JP2001274058A - Mark detecting method, exposure method and aligner - Google Patents

Mark detecting method, exposure method and aligner

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JP2001274058A
JP2001274058A JP2000085286A JP2000085286A JP2001274058A JP 2001274058 A JP2001274058 A JP 2001274058A JP 2000085286 A JP2000085286 A JP 2000085286A JP 2000085286 A JP2000085286 A JP 2000085286A JP 2001274058 A JP2001274058 A JP 2001274058A
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JP2000085286A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Yasuda
雅彦 安田
Original Assignee
Nikon Corp
株式会社ニコン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably detect the mark of an object of instrumentation even the time when marks of the same kind as that of the mark exist in close vicinity of the mark which is used as the object of instrumentation. SOLUTION: In the case where a mark on a wafer W is detected using a mark detecting system 9 having a prescribed measuring region 21, the system 9 decides whether a mark which is detected on the region 21 is an object mark OM1 or not on the basis of mark relative position information 19a and the like on the positions relative to the object mark OM1 and the like of an object of instrumentation being previously obtained and the non-object mark NM1 and the like of an object of non-instrumentation and the object mark OM1 and the like are specified.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の計測領域を有するマーク検出系を用いて物体上のマークを検出するマーク検出方法、並びに基板上のショット領域に関連するマークを所定の計測領域を有するマーク検出系で計測してショット領域をマスクに対して位置合わせしてからマスクのパターン像をショット領域に転写する露光方法及び露光装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is predetermined mark detection method for detecting the marks on the object using a mark detecting system that has a measurement region, and a predetermined measurement area a mark associated with the shot areas on the substrate relates mark detection system in the transfer to the exposure method and the exposure apparatus to align the pattern image of the mask to the shot area with respect to the mask to the shot area is measured with.

【0002】 [0002]

【従来の技術】半導体素子,液晶表示素子,撮像素子(CCDなど),薄膜磁気ヘッドなどのマイクロデバイスを製造するためのフォトリソグラフィ工程では、例えばステップ・アンド・リピート方式の縮小投影型露光装置(以下、ステッパと呼ぶ)、またはステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型走査露光装置(以下、スキャニング・ステッパと呼ぶ)などを用いて、感光剤が塗布された基板(半導体ウェハ、ガラスプレート、セラミックウェハなど)上の複数の区画領域(ショット領域) BACKGROUND OF THE INVENTION Semiconductor devices, liquid crystal display devices (such as CCD) image sensor, in the photolithography process for manufacturing microdevices such as a thin film magnetic head, for example, a reduction projection exposure apparatus by a step-and-repeat method ( hereinafter referred to as stepper), or a reduction projection type scanning exposure apparatus by a step-and-scan method (hereinafter, referred to as a scanning stepper) by using a substrate coated with a photosensitive agent (a semiconductor wafer, a glass plate, a ceramic a plurality of divided areas on wafer etc.) (shot area)
にそれぞれマスク(レチクル)のパターン像を転写し、 Each transfer the pattern image of the mask (reticle), the
この転写パターンに重ね合わせて次層のパターン像を転写することが繰り返される。 Superimposed on the transfer pattern is repeated to transfer the pattern image of the next layer. このとき、基板上に転写されたパターンと次層のパターンとを正確に重ね合わせるために、基板上のショット領域と次層のパターンを有するマスクとのアライメント(位置合わせ)が行われる。 At this time, in order to accurately superimpose the pattern of pattern and the next layer transferred onto the substrate, alignment of a mask having a pattern of shot areas and the next layer on the substrate (alignment) is performed.

【0003】通常、ステッパやスキャニング・ステッパでは、基板をステージに載置する際に予備的なアライメントを行い(プリアライメント)、次いで、基板上の2 [0003] Normally, in a stepper or scanning stepper, performs a preliminary alignment at the time of placing a substrate in stage (pre-alignment), then 2 on the substrate
つまたは3つのサーチマークの位置検出(サーチ・アライメント)を行ってからサーチ・アライメントの結果を用いて基板の精密な位置合わせ(ファイン・アライメント)を行う。 One or three search mark position detection using the results of the search alignment after performing (search alignment) performs precise positioning of the substrate (fine alignment). すなわち、サーチ・アライメントの結果から基準位置に対する基板の2次元方向(平面方向,XY In other words, the two-dimensional direction (the planar direction of the substrate relative to a reference position from the results of the search alignment, XY
方向)のズレや回転等を求め、これらに基づいて各ショット領域(アライメントマーク)の設計上の位置、または前レイヤーのパターン転写時に使用された位置(計測値または計算値)を補正し、この補正位置を用いてアライメント光学系(マーク検出系)の計測領域内にアライメントマークを追い込んでこれを検出することにより基板のファイン・アライメントを行っている。 Obtains the deviation or rotation, etc. direction), and correct each shot region based on these (designed position of the alignment mark), or position used during pattern transfer Foreground (measured value or computed value), this doing fine alignment of the substrate by detecting the by drove the alignment mark measurement region of the alignment optical system (mark detection system) using the correction position. これは、プリアライメントの精度では、アライメントマークの実際の位置と、前記した設計上の位置等とのずれがアライメント光学系の許容範囲を超えてしまうことがあり、設計上の位置等に従って基板を移動、または位置決めしても、アライメント光学系の計測領域内でアライメントマークを検出できない場合があるためである。 This is because the pre-alignment accuracy, the actual positions of the alignment marks, the deviation of the position of the design described above is may exceed the allowable range of alignment optical system, the substrate in accordance with position of the design movement, or be positioned, is because there may not be detected alignment mark of the alignment optical system measurement region.

【0004】ここで、ファイン・アライメントの方式としては、基板上のショット領域ごとにアライメントマークを検出して、基板上に転写されるパターンとのアライメントを行うダイ・バイ・ダイ・アライメント方式の他に、EGA(エンハンスド・グローバル・アライメント)方式がある。 [0004] Here, as a method of fine-alignment, by detecting the alignment marks in each shot region on the substrate, the other die-by-die alignment method for aligning the pattern transferred to the substrate in, there is an EGA (enhanced global alignment) method. EGA方式は、基板上の複数のショット領域から選択される少なくとも3つのショット領域(これをサンプルショット領域と呼ぶ)にそれぞれ付随したアライメントマークの位置を検出し、アライメントショット領域の実際の位置と設計位置(またはその補正位置)とを用いた近似演算処理によって、基板上の各ショット領域の位置を統計的に算出するものである。 EGA system detects the position of the alignment marks associated respectively with at least three shot areas selected from the plurality of shot areas (referred to as sample shot areas) on the substrate, the design and the actual position of the alignment shot areas the approximation calculation process using the position (or its corrected position), is to statistically calculate the position of each shot area on the substrate. これにより、基板はその算出された位置に従って順次移動され、複数のショット領域にそれぞれ次層のマスクのパターンが適正に位置合わせされた状態で転写される。 Thus, the substrate is sequentially moved in accordance with the calculated position, each of the plurality of shot areas pattern of the mask follows layer is transferred in a state of being properly aligned. なお、サーチ・アライメントではサーチマークの設計位置を、またファイン・アライメントではアライメントマークの設計位置またはその補正位置を中心としてそれぞれ計測領域が定められ、アライメント光学系によってその領域内のマークを検出している。 Incidentally, the design position of search mark is in the search alignment, also in the fine alignment each measurement region is defined around the design position, or the correction position of the alignment mark, by detecting the mark in that area by the alignment optical system there.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーチ・アライメントは、基板上の離間する2以上のサーチマークをそれぞれアライメント光学系で検出することで行うためスループットに影響を与え、特にサーチ・アライメントの精度を高めるために、より離間したサーチマークを用いるとサーチマークの検出に要する時間(すなわち基板を移動させる時間)がかかることからスループットの低下を招くことになる。 Meanwhile [0008], the search alignment affects the throughput for performing by detecting two or more search marks spaced on the substrate in respective alignment optical system, particularly the accuracy of the search alignment to increase the, which leads to reduction in throughput from using search mark more spaced the time required for detection of the search mark (ie, the time for moving the substrate) is applied. これに対処するため、前記のように従来より行われているサーチ・アライメントを省略し、プリアライメントからファイン・アライメントを行うシーケンスも考えられるが、これは、前記のようにアライメント光学系の計測領域内でアライメントマークを検出できない可能性が残るだけでなく、次のような問題点をも生じる。 To cope with this, omit the search alignment, which is conventionally performed as above, but also conceivable sequence for fine alignment from the pre-alignment, which is the measurement region of the alignment optical system as described above not only may not detect the alignment marks remain on the inner, also occur the following problems.

【0006】半導体デバイスの製造段階では、レイヤーごとにアライメントマークをずらして転写する場合があるが、この場合、前レイヤーで用いたアライメントマークが上側のレイヤーを通して認識できると、計測対象であるアライメントマークに近接して同種のマーク(前レイヤーのマーク)が存在することになる。 [0006] During production of semiconductor devices, there is a case of transferring by shifting the alignment mark for each layer, in this case, the alignment mark used in the previous layer can be recognized through the upper layer, the alignment marks to be measured close to the so that the same kind of mark (the mark of the previous layer) is present. また、前記したEGA方式には、各ショット領域に複数のアライメントマークを形成してこれらの位置を検出することによりショット領域の歪み等も補正パラメータに加えるショット内EGA方式も実施されている。 Furthermore, the EGA method described above, shot EGA method adding the distortion of the shot areas such as in the correction parameter by detecting these positions to form a plurality of alignment marks in each shot area are also performed. このショット内EG The shot in the EG
A方式において例えばアライメントマークが各ショット領域の四隅に配置されると、隣り合うショット領域のマーク同士が近接した状態で存在することになる。 If for example the alignment mark in the A-system is arranged at the four corners of each shot area, it will be present in a state where the mark of the adjacent shot area close.

【0007】このように、アライメントマーク同士が近接して存在すると、プリアライメントの精度に基づいてアライメント光学系の計測領域に計測対象であるアライメントマークを送り込んだとしても、複数の同種のマークが計測領域に入ってしまう、あるいは計測対象以外のマークのみが計測領域に入ってしまう場合が生じてしまう。 [0007] Thus, the alignment marks each other in close proximity, as was fed to the alignment marks to be measured in the measurement region of the alignment optical system based on the pre-alignment accuracy, mark a plurality of the same kind Measurement If accidentally get region, or only marks other than the measurement object will enter the measurement area occurs. この場合、従来のアライメント光学系では、ファイン・アライメントにおいていずれのマークが計測対象であるか、あるいは計測領域内のマークが計測対象であるかを判断しないため、計測対象でない誤ったアライメントマークに基づいてアライメントショット領域の位置を計測してしまう場合があり、アライメント精度を著しく悪化させるといった問題点を有している。 In this case, in the conventional alignment optical system, since one of the marks in the fine alignment to be measured, or marks of the measurement region does not determine whether a measurement object, based on the erroneous alignment mark not the measurement object Te may result in measuring the position of alignment shot areas, it has a problem that greatly worsens the alignment accuracy.

【0008】また、従来のようなサーチ・アライメントを行うシーケンスではサーチ・アライメントの際にサーチマークの計測エラーを防止する必要があり、そのため、基板上にはサーチマークの周囲に同種の(サーチマークに似た)パターンの形成を禁止する禁止帯を設定している。 [0008] In the sequence for search alignment as in the prior art it is necessary to prevent measurement errors of search mark during the search alignment, therefore, on the substrate of the same type around a search mark (search mark It has set the forbidden band to prohibit the formation of similar) pattern. この禁止帯は、アライメント光学系の計測領域にサーチマークを送り込んだとき、他のパターンが計測領域に入らないようにしてサーチマークの誤計測を回避するものであるが、その一方、その面積分だけ基板上のパターン転写領域を削ることになる。 The forbidden band, when was fed a search mark the measurement region of the alignment optical system, but is intended to avoid the erroneous measurement of search mark as other patterns does not enter the measurement region, while its surface integral It would only cut the pattern transfer region on the substrate. 従って、回路配置等に制約を与えるため基板の効率的利用の観点から禁止帯の存在は好ましくない。 Thus, the presence of the forbidden band in terms of efficient use of the substrate for providing restrictions to the circuit arrangement, and the like is not preferable.

【0009】本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、計測対象となるマークに近接して同種のマークが存在するときでも当該計測対象のマークを確実に検出することを目的とし、さらには計測対象のマークを確実に検出することにより、プリアライメントからサーチ・アライメントをすることなくファイン・アライメントを行うシーケンスにおいてもアライメント精度を維持することでスループットの向上を図ることを目的とする。 [0009] The present invention has been made in view of such circumstances, and aims to reliably detect the mark of the target object even when close to the mark to be measured there are marks of the same type news by reliably detecting the marks to be measured, and an object thereof is to improve the throughput by also maintaining the alignment accuracy in the sequence for fine alignment without a search alignment from prealignment .

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明に係るマーク検出方法は、所定の計測領域(21)を有するマーク検出系(9)を用いて物体(ウェハW等)上のマークを検出するに際して、マーク検出系が、予め得ている計測対象の対象マーク(OM1〜O To achieve the above object, according to an aspect of the mark detection method according to the present invention, the upper object (wafer W or the like) using a mark detection system (9) having a predetermined measurement area (21) in detecting the mark, the mark detection system, the target mark to be measured are obtained in advance (OM1~O
M14)と非計測対象の非対象マーク(NM1〜NM1 M14) and non-target mark of the non-measurement target (NM1~NM1
7)との相対位置に関するマーク相対位置情報(19 Mark relative position information about the relative positions of the 7, 19
a、19d)に基づいて、または計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとのマーク自体の形態の相違もしくは各マークに付随する付随マークの位置の相違に関するマーク形態情報(19b、19e)に基づいて、計測領域で検出されるマークが対象マークであるか否かを判断し、対象マークを特定することを特徴とする。 a, 19d) on the basis of, or the measurement target object mark and the non-target object in a non-mark itself subject mark form differences or marked morphological information (19b about the difference in the position of the associated mark associated with each mark, 19e ) on the basis, marks detected by the measurement region is determined whether the target mark, and identifies the target mark.

【0011】本発明に係る露光方法は、基板(ウェハW [0011] The exposure method according to the present invention, the substrate (wafer W
等)上のショット領域(20,22,23,24)に関連するマークを所定の計測領域(21)を有するマーク検出系(9)で検出してショット領域をマスク(レチクルR)に対して位置合わせしてからマスクのパターン像を該ショット領域に転写するに際して、マーク検出系が、計測対象の対象マーク(OM1〜OM14)と非計測対象の非対象マーク(NM1〜NM17)との相対位置に関するマーク相対位置情報(19a、19d)に基づいて、または計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとのマーク自体の形態の相違もしくは各マークに付随する付随マークの位置の相違に関するマーク形態情報(19b、19e)に基づいて、計測領域で検出されるマークが対象マークであるか否かを判断し、対象マークを特定するこ Shot area is detected with respect to the mask (reticle R) with the mark detection system marks associated etc) on the shot area (20,22,23,24) having a predetermined measurement area (21) (9) upon transfer from the aligning pattern image of the mask to the shot area, the mark detection system, the relative position of the target marked (OM1~OM14) and non-target mark non-measurement target (NM1~NM17) of the measurement object mark relates mark relative position information (19a, 19d) on the basis of, or differences differences or position of the associated mark associated with each mark of the mark itself in the form of a target mark and the non-target mark non-measurement target measurement object related based on the morphological information (19b, 19e), it is determined whether the mark is detected by the measurement area is a target mark, specifying the target mark child を特徴とする。 The features.

【0012】本発明に係る露光装置は、基板上のショット領域に関連するマークを所定の計測領域を有するマーク検出系で検出してショット領域をマスクに対して位置合わせしてからマスクのパターン像を該ショット領域に転写するに際して、マーク検出系が、計測対象の対象マーク(OM1〜OM14)と非計測対象の非対象マーク(NM1〜NM17)との相対位置に関するマーク相対位置情報(19a、19d)に基づいて、または計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとのマーク自体の形態の相違もしくは各マークに付随する付随マークの位置の相違に関するマーク形態情報(19b、19 The exposure apparatus according to the present invention, the mask pattern image from the aligned relative to the mask shot area by detecting a mark associated with the shot area on a substrate with the mark detecting system having a predetermined measurement region in transferring to the shot region, the mark detection system, the target mark to be measured (OM1~OM14) and mark the relative position information about the relative positions of the non-target mark non-measurement target (NM1~NM17) (19a, 19d ) on the basis of, or the measurement target object mark and differences mark the form information about the position of the associated mark associated with different or the marks of the mark itself in the form of a non-target mark non-measurement target (19b, 19
e)に基づいて、計測領域で検出されるマークが対象マークであるか否かを判断し、対象マークを特定する制御系(2)を備えることを特徴とする。 Based on the e), the mark to be detected by the measurement region is determined whether the target mark, characterized in that it comprises a control system to identify the target mark (2).

