JP6489999B2

JP6489999B2 - 位置合わせ方法およびパターン形成システム

Info

Publication number: JP6489999B2
Application number: JP2015226578A
Authority: JP
Inventors: 真歩高桑
Original assignee: Toshiba Memory Corp
Current assignee: Kioxia Corp
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2035-11-19
Also published as: JP2017097056A; US20180233389A1; US9966284B2; US20170148656A1; US10283392B2

Description

本発明の実施形態は、位置合わせ方法、パターン形成システムおよび露光装置に関する。

フォトリソグラフィー工程におけるパターン間の位置合わせにおいて、位置合わせ先のパターンの応力に起因する位置ずれにより、位置合わせ精度の低下を招くことがあった。

特開２０１５−４３４５２号公報

本発明の一つの実施形態は、位置合わせ先のパターンの応力に起因する位置合わせ精度の低下を補償することが可能な位置合わせ方法、パターン形成システムおよび露光装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、ウェハのデバイス領域にかかる応力に基づいて前記デバイス領域の所定点の位置ずれを算出し、前記所定点の位置ずれに基づいて、前記デバイス領域のリソグラフィ工程における露光条件を補正し、前記リソグラフィ工程前に第１重ね合わせ検査マークを前記ウェハ上に形成し、前記デバイス領域にかかる応力に基づいて前記第１重ね合わせ検査マークの第１の位置ずれを算出し、前記リソグラフィ工程で前記ウェハ上に形成された第２重ね合わせ検査マークと前記第１重ね合わせ検査マークとの間の第２の位置ずれを計測し、前記第１の位置ずれと前記第２の位置ずれに基づいて、前記第２の位置ずれを評価する。

図１は、第１実施形態に係るパターン形成システムの概略構成を示すブロック図である。図２（ａ）は、第２実施形態に係るパターン形成システムが適用されるショット領域の配置例を示す平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のショット領域に配置されるチップ領域の配置例を示す平面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のチップ領域に配置されるデバイス領域の配置例を示す平面図である。図３（ａ）は、図１のパターン形成システムに適用される露光装置の概略構成を示す斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のアライメント検出系で検出されるアライメントマークの一例を示す平面図である。図４（ａ）は、図１のパターン形成システムに適用される合わせずれ検査装置の概略構成を示すブロック図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の撮像素子で検出される位置ずれ検査マークの一例を示す平面図である。図５は、図２（ｃ）のデバイス領域にかかる応力と位置ずれとの関係の一例を示す平面図である。図６（ａ１）、図６（ａ２）、図６（ｂ１）および図６（ｂ２）は、図１のパターン形成システムで実現される位置合わせ方法を適用したパターン形成方法を示す断面図である。図７（ａ１）、図７（ａ２）、図７（ｂ１）および図７（ｂ２）は、図１のパターン形成システムで実現される位置合わせ方法を適用したパターン形成方法を示す断面図である。図８は、露光条件のパラメータで調整可能なｘｙ座標のｘ軸方向の位置ずれを示す図である。図９は、露光条件のパラメータで調整可能なｘｙ座標のｙ軸方向の位置ずれを示す図である。図１０は、第３実施形態に係る位置合わせ方法のショット領域における応力と位置ずれとの関係の一例を示す平面図である。図１１は、第４実施形態に係る位置合わせ方法を示すフローチャートである。図１２は、第５実施形態に係るパターン形成システムの概略構成を示すブロック図である。図１３（ａ）は、第６実施形態に係る位置合わせ方法が適用されるデバイス領域における応力と位置ずれとの関係の一例を示す平面図、図１３（ｂ）は、露光光のスキャン時におけるウェハステージの制御方法を示す図である。図１４（ａ）は、第７実施形態に係る位置合わせ方法が適用されるデバイス領域における応力と位置ずれとの関係の一例を示す平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のデバイスパターンの位置ずれと変形との関係を示す平面図、図１４（ｃ）は、露光光のスキャン時におけるウェハステージの制御方法を示す図である。図１５は、第８実施形態に係る位置ずれ補償部のハードウェア構成を示すブロック図である。図１６は、第９実施形態に係るパターン形成システムの概略構成を示すブロック図である。図１７は、図１６のパターン形成システムに適用される露光装置の概略構成を示す斜視図である。図１８（ａ）は、図１７の露光装置に適用されるレチクルの構成の一例を示す平面図、図１８（ｂ）は、図１７の露光装置に適用されるレチクルの構成のその他の例を示す平面図である。図１９は、第１０実施形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。図２０は、第１１実施形態に係るインプリント装置の概略構成を示す断面図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態に係る位置合わせ方法、パターン形成システムおよび露光装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るパターン形成システムの概略構成を示すブロック図である。
図１において、パターン形成システムには、表面形状計測装置１、パターニング装置２、合わせずれ検査装置３およびホストコンピュータ４が設けられている。表面形状計測装置１、パターニング装置２および合わせずれ検査装置３はホストコンピュータ４とデータ通信可能である。表面形状計測装置１からパターニング装置２にウェハを搬送可能であるとともに、パターニング装置２から合わせずれ検査装置３にウェハを搬送可能である。パターニング装置２には、位置ずれ補償部２Ａが設けられている。なお、パターニング装置２は露光装置であってもよいし、ナノインプリント装置であってもよい。ホストコンピュータ４には、応力算出部４Ａ、位置ずれ算出部４Ｂおよび補正値算出部４Ｃが設けられている。

表面形状計測装置１は、デバイスが形成されるウェハの表面形状を計測する。ウェハの表面形状は、ウェハの表面の高さ分布であってもよい。あるいは、ウェハの表面形状は、ウェハの表面のナノトポグラフィであってもよい。この表面形状の計測では、例えば、シャリング干渉法を用いるようにしてもよいし、フィゾー干渉法やマッハツェンダ干渉法を用いるようにしてもよいし、原子間力表面形状測定法を用いるようにしてもよいし、これらの測定法を組み合わせてもよい。

ウェハの材料は、Ｓｉなどの半導体を用いることができる。デバイスは、例えば、メモリであってもよいし、ロジック回路であってもよいし、プロセッサであってもよいし、アナログ回路であってもよい。メモリは、ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭなどの揮発性半導体メモリであってもよいし、ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（ＭａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＰＣＲＡＭ（ＰｈａｓｅＣｈａｎｇｅＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）またはＲＲＡＭ（登録商標）（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性半導体メモリであってもよい。この時、ウェハ上には、絶縁膜、金属膜あるいは半導体膜が形成されていてもよい。絶縁膜は、例えば、ＳｉＯ_２またはＳｉＮなどを用いることができる。金属膜は、例えば、Ａｌ、ＣｕまたはＷなどを用いることができる。半導体膜は、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどを用いることができる。また、ウェハ上にはデバイスパターンが形成されていてもよい。このデバイスパターンは、例えば、配線パターンであってもよいし、電極パターンであってもよいし、ホールパターンであってもよいし、トレンチパターンであってもよいし、スリットパターンあってもよい。

パターニング装置２は、ウェハ上のデバイス領域にパターンを形成する。合わせずれ検査装置３は、ウェハ上の重ね合わせ検査マークの合わせずれを検査する。応力算出部４Ａは、ウェハの表面形状に基づいてウェハのデバイス領域にかかる応力を算出する。位置ずれ算出部４Ｂは、ウェハのデバイス領域にかかる応力に基づいて、デバイス領域の所定点の位置ずれを算出する。この所定点は、デバイス領域にメッシュ状に設定された格子点であってもよい。ただし、位置合わせ先のデバイスパターンがない個所に位置ずれが発生しても、その個所の位置ずれは、位置合わせ先のデバイスパターンに対する位置合わせ精度に関係を及ぶすことはない。このため、この所定点は、デバイス領域のデバイスパターン上に設定してもよいし、デバイス領域のパターンの輪郭に沿って設定するようにしてもよい。補正値算出部４Ｃは、デバイス領域の所定点の位置ずれに基づいて、デバイス領域のパターニング工程における制御パラメータの補正値を算出する。なお、パターニング装置２の制御パラメータは、位置合わせ先のデバイスパターンがウェハ上に形成されている時に、位置合わせ元のデバイスパターンをパターニングするマスクパターンの形成位置や変形や歪を制御することができる。このマスクパターンは、露光装置ではレジストパターンを用いることができ、ナノインプリント装置ではインプリントパターンを用いることができる。この時、ウェハ上での位置合わせ先のデバイスパターンと位置合わせ元のデバイスパターンとの位置関係が設計レイアウトデータで規定されている時に、位置合わせ先のデバイスパターンに位置ずれが発生しても、それらの設計レイアウトデータの位置関係に適合するように、パターニング装置２の制御パラメータを補正することができる。位置ずれ補償部２Ａは、補正値算出部４Ｃで算出された補正値に基づいて、前記デバイス領域のパターニング工程における制御パラメータを設定する。この制御パラメータは、露光装置では露光条件を設定することができ、インプリント装置ではテンプレート６２の押当位置を設定することができる。例えば、ウェハのデバイス領域にかかる応力に起因して位置合わせ先のデバイスパターンに位置ずれが発生している時は、その位置ずれに応じて位置合わせ元のデバイスパターンを転写するマスクパターンの形成位置を補正することができる。また、ウェハのデバイス領域にかかる応力に起因して位置合わせ先のデバイスパターンに変形や歪が発生している時は、その変形や歪に応じて位置合わせ元のデバイスパターンを転写するマスクパターンの変形や歪を設定することができる。

