JP2001267232A - 露光装置および露光方法 - Google Patents

露光装置および露光方法

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JP2001267232A
JP2001267232A JP2000079067A JP2000079067A JP2001267232A JP 2001267232 A JP2001267232 A JP 2001267232A JP 2000079067 A JP2000079067 A JP 2000079067A JP 2000079067 A JP2000079067 A JP 2000079067A JP 2001267232 A JP2001267232 A JP 2001267232A
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exposure
substrate
wafer
measurement
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JP2000079067A
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Hiroyuki Hotsuchi
弘之 發智
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Nikon Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光プロセスを繰り返していく過程におい
て、より繊細にエラー判断を行ない、露光装置固有の特
性ばらつきを小さくし、ウエハの重ね合わせ精度やスル
ープットの限界性能を向上させ、メンテナンス回数を減
らし、製品不良率を低減するために、制御パラメータを
適正な値に自動調整する露光装置および露光方法を提供
することにある。 【解決手段】 マスクのパターンを基板上に投影するこ
とによって基板を露光する露光装置において、基板を露
光処理する際の露光装置の稼動情報を取得する計測装置
と、計測装置により取得された稼動情報を格納する格納
装置と、計測装置により取得された稼動情報と格納装置
に格納された稼動情報とを比較する比較手段と、比較手
段による比較結果に基づいて、稼動情報が適正か否かを
判別する判別手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
関し、特にウエハ等の半導体基板上にレチクルまたはマ
スク等に形成された回路パターンを転写する露光装置お
よび露光方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体デバイスや液晶デバイスの
製造工程に含まれるリソグラフィ工程に用いる露光装置
において、露光装置を制御するために種々の制御パラメ
ータが用いられている。これらの制御パラメータは、出
荷時あるいは調整時に装置仕様を満足するように露光装
置に固有の値が設定される。例えば、液晶ディスプレイ
用露光装置の露光プロセスに関連する制御パラメータの
場合は、その液晶ディスプレイ用露光装置の露光プロセ
スに応じて制御パラメータが設定され、その値を不変の
固定値として使用している。すなわち、従来の露光装置
において、過去に計測したデータを蓄積して利用し、性
能向上やエラー判別のためにフィードバックするような
インテリジェントな制御システムは存在しなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにして制御パラメータを用いるのは、同一機種の露
光装置は同一の性能を有していること、また、露光装置
の性能に経時変化が起こらないこと等が前提条件であ
る。ところが、実際には、同一機種の露光装置であって
も、露光装置毎に組み立て調整等に起因する若干のばら
つきが生じるため、その装置仕様の値には、必ず所定の
マージンが必要であった。そのため、エラー判別の許容
値にもある程度のマージンが必要となり、エラーの判断
基準を厳しくすることは出来なかった。
【0004】その一方で、1回の露光プロセスは、1ロ
ット25枚単位として数ロット連続して処理され、同一
の露光プロセスにおいては、ほぼ同じような傾向のアラ
イメント信号やフォーカス信号等が得られていた。
【0005】そのため、露光装置に何らかの不具合が発
生し、僅かな変化が生じた場合でも、エラー判別の許容
値内であればエラーが検出されることがなかった。ま
た、長期間での経時変化により露光装置の性能のずれ等
が累積していくが、これらを露光装置上では全てをモニ
タしているわけではないため、定期的なメンテナンスを
行なわなければならない。制御パラメータは、1つでも
適正ではない値が入力されていれば、露光装置の性能に
重大な影響を与え、不良なウエハ焼付け等の原因になる
ため、このメンテナンスにより適正な値に変更していか
なければならない。特に近年は、半導体の微細化が進む
とともに、露光装置の高精度化が要求され、制御パラメ
ータの数もさらに増加してきており、適正ではない制御
パラメータが誤って入力されてしまう可能性も高くなっ
てきている。
【0006】本発明の目的は、露光プロセスを繰り返し
ていく過程において、より繊細にエラー判断を行ない、
露光装置固有の特性ばらつきを小さくし、ウエハの重ね
合わせ精度やスループット(単位時間内に処理できる基
板等のワーク数量)の限界性能を向上させ、メンテナン
ス回数を減らし、製品不良率を低減するために、制御パ
ラメータを適正な値に自動調整していくことができる露
光装置および露光方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、露光装置に搭載され主に計測機能を有する
ユニットから過去に得られたデータ、例えば、アライメ
ント計測結果、フォーカス計測結果等をデータベースに
蓄積しておき、これらの計測結果を利用して制御パラメ
ータ(設定パラメータ)の最適化、各計測結果のエラー
判別、経時変化の発生の判断等を行なう手段を採用し
た。
【0008】すなわち、本発明の一態様によれば、本発
明の露光装置は、マスクのパターンを基板上に投影する
ことによって上記基板を露光する露光装置において、上
記基板を露光処理する際の上記露光装置の稼動情報を取
得する計測装置と、以前の露光処理時において上記計測
装置により取得された稼動情報を格納する格納装置と、
次に露光処理する基板に対して上記計測装置により取得
された稼動情報と上記格納装置に格納された稼動情報と
を比較する比較手段と、上記比較手段による比較結果に
基づいて、次に露光処理する基板に対して得られた稼動
情報が適正か否かを判別する判別手段とを備える。
【0009】また、本発明の一態様によれば、本発明の
露光方法は、マスクのパターンを基板上に投影すること
によって上記基板を露光する露光方法において、第1の
基板を露光処理する際の稼動情報を取得し、上記取得さ
れた稼動情報を露光処理した装置内のデータベース上に
蓄積し、上記第1の基板の露光処理後、第2の基板を同
一の装置で露光処理する際に、取得された稼動情報と上
記データベース上に蓄積された複数の移動情報とを比較
し、上記比較した結果に基づいて上記第2の基板に対し
て得られた稼動情報が適正か否かを判別する。
【0010】また、好適には、上記稼動情報は、上記基
板上に形成されたマークの位置計測時、又は上記基板の
面位置計測時の位置情報の少なくとも一方を含むことが
望ましい。
【0011】また、好適には、上記位置情報は、上記基
板の位置計測値、又は上記基板の位置計測時における検
出信号の特性に関する情報の少なくとも一方を含むこと
が望ましい。
【0012】また、好適には、上記比較手段あるいは上
記比較工程は、上記計測装置により取得された最新の稼
動情報と上記格納装置に既に格納されている過去の稼動
情報とを統計的に比較することが望ましい。
【0013】また、好適には、上記比較結果が適正では
ないと判別された時に、上記基板の位置情報を再度取得
することが望ましい。また、好適には、上記比較結果が
適正ではないと判別された時に、上記計測装置又は上記
露光装置の動作パラメータを補正する制御手段をさらに
有することが望ましい。
【0014】また、好適には、上記格納装置あるいは上
記格納工程は、上記基板の露光プロセスに対応して上記
稼動情報を格納することが望ましい。また、好適には、
上記計測装置は、上記マーク上に照射したレーザー光の
走査によって生じた反射光を検出することにより上記マ
ークの位置を計測する第1の計測手段と、上記マーク上
にハロゲン光を照射し、上記マークを画像情報として取
り込み、画像処理により上記マークの位置を計測する第
2の計測手段と、周波数の僅かに異なるレーザー光を2
方向から回折格子状の上記マークに照射し、2つの回折
光を干渉させ、その位相から上記マークの位置を計測す
る第3の計測手段との少なくとも1つを備えることが望
ましい。
【0015】また、好適には、上記比較結果が適正では
ないと判別された時に、さらに、上記稼動情報を取得す
るための動作パラメータを補正することが望ましい。こ
れにより、露光装置が露光プロセスを繰り返していく過
程において、制御パラメータを適正な値に自動調整して
いくことができるので、より精密なエラー検出を行なう
ことができ、不良製品を減少することができる。また、
経時時間を検出することができ、メンテナンスの時期を
適正に判断することができる。また、アライメント計測
時間やフォーカス計測時間等の処理時間を検出し、最適
な精度と処理時間で露光を行なうことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実
施の形態における露光装置の概略図である。
【0017】図1において、露光装置1は、露光装置本
体部2と、処理装置3と、格納装置4とを備える。上記
露光装置本体部2は、露光光学系21と、制御手段22
と、計測装置23と、パラメータテーブル24と、比較
手段25と、判別手段26と、報知手段27とを備え
る。上記処理装置3は、稼動情報取得手段31と、アプ
リケーション手段32と、制御部33と、データ入出力
手段34とを備える。
【0018】露光光学系21は、レチクルやワーキング
マスク等に形成された回路パターンをマザーマスクやウ
エハ上に投影し、露光する。計測装置23は、1つまた
は複数の計測部を有し、各計測部は、露光光学系21が
備えるウエハステージの位置座標、ウエハステージ上に
載置されたウエハ上のウエハマークの位置情報、露光光
学系21の周辺の大気圧等の各種の稼動情報を計測す
る。制御手段22は、パラメータテーブル24に格納さ
れている制御パラメータに基づいて、露光光学系21に
より実行される露光プロセス等や計測装置23により実
行される計測を制御し、また、計測した情報(稼動情
報)に基づいてパラメータテーブル24を更新する。比
較手段25は、稼動情報取得手段31が取得した稼動情
報とパラメータテーブル24に格納されている稼動情報
とを比較する。判別手段26は、比較手段25による比
較結果に基づいて、計測装置23が取得した稼動情報が
適正か否かを判別する。報知手段27は、判別手段26
が判別した結果を報知する。
【0019】稼動情報取得手段31は、計測装置23が
計測した稼動情報を制御手段22を介して取得し、デー
タ入出力手段34を介して格納装置4に格納する。アプ
リケーション手段32は、1つまたは複数のデータベー
スアプリケーションを有し、各データベースアプリケー
ションは、格納装置4に格納されている稼動情報を統計
処理等して、その処理結果を露光光学系21により実行
される露光プロセス等のための制御パラメータとして反
映させる。制御部33は、稼動情報取得手段31、アプ
リケーション手段32及びデータ入出力手段34を制御
する。データ入出力手段34は、稼動情報取得手段31
が取得した稼動情報を格納装置4に格納し、また、アプ
リケーション手段32が行う統計処理等のために格納装
置4から稼動情報を読み出す。
【0020】上述のような構成の露光装置1において、
アプリケーション手段32は、格納装置4に格納されて
いる、例えば、過去50個のデータの平均値と標準偏差
σとを求め、露光装置本体部2へ送信する。露光装置本
体部2は、これらの送信されてきた平均値と標準偏差σ
とをパラメータテーブル24に格納する。そして、露光
プロセスの過程において、判別手段26は、計測手段2
3が計測したデータが“外れ値" か否かを判断する。そ
の判断の例としては、“平均値±(3σ+マージン)"
の範囲から外れた場合を“外れ値" とする。なお、マー
ジンとは、外部より任意に与えられる数値である。ま
た、上述した平均値と標準偏差σの代わりに相関係数c
を用い、“外れ値" か否かの判断として、“c2 >4/
(データ数+2)" を用いることもできる。
【0021】また、例えば、後述するLIA系計測部、
LSA系計測部またはFIA系計測部が行なうウエハア