【0013】 [0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマーク検出方法の実施形態について図面を参照して説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the mark detection method according to the present invention will be described with reference to the drawings. 本実施形態はステップ・アンド・スキャン方式で感光基板としてのウェハ上の各ショット領域にレチクルのパターンの像を転写露光するスキャニング・ステッパのアライメント工程に本発明のマーク検出方法を適用したものであり、図1はスキャニング・ステッパを模式的に示した側面図である。 This embodiment is an application of the mark detection method of the present invention to a scanning stepper alignment step of transferring exposing an image of a pattern of a reticle in each shot area on the wafer as a photosensitive substrate by the step-and-scan method FIG. 1 is a side view showing a scanning stepper schematically. 図1において、照明光学系1は、露光光I In Figure 1, the illumination optical system 1, the exposure light I
Lを発する光源や、露光光ILの照度を均一化するフライアイレンズまたはロッド・インテグレータなどのオプチカルインテグレータ(ホモジナイザ)、露光光ILによるレチクルR上の照明領域をスリット状に規定する可変視野絞り(レチクル・ブラインド)、レチクルRのパターン面とフーリエ変換の関係となる面上で露光光IL Source and which emits L, and the optical integrator such as a fly-eye lens or a rod integrator for uniformizing the illuminance of the exposure light IL (homogenizer), an illumination area on the reticle R with the exposure light beam IL aperture variable field defining a slit shape ( reticle blind), the exposure light IL on the surface of the relationship of the pattern surface and the Fourier transform of the reticle R
の強度分布(換言すれば2次光源の形状や大きさ)を規定する開口絞りなどを有し、この照明光学系1から射出された露光光ILは、ほぼ均一な照度でレチクルR上の照明領域を照明する。 Has the intensity distribution and an aperture stop for defining the (shape and size of the secondary light sources in other words), the exposure light IL emitted from the illumination optical system 1, the illumination on the reticle R with substantially uniform illuminance to illuminate the area. 露光光ILとしては、例えば水銀ランプから発生する輝線(g線:波長436nmやi The exposure light IL, for example emission lines generated from a mercury lamp (g-ray: wavelength 436nm and i
線:波長365nmなど)、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193n Line: such wavelength 365 nm), KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193n
m)、F 2レーザ(波長157nm)、あるいはYAG m), F 2 laser (wavelength 157 nm), or YAG
レーザや金属蒸気レーザの高調波などが用いられる。 Harmonics of a laser or a metal vapor laser is used.

【0014】照明光学系1から射出された露光光ILがレチクルブラインドによってレチクルRのパターンの一部をスリット状に照明することにより、その像は例えば0.20倍または0.25倍の投影倍率を有する投影光学系PLを介してウェハW上のショット領域に縮小投影される。 [0014] By emitted from the illumination optical system 1 exposure light IL illuminates the part of the pattern of the reticle R in a slit shape by a reticle blind, its image, for example 0.20 times or 0.25 times the projection magnification It is reduced and projected shot area on the wafer W through the projection optical system PL having a. 投影光学系PLは不図示の結像特性制御装置を有し、この結像特性制御装置は、例えば投影光学系PL Projection optical system PL has an imaging characteristic control device, not shown, the imaging characteristic control device, for example, the projection optical system PL
を構成する一部のレンズ群の間隔の調整や、同じく一部のレンズ群のレンズ室内の気体圧力の調整により、投影光学系PLの投影倍率、歪曲収差等の光学特性の補正を行うものであり、その動作は制御系2により制御される。 Adjustment of spacing of some of lens groups constituting the, likewise by adjusting the gas pressure of the lens chamber of some groups of lenses, projection magnification of the projection optical system PL, and performs the correction of the optical characteristics such as distortion There, its operation is controlled by the control system 2.

【0015】レチクルRは、ベース3に対して投影光学系PLの光軸と略垂直な平面で2次元移動及び微少回転するレチクルステージRSTに保持されている。 [0015] The reticle R is held on a reticle stage RST that two-dimensional movement and slight rotation in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the projection optical system PL with respect to the base 3. レチクルステージRSTの動作は、装置全体の動作を統括制御する制御系2によりリニアモータ等の駆動系4を介して制御される。 Operation of the reticle stage RST is controlled via a drive system 4 such as a linear motor by the control system 2 controls the overall operation of device. ウェハWは、不図示のウェハホルダを介してウェハステージWSTに保持されている。 Wafer W is held on the wafer stage WST via the wafer holder (not shown). ウェハステージWSTは、基台5上を投影光学系PLの光軸に垂直な面内(XY平面内)でウェハWを2次元的に位置決めするXYステージ、投影光学系PLの光軸に平行な方向(Z方向)にウェハWを位置決めするZステージ、及びウェハWを微少回転させるθステージなどにより構成されている。 Wafer stage WST is parallel to the XY stage, the optical axis of the projection optical system PL for positioning the wafer W is two-dimensionally in a plane perpendicular to the optical axis of the base 5 on the projection optical system PL (the XY plane) Z stage for positioning the wafer W in the direction (Z-direction), and is configured of a θ stage for small rotating the wafer W.

【0016】ウェハステージWST上には移動鏡6が固定され、移動鏡6に対向してレーザ干渉計7が配置されている。 [0016] on the wafer stage WST moving mirror 6 is fixed, the laser interferometer 7 to face the movable mirror 6 is disposed. 図1に示すように、投影光学系PLの光軸に垂直な面内の直交座標系(以下これをステージ座標系と呼ぶ)をX軸及びY軸として、移動鏡6はX軸に垂直な反射面を有する平面鏡及びY軸に垂直な反射面を有する平面鏡(不図示)により構成されている。 As shown in FIG. 1, an orthogonal coordinate system in the plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system PL (hereinafter referred to as the stage coordinate system) as X-axis and Y-axis movable mirror 6 is perpendicular to the X axis is constituted by a plane mirror and a Y-axis plane mirror having a reflecting surface perpendicular to having a reflecting surface (not shown). レーザ干渉計7 Laser interferometer 7
は、X軸に沿って移動鏡6にレーザビームを照射するX Is, X is irradiated with a laser beam to the moving mirror 6 along the X-axis
軸用レーザ干渉計及びY軸に沿って移動鏡にレーザビーム照射するY軸用レーザ干渉計(不図示)により構成され、これらX軸用及びY軸用のレーザ干渉計7によってウェハステージWSTのX座標及びY座標が計測される。 Y-axis laser interferometer along a laser interferometer and the Y-axis axis laser beam irradiated onto the movement mirror is composed of (not shown), the wafer stage WST by the laser interferometer 7 for and Y axis for those X-axis X and Y coordinates are measured. また、X軸用及びY軸用の一方について2個のレーザ干渉計7を並列配置し、2つの計測値の差からウェハステージWSTの回転角が計測される。 Further, the one for the X-axis and Y-axis are arranged in parallel to two laser interferometer 7, the rotation angle of the wafer stage WST from the difference between the two measurements is measured. これらレーザ干渉計7によるウェハステージWSTのX座標、Y座標及び回転角の計測結果が制御系2へ送られ、制御系2は、 X-coordinate of the wafer stage WST these by the laser interferometer 7, the measurement results of the Y coordinate and the rotation angle is sent to the control system 2, the control system 2,
これらX座標等をモニタしつつリニアモータ等の駆動系8を介してウェハステージWSTの位置決め動作を制御する。 While monitoring these X coordinates and the like for controlling the positioning operation of the wafer stage WST via the drive system 8 such as a linear motor. なお、図1には示していないが、レチクルステージRSTにも同様に複数のレーザ干渉計を有するシステムを備えており、レチクルステージRST(レチクルR)のX座標、Y座標及び回転角が計測され、これら計測結果が制御系2へ供給される。 Although not shown in FIG. 1, includes a system having a plurality of laser interferometers as well to the reticle stage RST, X-coordinate of the reticle stage RST (reticle R), Y-coordinate and the rotation angle are measured these measurement results are supplied to the control system 2.

【0017】そして、制御系2はレチクルRのパターン像とウェハWのショット領域とをアライメントしてから、レチクルステージRSTを投影光学系PLの光軸に垂直な方向(例えば図1の+X方向)に走査するとともに、これに同期して例えば逆方向(例えば図1の−X方向)にウェハステージWSTを投影光学系PLの投影倍率と同じ速度比で走査し、レチクルRのパターン像をウェハW上の各ショット領域に逐次転写(露光)する。 [0017] Then, the control system 2 after alignment a shot area of ​​the pattern image and the wafer W of the reticle R, a direction perpendicular to the optical axis of the reticle stage RST projection optical system PL (e.g. in Fig. 1 + X direction) while scanning, this scanning the wafer stage WST in the (-X direction in example 1) in synchronization with for example the opposite direction at the same speed ratio as the projection magnification of the projection optical system PL, and the wafer pattern image of the reticle R W sequentially transferred (exposure) to each shot area above. このようなパターン像とショット領域とのアライメント行程を行うため、図1に示すスキャニング・ステッパでは、投影光学系PLとは別に設置されるオフ・アクシス(Off−Axis)方式のマーク検出系(アライメント光学系)9を備えている。 To perform the alignment process with such a pattern image and a shot area, the scanning stepper shown in Figure 1, the off-axis to be installed separately from the projection optical system PL (Off-Axis) scheme mark detection system (an alignment It includes an optical system) 9. マーク検出系9は、矩形状の計測領域を備えるとともに、例えばハロゲンランプから射出される波長550〜750nm程度の広帯域光をウェハW上のアライメントマークに照射し、ウェハWの表面と共役な面に配置される指標マークの像と、計測領域内にあるアライメントマークの像とを撮像素子(CC Mark detection system 9 is provided with a rectangular measurement region, for example, a broadband light having a wavelength of about 550~750nm emitted from the halogen lamp is irradiated to an alignment mark on the wafer W, the surface conjugate with the surface of the wafer W the image of the index mark to be placed, an imaging and an image of the alignment mark in the measurement area element (CC
D)で検出する。 Be detected in D).

【0018】図2は、マーク検出系9において指標マーク10を有する指標板(不図示)にウェハW上のアライメントマーク11の像を結像した状態を示している。 [0018] FIG. 2 shows a state in which forming an image of the alignment mark 11 on the wafer W to the index plate (not shown) having an index mark 10 in the mark detection system 9. 十字形のアライメントマーク11の像11Pは直交する直線パターン像11XP及び11YPで構成され、それぞれに垂直なXP方向及びYP方向がステージ座標系のX Image 11P of the cruciform alignment mark 11 is composed of a linear pattern image 11XP and 11YP orthogonal, X perpendicular XP and YP directions in each stage coordinate system
方向及びY方向と共役となっている。 It has a direction and a Y direction and a conjugated. そして、指標板にはアライメントマーク像11PをXP方向に挟むように2個の指標マーク10A及び10Bが形成され、またアライメントマーク像11PをYP方向に挟むように2個の指標マーク10C及び10Dが形成されている。 Then, the index plate is formed of two index marks 10A and 10B so as to sandwich the alignment mark image 11P in XP direction and the two index marks 10C and 10D so as to sandwich the alignment mark image 11P in the YP direction It is formed. この場合、指標マーク10A、10B及び直線パターン像1 In this case, the index mark 10A, 10B and the linear pattern image 1
1XPを囲むXP方向の検出領域12X内の像がX軸用の撮像素子で撮像され、また指標マーク10C、10D Image in XP direction of the detection region 12X surrounding the 1XP is captured by the image sensor for X-axis, also the index mark 10C, 10D
及び直線パターン像11YPを囲むYP方向の検出領域12Y内の像がY軸用の撮像素子で撮像される。 And image detection region 12Y in the YP direction surrounding the linear pattern image 11YP is captured by the image sensor for the Y-axis.

【0019】そして、これらX軸用及びY軸用の撮像素子から出力されるビデオ信号を複数の走査線で走査して得られる波形データを所定のアルゴリズムに従って処理し、指標マーク10A及び10Bに対する直線パターン像11XPのずれ量、並びに指標マーク10C及び10 [0019] Then, the waveform data obtained by scanning the video signal output from the image pickup device and for the Y axis for those X-axis by a plurality of scan lines processed in accordance with a predetermined algorithm, linear with respect to the index mark 10A and 10B shift amount of the pattern image 11XP, and index marks 10C and 10
Dに対する直線パターン像11YPのずれ量をそれぞれ検出する。 Respectively detect the amount of deviation of the straight line pattern image 11YP against D. さらに、アライメントマーク11を撮像したときにX軸用及びY軸用のレーザ干渉計7から出力されるウェハステージWSTの計測結果に基づいて、アライメントマーク11のステージ座標系上での座標を求め、 Furthermore, based on the measurement result of the wafer stage WST which is output from the laser interferometer 7 for the X-axis and Y-axis when imaging the alignment marks 11, obtains the coordinates on the stage coordinate system of the alignment mark 11,
この座標値を制御系2へ供給する。 It supplies the coordinate value to the control system 2. このようなアライメントマーク像11Pを撮像素子で撮像してアライメントマーク11の座標値を求める手法はFIA(Field Imag Method Such alignment mark image 11P and captured by the image sensor obtains the coordinate values ​​of the alignment mark 11 FIA (Field Imag
e Alignment)系と呼ばれ、本実施の形態ではFIA系のマーク検出系1を用いてアライメント工程を行うものとし、また、本実施の形態で用いられる十字形のマークはFIA系のマーク検出系9により検出される二次元マークであって、1個のマークでX方向及びY方向の位置検出を行うことができるものとして用いている。 e Alignment) called system, in this embodiment it is assumed that the alignment process using the mark detection system 1 of the FIA ​​system, also cross-shaped marks used in the present embodiment the mark detecting system of the FIA ​​system a two-dimensional marks detected by 9, is used as being able to perform the X and Y directions of the position detection with a single mark.

【0020】次に、図1に示すスキャニング・ステッパの動作概要について、アライメント行程を主点として図3のフローチャートを用いて説明する。 Next, the schematic operation of the scanning stepper shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 alignment step as main point. 始めに、ステップS1では、レチクルRのパターン像の転写対象(投影露光対象)となるウェハWの物理的形状(例えばオリエンテーション・フラットまたはノッチ等)を用いて、ウェハテーブルWSTにウェハWを保持する際にウェハW First, at step S1, using a transfer target of the pattern image of the reticle R physical form of (projection exposure target) and a wafer W (e.g. orientation flat or notch or the like), to hold the wafer W on the wafer table WST wafer W at the time
の予備的な位置合わせ(プリアライメント)を行う。 Performing preliminary alignment of the (pre-alignment). 次いで、ステップS2では、ウェハWへの露光が1回目か否か、すなわちウェハWへ第1層目のパターンの転写か第2層目以降のパターンの転写かを判断する。 Next, in step S2, the exposure of the wafer W is whether the first time, that determines whether transfer of the transfer or the second and subsequent layers of the pattern of the first layer pattern to the wafer W. 1回目の露光であればステップS8へ進んで露光を行う。 Performing exposure first if the exposure proceeds to step S8. ステップS8では、照明光学系1から射出された露光光ILをレチクルRに照射しつつ、レチクルステージRST及びウェハステージWSTを同期移動させてレチクルRのパターン像を投影光学系PLを介してウェハW上の各ショット領域に投影露光する。 In step S8, while irradiating the the exposure light IL emitted from the illumination optical system 1 to the reticle R, the reticle stage RST and the wafer W through the projection optical system PL a pattern image of the reticle R is moved synchronously with the wafer stage WST the projection exposure to each shot region of the above. このときのショット配列は設計上のデータ(後述するショットマップデータ18)に基づいて行われる。 Shot arrangement at this time is performed based on data of the design (shot map data 18 to be described later).

【0021】一方、ステップS2でウェハWに対する2 Meanwhile, 2 for the wafer W in step S2
回目以降の露光と判断される場合はステップS3へ進む。 If it is determined that the times and subsequent exposure proceeds to step S3. ステップS3ではマーク検出系9により計測領域内にあるマークを検出する。 The step S3 in the mark detection system 9 for detecting marks located in the measurement region. ステップS4ではステップS In step S4 step S
3での検出結果に基づいて計測対象となる対象マーク(アライメントマーク)を特定する。 Based on the detection result of the 3 identifies the target mark (alignment mark) to be measured. ステップS5では対象マークの位置(ステージ座標系での座標値)を検出する。 In a step S5 detects the position of the target mark (coordinate values ​​in stage coordinate system). ステップS6では所定数の対象マークの位置を検出したか否かを判断して、所定数に達していないときはステップS3に戻り、一方所定数に達したときはステップS7に進む。 Step S6, it is determined whether or not to detect the position of the target mark of a predetermined number, the process returns to step S3 when not reached the predetermined number, whereas when it reaches a predetermined number, the process proceeds to step S7. ステップS7では、複数の対象マークの検出位置を用いて統計演算処理(EGA処理等)を行うことで、各ショット領域の位置算出を行う。 In step S7, by performing a statistical computation process (EGA process) using the detected positions of the target marks, it performs position calculation for each shot area. そして、ステップS8ではマーク検出系9でウェハW上の所定のアライメントマークの位置を検出し、予め管理されているベースライン量に基づいてレチクルRとショット領域とを位置合わせしてから、各ショット領域の算出位置に従ってウェハWを順次移動させ、ショット領域ごとにレチクルRのパターン像を正確に重ね合わせた状態で露光光ILによりレチクルRのパターン像を投影露光する。 Then, to detect the position of the predetermined alignment marks on the wafer W by the mark detecting system 9 in step S8, after aligning the reticle R and a shot region on the basis of the baseline amount that is pre-managed, each shot the wafer W is successively moved in accordance with the calculated position of the region, to a projection exposure of the pattern image of the reticle R by the exposure light IL in a state in which accurate superimposing the pattern image of the reticle R to each shot area. このとき、ステップS8で用いられるベースライン量は、 In this case, the baseline amount used in step S8,
ウェハステージWSTに設けられた基準マークFMを用いて予め計測されている。 It is previously measured using a reference mark FM provided on the wafer stage WST. なお、ウェハW上の複数の対象マークを検出して各ショット領域の位置検出(EGA Incidentally, by detecting a plurality of target marks on the wafer W position detection of the shot areas (EGA
処理)を行うステップS3〜S7までの一連の処理をアライメント工程と呼ぶ。 A series of processes in steps S3~S7 performing processing) is referred to as the alignment step.

