JP2021144200A - 半導体装置製造システム、半導体装置製造プログラム、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一つの実施形態は、露光条件の補正パラメータを適切に調整できる半導体装置製造システム、半導体装置製造プログラム、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】一つの実施形態によれば、記憶部と特定部と判断部と調整部とを有する半導体装置製造システムが提供される。記憶部は、装置情報を格納する。装置情報は、半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の結像性と機械的な動作精度との関係を示す情報である。特定部は、装置情報と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定する。判断部は、露光条件の補正パラメータが制約を満たすか否かを判断する。調整部は、判断部の判断結果に応じて、補正パラメータを調整する。【選択図】図１２

Description

本実施形態は、半導体装置製造システム、半導体装置製造プログラム、及び半導体装置の製造方法に関する。

半導体デバイスの製造に用いられる露光装置は、露光条件及びその補正パラメータに従って基板を露光することで、基板に半導体デバイスのパターンを転写する。このとき、補正パラメータが適切に調整されることが望まれる。

特開２００９−２３１５６４号公報 特開２００６−６００４３号公報 特開２００４−７１６２２号公報

一つの実施形態は、露光条件の補正パラメータを適切に調整できる半導体装置製造システム、半導体装置製造プログラム、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

一つの実施形態によれば、記憶部と特定部と判断部と調整部とを有する半導体装置製造システムが提供される。記憶部は、装置情報を格納する。装置情報は、半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の結像性と機械的な動作精度との関係を示す情報である。特定部は、装置情報と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定する。判断部は、露光条件の補正パラメータが制約を満たすか否かを判断する。調整部は、判断部の判断結果に応じて、補正パラメータを調整する。

図１は、実施形態にかかる半導体装置製造システムの構成を示す図である。 図２は、実施形態にかかるホストコントローラの機能構成を示す図である。 図３は、実施形態にかかる露光装置の構成を示す図である。 図４は、実施形態にかかる半導体装置製造システムの動作を示すフローチャートである。 図５は、実施形態における装置情報作成処理を示すフローチャートである。 図６は、実施形態におけるショット領域と合わせずれ補正量との関係を示す図である。 図７は、実施形態における露光量裕度及びフォーカス深度の評価を示す図である。 図８は、実施形態における結像性の評価を示す図である。 図９は、実施形態における露光装置の同期精度のばらつきの評価結果を示す図である。 図１０は、実施形態における露光装置の同期精度のばらつきの評価結果を示す図である。 図１１は、実施形態における装置情報の構成を示す図である。 図１２は、実施形態における補正パラメータ調整処理を示すフローチャートである。 図１３は、実施形態における計測装置の計測対象を示す図である。 図１４は、実施形態における補正パラメータ調整処理を示す図である。 図１５は、実施形態の変形例における装置情報作成処理を示すフローチャートである。 図１６は、実施形態の変形例における装置情報の構成を示す図である。 図１７は、実施形態の変形例における補正パラメータ調整処理を示すフローチャートである。 図１８は、実施形態の変形例における補正パラメータ調整処理を示す図である。 図１９は、実施形態及びその変形例におけるホストコントローラのハードウェア構成を示す図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる半導体装置製造システムを詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

（実施形態）
実施形態にかかる半導体装置製造システムは、半導体デバイスの製造工程に用いられる。半導体デバイスの製造工程では、基板（例えば、半導体基板）の上方に複数のレイヤーが積層される。各レイヤーには、ショット領域ごとにデバイスパターンと重ね合わせマークとが形成される。各レイヤーのデバイスパターンが積層されることで、基板に半導体回路等が形成される。半導体デバイスの露光工程では、パターン形成前の上層レイヤーへのパターン転写位置を決定するために、下層レイヤーの重ね合わせマークを用いて、転写位置に対する基準位置が計測される。半導体デバイスの検査工程では、パターン形成後の上下のレイヤーが適正に重ね合されているか検査するために、上下のレイヤーの重ね合わせマークを用いて、上下のレイヤー間の合わせずれ量が計測される。

半導体デバイスの製造において、各工程間の露光合わせずれ改善のため、合わせずれの補正を露光装置側で実施している。近年では基板・ショット単位から更に微細なチップ単位での合わせずれ補正も可能になってきているが、微細範囲の補正に伴い、露光結像性への影響も無視出来なくなってきている。例として、スキャン露光は原版ステージと基板ステージとを同期させて実施しているが、チップ倍率補正でスキャン速度を細かく調整すると同期精度のばらつきが劣化し、結像性に影響を与えることがある。同期精度のばらつきとは、基板ステージと原版ステージを同期させて行う露光動作におけるその動作精度を表す指標であり、ＭＳＤ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）ともよばれる。微小範囲の補正を行う場合、露光装置の機械的な動作精度に対して、合わせずれに対する補正追従性の要求が相対的に厳しくなり得る。このとき、同期精度のばらつきと露光結像性とがトレードオフの関係となり、同期精度のばらつきが悪化すると、パターニングの結像性に影響する。このため、同期精度のばらつき等の機械的な動作精度が結像性に与える影響を事前に把握して、補正パラメータを調整することが望まれる。

そこで、本実施形態では、半導体装置製造システムにおいて、結像性と機械的な動作精度との関係を予め装置情報として作成しておき、その装置情報と要求される結像性とに応じて動作精度の制約を特定し、その制約に応じて補正パラメータを調整することで、補正パラメータの適切化を迅速に行えるようにする。

具体的には、半導体装置製造システムは、露光装置の結像性と機械的な動作精度との関係を示す装置情報を作成しデータベースに格納しておく。半導体装置製造システムは、データベースに格納された装置情報と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定する。半導体装置製造システムは、装置情報における要求される結像性に対応した動作精度を動作精度の制約（例えば、同期精度のばらつきの上限）として特定し得る。半導体装置製造システムは、露光条件の補正パラメータが動作精度の制約を満たすか否かを判断する。半導体装置製造システムは、その判断結果に応じて、補正パラメータを調整する。半導体装置製造システムは、露光条件の補正パラメータが動作精度の制約を満たさなければ、動作精度がより良くなる方向に補正パラメータを変更する調整を行う。半導体装置製造システムは、調整後の補正パラメータが動作精度の制約を満たすか否かを判断する。半導体装置製造システムは、調整後の補正パラメータが動作精度の制約を満たせば、調整後の補正パラメータを露光装置へ供給する。これにより、露光装置は、露光条件及び調整後の補正パラメータで露光処理を行う。これにより、要求される結像性を満たすような補正パラメータの適切な調整を迅速に行うことができ、露光処理及びそれに関連する処理を迅速に行うことができる。