ライメント計測においては、アライメント信号を計測す
るデータとし、上記平均値と標準偏差σの代わりに信号
波形のノイズ振幅(信号の平坦部分における一定間隔で
の信号データの最大値と最小値との差)を求めることも
できる。また、信号波形の強度(信号強度:信号波形に
適当な数値フィルタリング処理を行ない、その最大値と
最小値との差)や信号波形の対称性を用いることもでき
る。
【0022】図2及び図3を参照しながら、ウエハアラ
イメントのためのウエハマークの計測を例として、稼動
情報の取得について説明する。図2は、本発明を適用す
るのに好適な露光装置本体部の概略構成図である。
【0023】図2において、露光装置本体部2が備える
露光光学系は、メインコンデンサーレンズCLと、レチ
クルステージRSと、投影レンズPLとウエハステージ
WSとを備える。レチクルステージRSは、レチクルR
を載置し、レチクルR上のパターン領域PAの中心が投
影レンズPLの光軸AXに一致するように2次元移動す
る。ウエハステージWSは、ウエハWを載置し、また、
レーザ干渉計LGからのレーザ光を反射する移動鏡MR
を備え、レーザ干渉計LGが移動鏡MRで反射したレー
ザ光を検出することにより取得したウエハステージWS
の位置情報に基づき、ウエハ駆動部MTにより2次元移
動する。
【0024】上述のような構成の露光光学系において、
不図示の露光用照明装置から発生された照明光ILは、
メインコンデンサーレンズCLを介してレチクルR上で
集光され、パターン領域PA上に形成された回路パター
ンを投影レンズPLを介してウエハWに転写することに
より露光プロセスが実行される。
【0025】また、露光措置本体部2が備える計測装置
は、LIA系計測部と、LSA系計測部とFIA系計測
部とを備える。LIA系計測部は、レーザ光源41と、
偏光ビームスプリッター42と、ミラーM1と、LIA
光学系5と、ビームスプリッター7と、偏光ビームスプ
リッター8y、8x(不図示)と、対物レンズ10y、
10x(不図示)と、ミラーMY1、MX1(不図
示)、MY2、MX2(不図示)とを備える。
【0026】レーザ光源41から発生した照明光AL
は、偏光ビームスプリッター42に至り、P偏光成分か
らなるLIA用ビームALpとS偏光成分からなるLS
A用ビームALsとに波面分割される。
【0027】偏光ビームスプリッター42を通過したL
IA用ビームALpは、ミラーM1で反射して、2光束
周波数シフター12を備えるLIA光学系5に入射す
る。2光束周波数シフター12は、不図示の偏光ビーム
スプリッターによりLIA用ビームALpをさらにそれ
ぞれ同一光量のP偏光ビームALp1とS偏光ビームA
Lp2とに波面分割し、所定間隔をあけて平行に合成す
る。これら合成された2本(図中の記載は1本)のP偏
光ビームALp1とS偏光ビームALp2は、ビームス
プリッター7に入射し、レチクルステージRSのX方向
成分とY方向成分とにそれぞれ同一光量に振幅分割さ
れ、偏光ビームスプリッター8yと8x(不図示)に入
射する。
【0028】偏光ビームスプリッター8yで反射され、
互いが平行であったP偏光ビームALp1とS偏光ビー
ムALp2のY方向成分は、対物レンズ10yにより相
対的に角度を有し、ミラーMY1、MY2及び投影レン
ズPLを介して、ウエハW上に結像する。なお、P偏光
ビームALp1とS偏光ビームALp2のX方向成分に
関しては、Y方向成分と同様であるので説明を省略す
る。
【0029】図3は、ウエハマークWMyの検出を説明
するための図である。図3において、P偏光ビームAL
p1とS偏光ビームALp2のY方向成分は、異なる2
方向から交差角ωで入射し、ウエハWに形成されたウエ
ハマークWMyにより光軸AX上に沿って進行する±1
次回折光(干渉光)BTLとなって、干渉縞を発生す
る。
【0030】図2の説明に戻る。この干渉光BTLは、
投影レンズPL、ミラーMY2、MY1、対物レンズ1
0yを介して、偏光ビームスプリッター8yを通過し、
光電検出器11yにより受光される。光電検出器11y
は、干渉縞の明暗変化の周期に応じた正弦波状の交流信
号SDwを、アライメント信号処理回路19に出力す
る。アライメント信号処理回路19は、交流信号SDw
等からウエハマークWMyの位置を検出する。
【0031】一方、LSA系計測部は、レーザ光源41
と、偏光ビームスプリッター42と、LSA光学系6
と、ミラーM2と、ビームスプリッター7と、偏光ビー
ムスプリッター8y、8x(不図示)と、対物レンズ1
0y、10x(不図示)と、ミラーMY1、MX1(不
図示)、MY2、MX2(不図示)とを備える。
【0032】LSA系計測部は、上述のLIA系計測部
と、レーザ光源41、偏光ビームスプリッター42、ビ
ームスプリッター7、偏光ビームスプリッター8y、8
x、対物レンズ10y、10x、ミラーMY1、MX
1、MY2、MX2を共有している。
【0033】レーザ光源41から発生し、偏光ビームス
プリッター42で波面分割により反射されたLSA用ビ
ームALsは、不図示のシリンドリカルレンズを備える
LSA光学系6に入射する。LSA光学系6は、LSA
用ビームALsを細長い帯状のスポットビームSPに成
形して出力する。スポットビームSPは、ミラーM2で
反射して、ビームスプリッター7にP偏光ビームALp
1及びS偏光ビームALp2とは略直交して入射し、P
偏光ビームALp1及びS偏光ビームALp2と同様
に、レチクルステージRSのX方向成分とY方向成分と
にそれぞれ同一光量に振幅分割され、偏光ビームスプリ
ッター8y、8xに入射する。その後、スポットビーム
SPは、P偏光ビームALp1とS偏光ビームALp2
と同様の光路を通り、ウエハW上に到達する。
【0034】ウエハW上のウエハマークWMyが、スポ
ットビームSPで相対走査されることにより、回折光や
散乱光を発生する。これらの回折光及び散乱光は、干渉
光BTLと同様に、投影レンズPL、ミラーMY2、M
Y1、対物レンズ10yを介して、偏光ビームスプリッ
ター8yを通過し、光電検出器11yにより受光され
る。光電検出器11yは、回折光及び散乱光の各強度に
応じた光電信号SDi、SDrを、アライメント信号処
理回路19に出力する。アライメント信号処理回路19
は、光電信号SDi(又はSDr)等からウエハマーク
WMyの位置を検出する。
【0035】また、FIA系計測部は、照明光源20
と、ハーフミラー47と、ミラー51と、対物レンズ3
5と、プリズムミラー36と、レンズ系37と、指標マ
ーク28aを有する指標板28と、リレーレンズ系29
と、ミラー30と、リレーレンズ系48と、CCDカメ
ラ等の撮像素子49と、FIA演算ユニット50とを備
える。
【0036】照明光源20から発生した照明光FLは、
ハーフミラー47及びミラー51で反射し、対物レンズ
35を介してプリズムミラー36で反射し、ウエハWに
到達する。
【0037】ウエハWに形成されたウエハマークWMy
(及びWMx)上で反射した反射光は、プリズムミラー
36、対物レンズ35、ミラー51を介して、ハーフミ
ラー47を透過し、レンズ系37により指標板28に結
像される。ウエハマークWMyの像と指標板28が有す
る指標マーク28aの像とは、リレーレンズ系29、ミ
ラー30、リレーレンズ系48を介して、撮像素子49
の受光面上に結像される。撮像素子49は、受光した反
射光を画像信号としてFIA演算ユニット50に出力
し、この画像信号が入力されたFIA演算ユニット50
は、画像処理演算によりウエハマークWMy(及びWM
x)の位置情報DRを求め、この位置情報DRを制御手
段22に出力する。
【0038】制御手段22は、露光光学系21や計測装
置23が備える各部の制御の他に、レーザ干渉計LGが
検出したウエハステージWSの位置情報と、アライメン
ト信号処理回路19が検出したウエハマークWMy(及
びWMx)の位置と、FIA演算ユニット50が求めた
ウエハマークWMy(及びWMx)の位置情報DR等に
基づいて、ウエハのアライメント制御を行う。
【0039】なお、本実施形態のLIA系計測部、LS
A系計測部のそれぞれは、投影光学系を通過するTTL
(スルーザレンズ)系であるが、本発明はこれに限ら
ず、投影光学系を介さないオフアクシス系であっても良
い。この場合、上述のFIA系計測部と光学系の少なく
とも一部を兼用するように構成しても良い。
【0040】また、LIA系計測部、LSA系計測部、
及びFIA系計測部の構成は上述のものに限らず、例え
ばLIA系計測部はヘテロダイン、ホモダインいずれの
形式でも良く、またFIA系計測部においては、指標マ
ーク28aとウエハマークWMy(及びWMx)とをそ
れぞれ別々に独立2つの撮像素子(CCD)で検出し、
それらの検出信号に基づいてマークの位置検出を行なう
ようなものであっても良い。
【0041】また、本実施形態においては、基板の高さ
方向(投影光学系の光軸方向)における位置を検出する
焦点検出系を備える。この焦点検出系は、投影光学系の
投影視野内の所定の位置に複数の計測点を予め設定し、
投影視野内に配置された基板上に計測ビームを光軸AX
に対して斜め方向から照射する照射系60と、その計測
ビームが照射された基板上の計測点からの反射光を検出
する検出系61とを有する。検出系61からの検出信号
AFSは、基板上の複数の計測点における光軸AX方向
の位置情報を示し、この信号AFSは主制御系22に出
力される。
【0042】図4は、本発明を適用するのに好適な露光
装置のハードウエア構成を説明するための概略構成図で
ある。図4において、露光装置本体部2は、バス201
に接続されたCPU202、ROMやRAM等の内部メ
モリ203、CRT等の表示装置17を制御するディス
プレイコントローラ204、キーボードやマウス等の入
力装置15を制御するKBコントローラ205、処理装
置3との間におけるデータ送受信を制御する通信コント
ローラ208を備える。すなわち、図1を用いて説明し
た比較手段25、判別手段26及び報知手段27の有す
る各機能を実現するためのプログラムコードが、内部メ
モリ203から読み出され、CPU203がこれらを実
行することによって、各機能の処理が達成される。ま
た、パラメータテーブル24に格納される制御パラメー
タは、入力装置15により入力され、必要に応じて表示
装置17に表示される。
【0043】また、処理装置3は、バス301に接続さ
れたCPU302、ROMやRAM等の内部メモリ30
3、CRT等の表示装置18を制御するディスプレイコ
ントローラ304、キーボードやマウス等の入力装置1
6を制御するKBコントローラ305、ハードディスク
や光ディスク等の大記憶容量の格納装置(データベー
ス)4を制御するDBコントローラ307、フロッピー
(登録商標)ディスクやカードメモリ等の可搬記録媒体
14上のプログラムやデータををロードするための媒体
駆動装置13を制御するFDDコントローラ306、露
光装置本体部2との間におけるデータ送受信を制御する
通信コントローラ308を備え、汎用のワークステーシ
ョンやパーソナルコンピュータ等で実現できる。すなわ
ち、図1を用いて説明した稼動情報取得手段31及びア
プリケーション手段32の有する各機能を実現するため
のプログラムコードが、可搬記録媒体14又は内部メモ
リ303から読み出され、CPU303がこれらを実行
することによって、各機能の処理が達成される。
【0044】図5乃至図7は、光電検出器11yが出力
した交流信号SDwの波形を示す図である。図5乃至図
7において、縦軸は、交流信号SDwの信号レベルを示
し、横軸は、時間を示す。
【0045】図5においては、ノイズ成分等を含まない
通常の交流信号SDwの波形が示されており、図6にお
いては、レジスト層での薄膜干渉やウエハマークのだれ
等が原因で振幅の小さくなった交流信号SDwの波形が
示されており、図7においては、スペックルにより位相
の位置ずれを伴った交流信号SDwの波形が示されてい
る。
【0046】図8及び図9は、光電検出器11yが出力
した光電信号SDiの波形を示す図である。図8及び図
9において、縦軸は、光電信号SDiの信号レベルを示
し、横軸は、走査位置を示す。
【0047】図8においては、ノイズ成分等を含まない
通常の光電信号SDiの波形が示されており、光電信号
SDiの信号強度のピーク値V1が示されている。ま
た、図9においては、スペックル等による回折光(ノイ
ズ成分)が原因で信号強度が低くなった光電信号SDi
の波形が示されており、光電信号SDiの信号強度のピ
ーク値V2が示されている。
【0048】図10及び図11は、光電検出器11yが
出力した光電信号SDiの波形の対称性を説明するため
の図である。図10及び図11においても、図8及び図
9と同様に、縦軸は、光電信号SDiの信号レベルを示
し、横軸は、走査位置を示す。
【0049】図10においては、ノイズ成分等を含まな
い通常の光電信号SDiの波形が示されており、その波
