CN1751378A - 最佳位置检测式的检测方法、对位方法、曝光方法、元器件制造方法及元器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能减少对生产能力影响，并能对每片晶片进行最佳的散粒排列的非线性校正的对位方法。根据本发明，通过进行有高次项的EGA计算校正非线性误差。校正条件(校正系数)预先对每一种加工条件参照1个或多个、EGA记录数据或叠合计测数据而选出，并登记在曝光装置中，在曝光装置作批处理时，通过检测某几个采样散粒的散粒排列而检测非线性误差的倾向，从基于此登记的多个校正系数中选择最合适的一个校正系数。而且，继通常EGA之后，进行使用选好的校正系数的高次EGA，校正非线性分量，对各散粒区域进行对位。

Description

最佳位置检测式的检测方法、对位方法、 曝光方法、元器件制造方法及元器件

技术领域

本发明涉及在制造例如半导体元件、液晶显示元件、CCD等摄像元件、等离子显示元件、薄膜磁头等电子元器件(以下简称为电子元器件)时，适用于其间的刻蚀工序最合适的、对感光基板的位置进行对位用的最佳位置检测式的检测方法及其对位方法。以及利用这种对位方法进行定位、曝光的曝光方法、和利用这种曝光方法的元器件制造方法及该元器件。

背景技术

近些年来，在半导体元件等电子元器件的制造工序中，使用步进重复方式或步进扫描方式等的曝光装置、晶片探头、或激光校正装置等。上述装置中，需要将在基板上呈二维矩阵状规则排列的多个芯片图案区域(散粒(シヨツト)区域)的每个区域相对规定的基准位置进行高精度对位(定位)。这一基准位置是在各装置中为了进行处理而规定的例如加工处理点等位置，规定在规定处理对象的基板移动及其位置的静止坐标系上。具体为规定在利用激光干涉仪规定的正交坐标系等上面。

曝光装置中，半导体晶片或玻璃板等基板要相对于形成于掩模或中间掩模(以后简称为中间掩模)上的图案的投影位置，高精度又平稳地进行定位。尤其是在半导体元件的曝光工序中，晶片上叠合10层及10层以上的电路图案(中间掩模图案)并进行复印。因而，当各层间的叠合精度一差，形成的电路特性就恶化，最坏时半导体元件就不合格，就整体而言成品率降低。

所以，在曝光工序中，进行用在晶片的各散粒区域上预先配置好的标记来定位的晶片定位。也就是，在晶片上的多个散粒区域的各个区域上预先配置定位标记。在曝光处理时，首先检测曝光对象的散粒区域的定位标记的工作台座标系(静止坐标系)上的位置(坐标值)。然后，根据该定位标记的位置信息和预测得的中间掩模图案的位置信息相对中间掩模图案决定该散粒区域的位置。

晶片定位大致可分为两种方式。其一为在晶片上的每个散粒区域检测其定位标记进行定位的D/D(ダイ·バイ·ダイ)的定位方式。另一为：通过只对晶片上的某几个散粒区域检测其定位标记求得散粒区域的排列规律，从而对各散粒区域定位的整体·定位方式。而当今，在电子元器件的生产线上，由于要兼顾生产能力，所以主要使用整体·定位方式。特别是在最近，广泛用利用统计方法高精度地检测晶片上散粒区域的排列规律性的增强·整体·定位(EGA)方式(例如，特开昭61-44429号公报及特开昭62-84516号公报)。

EGA方式中，在一块晶片上，只计测作为预先特定的散粒区域(有时又称为‘采样散粒区域’或‘定位散粒区域’)所选的多个散粒区域的位置坐标。这一特定散粒区域的数量要大于等于3个，通常为7～15个左右。根据这一特定散粒区域中的位置坐标的计测值利用最小二乘法等统计运算处理算出晶片上所有散粒区域的位置坐标(散粒区域的排列)。然后，按照这一算出的散粒区域的排列，使晶片工作台步进。所以，EGA方式的优点是计测时间短，对于随机计测误差预期能将其平均化。

以下，对EGA方式的晶片定位(以下简称为EGA)中所用的统计处理方法简单地进行说明。

设晶片上的m(m：为大于等于3的整数)个特定散粒区域设计上的排列坐标为(Xn，Yn)(n＝1、2、…、m)，对于设计的排列坐标的偏差量(ΔXn，ΔYn)假定能用式(1)表示的线性模型。

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{\ΔXn}\\ \mathrm{\ΔYn}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}a& b\\ c& d\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{Xn}\\ \mathrm{Yn}\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}e\\ f\end{array}\right)---\left(1\right)$

设m个采样散粒区域的各个区域的偏离实际排列坐标的设计上的排列坐标的偏差量(计测值)为(ΔXn，ΔYn)，则能用式(2)表示上述的偏差量和式(1)所示的线性模型中偏离排列坐标的各偏差量(ΔXn，ΔYn)间差的平方和E。

E＝∑{(Δx n-ΔXn)²+(Δyn-ΔYn)²}…(2)

式中，算出使式(2)的值E为最小的参数a、b、c、d、e、f。根据算出的参数a～f和设计的排列坐标(Xn，Yn)算出晶片上所有散粒区域的排列坐标。

这样，EGA方式为设计上的位置和实际晶片上所规定的位置间的偏差的线性一次近似，能校正晶片伸缩、旋转等偏差的线性分量。

但是，曝光工序中这种晶片的位置偏差，也就是在叠合误差上有时会产生非线性分量。

例如电子元器件的生产线上，对于同一电子元器件断断续续用多台曝光装置进行叠合曝光。这时，通常在曝光装置间的工作台坐标系之间存在误差(工作台格栅误差)，由此，有时产生非线性叠合误差。

另外，各曝光装置间由于晶片吸附设备或吸附力等差异，因此，有时会造成晶片变形。这样的晶片变形通常会产生非线性的偏移即叠合误差。

另外，在蚀刻、CVD(化学·蒸发·积淀)、CMP(化学·机械·抛光)等加工处理工序中，由于该加工处理中的研磨或热膨胀等，大多数的情况下都会造成晶片变形。因此，在对经过上述加工过程的层进行曝光处理时，晶片的变形就成为非线性的偏差即叠合误差而产生影响。这种因前道工序的加工处理引发的叠合误差是一种即使在没有工作台格栅误差的同一曝光装置上进行叠合曝光仍会产生的误差。

如上所述，在叠合误差的原因即晶片上散粒区域的排列误差(散粒排列误差)为线性分量的情况下，可以用EGA将其除去。但是，在由于这种工作台格栅误差、取决于装置特性的变形、或因加工处理引起的变形等非线性的晶片变形等造成散粒排列误差时，难以利用EGA将其除去。如上所述，这是由于EGA将晶片上的散粒区域的排列误差例如如式(1)所示作为线性模型来处置。

因而，对于这样的非线性的散粒排列偏差例如可采取以下的方法。

例如，在曝光工序(这里为曝光处理)中，通过将EGA的结果作为基准再次进行EGA计测，抽出非线性分量。然后，将抽出的非线性分量对多片晶片进行平均化，将该平均值作为变换校正值进行保持。在以后的曝光工序中，利用该变换校正值对曝光散粒位置进行校正。

另外，第2种方法为对每一个有别于曝光工序的曝光条件、加工过程用基准晶片预先计测非线性分量(各散粒的偏差量)，并将其作为变换校正文件保存好。然后在曝光工序中用与曝光条件对应的变换校正文件，对各散粒区域的位置进行校正。

但是，第1种方法中，由于要在各晶片上用靠近全部散粒的散粒进行EGA，所以存在生产能力差的问题。

另外，第2种方法中，每道加工(曝光条件)为了选择一个变换校正文件进行非线性分量校正，存在的问题是在同一曝光工序中无法对每块晶片的非线性分量进行校正。

发明内容

本发明之目的在于提供一种能减少对生产能力影响、能对每块晶片进行最佳的散粒排列的非线性校正的定位方法、为此所用的最佳位置检测方式的检测方法。

另外，本发明之其它目的还在于提供一种能减少非线性分量的散粒排列误差，并能进行良好地保持叠合精度的曝光的曝光方法。

再有，本发明之另外的目的在于提供一种元器件的制造方法及这样一种高品质的元器件，该方法通过应用于叠合精度高、生产能力强的曝光工序，从而能高效地生产高品质的电子元器件，也就是以相当高的生产率进行生产。