より具体的には、半導体装置製造システムは、図１に示すように構成され得る。図１は、半導体装置製造システム１００のハードウェア構成を示すブロック図である。

半導体装置製造システム１００は、搬送系１０１、塗布装置１０２、露光装置１０３、熱処理装置１０４、現像装置１０５、合わせずれ計測装置１０６、歪み計測装置１０７、線幅計測装置１０８、ホストコントローラ１０９、及びデータベース１３０を有する。塗布装置１０２、露光装置１０３、熱処理装置１０４、現像装置１０５、合わせずれ計測装置１０６、歪み計測装置１０７、線幅計測装置１０８は、搬送系１０１を介して互いに基板を搬送可能に構成されている。

ホストコントローラ１０９は、通信線（図示せず）を介して搬送系１０１、塗布装置１０２、露光装置１０３、熱処理装置１０４、現像装置１０５、合わせずれ計測装置１０６、歪み計測装置１０７、線幅計測装置１０８、及びデータベース１３０に通信可能に接続されている。ホストコントローラ１０９は、搬送系１０１、塗布装置１０２、露光装置１０３、熱処理装置１０４、現像装置１０５、合わせずれ計測装置１０６、歪み計測装置１０７、線幅計測装置１０８のそれぞれを制御するとともに、データベース１３０を参照可能である。

例えば、ホストコントローラ１０９は、図２に示すように構成され得る。図２は、ホストコントローラ１０９の機能構成を示す図である。

ホストコントローラ１０９は、作成部１０９１、特定部１０９２、判断部１０９３、及び調整部１０９４を有する。

作成部１０９１は、所定の条件に対応付けられた露光装置１０３の結像性の情報を取得する。作成部１０９１は、所定の条件に対応付けられた露光装置１０３の機械的な動作精度の情報を取得する。作成部１０９１は、露光装置１０３の結像性を縦軸とし機械的な動作精度を横軸とする座標平面上に所定の条件ごとに結像性と動作精度とをプロットしていくことなどにより、露光装置１０３の結像性と機械的な動作精度との関係を示す装置情報を作成する。複数種類の半導体デバイスが存在する場合、作成部１０９１は、種類ごとに、装置情報を作成する。複数種類の半導体デバイスは、互いにショット領域内のチップ領域のレイアウトなどが異なる。作成部１０９１は、作成された装置情報１３１を種類の識別子に関連付けてデータベース１３０に格納する。これにより、データベース１３０には、種類の識別子にそれぞれ関連付けられた装置情報１３１が種類の個数分格納され得る（図１参照）。

また、作成部１０９１は、要求される露光条件を取得する。複数種類の半導体デバイスが存在する場合、作成部１０９１は、要求される露光条件を種類の識別子に関連付けて取得する。作成部１０９１は、キーボード等の入力インターフェースを介して露光条件の情報と種類の識別子とを受け付けることで、要求される露光条件の情報を種類の識別子に関連付けて取得してもよい。特定部１０９２は、通信インターフェースを介して外部からネットワーク経由で露光条件の情報と種類の識別子とを受信することで、要求される露光条件の情報を種類の識別子に関連付けて取得してもよい。作成部１０９１は、露光条件情報１３３を種類の識別子に関連付けてデータベース１３０に格納する。これにより、データベース１３０には、種類の識別子にそれぞれ関連付けられた露光条件情報１３３が種類の個数分格納され得る（図１参照）。

また、作成部１０９１は、露光装置１０３の補正パラメータを取得する。補正パラメータは、露光条件に対する所定の補正を行うためのパラメータであり、例えば、合わせずれ補正の補正量プロファイルを含む。複数種類の半導体デバイスが存在する場合、作成部１０９１は、種類ごとに、補正パラメータ（例えば、合わせずれ補正の補正量プロファイル）情報を作成する。作成部１０９１は、作成された補正パラメータ情報１３２を種類の識別子に関連付けてデータベース１３０に格納する。これにより、データベース１３０には、種類の識別子にそれぞれ関連付けられた補正パラメータ情報１３２が種類の個数分格納され得る（図１参照）。

特定部１０９２は、データベース１３０を参照して、処理対象の種類に対応した露光条件情報１３３を取得する。特定部１０９２は、露光条件情報１３３に基づき、処理対象の種類に対して要求される結像性を特定する。特定部１０９２は、要求される結像性が特定されると、データベース１３０を参照し、処理対象の種類に対応した装置情報１３１を取得する。特定部１０９２は、取得された装置情報１３１と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定する。特定部１０９２は、装置情報１３１における要求される結像性に対応する動作精度を動作精度の制約（例えば、動作精度のばらつきの上限）として特定する。特定部１０９２は、特定された動作精度の制約を判断部１０９３へ供給する。

判断部１０９３は、データベース１３０を参照して、処理対象の種類に対応した補正パラメータ情報１３２を取得する。判断部１０９３は、動作精度の制約を特定部１０９２から受ける。判断部１０９３は、補正パラメータ情報１３２に基づき、露光条件の補正パラメータが動作精度の制約を満たすか否かを判断する。例えば、動作精度の制約が動作精度のばらつきの上限であり、ショット領域が複数のチップ領域を含む場合、判断部１０９３は、複数のチップ領域のそれぞれについて補正パラメータを取得し、各補正パラメータにおける動作精度のばらつきのワースト値が動作精度のばらつきの上限を超えていれば、補正パラメータが制約を満たさないと判断する。判断部１０９３は、各補正パラメータにおける動作精度のばらつきのワースト値が動作精度のばらつきの上限以下であれば、補正パラメータが制約を満たすと判断する。判断部１０９３は、判断結果を調整部１０９４へ供給する。

調整部１０９４は、判断部１０９３の判断結果に応じて、補正パラメータを調整する。調整部１０９４は、露光条件の補正パラメータが動作精度の制約を満たさなければ、動作精度の制約が満たされる方向（すなわち、同期精度がより良くなる方向）に補正パラメータを変更する調整を行う。例えば、動作精度の制約が同期精度のばらつきの上限である場合、調整部１０９４は、同期精度のばらつきが小さくなる方向に補正パラメータを変更する調整を行う。調整部１０９４は、調整後の補正パラメータを判断部１０９３へ供給する。判断部１０９３は、調整後の補正パラメータが動作精度の制約を満たすか否かを判断する。判断部１０９３は、判断結果を調整部１０９４へ供給する。

調整部１０９４は、調整後の補正パラメータが動作精度の制約を満たさなければ、動作精度の制約が満たされる方向に補正パラメータを変更する調整を再び行う。例えば、動作精度の制約が同期精度のばらつきの上限である場合、調整部１０９４は、同期精度のばらつきが小さくなる方向に補正パラメータを変更する調整を行う。調整部１０９４は、調整後の補正パラメータを判断部１０９３へ供給する。判断部１０９３は、調整後の補正パラメータが動作精度の制約を満たすか否かを再び判断する。判断部１０９３は、判断結果を調整部１０９４へ供給する。

