变动，变动大的情形，也可设定S模式旗标。
回到图5，在下一步骤310，将曝光对象晶片W表示批内(1批例如25片)内第几片(表示批内晶片号码)的未图标的计数器的计数值m初始化为1(m←1)。又，进行所述的处理期间，主控制装置20，是批内第1片晶片、即利用C/D涂布光刻胶的晶片W是在置入曝光装置1001内的情形，取得有关利用未图标的温度传感器所检测出的其晶片W温度的信息，当作保持于内部存储器者。又，关于第2片以后的晶片W也在置入曝光装置1001内时，利用温度传感器来进行晶片W的温度检测者。
在下一步骤312，使用未图标的晶片载具，来交换图2的晶片保持具25上的曝光处理完成的晶片W与未曝光的晶片W。但是，当晶片保持具25上无曝光完成的晶片W的情形，仅将未曝光的晶片W装载于晶片载台25上。又，在此，主控制装置20是取出有关利用未图标的温度传感器所检测出的晶片W的信息，储存在内部存储器。又，以后，针对第2片以后的晶片W，当装载于晶片载台WST上时，也利用温度传感器来进行晶片W的温度检测者。在下一步骤314，进行装载在其晶片保持具25上的晶片W的搜索对准(search alignment)。具体而言，例如，使用对准系统AS，检测出有关位于晶片W中心大致对称的周边部的至少2个搜索对准标记(以下简称搜索标记)。所述的2个搜索标记的检测使各搜索标记位于对准系统AS的检测视野内，边依序定位晶片载台WST，且将对准系统AS的倍率设定为低倍率来进行。又，根据对准系统AS的检测结果(对准系统AS的指针中心与各搜索标记的相对位置关系)与各搜索标记检测时的晶片干涉计系统18的测量值，求出2个搜索标记的载台坐标系统上的位置坐标。然后，根据2个标记的位置坐标算出晶片W的剩余旋转误差，微旋转晶片保持具25，使此剩余旋转误差大致成为零。由此，晶片W的搜索对准完成。
下一子路径316，进行晶片对准。图7为表示晶片对准的流程图。如图7所示，首先，在步骤502中，测量事先所选择的复数个(能精度良好地推算照射区域间误差最高3次的非线性成分程度的个数)的取样照射区域的位置坐标。更具体而言，与前述同样，使用对准系统AS(但，将对准系统AS的倍率设定为高倍率)，测量晶片上事先所选择的复数个照射区域(取样照射区域)所附设的晶片标记，求出所述的取样照射区域的载台坐标系统上的位置坐标。
在下一步骤504，判断是否已设定S模式旗标。若该判断为肯定，则移至子路径506的单批坐标格校正，若否定则移至子路径508的多批坐标格校正。在此，在前述的子路径308进行S模式旗标设定。
(单批坐标格校正)
图8为表示子路径506的流程图。如图8所示，首先，在步骤602中，使用上述步骤502的EGA的测量结果(即，取样照射区域的实测位置信息)，例如，以上述式(2)所示的函数，进行照射区域间误差的函数拟合(function fitting)，在步骤604中，对使用上述式(2)所算出的位置偏差量(dx、dy)，算出取样照射区域中心的设计上的位置坐标与实测坐标的位置偏差量(把此偏差量当作Δx、Δy)的余数的平方和(随机误差)。
在下一步骤606，判断前述计数器的计数值m是否是既定值g以上，由此，判断晶片保持具25(晶片载台WST)上的晶片W是否是批内第g片以后的晶片。在此，既定值g是事先设定于2以上25以下的任意整数。在以下，为了便于说明，以g＝3来进行说明。此种情形，因晶片W是第1批(第1片)的晶片，故通过初始设定，因m＝1，故此步骤606的判断为否定，移至下一步骤608。在步骤608，判断晶片是否为第1片。在此，若判断为肯定则移至步骤612。
在步骤612，判断上述步骤604中所求出的随机误差是否较既定阈值(将此当作第1阈值)为大。就第1阈值而言，能设定晶片载台WST的步进间距2倍左右的值。若该判断为肯定，则移至作为第1映图校正功能的映图模式GCM(GCM：Grid Compensation for Matching)，若否定则移至当作第1函数校正的函数模式GCM测量的子路径614。
(函数模式GCM测量)
图9为表示函数模式GCM测量的子路径614的流程图。如图9所示，在步骤702中，判断随机误差值是否较既定阈值(将此当作第2阈值)为大。就第2阈值而言，是设定为较该第1阈值为小的值。若该判断为否定，则移至步骤710，若肯定则移至步骤704。在步骤704中，进而进行追加取样照射区域的测量，在步骤706中，根据上述步骤502所进行的EGA测量的测量结果与追加取样照射区域的测量结果两者，与步骤602同样，使用上述式(2)，进行函数拟合，算出将照射区域排列照射区域间误差加以近似获得的既定次数的函数的系数a0～a9、b0～b9。又，在下一步骤708，把新算出的系数设定于式(2)的情形，重新算出上述余数的平方和(随机误差)，然后返回步骤702。
以后，在步骤702中，在判断为否定前，重复执行步骤702 704 706 708。即，随机误差在判断低于第2阈值之前，进行步骤704的追加取样照射区域的测量，逐渐增加取样照射区域数。又，在步骤704，能把任意照射区域当作追加的取样照射区域，但较佳是逐渐追加取样照射区域，使照射区域在晶片全面成为均匀。又，也能任意设定一次所追加的取样照射区域数。
步骤702的判断为否定后，在步骤710，判断是否已设定平均模式。是否为平均模式的判断，是根据当作装置常数的平均模式设定参数的设定来进行。若该判断为肯定，则移至步骤712，若是否定则移至步骤714。在步骤712，从储存装置读取到目前为止所算出的，对此批内的晶片W所算出的函数的系数(上述式(2)的系数a0～a9、b0～b9)，分别算出包含此次的上述步骤714所求出的函数的系数a0～a9、b0～b9的各次系数a0～a9、b0～b9的平均值、以进行系数的平均化。又，在此，因所装载的晶片W是第1片晶片，由于过去装载的晶片W仍未存在而未动作。步骤712完成后，或在步骤710的判断为否定后，移至步骤714，到目前为止，将函数的系数(或其平均值)储存于未图标的储存装置。在下一步骤716，设定函数模式旗标。步骤716完成后，完成子路径614的处理。
(映图模式GCM测量)
其次，针对子路径616的映图模式GCM测量加以说明。图10为表示子路径616的流程图。如图10所示，首先，在步骤802中，进行追加取样照射区域的测量。针对是否把哪种照射区域当作此追加取样照射区域，事先决定，例如，其取样照射区域是以配置呈方格状的方式来选择。如此，在晶片W内，能使取样照射区域的配置均匀化，在精度方面较为有利。在下一步骤804，包含追加取样照射区域的测量结果，使用到目前为止的所有测量结果，较上述式(2)等函数进一步使用高次函数，例如使用最小平方法等统计方法来进行晶片坐标格的函数拟合，求出所述的系数值。
