JP2021021958A - パターン形成方法、リソグラフィ装置、および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小フットプリント化と高スループット化の両立に有利なパターン形成方法を提供する。【解決手段】リソグラフィ装置１００を用いて、原版３のパターンを基板６に形成するパターン形成を行うパターン形成方法が提供される。前記パターン形成方法は、前記基板６に設けられたマークを検出する検出工程と、他のリソグラフィ装置による前記マークの検出結果を示すマーク位置情報を取得する取得工程と、前記検出工程における前記マークの検出結果と、前記取得工程において取得された、前記他のリソグラフィ装置による前記マークの検出結果に基づいて、パターン形成を行うパターン形成工程と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、パターン形成方法、リソグラフィ装置、および物品製造方法に関する。

液晶表示体等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスクなどの原版とガラスプレートなどの基板を同期して投影光学系に対して相対走査しつつ露光を行うステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置が用いられている。

近年、特に液晶表示体デバイスにおいては基板サイズが大型化しており、基板を無駄なく利用するために、１枚の基板に複数の異なるサイズのデバイスを製造することが行われている。一方、露光領域サイズも大型化しているため、１つの原版に複数の異なるサイズのパターンを作成することが困難となっている。そのため、１枚の基板に対して複数の原版を用いてデバイスを製造することになるが、スループットを向上させるために、複数台の露光装置を用いて異なる原版パターンを１枚の基板に対して転写することが行われている。

また、露光装置のスループットを向上させる技術として、露光装置とは独立したマーク計測機を用意し、露光装置で計測する前に、予め外部の計測機を用いて計測し、露光装置の計測工程を省略する方法が提案されている（特許文献１）。

特開２００１−２７４０７３号公報

１枚の基板に対し複数の露光装置を用いてパターンを転写する製造ラインでは、複数の露光装置のそれぞれでパターンを転写するレイアウトが異なるため、各装置間でスループットの差が生じ、製造ラインの生産性は最も処理が遅い装置に律速する。そのため、製造ラインの生産性を向上させるためには、最も処理が遅い装置のスループットを向上させる必要がある。

特許文献１に記載された技術では、マーク計測時間を短縮することで露光装置のスループットを向上させることは可能となるが、露光装置とは別の計測機が必要になるため、設置面積（フットプリント）の増加を招く。

本発明は、例えば、小フットプリント化と高スループット化の両立に有利なパターン形成方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、リソグラフィ装置を用いて、原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うパターン形成方法であって、前記基板に設けられたマークを検出する検出工程と、他のリソグラフィ装置による前記マークの検出結果を示すマーク位置情報を取得する取得工程と、前記検出工程における前記マークの検出結果と、前記取得工程において取得された、前記他のリソグラフィ装置による前記マークの検出結果に基づいて、パターン形成を行うパターン形成工程と、を有することを特徴とするパターン形成方法が提供される。

本発明によれば、例えば、小フットプリント化と高スループット化の両立に有利なパターン形成方法を提供することができる。

実施形態に係る露光装置の構成を示す図。 実施形態に係る製造ラインの構成を示す図。 実施形態に係る製造プロセスの原版と基板のレイアウトの例を示す図。 第１露光装置による露光方法を示すフローチャート。 第１露光装置のアライメント検出部およびオフアクシス検出部の構成と、原版および基板に配置される計測マークの例を示す図。 ショットの補正成分を示す図。 第２露光装置による露光方法を示すフローチャート。 第２露光装置のアライメント検出部と、原版および基板に配置される計測マークの例を示す図。 変形例に係る第２露光装置による露光方法を示すフローチャート。 第２露光装置のアライメント検出部の構成と原版および基板に配置される計測マークの例を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の実施の具体例を示すにすぎないものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。

本発明は、基板にパターンを形成するリソグラフィ装置に関するものである。リソグラフィ装置としては、原版のパターンを投影光学系を介して基板に転写する露光装置や、型を用いて基板の上のインプリント材にパターン形成を行うインプリント装置等がある。以下の実施形態では、リソグラフィ装置の一例として、露光装置について説明するが、露光装置やインプリント装置に適用可能である。図１は、本実施形態に係るリソグラフィ装置の一例である露光装置の概略構成図である。

図１において、露光装置１００は、原版３のパターンを、投影光学系５を介して基板６上における複数のショット領域の各々に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置である。露光装置１００は、例えば、照明光学系１と、アライメント検出部２と、原版ステージ４と、投影光学系５と、オフアクシス検出部８と、基板ステージ７と、制御部９とを含みうる。制御部９は、例えばＣＰＵやメモリを有し、露光装置１００の各部を制御する。