調整部１０９４は、調整後の補正パラメータが動作精度の制約を満たせば、調整後の補正パラメータを露光装置１０３及び合わせずれ計測装置１０６へ供給する。これにより、露光装置１０３及び合わせずれ計測装置１０６は、露光条件及び調整後の補正パラメータで露光処理及びそれに関連する処理を行うことができる。

次に、露光装置１０３の構成について図３を用いて説明する。図３は、露光装置１０３の構成を示す斜視図である。

露光装置１０３は、例えば、走査型露光装置（スキャナ）である。走査型露光装置は、原版（マスク）ＭＫと基板（ウエハ）ＷＦとを走査方向ＳＣ１，ＳＣ２に互いに同期移動しつつ原版ＭＫに描画されたパターンを露光対象となる基板ＷＦに投影露光するための装置である。以下では、投影光学系１２の光軸ＰＡにおいて基板ＷＦから遠ざかる方向を＋Ｚ方向とする。Ｚ方向に垂直な平面内における原版ＭＫと基板ＷＦとの同期移動方向（走査方向）をＹ方向とする。Ｚ方向及びＹ方向に垂直な方向（非走査方向）をＸ方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの方向をそれぞれθＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向とする。

露光装置１０３は、光学系１０、原版ステージ２、及び位置制御システム２０を有する。光学系１０は、照明光学系１１及び投影光学系１２を有する。位置制御システム２０は、フォーカス検出系２１、アライメント検出系２２、計測装置１０３ａ、制御部５０、及び基板ステージ６０を有する。

照明光学系１１、原版ステージ２、及び投影光学系１２は、光軸ＰＡを中心に配置されている。光軸ＰＡは、光源ＬＳから基板ＷＦへ露光光の主光線が進む方向を示す軸である。

基板ステージ６０は、チャック機構６２（例えば、真空チャック又は静電チャック）を有し、チャック機構６２を用いて基板ＷＦを保持する。基板ＷＦ上には感光材（レジスト）Ｒが塗布されている。感光材Ｒが塗布される前の基板ＷＦ上には例えばアライメントマークＭＡ１が形成されている。

基板ステージ６０は、基板ＷＦを保持しながら、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に移動したりθＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向に回転したりする。これにより、基板ステージ６０は、基板ＷＦの位置決めを行う。また、基板ステージ６０は、その上面に基準マーク６１が形成されている。

基板ステージ６０の＋Ｚ方向には、投影光学系１２を間にして原版ステージ２が配されている。原版ステージ２は、チャック機構２a（例えば、真空チャック又は静電チャック）を有し、チャック機構２aを用いて原版ＭＫを保持する。原版ＭＫには、転写すべき回路のパターンに加えて、例えばアライメントマークＭＡ２のパターンが描画されている。

投影光学系１２は、原版ＭＫに入射した光を基板ＷＦへ投影露光し、原版ＭＫに描画されたパターンに応じた像を基板ＷＦに結像する。投影光学系１２は、基板ＷＦ上に投影される投影像の倍率を変化させることができる。

原版ステージ２の＋Ｚ方向には、照明光学系１１が配されている。照明光学系１１は、照明レンズ１１ａ及びスリット板１１ｂを有する。照明レンズ１１ａは、原版ＭＫの照明領域を均等な照度分布の露光光ＬＸで照明する。スリット板１１ｂは、スリット１１ｂ１が設けられ、照明レンズ１１ａから通過した露光光ＬＸをスリット１１ｂ１によりスリット状に整形する。その露光光ＬＸは、原版ＭＫに描画されたパターンで回折され、投影光学系１２に入射される。

フォーカス検出系２１は、基板ＷＦのＺ方向の位置（高さ位置）を検出するフォーカス計測を行う。

フォーカス検出系２１は、投射系２１ａ及び受光系２２ｂを有している。投射系２１ａ及び受光系２２ｂは、互いに対向する位置において、それぞれ計測対象（例えば、基板ＷＦ）の斜め上方に位置している。投射系２１ａから照射された光は、所定の光学系を介して光軸に沿って進み基板ＷＦ上で所定形状の像（計測マークＭＦ）として結像するとともに反射する。その反射光は、所定の光学系を介して光軸に沿って進み受光系２２ｂで所定形状の像として再結像して受光され、その受光された画像ＩＭに応じた信号が制御部５０へ供給される。これにより、フォーカス検出系３０は、基板ＷＦのＺ方向の位置（高さ位置）を検出するフォーカス計測を行う。

アライメント検出系２２は、基板ＷＦのＸ方向及びＹ方向の位置（面方向位置）を検出するアライメント計測を行う。アライメント検出系２２は、基板ステージ６０における基準マーク６１を基準に、露光装置１０３に対する基板ＷＦのＸ方向及びＹ方向の位置を検出することができる。

アライメント検出系２２は、投射系２２ａ及び受光系２２ｂを有する。投射系２２ａは、レーザ光（可視光または赤外光）等の計測光を発生し所定の反射系経由でアライメントマークＭＡ１、ＭＡ２に照射する。アライメントマークＭＡ１、ＭＡ２で反射された計測光は、所定の反射系を経由して受光系２２ｂで受光され、その受光された画像に応じた信号が制御部５０へ供給される。これにより、アライメント検出系２２は、基板ＷＦのＸＹ方向の位置（面方向位置）を検出するフォーカス計測を行う。

計測装置１０３ａは、パターン形成前の上層レイヤーへのパターン転写位置を決定するための計測を行う。

計測装置１０３ａは、投射系１０３ａ１及び受光系１０３ａ２を有する。投射系１０３ａ１は、レーザ光（可視光または赤外光）等の計測光を発生し所定の反射系経由で重ね合わせマークＭＫ１に照射する。重ね合わせマークＭＫ１で反射された計測光は、所定の反射系を経由して受光系１０３ａ２で受光され、その受光された画像に応じた信号が制御部５０へ供給される。

このとき、露光装置１０３は、調整後の補正パラメータで補正しながら計測装置１０３ａで計測を行うことができるので、パターン転写位置決定のための基準位置を精度よく計測できる。これにより、露光装置１０３は、精度よくパターン転写位置を決定でき、精度よく露光処理を行うことができる。この結果、要求される結像性を満たすような補正パラメータの適切な調整を迅速に行うことができ、露光処理及びそれに関連する処理を迅速に行うことができる。

