JP2023108580A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体装置の歩留まりを改善する。
【解決手段】実施形態の露光装置は、基板を露光する。露光装置は、ステージと、記憶装置と、制御装置とを含む。ステージは、基板を保持可能に構成される。記憶装置は、互いに異なるアライメント補正値を有する複数の補正マップを記憶可能に構成される。制御装置は、基板に配置された複数のアライメントマークの計測結果又は基板の反り量に基づいて複数の補正マップから１つの補正マップを選択する。制御装置は、選択した１つの補正マップに基づいてステージを移動させることにより、基板に対する露光位置を制御する。
【選択図】図１３

Description

実施形態は、露光装置及び露光方法に関する。
半導体回路基板を３次元に積層する３次元積層技術が知られている。
特開２００７－１５８２００号公報
半導体装置の歩留まりを改善する。
実施形態の露光装置は、基板を露光する。露光装置は、ステージと、記憶装置と、制御装置とを含む。ステージは、基板を保持可能に構成される。記憶装置は、互いに異なるアライメント補正値を有する複数の補正マップを記憶可能に構成される。制御装置は、基板に配置された複数のアライメントマークの計測結果又は基板の反り量に基づいて複数の補正マップから１つの補正マップを選択する。制御装置は、選択した１つの補正マップに基づいてステージを移動させることにより、基板に対する露光位置を制御する。
半導体装置の製造方法の概要を示す概略図。 半導体装置の製造工程で生じ得る重ね合わせずれ成分の一例を示す模式図。 半導体装置の製造工程で使用されるアライメントマークの配置の一例を示す模式図。 半導体装置の製造工程で使用される露光装置及び接合装置におけるウエハ面内の重ね合わせずれ成分の補正性能の一例を示すテーブル。 第１実施形態に係る半導体製造システムの構成の一例を示すブロック図。 第１実施形態に係る露光装置の構成の一例を示すブロック図。 第１実施形態に係る接合装置の構成の一例を示すブロック図。 第１実施形態に係るサーバーの構成の一例を示すブロック図。 第１実施形態に係る露光装置の露光処理の一例を示すフローチャート。 第１実施形態に係る接合装置の接合処理の概要を示す概略図。 第１実施形態に係る接合装置の接合シーケンスの具体例を示す概略図。 第１実施形態に係る露光装置で使用されるマップ補正値の作成方法の一例を示すフローチャート。 第１実施形態に係る半導体製造システムにおけるランダム成分のアライメント補正に関連する工程の一例を示すフローチャート。 第１比較例における接合オーバーレイの改善方法の一例を示す概略図。 第１実施形態における接合オーバーレイの改善方法の一例を示す概略図。 第２実施形態に係る半導体製造システムにより製造される接合ウエハにおけるウエハ倍率と多項式回帰係数との関係性の一例を示す図。 第２実施形態に係る露光装置で使用されるオーバーレイ補正式の作成方法の一例を示すフローチャート。 第２実施形態に係る半導体製造システムにおけるランダム成分のアライメント補正に関連する工程の一例を示すフローチャート。 ゼルニケ多項式を説明するための概略図。 第３実施形態に係るメモリデバイスの構成の一例を示すブロック図。 第３実施形態に係るメモリデバイスが備えるメモリセルアレイの回路構成の一例を示す回路図。 第３実施形態に係るメモリデバイスの構造の一例を示す斜視図。 第３実施形態に係るメモリデバイスが備えるメモリセルアレイの平面レイアウトの一例を示す平面図。 第３実施形態に係るメモリデバイスが備えるメモリセルアレイの断面構造の一例を示す断面図。 第３実施形態に係るメモリデバイスが備えるメモリピラーの断面構造の一例を示す、図２４のＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿った断面図。 第３実施形態に係るメモリデバイスの断面構造の一例を示す断面図。 第４実施形態に係る露光装置で使用されるマップ補正値の作成方法の一例を示すフローチャート。 第４実施形態に係る半導体製造システムにおけるランダム成分のアライメント補正に関連する工程の一例を示すフローチャート。 第２比較例における接合オーバーレイの改善方法の一例を示す概略図。 第４実施形態における接合オーバーレイの改善方法の一例を示す概略図。 第５実施形態に係る半導体製造システムにより製造される接合ウエハにおける上ウエハの反り量と多項式回帰係数との関係性の一例を示す図。 第５実施形態に係る露光装置で使用されるマップ補正値の作成方法の一例を示すフローチャート。 第５実施形態に係る半導体製造システムにおけるランダム成分のアライメント補正に関連する工程の一例を示すフローチャート。
以下に、実施形態について図面を参照して説明する。各実施形態は、発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示している。図面は、模式的又は概念的なものである。各図面の寸法や比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。構成の図示は、適宜省略されている。図面に付加されたハッチングは、構成要素の素材や特性とは必ずしも関連していない。本明細書において、略同一の機能及び構成を有する構成要素には、同一の符号が付加されている。参照符号に付加された数字などは、同じ参照符号により参照され、且つ類似した要素同士を区別するために使用される。
本明細書における半導体装置は、それぞれに半導体回路が形成された２枚の半導体回路基板を接合し、接合された半導体回路基板をチップ毎に分離することにより形成される。以下では、半導体回路基板のことを“ウエハ”と呼ぶ。２枚のウエハを接合する処理のことを、“接合処理”と呼ぶ。接合処理を実行する装置のことを、“接合装置”と呼ぶ。接合処理の際に、上側に配置されるウエハのことを、“上ウエハＵＷ”と呼ぶ。接合処理の際に、下側に配置されるウエハのことを、“下ウエハＬＷ”と呼ぶ。接合された２枚のウエハ、すなわち上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷの組のことを、“接合ウエハＢＷ”と呼ぶ。本明細書において、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに交差する方向であり、ウエハの表面と平行な方向である。Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに対して交差する方向であり、ウエハの表面に対する鉛直方向である。“ウエハの表面”は、後述される前工程により半導体回路が形成される側の面である。“ウエハの裏面”は、ウエハの表面に対する反対側の面である。本明細書における“上下”は、Ｚ方向に沿った方向に基づいて定義される。
＜半導体装置の製造方法の概要＞
図１は、半導体装置の製造方法の概要を示す概略図である。以下に、図１を参照して、本明細書の半導体装置の製造方法における大まかな処理の流れについて説明する。
まず、ウエハがロットに割り当てられる（“ロット割当”）。ロットは、複数のウエハを含み得る。ロットとしては、例えば、上ウエハＵＷを含むロットと、下ウエハＬＷを含むロットとに分類される。それから、上ウエハＵＷを含むロットと下ウエハＬＷを含むロットとのそれぞれに前工程が実施され、上ウエハＵＷと下ウエハＬＷとのそれぞれに半導体回路が形成される。前工程は、“露光処理”と“露光ＯＬ（オーバーレイ）計測”と“加工処理”との組み合わせを含む。
露光処理は、例えば、レジストが塗布されたウエハにマスクを透過した光を照射することによって、マスクのパターンをウエハに転写する処理である。１回の露光によりマスクのパターンが転写される領域が、“１ショット”に対応している。“ショット”は、露光処理における露光の区画領域に対応する。露光処理では、１ショットの露光が、露光位置をずらして繰り返し実行される。すなわち、露光処理は、ステップアンドリピート方式によって実行される。露光処理では、各ショットの配置や形状が、後述されるアライメントマークの計測結果や、様々な補正値などに基づいて補正され、ウエハに形成されている下地のパターンとの重ね合わせ位置が調整（アライメント）される。上ウエハＵＷにおける複数のショットの配置（レイアウト）と、下ウエハＬＷにおける複数のショットの配置（レイアウト）とは、同一に設定される。以下では、露光処理を実行する装置のことを、“露光装置”と呼ぶ。重ね合わせ位置のアライメントで使用される補正値、すなわち重ね合わせずれを抑制するための露光装置の制御パラメータのことを、“アライメント補正値”と呼ぶ。アライメントの補正に多項式が使用される場合、各項の係数のことを“アライメント補正係数”と呼ぶ。すなわち、アライメント補正値は、各項のアライメント補正係数と、露光位置とに基づいて算出され得る。
露光ＯＬ計測は、露光処理によって形成されたパターンと、露光処理の下地となっているパターンとの重ね合わせずれ量を計測する処理である。露光ＯＬ計測により得られた重ね合わせずれ量の計測結果は、露光処理のリワーク判定や、後続のロットに適用されるアライメント補正値の算出などに使用され得る。加工処理は、露光処理によって形成されたマスクを使用して、ウエハを加工（例えば、エッチング）する処理である。加工処理が完了すると、使用されたマスクが除去され、次の工程が実行される。
前工程が完了すると、接合処理が実行される。接合処理において、接合装置は、上ウエハＵＷの表面と下ウエハＬＷの表面とを向かい合わせて配置する。そして、接合処理は、上ウエハＵＷの表面に形成されたパターンと、下ウエハＬＷの表面に形成されたパターンとの重ね合わせ位置を調整（アライメント）する。それから、接合装置は、上ウエハＵＷと下ウエハＬＷの表面同士を接合し、接合ウエハＢＷを形成する。
接合処理により形成された接合ウエハＢＷに対しては、接合ＯＬ（オーバーレイ）計測が実行される。接合ＯＬ計測は、上ウエハＵＷの表面に形成されたパターンと、下ウエハＬＷの表面に形成されたパターンとの重ね合わせずれ量を計測する処理である。接合ＯＬ計測により得られた重ね合わせずれ量の計測結果は、後続のロットの露光処理に適用されるアライメント補正値の算出などに使用され得る。
露光処理や接合処理において発生する重ね合わせずれ量は、種々の成分の組み合わせによって表現され得る。図２は、半導体装置の製造工程で生じ得る重ね合わせずれ成分の一例を示す模式図である。図２は、各重ね合わせずれ成分に対応する数式と、当該数式に基づく１ショットの形状の変化を例示している。図２に示すように、重ね合わせずれ成分は、例えば、（Ａ）オフセット成分、（Ｂ）倍率成分、（Ｃ）菱形（直交度）成分、（Ｄ）偏心倍率成分、（Ｅ）台形成分、（Ｆ）扇形成分、（Ｇ）Ｃ字倍率成分、（Ｈ）アコーディオン形成分、（Ｉ）偏Ｃ字歪み成分、及び（Ｊ）川の流れ形成分を含む。図２の（Ａ）～（Ｊ）のそれぞれの重ね合わせずれ成分は、さらにＸ方向及びＹ方向の成分を含む。
以下に、図２の（Ａ）～（Ｊ）の各成分に対応する数式を羅列する。なお、以下の数式において、“ｘ”及び“ｙ”は、それぞれＸ方向の座標（Ｘ座標）とＹ方向の座標（Ｙ座標）とに対応する。“ｄｘ”及び“ｄｙ”は、それぞれＸ方向及びＹ方向の重ね合わせずれ量である。“Ｋ１”～“Ｋ２０”のそれぞれは、重ね合わせずれ成分の係数（多項式回帰係数）に対応する。
（Ａ）Ｘ方向のオフセット（シフト）成分は、“ｄｘ＝Ｋ１”である。Ｙ方向のオフセット（シフト）成分は、“ｄｙ＝Ｋ２”である。
（Ｂ）Ｘ方向の倍率成分は、“ｄｘ＝Ｋ３・ｘ”である。Ｙ方向の倍率成分は、“ｄｙ＝Ｋ４・ｙ”である。
（Ｃ）Ｘ方向の菱形（直交度）成分は、“ｄｘ＝Ｋ５・ｙ”である。Ｙ方向の菱形（直交度）成分は、“ｄｙ＝Ｋ６・ｘ”である。
（Ｄ）Ｘ方向の偏心倍率成分は、“ｄｘ＝Ｋ７・ｘ２”である。Ｙ方向の偏心倍率成分は、“ｄｙ＝Ｋ８・ｙ２”である。
（Ｅ）Ｘ方向の台形成分は、“ｄｘ＝Ｋ９・ｘ・ｙ”である。Ｙ方向の台形成分は、“ｄｙ＝Ｋ１０・ｘ・ｙ”である。
（Ｆ）Ｘ方向の扇形成分は、“ｄｘ＝Ｋ１１・ｙ２”である。Ｙ方向の扇形成分は、“ｄｙ＝Ｋ１２・ｘ２”である。
（Ｇ）Ｘ方向のＣ字倍率成分は、“ｄｘ＝Ｋ１３・ｘ３”である。Ｙ方向のＣ字倍率成分は、“ｄｙ＝Ｋ１４・ｙ３”である。
（Ｈ）Ｘ方向のアコーディオン形成分は、“ｄｘ＝Ｋ１５・ｘ２・ｙ”である。Ｙ方向のアコーディオン形成分は、“ｄｙ＝Ｋ１６・ｘ・ｙ２”である。
（Ｉ）Ｘ方向のＣ字歪み成分は、“ｄｘ＝Ｋ１７・ｘ・ｙ２”である。Ｙ方向のＣ字歪み成分は、“ｄｙ＝Ｋ１８・ｘ２・ｙ”である。
（Ｊ）Ｘ方向の川の流れ形成分は、“ｄｘ＝Ｋ１９・ｙ３”である。Ｙ方向の川の流れ形成分は、“ｄｙ＝Ｋ２０・ｘ３”である。
すなわち、本例において、Ｘ方向の重ね合わせずれ量Ｅｘは、“Ｅｘ＝Ｋ１＋Ｋ３・ｘ＋ｄｙ＋Ｋ５・ｙ＋Ｋ７・ｘ２＋Ｋ９・ｘ・ｙ＋Ｋ１１・ｙ２＋Ｋ１３・ｘ３＋Ｋ１５・ｘ２・ｙ＋Ｋ１７・ｘ・ｙ２＋Ｋ１９・ｙ３”により算出される。Ｙ方向の重ね合わせずれ量Ｅｙは、“Ｅｙ＝Ｋ２＋Ｋ４・ｙ＋Ｋ６・ｘ＋Ｋ８・ｙ２＋Ｋ１０・ｘ・ｙ＋Ｋ１２・ｘ２＋Ｋ１４・ｙ３＋Ｋ１６・ｘ・ｙ２＋Ｋ１８・ｘ２・ｙ＋Ｋ２０・ｘ３”により算出される。なお、重ね合わせずれ成分が多項式回帰により表現される場合、多項式回帰係数として、Ｋ１～Ｋ２０だけでなく、さらに高次の重ね合わせ成分に割り当てられた係数が利用されてもよい。本明細書では、Ｋ１～Ｋ２０のそれぞれのことを、“Ｋ値”と呼ぶ。つまり、重ね合わせの計測結果は、多項式回帰によりＫ値毎に分解され得る。
なお、図２では、ショット単位の重ね合わせずれ成分について例示したが、ウエハの面内で発生する重ね合わせずれ成分についても、ショット単位と同様の重ね合わせずれ成分により表現され得る。以下では、ウエハの面内で発生する倍率成分の重ね合わせずれ成分のことを、“ウエハ倍率”とも呼ぶ。露光装置及び接合装置のそれぞれは、重ね合わせ位置のアライメントに、ウエハ上に形成されたアライメントマークの計測結果を利用する。
図３は、半導体装置の製造工程で使用されるアライメントマークの配置の一例を示す模式図である。図３の（Ａ）は、露光処理時に計測されるアライメントマークＡＭの位置を例示している。図３の（Ｂ）は、接合処理時に計測される上ウエハＵＷのアライメントマークＡＭの位置を例示している。図３の（Ｃ）は、接合処理時に計測される下ウエハＬＷのアライメントマークＡＭの位置を例示している。