形は、走査位置X1に関して左右対称である。図11に
おいては、ウエハ処理プロセスにおけるエッチング工程
等によるウエハマークの破壊やレジスト層の塗布むら等
が原因で、光電信号SDiの波形は、信号レベルがピー
クである走査位置X2に関して非対称である。
【0050】図12は、撮像素子49により観察される
指標マーク28aとウエハマークWMyとを示す図であ
り、図13は、撮像素子49からFIA演算ユニット5
0に出力される画像信号の波形を示す図である。
【0051】図13において、信号強度V3は、ウエハ
マークWMyのうちの1つのマークの信号強度であり、
信号強度V0は、指標マーク28aのうちの1つのマー
クの信号強度である。撮像素子49から出力される画像
信号にはオートゲインコントロール(AGC)がかか
り、計測するウエハマーク毎の信号強度の絶対値を求め
られないので、信号強度V0に対する信号強度V3の値
を異なるウエハ間における相対的な信号強度として用い
ることができる。また、ウエハ(チップ)毎の増幅度
(ゲイン)から信号強度の絶対値を算出することもでき
る。さらに、ゲインやオフセットの値を装置内で管理す
ることにより信号強度の絶対値を算出することもでき
る。
【0052】図14は、露光装置本体部2から処理装置
3へのデータ通信を説明するための図である。露光装置
本体部2は、露光プロセス等の一連の工程中において、
例えば、計測装置23による露光光学系21のアライメ
ント計測等の処理フロー(ステップS1401)の後
に、計測したアライメント結果等を処理装置3へ送信す
るために、露光装置本体部2の通信バッファB2にその
アライメント結果等を書き込み(ステップS140
2)、その後に、露光等の処理フロー(ステップS14
03)に移る。
【0053】露光装置本体部2の通信バッファB2に書
き込まれたアライメント結果等のデータは、処理装置3
の通信バッファB3に転送される。処理装置3は、露光
装置本体部2の通信バッファB2から処理装置3の通信
バッファB3に転送されてきたアライメント結果等のデ
ータを格納装置4へ書き込む(ステップST140
1)。さらに、処理装置3は、後に詳述するように、デ
ータベースアプリケーションの起動により、格納されて
いるデータを格納装置4から読み出す(ステップST1
402)。
【0054】図15は、処理装置3の動作の概略を説明
するためのフローチャートである。露光装置本体部2
は、露光プロセス等の一連の工程中において、データベ
ース(DB)アプリケーションを起動するためのコマン
ドを処理装置3に送信する(ステップS1501)。
【0055】処理装置3は、露光装置本体部2から送信
されてきたデータベースアプリケーションを起動するた
めのコマンドを受信し(ステップST1501)、デー
タベースアプリケーションの起動および必要な処理フロ
ー(図42を用いて後述するスループットの入力等)を
行う(ステップST1502)。そして、処理装置3
は、データを格納装置4から読み出し(ステップST1
503)、アプリケーション手段32よる稼動情報の統
計処理等の処理フローを行う(ステップST150
4)。その後、処理装置3は、アプリケーション手段3
2よる稼動情報の統計処理等の結果を以降の露光プロセ
ス等に反映させるために、露光装置本体部2に送信する
(ステップST1505)。
【0056】処理装置3から上記結果を受信した露光装
置本体部2は、その結果を制御パラメータとして更新し
(ステップS1502)、以降の露光プロセス等は、更
新した制御パラメータに基づいて実行する。
【0057】図16乃至図42は、露光装置本体部2が
行う露光プロセスにおける各種の稼動情報の計測、及び
これらの稼動情報の計測に係る各データベースアプリケ
ーションの動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【0058】図16は、ウエハアライメント計測の動作
を説明するためのフローチャートである。ステップS1
601において、露光プロセスが開始されると、制御手
段22は、ステップS1602において、そのプロセス
名を含む各種の処理パラメータを通信バッファB2に書
き込み、ステップS1603において、処理するウエハ
のロット番号を通信バッファB2に書き込む。ステップ
S1604において、そのロットの1枚目のウエハWが
ウエハステージWS上に載置された状態で露光光学系2
1にロードされると、ステップS1605において、制
御手段22は、そのウエハWのウエハ番号を通信バッフ
ァB2に書き込む。ステップS1606において、ウエ
ハWを載置したウエハステージWSは、アライメント計
測のための所定の位置に移動する。ステップS1607
において、計測装置23は、アライメント(ALG)信
号処理として、ウエハW上のウエハマークの位置情報を
計測し、ステップS1608において、制御手段22
は、その計測結果(アライメント信号処理結果)を通信
バッファB2に書き込む。上記ステップS1607にお
いて処理するアライメント信号は、ウエハ自体の位置を
粗く位置合わせするプリアライメント、高速ではあるが
大まかにウエハ上の所定のサーチアライメント用のマー
クの位置を検出するサーチアライメント、及びこのサー
チアライメントの結果に基づいてウエハ上の所定のファ
インアライメント用のマークの位置を高精度に検出する
ファインアライメントを含む。
【0059】次に、ステップS1609において、比較
手段25は、上記ステップS1607において計測した
アライメント信号処理結果とパラメータテーブル24に
予め格納されているアライメント信号処理結果の最大値
(MAX)及び最小値(MIN)と比較し、判別手段2
6は、比較手段25が比較した結果が適正であるか否か
を判別する。すなわち、上記計測結果がMAXとMIN
との間にあるか(適正値か)否か(外れ値か)を検証す
る。そして、上記計測結果が適正値でなければ(外れ値
であれば)(ステップS1609:NO)、ステップS
1610において、エラー処理を行う。ここでいうエラ
ー処理とは、例えば、システムを一旦停止し、システム
の操作者がエラーの原因を排除した後に再開指示を行う
ことにより、エラー原因となった処理から再実行する場
合も含まれる。この場合は、ステップS1606やステ
ップS1607等に戻る。また、上記計測結果が適正値
であれば(外れ値でなければ)(ステップS1609:
YES)、ステップS1611において、比較手段25
は、実行してきたアライメントショット数とパラメータ
テーブル24に予め格納されているアライメントショッ
ト数とを比較し、判別手段26は、実行してきたアライ
メントのショット数がパラメータテーブル24に予め格
納されているアライメントショット数に達したか否かを
判断する。そして、実行してきたアライメントのショッ
ト数がパラメータテーブル24に予め格納されているア
ライメントショット数に達するまで、ステップS160
6以降の処理を繰り返す(ステップS1611:N
O)。
【0060】次に、ステップS1612において、ウエ
ハWを載置したウエハステージWSは、露光のための所
定の位置に移動し、ステップS1613において、露光
光学系21は、露光を行う。ステップS1614におい
て、比較手段25は、実行してきた露光のショット数と
パラメータテーブル24に予め格納されている露光ショ
ット数とを比較し、判別手段26は、実行してきた露光
のショット数がパラメータテーブル24に予め格納され
ている露光ショット数に達したか否かを判断する。そし
て、実行してきた露光のショット数がパラメータテーブ
ル24に予め格納されている露光ショット数に達するま
で、ステップS1612以降の処理を繰り返す(ステッ
プS1614:NO)。さらに、ステップS1615に
おいて、比較手段25は、実行してきたウエハの枚数と
パラメータテーブル24に予め格納されているウエハ枚
数とを比較し、判別手段26は、実行してきたウエハの
枚数がパラメータテーブル24に予め格納されているウ
エハ枚数に達したか否かを判断する。そして、実行して
きたウエハの枚数がパラメータテーブル24に予め格納
されているウエハ枚数に達するまで、ステップS160
4以降の処理を繰り返し(ステップS1615:N
O)、実行してきたウエハの枚数がパラメータテーブル
24に予め格納されているウエハ枚数に達したら(ステ
ップS1615:YES)、ステップS1616におい
て、露光プロセスを終了する。続いて、ステップS16
17において、ウエハアライメント計測に係るデータベ
ースアプリケーションを起動するためのコマンドを通信
バッファB2に書き込み、処理装置3側の通信バッファ
B3を介して処理装置3に送信する。
【0061】なお、ステップS1602、S1603、
S1605及びS1608において通信バッファB2に
書き込まれたプロセス名等は、ステップS1617にお
いてデータベースアプリケーションの起動コマンドと同
時に送信してもよいし、各ステップの直後に送信しても
よい。このことは、後述する他のフローチャートの説明
においても同様である。
【0062】図17は、ウエハアライメント計測に係る
データベースアプリケーションの動作を説明するための
フローチャートである。ステップST1701におい
て、処理装置3は、露光装置本体部2から送信されてき
たウエハアライメント計測に係るデータベースアプリケ
ーションを起動するためのコマンドを受信し、このコマ
ンドに対応するデータアプリケーション手段32は、対
応するデータアプリケーションを起動する。ステップS
T1702において、上記データアプリケーション手段
32は、対応するウエハアライメント計測と同一プロセ
ス、同一ショットの過去一定回数分(例えば、50回
分)のアライメント計測結果を、データ入出力手段34
を介して格納装置4から読み出し、ステップST170
3において、上記一定回数分のアライメント計測結果の
平均値X及び標準偏差σを求め、ステップST1704
において、最大値(MAX=X+3σ+β)及び最小値
(MIN=X−3σ−β)を求める(ただし、βは任意
に設定されるマージン値)。アプリケーション手段32
は、求めたMAX及びMINを通信バッファB3に書き
込み、ステップST1705において、露光装置本体部
2の通信バッファB2を介して露光装置本体部2に送信
する。
【0063】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたMAX及びMINを受信し、ステッ
プS1706において、パラメータテーブル24のMA
X及びMINを更新する。
【0064】上述の様にして、MAX及びMINが更新
されることにより、図16中のステップS1609にお
ける判断基準が変更され、以降のウエハアライメント計
測において、より実態に則した判断基準を用いることが
できる。
【0065】なお、上記ステップST1702において
読み出す過去のアライメント計測結果は、一定回数分
(例えば、50回分)としたが、一定期間(例えば、1
時間、24時間あるいは10日間)としてもよい。ま
た、上記ステップST1704において、求めたMAX
及びMINは、経験的に得られた計算式であり、MAX
及びMINの求め方はこれに限らない。
【0066】図18は、ウエハアライメントのためのキ
ャリブレーション計測の動作を説明するためのフローチ
ャートである。ステップS1801において、露光プロ
セスが開始されると、ステップS1802において、計
測装置23は、アライメントセンサーキャリブレーショ
ン(ベースライン計測)を行い、ステップS1803に
おいて、制御手段22は、その計測結果(アライメント
キャリブレーション結果)を通信バッファB2に書き込
む。ステップS1804において、1枚目のウエハWが
ウエハステージWS上に載置された状態で露光光学系2
1にロードされると、ステップS1805において、一
連の露光プロセス(ウエハステージの移動、露光等)が
実行される。ステップS1806において、比較手段2
5は、実行してきたウエハの枚数とパラメータテーブル
24に予め格納されているウエハ枚数とを比較し、判別
手段26は、実行してきたウエハの枚数がパラメータテ
ーブル24に予め格納されているウエハ枚数に達したか
否かを判断する。そして、実行してきたウエハの枚数が
パラメータテーブル24に予め格納されているウエハ枚
数に達しいていない場合は(ステップS1806:N
O)、さらにステップS1807において、比較手段2
5は、実行してきたウエハの枚数とパラメータテーブル
24に予め格納されているインターバル計測実施枚数と
を比較し、判別手段26は、実行してきたウエハの枚数
がパラメータテーブル24に予め格納されているインタ
ーバル計測実施枚数を経過したか否かを比較して判断す
る。そして、実行してきたウエハの枚数がパラメータテ
ーブル24に予め格納されているインターバル計測実施
枚数を経過していない場合は(ステップS1807:N
O)、ステップS1804以降を繰り返し、経過してい