次に、半導体装置製造システム１００の動作について図４を用いて説明する。図４は、半導体装置製造システム１００の動作を示すフローチャートである。

半導体装置製造システム１００は、露光装置１０３の結像性と機械的な動作精度との関係を示す装置情報を作成する装置情報作成処理（Ｓ１）を行う。半導体装置製造システム１００は、アライメント計測、パターン転写位置決定のための計測などを行い、計測結果に応じて、露光条件を決定する（Ｓ２）。半導体装置製造システム１００は、露光条件に対する補正を行うための補正パラメータを調整する補正パラメータ調整処理（Ｓ３）を行う。半導体装置製造システム１００は、Ｓ１〜Ｓ３と並行して、処理対象の基板に感光剤を塗布する塗布処理（Ｓ４）を塗布装置１０２で行う。半導体装置製造システム１００は、搬送系１０１により、Ｓ４で感光剤が塗布された基板を塗布装置１０２から露光装置１０３へ搬送する。半導体装置製造システム１００は、Ｓ２で決定された露光条件とＳ３で調整された補正パラメータとに応じて、基板に対して潜像を形成する露光処理（Ｓ５）を露光装置１０３で行う。半導体装置製造システム１００は、搬送系１０１により、Ｓ５で露光された基板を露光装置１０３から現像装置１０５へ搬送する。半導体装置製造システム１００は、基板に形成された潜像を現像する現像処理（Ｓ６）を現像装置１０５で行う。なお、半導体装置製造システム１００は、Ｓ６の前及び／又は後に、熱処理装置１０４で基板に対する熱処理を行ってもよい。

次に、装置情報作成処理（Ｓ１）の詳細について図５を用いて説明する。図５は、装置情報作成処理を示すフローチャートである。

半導体装置製造システム１００は、合わせずれ補正量を変動させる複数の露光条件を用意する（Ｓ１１）。複数の露光条件は、照明光学系１１による基板への露光量と投影光学系１２による基板の結像面を規定するフォーカス値との組み合わせが互いに異なる。

半導体装置製造システム１００は、各露光条件に従って露光装置１０３を制御してＦＥＭ（Ｆｏｃｕｓ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｍａｔｒｉｘ）基板を作成する（Ｓ１２）。

このとき、露光装置１０５は、照明光学系１１及び投影光学系１２を制御して、各ショット領域に対して、照明光学系１１による基板への露光量と投影光学系１２による基板の結像面を規定するフォーカス値との組み合わせが互いに異なるようにする。ＦＥＭ基板は、複数のショット領域がマトリックス状（ＸＹ方向）に配列され、Ｘ方向に露光量が異なるショット領域が並び、Ｙ方向にフォーカス値が異なるショット領域が並ぶ。

各ショット領域は、図６（ａ）に示すように、複数のチップ領域ＣＨ−１〜ＣＨ−ｍ（ｍは、任意の２以上の整数）を有するようにする。各チップ領域ＣＨは、デバイス領域ＤＲ及びカーフ領域ＫＲを含む。カーフ領域ＫＲは、デバイス領域ＤＲの周辺に配された領域（周辺領域）である。複数のチップ領域ＣＨ−１〜ＣＨ−ｍのうち、計測対象の複数のチップ領域ＣＨ−１，ＣＨ−４，ＣＨ−５，ＣＨ−８，ＣＨ−９は、ショット領域ＳＨ内で走査方向ＳＣ２（Ｙ方向）に互いにシフトして位置するように配される。計測対象の各チップ領域ＣＨ−１，ＣＨ−４，ＣＨ−５，ＣＨ−８，ＣＨ−９におけるカーフ領域ＫＲには、アライメントマークＭＡ１及び重ね合わせマークＭＫ１が配されている。計測対象の各チップ領域ＣＨ−１，ＣＨ−４，ＣＨ−５，ＣＨ−８，ＣＨ−９には、図６（ｂ）に示すように、合わせずれ補正量が設定されている。

すなわち、露光装置１０５は、照明光学系１１及び投影光学系１２を制御して、各ショット領域内のチップ領域ごとに、設定された合わせずれ補正量に応じて露光条件を補正しながら基板の露光を行う。

半導体装置製造システム１００は、ＦＥＭ基板に対して寸法計測装置１０８で計測を行うことなどにより、結像性を評価する（Ｓ１３）。寸法計測装置１０８は、例えば、ＣＤＳＥＭ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）であり、露光条件に対応したショット領域ごとに、ＣＤ測長値を計測結果として得ることができる。

例えば、露光量が互いに異なりフォーカス値が共通である複数の露光条件に対応した複数のショット領域内のチップ領域ＣＨ−１に対して、寸法計測装置１０８の計測結果が図７（ａ）に示す結果になる。図７（ａ）に示す結果から、許容寸法ΔＬｔに対応する露光量の範囲ＥＬ１が、チップ領域ＣＨ−１の露光量裕度となる。

露光量が共通でありフォーカス値が互いに異なる複数の露光条件に対応した複数のショット領域内のチップ領域ＣＨ−１に対して、寸法計測装置１０８の計測結果が図７（ｂ）に示す結果になる。図７（ｂ）に示す結果から、許容寸法ΔＬｔに対応するフォーカス値の範囲ＤＯＦ１が、チップ領域ＣＨ−１のフォーカス深度となる。

あるいは、露光量が互いに異なりフォーカス値が共通である複数の露光条件に対応した複数のショット領域内のチップ領域ＣＨ−９に対して、寸法計測装置１０８の計測結果が図７（ｃ）に示す結果になる。図７（ｃ）に示す結果から、許容寸法ΔＬｔに対応する露光量の範囲ＥＬ２が、チップ領域ＣＨ−９の露光量裕度となる。

露光量が共通でありフォーカス値が互いに異なる複数の露光条件に対応した複数のショット領域内のチップ領域ＣＨ−９に対して、寸法計測装置１０８の計測結果が図７（ｄ）に示す結果になる。図７（ｄ）に示す結果から、許容寸法ΔＬｔに対応するフォーカス値の範囲ＤＯＦ２が、チップ領域ＣＨ−９のフォーカス深度となる。

半導体装置製造システム１００は、ショット領域内のチップ領域ごとに、結像性を求める。半導体装置製造システム１００は、例えば、図８に示すように、露光量を横軸とし、フォーカス値を縦軸とする散布図上に評価結果をプロットして、露光量裕度及びフォーカス深度を含む露光マージン（ＥＭ：Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｍａｒｇｉｎ）の大きさを結像性の値として求める。

例えば、ショット領域内のチップ領域ＣＨ−１について、露光量裕度ＥＬ１及びフォーカス深度ＤＯＦ１を含む露光マージンＥＭ１を、図８に実線で示すように、散布図上にプロットする。露光マージンＥＭ１の散布図上における面積を求め、その面積の大きさを、結像性の値とする。

ショット領域内のチップ領域ＣＨ−９について、露光量裕度ＥＬ２及びフォーカス深度ＤＯＦ２を含む露光マージンＥＭ２を、図８に点線で示すように、散布図上にプロットする。露光マージンＥＭ２の散布図上における面積を求め、その面積の大きさを、結像性の値とする。