【0022】以下では、アライメント工程において対象マークの位置検出に至るステップS3〜S5について詳細に説明する。 [0022] In the following, steps S3~S5 be described in detail leading to detection of the position of the target mark in the alignment process. 始めに、対象マークの位置検出処理に関する制御系2の構成を、機能ブロック単位で示した図4 First, FIG. 4 the configuration of a control system 2 on the position detection processing of the target mark, shown in the functional block
を用いて説明する。 It will be described with reference to. 図4に示すように、制御系2は、マーク検出系9等を制御してマークの検出(ステップS As shown in FIG. 4, the control system 2 marks detected by controlling the mark detection system 9 or the like (step S
3)や対象マークの特定(ステップS4)、位置検出(ステップS5)を処理するための処理部13と、対象マークの特定及び位置検出を行うためのデータや処理の途中で記憶される中間データ等を記憶する記憶部14とを備えている。 3) and the target mark specific (step S4), and the intermediate data to be stored with the processing unit 13 for processing the position detecting (step S5), and in the middle of data and processing for identification and position detection of the target mark and a storage unit 14 for storing the like. 処理部13は、プリアライメントS1の精度をもって対象マークの位置検出を行うようにマーク検出系9を制御するラフ計測部15と、ラフ計測部15 Processing unit 13, a rough measurement unit 15 for controlling the mark-detecting system 9 so as to detect the position of the target mark with the precision of the pre-alignment S1, rough measurement unit 15
で対象マークの位置検出結果を用いて対象マークの位置検出を行うようにマーク検出系9を制御するファイン計測部16とで構成される。 In it composed of a fine-measuring unit 16 for controlling the mark-detecting system 9 so as to detect the position of the target mark using the position detection result of the target mark. なお、処理部13は、専用のハードウェアにより実現されるものであっても、プログラムとして提供され図示しないCPU(中央演算装置) The processing unit 13, even those that are implemented by dedicated hardware, is provided as a program not shown CPU (central processing unit)
により実行されることによりその機能が実現されるものであってもよい。 Or may be its functions are realized by being executed by.

【0023】記憶部14は、位置検出対象となる対象マーク(及びアライメント・ショット領域)に関する情報等を納めたプロセスデータ17、ウェハW上の各ショット領域の位置データ及び各ショット領域内のマークの位置データを含むショットマップデータ18、並びにマーク情報19が記憶されている。 The storage unit 14, the target mark to be position detection object (and alignment shot areas) process data 17 paid information concerning, the mark position data and each shot region of each shot area on the wafer W position data shot map data 18 including the well mark information 19, it is stored. なお、ショットマップデータ18には処理部13により各ショット領域の配列を補正した補正ショットマップデータ18aも含まれる。 Note that the shot map data 18 also include correction shot map data 18a obtained by correcting the arrangement of the shot areas by the processing unit 13.
また、マーク情報19は、マーク相対位置情報19aまたは/及びマーク形態情報19bを備え、さらにマーク形態情報19bにはマークどうしの相対位置に関する補助情報19cも備えている。 Further, the mark information 19 includes a mark relative position information 19a or / and the mark shape information 19b, the more marked the form information 19b also includes supplementary information 19c about the relative positions of each other mark. なお、記憶部14は、RA The storage unit 14, RA
M(Random Access Memory)もしくはハードディスク等の記憶装置により構成される。 M (Random Access Memory) or composed of a storage device such as a hard disk.

【0024】続いて、処理部13の制御によるアライメント工程(ステップS3〜S7)について、複数の実施形態を示して説明する。 [0024] Then, the alignment process by the control of the processing unit 13 (step S3 to S7), are described with reference to several embodiments. 〔第1の実施形態〕図5はウェハWa上の複数のショット領域20において複数のマークが近接した一例を示し、(a)はウェハWaの全体図、(b)は1個のショット領域20を拡大した模式図である。 First Embodiment FIG. 5 shows an example in which a plurality of marks are close in a plurality of shot areas 20 on the wafer Wa, (a) the overall view of the wafer Wa, (b) the one shot area 20 it is a schematic view enlarging a. 図5(b)に示すように、ショット領域20内には計測対象である1個の対象マークOM1と、計測対象ではない2個の非対象マークNM1及びNM2がパターン領域20aの外側に観察される。 As shown in FIG. 5 (b), the shot area 20 and one target mark OM1 to be measured, the measurement is not the subject of two asymmetrical marks NM1 and NM2 are observed outside the pattern area 20a that. このように、マークが近接状態となるのは、レイヤごとに対象マークを変えるプロセスにおいて、前レイヤの上に感光剤であるレジストを塗布しても前レイヤで形成されたマークがレジストを通して観察されることがあるからであり、図5では対象マークOM1 Thus, the mark from becoming a close state, in the process of changing the target mark for each layer, before marks were also formed in the previous layer and the resist is a photosensitive agent is applied on top of the layer was observed through a resist it is because there is a Rukoto, FIG. 5, the target mark OM1
に加えて前レイヤ以前に形成された2個のマークすなわち非対象マークNM1及びNM2が観察される状態となっている。 In addition two marks or non-target mark NM1 and NM2 which are formed before the layer previously is in a state that is observed. ただし、これら対象マークOM1及び非対象マークNM1及びNM2は、ステージ座標系においてX However, these target marks OM1 and asymmetrical mark NM1 and NM2 are, X in the stage coordinate system
方向に並んだものとする。 It shall be aligned in the direction.

【0025】この第1の実施形態では、ステップS4において、マーク情報19としてマーク相対位置情報19 [0025] In this first embodiment, in step S4, the mark relative position information 19 as the mark information 19
aを用い、図5に示すような近接する複数のマークの中から対象マークOM1を特定する場合について説明する。 With a, it will be described a case of identifying target mark OM1 from the plurality of marks to be close, as shown in FIG. まず、図5に示すような近接する3個のマークについてのマーク相対位置情報19aはショットマップデータ18の各マークの座標値から求められ、図5(b)のように左側のマークが対象マークOM1、中央及び右側のマークが非対象マークNM1及びNM2であれば図6 First, the mark relative position information 19a about the three marks close as shown in FIG. 5 is determined from the coordinate values ​​of each mark in the shot map data 18, the mark of the left target mark as shown in FIG. 5 (b) OM1, middle and right marks as long as it is a non-target mark NM1 and NM2 6
に示す相対位置A〜Cからなる内容となっている。 It has a content consisting of a relative position A~C shown. すなわち、ステージ座標系において、相対位置Aは対象マークOM1から非対象マークNM1へ+X方向に距離L1 That is, in the stage coordinate system, relative position A distance from the target mark OM1 asymmetrically mark to NM1 + X direction L1
であり、相対位置Bは対象マークOM1から非対象マークNM2へ+X方向に距離L2であり、相対位置Cは非対象マークNM1から非対象マークNM2へ+X方向へ距離L3であることを内容としている。 , And the relative position B is the distance L2 from the target mark OM1 asymmetrically mark to NM2 + X direction, the relative position C are the contents that the distance L3 from the non-target mark NM1 to non-target mark to the NM2 + X direction .

【0026】次に、ステップS3では、処理部13のラフ計測部15は検出すべき対象マークOM1をプロセスデータ17を参照して決定するとともに、記憶部14のショットマップデータ18から対象マークOM1の座標値を読み出し、この座標値に基づいてウェハステージW Next, in step S3, with the rough measurement unit 15 of the processing unit 13 determines by referring to the process data 17 a target mark OM1 to be detected, the shot map data 18 in the storage unit 14 of the target mark OM1 reads the coordinate value, the wafer stage W based on the coordinate values
STを駆動してマーク検出系9の計測領域21内の略中央に対象マークOM1を追い込むように制御する。 It controls to herd the target mark OM1 drives the ST substantially at the center of the measurement region 21 of the mark detection system 9. そして、ラフ計測部15は、計測領域21内の輝度データを取り込んで画像処理等によりマークを検出するよう制御する。 Then, the rough measurement unit 15 performs control so as to detect the mark by image processing or the like takes in the luminance data in the measurement area 21. このとき、ウェハWはステップS1のプリアライメントで位置決めされており精度が低いため、ステップS3では、計測領域21内に図7(a)〜(c)で示すような複数のマークが検出される場合と、図8(a), At this time, since the wafer W is less accurate is positioned in the pre-alignment step S1, in step S3, a plurality of marks are detected as shown in FIG. 7 (a) ~ (c) in the measurement region 21 the case, FIG. 8 (a), the
(b)で示すような1個のマークが検出される場合とが考えられる。 One marks as shown in (b) are considered and when it is detected. 従って、ステップS4では、図7及び図8 Therefore, in step S4, FIG. 7 and FIG. 8
に示す場合から対象マークOM1を特定することが必要となる。 It is necessary to identify the target mark OM1 from the case shown in.

【0027】図9は、ラフ計測部15が制御するステップS4の詳細を示すフローチャートである。 [0027] FIG 9 is a flowchart showing details of step S4 for controlling the rough measuring unit 15. ところで、 by the way,
ステップS3において、図7及び図8のほかに計測領域21にマークが何ら検出されない場合も考えられるため、ステップS4では、まずステップS9で計測領域2 In step S3, because it is conceivable that the mark in addition to the measurement region 21 in FIGS. 7 and 8 is not detected at all, in step S4, initially measured in step S9 region 2
1内において1個以上のマークを検出したか否かを判断する。 It determines whether it has detected one or more marks in one. ステップS9でマークが検出されないときはステップS10へ進み、領域変更が所定回数に達したか否かが判断される。 When the mark is not detected in step S9, the process proceeds to step S10, the area change whether reaches a predetermined number of times is determined. ステップS10で領域変更が所定回数に達したときはエラー表示がなされ、一方領域変更が所定回数に達していないときはステップS11で計測領域2 Region changed in step S10 when it reaches a predetermined number of times an error display is performed, whereas the measurement at step S11 when the area change has not reached the predetermined number area 2
1の変更処理が行われた後、ステップS3に戻り、再度計測領域21内でのマーク検出が行われる。 After 1 change process has been performed, the process returns to step S3, performed mark detection again measurement region within 21.

【0028】ステップS11での計測領域21の変更は、ショットマップデータ18からの対象マークOM1 [0028] The changes in the measurement area 21 in step S11, the target mark from the shot map data 18 OM1
の座標値に所定のオフセットを加えて補正座標値とし、 A correction coordinate value by adding a predetermined offset of the coordinates,
この補正座標値に基づいて計測領域21を移動する方法の他に図10〜図12に示す方法がある。 There are in addition to the method shown in FIGS. 10 to 12 how to move the correction coordinate value measurement area 21 on the basis of. 図10は、目標座標値X(ショットマップデータ18による対象マークOM1の座標値)を中心として、計測領域21に対してマーク検出系9の光学系を調整することにより低倍の広域領域21Aに変更した一例を示している。 10, around a target coordinate value X (coordinate values ​​of the target mark OM1 by shot map data 18), the low magnification wide region 21A by adjusting the optical system of the mark detection system 9 with respect to the measurement area 21 It shows an example of the change. 図10によると、計測領域21では検出されないマークが広域領域21A内で検出可能であることが確認される。 According to FIG. 10, it is confirmed mark is not detected in the measurement area 21 can be detected in a regional area 21A. 従って、ステップS3での再度のマーク検出は、広域領域2 Thus, again the mark detection in step S3, the wide area 2
1A内の輝度データを取り込んで画像処理等によりマークを検出することにより行われる。 Captures luminance data in 1A is performed by detecting the mark by image processing or the like. ただし、この検出結果をそのまま以降のステップで用いるか、あるいは広域領域21Aでの検出結果を用いて再び計測領域21内のマークを再検出して、その検出結果を以降のステップで用いるかは任意である。 However, if used in the detection results directly after step, or by re-detecting the mark in the measurement region 21 again by using the detection result of the wide region 21A, it is either used the detection result by the subsequent steps any it is. なお、広域領域21Aの倍率は、マークを検出可能な倍率に設定されることは勿論である。 Incidentally, the magnification of the wide region 21A, it is a matter of course that is set to a detectable magnification mark.

【0029】図11及び図12は計測領域21の大きさを変えずに、その位置を変えることにより移動領域(移動範囲)21Bに変更した例をそれぞれ示している。 [0029] 11 and 12 without changing the size of the measurement area 21 respectively show an example of change in the moving region (movement range) 21B by changing its position. 図11では目標座標値Xを中心として移動領域21B内を計測領域21が走査することにより移動領域21B内のマークを検出するものであり、また図12では目標座標値Xから移動領域21B内をステップ移動することにより移動領域21B内のマークを検出するものである。 Is intended 11 measurement area 21 of the moving area 21B around the target coordinate value X, detects the mark in the moving region 21B by scanning and Figure 12 moving region 21B in the target coordinate value X step detects a mark in the moving region 21B by moving. 計測領域21の移動はウェハステージWSTを移動させることの他に、マーク検出系9の光学素子等を移動させて行う。 Movement of the measurement region 21 in addition to moving the wafer stage WST, performed by moving the optical element or the like of the mark detection system 9. また、図11及び図12のいずれも移動領域21 Moreover, none of the 11 and 12 moving region 21
Bの範囲は任意に設定でき、またマークを検出した段階で計測領域21の走査またはステップ移動を中止してもよい。 Range B can be arbitrarily set, or may be discontinued scan or step movement of the measurement region 21 at the stage of detection of the mark. さらに計測領域21の走査方向またはステップ移動方向は任意設定され、マークが検出される位置が予め予測されるときは、その予測される方向に向けて走査またはステップ移動を開始してもよい。 Furthermore the scanning direction or the step movement direction of the measurement area 21 is optionally set, when the position where the mark is detected is predicted in advance, it may start the scan or step movement toward a direction in which the prediction. このように計測領域21で検出可能な範囲を広げることで、より精度の低いプリアライメントを行うシーケンスでも本発明を実施することができる。 Thus the measurement area by widening the detectable range at 21, also capable of practicing the present invention in sequence for a lower precision prealignment.

【0030】そして、ステップS3では、図11または図12において検出されたマークの検出結果が以降のステップで用いられる。 [0030] Then, in step S3, the detected mark detection result in FIG. 11 or 12 is used in subsequent steps. なお、ステップS3において、計測領域21だけでマークを検出することに代えて、計測当初は図10〜図12に示すような計測領域21より広い広域領域21Aまたは移動領域21Bによりマークを検出し、1以上のマークが確認された段階でマークを確認した箇所を中心に計測領域21を設定し、この計測領域21によってマークの掲出を行うようにしてもよい。 Note that, in step S3, instead of detecting the mark only the measurement region 21, measured initially detects the mark by a wide wide area 21A or the movement area 21B from a measurement region 21 as shown in FIGS. 10 to 12, 1 or more marks around a location where it was confirmed mark was confirmed stage to set the measurement area 21, it may be performed posting of the mark by the measurement region 21.

【0031】次に、図9に戻り、ステップS9で1個以上のマークを検出したときはステップS12に進み、検出されるマークが複数か否かが判断される。 Next, back to FIG. 9, the process proceeds to step S12 upon detecting one or more marks in step S9, the mark to be detected or multiple or not is determined. ステップS Step S
12で検出されるマークが複数と判断された場合、すなわち図7(a),(b),(c)に示す場合はステップS13に進み、各マークの相対位置が計測される。 When the mark to be detected 12 is determined to be plural, i.e. the case shown in FIG. 7 (a), (b), (c) the process proceeds to step S13, the relative positions of the marks are measured. 図7 Figure 7
(a)では3個のマークが計測領域21内に検出されており、それぞれのマークに対する相対位置(ステージ座標系におけるX方向のマーク間距離など)が計測される。 (A) the three marks are detected in the measurement area 21, the relative position for each mark (such as the X direction distance between marks in the stage coordinate system) is measured. 同じく、図7(b),(c)では2個のマークが計測領域21内に検出されており、その相対位置がそれぞれ計測される。 Similarly, FIG. 7 (b), the has been detected in the within the measurement region 21 two marks (c), the relative position is measured, respectively.

【0032】ステップS13でマークの相対位置が計測されるとステップS14に進み、マーク相対位置情報1 [0032] The relative position of the mark in step S13 is measured proceeds to step S14, the mark relative position information 1
9aの相対位置A〜Cの中からステップS13で計測した相対位置に該当するもの(もしくは最も近いもの)を選択する。 Those in the appropriate 9a relative position A~C the relative position measured in step S13 selects (or nearest ones). 図7(a)の場合では、ステップS13で計測した3個のマークの相対位置がそれぞれ相対位置A〜 Case of FIG. 7 (a), the relative positions of three marks measured in step S13, each relative position A~
Cに該当することが確認される。 It is confirmed that corresponds to the C. 図7(b)の場合では、対象マークOM1と非対象マークNM1との相対位置が計測され、相対位置Aに該当することが確認される。 In the case of FIG. 7 (b), the relative position of the target mark OM1 and non-target mark NM1 is measured, it is confirmed that corresponding to the relative position A. 図7(c)の場合では、非対象マークNM1と非対象マークNM2との相対位置が計測され、相対位置C In the case of FIG. 7 (c), the relative positions of the non-target mark NM1 and non-target mark NM2 is measured, the relative position C
に該当することが確認される。 It is confirmed that corresponds to.

