KR20140113449A - 묘화 데이터 생성 방법, 묘화 방법, 묘화 데이터 생성 장치, 및 묘화 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 기판 형상의 측정에 걸리는 시간을 단축시키고, 또한 직묘 처리의 묘화 품질을 저하시키지 않는 묘화 데이터 생성 방법, 묘화 방법, 묘화 데이터 생성 장치, 및 묘화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 묘화 장치(1)에서는, 1로트의 기판(S) 중 초반에 처리되는 소정 장수의 기판에 대해서 촬상부(34)에서 촬상함으로써 얻어지는 제1 실측 데이터(DR1)를 기초로, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 위치 정보로부터 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보를 추측하는 추측 데이터(DI)가 생성된다. 그리고, 추측 데이터(DI)가 생성된 후의 묘화 처리에서는, 추측 데이터(DI)를 이용함으로써, 촬상부(34)에 의한 얼라인먼트 마크(Ma)의 촬상점을 줄일 수 있다. 이로써, 얼라인먼트 마크(Ma)의 촬상 시간이 단축되어 묘화 장치(1)의 스루풋이 향상된다.

Description

묘화 데이터 생성 방법, 묘화 방법, 묘화 데이터 생성 장치, 및 묘화 장치{DRAWING DATA GENERATING METHOD, DRAWING METHOD, DRAWING DATA GENERATING APPARATUS AND DRAWING APPARATUS}

본 발명은, 프린트 기판, 반도체 기판, 액정 기판 등을 묘화 대상으로 하는 직접 묘화 장치에 관한 것이며, 특히, 묘화 데이터에 대해 행하는 보정 처리에 관한 것이다.

레이저광 등의 노광용 광을 주사하면서 조사함으로써 프린트 기판, 반도체 기판, 액정 기판 등의 묘화 대상(이하, 단순히 기판이라고 부름)에 국소적인 노광을 연속적으로 행함으로써, 원하는 회로 패턴을 묘화하는 직접 묘화 장치(직묘 장치)가, 종래부터 공지이다.

직묘 장치에 의한 회로 패턴의 묘화는, 회로 패턴의 설계 데이터로부터 변환된, 직묘 장치가 처리 가능한 기술 형식을 갖는 데이터인 묘화 데이터에 따라서 행해진다. 단, 상술한 바와 같은 기판에 있어서는, 휨, 비틀림이나, 전 공정에서의 처리에 따른 일그러짐 등의 변형이 발생한 경우가 있으나, 설계 데이터는, 통상, 이들 변형을 고려하지 않고 작성되고 있기 때문에, 변환된 묘화 데이터를 그대로 이용하여 회로 패턴을 묘화했다고 해도, 충분한 묘화 품질을 얻지 못해, 수율을 향상시킬 수 없다.

그 때문에, 직묘 장치에 있어서는, 미리 묘화 대상인 기판의 형상을 측정해 두고, 이들의 측정 결과를 반영하여 묘화 처리를 행할 필요가 있다. 구체적으로는, 상기 측정 결과를 제어 인자에 추가해 직묘 장치의 동작 기구를 제어하여 묘화 처리를 실행하는 양태나, 상기 측정 결과에 의거해 묘화 데이터를 보정하고 보정 후의 묘화 데이터를 이용하여 묘화 처리를 실행하는 양태 등을 들 수 있다.

전자의 경우, 예를 들면, 노광용 광의 주사에 앞서 기판의 형상이 측정되고, 그 측정 결과를 기초로, 노광 처리시의 광원의 이동 동작이나 기판을 유지하는 테이블의 이동 동작이 제어된다.

또, 후자를 실현하는 데이터 보정 처리로서, 예를 들면 특허 문헌 1에는, 초기 설정시의 묘화 데이터가 표현하는 묘화 대상 화상을 포함하는 묘화 영역을 복수의 분할 영역으로 가상적으로 분할한 분할 묘화 데이터를 생성해 두고, 묘화시에는, 묘화 대상이 되는 기판의 형상이 측정되고, 그 측정 결과를 기초로 상기 복수의 분할 영역을 기판의 형상에 따라 재배치하도록 상기 분할 묘화 데이터를 보정하고, 하나의 묘화 데이터를 생성하는 양태가 나타나 있다.

일본국 특허 공개 2010-204421호 공보

기판의 형상을 측정하는 방법으로서, 전형적으로는, 기판에 미리 설치된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치를 촬상하고, 상기 촬상 결과에 의거해 기판의 형상을 측정하는 방법이 알려져 있다. 그리고, 이미 기술한 바와 같이, 묘화 처리에 앞서 묘화 대상인 기판의 형상을 측정해 두고, 이에 의거해 직묘 처리를 실행함으로써 충분한 묘화 품질을 얻을 수 있다.

한편, 기판 형상의 측정에 걸리는 시간은, 새로운 기판에 묘화 처리를 개시할 때마다 발생하는 대기 시간이 되기 때문에, 스루풋 향상의 관점에서 상기 측정 시간을 단축하는 것이 요구된다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 기판 형상의 측정에 걸리는 시간을 단축시키고, 또한 직묘 처리의 묘화 품질을 저하시키지 않는 묘화 데이터 생성 방법, 묘화 방법, 묘화 데이터 생성 장치, 및 묘화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1에 기재된 발명은, 기판에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치에 의거해 상기 기판의 피묘화면에 화상을 형성하는 묘화 장치용의, 묘화 데이터를 생성하는 방법으로서, (A) 소정의 검출 수단을 제어하여, 소정 장수의 기판의 각각에 대해서, 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여 제1 실측 데이터를 생성하고, 소정의 정보 처리 수단에 의해서, 상기 소정 장수의 기판에 대한 상기 제1 실측 데이터에 통계적 처리를 행하여, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보로부터, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 추측하기 위한 추측 규칙을 특정하는 추측 규칙 특정 공정과, (B) 상기 검출 수단을 제어하여, 상기 소정 장수의 기판과 동일 화상을 묘화해야 할 새로운 피묘화 기판에 대해서 적어도 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여, 제2 실측 데이터를 생성하고, 상기 정보 처리 수단에 의해서, 상기 추측 규칙과 상기 제2 실측 데이터에 의거해, 상기 피묘화 기판에 대한 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 추측하는 추측 공정과, (C) 상기 정보 처리 수단에 의해서, 상기 피묘화 기판에 대해서, 상기 제2 실측 데이터와, 상기 추측 공정에 의해서 추측된 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각의 위치 정보에 의거해, 소정의 초기 묘화 데이터에 대해서 보정을 행함으로써, 상기 피묘화 기판용의 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 방법이다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 묘화 데이터 생성 방법에 따라 묘화 데이터를 생성하는 공정과, (D) 상기 묘화 데이터 생성 공정에서 얻은 상기 묘화 데이터를 소정의 묘화 처리 장치에 부여해, 상기 피묘화 기판의 피묘화면에 화상을 형성하는 묘화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 묘화 방법이다.