在下一步骤806，算出位置坐标(对应所求出的函数中的取样照射区域的校正函数)与实测位置坐标的余数的平方和，即所谓的随机误差，在下一步骤808，判断随机误差是否较既定阈值为大。若该判断为肯定，则移至步骤810，进行晶片W的全照射区域的位置测量。
步骤801完成后或在步骤808判断为否定的情形所进行的步骤812，使用到目前为止所测量的取样照射区域的实测位置信息，再次进行EGA运算，算出上述式(1)的EGA参数。在下一步骤814，取出各取样照射区域的实测位置信息与对应式(1)的位置偏差量(dx、dy)的位置坐标的余数，即非线性部分。此非线性成分的集合体成为待求出的校正映图。
在下一步骤816，判断是否已设定平均模式。若该判断为肯定，则移至步骤818，若否定则移至步骤820。在步骤818，从储存装置读取到目前为止所算出的，对此批内的晶片W所算出的校正映图的平均值，算出此次上述步骤814所求出的各照射区域的校正量(非线性成分)的平均值，以进行校正映图的平均化。步骤818完成后，或在步骤816的判断为否定后，移至步骤820，将校正映图(根据非线性成分的校正量或其平均值的映图)储存于储存装置。在下一步骤822，重设函数模式旗标。步骤822完成后，完成子路径616的处理。
又，本实施方式，在步骤808中，随机误差大而判断为否定的情形，虽立即在步骤810测量全照射区域的位置者，但不限于此。例如，也可与图9的子路径614同样，在随机误差成为容许值内之前，阶段性增加追加取样照射测量。
回到图8，子路径614完成后，移至步骤618，在决定所有系数的上述式(2)所表示的校正函数中，代入各照射区域设计上的位置坐标，算出位置偏差量(dx、dy)，通过其位置偏差量来校正全照射区域的位置坐标，而完成子路径506的处理。又，子路径616完成后，移至步骤620，求出利用EGA运算所求出的上述式(1)的系数(EGA参数)，代入各照射区域设计上的位置坐标，算出位置偏差量(dx、dy)，仅对包含于校正映图的其照射区域的非线性成分，校正依照其位置偏差量的全照射区域的位置坐标的位置偏差量，而完成子路径506的处理。子路径506的处理完成后，完成图7的子路径316的处理，移至图5的步骤318。
在步骤318，根据全照射区域的排列坐标(储存于前述内部存储器内的既定区域)、各照射区域的叠合校正位置(通过图9的子路径614所求出的校正函数或图10的子路径616所求出的校正映图所校正)、及事先所测量的基线，重复进行以下动作：在用来曝光晶片W上的各照射区域的加速开始位置(扫描开始位置)依序使晶片W步进；及将标线片载台RST与晶片载台WST朝扫描方向同步移动，而将标线片图案转印至晶片上，并使用步进扫描方式进行曝光动作。由此，对第1批(批内第1片)的晶片W完成曝光处理。
又，在子路径616中，在未测量位置信息的照射区域，虽未求出其照射区域的余数，但此照射区域的非线性成分能根据周围照射区域的若干非线性成分的照射区域间的距离，依照高斯(Gauss)分布的加权计算能加以求出。关于此种加权计算的具体方法，因揭示于美国公开第2002/0042664号说明书，故省略详细说明。
在下一步骤320，判断前述的计数器的计数值m＞24是否成立，由此判断批内全部晶片的曝光是否完成。在此，因m＝1，故该判断为否定，移至步骤322，增加(m m+1)计数器的计数值m后，返回步骤312。
在步骤312中，使用未图标的晶片载具，交换图2的晶片保持具25上的曝光处理完成的第一批第1片晶片与批内第2片晶片。在下一步骤314，与前述同样，进行装载于晶片保持具25上的晶片W(此种情形，批内第2片晶片)的搜索对准。
而下一子路径316的晶片对准，如图7所示，首先，在步骤502进行EGA测量，在步骤504，判断是否已设定S模式旗标。又，在此，在第1片晶片W中，因已设定S模式旗标，故移至子路径506。
而子路径506，如图8所示，进行步骤602中的3次函数近似、步骤604中的随机误差算出。又，在步骤606，判断前述计数器的计数值m是否为既定值g(＝3)以上，由此判断晶片载台25(晶片载台WST)上的晶片W是否为批内第g(＝3)片以后的晶片。在此，因晶片W是批内的第2片晶片，故m＝2，步骤606的判断为否定而转移至步骤608，步骤608的判断为否定则移至步骤610。
在步骤610，判断是否已设定函数模式。若该判断为肯定，则移至子路径614，若否定则移至子路径616。若对前次(第1片)的晶片进行子路径614的函数模式GCM测量，则设定函数模式，若进行子路径614的函数模式GCM测量，则重设函数模式。在此的判断是根据其设定来决定。如此，若以第1片晶片W来进行函数模式GCM测量，则即使第2片晶片，也进行函数模式GCM测量，若进行映图模式GCM测量，则进行映图模式GCM测量。如此，从批内第1片到第g-1片，必须以同一模式进行GCM测量，选择上述平均模式的情形，能无不良情况地进行图9的步骤712、图10的步骤818中的平均运算处理。
因子路径614、616中的处理大致如上述，故省略详细的说明。又，在子路径614、616内的步骤710或步骤816中，判断已设定平均模式的情形，则在步骤712或步骤818中，算出对第1片晶片所算出的函数的系数或校正映图的校正量、对此次第2片晶片此次算出的函数的系数或校正映图的校正量的平均值，将所述的算出结果当作对第2片晶片的函数的系数或校正映图，储存于储存装置。
进行子路径614步骤618或子路径616步骤620，完成子路径506，完成图7的子路径316后，与第1片晶片时同样，在图5的步骤318中，进行曝光。又，步骤320中的判断为否定，则在步骤322中，m仅增加1，对第3片晶片W，执行步骤312(晶片交换)、步骤314(搜索对准)，再度执行子路径316。
在子路径316，对第3片晶片W，进行步骤502(EGA测量)、步骤504(因设定S模式旗标，故判断为肯定)、子路径506(单批校正)。
在子路径506，进行步骤602(函数近似)、步骤604(算出随机误差)后，在步骤606中，判断前述计数器的计算值m是否为既定值g(＝3)以上，由此判断晶片保持具25(晶片载台WST)上的晶片W是否是批内第g(＝3)片以后的晶片。此种情形，因晶片W是批内第2片晶片，成为m＝3，故步骤606的判断为肯定，而移至步骤622。