【0033】ステップS14でマーク相対位置情報19 The mark in step S14 the relative position information 19
aから該当する相対位置を選択した後にステップS15 Step After selecting the relative position corresponding from a S15
に進み、複数のマークのうち対象マークOM1があるか否かが判断される。 Advances to, whether there is a target mark OM1 among the plurality of marks are determined. すなわち、ステップS15は、ステップS14においてマーク相対位置情報19aから選択した相対位置A〜Cのうち相対位置AまたはBがあるか否かを判断するものともいえる。 That is, step S15 can be regarded as one that determines whether there is a relative position A or B of the relative position A~C selected from the mark relative position information 19a in step S14. 図7(a)の場合では、相対位置A〜Cの全てが該当するため3個のマークのうち対象マークOM1が含まれていることが確認される。 In the case of FIG. 7 (a), it is confirmed that all of the relative position A~C are included the target mark OM1 of the three marks for appropriate. 従って図7(a)の場合は、ステップS16に進み、対象マークOM1が特定されてからステップS5へ進むことになる。 If FIG. 7 (a) is therefore the process proceeds to step S16, the target mark OM1 is to proceed to step S5 since been identified. 同じく図7(b)の場合は、相対位置Aが選択されるため2個のマークのうちいずれかが対象マークOM1であることがことが確認され、同様にステップS16に進み、対象マークOM1が特定されてからステップS5へ進むことになる。 Is also the case of FIG. 7 (b), either of the two marks for the relative position A is selected is confirmed that it is the target mark OM1, likewise proceeds to step S16, the target mark OM1 is and the flow proceeds to step S5 since been identified.

【0034】図7(c)の場合は、2個のマークが非対象マークNM1及びNM2であり、ステップS14においてマーク相対位置情報19aから相対位置Cが選択されるため、ステップS15において複数のマークのうち対象マークOM1がないことが確認される。 [0034] In the case of FIG. 7 (c), 2 pieces of mark is asymmetrical mark NM1 and NM2, the relative position C is selected from the mark relative position information 19a in step S14, a plurality of marks in step S15 it is confirmed that there is no target mark OM1 out of. 従って、ステップS15からステップS17へ進み、複数のマークについて、非対象マークNM1またはNM2が特定できるか否かが判断される。 Therefore, the process proceeds from step S15 to step S17, for a plurality of marks, asymmetrical mark NM1 or NM2 is whether identifiable or not. そして、マーク相対位置情報1 Then, the mark relative position information 1
9aの相対位置Cは非対象マークNM1からNM2へ+ 9a relative position C from the non-target mark NM1 to NM2 +
X方向に距離L3であることから、左側(ステージ座標系の−X側)のマークが非対象マークNM1であり、右側のマークが非対象マークNM2であることが確認される。 Since the X-direction is the distance L3, marks left (-X side of the stage coordinate system) is a non-target mark NM1, right mark is found to be non-target mark NM2. 従ってステップS17で非対称マークNM1及びN Therefore asymmetrical mark in step S17 NM1 and N
M2のいずれもが特定できるため、ステップS18に進み、マーク相対位置情報19aから非対象マークNM1 Since none M2 of identifiable, the process proceeds to step S18, the non-target mark from the mark relative position information 19a NM1
またはNM2と対象マークOM1との相対位置である相対位置AまたはBを抽出し、ステップS16に進む。 Or extracting a relative position between the NM2 and the target mark OM1 relative position A or B, the process proceeds to step S16. ステップS16では、例えばステップS18でマーク相対位置情報19aから抽出された相対位置Aに基づいて、 In step S16, for example, based on the relative position A extracted from the mark relative position information 19a in step S18,
対象マークOM1は非対象マークNM1から−X方向へ距離L1であることが確認され、対象マークOM1が特定されてからステップS5へ進む。 Target mark OM1 is confirmed that the distance L1 from the non-target mark NM1 in the -X direction, going from being identified target mark OM1 to step S5. このように計測領域21内に非対象マークNM1等のみが検出されたときでも対象マークOM1を特定することができる。 Only such non-target mark NM1 like in the measurement region 21 can identify the target mark OM1 even when detected. なお、ステップS17において非対称マークが特定されないときはステップS10へ進む。 Incidentally, the process proceeds to step S10 when the asymmetrical mark is not specified in step S17.

【0035】ここで、図7(a)の場合、近接するマークの個数が全部で3個と予めわかっているときは、計測領域21に3個のマークが検出された時点でいずれが対象マークOM1であるかが容易に判断できるため、前記したステップS13〜S18を省略してステップS16 [0035] Here, the case of FIG. 7 (a), when the number of marks to be closer is known in advance and three in total, either the target mark at the time when the three marks in the measurement area 21 is detected either because it is OM1 can easily determine, step S16 is omitted steps S13~S18 mentioned above
に進み、左側のマークを対象マークOM1として特定するようにしてもよい。 The process proceeds, may identify the mark left as a target mark OM1.

【0036】続いて、ステップS12に戻り、ステップS12で検出されるマークが複数でない(1個)と判断された場合すなわち図8(a),(b)に示す場合はステップS19に進み、ラフ計測部15は、マーク相対位置情報19aから計測領域21に1個のマークが入る場合を作成する。 [0036] Then, the process returns to step S12, is not more marks detected in step S12 if it is judged (1) and namely FIG. 8 (a), the process proceeds to step S19 if (b), the rough measurement unit 15 generates the case where one mark enters from the mark relative position information 19a in the measurement area 21. 図6ではマーク相対位置情報19aから計測領域21に1個のマークが入る場合の作成例を示している。 One mark 6 from the mark relative position information 19a in the measurement area 21 shows an example of creating a case where enters. 図6に示すように、対象マークOM1は+−Y As shown in FIG. 6, the target mark OM1 is + -Y
方向及び−X方向に近接するマークがないことから計測領域21に1個だけ検出される場合があり、また非対象マークNM2は+−Y方向及び+X方向に近接するマークがないことから計測領域21に1個だけ検出される場合がある。 May be detected by one since there is no mark in proximity to the direction and the -X direction in the measurement area 21, also measurement region since there is no marked asymmetry mark NM2 is close to the + -Y direction and the + X direction in some cases only one 21 is detected. このようにステップS19において計測領域21にマークが1個だけ入る場合が作成された後にステップS20に進み、計測領域21に検出された1個のマークが対象マークOM1か否かが判断される。 Thus the process proceeds to step S20 after the cases marked enters only one in the measurement area 21 is created in step S19, one of the marks that have been detected in the measurement area 21 is whether the target mark OM1 is determined.

【0037】図8(a)の場合は、計測領域21内で検出されたマークについて、−X方向にマークがないことが確認される。 [0037] When Fig. 8 (a) is the mark which is detected in the measurement area 21, it is confirmed no mark in the -X direction. このような場合を前記した図6の作成例にあてはめると、−X方向にマークがないのは計測領域21に対象マークOM1が1個だけ入っている場合であることがわかる。 Applying such a case the creation example of Figure 6 described above, it can be seen that there no mark in the -X direction is when the target mark OM1 is on only one in the measurement region 21. 従って、図8(a)の場合はステップS20で1個のマークが対象マークOM1と判断されてステップS16に進み、対象マークOM1が特定されてからステップS5へ進むことになる。 Therefore, one of the marks in the step S20 in the case shown in FIG. 8 (a) proceeds to step S16 it is determined that the target mark OM1, target marks OM1 is to proceed to step S5 since been identified. また、図8(b) In addition, FIG. 8 (b)
の場合は、計測領域21内で検出されたマークについて、+X方向にマークがないことが確認される。 For, for marks that are detected in the measurement area 21, that there is no mark in the + X direction it is confirmed. このような場合を前記した図6の作成例にあてはめると、+X Applying such a case the creation example of Figure 6 described above, + X
方向にマークがないのは計測領域21に非対象マークN Non-target marks N in the measurement area 21 is there no mark in the direction
M2が1個だけ入っている場合であることがわかる。 M2 is understood to be the case that contains only one. 従って、図8(b)の場合はステップS20で1個のマークが非対象マークNM2と判断されてステップS17に進み、非対象マークが特定されるか否かが判断される。 Therefore, in the case of FIG. 8 (b) 1 one mark step S20 proceeds to has been step S17 determines that the non-target mark NM2, whether non-target mark is identified or not.
なお、ステップS17では非対称マークNM2と特定できるため、ステップS18でマーク相対位置情報19a Since the identifiable asymmetrical mark NM2 In step S17, the mark relative position information 19a in step S18
の相対位置Bを抽出し、ステップS16で非対象マークNM2から−X方向へ距離L2のところに対象マークO To extract the relative position B, the target mark O at a distance L2 from the non-target mark NM2 in step S16 in the -X direction
M1があるのがわかることから、これにより対象マークOM1が特定されてステップS5へ進むことになる。 Since it is apparent M1 is located, thereby resulting in that is identified target mark OM1 proceeds to step S5. このようなラフ計測部15によって行われる対象マークO Target mark O performed by such rough measurement unit 15
M1の特定を本実施の形態においてはラフ計測処理と呼ぶ。 In this embodiment a particular M1 is referred to as a rough measurement process.

【0038】続いて、ステップS16(ステップS4) [0038] Then, step S16 (step S4)
で対象マークOM1が特定されるとステップS5に進み、制御系2の処理部13はファイン計測部16により対象マークOM1の位置(ステージ座標系における実際の座標値)の検出を行う。 In the target mark OM1 is identified the process proceeds to step S5, the detection of the position of the target mark OM1 (actual coordinate values ​​in stage coordinate system) processing unit 13 of the control system 2 by the fine measuring unit 16. 図13は、ステップS5の詳細を示すフローチャートである。 Figure 13 is a flowchart showing details of step S5. ステップS4で対象マークOM1が特定されることによりステップS21に進み、対象マークOM1が計測領域21の略中央にあるか否かが判断される。 In step S4 advances to step S21 by the target mark OM1 is specified, the target mark OM1 is whether the approximate center of the measurement area 21 is determined. 対象マークOM1が計測領域21の略中央にあるときはステップS23に進み、対象マークOM1の位置検出が行われ、一方、対象マークOM1が計測領域21の略中央にないときはステップS22に進み、ファイン計測部16は対象マークOM1を計測領域21の略中央に追い込むようにウェハステージWSTを制御する。 The process proceeds to step S23 when the target mark OM1 is substantially at the center of the measurement area 21, the position detection of the target mark OM1 is performed, whereas, when the target mark OM1 is not substantially at the center of the measurement area 21, the process proceeds to step S22, Fine measurement unit 16 controls the wafer stage WST to herd the target mark OM1 substantially at the center of the measurement region 21. そして、ステップS23で対象マークOM1 Then, the target mark OM1 in step S23
の位置検出を行う。 Perform the position detection.

【0039】このように、ステップS22で対象マークOM1を計測領域21の略中央に追い込むのは、マーク検出系9に備える光学系の光学特性を考慮して、計測領域21のうち歪み等の小さい略中央付近で計測するほうが位置計測精度が高いからである。 [0039] Thus, the herd target mark OM1 substantially at the center of the measurement area 21 in step S22, in consideration of the optical characteristics of the optical system included in the mark-detecting system 9, a small distortion such as Among the measurement region 21 It prefers to measure in the vicinity of substantially the center there is a high position measurement precision. 従って、計測領域2 Therefore, the measurement region 2
1の略中央以外でも精度の高い位置検出が可能なとき、 When the accurate position detection other than the first substantially central possible,
または、対象マークOM1の位置検出について高い精度を必要としないときはステップS21及びS22は不要であり、ステップS4で特定された対象マークOM1についてステップS23によりその位置検出を行うようにしてもよい。 Or, the steps S21 and S22 when not require high accuracy position detection of the target marks OM1 not necessary, may be performed the position detected by the step S23 for the target mark OM1 identified in step S4. この場合、計測領域21内に対象マークO In this case, the target marks O in the measurement region 21
M1がないとき、例えば図7(c)や図8(b)に示すようなときは、特定された非対象マークNM2等の位置を検出し、その検出結果にマーク相対位置情報19の相対位置Cをオフセットとして加えることにより対象マークOM1の位置が検出可能である。 When M1 is not, for example, FIG. 7 (c) and FIG. 8 (b) to show such cases, detects the position of such non-target mark NM2 specified, the relative position of the mark relative position information 19 on the detection result position of the target mark OM1 by adding C as an offset can be detected. このようなファイン計測部16によって行われる対象マークOM1の位置検出を本実施の形態においてはファイン計測処理と呼ぶ。 In this embodiment the position detection of the target marks OM1 performed by such fine-measuring unit 16 is referred to as the fine measurement process.

【0040】続いて、図3に戻り、ステップS5で対象マークOM1の位置を検出した後はステップS6へ進み、所定数の対象マークOM1の位置を検出したか否かが判断される。 [0040] Then, back to FIG 3, after detecting the position of a target mark OM1 in step S5 advances to step S6, whether or not to detect the position of a predetermined number of the target mark OM1 is determined. ここでいう所定数は次のステップS7において各ショット領域の位置算出に必要とされる対象マークOM1の個数であって、記憶部14のプロセスデータ17に規定されており、EGA処理に必要な例えば3 Here means a predetermined number is a number of the target mark OM1 required for position calculation of each shot area in the next step S7, are defined in the process data 17 of the storage unit 14, for example, required for EGA process 3
〜10個程度の値が設定されている。 It is set to 10 or so of the value. そして、ステップS6で所定数の対象マークOM1の位置検出が行われていないときはステップS3に戻り未検出の対象マークO Then, the target mark O undetected returns to step S3 when is not performed the position detection of a predetermined number of the target mark OM1 in step S6
M1の位置検出を行う。 M1 detect the position of. ただし、所定数の対象マークO However, the target mark O of a predetermined number
M1の位置検出すべてについて図9に示すステップS4 Step S4 shown in FIG. 9 position detecting all about the M1
の処理、及び図13に示すステップS5の処理を行うことに限定されず、次に説明する手順で所定数の対象マークOM1の位置検出を行うようにしてもよい。 Processing, and is not limited to performing the processing of step S5 shown in FIG. 13, then may perform position detection of a predetermined number of the target mark OM1 the procedures described.

【0041】まず、2個目の対象マークOM1の位置検出が完了した段階で、処理部13は2個の対象マークO Firstly, at the stage where the position detection of the two eyes of the subject mark OM1 is completed, processor 13 two target marks O
M1の位置を用いてショットマップデータ18に対するずれ量を求め、このずれ量を補正した補正ショットマップデータ18aを作成する。 Determine the amount of deviation shot map data 18 by using the position of M1, to a correction shot map data 18a obtained by correcting the amount of deviation. この補正ショットマップデータ18aにより対象マークOM1の座標値の精度が高められ、その座標値に基づいてウェハステージWSTを制御することでマーク検出系9の計測領域21の中央付近に対象マークOM1が位置することになる。 This correction shot map by data 18a the accuracy of the coordinate values ​​of the target mark OM1 enhanced target mark OM1 is located near the center of the measurement region 21 of the mark detection system 9 by controlling the wafer stage WST on the basis of the coordinate values It will be. 従って、 Therefore,
3個目以降の対象マークOM1の位置検出については、 For detection of the position of the three subsequent target mark OM1 is,
ステップS3においてファイン計測部16が補正ショットマップデータ18aから対象マークOM1の座標値を読み出してウェハステージWSTを制御することで、計測領域21内の中央付近に対象マークOM1が位置するため、ステップS4を省略してステップS5でその対象マークOM1の位置検出を行う。 Fine measurement unit 16 reads out the coordinate values ​​of the target mark OM1 from the correction shot map data 18a in step S3 to control the wafer stage WST, for target mark OM1 is located near the center in the measurement area 21, step S4 omitted detect the position of the target mark OM1 in step S5 by. すなわち、3個目以降の対象マークOM1の位置検出は、補正ショットマップデータ18aを用いることによりラフ計測をすることなくファイン計測を行うことができ、これによりラフ計測に要する時間を短縮してウェハWのアライメント工程に要する時間を短縮できる。 That is, the position detection of the three subsequent target mark OM1 is corrected shot map by using the data 18a can perform fine measurement without the rough measurement, thereby to shorten the time required for the rough measurement wafer it is possible to shorten the time required to W of the alignment process. なお、補正ショットマップデータ18aを2個の対象マークOM1の位置に基づいて補正しているが、これに限定されず例えば精度を高めるために3個以上の対象マークOM1の位置に基づいて補正ショットマップデータ18aを作成してもよい。 The correction shot based on the corrected shot map data 18a. However are corrected based on the position of the two target marks OM1, the position of the three or more target marks OM1 to increase a limited without example precision thereto it may create the map data 18a.

【0042】次に、ステップS6で所定数の対象マークOM1の位置を検出したときはステップS7に進み、各ショット領域20の位置が算出される。 Next, when it detects the position of the target mark OM1 predetermined number in step S6 advances to step S7, the position of each shot area 20 is calculated. ステップS7での各ショット領域20の位置算出(EGA処理)を概略すると次のとおりである。 In summary the position calculation of each shot area 20 (EGA process) on the step S7 is as follows. まず、ウェハWの残存回転誤差Θ、ステージ座標系(またはショット配列)の直交度誤差K、ウェハWの線形伸縮Rx及びRYの4個のパラメータによる変換行列A、並びにウェハW(中心位置)のオフセット(平行移動)OX及びOYの2個のパラメータによる変換行列Bを有する行列式を用いて設計上の(ショットマップデータ18または補正ショットマップデータ18a上の)座標値から求めた配列座標値と、ステップS6で位置検出された対象マークOM1に関するショット領域(サンプルショット領域)20の実測した配列座標値との平均的な偏差が最小になるように、最小自乗法を用いて変換行列A及びBを決定し、次いでこの変換行列A及びBを有する行列式から実際に位置合わせすべき位置の計算上の配列座標値を算出するといっ First, the remaining rotation error Θ of the wafer W, a stage coordinate system (or shot array) orthogonality error K, the linear expansion Rx and the transformation matrix A by the four parameters of RY of the wafer W, and the wafer W (center position) offset and (translation) OX and array coordinate values ​​obtained from (on the shot map data 18 or the corrected shot map data 18a) coordinates of the design using the matrix equation with the transformation matrix B according to two parameters of OY as the average deviation of the actually measured array coordinate values ​​of the shot areas (sample shot areas) 20 related to the target mark OM1 detected position in step S6 is minimized, the transformation matrix a and B using the method of least squares determining and then calculates the array coordinate values ​​of the calculated position to be aligned actually position from the matrix equation with the transformation matrix a and B and said 統計演算処理により各ショット領域20の位置算出を行う。 Performing position calculation of each shot area 20 by statistical processing.