为了达到所述目的，本发明的最佳位置检测式的检测方法，利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的规定计算式，根据算出形成于基板上的多个区域的位置信息的算出位置信息和计测所述多个区域所得的计测位置信息间的差分信息，决定所述规定计算式的所述多个系数，并根据该计算式检测形成于其它基板上的所述多个区域的位置信息。

最好，根据算出所述多个区域中规定数量的所述区域的位置信息的算出规定数量位置信息和计测所述规定数量的区域得到的计测规定数量位置信息间的差分信息，决定所述规定计算式的所述多个系数。

另外，最好决定所述规定计算式的所述多个系数，使得所述算出位置信息和所述计测位置信息的差分为最小。

作为较好的一个例子，决定所述规定计算式的所述多个系数，使得所述算出位置信息和所述计测位置信息的差分的平方和为最小。

另外，本发明的对位方法，按照由所述的任何一种方法决定的所述计算式，算出所述基板上的所述多个区域的各个区域的位置信息，使所述基板上的所述多个区域的各个区域和规定位置对位。

另外，本发明的曝光方法，是一种将规定图案复印到形成于基板的多个区域的各个区域上的曝光方法，利用所述对位方法使所述基板上的所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，将所述规定图案复印到对位后的所述区域。

另外，本发明的元器件制造方法，包括利用所述的曝光方法将元器件图案复印于元器件基板上的工序。

另外，本发明的元器件，是用所述的元器件制造方法制造的元器件。

另外，本发明的曝光方法，是一种使形成于基板上的多个区域的每个区域和规定图案对位，并用所述规定图案将所述多个区域曝光的曝光方法，在登记期间，根据利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的第1计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息和预先测出的所述多个区域的计测位置信息间的差分信息，决定所述第1计算式的所述多个系数，存储决定该多个系数的第2计算式，在所述登记期间后的处理期间，读出所述存储的第2计算式，利用读出的所述第2计算式算出所述基板上的所述多个区域的各个区域的位置信息，根据算出的所述的位置信息，使所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，将所述规定图案复印于所述对位后的区域。

最好，在所述登记期间之前的先行处理期间中，计测所述多个区域的位置信息，存储该计测位置信息。

作为较好的一个例子，在所述先行处理期间中计测所述多个区域的位置信息并存储在该先行处理期间中测得的计测位置信息。

另外，作为一个较好的例子，在所述先行处理期间后，而且在所述登记期间前，计测所述先行处理期间的所述基板上的所述多个区域和所述规定图案间的对位结果，根据该对位结果存储计测位置信息。

另外，最好，在所述登记期间改变所述对位的条件，对每个所述条件决定所述第2计算式。

作为一个较好的例子，所述对位条件根据对所述基板实施的处理的内容而变化。

另外，作为一个较好的例子，所述对位条件的变化包括使所述第1计算式变化。

另外，作为一个较好的例子，所述对位条件的变化包括在所述登记期间决定所述第2计算式时用的所述算出位置信息的数量、以及所述计测位置信息的数量的变化。

另外，作为一个较好的例子，是一种方法，该方法在所述登记期间，根据利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的第1计算式算出所述多个区域中的规定数量的区域的位置信息的算出位置信息和读出的所述规定数量的区域的计测位置信息间的差分信息，决定所述第1计算式的多个系数，并存储决定该多个系数的第2计算式，所述对位条件的变化包括所述规定数量的区域配置的变化。

另外，作为一个较好的例子，根据与所述多个区域对应检测形成于所述基板上的标记的结果通过信号波形解析形成所述多个区域的计测位置信息，所述对位条件的变化包括所述信号波形的解析方法的变化。

另外，最好在所述登记期间，存储对每个所述条件决定系数的多个所述第2计算式，在所述处理期间，从所述存储的多个所述第2计算式选择特定的所述第2计算式，利用所选的第2计算式算出所述基板上的所述多个区域的各个区域的位置信息，根据算出的所述位置信息，使所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，将所述规定图案复印于对位后的所述区域上。

作为一个较好的例子，其特点是：在所述处理期间，计测所述基板上的所述多个区域的位置信息，根据该测得的所述多个区域的位置信息和利用所述存储的多个所述第2计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息间的差分信息，从多个第2计算式中选择特定的所述第2计算式。

另外，作为一个较好的例子，在所述处理期间，检测所述基板上所述多个区域的排列倾向信息，根据测得的所述排列倾向信息，从多个所述第2计算式选择特定的第2计算式。

最好，在所述登记期间，根据利用对每个所述条件决定系数的多个第2计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息和所述计测位置信息间的差分信息，有选择地存储特定的第2计算式。

另外，本发明的其它曝光方法，是一种使形成于基板的多个区域的各个区域和规定图案对位，用所述规定图案使所述多个区域曝光的曝光方法，在登记期间使所述对位条件改变，根据对每个所述条件利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的第1计算式算出所述多个区域的位置信息和所述多个区域的计测位置信息间的差分信息，决定所述第1计算式的所述多个系数，作为第2计算式进行登记，在所述登记期间后的处理期间，利用所述第2计算式算出基板上的多个区域的各个区域的位置信息，根据算出的位置信息，使所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，将所述规定图案复印于对位后的所述区域。

最好，所述对位条件根据对所述基板实施的处理内容而变化。

另外，最好所述对位条件变化包括使所述第1计算式变化。

另外，作为一个较好的例子，所述对位条件变化包括在所述登记期间决定所述第2计算式时用的所述算出位置信息的数量、及所述计测位置信息的数量的变化。

另外，作为一个较好的例子，在所述登记期间，使所述对位条件改变，对每个所述条件，根据利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的第1计算式算出所述多个区域中规定数量的区域的位置信息的算出位置信息和预存的所述规定数量的区域的计测位置信息间的差分信息，决定所述第1计算式的所述多个系数，并作为第2计算式存储，所述对位条件变化包括所述规定数量的区域配置变化。

另外，作为一个较好的例子，与所述多个区域相对应根据对形成于所述基板上的标记的检测结果通过信号波形解析形成所述多个区域的计测位置信息，所述对位条件的变化包括所述信号波形解析方法的变化。

最好，在所述登记期间，存储多个所述第2计算式，在所述处理期间，从所述存储的多个所述第2计算式中选择特定的第2计算式，利用所选的所述第2计算式算出基板上的多个区域的各个区域的位置信息，根据算出的所述位置信息使所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位将所述规定图案复印于对位后的所述区域。

作为一个较好的例子，在所述处理期间，计测基板上的多个区域的位置信息，根据测得的所述多个区域的所述位置信息和利用所述存储的多个所述第2计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息间的差分信息，从多个所述的第2计算式选择特定的所述第2计算式。

另外，作为一个较好的例子，在所述处理期间，检测所述基板上的多个区域的排列倾向信息，根据测得的所述排列倾向信息，从多个所述的第2计算式选择特定的所述第2计算式。

另外，最好，在所述登记期间，根据对每个所述条件利用决定系数的第2计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息和所述计测位置信息间的差分信息，有选择地存储特定的第2计算式。