光源（不図示）から射出された光は、照明光学系１に入射し、例えば円弧状の露光領域を原版３（例えば、マスク）上に形成する。原版３および基板６（例えばガラスプレート）はそれぞれ、原版ステージ４および基板ステージ７によって保持されており、投影光学系５を介して光学系にほぼ共役な位置（投影光学系５の物体面および像面）に配置される。投影光学系５は、例えば、複数のミラーによって構成されたミラープロジェクション方式の投影光学系であり、所定の投影倍率（例えば１倍や１／２倍）を有し、原版３に形成されたパターンを基板６に投影する。原版ステージ４および基板ステージ７は、投影光学系５の光軸方向（Ｚ方向）に直交する方向に、互いに同期しながら、投影光学系５の投影倍率に応じた速度比で走査する。これにより、原版３に形成されたパターンを、基板６上におけるショット領域に転写することができる。そして、このような走査露光を、基板ステージ７をステップ移動させながら、基板６上における複数のショット領域の各々について順次繰り返すことにより、１枚の基板６における露光処理を完了することができる。

基板６上の各ショット領域に原版３のパターンを転写する際には、パターンが形成された原版３の領域と当該ショット領域とのアライメント（位置合わせ）が行われる。本実施形態の露光装置１００は、アライメント検出部２とオフアクシス検出部８とを併用することによって各ショット領域に設けられた複数の計測マークの検出を行う。アライメント検出部２は、原版３の計測マークと基板６の計測マークとを原版３および投影光学系５を介して同時に観察する。オフアクシス検出部８は、原版３を介さずに基板６の計測マークを直接観察する。そして、制御部９は、アライメント検出部２とオフアクシス検出部８で検出された結果を用いて、ショット毎の補正量を算出する。更に、制御部９は、算出されたショット毎の補正量から走査露光時の基板ステージ７の駆動量および投影光学系５内の光学素子の駆動量を算出し、走査露光時に基板ステージ７および投影光学系５を制御しながら露光を行う。

次に、本実施形態における製造ライン（リソグラフィシステム）について説明する。本製造ラインは、複数の露光装置（複数のリソグラフィ装置）を用いて、異なる複数の原版のパターンを１枚の基板６上の異なる位置に順次転写するものである。図２は、本実施形態における製造ラインの構成概略図である。図２において、製造ラインは、例えば、それぞれが図１に示した露光装置１００と同じ構成を備える隣接した２台の第１露光装置１００ａ（第１リソグラフィ装置）および第２露光装置１００ｂ（第２リソグラフィ装置）を含みうる。また、製造ラインは、基板を搬送する第１搬送部１１ａおよび第２搬送部１１ｂと、１枚または２枚以上の基板を保管しうる基板ストッカ１２を含みうる。第１搬送部１１ａは基板ストッカ１２と第１露光装置１００ａとの間での基板の搬送を行い、第２搬送部１１ｂは基板ストッカ１２と第２露光装置１００ｂとの間での基板の搬送を行う。製造ラインは更に、バッファ装置１０を含みうる。バッファ装置１０は、例えばＨＤＤやＳＳＤを有し、第１露光装置１００ａおよび第２露光装置１００ｂの制御部９と接続されており、第１露光装置１００ａおよび第２露光装置１００ｂの各種データを記憶する。図２ではバッファ装置１０は、第１露光装置１００ａと第２露光装置１００ｂとの間で独立した装置として示されているが、バッファ装置１０の機能は、第１露光装置１００ａまたは第２露光装置１００ｂの制御部９における記憶装置によって実現されてもよい。あるいは、バッファ装置１０の機能は、製造ラインの動作を統括的に制御する不図示の統括制御部や、第１露光装置１００ａおよび第２露光装置１００ｂにネットワークを介して接続された外部のサーバ装置等によって実現されてもよい。

第１搬送部１１ａは、第１露光装置１００ａのインターフェイス開口部の前に位置し、基板６を第１露光装置１００ａの基板ステージ７に搬入する。また、第１搬送部１１ａは、第１露光装置１００ａで処理された基板６を第１露光装置１００ａの基板ステージ７から搬出し、基板ストッカ１２に収める。第２搬送部１１ｂは、基板６を基板ストッカ１２から取り出し、第２露光装置１００ｂの基板ステージ７に搬入し、第２露光装置１００ｂで処理された後に基板６を第２露光装置１００ｂの基板ステージ７から搬出する。

図３は、本実施形態における製造プロセスにおける原版３と基板６のレイアウト概略図である。第１露光装置１００ａは、（ａ）に示される第１原版３ａのパターンＡを、（ｃ）に示される基板６上の特定の複数のショット領域６１，６２の各々に順次転写する。次に、第２露光装置１００ｂは、（ｂ）に示される、第２原版３ｂのパターンＢを、（ｃ）に示される基板６上の第１露光装置１００ａで露光されたショット領域とは異なる特定の複数のショット領域６３，６４，６５，６６の各々に順次転写する。

