JP6381197B2 - 計測装置、計測方法、リソグラフィ装置、及び物品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に形成された複数のショット領域の位置を計測する技術に関する。

半導体素子等のデバイス（物品）を製造するため、リソグラフィ装置（例えば露光装置）は、基板上にパターン（レジスト内の潜像パターンやレジスト自体のパターン）を形成する。当該リソグラフィ装置は、形成すべきパターンの微細化に伴い、既に基板に形成されているパターン（ショット領域）との重ね合わせのため、当該基板上のパターンの位置を高精度に計測する必要がある。

従来の計測においては、既に基板に形成されている複数のショット領域のうちの一部のショット領域群（サンプルショット領域群）の位置を計測し、計測された位置に対する線形の回帰式の係数を求める。当該回帰式は、各ショットの設計上の位置（Ｘ座標およびＹ座標）に関して線形（１次）の式である。さらに、同一ロットにおける先頭の基板の場合は、当該回帰式により得られる各ショットの位置に対するオフセット量を求め、当該オフセット量のテーブルを作成する。当該オフセット量を求めるためには、サンプルショット領域群以外のショット領域の計測を要する。同一ロットに含まれる他の基板に対しては、当該テーブルを利用し、サンプルショット領域以外のショット領域の計測を省略することにより、重ね合わせ精度とスループットとの両立を図っている（特許文献１）。

また、同一ロットに含まれる他の基板に関して、オフセット量の変動量の大きさに基づいて上記テーブルの更新の必要性を判断し、当該必要性に応じてテーブルを更新することが知られている（特許文献２）。

特開２００３−０８６４８３号公報 国際公開第ＷＯ２００５／０５３００７号

デバイスの製造において、リソグラフィ工程を経て形成された基板の層を切り出し、ガラス基板等の別の基板に貼り合わせる工程がある。そして、そのような貼り合わせ工程を経た基板に対して、さらにリソグラフィ工程が実施される場合がある。当該貼り合わせ工程で別基板に貼り合わせた層におけるパターン（ショット領域）は、大きく歪みうる。それにより、歪みを含むショット領域をサンプルショット領域群が含むことになりうる。その場合、特許文献１の方法では、上記テーブルのオフセット量を適用することが妥当であるか否かにかかわらず、得られた回帰式から決定された各ショット領域の位置に基づいてパターンを形成しても、許容範囲内の重ね合わせが得られないことになりうる。また、基板の切り出しや貼り合わせの再現性を高めることは困難であるため、上述の回帰式の係数は、同一ロット内の基板によって大きく変動しうる。このため、特許文献２の方法を適用した場合、テーブルの更新を頻繁に行うことになり、リソグラフィ装置のスループットの点で不利となりうる。

本発明は、例えば、重ね合わせ精度とスループットとの両立の点で有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、基板上に形成された各ショット領域の位置を計測する計測装置であ
って、
前記基板上のショット領域に関して形成されたマークを検出する検出部と、
前記検出部の出力に基づいて、前記各ショット領域の位置を求める処理部と、有し、
前記処理部は、
前記基板としての第１基板上の全ショット領域のうちの一部としての複数のショット領域それぞれに関する前記検出部の出力を用いて求めた、前記各ショット領域の位置を求めるための回帰式の第１係数と、前記基板としての第２基板上の前記複数のショット領域それぞれに関する前記検出部の出力を用いて求めた、前記回帰式の第２係数とを比較して、
前記第１係数と前記第２係数との相違に係る許容条件を前記第２係数が満たす場合、前記第１基板上の前記各ショット領域の位置を補正するために予め得られた各オフセット量と前記第２係数とを用いて前記第２基板上の前記各ショット領域の位置を求め、
前記許容条件を前記第２係数が満たさない場合、前記第２係数を求めるために用いた前記第２基板上の前記複数のショット領域とは異なる前記第２基板上の複数のショット領域それぞれに関する前記検出部の出力を用いて前記回帰式の第３係数を求める処理を行う、
ことを特徴とする計測装置である。

本発明によれば、例えば、重ね合わせ精度とスループットとの両立の点で有利な技術を提供することができる。

基板上のショット領域とサンプルショット領域群を例示する図 各ショット領域のオフセット量を例示する図 基板上の層（ショット領域）の局所的な歪みを例示する図 歪みの影響を受けたサンプルショット領域の計測から得られる各ショット領域の位置を例示する図 アライメント計測に用いるアライメントマークを例示する図 露光装置の構成例を示す図 計測条件を指定するためのＵＩを例示する図 オフセット量を含むテーブルを指定するためのＵＩを例示する図 オフセット量を含むテーブルの内容を例示する図 露光装置の動作の流れを例示する図 アライメント計測処理（図１０のステップＳ１０２）の流れを例示する図 回帰式の係数が記録されたテーブルの内容を例示する図 回帰式の係数およびオフセット量が記録されたテーブルの内容を例示する図 テーブルが指定された状態のＵＩを例示する図 計測誤差の大きなマークを特定する方法を説明するための図 アライメント計測処理（図１０のステップＳ１０２）の流れの別の例を示す図 回帰式の係数の頻度分布を例示する図 計測誤差の大きなマークを特定する別の方法を説明するための図