附图说明

图1为表示本发明一实施方式的曝光系统的构成图。

图2为表示图1示出的曝光系统的曝光装置的构成图。

图3为表示图2示出的曝光装置的定位系统的构成图。

图4为表示非线性变形倾向的具体示例图。

图5为说明本发明涉及的非线性变形校正条件的登记处理用的流程图。

图6为说明本发明涉及的批处理用的流程图。

图7为表示图6示出的批处理中的高次EGA初步计测的采样散粒的图。

图8为说明本发明涉及的元器件的制造方法用的流程图。

图9A为表示本实施方式的曝光系统的变形例的第1图。

图9B为表示本实施方式的曝光系统的变形例的第2图。

具体实施方式

参照附图详细说明本发明的一实施方式。

曝光系统

首先参照图1～图3说明本实施方式涉及的曝光系统的整体构成图。

图1为表示本实施方式涉及的曝光系统100的整体构成图。

如图1所示，曝光系统100具有N台曝光装置200-1～200-n、叠合计测装置130及主计算机140。上述各装置利用LAN110互相连接成可传送数据。还有，LAN110中，也可以连接能传送数据的其它处理装置、计测装置或计算机等。

曝光装置200-i(i＝1～n)(以下有时也简称为曝光装置200)对每一批投入的晶片(例如一批25片)进行曝光处理，依次形成图案。也就是，使晶片上规定的各散粒区域对准曝光装置200的规定曝光位置，利用通过中间掩模的曝光光进行曝光，并将中间掩模上形成的图案的图像逐次复印于该区域上。

这时，特别在本发明涉及的曝光装置200上，利用能对每个散粒区域的非线性的偏差进行校正的本发明涉及的对位方法，对各散粒区域进行对位(定位)。

曝光装置200借助LAN110与控制整个曝光系统100的主计算机140相连，根据主计算机140的指示，依次对每一批晶片进行处理。

另外，曝光装置200由主计算机140提供在晶片及散粒区域对位时要参考的对位条件。曝光装置200根据该对位条件，或者根据该条件再选最佳的条件，进行晶片及散粒区域的对位。

另外，曝光装置200为了在主计算机140上求得对位条件，择需向主计算机140提供利用曝光装置200进行的通常的EGA方式的对位结果的数据(记录数据)。

本实施方式中曝光装置200设为步进扫描方式的投影曝光装置(以后称为扫描型曝光装置)，但也可以是步进重复方式的投影曝光装置(步进装置)。

还有，关于曝光装置200的详细构成、对位条件的检测方法、及与此相关的曝光装置200和主计算机140间的EGA记录数据等的数据收发都将在以后详细说明。

叠合计测装置130计测由曝光装置200逐次形成图案的晶片的对位误差。叠合计测装置130检测投入的晶片上形成的记录计测标记图像(例如抗蚀剂图像)求出不同的层曝光时所形成的标记间的相对位置之差，将此差作为叠合误差进行检测。叠合计测装置130在解析批处理结果等情况下，尤其是在要计测叠合误差的情况下，经曝光处理投入形成图案的晶片，并检测叠合状态。

作为一种本发明涉及的处理，叠合计测装置130对投入的经特定加工的晶片进行叠合计测，经LAN11该计测结果向主计算机140输出。该叠合计测结果的数据和用曝光装置200检测出的EGA计测结果的数据同样用于在主计算机140上寻求提供给曝光装置200的对位条件。

主计算机140为具有大容量的存储装置和运算处理装置的计算机，综合控制曝光系统100中的整个刻蚀工序。

具体地说、主计算机140在大容量的存储装置中存储关于曝光系统100上处理的各批或各晶片的控制加工用的各种信息、为此所用的各种参数或曝光履历数据等各种信息。而且，根据这些信息控制或管理曝光装置200-1～200-n以实施适于各批的处理。

另外，主计算机140寻求各曝光装置200-i中对位处理所用的对位条件，将其登记在各曝光装置200-i上。主计算机140根据用曝光装置200测得的EGA记录数据或用叠合计测装置130测得的叠合结果数据，另外，根据预先登记的各散粒区域等设计的位置信息等信息，寻求对位条件。对位条件对各l每一台曝光装置200-i、另外，对成为曝光对象的批次实施的每道加工都寻求1次或多次。还有，在寻求多个对位条件时，在各曝光装置200-i上再选择使用最佳的一个对位条件。关于本发明涉及的这种对位条件的检测方法将在以后详细阐述。

曝光装置

以下，参照图2说明曝光装置200的构成。

图2中表示扫描型曝光装置即曝光装置200的概要构成图。

曝光装置200包括照明系统210、保持作为掩模用的中间掩模R的中间掩模台RST、投影光学系统PL、装有作为基板用的晶片W的晶片工作台WST、定位系统AS及综合控制整个装置的主控制系统220等。

照明系统210例如如特开平10-112433号公报、特开平6-349701号公报等所揭示的那样，具有光源、包括作为光学联合组件的独立的接目透镜或棒式联合组件(内表面反射型联合组件)等在内的照度均匀的光学系统、中继透镜、可变ND滤光器、中间掩模遮帘(ブラインド)、及分色镜等(图中均不示出)。照明系统210靠照明光IL用几乎均匀的照度照亮画有电路图案等的中间掩模R上的中间掩模遮帘上规定好的狭缝状的照明区域部分。

还有，作为照明光IL可以用KrF受激准分子激光(波长248nm)等远紫外光、ArF受激准分子激光(波长193nm)、F₂激光(波长157nm)等真空紫外光、或超高压水银灯发出的紫外区的亮线(g线、I线等)。

在中间掩模台RST上，例如靠真空吸附固定中间掩模R。中间掩模台RST例如利用磁悬浮型式的二维直线执行机构组成的图中未示出的中间掩模台驱动部，为了中间掩模R的定位能在与照明系统210的光轴(与后述的投影光学系统PL的光轴AX一致)垂直的XY平面内稍微驱动，同时，能沿规定的扫描方向(这里为Y轴方向)以指定的扫描速度驱动。再有，本实施方式中，作为上述磁悬浮型式的的2维直线式执行机构由于除了X驱动用线圈、Y驱动用线圈以外还用包括Z驱动用线圈在内的部件，所以其结构做成中间掩模台RST沿Z轴方向也能作微小驱动。

中间掩模台RST的台移动面内的位置利用中间掩模激光干涉仪(以后称中间掩模干涉仪)216通过移动镜215例如始终能以0.5～1nm左右的分辨率进行检测。来自中间掩模干涉仪216的中间掩模RST的位置信息供给中间掩模台控制系统219及将其供给主控制系统220。在中间掩模台控制系统219中，按照主控制系统的指示，根据中间掩模台RST的位置信息通过图中未示出的中间掩模台驱动部，驱动控制中间掩模台RST。

在中间掩膜R的上方配置着一对中间掩模定位系统222(图纸里面一侧的中间掩模定位系统图中未示出)。该一对中间掩模定位系统222在这里图中未示出，但其构成分别包括用和照明光IL相同波长的照明光照亮检测对象的标记用的反射照明系统、和对该检测对象的标记的图像摄像用的定位显微镜。定位显微镜包括成像光学系统和摄像元件，定位显微镜的摄像结果供给主控制系统220。这时，将中间掩模R来的检测光导至中间掩模定位系统222用的图中未示出的偏光镜配置成能自由移动，当曝光工序一开始，就根据来自主控制系统220的指示，由图中未示出的驱动装置使偏光镜退避到分别和中间掩模定位系统222一体的照明光IL的光程外。

投影光学系统PL配置在中间掩模台RST的图2中的下方，设其光轴AX的方向为Z轴方向。作为投影光学系统PL例如用两侧远心的缩小系统。该投影光学系统PL的投影倍率例如为1/4、1/5或1/6等。因此，当利用来自照明系统210的照明光PL照亮中间掩模R的照明区域时，利用通过该中间掩模R的照明光IL借助投影光学系统PL在表面涂有抗蚀剂(感光剂)的晶片W上形成该照明区域的中间掩模R的电路图案的缩小图像(部分倒立像)。