【0043】そして、ステップS7で算出された各ショット領域20の位置(座標値)に基づいてウェハステージWSTが制御され、各ショット領域20に対してレチクルRのパターンが正確に位置合わせされた状態でパターン像の投影・露光が行われる。 [0043] Then, the controlled wafer stage WST based on the position of each shot area 20 calculated in step S7 (coordinate values), the state in which the pattern is correctly aligned in the reticle R to each shot area 20 in the projection-exposure of the pattern image is performed. なお、これまで説明した実施形態では近接するマークが3個の場合であるが4 While in the embodiments described so far is the case mark in proximity of three 4
個以上の場合すなわち非対象マークが対象マークに近接して3個以上ある場合も同様である。 FOB, namely the non-target mark is the same when there 3 or more close to the target mark.

【0044】〔第2の実施形態〕ところで、ステップS [0044] Second Embodiment Incidentally, steps S
7に際して、ショット領域の歪み等による重ね合わせ誤差も考慮して各ショット領域の位置算出を行うショット内EGA方式の場合は、例えば図14(a)に示すようにウェハWbにおける各ショット領域22のパターン領域22aの外側において四隅に形成されたアライメントマークの位置検出を行うことでショット内EGA処理を実施する。 In 7, in the case of shot EGA method for performing position calculation of each shot area by considering overlay error due to distortion or the like of the shot area, for example, FIG. 14 (a) to the respective shot areas 22 on the wafer Wb as shown implementing shot EGA process by detecting a position of an alignment mark formed at the four corners on the outside of the pattern area 22a. 従って、図14(b)に示すように、ショット領域22の右下の角部にあるマークを対象マークOM Accordingly, as shown in FIG. 14 (b), the target mark a mark in the lower right corner of the shot area 22 OM
2とすると、これに近接して3個の非対象マークNM When 2, the non-target mark NM 3 amino proximate thereto
3、NM4及びNM5が存在し、計4個のマークが近接した状態となっている。 3, there is NM4 and NM5, in a state of total of four marks are close. 従って、図5の場合と同様に対象マークOM2を特定してその位置検出を行うことが必要となる。 Therefore, it is necessary to perform the position detection to identify the target mark OM2 as in the case of FIG. ただし、これら対象マークOM2及び非対象マークNM3〜NM5は、図14(b)のようにステージ座標系においてX方向及びY方向に並んだものとする。 However, these target marks OM2 and non-target mark NM3~NM5 shall arranged in the X direction and the Y direction in the stage coordinate system as shown in FIG. 14 (b).

【0045】そして、図14に示す場合のマーク相対位置情報19dは、図15に示す相対位置D〜Gからなる内容となっている。 [0045] Then, the mark relative position information 19d of the case shown in FIG. 14 has a content consisting of a relative position D~G shown in FIG. 15. すなわち、ステージ座標系において、相対位置Dは対象マークOM2から非対象マークN That is, in the stage coordinate system, relative position D is the non-target mark from the target mark OM2 N
M3へ+X方向に距離L4であり、相対位置Eは対象マークOM1から非対象マークNM4へ−Y方向に距離L M3 is the distance L4 in the + X direction, the relative position E the distance in the -Y direction from the target mark OM1 to non-target mark NM4 L
5であり、相対位置Fは非対象マークNM3から非対象マークNM5へ−Y方向へ距離L6であり、相対位置G 5, and the relative position F is a distance L6 in the -Y direction from the non-target mark NM3 to non-target mark NM5, relative position G
は非対象マークNM4から非対象マークNM5へ+X方向へ距離L7である。 Is the distance L7 from the non-target mark NM4 to non-target mark to NM5 + X direction.

【0046】次に、ステップS3〜S5についてのラフ計測処理及びファイン計測処理は前記のとおりであり、 Next, rough measurement process and the fine measurement process for step S3~S5 are as defined above,
図9に示すステップS9〜S18についてはラフ計測部15が図15のマーク相対位置情報19dを用いることによりそれぞれを処理する。 Rough measurement unit 15 for step S9~S18 shown in FIG. 9 is to process each by using a mark relative position information 19d in FIG. 図16はステップS12で計測領域21内に複数のマークが検出される例を示しており、図16(a)は主として対象マークOM2及び非対象マークNM3が検出されるとともに、これらの下側にマークの一部があることがわかる。 Figure 16 shows an example of the detected plurality of marks in the measurement area 21 in step S12, in conjunction with FIG. 16 (a) primarily target marks OM2 and non-target mark NM3 is detected, these lower it can be seen that there is a part of the mark. 一方、図16 On the other hand, FIG. 16
(b)は、主として非対象マークNM4及び非対象マークNM5が検出されるとともに、これらの上側にマークの一部があることがわかる。 (B) mainly with non-target mark NM4 and non-target mark NM5 is detected, it can be seen that there is a part of the mark to these upper. これにより、ステップS1 Thus, step S1
3で各マークの相対距離を計測して、ステップS14でこの計測値に該当するもの(もしくは最も近いもの)を相対位置D〜Gのうちから選択して(図16(a)では相対位置Dを、図16(b)では相対位置Gを選択して)ステップS16の対象マークOM2の特定に至ることが確認される。 3 to measure the relative distance of each mark, and select those which correspond to the measured value in step S14 (or nearest one) from among the relative positions D-G (FIG. 16 (a) the relative position D and by selecting the relative position G in to FIG. 16 (b)) it is confirmed that lead to a specific target marks OM2 step S16.

【0047】また、図9のステップS19では、図15 Further, in step S19 in FIG. 9, FIG. 15
に示すように、マーク相対位置情報19dから計測領域21に1個のマークが入る場合が作成される。 As shown, when entering the one mark from the mark relative position information 19d in the measurement area 21 is created. 図17 Figure 17
は、ステップS12で計測領域21内に1個のマークが検出される例を示しており、図17(a)は−X方向及び+Y方向にマークがないことからこのマークが対象マークOM2であることがわかり、図17(b)は+X方向及び+Y方向にマークがないことからこのマークが非対象マークNM3であることがわかり、図17(c)は−X方向及び−Y方向にマークがないことからこのマークが非対象マークNM4であることがわかり、図17 Shows an example in which one mark in the measurement area 21 in step S12 is detected, FIG. 17 (a) the mark is a target mark OM2 since there is no mark in the -X direction and the + Y direction it turns out, see that FIG. 17 (b) is the mark since there is no mark in the + X direction and the + Y direction is a non-target mark NM3, FIG 17 (c) is a mark in the -X direction and the -Y direction see that this mark is non-target mark NM4 since no 17
(d)は+X方向及び−Y方向にマークがないことからこのマークが非対象マークNM5であることがわかる。 (D) shows the + X direction and the marks in the -Y direction the mark since there is no found to be non-target mark NM5.
これにより、ステップS20の後に(ステップS17等を経由して)ステップS16の対象マークOM2の特定に至ることが確認される。 Thus, after step S20 (via step S17, etc.) it is confirmed that lead to a specific target marks OM2 step S16.

【0048】ステップS5では、ファイン計測部16がステップS4で特定された対象マークOM2の位置計測を行い、次いでステップS6を介することで所定数の対象マークOM2の位置検出を行う。 [0048] In step S5, it performs position measurement of the target mark OM2 to fine-measuring unit 16 is identified in step S4, then detecting the position of a predetermined number of the target mark OM2 by through step S6. ショット内EGA処理を行うには、3〜10個のショット領域22(サンプルショット領域)について図14に示すように各ショット領域22内の4個(または3個)のマークそれぞれを対象マークOM2として順次その位置を検出することが必要である。 To do shot EGA process as 3-10 shot area 22 four (sample shot areas) each shot area 22 as shown in FIG. 14 for (or three) target mark OM2 each mark it is necessary to detect successively the position. この場合、対象マークOM2の位置検出すべてについて図9に示すステップS4の処理、及び図1 In this case, the position detection of all target marks OM2 process in step S4 shown in FIG. 9, and FIG. 1
3に示すステップS5の処理を行うことに限定されず、 Is not limited to performing the processing of step S5 shown in 3,
図18に基づいて次に説明する手順で所定数の対象マークOM2の位置検出を行うようにしてもよい。 Then may perform position detection of a predetermined number of the target mark OM2 in the procedure will be described with reference to FIG. 18.

【0049】図18において、ショット領域22A及び22Bはショット内EGA処理を行うのに必要なサンプルショット領域であり、各領域で4個の計8個の対象マークOM3〜OM10はそれぞれ対象マークOM3から順に位置計測されるものとし、これらの事項は記憶部1 [0049] In FIG. 18, the shot regions 22A and 22B is the sample shot areas required to perform the shot EGA processing, each of four eight pieces of target marks OM3~OM10 from the target mark OM3 in each area It shall be position measurement in the order, these matters storage unit 1
4のプロセスデータ17に規定されている。 It is defined in the fourth process data 17. まず、2個目の対象マークOM4の位置検出が完了した段階で、処理部13は2個の対象マークOM3及びOM4の位置を用いてショット領域22内の複数の対象マークに関するショットマップデータ18に対するずれ量を求め、このずれ量を補正した補正ショットマップデータ18aを作成する。 First, for two eyes at the stage of position detection is completed target mark OM4, processor 13 shot map data 18 relating to a plurality of target marks in the shot area 22 by using the position of the two target marks OM3 and OM4 It obtains a shift amount and a correction shot map data 18a obtained by correcting the amount of deviation. この補正ショットマップデータ18aによりショット領域22A内の残りの対象マークOM5及びOM The remaining target mark OM5 and OM in shot area 22A by the correction shot map data 18a
6の座標値の精度が高められる。 6 coordinate value of the precision of the is increased. 従って、対象マークO Therefore, the target mark O
M5及びOM6の位置検出については、ステップS3においてファイン計測部16が補正ショットマップデータ18aから対象マークOM5またはOM6の座標値を読み出してウェハステージWSTを制御することで計測領域21内の中央付近に対象マークOM5またはOM6が位置するため、ステップS4を省略してステップS5でその対象マークOM5またはOM6の位置検出を行う。 The position detection of the M5 and OM6 is near the center of the measurement area 21 by the fine measuring unit 16 controls the wafer stage WST by reading the coordinate value of the target mark OM5 or OM6 from the correction shot map data 18a in step S3 since the target mark OM5 or OM6 is located, detecting the position of the target mark OM5 or OM6 in step S5 omit step S4.
すなわち、対象マークOM3及びOM4はラフ計測処理した後にファイン計測処理し、一方、対象マークOM5 That is, the target mark OM3 and OM4 is fine measurement process after the rough measurement process, whereas, the subject mark OM5
及びOM6は補正ショットマップデータ18aを用いることによりラフ計測処理することなくファイン計測処理を行うようにしている。 And OM6 is to perform the fine measurement process without rough measurement processing by using the correction shot map data 18a.

【0050】続いて、ショット領域22Bの対象マークOM7については、改めてラフ計測処理した後にファイン計測処理を行う。 [0050] Then, for the target mark OM7 of the shot area 22B, it performs the fine measurement process after you again rough measurement process. そして、対象マークOM5及びOM Then, the target mark OM5 and OM
6の一方または双方の検出位置と対象マークOM7の検出位置とを用いて、先に作成した補正ショットマップデータ18aに対してショット配列の座標値に関するずれ量を求め、このずれ量を補正した補正ショットマップデータ18aを更新作成する。 6 one or by using the detected position of both the detected position and the target mark OM7 of, determine the amount of deviation coordinates of the shot sequence to correct the shot map data 18a created earlier, correction to correct the deviation amount to update create a shot map data 18a. このように更新作成された補正ショットマップデータ18aは、ショット配列に関する座標値のずれと各ショット領域内における複数の対象マークの座標値のずれとが補正されたものとなっている。 The correction shot map data 18a updated created as has been assumed that the deviation of the coordinate values ​​of a plurality of target marks in the coordinate values ​​of the deviation and the shot area about the shot sequence has been corrected. 従って、対象マークOM8〜OM10の位置検出については、補正ショットマップデータ18aを用いることでステップS4(ラフ計測処理)を省略してステップS5(ファイン計測処理)により行う。 Therefore, for the location detection of the target mark OM8~OM10, omit the step S4 by using the correction shot map data 18a (rough measurement processing) performed in step S5 (Fine measurement processing). なお、3個目以降のショット領域22における対象マークの位置検出は、補正ショットマップデータ18aを用いることで同じくラフ計測処理を省略してファイン計測処理により行う。 The position detection of the target marks in three subsequent shot area 22 is performed by the fine measurement process is omitted similarly rough measurement processing by using the correction shot map data 18a.

【0051】まとめると、ステップS4のラフ計測処理を行うのは対象マークOM3及びOM4、OM7だけであり、他の対象マークOM5等はファイン計測処理のみが行われるため、ラフ計測処理に要する時間を短縮してウェハWのアライメント工程に要する時間を短縮できる。 [0051] In summary, only rough measurement process to do the target mark OM3 and OM4, OM7 step S4, since such other target mark OM5 only fine measurement process is performed, the time required for the rough measurement process it is possible to shorten the time required for the alignment process of the wafer W is shortened. なお、補正ショットマップデータ18aを3個の対象マークOM3及びOM4、OM7の位置に基づいて補正しているが、これに限定されず例えば精度を高めるために4個以上の対象マークの位置もしくは他のショット領域の対象マークの位置に基づいて補正ショットマップデータ18aを作成してもよい。 The correction shot map three target mark data 18a OM3 and OM4, but are corrected based on the position of OM7, position or other four or more target marks in order to increase a limited without example precision thereto based of the position of the target mark shot region may be a correction shot map data 18a.

【0052】次に、ステップS6で所定数の対象マークOM3等の位置を検出したときはステップS7に進み、 Next, when detecting the position of such target mark OM3 predetermined number in step S6 advances to step S7,
各ショット領域22の位置が算出される。 Position of each shot area 22 is calculated. ステップS7 Step S7
での各ショット領域22の位置算出(ショット内EGA Position calculation of each shot area 22 at (shot EGA
処理)を概略すると次のとおりである。 In summary the process) is as follows. まず、前記した変換行列A及び変換行列Bに加えて、チップ(ショット領域22)パターンの回転(チップローテーション) First, in addition to the transformation matrix A and the transformation matrix B described above, the chip (shot region 22) the rotation of the pattern (chip rotation)
θ、チップの直交度誤差k、チップの線形伸縮(チップスケーリング)rx及びrYの4個のパラメータによる変換行列Cを有する行列式を用いて最小自乗法により変換行列A〜Cを決定し、次いでこれら変換行列A〜Cを有する行列式から実際に位置合わせすべき位置の計算上の配列座標値を算出することにより各ショット領域22の位置算出を行う。 theta, orthogonality error k chips, to determine the transformation matrix A~C by the least squares method using the matrix type having a transformation matrix C by four parameters of a linear expansion of the chip (chip scale) rx and rY, then performing position calculation of each shot area 22 by calculating the array coordinate values ​​of the calculated position to be actually aligned from determinant having these transformation matrices a through C. そして、ステップS7で算出された各ショット領域22の位置(座標値)に基づいてウェハステージWSTが制御され、各ショット領域22に対してレチクルRのパターン像の投影・露光が行われる点は第1の実施形態と同様である。 Then, a controlled wafer stage WST based on the position of each shot area 22 calculated in step S7 (coordinate values), the point of the projection-exposure of the pattern image of the reticle R to each shot area 22 is performed first is the same as the first embodiment.

【0053】〔第3の実施形態〕図19はウェハWc上の複数のショット領域23において複数のマークが近接した他の例を示し、(a)はウェハWcの全体図、 [0053] Third Embodiment FIG. 19 shows another example in which a plurality of marks are close in a plurality of shot areas 23 on the wafer Wc, (a) the overall view of the wafer Wc,
(b)はマーク部分を拡大した模式図である。 (B) is an enlarged schematic view of a mark portion. 図19 Figure 19
(b)に示すように、ショット領域23内には計測対象である1個の対象マークOM11と、計測対象ではない3個の非対象マークNM6〜NM8がパターン領域23 (B), the and one target mark OM11 is in the shot region 23 a measurement target, three of the non-target mark NM6~NM8 not the measurement target pattern region 23
aの外側に観察される。 It is observed on the outside of a. ただし、これら対象マークOM However, these target mark OM
11及び非対象マークNM6〜NM8は、ステージ座標系においてX方向に並んだものとする。 11 and the non-target mark NM6~NM8 shall arranged in the X direction in the stage coordinate system. なお、図19では非対象マークNM6〜NM8が前レイヤ以前に形成され、それらが対象マークOM11とともに観察される場合を示している。 Also shows a case where non-target mark NM6~NM8 in FIG 19 is formed before the layer previously, they are observed with the target mark OM11.