〔実施形態１〕
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として（断りのない限り）、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

まず、図６を参照して、実施形態に係るリソグラフィ装置としての露光装置の構成例を説明する。ここで、当該露光装置は、紫外光、真空紫外光または極端紫外光を用いてパターンを基板に形成する露光装置としうる。図６において、４０１、４０８は、それぞれ露光装置で使用されるレチクル、基板である。４０９は、基板４０８を保持するためのチャック、４１０は、チャック４０９を保持し、基板４０８を移動させるためのステージである。４０２は、レチクルからの光を基板に投影するための投影光学系である。４０４は、基板４０８上に形成されたマークを検出するための顕微鏡、４１７は、顕微鏡４０４を介して得られたマークの像を電気信号に変換する撮像部（例えばＣＣＤカメラ）である。４０３は、撮像部４１７からの電気信号（画像信号）に対して演算処理を行い、画像信号や演算処理結果を記憶する画像演算部である。また、４０６は、不図示の基板搬送部により搬入された基板を、その外形を基準として位置決めするためのプリアライメント部である。４０７は、ユーザーインターフェース（ＵＩ）として機能するコンソール部（コンピュータ端末）である。４１１は、顕微鏡４０４を介して得られた画像をユーザーが確認するための表示手段としてのモニタである。４０５は、以上の各部を制御するための制御部（処理部ともいう）である。制御部４０５は、記憶部４２０やＣＰＵを有する。制御部４０５は、露光装置の外部に存在するホストコンピュータと通信可能に構成されうる。なお、顕微鏡４０４及び撮像部４１７は、検出部を構成し、ここでは投影光学系４０２を介さずにマークを検出するオフアクシスの検出部を構成しているが、投影光学系４０２を介してマークを検出する検出部であってもよい。また、レチクル４０１は、投影光学系４０２に対して公知の方法により正確に位置決めが可能である。さらに、投影光学系４０２の光軸に対する顕微鏡４０４の光軸の位置（当該光軸間の相対位置関係、いわゆるベースライン）は既に計測されているものとする。図６において、レチクル４０１、投影光学系４０２、および基板４０８を除く構成要素は、実施形態に係る計測部（計測装置）を構成しうる。

基板４０８には、図５の（ｃ）に示すように、重ね合わせ露光の対象となるショット領域Ｓｉ（ｉ＝１、・・・、ｎ）が形成されている。また、各ショット領域Ｓｉに関して、図５の（ａ）に示した（アライメント）マークＭＸ１、ＭＹ１が形成されており、このマークを検出することにより、ショット領域の位置ずれ量（設計上の位置に対するずれ量）を求めることができる。また、図５の（ｂ）のように、１つのショット領域Ｓｉに関して、多数のマークＭＸｉ，ＭＹｉが形成されている場合もある。ＸＹ１組より多くのマークを検出することにより、ショット領域の形状（ショット領域の倍率等）や回転を表す指標（係数）を求めることができる。通常、このような基板４０８を複数含むロットを単位として露光処理がなされる。図１０および１１は、露光装置の動作の流れを例示する図（フローチャート）である。なお、制御部４０５は、当該フローチャートに対応するプログラムにしたがって動作し、各部を制御する。

図７は、コンソール部４０７のモニタに表示される画面１００である。ここでは、いわゆるグローバルアライメント計測によって基板上の各ショット領域の位置を表す回帰式を求めるのに必要なサンプルショット領域の番号を指定するための入力領域１０１から１０４が示されている。図７では、ショット領域８、１５、２１、２６が指定されている。また、計測対象のマークの種別（計測方向）と座標とが入力領域１１１から１２２で指定されている。アライメントマークには、一度の検出によってＸ方向およびＹ方向の双方のずれ量が得られるＸＹマークと、Ｘ方向およびＹ方向のずれ量がそれぞれ得られるＸマークおよびＹマークが存在する。マークの種別を入力領域１１１から１１４で指定している。マークの設計上のＸ座標を入力領域１１５から１１８で、同Ｙ座標を１１９から１２２で指定している。ここで、マーク１は、Ｘマークであり、ショット領域の中心を原点として（Ｘ，Ｙ）＝（１０ｍｍ、１５ｍｍ）がその設計上の位置である。マーク３は、Ｙマークであり、マーク２、４は、ＸＹマークである。