そして、位置合わせ先のデバイスパターンがウェハ上に形成されると、表面形状計測装置１にてウェハの表面形状が計測され、その計測結果が応力算出部４Ａに送られる。応力算出部４Ａでは、表面形状計測装置１から送られた計測結果に基づいてウェハのデバイス領域にかかる応力が算出され、その算出結果が位置ずれ算出部４Ｂに送られる。位置ずれ算出部４Ｂでは、応力算出部４Ａから送られた算出結果に基づいて、デバイス領域の所定点の位置ずれが算出され、補正値算出部４Ｃに送られる。補正値算出部４Ｃでは、位置ずれ算出部４Ｂから送られた算出結果に基づいて、パターニング装置２の制御パラメータが算出され、位置ずれ補償部２Ａに送られる。位置ずれ補償部２Ａでは、補正値算出部４Ｃから送られた補正値に基づいてパターニング装置２の制御パラメータが設定される。

また、表面形状が計測されたウェハは表面形状計測装置１からパターニング装置２に搬送される。そして、パターニング装置２において、位置合わせ先のデバイスパターンが形成されたウェハ上に位置合わせ元のデバイスパターンを転写するマスクパターンが形成され、合わせずれ検査装置３に搬送される。合わせずれ検査装置３では、位置合わせ先のデバイスパターンと位置合わせ元のデバイスパターンを転写するマスクパターンとの合わせずれが検査される。この時、マスクパターンとともに重ね合わせ検査マークをウェハ上に形成し、この重ね合わせ検査マークを観測することで、合わせずれを検査することができる。

このように、上述した第１実施形態では、ウェハのデバイス領域にかかる応力に起因する位置ずれに基づいてパターニング装置２の制御パラメータを設定することができる。これにより、ウェハ上に形成されるデバイスの積層化などに伴ってデバイス領域にかかる応力が増大し、その応力に起因するデバイスパターンの位置ずれが発生する場合においても、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。

（第２実施形態）
以下、図１のパターニング装置２として、スキャン＆リピート方式に対応した投影露光装置が用いられ、ウェハ上に３次元ＮＡＮＤフラッシュメモリを形成する場合を例にとって詳細に説明する。

図２（ａ）は、第２実施形態に係るパターン形成システムが適用されるショット領域の配置例を示す平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のショット領域に配置されるチップ領域の配置例を示す平面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のチップ領域に配置されるデバイス領域の配置例を示す平面図である。

図２（ａ）において、ウェハＷにはショット領域ＳＨが設定される。ショット領域ＳＨは、投影露光装置に用いられるレチクルの投影範囲に対応させることができる。この時、ウェハＷ上の全てのショット領域ＳＨが順次スキャンされるように、投影露光装置のスキャン方向ＤＳを設定することができる。
また、図２（ｂ）に示すように、各ショット領域ＳＨにはチップ領域ＲＰが配置されている。各ショット領域ＳＨの周囲には、アライメントマークＭＡ１および重ね合わせ検査マークＭＰ１が配置されている。各ショット領域ＳＨの周囲には、アライメントマークＭＡ１および重ね合わせ検査マークＭＰ１をそれぞれ複数個配置することができる。なお、図２（ｂ）では、１つのショット領域ＳＨに６つのチップ領域ＲＰが配置された場合を例にとったが、１つのショット領域ＳＨに配置されるチップ領域ＲＰの個数はいくつでもよい。
また、図２（ｃ）に示すように、各チップ領域ＲＰには、デバイス領域ＲＶが設けられている。デバイス領域ＲＶには、メモリセルアレイ領域ＲＡ、ロウデコーダ領域ＬＤおよびセンスアンプ領域ＳＡが設けられている。メモリセルアレイ領域ＲＡでは、メモリセルを３次元的に配置することができる。デバイス領域ＲＶの周囲には、パッド領域ＰＤが設けられている。

図３（ａ）は、図１のパターン形成システムに適用される露光装置の概略構成を示す斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のアライメント検出系で検出されるアライメントマークの一例を示す平面図である。
図３（ａ）において、露光装置には、露光光ＬＸを出射する光源１１、露光光ＬＸをレチクル１４に照射する照明レンズ１２、露光光ＬＸをスリット状に整形するスリット板１３、レチクル１４を通過した露光光ＬＸをウェハＷ上に投影する投影光学系１５およびウェハＷを載せるステージ１６が設けられている。スリット板１３にはスリット１３Ａが設けられている。ステージ１６上には、ウェハＷを吸着するチャック１７が設けられている。ウェハＷ上にはレジスト膜Ｒが塗布されている。レジスト膜Ｒが塗布される前のウェハＷ上にはアライメントマークＭＡ１が形成されている。レチクル１４にはアライメントマークＭＡ２が形成されている。ステージ１６は、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向に移動させることができる。また、ステージ１６は、θ１方向に回転させたり、θ２方向またはθ３方向に傾けたりすることができる。投影光学系１５は、ウェハＷ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。露光光ＬＸは、例えば、紫外光を用いることができる。

また、露光装置には、アライメントマークＭＡ１、ＭＡ２を観察する非露光光ＬＮを反射させる反射系１９およびアライメントマークＭＡ１、ＭＡ２を検出するアライメント検出系２０が設けられている。非露光光ＬＮは、例えば、可視光または赤外光を用いることができる。
さらに、露光装置には、ウェハＷ上のレジスト膜Ｒを露光制御する露光制御部１８が設けられている。露光制御部１８には、位置合わせ部１８Ａ、スキャン制御部１８Ｂおよび位置ずれ補償部１８Ｃが設けられている。位置合わせ部１８Ａは、アライメントマークＭＡ１、ＭＡ２の検出位置に基づいて、レチクル１４とショット領域ＳＨとの位置合わせを行う。スキャン制御部１８Ｂは、レチクル１４およびステージ１６のスキャン制御を行う。この時、スキャン＆リピート方式では、レチクル１４のスキャンＳＣ１およびステージ１６のスキャンＳＣ２を同期させることができる。位置ずれ補償部１８Ｃは、デバイス領域ＲＶの所定点の位置ずれに基づいて、デバイス領域ＲＶの露光制御を行う。この時、デバイス領域ＲＶの所定点の位置ずれに基づいてデバイス領域ＲＶの露光条件のパラメータを補正することができる。この露光条件は、レチクル１４に対するステージ１６のスキャン速度、レチクル１４に対するステージ１６の傾き、レチクル１４に対するステージ１６の回転角およびウェハＷ上に投影される投影像の倍率のうちの少なくともいずれか１つから選択することができる。

図４（ａ）は、図１のパターン形成システムに適用される合わせずれ検査装置の概略構成を示すブロック図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の撮像素子で検出される位置ずれ検査マークの一例を示す平面図である。
図４（ａ）において、合わせずれ検査装置３には、光源３１、照明レンズ３２、ハーフミラー３３、対物レンズ３４、結像レンズ３５、撮像素子３６、画像処理装置３７、演算処理装置３８およびステージ３９が設けられている。光源３１は、ウェハＷを照明する照明光を発生する。照明光の波長は可視領域または赤外領域に設定することができる。照明レンズ３２は、光源３１から放射された照明光を集光させる。ハーフミラー３３は、ウェハＷから放射された照明光を反射させたり、ウェハＷから反射された反射光を透過させたりする。対物レンズ３４は、照明光をウェハＷ上に集光させる。結像レンズ３５は、撮像素子３６の撮像面に照明光を集光させる。撮像素子３６は、ウェハＷ上の重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２を撮像する。撮像素子３６は、ＣＣＤであってもよいし、ＣＭＯＳイメージセンサであってもよい。画像処理装置３７は、撮像素子３６で撮像された撮像画像を画像処理する。演算処理装置３８は、撮像素子３６で撮像された撮像画像に基づいて、重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２の合わせずれ量を算出する。ステージ３９はウェハＷを保持することができる。ウェハＷ上にはレジスト膜Ｒが形成されている。ウェハＷには、重ね合わせ検査マークＭＰ１が形成されている。レジスト膜Ｒには、重ね合わせ検査マークＭＰ２が形成されている。

図５は、図２（ｃ）のデバイス領域にかかる応力と位置ずれとの関係の一例を示す平面図である。
図５において、ショット領域ＳＨにはチップ領域ＲＰごとにデバイス領域ＲＶ１〜ＲＶ６が設けられている。この時、各デバイス領域ＲＶ１〜ＲＶ６には、応力ＦＳ１〜ＦＳ６がそれぞれ集中する局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６が発生しているものとする。各局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６は、例えば、図２（ｃ）のメモリセルアレイ領域ＲＡに対応することができる。各局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６では、応力ＦＳ１〜ＦＳ６にそれぞれ起因してデバイスパターンの位置ずれＰＡ１〜ＰＡ６が発生しているものとする。局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６は、所定値以上の位置ずれＰＡ１〜ＰＡ６をそれぞれ引き起こす応力ＦＳ１〜ＦＳ６が発生する範囲に限定することができる。