半導体装置製造システム１００は、ＦＥＭ基板に対して計測装置１０３ａで計測を行うことなどにより、同期精度のばらつきを評価する（Ｓ１４）。半導体装置製造システム１００は、ショット領域内のチップ領域ごとに、同期精度のばらつきを求める。

例えば、ショット領域内のチップ領域ＣＨ−１について、図９（ｂ）に示す合わせずれ補正量に応じて原版ステージ２及び基板ステージ６０を同期スキャンさせた場合に図９（ｃ）に示す各点の同期精度のばらつきを評価する。ｉ，ｊ，ｎをそれぞれ任意の正の整数とするとき、計測装置１０３ａで計測される複数の点のうちｊ＋ｎ−１番目の点のＹ座標をδｙ_{ｊ＋ｎ−１}とし、ｉ番目〜ｉ＋ｎ−１番目の点のＹ座標の平均値μ_ｉは、次の数式１で表される。Ｙ座標の平均値μ_ｉは、同期精度のばらつきに対する基準位置となる。

このとき、ｉ番目の点の同期精度（同期精度のばらつき）の値σ_ｉ ^２は、次の数式２で表される。数式２では、数式１で表されるＹ座標の平均値μ_ｉを基準位置として、その基準位置に対して評価対象となる点のＹ座標がどの程度ばらついているかを示している。

なお、チップ領域内の計測点の数がＮ個であるとき、ｉ＝１，２，・・・，Ｎである。このように同期精度のばらつきを評価した結果が図９（ａ）のようになる。図９（ａ）では、各点の同期精度のばらつきを外挿した結果が点線で示されている。点線で示される同期精度のばらつきの値のうちの最大値（すなわち、ワースト値）ＭＳＤ１を、ショット領域内のチップ領域ＣＨ−１についての同期精度のばらつきとする。

同様に、ショット領域内のチップ領域ＣＨ−９について、図１０（ｂ）に示す合わせずれ補正量に応じて原版ステージ２及び基板ステージ６０を同期スキャンさせた場合に図１０（ｃ）に示す各点の同期精度のばらつきを評価した結果が図１０（ａ）のようになる。図１０（ａ）では、各点の同期精度のばらつきを外挿した結果が点線で示されている。点線で示される同期精度のばらつきの値のうちの最大値ＭＳＤ２を、ショット領域内のチップ領域ＣＨ−９についての同期精度のばらつきとする。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ１３で評価された結像性とＳ１４で評価された同期精度（同期精度のばらつき）とを用いて、装置情報１３１を作成する（Ｓ１５）。半導体装置製造システム１００は、露光装置１０３の結像性を縦軸とし同期精度のばらつきを横軸とする座標平面上にショット領域内のチップ領域ごとに結像性と動作精度とをプロットしていき、例えば図１１に示す装置情報１３１を作成する。図１１は、装置情報１３１の構成を示す図である。

例えば、ショット領域内のチップ領域ＣＨ−１について、図１１に示す座標平面上に、結像性ＥＭ１と同期精度のばらつき同期精度のばらつきＭＳＤ１とをプロットする。

ショット領域内のチップ領域ＣＨ−９について、図１１に示す座標平面上に、結像性ＥＭ２と同期精度のばらつき同期精度のばらつきＭＳＤ２とをプロットする。

図１１に示す座標平面上において、複数のプロットを外挿して、露光装置１０３の結像性と同期精度のばらつきとの関係を装置情報１３１として求める。図１１では、複数のプロットを外挿した結果が実線で示されている。

半導体装置製造システム１００は、作成された装置情報１３１をデータベース１３０に格納する。

半導体装置製造システム１００は、要求される結像性を特定する（Ｓ１６）。半導体装置製造システム１００は、データベース１３０を参照して、処理対象の種類に対応した露光条件情報１３３を取得する。特定部１０９２は、露光条件情報１３３に基づき、処理対象の種類に対して要求される結像性（例えば、結像性ＥＭ１１）を特定する。

半導体装置製造システム１００は、機械的な動作精度の制約を特定する（Ｓ１７）。半導体装置製造システム１００は、要求される結像性が特定されると、データベース１３０を参照し、処理対象の種類に対応した装置情報１３１を取得する。半導体装置製造システム１００は、取得された装置情報１３１と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定する。例えば、半導体装置製造システム１００は、装置情報１３１における要求される結像性に対応する同期精度を同期精度のばらつきの上限（ＭＳＤ ＳＰＥＣ）として特定する。

例えば、Ｓ１６で特定された結像性がＥＭ１１である場合、図１１に示すように、装置情報１３１において、結像性ＥＭ１１に対応する同期精度の値を同期精度のばらつきの上限（ＭＳＤ ＳＰＥＣ）として特定する。図１１に示されるように、半導体装置製造システム１００は、同期精度のばらつきの上限（ＭＳＤ ＳＰＥＣ）を超えないように露光装置１０３を動作させれば、露光装置１０３に要求される結像性ＥＭ１１を確保することができる。

次に、補正パラメータ調整処理（Ｓ３）の詳細について図１２を用いて説明する。図１２は、補正パラメータ調整処理（Ｓ３）を示すフローチャートである。

半導体装置製造システム１００は、同工程の合わせずれ計測データを取得する（Ｓ２１）。半導体装置製造システム１００は、複数のショット領域を有する基板に対して、ショット領域ごとに同工程の露光処理を行うことがある。あるいは、同一ロットとして処理される複数の基板に対して順次に同工程の露光処理を行うことがある。このとき、露光処理済みのショット領域について、同工程の合わせずれ計測データの取得が可能である。

例えば、計測装置１０３ａは、基板における下層レイヤーの重ね合わせマークを用いて、パターン形成前の上層レイヤーへのパターン転写位置を決定するための計測を行う。例えば、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、計測装置１０３ａは、基板Ｗ上に重ね合わせマークＭＫ１を含むレイヤーＬ１が形成されレイヤーＬ１上にパターン形成前のレイヤーＬ２が形成された状態において、重ね合わせマークＭＫ１を計測する。すなわち、計測装置１０３ａは、上側レイヤーへのパターン転写に対する基準位置を計測する。図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、計測装置１０３ａの計測対象を示す図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）をＡ−Ａ’線に沿って切った場合の断面を示す図である。半導体装置製造システム１００は、露光装置１０３における計測装置１０３ａから合わせずれ計測データを取得する。

なお、半導体装置製造システム１００は、歪計測装置１０７で計測された基板の歪みに関する歪み計測データをさらに取得してもよい。これにより、基板の歪みを考慮して、合わせずれ計測データをさらに補正することが可能である。