在下一步骤622，根据红外线传感器等温度传感器的检测结果，判断朝第3片晶片的晶片载台WST装载前后，其晶片W的温度变化是否较既定阈值为大。若该判断为肯定，则移至步骤624，若否定则移至步骤612。移至步骤612的情形，根据上述步骤604中所算出的随机误差，选择子路径614的函数模式GCM测量、或子路径616的映图模式GCM测量中的任一测量，执行所选择的子路径。其后的处理是与第1片、第2片晶片W时同样。
另一方面，装载前后的晶片W的温度变化是既定阈值以下，步骤622的判断为肯定的情形，则移至步骤624。在此，判断与前次晶片W的随机误差变化量是否较既定阈值为小。若该判断为否定，则进行步骤至612，若是肯定，则移至步骤626。进行步骤612后的处理如前述。另一方面，在步骤626，进行通常的EGA运算，算出晶片W上全照射区域的位置坐标。更具体而言，与前述同样，使用对准系统AS，测量晶片标记[附设于晶片W上的事先所选择的例如若干照射区域间(取样照射区域)]，求出所述的取样照射区域载台坐标系统上的位置坐标。又，根据其所求出的取样照射区域的位置坐标与各设计上的位置坐标，使用前述的上述模型式(1)，进行EGA运算，以算出EGA参数(系数a0～a2、b0～b2)。
在步骤628，判断函数模式旗标是否已设定，若该判断为肯定，则移至步骤618，若否定，则移至步骤620。步骤618，是根据最新的校正函数，校正步骤626中所算出的全照射区域的位置坐标(排列坐标)，将校正后的全照射区域位置坐标(排列坐标)储存于内部存储器的既定区域。又，此种情形，关于对应上述式(2)的校正函数的1次成分的a0～a2、b0～b2系数，由于设成不进行EGA的校正与通过校正功能的校正的双重校正(过校正)，故使用减去通过上述步骤626的EGA运算所求出的上述式(1)所算出的系数a0～a2、b0～b2的值。
另一方面，步骤620是根据最新校正映图，校正在步骤626中所算出的全照射区域的位置坐标(排列坐标)，将所校正的全照射区域的位置坐标(排列坐标)储存于内部存储器的既定区域。
完成子路径506，图7的子路径316完成后，移至图5的步骤318。在步骤318，与前述同样，使用步进扫描方式，对批内的第3片晶片W，进行曝光处理。此时，在各照射区域的曝光时，对开始扫描位置(开始加速位置)进行晶片W的步进时，是根据储存于内部存储器内的既定区域的全照射区域的排列坐标来进行。
如上述对批内第3片晶片W曝光完成后，移至步骤320，判断批内全部晶片是否曝光完成，在此的判断为否定，则移至步骤322。又，在步骤322增加计数值m后，回到步骤312，对第4片晶片W，进行与第3片晶片W同样的处理[步骤312(晶片交换)步骤314(搜索对准)子路径316(晶片对准)步骤318(曝光)]。
如上述，子路径316的晶片对准，对第3片晶片W进行处理的情形，晶片W装载前后的温度变化的阈值大的情形，在步骤622中的判断为否定，则移至步骤612。在步骤612，判断随机误差是否大，当判断随机误差小的情形，则进行子路径614的函数模式GCM测量，当判断为大的情形，则进行子路径616的映图模式GCM测量，对第3片晶片W进行GCM测量，由此取出该晶片W的非线性成分。又，来自第2片晶片W的随机误差变化较既定阈值大的情形，步骤624中的判断为否定，则移至步骤612，同样地，对第3片晶片进行GCM测量，由此取出该晶片W照射区域间误差的非线性成分。因此，关于此第4片晶片W也同样，依据晶片W批前后的温度变化，对第3片晶片W的随机误差变动，执行GCM测量，或在步骤626中，仅执行通常的EGA测量，以判断是否使用储存于储存装置的校正函数、校正映图来当作非线性成分的校正信息。
批内的第4片晶片W的曝光完成后，移至步骤320，判断批内全部晶片的曝光是否完成，在此的判断为否定，则移至步骤322。又，在步骤322增加计数值m后，回到步骤312，以后，批内全部晶片内的曝光完成前，重复进行上述步骤312～步骤320的环路处理及判断，同样地，针对从第5片到最后(第24片)的晶片W，也在子路径506的步骤622或步骤624中判断为否定的情形，则对该晶片通过函数模式或映图模式进行GCM测量。即，在本实施方式中，判断各晶片是否进行GCM测量。
另一方面，在第3片以后的晶片W中，步骤622、624的判断为否定，重新以此晶片取出照射区域间误差的非线性成分的情形，则从其晶片的取出结果所得到的校正信息成为最新校正信息。因此，该晶片W以后的晶片W，是使用其最新校正信息来进行校正。
若批内所有晶片的曝光完成，步骤320的判断为肯定，则移至步骤324，通过LAN160及终端服务器140，将曝光完成通知主装置150后，完成一系列的处理。
使用上述曝光装置1001进行批处理间，主装置150如前述，在图4的步骤218等待曝光完成。
又，若从上述步骤218的曝光装置1001的主控制装置20，接收曝光完成的通知，则在主装置150，解除步骤218的等待状态，回到步骤202。当再对此批的晶片批处理成为能开始状态的情形，重复进行步骤202以下的处理。
(多批坐标格校正)
另一方面，当对第1片晶片W进行处理时，在图6的子路径308中，针对在步骤402的判断为肯定，或在步骤406、410的判断为否定，则移至步骤412，重设S模式旗标的情形的处理加以说明。
S模式旗标被重设的情形，图7的子路径316的步骤504的判断为否定，则移至子路径508。
图11为表示子路径508的流程图。如图11所示，首先，在步骤902中，判定是否已设定处理程序的函数模式旗标。若该判断为否定，则移至步骤906。在此，取得储存于处理程序的校正信息文件名，从集中信息服务器130读取对应该文件名的校正映图文件。
又，若步骤902的判断为肯定，则移至步骤904。在步骤904，判断是否参照处理程序，使用设定于装置常数的函数系数来作为校正信息。若该判断为肯定，则移至步骤908。在此，从装置常数中选择对应所指定的照射数据的校正系数。又，若步骤904中的判断为否定，则移至步骤910。在此，从处理程序取得校正信息文件名，从集中信息服务器130读取对应该文件名的校正信息文件，以取得校正信息。
在此，主控制装置20是判断校正信息文件内的校正信息是校正映图或校正函数。当文件内的校正信息是校正映图的情形，对包含于该校正映图的照明间误差进行函数拟合，以求出其函数的系数。
步骤906、908或910完成后，则移至步骤912。在此，依照包含于处理程序的照射区域映图数据及取样照射区域的选择信息等照射数据，与前述同样进行EGA方式的晶片对准，算出晶片W上全照射区域的位置坐标，并储存于内部存储器既定区域。