ここで、図１は、コンソール部４０７（画面１００）で指定された情報に従って実施されるグローバルアライメント計測における基板４０８上のサンプルショット領域群およびマークを示す。なお、各ショット領域の大きさや配置の設定も、コンソール部４０７を介してなされうる。図１において、マークは、ショット領域８、１５、２１、２６に関してのみ図示しているが、ショット領域１からショット領域３２全てに関してマークが存在するのが一般的である。図１０および１１のフローチャートにしたがって計測されるマークは、上述した入力領域１１１から１２２で指定されたものである。

図７に戻って、後述する閾値を入力領域１３１から１３６で指定するようにしている。回帰式における倍率係数βｘ用の入力領域１３１、同βｙ用の入力領域１３２、回転係数θｘ用の入力領域１３３、同θｙ用の入力領域１３４、並進係数Ｓ_Ｘ用の入力領域１３５、同Ｓ_Ｙ用の入力領域１３６を備えている。ここでは、倍率係数に係る閾値として０．１００［ｐｐｍ］、回転係数に係る閾値として０．１００［μｒａｄ］、並進係数に係る閾値として１０［ｎｍ］が設定されている。なお、閾値は、必要な重ね合わせ精度等に基づき自動で又はユーザーにより設定されうる。なお、閾値は、係数とその基準値（例えばロットの先頭の基板での係数）との差の絶対値に対するものとすれば、正の値としうる。

図８は、オフセット量を含むテーブル（補正テーブルともいう）を指定するためのＵＩを例示する図である。画面８０は、コンソール部４０７のモニタにおいて、該当ロットの基板に対して使用するテーブルを指定するためのものである。テーブルは、基板毎に指定することが可能であり、テーブルを特定するための文字情報を入力領域８１に入力して指定する。なお、図７及び図８の入力領域を介して入力された情報は、制御部４０５内の記憶部４２０に記憶される。

図９は、オフセット量を含むテーブル９０の内容を例示する図である。テーブルは、ファイル形式であってもよいし、記憶部４２０内のメモリ空間上に保持されていてもよい。ここでは、ファイル形式であるものとする。テーブル９０は、グローバルアライメント計測によって得られた回帰式の係数を保持する領域９１から９６を有する。すなわち、倍率係数βｘ用の領域９１、同βｙ用の領域９２、回転係数θｘ用の領域９３、同θｙ用の領域９４、並進係数Ｓ_Ｘ用の領域９５、同Ｓ_Ｙ用の領域９６を有する。また、各ショット領域のオフセット量（Ｏｉ）を保持する領域９７を有する。

ここで、図１０は、露光装置の動作の流れを例示する図であり、図１１は、アライメント計測処理（図１０のステップＳ１０２）の流れを例示する図である。図１０および図１１参照しながら、実施形態に係る計測装置およびそれを含む露光装置の動作の流れを説明する。

図１０のフローチャートの開始（ロット単位の処理の開始）により、まず、ステップＳ１０１で、不図示の基板搬送部により基板４０８が搬送されてステージ４１０に保持される。

ステップＳ１０２で、計測部によりアライメント計測処理が実行される。ステップＳ１０２の動作の流れは、図１１のフローチャートで示される。図１１のフローチャートの開始により、まず、ステップＳ２０１では、図７を参照して説明した指定情報を記憶部４２０から呼び出し、指定されたサンプルショット領域に関するマークを検出対象とする。図７より、サンプルショット領域８、１５、２１、２６に関するマークが検出対象となる。

ステップＳ２０２では、制御部４０５がサンプルショット領域８に関するマークＳ８ＭＸ１が顕微鏡４０４の視野に入るようにステージ４１０を駆動する。次に、ステップＳ２０３において、マークを検出する。ここで、顕微鏡４０４及び撮像部４１７は、不図示の照明部によって照明されたマークＳ８ＭＸ１の像を画像信号（画像情報）として取り込む。制御部４０５は、画像演算部４０３内に記憶されたテンプレートの情報と上記画像情報との間の照合（テンプレートマッチング）行い、マークＳ８ＭＸ１の位置のその設計上の位置からのずれ量を求める。当該ずれ量は、対応するサンプルショット領域８の位置ずれ量として、画像演算部４０３に記憶される。

ステップＳ２０４では、全サンプルショット領域に関して計測処理が終了したか否かを判断し、未処理のサンプルショット領域がある場合は、ステップＳ２０２に処理を戻し、ない場合は、ステップＳ２０５に処理を進める。このようにして予め設定された全サンプルショット領域について、そのＸ、Ｙ方向の位置ずれ量を得る。