作为一种投影光学系统PL，如图2所示，利用只由多片，例如10～20片左右折射光学元件(透镜元件)213组成的折射系统。构成这一投影光学系统PL的多片透镜元件213中，物体面一侧(中间掩模R一侧)的多片透镜元件利用图中未示出的驱动元件例如压电元件等，成为沿Z轴方向(投影光学系统PL的光轴方向)移动驱动、及沿对于XY面的倾斜方向(即绕X轴的旋转方向及绕Y轴的旋转方向)能驱动的可动透镜。而且成像特性校正控制器248根据主控制系统220的指示，通过独立地调整加在各驱动元件上的外加电压，从而能个别地驱动各可动透镜，调整投影光学系统PL的各种成像特性(倍率、畸变、像散、彗形像差、像面弯曲等)。还有，成像特性校正控制器248能控制光源使照明光IL的中心波长移动，和可动透镜的移动一样地通过移动中心波长能调整成像特性。

晶片工作台WST位于投影光学系统PL的图2的下方，配置在图中未示出的底座上，该晶片工作台WST上装有晶片保持架225。晶片W例如靠真空吸附固定在该晶片保持架225上。晶片保持架225的结构做成靠图中未示出的驱动部相对与投影光学系统PL的光轴正交的面能沿任意方向倾斜，而且也能沿投影光学系统PL的光轴AX方向(Z轴方向)微动。另外，该晶片保持架225也能绕光轴AX作微小的转动。

晶片工作台WST的结构也能做成沿与扫描方向正交的非扫描方向(X轴方向)移动使得不仅是扫描方向(Y轴方向)的移动，而且使晶片W上的多个散粒区域位于与所述照明区域共轭的曝光区域，当对晶片W上的各散粒区域进行扫描、曝光的动作时，就反复进行一直移动到下一个散粒区域曝光用的加速开始位置的动作的步进扫描动作。该晶片工作台WST例如能利用具有直线电动机等的晶片工作台驱动部224沿XY二维方向驱动。

借助设在其上面的移动镜217，利用晶片激光干涉仪系统218例如以0.5～1nm的分辨率一直对晶片工作台WST的XY平面内的位置进行检测。这里，实际上，在晶片工作台WST上设置有与扫描方向(Y方向)正交的反射面的Y移动镜和有与非扫描方向(X方向)正交的反射面的X移动镜，与此对应晶片激光干涉仪218也设置与Y移动镜垂直地照射干涉仪光束的Y干涉仪和与X移动镜垂直地照射干涉仪光束的X干涉仪，图2中，将它们作为移动镜217、晶片激光干涉仪系统218代表性地进行表示。即本实施方式中，规定晶片工作台WST的移动位置的静止坐标系(正交坐标系)根据晶片激光干涉计系统218的Y干涉计及X干涉计的测长轴而进行规定。以下，也称该静止坐标系为‘工作台坐标系’。还有，对晶片工作台WST的端面作镜面加工，可以形成所述干涉仪光束的反射面。

晶片工作台WST的工作台坐标系上的位置信息(或速度信息)供给工作台控制系统219、及通过其供给主控制系统220。工作台控制系统219中按照主控制系统220的指示，根据晶片工作台WST的上述位置信息(或速度信息)，通过晶片工作台驱动部224控制晶片工作台WST。

另外，在晶片工作台WST上的晶片W附近固定着基准标记板FM。该基准标记板FM的表面设定成和晶片W的表面高度相同，该表面上形成以后将叙述的定位系统的所谓基线计测用的基准标记、及中间掩模定位用的基准标记之外的其它基准标记。

在投影光学系统PL的侧面设置离轴方式的定位系统AS。这里例如用特开平2-54103号公报揭示的(Field Image Alignment(FIA)系统)的定位传感器作为这种定位系统AS。该定位系统AS对晶片照射有规定波长宽度的照明光(例如白色光)，利用物镜等使晶片上的定位标记的图像和配置在与晶片共轭的面内的指标板上的指标标记的图像成像于摄像元件(CCD摄像机等)的感光面上进行检测。定位系统AS将定位标记(及基准标记板FM上的基准标记)的摄像结果向主控制系统220输出。

曝光装置200中，斜入射方式的多点聚焦检测系统固定于支持投影光学系统PL的支持部(图中未示出)上，该斜入射方式的多点聚焦检测系统由对着光轴AX方向斜着供给向投影光学系统PL的最佳成像面形成多条狭缝图像用的成像光束的图中未示出的照射光学系统，和分别通过狭缝感受上述成像光束在晶片W表面上的各反射光束的图中未示出的感光光学系统组成。另外，可以用例如和特开平5-190423号公报、特开平6-283403号公报等揭示的同样的构成作为该多点聚焦检测系统，工作台控制系统219根据该多点聚焦检测系统来的晶片位置信息使晶片保持架225沿Z轴方向及倾斜方向驱动。

主控制系统220的构成中包括微机或工作站，综合控制构成装置的各个单元。主控制系统220与前述LAN110连接。另外，本实施方式中，构成主控制系统220的硬盘等存储装置或RAM等存储器上作为数据库存放着预先生成的多种校正条件(校正系数)。

定位系统

以下，参照图3说明定位系统AS。

如图3所示，定位传感器AS包括光源341、准直透镜342、光束分离器344、反射镜346、物镜348、聚光透镜350、指标板352、第1中继透镜354、光束分离器356、X轴用第2中继透镜358X、由二维CCD组成的X轴用摄像元件360X、Y轴用第2中继透镜358Y、由二维CCD组成的Y轴用摄像元件360Y。

光源341为不让晶片上的光抗蚀剂感光的非感光性的光，发出具有某一带宽(例如200nm左右)的宽频带波长分布的光的光源，这里使用卤素灯。为了防止抗蚀剂层上的薄膜干涉造成标记检测精度下降，使用宽频带的照明光。

光源341发出的照明光经准直透镜342、光束分离器344、反射镜346、及物镜348照在晶片W上的定位标记MA附近。而定位标记MA的反射光通过物镜348、反射镜346、光束分离器344及聚光透镜350照在指标板352上，定位标记MA的图像成像于指标板352上。

透过指标板352的光经第1中继透镜354朝向光束分离器356，并透过光束分离器356的光靠X轴第2中继透镜358X聚焦于X轴用摄像元件360X的摄像面上，光束分离器356上反射的光靠Y轴第2中继透镜358Y聚焦于Y轴用摄像元件360Y的摄像面上。定位标记MA的图像及指标板352上的指标标记的图像分别叠合成像于摄像元件360X及360Y的摄像面上。摄像元件360X及360Y的摄像信号一起供给主控制系统220。

通过工作台控制系统219晶片激光干涉计218的计测值也供给主控制系统220。因而，主控制系统220根据定位传感器AS的摄像信号DS和晶片激光干涉计218的计测值算出工作台坐标系上的定位标记MA的位置。

曝光处理工序

以下，说明本实施方式的曝光系统100的曝光处理方法及其流程，重点说明本发明涉及的晶片对位方法及其工序

本实施方式的曝光系统100中，首先，在曝光装置200上进行曝光处理的期间(处理期间)之前，在主计算机140上选出校正对位时非线性误差用的校正条件，将其登记在曝光装置200中(非线性误差校正条件的登记处理)。

登记该校正条件后，在曝光装置200上，对每一批、每块晶片、每个散粒，利用登记好的校正条件依次对位，进行曝光处理(批处理)。

非线性误差校正条件的登记处理

在非线性误差校正条件的登记处理中，如上所述，为了校正非线性散粒排列误差选出多个或一个合适的校正条件，登记在曝光装置200上。

该校正条件与用曝光装置200进行批处理的批次的加工条件相对应即对每一加工条件登记一个或多个。

通常非线性变形根据该变形的成因可以考虑例如图4所示的某几个分量的类型。其原因则如前所述，为曝光装置或研磨装置等装置自身固有的工作台格栅误差、或处理动作时其机械压力引起的变形、或者在每道加工过程中产生的固有变形等，因此，大多数情况为各批的以前的加工处理的履历、或本次曝光处理的曝光条件等条件对于同一批产生同一非线性变形或同一倾向的非线性变形。由此，对每一个这样的加工条件都要登记校正其变形用的校正条件。