る場合は(ステップS1807:YES)、ステップS
1802以降を繰り返す。
【0067】次に、実行してきたウエハの枚数がパラメ
ータテーブル24に予め格納されているウエハ枚数に達
したら(ステップS1806:YES)、ステップS1
808において、露光プロセスを終了する。そして、ス
テップS1809において、データベースアプリケーシ
ョンを起動するためのコマンドを通信バッファB2に書
き込み、処理装置3側の通信バッファB3を介して処理
装置3に送信する。
【0068】図19は、ウエハアライメントのためのキ
ャリブレーション計測に係るデータベースアプリケーシ
ョンの動作を説明するためのフローチャートである。ス
テップST1901において、処理装置3は、露光装置
本体部2から送信されてきたウエハアライメントのため
のキャリブレーション計測に係るデータベースアプリケ
ーションを起動するためのコマンドを受信し、このコマ
ンドに対応するデータアプリケーション手段32は、対
応するデータアプリケーションを起動する。ステップS
T1902において、上記データアプリケーション手段
32は、対応するウエハアライメントのためのキャリブ
レーション計測の過去一定回数分(例えば、20回分)
のアライメントのためのキャリブレーション計測結果
(ベースライン量のドリフト量)を、データ入出力手段
34を介して格納装置4から読み出し、ステップST1
903において、単位時間あたりの変化量X(μm/h
our)を求め、ステップST1904において、上記
変化量Xに基づいて最適なインターバル計測間隔のウエ
ハ枚数を求める。アプリケーション手段32は、求めた
インターバル計測間隔のウエハ枚数を通信バッファB3
に書き込み、ステップST1905において、露光装置
本体部2の通信バッファB2を介して露光装置本体部2
に送信する。
【0069】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたインターバル計測間隔のウエハ枚数
を受信し、ステップS1906において、パラメータテ
ーブル24のインターバル計測間隔のウエハ枚数を更新
する。
【0070】上述の様にして、インターバル計測間隔の
ウエハ枚数が更新されることにより、図18中のステッ
プS1807における判断基準が変更され、以降のウエ
ハアライメントのためのキャリブレーション計測におい
て、より実態に則した判断基準を用いることができる。
【0071】図20は、ウエハアライメント計測(信号
強度)の動作を説明するためのフローチャートである。
露光プロセスが開始されると、制御手段22は、そのプ
ロセス名等を通信バッファB2に書き込み、ウエハWを
載置したウエハステージWSを露光光学系21にロード
し、アライメント計測のための所定の位置に移動する。
そして、ステップS2001において、計測装置23
は、アライメント(ALG)信号を取り込み、ステップ
S2002において、その信号強度SigWを求める。
【0072】次に、ステップS2003において、比較
手段25は、上記ステップS2002において求めた信
号強度SigWとパラメータテーブル24に予め格納さ
れている信号強度の最大値(SigH)及び最小値(S
igL)と比較し、判別手段26は、比較手段25が比
較した結果が適正であるか否かを判別する。すなわち、
求めた信号強度SigWが格納されている信号強度の最
大値SigHと予め格納されている信号強度の最小値S
igLとの間にあるか(適正値か)否か(外れ値か)を
検証する。そして、求めた信号強度SigWが適正値で
なければ(外れ値であれば)(ステップS2003:N
O)、ステップS2004において、エラー処理を行
う。また、求めた信号強度SigWが適正値であれば
(外れ値でなければ)(ステップS2003:YE
S)、ステップS2005において、計測装置23は、
アライメント(ALG)信号処理として、ウエハW上の
ウエハマークの位置情報を計測する。ステップS200
6において、制御手段22は、その信号強度SigWを
通信バッファB2に書き込む。そして、ステップS20
07において、ウエハアライメント計測(信号強度)に
係るデータベースアプリケーションを起動するためのコ
マンドを通信バッファB2に書き込み、処理装置3側の
通信バッファB3を介して処理装置3に送信する。
【0073】図21は、ウエハアライメント計測(信号
強度)に係るデータベースアプリケーションの動作を説
明するためのフローチャートである。ステップST21
01において、処理装置3は、露光装置本体部2から送
信されてきたウエハアライメント計測(信号強度)に係
るデータベースアプリケーションを起動するためのコマ
ンドを受信し、このコマンドに対応するデータアプリケ
ーション手段32は、対応するデータアプリケーション
を起動する。ステップST2102において、上記デー
タアプリケーション手段32は、対応するウエハアライ
メント計測と同一プロセス、同一ショットの過去一定回
数分(例えば、50回分)のアライメント信号強度を、
データ入出力手段34を介して格納装置4から読み出
し、ステップST2103において、上記一定回数分の
アライメント信号強度の平均値X及び標準偏差σを求
め、ステップST2104において、信号強度の最大値
(SigH=X+3σ+β)及び信号強度の最小値(S
igL=X−3σ−β)を求める(ただし、βは任意に
設定されるマージン値)。アプリケーション手段32
は、求めたSigH及びSigLを通信バッファB3に
書き込み、ステップST2105において、露光装置本
体部2の通信バッファB2を介して露光装置本体部2に
送信する。
【0074】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたSigH及びSigLを受信し、ス
テップS2106において、パラメータテーブル24の
SigH及びSigLを更新する。
【0075】上述の様にして、SigH及びSigLが
更新されることにより、図20中のステップS2003
における判断許容値が変更され、以降のウエハアライメ
ント計測において、より実態に則した判断基準を用いる
ことができる。
【0076】図22は、ウエハアライメント計測の動作
を説明するためのフローチャートである。露光プロセス
が開始されると、制御手段22は、そのプロセス名等を
通信バッファB2に書き込み、1枚目のウエハWを載置
したウエハステージWSを露光光学系21にロードす
る。そして、ステップS2201において、ウエハWを
載置したウエハステージWSは、アライメント計測のた
めの所定の位置に移動する。ステップS2202におい
て、計測装置23は、アライメント(ALG)信号処理
として、ウエハW上のウエハマークの位置情報を計測
し、ステップS2203において、制御手段22は、そ
の計測結果(アライメント信号処理結果)を通信バッフ
ァB2に書き込む。
【0077】次に、ステップS2204において、比較
手段25は、実行してきたアライメントショット数とパ
ラメータテーブル24に予め格納されているアライメン
トショット数とを比較し、判別手段26は、実行してき
たアライメントのショット数がパラメータテーブル24
に予め格納されているアライメントショット数に達した
か否かを判断する。そして、実行してきたアライメント
のショット数がパラメータテーブル24に予め格納され
ているアライメントショット数に達するまで、ステップ
S2201以降の処理を繰り返す(ステップS220
4:NO)。
【0078】次に、ウエハWを載置したウエハステージ
WSは、露光のための所定の位置に移動し、ステップS
2205において、露光光学系21は、ウエハの露光を
行う。続いて、ステップS2206において、ウエハア
ライメント計測に係るデータベースアプリケーションを
起動するためのコマンドを通信バッファB2に書き込
み、処理装置3側の通信バッファB3を介して処理装置
3に送信する。
【0079】図23は、ウエハアライメント計測に係る
データベースアプリケーションの動作を説明するための
フローチャートである。ステップST2301におい
て、処理装置3は、露光装置本体部2から送信されてき
たウエハアライメント計測に係るデータベースアプリケ
ーションを起動するためのコマンドを受信し、このコマ
ンドに対応するデータアプリケーション手段32は、対
応するデータアプリケーションを起動する。ステップS
T2302において、上記データアプリケーション手段
32は、対応するウエハアライメント計測と同一プロセ
ス、同一ショットの過去一定回数分(例えば、50回
分)のアライメント計測の信号波形を、データ入出力手
段34を介して格納装置4から読み出し、ステップST
2303において、上記一定回数分のアライメント計測
の信号波形における所定の領域のノイズ振幅Nwをそれ
ぞれ求め、ステップST2304において、求めたノイ
ズ振幅Nwの平均値Xnと標準偏差σを求める。
【0080】次に、アプリケーション手段32は、ステ
ップST2305において、求めたノイズ振幅Nwの平
均値Xnにより、パラメータテーブル24に格納された
予め定められている選択基準に基づき、複数の数値フィ
ルタ係数(フィルタリングカットオフ周波数:数値フィ
ルタパラメータ)から1つを選択し、選択した数値フィ
ルタ係数を通信バッファB3に書き込み、ステップST
2306において、露光装置本体部2の通信バッファB
2を介して露光装置本体部2に送信する。
【0081】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきた数値フィルタ係数を受信し、ステッ
プS2307において、パラメータテーブル24の数値
フィルタ係数を更新する。
【0082】また、アプリケーション手段32は、ステ
ップST2308において、求めたノイズ振幅Nwの平
均値Xnにより、パラメータテーブル24に格納された
予め定められている選択基準に基づき、繰り返し計測回
数(制御パラメータ)を設定し、設定した繰り返し計測
回数を通信バッファB3に書き込み、ステップST23
09において、露光装置本体部2の通信バッファB2を
介して露光装置本体部2に送信する。
【0083】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきた繰り返し計測回数を受信し、ステッ
プS2310において、パラメータテーブル24の繰り
返し計測回数を更新する。
【0084】また、アプリケーション手段32は、ステ
ップST2311において、求めたノイズ振幅Nwの平
均値Xnにより、パラメータテーブル24に格納された
予め定められている選択基準に基づき、アライメントに
必要なアライメントマークのマーク本数(制御パラメー
タ)を決定し、決定したマーク本数を通信バッファB3
に書き込み、ステップST2312において、露光装置
本体部2の通信バッファB2を介して露光装置本体部2
に送信する。
【0085】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたマーク本数を受信し、ステップS2
310において、パラメータテーブル24のマーク本数
を更新する。
【0086】なお、上記ノイズ振幅の代わりに、信号強
度または信号波形の対称性を用いることもでき、上記更
新する数値フィルタ係数、計測回数またはマーク本数の
代わりに、スライスレベル、処理アルゴリズム、ゲイン
またはオフセットを用いることもできる。
【0087】図24は、LSA系計測部によるウエハア
ライメント計測に係るデータベースアプリケーションの
動作を説明するためのフローチャートである。ステップ
ST2401において、処理装置3は、露光装置本体部
2から送信されてきたLSA系計測部によるウエハアラ
イメント計測に係るデータベースアプリケーションを起
動するためのコマンドを受信し、このコマンドに対応す
るデータアプリケーション手段32は、対応するデータ
アプリケーションを起動する。ステップST2402に
おいて、上記データアプリケーション手段32は、対応
するウエハアライメント計測と同一プロセス、同一ショ
ットの過去一定回数分(例えば、50回分)のアライメ
ント計測の信号波形を、データ入出力手段34を介して
格納装置4から読み出し、ステップST2403におい
て、LSA信号の最も対称性の高い部分のレベルを求
め、ステップST2404において、求めたレベルの平
均値Xlと標準偏差σを求める。
【0088】次に、アプリケーション手段32は、ステ
ップST2405において、求めた標準偏差σが予め定
めた基準値以下か否かを判断し、求めた標準偏差σが予
め定めた基準値以下でなければ(ステップST240
5:NO)、終了する。求めた標準偏差σが予め定めた
基準値以下であれば(ステップST2405:YE
S)、求めたレベルの平均値Xlを通信バッファB3に
書き込み、ステップST2406において、最適なスラ
イスレベルパラメータとして露光装置本体部2の通信バ
ッファB2を介して露光装置本体部2に送信する。