全サンプルショット領域の計測が終了した場合、ステップＳ２０５で、制御部４０５は、検出部の出力に基づき、各ショット領域の位置を求めるための回帰式を求める。ここで、各ショット領域の設計上の位置をｄｉ＝［ｄｘｉ，ｄｙｉ］^Ｔ、マーク検出によって得られたサンプルショット領域の位置をａｉ＝［ａｘｉ，ａｙｉ］^Ｔとする。また、回帰誤差をｅｉ＝［ｅｘｉ，ｅｙｉ］^Ｔ、それを有する回帰位置（回帰式により得られる位置）をｇｉ＝［ｇｘｉ，ｇｙｉ］^Ｔ＝［ａｘｉ＋ｅｘｉ，ａｙｉ＋ｅｙｉ］^Ｔとする。すると、回帰式は、例えば、次式（数１）を用いうる。
ｇｉ ＝ ＢΘｄ_ｉ＋Ｓ （数１）

制御部４０５は、回帰誤差ｅｉの２乗和が最小になるようなＢ、Θ、Ｓを求める。すなわち、次式（数２）で示したＶが最小になるようにＢ、Θ、Ｓを求める。これは、例えば、最小自乗法により行いうる。

なお、数１におけるＢ、Θ、Ｓは、次式（数３）で示されうる。

数３において、βｘ、βｙは、それぞれｘ軸方向、ｙ軸方向の倍率係数を表し、θｘ、θｙは、それぞれｘ軸、ｙ軸の回転係数を表している。また、Ｓｘ、Ｓｙは、それぞれｘ軸方向、ｙ軸方向の並進係数を表している。

つづいて、ステップＳ２０６で、基板４０８に対してテーブルの参照指定があるか否かを記憶部４２０の情報から判断する。参照の指定がない場合は、ステップＳ２０７に処理を進め、ある場合はステップＳ２１４に処理を進める。

通常、最初の重ね合わせ露光におけるロット内の先頭の基板に対してはテーブルの参照指定がないため、ステップＳ２０７に処理が進められ、ステップＳ２０５で求めた回帰式の係数がテーブルに記録される。当該係数は、上記式における係数とは表記を区別して、Ｗ１βｘ、Ｗ１βｙ、Ｗ１θｘ、Ｗ１θｙ、Ｗ１Ｓｘ、Ｗ１Ｓｙとする。ここでのテーブル（ファイル）の内容を図１２に示す。

つづくステップＳ２０８は、計測対象のショット領域（サンプルショット領域）として全ショット領域を設定する。そして、ステップＳ２０９、Ｓ２１０では、１つのショット領域に関して、ステップＳ２０６、Ｓ２０７と同様にマークの検出を行う。Ｓ２０９およびＳ２１０でのマークの検出は、ステップＳ２０５で求めた回帰式により得られるショット領域の位置に基づき実行する。ステップＳ２１１では、Ｓ２０９およびＳ２１０の処理を全ショット領域について実施したか否かを判断し、未処理のショット領域がある場合はステップＳ２０９に処理を戻し、ない場合はステップＳ２１２に処理を進める。

ステップＳ２１２では、制御部４０５は、検出部の出力に基づいて、各ショット領域の位置に関するオフセット量（Ｏｉ）を求める。当該オフセット量は、例えば、数１の形の新たな回帰式を求め、それに基づいて得られる各ショット領域の位置と先の回帰式に基づいて得られる各ショット領域の位置との差としうる。

ステップＳ２１３では、ステップＳ２１２で求めた各ショット領域のオフセット量（Ｏｉ）をテーブルに記録する。ここでのテーブル（ファイル）の内容を図１３に示す。ステップＳ２１３が終了すると、図１０のフローチャートのステップＳ１０３に処理を進める。ステップＳ１０３では、Ｓ１０２で求められた回帰式の係数とオフセット量とを用いて得られる各ショット領域の位置に基づき、各ショット領域の露光処理が実施される。ここで、ｉ番目のショット領域（Ｓｉ）の位置は、次式（数４）で示される。
ｇｉ ＝ Ａｄ_ｉ＋Ｓ＋Ｏ_ｉ， （Ａ＝ＢΘ） （数４）

全ショット領域の露光が終了した場合、ステップＳ１０４に処理を進め、基板４０８を基板搬送部により搬出する。つづくステップＳ１０５では、対象ロット内の全基板の露光が完了したか否かを判断し、未処理の基板がある場合は、Ｓ１０１に処理を戻し、無い場合は、処理を終了する。