＜第１露光装置による露光処理＞
以下、図４および図５を参照して、第１露光装置１００ａによる露光処理を説明する。図４は、第１露光装置１００ａによる露光方法のフローチャートである。また、図５は、第１露光装置１００ａのアライメント検出部２およびオフアクシス検出部８の構成と、第１原版３ａおよび基板６に配置される計測マークの例を示す図である。図５（ｂ）に示されるように、第１原版３ａには、Ｘ方向においてパターン部を挟むように、一対の計測マーク３２ａ，３５ａ（以下「原版側マーク」という。）が配置されている。これに対応して、アライメント検出部２は、図５（ａ）に示されるように、一対の原版側マーク３２ａ，３５ａを検出する２系統のアライメント検出部２１，２２を含んでいる。また、図５（ｃ）に示されるように、基板６の複数のショット領域は、第１露光装置１００ａで第１原版３ａを用いてパターン形成を行うことが予定されている一部のショット領域６１，６２を含む。この一部のショット領域６１，６２に関しては、６１１〜６２６で示される複数の計測マーク（第１基板側マーク）が配置されている。また、基板６の複数のショット領域は、第２露光装置１００ｂで第２原版３ｂを用いてパターン形成を行うことが予定されている一部のショット領域６３，６４，６５，６６を含む。このショット領域６３〜６６に関しては、６３１〜６５６で示される複数の計測マーク（第２基板側マーク）が配置されている。これに対応して、オフアクシス検出部８は、図５（ｃ）に示されるように、基板側マーク６１１〜６５６を検出する６系統のオフアクシス検出部８１，８２，８３，８４，８５，８６を含んでいる。

Ｓ１０１で、第１露光装置１００ａの制御部９は、第１搬送部１１ａを制御して基板６を基板ステージ７上に搭載する。
Ｓ１０２で、制御部９は、原版側マーク３２ａ，３５ａとショット領域６１の基板側マーク６１２，６１５とがアライメント検出部２１，２２によって検出されるように、基板ステージ７および原版ステージ４を制御する。
Ｓ１０３では、制御部９は、アライメント検出部２１，２２にマークを検出させ、第１原版３ａに対する第１基板側マーク６１２，６１５（基準マーク）の位置を求める。その結果を（Ax₆₁₂, Ay₆₁₂），（Ax₆₁₅, Ay₆₁₅）とする。

Ｓ１０４では、制御部９は、計測を行う基板側マーク（例えば第１基板側マーク６１１，６１４）を、図５（ｃ）に示されたオフアクシス検出部８１，８２によって検出されるように、基板ステージ７を制御する。
Ｓ１０５では、制御部９は、オフアクシス検出部８１，８２に基板側マークをそれぞれ計測させ、基板側マークの位置を求める。その結果を、（Ox_6ij, Oy_6ij）（i=1〜2, j=1〜6）と表す。
Ｓ１０６では、制御部９は、第１露光装置１００ａで処理するショット領域６１，６２の全てのマークを計測したかどうかを判定し、計測が終了していない場合には、未計測のマークについてＳ１０４およびＳ１０５での計測を繰り返す。全てのマークの計測を終えたら、処理はＳ１０７に進む。このように、Ｓ１０４〜Ｓ１０６では、第１露光装置１００ａで第１原版３ａを用いてパターン形成を行うことが予定されている一部のショット領域に関して配置されている複数の第１基板側マークを検出する第１工程が実施される。

Ｓ１０７では、制御部９は、計測を行う基板側マーク（例えば基板側マーク６３１，６３４、６４１，６４４）を、オフアクシス検出部８３，８４、８５，８６によって検出されるように、基板ステージ７を制御する。
Ｓ１０８では、制御部９は、オフアクシス検出部８３，８４、８５，８６に基板側マークをそれぞれ計測させ、基板側マークの位置を求める。その結果を、（Ox_6ij, Oy_6ij）（i=3〜6, j=1〜6）とする。
Ｓ１０９では、第１露光装置１００ａでは露光処理を行わないショット領域６３，６４，６５，６６の全てのマークを計測したかどうかを判定し、計測が終了していない場合には、未計測のマークについてＳ１０７およびＳ１０８での計測を繰り返す。全てのマークの計測を終えたら、処理はＳ１１０に進む。このように、Ｓ１０７〜Ｓ１０９では、第２露光装置１００ｂで第２原版３ｂを用いてパターン形成を行うことが予定されているショット領域とは異なる他のショット領域に関して配置されている複数の第２基板側マークを検出する第２工程が実施される。

Ｓ１１０では、Ｓ１０８で取得された第２基板側マークの検出結果の情報を他のリソグラフィ装置である第２露光装置１００ｂで利用可能になるように出力する第３工程が実施される。例えば、制御部９は、Ｓ１０８で計測した結果をバッファ装置１０に保存する。
Ｓ１１１では、制御部９は、露光時の補正量を算出する。補正量を算出は以下のように行われる。例えば、制御部９は、Ｓ１０３でのアライメント検出部による計測結果と、Ｓ１０５でのオフアクシス検出部による計測結果とに基づいて、第１原版３ａに対する基板側マークの位置を求める。第１原版３ａに対する基板側マークの位置を（x_6ij, y_6ij）とすると、第１原版３ａに対する基板側マークの位置は、式（１），（２）により求められる。

j≦3のとき、
（x_6ij, y_6ij）= （Ox_6ij + Ax₆₁₂ - Ox₆₁₂, Oy_6ij + Ay₆₁₂ - Oy₆₁₂） （１）
j＞3のとき、
（x_6ij, y_6ij）= （Ox_6ij + Ax₆₁₅ - Ox₆₁₅, Oy_6ij + Ay₆₁₅ - Oy₆₁₅） （２）