図６（ａ１）、図６（ａ２）、図６（ｂ１）、図６（ｂ２）、図７（ａ１）、図７（ａ２）、図７（ｂ１）および図７（ｂ２）は、図１のパターン形成システムで実現される位置合わせ方法を適用したパターン形成方法を示す断面図である。なお、図６（ａ１）、図６（ｂ１）、図７（ａ１）および図７（ｂ１）は、図２（ｃ）のメモリセルアレイ領域ＲＡに形成されるデバイスの一例を示す。図６（ａ２）、図６（ｂ２）、図７（ａ２）および図７（ｂ２）は、図２（ｃ）のロウデコーダ領域ＬＤに形成されるデバイスの一例を示す。また、図６（ａ１）、図６（ａ２）、図６（ｂ１）、図６（ｂ２）、図７（ａ１）、図７（ａ２）、図７（ｂ１）および図７（ｂ２）では、図５のデバイス領域ＲＶ１を抜粋して示した。

図６（ａ１）において、ウェハＷにはベース層２１が形成されている。なお、ベース層２１は、ウェハＷ自体であってもよいし、絶縁層であってもよいし、半導体層であってもよい。ベース層２１には、デバイスパターンが形成されていてもよい。
メモリセルアレイ領域ＲＡのベース層２１上には、積層体ＳＫが形成されている。積層体ＳＫは、互いに材料の異なる絶縁層２２、２３が交互に積層されている。例えば、絶縁層２２はシリコン酸化膜、絶縁層２３はシリコン窒化膜を用いることができる。積層体ＳＫにはメモリホール２９が形成されている。メモリホール２９内には柱状体３０が埋め込まれている。柱状体３０には、データを記憶するメモリ膜をメモリホール２９に内周に沿って設けることができる。柱状体３０は、位置合わせ先のデバイスパターンとすることができる。

図６（ａ２）において、ロウデコーダ領域ＬＤのベース層２１上には、トランジスタ２７が形成されている。トランジスタ２７には、ゲート絶縁膜２４、ゲート電極２５およびサイドウォール２６を設けることができる。トランジスタ２７上には、層間絶縁膜２８が形成されている。層間絶縁膜２８の材料は、例えば、シリコン酸化膜を用いることができる。
そして、この時のウェハＷの表面形状を表面形状計測装置１にて計測する。この表面形状の計測により、メモリセルアレイ領域ＲＡの高さＨＬ１の分布およびロウデコーダ領域ＬＤの高さＨＬ２の分布を求めることができる。

次に、図６（ｂ１）および図６（ｂ２）に示すように、積層体ＳＫおよび層間絶縁膜２８上にレジスト膜Ｒを塗布する。そして、この時のウェハＷの表面形状を表面形状計測装置１にて計測する。この表面形状の計測により、メモリセルアレイ領域ＲＡの高さＨＵ１の分布およびロウデコーダ領域ＬＤの高さＨＵ２の分布を求めることができる。この時、積層体ＳＫには、応力ＦＳ１がかかり、柱状体３０に位置ずれＰＡ１が発生しているものとする。

ウェハＷの高さＨＬ１、ＨＬ２、ＨＵ１、ＨＵ２の分布は、図１の応力算出部４Ａに送られる。応力算出部４Ａでは、この時の高さＨＬ１、ＨＬ２、ＨＵ１、ＨＵ２の分布に基づいて積層体ＳＫにかかる応力ＦＳ１の分布が算出される。応力ＦＳ１の算出には、高さＨＬ１、ＨＬ２と高さＨＵ１、ＨＵ２の差分を用いることができる。位置ずれ算出部４Ｂでは、応力算出部４Ａで算出された応力ＦＳ１の分布に基づいて柱状体３０の位置ずれＰＡ１の分布が算出される。補正値算出部４Ｃでは、柱状体３０の位置ずれＰＡ１の分布に基づいて、露光条件の補正値が算出される。この露光条件の補正値は、柱状体３０の位置ずれＰＡ１があっても、柱状体３０とスリットパターンＳＬ３との位置関係が設計レイアウトデータに適合するように設定することができる。露光条件を変化させることで、レチクル１４に対するステージ１６のスキャン速度を変化させたり、レチクル１４に対するステージ１６の傾きを変化させたり、レチクル１４に対するステージ１６の回転角を変化させたり、ウェハＷ上に投影される投影像の倍率を変化させたりすることができる。

次に、レジスト膜Ｒが塗布されたウェハＷが図３（ａ）の露光装置に搬送される。そして、ウェハＷがチャック１７にて吸引されることでウェハＷがチャック１７上に固定される。その後、非露光光ＬＮがアライメントマークＭＡ１、ＭＡ２に照射され、その非露光光ＬＮが反射系１９を介してアライメント検出系２０に入射される。この時、図３（ｂ）に示すように、アライメント検出系２０の検出面２０Ａでは、アライメントマークＭＡ１、ＭＡ２にそれぞれ対応したマーク画像ＭＢ１、ＭＢ２が生成され、位置合わせ部１８Ａに送られる。この位置合わせ部１８Ａにおいて、これらのマーク画像ＭＢ１、ＭＢ２が重なるようにステージ１６の位置が調整されることで、レチクル１４とショット領域ＳＨとの位置合わせが行われる。

次に、光源１１から露光光ＬＸが出射される。露光光ＬＸは、照明レンズ１２にて平行光に変換された後、スリット板１３に導かれ、スリット状に整形される。スリット状に整形された露光光ＬＸは、レチクル１４に入射する。レチクル１４を通過した露光光ＬＸは、投影光学系１５にてウェハＷ上に投影され、レジスト膜Ｒが露光される。スキャン＆リピート方式では、露光光ＬＸがウェハＷ上に投影されている時に、レチクル１４およびステージ１６のスキャンが図２（ａ）のスキャン方向ＤＳに沿って同期して行われる。ここで、位置ずれ補償部１８Ｃでは、補正値算出部４Ｃで算出された補正値に基づいてレジスト膜Ｒの露光条件が制御される。
この時、図７（ａ１）および図７（ａ２）に示すように、レチクル１４には遮光膜ＰＬが形成され、遮光膜ＰＬにはスリットパターンＳＬ１が形成されているものとする。そして、柱状体３０に対するスリットパターンＳＬ３の位置が設計レイアウトデータで規定されているものとする。この時、柱状体３０の位置ずれＰＡ１が打ち消されるように、レチクル１４に対するステージ１６のシフト量ＰＳ１を設定することができる。そして、ステージ１６をシフト量ＰＳ１だけ移動させた状態で露光光ＬＸをウェハＷ上に投影し、レジスト膜Ｒを露光することができる。
次に、レジスト膜Ｒが露光された後、そのレジスト膜Ｒが現像されることで、レチクル１４のスリットパターンＳＬ１に対応したスリットパターンＳＬ２がレジスト膜Ｒに形成される。スリットパターンＳＬ２は、位置合わせ元のデバイスパターンを転写するマスクパターンとすることができる。

スリットパターンＳＬ２がレジスト膜Ｒに形成されたウェハＷは、図４（ａ）の合わせずれ検査装置３に搬送され、ステージ３９上に置かれる。合わせずれ検査装置３に搬送される前にウェハＷには、重ね合わせ検査マークＭＰ１が形成されるとともに、レジスト膜Ｒには重ね合わせ検査マークＭＰ２が形成される。
そして、光源３１から照明光が出射され、照明レンズ３２にて集光される。そして、照明光はハーフミラー３３を介して対物レンズ３４に入射し、ウェハＷ上に集光される。この時、照明光が重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２に入射すると、重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２にて反射される。なお、重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２の高さ位置が異なる場合、対物レンズ３４の焦点位置に合うようにステージ３９を上下させてもよい。重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２からの反射光は、対物レンズ３４、ハーフミラー３３および結像レンズ３５を介して撮像素子３６に入射する。この時、撮像素子３６の撮像面３６Ａでは、重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２にそれぞれ対応したマーク画像ＭＱ１、ＭＱ２が生成され、画像処理装置３７に送られる。画像処理装置３７では、各マーク画像ＭＱ１、ＭＱ２のエッジが抽出される。その後、演算処理装置３８において、各マーク画像ＭＱ１、ＭＱ２のエッジ位置に基づいて、重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２間の合わせずれが算出される。そして、この合わせずれがスペック範囲内にある場合、スリットパターンＳＬ２がレジスト膜Ｒに形成されたウェハＷがエッチング装置に送られる。

そして、図７（ｂ１）および図７（ｂ２）に示すように、スリットパターンＳＬ２が形成されたレジスト膜Ｒをマスクとして積層体ＳＫをエッチングすることで、スリットパターンＳＬ３が積層体ＳＫに形成される。スリットパターンＳＬ３は、位置合わせ元のデバイスパターンとすることができる。
ここで、上述した第２実施形態では、積層体ＳＫにかかる応力ＦＳ１に起因する柱状体３０の位置ずれＰＡ１が打ち消されるように、ステージ１６のシフト量ＰＳ１を設定した。これにより、積層体ＳＫの多層化などに伴って積層体ＳＫにかかる応力ＦＳ１が増大し、その応力ＦＳ１に起因する柱状体３０の位置ずれＰＡ１が発生する場合においても、柱状体３０とスリットパターンＳＬ３との間の位置合わせ精度を向上させることができる。