次に、図１４のようにテーブルｍの参照指定がある場合の処理の流れを説明する。図１４において、ロットの先頭の基板（Ｗａｆｅｒ１）に対して図１３に示したテーブルが文字列「２０１３＿０８＿Ｌ００１＿＿ｗａｆｅｒ１」で指定されている。図１０のフローチャートの開始により、ステップＳ１０１で、基板が搬入され、ステップＳ１０２で、図１１のフローチャートの処理が開始される。このとき、テーブル（ファイル）の情報は空（図９の状態）である。上述したようにステップＳ２０１からＳ２０４で、サンプルショット領域（ショット領域８、１５、２１、２６）のマーク検出が完了する。ステップＳ２０５では、回帰式の係数Ｗ１βｘ’、Ｗ１βｙ’、Ｗ１θｘ’、Ｗ１θｙ’、Ｗ１Ｓｘ’、Ｗ１Ｓｙ’が求められる。

次に、ステップＳ２０６では、テーブルの参照指定があるため、ステップＳ２１４に処理が進められる。ステップＳ２１４では、参照指定されたテーブルが記憶部４２０から読み出される（図１３のように指定されたテーブルが読み出される）。なお、テーブルは、不図示のホストコンピュータから読み出されてもよい。次に、Ｓ２１５で、参照指定されたテーブル内の回帰式の係数と、新たにステップＳ２０５で求められた回帰式の係数とを比較し、その差の絶対値が図７のＵＩで入力した閾値を超えていない（許容範囲内に収まる又は許容条件を満たす）かを判断する。

新たに求めた倍率係数、回転係数、並進係数をβｘ’、βｙ’、θｘ’、θｙ’、Ｓｘ’、Ｓｙ’とし、テーブルに記録されている倍率係数、回転係数、並進係数をβｘ、βｙ、θｘ、θｙ、Ｓｘ、Ｓｙとする。すると、各係数が満たすべき許容条件（許容範囲）は以下の数式５から１０で示される。右辺の「＊Ｌｉｍｉｔ」（βｘＬｉｍｉｔ等）は、図７のＵＩで入力した各閾値（設定値）である。なお、当該許容条件は、（数式５）から（数式１０）に示すものは一例に過ぎず、例えば、新たに求めた各係数とテーブルに記録されている各係数（基準値または設定値）との相違の程度を表す指標を用いた条件としうるものである。また、当該許容条件は、それらに限られず、種々の変形や変更が可能である。
｜βｘ’−βｘ｜≦βｘＬｉｍｉｔ （数５）
｜βｙ’−βｙ｜≦βｙＬｉｍｉｔ （数６）
｜Θｘ’−Θｘ｜≦ΘｘＬｉｍｉｔ （数７）
｜Θｙ’−Θｙ｜≦ΘｙＬｉｍｉｔ （数８）
｜Ｓｘ’−Ｓｘ｜≦ＳｘＬｉｍｉｔ （数９）
｜Ｓｙ’−Ｓｙ｜≦ＳｙＬｉｍｉｔ （数１０）

（数式５）から（数式１０）を満たす場合は、各係数Ｗ１βｘ’、Ｗ１βｙ’、Ｗ１θｘ’、Ｗ１θｙ’、Ｗ１Ｓｘ’、Ｗ１Ｓｙ’とテーブル内のオフセット量とを組み合せて使用した場合に重ね合わせ精度上問題がないと判断し、図１１のフローチャートの処理を終了する。そして、図１０のフローチャートのステップＳ１０３に処理を移し、ステップＳ２０５で求められた係数Ｗ１βｘ’、Ｗ１βｙ’、Ｗ１θｘ’、Ｗ１θｙ’、Ｗ１Ｓｘ’、Ｗ１Ｓｙ’とテーブル内のオフセット量とを用いて各ショット領域の露光処理を実施する。

（数式５）から（数式１０）を満たさない場合は、係数Ｗ１βｘ’、Ｗ１βｙ’、Ｗ１θｘ’、Ｗ１θｙ’、Ｗ１Ｓｘ’、Ｗ１Ｓｙ’とテーブル内のオフセット量とを組み使用した場合に重ね合わせ精度上問題があると判断し、ステップＳ２１６に処理を進める。ステップＳ２１６では、サンプルショット領域群を変更し、再度ステップＳ２０２からＳ２０５の処理を実施し、新たな回帰式の係数を得る。ここで、サンプルショット領域群を変更するアルゴリズムは、少なくとも１つのサンプルショット領域をそれに隣接するショット領域に変更（置換）するものとしうる。