청구항 3에 기재된 발명은, 기판에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치에 의거해 상기 기판의 피묘화면에 화상을 형성하기 위한 묘화 데이터를 생성하는 장치로서, 기판을 유지하는 기판 유지 수단과, 상기 기판 유지 수단에 의해서 유지된 상기 기판에 대해서, 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 위치의 일부 또는 전부를 검출하여, 상기 검출의 대상이 된 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 특정하는 검출 수단과, 소정 장수의 기판의 각각에 대해서, 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 위치를 상기 검출 수단에 의해서 검출하여 제1 실측 데이터를 생성하는 제1 실측 데이터 생성 수단과, 상기 소정 장수의 기판에 대해서 얻어진 상기 제1 실측 데이터에 통계적 처리를 행함으로써, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보로부터, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치를 추측하기 위한 추측 규칙을 특정하는 추측 규칙 특정 수단과, 상기 소정 장수의 기판과 동일 화상을 묘화해야 할 새로운 피묘화 기판에 대해서 적어도 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치를 상기 검출 수단에 의해서 검출하여 제2 실측 데이터를 생성하는 제2 실측 데이터 생성 수단과, 상기 추측 규칙과 상기 제2 실측 데이터에 의거해, 상기 피묘화 기판에 대한 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 추측하는 추측 데이터를 생성하는 추측 데이터 생성 수단과, 상기 피묘화 기판에 대해, 상기 제2 실측 데이터와 상기 추측 데이터에 의거해, 소정의 초기 묘화 데이터에 대해 보정을 행함으로써, 상기 피묘화 기판용의 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 장치이다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 묘화 데이터 생성 장치로서, 상기 추측 규칙 특정 수단은, 상기 소정 장수의 기판에 대한 상기 제1 실측 데이터에, 서로 상이한 복수의 통계 처리 방식을 이용함으로써, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보로부터 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 각각의 추측 위치를 여러가지로 추측하는 예비 추측 수단과, 상기 여러가지의 추측 위치를 소정의 평가 기준에 의해서 평가함으로써, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각에 대해서 개별적으로, 상기 추측 규칙의 기초가 되는 하나의 통계 처리 방식을 상기 복수의 통계 처리 방식 중에서 선택하는 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 묘화 데이터 생성 장치로서, 상기 피묘화 기판의 상기 복수의 얼라인먼트 마크에는, 상기 검출 수단을 이용한 위치 검출의 대상은 되지만, 상기 검출에 의해서 얻은 위치 정보가 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치의 추측에는 사용되지 않는 제3군의 얼라인먼트 마크가 존재하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 묘화 데이터 생성 장치로서, 일련의 피묘화 기판 중 일부를 샘플링 기판으로 하여, 상기 샘플링 기판에 대해서는 상기 검출 수단에 의한 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 검출을 행하여 실측 위치를 얻는 샘플링 수단과, 상기 샘플링 기판에 대해, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크에 관한 상기 실측 위치와 상기 추정 위치를 비교해, 양자의 불일치도가 소정의 허용 기준을 넘었을 때 경고 표시를 실시하는 경고 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 6에 기재된 묘화 데이터 생성 장치로서, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크는 상기 묘화 영역의 끝가장자리를 따라서 2차원적으로 배열되어 있으며, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크는, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 2차원적인 배열이 둘러싸는 영역의 내부에 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 묘화 데이터 생성 장치와, 상기 기판 유지 수단에 유지된 상기 피묘화 기판의 피묘화면에 대해, 상기 묘화 데이터에 따라 화상을 형성하는 묘화 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화 장치이다.

청구항 1 내지 청구항 8에 기재된 발명에서는, 정보 처리 수단에 의해서, 소정 장수의 기판의 각각에 대해서 복수의 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 특정하는 제1 실측 데이터를 생성하고, 상기 제1 실측 데이터에 통계적 처리를 행하고, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보로부터, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 추측하기 위한 추측 규칙을 특정한다.

이 추측 규칙이 특정된 후의 피묘화 기판에 대해서는, 적어도 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여 제2 실측 데이터를 생성하고, 추측 규칙과 제2 실측 데이터에 의거해, 피묘화 기판에 대한 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각의 위치 정보를 추측한다. 그리고, 피묘화 기판에 대해서, 제2 실측 데이터와, 추측된 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각의 위치 정보에 의거해, 상기 기판에 묘화 처리를 실시할 때의 묘화 데이터를 생성한다.

이와 같이, 제1 실측 데이터에 통계적 처리를 행함으로써 추측 규칙을 특정하고, 그 후의 피묘화 기판에 대해서는, 묘화 처리에 앞서 취득해야 할 복수의 얼라인먼트 마크의 위치 정보 중, 그 일부의 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여, 이 검출 결과와 추측 규칙을 기초로 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각의 위치 정보를 추측한다. 이 결과, 각 기판에 대한 얼라인먼트 마크의 실측에 있어서의 촬상점을 줄일 수 있다. 얼라인먼트 마크의 촬상 시간은 묘화 처리를 개시할 수 없는 장치의 대기 시간이므로, 상기 촬상 시간을 단축할 수 있는 결과, 묘화 장치(1)의 스루풋이 향상된다.

또, 청구항 4에 기재된 발명은, 소정 장수의 기판의 제1 실측 데이터에, 서로 상이한 복수의 통계 처리 방식을 이용함으로써, 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보로부터 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 각각의 추측 위치를 여러가지로 추측한다. 그리고, 얻어진 여러가지의 추측 위치를 소정의 평가 기준에 의해서 평가함으로써, 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각에 대해서 개별적으로, 추측 규칙의 기초가 되는 하나의 통계 처리 방식을 상기 복수의 통계 처리 방식 중에서 선택한다.

이 때문에, 상기 평가 기준(예를 들면, 얼라인먼트 마크의 실측과 추측의 위치 어긋남의 허용치)을 적절하게 설정함으로써, 혹은 통계적 처리의 대상이 되는 기판 장수(상기 소정 장수)를 적절하게 설정함으로써, 기판에 대한 실질적으로 충분한 묘화 정밀도를 유지한 후에, 처리 속도를 중시할지 묘화 정밀도를 중시할지 조정할 수 있다.