在下一步骤914中，根据储存于前述内部存储器内既定区域的全照射区域的排列坐标、与暂时储存于内部存储器内的校正映图或校正函数的各照射区域的位置偏差量的非线性成分校正值(校正信息)，针对各照射区域，算出校正位置偏差量(线性成分及非线性成分)校正后的叠合校正位置。又，在使用校正函数来当作校正信息的情形，当该校正函数包含1次成分时，与上述步骤618(参照图8)同样，以EGA参数来减去校正函数一次成分的系数，使用减算后的校正函数，来校正各照射区域的位置坐标。步骤914完成后，完成子路径508的处理，进而完成图7的子路径316的处理，而移至步骤318。
步骤318 320 322的处理如上述。又，对第2片至最后晶片的处理与对笫1片晶片W的处理同样。因此，若对预定片数晶片完成曝光，则步骤320的判断为肯定，移至步骤324，通过LAN160及终端服务器140，对主装置150通知曝光完成后，完成一系列的处理。
由以上说明可知，在曝光装置1001，是由主控制装置20的一部分、照明系统10、投影光学系统PL、两载台RST、WST及其驱动系统，来构成转印装置。又，以未图标的温度传感器、对准检测系统AS及主控制装置20的一部分来构成测量装置。
又，使用主控制装置20(更具体为CPU)与软件程序，能实现选择装置、校正装置、取出装置及最佳化装置。即，通过主控制装置20所进行的子路径308、图7的子路径316的步骤504、图8的子路径506的步骤602～步骤612、步骤622、624的处理，能实现选择装置。又，通过图8的子路径506的步骤618、620，图11的子路径508的步骤814及图5的步骤318的处理，能实现校正装置的功能。又，通过图9的子路径614、图10的子路径616的处理，能实现取出装置及最佳化装置的功能。
但是，本发明的曝光装当然未限于此。即，上述实施方式只不过是一例，也可通过硬件来构成，依照使用上述主控制装置20(更正确为CPU)的软件程序的处理来实现的构成各部的至少一部分。
如以上详细说明，依本实施方式的校正方法，则曝光装置1001对二维坐标格(晶片W上各照明区域的形成位置基准)，具备能考虑的非线性成分的次数分别不同的复数种校正功能(例如函数校正功能或映图校正功能等)的情形，根据曝光装置1001及置入曝光装置1001的晶片W的至少一方的既定信息(例如，能考虑的非线性成分的次数以上的高次成分的大小)，能选择最佳的校正功能。由此，将复数个照射区域转印形成于晶片W上时，能有效且短时间考虑二维坐标格(各照射区域形成位置的基准)的非线性，且能校正晶片的位置。
又，本实施方式，在曝光装置1001中，上述二维坐标格的非线性成分中，当作能考虑的非线性成分的次数不同的校正功能，设置函数校正功能(第1、第2函数校正功能)、与映图校正功能(第1、第2映图校正功能)。函数校正功能是通过既定次数的校正函数，使二维坐标格(晶片坐标格，以形成于晶片W上的复数个照射区域的排列限定)的非线性成分加以近似，使用该校正函数当作校正信息(转印形成各照射区域时，用来校正晶片W位置)的功能。此函数校正功能，虽是通过函数的最高次数，来限定能考虑的非线性成分的次数，但可减少照射区域的测量数，即取样照射区域数。又，映图校正功能是使用校正映图(实际上，是测量其位置各取样照射区域位置偏差量的非线性成分的集合体)来作为校正信息的功能。此映图校正功能虽在能考虑的非线性成分的次数无限制，但函数校正功能为了正确把握能考虑的非线性成分的次数，必须较函数校正功能的取样照射区域数增多取样照射区域数。因此，本实施方式，通过函数校正功能，能考虑的非线性成分的次数以上的高次成分(余数、随机误差)的大小是容许值以上的情形，则选择映图校正功能，在容许值以内，则选择函数校正功能。如此，能尽量减小无法考虑的非线性成分的大小，不必将取样照明区域数增加必要以上，而能有效且短时间校正晶片W位置。
本实施方式，为了判断通过函数功能能考虑的非线性成分的次数以上的高次成分(余数、随机误差)的大小是否是容许值以上，测量能适当算出该随机误差的大小数的取样照射区域的位置信息(图7的子路径506的步骤604)。又，当该随机误差是在容许值以上的情形，则选择第1映图校正功能(子路径616：映图模式GCM测量)，当该随机误差是容许值以内的情形，则选择第1函数校正功能(子路径614：函数模式GCM测量)。因此，能适当掌握二维坐标格(照射区域形成位置基准)的非线性，以选择最佳校正功能。
另一方面，本实施方式，虽能考虑的非线性成分的次数不同的校正功能为函数校正功能与映图校正功能两种，但也可从校正函数的最高次数不同的至少2个函数校正功能来选择校正功能。此种情形，当低次的函数校正功能的余数太大的情形，也可选择高次的函数校正功能。
因此，本实施方式，虽按照二维坐标格(照射区域形成位置基准)的非线性来选择校正功能，但在该选择的校正功能中，将掌握二维坐标格的非线性所必要的取样照射区域数及配置最佳化。例如，在图9的子路径614的步骤702～步骤708的环路处理或图10的子路径616的步骤802～810的处理中，根据校正信息，在各照射区域的位置信息与其实测值的余数(随机误差)成为容许范围内之前，将取样照射区域数及配置最佳化。
又，随机误差成为容许范围内之前，也可将函数的次数最佳化，此最佳化是从上述校正函数的最高次数不同的至少2个函数校正功能，与选择校正功能者大致等效。又，若函数的次数变高，则当然该函数的拟合所需要的取样照射区域数及配置也与此一起最佳化。
又，本实施方式，是以较校正功能用来作为校正信息的函数为高次的函数，按照使坐标格的非线性成分加以近似后的随机误差，使用映图来作为校正信息时进行照射区域的取样数及配置的最佳化。但是，在步骤808中，当判断随机误差非常小时，也可使用步骤804的函数拟合所使用的高次函数来作为校正信息。即，也可将利用映图校正功能来校正，切换为利用函数校正功能来校正。
又，本实施方式，校正函数的最高次数虽为3次，但不限于此。但是，校正函数的最高次数越高，则随机误差等算出必须增加必要的测量照射区域的取样数，故较佳是与所述的兼顾，来决定校正函数的次数。
又，依本实施方式，在复数种坐标格校正功能中，包含：第1校正功能，是每批取出校正信息，根据所取出的校正信息，进行校正晶片W的位置校正；以及第2校正功能，是根据事前测量的校正信息，进行晶片W的位置校正。第1校正功能是取出利用置入曝光装置1001的晶片W上复数个既成照射区域的排列所限定的二维坐标格(晶片坐标格)的非线性成分(第1非线性成分)信息，使用其取出结果来作为校正信息(转印形成于各照射区域时，用来校正其晶片W位置)的功能，为了对置入曝光装置的晶片W取出非线性成分，必须测量多数个照射区域位置。又，第2校正功能是利用形成于基准晶片等照射区域所限定的二维坐标格对既定基准坐标格的非线性成分，使用有关事先取出的非线性成分(第2非线性成分)的信息，来作为校正信息的功能，为了对置入曝光装置的晶片W取出非线性成分，不必测量多数个照射区域位置。因此，例如其号机，批间的叠合误差倾向不同，必须重新对置入曝光装置的晶片W取出非线性成分的情形，则选择第1校正功能，相反的情形，若选择第2校正功能，则能高精度且短时间校正晶片W位置。