一方、重ね合わせ検査マークＭＰ１、ＭＰ２間の合わせずれがスペック範囲内にない場合、その合わせずれ量がホストコンピュータ４に送られる。そして、その合わせずれ量が低減されるように、図３（ａ）の露光装置の露光条件のパラメータを再設定することができる。また、図７（ａ１）および図７（ａ２）のレジスト膜Ｒを除去し、図６（ｂ１）および図６（ｂ２）に示すように、レジスト膜Ｒを付け直すことができる。そして、図７（ａ１）および図７（ａ２）の工程を再度経た後、図４（ａ）の合わせずれ検査装置３にて合わせずれ検査を行うことができる。そして、合わせずれ検査に合格するまでレジスト膜Ｒの付け直しを繰り返し、合わせずれ検査に合格したならエッチング工程に進むことができる。このエッチング工程でスリットパターンＳＬ３が積層体ＳＫに形成される。
次に、スリットパターンＳＬ３を介して絶縁層２３を選択的にエッチングすることで絶縁層２２を残したまま絶縁層２３を除去する。そして、絶縁層２３の除去された部分にＷまたはアモルファスシリコンなどの導電体を埋め込むことで、絶縁層２２間にワード線を形成する。

なお、露光装置の露光条件のパラメータは、図５のショット領域ＳＨごとに設定するようにしてもよいし、デバイス領域ＲＶ１〜ＲＶ６ごとに設定するようにしてもよいし、局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６ごとに設定するようにしてもよい。なお、この露光条件のパラメータがショット領域ＳＨごとに固定される場合、ステップ＆リピート方式に対応した投影露光装置にも適用することができる。スキャン＆リピート方式に対応した投影露光装置では、この露光条件のパラメータは、ステージ１６のスキャン位置に応じて変化させるようにしてもよい。

以下、ショット領域ＳＨの設定点において位置ずれの大きさおよび方向にばらつきがある場合の露光条件のパラメータに設定方法について数式を用いて説明する。
露光装置の露光条件のパラメータを図５のショット領域ＳＨごとに設定する場合、各ショット領域ＳＨにｘｙ座標を設定し、露光条件のパラメータを係数とするｘｙ座標直交関数でｘ軸方向の位置ずれ量ｄｘおよびｙ軸方向の位置ずれ量ｄｙを与えることができる。
位置ずれ量ｄｘ、ｄｙは、ｘｙ座標直交関数を用いた以下の（１）式および（２）式で与えることができる。
ｄｘ＝ｋ_１＋ｋ_３ｘ＋ｋ_５ｙ＋ｋ_７ｘ^２＋ｋ_９ｘｙ＋ｋ_１１ｙ^２＋ｋ_１３ｘ^３＋ｋ_１５ｘ^２ｙ＋ｋ_１７ｘｙ^２＋ｋ_１９ｙ^３・・・（１）
ｄｙ＝ｋ_２＋ｋ_４ｙ＋ｋ_６ｘ＋ｋ_８ｙ^２＋ｋ_１０ｘｙ＋ｋ_１２ｘ^２＋ｋ_１４ｙ^３＋ｋ_１６ｘｙ^２＋ｋ_１８ｘ^２ｙ＋ｋ_２０ｘ^３・・・（２）

そして、ショット領域ＳＨのｘｙ座標上の各設定点で算出された位置ずれ量ｄｘ、ｄｙを（１）式および（２）式に代入し、この時の連立方程式を解くことでパラメータｋ_１〜ｋ_２０を算出することができる。ショット領域ＳＨのｘｙ座標上の設定点の個数は数百程度とすることができる。この時、ショット領域ＳＨのｘｙ座標上の設定点の個数が多いと、これらの全ての設定点の位置ずれ量ｄｘ、ｄｙに適合したパラメータｋ_１〜ｋ_２０を算出することができない。この時は、（１）式および（２）式のフィッティング残差が最小になるようにパラメータｋ_１〜ｋ_２０をショット領域ＳＨごとに算出することができる。
また、これらのパラメータｋ_１〜ｋ_２０をステージ１６のスキャン位置に応じて変化させる場合、各スキャン位置の設定点で算出された位置ずれ量ｄｘ、ｄｙを（１）式および（２）式に代入し、この時の連立方程式を解くことでパラメータｋ_１〜ｋ_２０をスキャン位置ごとに算出することができる。なお、（１）式および（２）式では、位置ずれ量ｄｘ、ｄｙをｘｙ座標直交関数で表す方法について示したが、極座標直交関数で表すようにしてもよい。

図８は、露光条件のパラメータで調整可能なｘｙ座標のｘ軸方向の位置ずれを示す図である。
図８において、ｋ_１はｘ軸方向のシフト成分、ｋ_３はｘ軸方向の倍率成分、ｋ_５はｘ軸方向の回転成分（またはｘ軸方向の直交度成分）、ｋ_７はｘ軸方向の偏芯倍率成分、ｋ_９はｘ軸方向の台形成分、ｋ_１１はｘ軸方向の弓なり成分、ｋ_１３はｘ軸方向の３次倍率成分、ｋ_１５はｘ軸方向のアコーディオン成分、ｋ_１７はｘ軸方向の樽型成分、ｋ_１９はｘ軸方向の川の流れ成分を表すことができる。

図９は、露光条件のパラメータで調整可能なｘｙ座標のｙ軸方向の位置ずれを示す図である。
図９において、ｋ_２はｙ軸方向のシフト成分、ｋ_４はｙ軸方向の倍率成分、ｋ_６はｙ軸方向の回転成分（またはｙ軸方向の直交度成分）、ｋ_８はｙ軸方向の偏芯倍率成分、ｋ_１０はｙ軸方向の台形成分、ｋ_１２はｙ軸方向の弓なり成分、ｋ_１４はｙ軸方向の３次倍率成分、ｋ_１６はｙ軸方向のアコーディオン成分、ｋ_１８はｙ軸方向の樽型成分、ｋ_２０はｙ軸方向の川の流れ成分を表すことができる。
これらのパラメータｋ_１〜ｋ_２０を変化させることで、レチクル１４に対するステージ１６のスキャン速度、レチクル１４に対するステージ１６の傾き、レチクル１４に対するステージ１６の回転角およびウェハＷ上に投影される投影像の倍率などを変化させることができる。

このパラメータｋ_１〜ｋ_２０は露光装置で補正可能な補正値に変換することができる。例えば、露光装置で補正可能な補正値として、シフトＳｈｉｆｔＸ、ＳｈｉｆｔＹ、ショット倍率ＳｈｏｔｍａｇＸ、ＳｈｏｔｍａｇＹ、ショット回転ＳｈｏｔｒｏｔＹ、ＳｈｏｔｒｏｔＸ、対称倍率Ｓｙｍｍａｇ、非対称倍率Ａｓｙｍｍａｇ、対称回転Ｓｙｍｒｏｔおよび非対称回転Ａｓｙｍｒｏｔがあるものとする。
この時、これらの補正値とパラメータｋ_１〜ｋ_２０との関係は以下の式で表すことができる。
ＳｈｉｆｔＸ＝ｋ_１
ＳｈｉｆｔＹ＝ｋ_２
ＳｈｏｔｍａｇＸ＝ｋ_３
ＳｈｏｔｍａｇＹ＝ｋ_４
ＳｈｏｔｒｏｔＹ＝−ｋ_５
ＳｈｏｔｒｏｔＸ＝ｋ_６
Ｓｙｍｍａｇ＝（ｋ_３＋ｋ_４）／２
Ａｓｙｍｍａｇ＝（ｋ_３−ｋ_４）／２
Ｓｙｍｒｏｔ＝（−ｋ_５＋ｋ_６）／２
Ａｓｙｍｒｏｔ＝（−ｋ_５−ｋ_６）／２

露光装置の露光条件のパラメータを図５の局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６ごとに設定する場合、各局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６にＸＹ座標を設定し、露光条件のパラメータを係数とするＸＹ座標直交関数でＸ軸方向の位置ずれ量ｄＸおよびＹ軸方向の位置ずれ量ｄＹを与えることができる。
位置ずれ量ｄＸ、ｄＹは、ＸＹ座標直交関数を用いた以下の（３）式および（４）式で与えることができる。
ｄＸ＝Ｋ_１＋Ｋ_３Ｘ＋Ｋ_５Ｙ＋Ｋ_７Ｘ^２＋Ｋ_９ＸＹ＋Ｋ_１１Ｙ^２＋Ｋ_１３Ｘ^３＋Ｋ_１５Ｘ^２Ｙ＋Ｋ_１７ＸＹ^２＋Ｋ_１９Ｙ^３・・・（３）
ｄＹ＝Ｋ_２＋Ｋ_４Ｙ＋Ｋ_６Ｘ＋Ｋ_８Ｙ^２＋Ｋ_１０ＸＹ＋Ｋ_１２Ｘ^２＋Ｋ_１４Ｙ^３＋Ｋ_１６ＸＹ^２＋Ｋ_１８Ｘ^２Ｙ＋Ｋ_２０Ｘ^３・・・（４）