在选出校正条件之时，指定多个包含校正式的计算模型在内的各种条件，通过将上述各种条件应用于预先测得的履历数据，对每一个条件求出计算模型的校正系数，由此即求出校正条件。然后，从对于多个指定条件的校正条件中，在适合应用履历数据的情况下选出一个或多个残差分量小的校正条件，将其登记在曝光装置200上。

本实施方式中，作为指定寻求校正条件用的条件，考虑EGA计算模型、次数的条件及校正系数的条件。

可以考虑6参数模型、10参数模型、散粒内平均化模型等计算模型作为EGA计算模型。但是，根据散粒内的计测点数相应可指定的模型受限制。在散粒内计测1点的情况下，通常指定6参数模型。另外，在散粒内多点计测模型的情况下，可以指定使用10参数模型、散粒内平均化模型、及使用散粒内任意的1点的6参数模型。

作为次数的条件指定使用多至2次项、3次项、或4次项等的最高次数。

根据EGA计算模型及次数的条件，决定校正式。

例如用10参数模型指定最高次数3次时，就使用式(3)及式(4)所示的散粒排列变形计算模型，在指定好2次的情况下，就使用式(5)及式(6)示出的散粒排列变形计算模型。

ΔX＝C_x30W_x ³+C_x21W_x ²W_y+C_x12W_xW_y ²+C_x03W_y ³

   +C_x20W_x ²+C_x11W_xW_y+C_x02W_y ²

   +C_x10W_x+C_x01W_y

   +C_x00

   +C_xsxS_x+C_xxyS_y                          …(3)

ΔY＝C_y30W_x ³+C_y21W_x ²W_y+C_y12W_xW_y ²+C_y03W_y ³

   +C_y20W_x ²+C_y11W_xW_y+C_y02W_y ²

   +C_y10W_x+C_y01W_y

   +C_y00

   +C_ysxS_x+C_yxyS_y                         …(4)

ΔX＝C_x20W_x ²+C_x11W_xW_y+C_x02W_y ²

   +C_x10W_x+C_x01W_y

   +C_x00

   +C_xsxS_x+C_xxyS_y                        …(5)

ΔY＝C_y20W_x ²+C_y11W_xW_y+C_y02W_y ²

   +C_y10W_x+C_y01W_y

   +C_y00                                    …(6)

   +C_ysxS_x+C_yxyS_y

但是，在式(3)～式(6)中，W_X及W_Y为以晶片中心为原点的散粒中心的位置，S_X及S_Y为以散粒中心为原点的计测点的位置，ΔX及ΔY表示须校正的距离、即位置偏差。但是，不使用散粒分量，也就是，在不使用散粒内坐标S_X及S_Y的情况下，W_X及W_Y为以晶片中心为原点的计测点的位置。

校正系数的条件例如为了使高次校正结果稳定将相关的高的校正系数除外，即指定选用0等。例如，在3次项时，W_X ³、W_X ²W_Y、W_XW_Y ²、及W_Y ³的各系数中，通过除了W_X ²W_Y和W_XW_Y ²的项之外，从而有时能得到高次校正的稳定的结果。有时高次的次数越高，除相关的高的校正系数以外的指定越有效，预先按照某几种变化指定那样的条件。

还有，本实施方式中，虽然假设利用上述的EGA计算模型、次数条件及校正系数的条件作为求校正条件用的条件，但也可以考虑其它各种条件。例如，可以考虑在后述的批处理中选择校正条件时用的EGA初步计测的采样散粒的数量及该采样散粒的配置。另外，也可以考虑将基准晶片作为基准进行对位的基准基板方式、或将干涉仪反射镜作为基准进行定位的干涉仪基准方式等条件。再有，在曝光装置如本实施方式那样具有FIA方式的定位系统时，也可以考虑波形解析算法、限幅电平、反差限制值、处理选通脉冲宽度、及向内倾斜方式或向外倾斜方式等条件。另外，在曝光装置具有LSA方式定位系统的情况下，也可以考虑滤波及限幅电平设定等条件，或在具有LIA方式定位系统的情况下，分别考虑衍射光的次数等条件。设定上述的求校正条件用的条件以与曝光装置中的处理及其变更条件对应的形式可任意设定。

另外，为了计算校正条件作为参照的履历数据可以用曝光装置的EGA记录文件或重复测量结果的记录文件之中任何一种。

曝光装置的EGA记录文件是按照和运用选出的校正条件相同的加工条件，在用过去的批处理或基准晶片的曝光处理中，在曝光装置上使用通常的EGA进行位置检测的结果数据。

另外，重复测定文件是再根据对该位置计测的结果，进行对位，与在叠合计测装置上计测曝光过的结果的标记或抗蚀剂层图像的结果的位置偏移有关的数据。

与这样的各种条件指定对应的校正系数将存在EGA记录文件或重复测量文件中的每片晶片的多个散粒位置的计测值代入各种条件的计算模型，算出各系数(校正系数)，通过对多片晶片平均化从而将其求出。这时，在求得的系数值中，在有离其它的系数值十分远的离散数据时将其剔除进行平均处理。另外，这时使用的散粒位置的计测值由于计算晶片整体的散粒排列变形的倾向，所以利用通常的线性EGA中的计测散粒的数量、或在某种程度上比后述的高次EGA初步计测时的计测散粒数量多的采样散粒的计测值、或者，全部散粒的计测值。这样通过求校正系数完成对测得的散粒位置的非线性校正的校正式，就能求得校正条件。

如能求出对指定的各种条件的校正条件，则选出多个实际上按照该条件进行高次EGA校正后的残差分量小的条件，或者，选出一个残差分量最小的条件，将其登记于曝光装置200中。利用残差平方和评价残差分量。

在将多个校正条件登记在曝光装置200上并使用的情况下，在批处理时，进行高次EGA初步计测检测该批中非线性变形的倾向，根据这一检测结果自多个校正条件中选择一个校正条件，通过这样，进行非线性校正。更具体为，对于高次EGA初步计测的计测结果运用多个校正条件中的各个条件，选用残差平方和为最小的校正条件。

在登记只有一个校正条件的情况下，或在已登记好多个校正条件的曝光处理阶段指定一个校正条件的情况下，都用该一个校正条件进行批处理。由于了解该加工条件下的非线性误差的倾向等，所以在知道最佳的校正条件时，因能利用必要的最低限度的处理进行非线性校正所以相当有效。

本实施方式中，对条件作各种改变设定好的计算模型求出最佳的校正系数将包括计算模型、其校正系数及其它各种条件等在内的校正条件均登记在曝光装置200中。但是，具有如前所述的计算模型、次数条件、校正系数的条件及求出的校正系数的校正条件若强制地将校正系数设成0等，那末最终能归结成对具有10参数模型的最高次项的校正计算式设定校正系数的问题。也就是，在曝光装置200上也公共地设定那样的校正计算式的计算算法时，虽然只将校正系数登记在曝光装置200上，但和前述的登记校正条件的情况等效。由此，在以下的说明中，有时将把校正条件登记在曝光装置200上简称为设定校正系数。

以下，参照图5示出的流程图，说明在主计算机140中进行根据上述方法选出非线性误差的校正条件及登记处理时的一个具体处理示例。

首先，作为初始条件的设定，设定选出校正条件用的各种条件，也就是，设定应考虑的计算模型、按照高次EGA最佳化的次数条件、以及按照高次EGA最佳化的校正系数的条件(步骤S501)。

如进行条件的设定，那末依次指定该条件，参照这些条件的组合部分、EGA记录文件或重复计测文件，对预定的规定片数的晶片算出高次校正系数。

即，首先，指定最初的计算模型作为计算模型(步骤S502)，指定次数及校正系数的条件(步骤S503)，算出高次EGA校正系数(步骤S504)。而且对规定片数的晶片依次进行上述计算(步骤S505)。