又，本实施方式，选择第1校正功能的情形，在批内晶片W中，最初，对置入曝光装置1001的既定数(g-1)晶片W，即对第g-1片前的晶片W，测量形成于该晶片W上的照射区域位置，根据其测量结果，取出有关非线性成分的信息。又，对第g片以后的晶片W，测量形成于其晶片W上的照射区域位置，按照批前后的晶片W的温度变动或批内晶片间的随机误差的变动，根据其测量结果，来判断取出有关非线性成分的信息来作为校正信息，或使用有关过去置入曝光装置1001的晶片W的非线性成分的信息来作为校正信息。即，本实施方式，因判断是否在各晶片从该晶片W取出非线性成分，故也能处理批内非线性成分变动的情形。
又，本实施方式，在步骤622或步骤624，判断为否定，则在其晶片中，当发生必须取出非线性成分时，则移至步骤612，按照随机误差的大小，选择函数模式GCM测量或映图模式GCM测量，但不限于此。即，在批内第1片，选择函数模式、映图模式的任一模式的情形，也可在批内，依照批内第1片所选择的模式来进行GCM测量。又，在步骤622或步骤624，判断为否定，则在其晶片中，当发生必须取出非线性成分时，也可设成必须进行函数模式GCM测量，也可相反。
又，依本实施方式，则对从批内第1片到第g片晶片W，根据置入曝光装置1001的晶片W上既成照射区域位置信息的测量结果，求出校正信息的情形，判断是依照以装置常数所设定的平均模式旗标来作为有关第1非线性成分的信息的平均值，或是仅根据形成于此次所置入的晶片W上的照射区域位置信息的测量结果来作为目标。但是，是否当作平均值，例如，也可根据与图8的步骤622或步骤624同样的判断来进行。例如，若晶片W的温度变化是在容许值以内，或随机误差变化小，则可在图9的子路径614的步骤712或在图10的子路径616的步骤818中算出平均值。
又，本实施方式，虽必须将从批内第1片取出照射区域间误差的非线性成分的晶片片数固定为g-1片，但不限于此。也可使用图8的步骤622或步骤624的判断当作其结束条件。
又，依本实施方式，在既定信息中，包含置入于曝光装置1001的晶片W是否是未形成照射区域的裸晶片信息，在子路径308，在该置入的晶片W上，是未形成照射区域的裸晶片的情形，则以选择第2校正功能的方式，设定(重设)S模式旗标。因此，就用以选择校正功能的条件而言，能适用各种信息。本实施方式，如上述，使用晶片W置入曝光装置1001前后的温度变化(步骤622)、或过去置入曝光装置1001的晶片W与此次置入曝光装置1001的晶片W的随机误差的变动(即类似度)(步骤624)等来作为选择条件。
又，将有关晶片W置入曝光装置1001前后的温度变化的信息当作是否在各晶片取出非线性成分的条件，是因为涂布机刚进行光刻胶涂布后的晶片W的温度变高，但置入曝光装置1001后，在进行实际曝光前，因其温度下降，故由于随着晶片W的温度变动，晶片W本身的伸缩，在批内，各晶片W的非线性成分会有大变动的虞的关系。例如，以曝光装置1001处理1批晶片W的情形，从第1片到数片晶片W置入后，在进行曝光前的时间大致一定，但在某种程度前，持续处理晶片W，其次，待曝光的晶片W是在先前的晶片W曝光完成前，在载具(将晶片W装载于晶片载台WST的机械臂)上等待，等待时间变长，置入前后的晶片W的温度变动变大。进而，在批处理中途，因某种原因而暂且停止曝光装置1001的批处理，重新进行批处理的情形，其次，针对被曝光的晶片W，等待时间变长。此种情形，不期望将从其前所处理的晶片W取出的照射区域间误差的非线性成分仍然适用此次的晶片。
又，因考虑上述温度变化随着晶片W等待时间的长短而变化，故如本实施方式般，不直接测量其温度变化，而利用设置于曝光装置1001的定时器来测量其等待时间，当其等待时间较既定时间为长的情形，也可针对其晶片W，取出非线性成分。
又，就影响晶片W的非线性成分的信息而言，不限于本实施方式所采用的晶片W的温度变化。例如，曝光装置的曝光条件的温度或湿度的变化等有关环境变化的信息，若是有关影响晶片W的照射区域间误差的非线性成分的环境变化的信息，能把所有信息当作复数种校正功能的选择条件。
又，有关使用于转印形成前层照射区域的曝光装置的信息也能当作选择条件。曝光装置1001与前层曝光装置的载台坐标格大幅不同，对准方法等不同的情形，因预料非线性成分变大，故此种情形，也能加以设定俾使其必须选择第2校正功能。
又，上述实施方式，虽选择第1校正功能(每批的校正)或第2校正功能(复数批间的校正)的任一校正功能，但也能选择第1校正功能及第2校正功能两者。例如，使用既定次数以下(包含于有关通过第1校正功能所选择的第1非线性成分的信息)的成分、较既定次数(包含于有关通过第2校正功能所选择的第2非线性成分的信息)为大的次数成分、及从包含于有关第2非线性成分的信息的既定次数以下成分去除相当于第1非线性成分的成分，来校正置入曝光装置1001的晶片W位置。因此，例如，针对最高3次的非线性成分，通过第1校正功能来进行校正，针对至少至少4次的非线性成分，通过能事前取出非线性成分的第2校正功能来进行校正。此结果，能校正曝光装置1001的载台坐标格的高次非线性成分，且能通过第1校正功能实现考虑因C/D所造成的晶片W畸变等非线性校正，故能实现更高精度的叠合曝光。又，能较仅使用第1校正功能例如考虑至少4次的上述载台坐标格的非线性成分来进行校正，减少批处理中的照射区域的取样数，故在产能上也较为有利。
又，上述实施方式，曝光装置1001～100N中，记录EGA记录数据当作曝光经历数据，而传送给集中信息服务器130，但上述第1校正功能的校正结果，即有关所算出的校正函数或校正映图的信息及随机误差的信息、以及利用对准系统AS检测出的检测信号等也被记录，当然也可将所述的信息传送至集中信息服务器130而加以储存。因此，在集中信息服务器130中，能利用第1校正功能来进行晶片W的位置校正结果的评价。集中信息服务器130是使用此评价结果，例如也能修正第2校正功能所使用的校正函数或校正映图。