図３の（Ａ）に示すように、露光装置は、露光処理時に、ウエハに配置された多点（少なくとも３箇所以上）のアライメントマークＡＭを計測し得る。そして、露光装置は、多点のアライメントマークＡＭの計測結果を直交座標系で関数近似することによって、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれのシフト成分、倍率成分、直交度成分などの重ね合わせずれ成分の補正値を算出し得る。これにより、露光装置は、ショット単位の重ね合わせずれ成分と、ウエハの面内の重ね合わせずれ成分とのそれぞれを補正することができる。
また、露光装置は、例えば、シフト成分の補正量と、倍率成分の補正量と、直交度成分の補正量とを、ショット毎に設定することができる。本明細書では、ショット毎に設定されたアライメント補正値を用いたアライメントの補正方法のことを、“露光マップ補正”と呼ぶ。露光マップ補正で使用されるショット毎のアライメント補正値の集合のことを、“マップ補正値”と呼ぶ。マップ補正値は、露光ＯＬ計測結果や、接合ＯＬ計測結果などに基づいて作成され得る。“マップ補正値”は、“露光位置補正マップ”や“補正マップ”と呼ばれてもよい。露光マップ補正で適用されるショット毎のアライメント補正値としては、少なくともシフト成分、倍率成分、及び直交度成分のいずれかが使用されていればよい。このように、露光装置は、複雑な重ね合わせずれ成分を補正することができる。
図３の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、接合装置は、接合処理時に、上ウエハＷＵ及び下ウエハＬＷのそれぞれに配置された少なくとも３点のアライメントマークＡＭ＿Ｃ、ＡＭ＿Ｌ及びＡＭ＿Ｒを計測する。アライメントマークＡＭ＿Ｃは、ウエハの中心近傍に配置される。接合装置は、アライメントマークＡＭ＿Ｃの計測結果に基づいて、ウエハのシフト成分をアライメントする。アライメントマークＡＭ＿Ｌ及びＡＭ＿Ｒは、それぞれウエハの外周の一方側と他方側とに配置される。接合装置は、アライメントマークＡＭ＿Ｌ及びＡＭ＿Ｒの計測結果に基づいて、ウエハの回転成分（Ｘ方向及びＹ方向で同じ直交度成分）をアライメントする。このように、接合装置は、少なくとも３点のアライメントマークＡＭ＿Ｃ、ＡＭ＿Ｌ及びＡＭ＿Ｒを用いてシフト成分及び回転成分の補正値を算出し、ウエハ面内の単純な重ね合わせずれ成分を補正することができる。
また、接合装置は、ウエハを保持するステージを変形させることによって、ウエハ倍率を補正することができる。接合装置は、ウエハ倍率を補正する場合に、例えば、露光処理で使用されたウエハ倍率のアライメント補正値や、露光ＯＬの計測結果に基づいて算出されたウエハ倍率の値などを使用し得る。なお、接合装置は、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれのアライメントマークＡＭを並行して計測し得る。例えば、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれのアライメントマークＡＭ＿Ｃは、アライメントマークＡＭの配置の制約上で同時に計測されるために、ウエハ中心から互いに逆方向にずれて配置される。
図４は、半導体装置の製造工程で使用される露光装置及び接合装置におけるウエハ面内の重ね合わせずれ成分の補正性能の一例を示すテーブルである。図４に示すように、シフト成分は、露光装置及び接合装置のいずれも補正できる。Ｘ方向及びＹ方向で共通のウエハ倍率（ＸＹ共通倍率成分）は、露光装置及び接合装置のいずれも補正できる。Ｘ方向及びＹ方向で差があるウエハ倍率（ＸＹ差倍率成分）は、露光装置において補正できる。一方で、ＸＹ差倍率成分は、接合装置において補正困難である。回転成分は、露光装置及び接合装置のいずれも補正できる。Ｘ方向及びＹ方向で差がある回転成分（すなわち、直交度成分）は、露光装置において補正できる。一方で、直交度成分は、接合装置において補正困難である。ウエハ面内でランダムに発生する重ね合わせずれ成分（ランダム成分）は、露光装置においてショット単位で補正できる。一方で、ランダム成分は、接合装置において補正困難である。
［１］第１実施形態
第１実施形態に係る露光装置１は、露光処理において、接合ＯＬのランダム成分の発生を抑制可能なマップ補正値を、ウエハ倍率に基づいて選択する。以下に、第１実施形態に係る露光装置１の詳細について説明する。
［１－１］構成
［１－１－１］半導体製造システムＰＳの構成
図５は、第１実施形態に係る半導体製造システムＰＳの構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、半導体製造システムＰＳは、例えば、露光装置１、接合装置２、及びサーバー３を含む。
露光装置１、接合装置２、及びサーバー３は、ネットワークＮＷを介して通信可能に構成される。ネットワークＮＷとしては、有線通信が利用されてもよいし、無線通信が利用されてもよい。接合装置２は、前工程において露光装置１が使用された上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷを用いて接合処理を実行し、接合ウエハＢＷを作成する。サーバー３は、例えば、半導体装置の製造工程の全体を制御するコンピュータなどである。サーバー３は、ロットの処理工程や、各製造工程で使用される補正値などを管理する。なお、半導体製造システムＰＳは、重ね合わせ計測装置なども含み得る。
［１－１－２］露光装置１の構成
図６は、第１実施形態に係る露光装置１の構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように、露光装置１は、例えば、制御装置１０、記憶装置１１、搬送装置１２、通信装置１３、及び露光ユニット１４を含む。
制御装置１０は、露光装置１の全体の動作を制御するコンピュータなどである。制御装置１０は、記憶装置１１、搬送装置１２、通信装置１３、及び露光ユニット１４のそれぞれを制御する。制御装置１０は、図示が省略されているが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。ＣＰＵは、装置の制御に関する様々なプログラムを実行するプロセッサである。ＲＯＭは、装置の制御プログラムを記憶する不揮発性の記憶媒体である。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される揮発性の記憶媒体である。
記憶装置１１は、データやプログラムなどの記憶に使用される記憶媒体である。記憶装置１１は、例えば、露光レシピ１１０、補正値情報１１１、及びマップ補正値セット１１２を記憶する。露光レシピ１１０は、露光処理の設定が記録されたテーブルである。露光レシピ１１０は、ショットの形状及びレイアウトや、露光量や、フォーカスの設定や、アライメントの設定などの情報を含む。露光レシピ１１０は、処理工程や処理ロット毎に用意され得る。補正値情報１１１は、露光処理を実行した際に使用されたアライメント補正値（すなわち、アライメント結果）を記録するログである。マップ補正値セット１１２は、複数のマップ補正値を含む。マップ補正値は、ショット毎のアライメントの補正値を含む。マップ補正値の作成方法については後述する。
搬送装置１２は、ウエハを搬送することが可能な搬送アームや、複数枚のウエハを一時的に載置するためのトランジションなどを備える装置である。例えば、搬送装置１２は、例えば、外部の塗布現像装置から受け取ったウエハＷＦを、露光ユニット１４に搬送する。また、搬送装置１２は、露光処理後に、露光ユニット１４から受け取ったウエハＷＦを、露光装置１の外部に搬送する。なお、“塗布現像装置”は、露光処理の前処理と後処理とを実行する装置である。露光処理の前処理は、ウエハにレジスト材料（感光材）を塗布する処理を含む。露光処理の後処理は、ウエハに露光されたパターンを現像する処理を含む。なお、露光処理の前処理及び後処理で使用される装置としては、複数の半導体製造装置が利用されてもよい。
通信装置１３は、ネットワークに接続可能な通信インターフェースである。露光装置１は、ネットワーク上の端末による操作に基づいて動作してもよいし、ネットワーク上のサーバーに露光レシピ１１０及び補正値情報１１１を記憶させてもよい。
露光ユニット１４は、露光処理で使用される構成の集合である。露光ユニット１４は、例えば、ウエハステージ１４０、レチクルステージ１４１、光源１４２、投影光学系１４３、及びカメラ１４４を含む。ウエハステージ１４０は、ウエハＷＦを保持する機能を有する。レチクルステージ１４１は、レチクルＲＴ（マスク）を保持する機能を有する。ウエハステージ１４０とレチクルステージ１４１とのそれぞれのステージ位置は、制御装置１０の制御に基づいて制御され得る。光源１４２は、生成した光をレチクルＲＴに照射する。投影光学系１４３は、レチクルＲＴを透過した光を、ウエハＷＦの表面に集める。カメラ１４４は、アライメントマークＡＭの計測に使用される撮影機構である。
［１－１－３］接合装置２の構成
図７は、第１実施形態に係る接合装置２の構成の一例を示すブロック図である。図７に示すように、接合装置２は、例えば、制御装置２０、搬送装置２１、通信装置２２、及び接合ユニット２３を含む。
制御装置２０は、接合装置２の全体の動作を制御するコンピュータなどである。制御装置２０は、搬送装置２１、通信装置、及び接合ユニット２３のそれぞれを制御する。制御装置２０は、図示が省略されているが、露光装置１と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備える。
搬送装置２１は、ウエハを搬送することが可能な搬送アームや、複数枚のウエハを一時的に載置するためのトランジションなどを備える装置である。例えば、搬送装置２１は、接合処理の前処理装置から受け取った上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷを、接合ユニット２３に搬送する。また、搬送装置２１は、接合処理後に、接合ユニット２３から受け取った接合ウエハＢＷを、接合装置２の外部に搬送する。搬送装置２１は、ウエハの上下を反転させる機構を備えていてもよい。
通信装置２２は、ネットワークＮＷに接続可能な通信インターフェースである。接合装置２は、ネットワークＮＷ上の端末の制御に基づいて動作してもよいし、ネットワークＮＷ上のサーバー３に動作ログを記憶させてもよいし、サーバー３に記憶された情報に基づいて、アライメント補正値を算出してもよい。
接合ユニット２３は、接合処理で使用される構成の集合である。接合ユニット２３は、例えば、下ステージ２３０、応力装置２３１、カメラ２３２、上ステージ２３３、押圧ピン２３４、及びカメラ２３５を含む。下ステージ２３０は、下ウエハＬＷを保持する機能を有する。下ステージ２３０は、例えば、真空吸着によりウエハを保持するウエハチャックを含む。応力装置２３１は、下ステージ２３０に応力を印加し、下ステージ２３０を介して下ウエハＬＷを変形させる機能を有する。応力装置２３１による下ステージ２３０の変形量に応じて、下ステージ２３０に保持された下ウエハＬＷの膨張量（Scaling）が変化する。カメラ２３２は、下ステージ２３０側に配置され、上ウエハＵＷのアライメントマークＡＭの計測に使用される撮影機構である。上ステージ２３３は、上ウエハＵＷを保持する機能を有する。上ステージ２３３は、例えば、真空吸着によりウエハを保持するウエハチャックを含む。押圧ピン２３４は、制御装置２０の制御に基づいて上下方向に駆動し、上ステージ２３３に保持された上ウエハＵＷの中心部の上面を押すことができるピンである。カメラ２３５は、上ステージ２３３側に配置され、下ウエハＬＷのアライメントマークＡＭの計測に使用される撮影機構である。接合装置２は、下ステージ２３０及び上ステージ２３３の真空吸着で利用される真空ポンプを有していてもよい。
なお、下ステージ２３０及び上ステージ２３３は、下ステージ２３０に保持された下ウエハＬＷと、上ステージ２３３に保持された上ウエハＵＷとを対向配置可能に構成される。すなわち、下ステージ２３０の上方に、上ステージ２３３が配置され得る。言い換えると、下ステージ２３０と上ステージ２３３とが対向し得る。接合処理において、上ウエハＵＷの上面は、上ウエハＵＷの裏面であり、接合装置２の上ステージ２３３に保持される。接合処理において、上ウエハＵＷの下面は、上ウエハＵＷの表面であり、接合面に対応する。下ウエハＬＷの上面は、下ウエハＬＷの表面であり、接合面に対応する。下ウエハＬＷの下面は、下ウエハＬＷの裏面であり、接合装置２の下ステージ２３０に保持される。接合装置２は、下ステージ２３０及び上ステージ２３３の相対位置を調整することにより、重ね合わせずれのシフト成分と回転成分とを調整することができる。また、接合装置２は、下ステージ２３０を応力装置２３１により変形させることにより、変形された下ステージ２３０に保持される下ウエハＬＷのＸＹ共通のウエハ倍率を調整することができる。
なお、上述された“接合処理の前処理装置”は、接合装置２の接合処理の前に、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの接合面を接合可能に改質及び親水化させる機能を有する装置である。簡潔に述べると、前処理装置は、まず上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの表面に対してプラズマ処理を実行し、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの表面を改質する。プラズマ処理では、所定の減圧雰囲気下において、処理ガスである酸素ガス又は窒素ガスを基に酸素イオン又は窒素イオンが生成され、生成された酸素イオン又は窒素イオンが各ウエハの接合面に照射される。その後、前処理装置は、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの表面に純水を供給する。すると、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの表面に水酸基が付着して、当該表面が親水化される。接合処理では、このように接合面が改質及び親水化された上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷが使用される。接合装置２は、前処理装置等と組み合わされて、接合システムを構成してもよい。
［１－１－４］サーバー３の構成