若结束对规定数量的晶片的高次校正系数的计算(步骤S505)，废弃数据显著偏离的离散晶片数据后(步骤S506)，更改次数及校正系数的条件(步骤S507、步骤S503)，再按以下的条件算出规定片数的晶片的高次EGA校正系数(步骤S504。S505)。

同样，如对设好的所有的次数及校正系数的条件算出高次EGA校正系数(步骤S507)，则改变计算模型(步骤S508、步骤S502)，利用此后的计算模型再度依次设定次数及校正系数的条件，在各条件下算出规定片数晶片的高次EGA校正系数(步骤S503～S507)。

然后，对设好的全部计算模型的所有次数及校正系数，即所有的最佳条件的组合如算出规定片数晶片的高次EGA校正系数(步骤S508)，则对各最佳条件对于晶片得到的高次EGA校正系数进行平均处理(步骤S509)。还有，在步骤S509中使用在步骤S506剔除离散晶片数据后剩余的数据。

然后，自所述平均化后的高次EGA校正系数选出比高次校正后的残差平方和小的规定数量的高次EGA校正系数，将其登记在曝光装置200上(步骤S510)。这时，从计算模型/次数/校正系数的各种条件中，可以对任意的条件进行登记。另外，也可对晶片变形的每个条件进行登记。

还有，剔除步骤S506中的离散晶片数据的工作在本实施方式中为除去每片晶片高次校正后残差平方和超过规定阈值的的晶片数据。但是，也可以将用计测结果的分散除高次校正位置的分散后的决定系数(取0～1的值，越接近0残差越大)作为阈值使用，以代替残差平方和。

曝光处理(批处理)

在设定好每个加工条件的对位校正条件后的曝光装置200-i上，除了有线性校正的通常EGA处理，还进行根据设定的校正条件的高次EGA校正，即进行非线性分量的校正。对晶片的各散粒区域进行对位。

本实施方式中，通常EGA的线性误差的校正按照以下的计算模型进行。

ΔX＝C_x10W_x+C_x01W_y+C_xsxS_x+C_xsyS_y+C_x00    …(7)

ΔY＝C_y10W_x+C_y01W_y+C_ysxS_x+C_ysyS_y+C_y00    …(8)

但是，W_X、W_Y为以晶片中心为原点的散粒中心的位置，S_X、S_Y为为以散粒中心为原点的计测点的位置，ΔX、ΔY为位置校正量。但是，W_X、W_Y不用散粒分量，即在不使用散粒内坐标S_X、S_Y时，W_X、W_Y成为以晶片中心为原点的计测点的位置。

还有，式(7)、式(8)中，各系数的意义分别为：系数C_X10为X方向晶片定标、系数C_X01为晶片旋度、系数C_XSX为X方向散粒定标、系数C_XSY为散粒旋转、系数C_X00为X方向偏置、系数C_Y01为为晶片旋转、系数C_YSX为散粒旋转、系数C_YSY为Y方向散粒定标、系数C_Y00为为Y方向偏置。还有作为与前述的EGA的对应，-(C_X01+C_Y01)相当于晶片正交度，-(C_XSY+C_YSX)相当于散粒正交度，C_Y10相当于晶片旋度，C_YSX相当于散粒旋度。

关于高次EGA校正，如上所述，在对于加工条件只设定一个校正条件时，或者在指定设定着多个校正条件的场合使用的校正条件时、批处理时，不管晶片的变形倾向，利用其校正条件进行高次EGA校正。

另外，在设定多个校正条件的情况下，通过进行高次EGA初步计测，检测出该晶片或该批次的非线性变化倾向，基于此而选出一个校正条件，根据所选的校正条件进行高次EGA校正。

高次EGA初步计测为了知道散粒排列的倾向对晶片全部区域均等地但是大致地指定的采样散粒进行散粒计测。该采样散粒的数量比通常EGA时的计测散粒的数量多，作为一个例子，为图7示出的9个散粒。

另外，在选择最佳的校正条件的过程中，对于高次EGA初步选定的散粒的计测结果，按照所登记的多个校正条件的每一个条件进行非线性校正，换言之，运用所登记的多个校正系数进行高次校正，通过选择其残差平方和为最小的校正系数来进行。

另外，可以根据高次EGA初步计测结果算出高次校正系数，从由此得到的登记着与散粒排列变形的倾向一致的多个校正系数中进行选择。

另外，该高次EGA初步计测可以对一批的全部晶片进行计测，也可以对各批最初规定片数的晶片进行计测，或者，也可对预先指定好规定片数的晶片进行计测。这时，对不进行高次EGA初步计测的晶片最好用此前不久进行的高次EGA初步计测选择的校正系数进行高次校正。

以下，参照图6说明在曝光装置200上进行包括上述线性及非线性校正在内的每片晶片的对位及曝光处理时的具体的一个处理例子。

还有，在使用如上所述得到的高次EGA校正系数之时，在该高次EGA校正系数为从叠合计测结果算出的系数的情况下，由于对于无法校正的残余误差得到系数，所以在曝光装置200上将该符号颠倒后使用。

另外，所得的高次校正系数为根据EGA计测结果算出的系数时，通过利用通常EGA另行校正线性分量，具体为对0次和1次的分量进行双重校正。为了防止上述情况，分别从0次和1次校正系数中减去用通常EGA算出的0次和1次校正系数。这时，对于散粒分量的有无按照高次EGA和通常EGA使条件一致后再进行计算。至于高次项的校正系数，则依旧使用高次EGA的计算结果。

还有，即使是根据EGA计测结果算出的高次校正系数，在将2次及2次以上的高次分量和0次及1次的低次分量分开计算的情况下，不必减去通常EGA的结果。

在曝光装置200上，首先，判断高次EGA初步计测功能有效(ON)还是无效(OFF)(步骤S601)，在无效的情况下，对该晶片进行通常EGA计测之同时(步骤S602)，从事先登记的高次校正系数中，选择与指定的加工条件对应的高次校正系数(步骤S603)。然后，利用根据这一通常EGA计测结果的线性校正，和与所选的加工条件相对应由固定的高次校正系数进行非线性校正，依次对各散粒区域进行对位，并进行曝光处理(步骤S611)。

在高次EGA初步计测有效时(步骤S601)，检测处理对象晶片是否为高次EGA初步计测的对象晶片(步骤S604)。该高次EGA初步计测对象是与否的设定将如前所述可根据一批内的晶片位置等任意设成一个或多个。

在处理对象晶片不是高次EGA初步计测的对象晶片时(步骤S604)，对该晶片进行通常EGA计测之同时(步骤S605)，选择不久前晶体曝光使用过的高次EGA校正系数(步骤S606)。然后，利用根据这一通常EGA计测结果的线性校正，和所选的高次校正系数进行的非线性校正，依次对各散粒区域进行检测、校正，即进行对位，并进行曝光处理(步骤S611)。

另外，在处理对象晶片是高次EGA初步计测的对象晶片时(步骤S604)，例如对图7中用斜线表示的计测散粒930进行高次EGA初步计测，并检测晶片910的散粒排列变形的倾向(步骤S607)。接着，根据这检测结果，自对该加工条件登记着的多个高次校正系数中选一个最佳的校正系数(步骤S608)。然后，利用根据这一通常EGA计测结果的线性校正，和所选的高次校正系数进行非线性校正，依次对各散粒区域进行对位，并进行曝光处理(步骤S611)。

这样，依次对晶片内各散粒区域进行曝光处理，再对一批内的所有晶片进行曝光处理(步骤S612)。

这样，在本实施方式的曝光系统100中，根据每一批次、或每片晶片的非线性变形倾向，相应选择最佳的非线性校正系数(校正条件)，据此校正非线性变形进行对位。因此，能以晶片为单位进行恰当的非线性误差校正，并准确对位。最终能进行高精度的曝光、制造出高质量的电子元器件。