例えば、上述のような貼り合わせ工程により、図３のような局所的な歪Ｆ（ショット領域Ｓ_２１の位置ずれ量：ｆ_１）が生じたとする。その場合、例えは、係数 Ｗ１βｘ’とテーブル内の係数Ｗ１βｘとの差の絶対値は閾値（βｘ Ｌｉｍｉｔ＝０．１００ｐｐｍ）を超える（式５を満たさない）ことがある。ここで、図４は、歪みの影響を受けたサンプルショット領域に係る検出から得られる各ショット領域の位置を例示する図であり、位置ずれ量ｆ_１に起因した重ね合わせ誤差が生じうることを示している。その場合、ショット領域群を変更して処理を繰り返す（ステップＳ２０２からＳ２１５）。サンプルショット領域群の変更は、例えば、ショット領域８をショット領域１３に、ショット領域１５をショット領域１４に、ショット領域２１をショット領域２１に、ショット領域２６をショット領域１９に変更（置換）して行う。すると、図３に示した歪みＦの影響を軽減できるため、新たな係数Ｗ１βｘ’とテーブル内の係数Ｗ１βｘとの差の絶対値が閾値（βｘＬｉｍｉｔ＝０．１００ｐｐｍ）を超えない（式５を満たす）ようになり得る。そうなれば、ステップＳ２１５で精度上問題がないと判断され、露光処理（ステップＳ１０３）に処理が進められる。

サンプルショット領域群を変更するアルゴリズムは、前述のように各ショット領域を隣接ショット領域に変更（置換）するという方法もあるが、Ｓ２０５で得られるずれ量が最も大きいマークに関するショット領域のみを変更するという方法もある。図１５は、各マークのずれ量を表す。例えば、マークＳ２６ＭＸＹ４は、Ｘ軸方向のずれ量と、Ｙ軸方向のずれ量を有している。Ｘ軸方向のずれ量が大きくなるほど右側に、Ｙ軸方向のずれ量が大きくなるほど上側に、マークは位置する。図１５の例では、マークＳ２１ＭＸＹ２のずれ量（原点からの距離）が最も大きいため、サンプルショット領域２１を変更の対象とする。そして、他のサンプルショット領域は変更の対象としない。

サンプルショット領域を１回だけ変更しても、上述の許容条件が満たされない場合もある。そのような場合、再度ステップＳ２１６でサンプルショット領域群の変更を行う。なお、制御部４０５は、ステップＳ２１５で許容条件を満たさないとの判断を行った回数（ステップＳ２１６に処理を進めた回数）を計数してもよい。そして、当該回数がその上限（例えば３回）に達した（終了条件を満たした）場合、処理を一旦停止し、ユーザーにその後の処理内容の指定を要求するようにしてもよい。その場合、その後の処理内容は、テーブルの変更、現在のテーブルのままでのステップＳ１０３への移行、または露光処理のキャンセルＳ１０４への移行、すなわち基板搬出）を含みうる。いずれにせよ、ユーザーの判断に従った処理を行うことができる。

本実施形態によれば、テーブルの更新を行う頻度を低減でき、もって、重ね合わせ精度とスループットとの両立の点で有利な技術を提供することができる。

〔実施形態２〕
図１０および図１６のフローチャートを参照して実施形態２を説明する。

図１０のフローチャートの処理は、ステップＳ１０２での処理を除き既述のとおりであるため、説明は省略する。ステップＳ１０２の処理について、図１６のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ３０１で、ステップＳ２０６と同様に、搬送された基板４０８について、テーブルの参照指定があるか否かを記憶部４２０の情報から判断する。参照指定がある場合は、ステップＳ３０８に処理を進め、ない場合はＳ３０２に処理を進める。参照指定がない場合、ステップＳ３０２で全ショット領域のマークを検出対象にする。ステップＳ３０３からステップＳ３０５の処理は、対象サンプルショット領域の相違を除き、ステップＳ２０２からステップＳ２０４の処理と同様である。ステップＳ３０６で、制御部４０５は、検出部の出力（検出されたマークの情報）に基づいて、回帰式の係数およびオフセット量を求める。これらの求め方は、基本的には実施形態１のものと同様であるが、ステップＳ３０２で指定された全ショット領域での検出の結果からそれらを求める点が実施形態１のものとは異なっている。ステップＳ３０７で、ステップＳ３０６で求めた回帰式の係数およびオフセット量をテーブルに保存する。図１３は、ステップＳ３０７で得られたテーブルの内容である。ここで、テーブルの内容は記憶部４２０に記録しておく。