図８は、第１実施形態に係るサーバー３の構成の一例を示すブロック図である。図８に示すように、サーバー３は、例えば、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、記憶装置３３、及び通信装置３４を含む。ＣＰＵ３０は、サーバー３の制御に関する様々なプログラムを実行するプロセッサである。ＲＯＭ３１は、サーバー３の制御プログラムを記憶する不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３０の作業領域として使用される揮発性の記憶装置である。記憶装置３３は、露光装置１や接合装置２などから受け取った情報を記憶することが可能な不揮発性の記憶媒体である。通信装置３４は、ネットワークＮＷに接続可能な通信インターフェースである。
［１－２］半導体装置の製造方法
以下に、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法として、露光装置１を用いた具体的な処理の一例について説明する。すなわち、以下で説明される第１実施形態の露光方法（露光処理）を用いて半導体装置が製造される。
［１－２－１］露光処理の概要
図９は、第１実施形態に係る露光装置１の露光処理の一例を示すフローチャートである。以下に、図９を参照して、露光装置１の露光処理の概要について説明する。
露光装置１は、塗布現像装置からウエハの前処理が完了したことが通知されると、露光処理を開始する（開始）。
まず、露光装置１は、ウエハをロードする（Ｓ１００）。塗布現像装置からロードされたウエハは、ウエハステージ１４０によって保持される。
次に、露光装置１は、露光レシピ１１０を確認する（Ｓ１０１）。これにより、制御装置１０は、ロードされたウエハに適用する処理条件を決定する。
次に、露光装置１は、アライメントマークＡＭを計測する（Ｓ１０２）。具体的には、カメラ１４４が、ウエハ上の所定の位置に配置された複数のアライメントマークＡＭを撮影する。
次に、露光装置１は、アライメント補正処理を実行する（Ｓ１０３）。具体的には、制御装置１０が、複数のアライメントマークＡＭの計測結果に基づいて、ウエハに露光するショット配置やショット形状などのアライメント補正値を算出する。また、第１実施形態に係る露光装置１は、算出したアライメント補正値に含まれたウエハ倍率の補正値に基づいてマップ補正値を選択して、アライメントに利用する。このため、第１実施形態に係る露光装置１では、１ロットに含まれた複数のウエハに対する露光処理を連続で実行する場合に、ウエハ毎に異なるマップ補正値が適用され得る。
次に、露光装置１は、露光シーケンスを実行する（Ｓ１０４）。具体的には、制御装置１０は、Ｓ１０３で算出されたアライメント補正値に基づいて、光源１４２、ウエハステージ１４０及びレチクルステージ１４１を制御して、マスクを透過した光をステップアンドリピート方式でウエハに照射する。
次に、露光装置１は、補正値情報１１１を更新する（Ｓ１０５）。すなわち、Ｓ１０５では、Ｓ１０３で算出されたアライメント補正値が、処理されたウエハと関連付けられて補正値情報１１１に記録される。
次に、露光装置１は、ウエハをアンロードする（Ｓ１０６）。アンロードされたウエハは、塗布現像装置に渡される。塗布現像装置は、露光処理が完了したウエハに対して、熱処理、現像、洗浄などの処理を実行する。これにより、ウエハ上にパターンが形成される。
露光装置１は、ウエハがアンロードされると、露光処理を終了する（終了）。
［１－２－２］接合処理の概要
図１０は、第１実施形態に係る接合装置２の接合処理の概要を示す概略図である。接合処理では、図１０の（１）～（８）のそれぞれは、接合処理における接合ユニット２３の状態を示している。以下に、図１０を参照して、接合処理の概要について説明する。なお、以下の説明では、シフト成分のアライメントのことを“シフトアライメント”と呼び、回転成分のアライメントのことを“回転アライメント”と呼ぶ。
図１０の（１）は、接合処理前の接合ユニット２３の状態を示している。
制御装置２０は、接合処理を開始すると、Ｘ方向及びＹ方向で共通のウエハ倍率のアライメント補正値に基づいて応力装置２４１を制御して、図１０の（２）に示すように、下ステージ２４０を変形させる。なお、接合装置２は、このようなアライメント補正値を、サーバー３から取得してもよいし、露光装置１又はサーバー３から取得したアライメント補正値に基づいて算出してもよい。
次に、制御装置２０は、搬送装置２１に、下ウエハＬＷを下ステージ２３０へ搬送させ、上ウエハＵＷを上ステージ２３３へ搬送させる。そして、図１０の（３）に示すように、制御装置２０は、下ステージ２３０に下ウエハＬＷを保持させ、上ステージ２３３に上ウエハＵＷを保持させる。なお、接合装置２に搬送される上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの表面は、接合処理の前処理装置により改質及び親水化されている。
次に、制御装置２０は、回転アライメントを実行する。具体的には、まず、制御装置２０は、図１０の（４）に示すように、下ステージ２３０及び上ステージ２３３の位置を制御して、下ステージ２３０のカメラ２３２の光軸を上ウエハＵＷのアライメントマークＡＭ＿Ｌの位置に合わせて、上ステージ２３３のカメラ２３５の光軸を下ウエハＬＷのアライメントマークＡＭ＿Ｌの位置に合わせる。そして、制御装置２０は、カメラ２３２を用いて上ウエハＵＷのアライメントマークＡＭ＿Ｌを計測し、カメラ２３５を用いて下ウエハＬＷのアライメントマークＡＭ＿Ｌを計測する。
次に、制御装置２０は、図１０の（５）に示すように、下ステージ２３０及び上ステージ２３３の位置を制御して、下ステージ２３０のカメラ２３２の光軸を上ウエハＵＷのアライメントマークＡＭ＿Ｒの位置に合わせて、上ステージ２３３のカメラ２３５の光軸を下ウエハＬＷのアライメントマークＡＭ＿Ｒの位置に合わせる。そして、制御装置２０は、カメラ２３２を用いて上ウエハＵＷのアライメントマークＡＭ＿Ｒを計測し、カメラ２３５を用いて下ウエハＬＷのアライメントマークＡＭ＿Ｒを計測する。それから、制御装置２０は、図１０の（４）及び（５）の処理により取得されたカメラ２３２及び２３５によるアライメントマークＡＭ＿Ｌ及びＡＭ＿Ｒの計測結果に基づいて、回転成分の重ね合わせずれの補正量を算出する。
次に、制御装置２０は、カメラの原点合わせを実行する。具体的には、制御装置２０は、図１０の（６）に示すように、下ステージ２３０及び上ステージ２３３の位置を制御して、下ステージ２３０のカメラ２３２の光軸と、上ステージ２３３のカメラ２３５の光軸との間に、共通ターゲット２３６を挿入する。それから、制御装置２０は、カメラ２３２及び２３５のそれぞれによる共通ターゲット２３６の計測結果に基づいて、カメラ２３２及び２３５のそれぞれの原点を合わせる。
次に、制御装置２０は、シフトアライメントを実行する。具体的には、まず、制御装置２０は、図１０の（７）に示すように、下ステージ２３０及び上ステージ２３３の位置を制御して、下ステージ２３０のカメラ２３２の光軸を上ウエハＵＷのアライメントマークＡＭ＿Ｃの位置に合わせて、上ステージ２３３のカメラ２３５の光軸を下ウエハＬＷのアライメントマークＡＭ＿Ｃの位置に合わせる。そして、制御装置２０は、カメラ２３２を用いて上ウエハＵＷのアライメントマークＡＭ＿Ｃを計測し、カメラ２３５を用いて下ウエハＬＷのアライメントマークＡＭ＿Ｃを計測する。それから、制御装置２０は、下ウエハＬＷ及び上ウエハＵＷのそれぞれのアライメントマークＡＭ＿Ｃの計測結果に基づいて、シフト成分のアライメント補正値を算出する。
次に、制御装置２０は、図１０の（８）に示すように、接合シーケンスを実行する。具体的には、まず、制御装置２０は、回転アライメントとシフトアライメントとのそれぞれにより算出されたアライメント補正値と、カメラ原点の校正結果とに基づいて水平方向の位置合わせを行い、下ステージ２３０と上ステージ２３３との相対位置を調整する。そして、制御装置２０は、上ステージ２３３の位置を下ステージ２３０に近づけて、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷ間の間隔を調整する。それから、制御装置２０は、押圧ピン２４４を下降させることにより上ウエハＵＷの中心部を押し下げて、上ウエハＵＷの表面と下ウエハＬＷの表面とを接触させる。
その後、制御装置２０は、上ステージ２４３による上ウエハＵＷの保持（真空吸着）を内側から外側に向かって順に解除する。すると、上ウエハＵＷが下ウエハＬＷの上に落下して、上ウエハＵＷの表面と下ウエハＬＷの表面とが接合される。具体的には、改質された上ウエハＵＷの接合面と、改質された下ウエハＬＷの接合面との間にファンデルワールス力（分子間力）が生じ、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷの接触部分が接合される。さらに、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの接合面は親水化されているため、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷの接触部分の親水基が水素結合し（分子間力）、上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷの接触部分がより強固に接合される。
［１－２－３］接合シーケンスの具体例
図１１は、第１実施形態に係る接合装置２の接合シーケンスの具体例を示す概略図である。図１１の時刻Ｔ１～Ｔ５は、接合シーケンス中の連続した時刻を示している。図１１の“平面”は、上ウエハＵＷに対する真空吸着の状態と、接合の進展状況を示している。図１１の“断面”は、図１１の“平面”に示されたＸ－Ｘ線に沿った上ウエハＵＷの断面を示している。以下に、図１１を参照して、接合シーケンスの具体例について説明する。
まず、上ウエハＵＷは、領域ＣＲＶ、ＤＩＶ及びＣＥＶのそれぞれにおける真空吸着によって、上ステージ２３３に保持される（時刻Ｔ１）。具体的には、４つの領域ＣＲＶが、Ｘ字の頂点部分をそれぞれ含むように配置される。４つの領域ＤＩＶが、十字の頂点部分をそれぞれ含むように配置される。領域ＣＲＶ及びＤＩＶは、上ウエハＵＷの外周近傍に交互に配置される。これにより、領域ＣＲＶ及びＤＩＶの組み合わせは、上ウエハＵＷの外周近傍のリング状の領域を形成する。領域ＣＥＶは、平面視において上ウエハＵＷの中心部分を囲むリング状の領域であり、領域ＤＩＶ及びＣＲＶの組によって囲まれている。押圧ピン３３４は、領域ＣＥＶの中央部分に配置されている。
そして、制御装置２０は、領域ＤＩＶ及びＣＥＶのそれぞれの真空吸着を解除し、押圧ピン２３４を用いて上ウエハＵＷの中心部を押し下げて、上ウエハＵＷの表面と下ウエハＬＷの表面とを接触させる。すると、上ウエハＵＷの中心部から外周に向かって、接合領域ＢＡが広がっていく（時刻Ｔ２）。
時刻Ｔ２から時間が経過すると、上ウエハＵＷでは、隣り合う領域ＣＲＶの部分で接合が進む。一方で、上ウエハＵＷの領域ＣＲＶの部分における接合は、上ステージ２３３により真空吸着されているため、進まない（時刻Ｔ３）。このような接合の進展の差によって、上ウエハＵＷには局所的な応力が発生し得る。その結果、上ウエハＵＷにおいて局所的な応力が発生した部分が、歪んだ状態で下ウエハＬＷと接合され得る。以下では、上ウエハＵＷが歪んだ状態で下ウエハＬＷと接合された部分のことを、“歪み部ＤＰ”と呼ぶ。
その後、制御装置２０は、領域ＣＲＶの真空吸着を解除する。すると、領域ＣＲＶにおいて上ステージ２３３に保持されていた上ウエハＵＷの部分が下ウエハＬＷ側に落下し、時間経過に伴い、接合領域ＢＡが、上ウエハＵＷの最外周まで形成される（時刻Ｔ４～Ｔ５）。すなわち、接合領域ＢＡが上ウエハＵＷと下ウエハＬＷとの接合面の全面に形成され、当該接合シーケンスにおける上ウエハＵＷと下ウエハＬＷとの接合が完了する。
［１－２－４］マップ補正値の作成方法
図１２は、第１実施形態に係る露光装置１で使用されるマップ補正値の作成方法の一例を示すフローチャートである。以下に、図１２を参照して、マップ補正値の作成方法の一例について説明する。
まず、所定の露光処理においてウエハ倍率を変えて露光した下ウエハＬＷを複数用意する。（Ｓ１１０）。すなわち、Ｓ１１０では、ウエハ倍率の異なる２つ以上の下ウエハＬＷが用意される。Ｓ１１０における所定の露光処理は、下ウエハＬＷの表面近傍の配線層の露光処理に対応し、接合ＯＬへの影響が大きい工程である。本明細書では、この所定の露光処理のことを、“下ウエハＬＷの接合面の露光処理”とも呼ぶ。
次に、所定の露光処理においてウエハ倍率を固定して露光した上ウエハＵＷを複数用意する。（Ｓ１１１）。Ｓ１１１における所定の露光処理は、上ウエハＵＷの表面近傍の配線層の露光処理に対応し、接合ＯＬへの影響が大きい工程である。本明細書では、この所定の露光処理のことを、“上ウエハＵＷの接合面の露光処理”とも呼ぶ。
次に、Ｓ１１０で設定されたウエハ倍率が、Ｓ１１１で設定されたウエハ倍率と同等になるように複数の下ウエハのウエハ倍率をそれぞれ補正して、下ウエハＬＷと上ウエハＵＷの接合処理を実行する（Ｓ１１２）。すなわち、Ｓ１１２では、下ステージ２３０がＳ１１０で設定されたウエハ倍率に基づいた形状に変形された状態で下ウエハＬＷが保持され、下ウエハＬＷと上ウエハＵＷとが接合される。これにより、ウエハ倍率が異なる下ウエハＬＷ毎に、上ウエハＵＷのウエハ倍率に合わせて補正された接合処理が実行される。
次に、接合ＯＬ計測が実行される（Ｓ１１３）。この接合ＯＬ計測によって、Ｓ１１０で設定されたウエハ倍率毎に、接合ＯＬの計測結果が得られる。接合ＯＬの計測結果は、例えば、サーバー３に記憶される。
次に、サーバー３は、Ｓ１１３における接合ＯＬの計測結果に基づいて、ウエハ倍率の補正値と接合ＯＬの計測結果とが関連づけられたマップ補正値を作成する（Ｓ１１４）。そして、作成された複数のマップ補正値は、マップ補正値セット１１２として、露光装置１の記憶装置１１に記憶される。各マップ補正値は、例えば、互いに異なる所定の範囲のウエハ倍率の補正値に関連付けられている。この所定の範囲は、例えば、Ｓ１１０で設定されたウエハ倍率の補正値を基準として設定される。
［１－２－５］露光処理から接合処理までの流れ
図１３は、第１実施形態に係る半導体製造システムＰＳにおけるランダム成分のアライメント補正に関連する工程の一例を示すフローチャートである。以下に、図１３を参照して、第１実施形態における露光処理から接合処理までの流れについて説明する。