【0054】この第3の実施形態では、ステップS4において、マーク情報19としてマーク形態情報19bを用い、図19に示すような近接する複数のマークの中から対象マークOM11を特定する場合について説明する。 [0054] In the third embodiment, in step S4, using the mark form data 19b as the mark information 19 will be described in a case of specifying the target mark OM11 from the plurality of marks to be close, as shown in FIG. 19 . まず、図19に示すような近接する4個のマークについてのマーク形態情報19bは、図20に示す形態A First, the mark shape information 19b about four marks close as shown in FIG. 19, the form shown in FIG. 20 A
〜Dからなる内容となっている。 And it has a content consisting ~D. すなわち、形態A〜D In other words, form A~D
は各マークについて長尺部の有無及び長尺部がステージ座標系でどの部分にあるかを内容としたものであり、形態Aは対象マークOM11について長尺部がなく、形態Bは非対象マークNM6について長尺部24Aが+Y部分に有り、形態Cは非対象マークNM7について長尺部24Bが+X部分に有り、形態Dは非対象マークNM8 Are those in which the presence and the elongated portion of the elongated portion of each mark is whether the content in which part the stage coordinate system, form A for the target mark OM11 no longer portions, Form B asymmetric mark NM6 There the long portion 24A is + Y moiety for form C is in the long section 24B is + X part for non-target mark NM7, form D asymmetric mark NM8
について長尺部24Cが−Y部分に有ることを内容としている。 For the long portion 24C is the content that is in the -Y moiety.

【0055】また、マーク形態情報19bに付随する補助情報19cは、対象マークOM11に対する非対象マークNM6〜NM8それぞれの相対位置を情報A〜Cに格納している。 [0055] The auxiliary information 19c associated with the mark shape information 19b stores a non-target mark NM6~NM8 respective relative positions with respect to the target mark OM11 information A through C. そして、図19(b)のように左側のマークが対象マークOM11、右側へ順に観察されるマークが非対象マークNM6,NM7及びNM8であれば、 Then, if the left marks the target mark OM11, non-target marks marks are observed in order to the right NM6, NM7 and NM8 as in FIG. 19 (b),
ステージ座標系において、情報Aは対象マークOM11 In the stage coordinate system, information A is the target mark OM11
から非対象マークNM6へ+X方向に距離L8であり、 From a distance L8 to the non-target mark to NM6 + X direction,
情報Bは対象マークOM11から非対象マークNM7へ+X方向に距離L9であり、情報Cは対象マークOM1 Information B is the distance L9 from the target mark OM11 asymmetrically mark to NM7 + X direction, the information C is subject mark OM1
1から非対象マークNM8へ+X方向に距離L10であることを内容としている。 It has the content to be from 1 a distance L10 asymmetrically mark to NM8 + X direction.

【0056】第3の実施形態では、これらマーク形態情報19b及び補助情報19cを用いることにより、ステップS4において、図19に示すような近接する4個のマークから対象マークOM11を特定するものである。 [0056] In the third embodiment, by using these marks form information 19b and the auxiliary information 19c, in step S4, is to identify the target mark OM11 of four marks close as shown in FIG. 19 .
なお、ステップS3において、ラフ計測部15がショットマップデータ18によりマーク検出系9の計測領域2 Note that, in step S3, the rough measurement unit 15 by the shot map data 18 of the mark detection system 9 measurement region 2
1内の略中央に対象マークOM11を追い込むように制御し、計測領域21内の輝度データを取り込んで画像処理等によりマークを検出するように制御する点は第1及び第2の実施形態と同様である。 Controlled to herd the target mark OM11 substantially at the center of the 1, it captures the luminance data in the measurement area 21 that controls so as to detect the mark by image processing or the like as in the first and second embodiments it is. そして、図示しないが、計測領域21内に対象マークOM11及び非対象マークNM6〜NM8のうち1個または2個以上のマークが検出される場合が生じることから、ステップS4では対象マークOM11を特定することが必要となる。 Then, although not shown, since the case of one or more marks in the target mark OM11 and non-target mark NM6~NM8 is detected in the measurement area 21 is generated, identifying a subject mark OM11 step S4 it is necessary. なお、計測領域21が3個のマークまで同時に検出可能とすると、ステップS3での検出結果として次のケース1 Incidentally, when the measurement area 21 is to be detected at the same time three marks, the following case 1 as a detection result in the step S3
〜6の場合が生じる。 If 6 of results. 符号のみで表すと、ケース1はO Expressed only code, the case 1 is O
M11のみ、ケース2はOM11及びNM6、ケース3 M11 only, case 2 OM11 and NM6, case 3
はOM11及びNM6、NM7、ケース4はNM6〜N The OM11 and NM6, NM7, case 4 NM6~N
M8、ケース5はNM7及びNM8、ケース6はNM8 M8, case 5 NM7 and NM8, case 6 NM8
のみ、が考えられる。 Only, it can be considered.

【0057】図21は、第3の実施形態においてラフ計測部15が制御するステップS4の詳細を示すフローチャートである。 [0057] Figure 21 is a flowchart showing details of step S4 of the rough measurement unit 15 is controlled in the third embodiment. このうちステップS9〜S11は図9に示すものと同様であり説明を省略する。 Among steps S9~S11 is similar to that shown in FIG. 9 omitted. ステップS9で計測領域21内において1個以上のマークを検出したときはステップS24に進み、検出されたマークの形態が確認される。 When it detects one or more marks within the measurement area 21 in step S9 proceeds to a step S24, the form of the detected mark it is confirmed. ステップS24でのマークの形態の確認は、検出すべき対象マークOM11及びこれに近接する非対象マークOM6〜OM8に関連する特徴があるか否かさらにはその特徴がどの部分にあるかを特定できる程度に行われ、これらの事項はプロセスデータ17に規定されている。 Step confirmation in the form of marks in S24 further whether there is a feature associated with the non-target mark OM6~OM8 close to the target mark OM11 and to be detected can be specified whether the feature is in which part is performed to the extent, these matters are defined in the process data 17. 例えば、図19に示すものでは、ステップS24において長尺部の有無及び位置が特定できる程度に形態の確認が行われる。 For example, as shown in figure 19, check forms is carried out to the extent that can be specified presence and position of the elongated portion at step S24. なお、マークが複数個検出される場合はそれぞれのマークについて形態が確認され、 Incidentally, mark the form for each of the mark when a plurality detected is confirmed,
例えば前記したケース2の場合では2個のマークが検出され、右側のマーク(対象マークOM11)は長尺部なし、左側のマーク(非対象マークNM6)は長尺部がマーク中心に対して+Y部分に有り、とそれぞれ確認されることになる。 For example, in Case 2 described above is detected two marks, right mark (target mark OM11) No longer portions, left marks (non-target mark NM6) is + Y with respect to the mark center elongated portion There in part, and will be confirmed respectively.

【0058】そして、ステップS25では、マーク形態情報19bの形態A〜Dの中からステップS24で確認された形態に該当するものを選択する。 [0058] Then, in step S25, select the one corresponding to the form identified in step S24 from the form A~D mark shape information 19b. 前記したケース2では、右側のマークは長尺部がないことから形態Aが選択され、また左側のマークは長尺部が+Y部分に有ることから形態Bが選択される。 In Case 2 mentioned above, the right side of the mark is selected form A since there is no long section, also left marks are selected form B since there the long portion + Y moiety. ステップS25で全てのマークについて形態A〜Dのいずれかが選択されるとステップS26に進み、検出されたマークの中に対象マークOM11があるか否かが判断される。 If any form A~D for all marks are selected in the step S25 proceeds to step S26, whether there is a target mark OM11 in detected mark is determined. 前記したケース1〜3ではいずれも対象マークOM11を含んでおり、 Both Case 1-3 described above includes a target mark OM11,
ステップS25でいずれかのマークに形態Aが選択されているため、ステップS26で対象マークOM11があると判断されてステップS27に進み、対象マークOM Because form A in any of the marks in the step S25 is selected, it is determined that the target mark OM11 in step S26 advances to step S27, the target mark OM
11が特定されてからステップS5に進む。 11 proceeds to step S5 since been identified. 一方、前記したケース4〜6ではいずれも対象マークOM11を含んでおらず、ステップS25で形態A以外のものが選択されているため、ステップS26で対象マークOM11 On the other hand, one in Case 4-6 described above also does not include the target mark OM11, because other than in the form A in the step S25 is selected, the target mark in step S26 OM11
がないと判断されて、ステップS28に進む。 It is determined that there is no, the process proceeds to step S28.

【0059】ステップS28では非対象マークNM6〜 [0059] In the step S28 non-target mark NM6~
NM8を特定できるか否かが判断され、特定できないときはステップS10に進み、一方、少なくとも非対象マークNM6〜NM8のいずれかを特定できるときはステップS29に進む。 NM8 is determined whether identifiable, processing proceeds to step S10 when not able to identify, on the other hand, when the can identify at least either non-target mark NM6~NM8 proceeds to step S29. ステップS29は、補助情報19c Step S29, the auxiliary information 19c
の情報A〜Cの中から、ステップS28で特定された非対象マークNM6等と対象マークOM11との相対位置を選択する。 From the information A through C, selects the relative position of the non-target mark NM6 such a target mark OM11 specified in step S28. 例えば、前記したケース4の場合では、ステップS28で非対象マークNM6〜NM8のうち非対象マークNM6が特定されたとすると、補助情報19c For example, in Case 4 mentioned above, when the non-target mark NM6 of the non-target mark NM6~NM8 is identified in step S28, the auxiliary information 19c
から情報Aが選択され、ステップS27ではこの情報A Information A is selected from the step S27 in the information A
に基づくことにより、対象マークOM11が非対象マークNM6に対して−X方向へ距離L8の位置にあることがわかり、その結果、対象マークOM11が特定されることになる。 By based on the target mark OM11 is found to be in the position of the distance L8 in the -X direction with respect to the non-target mark NM6, which results in that the target mark OM11 is identified. なお、他のケース5または6の場合でも非対象マークが特定されることで補助情報19cの情報A The information A supplementary information 19c by being identified non-target mark even if other cases 5 or 6
〜Cにより対象マークOM11が特定される。 Target mark OM11 is specified by ~C. このように、補助情報19cを用いることで計測領域21内に非対象マークNM6等のみが検出されるときでも対象マークOM11を特定することができる。 Thus, it is possible to identify the target mark OM11 even when only the auxiliary information 19c that non-target mark NM6 like in the measurement region 21 in the use is detected.

【0060】続いて、ステップS5で対象マークOM1 [0060] Then, the target mark in step S5 OM1
1の位置を検出してからステップS6で所定数の対象マークOM11の位置検出を行ったか否かが判断され、所定数の位置検出を行ったときはステップS7で各ショット領域23の位置が算出されてからステップS8で各ショット領域23にレチクルRのパターン像が投影・露光される。 Whether carried out position detection of a predetermined number of the target mark OM11 is determined from the detection of the first position in step S6, the position of each shot area 23 is calculated in step S7 when performing a predetermined number of position detecting is the pattern image of the reticle R onto each shot area 23 at step S8 after is projected-exposed. これらステップS5〜S8については前記と同様であり説明を省略する。 These steps S5~S8 omitted the is the same as described. なお、この第3の実施形態では各マークの識別に長尺部を用いているがこれに限定するものではなく、マークの線幅の変化や、丸や三角等の特殊形状の付加などによりマーク自体の形態により他と識別できるものを用いてもよい。 Incidentally, the mark in the third embodiment uses an elongated portion to identify each mark but not limited to, changes in the line width of the mark, such as by the addition of a special shape such as round or triangular it may also be used which can be identified from other depending on the form itself. また、図22に示すように、ショット内EGA処理を行うに際して4個のマークが近接する場合も同様にマーク形態情報19bに基づいて対象マークOM12を特定できる。 Further, as shown in FIG. 22, it can identify the target mark OM12 based on the same marked form information 19b even if four marks are close when performing shot EGA process. なお、図22では、対象マークOM12が−X部分に長尺部24Dを有し、非対象マークNM9が+Y部分に長尺部24Eを有し、非対象マークNM10が+X部分に長尺部24Fを有し、非対象マークNM11が−Y部分に長尺部24G In FIG. 22, has an elongate portion 24D target mark OM12 within -X moiety, have a non-target mark NM9 is + Y portion elongated portion 24E, elongated portion 24F to the non-target mark NM10 the + X part has, elongate portion 24G asymmetrically mark NM11 is -Y moiety
を有している。 have.

【0061】〔第4の実施形態〕図23はウェハWd上の複数のショット領域23において複数のマークが近接した他の例を示し、(a)はウェハWdの全体図、 [0061] Fourth Embodiment FIG. 23 shows another example in which a plurality of marks are close in a plurality of shot areas 23 on the wafer Wd, (a) the overall view of the wafer Wd,
(b)はマーク部分を拡した模式図である。 (B) is a schematic diagram that expand the mark portion. 図23 Figure 23
(b)に示すように、ショット領域24内には計測対象である1個の対象マークOM13と、計測対象ではない3個の非対象マークNM12〜NM14がパターン領域24aの外側に観察される。 (B), the the shot area 24 and one target mark OM13 to be measured, three of the non-target mark NM12~NM14 not the measurement object is observed outside the pattern area 24a. ただし、これら対象マークOM13及び非対象マークNM12〜NM14は、ステージ座標系においてX方向に並んだものとする。 However, these target marks OM13 and non-target mark NM12~NM14 shall arranged in the X direction in the stage coordinate system. なお、 It should be noted that,
図23では非対象マークNM12〜NM14が前レイヤ以前に形成され、それらが対象マークOM13とともに観察される場合を示している。 Non-target mark NM12~NM14 in FIG 23 is formed before the layer previously, they have shown that observed with the target mark OM13.

【0062】この第4の実施形態では、ステップS4において、マーク情報19としてマーク形態情報19eを用い、図23に示すような近接する複数のマークの中から対象マークOM13を特定する場合について説明する。 [0062] In this fourth embodiment, in step S4, using the mark form data 19e as the mark information 19 will be described in a case of specifying the target mark OM13 from the plurality of marks to be close, as shown in FIG. 23 . まず、図23に示すような近接する4個のマークについてのマーク形態情報19eは、図24に示す指標位置A〜Dからなる内容となっている。 First, mark form information 19e on the four marks close as shown in FIG. 23 has a content consisting index position A~D shown in FIG. 24. すなわち、指標位置A〜Dは同一形状の正方形の指標マーク(付随マーク)25A〜25Dがマーク中心に対してステージ座標系でどの領域にあるかを内容としたものであり、指標位置Aは対象マークOM13について指標マーク25Aが+X+Y領域に有り、指標位置Bは非対象マークNM1 That is, the index position A~D is for the contents or the index mark (accompanied Mark) 25A to 25D of the square of the same shape are in which regions in the stage coordinate system with respect to the mark center, an indicator position A target mark OM13 There the index mark 25A is + X + Y area for an index position B asymmetric mark NM1
2について指標マーク25Bが−X+Y領域に有り、指標位置Cは非対象マークNM13について指標マーク2 Index mark 25B on 2 is in the -X + Y region, the index position C index mark 2 on non-target mark NM13
5Cが−X−Y領域に有り、指標位置Dは非対象マークNM14について指標マーク25Dが+X−Y領域に有ることを内容としている。 5C is in the -X-Y region, the index position D are the content that is in the on non-target mark NM14 index mark 25D is + X-Y region.

【0063】また、マーク形態情報19eに付随する補助情報19fは、補助情報19cと同様に対象マークO [0063] The auxiliary information 19f associated with the mark shape information 19e, the auxiliary information 19c as well as the target mark O
M13に対する非対象マークNM12〜NM14それぞれの相対位置を情報D〜Fに格納している。 Non-target mark NM12~NM14 for M13 stores a respective relative position information D to F. そして、図23(b)のように左側のマークが対象マークOM1 The marks left target marks as in FIG. 23 (b) OM1
3、右側へ順に観察されるマークが非対象マークNM1 3, non-target mark is the mark to be observed in order to right NM1
2,NM13及びNM14であれば、ステージ座標系において、情報Dは対象マークOM13から非対象マークNM12へ+X方向に距離L11であり、情報Eは対象マークOM13から非対象マークNM13へ+X方向に距離L12であり、情報Fは対象マークOM13から非対象マークNM14へ+X方向に距離L13であることを内容としている。 2, if the NM13 and NM14, the stage coordinate system, the information D is the distance L11 from the subject mark OM13 asymmetrically mark to NM12 + X direction, the information E is the distance from the target mark OM13 asymmetrically mark to NM13 + X direction is L12, the information F has the content that the distance L13 from the subject mark OM13 asymmetrically mark to NM14 + X direction.

【0064】第4の実施形態では、第3の実施形態と同様に、これらマーク形態情報19e及び補助情報19f [0064] In the fourth embodiment, as in the third embodiment, these marks form information 19e and the auxiliary information 19f
を用いることにより、ステップS4において、図23に示すような近接する4個のマークから対象マークOM1 By using, in step S4, the target mark of four marks close as shown in FIG. 23 OM1
3を特定するものである。 It is intended to identify 3. なお、図示しないが、計測領域21内に対象マークOM13及び非対象マークNM1 Although not shown, the target mark in the measurement region 21 OM13 and non-target mark NM1
2〜NM14のうち1個または2個以上のマークが検出される場合が生じるため、ステップS4では対象マークOM13を特定することが必要となる。 Because when one or two or more marks of 2~NM14 is detected occurs, it is necessary to identify the target mark OM13 step S4. なお、計測領域21が3個のマークまで同時に検出可能とすると、ステップS3での検出結果として次のケース7〜12の場合が生じる。 Incidentally, when the measurement area 21 is to be detected at the same time three marks, if the following cases 7-12 occur as a detection result in the step S3. 符号のみで表すと、ケース7はOM13のみ、ケース8はOM13及びNM12、ケース9はOM Expressed only code, case 7 OM13 only, case 8 OM13 and NM12, case 9 OM
13及びNM12、NM13、ケース10はNM12〜 13 and NM12, NM13, case 10 NM12~
NM14、ケース11はNM13及びNM14、ケース12はNM14のみ、が考えられる。 NM14, case 11 is NM13 and NM14, the case 12 is NM14 only, it can be considered.