도 1은 실시형태에 따른 묘화 장치(1)의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 실시형태에 따른 정보 처리 장치(2)의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 실시형태에 따른 스테이지(32)와 촬상부(34)의 위치 관계를 나타내는 상면도이다.
도 4는 실시형태에 따른 초기 설정 루틴 RTa의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 실시형태에 따른 기판(S)의 분할 영역(RE)을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시형태에 따른 전체 측정 묘화 루틴 RTb의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7은 변형이 발생하지 않은 이상적인 형상의 기판(S)에 해당되는 얼라인먼트 마크(Ma) 및 기준 위치(Ms)를 나타내는 도면이다.
도 8은 변형이 발생한 기판(S)에 해당되는 얼라인먼트 마크(Ma) 및 기준 위치(Ms)를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시형태에 따른 제1 실측 데이터(DR1)를 표 형식으로 나타내는 도면이다.
도 10은 실시형태에 따른 분할 영역(RE)의 재배치의 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은 실시형태에 따른 묘화 데이터(DD)가 규정하는 묘화 영역(RE2)을 나타내는 도면이다.
도 12는 실시형태에 따른 추측 루틴 RTc의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 13은 실시형태에 따른 추측 데이터 생성 수단(24)의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 14는 실시형태에 따른 통계 처리 데이터(DB)를 표 형식으로 나타내는 도면이다.
도 15는 실시형태에 따른 추측 데이터(DI)를 표 형식으로 나타내는 도면이다
도 16은 실시형태에 따른 추측 묘화 루틴 RTd의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 17은 실시형태에 따른 제2 실측 데이터(DR2)를 표 형식으로 나타내는 도면이다.
도 18은 실시형태에 있어서의 제1군, 제2군, 및 제3군의 얼라인먼트 마크의 위치를 예시하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시의 형태에 대해서 상세히 설명한다.

<1 실시형태>

<1.1 묘화 장치(1)의 전체 구성·전체 동작>

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 묘화 장치(1)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 묘화 장치(1)는, 노광용 광인 레이저광 LB를 주사하면서 조사함으로써 프린트 기판, 반도체 기판, 액정 기판 등의 묘화 대상인 기판(S)에 국소적인 노광을 연속적으로 행함으로써, 기판(S) 상에 원하는 회로 패턴에 대한 노광 화상을 묘화하는 직접 묘화 장치(직묘 장치)이다.

묘화 장치(1)는 주로, 묘화 데이터(DD)를 생성하는 정보 처리 장치(2)와, 묘화 데이터(DD)에 의거해 실제로 묘화(노광)를 행하는 노광 장치(3)(묘화 처리 장치)로 구성된다. 또한, 정보 처리 장치(2)와 노광 장치(3)는 일체로 설치될 필요는 없고, 양자간의 데이터의 수수(授受)가 가능하게 되어 있는 한, 물리적으로 이격하고 있어도 된다.

정보 처리 장치(2)는, 예를 들면 CAD 등의 패턴 설계 장치(4)에 의해서 작성된 회로 패턴의 설계 데이터인 패턴 데이터(DP)에 의거해, 노광 장치(3)에 있어서의 처리 데이터인 묘화 데이터(DD)를 생성하는 장치이다. 패턴 데이터(DP)는, 통상, 폴리곤 등의 벡터 데이터로서 기술된다. 한편, 노광 장치(3)는, 일반적으로 래스터 데이터로서 기술되는 묘화 데이터(DD)에 의거해 노광을 행하므로, 정보 처리 장치(2)는, 적어도 패턴 데이터(DP)를 래스터 데이터로 변환할 필요가 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 묘화 장치(1)의 경우, 각 기판에 대해서 묘화 처리에 앞서 상기 기판의 형상을 측정하고, 이 측정 결과에 의거해 패턴 데이터(DP)에 보정 처리를 행한 후에 묘화 데이터(DD)를 생성한다. 이 때문에, 기판(S)에 변형이 발생한 경우라도, 원하는 바의 회로 패턴을 기판(S)에 묘화할 수 있다.

<정보 처리 장치(2)>

정보 처리 장치(2)(정보 처리 수단)는, 데이터 변환 수단(21)과, 데이터 분할 수단(22)과, 실측 데이터 생성 수단(23)과, 추측 데이터 생성 수단(24)과, 기준 위치 특정 수단(25)과, 묘화 데이터 생성 수단(26)을 주로 구비한다.

도 2는, 본 실시형태의 정보 처리 장치(2)의 하드웨어로서의 구성을 나타내는 블럭도이다. 정보 처리 장치(2)의 하드웨어로서의 구성은 일반적인 컴퓨터와 동일하다.

즉, 정보 처리 장치(2)는, 각종 연산 처리를 행하는 CPU(61), 기본 프로그램을 기억하는 독출 전용의 메모리인 ROM(62), 각종 정보를 기억하는 읽기와 쓰기가 가능한 메모리인 RAM(63), 및 처리 프로그램이나 데이터 등을 기억해 두는 고정 디스크(64)를 버스 라인(69)에 접속하여 구성되어 있다.

또, 버스 라인(69)에는, 패턴 설계 장치(4) 및 노광 장치(3)가 접속되어 있다. 그리고, CPU(61)가 고정 디스크(64)에 저장되어 있는 처리 프로그램을 실행함으로써, 상기 각 수단(21~26)에 대응하는 처리가 실행되고, 묘화 데이터(DD)가 생성된다.

또, 버스 라인(69)에는, 입력부(65) 및 표시부(66)가 전기적으로 접속되어 있다. 입력부(65)는, 예를 들면 키보드나 마우스 등을 이용하여 구성되어 있으며, 커맨드나 파라미터 등의 입력을 접수한다. 표시부(66)는, 예를 들면 액정 디스플레이 등을 이용하여 구성되어 있으며, 처리 결과나 메시지 등의 다양한 정보를 표시한다.

정보 처리 장치(2)의 사용자는, 표시부(66)에 표시된 내용을 확인하면서 입력부(65)로부터 커맨드나 파라미터 등의 입력을 행할 수 있다. 또한, 입력부(65)와 표시부(66)를 일체화하여 터치 패널로서 구성하도록 해도 된다.

또한, 버스 라인(69)에는, DVD나 CD-ROM 등의 기록 매체(RM)로부터 기록 내용을 판독하는 판독 장치(67)가 접속되어 있다. 처리 프로그램은, 기록 매체(RM)로부터 판독 장치(67)에 의해서 독출되어 고정 디스크(64)에 저장되도록 해도 된다. 또, 네트워크 경유로 외부의 정보 처리 장치로부터 다운로드되도록 해도 된다.

또, 상기 각 수단(21~26)에 있어서의 각종 데이터의 통신은, 직접적으로 행해져도 되고, 기억부(ROM(62), RAM(63), 고정 디스크(64) 등)를 통해 행해져도 된다.

이하, 도 1을 참조하면서, 상기 각 수단(21~26)에 있어서의 데이터 처리의 개요를 설명한다.