【0089】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたスライスレベル(制御パラメータ)
を受信し、ステップS2407において、パラメータテ
ーブル24のスライスレベルを更新する。
【0090】なお、上記対称性の代わりに、信号強度ま
たはノイズ振幅を用いることもでき、上記更新するスラ
イスレベルの代わりに、数値フィルタ係数、計測回数、
マーク本数、処理アルゴリズム、ゲインまたはオフセッ
トを用いることもできる。
【0091】図25は、EGA方式によるウエハアライ
メント計測の動作を説明するためのフローチャートであ
る。EGA(=Enhanced Global Al
ignment)方式とは、1枚のウエハを露光するた
めに、まずウエハ上の任意の数ショットのウエハマーク
(アライメントマーク)の位置を、例えばLSA系計測
部で計測し(サンプルアライメント)、ウエハの中心位
置のX方向及びY方向のオフセット、ウエハのX方向及
びY方向の伸縮度、ウエハの残存回転量、及びウエハス
テージの直交度の6つの制御パラメータを、ウエハマー
クに関する設計値と計測値との差に基づいて統計処理す
ることにより決定し、これら決定された制御パラメータ
の値に基づいて、重ね合わせ露光すべき位置を設計値か
ら補正しながら、順次ウエハステージをステッピングさ
せていくアライメントモードの方式である。
【0092】露光プロセスが開始されると、ウエハWを
載置したウエハステージWSが露光光学系21にロード
され、EGA方式によるアライメント計測のための所定
の位置に移動する。そして、ステップS2501におい
て、計測装置23は、EGA方式によるアライメント
(ALG)信号処理として、ウエハW上のウエハマーク
の位置情報を計測する。ステップS2502において、
比較手段25は、実行してきたアライメントショット数
とパラメータテーブル24に予め格納されているアライ
メントショット数とを比較し、判別手段26は、実行し
てきたアライメントのショット数がパラメータテーブル
24に予め格納されているアライメントショット数に達
したか否かを判断する。そして、実行してきたアライメ
ントのショット数がパラメータテーブル24に予め格納
されているアライメントショット数に達するまで、ステ
ップS2501の処理を繰り返す(ステップS250
2:NO)。判別手段26により実行してきたアライメ
ントのショット数がパラメータテーブル24に予め格納
されているアライメントショット数に達したと判断され
ると(ステップS2502:YES)、ステップS25
03において、制御手段22は、その計測結果(アライ
メント信号処理結果)を統計処理し、ステップS250
4において、統計処理したEGA結果を通信バッファB
2に書き込む。
【0093】次に、ステップS2505において、比較
手段25は、上記ステップS2503において統計処理
したEGA結果とパラメータテーブル24に予め格納さ
れているEGA結果の最大値(MAX)及び最小値(M
IN)と比較し、判別手段26は、比較手段25が比較
した結果が適正であるか否かを判別する。すなわち、上
記EGA結果がMAXとMINとの間にあるか(適正値
か)否か(外れ値か)を検証する。
【0094】そして、上記EGA結果が適正値であれば
(外れ値でなければ)(ステップS2505:YE
S)、ウエハWを載置したウエハステージWSが露光の
ための所定の位置に移動し、露光光学系21が露光を行
い、ステップS2506において、露光プロセスを終了
する。続いて、ステップS2507において、EGA方
式によるウエハアライメント計測に係るデータベースア
プリケーションを起動するためのコマンドを通信バッフ
ァB2に書き込み、処理装置3側の通信バッファB3を
介して処理装置3に送信する。
【0095】また、上記EGA結果が適正値でなければ
(外れ値であれば)(ステップS2505:NO)、ス
テップS2508において、報知手段27は、上記EG
A結果が適正値でない旨(外れ値である旨)を警告情報
として報知する。さらに、ステップS2509におい
て、上述してきたEGA方式によるウエハアライメント
計測を再度実行するか(ステップS2501に戻る)、
あるいは露光プロセスを終了する(ステップS2506
に進む)。
【0096】図26は、EGA方式によるウエハアライ
メント計測に係るデータベースアプリケーションの動作
を説明するためのフローチャートである。ステップST
2601において、処理装置3は、露光装置本体部2か
ら送信されてきたEGA方式によるウエハアライメント
計測に係るデータベースアプリケーションを起動するた
めのコマンドを受信し、このコマンドに対応するデータ
アプリケーション手段32は、対応するデータアプリケ
ーションを起動する。ステップST2602において、
上記データアプリケーション手段32は、対応するEG
A方式によるウエハアライメント計測と同一プロセス、
同一ショットの過去一定回数分(例えば、50回分)の
EGA結果(ウエハの中心位置のX方向及びY方向のオ
フセット、ウエハのX方向及びY方向の伸縮度(スケー
リング)、ウエハの残存回転量(rot:ローテーショ
ン)、及びウエハステージの直交度の6つのEGA結
果)を、データ入出力手段34を介して格納装置4から
読み出し、ステップST2603において、上記一定回
数分のそれぞれのEGA結果の平均値X及び標準偏差σ
を求め、ステップST2604において、それぞれの最
大値(max=X+3σ+β)及び最小値(min=X
−3σ−β)を求める(ただし、βは任意に設定される
マージン値)。アプリケーション手段32は、求めたそ
れぞれのmax及びminを通信バッファB3に書き込
み、ステップST2605において、露光装置本体部2
の通信バッファB2を介して露光装置本体部2に送信す
る。
【0097】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたそれぞれのmax及びminを受信
し、ステップS2606において、パラメータテーブル
24のそれぞれのmax及びminを更新することによ
り、EGA結果の判別許容値(許容範囲)を変更する。
【0098】図27は、ラフサーチアライメント計測の
動作を説明するためのフローチャートである。露光プロ
セスが開始されると、ステップS2701において、レ
チクルRを載置したレチクルステージRSとウエハWを
載置したウエハステージWSとが露光光学系21にロー
ドされ、ラフサーチアライメント計測のための所定の位
置に移動する。そして、パラメータテーブル24にラフ
サーチアライメントのサーチ範囲及びサーチ座標が格納
されていない場合は、ステップS2702において、ラ
フサーチアライメントのサーチ範囲及びサーチ座標を設
定する。そして、ステップS2703において、計測装
置23は、ラフサーチアライメント計測として、ウエハ
Wの外形あるいはウエハW上のウエハマークの位置情報
を計測し、ラフサーチアライメント処理結果として、ウ
エハの(中心位置の)X方向及びY方向のオフセット
X、Y及びウエハの残存回転誤差Θを求める。ステップ
S2704において、上記ラフサーチアライメント処理
結果を通信バッファB2に書き込む。ステップS270
5において、上記ラフサーチアライメント処理結果に基
づきファインアライメント処理を実行するためのウエハ
ステージの位置を決定する。そして、ウエハステージW
Sは、上記決定されたウエハステージの位置に移動し、
ステップS2706において、ファインアライメント処
理を実行し、ステップS2707において、ラフサーチ
アライメント計測に係るデータベースアプリケーション
を起動するためのコマンドを通信バッファB2に書き込
み、処理装置3側の通信バッファB3を介して処理装置
3に送信する。
【0099】図28は、ラフサーチアライメント計測に
係るデータベースアプリケーションの動作を説明するた
めのフローチャートである。ステップST2801にお
いて、処理装置3は、露光装置本体部2から送信されて
きたラフサーチアライメント計測に係るデータベースア
プリケーションを起動するためのコマンドを受信し、こ
のコマンドに対応するデータアプリケーション手段32
は、対応するデータアプリケーションを起動する。ステ
ップST2802において、上記データアプリケーショ
ン手段32は、対応するラフサーチアライメント計測と
同一レチクルの過去一定回数分(例えば、20回分)及
び同一ウエハの過去一定回数分(例えば、50回分)の
ラフサーチアライメント処理結果(ウエハの(中心位置
の)X方向及びY方向のオフセットX、Y及びウエハの
残存回転誤差Θ)を、データ入出力手段34を介して格
納装置4から読み出し、ステップST2803におい
て、ラフサーチアライメント処理結果により補正したウ
エハの座標位置の平均値及び標準偏差σを求める。そし
て、ステップST2804において、経験的に得られた
6σ+βをラフサーチアライメントの最適なサーチ範囲
と決定し、ステップST2805において、平均値をラ
フサーチアライメントの中心座標と決定する。アプリケ
ーション手段32は、決定したサーチ範囲及びサーチ座
標を通信バッファB3に書き込み、ステップST280
6において、露光装置本体部2の通信バッファB2を介
して露光装置本体部2に送信する。
【0100】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたサーチ範囲及びサーチ座標を受信
し、ステップS2807において、パラメータテーブル
24のサーチ範囲及びサーチ座標を更新する。
【0101】図29は、フォーカス計測(フォーカス位
置(Z位置)、ピッチング距離、ローリング距離)の動
作を説明するためのフローチャートである。フォーカス
計測とは、ウエハ表面を露光光学系の基板側像面に一致
させるためにウエハ表面の露光光学系の光軸方向(Z軸
方向)の位置を調整するオートフォーカス機構における
計測で、フォーカス位置、ピッチング値(X軸を回転軸
とする回転角)及びローリング値(Y軸を回転軸とする
回転角)等が含まれる。
【0102】露光プロセスが開始されると、制御手段2
2は、そのプロセス名等を通信バッファB2に書き込
み、ステップS2901において、ウエハWを載置した
ウエハステージWSは、露光光学系21にロードされ
る。そして、上記ウエハステージWSは、アライメント
計測のための所定の位置に移動し、ステップS2902
において、計測装置23は、アライメントサーチ及びE
GA計測等を行う。
【0103】次に、ウエハWを載置したウエハステージ
WSは、パラメータテーブル24に予測値として格納さ
れているフォーカス位置、ピッチング値及びローリング
値に従った位置に移動し(ステップS2903、S29
04)、オートフォーカスのサーボ(目標値の任意の変
化に追従する制御)を実施する。ステップS3305に
おいて、フォーカス計測の結果として、フォーカス信号
の振幅を求める。ステップS3306において、比較手
段25は、上記ステップS3305において求めたフォ
ーカス信号の振幅とパラメータテーブル24に予め格納
されているフォーカス信号の振幅の最大値(MAX)及
び最小値(MIN)と比較し、判別手段26は、比較手
段25が比較した結果が適正であるか否かを判別する。
すなわち、上記振幅がMAXとMINとの間にあるか
(適正値か)否か(外れ値か)を検証する。そして、上
記振幅が適正値でなければ(外れ値であれば)(ステッ
プS3306:NO)、ステップS3307において、
エラー処理を行う。また、上記振幅が適正値である場合
(外れ値でなければ)(ステップS3306:YE
S)、及び上記ステップS3307でのエラー処理後、
ステップS3308において、上記振幅及び上記エラー
処理の結果を一時バッファに格納する。ステップS29
05において、計測装置23は、フォーカス計測を行な
い、ステップS2906において、フォーカス計測の結
果として、フォーカス位置、ピッチング値及びローリン
グ値を求める。ステップS3107において、比較手段
25は、上記ステップS3106において求めたフォー
カス計測結果とパラメータテーブル24に予め格納され
ているフォーカス計測結果の最大値(MAX)及び最小
値(MIN)と比較し、判別手段26は、比較手段25
が比較した結果が適正であるか否かを判別する。すなわ
ち、上記計測結果がMAXとMINとの間にあるか(適
正値か)否か(外れ値か)を検証する。そして、上記計
測結果が適正値でなければ(外れ値であれば)(ステッ
プS3107:NO)、ステップS3108において、
エラー処理を行う。また、上記計測結果が適正値である
場合(外れ値でなければ)(ステップS3107:YE
S)、及び上記ステップS3108でのエラー処理後、
ステップS2907において、上記フォーカス計測の結
果及び上記エラー処理の結果を一時バッファに格納す
る。ステップS2908において、露光光学系21は、
露光を行う。ステップS2909において、比較手段2