まず、上ウエハＵＷと下ウエハＬＷとのそれぞれの前工程の処理が実行される。具体的には、上ウエハＵＷの前工程では、上ウエハＵＷの露光処理が実行される（Ｓ１２０）。Ｓ１２０の露光処理で使用されたウエハ倍率の補正値を含む補正値情報１１１ａが、サーバー３に保存される（Ｓ１２１）。一方で、下ウエハＬＷの前工程では、使用されるウエハ倍率の補正値に基づいたマップ補正値を用いて下ウエハＬＷの露光処理が実行される（Ｓ１３０）。具体的には、露光装置１は、Ｓ１３０の露光処理において、少なくとも３箇所のアライメントマークの計測結果に基づいてウエハの面内における倍率成分のアライメント補正係数を算出し、算出した倍率成分のアライメント補正係数の大きさに基づいて、複数の補正マップから１つの補正マップを選択する。例えば、露光装置１は、ウエハ倍率が大きいウエハに適用するマップ補正値として、Ｓ１１０でウエハ倍率が大きく設定された下ウエハＬＷを用いた接合ウエハＢＷの接合ＯＬ計測結果に基づいて作成されたマップ補正値を選択する。また、露光装置１は、ウエハ倍率が小さいウエハに適用するマップ補正値として、Ｓ１１０でウエハ倍率が小さく設定された下ウエハＬＷを用いた接合ウエハＢＷの接合ＯＬ計測結果に基づいて作成されたマップ補正値を選択する。そして、Ｓ１３０の露光処理で使用されたウエハ倍率の補正値を含む補正値情報１１１ｂが、サーバー３に保存される（Ｓ１３１）。
上ウエハＵＷと下ウエハＬＷとのそれぞれの前工程の処理が完了すると（Ｓ１４０）、サーバー３は、Ｓ１２１及びＳ１３１のそれぞれで保存された補正値情報１１１ａ及び１１１ｂに基づいて、接合処理におけるウエハ倍率の補正値を算出する（Ｓ１４１）。具体的には、Ｓ１４１では、上ウエハＵＷにおけるウエハ倍率の処理値（アライメント補正値＋オーバーレイ補正値）と、下ウエハＬＷにおけるウエハ倍率の処理値（アライメント補正値＋オーバーレイ補正値）との差分を算出する。そして、サーバー３は、Ｓ１４１の算出結果を、接合装置２にフィードフォワードする。なお、本例において、“アライメント補正値”は、アライメントマークＡＭの計測結果に基づいて算出された重ね合わせずれ成分の補正値である。“オーバーレイ補正値”は、例えば、大規模のロット処理時に実行される高度なプロセス制御において、露光ＯＬ計測の結果に基づいて算出される補正値である。
その後、接合装置２は、Ｓ１４１で算出されたウエハ倍率の補正値を用いて接合処理を実行する。すなわち、接合装置２は、前工程における上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの露光処理のアライメント結果に基づいて、接合処理におけるウエハ倍率の補正値を決定する。言い換えると、接合装置２は、接合処理において、前工程における上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの露光処理のアライメント結果の差分に基づいて応力装置２３１を制御して、下ステージ２３０を変形させる（図１０の（２））。接合処理におけるその他の動作は、図１０を用いて説明した動作と同様である。
なお、以上の説明では、サーバー３を用いて接合処理におけるウエハ倍率の補正値を決定する場合について例示したが、これに限定されない。露光装置１若しくは接合装置２が、接合処理におけるウエハ倍率の補正値を算出してもよい。この場合、露光装置１と接合装置２との間で、ウエハ倍率の補正値に関する情報がやりとりされる。露光装置１は、ウエハ倍率の補正値と関連付けられたマップ補正値が無い場合に、当該ウエハ倍率の補正値に近いウエハ倍率の補正値に関連付けられたマップ補正値を利用してもよいし、複数のマップ補正値の組み合わせに基づいて算出されたマップ補正値を利用してもよい。また、露光装置１又はサーバー３が、ウエハ倍率とマップ補正値との複数の組み合わせに基づいて、ショット毎にウエハ倍率と補正値との関係式を作成し、露光処理においてこの関係式に基づいたマップ補正値が利用されてもよい。
［１－３］第１実施形態の効果
以上で説明された第１実施形態に係る露光装置１に依れば、半導体装置の歩留まりを改善することができる。以下に、第１実施形態に係る露光装置１の効果の詳細について説明する。
２枚のウエハの接合により形成される半導体装置では、一方のウエハと他方のウエハとの接合前のウエハ倍率の状態（すなわち、ウエハの大きさ）が異なる場合がある。例えば、ウエハ倍率は、ウエハの表面及び裏面のそれぞれの膜応力（すなわち、ウエハの反り）に応じて変化し得る。このため、一方のウエハと他方のウエハとの間では、回路及び素子などの設計に応じてウエハ倍率のばらつき方が異なり得る。また、図３を用いて説明されたように、接合装置２は、ランダム成分の重ね合わせずれを補正することが困難である。このため、図１１を用いて説明された歪み部ＤＰは、接合ＯＬ（オーバーレイ）におけるランダム成分の重ね合わせずれの要因となり得る。接合ウエハＢＷにおけるランダム成分の重ね合わせずれを抑制する方法としては、前工程における所定の露光処理において、接合ＯＬが改善するような露光マップ補正を利用することが考えられる。
ここで、比較例を用いて、第１実施形態における接合オーバーレイの改善方法の一例について説明する。なお、本例では、上ウエハＵＷの前工程におけるウエハ倍率のばらつきが小さく、下ウエハＬＷの前工程におけるウエハ倍率のばらつきが大きいものと仮定する。以下の説明において、“重ね合わせが良好であること”は、露光処理において下地のパターンと露光処理で形成されるパターンとの重ね合わせずれが抑制されていることに対応し、接合処理において上ウエハＵＷのパターンと下ウエハＬＷのパターンとの重ね合わせずれが抑制されていることに対応する。“重ね合わせが悪いこと”は、露光処理において下地のパターンと露光処理で形成されるパターンとの重ね合わせずれが大きい部分が存在することに対応し、接合処理において上ウエハＵＷのパターンと下ウエハＬＷのパターンとの重ね合わせずれが大きい部分が存在することに対応する。
図１４は、第１比較例における接合オーバーレイの改善方法の一例を示す概略図である。図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は、露光マップ補正を適用する前及び後にそれぞれ対応し、ロットの露光ＯＬ計測と接合ＯＬ計測とのそれぞれの結果を示している。なお、露光マップ補正を適用する前及び後のそれぞれで、上ウエハＵＷの露光ＯＬにおける重ね合わせは良好であると仮定する。
図１４の（Ａ）に示すように、前工程の露光処理において、下ウエハＬＷ１は、ウエハ倍率の補正量が大きく（Ｍａｇ補正量大）、下ウエハＬＷ２は、ウエハ倍率の補正量が小さい（Ｍａｇ補正量小）。下ウエハＬＷ１及びＬＷ２のそれぞれの露光ＯＬ計測では、重ね合わせが良好である。そして、接合処理が、下ウエハＬＷ１及びＬＷ２のウエハ倍率をそれぞれ補正して実行される。本例では、下ウエハＬＷ１と上ウエハＵＷとが接合された接合ウエハＢＷ１と、下ウエハＬＷ２と上ウエハＵＷとが接合された接合ウエハＢＷ２とのそれぞれで、接合処理におけるウエハ倍率の補正に基づくランダム成分の重ね合わせずれが残っている。このため、接合ウエハＢＷ１及びＢＷ２のそれぞれの接合ＯＬ計測では、重ね合わせが悪くなる。
第１比較例では、接合ウエハＢＷ１の接合ＯＬ計測の結果に基づいてマップ補正値ＭＣＶ１が作成され、マップ補正値ＭＣＶ１が後続のロットの処理に使用される。すると、図１４の（Ｂ）に示すように、後続のロットの露光ＯＬ計測では、ウエハ倍率の補正量が大きい下ウエハＬＷ３と、ウエハ倍率の補正量が小さい下ウエハＬＷ４とのそれぞれの露光ＯＬが、マップ補正値ＭＣＶ１の適用により悪くなり得る。この理由は、接合処理の重ね合わせを改善することが可能なマップ補正値が利用されることにより、露光処理で形成されるパターンと下地パターンとの重ね合わせずれが生じ得るからである。下ウエハＬＷ３と上ウエハＵＷとが接合された接合ウエハＢＷ３における接合ＯＬ計測の結果は、下ウエハＬＷ３の露光処理でマップ補正値ＭＣＶ１が利用されていることからランダム成分の重ね合わせずれが抑制され、良好になり得る。しかしながら、ランダム成分の重ね合わせずれの傾向は、ウエハ倍率の補正量に応じて変化し得る。このため、下ウエハＬＷ４と上ウエハＵＷとが接合された接合ウエハＢＷ４では、露光処理におけるＭａｇ補正量が小さいのに対して、“Ｍａｇ補正量大”に対応するマップ補正値ＭＣＶ１が利用されていることから、ランダム成分の重ね合わせずれの改善量が、接合ウエハＢＷ３よりも悪くなり得る。
そこで、第１実施形態に係る露光装置１は、露光処理において、ウエハ倍率の補正値に応じて、使用するマップ補正値ＭＣＶを選択する機能を有する。
図１５は、第１実施形態における接合オーバーレイの改善方法の一例を示す概略図である。図１５の（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態の露光マップ補正を適用する前及び後にそれぞれ対応し、ロットの露光ＯＬ計測と接合ＯＬ計測とのそれぞれの結果を示している。なお、露光マップ補正を適用する前及び後のそれぞれで、上ウエハＵＷの露光ＯＬにおける重ね合わせは良好であると仮定する。図１５の（Ａ）に示すように、第１実施形態の露光マップ補正を適用する前の一例は、第１比較例の露光マップ補正を適用する前の一例と同様である。
第１実施形態では、下ウエハＬＷ１の露光処理で使用されたウエハ倍率の補正量と接合ウエハＢＷ１の接合ＯＬ計測の結果とに基づいてマップ補正値ＭＣＶ１が作成され、下ウエハＬＷ２の露光処理で使用されたウエハ倍率の補正量と接合ウエハＢＷ２の接合ＯＬ計測の結果とに基づいてマップ補正値ＭＣＶ２が作成される。そして、マップ補正値ＭＣＶ１及びＭＣＶ２のそれぞれが、マップ補正値セット１１２として、露光装置１の記憶装置１１に記憶される。そして、マップ補正値セット１１２が後続のロットの処理に使用される。
すると、図１４の（Ｂ）に示すように、第１実施形態における後続のロットの露光処理では、ウエハ倍率の補正量に応じたマップ補正値ＭＣＶが利用される。具体的には、ウエハ倍率の補正量が大きい下ウエハＬＷ５に、“Ｍａｇ補正量大”に関連付けられたマップ補正値ＭＣＶ１が適用される。ウエハ倍率の補正量が小さい下ウエハＬＷ６に、“Ｍａｇ補正量小”に関連付けられたマップ補正値ＭＣＶ２が適用される。その結果、下ウエハＬＷ５の露光ＯＬ計測の結果は、マップ補正値ＭＣＶ１が適用されない場合よりも悪くなり得る。同様に、下ウエハＬＷ６の露光ＯＬ計測の結果は、マップ補正値ＭＣＶ２が適用されない場合よりも悪くなり得る。
そして、後続のロットの接合処理では、下ウエハＬＷ５と上ウエハＵＷとが接合された場合と、下ウエハＬＷ６と上ウエハＵＷとが接合された場合とのそれぞれで、ウエハ倍率が補正される。下ウエハＬＷ５と上ウエハＵＷとが接合された接合ウエハＢＷ５における接合ＯＬ計測の結果は、下ウエハＬＷ５の露光処理のＭａｇ補正量と適合したマップ補正値ＭＣＶ１が利用されていることからランダム成分の重ね合わせずれが抑制され、良好になり得る。同様に、下ウエハＬＷ６と上ウエハＵＷとが接合された接合ウエハＢＷ６における接合ＯＬ計測の結果は、下ウエハＬＷ６の露光処理のＭａｇ補正量と適合したマップ補正値ＭＣＶ２が利用されていることからランダム成分の重ね合わせずれが抑制され、良好になり得る。
以上のように、第１実施形態に係る露光装置１は、露光処理における重ね合わせずれが大きくなるが、接合処理における重ね合わせずれを抑制し得る。歩留まりに対する影響としては、露光ＯＬが悪化する場合よりも、接合ＯＬが悪化する場合の方が大きい場合がある。これに対して、第１実施形態に係る露光装置１は、重ね合わせずれを許容できる範囲が広い工程（例えば、前工程の露光処理）における重ね合わせずれを適宜許容することにより、重ね合わせずれを許容できる範囲が狭い工程（例えば、接合処理）における重ね合わせずれを抑制している。その結果、第１実施形態に係る露光装置１は、半導体装置の歩留まりを改善することができる。
［２］第２実施形態
第２実施形態に係る半導体製造システムＰＳは、第１実施形態と同様の構成を有する。第２実施形態は、下ウエハＬＷのウエハ倍率に依存するランダム成分の重ね合わせずれの補正を、第１実施形態と異なる方法により実行する。以下に、第２実施形態に係る半導体製造システムＰＳの詳細について説明する。
［２－１］ウエハ倍率と多項式回帰係数との関係性
図１６は、第２実施形態に係る半導体製造システムＰＳにより製造される接合ウエハＢＷにおけるウエハ倍率と多項式回帰係数との関係性の一例を示す図である。図１６の（Ｄ）～（Ｊ）に示された重ね合わせずれ成分は、図２の（Ｄ）～（Ｊ）に示された重ね合わせずれ成分にそれぞれ対応している。各重ね合わせずれ成分の枠に示されたグラフは、縦軸が多項式回帰係数（Ｋ値）を示し、横軸がウエハ倍率の補正値（Ｗ＿Ｍａｇ）を示している。
図１６に示すように、本例では、Ｋ７～Ｋ１６、Ｋ１９及びＫ２０のそれぞれは、ウエハ倍率の補正値に対して強い感度を有しない。一方で、Ｋ１７及びＫ１８は、ウエハ倍率の補正値に対して強い感度を有している。すなわち、本例の接合ウエハＢＷでは、下ウエハＬＷのウエハ倍率の大きさに応じて、接合ＯＬ計測のＫ１７及びＫ１８に基づく重ね合わせずれ量が変化し得る。そこで、第２実施形態に係る半導体製造システムＰＳでは、接合ＯＬ計測により得られた多項式回帰係数（例えば、Ｋ１７及びＫ１８）と、ウエハ倍率の補正値との関係式を作成して、露光処理におけるアライメントに使用する。
［２－２］半導体装置の製造方法
以下に、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法として、半導体製造システムＰＳを用いた具体的な処理の一例について説明する。すなわち、以下で説明される第２実施形態の露光方法（露光処理）を用いて半導体装置が製造される。
［２－２－１］補正式の作成方法
図１７は、第２実施形態に係る露光装置１で使用されるＯＬ補正式の作成方法の一例を示すフローチャートである。図１７を参照して、ＯＬ補正式の作成方法の一例について説明する。
まず、第１実施形態と同様に、Ｓ１１０～Ｓ１１３の処理が実行される。つまり、所定の露光処理においてウエハ倍率を変えて露光した下ウエハＬＷを複数用意する（Ｓ１１０）。そして、所定の露光処理においてウエハ倍率を固定して露光した上ウエハＵＷを複数用意する（Ｓ１１１）。それから、Ｓ１１１で設定されたウエハ倍率と同等になるように下ウエハＬＷのウエハ倍率をそれぞれ補正して、下ウエハＬＷと上ウエハＵＷの接合処理が実行される（Ｓ１１２）。その後、接合ＯＬ計測が実行される（Ｓ１１３）。