데이터 변환 수단(21)은, 패턴 설계 장치(4)로부터 패턴 데이터(DP)를 취득하고, 이것을 노광 장치(3)에서 처리 가능한 래스터 형식의 데이터인 초기 묘화 데이터(D1)로 변환한다. 이러한 변환 처리에는, 공지 다양한 기술을 이용 가능하다.

데이터 분할 수단(22)은, 정보 처리 장치(2)에 미리 주어진 분할 조건 데이터(DC)에 따라, 초기 묘화 데이터(D1)가 표현하는 회로 패턴(묘화 대상 화상)을 포함하는 묘화 영역을 가상적으로 복수의 분할 영역(RE)(도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 36개의 직사각형의 영역)으로 가상적으로 분할하고, 복수의 분할 영역(RE)의 각각에 대한 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 묘화 내용을 관련지은 분할 묘화 데이터(D2)를 생성한다.

실측 데이터 생성 수단(23)은, 기판(S)의 피묘화면(Sa)에 설치되어 있는 얼라인먼트 마크(Ma)(도 3에 십자로 표시되는 16점의 위치 결정 마크)의 위치를, 후술하는 촬상부(34)에 의해서 얻어진 그 촬상 화상인 마크 촬상 데이터(DM)에 의거해, 상기 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 정보를 특정하는 실측 데이터(DR)를 생성한다.

그리고, 후술하는 전체 측정 묘화 루틴 RTb에서는, 실측 데이터 생성 수단(23)은, 소정 장수(본 실시형태에서는 10장)의 기판(S)의 각각에 대해서, 16점의 얼라인먼트 마크의 위치를 촬상부(34)에 의해서 검출하여 제1 실측 데이터를 생성한다. 또, 후술하는 추측 묘화 루틴 RTd에서는, 상기 소정 장수의 기판(S)과 동일 화상을 묘화해야 할 새로운 피묘화 기판에 대해서 적어도 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)(도 7, 도 8에 나타낸 네 모서리의 얼라인먼트 마크(Ma))의 위치를 촬상부(34)에 의해서 검출하여 제2 실측 데이터를 생성한다. 이와 같이, 실측 데이터 생성 수단(23)은, 본 발명에 있어서의 제1 실측 데이터 생성 수단 및 제2 실측 데이터 생성 수단으로서 기능하지만, 그 상세한 사항에 대해서는 후술한다.

추측 데이터 생성 수단(24)은, 제1 실측 데이터(DR1)에 통계적 처리를 행하고, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 위치 정보로부터, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보를 추측하기 위한 추측 규칙을 특정하여, 추측 데이터(DI)를 생성하는 수단이다.

추측 규칙이 특정된 후의 데이터 처리(후술하는 추측 묘화 루틴 RTd)에 있어서는, 이 추측 규칙과, 적어도 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)를 포함하는 피처리 기판(S)에 대한 위치 정보(제2 실측 데이터(DR2))에 의거해, 상기 피묘화 기판(S)에 대한 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보를 추측하는 추측 데이터(DI)가 생성된다(도 15).

따라서, 후술하는 추측 묘화 루틴 RTd(도 16)에서는, 묘화 대상이 되는 기판(S)에 형성되는 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 모두에 대해서 실측 데이터(DR)를 생성하지 않아도, 추측 데이터(DI)의 생성에 측정이 필요한 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)와, 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 중 제1군 및 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)에 속하지 않는 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma3)(추측 데이터(DI)에 의해서 좌표가 특정되지 않는 얼라인먼트 마크(Ma)의 군)에 대한 실측 데이터(DR)(제2 실측 데이터(DR2))를 생성하면 된다.

한편, 추측 규칙이 특정되는 전단층인 전체 측정 묘화 루틴 RTb(도 6)에서는, 묘화 대상이 되는 기판(S)에 형성되는 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 모두에 대해서 제1 실측 데이터(DR1)를 생성할 필요가 있다.

기준 위치 특정 수단(25)은, 추측 묘화 루틴 RTd에서는, 제2 실측 데이터(DR2)와 추측 데이터(DI)에 의거해 특정된 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 모든 좌표 데이터에 따라, 묘화를 행할 때의 복수의 분할 영역(RE)의 각각의 기준 위치(Ms)를 특정한다(도 7, 도 8). 그리고, 각각의 분할 영역(RE)과 기준 위치(Ms)를 대응시킨 기준 위치 데이터(DS)를 생성한다. 한편, 전체 측정 묘화 루틴 RTb에서는, 제1 실측 데이터(DR1)에 의거해 특정된 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 모든 좌표 데이터에 따라 기준 위치 데이터(DS)를 생성한다.

묘화 데이터 생성 수단(26)은, 기준 위치 데이터(DS)(추측 묘화 루틴 RTd에서는, 제2 실측 데이터(DR2)와 추측 데이터(DI)에 의해서 얻어짐)에 의거해 분할 묘화 데이터(D2)에 대해서 복수의 분할 영역(RE)을 재배치하는 보정을 행함으로써, 바꿔 말하면, 분할 묘화 데이터(D2)에 대해서 복수의 분할 영역(RE)을 기준 위치 데이터(DS)에 기술된 기준 위치에 따라 배치시킨 상태에서 각 분할 영역(RE)의 기술 내용을 합성함으로써, 피묘화 기판(S)용의 묘화 데이터(DD)를 생성한다(도 10, 도 11).

정보 처리 장치(2)에 있어서, 이들 데이터 변환 수단(21), 데이터 분할 수단(22), 실측 데이터 생성 수단(23), 추측 데이터 생성 수단(24), 기준 위치 특정 수단(25), 묘화 데이터 생성 수단(26)이 행하는 처리의 상세한 내용에 대해서는 후술한다.

<노광 장치(3)>

노광 장치(3)는, 정보 처리 장치(2)로부터 부여된 묘화 데이터(DD)에 따라, 기판(S)에 대한 묘화를 행하는 장치이다.

노광 장치(3)는, 대략적으로, 각 부의 동작을 제어하는 묘화 컨트롤러(31)와, 그 상면에 기판(S)이 올려지고 상기 기판(S)을 유지하기 위한 스테이지(32)(유지 수단)와, 스테이지(32)에 올려진 기판(S)의 피묘화면(Sa)에 묘화 데이터(DD)에 따라 레이저광 LB를 출사하여 화상을 형성하는 광원(33)과, 스테이지(32)에 올려진 기판(S)의 피묘화면(Sa)을 촬상하는 촬상부(34)를 구비한다.

노광 장치(3)에 있어서는, 스테이지(32)와 광원(33) 중 적어도 한쪽이, 서로 직교하는 수평 2축 방향인 주 주사 방향과 부 주사 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 기판(S)을 스테이지(32)에 올린 상태로, 스테이지(32)와 광원(33)을 주 주사 방향으로 상대적으로 이동시키면서 광원(33)으로부터 레이저광 LB를 조사할 수 있도록 되어 있다.