なお、各パラメータＫ_１〜Ｋ_２０はパラメータｋ_１〜ｋ_２０にそれぞれ対応させることができる。そして、各局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６のＸＹ座標上の各設定点で算出された位置ずれ量ｄＸ、ｄＹを（３）式および（４）式に代入し、この時の連立方程式を解くことでパラメータＫ_１〜Ｋ_２０を算出することができる。各局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６のＸＹ座標上の設定点の個数は数百程度とすることができる。この時、各局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６のＸＹ座標上の設定点の個数が多いと、これらの全ての設定点の位置ずれ量ｄＸ、ｄＹに適合したパラメータＫ_１〜Ｋ_２０を算出することができない。この時は、（３）式および（４）式のフィッティング残差が最小になるようにパラメータＫ_１〜Ｋ_２０を局所領域ＲＬ１〜ＲＬ６ごとに算出することができる。

また、これらのパラメータＫ_１〜Ｋ_２０をステージ１６のスキャン位置に応じて変化させる場合、各スキャン位置の設定点で算出された位置ずれ量ｄＸ、ｄＹを（３）式および（４）式に代入し、この時の連立方程式を解くことでパラメータＫ_１〜Ｋ_２０をスキャン位置ごとに算出することができる。なお、（３）式および（４）式では、位置ずれ量ｄＸ、ｄＹをＸＹ座標直交関数で表す方法について示したが、極座標直交関数で表すようにしてもよい。
ここで、ウェハのデバイス領域にかかる応力に起因する位置ずれに基づいてリソグラフィ工程における露光条件を補正することより、ウェハのデバイス領域にかかる応力に起因するデバイスパターンの位置ずれが発生する場合においても、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。

（第３実施形態）
上述した第２実施形態では、応力ＦＳ１〜ＦＳ６によるデバイスパターンの位置ずれＰＡ１〜ＰＡ６を補正するために、応力ＦＳ１〜ＦＳ６によるアライメントマークＭＡ１および重ね合わせ検査マークＭＰ１の位置ずれを反映させない場合を示したが、第３実施形態では、応力ＦＳ１〜ＦＳ６によるデバイスパターンの位置ずれＰＡ１〜ＰＡ６を補正するために、応力ＦＳ１〜ＦＳ６によるアライメントマークＭＡ１および重ね合わせ検査マークＭＰ１の位置ずれを反映させるようにしてもよい。

図１０は、第３実施形態に係る位置合わせ方法のショット領域における応力と位置ずれとの関係の一例を示す平面図である。
図１０において、各デバイス領域ＲＶ１〜ＲＶ６で発生した応力ＦＳ１〜ＦＳ６に起因してアライメントマークＭＡ１の位置ずれＦＡおよび重ね合わせ検査マークＭＰ１の位置ずれＦＰが発生しているものとする。
この時、図１の位置ずれ算出部４Ｂでは、応力算出部４Ａから送られた算出結果に基づいて、デバイス領域の所定点の位置ずれが算出されるだけでなく、アライメントマークＭＡ１の位置ずれＦＡおよび重ね合わせ検査マークＭＰ１の位置ずれＦＰも算出され、図３の位置ずれ補償部１８Ｃに送られる。位置ずれ補償部１８Ｃでは、位置ずれ算出部４Ｂで算出された位置ずれＰＡ１〜ＰＡ６が補償されるように、露光装置の露光条件のパラメータが設定される。この時、アライメントマークＭＡ１の位置ずれＦＡおよび重ね合わせ検査マークＭＰ１の位置ずれＦＰが打ち消されるように露光条件のパラメータを設定することができる。

ここで、ウェハのデバイス領域にかかる応力に起因する位置ずれだけでなく、アライメントマークの位置ずれおよび重ね合わせ検査マークの位置ずれに基づいてリソグラフィ工程における露光条件を補正することより、デバイスパターン間の位置合わせ精度をより一層向上させることができる。なお、複数のアライメントマークＭＡ１および複数の重ね合わせ検査マークＭＰ１が各ショット領域ＳＨに設けられている場合、各デバイス領域ＲＶ１〜ＲＶ６に最も近いアライメントマークＭＡ１および重ね合わせ検査マークＭＰ１をデバイス領域ＲＶ１〜ＲＶ６ごとに選択することができる。

（第４実施形態）
図１１は、第４実施形態に係る位置合わせ方法を示すフローチャートである。
図１１において、位置合わせ先工程でのウェハの高さを図１の表面形状計測装置１で計測する（Ｓ１）。位置合わせ先工程とは、位置合わせ先のデバイスパターンの形成工程である。位置合わせ先工程は、例えば、図６（ａ１）および図６（ａ２）の工程に対応する。
次に、パターニング工程でのウェハの高さを図１の表面形状計測装置１で計測する（Ｓ２）。パターニング工程とは、位置合わせ元のデバイスパターンを転写するマスクパターンの形成工程である。例えば、図１のパターニング装置２が露光装置の場合はレジストパターンの形成工程、図１のパターニング装置２がナノインプリント装置の場合はインプリントパターンの形成工程である。露光装置の場合のパターニング工程は、例えば、図６（ｂ１）、図６（ｂ２）、図７（ａ１）および図７（ａ２）の工程に対応する。

次に、位置合わせ先工程でのウェハの高さとパターニング工程でのウェハの高さとの差分データを算出する（Ｓ３）。そして、図１の応力算出部４Ａおよび位置ずれ算出部４Ｂにおいて、ウェハ面内座標上で周波数解析された差分データにバンドパスフィルタを適用したり、ＸＹ座標直交関数または極座標直交関数を差分データに適用したりすることにより（Ｓ４）、この差分データをショット内応力とその応力に対応した位置ずれデータに変換する（Ｓ５）。なお、この変換では、製品情報、デバイス領域情報、ロット情報およびウェハ情報を参照することができる。製品情報は、図２（ｂ）のチップ領域ＲＰのチップがどの製品に用いられるかを示すことができる。デバイス領域情報は、ショットサイズやレチクル名を示すことができる。ロット情報は、ウェハＷ上の膜形成において、どの成膜装置やどのチャンバが用いられるかを示すことができる。ウェハ情報は、各ロット内のウェハがどのチャンバに振り分けられるかを示すことができる。

次に、パターニング工程の原板上のデバイス領域の配置座標を図１の補正値算出部４Ｃに入力する（Ｓ６）。なお、原板は、露光装置ではレチクルに対応させることができ、インプリント装置ではテンプレートに対応させることができる。次に、補正値算出部４Ｃにおいて、Ｓ５で算出した位置ずれデータをＳ６の配置座標に適用することにより、デバイス領域の配置座標における位置ずれデータを抽出する（Ｓ７）。次に、補正値算出部４Ｃにおいて、Ｓ７の位置ずれデータをＸＹ座標直交関数または極座標直交関数で変換し（Ｓ８）、パターニング装置２のショットごとの補正値を算出する（Ｓ９）。なお、ショットごとの補正値の算出において、露光装置では（１）式および（２）式を用いることができる。

次に、Ｓ９で算出した補正値を図１の位置ずれ補償部２Ａに入力する（Ｓ１０）。そして、位置ずれ補償部２Ａにおいて、この補正値に基づいてパターニング装置２の制御パラメータを設定する。そして、表面形状計測が計測されたウェハを表面形状計測装置１からパターニング装置２に搬送し、そのウェハのパターニングを実施する（Ｓ１１）。次に、パターニングが実施されたウェハをパターニング装置２から合わせずれ検査装置３に搬送し、合わせずれ検査を行う（Ｓ１２）。この時、パターニング前にウェハ上に形成された重ね合わせ検査マークと、パターニング後にウェハ上に形成された重ね合わせ検査マークとの合わせずれ量を計測し、位置ずれ算出部４Ｂに入力する（Ｓ１３）。重ね合わせ検査マークは、例えば、ボックスインボックスパターン、バーインバーパターン、ＡＩＭパターンまたは散乱光計測用マークパターンなどを用いることができる。重ね合わせ検査マークは、ロットごと、ウェハごとまたはショットごとに変更してもよい。この時、デバイス領域の応力分布の傾向に近い応力分布を持つ重ね合わせ検査マークを選択することができる。

一方、パターニング工程の原板上のデバイス領域の配置座標を図１の補正値算出部４Ｃに入力する時に（Ｓ６）、位置ずれ算出部４Ｂは、パターニング工程の原板上の重ね合わせ検査マークの配置座標を取得する（Ｓ１８）。また、位置ずれ算出部４Ｂは、パターニング工程の原板上のデバイス領域の配置座標を取得する（Ｓ１９）。そして、位置ずれ算出部４Ｂは、これらの配置座標からデータ抽出を行い（Ｓ２０）、デバイス領域と重ね合わせ検査マーク配置領域の位置ずれ差分を算出する（Ｓ２１）。そして、位置ずれ算出部４Ｂは、Ｓ１３で計測された合わせずれ量にＳ２１で算出された位置ずれ差分を足し込むことにより、真の合わせずれ量を算出する（Ｓ１４）。そして、位置ずれ算出部４Ｂは、真の合わせずれ量がスペック範囲内かどうかを判定し（Ｓ１５）、スペック範囲内でない場合、真の合わせずれ量を補正値算出部４Ｃに入力する。補正値算出部４Ｃは、真の合わせずれ量が打ち消されるようにパターニング装置２のショットごとの補正値を再度算出し、位置ずれ補償部２Ａに入力する（Ｓ１６）。そして、位置ずれ補償部２Ａにおいて、この補正値に基づいてパターニング装置２の制御パラメータを再設定する。また、ウェハ上のレジストを付け直し後、そのウェハをパターニング装置２に搬送し、そのウェハのパターニングを実施する（Ｓ１１）。一方、Ｓ１５で真の合わせずれ量がスペック範囲内と判定されると、次工程に進む（Ｓ１７）。