半導体装置製造システム１００は、重ね合わせマークＭＫ１の計測データから処理対象のチップ領域の合わせずれ成分を抽出する。すなわち、半導体装置製造システム１００は、データベース１３０を参照し、露光条件情報１３３を取得する。半導体装置製造システム１００は、露光条件情報１３３を、合わせずれ計測データから処理対象のチップ領域の合わせずれ成分を抽出するための情報として取得する。露光条件情報１３３は、例えば、同様な工程での露光装置１０３の動作ログの情報、ショット領域内のレイアウトデータ、マスク位置合わせのためのＯＰＣデータなどを含み得る。半導体装置製造システム１００は、露光条件情報１３３に応じて、処理対象のチップ領域の合わせずれ成分を抽出する。

半導体装置製造システム１００は、ショット領域内の各処理対象のチップ領域の合わせずれ計測データを計測データ毎の所定の関数に当てはめて計算し、ショット領域内の各処理対象のチップ領域の合わせずれ量を求める。

半導体装置製造システム１００は、露光動作に関係する補正要素を取得する（Ｓ２２）。半導体装置製造システム１００は、データベース１３０を参照して、処理対象の種類に対応した補正パラメータ情報１３２を取得する。半導体装置製造システム１００は、取得された補正パラメータ情報１３２に応じて、ショット領域内の各処理対象のチップ領域の合わせずれ計測の補正プロファイルを求める（Ｓ２３）。

例えば、ショット領域内の各計測対象のチップ領域ＣＨ−１，ＣＨ−４，ＣＨ−５，ＣＨ−８，ＣＨ−９（図６（ａ）参照）について、所定の関数から、図１４（ｂ）に示すような合わせずれ補正の補正プロファイルを算出する。半導体装置製造システム１００は、露光装置１０３による露光スキャン動作が要求する結像性能以上で残差３σが最小となるように、補正プロファイルを算出する。図１４は、補正パラメータ調整処理を示す図であり、図１４（ｂ）では、縦軸が合わせずれ補正量の大きさを示し、横軸がショット内Ｙ座標を示している。横軸には、チップ領域ＣＨ−１，ＣＨ−４，ＣＨ−５，ＣＨ−８，ＣＨ−９に対応するＹ座標の範囲を、それぞれ、Ｒ_ＣＨ−１，Ｒ_ＣＨ−４，Ｒ_ＣＨ−５，Ｒ_ＣＨ−８，Ｒ_ＣＨ−９で示している。図１４（ｂ）において、実線は、露光装置１０３が処理対象のチップ領域のためのスキャン動作を行う範囲に対応し、点線は、露光装置１０３が次のチップ領域のために初期位置に戻る動作を行う範囲に対応する。

また、半導体装置製造システム１００は、計測装置１０３ａで計測されたＹ座標の値に合わせずれ補正量を適用し、その適用された結果を数式１及び数式２に適用する。これにより、半導体装置製造システム１００は、ショット領域内の各計測対象のチップ領域ＣＨ−１，ＣＨ−４，ＣＨ−５，ＣＨ−８，ＣＨ−９について、図１４（ａ）に示すよう同期精度のばらつきを求める。図１４（ａ）では、縦軸が同期精度のばらつきの大きさを示し、横軸がショット内Ｙ座標を示している。図１４（ａ）において、実線は、露光装置１０３が処理対象のチップ領域のためのスキャン動作を行う範囲に対応し、点線は、露光装置１０３が次のチップ領域のために初期位置に戻る動作を行う範囲に対応する。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ１７（図５参照）で特定された制約（ＭＳＤ ＳＰＥＣ）を取得し、Ｓ２３で求められた補正プロファイルに応じた同期精度のばらつきが制約（ＭＳＤ ＳＰＥＣ）を満たすか否かを判断する（Ｓ２４）。

例えば、図１４（ａ）に示すように、半導体装置製造システム１００は、ショット領域における各計測対象のチップ領域に対する同期精度のばらつきのうち、ワースト値すなわち最大値ＭＳＤ_ＭＡＸを求める。半導体装置製造システム１００は、同期精度のばらつきの最大値ＭＳＤ_ＭＡＸがＭＳＤ ＳＰＥＣ以上であれば、同期精度のばらつきが制約を満たさないと判断する。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ２３で求められた補正プロファイルに応じた同期精度のばらつきが制約を満たさない場合（Ｓ２４でＮｏ）、制約が満たされる方向に補正プロファイルを調整する（Ｓ２５）。すなわち、半導体装置製造システム１００は、同期精度のばらつきが小さくなる方向に補正プロファイルを調整する。半導体装置製造システム１００は、合わせずれ補正量の絶対値を小さくすることで同期精度のばらつきが小さくなることが分かっている場合、合わせずれ補正量の絶対値がより小さくなるように補正プロファイルを調整する。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ２５で調整された補正プロファイルに応じた同期精度のばらつきが制約（ＭＳＤ ＳＰＥＣ）を満たすか否かを再び判断する（Ｓ２４）。

半導体装置製造システム１００は、ショット領域における各計測対象のチップ領域に対する同期精度のばらつきのうち、ワースト値すなわち最大値ＭＳＤ_ＭＡＸを再び求める。半導体装置製造システム１００は、同期精度のばらつきの最大値ＭＳＤ_ＭＡＸがＭＳＤ ＳＰＥＣ以上であれば、同期精度のばらつきが制約を満たさないと判断する。

Ｓ２４〜Ｓ２５のループは、同期精度のばらつきが制約を満たすと判断されるまで繰り返される。図１６（ａ）に示すように、半導体装置製造システム１００は、同期精度のばらつきの最大値ＭＳＤ_ＭＡＸがＭＳＤ ＳＰＥＣ未満であれば、同期精度のばらつきが制約を満たすと判断する。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ２３で求められた補正プロファイル又はＳ２５で調整された補正プロファイルに応じた同期精度のばらつきが制約を満たす場合（Ｓ２４でＹｅｓ）、Ｓ２３〜Ｓ２５で作成又は調整された補正プロファイルを露光装置１０３へ出力する。このとき、半導体装置製造システム１００は、補正プロファイルのデータフォーマットを露光装置１０３向けに変換して出力する。

以上のように、本実施形態では、半導体装置製造システム１００において、結像性と機械的な動作精度との関係を予め装置情報１３１として作成しておき、その装置情報１３１と要求される結像性とに応じて動作精度の制約（ＭＳＤ ＳＰＥＣ）を特定し、その制約に応じて補正パラメータを調整する。これにより、結像性を維持しつつ補正パラメータの適切化を迅速に行うことができ、露光処理及びそれに関連する処理を適切かつ迅速に行うことができる。

なお、本実施形態の考え方は、合わせずれ計測装置１０６に適用可能である。合わせずれ計測装置１０６は、計測装置１０６ａを有する。計測装置１０６ａは、基板における上下のレイヤーの重ね合わせマークを用いて、上下のレイヤー間の合わせずれ量の計測を行う。例えば、図１３（ｃ）、図１３（ｄ）に示すように、計測装置１０６ａは、基板Ｗ上に重ね合わせマークＭＫ１を含むレイヤーＬ１が形成されレイヤーＬ１上に重ね合わせマークＭＫ２を含むレイヤーＬ２が形成された状態において、重ね合わせマークＭＫ１，ＭＫ２を計測する。図１３（ｃ）、図１３（ｄ）は、計測装置１０６ａの計測対象を示す図である。図１３（ｄ）は、図１３（ｃ）をＢ−Ｂ’線に沿って切った場合の断面を示す図である。