또, 스테이지(32)는 수평면 내에서 회전 이동 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 기판(S)이 스테이지(32)에 올려졌을 때에, 수평면에 있어서의 기판(S)의 회전 각도가 묘화 처리에 있어서 이상적인 상태가 아닌 경우에도, 그 수평면 내의 회전 방향의 재치 어긋남에 대해서는 스테이지(32)의 회전에 의해서 교정 가능하다.

또, 사용하는 레이저광 LB의 종류는, 묘화 대상인 기판(S)의 종류 등에 따라서 적절하게 정해져도 된다.

또, 광원(33)에는 예를 들면 DMD(디지털 미러 디바이스) 등의 변조 수단(33a)이 구비되어 있으며, 변조 수단(33a)에 의한 변조를 받으면서 광원(33)으로부터 출사된 레이저광 LB가 스테이지(32) 상의 기판(S)에 조사되도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 묘화에 앞서, 우선, 묘화 컨트롤러(31)에 의해, 화소 위치마다의 노광의 유무가 설정되어 있는 묘화 데이터(DD)의 기술 내용에 따른, 변조 수단(33a)의 변조 단위마다의 레이저광 LB의 조사의 온/오프 설정이 행해진다. 광원(33)이 스테이지(32)에 대해(그 위에 올려진 기판(S)에 대해) 주 주사 방향으로 상대적으로 이동하고 있는 동안에, 이 온/오프 설정에 따라서 광원(33)으로부터 레이저광 LB가 출사됨으로써, 스테이지(32) 상의 기판(S)에, 묘화 데이터(DD)에 의거하는 변조를 받은 레이저광 LB가 조사되게 된다.

부 주사 방향을 따른 어느 위치에 대해서 주 주사 방향으로 레이저광 LB가 주사되어 상기 위치에 대한 노광이 종료되면, 부 주사 방향으로 소정 거리만큼 광원(33)이 상대 이동하고, 다시 주 주사 방향으로 레이저광 LB가 주사된다. 이것을 반복함으로써, 기판(S) 상에 묘화 데이터(DD)에 따른 화상(노광 화상)이 형성된다.

도 3은, 노광 장치(3)에 이러한 구성 중, 그 상면에 기판(S)이 올려진 스테이지(32)와 촬상부(34)에 이러한 구성을 나타낸 개략적인 상면도이다. 본 실시형태에 있어서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 복수의 얼라인먼트 마크(Ma)가, 직교하는 수평 2축 방향(XY방향)에 있어서 각각 등 간격으로 설치되어 있는 경우를 예로 하여 설명한다.

촬상부(34)(본 실시형태에서는 4개)는, 스테이지(32) 상에 올려지는 기판(S)의 상방에, 수평 일방향(Y방향)으로 왕복 이동 가능하게 배치되는 카메라에 의해서 구성되고, 그 주된 역할은, 스테이지(32) 상에 올려진 기판(S)의 피묘화면(Sa)에 형성된 얼라인먼트 마크(Ma)를 촬상하는 것이다. 또, 스테이지(32)는 촬상부(34)와 서로 직교하는 수평 방향(X방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 촬상부(34) 및 스테이지(32)의 이동을 제어함으로써, 스테이지(32) 상에 올려지는 기판(S)의 각 얼라인먼트 마크(Ma)를 촬상(얼라인먼트 마크(Ma)의 위치를 검출)할 수 있다.

이와 같이, 촬상부(34)는, 스테이지(32)에 의해서 유지된 기판(S)에 대해서, 16점의 얼라인먼트 마크의 위치의 일부 또는 전부를 검출하여, 상기 검출의 대상이 된 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 특정하는 검출 수단으로서 기능한다.

그리고, 얼라인먼트 마크(Ma)의 촬상 화상은, 마크 촬상 데이터(DM)로서 상술한 바와 같이 정보 처리 장치(2)의 실측 데이터 생성 수단(23)에 제공된다. 물론, 촬상부(34)가 다른 목적을 위해서 촬상을 행할 수 있는 양태여도 된다.

또한, 기판(S)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 형성 양태는, 그 위치를 정확하게 특정할 수 있는 한, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 관통 구멍 등, 기계적 가공에 의해 형성된 얼라인먼트 마크(Ma)를 이용하는 양태여도 되고, 인쇄 프로세스나 포트리소그래피 프로세스 등에 의해서 패터닝된 얼라인먼트 마크(Ma)를 이용하는 양태여도 된다. 본 실시형태에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 상면에서 봤을 때 십자형으로 나타나는 위치 결정 마크를 얼라인먼트 마크(Ma)로 하고 있다.

<1.2 보정 처리의 기본 개념>

다음에, 묘화 데이터(DD)를 생성하는 경우에 행해지는 보정 처리에 대해서, 그 기본 개념을 설명한다.

일반적으로, 패턴 데이터(DP)는, 변형이 없고 피묘화면(Sa)이 평탄한 이상적인 형상의 기판을 상정하여 작성되고 있는데, 실제의 기판(S)에는, 휨, 비틀림이나, 전 공정에서의 처리에 따른 일그러짐 등의 변형이 발생했다. 그 때문에, 패턴 데이터(DP)에서 설정되어 있는 배치 위치인 채로 기판(S)에 회로 패턴을 묘화해도, 원하는 회로 패턴을 얻을 수 없으므로, 기판(S)의 형상에 알맞은 회로 패턴이 형성되도록, 회로 패턴의 형성 위치 좌표를 기판(S)의 형상에 따라 변환하는 처리가 필요하다. 본 실시형태에 있어서 묘화 데이터(DD)를 생성할 때에 행하는 패턴 데이터(DP)의 보정 처리란, 단적으로 말하면, 좌표 변환 처리이다.

구체적으로는, 패턴 데이터(DP)로부터 얻어진 초기 묘화 데이터(D1)에 의해서 표현되는 회로 패턴 전체를, 노광 분해능으로 허용되는 패턴의 변형 정도에 따라 각각의 종횡의 길이가 정해지는 복수의 직사각형 영역(본 실시형태에서는, 도 5에 나타낸 36개의 분할 영역(RE))으로 미리 분할한 분할 묘화 데이터(D2)를 생성해 둔다. 이 분할 묘화 데이터(D2)의 생성에 대해서는, 공지의 기술(예를 들면, 특허 문헌 1)을 이용할 수 있다.