5は、実行してきた露光のショット数とパラメータテー
ブル24に予め格納されている露光ショット数とを比較
し、判別手段26は、実行してきた露光のショット数が
パラメータテーブル24に予め格納されている露光ショ
ット数に達したか否かを判断する。そして、実行してき
た露光のショット数がパラメータテーブル24に予め格
納されている露光ショット数に達するまで、ステップS
2903以降の処理を繰り返す(ステップS2909:
NO)。実行してきた露光のショット数がパラメータテ
ーブル24に予め格納されている露光のショット数に達
したら(ステップS2909:YES)、ステップS2
910において、制御手段22は、上記ステップS29
06で求め、上記ステップS2907で一時バッファに
格納したフォーカス計測の結果を通信バッファB2に書
き込む。さらに、ステップS2911において、比較手
段25は、実行してきたウエハの枚数とパラメータテー
ブル24に予め格納されているウエハ枚数とを比較し、
判別手段26は、実行してきたウエハの枚数がパラメー
タテーブル24に予め格納されているウエハ枚数に達し
たか否かを判断する。そして、実行してきたウエハの枚
数がパラメータテーブル24に予め格納されているウエ
ハ枚数に達するまで、ステップS2901以降の処理を
繰り返し(ステップS2911:NO)、実行してきた
ウエハの枚数がパラメータテーブル24に予め格納され
ているウエハ枚数に達したら(ステップS2911:Y
ES)、ステップS2912において、露光プロセスを
終了する。続いて、ステップS2913において、フォ
ーカス計測に係るデータベースアプリケーションを起動
するためのコマンドを通信バッファB2に書き込み、処
理装置3側の通信バッファB3を介して処理装置3に送
信する。
【0104】図30は、フォーカス計測(フォーカス位
置(Z位置)、ピッチング距離、ローリング距離)に係
るデータベースアプリケーションの動作を説明するため
のフローチャートである。
【0105】ステップST3001において、処理装置
3は、露光装置本体部2から送信されてきたフォーカス
計測に係るデータベースアプリケーションを起動するた
めのコマンドを受信し、このコマンドに対応するデータ
アプリケーション手段32は、対応するデータアプリケ
ーションを起動する。ステップST3002において、
上記データアプリケーション手段32は、対応するフォ
ーカス計測と同一プロセス、同一ショットの過去一定回
数分(例えば、50回分)のフォーカス計測の結果(フ
ォーカス位置(Z位置)、ピッチング値、ローリング
値、フォーカス信号の振幅)を、データ入出力手段34
を介して格納装置4から読み出し、ステップST300
3において、フォーカス位置、ピッチング値及びローリ
ング値、フォーカス信号の振幅のそれぞれの平均値と標
準偏差σを求める。
【0106】次に、ステップST3004において、ア
プリケーション手段32は、求めた標準偏差σが予め定
めた基準値以下であると判断した場合は、求めたフォー
カス位置、ピッチング値及びローリング値のそれぞれの
平均値を通信バッファB3に書き込み、予測値として露
光装置本体部2の通信バッファB2を介して露光装置本
体部2に送信する。
【0107】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたフォーカス位置、ピッチング値及び
ローリング値を受信し、ステップS3005において、
パラメータテーブル24のフォーカス位置、ピッチング
値及びローリング値を更新する。このステップST30
04、ST3005と並行して、以下のステップST3
204〜ST3206及びステップST3404〜ST
3406を行なう。
【0108】ステップST3204において、最大値
(MAX=平均値+3σ+β)及び最小値(MIN=平
均値−3σ−β)を求める(ただし、βは任意に設定さ
れるマージン値)。アプリケーション手段32は、求め
たMAX、MIN及び平均値を通信バッファB3に書き
込み、ステップST3205において、露光装置本体部
2の通信バッファB2を介して露光装置本体部2に送信
する。
【0109】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたMAX、MIN及び平均値を受信
し、ステップS3206において、パラメータテーブル
24のMAX、MIN及び平均値を更新する。
【0110】次に、ステップST3404において、最
大値(MAX=X+3σ+β)及び最小値(MIN=X
−3σ−β)を求める(ただし、βは任意に設定される
マージン値)。アプリケーション手段32は、求めたM
AX及びMINを通信バッファB3に書き込み、ステッ
プST3405において、露光装置本体部2の通信バッ
ファB2を介して露光装置本体部2に送信する。
【0111】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたMAX及びMINを受信し、ステッ
プS3406において、パラメータテーブル24のMA
X及びMINを更新する。
【0112】図31は、プリアライメント計測の動作を
説明するためのフローチャートである。露光プロセスが
開始されると、レチクルRを載置したレチクルステージ
RSが露光光学系21にロードされ、ステップS350
1において、光学系の計測装置23は、第1のウエハプ
リアライメント(ウエハプリアラ1)を行い、そのセン
サー信号を検出する。このウエハプリアラ1とは、例え
ば、XY方向に可動するアームがウエハキャリヤ内に進
入し、ウエハを真空吸着しながら搬送する途中において
行われるウエハプリアライメントであり、このウエハプ
リアライメントを行なう光学系の計測装置23は、位置
ずれ量検出用の2組のフォトカプラーである。これらの
フォトカプラーは、発光器の発する光束の光軸がウエハ
の搬送方向(Y方向)に直交するよう並設されていて、
ウエハのエッジが上記光軸を遮ると、その時のアームの
Y座標が受光器で検出できる構成となっている。また、
ウエハプリアラ1で検出するセンサー信号は、例えば、
ウエハのノッチ(ウエハの円形から外れた、切り欠き等
の非円弧部)を検出することにより得られる。
【0113】そして、ステップS3502において、光
学系の計測装置23は、ウエハのローテーション(ウエ
ハの回転方向のずれ)及びX方向及びY方向の(ウエハ
の中心位置の)オフセットを求める。ステップS350
3において、上記ステップS3502で求めたローテー
ション及びオフセットにイニシャルオフセット値を加算
し、後述するウエハプリアラ2のためのウエハの位置決
めを行い、ステップS3504において、上記アーム
は、ウエハを上記位置決めされた位置まで搬送する。
【0114】次に、ステップS3505において、画像
処理系(例えば、FIA系)の計測装置23は、第2の
ウエハプリアライメント(ウエハプリアラ2)を行い、
画像処理演算によりウエハWの位置情報を検出する。ス
テップS3506において、画像処理系の計測装置23
は、ウエハのローテーション及びX方向及びY方向のオ
フセットを求め、ステップS3507において、上記ロ
ーテーション及びX方向及びY方向のオフセットを通信
バッファB2に書き込む。
【0115】次に、ステップS3508において、上記
ウエハプリアラ2のローテーション及びX方向及びY方
向のオフセットに基づき、センターテーブルを回転さ
せ、ウエハWをセンターテーブル上に真空吸着(バキュ
ームチャック)させる。ステップS3509において、
ファインアライメント処理等の実行に続き、露光を実行
する。そして、ステップS3510において、プリアラ
イメント計測に係るデータベースアプリケーションを起
動するためのコマンドを通信バッファB2に書き込み、
処理装置3側の通信バッファB3を介して処理装置3に
送信する。
【0116】図32は、プリアライメント計測に係るデ
ータベースアプリケーションの動作を説明するためのフ
ローチャートである。ステップST3601において、
処理装置3は、露光装置本体部2から送信されてきたプ
リアライメント計測に係るデータベースアプリケーショ
ンを起動するためのコマンドを受信し、このコマンドに
対応するデータアプリケーション手段32は、対応する
データアプリケーションを起動する。ステップST36
02において、上記データアプリケーション手段32
は、対応するプリアライメント計測と同一プロセスの過
去一定回数分(例えば、50回分)のローテーション結
果を、データ入出力手段34を介して格納装置4から読
み出し、ステップST3603において、ローテーショ
ン結果の平均値Xと標準偏差σを求める。
【0117】次に、ステップST3604において、ア
プリケーション手段32は、求めた標準偏差σが予め定
めた基準値以下であると判断した場合は、求めたローテ
ーション結果の平均値Xを通信バッファB3に書き込
み、イニシャルローテーション量として露光装置本体部
2の通信バッファB2を介して露光装置本体部2に送信
する。
【0118】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたローテーション結果を受信し、ステ
ップS3605において、パラメータテーブル24のイ
ニシャルローテーション量としてローテーション値を更
新する。
【0119】図33は、フォーカス計測のためのキャリ
ブレーションの動作を説明するためのフローチャートで
ある。露光プロセスが開始されると、ウエハWを載置し
たウエハステージWSが露光光学系21にロードされ、
ステップS3701において、計測装置23は、ウエハ
アライメント等が行われた後、フォーカス計測のための
キャリブレーションを実行する。ステップS3702に
おいて、上記キャリブレーションの結果を通信バッファ
B2に書き込む。
【0120】次に、ステップS3703において、比較
手段25は、上記ステップS3701において計測した
上記キャリブレーションの結果とパラメータテーブル2
4に予め格納されているキャリブレーションの結果の最
大値(MAX)及び最小値(MIN)と比較し、判別手
段26は、比較手段25が比較した結果が適正であるか
否かを判別する。すなわち、上記キャリブレーションの
結果がMAXとMINとの間にあるか(適正値か)否か
(外れ値か)を検証する。
【0121】そして、上記キャリブレーションの結果が
適正値であれば(外れ値でなければ)(ステップS37
03:YES)、ウエハWを載置したウエハステージW
Sは、フォーカス計測を行うため所定の位置に移動し、
計測装置23は、フォーカス計測を行ない、その後、ウ
エハWを載置したウエハステージWSが露光のための所
定の位置に移動し、露光光学系21が露光を行い、ステ
ップS3706において、露光プロセスは終了する。続
いて、ステップS3707において、フォーカス計測の
ためのキャリブレーションに係るデータベースアプリケ
ーションを起動するためのコマンドを通信バッファB2
に書き込み、処理装置3側の通信バッファB3を介して
処理装置3に送信する。
【0122】また、上記キャリブレーションの結果が適
正値でなければ(外れ値であれば)(ステップS370
3:NO)、ステップS3704において、報知手段2
7は、上記キャリブレーションの結果が適正値でない旨
(外れ値である旨)を警告情報として報知する。さら
に、ステップS3705において、計測装置23は、フ
ォーカス計測を行ない、そのフォーカス計測値に上記キ
ャリブレーションの結果を反映させ、その後、ウエハW
を載置したウエハステージWSが露光のための所定の位
置に移動し、露光光学系21が露光を行い、ステップS
3706に進み、露光プロセスは終了する。
【0123】なお、上記ステップS3704及びS37
05は、どちらか一方を省略し、他方のみの実行でもよ
い。図34は、フォーカス計測のためのキャリブレーシ
ョンに係るデータベースアプリケーションの動作を説明
するためのフローチャートである。
【0124】ステップST3801において、処理装置
3は、露光装置本体部2から送信されてきたフォーカス
計測のためのキャリブレーションに係るデータベースア
プリケーションを起動するためのコマンドを受信し、こ
のコマンドに対応するデータアプリケーション手段32
は、対応するデータアプリケーションを起動する。ステ
ップST3802において、上記データアプリケーショ
ン手段32は、対応するフォーカス計測のためのキャリ
ブレーションと同一プロセスの過去一定期間(例えば、
10日間)のフォーカス計測のためのキャリブレーショ
ン結果を、データ入出力手段34を介して格納装置4か
ら読み出し、ステップST3803において、上記一定
期間分のキャリブレーション結果の平均値X及び標準偏
差σを求め、ステップST3804において、標準偏差
σが所定の規格値より小さい場合は、最大値(MAX=
X+3σ+β)及び最小値(MIN=X−3σ−β)を
求める(ただし、βは任意に設定されるマージン値)。