又，上述实施方式，虽在图8的子路径506的步骤622、624中，判断是否在批内进行取出各晶片的非线性成分，但实际上，也可在批内以既定间隔进行非线性成分取出对象的晶片的GCM测量。即，从批内第1片算起既定片数(例如g-1片)是与上述实施方式同样，虽利用第1校正功能来取出非线性成分，以作成校正函数或校正映图，但，例如自此以后也能以K片的间隔(隔K片，K是2以上整数)，取出非线性成分，来作成校正函数或校正映图。因此，也能对应批内非线性成分的变动。又，当以隔K片的间隔，进行取出非线性成分，作成校正函数或校正映图的情形(利用GCM测量进行校正数据取得的情形)，根据此所获得的最新校正数据，对以后的晶片进行校正处理。
又，即使限定间隔K，当晶片W的温度变化或随机误差的变动大的情形，也可缩短其间隔等，来进行最佳化。
又，以既定间隔进行批内GCM测量的情形，也可记录其间隔而传送至集中信息服务器130，评价对准结果与间隔的关系，由此增减间隔而进行最佳化，俾能获得最佳对准结果。
又，上述实施方式，进行EGA方式的晶片对准时，是使用取样照射区域(选择全照射区域或其内特定复数个照射区域来作为取样照射区域的情形，是指所选择的特定照射区域)的对准标记坐标值。但是，例如，也可在各取样照射区域，依照其设计上的坐标值移动晶片W，检测出标线片R上的标记或对准系统AS的指针标记的位置偏差量，使用该位置偏差量，通过统计运算，算出各照射区域离设计上的坐标值的位置偏差量，或算出照射区域间的步进间距的校正量。
进而，上述实施方式，虽以EGA方式为前题来进行说明，但也可使用加权EGA方式来替代EGA方式，或使用照射区域内多点EGA方式等。又，关于加权EGA方式的晶片对准，例如，详细揭示于日本特开平5-304077号公报(对应美国专利第5,525,808号说明书)等。
即，该加权EGA方式，是在晶片上的复数个照射区域(分隔区域)中，测量所事先选择的至少3个取样照射区域位于静止坐标系统上的位置坐标。其次，在各晶片上的照射区域，按照该照射区域(其中心点)与取样照射区域(其中心点)间的距离，或按照照射区域与晶片上所事先限定的既定着眼点间的距离(第1信息)及该着眼点与取样照射区域间的距离(第2信息)，对取样照射区域位于静止坐标系统上的位置坐标进行加权，而且，使用经加权的复数个位置坐标进行统计运算(最小平方法或单纯的平均化处理等)，由此决定晶片上复数个照射区域位于各静止坐标系统上的位置坐标。又，根据所决定的位置坐标，对静止坐标系统内的既定基准位置(例如，标线片图案的转印位置)，使其与排列于晶片上的复数个照射区域对位。
依此种加权EGA方式，即使是存在局部性排列误差(非线性畸变)的晶片，取样照射区域数较少即可，且能抑制计算量，并能对既定基准位置高精度且高速对准全照射区域。在本案所指定的指定国(或所选择的选择国)的国内法令许可下，用上述公报及所对应的美国专利公开说明书或美国专利的揭示，当作本说明书记载的一部分。
又，照射区域内多点EGA方式，例如揭示于日本特开平6-349705号公报(所对应的美国专利第6,278,957号说明书)等，在各取样照射区域，检测出复数个对准标记，能分别获得复数个X、Y坐标，除了使用对应EGA方式所使用的晶片的伸缩、旋转等晶片参数之外，使用模型函数(包含与照射区域的旋转误差、正交度、及标度对应的照射参数(芯片参数)的至少一种来作为参数)，算出各照射区域的位置信息，例如算出坐标值者。
更详述之，此照射区域内多点EGA方式，是对排列于基板上各照射区域内的基准位置，分别形成各设计上以一定相对位置关系所配置的复数个对准标记(一维标记、二维标记的任一标记皆可)，从存在所述的基板上的对准标记中，测量既定数的对准标记，也即测量X位置信息数与Y位置信息数的和较上述模型函数所包含的晶片参数及照射参数的总数为多，且至少针对同一取样照射区域在同一方向能获得复数个位置信息的既定数对准标记的位置信息。又，将所述的位置信息代入上述模型函数，使用最小平方法等进行统计处理，由此算出其模型函数所包含的参数，根据此参数、与各照射区域内基准位置设计上的位置信息及对基准位置的对准标记设计上的相对位置信息，算出各照射区域的位置信息。在本案所指定的指定国(或所选择的选择国)的国内法令许可下，用上述公报及所对应的美国专利公开说明书或美国专利的揭示，当作本说明书记载的一部分。
所述的情形虽也可使用对准标记的坐标值来作为位置信息，但若是有关对准标记的位置信息，对统计处理适当的信息，则也可使用任何信息来进行统计运算。
又，上述各实施方式，是针对使用离轴方式的FIA系统(成像式的对准传感器)来作为标记检测系统的情形进行说明，但不限于此，也可使用任何方式的标记检测系统。即，就算是TTR(Through The Reticle)方式、TTL(Through The Lens)方式、或离轴方式中的任一方式，进而，除了检测方式以FIA系统等所采用的成像方式(影像处理方式)以外，例如，检测出绕射光或散射光的方式等也无妨。例如，也可是将准直光束大致垂直照射晶片上的对准标记，使从该标记所产生的同次数的绕射光(±1次、±2次、......、±n次绕射光)干涉并加以检测出的对准系统。此种情形，也可各次数独立检测出绕射光，至少使用一个次数的检测结果，将波长不同的复数个准直光束照射于对准标记，使各波长干涉各次数的绕射光并进行检测。
又，本发明如上述实施方式，不限于步进扫描方式的曝光装置，也同样能适用于以步进重复方式或接近方式的曝光装置(X线曝光装置等)为主的各种方式的曝光装置。
上述实施方式，就光源而言，能使用KrF准分子激光、ArF准分子激光等远紫外光源、或F2激光等真空紫外光源、产生紫外域的光线(g线、i线等)的超高压水银灯等。其它，使用真空紫外域光来作为曝光用照明光的情形，不限于从上述各光源所输出的激光光，也可使用以光纤放大器(例如掺铒或铒与镱两者)来放大从DFB半导体激光或光纤激光所振荡的红外域或可见域的单一波长激光光，使用非线性光学结晶波长转换为紫外光的高谐波。
进而，本发明也适用于使用EUV光、X线、或电子线或离子束等带电粒子线来作为曝光用照明光的曝光装置。其它，本发明也适用于，例如揭示于国际公开WO99/49504号等，在投影光学系统PL与晶片W之间填满液体的液浸型曝光装置等。又，曝光装置也可例如如揭示于日本特开平10-214783号公报或国际公开WO98/40791号说明书等般，在通过投影光学系统进行标线片图案转印的曝光装置与利用晶片对准系统进行标记检测的测量位置(对准位置)，分别配置晶片载台，将曝光动作与测量动作大致同时进行，能执行的双晶片载台型。进而，投影光学系统PL也可是折射系统、反射折射系统、及反射系统中的任一系统，也可是缩小系统、等倍系统、及放大系统中的任一系统。