그리고, 피묘화 기판(S)마다 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 모든 위치를 좌표 데이터로서 취득하고, 기준 위치 특정 수단(25)에 의해서 도 5에 나타낸 36개의 기준 위치(Ms)를 특정하는 기준 위치 데이터(DS)를 생성한다. 그 후, 이 기준 위치 데이터(DS)(도 8)와 분할 묘화 데이터(D2)(도 5)에 의거해, 각각의 분할 영역(RE)마다 좌표 변환을 행하고(각 분할 영역(RE)의 재배치를 행하고), 묘화 데이터(DD)를 얻도록 하고 있다(도 10, 11).

이들 일련의 처리가, 본 실시형태에 있어서의 보정 처리에 상당한다. 또한, 본 실시형태의 정보 처리 장치(2)에서는, 어느 기판(S)에 대한 기준 위치 데이터(DS)의 생성에 있어서, 기판(S)에 선행하여 묘화 처리가 실시된 소정 장수의 기판(본 실시형태에서는 10장의 기판)에 대한 통계적 데이터(추측 데이터(DI))를 이용하여, 상기 기판(S)에 대한 실측 데이터(DR)를 생성할 때의 얼라인먼트 마크(Ma)의 실측점(촬상점)의 수를 줄이는 데 특징이 있다.

<1.3 묘화 장치(1)에 있어서의 처리>

다음에, 실제로 묘화 장치(1)에 있어서 행해지는 처리에 대해서 상세하게 설명한다.

본 실시형태에 있어서, 묘화 장치(1)에 있어서 행해지는 처리 루틴은,

1) 초기 설정 루틴 RTa;

2) 전체 측정 묘화 루틴 RTb;

3) 추측 루틴 RTc; 및

4) 추측 묘화 루틴 RTd;

로 크게 나뉜다.

이하, 이들 크게 나뉜 루틴에 대해서 그 세부를 설명한다.

<초기 설정 루틴 RTa>

초기 설정 루틴 RTa는, 패턴 설계 장치(4)에서 설계되는 패턴 데이터(DP)를 기초로 정보 처리 장치(2)에 의해서 분할 묘화 데이터(D2)를 생성하는 루틴이며, 복수의 기판(S)에 동일한 회로 패턴을 묘화하고자 하는 경우에, 묘화에 앞서 미리 한 번만 행해진다. 그리고, 초기 설정 루틴 RTa에 의해 얻어지는 분할 묘화 데이터(D2)는, 동일한 회로 패턴을 묘화하는 한, 개개의 기판(S)에 대한 회로 패턴의 묘화에 공통으로 이용된다.

일반적으로, 묘화 장치(1)에 의해서 묘화 처리를 실행하는 경우, 로트라 불리는 단위로 동일 규격의 복수장의 기판(S)에 대해서 동일한 회로 패턴(동일 화상)을 묘화한다. 그래서, 1로트(본 실시형태에서는 100장의 기판)의 묘화 처리에 있어서는, 100장의 동일 규격의 기판에 대해서 동일한 회로 패턴이 묘화되고, 초기 설정 루틴 RTa는 1로트에 있어서의 1장째의 기판(S)의 묘화 처리시에 한 번만 행해지는 처리가 된다.

도 4는, 묘화 장치(1)에 있어서 행해지는 초기 설정 루틴 RTa의 흐름을 나타내는 도면이다.

최초에, 데이터 변환 수단(21)이, 패턴 설계 장치(4)로부터, 벡터 형식으로 기술된 회로 패턴 데이터인 패턴 데이터(DP)를 취득하고(단계 ST1), 이것을 래스터 형식의 데이터인 초기 묘화 데이터(D1)로 변환한다(단계 ST2). 본 명세서 중에서는, 패턴 데이터(DP)가 표현하는 회로 패턴은, 기판(S)의 피묘화면(Sa)에 설정되는 직사각형의 묘화 영역 내에 묘화되는 것으로 한다.

초기 묘화 데이터(D1)가 얻어지면, 데이터 분할 수단(22)이, 분할 조건 데이터(DC)의 기술 내용에 따라서, 초기 묘화 데이터(D1)로부터 분할 묘화 데이터(D2)를 생성하기 위한 분할 영역의 기본 사이즈(X방향 길이 및 Y방향 길이)를 구한다(단계 ST3). 또한, 분할 조건 데이터(DC)는, 보정 처리시에 회로 패턴에 허용되는 최대의 변형 정도를 특정하는 정보와, 회로 패턴의 묘화에 이용하는 노광 장치(3)에 있어서의 주 주사 방향 및 부 주사 방향에 대한 노광 분해능을 데이터 요소로서 포함하고 있다.

이 기본 사이즈는 상기 노광 분해능을 인자로 하여 구해지며, 데이터 분할 수단(22)은, 초기 묘화 데이터(D1)가 표현하는 회로 패턴을 포함하는 묘화 영역을 복수의 분할 영역(RE)으로 분할하여 분할 묘화 데이터(D2)를 생성한다(단계 ST4:분할 공정).

도 5는, 묘화 영역의 분할 영역(RE)(본 실시형태에서는 36개)으로의 분할의 양태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 있어서의 분할 묘화 데이터(D2)의 생성에 있어서는, 이웃하는 분할 영역(RE) 사이에서, 부가 영역(RE1)이 오버랩되도록 분할 영역(RE)을 정하도록 한다. 도 5에서는, 파선으로 구획된 직사각형이 기본 영역(RE0)이며, 사선으로 예시한 기본 영역(RE0)의 주위에 구비되는 영역이 부가 영역(RE1)이며, 실선으로 구획된 영역이 분할 영역(RE)이다. 이와 같이 부가 영역(RE1)을 오버랩시키는 양태로 분할을 행하는 것은, 최종적으로 얻어지는 묘화 데이터(DD)에 있어서, 본래이면 패턴이 존재해야 함에도 불구하고 공백이 되는 영역이 발생하는 것을 피하기 위함이다.

또한, 개개의 분할 영역(RE)을 특정하는 데이터 요소로서 데이터 분할 수단(22)이 실제로 분할 묘화 데이터(D2)로서 기술하는 것은, 각각의 분할 영역(RE)의 기준 위치(Ms)의 좌표와, 상기 분할 영역(RE)에 있어서의 회로 패턴의 정보와, 분할 영역(RE)의 주 주사 방향과 부 주사 방향의 사이즈 mx, my이다.

또, 분할 영역(RE)의 기준 위치(Ms)는 임의로 설정 가능하지만, 본 실시형태에 있어서는, 도 5에 나타낸 바와 같이 분할 영역(RE)의 중심을 기준 위치(Ms)로서 취급하는 것으로 한다.

이와 같이, 초기 설정 루틴 RTa에서는, 정보 처리 장치(2)에 의해서 묘화 영역을 복수의 분할 영역(RE)으로 가상적으로 분할하고, 복수의 분할 영역(RE)의 각각에 대한 배치 위치와 묘화 내용을 관련지은 분할 묘화 데이터를 생성한다. 분할 묘화 데이터(D2)가 생성되면, 초기 설정 루틴 RTa가 종료된다.