（第５実施形態）
図１２は、第５実施形態に係るパターン形成システムの概略構成を示すブロック図である。
図１２において、このパターン形成システムには、図１の表面形状計測装置１およびホストコンピュータ４の代わりに応力計測装置５およびホストコンピュータ４´が設けられている。応力計測装置５、パターニング装置２および合わせずれ検査装置３はホストコンピュータ４´とデータ通信可能である。ホストコンピュータ４´には、位置ずれ算出部４Ｂおよび補正値算出部４Ｃが設けられている。

応力計測装置５は、ウェハのデバイス領域にかかる応力を計測する。この応力の計測では、例えば、Ｘ線応力測定法を用いるようにしてもよいし、収束電子線回折法を用いるようにしてもよいし、顕微レーザラマン分光法を用いるようにしてもよいし、これらの測定法を組み合わせてもよい。

そして、位置合わせ先のデバイスパターンがウェハ上に形成されると、応力計測装置５にてウェハのデバイス領域にかかる応力が計測され、その計測結果が位置ずれ算出部４Ｂに送られる。位置ずれ算出部４Ｂでは、応力計測装置５から送られた計測結果に基づいて、デバイス領域の所定点の位置ずれが算出され、補正値算出部４Ｃに送られる。補正値算出部４Ｃでは、位置ずれ算出部４Ｂから送られた算出結果に基づいて、デバイス領域のリソグラフィ工程における露光制御の補正値が算出され、位置ずれ補償部２Ａに送られる。この補正値は、補正値算出部４Ｃから送られた位置ずれの算出結果が補償されるように設定することができる。位置ずれ補償部２Ａでは、補正値算出部４Ｃから送られた補正値に基づいてパターニング装置２の位置合わせの制御パラメータが設定される。

また、応力が計測されたウェハは応力計測装置５からからパターニング装置２に搬送される。そして、パターニング装置２において、位置合わせ先のデバイスパターンが形成されたウェハ上に位置合わせ元のデバイスパターンを転写するマスクパターンが形成され、合わせずれ検査装置３に搬送される。合わせずれ検査装置３では、位置合わせ先のデバイスパターンとともにウェハ上に形成された重ね合わせ検査マークと、位置合わせ元のデバイスパターンを転写するマスクパターンとともにウェハ上に形成された重ね合わせ検査マークとの合わせずれが検査される。
ここで、ウェハのデバイス領域にかかる応力に起因する位置ずれに基づいてパターニング装置２の位置合わせの制御パラメータを設定することより、ウェハのデバイス領域にかかる応力に起因するデバイスパターンの位置ずれが発生する場合においても、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。

（第６実施形態）
図１３（ａ）は、第６実施形態に係る位置合わせ方法が適用されるデバイス領域における応力と位置ずれとの関係の一例を示す平面図、図１３（ｂ）は、露光光のスキャン時におけるウェハステージの制御方法を示す図である。
図１３（ａ）において、ウェハＷにはデバイス領域ＲＶ７が設けられている。この時、デバイス領域ＲＶ７には、応力ＦＳ７が集中する局所領域ＲＬ７が発生しているものとする。局所領域ＲＬ７では、応力ＦＳ７に起因してデバイスパターンＰＨ７の位置ずれＰＡ７が発生しているものとする。図１３（ａ）では、デバイスパターンＰＨ７がホールパターンである場合を示した。この位置ずれＰＡ７はｙ軸方向に発生し、局所領域ＲＬ７の位置によって位置ずれＰＡ７の大きさおよび方向が異なっているものとする。

この時、図１３（ｂ）に示すように、デバイスパターンＰＨ７上に形成されるレジストパターンの位置合わせを制御する際に、この位置ずれＰＡ７に応じてレチクル１４のスキャン速度ＳＶ１を一定に維持したまま、ステージ１６のスキャン速度ＳＶ２を変化させることができる。レチクル１４に対してステージ１６のスキャン速度ＳＶ２を変化させることにより、デバイスパターンＰＨ７上に形成されるレジストパターンのシフト量を変化させることができる。デバイスパターンＰＨ７上に形成されるレジストパターンのシフトは、（２）式のパラメータｋ_２または（４）式のパラメータＫ_２をスキャン位置に応じて変化させることで実現することができる。
ここで、スキャン位置に応じてスキャン速度ＳＶ２を変化させことで、局所領域ＲＬ７の位置ずれＰＡ７の大きさおよび方向が異なっている場合においても、レジストパターンの位置合わせをデバイスパターンの位置ずれＰＡ７に対応させることができ、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。

（第７実施形態）
図１４（ａ）は、第７実施形態に係る位置合わせ方法が適用されるデバイス領域における応力と位置ずれとの関係の一例を示す平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のデバイスパターンの位置ずれと変形との関係を示す平面図、図１４（ｃ）は、露光光のスキャン時におけるウェハステージの制御方法を示す図である。
図１４（ａ）において、ウェハＷにはデバイス領域ＲＶ８が設けられている。この時、デバイス領域ＲＶ８には、応力ＦＳ８が集中する局所領域ＲＬ８が発生しているものとする。局所領域ＲＬ８では、応力ＦＳ８に起因してデバイスパターンＰＨ８の変形ＦＤが発生しているものとする。図１４（ａ）では、デバイスパターンＰＨ８がホールパターンである場合を示した。この変形ＦＤはｘ軸方向に扁平化され、局所領域ＲＬ８の位置によって変形量が異なっているものとする。変形ＦＤは、図１４（ｂ）に示すように、デバイスパターンＰＨ８の輪郭の位置ずれＰＡ８に分解することができる。

この時、図１４（ｃ）に示すように、デバイスパターンＰＨ８上に形成されるレジストパターンの位置合わせを制御する際に、この変形ＦＤに応じてステージ１６のθ３方向の傾き角Δθ３を変化させることができる。レチクル１４に対してステージ１６の傾き角Δθ３を変化させることにより、スキャン位置に応じたステージ面ＭＸの傾きを変化させることができ、ステージ面ＭＸに入射する露光光ＬＸの光軸をθ３方向に変化させることができる。この時、露光光ＬＸの光軸がθ３方向に変化すると、レジストパターンのｘ軸方向の扁平量が変化する。このため、スキャン位置に応じたステージ面ＭＸの傾きを変化させることで、デバイスパターンＰＨ８の変形ＦＤに対応するようにレジストパターンを変形させることができ、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。なお、デバイスパターンＰＨ８の変形ＦＤとともに、図１３（ａ）に示すように、デバイスパターンＰＨ８の位置ずれも発生する場合には、スキャン位置に応じてステージ１６の傾きおよびスキャン速度を同時に変化させることができる。また、スキャン位置に応じてステージ１６の傾きを変化させた時にレジストパターンの倍率も変化する時に露光時の倍率も同時に変化させることができる。
ここで、スキャン位置に応じて露光条件の複数のパラメータを同時に変化させることで、デバイス領域の位置ずれや変形や歪が複合的に発生している場合においても、レジストパターンの位置合わせをデバイスパターンの位置ずれや変形や歪に対応させることができ、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。

（第８実施形態）
図１５は、第８実施形態に係る位置ずれ補償部のハードウェア構成を示すブロック図である。
図１５において、図３の位置ずれ補償部１８Ｃには、ＣＰＵなどを含むプロセッサ４１、固定的なデータを記憶するＲＯＭ４２、プロセッサ４１に対してワークエリアなどを提供するＲＡＭ４３、人間とコンピュータとの間の仲介を行うヒューマンインターフェース４４、外部との通信手段を提供する通信インターフェース４５、プロセッサ１を動作させるためのプログラムや各種データを記憶する外部記憶装置４６を設けることができ、プロセッサ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ヒューマンインターフェース４４、通信インターフェース４５および外部記憶装置４６は、バス４７を介して接続されている。

なお、外部記憶装置４６としては、例えば、ハードディスクなどの磁気ディスク、ＤＶＤなどの光ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカードなどの可搬性半導体記憶装置などを用いることができる。また、ヒューマンインターフェース４４としては、例えば、入力インターフェースとしてキーボードやマウスやタッチパネル、出力インターフェースとしてディスプレイやプリンタなどを用いることができる。また、通信インターフェース４５としては、例えば、インターネットやＬＡＮなどに接続するためのＬＡＮカードやモデムやルータなどを用いることができる。ここで、外部記憶装置４６には、位置合わせ先のデバイスパターンに対して位置合わせを行う時に、位置合わせ先のデバイスパターンの位置ずれを補償する位置ずれ補償プログラム４６Ａがインストールされている。そして、位置ずれ補償プログラム４６Ａがプロセッサ４１にて実行されると、位置合わせ先のデバイスパターンの位置ずれが補償されるように図３の露光装置の露光条件が設定される。