アプリケーション手段32は、求めたMAX及びMIN
を通信バッファB3に書き込み、ステップST3805
において、露光装置本体部2の通信バッファB2を介し
て露光装置本体部2に送信する。
【0125】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたMAX及びMINを受信し、ステッ
プS3806において、パラメータテーブル24のMA
X及びMINを更新する。
【0126】なお、上記ステップST3802において
読み出す過去のアライメント計測結果は、一定期間(例
えば、10日間)としたが、一定回数(例えば、50
回)としてもよい。
【0127】図35は、フォーカス大気圧相関の動作を
説明するためのフローチャートである。露光プロセスが
開始されると、ウエハWを載置したウエハステージWS
が露光光学系21にロードされ、ステップS3901に
おいて、計測装置23は、ウエハアライメント等が行わ
れた後、フォーカス計測のためのキャリブレーションを
実行する。ステップS3902において、上記キャリブ
レーションの結果を通信バッファB2に書き込む。そし
て、ウエハWを載置したウエハステージWSは、フォー
カス計測を行うため所定の位置に移動し、計測装置23
は、フォーカス計測を行ない、その後、ウエハWを載置
したウエハステージWSが露光のための所定の位置に移
動し、露光光学系21が露光を行い、ステップS390
3において、露光プロセスは終了する。続いて、ステッ
プS3904において、フォーカス計測のためのキャリ
ブレーションに係るデータベースアプリケーションを起
動するためのコマンドを通信バッファB2に書き込み、
処理装置3側の通信バッファB3を介して処理装置3に
送信する。
【0128】図36は、フォーカス大気圧相関に係るデ
ータベースアプリケーションの動作を説明するためのフ
ローチャートである。ステップST4001において、
処理装置3は、露光装置本体部2から送信されてきたフ
ォーカス大気圧相関に係るデータベースアプリケーショ
ンを起動するためのコマンドを受信し、このコマンドに
対応するデータアプリケーション手段32は、対応する
データアプリケーションを起動する。ステップST40
02において、上記データアプリケーション手段32
は、対応するフォーカス計測のキャリブレーションと同
一プロセスの過去一定期間(例えば、20日間)のキャ
リブレーション結果及び露光光学系21の周囲の大気圧
の大気圧値を、データ入出力手段34を介して格納装置
4から読み出し、ステップST4003において、上記
一定期間分のキャリブレーション結果と大気圧値との相
関係数を求める。ステップST4004において、上記
相関係数が所定の基準値より大きいか小さいかを判断
し、大きい場合は(ステップST4004:YES)、
大気圧値が異常である旨の警告を発生し、さらにステッ
プST4006において、動作を継続するか終了するか
を判断し、動作を継続する場合は(ステップST400
6:YES)、ステップST4007において、上記大
気圧(あるいは、さらにモニターした大気圧)がフォー
カス変動を起こす可能性がある場合は、その旨の警告を
発生する。ステップST4008において、上記フォー
カスキャリブレーションの結果を利用して大気圧係数を
求め直す。アプリケーション手段32は、求めた大気圧
係数を通信バッファB3に書き込み、ステップST40
09において、露光装置本体部2の通信バッファB2を
介して露光装置本体部2に送信する。
【0129】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきた大気圧係数を受信し、ステップS4
010において、パラメータテーブル24の大気圧係数
を更新する。
【0130】なお、大気圧値の代わりに、温度、湿度又
は露光光の照射量等の環境状態でもよい。また、上記ス
テップS4007及びS4008は、どちらか一方を省
略し、他方のみの実行でもよい。
【0131】図37は、スループットの動作を説明する
ためのフローチャートである。ステップS4101にお
いて、露光プロセスが開始されると、制御手段22は、
そのプロセス名等を通信バッファB2に書き込み、ステ
ップS4102において、1枚目のウエハWがウエハス
テージWS上に載置された状態で露光光学系21にロー
ドされると、計測装置23は、EGA方式によるアライ
メント計測処理を開始し(ステップS4103)、EG
A方式によるアライメント計測処理を終了する(ステッ
プS4104)。そして、ステップS4105におい
て、制御手段22は、その計測結果(EGA方式による
アライメント信号処理結果:ウエハ1枚あたりのアライ
メント処理時間及びウエハステージの位置決め時間)を
通信バッファB2に書き込む。続いて、ウエハWを載置
したウエハステージWSは、露光のための所定の位置に
移動し、露光を開始し(ステップS4106)、露光光
学系21は、露光を行い、終了する(ステップS410
7)。ステップS4108において、制御手段22は、
上記ステップS4106の露光開始からステップS41
07の露光終了までの露光時間を通信バッファB2に格
納する。次に、ステップS4108において、比較手段
25は、実行してきたウエハの枚数とパラメータテーブ
ル24に予め格納されているウエハ枚数とを比較し、判
別手段26は、実行してきたウエハの枚数がパラメータ
テーブル24に予め格納されているウエハ枚数に達した
か否かを判断する。そして、実行してきたウエハの枚数
がパラメータテーブル24に予め格納されているウエハ
枚数に達するまで、ステップS4102以降の処理を繰
り返し(ステップS4109:NO)、実行してきたウ
エハの枚数がパラメータテーブル24に予め格納されて
いるウエハ枚数に達したら(ステップS4109:YE
S)、ステップS4110において、露光プロセスを終
了する。続いて、ステップS4111において、スルー
プットに係るデータベースアプリケーションを起動する
ためのコマンドを通信バッファB2に書き込み、処理装
置3側の通信バッファB3を介して処理装置3に送信す
る。
【0132】図38は、スループットに係るデータベー
スアプリケーションの動作を説明するためのフローチャ
ートである。ステップST4201において、処理装置
3は、露光装置本体部2から送信されてきたスループッ
トに係るデータベースアプリケーションを起動するため
のコマンドを受信し、このコマンドに対応するデータア
プリケーション手段32は、対応するデータアプリケー
ションを起動し、ステップST4202において、必要
とするスループットを入力する。上記データアプリケー
ション手段32は、対応するEGA方式によるアライメ
ント信号処理と同一プロセスの過去一定枚数(例えば、
50枚)のEGA方式によるアライメント信号処理結果
(ウエハ1枚あたりのアライメント処理時間及びウエハ
ステージの位置決め時間)を、データ入出力手段34を
介して格納装置4から読み出し、上記一定枚数分の上記
一定枚数分のEGA方式によるアライメント計測時間
(アライメント処理時間+ウエハステージの位置決め時
間)の平均値を求め(ステップST4203)、上記一
定枚数分の上記一定枚数分の露光時間の平均値を求める
(ステップST4203)。そして、ステップST42
06において、現状のスループット(単位時間内に処理
できる基板等のワーク数量:アライメント計測時間と露
光時間との合計である総合処理時間の単位処理時間内に
処理できる露光ショット数)が仕様値と比較して余裕が
あるか否かを判断し、余裕があると判断した場合は(ス
テップST4206:YES)、アプリケーション手段
32は、上記スループットを通信バッファB3に書き込
み、露光装置本体部2の通信バッファB2を介して露光
装置本体部2に送信する。
【0133】すると、露光装置本体部2は、処理装置3
から送信されてきたスループットを受信し、ステップS
4207において、上記スループットに基づき、パラメ
ータテーブル24のアライメント計測回数を増加し、露
光時の位置決め許容値を小さくする。
【0134】上述のように、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明してきたが、本発明は、ステップ
・アンド・スキャン方式の投影露光装置、一括露光型の
投影露光装置にも適用できると共に、投影光学系を使用
しないプロキシミティ方式の露光装置にも適用できる。
また、露光装置のみならず、ウエハ等を位置決めするた
めのステージを使用する検査装置、又はリペア装置等に
用いてもよい。
【0135】また、本発明は、その機能が実行されるの
であれば、上述の実施の形態に限定されることなく、単
体の装置であっても、複数の装置からなるシステムある
いは統合装置であっても、LAN、WAN等のネットワ
ークを介して処理が行なわれるシステムであっても本発
明を適用できることは言うまでもない。
【0136】また、バスに接続されたCPU、ROMや
RAMのメモリ、入力装置、出力装置、外部記録装置、
媒体駆動装置、可搬記録媒体、ネットワーク接続装置で
構成されるシステムでも実現できる。すなわち、前述し
てきた実施の形態のシステムを実現するソフトウェアの
プログラムコードを記録したROMやRAMのメモリ、
外部記録装置、可搬記録媒体を、システムあるいは装置
に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが
プログラムコードを読み出し実行することによっても、
達成されることは言うまでもない。
【0137】この場合、記録媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が本発明の新規な機能を実現すること
になり、そのプログラムコードを記録した可搬記録媒体
等は本発明を構成することになる。
【0138】プログラムコードを供給するための可搬記
録媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハード
ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−RO
M、CD−R、DVD−ROM、DVD−RAM、磁気
テープ、不揮発性のメモリーカード、ROMカード、電
子メールやパソコン通信等のネットワーク接続装置(言
い換えれば、通信回線)を介して記録した種々の記録媒
体などを用いることができる。
【0139】また、コンピュータがメモリ上に読み出し
たプログラムコードを実行することによって、前述した
実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムコー
ドの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS
などが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理
によっても前述した実施の形態の機能が実現される。
【0140】さらに、可搬型記録媒体から読み出された
プログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡
張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニット
に備わるメモリーに書き込まれた後、そのプログラムコ
ードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユ
ニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全
部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の
機能が実現され得る。
【0141】すなわち、本発明は、以上に述べた実施の
形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内で種々の構成または形状を取ることが出来
る。
【0142】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、露光装置が露光プロセスを繰り返していく過程にお
いて、制御パラメータを適正な値に自動調整していくこ
とができるので、より精密なエラー検出を行なうことが
でき、不良製品(不良チップ)を減少することができ
る。また、経時時間を検出することができ、メンテナン
スの時期を適正に判断することができる。また、アライ
メント計測時間やフォーカス計測時間等の処理時間を検
出し、最適な精度と処理時間で露光を行なうことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における露光装置の概略図
である。
【図2】本発明の適用するのに好適な露光装置本体部の
概略構成図である。
【図3】ウエハマークWMyの検出を説明するための図
である。
【図4】本発明を適用するのに好適な露光装置のハード