<전체 측정 묘화 루틴 RTb>

전체 측정 묘화 루틴 RTb는, 본 실시형태에서는 1로트 중 1장째~10장째의 기판(S)에 대해서 행해지는 묘화 루틴이며, 기판(S)마다 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 모든 위치를 실측함으로써 제1 실측 데이터(DR1)(도 9)을 생성한다. 그리고, 분할 묘화 데이터(D2)와 제1 실측 데이터(DR1)에 의거해, 각각의 분할 영역(RE)마다 좌표 변환을 행하고(각 분할 영역(RE)의 재배치를 행하고) 묘화 데이터(DD)를 생성하여, 기판(S)에 묘화 처리를 실시한다. 또한, 본 명세서 중에서는, 묘화 장치(1)에 있어서의 처리 대상으로서 1로트 중 n장째의 기판(S)을 「기판(Sn)」이라고 표현한다.

도 6은, 묘화 장치(1)에 있어서 행해지는 전체 측정 묘화 루틴 RTb의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 7은, 회로 패턴 설계시에 상정되고 있는 이상적인 상태에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 배치 위치를 나타내는 도면이다.

또한, 도 7에는, 참고를 위해, 분할 영역(RE)의 기준 위치(Ms)의 배치에 대해서도 아울러 나타내고 있다. 얼라인먼트 마크(Ma)가 상술한 바와 같이 등 간격으로 배치되어 있는 경우에는 통상, 분할 영역(RE)의 기준 위치(Ms)도 등 간격으로 배치된다. 또한, 도 7에 나타낸 실선 및 파선은 도면의 이해를 돕기 위한 것이며, 반드시 이러한 실선 및 파선이 회로 패턴으로서 기술되고, 기판(S)에 있어서 관찰되는 것은 아니다.

전체 측정 묘화 루틴 RTb에 있어서는, 우선, 기판(S1)을 노광 장치(3)의 스테이지(32)에 올리고(단계 S11), 촬상부(34)에 의해서, 기판(S1)의 피묘화면(Sa)에 설치된 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 모든 촬상을 행한다(단계 S12). 기판(S)의 반입 및 스테이지(32)로의 재치는, 전용 로봇 등에 의해서 행해져도 되고, 장치의 사용자에 의해서 행해져도 된다.

촬상부(34)에 의해 얻어진 촬상 화상인 마크 촬상 데이터(DM)는, 묘화 컨트롤러(31)를 통해서 실측 데이터 생성 수단(23)에 부여된다.

실측 데이터 생성 수단(23)은, 마크 촬상 데이터(DM)를 취득하면, 이에 의거해 기판(S1)에 설치된 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 모든 위치 좌표를 특정한다. 이 위치 좌표의 특정은, 예를 들면, 얼라인먼트 마크(Ma)의 각 점의 촬상 화상에 대해이치화 처리 등의 공지의 화상 처리를 실시함으로써 행하는 것이 적절한 일례이다.

그리고, 이 위치 좌표의 특정시에는, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중, 적어도 2점, 전형적으로는 네 모서리의 각 점(4점)의 얼라인먼트 마크(Ma)(제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1))의 촬상이 필요하다. 이것은, 일반적으로 스테이지(32) 상에 기판(S)을 올리는 경우에 복수의 기판(S)에 대해서 같은 위치에 올리는 것은 곤란하며, 기판(S)마다의 재치 위치에 기인하여 수평면 내에서의 기판(S)의 회전이나 수평 이동(오프셋)이 발생하는 것에 기인한다. 본 명세서 중에서, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)란, 상술한 재치에 기인하는 기판(S)마다의 위치 어긋남을 보정하여 좌표계를 설정하는 목적으로, 기판(S)에 대해서 매회 실측이 필요한 얼라인먼트 마크(Ma)의 군을 의미한다. 또, 이하의 설명에서는, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)가, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma)의 네 모서리(4점)인 경우에 대해서 설명한다.

촬상부(34)가 촬상한 기판(S1)에 변형이 없으면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 각 얼라인먼트 마크(Ma)는 등 간격으로 위치하고 있지만, 통상, 기판(S1)은 변형되어 있으므로, 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치도 이상적인 위치로부터 어긋나 있다.

그 변형의 방법은 개개의 기판(S)에 따라서 다양하기 때문에, 노광 장치(3)에 있어서 각각의 기판(S)에 대해 원하는 패턴을 형성하려면, 기판(S)의 변형 지표로서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치를 각각의 기판(S)에 대해서 특정하는 것이 필요하다. 도 8은, 기판(S1)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서는, 도 7에 나타낸 이상적인 배치의 얼라인먼트 마크(Ma)를 파선 십자 표시로 병기하고 있다. 또한, 실제의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치가 이상적인 위치인 채로 유지되어 있는 부분에 대해서는, 실선의 십자 표시만을 나타내고 있다.

본 실시형태의 실측 데이터 생성 수단(23)은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 촬상된 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 정보를 X축과 Y축에 의해서 규정되는 직교 좌표계를 이용하여 표현하는 제1 실측 데이터(DR1)를 생성한다(단계 S13). 또한, 도 9에 나타낸 「…(3점 리더)」에는, 실측된 각 얼라인먼트 마크(Ma)의 X방향 및 Y방향에 있어서의, 이상적인 위치로부터의 어긋남(단위는 마이크로미터)이 표현된다. 또, 본 명세서 중에서는, 촬상부(34)를 제어하여 16점의 얼라인먼트 마크의 위치 전부를 촬상(검출)하여 생성한 실측 데이터(DR)을 특히 제1 실측 데이터(DR1)라고 부르고, 소정 장수(본 실시형태에서는 10장)의 기판의 각각에 대해서 상기 제1실측 데이터(DR1)가 생성된다.

기준 위치 특정 수단(25)은, 실측 데이터 생성 수단(23)으로부터 기판(S1)에 대한 제1 실측 데이터(DR1)를 취득하면, 개개의 분할 영역(RE)의 배치가 기판(S)의 변형에 대응한 것이 되도록, 분할 영역(RE) 각각의 재배치 위치를 특정한다. 구체적으로는, 개개의 분할 영역(RE)의 기준 위치(Ms)의 위치 좌표가, 주위의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 좌표에 의거해 특정된다(단계 S14). 이것은 즉, 이상적인 상태에서는 도 7에 나타낸 바와 같이 정연하게 배치되어 있는 분할 영역(RE)을 기판(S)의 형상에 따라 재배치할 때의, 배치 위치를 특정하는 처리를 행하고 있게 된다.