次に、サーバー３は、Ｓ１１３における接合ＯＬの計測結果に基づいて、ウエハ倍率の補正値と接合ＯＬの計測結果とが関連づけられたＯＬ（オーバーレイ）補正式を作成する（Ｓ２００）。そして、作成されたＯＬ補正式は、例えば、露光装置１の記憶装置１１に記憶される。ＯＬ補正式は、ウエハ倍率の補正値と所定のＫ値との関係式である。つまり、ＯＬ補正式に、ウエハ倍率の補正値が代入されることによって、露光装置１がアライメントの補正に使用可能なＫ値が算出され得る。所定のＫ値は、接合処理におけるウエハ倍率との依存性を有するパラメータであり、例えば、Ｋ１７及びＫ１８である。ＯＬ補正式で使用されるＫ値としては、Ｋ１７及びＫ１８に限定されず、その他のＫ値が使用されてもよい。第２実施形態では、少なくとも、接合ＯＬでウエハ倍率の補正値に対して感度を有するＫ値がＯＬ補正式に使用されていればよい。
［２－２－２］露光処理から接合処理までの流れ
図１８は、第２実施形態に係る半導体製造システムＰＳにおけるランダム成分のアライメント補正に関連する工程の一例を示すフローチャートである。以下に、図１８を参照して、第２実施形態における露光処理から接合処理までの流れについて、第１実施形態と異なる点を説明する。
第２実施形態では、下ウエハＬＷの前工程における露光処理に関する工程が、第１実施形態と異なっている。具体的には、図１８に示されたフローチャートは、図１３に示されたフローチャートに対して、Ｓ１３０及びＳ１３１がそれぞれＳ２１０及びＳ２１１に置き換えられた構成を有する。すなわち、下ウエハＬＷの前工程では、Ｓ２１０及びＳ２１１の処理が順に実行される。
Ｓ２１０の処理では、下ウエハＬＷの露光処理が、Ｓ２００で作成されたＯＬ補正式と、ウエハ倍率の補正値とに基づいたアライメントを利用して実行される。具体的には、第２実施形態に係る露光装置１は、アライメント補正処理（図９のＳ１０３）において、少なくとも３箇所のアライメントマークＡＭの計測結果を用いた多項式回帰によりウエハ倍率の補正値（例えば、Ｋ３及びＫ４）を算出する。この多項式回帰では、Ｋ１７やＫ１８なども算出され得る。そして、露光装置１は、算出したウエハ倍率の補正値の大きさに基づいて、ウエハ面内のアライメント補正に用いるＫ値（例えば、Ｋ１７及びＫ１８）を補正する。Ｋ値の補正には、ウエハ倍率の補正値をＯＬ補正式に代入することにより算出されたＫ値が使用される。例えば、ＯＬ補正値に基づいて算出されたＫ１７及びＫ１８は、ウエハ面内のアライメント補正値のオフセットとして利用される。なお、本例では、少なくともアライメントマークＡＭの計測結果から得られたウエハ倍率の補正値に基づいて、アライメントに用いるＫ値のパラメータが変更されていればよい。
そして、Ｓ２１１の処理では、Ｓ２１０で使用されたウエハ倍率の補正値を含む補正値情報１１１ｂが、サーバー３に保存される。上ウエハＵＷと下ウエハＬＷとのそれぞれの前工程の処理が完了すると（Ｓ１４０）、第１実施形態と同様に、Ｓ１４１及びＳ１４２の処理が実行される。第２実施形態に係る露光装置１におけるその他の処理は、第１実施形態と同様である。
［２－３］第２実施形態の効果
以上で説明された第２実施形態に係る露光装置１に依れば、第１実施形態と同様に、下ウエハＵＷの前工程における露光処理による重ね合わせずれが大きくなるが、接合処理における上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷ間の重ね合わせずれを抑制し得る。その結果、第２実施形態に係る露光装置１は、第１実施形態と同様に、半導体装置の歩留まりを改善することができる。
［２－４］第２実施形態の変形例
第２実施形態では、ウエハ倍率に基づく多項式回帰係数を利用したアライメント補正処理を実行する場合について例示したが、これに限定されない。ＯＬ補正式の作成には、ゼルニケ多項式が利用されてもよい。ゼルニケ多項式は、半径が“１”の単位円の内部で定義された関数（直交多項式）である。具体的には、ゼルニケ多項式は、例えば、以下の（１）式によって表される。
（１）式において、“Ｗ（ｘ，ｙ）”は座標（ｘ，ｙ）における波面を示している。“Ｚｊ（ｘ，ｙ）”は、ｊ番目のゼルニケ多項式を示している。“ｃｊ”は、ｊ番目のゼルニケ多項式に対応するゼルニケ係数（すなわち、ゼルニケ多項式の係数）を示している。“Ｊ”は展開に用いるゼルニケ多項式の数を示している。ゼルニケ多項式の足し合わせは、全ての面形状を（近似的に）表現することができる。図１９は、ゼルニケ多項式を説明するための概略図であり、２番目から１６番目のゼルニケ多項式のイメージを示している。“Ｚ２”は、例えば、Ｘ方向のチルトと呼ばれる。“Ｚ３”は、例えば、Ｙ方向のチルトと呼ばれる。“Ｚ４”は、例えば、デフォーカスと呼ばれる。“Ｚ５”は、例えば、非点収差と呼ばれる。“Ｚ６”は、例えば、傾斜非点収差と呼ばれる。“Ｚ７”は、例えば、Ｘ方向コマ収差と呼ばれる。“Ｚ８”は、例えば、Ｙ方向コマ収差と呼ばれる。“Ｚ９”は、例えば、球面収差と呼ばれる。“Ｚ１０”は、例えば、Ｘ方向のトレフォイル収差と呼ばれる。“Ｚ１１”は、例えば、Ｙ方向のトレフォイル収差と呼ばれる。“Ｚ１２”は、例えば、２次の非点収差と呼ばれる。“Ｚ１３”は、例えば、２次の傾斜非点収差と呼ばれる。“Ｚ１４”は、例えば、２次のＸ方向コマ収差と呼ばれる。“Ｚ１５”は、例えば、２次のＹ方向コマ収差と呼ばれる。“Ｚ１６”は、例えば、２次の球面収差と呼ばれる。
第２実施形態に係る露光装置１は、露光処理において、ウエハ表面に対応する波面の情報を取得し、ウエハの焦点（フォーカス）合わせなどを実行し得る。第２実施形態でゼルニケ多項式を利用する場合、接合処理におけるウエハ倍率の補正値との相関が大きいゼルニケ多項式及び係数が、ＯＬ補正式の作成に使用される。この場合、露光装置１は、露光処理において、波面収差やフォーカスなどの計測結果に基づいて、下ウエハＬＷの表面形状に対応するゼルニケ係数を算出する。そして、露光装置１は、所定のゼルニケ係数をＯＬ補正式に代入することにより得られた数値に基づいて、アライメント補正処理におけるオフセット値を変更してもよい。露光装置１は、少なくとも下ウエハＬＷの面形状やアライメント結果に基づいたＯＬ補正式を用いてオフセット値を算出し、アライメント補正処理に利用していればよい。
［３］第３実施形態
第３実施形態は、第１及び第２実施形態で説明された半導体装置の製造方法が適用され得る半導体装置の具体例に関する。以下に、半導体装置の具体例として、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリであるメモリデバイス４について説明する。
［３－１］構成
［３－１－１］メモリデバイス４の構成
図２０は、第３実施形態に係るメモリデバイス４の構成の一例を示すブロック図である。図２０に示すように、メモリデバイス４、例えば、メモリインターフェース（メモリＩ／Ｆ）４０、シーケンサ４１、メモリセルアレイ４２、ドライバモジュール４３、ロウデコーダモジュール４４、及びセンスアンプモジュール４５を含む。
メモリＩ／Ｆ４０は、外部のメモリコントローラと接続されるハードウェアインターフェースである。メモリＩ／Ｆ４０は、メモリデバイス４とメモリコントローラとの間のインターフェース規格に従った通信を行う。メモリＩ／Ｆ４０は、例えば、ＮＡＮＤインターフェース規格をサポートする。
シーケンサ４１は、メモリデバイス４の全体の動作を制御する制御回路である。シーケンサ４１は、メモリＩ／Ｆ４０を介して受信したコマンドに基づいてドライバモジュール４３、ロウデコーダモジュール４４、及びセンスアンプモジュール４５などを制御して、読み出し動作、書き込み動作、消去動作などを実行する。
メモリセルアレイ４２は、複数のメモリセルの集合を含む記憶回路である。メモリセルアレイ４２は、複数のブロックＢＬＫ０～ＢＬＫｎ（ｎは１以上の整数）を含む。ブロックＢＬＫは、例えば、データの消去単位として使用される。また、メモリセルアレイ４２には、複数のビット線及び複数のワード線が設けられる。各メモリセルは、例えば１本のビット線と１本のワード線とに関連付けられる。各メモリセルは、ワード線ＷＬを識別するアドレスと、ビット線ＢＬを識別するアドレスとに基づいて識別される。
ドライバモジュール４３は、読み出し動作、書き込み動作、消去動作などで使用される電圧を生成するドライバ回路である。ドライバモジュール４３は、複数の信号線を介してロウデコーダモジュール４４に接続される。ドライバモジュール４３は、メモリＩ／Ｆ４０を介して受信したページアドレスに基づいて、複数の信号線の各々に印加する電圧を変更し得る。
ロウデコーダモジュール４４は、メモリＩ／Ｆ４０を介して受信したロウアドレスをデコードするデコーダである。ロウデコーダモジュール４４は、デコード結果に基づいて１つのブロックＢＬＫを選択する。そして、ロウデコーダモジュール４４は、選択したブロックＢＬＫに設けられた複数の配線（ワード線ＷＬなど）に、複数の信号線に印加された電圧をそれぞれ転送する。
センスアンプモジュール４５は、読み出し動作において、ビット線ＢＬの電圧に基づいて、選択されたブロックＢＬＫから読み出されたデータをセンスするセンス回路である。センスアンプモジュール４５は、読み出したデータを、メモリＩ／Ｆ４０を介してメモリコントローラに送信する。また、センスアンプモジュール４５は、書き込み動作において、ビット線ＢＬ毎に、メモリセルに書き込むデータに応じた電圧を印加し得る。
［３－１－２］メモリセルアレイ４２の回路構成
図２１は、第３実施形態に係るメモリデバイス４が備えるメモリセルアレイ４２の回路構成の一例を示す回路図である。図２１は、メモリセルアレイ４２に含まれた複数のブロックＢＬＫのうち１つのブロックＢＬＫを表示している。図２１に示すように、ブロックＢＬＫは、例えば、ストリングユニットＳＵ０～ＳＵ３を含む。
各ストリングユニットＳＵは、複数のＮＡＮＤストリングＮＳを含む。ＮＡＮＤストリングＮＳは、それぞれビット線ＢＬ０～ＢＬｍ（ｍは１以上の整数）に関連付けられている。ビット線ＢＬ０～ＢＬｍには、それぞれ異なるカラムアドレスが割り当てられる。各ビット線ＢＬは、複数のブロックＢＬＫ間で同一のカラムアドレスが割り当てられたＮＡＮＤストリングＮＳによって共有される。各ＮＡＮＤストリングＮＳは、例えば、メモリセルトランジスタＭＴ０～ＭＴ７、並びに選択トランジスタＳＴＤ及びＳＴＳを含む。
各メモリセルトランジスタＭＴは、制御ゲート及び電荷蓄積層を含み、データを不揮発に記憶する。各ＮＡＮＤストリングＮＳのメモリセルトランジスタＭＴ０～ＭＴ７は、直列に接続される。メモリセルトランジスタＭＴ０～ＭＴ７の制御ゲートは、それぞれワード線ＷＬ０～ＷＬ７に接続される。ワード線ＷＬ０～ＷＬ７のそれぞれは、ブロックＢＬＫ毎に設けられる。同一のストリングユニットＳＵで共通のワード線ＷＬに接続された複数のメモリセルトランジスタＭＴの集合は、例えば、“セルユニットＣＵ”と呼ばれる。各メモリセルトランジスタＭＴが１ビットデータを記憶する場合、セルユニットＣＵは、“１ページデータ”を記憶する。セルユニットＣＵは、メモリセルトランジスタＭＴが記憶するデータのビット数に応じて、２ページデータ以上の記憶容量を有し得る。
選択トランジスタＳＴＤ及びＳＴＳのそれぞれは、ストリングユニットＳＵの選択に使用される。選択トランジスタＳＴＤのドレインは、関連付けられたビット線ＢＬに接続される。選択トランジスタＳＴＤのソースは、直列に接続されたメモリセルトランジスタＭＴ０～ＭＴ７の一端に接続される。ストリングユニットＳＵ０～ＳＵ３に含まれた選択トランジスタＳＴＤのゲートは、選択ゲート線ＳＧＤ０～ＳＧＤ３にそれぞれ接続される。選択トランジスタＳＴＳのドレインは、直列に接続されたメモリセルトランジスタＭＴ０～ＭＴ７の他端に接続される。選択トランジスタＳＴＳのソースは、ソース線ＳＬに接続される。選択トランジスタＳＴＳのゲートは、選択ゲート線ＳＧＳに接続される。ソース線ＳＬは、例えば、複数のブロックＢＬＫで共有される。
［３－１－３］メモリデバイス４の構造
以下に、第３実施形態に係るメモリデバイス４の構造の一例について説明する。なお、第３実施形態では、Ｘ方向がワード線ＷＬの延伸方向に対応し、Ｙ方向がビット線ＢＬの延伸方向に対応し、Ｚ方向がメモリデバイス４の形成に使用される半導体基板の表面に対する鉛直方向に対応している。
図２２は、第３実施形態に係るメモリデバイス４の構造の一例を示す斜視図である。図２２に示すように、メモリデバイス４は、メモリチップＭＣ及びＣＭＯＳチップＣＣを含む。メモリチップＭＣの下面は、下ウエハＬＷの表面に対応している。ＣＭＯＳチップＣＣの上面は、上ウエハＵＷの表面に対応している。メモリチップＭＣは、例えば、メモリ領域ＭＲ、引出領域ＨＲ１及びＨＲ２、並びにパッド領域ＰＲ１を含む。ＣＭＯＳチップＣＣは、例えば、センスアンプ領域ＳＲ、周辺回路領域ＰＥＲＩ、転送領域ＸＲ１及びＸＲ２、並びにパッド領域ＰＲ２を含む。
メモリ領域ＭＲは、メモリセルアレイ４２を含む。引出領域ＨＲ１及びＨＲ２は、メモリチップＭＣに設けられた積層配線とＣＭＯＳチップＣＣに設けられたロウデコーダモジュール４４との間の接続に使用される配線などを含む。パッド領域ＰＲ１は、メモリデバイス４とメモリコントローラとの接続に使用されるパッドなどを含む。引出領域ＨＲ１及びＨＲ２は、メモリ領域ＭＲをＸ方向に挟んでいる。パッド領域ＰＲ１は、メモリ領域ＭＲ並びに引出領域ＨＲ１及びＨＲ２のそれぞれとＹ方向に隣り合っている。
センスアンプ領域ＳＲは、センスアンプモジュール４５を含む。周辺回路領域ＰＥＲＩは、シーケンサ４１やドライバモジュール４３などを含む。転送領域ＸＲ１及びＸＲ２は、ロウデコーダモジュール４４を含む。パッド領域ＰＲ２は、メモリＩ／Ｆ４０を含む。センスアンプ領域ＳＲ及び周辺回路領域ＰＥＲＩは、Ｙ方向に隣り合って配置され、メモリ領域ＭＲと重なっている。転送領域ＸＲ１及びＸＲ２は、センスアンプ領域ＳＲ及び周辺回路領域ＰＥＲＩの組をＸ方向に挟み、それぞれ引出領域ＨＲ１及びＨＲ２と重なっている。パッド領域ＰＲ２は、メモリチップＭＣのパッド領域ＰＲ１と重なっている。
メモリチップＭＣは、メモリ領域ＭＲ、引出領域ＨＲ１及びＨＲ２、並びにパッド領域ＰＲ１のそれぞれの下部に、複数の貼合パッドＢＰを有する。メモリ領域ＭＲの貼合パッドＢＰは、関連付けられたビット線ＢＬに接続される。引出領域ＨＲの貼合パッドＢＰは、メモリ領域ＭＲに設けられた積層配線のうち関連付けられた配線（例えば、ワード線ＷＬ）に接続される。パッド領域ＰＲ１の貼合パッドＢＰは、メモリチップＭＣの上面に設けられたパッド（図示せず）に接続される。メモリチップＭＣの上面に設けられたパッドは、例えば、メモリデバイス４とメモリコントローラと間の接続に使用される。