ステップＳ３０７の後、図１６のフローチャートの処理を終了し、図１０のフローチャートのステップＳ１０３に処理を戻し、ステップＳ１０３では、ステップＳ３０７で保存されたテーブルの内容に従って各ショット領域の露光処理が実施される。全てのショット領域の露光が終了した時点でステップＳ１０５に処理を移し、基板４０８を基板搬送部により排出する。ステップＳ１０６では、対象ロットの基板が全て処理されたか否かを判断し、未処理の基板がある場合は、Ｓ１０１に処理を戻し、ない場合は、処理を終了する。

なお、ステップＳ１０５の判断により処理を終了する場合、記憶部４２０からステップＳ３０７で保存した各基板の回帰式の係数を読み出し、各係数の標準偏差を求める。一例として、倍率係数βｘの頻度分布（ヒストグラム）を図１７に示す。それから求められるβｘの標準偏差σの３倍（３σ）は０．１５０（μはβｘの平均値）であり、ここでは図７に示した倍率係数βｘの閾値として０．１５０を自動で指定する。他の係数に係る閾値の指定も同様に自動で行いうる。

つづいて、図１４のようにテーブルが参照指定された後の処理を図１０および図１６のフローチャートを参照して説明する。図１０のフローチャートの処理は、既に説明したとおりであり、ステップＳ１０２の処理は、図１６のフローチャートに従って実行される。ステップＳ３０１では、テーブルの参照指定があると判断され、ステップＳ３０８に処理が進められる。ステップＳ３０８では、サンプルショット領域を設定する。ステップＳ３０９からステップＳ３１１の処理により、Ｓ３０８で設定されたサンプルショット領域に関するマークの検出が実行される。ステップＳ３１２で、制御部４０５は、検出部の出力（検出したマークの情報）に基づいて、回帰式の係数を求める。ステップＳ３１３では、テーブルの情報を記憶部４２０から読み出す。ステップＳ３１４では、実施形態１のステップＳ２１５と同様に、参照指定されたテーブル内の係数と、新たに求められた係数と図７の閾値とに基づいて、対象基板に係る係数が許容条件を満たしているか判断する。なお、閾値は、上述のように自動で設定したものを用いる。許容条件を満たしていない場合は、ステップＳ３１５でサンプルショット領域群を変更し、ステップＳ３０９からステップＳ３１４の処理を繰り返す。許容条件を満たしている場合は、図１６のフローチャートの処理を終了し、図１０のフローチャートのステップＳ１０３に処理を移行する。その後、Ｓ３１２で求められた回帰式の係数と、オフセット量とを用いて各ショット領域の露光処理が実施される（ステップＳ１０３の処理内容は既述のとおり）。当該許容条件を満たさない場合の当該繰り返しの終了条件は、ステップＳ２１６に関して説明したものと同様のものとしうる。

なお、テーブルに回帰式の係数を記録する例を示したが、マーク検出により得られる各マークの位置ずれ量を記録し、必要な場合に位置ずれ量から回帰式の係数を求めるようにしてもよい。また、サンプルショット領域群を変更するアルゴリズムは、各マークの位置ずれ量を記録する場合、テーブルに記録された位置ずれ量と、対象基板における位置ずれ量との差が最も大きいマークに係るショット領域を変更（置換）の対象にするものであってもよい。図１８において、黒丸がテーブル内の位置ずれ量を表し、白丸が対象基板における位置ずれ量を表す。ここで、対応するマークに関して位置ずれ量の差（距離）が最も大きなマークに係るショット領域を変更対象としうる。図１８の例では、マークＳ２１ＭＸＹ２に係るショット領域２１を変更の対象としうる。

また、テーブルに記録される回帰式の係数（または各マークの位置ずれ量）やオフセット量は、リソグラフィ装置の外部にある装置（重ね合わせ検査装置等）により得られたものであってもよい。また、ステップＳ２１６またはステップＳ３１５においてサンプルショット領域群を変更する替わりに、他の計測条件（例えば、マークを照明する光の波長等）を変更してもよい。また、回帰式は、マークの座標に関して１次の式としたが、２次以上の式であってもよい。

［物品製造方法の実施形態］
実施形態に係る物品の製造方法は、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。該製造方法は、物体（例えば、感光材を表面に有する基板）上に上記のリソグラフィ装置を用いてパターン（例えば潜像パターン）を形成する工程と、当該工程でパターンを形成された物体を処理する工程（例えば、現像工程）とを含みうる。さらに、該製造方法は、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）を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、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、次の処理を実行することによっても実現される。当該処理は、上記実施形態の機能を実現するプログラム（ソフトウェア）を、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、該システムまたは装置のコンピュータ、ＣＰＵまたはＭＰＵ等が当該プログラムを読み出して実行する処理である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形または変更が可能である。例えば、上述の実施形態においては、リソグラフィ装置として、紫外光、真空紫外光または極端紫外光を用いた露光装置の例を説明した。しかし、リソグラフィ装置は、それに限らず、例えば、電子線のような荷電粒子線で基板（上の感光材）に描画を行う描画装置であってもよい。また、型を用いて基板上のインプリント材を成形（成型）して基板上にパターンを形成するインプリント装置であってもよい。さらに、本発明に係る計測装置は、基板上に形成された各ショット領域の位置の計測を要する限り、リソグラフィ装置以外の各種デバイス製造装置や、各種加工装置、各種計測装置にも適用可能である。