式（１），（２）で求められた値に基づいて、図６（ａ）〜（ｄ）で示されるショットの補正成分は、式（３）〜（１４）で求められる。

DR1 = (x_6i1 - x_6i4) ÷ 2 （３）
DR2 = (x_6i2 - x_6i5) ÷ 2 （４）
DR3 = (x_6i3 - x_6i6) ÷ 2 （５）
MX1 = (x_6i1 - x_6i4) （６）
MX2 = (x_6i2 - x_6i5) （７）
MX3 = (x_6i3 - x_6i6) （８）
MY1 = (y_6i1 - y_6i4) ÷ 2 （９）
MY2 = (y_6i2 - y_6i5) ÷ 2 （１０）
MY3 = (y_6i3 - y_6i6) ÷ 2 （１１）
Yaw1 = (y_6i1 - y_6i4) （１２）
Yaw2 = (y_6i2 - y_6i5) （１３）
Yaw3 = (y_6i3 - y_6i6) （１４）

式（３）〜（１４）で求めた値に基づいて、露光時の基板ステージ７の駆動量が算出される。基板ステージ７がＹ方向に走査露光する際の位置をY_sとすると、基板ステージ７の駆動量（X_comp, Y_comp, θ_comp）は、式（１５）〜（２０）に求められる。

Ｙs≧Y_6i2のとき、
X_comp = (DR1 - DR2)÷(Y_6i1 - Y_6i2) × (Y_s - Y6i2) + DR2 （１５）
Y_comp = (MY1 - MY2)÷(Y_6i1 - Y_6i2) × (Y_s - Y_6i2) + MY2 （１６）
θ_comp = (Yaw1 - Yaw2)÷(Y_6i1 - Y_6i2) × (Y_s - Y_6i2) + Yaw2 （１７）
Ｙs＜Y6i2のとき、
X_comp = (DR3 - DR2)÷(Y_6i3 - Y_6i2) × (Y_s - Y_6i2) + DR2 （１８）
Y_comp = (MY3 - MY2)÷(Y_6i3 - Y_6i2) × (Y_s - Y_6i2) + MY2 （１９）
θ_comp = (Yaw3 - Yaw2)÷(Y_6i3 - Y_6i2) × (Y_s - Y_6i2) + Yaw2 （２０）

式（３）〜（１４）で求められた値に基づいて、投影光学系内にある光学素子の駆動量が算出される。基板ステージ７がＹ方向に走査する際の位置をY_sとすると、光学素子の駆動量O_compは、式（２１），（２２）で求められる。

Y_s≧Y_6i2のとき、
O_comp = (MX1 - MX2)÷(Y_6i1 - Y_6i2) × (Y_s - Y_6i2) + MX2 （２１）
Y_s＜Y_6i2のとき、
O_comp = (MX3 - MX2)÷(Y_6i3 - Y_6i2) × (Y_s - Y_6i2) + MX2 （２２）

Ｓ１１２で、制御部９は、Ｓ１１１で求められた基板ステージ７の駆動量（X_comp, Y_comp, θ_comp）と光学素子の駆動量O_compに基づいて原版ステージ４と基板ステージ７を同期させて走査露光を行う。
Ｓ１１３では、制御部９は、第１露光装置１００ａで処理すべき全てのショット領域６１，６２が露光されたかを確認する。未露光ショットがある場合は、制御部９は、その未露光ショットについてＳ１１１，Ｓ１１２を繰り返し行う。このように、Ｓ１１１〜Ｓ１１３では、第１基板側マークの検出結果に基づいて、ショット領域６１，６２について第１原版３ａとの位置合わせを行いながら露光処理（パターン形成）を行う第４工程が実施される。こうして基板６に対し露光処理を終えると、制御部９は、第１搬送部１１ａを制御して、処理済みの基板６を基板ステージ７から搬出し、基板ストッカ１２に収める。

以上のように、本実施形態によれば、第１露光装置１００ａは、第１露光装置１００ａで処理するショット領域のマークを計測すると共に、第１露光装置１００ａで処理しないショット領域のマークを事前に計測する。第１露光装置１００ａで処理しないショット領域とは、例えば第２露光装置１００ｂで処理されるべきショット領域であり、第１露光装置１００ａが第２露光装置１００ｂのショット領域のマーク計測を肩代わりする。これにより、複数の露光装置を用いて製造するプロセスにおいて、後に処理する露光装置処理の一部を前倒しすることができ、後に処理する露光装置のスループットを向上することができる。