另外，该校正系数的检测在批处理之前的期间进行检测，登记在曝光装置上。因此，在批处理时，不需要算出校正系数用的庞大的计算处理，只要进行知道非线性变形的倾向用的初步的EGA计测即可。在本实施方式中，只要进行比通常EGA计测的散粒数量稍多的9个采样散粒的散粒排列计测便可。所以，能将对生产能力的影响抑制在最低限度，保持曝光处理的处理效率，能以相当高的生产效率制造电子元器件。

再有，该校正系数的选择根据EGA记录数据或重复测量数据等的，与加工条件对应的实际计测数据进行检测。因而，能检测出可对非线性误差恰当地进行校正的合适的校正系数，还有，能更加高精度对位、高精细曝光处理、及制造出高质量的元器件。

还有，在以上说明过的实施方式的登记处理或曝光处理中选择最佳的条件，也就是在从多组高次EGA校正系数中选1个之际，如利用这样的功能，即表示利用成为高次系数计算的基础的EGA计测结果、叠合计测结果、及求出的高次EGA校正系数的计算结果的功能，则对于选择最佳的条件相当有效。

作为一种显示形式，最好能在图7示出的散粒分布图画面上，能对每一个散粒区域切换显示用计测值、校正值、利用高次EGA校正系数校正后的残差误差等。另外，这样的图形显示最好能有选择地显示每片晶片及全部晶片的平均值，再有，作为各散粒区域内的显示形态最好能有选择地显示数值数据显示形式、及直方图显示形式。

再有，例如如特开平4-324615号公报(段落编号0066)所揭示的信号波形显示对于选择最佳条件是相当有效的。作为信号波形显示的内容可以列举出标记位置信息、标记检测结果、标记检测参数、标记形状参数、晶片编号、散粒编号、及图形显示标尺等

元器件制造方法

以下，对在刻蚀工序中使用的上述曝光系统制造元器件的方法进行说明。

图8为表示例如IC或LSI等半导体芯片、液晶屏、CCD、薄膜磁头、微型机器等电子元器件的制造工序的流程图。

如图8所示，在电子元器件的制造工序中，首先，进行电子元器件的电路设计等元器件的功能·性能设计，进行实现该功能用的图案设计(工序S810)，然后，制作形成设计好的电路图案的掩模(工序S820)。

另一方面用硅等材料制造晶片(硅基板)(工序S830)。

然后，使用在工序S820制作的掩模及在工序S830制造的晶片，利用刻蚀技术等在晶片上形成实际的电路等(工序S840)。

具体为，首先，在晶片表面形成和绝缘膜、电极布线膜或半导体膜的薄膜(工序S841)，然后，在该薄膜的整个面上利用抗蚀剂涂布装置(涂布设备)涂布感光剂(抗蚀剂)(工序S842)。

然后，将该涂布抗蚀剂后的基板置于上述本发明涉及的曝光装置的晶片保持架上，同时将在工序S830中制成的掩模放在中间掩模工作台上，将该掩模上形成的图案缩小复印在晶片上(工序S843)。这时，在曝光装置上，利用上述本发明涉及的对位方法依次对晶片上的各散粒区域对位，将掩模的图案依次复印在各散粒区域。

曝光结束后，从晶片保持架上取下晶片，用显影装置(显影剂)显影(工序S844)。由此，在晶片表面形成掩模图案的抗蚀剂图像。

然后，在显影处理结束的晶片上利用蚀刻装置进行蚀刻处理(工序S845)，例如用等离子除去装置除去残留于晶片表面的抗蚀剂(工序S846)。

通过这样，在晶片的各散粒区域上形成绝缘层或电极布线等图形。而且通过改变掩模一次又一次重复这一处理，在晶片上形成实际的电路。

在晶片上形成电路后，接着，进行作为元器件的装配(工序S850)。具体为，将晶片划线切割成一片片的芯片，将各芯片装在引线框或插件上进行连接电极的焊接，再进行树脂密封后的封装处理。

然后，进行制成元器件的动作确认测试、耐久性测试等检查(工序S860)，作为成品元器件出厂等

变形例

还有，本实施方式为便于对本发明的理解所述的方式，本发明并不限于此，本实施方式所揭示的各种要素也包括属于本发明的技术范围内的所有设计变更或等同物，又能任意地作适当的各种形式的改变。

例如，曝光系统的全体构成不限于图1示出的构成。

例如，如图9A示出的曝光系统101那样，也可以将其构成做成例如另行设置集中存储EGA计测结果数据、或叠合计测结果、校正系数的组合等各种信息的信息服务器160。虽然图中未示出，但也可以再让别的计算机与内部网110连接，分散处理。

另外，如图9B所示，可以是通过内部网110与别的其它通信网络构建的系统，又或可以是作为所谓服务顾问型的系统构建的系统。

图9B示出的曝光系统102为通过外部通信网络170工厂系统103与服务器180连接的系统。

服务器180中集约并装着图9A的曝光系统101中的主计算机140及信息服务器160的功能等。工厂系统103实际上具有对晶片实施处理的曝光装置200-i及叠合计测装置130、以及作为与外部通信网络170和内部网络110连接的网间连接单元的通信控制装置141。另外，外部通信网络170例如为利用因特网或专用线路的通信网络等。

这种曝光系统102适合用于由管理部门控制或管理例如配置在远方的工厂中的工厂系统103。另外，虽然图中未示出，但适合用于在一个服务器180上控制、管理多个工厂系统103这样的情况。另外，对于在电子元器件的制造厂家构建的工厂系统103，也适用例如持有曝光装置200的特性等信息的曝光装置制造公司通过服务器180提供决定校正系数用的环境等的系统。

这样，分担曝光系统的各装置中的计算、控制用的运算处理的形态，换言之，作为分散处理系统的功能的分散形态、或作为网络系统的，上述各装置的连接形态可以为任意的形态。

另外，本实施方式中，作为定位系统，对利用离轴方式的FIA系统(成像型式的定位传感器)的情况进行了说明，但也可以利用不限于此的其它形式的标记检测系统。即可以是TTR(Through The Reticle)方式、TTL(Through TheLens)方式、或离轴方式中的任何一种方式，再有，检测方式可以是按照FIA系统等用的成像方式(图像处理方式)以外，例如是检测衍射光或散射光的方式等。例如，可以是这样一种定位系统，它几乎垂直地对晶片上的定位标记照射定位(相干)光束，使该标记产生的同一次数的衍射光(±1次、±2次、……、±n次衍射光)发生干涉并进行检测。这时可以独立地对每一次数检测衍射光，至少可以利用一个次数的检测结果，也可以对定位标记照射波长不同的多个定位(相干)光束，使每一波长各个次数的衍射光发生干涉并进行检测。

另外，本发明不限于上述各实施方式那样的步进扫描方式的曝光装置，对于以步进重复方式、或接近方式的曝光装置(X射线曝光装置等)为主的各种方式的曝光装置完全能同样适用。

另外，曝光装置中用的曝光用照明光(能束)不限于紫外光，也可以是X射线(包括EUV光)、电子射线或离子束等带电粒子射线等。另外，也可以是适用于制造DNA芯片、掩模或中间掩模等的曝光装置。

根据本发明，能减少对生产能力的影响，能提供对每片晶片进行最佳的散粒排列的非线性校正的对位方法、为此所用的最佳位置检测式的检测方法。

另外，提供一种能减少非线性分量的散粒排列误差，并进行良好地保持叠合精度的曝光的曝光方法。

再有，本发明通过应用叠合精度高生产能力强的曝光工序，从而能提供以高效即高生产效率制造高质量电子元器件的元器件制造方法、及那样的高质量元器件。

本次揭示与2003年2月26日提出的日本专利申请第2003-049421号所含的主题有关，其揭示的全部内容均作为参照事项明白地编写于此。

Claims (32)

1.一种最佳位置检测式的检测方法，检测形成于基板上的多个区域的位置检测用的最佳位置检测式，其特征在于，

利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的规定计算式，根据算出形成于基板上的多个区域的位置信息的算出位置信息和计测所述多个区域所得的计测位置信息间的差分信息，决定所述规定计算式的所述多个系数。