又，在上述的实施方式中，虽使用在光透过性基板上形成既定遮光图案(或相位图案、减光图案)的光透过型掩膜、或在光反射性的基板上形成既定反射图案的光反射型掩膜，但也可根据应曝光的图案的电子数据，使用形成透过图案或反射图案或发光图案的电子掩膜。此种电子掩膜，例如揭示于美国专利第6,778,257号公报。在本案所指定的指定国(或所选择的选择国)的国内法令许可下，用上述公报及所对应的美国专利公开说明书或美国专利的揭示，当作本说明书记载的一部分。
又，上述的电子掩膜包含非发光型影像显示组件与自发光型影像显示组件两者的概念。在此，非发光型影像显示组件也称为空间光调变器(Spatial LightModulator)，是以空间方式来调变光的振幅、相位或偏光状态的组件，分为透过型空间光调变器与反射型空间光调变器。在透过型空间光调变器中，包含透过型液晶显示组件(LCD：Liquid Crystal Display)，电致显示组件(ECD：ElectroChromic Display)等。又，在反射型空间光调变器中，包含：DMD(DigitalMirror Device或Digital Micro-mirror Device)、反射镜数组、反射型液晶显示组件、电泳显示器(EPD：EletroPhoretic Display)、电子纸(电子墨)、及光绕射阀(Grating Light Value)等。
又，在自发光型影像显示组件中，包含：CRT(Cathode Ray Tube)、无机EL(Electro Luminescence)显示器、电场发射显示器(FED：Field EmissionDisplay)、电浆显示器(PDP：Plasma Display Panel)、或固态光源芯片数组(具有复数个发光点的固态光源芯片，将芯片排列呈复数个数组状)显示器或将复数个发光点制作在1片基板的固态光源数组(例如，LED(Light Emitting Diode)显示器、OLED(Organic Light Emitting Diode)显示器、LD(Laser Diode)显示器等。又，若去掉设置于众所周知的电浆显示器(PDP)各像素的萤光物质，则成为发紫外域光的自发光型影像显示组件。
又，本发明不限于半导体制造用的曝光装置，也能适用于：将显示器(包含液晶显示组件等)制造所使用的组件图案转印于玻璃板的曝光装置、将薄膜磁头制造所使用的组件图案转印于陶瓷晶片上的曝光装置、及摄影组件(CCD等)、微机器、有机EL、DNA芯片等制造所使用的曝光装置等。又，本发明不仅能适用于半导体组件等微组件，也适用于为了制造光曝光装置、EUV曝光装置、X线曝光装置、及电子线曝光装置等所使用的标线片或掩膜，将电路图案转印于玻璃基板或硅晶片等的曝光装置。在此，使用DUV(远紫外)光或VUV(真空紫外)光等的曝光装置，一般是使用透过型标线片，就标线片基板而言，能使用石英玻璃、掺氟的石英玻璃、萤石、氟化锰、或水晶等。又，至于接近方式的X线曝光装置或电子线曝光装置等，是使用透过型掩膜(模板掩膜、薄膜掩膜)，就掩膜基板而言，能使用硅晶片等。
半导体组件是经由以下的步骤来制造，其步骤包含：进行组件功能及性能设计的步骤、根据此设计步骤来制作标线片的步骤、由硅材料制造晶片的步骤、利用前述实施方式的光刻系统110及曝光装置100i将标线片的图案转印于晶片上的步骤、组件组装步骤(包含切割步骤、接合步骤、封装步骤)、及检查步骤等。
本发明的校正方法及曝光装置能应用在对复数的各感光物体，以连续方式或间歇方式进行曝光。

Claims (22)

1、一种校正方法，是对依序置入曝光装置的复数个感光物体，分别转印形成复数个分隔区域时，进行各所述感光物体的位置的校正，其特征在于，所述校正方法包含以下步骤：
选择步骤，根据有关所述曝光装置及置入该曝光装置的感光物体的至少一方的既定信息，使用作为所述各分隔区域形成位置的基准的二维坐标格的非线性成分，选择为了校正所述感光物体的位置而设置于所述曝光装置的校正功能，从能使用的非线性成分的次数分别不同的复数种校正功能中，选择至少一种功能。
2、如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，在所述复数种校正功能中包含：
至少一种第1校正功能，取出根据置入所述曝光装置的感光物体上的复数个既成分隔区域排列的检测结果所限定的该二维坐标格的第1非线性成分的信息，使用其取出结果，来当作转印形成所述各分隔区域时用来校正该感光物体的位置的校正信息；以及
至少一种第2校正功能，其把与作为所述二维坐标格相对于既定基准坐标格的非线性成分而事先取出的第2非线性成分相关的信息当作所述校正信息。
3、如权利要求2所述的校正方法，其特征在于，在所述选择步骤中，选择所述第1校正功能的情形，在所述复数个感光物体中，最初对置入所述曝光装置的既定数感光物体，测量所述感光物体的所述各既成分隔区域位置信息，根据其测量结果，取出该第1非线性成分的信息来当作所述校正信息；
对其他感光物体，测量该感光物体的所述各既成分隔区域位置信息，根据其测量结果，按照该既定信息来判断，取出所述第1非线性成分的信息来当作所述校正信息、或使用过去置入所述曝光装置的感光物体的所述第1非线性成分的信息来当作所述校正信息。
4、如权利要求3所述的校正方法，其特征在于，对所述既定数感光物体，根据其所置入感光物体上既定分隔区域位置信息的测量结果，求出该校正信息的情形，
按照所述既定信息来判断，把所述校正信息当作该第1非线性成分的信息的平均值、或仅根据此次所置入感光物体的所述各既成分隔区域位置信息的测量结果当作所述第1非线性成分的信息。
5、如权利要求2所述的校正方法，其特征在于，在所述既定信息中包含，表示所述既成分隔区域是否已形成于置入所述曝光装置的感光物体上；
所述选择步骤，若所述既成分隔区域未形成于所述所置入的感光物体上，则选择所述第2校正功能。
6、如权利要求2所述的校正方法，其特征在于，在所述选择步骤中，选择所述第1校正功能及所述第2校正功能的情形，进一步包含：
校正步骤，使用第1成分与第2成分当作校正信息，来校正置入于所述曝光装置的所述各感光物体的位置，
其中，所述第1成分是与所述第1非线性成分相关的信息中所含的既定次数以下的成分，
所述第2成分是与所述第2非线性成分相关的信息中所含的成分中，去掉相当于所述第1成分的成分。
7、如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述能使用的次数不同的校正功能包含：