上記の実施形態では、第１露光装置１００ａで処理するショット領域６１，６２の基板側マークを計測する第１工程（Ｓ１０４〜Ｓ１０６）を実施した。そしてその後で、第１露光装置１００ａで処理しないショット領域６３〜６６の基板側マークを計測する第２工程（Ｓ１０７〜Ｓ１０９）を実施した。しかし、第１工程と第２工程の実施順序は入れ替えてもよい。例えば、第２工程を先に実施し、その後に第１工程を実施してもよい。また、例えば、基板ステージ７の駆動量が最小となるよう順序で第１工程および第２工程を実施してもよい。また、第１露光装置１００ａで処理するショット領域６１，６２の基板側マークと第１露光装置１００ａで処理しないショット領域６３〜６６の基板側マークがオフアクシス検出部８で同時に検出可能であれば、同時に検出するようにしてもよい。

また、本実施形態では、Ｓ１０７〜Ｓ１０９にて第１露光装置１００ａで処理しないショット領域６３〜６６の基板側マークの全てを計測したが、必ずしも全てを計測する必要はなく、一部の基板側マークだけを計測するようにしてもよい。

＜第２露光装置による露光処理＞
次に、図７および図８を参照して、第２露光装置１００ｂにおける露光処理を説明する。図７は、第２露光装置１００ｂによる露光方法のフローチャートである。また、図８は、第２露光装置１００ｂのアライメント検出部２の構成と第２原版３ｂおよび基板６に配置される計測マークの例を示す図である。図８（ｂ）に示されるように、第２原版３ｂには、Ｘ方向においてパターン部を挟むように、一対の計測マーク３２ｂ，３５ｂ（原版側マーク）が配置されている。これに対応して、アライメント検出部２は、図８（ａ）に示されるように、原版側マーク３２ｂ，３５ｂを検出する２系統のアライメント検出部２１，２２を含む。基板６は、図５（ｃ）で示したのと同様の複数の基板側マークが配置されうるが、ここでは、とりわけ図８（ｃ）に示されるような、ショット領域６３の基板側マーク６３２，６３５が使用される。

Ｓ２０１で、第２露光装置１００ｂの制御部９は、第２搬送部１１ｂを制御して、第１露光装置１００ａで処理された基板６を基板ストッカ１２から取り出し、第２露光装置１００ｂの基板ステージ７に搬入し、その基板６を基板ステージ７上に搭載する。
Ｓ２０２で、制御部９は、計測対象のショット領域６３の基板側マーク６３２，６３５と原版側マーク３２ｂ，３５ｂがアライメント検出部２１，２２によって検出されるように、基板ステージ７および原版ステージ４を制御する。
Ｓ２０３では、制御部９は、アライメント検出部２１，２２にマークを計測させ、第２原版３ｂに対する基板側マーク６３２，６３５の位置を求める。その結果を（Ax₆₃₂, Ay₆₃₂），（Ax₆₃₅, Ay₆₃₅）とする。

Ｓ２０４では、制御部９は、第１露光装置１００ａで計測された結果（Ｓ１１０で保存された計測結果）を、バッファ装置１０から読み出す。その読み出した結果を（Ox_6ij, Oy_6ij）（i=3〜6, j=1〜6）とする。

Ｓ２０５では、制御部９は、露光時の補正量を算出する。補正量の算出は以下のように行われる。例えば、制御部９は、図８（ｃ）に示されている基板側マーク６３２，６３５のＳ２０３での計測結果と、Ｓ２０４で読み出した計測結果とに基づいて、第２原版３ｂに対する基板側マークの位置を求める。第２原版３ｂに対する基板側マークの位置を（x_6ij, y_6ij）とすると、第２原版３ｂに対する基板側マークの位置は、式（２３）、（２４）で求められる。

j≦3のとき、
（x_6ij, y_6ij）= （Ox_6ij + Ax₆₃₂ - Ox₆₃₂, Oy_6ij + Ay₆₃₂ - Oy₆₃₂） （２３）
j＞3のとき、
（x_6ij, y_6ij）= （Ox_6ij + Ax₆₃₅ - Ox₆₃₅, Oy_6ij + Ay₆₃₅ - Oy₆₃₅） （２４）

制御部９は、式（２３），（２４）で求められた値に基づいて、図６（ａ）〜（ｄ）で示されるショットの補正成分を求める。以降の計算はＳ１１１での式（３）〜（２２）と同様に実施し、基板ステージ７の駆動量（X_comp, Y_comp, θ_comp）と光学素子の駆動量O_compを求める。

Ｓ２０６では、制御部９は、Ｓ２０５で求めた基板ステージ７の駆動量（X_comp, Y_comp, θ_comp）と光学素子の駆動量O_compに基づいて原版ステージ４と基板ステージ７を同期させて走査露光を行う。
Ｓ２０７では、制御部９は、第２露光装置１００ｂで処理すべき全てのショット領域６３，６４，６５，６６が露光されたかを確認する。未露光ショットがある場合は、制御部９は、その未露光ショットについてＳ２０５，Ｓ２０６を繰り返し行う。