ウエア構成を説明するための概略構成図である。
【図5】光電検出器11yが出力した交流信号SDwの
波形(ノイズ成分等を含まない通常の波形)を示す図で
ある。
【図6】光電検出器11yが出力した交流信号SDwの
波形(レジスト層での薄膜干渉やウエハマークのだれ等
が原因で振幅の小さくなった波形)を示す図である。
【図7】光電検出器11yが出力した交流信号SDwの
波形(スペックルにより位相の位置ずれを伴った波形)
を示す図である。
【図8】光電検出器11yが出力した光電信号SDiの
波形(ノイズ成分等を含まない通常の波形)を示す図で
ある。
【図9】光電検出器11yが出力した光電信号SDiの
波形(スペックル等による回折光(ノイズ成分)が原因
で信号強度が低くなった波形)を示す図である。
【図10】光電検出器11yが出力した光電信号SDi
の波形(ノイズ成分等を含まない通常の波形)の対称性
を説明するための図である。
【図11】光電検出器11yが出力した光電信号SDi
の波形(ウエハ処理プロセスにおけるエッチング工程等
によるウエハマークの破壊やレジスト層の塗布むら等が
原因で非対称)の対称性を説明するための図である。
【図12】撮像素子49により観察される指標マーク2
8aとウエハマークWMyとを示す図である。
【図13】撮像素子49からFIA演算ユニット50に
出力される画像信号の波形を示す図である。
【図14】露光装置本体部2から処理装置3へのデータ
通信を説明するための図である。
【図15】処理装置3の動作の概略を説明するためのフ
ローチャートである。
【図16】ウエハアライメント計測の動作を説明するた
めのフローチャートである。
【図17】ウエハアライメント計測に係るデータベース
アプリケーションの動作を説明するためのフローチャー
トである。
【図18】ウエハアライメントのためのキャリブレーシ
ョン計測の動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【図19】ウエハアライメントのためのキャリブレーシ
ョン計測に係るデータベースアプリケーションの動作を
説明するためのフローチャートである。
【図20】ウエハアライメント計測(信号強度)の動作
を説明するためのフローチャートである。
【図21】ウエハアライメント計測(信号強度)に係る
データベースアプリケーションの動作を説明するための
フローチャートである。
【図22】ウエハアライメント計測の動作を説明するた
めのフローチャートである。
【図23】ウエハアライメント計測に係るデータベース
アプリケーションの動作を説明するためのフローチャー
トである。
【図24】LSA系計測部によるウエハアライメント計
測に係るデータベースアプリケーションの動作を説明す
るためのフローチャートである。
【図25】EGA方式によるウエハアライメント計測の
動作を説明するためのフローチャートである。
【図26】EGA方式によるウエハアライメント計測に
係るデータベースアプリケーションの動作を説明するた
めのフローチャートである。
【図27】ラフサーチアライメント計測の動作を説明す
るためのフローチャートである。
【図28】ラフサーチアライメント計測に係るデータベ
ースアプリケーションの動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図29】フォーカス計測(フォーカス位置(Z位
置)、ピッチング距離、ローリング距離)の動作を説明
するためのフローチャートである。
【図30】フォーカス計測(フォーカス位置(Z位
置)、ピッチング距離、ローリング距離)に係るデータ
ベースアプリケーションの動作を説明するためのフロー
チャートである。
【図31】プリアライメント計測の動作を説明するため
のフローチャートである。
【図32】プリアライメント計測に係るデータベースア
プリケーションの動作を説明するためのフローチャート
である。
【図33】フォーカス計測のためのキャリブレーション
の動作を説明するためのフローチャートである。
【図34】フォーカス計測のためのキャリブレーション
に係るデータベースアプリケーションの動作を説明する
ためのフローチャートである。
【図35】フォーカス大気圧相関の動作を説明するため
のフローチャートである。
【図36】フォーカス大気圧相関に係るデータベースア
プリケーションの動作を説明するためのフローチャート
である。
【図37】スループットの動作を説明するためのフロー
チャートである。
【図38】スループットに係るデータベースアプリケー
ションの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1 露光装置 2 露光装置本体部 3 処理装置 4 格納装置 5 LIA光学系 6 LSA光学系 7 ビームスプリッター 8y 偏光ビームスプリッター 10y 対物レンズ 11y 光電検出器 12 2光束周波数シフター 13 媒体駆動装置 14 可搬記録媒体 15、16 入力装置 17、18 表示装置 19 アライメント信号処理回路 20 照明光源 21 露光光学系 22 制御手段 23 計測装置 24 パラメータテーブル 25 比較手段 26 判別手段 27 報知手段 28 指標板 28a 指標マーク 29 リレーレンズ系 30 ミラー 31 稼動情報取得手段 32 アプリケーション手段 33 制御部 34 データ入出力手段 35 対物レンズ 36 プリズムミラー 37 レンズ系 41 レーザ光源 42 偏光ビームスプリッター 47 ハーフミラー 48 リレーレンズ系 49 撮像素子 50 FIA演算ユニット 51 ミラー 201 バス 202 CPU 203 内部メモリ 204 ディスプレイコントローラ 205 KBコントローラ 301 バス 302 CPU 303 内部メモリ 304 ディスプレイコントローラ 305 KBコントローラ 306 FDDコントローラ 307 DBコントローラ AL 照明光 AX 光軸 ALp LIA用ビーム ALs LSA用ビーム ALp1 P偏光ビーム ALp2 S偏光ビーム B2、B3 通信バッファ BTL ±1次回折光(干渉光) CL メインコンデンサーレンズ DR 位置情報 IL 照明光 LG レーザ干渉計 M1、M2、MY1、MY2 ミラー MR 移動鏡 MT ウエハ駆動部 PA パターン領域 PL 投影レンズ R レチクル RS レチクルステージ SP スポットビーム SDi、SDr 光電信号 SDw 交流信号 W ウエハ WS ウエハステージ WMy ウエハマーク

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マスクのパターンを基板上に投影すること
    によって該基板を露光する露光装置において、 該基板を露光処理する際の該露光装置の稼動情報を取得
    する計測装置と、 以前の露光処理時において該計測装置により取得された
    稼動情報を格納する格納装置と、 次に露光処理する基板に対して該計測装置により取得さ
    れた稼動情報と該格納装置に格納された稼動情報とを比
    較する比較手段と、 該比較手段による比較結果に基づいて、次に露光処理す
    る基板に対して得られた稼動情報が適正か否かを判別す
    る判別手段とを備えることを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】前記稼動情報は、前記基板上に形成された
    マークの位置計測時、又は該基板の面位置計測時の位置
    情報の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1
    に記載の露光装置。
  3. 【請求項3】前記位置情報は、前記基板の位置計測値、
    又は該基板の位置計測時における検出信号の特性に関す
    る情報の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項
    2に記載の露光装置。
  4. 【請求項4】前記比較手段は、前記計測装置により取得
    された最新の稼動情報と前記格納装置に既に格納されて
    いる過去の稼動情報とを統計的に比較することを特徴と
    する請求項1乃至3の何れか1項に記載の露光装置。
  5. 【請求項5】前記計測装置は、前記比較結果が適正では
    ないと判別された時に、前記基板の位置情報を再度取得
    することを特徴とする請求項2又は3に記載の露光装
    置。
  6. 【請求項6】前記比較結果が適正ではないと判別された
    時に、前記計測装置又は前記露光装置の動作パラメータ
    を補正する制御手段をさらに有することを特徴とする請
    求項1乃至4の何れか1項に記載の露光装置。
  7. 【請求項7】前記格納装置は、前記基板の露光プロセス
    に対応して前記稼動情報を格納することを特徴とする請
    求項1乃至6の何れか1項に記載の露光装置。
  8. 【請求項8】前記計測装置は、前記マーク上に照射した
    レーザー光の走査によって生じた反射光を検出すること
    により該マークの位置を計測する第1の計測手段と、該
    マーク上にハロゲン光を照射し、該マークを画像情報と
    して取り込み、画像処理により該マークの位置を計測す
    る第2の計測手段と、周波数の僅かに異なるレーザー光
    を2方向から回折格子状の該マークに照射し、2つの回
    折光を干渉させ、その位相から該マークの位置を計測す
    る第3の計測手段との少なくとも1つを備えることを特
    徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の露光装
    置。
  9. 【請求項9】マスクのパターンを基板上に投影すること
    によって該基板を露光する露光方法において、 第1の基板を露光処理する際の稼動情報を取得し、 該取得された稼動情報を露光処理した装置内のデータベ
    ース上に蓄積し、 前記第1の基板の露光処理後、第2の基板を同一の装置
    で露光処理する際に、取得された稼動情報と該データベ
    ース上に蓄積された複数の移動情報とを比較し、 該比較した結果に基づいて前記第2の基板に対して得ら
    れた該稼動情報が適正か否かを判別することを特徴とす
    る露光方法。
  10. 【請求項10】前記稼動情報は、前記基板上に形成され
    たマークの位置計測時、又は該基板の面位置計測時の位
    置情報の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項
    9に記載の露光方法。
  11. 【請求項11】前記位置情報は、前記基板の位置計測
    値、又は該基板の位置計測時における検出信号の特性に
    関する情報の少なくとも一方を含むことを特徴とする請
    求項10に記載の露光方法。
  12. 【請求項12】前記比較工程は、最新の稼動情報と前記
    データベース上に既に格納されている過去の稼動情報と
    を統計的に比較することを特徴とする請求項9乃至11
    の何れか1項に記載の露光方法。
  13. 【請求項13】前記比較結果が適正ではないと判別され
    た時に、前記基板の位置情報を再度取得することを特徴
    とする請求項10又は11に記載の露光方法。
  14. 【請求項14】前記比較結果が適正ではないと判別され
    た時に、さらに、前記稼動情報を取得するための動作パ
    ラメータを補正することを特徴とする請求項9乃至12
    の何れか1項に記載の露光方法。
  15. 【請求項15】前記格納工程は、前記基板の露光プロセ
    スに対応して前記稼動情報を格納することを特徴とする
    請求項9乃至14の何れか1項に記載の露光方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1304596A2 (en) 2001-10-17 2003-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Control system and semiconductor exposure apparatus
US7122096B2 (en) 2003-03-04 2006-10-17 Hitachi High-Technologies Corporation Method and apparatus for processing semiconductor
US7385700B2 (en) 2002-04-30 2008-06-10 Canon Kabushiki Kaisha Management system, apparatus, and method, exposure apparatus, and control method therefor

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