ＣＭＯＳチップＣＣは、センスアンプ領域ＳＲ、周辺回路領域ＰＥＲＩ、転送領域ＸＲ１及びＸＲ２、並びにパッド領域ＰＲ２のそれぞれの上部に、複数の貼合パッドＢＰを有する。センスアンプ領域ＳＲの貼合パッドＢＰは、メモリ領域ＭＲの貼合パッドＢＰと重なっている。転送領域ＸＲ１及びＸＲ２の貼合パッドＢＰは、それぞれ引出領域ＨＲ１及びＨＲ２の貼合パッドＢＰと重なっている。パッド領域ＰＲ１の貼合パッドＢＰは、パッド領域ＰＲ２の貼合パッドＢＰと重なっている。
メモリデバイス４は、メモリチップＭＣの下面とＣＭＯＳチップＣＣの上面とが接合された構造を有する。メモリデバイス４に設けられた複数の貼合パッドＢＰのうち、メモリチップＭＣとＣＭＯＳチップＣＣとの間で対向する２つの貼合パッドＢＰは、接合されることによって電気的に接続される。これにより、メモリチップＭＣ内の回路とＣＭＯＳチップＣＣ内の回路との間が、貼合パッドＢＰを介して電気的に接続される。メモリチップＭＣとＣＭＯＳチップＣＣとの間で対向する２つの貼合パッドＢＰの組は、境界を有していてもよいし、一体化していてもよい。
（メモリセルアレイ４２の平面レイアウト）
図２３は、第３実施形態に係るメモリデバイス４が備えるメモリセルアレイ４２の平面レイアウトの一例を示す平面図である。図２３は、メモリ領域ＭＲのうち１つのブロックＢＬＫを含む領域を表示している。図２３に示すように、メモリデバイス４は、例えば、複数のスリットＳＬＴと、複数のスリットＳＨＥと、複数のメモリピラーＭＰと、複数のビット線ＢＬと、複数のコンタクトＣＶとを含む。メモリ領域ＭＲでは、以下で説明される平面レイアウトが、Ｙ方向に繰り返し配置される。
各スリットＳＬＴは、例えば、絶縁部材が埋め込まれた構造を有する。各スリットＳＬＴは、当該スリットＳＬＴを介して隣り合う配線（例えば、ワード線ＷＬ０～ＷＬ７、並びに選択ゲート線ＳＧＤ及びＳＧＳ）を絶縁している。各スリットＳＬＴは、Ｘ方向に沿って延伸して設けられた部分を有し、メモリ領域ＭＲ並びに引出領域ＨＲ１及びＨＲ２をＸ方向に沿って横切っている。複数のスリットＳＬＴは、Ｙ方向に並んでいる。スリットＳＬＴによって区切られた領域は、ブロックＢＬＫに対応している。
各スリットＳＨＥは、例えば、絶縁部材が埋め込まれた構造を有する。各スリットＳＨＥは、当該スリットＳＬＴを介して隣り合う配線（少なくとも、選択ゲート線ＳＧＤ）を絶縁している。各スリットＳＨＥは、Ｘ方向に沿って延伸して設けられた部分を有し、メモリ領域ＭＲを横切っている。複数のスリットＳＨＥは、Ｙ方向に並んでいる。本例では、３つのスリットＳＨＥが、隣り合うスリットＳＬＴの間に配置されている。スリットＳＬＴ及びＳＨＥによって区切られた複数の領域は、それぞれストリングユニットＳＵ０～ＳＵ３に対応している。
各メモリピラーＭＰは、例えば、１つのＮＡＮＤストリングＮＳとして機能する。複数のメモリピラーＭＰは、隣り合う２つのスリットＳＬＴの間の領域において、例えば、１９列の千鳥状に配置される。そして、紙面の上側から数えて、５列目のメモリピラーＭＰと、１０列目のメモリピラーＭＰと、１５列目のメモリピラーＭＰとのそれぞれに、１つのスリットＳＨＥが重なっている。
各ビット線ＢＬは、Ｙ方向に沿って延伸して設けられた部分を有し、複数のブロックＢＬＫが設けられた領域をＹ方向に沿って横切っている。複数のビット線ＢＬは、Ｘ方向に並んでいる。各ビット線ＢＬは、ストリングユニットＳＵ毎に少なくとも１つのメモリピラーＭＰと重なるように配置される。本例では、２本のビット線ＢＬが、各メモリピラーＭＰと重なっている。
各コンタクトＣＶは、メモリピラーＭＰと重なっている複数のビット線ＢＬのうち１本のビット線ＢＬと、当該メモリピラーＭＰとの間に設けられる。コンタクトＣＶは、メモリピラーＭＰとビット線ＢＬとの間を電気的に接続する。なお、スリットＳＨＥと重なったメモリピラーＭＰと、ビット線ＢＬとの間のコンタクトＣＶは、省略される。
（メモリセルアレイ４２の断面構造）
図２４は、第３実施形態に係るメモリデバイス４が備えるメモリセルアレイ４２の断面構造の一例を示す断面図である。図２４は、メモリ領域ＭＲ内でメモリピラーＭＰとスリットＳＬＴとを含み且つＹ方向に沿った断面を表示している。なお、図２４におけるＺ方向は紙面の下側を指しているが、図２４の説明では、紙面の上側のことを“上方”と呼び、紙面の下側のことを“下方”と呼ぶ。図２４に示すように、メモリデバイス４は、例えば、絶縁体層５０～５７、導電体層６０～６６、並びにコンタクトＶ１及びＶ２を含む。
絶縁体層５０は、例えば、メモリチップＭＣの最下層に設けられる。絶縁体層５０の上に、導電体層６０が設けられる。導電体層６０の上に、絶縁体層５１が設けられる。絶縁体層５１の上に、導電体層６１及び絶縁体層５２が交互に設けられる。最上層の導電体層６１の上に、絶縁体層５３が設けられる。絶縁体層５３の上に、導電体層６２と絶縁体層５４とが交互に設けられる。最上層の導電体層６２の上に、絶縁体層５５が設けられる。絶縁体層５５の上に、導電体層６３及び絶縁体層５６が交互に設けられる。最上層の導電体層６３の上に、絶縁体層５７が設けられる。絶縁体層５７の上に、導電体層６４が設けられる。導電体層６４の上に、コンタクトＶ１が設けられる。コンタクトＶ１の上に、導電体層６５が設けられる。導電体層６５の上に、コンタクトＶ２が設けられる。コンタクトＶ２の上に、導電体層６６が設けられる。以下では、導電体層６４、６５及び６６が設けられた配線層のことを、それぞれ“Ｍ０”、“Ｍ１”及び“Ｍ２”と呼ぶ。
導電体層６０、６１、６２及び６３のそれぞれは、例えば、ＸＹ平面に沿って広がった板状に形成される。導電体層６４は、例えば、Ｙ方向に延伸したライン状に形成される。導電体層６０、６１及び６３は、それぞれソース線ＳＬ、選択ゲート線ＳＧＳ、及び選択ゲート線ＳＧＤとして使用される。複数の導電体層６２は、導電体層６０側から順に、それぞれワード線ＷＬ０～ＷＬ７として使用される。導電体層６４は、ビット線ＢＬとして使用される。コンタクトＶ１及びＶ２は、柱状に設けられる。導電体層６４と６５との間は、コンタクトＶ１を介して接続される。導電体層６５と導電体層６６との間は、コンタクトＶ２を介して接続される。導電体層６５は、例えば、Ｘ方向に延伸したライン状に形成された配線である。導電体層６６は、メモリチップＭＣの界面に接し、貼合パッドＢＰとして使用される。導電体層６６は、例えば、銅を含む。
スリットＳＬＴは、ＸＺ平面に沿って広がった板状に形成された部分を有し、絶縁体層５１～５６、及び導電体層６１～６３を分断している。各メモリピラーＭＰは、Ｚ方向に沿って延伸して設けられ、絶縁体層５１～５６、及び導電体層６１～６３を貫通している。各メモリピラーＭＰは、例えば、コア部材７０、半導体層７１、及び積層膜７２を含む。コア部材７０は、Ｚ方向に沿って延伸して設けられた絶縁体である。半導体層７１は、コア部材７０を覆っている。半導体層７１の下部は、導電体層６０に接している。積層膜７２は、半導体層７１の側面を覆っている。半導体層７１の上に、コンタクトＣＶが設けられる。コンタクトＣＶの上には、導電体層６４が接触している。
なお、図示された領域には、２つのメモリピラーＭＰのうち、１つのメモリピラーＭＰに対応するコンタクトＣＶが示されている。当該領域においてコンタクトＣＶが接続されていないメモリピラーＭＰには、図示されない領域においてコンタクトＣＶが接続される。メモリピラーＭＰと複数の導電体層６１とが交差した部分は、選択トランジスタＳＴＳとして機能する。メモリピラーＭＰと導電体層６２とが交差した部分は、メモリセルトランジスタＭＴとして機能する。メモリピラーＭＰと複数の導電体層６３とが交差した部分は、選択トランジスタＳＴＤとして機能する。
（メモリピラーＭＰの断面構造）
図２５は、第３実施形態に係るメモリデバイス４が備えるメモリピラーＭＰの断面構造の一例を示す、図２４のＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿った断面図である。図２５は、メモリピラーＭＰと導電体層６２とを含み且つの導電体層６０と平行な断面を表示している。図２５に示すように、積層膜７２は、例えば、トンネル絶縁膜７３、絶縁膜７４、及びブロック絶縁膜７５を含む。
コア部材７０は、例えば、メモリピラーＭＰの中心部に設けられる。半導体層７１は、コア部材７０の側面を囲っている。トンネル絶縁膜７３は、半導体層７１の側面を囲っている。絶縁膜７４は、トンネル絶縁膜７３の側面を囲っている。ブロック絶縁膜７５は、絶縁膜７４の側面を囲っている。導電体層６２は、ブロック絶縁膜７５の側面を囲っている。半導体層７１は、メモリセルトランジスタＭＴ０～ＭＴ７並びに選択トランジスタＳＴＤ及びＳＴＳのチャネル（電流経路）として使用される。トンネル絶縁膜７３及びブロック絶縁膜７５のそれぞれは、例えば、酸化シリコンを含む。絶縁膜７４は、メモリセルトランジスタＭＴの電荷蓄積層として使用され、例えば、窒化シリコンを含む。これにより、メモリピラーＭＰの各々が、１つのＮＡＮＤストリングＮＳとして機能する。
（メモリデバイス４の断面構造）
図２６は、第３実施形態に係るメモリデバイス４の断面構造の一例を示す断面図である。図２６は、メモリ領域ＭＲ及びセンスアンプ領域ＳＲを含む断面、すなわちメモリチップＭＣとＣＭＯＳチップＣＣとを含む断面を表示している。図２６に示すように、メモリデバイス４は、センスアンプ領域ＳＲにおいて、半導体基板８０、導電体層ＧＣ及び８１～８４、並びにコンタクトＣＳ及びＣ０～Ｃ３を含む。
半導体基板８０は、ＣＭＯＳチップＣＣの形成に使用される基板である。半導体基板８０は、複数のウェル領域（図示せず）を含む。複数のウェル領域のそれぞれには、例えば、トランジスタＴＲが形成される。複数のウェル領域の間は、例えば、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）によって分離される。半導体基板８０の上に、ゲート絶縁膜を介して導電体層ＧＣが設けられる。センスアンプ領域ＳＲ内の導電体層ＧＣは、センスアンプモジュール４５に含まれたトランジスタＴＲのゲート電極として使用される。導電体層ＧＣの上には、コンタクトＣ０が設けられる。トランジスタＴＲのソース及びドレインに対応して、半導体基板８０の上に２つのコンタクトＣＳが設けられる。
コンタクトＣＳの上とコンタクトＣ０の上とのそれぞれに、導電体層８１が設けられる。導電体層８１の上に、コンタクトＣ１が設けられる。コンタクトＣ１の上に、導電体層８２が設けられる。導電体層８１及び８２の間は、コンタクトＣ１を介して電気的に接続される。導電体層８２の上に、コンタクトＣ２が設けられる。コンタクトＣ２の上に、導電体層８３が設けられる。導電体層８２及び８３の間は、コンタクトＣ２を介して電気的に接続される。導電体層８３の上に、コンタクトＣ３が設けられる。コンタクトＣ３の上に、導電体層８４が設けられる。導電体層８３及び８４の間は、コンタクトＣ３を介して電気的に接続される。以下では、導電体層８１～８４が設けられた配線層のことを、それぞれ“Ｄ０”、“Ｄ１”、“Ｄ２”、及び“Ｄ３”と呼ぶ。
導電体層８４は、ＣＭＯＳチップＣＣの界面に接し、貼合パッドＢＰとして使用される。センスアンプ領域ＳＲ内の導電体層８４は、対向して配置されたメモリ領域ＭＲ内の導電体層６６（すなわち、メモリチップＭＣの貼合パッドＢＰ）と貼り合わされる。そして、センスアンプ領域ＳＲ内の各導電体層８４は、１本のビット線ＢＬと電気的に接続される。導電体層８４は、例えば、銅を含む。
メモリデバイス４では、ＣＭＯＳチップＣＣの配線層Ｄ３とメモリチップＭＣの配線層Ｍ２とが、メモリチップＭＣ及びＣＭＯＳチップＣＣとが接合されることにより隣接している。半導体基板８０が、上ウエハＵＷの裏面側に対応し、配線層Ｄ３が、上ウエハＵＷの表面側に対応している。絶縁体層５０が、下ウエハＬＷの裏面側に対応し、配線層Ｍ２が、下ウエハＬＷの表面側に対応している。メモリチップＭＣの形成に使用された半導体基板は、接合処理後のパッドの形成などの工程に伴い除去されている。
［３－２］第３実施形態の効果
以上で説明されたように、メモリデバイス４は、例えば、メモリセルが３次元に積層された構造を含むメモリチップＭＣと、その他の制御回路などを含むＣＭＯＳチップＣＣとを有する。メモリチップＭＣとＣＭＯＳチップＣＣとでは、メモリチップＭＣの方がウエハ倍率のばらつきがウエハ間で大きくなる傾向がある。具体的には、メモリチップＭＣは、高層化されたメモリセルアレイ４２を備えるため、ウエハの反り量のばらつきが大きくなり、ウエハ倍率のばらつきが大きくなり得る。一方で、ＣＭＯＳチップＣＣのショットの配置は、露光装置を基準とした理想格子に近くなる。このため、接合処理が実行される場合には、メモリチップＭＣが形成されたウエハが、ウエハ倍率を補正することが可能な下ウエハＬＷに割り当てられ、ＣＭＯＳチップＣＣが形成されたウエハが、上ウエハＵＷに割り当てられることが好ましい。これにより、第１及び第２実施形態のそれぞれは、メモリデバイス４の歩留まりを改善することができる。
［４］第４実施形態
第４実施形態に係る半導体製造システムＰＳは、第１実施形態と同様の構成を有する。第４実施形態は、上ウエハＵＷの反り量に依存するランダム成分の重ね合わせずれの補正を、第１実施形態と類似した方法により実行する。以下に、第４実施形態に係る半導体製造システムＰＳの詳細について説明する。
［４－１］半導体装置の製造方法
以下に、第４実施形態に係る半導体装置の製造方法として、露光装置１を用いた具体的な処理の一例について説明する。すなわち、以下で説明される第１実施形態の露光方法（露光処理）を用いて半導体装置が製造される。
［４－１－１］マップ補正値の作成方法
図２７は、第１実施形態に係る露光装置１で使用されるマップ補正値の作成方法の一例を示すフローチャートである。以下に、図２７を参照して、マップ補正値の作成方法の一例について説明する。
まず、反り量が異なる上ウエハＵＷが複数用意され、それぞれに露光処理が実行される（Ｓ３００）。すなわち、Ｓ３００の処理では、反り量の異なる２つ以上の上ウエハＵＷが用意される。Ｓ３００の処理における露光処理は、上ウエハＵＷの接合面の露光処理に対応する。
次に、ウエハの反り量が略等しい下ウエハＬＷが複数用意され、それぞれに露光処理が実行される。（Ｓ３０１）。すなわち、Ｓ３０１の処理では、ウエハ倍率が略等しい２つ以上の下ウエハＬＷが用意される。Ｓ３０１の処理における露光処理は、下ウエハＬＷの接合面の露光処理に対応する。