以上のように、本実施形態によれば、第２露光装置１００ｂは、第１露光装置１００ａにおいて第２露光装置１００ｂで処理するショット領域のマークを事前に計測した結果を用いて、第２露光装置１００ｂで処理するショット領域の位置合わせを行う。第２露光装置１００ｂは、例えば、アライメント検出部２を用いて基準マークとして基板側マーク６３２，６３５だけを計測し、他の基板側マークについては基準マークの計測結果を基準として補正することでそれらの位置を求める。このように、マークの計測の一部を省略することにより、複数の露光装置を用いて製造するプロセスにおいて第２露光装置１００ｂのスループットを向上することができる。また、専用の計測ステーションを設ける必要もない。したがって、小フットプリント化と高スループット化の両立を図ることができる。

なお、本実施形態において、第１露光装置１００ａと第２露光装置１００ｂは同じ構成の露光装置であるから、両者の機能を相互に入れ替え可能である。複数の露光装置のうち、どの露光装置が第１露光装置１００ａとして機能し、どの露光装置が第２露光装置１００ｂとして機能するのかは、例えば制御部９が管理する露光のレシピに指定されている。

＜第２露光装置による露光処理の変形例＞
図９および図１０を参照して、第２露光装置１００ｂによる露光処理の変形例を説明する。図９は、第２露光装置１００ｂによる露光処理のフローチャートである。また、図１０は、第２露光装置１００ｂのアライメント検出部２の構成と第２原版３ｂおよび基板６に配置される計測マークの例を示す図である。図９と図７のフローを比較すると、図９のＳ３０８、Ｓ３０９、Ｓ３１０は、図７にはない処理である。

Ｓ３０１で、第２露光装置１００ｂの制御部９は、第２搬送部１１ｂを制御して、第１露光装置１００ａで処理された基板６を基板ストッカ１２から取り出し、第２露光装置１００ｂの基板ステージ７に搬入し、その基板６を基板ステージ７上に搭載する。
Ｓ３０２で、制御部９は、計測対象のショット領域６３の基板側マーク６３２，６３５と原版側マーク３２ｂ，３５ｂがアライメント検出部２１，２２によって検出されるように、基板ステージ７および原版ステージ４を制御する。
Ｓ３０３では、制御部９は、アライメント検出部２１，２２にマークを計測させ、第２原版３ｂに対する基板側マーク６３２，６３５の位置を求める。その結果を（Ax₆₃₂, Ay₆₃₂），（Ax₆₃₅, Ay₆₃₅）とする。

Ｓ３０４では、制御部９は、第１露光装置１００ａで計測された結果（Ｓ１１０で保存された計測結果）を、バッファ装置１０から読み出す。その読み出した結果を（Ox_6ij, Oy_6ij）（i=3〜6, j=1〜6）とする。

Ｓ３０８では、制御部９は、計測対象のショット領域６５の基板側マーク６５２，６５５と原版側マーク３２ｂ，３５ｂが、図１０（ａ）に示されているアライメント検出部２１，２２によって検出されるように基板ステージ７と原版ステージ４を制御する。

Ｓ３０９では、制御部９は、アライメント検出部２１，２２にマークを計測させ、第２原版３ｂに対する基板側マークの位置を求める。その結果を（Ax₆₅₂, Ay₆₅₂）、（Ax₆₅₅, Ay₆₅₅）とする。

Ｓ３１０では、制御部９は、露光時の補正量を算出する。補正量の算出は以下のように行われる。例えば、制御部９は、図１０（ｃ）に示されている基板側マーク６３２，６３５、６５２，６５５の計測結果（Ｓ３０３，Ｓ３０９）と、Ｓ３０４で読み出し計測結果とに基づいて、第２原版３ｂに対する基板側マークの位置を求める。ここで、例えば基板６の温度変化により現在の基板６の倍率と事前計測したときの基板６の倍率が変化している可能性がある。そこで、制御部９は、図１０（ｃ）に示す基板側マークを計測した結果（Ｓ３０３，Ｓ３０９とＳ３０４）に基づいて、基板倍率変化を求める。基板倍率変化を（MagX_6ij, MagY_6ij）とすると、基板倍率変化は、式（２５）、（２６）で求められる。なお、（Dx_6ik, Dy_6ik）（i=3〜6, k=1〜3）は、Ｓ３０３の計測ショット（６３）の計測マーク２点の中心位置から各ショットの計測マーク２点の中心位置までの符号付き距離とする。

MagX_6ik = (Ax₆₅₂+Ax₆₅₅)÷((Ox₆₅₂ + Ax₆₃₂ - Ox₆₃₂)+(Ox₆₅₅ + Ax₆₃₅ - Ox₆₃₅))×Dx_6ik÷Dx₆₅₂ （２５）
MagY_6ik = (Ay₆₅₂+Ay₆₅₅)÷((Oy₆₅₂ + Ay₆₃₂ - Oy₆₃₂)+(Oy₆₅₅ + Ay₆₃₅ - Oy₆₃₅))×Dy_6ik÷Dy₆₅₂ （２６）