至少一种函数校正功能，使用包含使该二维坐标格的非线性成分加以近似所获得的既定次数项的函数，来当作转印形成各该分隔区域时用来校正该感光物体的位置的校正信息；以及
至少一种映图校正功能，使用作为与所述二维坐标格的非线性成分对应的所述各分隔区域的非线性成分的集合体的校正映图，来当作该校正信息。
8、如权利要求7所述的校正方法，其特征在于，所述既定信息包含，置入于所述曝光装置的感光物体上的复数个既成分隔区域的实测位置信息、与根据选择所述函数校正功能时所获得的校正信息的该既成分隔区域的位置信息的余数；
所述选择步骤，当所述余数是容许值以上的情形，则选择所述映图校正功能。
9、如权利要求7所述的校正方法，其特征在于，在进行所述选择步骤后进一步包含最佳化步骤，其根据所述校正信息，在所述各既成分隔区域位置信息与其实测值的余数在成为容许范围内之前，将所述函数次数、与位置信息测量对象的所述既成分隔区域数及配置的至少一方最佳化。
10、如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述既定信息至少包含以下一种信息：
所述感光物体置入于所述曝光装置前后的环境变化的信息、置入于所述曝光装置后至曝光前所述感光物体的等待时间的信息、于所述感光物体上复数个既成分隔区域转印形成所使用的曝光装置的信息、及过去置入所述曝光装置的感光物体与此次置入的感光物体的非线性成分的差异的信息。
11、如权利要求10所述的校正方法，其特征在于，所述环境变化的信息是所述感光物体的温度变化的信息。
12、一种曝光装置，是用以在复数个感光物体上分别转印形成复数个分隔区域，其特征在于，所述曝光装置具备：
转印装置，具有用来保持所置入的感光物体的移动体，对保持于该移动体的感光物体，进行该复数个分隔区域的转印形成；
选择装置，根据所述转印装置及保持于所述移动体的感光物体至少一方的既定信息，使用作为所述各分隔区域形成位置的基准的二维坐标格的非线性成分物体的位置而选择用来校正该感光物体的位置所设置的校正功能，从能使用的非线性成分的次数分别不同的复数种校正功能中选择至少一种功能；以及
校正装置，具有所述复数种校正功能，使保持于所述移动体的感光物体对准于既定位置时，使用以所述选择装置所选择的校正功能，来校正保持于所述移动体的感光物体的位置。
13、如权利要求12所述的曝光装置，其特征在于，所述曝光装置进一步具备：
测量装置，在保持于所述移动体的感光物体上复数个分隔区域中，测量任意分隔区域位置信息的实测值；以及
取出装置，从所述测量装置的测量结果，取出依照保持于所述移动体的感光物体上复数个分隔区域排列所限定的所述二维坐标格的非线性成分的信息；
所述校正装置，就所述复数种校正功能而言，具有：
至少一种第1校正功能，使用通过所述取出装置所取出的所述二维坐标格的非线性成分的信息的取出结果，来当作转印形成各该分隔区域时用来校正该感光物体的位置的校正信息；以及
至少一种第2校正功能，其把与作为所述二维坐标格相对于既定基准坐标格的非线性成分而事先取出的第2非线性成分相关的信息当作所述校正信息，
其中，所述二维坐标格是以保持于所述移动体的感光物体上复数个分隔区域排列的检测结果所限定。
14、如权利要求12所述的曝光装置，其特征在于，所述校正装置，就所述能使用的非线性系数的次数不同的复数种校正功能而言，具有：
至少一种函数校正功能，其使用包含使所述二维坐标格的非线性成分加以近似所获得的既定次数项的函数，来当作使用将所述各分隔区域转印形成于保持于所述移动体的感光物体上时用来校正该感光物体的位置的校正信息；以及
至少一种映图校正功能，把作为与所述二维坐标格的非线性成分对应的所述各分隔区域的非线性成分的集合体的校正映图当作所述校正信息。
15、如权利要求14所述的曝光装置，其特征在于，所述曝光装置进一步具备最佳化装置，其根据以所述选择装置所选择的校正功能所使用的校正信息的所述各分隔区域的位置信息、与以所述测量装置所测量的该分隔区域位置信息的实测值的余数在成为容许范围内之前，将所述函数次数、与位置信息测量对象的分隔区域数及配置的至少一方进行最佳化。
16、如权利要求14所述的曝光装置，其特征在于，在所述既定信息中包含，从所述测量装置的测量结果所取出过去置入于所述转印装置的感光物体与此次所置入的感光物体的非线性成分的差异的信息。
17、如权利要求12所述的曝光装置，其特征在于，在所述既定信息中包含，所述感光物体置入于所述转印装置前后的环境变化的信息、与置入于所述转印装置后曝光前的所述感光物体的等待时间的信息的至少一种；
且进一步具备检测装置，用以检测出包含于所述既定信息的至少一种信息。
18、如权利要求17所述的曝光装置，其特征在于，所述环境变化的信息是所述感光物体的温度变化的信息。
19、如权利要求12所述的曝光装置，其特征在于，在所述既定信息中包含，表示分隔区域是否形成于置入所述转印装置的感光物体上的信息、与所述各分隔区域的转印形成所使用的曝光装置的信息的至少一种。
20、一种测量装置，是对依序置入曝光装置的复数个感光物体分别转印形成复数个分隔区域时所进行的，测量所述各感光物体的位置校正时所使用的既定信息，其特征在于：
所述既定信息，是使用作为所述各分隔区域的形成位置基准的二维坐标格的非线性成分，选择为了校正所述感光物体的位置而设置于所述曝光装置的校正功能，从能使用的非线性成分的次数分别不同的复数种功能中选择至少一种校正功能时所使用的信息。
21、一种测量装置，其特征在于，所述测量装置具有：
测量单元，用以测量既定信息，该既定信息是对依序置入于曝光装置的复数个感光物体分别转印形成于复数个分隔区域时所进行的各该感光物体的位置校正时所使用的信息，使用作为所述各分隔区域的形成位置基准的二维坐标格的非线性成分，选择为了校正所述感光物体的位置而设置于所述曝光装置的校正功能，从能使用的非线性成分的次数分别不同的复数种功能中，选择至少一种校正功能时所使用的信息；以及
传送单元，将以所述测量单元所测量的所述既定信息，传送至有别于所述测量单元而另行设置且供储存各种信息的服务器。
22、如权利要求20或21所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置，是测量形成于所述感光物体上不同层间的图案叠合误差的叠合测量装置；
所述既定信息，包含复数个连续批间的叠合误差信息。
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