【0065】図25は、第4の実施形態においてラフ計測部15が制御するステップS4の詳細を示すフローチャートである。 [0065] Figure 25 is a flowchart showing details of step S4 of the rough measurement unit 15 is controlled in the fourth embodiment. このうちステップS9〜S11は図9に示すものと同様であり説明を省略する。 Among steps S9~S11 is similar to that shown in FIG. 9 omitted. ステップS9で計測領域21内において1個以上のマークを検出したときはステップS30に進み、検出されたマークについての指標マークの位置が確認される。 Upon detecting one or more marks within the measurement area 21 in step S9, the process proceeds to step S30, the position of the index mark on the detected mark is confirmed. ステップS24での指標マークの位置の確認は、予め決められた形状の指標マーク25A〜25Dが検出すべき対象マークOM13 Checking position of the index mark in step S24, the target mark to be detected index mark 25A~25D of predetermined shape OM13
及びこれに近接する非対象マークOM12〜OM14の各マーク中心に対してステージ座標系のどの領域にあるかを特定できる程度に行われ、これらの事項はプロセスデータ17に規定されている。 And done enough to determine whether it is any region of the stage coordinate system with respect to each mark center of the non-target mark OM12~OM14 proximate thereto, these matters are defined in the process data 17.

【0066】例えば、図23に示すものでは、ステップS30において正方形の指標マーク25A〜25Dの位置がマーク中心に対してどの領域にあるかの確認が行われる。 [0066] For example, as shown in figure 23, verify the position of the index mark 25A~25D squares of where it is in the region with respect to the mark center is performed in step S30. なお、ステップS30においては、指標マークの位置の確認に先だって指標マークがあるか否かの確認をしてもよく、この場合、指標マーク25A等がないことも指標マーク25A等を有する他のマークと識別できる一つの事項となる。 In the step S30, may be to confirm whether there is an index mark prior to confirmation of the position of the index mark, in this case, other marks also have an index mark 25A or the like that there is no index mark 25A or the like It is one of the matters that can be identified with. また、計測領域21内に複数個のマークが検出される場合はそれぞれのマークについて指標マーク25A等の位置が確認され、例えば前記したケース8の場合では2個のマークが検出され、右側のマーク(対象マークOM13)は指標マークが+X+Y領域に有り、左側のマーク(非対象マークNM12)は指標マークが−X+Y領域に有り、とそれぞれ確認されることになる。 Also, the position of such index mark 25A in the case for each of the mark in which a plurality of marks are detected is confirmed in the measurement region 21, two marks are detected in Case 8 example described above, the right side of the mark There the (target mark OM13) an index mark + X + Y region, left marks (non-target mark NM12) the index mark is in -X + Y area, and will be verified, respectively.

【0067】そして、ステップS31では、マーク形態情報19eの指標位置A〜Dの中からステップS30で確認された位置に該当するものを選択する。 [0067] Then, in step S31, select the one corresponding to the location identified in step S30 from the index position A~D mark morphological information 19e. 前記したケース8では、右側のマークは指標マークが+X+Y領域にあることから指標位置Aが選択され、また左側のマークは指標マークが−X+Y領域にあることから指標位置Bが選択される。 Case 8 mentioned above, the right marks the index mark + X + index position A from that in the Y region is selected, also the index mark marks left index position B is selected since it is the -X + Y region. ステップS31で全てのマークについて指標位置A〜Dのいずれかが選択されるとステップS If any of the index position A~D for all the marks in the step S31 is selected step S
32に進み、検出されたマークの中に対象マークOM1 Proceed to 32, the target mark OM1 in the detected mark
3があるか否かが判断される。 3 whether there is determined. 前記したケース7〜9ではいずれも対象マークOM13を含んでおり、ステップS31でいずれかのマークに指標位置Aが選択されているため、ステップS32で対象マークOM13があると判断されてステップS33に進み、対象マークOM13 Both Case 7-9 described above includes a target mark OM13, since the index position A to one of the marks in the step S31 is selected, it is determined that the target mark OM13 in step S32 to step S33 proceed, subject mark OM13
が特定されてからステップS5に進む。 There proceeds to step S5 since been identified. 一方、前記したケース10〜12ではいずれも対象マークOM13を含んでおらず、ステップS31で指標位置A以外のものが選択されているため、ステップS32で対象マークOM On the other hand, one in case 10-12 was the well contains no target mark OM13, because other than the index position A in step S31 is selected, the target mark OM in step S32
13がないと判断されて、ステップS34に進む。 13 is determined that there is no, the process proceeds to step S34.

【0068】ステップS34では非対象マークNM12 [0068] In the step S34 non-target mark NM12
〜NM14を特定できるか否かが判断され、特定できないときはステップS10に進み、一方、少なくとも非対象マークNM12〜NM14のいずれかを特定できるときはステップS35に進む。 ~NM14 is determined whether identifiable, processing proceeds to step S10 when not able to identify, on the other hand, when the can identify at least either non-target mark NM12~NM14 proceeds to step S35. ステップS35は、補助情報19fの情報D〜Fの中から、ステップS34で特定された非対象マークNM12等と対象マークOM13との相対位置を選択する。 Step S35, from the information D~F auxiliary information 19f, selects the relative position of the non-target mark NM12 etc. and the target mark OM13 identified in step S34. 例えば、前記したケース10の場合では、ステップS34で非対象マークNM12〜N For example, in the case of the above-described case 10, the non-target mark NM12~N in step S34
M14のうち非対象マークNM12が特定されたとすると、補助情報19fから情報Dが選択され、ステップS When the non-target mark NM12 of M14 is to have been identified, the information D is selected from the auxiliary information 19f, the step S
33ではこの情報Dに基づくことにより、対象マークO By based on 33 This information D, the target mark O
M13が非対象マークNM12に対して−X方向へ距離L11の位置にあることがわかり、その結果、対象マークOM13が特定されることになる。 It sees that M13 is at a distance L11 in the -X direction with respect to the non-target mark NM12, which results in that the target mark OM13 is identified. なお、他のケース11または12の場合でも非対象マークが特定されることで補助情報19fの情報D〜Fにより対象マークOM The Target mark OM by information D~F supplementary information 19f by being identified non-target mark even if the other of the case 11 or 12
13が特定される。 13 is identified.

【0069】続いて、ステップS5で対象マークOM1 [0069] Subsequently, the target mark in step S5 OM1
3の位置を検出してからステップS6で所定数の対象マークOM13の位置検出を行ったか否かが判断され、所定数の位置検出を行ったときはステップS7で各ショット領域24の位置が算出されてからステップS8で各ショット領域24にレチクルRのパターン像が投影・露光される。 3 position from the detection of the in step S6 whether the position was detected in a predetermined number of the target mark OM13 is determined, the position of each shot area 24 is calculated in step S7 when performing a predetermined number of position detecting is the pattern image of the reticle R onto each shot area 24 at step S8 after is projected-exposed. これらステップS5〜S8については前記と同様であり説明を省略する。 These steps S5~S8 omitted the is the same as described. なお、この第4の実施形態では各マークに形成される指標マークを正方形としているが、これに限定するものではなく、丸や三角等のものを用いてもよい。 Note that although a square index mark formed on the mark in the fourth embodiment is not limited thereto, may also be used, such as round or triangular. さらに、識別する領域としてステージ座標系の4つの領域の他に、マーク中心から+−方向及び+−Y方向の延長上も指標マークの位置として用いることができる。 Furthermore, in addition to the four areas of the stage coordinate system as identifying region, + from the mark center - direction and the + -Y direction of the extension on can also be used as the position of the index mark. また、図26に示すように、ショット内E Further, as shown in FIG. 26, shot E
GA処理を行うに際して4個のマークが近接する場合も同様にマーク形態情報19eに基づいて対象マークOM Target mark OM based on the same marked morphological information 19e even if four marks are close when performing GA treatment
14を特定できる。 14 can be identified. なお、図26では、対象マークOM In FIG 26, the target mark OM
14が+X+Y領域に指標マーク25Eを有し、非対象マークNM15が−X+Y領域に指標マーク25Fを有し、非対象マークNM16が−X−Y領域に指標マーク25Gを有し、非対象マークNM17が+X−Y領域に指標マーク25Hを有している。 14 + X + Y region has an index mark 25E, the non-target mark NM15 has an index mark 25F to -X + Y region, the non-target mark NM16 has an index mark 25G in -X-Y region, the non-target mark NM17 There have index marks 25H to + X-Y region.

【0070】ところで、第3及び第4の実施形態において、マーク形態情報19b、19eの補助情報19c、 [0070] In the third and fourth embodiments, the mark form information 19b, 19e of the auxiliary information 19c,
19fを見ると、その内容が第1及び第2の実施形態におけるマーク相対位置情報19a、19dと同様であることがわかる。 Looking at 19f, it can be seen that the contents of the mark relative position information 19a in the first and second embodiment is similar to 19d. 従って、制御系2の記憶部14がマーク形態情報19b、19eに加えてこれらのマークに関するマーク相対位置情報を有しているときは、補助情報1 Thus, when a mark relative position information about the marks storing unit 14 of the control system 2 in addition marks form information 19b, the 19e, the auxiliary information 1
9c、19fとしてマーク相対位置情報を用いることにより図21のステップS29または図25のステップS 9c, Step S in step S29 or 25 in FIG. 21 by using the mark relative positional information as 19f
35を処理することも可能である。 It is also possible to treat the 35.

【0071】以上の第1〜第4の実施形態において示した各部の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 [0071] The shapes and combinations of units shown in the above first to fourth embodiments is an example, and various modifications are possible based on design requirements or the like without departing from the scope of the present invention. 例えば、上記実施形態ではいずれも図2に示すような十字形の2次元マーク(XY同時計測用マーク)を検出するものとしているが、これに限定されず、他のマークを検出するものであってもよい。 For example, in the above embodiment it is assumed to detect the two-dimensional mark cruciform both as shown in FIG. 2 (XY simultaneous measurement marks), but not limited thereto, be one that detects another mark it may be. 他のマークとしては、例えば所定ピッチで形成されたライン・アンド・スペースやドットパターンによる1次元あるいは2次元マークなどである。 Other marks, for example, a 1-dimensional or 2-dimensional marks by line-and-space or dot patterns formed at a predetermined pitch. ただし、1次元マークを用いるときは、ステージ座標系でのショット領域の座標値を計測するためにX方向及びY方向用の2つのマークが必要となる。 However, when using a one-dimensional mark, two marks for the X and Y directions are required to measure the coordinates of the shot areas in the stage coordinate system.

【0072】また、マーク検出系9は投影光学系PLとは異なる光学系を用いたオフ・アクシス方式として説明したが、投影光学系PLを利用するTTL(Through Th [0072] Further, although the mark-detecting system 9 has been described as an off-axis type with different optical system and the projection optical system PL, TTL utilizing projection optical system PL (Through Th
e Lens)方式であってもよい。 May be e Lens) method. さらに、マーク検出の方式としてレーザ光をウェハW上のマークに照射し、レーザ光とマークとの相対移動によってそのマークから回析・散乱された光を計測データとして得てマークの位置検出を行うLSA(Laser Step Alignment)系などを用いてもよく、検出するマークの形態により適宜用いられる。 Further, the laser beam is irradiated on the mark on the wafer W as a method of mark detection, detecting the position of the mark to obtain the light diffracted and scattered from the mark by the relative movement between the laser beam and the mark as the measurement data LSA (Laser Step Alignment) may be used such system, appropriately used depending on the form of the mark to be detected. LSA系をマーク検出系9として用いる場合、計測領域21はレーザ光とマークとの相対移動範囲であり、 When using the LSA system as a mark detection system 9, the measurement area 21 is the relative movement range of the laser beam and the mark,
その範囲の変更は、例えばレーザ光とマークとの相対移動の開始位置、及び相対移動距離の少なくとも一方の変更により行われる。 Changes that range is carried out by, for example, the start position of the relative movement between the laser beam and the mark, and at least one of the change of the relative movement distance.

【0073】また、露光装置としては、スキャニング・ [0073] In addition, as an exposure device, scanning
ステッパの他にレチクルRとウェハWとを静止した状態でレチクルRのパターン像をウェハW上に転写露光するステッパやミラー・プロジェクション・アライナー、プロキシミティー方式のX線露光装置などにも適用できる。 Stepper, a mirror projection aligner is transferred and exposed onto the wafer W to the pattern image of the reticle R in addition to a stationary state of the reticle R and the wafer W of a stepper can be applied to an X-ray exposure apparatus by a proximity method. さらに、例えば5〜15nm(軟X線領域)に発振スペクトルを有するEUV(Extreme Ultra Violet)光を露光用照明光として使用するステップ・アンド・スキャン方式のEUV露光装置や、電子線を用いる露光装置にも本発明を適用できる。 Furthermore, for example 5~15nm or EUV exposure apparatus by a step-and-scan method that uses EUV (Extreme Ultra Violet) light having an oscillation spectrum (soft X-ray region) as illumination light for exposure, an exposure apparatus using an electron beam also the present invention can be applied to. EUV露光装置では、反射型マスク上での照明領域を円弧スリット状に規定するとともに、複数(4枚程度)の反射光学素子(ミラー)のみからなる縮小投影光学系を有し、縮小投影光学系の倍率に応じた速度比で反射型マスクとウェハとを同期移動して反射型マスクのパターンをウェハ上に転写する。 In the EUV exposure apparatus is configured to define an illumination region on the reflection type mask in an arc slit-shaped, has a plurality reduction projection optical system comprising only reflective optical elements (mirrors) of (about four), reduction projection optical system by synchronously moving the reflective mask and the wafer at a speed ratio corresponding to the magnification to transfer the pattern of the reflective mask on the wafer. このとき、EUV光はその主光線が反射マスクと直交する軸に対して傾いて反射マスクに照射される。 At this time, EUV light is the principal ray is irradiated onto the reflective mask tilted with respect to the axis perpendicular to the reflective mask. 電子線を用いる露光装置は、電子銃として熱電子放射型のランタンヘキサボライト(LaB 6 )、タンタル(Ta)を用い、光学系として電子レンズ及び偏向器からなる電子光学系を用いる。 Exposure apparatus using an electron beam, thermionic emission type lanthanum hexaboride as an electron gun (LaB 6), using a tantalum (Ta), using an electron optical system comprising an electron lens and a deflector as an optical system. なお、電子線が通過する光路は真空状態にする。 The optical path through which an electron beam passes is in a vacuum state. また、投影光学系PLとしては、縮小倍率に限定されず、 Further, As the projection optical system PL, without being limited to the reduction ratio,
等倍もしくは拡大のいずれであってもよく、さらに、エキシマレーザを用いる場合は石英や蛍石で形成された複数の屈折光学素子(レンズ)を用いる屈折光学系の他、 May be either equal magnification or enlargement of the further addition of the refractive optical system using a plurality of refractive optical element made of a quartz or fluorite (lens) in the case of using an excimer laser,
反射光学素子からなる反射光学系や、屈折光学素子と反射光学素子とを組み合わせた反射屈折光学系などが適用される。 Reflecting optical system and comprising a reflective optical element, such as a refractive optical element and a catadioptric system that combines a reflective optical element is applied.

【0074】また、EGA処理またはショット内EGA [0074] In addition, EGA processing or shot in the EGA
処理に必要な複数個の対象マークのうち2個目(または3個目)の対象マークOM1等の位置検出を行って補正ショットマップデータ18aを作成し、この補正ショットマップデータ18aの座標値を以降の対象マークの位置検出に用いることで、従来の露光装置のアライメント工程で用いられているサーチ・アライメントを省略することが可能となり、サーチ・アライメントを行うためのサーチマークを各ショット領域20等に形成する必要がない。 Performing position detection, such as target marks OM1 two eyes among the plurality of target marks necessary for the process (or three eyes) and a correction shot map data 18a, the coordinate value of the correction shot map data 18a by using the position detection of the target beyond the mark, it can be omitted search alignment, which is used in the alignment process of the conventional exposure apparatus and become, each shot area 20 like a search mark for performing the search alignment there is no need to form to. ただし、ショット領域20等にサーチ・マークを形成することは任意であり、例えば、図9のステップS However, it is optional to form a search mark in the shot area 20 or the like, for example, step S in FIG. 9
10でエラー表示された場合などでは2個のサーチマークを用いて補正ショットマップデータ18aを作成することが可能となる。 In a case where the error display 10 it is possible to create a correction shot map data 18a by using two search mark.

【0075】さらに、本発明に係るマーク検出方法は露光装置以外に他の装置、例えばウェハ上に形成された回路パターンの一部(ヒューズ)をレーザビームで切断するレーザリペア装置または回路パターンの良否を判定する検査装置等においても利用可能である。 [0075] Further, the mark detection method according to the present invention the quality of the laser repair equipment or circuit pattern cutting other devices other than the exposure apparatus, for example, part of the circuit pattern formed on the wafer (the fuse) with a laser beam it is also available in the inspection apparatus or the like determines. また、上記実施形態で説明したマーク検出系9を用いて物体上のマークを検出するマーク検出方法を実現するためのプログラムをコンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりマーク検出を行ってもよい。 Further, by recording in a recording medium readable program in a computer for implementing the mark detection method for detecting the marks on the object using a mark detection system 9 described in the above embodiments, it is recorded on the recording medium the program was loaded into the computer system may perform a mark detection by executing. なお、ここでいうコンピュータシステムとは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 Herein, the term computer system is intended to include an OS and hardware such as peripheral devices.