制御部９は、式（２５）、（２６）に基づいて、第２原版３ｂに対する基板側マークの位置を算出する。第２原版３ｂに対する基板側マーク位置を（x_6ij, y_6ij）とすると、基板倍率変化を補正した第２原版３ｂに対する基板側マークの位置は、式（２７）、（２８）で求められる。

j≦3のとき、
（x_6ij, y_6ij）=（(Ox_6ij + Ax₆₃₂ - Ox₆₃₂) × MagX_6ij, (Oy_6ij + Ay₆₃₂ - Oy₆₃₂) × MagY_6ij） （２７）
j＞3のとき、
（x_6ij, y_6ij）=（(Ox_6ij + Ax₆₃₅ - Ox₆₃₅) × MagX_6i(j-3), (Oy_6ij + Ay₆₃₅ - Oy₆₃₅)× MagY_6i(j-3)） （２８）

制御部９は、式（２７），（２８）で求められた値に基づいて、図６（ａ）〜（ｄ）で示されるショットの補正成分を求める。以降の計算はＳ１１０での式（３）〜（２２）と同様に実施し、基板ステージ７の駆動量（X_comp, Y_comp, θ_comp）と光学素子の駆動量O_compを求める。

Ｓ３０６では、制御部９は、Ｓ３１０で求めた基板ステージ７の駆動量（X_comp, Y_comp, θ_comp）と光学素子の駆動量O_compに基づいて原版ステージ４と基板ステージ７を同期させて走査露光を行う。
Ｓ３０７では、制御部９は、第２露光装置１００ｂで処理すべき全てのショット領域６３，６４，６５，６６が露光されたかを確認する。未露光ショットがある場合は、制御部９は、その未露光ショットについてＳ３１０，Ｓ３０６を繰り返し行う。

以上のように、この変形例によれば、第２露光装置１１０ｂは、この第２露光装置１１０ｂで処理するショット領域のマークの計測を最低２点で実施する。したがって、基板６の現在の倍率を算出することが可能になり、事前に計測した基板側マークの位置結果からの基板６の倍率変化を補正することができる。これにより、第２露光装置１１０ｂで処理するショット領域のマークの計測の一部を省略による重ね合わせ精度の低下を防ぐことができる。

＜物品製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記のパターン形成方法あるいはリソグラフィ装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を加工（現像）する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

（他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ａ：第１露光装置、１００ｂ：第２露光装置、１０：バッファ装置、１１ａ：第１搬送部、１１ｂ：第２搬送部、１２：基板ストッカ

Claims (11)