2.如权利要求1所述的最佳位置检测式的检测方法，其特征在于，

根据算出所述多个区域中规定数量的所述区域的位置信息的算出规定数量位置信息和计测所述规定数量的区域得到的计测规定数量位置信息间的差分信息，决定所述规定计算式的所述多个系数。

3.如权利要求1或2所述的最佳位置检测式的检测方法，其特征在于，

决定所述规定计算式的所述多个系数，使得所述算出位置信息和所述计测位置信息的差分为最小。

4.如权利要求3所述的最佳位置检测式的检测方法，其特征在于，

决定所述规定计算式的所述多个系数，使得所述算出位置信息和所述计测位置信息的差分的平方和为最小。

5.一种对位方法，其特征在于，

按照由权利要求1至4中任何一项所述的方法检测的所述计算式，算出所述基板上的所述多个区域的各个区域的位置信息，使所述基板上的所述多个区域的各个区域和规定位置对位。

6.一种曝光方法，将规定图案复印到形成于基板的多个区域的各个区域上，其特征在于，

利用权利要求5所述的对位方法，使所述基板上的所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，

将所述规定图案复印到对位后的所述区域。

7.一种元器件制造方法，其特征在于，包括

利用权利要求6所述的曝光方法，将元器件图案复印于元器件基板上的工序。

8.一种元器件，其特征在于，

用权利要求7所述的元器件制造方法制造。

9.一种曝光方法，使形成于基板上的多个区域的每个区域和规定图案对位，并用所述规定图案将所述多个区域曝光，其特征在于，

在登记期间，

根据利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的第1计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息和预先测出的所述多个区域的计测位置信息间的差分信息，决定所述第1计算式的所述多个系数，存储决定该多个系数的第2计算式，

在所述登记期间后的处理期间，

读出所述存储的第2计算式，利用读出的所述第2计算式算出所述基板上的所述多个区域的各个区域的位置信息，根据算出的所述位置信息，使所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，将所述规定图案复印于所述对位后的区域。

10.如权利要求9所述的曝光方法，其特征在于，

在所述登记期间之前的先行处理期间中，计测所述多个区域的位置信息，存储该计测位置信息。

11.如权利要求10所述的曝光方法，其特征在于，

在所述先行处理期间中计测所述多个区域的位置信息，并存储在该先行处理期间中测得的计测位置信息。

12.如权利要求10所述的曝光方法，其特征在于，

在所述先行处理期间后，而且在所述登记期间前，计测所述先行处理期间的所述基板上的所述多个区域和所述规定图案间的对位结果，

根据该对位结果，存储计测位置信息。

13.如权利要求10所述的曝光方法，其特征在于，

在所述登记期间改变所述对位的条件，对每个所述条件决定所述第2计算式的系数。

14.如权利要求13所述的曝光方法，其特征在于，

所述对位条件根据对所述基板实施的处理的内容而变化。

15.如权利要求13所述的曝光方法，其特征在于，

所述对位条件的变化，包括使所述第1计算式变化。

16.如权利要求13所述的曝光方法，其特征在于，

所述对位条件的变化，包括在所述登记期间决定所述第2计算式时用的所述算出位置信息的数量、以及所述计测位置信息的数量的变化。

17.如权利要求13所述的曝光方法，其特征在于，

在所述登记期间，根据利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的第1计算式算出所述多个区域中的规定数量的区域的位置信息的算出位置信息和读出的所述规定数量的区域的计测位置信息间的差分信息，决定所述第1计算式的多个系数，并存储决定该多个系数的第2计算式，

所述对位条件的变化包括所述规定数量的区域配置的变化。

18.如权利要求13所述的曝光方法，其特征在于，

根据与所述多个区域对应检测形成于所述基板上的标记的结果，通过信号波形解析、形成所述多个区域的计测位置信息，

所述对位条件的变化，包括所述信号波形的解析方法的变化。

19.如权利要求13所述的曝光方法，其特征在于，

在所述登记期间，

存储对每个所述条件决定系数的多个所述第2计算式，

在所述处理期间，

从所述存储的多个所述第2计算式，选择特定的所述第2计算式，

利用选择的所述第2计算式算出所述基板上的所述多个区域的各个区域的位置信息，

根据算出的所述位置信息，使所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，将所述规定图案复印于对位后的所述区域上。

20.如权利要求19所述的曝光方法，其特征在于，

在所述处理期间，计测所述基板上的所述多个区域的位置信息，根据该测得的所述多个区域的位置信息和利用所述存储的多个所述第2计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息间的差分信息，从多个第2计算式中选择特定的第2计算式。

21.如权利要求19所述的曝光方法，其特征在于，

在所述处理期间，检测所述基板上所述多个区域的排列倾向信息，

根据测得的排列倾向信息，从多个所述第2计算式选择特定的第2计算式。

22.如权利要求13所述的曝光方法，其特征在于，

在所述登记期间，根据利用对每个所述条件决定系数的多个第2计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息和所述计测位置信息间的差分信息，有选择地存储特定的第2计算式。

23.一种曝光方法，使形成于基板的多个区域的各个区域和规定图案对位，用所述规定图案使所述多个区域曝光，其特征在于，

在登记期间，

使所述对位条件改变，

根据对每个所述条件利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的第1计算式，算出所述多个区域的位置信息和所述多个区域的计测位置信息间的差分信息，决定所述第1计算式的所述多个系数，作为第2计算式进行登记，

在所述登记期间后的处理期间，

利用所述第2计算式算出基板上的多个区域的各个区域的位置信息，根据算出的位置信息，使所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，将所述规定图案复印于对位后的所述区域。

24.如权利要求23所述的曝光方法，其特征在于，

所述对位条件根据对所述基板实施的处理内容而变化。

25.如权利要求23所述的曝光方法，其特征在于，

所述对位条件变化包括使所述第1计算式变化。

26.如权利要求23所述的曝光方法，其特征在于，

所述对位条件变化，包括在所述登记期间决定所述第2计算式时用的所述算出位置信息的数量、以及所述计测位置信息的数量的变化。

27.如权利要求23所述的曝光方法，其特征在于，

在所述登记期间，

使所述对位条件改变，

对每个所述条件，根据利用具有2次及2次以上的次数和多个系数的第1计算式算出所述多个区域中规定数量的区域的位置信息的算出位置信息和预存的所述规定数量的区域的计测位置信息间的差分信息，决定所述第1计算式的所述多个系数，并作为第2计算式存储，

所述对位条件变化，包括所述规定数量的区域配置的变化。

28.如权利要求23所述的曝光方法，其特征在于，

所述多个区域的计测位置信息，与所述多个区域相对应并根据对形成于所述基板上的标记的检测结果通过信号波形的解析而形成，

所述对位条件的变化，包括所述信号波形解析方法的变化。

29.如权利要求23所述的曝光方法，其特征在于，

在所述登记期间，

存储多个所述第2计算式，

在所述处理期间，

从所述存储的多个所述第2计算式中选择特定的第2计算式，

利用所选的所述第2计算式算出基板上的多个区域的各个区域的位置信息，根据算出的所述位置信息，使所述多个区域的各个区域和所述规定图案对位，将所述规定图案复印于对位后的所述区域。

30.如权利要求29所述的曝光方法，其特征在于，

在所述处理期间，

计测基板上的多个区域的位置信息，

根据测得的所述多个区域的所述位置信息和利用所述存储的多个所述第2计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息间的差分信息，从多个所述的第2计算式选择特定的所述第2计算式。

31.如权利要求29所述的曝光方法，其特征在于，

在所述处理期间，检测所述基板上的多个区域的排列倾向信息，

根据测得的所述排列倾向信息，从多个所述的第2计算式选择特定的所述第2计算式。

32.如权利要求23所述的曝光方法，其特征在于，

在所述登记期间，根据对每个所述条件利用决定系数的第2计算式算出所述多个区域的位置信息的算出位置信息和所述计测位置信息间的差分信息，有选择地存储特定的第2计算式。

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