なお、プロセッサ４１に実行させる位置ずれ補償プログラム４６Ａは、外部記憶装置４６に格納しておき、位置ずれ補償プログラム４６Ａの実行時にＲＡＭ４３に読み込むようにしてもよいし、位置ずれ補償プログラム４６ＡをＲＯＭ４２に予め格納しておくようにしてもよいし、通信インターフェース４５を介して位置ずれ補償プログラム４６Ａを取得するようにしてもよい。また、位置ずれ補償プログラム４６Ａは、スタンドアロンコンピュータに実行させてもよいし、クラウドコンピュータに実行させてもよい。

（第９実施形態）
図１６は、第９実施形態に係るパターン形成システムの概略構成を示すブロック図である。
図１６において、このパターン形成システムには、図１のパターニング装置２およびホストコンピュータ４の代わりにパターニング装置２´およびホストコンピュータ４´が設けられている。また、このパターン形成システムには、ＣＡＤシステム６、マスクデータ作成装置７およびレーザ加工機８が追加されている。なお、レーザ加工機８は、例えば、フェムト秒レーザを用いることができる。表面形状計測装置１、パターニング装置２´および合わせずれ検査装置３はホストコンピュータ４´とデータ通信可能である。なお、パターニング装置２´は露光装置であってもよいし、ナノインプリント装置であってもよい。ホストコンピュータ４には、応力算出部４Ａ、位置ずれ算出部４Ｂおよび打ち込み位置算出部４Ｄが設けられている。打ち込み位置算出部４Ｄは、原板に対するレーザ光の打ち込み位置を算出する。原板は、露光装置ではレチクル、ナノインプリント装置ではテンプレートである。

そして、ＣＡＤシステム６において半導体集積回路の設計レイアウトデータＤＬが作成され、マスクデータ作成装置７に送られる。マスクデータ作成部７において、設計レイアウトデータＤＬで指定される設計レイアウトパターンに対応したマスクデータが作成される。そして、レチクルの遮光膜には、マスクデータ作成部７にて作成されたマスクデータに対応したスリットパターンが形成される。テンプレートには、マスクデータ作成部７にて作成されたマスクデータに対応した凹パターンまたは凸パターンが形成される。
なお、図１６では、パターン形成システムに表面形状計測装置１を設けた構成について示したが、図１２に示すように、応力計測装置５を設けるようにしてもよい。

図１７は、図１６のパターン形成システムに適用される露光装置の概略構成を示す斜視図である。
図１７の露光装置では、図３の露光制御部１８の代わりに露光制御部１８´が設けられている。露光制御部１８´には、位置合わせ部１８Ａおよびスキャン制御部１８Ｂが設けられている。この時、この露光装置では、図３のレチクル１４の代わりにレチクル１４´を用いることができる。

図１８（ａ）は、図１７の露光装置に適用されるレチクルの構成の一例を示す平面図、図１８（ｂ）は、図１７の露光装置に適用されるレチクルの構成のその他の例を示す平面図である。
図１８（ａ）のレチクル１４´は、図１３（ａ）のデバイス領域ＲＶ７に適用されるものとする。レチクル１４´には遮光膜ＰＬが設けられ、遮光膜ＰＬにはスリットパターンＳＬ１が形成されている。また、レチクル１４´には空孔ＶＡが形成されている。なお、空孔ＶＡにゴミが入らないようにするため、レチクル１４´の内部に空孔ＶＡを形成することができる。この空孔ＶＡによりレチクル１４´に応力が発生する。そして、この応力によりスリットパターンＳＬ１に位置ずれＰＡ７´を発生させることができる。このスリットパターンＳＬ１の位置ずれＰＡ７´は、デバイスパターンＰＨ７の位置ずれＰＡ７に対応させることができる。

この時、図１６の打込位置算出部４Ｄには、ＣＡＤシステム６で生成されたスリットパターンＳＬ１の設計レイアウトデータＤＬが送られるとともに、位置ずれ算出部４Ｂで算出されたデバイスパターンＰＨ７の位置ずれＰＡ７が送られる。そして、位置ずれＰＡ７に対応した位置ずれＰＡ７´を発生させるための空孔ＶＡの打ち込み位置ＤＩが算出され、レーザ加工機８に送られる。そして、レーザ加工機８において、打ち込み位置ＤＩに従ってフェムト秒レーザがレチクル１４´に打ち込まれることで、レチクル１４´に空孔ＶＡが形成される。
ここで、空孔ＶＡの打ち込み位置を変化させることで、スリットパターンＳＬ１の位置ずれ量や位置ずれ方向の自由度を向上させることができる。このため、露光制御では対応できないような多様な位置ずれにも対応させることができ、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。

図１７の露光装置では、図１８（ａ）のレチクル１４´の代わりに図１８（ｂ）のレチクル１４´´を用いるようにしてもよい。このレチクル１４´´は、図１３（ａ）のデバイス領域ＲＶ７に適用されるものとする。レチクル１４´´には遮光膜ＰＬが設けられ、遮光膜ＰＬにはスリットパターンＳＬ１の代わりにスリットパターンＳＬ１´が形成されている。スリットパターンＳＬ１´は、スリットパターンＳＬ１に対して位置ずれＰＡ７´を持っている。このスリットパターンＳＬ１´の位置ずれＰＡ７´は、デバイスパターンＰＨ７の位置ずれＰＡ７に対応させることができる。

この時、図１６のＣＡＤシステム６には、位置ずれ算出部４Ｂで算出されたデバイスパターンＰＨ７の位置ずれＰＡ７が送られる。そして、スリットパターンＳＬ１の配置位置が位置ずれＰＡ７分だけ補正された設計レイアウトデータＤＬが生成され、マスクデータ作成装置７に送られる。マスクデータ作成装置７において、設計レイアウトデータＤＬで指定される設計レイアウトパターンに対応したマスクデータが作成される。そして、レチクル１４´の遮光膜ＰＬには、スリットパターンＳＬ１に対して位置ずれＰＡ７´を伴うスリットパターンＳＬ１´が形成される。
ここで、位置ずれＰＡ７に応じて設計レイアウトデータＤＬを変更することで、露光制御では対応できないような多様な位置ずれにも対応させることができ、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。

（第１０実施形態）
図１９は、第１０実施形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。
図１９において、この露光装置には、図３の露光制御部１８の代わりに露光制御部１８´´が設けられている。また、この露光装置には、表面形状計測装置５１および応力計測装置５２が追加されている。なお、表面形状計測装置５１および応力計測装置５２のうちのどちらか一方のみを設けるようにしてもよい。露光制御部１８´´には、位置合わせ部１８Ａ、スキャン制御部１８Ｂ、位置ずれ補償部１８Ｃ、補正値算出部１８Ｄ、位置ずれ算出部１８Ｅおよび応力算出部１８Ｆが設けられている。表面形状計測装置５１は、図１の表面形状計測装置１と同様に動作することができる。応力計測装置５２は、図１２の応力計測装置５と同様に動作することができる。補正値算出部１８Ｄは、図１の補正値算出部４Ｃと同様に動作することができる。位置ずれ算出部１８Ｅは、図１の位置ずれ算出部４Ｂと同様に動作することができる。応力算出部１８Ｆは、図１の応力算出部４Ａと同様に動作することができる。

そして、レジスト膜Ｒが塗布されたウェハＷがチャック１７上に搬送される。レジスト膜Ｒが塗布される前のウェハＷには、合わせ先パターンがデバイス領域に形成されている。そして、ウェハＷがチャック１７にて吸引されることでウェハＷがチャック１７上に固定される。
そして、表面形状計測装置５１にてウェハＷの表面形状が計測され、その計測結果が応力算出部１８Ｆに送られる。応力算出部１８Ｆでは、表面形状計測装置５１から送られた計測結果に基づいてウェハＷのデバイス領域にかかる応力が算出され、その算出結果が位置ずれ算出部１８Ｅに送られる。この時、表面形状計測装置５１にてウェハの表面形状を計測する代わりに、応力計測装置５２にてウェハＷのデバイス領域にかかる応力を計測し、その算出結果を位置ずれ算出部１８Ｅに送るようにしてもよい。なお、表面形状計測装置５１による表面形状の計測および応力計測装置５２による応力の計測は、ウェハＷをチャック１７上に固定して行ってもよいし、ウェハＷをチャック１７上に固定することなく行ってもよい。ウェハＷをチャック１７上に固定して表面形状または応力を計測することにより、チャック１７の固定によるウェハＷの表面形状または応力の変動をその計測値に反映させることができる。

位置ずれ算出部１８Ｅでは、応力算出部１８Ｆから送られた算出結果に基づいて、デバイス領域の所定点の位置ずれが算出され、補正値算出部１８Ｄに送られる。補正値算出部１８Ｄでは、位置ずれ算出部１８Ｅから送られた算出結果に基づいて、デバイス領域のリソグラフィ工程における露光制御の補正値が算出され、位置ずれ補償部１８Ｃに送られる。
そして、非露光光ＬＮがアライメントマークＭＡ１、ＭＡ２に照射され、その非露光光ＬＮが反射系１９を介してアライメント検出系２０に入射される。そして、位置合わせ部１８Ａにおいて、アライメントマークＭＡ１、ＭＡ２が重なるようにステージ１６の位置が調整されることで、レチクル１４とショット領域との位置合わせが行われる。