４０３ 画像演算部（検出部を構成）
４０４ 顕微鏡（検出部を構成）
４１７ 撮像部（検出部を構成）
４０５ 制御部（処理部）

Claims (11)

1. 基板上に形成された各ショット領域の位置を計測する計測装置であって、
   前記基板上のショット領域に関して形成されたマークを検出する検出部と、
   前記検出部の出力に基づいて、前記各ショット領域の位置を求める処理部と、有し、
   前記処理部は、
   前記基板としての第１基板上の全ショット領域のうちの一部としての複数のショット領域それぞれに関する前記検出部の出力を用いて求めた、前記各ショット領域の位置を求めるための回帰式の第１係数と、前記基板としての第２基板上の前記複数のショット領域それぞれに関する前記検出部の出力を用いて求めた、前記回帰式の第２係数とを比較して、前記第１係数と前記第２係数との相違に係る許容条件を前記第２係数が満たす場合、前記第１基板上の前記各ショット領域の位置を補正するために予め得られた各オフセット量と前記第２係数とを用いて前記第２基板上の前記各ショット領域の位置を求め、前記許容条件を前記第２係数が満たさない場合、前記第２係数を求めるために用いた前記第２基板上の前記複数のショット領域とは異なる前記第２基板上の複数のショット領域それぞれに関する前記検出部の出力を用いて前記回帰式の第３係数を求める処理を行う、ことを特徴とする計測装置。
2. 前記許容条件を前記第２係数が満たすか、予め定められた終了条件を満たすかするまで、前記第３係数を求める処理を繰り返す、ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
3. 前記許容条件を前記第２係数が満たさずに前記終了条件を満たしたことを示す情報を出力する、ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
4. 前記許容条件は、前記第１係数と前記第２係数との差の絶対値が許容範囲内に収まることである、ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の計測装置。
5. 前記処理部は、予め求められた前記回帰式の係数と設定値とに基づいて、前記許容範囲を求める、ことを特徴とする請求項４に記載の計測装置。
6. 前記処理部は、予め求められた前記回帰式の係数の頻度分布に基づいて、前記許容範囲を求める、ことを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
7. 前記処理部は、前記第２係数を求めるために用いた前記複数のショット領域のうち、前記検出部の出力に基づいた得られたマークの位置ずれ量が許容条件を満たさないマークに関するショット領域を別のショット領域に置換して前記異なる前記第２基板上の複数のショット領域とする、ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の計測装置。
8. 前記処理部は、前記第２係数を求めるために用いた前記複数のショット領域のうち少なくとも１つを隣接するショット領域に置換して前記異なる前記第２基板上の複数のショット領域とする、ことを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の計測装置。
9. パターンを基板に形成するリソグラフィ装置であって、
   前記基板上に形成された各ショット領域の位置を計測する請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載の計測装置と、
   前記計測装置により計測された前記各ショット領域の位置に基づいて前記基板を位置決めする位置決め部と、
   を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
10. 基板上に形成された各ショット領域の位置を計測する計測方法であって、
    前記基板上のショット領域に関して形成されたマークを検出する検出部により前記基板としての第１基板上の全ショット領域のうちの一部としての複数のショット領域それぞれに関して形成されたマークを検出して求めた、前記各ショット領域の位置を求めるための回帰式の第１係数と、前記基板としての第２基板上の前記複数のショット領域それぞれに関する前記検出部の出力を用いて求めた、前記回帰式の第２係数とを比較して、
    前記第１係数と前記第２係数との相違に係る許容条件を前記第２係数が満たす場合、前記第１基板上の前記各ショット領域の位置を補正するために予め得られた各オフセット量と前記第２係数とを用いて前記第２基板上の前記各ショット領域の位置を求め、前記許容条件を前記第２係数が満たさない場合、前記第２係数を求めるために用いた前記第２基板上の前記複数のショット領域とは異なる前記第２基板上の複数のショット領域それぞれに関する前記検出部の出力を用いて前記回帰式の第３係数を求める処理を行う、ことを特徴とする計測方法。
11. 請求項９に記載のリソグラフィ装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
    前記工程でパターンを形成された基板を加工する工程と、
    を含み、加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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