次に、下ウエハＬＷと上ウエハＵＷの接合処理を実行する（Ｓ３０２）。これにより、互いに異なる反り量の上ウエハＵＷが使用された複数の接合ウエハＢＷが形成される。
次に、接合ＯＬ計測が実行される（Ｓ３０３）。この接合ＯＬ計測によって、Ｓ３００の処理で設定された上ウエハＵＷの反り量毎に、接合ＯＬの計測結果が得られる。接合ＯＬの計測結果は、例えば、サーバー３に記憶される。
次に、サーバー３は、Ｓ３０３の処理における接合ＯＬの計測結果に基づいて、ウエハの反り量と接合ＯＬの計測結果とが関連づけられたマップ補正値を作成する（Ｓ３０４）。そして、作成された複数のマップ補正値は、マップ補正値セット１１２として、露光装置１の記憶装置１１に記憶される。各マップ補正値は、例えば、互いに異なる所定の範囲のウエハの反り量に関連付けられている。この所定の範囲は、例えば、Ｓ３００の処理で設定されたウエハの反り量の基準として設定される。
なお、下ウエハＬＷの反り量が異なっている場合においても、Ｓ３０４の処理で作成される複数のマップ補正値に対する影響は小さい。このため、Ｓ３０１の処理において用意される下ウエハＬＷのウエハの反り量は、異なっていてもよい。
［４－１－２］露光処理から接合処理までの流れ
図２８は、第４実施形態に係る半導体製造システムＰＳにおけるランダム成分のアライメント補正に関連する工程の一例を示すフローチャートである。以下に、図２８を参照して、第１実施形態における露光処理から接合処理までの流れについて説明する。
まず、接合面の露光対象である上ウエハＵＷの反り量が計測される（Ｓ３１０）。上ウエハＵＷの反り量のデータは、例えば、サーバ３を介して露光装置１に転送され、露光装置１の記憶装置１１に記憶される。
次に、計測された反り量に対応するマップ補正値を用いて、上ウエハＵＷの接合面の露光処理が実行される（Ｓ３１１）。例えば、露光装置１は、反り量が大きいウエハに適用するマップ補正値として、反り量の大きい上ウエハＵＷを用いた接合ウエハＢＷの接合ＯＬ計測結果に基づいて作成されたマップ補正値を選択する。また、露光装置１は、反り量が小さいウエハに適用するマップ補正値として、反り量の小さい上ウエハＵＷを用いた接合ウエハＢＷの接合ＯＬ計測結果に基づいて作成されたマップ補正値を選択する。
また、Ｓ３１０及びＳ３１１の処理と並行して、下ウエハＬＷの前工程の処理が実行される（Ｓ３２０）。これにより、下ウエハＬＷが形成される。
関連付けられた上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの前工程が完了すると（Ｓ３３０）、接合処理が実行される（Ｓ３３１）。これにより、関連付けられた上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷが接合された接合ウエハＢＷが形成される。
なお、露光装置１は、ウエハ倍率の補正値と関連付けられたマップ補正値が無い場合に、当該ウエハの反り量に近い反り量に関連付けられたマップ補正値を利用してもよいし、複数のマップ補正値の組み合わせに基づいて算出されたマップ補正値を利用してもよい。また、露光装置１又はサーバー３が、ウエハの反り量とマップ補正値との複数の組み合わせに基づいて、ショット毎にウエハの反り量とオーバーレイ補正値との関係式を作成し、露光処理においてこの関係式に基づいたマップ補正値が利用されてもよい。
［４－２］第４実施形態の効果
２枚のウエハの接合により形成される半導体装置では、上ウエハＵＷの反り量に応じて、接合ＯＬ（オーバーレイ）におけるランダム成分の重ね合わせずれが発生するおそれがある。この要因の一つとして、接合処理時に上ウエハＵＷに印加される応力が、上ウエハＵＷの反り量に応じて変化することが考えられる。上ウエハＵＷに印加される応力が変化すると、接合処理時に上ウエハＵＷが上ステージ２３３から剥がれて下ウエハＬＷ上に落ちる際の上ウエハＵＷに対するストレスが変化し、重ね合わせずれが発生し得る。このような接合ウエハＢＷにおけるランダム成分の重ね合わせずれを抑制する方法としては、前工程における所定の露光処理において、接合ＯＬが改善するような露光マップ補正を利用することが考えられる。
ここで、第２比較例を用いて、第４実施形態における接合オーバーレイの改善方法の一例について説明する。なお、本例では、下ウエハＬＷの前工程におけるウエハの反り量のばらつきが小さく、上ウエハＵＷの前工程におけるウエハの反り量のばらつきが大きいものと仮定する。
図２９は、第２比較例における接合オーバーレイの改善方法の一例を示す概略図である。図２９の（Ａ）及び（Ｂ）は、露光マップ補正を適用する前及び後にそれぞれ対応し、ロットの接合面における露光ＯＬ計測と接合ＯＬ計測とのそれぞれの結果を示している。なお、露光マップ補正を適用する前及び後のそれぞれで、下ウエハＬＷの露光ＯＬにおける重ね合わせは良好であると仮定する。
図２９の（Ａ）に示すように、前工程の露光処理において、上ウエハＵＷ１は、ウエハの反り量が大きく、上ウエハＵＷ２は、ウエハの反り量が小さい。上ウエハＵＷ１及びＵＷ２のそれぞれの露光ＯＬ計測では、重ね合わせが良好である。そして、接合処理により、接合ウエハＢＷ１及びＢＷ２が、上ウエハＵＷ１及びＵＷ２をそれぞれ用いて形成される。本例では、上ウエハＵＷ１と下ウエハＬＷとが接合された接合ウエハＢＷ１と、上ウエハＵＷ２と下ウエハＬＷとが接合された接合ウエハＢＷ２とのそれぞれで、接合処理におけるウエハ倍率の補正に基づくランダム成分の重ね合わせずれが残っている。このため、接合ウエハＢＷ１及びＢＷ２のそれぞれの接合ＯＬ計測では、重ね合わせが悪くなる。
第２比較例では、接合ウエハＢＷ１の接合ＯＬ計測の結果に基づいてマップ補正値ＭＣＶ３が作成され、マップ補正値ＭＣＶ３が後続のロットの処理に使用される。すると、図２９の（Ｂ）に示すように、後続のロットの露光ＯＬ計測では、ウエハの反り量が大きい上ウエハＵＷ３と、ウエハの反り量が小さい上ウエハＵＷ４とのそれぞれの露光ＯＬが、マップ補正値ＭＣＶ３の適用により悪くなり得る。この理由は、接合処理の重ね合わせを改善することが可能なマップ補正値が利用されることにより、露光処理で形成されるパターンと下地パターンとの重ね合わせずれが生じ得るからである。上ウエハＵＷ３と下ウエハＬＷとが接合された接合ウエハＢＷ３における接合ＯＬ計測の結果では、上ウエハＵＷ３の露光処理でマップ補正値ＭＣＶ３が利用されていることから、ランダム成分の重ね合わせずれが抑制され、良好になり得る。
しかしながら、ランダム成分の重ね合わせずれの傾向は、上ウエハＵＷの反り量に応じて変化し得る。このため、上ウエハＵＷ４と下ウエハＬＷとが接合された接合ウエハＢＷ４では、露光処理におけるウエハの反り量が小さいのに対して、“ウエハ反り量大”に対応するマップ補正値ＭＣＶ３が利用されていることから、ランダム成分の重ね合わせずれの改善量が、接合ウエハＢＷ３よりも悪くなり得る。このように、上ウエハＵＷの反り量によって、オーバーレイのマップ傾向に差が生じ得る。このため、第２比較例では、上ウエハＵＷの反り量に応じてオーバーレイの改善量が低下し得る。
そこで、第４実施形態に係る露光装置１は、露光処理において、上ウエハＵＷの反り量に応じて、上ウエハＵＷの接合面の露光処理で使用するマップ補正値ＭＣＶを選択する機能を有する。
図３０は、第４実施形態における接合オーバーレイの改善方法の一例を示す概略図である。図３０の（Ａ）及び（Ｂ）は、第４実施形態の露光マップ補正を適用する前及び後にそれぞれ対応し、ロットの接合面における露光ＯＬ計測と接合ＯＬ計測とのそれぞれの結果を示している。なお、露光マップ補正を適用する前及び後のそれぞれで、上ウエハＵＷの露光ＯＬにおける重ね合わせは良好であると仮定する。図３０の（Ａ）に示すように、第４実施形態の露光マップ補正を適用する前の一例は、第２比較例の露光マップ補正を適用する前の一例と同様である。
第４実施形態では、上ウエハＵＷ１の接合面の露光処理の前に計測された上ウエハＵＷ１の反り量と、接合ウエハＢＷ１の接合ＯＬ計測の結果とに基づいて、マップ補正値ＭＣＶ３が作成される。同様に、上ウエハＵＷ２の接合面の露光処理の前に計測された上ウエハＵＷ２の反り量と、接合ウエハＢＷ２の接合ＯＬ計測の結果とに基づいて、マップ補正値ＭＣＶ４が作成される。そして、マップ補正値ＭＣＶ３及びＭＣＶ４のそれぞれが、マップ補正値セット１１２として、露光装置１の記憶装置１１に記憶される。その後、マップ補正値セット１１２が後続のロットの処理に使用される。
すると、図３０の（Ｂ）に示すように、第４実施形態における後続のロットの露光処理では、上ウエハＵＷの反り量に応じたマップ補正値ＭＣＶが利用される。具体的には、ウエハ反り量が大きい上ウエハＵＷ５に、“ウエハ反り量大”に関連付けられたマップ補正値ＭＣＶ３が適用される。ウエハ反り量が小さい上ウエハＵＷ６に、“ウエハ反り量小”に関連付けられたマップ補正値ＭＣＶ４が適用される。その結果、上ウエハＵＷ５の露光ＯＬ計測の結果は、マップ補正値ＭＣＶ３が適用されない場合よりも悪くなり得る。同様に、上ウエハＵＷ６の露光ＯＬ計測の結果は、マップ補正値ＭＣＶ４が適用されない場合よりも悪くなり得る。
そして、接合処理により、接合ウエハＢＷ５が、上ウエハＵＷ５と、関連付けられた下ウエハＬＷとを用いて形成され、接合ウエハＢＷ６が、上ウエハＵＷ６と、関連付けられた下ウエハＬＷとを用いて形成される。接合ウエハＢＷ５における接合ＯＬ計測の結果では、上ウエハＵＷ５の接合面の露光処理において上ウエハＵＷ５の反り量に適合したマップ補正値ＭＣＶ３が利用されていることから、ランダム成分の重ね合わせずれが抑制され、良好になり得る。同様に、接合ウエハＢＷ６における接合ＯＬ計測の結果では、上ウエハＵＷ６の接合面の露光処理において上ウエハＵＷ６の反り量に適合したマップ補正値ＭＣＶ４が利用されていることから、ランダム成分の重ね合わせずれが抑制され、良好になり得る。
以上のように、第４実施形態に係る露光装置１は、上ウエハＵＷの接合面の露光処理における重ね合わせずれが大きくなるが、接合処理における重ね合わせずれを抑制し得る。歩留まりに対する影響としては、上ウエハＵＷの接合面における露光ＯＬが悪化する場合よりも、接合ＯＬが悪化する場合の方が大きい場合がある。これに対して、第４実施形態に係る露光装置１は、重ね合わせずれを許容できる範囲が広い工程（例えば、前工程の露光処理）における重ね合わせずれを適宜許容している。これにより、第４実施形態に係る露光装置１は、重ね合わせずれを許容できる範囲が狭い工程（例えば、接合処理）における重ね合わせずれを抑制している。その結果、第４実施形態に係る露光装置１は、第１実施形態と同様に、半導体装置の歩留まりを改善することができる。
［５］第５実施形態
第５実施形態に係る半導体製造システムＰＳは、第１実施形態と同様の構成を有する。第５実施形態は、上ウエハＵＷの反り量に依存するランダム成分の重ね合わせずれの補正を、第２実施形態と類似した方法により実行する。以下に、第５実施形態に係る半導体製造システムＰＳの詳細について説明する。
［５－１］上ウエハＵＷの反り量と多項式回帰係数との関係性
図３１は、第５実施形態に係る半導体製造システムＰＳにより製造される接合ウエハＢＷにおける上ウエハＵＷの反り量と多項式回帰係数との関係性の一例を示す図である。図３１の（Ｄ）～（Ｊ）に示された重ね合わせずれ成分は、図２の（Ｄ）～（Ｊ）に示された重ね合わせずれ成分にそれぞれ対応している。各重ね合わせずれ成分の枠に示されたグラフは、縦軸が多項式回帰係数（Ｋ値）を示し、横軸が上ウエハＵＷの反り量（ＵＷ反り量）を示している。
図３１に示すように、本例では、Ｋ７～Ｋ１６、Ｋ１９及びＫ２０のそれぞれは、上ウエハＵＷの反り量に対して強い感度を有しない。一方で、Ｋ１７及びＫ１８は、上ウエハＵＷの反り量に対して強い感度を有している。すなわち、本例の接合ウエハＢＷでは、上ウエハＵＷの反り量の大きさに応じて、接合ＯＬ計測のＫ１７及びＫ１８に基づく重ね合わせずれ量が変化し得る。そこで、第５実施形態に係る半導体製造システムＰＳでは、接合ＯＬ計測により得られた多項式回帰係数（例えば、Ｋ１７及びＫ１８）と、上ウエハＵＷの反り量との関係式を作成して、露光処理におけるアライメントに使用する。
［５－２］半導体装置の製造方法
以下に、第５実施形態に係る半導体装置の製造方法として、半導体製造システムＰＳを用いた具体的な処理の一例について説明する。すなわち、以下で説明される第５実施形態の露光方法（露光処理）を用いて半導体装置が製造される。
［５－２－１］補正式の作成方法
図３２は、第５実施形態に係る露光装置１で使用されるＯＬ補正式の作成方法の一例を示すフローチャートである。図３２を参照して、ＯＬ補正式の作成方法の一例について説明する。
まず、第４実施形態と同様に、Ｓ３００～Ｓ３０３の処理が実行される。つまり、反り量の異なる複数の上ウエハＵＷが用意され、上ウエハＵＷの接合面の露光処理が実行される（Ｓ３００）。反り量が略等しい複数の下ウエハＬＷが用意され、下ウエハＬＷの接合面の露光処理が実行される（Ｓ３０１）。そして、下ウエハＬＷと上ウエハＵＷの接合処理が実行される（Ｓ３０２）。その後、Ｓ３０２の処理で形成された複数の接合ウエハＢＷのそれぞれに対して、接合ＯＬ計測が実行される（Ｓ３０３）。
次に、サーバー３は、Ｓ３０３の処理における接合ＯＬの計測結果に基づいて、上ウエハＵＷの反り量と接合ＯＬの計測結果とが関連づけられたＯＬ（オーバーレイ）補正式を作成する（Ｓ４００）。そして、作成されたＯＬ補正式は、例えば、露光装置１の記憶装置１１に記憶される。ＯＬ補正式は、上ウエハＵＷの反り量と所定のＫ値との関係式である。つまり、ＯＬ補正式に、上ウエハＵＷの反り量の計測値が代入されることによって、露光装置１がアライメントの補正に使用可能なＫ値の補正値が算出され得る。このＫ値は、上ウエハＵＷの反り量に対して依存性を有するパラメータであり、例えば、Ｋ１７及びＫ１８である。ＯＬ補正式で使用されるＫ値としては、Ｋ１７及びＫ１８に限定されず、その他のＫ値が使用されてもよい。第５実施形態では、少なくとも、接合ＯＬで上ウエハＵＷの反り量に対して感度を有するＫ値がＯＬ補正式に使用されていればよい。
［５－１－２］露光処理から接合処理までの流れ
図３３は、第５実施形態に係る半導体製造システムＰＳにおけるランダム成分のアライメント補正に関連する工程の一例を示すフローチャートである。以下に、図３３を参照して、第５実施形態における露光処理から接合処理までの流れについて説明する。