【0076】 [0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るマーク検出方法は、計測領域内で検出されたマークが検出対象の対象マークであるか否かを判断するため、対象マークの周りに複数の同種のマークが近接している場合であっても誤って他の非対象マークを検出することを防ぎ、 As described above, according to the present invention, the mark detection method according to the present invention, since the mark detected in the measurement area is determined whether the target mark to be detected, a plurality around the target mark accidentally even when the marks of the same type are close prevents detecting other non-target mark,
対象マークを確実に検出することができる。 It is possible to reliably detect the target mark. また、マーク検出系の計測領域を移動または広げてその移動範囲または広域領域でマークを検出する場合では、より広い範囲でのマーク検出を行うことができ、これによりマークの位置精度が低い場合でもこのマーク検出方法を行うことができる。 Further, in the case of detecting the mark measurement area of ​​the mark detecting system movement or spread in the movement range or wide area, it is possible to perform the mark detection in a wider range, thereby even if the lower positional accuracy of the mark the mark detection method can be carried out. さらに、計測領域内に非対象マークのみが検出される場合では、マーク相対位置情報またはマーク形態情報の補助情報により対象マークを特定できるため、対象マークが入るように計測領域の移動や非対象マークの検出位置から対象マークの位置を検出することができ、これによりマーク検出に要する時間を転宿できる。 Furthermore, in the case where only the non-target mark is detected in the measurement region, because it can identify the target mark by auxiliary information of the mark relative position information or mark mode information, movement and non-target mark measurement region as the target mark in the can detect the position of the target mark from the detected positions of, thereby Tenshuku the time required for mark detection.

【0077】このように対象マークを確実に検出できるため、このマーク検出方法を適用した各種装置では対象マークの検出結果の信頼性を向上させて、誤った検出結果をその後の処理に用いることを防止するため、歩留まりやスループットを向上させることができる。 [0077] Thus, since it reliably detect an object mark, this improves the reliability of the detection result of the target mark the mark detection methods applied various devices, the use of erroneous detection result to subsequent processing to prevent, it is possible to improve the yield and throughput. そして、 And,
本発明に係る露光方法及び露光装置では、このマーク検出方法が適用されて計測対象である対象マークを特定するため、ウェハ等の基板のアライメント工程において誤ったマークの位置検出によるアライメント誤差の発生を抑制し、精度の高いアライメントを実施することができる。 In exposure method and apparatus according to the present invention, in order to identify the target mark this mark detection method is applied to the measurement object, the occurrence of alignment errors due to the position detection of the mark erroneous in the substrate alignment process such as a wafer suppressing can be performed with high precision alignment. さらに、従来の露光方法及び露光装置のアライメント工程で行われているサーチ・アライメントをする必要がなく、サーチ・アライメントに要する時間を省くことによりアライメント工程全体に要する時間を短縮し、アライメント精度を維持しつつスループットの向上を図ることができる。 Furthermore, there is no need to have been made search alignment in the alignment process of the conventional exposure methods and exposure apparatus, and shorten the time required for the entire alignment process by eliminating the time required for search alignment, maintain alignment accuracy it is possible to improve the throughput while. また、サーチ・アライメントを必要としないことから、各ショット領域へのサーチマークの形成も不要となるため、これにより従来のサーチマークで必要とされた禁止帯もショット領域に設定する必要がなく、その結果、従来のショット領域に比べて禁止帯を不要とする分だけパターンの転写領域を大きくとることができる。 Further, since it does not require a search alignment, since the formation of the search mark of each shot region becomes unnecessary, thereby it is not necessary to set the forbidden band also shot areas needed for a conventional search mark, as a result, it is possible to increase the transfer area of ​​the amount corresponding to the pattern which does not require the forbidden band than the conventional shot area.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 本発明に係る露光装置(スキャニング・ステッパ)を模式的に示した側面図である。 [1] the exposure apparatus according to the present invention (scanning stepper) is a side view schematically showing.

【図2】 マーク検出系において指標マークを有する指標板にウェハ上のアライメントマークの像を結像した状態を示す平面図である。 Is a plan view showing a state in which forming an image of the alignment mark on the wafer on the index plate having an index mark in Figure 2 mark detection system.

【図3】 露光装置の動作概要を示すフローチャートである。 3 is a flowchart showing an operation outline of the exposure apparatus.

【図4】 制御系の概要を示す機能ブロック図である。 4 is a functional block diagram showing an outline of a control system.

【図5】 ウェハ上の複数のショット領域において複数のマークが近接した一例を示し、(a)はウェハの全体図、(b)は1個のショット領域を拡大した模式図である。 Figure 5 shows an example in which a plurality of marks are close in a plurality of shot areas on the wafer, (a) represents an overall view, enlarged schematic view of (b) is one shot area of ​​the wafer.

【図6】 第1の実施形態によるマーク相対位置情報を示す説明図である。 6 is an explanatory diagram showing a mark relative position information according to the first embodiment.

【図7】(a)は3個のマーク、(b)は対象マークを含んだ2個のマーク、(c)は非対象マークのみ2個のマーク、が計測領域内に検出される場合を示す説明図である。 7 (a) is three marks, the case (b) the two marks including a target mark, (c) is the non-target mark only two marks, is detected in the measurement area it is an explanatory diagram showing.

【図8】(a)は1個の対象マーク、(b)は1個の非対象マーク、が計測領域内に検出される場合を示す説明図である。 8 (a) is one of the target mark is an explanatory diagram showing the case (b) is that one of the non-target mark, is detected in the measurement area.

【図9】 ステップS4において第1の実施形態による対象マークの特定処理の動作を示すフローチャートである。 9 is a flowchart showing the operation of a particular process object mark by the first embodiment in step S4.

【図10】 広域領域を示す説明図である。 10 is an explanatory view showing a wide area.

【図11】 移動領域(移動範囲)を計測領域で走査する状態を示す説明図である。 11 is an explanatory view showing a state of scanning the moving region (movement range) in the measurement area.

【図12】 移動領域(移動範囲)を計測領域でステップ移動する状態を示す説明図である。 12 is an explanatory view showing a state in which the step moves the moving area (movement range) in the measurement area.

【図13】 ステップS5において対象マークの位置検出処理の動作を示すフローチャートである。 13 is a flowchart showing the operation of the position detection process of the target mark in step S5.

【図14】 ウェハ上の複数のショット領域において複数のマークが近接した他の例を示し、(a)はウェハの全体図、(b)はマークが近接する部分を拡大した模式図である。 [Figure 14] shows another example in which a plurality of marks are close in a plurality of shot areas on the wafer, (a) represents an overall view, (b) is a schematic view enlarging a portion of the mark is close in the wafer.

【図15】 第2の実施形態によるマーク相対位置情報を示す説明図である。 15 is an explanatory diagram showing a mark relative position information according to the second embodiment.

【図16】(a)は対象マークを含んだ2個のマーク、 [16] (a) is two marks containing the target mark,
(b)は非対象マークのみ2個のマーク、が計測領域内に検出される場合を示す説明図である。 (B) is an explanatory diagram showing a case where two marks only non-target mark, is detected in the measurement area.

【図17】(a)は1個の対象マーク、(b)は右上1 [17] (a) it is one of the target mark, (b) the top right corner 1
個の非対象マーク、(c)は左下1個の非対象マーク、 Non-target mark of the individual, (c) the lower left one of the non-target mark,
(d)は右下1個の非対象マーク、が計測領域内に検出される場合を示す説明図である。 (D) is an explanatory diagram showing a case in which lower right one of the non-target mark, is detected in the measurement area.

【図18】 ウェハ上において対象マークの検出順序を示す平面図である。 18 is a plan view showing a detection sequence of the target mark on the wafer.

【図19】 ウェハ上の複数のショット領域において複数のマークが近接した他の例を示し、(a)はウェハの全体図、(b)はマークが近接する部分を拡大した模式図である。 [Figure 19] shows another example in which a plurality of marks are close in a plurality of shot areas on the wafer, (a) represents an overall view, (b) is a schematic view enlarging a portion of the mark is close in the wafer.

【図20】 第3の実施形態によるマーク形態情報及び補助情報を示す説明図である。 20 is an explanatory diagram showing a mark shape information and the auxiliary information according to the third embodiment.

【図21】 ステップS4において第3の実施形態による対象マークの特定処理の動作を示すフローチャートである。 21 is a flowchart showing the operation of a particular process object mark according to the third embodiment in step S4.

【図22】 第3の実施形態においてマークが近接した状態の他の例を示す説明図である。 22 is an explanatory diagram showing another example of the state in which the mark is close in the third embodiment.

【図23】 ウェハ上の複数のショット領域において複数のマークが近接した他の例を示し、(a)はウェハの全体図、(b)はマークが近接する部分を拡大した模式図である。 [Figure 23] shows another example in which a plurality of marks are close in a plurality of shot areas on the wafer, (a) represents an overall view, (b) is a schematic view enlarging a portion of the mark is close in the wafer.

【図24】 第4の実施形態によるマーク形態情報及び補助情報を示す説明図である。 FIG. 24 is an explanatory diagram showing a mark shape information and the auxiliary information according to the fourth embodiment.

【図25】 ステップS4において第4の実施形態による対象マークの特定処理の動作を示すフローチャートである。 25 is a flowchart showing the operation of a particular process object mark according to the fourth embodiment in step S4.

【図26】 第4の実施形態においてマークが近接した状態の他の例を示す説明図である。 Figure 26 is an explanatory diagram showing another example of the state in which the mark is close in the fourth embodiment.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

W、Wa〜d…ウェハ(基板) R…レチクル(マスク) OM1〜OM14…対象マーク NM1〜NM17…非対象マーク 2…制御系 9…マーク検出系 19a、19d…マーク相対位置情報 19b、19e…マーク形態情報 19c、19f…補助情報 20,22,23,24…ショット領域 21…計測領域 21A…広域領域 21B…移動領域(移動範囲) 25A〜25D…指標マーク(付随マーク) W, Wa~d ... wafer (substrate) R ... reticle (mask) OM1~OM14 ... target mark NM1~NM17 ... non-target mark 2 ... control system 9 ... mark detection system 19a, 19d ... mark relative position information 19b, 19e ... mark form information 19c, 19f ... auxiliary information 20,22,23,24 ... shot area 21 ... measurement region 21A ... wide area 21B ... moving region (movable range) 25A to 25D ... index mark (accompanied mark)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 525B Fターム(参考) 2F065 AA06 AA14 BB02 BB27 CC20 FF04 FF21 FF28 FF51 GG03 GG04 HH12 HH13 JJ25 KK01 MM03 PP12 PP22 QQ24 UU05 5F046 BA05 CA08 CC01 CC03 CC16 DA06 DB05 DD06 EA02 EB01 EB03 ED02 FA03 FA10 FA16 FA20 FC04 FC06 FC08 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) H01L 21/30 525B F-term (reference) 2F065 AA06 AA14 BB02 BB27 CC20 FF04 FF21 FF28 FF51 GG03 GG04 HH12 HH13 JJ25 KK01 MM03 PP12 PP22 QQ24 UU05 5F046 BA05 CA08 CC01 CC03 CC16 DA06 DB05 DD06 EA02 EB01 EB03 ED02 FA03 FA10 FA16 FA20 FC04 FC06 FC08

Claims (10)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 所定の計測領域を有するマーク検出系を用いて物体上のマークを検出するマーク検出方法において、 前記マーク検出系は、予め得ている計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとの相対位置に関するマーク相対位置情報に基づいて、前記計測領域で検出されるマークが前記対象マークであるか否かを判断し、該対象マークを特定することを特徴とするマーク検出方法。 1. A mark detection method for detecting the marks on the object using a mark detecting system that has a predetermined measurement area, the mark detection system, previously subject marks obtained are a measurement target and non-target object in a non based on the mark relative position information about the relative position of the target mark, the mark to be detected by the measurement region is determined whether or not the target mark, the mark detecting method characterized by identifying the target mark .
  2. 【請求項2】 所定の計測領域を有するマーク検出系を用いて物体上のマークを検出するマーク検出方法において、 前記マーク検出系は、計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとのマーク自体の形態の相違、または各マークに付随する付随マークの位置の相違に関するマーク形態情報に基づいて、前記計測領域で検出されるマークが前記対象マークであるか否かを判断し、該対象マークを特定することを特徴とするマーク検出方法。 2. A mark detection method for detecting the marks on the object using a mark detecting system that has a predetermined measurement area, the mark detection system, the non-target mark and the target mark to be measured non-measurement target based on the mark form information about the difference in the position of the associated mark associated marks itself in the form differences, or to each mark, the mark to be detected by the measuring region is determined whether or not the target mark, the subject mark detection method characterized by identifying the mark.
  3. 【請求項3】 前記マーク検出系は、前記計測領域を移動してその移動範囲において検出されるマークから前記対象マークを特定することを特徴とする請求項1または2記載のマーク検出方法。 Wherein the mark detection system, mark detection method according to claim 1 or 2, wherein the identifying the target mark from the mark to be detected in the movement range by moving the measurement region.
  4. 【請求項4】 前記マーク検出系は、前記計測領域を広げてその広域領域において検出されるマークから前記対象マークを特定することを特徴とする請求項1または2 Wherein said mark detection system, according to claim 1 or 2, characterized in that identifying the target mark from the mark to be detected in the wide area spread the measurement region
    記載のマーク検出方法。 Mark detection method as claimed.
  5. 【請求項5】 前記マーク検出系は、前記計測領域で前記非対象マークのみが検出される場合、前記マーク相対位置情報に基づいて前記対象マークが該計測領域に入るように該計測領域を移動させることを特徴とする請求項1記載のマーク検出方法。 Wherein said mark detection system movement, when only the non-target mark by the measurement area is detected, the measurement region as the target mark on the basis of the mark relative position information enters the measurement region mark detection method according to claim 1, wherein the to.
  6. 【請求項6】 前記マーク形態情報は、前記対象マークと前記非対象マークとの相対位置に関する補助情報を有し、 前記マーク検出系は、前記計測領域で前記非対象マークのみが検出される場合、前記補助情報に基づいて前記対象マークが該計測領域に入るように該計測領域を移動させることを特徴とする請求項2記載のマーク検出方法。 Wherein said mark forms information includes auxiliary information about the relative position of the non-target mark and the target mark, the mark detection system, when only the non-target mark by the measurement area is detected , mark detection method according to claim 2, wherein the target mark on the basis of the auxiliary information, characterized in that moving the measurement region to enter the measurement region.
  7. 【請求項7】 基板上のショット領域に関連するマークを所定の計測領域を有するマーク検出系で検出して該ショット領域をマスクに対して位置合わせしてから該マスクのパターン像を該ショット領域に転写する露光方法において、 前記マーク検出系は、予め得ている計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとの相対位置に関するマーク相対位置情報に基づいて、前記計測領域で検出されるマークが前記対象マークであるか否かを判断し、該対象マークを特定することを特徴とする露光方法。 7. The marks related to the shot area is detected by the mark detection system having a predetermined measurement area the shot area the pattern image of the mask after aligning the shot area with respect to the mask on the substrate the exposure method of transferring the said mark detection system, based on the mark relative position information about the relative positions of the non-target mark of the target mark and the non-target object to be measured are obtained in advance, it is detected by the measurement region exposure method characterized by mark determines whether the target mark to identify the target mark.
  8. 【請求項8】 基板上のショット領域に関連するマークを所定の計測領域を有するマーク検出系で検出して該ショット領域をマスクに対して位置合わせしてから該マスクのパターン像を該ショット領域に転写する露光方法において、 前記マーク検出系は、計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとのマーク自体の形態の相違、または各マークに付随する付随マークの位置の相違に関するマーク形態情報に基づいて、前記計測領域で検出されるマークが前記対象マークであるか否かを判断し、該対象マークを特定することを特徴とする露光方法。 8. The marks related to the shot area is detected by the mark detection system having a predetermined measurement area the shot area the pattern image of the mask after aligning the shot area with respect to the mask on the substrate the exposure method of transferring the said mark detection system, mark form about the difference in position of the associated mark associated with the mark itself form differences or each mark, the non-target mark of the target mark and the non-target object to be measured based on the information, exposure method marks detected by the measuring region is determined whether or not the target mark, and identifies the target mark.
  9. 【請求項9】 基板上のショット領域に関連するマークを所定の計測領域を有するマーク検出系で検出して該ショット領域をマスクに対して位置合わせしてから該マスクのパターン像を該ショット領域に転写する露光装置において、 前記マーク検出系は、予め得ている計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとの相対位置に関するマーク相対位置情報に基づいて、前記計測領域で検出されるマークが前記対象マークであるか否かを判断し、該対象マークを特定する制御系を備えることを特徴とする露光装置。 9. The mark associated with the shot area is detected by the mark detection system having a predetermined measurement area the shot area the pattern image of the mask after aligning the shot area with respect to the mask on the substrate an exposure apparatus for transferring a said mark detection system, based on the mark relative position information about the relative positions of the non-target mark of the target mark and the non-target object to be measured are obtained in advance, it is detected by the measurement region mark is determined whether or not the target mark, the exposure apparatus comprising a control system to identify the target mark.
  10. 【請求項10】 基板上のショット領域に関連するマークを所定の計測領域を有するマーク検出系で検出して該ショット領域をマスクに対して位置合わせしてから該マスクのパターン像を該ショット領域に転写する露光装置において、 前記マーク検出系は、計測対象の対象マークと非計測対象の非対象マークとのマーク自体の形態の相違、または各マークに付随する付随マークの位置の相違に関するマーク形態情報に基づいて、前記計測領域で検出されるマークが前記対象マークであるか否かを判断し、該対象マークを特定する制御系を備えることを特徴とする露光装置。 10. The marks related to the shot area is detected by the mark detection system having a predetermined measurement area the shot area the pattern image of the mask after aligning the shot area with respect to the mask on the substrate an exposure apparatus for transferring a said mark detection system, mark form about the difference in position of the associated mark associated with the mark itself form differences or each mark, the non-target mark of the target mark and the non-target object to be measured based on the information, the mark to be detected by the measurement region is determined whether or not the target mark, the exposure apparatus comprising a control system to identify the target mark.
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