このとき、半導体装置製造システム１００は、合わせずれ計測装置１０６の結像性と機械的な動作精度との関係を予め装置情報として作成しておき、その装置情報と要求される結像性とに応じて動作精度の制約を特定し、その制約に応じて補正パラメータを調整する。合わせずれ計測装置１０６は、調整後の補正パラメータで補正しながら計測を行ってもよい。これにより、精度よく上下のレイヤーの合わせずれを計測でき、露光が適正に行われたかどうかの検査の精度を向上できる。

また、本実施形態の考え方は、露光装置１０３のスキャン動作に代えて、基板の高さ調整（Ｌｅｖｅｌｉｎｇ）動作にも適用可能である。例えば、装置情報作成処理（Ｓ１）において、図１５に示すように、次の点で実施形態と異なる処理が行われる。図１５は、実施形態の変形例における装置情報作成処理を示すフローチャートである。

実施形態と同様にＳ１１〜Ｓ１３が行われた後、半導体装置製造システム１００は、ＦＥＭ基板に対してフォーカス検出系２１でフォーカス計測を行うことなどにより、基板の面位置のベストフォーカス面からのＺ位置ずれを評価する（Ｓ３１）。ベストフォーカス面からのＺ位置ずれは、フォーカスずれとも呼ばれる。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ１３で評価された結像性とＳ３１で評価されたＺ位置ずれとを用いて、装置情報１３１’を作成する（Ｓ１５）。半導体装置製造システム１００は、露光装置１０３の結像性を縦軸としＺ位置ずれを横軸とする座標平面上にショット領域内のチップ領域ごとに結像性とＺ位置ずれとをプロットしていき、例えば図１６に示す装置情報１３１’を作成する。図１６は、実施形態の変形例における装置情報１３１’の構成を示す図である。

半導体装置製造システム１００は、要求される結像性を特定する（Ｓ３３）。半導体装置製造システム１００は、データベース１３０を参照して、処理対象の種類に対応した露光条件情報１３３を取得する。特定部１０９２は、露光条件情報１３３に基づき、処理対象の種類に対して要求される結像性（例えば、結像性ＥＭ２１）を特定する。

半導体装置製造システム１００は、機械的な動作精度の制約を特定する（Ｓ３４）。半導体装置製造システム１００は、要求される結像性が特定されると、データベース１３０を参照し、処理対象の種類に対応した装置情報１３１’を取得する。半導体装置製造システム１００は、取得された装置情報１３１’と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定する。例えば、半導体装置製造システム１００は、装置情報１３１における要求される結像性に対応するＺ位置ずれをＺ位置ずれの上限（Ｌｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ）として特定する。

例えば、Ｓ３３で特定された結像性がＥＭ２１である場合、図１６に示すように、装置情報１３１’において、結像性ＥＭ２１に対応するＺ位置ずれの値をＺ位置ずれの上限（Ｌｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ）として特定する。図１６に示されるように、半導体装置製造システム１００は、Ｚ位置ずれの上限（Ｌｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ）を超えないように露光装置１０３を動作させれば、露光装置１０３に要求される結像性ＥＭ２１を確保することができる。

また、補正パラメータ調整処理（Ｓ３）の詳細が、図１７に示すように、実施形態と異なる。図１７は、補正パラメータ調整処理（Ｓ３）を示すフローチャートである。

半導体装置製造システム１００は、同工程のフォーカス計測データを取得する（Ｓ４１）。半導体装置製造システム１００は、露光装置１０３からフォーカス計測データを取得する。また、半導体装置製造システム１００は、寸法計測装置１０８から寸法計測データを取得する。フォーカス計測データは、フォーカス値を示すデータである。寸法計測データは、ＣＤ測長値を示すデータである。半導体装置製造システム１００は、フォーカス計測データで示されるフォーカス値を、寸法計測データに応じて微調整してもよい。

なお、半導体装置製造システム１００は、歪計測装置１０７で計測された基板の歪みに関する歪み計測データをさらに取得してもよい。これにより、基板の歪みを考慮して、フォーカス計測データをさらに補正することが可能である。

半導体装置製造システム１００は、基板の高さ調整（Ｌｅｖｅｌｉｎｇ）に関係する補正要素を取得する（Ｓ４２）。半導体装置製造システム１００は、データベース１３０を参照して、処理対象の種類に対応した補正パラメータ情報１３２’を取得する。半導体装置製造システム１００は、取得された補正パラメータ情報１３２’に応じて、ショット領域内の各処理対象のチップ領域のフォーカス補正量を求める（Ｓ４３）。

例えば、ショット領域内の各計測対象のチップ領域ＣＨ−１，ＣＨ−４，ＣＨ−５，ＣＨ−８，ＣＨ−９（図６（ａ）参照）について、所定の関数から、図１８に二点鎖線で示すようなフォーカス計測のプロファイルＳＰ１，ＳＰ２を算出する。半導体装置製造システム１００は、基板のＺ位置がベストフォーカス面に対してそのフォーカス深度内に位置するように、フォーカス補正量を算出する。図１８は、補正パラメータ調整処理を示す図であり、図１８では、縦軸がＺ位置を示し、横軸がショット内Ｙ座標を示している。横軸には、チップ領域ＣＨ−１，ＣＨ−４，ＣＨ−５，ＣＨ−８，ＣＨ−９に対応するＹ座標の範囲を、それぞれ、Ｒ_ＣＨ−１，Ｒ_ＣＨ−４，Ｒ_ＣＨ−５，Ｒ_ＣＨ−８，Ｒ_ＣＨ−９で示している。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ３４（図１５、図１６参照）で特定された制約（Ｌｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ）を取得し、Ｓ２３で求められた補正プロファイルに応じた同期精度のばらつきが制約（ＭＳＤ ＳＰＥＣ）を満たすか否かを判断する（Ｓ４４）。