1. リソグラフィ装置を用いて、原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うパターン形成方法であって、
   前記基板に設けられたマークを検出する検出工程と、
   他のリソグラフィ装置による前記マークの検出結果を示すマーク位置情報を取得する取得工程と、
   前記検出工程における前記マークの検出結果と、前記取得工程において取得された、前記他のリソグラフィ装置による前記マークの検出結果に基づいて、パターン形成を行うパターン形成工程と、
   を有することを特徴とするパターン形成方法。
2. 第１リソグラフィ装置と第２リソグラフィ装置とを含む複数のリソグラフィ装置を用いて、第１原版のパターンと前記第１原版とは異なる第２原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うパターン形成方法であって、
   前記第１リソグラフィ装置において、
   前記基板に設けられたマークを検出する工程と、
   前記マークの検出結果を示す情報を前記第２リソグラフィ装置で利用可能になるように出力する工程と、
   を有し、
   前記第２リソグラフィ装置において、
   前記マークを検出する検出工程と、
   前記第１リソグラフィ装置から出力された前記マークの検出結果を示す情報を取得する取得工程と、
   前記検出工程における前記マークの検出結果と、前記取得工程において取得された、前記第１リソグラフィ装置による前記マークの検出結果に基づいて、パターン形成を行うパターン形成工程と、
   を有することを特徴とするパターン形成方法。
3. 原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うリソグラフィ装置であって、
   前記基板に設けられたマークを検出する検出部と、
   前記検出部での検出結果に基づいてパターン形成を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   他のリソグラフィ装置による前記マークの検出結果を示すマーク位置情報を取得し、
   前記検出部による前記マークの検出結果と前記他のリソグラフィ装置による前記マークの検出結果に基づいてパターン形成を行う、
   ことを特徴とするリソグラフィ装置。
4. リソグラフィ装置を用いて、原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うパターン形成方法であって、
   前記基板の複数のショット領域のうち、前記リソグラフィ装置でパターン形成を行うことが予定されている少なくとも１つのショット領域における原版との位置合わせのために設けられた第１基板側マークを検出する第１工程と、
   前記複数のショット領域のうち、他のリソグラフィ装置でパターン形成を行うことが予定されている少なくとも１つのショット領域における原版との位置合わせのために設けられた第２基板側マークを検出する第２工程と、
   前記第２基板側マークの検出結果の情報を前記他のリソグラフィ装置で利用可能になるように出力する第３工程と、
   前記第１基板側マークの検出結果に基づいて、前記基板のショット領域と原版との位置合わせを行ってパターン形成を行う第４工程と、
   を有することを特徴とするパターン形成方法。
5. リソグラフィ装置を用いて、原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うパターン形成方法であって、
   前記基板の複数のショット領域のうち前記リソグラフィ装置で前記パターン形成を行うことが予定されている少なくとも１つのショット領域における原版との位置合わせのために設けられた基板側マークを検出する検出工程と、
   他のリソグラフィ装置による前記基板側マークの検出結果を示すマーク位置情報を取得する取得工程と、
   前記検出工程において検出された前記基板側マークの検出結果によって補正された前記マーク位置情報に基づいて、前記基板のショット領域と原版との位置合わせを行ってパターン形成を行う工程と、
   を有することを特徴とするパターン形成方法。
6. 第１リソグラフィ装置と第２リソグラフィ装置とを含む複数のリソグラフィ装置を用いて、第１原版のパターンと前記第１原版とは異なる第２原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うパターン形成方法であって、
   前記第１リソグラフィ装置において、
   前記基板の複数のショット領域のうち、前記第１リソグラフィ装置で前記第１原版を用いてパターン形成を行うことが予定されている少なくとも１つのショット領域における前記第１原版との位置合わせのために設けられた第１基板側マークを検出する工程と、
   前記複数のショット領域のうち、前記第２リソグラフィ装置で前記第２原版を用いてパターン形成を行うことが予定されている少なくとも１つのショット領域における前記第２原版との位置合わせのために設けられた第２基板側マークを検出する工程と、
   前記第２基板側マークの検出結果を示すマーク位置情報を前記第２リソグラフィ装置で利用可能になるように出力する工程と、
   前記第１基板側マークの検出結果に基づいて、前記基板のショット領域と前記第１原版との位置合わせを行ってパターン形成を行う工程と、
   を有し、
   前記第２リソグラフィ装置において、
   前記第２基板側マークを検出する検出工程と、
   前記第１リソグラフィ装置から出力された前記マーク位置情報を取得する取得工程と、
   前記検出工程において検出された前記第２基板側マークの検出結果によって補正された前記マーク位置情報に基づいて、前記基板のショット領域と前記第２原版との位置合わせを行って前記パターン形成を行う工程と、
   を有することを特徴とするパターン形成方法。
7. 原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うリソグラフィ装置であって、
   前記基板のショット領域における前記原版との位置合わせのために設けられたマークを検出する検出部と、
   前記検出部での検出結果に基づいて前記ショット領域と前記原版との位置合わせおよび前記パターン形成を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記基板の複数のショット領域のうち、前記リソグラフィ装置で第１原版を用いてパターン形成を行うことが予定されている少なくとも１つのショット領域における前記第１原版との位置合わせのために設けられた第１基板側マークを検出するとともに、前記複数のショット領域のうち、他のリソグラフィ装置で前記第１原版とは異なる第２原版を用いてパターン形成を行うことが予定されている少なくとも１つのショット領域における前記第２原版との位置合わせのために設けられた第２基板側マークを検出するよう前記検出部を制御し、
   前記第２基板側マークの検出結果の情報を、前記他のリソグラフィ装置で利用可能になるように出力し、
   前記第１基板側マークの検出結果に基づいて、ショット領域と前記第１原版との位置合わせを行ってパターン形成を行う、
   ことを特徴とするリソグラフィ装置。
8. 原版のパターンを基板に形成するパターン形成を行うリソグラフィ装置であって、
   前記基板のショット領域における前記原版との位置合わせのために設けられたマークを検出する検出部と、
   前記検出部での検出結果に基づいて前記ショット領域と前記原版との位置合わせおよび前記パターン形成を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記基板の複数のショット領域のうち、前記リソグラフィ装置でパターン形成を行うことが予定されている少なくとも１つのショット領域における前記原版との位置合わせのために設けられた基板側マークを検出し、
   他のリソグラフィ装置による前記基板側マークの検出の結果を示すマーク位置情報を取得し、
   前記基板側マークの検出結果によって補正された前記マーク位置情報に基づいて、前記基板のショット領域と前記原版との位置合わせを行って前記パターン形成を行う、
   ことを特徴とするリソグラフィ装置。
9. 前記リソグラフィ装置は、前記原版のパターンを、投影光学系を介して前記基板に転写する露光装置であることを特徴とする請求項７または８に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記リソグラフィ装置は、型を用いて基板の上のインプリント材に前記パターン形成を行うインプリント装置であることを特徴とする請求項７または８に記載のリソグラフィ装置。
11. 物品を製造する物品製造方法であって、
    請求項２または６に記載のパターン形成方法を用いて基板にパターンを形成する工程と、
    前記工程でパターンが形成された基板を加工する工程と、
    を含み、
    前記加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。

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