次に、光源１１から露光光ＬＸが出射される。露光光ＬＸは、照明レンズ１２にて平行光に変換された後、スリット板１３に導かれ、スリット状に整形される。そして、スリット状に整形された露光光ＬＸは、レチクル１４に入射する。レチクル１４を通過した露光光ＬＸは、投影光学系１５にてウェハＷ上に投影され、レジスト膜Ｒが露光される。スキャン＆リピート方式では、露光光ＬＸがウェハＷ上に投影されている時に、レチクル１４およびステージ１６のスキャンが図２（ａ）のスキャン方向ＤＳに沿って同期して行われる。ここで、位置ずれ補償部１８Ｃでは、補正値算出部４Ｃで算出された補正値に基づいてレジスト膜Ｒの露光条件が制御される。

このように、図１９の構成では、ウェハＷの表面形状または応力をステージ１６上で計測し、その計測結果に基づいて露光制御を行うことができる。これにより、ウェハＷの表面形状または応力の計測時に露光時の実際のウェハＷの状態をその計測結果に忠実に反映させるこがができ、デバイスパターン間の位置合わせ精度をより一層向上させることができる。
また、図１９の構成では、図１の表面形状計測装置１または図１２の応力計測装置５とパターニング装置２との間でウェハＷを搬送する必要がなくなることから、スループットを向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、露光装置の投影光学系に投影レンズを用いた場合を示したが、ＥＵＶ（ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）露光装置などでは、投影光学系に投影ミラーを用いるようにしてもよい。

（第１１実施形態）
図２０は、第１１実施形態に係るインプリント装置の概略構成を示す断面図である。
図２０において、このインプリント装置には、紫外光をウェハＷ上に照射する光源６１、テンプレート６２をウェハＷ上に押し当てる押当部６３、ウェハＷにインプリント材を吐出するノズル６４、ウェハＷを載せるステージ６５、ウェハＷを吸引するチャック６６およびアライメントマークを検出するアライメント検出系６７が設けられている。また、このインプリント装置には、表面形状計測装置７１および応力計測装置７２が設けられている。なお、表面形状計測装置７１および応力計測装置７２のうちのどちらか一方のみを設けるようにしてもよい。ステージ６５は、図３（ａ）のステージ１６と同様に、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向に移動させたり、θ１方向に回転させたり、θ２方向またはθ３方向に傾けたりすることができる。インプリント装置には、テンプレート６２の押当位置を制御するパターニング制御部６８が設けられている。パターニング制御部６８には、位置合わせ部６８Ａ、位置ずれ補償部６８Ｃ、補正値算出部６８Ｄ、位置ずれ算出部６８Ｅおよび応力算出部６８Ｆが設けられている。

表面形状計測装置７１は、図１の表面形状計測装置１と同様に動作することができる。応力計測装置７２は、図１２の応力計測装置５と同様に動作することができる。補正値算出部６８Ｄは、図１の補正値算出部４Ｃと同様に動作することができる。なお、インプリント装置では、露光装置の露光制御に用いられるパラメータを変更できない場合があるので、そのパラメータは扱わないようにすることができる。例えば、図１９の露光装置では倍率を変化させることができるが、図２０のインプリント装置では倍率を変化させることができない。インプリント装置の倍率を変化させるために、テンプレート６２を加熱する加熱部またはテンプレート６２を冷却する冷却部を設けるようにしてもよい。テンプレート６２を加熱したり冷却したりすることでテンプレート６２を熱膨張させたり熱収縮させたりすることができ、インプリント装置の倍率を変化させることができる。位置ずれ算出部６８Ｅは、図１の位置ずれ算出部４Ｂと同様に動作することができる。応力算出部６８Ｆは、図１の応力算出部４Ａと同様に動作することができる。位置合わせ部６８Ａは、アライメント検出系６７で検出されたアライメントマークの検出位置に基づいて、テンプレート６２とショット領域との位置合わせを行う。位置ずれ補償部６８Ｃは、補正値算出部６８Ｄで算出された補正値に基づいて、テンプレート６２の押当位置を補正する。この押当位置の補正では、テンプレート６２に対するステージ６５の位置、テンプレート６２に対するステージ６５の傾きおよびテンプレート６２に対するステージ６５の回転角のうちの少なくともいずれか１つを補正することができる。

そして、合わせ先パターンがデバイス領域に形成されたウェハＷがチャック６６上に搬送される。そして、ウェハＷがチャック６６にて吸引されることでウェハＷがチャック６６上に固定される。そして、表面形状計測装置７１にてウェハＷの表面形状が計測され、その計測結果が応力算出部６８Ｆに送られる。応力算出部６８Ｆでは、表面形状計測装置７１から送られた計測結果に基づいてウェハＷのデバイス領域にかかる応力が算出され、その算出結果が位置ずれ算出部６８Ｅに送られる。この時、表面形状計測装置７１にてウェハＷの表面形状を計測する代わりに、応力計測装置７２にてウェハＷのデバイス領域にかかる応力を計測し、その算出結果を位置ずれ算出部６８Ｅに送るようにしてもよい。位置ずれ算出部６８Ｅでは、応力算出部６８Ｆから送られた算出結果に基づいて、デバイス領域の所定点の位置ずれが算出され、補正値算出部６８Ｄに送られる。補正値算出部６８Ｄでは、位置ずれ算出部６８Ｅから送られた算出結果に基づいて、デバイス領域の押当位置の補正値が算出され、位置ずれ補償部６８Ｃに送られる。
そして、インクジェット法などを用いることにより、ノズル６４からインプリント材をウェハＷ上に吐出せさる。ここで、アライメント検出系６７ではアライメントマークからのアライメント光が検出される。そして、位置合わせ部６８Ａにおいて、アライメント検出系６７の検出結果に基づいて、テンプレート６２とウェハＷのショット領域との位置合わせが行われる。

次に、テンプレート６２をウェハＷ上のインプリント材に押し当てることにより、ウェハＷ上にインプリントパターンを形成する。テンプレート６２をウェハＷ上のインプリント材に押当てる時に、位置ずれ補償部６８Ｃでは、補正値算出部６８Ｄから送られた補正値に基づいてテンプレート６２の押当位置が補正される。
次に、テンプレート６２をインプリント材に押し当てたまま、光源６１からテンプレート６２を通してインプリント材に紫外線を照射することにより、インプリント材を硬化させる。

このように、図２０の構成では、ウェハＷの表面形状または応力をステージ６５上で計測し、その計測結果に基づいて押当位置を補正することができる。これにより、ウェハＷの表面形状または応力の計測時に押当前の実際のウェハＷの状態をその計測結果に忠実に反映させることができ、デバイスパターン間の位置合わせ精度を向上させることができる。
また、図２０の構成では、図１の表面形状計測装置１とパターニング装置２との間でウェハＷを搬送する必要がなくなることから、スループットを向上させることができる。

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。

１表面形状計測装置、２パターニング装置、３合わせずれ検査装置、４ホストコンピュータ、５応力計測装置、６ＣＡＤシステム、７マスクデータ作成装置、８レーザ加工機

Claims

ウェハのデバイス領域にかかる応力に基づいて前記デバイス領域の所定点の位置ずれを算出し、
前記所定点の位置ずれに基づいて、前記デバイス領域のリソグラフィ工程における露光条件を補正し、
前記リソグラフィ工程前に第１重ね合わせ検査マークを前記ウェハ上に形成し、
前記デバイス領域にかかる応力に基づいて前記第１重ね合わせ検査マークの第１の位置ずれを算出し、
前記リソグラフィ工程で前記ウェハ上に形成された第２重ね合わせ検査マークと前記第１重ね合わせ検査マークとの間の第２の位置ずれを計測し、
前記第１の位置ずれと前記第２の位置ずれに基づいて、前記第２の位置ずれを評価する位置合わせ方法。
前記デバイス領域にかかる応力に基づいて前記デバイス領域のパターンの変形量または歪量を算出し、
前記パターンの変形量または歪量に基づいて、前記デバイス領域のリソグラフィ工程における露光条件を補正する請求項１に記載の位置合わせ方法。
前記デバイス領域内で所定値以上の応力が発生する局所領域ごとにＸＹ座標を設定し、
前記ＸＹ座標ごとに前記露光条件のパラメータを算出する請求項１または２に記載の位置合わせ方法。
ウェハ上のデバイス領域にパターンを形成するパターニング装置と、
前記ウェハ上の重ね合わせ検査マークの合わせずれを検査する合わせずれ検査装置と、
前記パターニング装置および前記合わせずれ検査装置に接続されるホストコンピュータとを備え、
前記ホストコンピュータは、前記デバイス領域にかかる応力に基づいて、前記デバイス領域の所定点の位置ずれおよび前記重ね合わせ検査マークの位置ずれを算出する位置ずれ算出部と、
前記デバイス領域の所定点の位置ずれおよび前記重ね合わせ検査マークの位置ずれに基づいて、前記デバイス領域のパターニング工程における制御パラメータの補正値を算出する補正値算出部とを備え、
前記パターニング装置は、
前記補正値に基づいて、前記デバイス領域のパターニング工程における制御パラメータを設定する位置ずれ補償部を備えるパターン形成システム。