例えば、図１８に示すように、半導体装置製造システム１００は、ショット領域における各計測対象のチップ領域のＺ位置のうち、ベストフォーカス面のＺ位置Ｚ_ＢＦからＺ位置ずれの最大値ΔＺを求める。半導体装置製造システム１００は、Ｚ位置ずれの最大値ΔＺがＬｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ以上であれば、Ｚ位置ずれが制約を満たさないと判断する。例えば、図１８に二点鎖線で示すフォーカス計測のプロファイルＳＰ１は、Ｚ位置ずれの最大値ΔＺ_１がＬｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ以上であり、Ｚ位置ずれが制約を満たさないと判断される。図１８において、Ｚ位置Ｚ_{ＬＳ（＋）}は、ベストフォーカス面からのＺ方向距離がＬｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣである＋Ｚ側のＺ位置であり、Ｚ位置Ｚ_{ＬＳ（−）}は、ベストフォーカス面からのＺ方向距離がＬｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣである−Ｚ側のＺ位置である。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ４３で求められたプロファイルに応じたＺ位置ずれが制約を満たさない場合（Ｓ４４でＮｏ）、制約が満たされる方向に補正量を調整する（Ｓ４５）。すなわち、半導体装置製造システム１００は、Ｚ位置ずれが小さくなる方向に補正量を調整する。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ４５で調整された補正量に応じたＺ位置ずれが制約（Ｌｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ）を満たすか否かを再び判断する（Ｓ４４）。

半導体装置製造システム１００は、ショット領域における各計測対象のチップ領域に対するＺ位置ずれのうち、ワースト値すなわち最大値ΔＺを再び求める。半導体装置製造システム１００は、Ｚ位置ずれの最大値ΔＺがＬｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ以上であれば、Ｚ位置ずれが制約を満たさないと判断する。

Ｓ４４〜Ｓ４５のループは、Ｚ位置ずれが制約を満たすと判断されるまで繰り返される。半導体装置製造システム１００は、Ｚ位置ずれの最大値ΔＺがＬｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ未満であれば、同期精度のばらつきが制約を満たすと判断する。例えば、図１８に実線で示すフォーカス計測のプロファイルＳＰ２は、Ｚ位置ずれの最大値ΔＺ_２がＬｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ未満であり、Ｚ位置ずれが制約を満たすと判断される。

半導体装置製造システム１００は、Ｓ４３で求められた補正量又はＳ４５で調整された補正量に応じたＺ位置ずれが制約を満たす場合（Ｓ４４でＹｅｓ）、Ｓ４３〜Ｓ４５で作成又は調整された補正量を露光装置１０３へ出力する。このとき、半導体装置製造システム１００は、補正量のデータフォーマットを露光装置１０３向けに変換して出力する。

このように、基板の高さ位置の調整についても、半導体装置製造システム１００において、結像性と機械的な動作精度との関係を予め装置情報１３１’として作成しておき、その装置情報１３１’と要求される結像性とに応じて動作精度の制約（Ｌｅｖｅｌｉｎｇ ＳＰＥＣ）を特定し、その制約に応じてフォーカス補正量を調整する。これにより、結像性を維持しつつフォーカス補正量の適切化を迅速に行うことができ、基板の高さ調整を適切かつ迅速に行うことができる。

図１９は、ホストコントローラ１０９のハードウェア構成の一例を示す図である。ホストコントローラ１０９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３１２と、主記憶装置であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３１３と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）またはＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）ドライブ装置などの外部記憶装置３１４と、液晶表示装置などの表示装置３１５と、キーボードおよびマウスなどの入力装置３１６と、を備えており、これらがバスライン３１７を介して接続された、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施形態のホストコントローラ１０９で実行されるプログラムは、図４、図５、図１２、図１５、図１７に示される方法を実行するものであり、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施形態のホストコントローラ１０９で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態のホストコントローラ１０９で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００ 半導体装置製造システム、１０３ 露光装置、１０９ ホストコントローラ、１３０ データベース、１３１，１３１’ 装置情報、１３２，１３２’ 補正パラメータ情報、１３３ 露光条件情報、１０９１ 作成部、１０９２ 特定部、１０９３ 判断部、１０９４ 調整部。

Claims (9)

1. 半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の結像性と機械的な動作精度との関係を示す装置情報を格納する記憶部と、
   前記装置情報と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定する特定部と、
   露光条件の補正パラメータが前記制約を満たすか否かを判断する判断部と、
   前記判断部の判断結果に応じて、前記補正パラメータを調整する調整部と、
   を備えた半導体装置製造システム。
2. 前記露光装置は、スキャン露光装置であり、
   前記動作精度は、原版のスキャンと基板のスキャンとの同期精度を含み、
   前記制約は、前記装置情報における前記要求される結像性に対応した同期精度の上限を含む
   請求項１に記載の半導体装置製造システム。
3. 前記補正パラメータは、合わせずれ補正の補正量プロファイルを含み、
   前記調整部は、前記補正量プロファイルが前記制約を満たさない場合、前記補正量プロファイルを変更する
   請求項１又は２に記載の半導体装置製造システム。
4. 半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の結像性と基板の高さ位置ずれ量との関係を示す装置情報を格納する記憶部と、
   前記格納された装置情報と要求される結像性とに応じて、基板の高さ位置ずれ量の制約を特定する特定部と、
   露光条件の補正パラメータが前記制約を満たすか否かを判断する判断部と、
   前記判断部の判断結果に応じて、前記補正パラメータを調整する調整部と、
   を備えた半導体装置製造システム。
5. 前記補正パラメータは、フォーカス補正の補正量を含み、
   前記調整部は、前記補正量が前記制約を満たさない場合、前記補正量を変更する
   請求項４に記載の半導体装置製造システム。
6. コンピュータを、
   半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の結像性と機械的な動作精度との関係を示す装置情報を格納する記憶部と、
   前記格納された装置情報と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定する特定部と、
   露光条件の補正パラメータが前記制約を満たすか否かを判断する判断部と、
   前記判断部の判断結果に応じて、前記補正パラメータを調整する調整部と、
   として機能させる半導体装置製造プログラム。
7. コンピュータを、
   半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の結像性と基板の高さ位置ずれ量との関係を示す装置情報を格納する記憶部と、
   前記格納された装置情報と要求される結像性とに応じて、基板の高さ位置ずれ量の制約を特定する特定部と、
   露光条件の補正パラメータが前記制約を満たすか否かを判断する判断部と、
   前記判断部の判断結果に応じて、前記補正パラメータを調整する調整部と、
   として機能させる半導体装置製造プログラム。
8. 半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の結像性と機械的な動作精度との関係を示す装置情報を格納することと、
   前記格納された装置情報と要求される結像性とに応じて、機械的な動作精度の制約を特定することと、
   露光条件の補正パラメータが前記制約を満たすか否かを判断することと、
   前記判断の結果に応じて、前記補正パラメータを調整することと、
   とを含む半導体装置の製造方法。
9. 半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の結像性と基板の高さ位置ずれ量との関係を示す装置情報を格納することと、
   前記格納された装置情報と要求される結像性とに応じて、基板の高さ位置ずれ量の制約を特定することと、
   露光条件の補正パラメータが前記制約を満たすか否かを判断することと、
   前記判断の結果に応じて、前記補正パラメータを調整することと、
   とを含む半導体装置の製造方法。

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