まず、接合面の露光対象である上ウエハＵＷの反り量が計測される（Ｓ３１０）。上ウエハＵＷの反り量のデータは、例えば、サーバ３を介して露光装置１に転送され、露光装置１の記憶装置１１に記憶される。
次に、Ｓ４００の処理で作成されたＯＬ補正式とＳ３１０の処理で計測された上ウエハＵＷの反り量に基づいたＯＬ補正値を用いて、上ウエハＵＷの接合面の露光処理が実行される（Ｓ４１０）。具体的には、第５実施形態に係る露光装置１は、まず、ＯＬ補正式に上ウエハＵＷの反り量の数値を代入することによって、例えば、Ｋ１７及びＫ１８のＯＬ補正値を算出する。そして、露光装置１は、アライメント補正処理（図９のＳ１０３）において、少なくとも３箇所のアライメントマークＡＭの計測結果を用いた多項式回帰により算出されたＯＬ補正値に対して、上ウエハＵＷの反り量に基づいて算出されたＫ１７及びＫ１８のＯＬ補正値を反映させる。すなわち、Ｋ値の補正には、上ウエハＵＷの反り量をＯＬ補正式に代入することにより算出されたＫ値が使用される。例えば、上ウエハＵＷの反り量に基づいて算出されたＯＬ補正値（Ｋ１７及びＫ１８）は、ウエハ面内のアライメント補正値のオフセットとして利用される。
また、Ｓ３１０及びＳ３１１の処理と並行して、下ウエハＬＷの前工程の処理が実行される（Ｓ３２０）。これにより、下ウエハＬＷが形成される。
関連付けられた上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷのそれぞれの前工程が完了すると（Ｓ３３０）、接合処理が実行される（Ｓ３３１）。これにより、関連付けられた上ウエハＵＷ及び下ウエハＬＷが接合された接合ウエハＢＷが形成される。第５実施形態に係る露光装置１におけるその他の処理は、第４実施形態と同様である。
［５－２］第５実施形態の効果
以上で説明された第５実施形態に係る露光装置１に依れば、第４実施形態と同様に、露光処理における上ウエハＵＷの重ね合わせずれが大きくなるが、接合処理における重ね合わせずれを抑制し得る。その結果、第５実施形態に係る露光装置１は、第４実施形態と同様に、半導体装置の歩留まりを改善することができる。
なお、第５実施形態におけるＯＬ補正式の作成には、第４実施形態の変形例と同様に、ゼルニケ多項式が利用されてもよい。本例では、上ウエハＵＷの反り量との相関が強いゼルニケ係数を用いて、ＯＬ補正式が作成される。そして、露光処理１が、上ウエハＵＷの反り量に基づいて当該ゼルニケ係数の補正値を算出し、アライメント補正処理に使用する。すなわち、露光装置１は、上ウエハＵＷの反り量に基づいて算出された所定のゼルニケ係数の補正値に基づいて、アライメント補正における所定のゼルニケ係数の数値を補正してもよい。ＯＬ補正式の作成にゼルニケ多項式が利用された場合においても、多項式回帰係数が利用された場合と同様に、接合処理における重ね合わせずれが抑制され得る。
［６］その他
上記実施形態において、動作の説明に用いたフローチャートは、あくまで一例である。フローチャートを用いて説明された各動作は、処理の順番が可能な範囲で入れ替えられてもよいし、その他の処理が追加されてもよいし、一部の処理が省略されてもよい。上記実施形態では、下ステージ２３０に載置（保持）された下ウエハＬＷにアライメント補正を適用して接合する場合を例示したが、これに限定されない。接合処理におけるアライメント補正は、例えば、上ステージ２３３に載置（保持）された上ウエハＵＷに適用されても良いし、上ステージ２３３に保持された上ウエハＵＷと、下ステージ２３０に保持された下ウエハＬＷとの両方に適用されてもよい。第４実施形態は、第１～第３実施形態の何れと組み合わされてもよい。第５実施形態は、第１～第３実施形態の何れと組み合わされてもよい。本明細書において、ＣＰＵの替わりに、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、あるいはＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などが使用されてもよい。また、実施形態において説明された処理のそれぞれは、専用のハードウェアによって実現されてもよい。実施形態で説明された処理は、ソフトウェアにより実行される処理と、ハードウェアによって実行される処理とが混在していてもよいし、どちらか一方のみであってもよい。
なお、ウエハの反り量は、露光装置１によって計測されてもよいし、外部の計測装置によって計測されてもよい。本明細書において、ウエハの反り量は、例えば、ウエハの外周部の高さとウエハの中心部の高さとの差によって表現される。ウエハの反り量の単位としては、例えば、マイクロメートル（μｍ）が使用される。ウエハの反り量は、ウエハ中心の高さの測定結果に基づき、３点基準平面からの符号付距離によって表現されてもよい。ウエハの反り量は、例えば、３点基準平面より上の場合はプラス、下の場合はマイナスに設定される。ウエハの反り量は、例えば、レーザ変位計、共焦点式変位計、静電容量式、ヘテロダイン干渉計、フィゾー干渉計などを用いてウエハの各座標の高さを計測することにより、ウエハ形状(反り)を算出することによって、計測され得る。
本明細書において“接続”は、電気的に接続されている事を示し、間に別の素子を介することを除外しない。“電気的に接続される”は、電気的に接続されたものと同様に動作することが可能であれば、絶縁体を介していてもよい。“柱状”は、製造工程において形成されたホール内に設けられた構造体であることを示している。“平面視”は、例えば半導体基板８０の表面に対して鉛直な方向に対象物を見ることに対応している。“領域”は、ＣＭＯＳチップＣＣの半導体基板８０によって含まれる構成と見なされてもよい。例えば、半導体基板８０がメモリ領域ＭＲを含むと規定された場合、メモリ領域ＭＲは、半導体基板８０の上方の領域に関連付けられる。貼合パッドＢＰは、“接合金属”と呼ばれてもよい。露光装置１のカメラ１４４は、光学系（顕微鏡）と受光センサとが分かれて構成されてもよい。カメラ１４４、２３２及び２３５のそれぞれは、アライメントマークＡＭを計測可能であればよく、“計測装置”と呼ばれてもよい。本明細書において、“重ね合わせずれ”は、“位置ずれ”と言い換えられてもよい。
第３実施形態で説明された構成はあくまで例示であり、メモリデバイス４の構成はそれらに限定されない。メモリデバイス４の回路構成、平面レイアウト、及び断面構造は、メモリデバイス４のデザインに応じて適宜変更され得る。例えば、第３実施形態では、ＣＭＯＳチップＣＣの上にメモリチップＭＣが設けられる場合について例示したが、メモリチップＭＣの上にＣＭＯＳチップＣＣが設けられてもよい。下ウエハＬＷにメモリチップＭＣが割り当てられ、上ウエハＵＷにＣＭＯＳチップＣＣが割り当てられた場合について例示したが、上ウエハＵＷにメモリチップＭＣが割り当てられ、下ウエハＬＷにＣＭＯＳチップＣＣが割り当てられてもよい。第１及び第２実施形態で説明された製造方法を適用する場合、ウエハ間でウエハ倍率のばらつきが大きいウエハが、下ウエハＬＷに割り当てられることが好ましい。これにより、接合処理における重ね合わせずれが抑制され得るため、重ね合わせずれ起因の不良の発生が抑制され得る。
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、変更を行うことが出来る。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共に、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。
１…露光装置、２…接合装置、３…サーバー、４…メモリデバイス、１０…制御装置、１１…記憶装置、１１０…露光レシピ、１１１…補正値情報、１２…搬送装置、１３…通信装置、１４…露光ユニット、１４０…ウエハステージ、１４１…レチクルステージ、１４２…光源、１４３…投影光学系、１４４…カメラ、２０…制御装置、２１…搬送装置、２２…通信装置、２３…接合ユニット、２３０…下ステージ、２３１…応力装置、２３２…カメラ、２３３…上ステージ、２３４…押圧ピン、２３５…カメラ、２３６…共通ターゲット、３０…ＣＰＵ、３１…ＲＯＭ、３２…ＲＡＭ、３３…記憶装置、３４…通信装置、４０…メモリインターフェース、４１…シーケンサ、４２…メモリセルアレイ、４３…ドライバモジュール、４４…ロウデコーダモジュール、４５…センスアンプモジュール、５０～５７…絶縁体層、５０…絶縁体層、５１～５７…絶縁体層、６０～６６…導電体層、７０…コア部材、７１…半導体層、７２…積層膜、７３…トンネル絶縁膜、７４…絶縁膜、７５…ブロック絶縁膜、８０…半導体基板、８１～８４…導電体層、Ｃ０～Ｃ３，Ｖ１，Ｖ２…コンタクト、Ｍ０～Ｍ２，Ｄ０～Ｄ３…配線層、ＢＬＫ…ブロック、ＳＵ…ストリングユニット、ＭＴ…メモリセルトランジスタ、ＴＲ…トランジスタ、ＢＬ…ビット線、ＷＬ…ワード線、ＳＧＤ，ＳＧＳ…選択ゲート線

Claims (16)

  1. 基板を露光する露光装置であって、
    前記基板を保持可能に構成されたステージと、
    互いに異なるアライメント補正値を有する複数の補正マップを記憶可能に構成された記憶装置と、
    前記基板に配置された複数のアライメントマークの計測結果又は前記基板の反り量に基づいて前記複数の補正マップから１つの補正マップを選択し、前記選択した１つの補正マップに基づいて前記ステージを移動させることにより、前記基板に対する露光位置を制御するように構成された制御装置と、を備える、
    露光装置。
  2. 前記露光は、前記基板に対する複数のショットの露光を含み、
    前記補正マップは、ショット毎のアライメント補正値を含む、
    請求項１に記載の露光装置。
  3. 前記複数のアライメントマークを計測する計測装置をさらに備え、
    前記制御装置は、前記基板の露光処理において、前記複数のアライメントマークの計測結果に基づいて、前記基板の面内における倍率成分のアライメント補正係数を算出し、前記アライメント補正係数の大きさに基づいて、前記複数の補正マップから１つの補正マップを選択する、
    請求項１に記載の露光装置。
  4. 基板を露光する露光装置であって、
    前記基板を保持可能に構成されたステージと、
    前記基板上に形成された複数のアライメントマークを計測可能に構成された計測装置と、
    第１のアライメント補正係数と第２のアライメント補正係数とに基づいて前記ステージを移動させることにより、前記基板に対する露光位置を制御するように構成された制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記基板の露光処理において、前記アライメントマークの計測結果を用いた多項式回帰により前記第１のアライメント補正係数を算出し、前記第１のアライメント補正係数の大きさ又は前記基板の反り量に基づいて前記第２のアライメント補正係数を補正する、
    露光装置。
  5. 前記第１のアライメント補正係数は、倍率成分の位置ずれに対応する、
    請求項４に記載の露光装置。
  6. 前記第２のアライメント補正係数は、前記多項式回帰により算出され、前記第１のアライメント補正係数の大きさに基づいて補正される、
    請求項４に記載の露光装置。
  7. 露光位置は、Ｘ方向と、前記Ｘ方向と交差するＹ方向とを用いた座標系により表現され、Ｘ座標を“ｘ”とし、Ｙ座標を“ｙ”とした場合に、
    前記Ｘ方向のアライメント補正式は、Ｋ３・ｘとＫ１７・ｘ・ｙ２との和を含み、
    前記Ｙ方向のアライメント補正式は、Ｋ４・ｙとＫ１８・ｘ２・ｙとの和を含み、
    前記Ｋ３及び前記Ｋ４は、前記第１のアライメント補正係数に対応し、
    前記Ｋ１７及び前記Ｋ１８は、前記第２のアライメント補正係数に対応する、
    請求項６に記載の露光装置。
  8. 前記第２のアライメント補正係数は、ゼルニケ多項式の係数である、
    請求項４に記載の露光装置。
  9. 基板に配置された複数のアライメントマークの計測結果又は前記基板の反り量に基づいて、互いに異なるアライメント補正値を有する複数の補正マップから１つの補正マップを選択することと、
    前記選択した１つの補正マップに基づいて前記基板に対する露光位置を制御することと、を備える、
    露光方法。
  10. 前記補正マップは、ショット毎のアライメント補正値を含む、
    請求項９に記載の露光方法。
  11. 前記複数のアライメントマークを計測することと、
    前記アライメントマークの計測結果に基づいて、前記基板の面内における倍率成分のアライメント補正係数を算出することと、
    前記アライメント補正係数の大きさに基づいて複数の補正マップから１つの補正マップを選択することと、をさらに備える、
    請求項９に記載の露光方法。
  12. 基板上に形成されたアライメントマークを計測することと、
    前記アライメントマークの計測結果を用いた多項式回帰により第１のアライメント補正係数を算出することと、
    前記第１のアライメント補正係数の大きさ又は前記基板の反り量に基づいて第２のアライメント補正係数を補正することと、
    前記第１のアライメント補正係数と補正された前記第２のアライメント補正係数とに基づいて前記基板に対する露光位置を制御することと、を備える、
    露光方法。
  13. 前記第１のアライメント補正係数は、倍率成分の位置ずれに対応する、
    請求項１２に記載の露光方法。
  14. 前記第２のアライメント補正係数は、前記多項式回帰により算出され、前記第１のアライメント補正係数の大きさに基づいて補正される、
    請求項１２に記載の露光方法。
  15. 露光位置は、Ｘ方向と、前記Ｘ方向と交差するＹ方向とを用いた座標系により表現され、Ｘ座標を“ｘ”とし、Ｙ座標を“ｙ”とした場合に、
    前記Ｘ方向のアライメント補正式は、Ｋ３・ｘとＫ１７・ｘ・ｙ２との和を含み、
    前記Ｙ方向のアライメント補正式は、Ｋ４・ｙとＫ１８・ｘ２・ｙとの和を含み、
    前記Ｋ３及び前記Ｋ４は、前記第１のアライメント補正係数に対応し、
    前記Ｋ１７及び前記Ｋ１８は、前記第２のアライメント補正係数に対応する、
    請求項１４に記載の露光方法。
  16. 前記第２のアライメント補正係数は、ゼルニケ多項式の係数である、
    請求項１２に記載の露光方法。
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