예를 들면, 도 8에 나타낸 기준 위치(Ms11, Ms21, Ms12, 및 Ms22)의 위치 좌표는, 그 주위에 위치하는 얼라인먼트 마크(Ma11, Ma21, Ma12 및 Ma22)(혹은 그 일부)의 위치 좌표에 의거해 특정된다. 도 8에 있어서는, 이러한 처리에 의해 위치 좌표가 특정된 기준 위치(Ms)가 예시되어 있다. 또한, 기준 위치(Ms)의 위치 좌표의 특정에는 공지의 좌표 변환 수법이 이용 가능하다.

일례로는, 얼라인먼트 마크(Ma11, Ma21, Ma12)로 이루어지는 삼각형을 생각했을 때에, 도 7에 나타낸 이상적인 배치의 경우의 상기 삼각형으로부터 도 8에 나타낸 실제의 배치에 의거하는 삼각형으로의 아핀 변환을 표시하는 행렬을 구하고, 이 행렬을 이용하여, 기준 위치(Ms)의 좌표 변환을 행하는 양태 등이 있다. 또, 이하의 설명에서는, 기준 위치(Ms) 및 얼라인먼트 마크(Ma)의 특정의 위치를 가리키는 경우의 표기 방법으로서, 상술한 도 7 및 도 8과 동일하게, 도시 좌측 상부에서 봤을 때 m행 n열에 위치하는, 기준 위치(Ms)를 「기준 위치(Msmn)」, 얼라인먼트 마크(Ma)를 「얼라인먼트 마크(Mamn)」라고 표기한다.

기준 위치 특정 수단(25)은, 이러한 양태에서 36점 모든 분할 영역(RE)에 대한 기준 위치(Ms)의 위치 좌표를 구하고, 각각의 분할 영역(RE)의 위치 좌표와 분할 묘화 데이터(D2)에 기술되어 있는 상기 분할 영역(RE)에 있어서의 묘화 내용을 관련짓는 기준 위치 데이터(DS)를 생성한다.

기준 위치 데이터(DS)가 생성되면, 묘화 데이터 생성 수단(26)이, 기준 위치 데이터(DS)에 의거해 묘화 데이터(DD)를 생성한다(단계 S15). 구체적으로는, 각 분할 영역(RE)의 배치 위치를, 분할 묘화 데이터(D2)에 기술되어 있는 이상적인 위치로부터, 기준 위치 데이터(DS)에 기술되어 있는 기준 위치(Ms)의 배치 위치에 대응시켜 시프트시킨 후에, 개개의 분할 영역(RE)의 묘화 내용을 합성하고, 묘화 영역 전체에 대한 묘화 내용을 표현하는 하나의 묘화 데이터(DD)를 생성한다. 또한, 분할 영역(RE)의 시프트는, 기준 위치(Ms)의 좌표 이동(병진 이동)에 따라 각 분할 영역(RE)을 구성하는 화소의 좌표를 이동시킴으로써 실현된다.

도 10은, 기준 위치 데이터(DS)의 기술 내용에 따라 각각의 분할 영역(RE)을 배치한 상태를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 이웃하는 분할 영역(RE) 사이에서 묘화 내용이 오버랩되는 개소가 생기는데, 이것은, 양자의 곱셈을 취하는 등 소정의 논리 연산을 실행함으로써 조정된다.

도 11은, 도 10에 나타낸 바와 같이 분할 영역(RE)이 배치되는 경우에, 묘화 데이터 생성 수단(26)에 의해서 생성되는 묘화 데이터(DD)가 규정하는 묘화 영역(RE2)을 예시하는 도면이다. 또한, 도 11에서는 도시를 생략하고 있지만, 실제로는, 이 묘화 영역(RE2) 내에, 분할 묘화 데이터(D2)에 기술된 내용에 의거하여 회로 패턴이 배치된다.

생성된 묘화 데이터(DD)는, 노광 장치(3)에 부여된다. 노광 장치(3)에 있어서는, 취득한 묘화 데이터(DD)에 의거해, 기판(S)에 대한 묘화 처리가 실행된다(단계 ST16). 그리고, 묘화 처리가 종료된 기판(S1)이 스테이지(32)로부터 반출되면(단계 ST17), 같은 회로 패턴에 대한 묘화 대상이 되는 새로운 기판(S2)에 대해서도, 전체 측정 묘화 루틴 RTb(단계 ST11~17)가 반복된다.

본 실시형태에서는, 기판(S1)~기판(S10)이 전체 측정 묘화 루틴 RTb의 대상이 되므로, 기판(S10)까지 동일한 처리가 반복된다. 또, 전체 측정 묘화 루틴 RTb에서 기판(S1)~기판(S10)에 대해서 취득되는 제1 실측 데이터(DR1)은, 추측 데이터 생성 수단(24)의 기억 수단(241)(도 13)에 저장되고, 추측 루틴 RTc에 있어서 추측 데이터(DI)를 생성하기 위해서 이용된다.

<추측 루틴 RTc>

추측 루틴 RTc는, 전체 측정 묘화 루틴 RTb의 종료 후에 한 번만 행해지는 처리이며, 기판(S1)~기판(S10)의 제1 실측 데이터(DR1)에 통계적 처리를 실시함으로써, 기판(S)에 형성되는 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)(본 실시형태에서는, Ma11, Ma14, Ma41, Ma44의 4점)의 위치 정보로부터, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보(본 실시형태에서는, 도 15에 백지 부분으로 나타내는 10점의 좌표 데이터)를 추측하기 위한 추측 규칙(추측 데이터(DI))을 생성하는 루틴이다.

도 12는, 정보 처리 장치(2)에 있어서 행해지는 추측 루틴 RTc의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 13은, 추측 데이터 생성 수단(24)의 기능적 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 추측 데이터 생성 수단(24)은, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 위치 정보로부터 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보를 추측하는 복수의 통계 처리 방식 Rl 및 기판(S1)~기판(S10)에 대한 제1 실측 데이터(DR1)를 기억하는 기억 수단(241)과, 제1 실측 데이터(DR1)에 의거해 통계적 처리를 행하고 통계 처리 데이터(DB)를 생성하는 통계 처리 수단(242)과, 통계 처리 데이터(DB)를 소정의 평가 기준에 의해서 평가하는 평가 수단(243)을 구비한다.

또한, 기억 수단(241)은, 고정 디스크(64) 등에 의해서 구성되는 기억부이며, 추측 루틴 RTc의 개시시에는 미리 상기 복수의 통계 처리 방식 Rl 및 제1 실측 데이터(DR1)가 저장되어 있다.

이하의 설명에서는, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 위치 정보로부터 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보를 추측하는 복수의 통계 처리 방식 Rl로서, 평균치, 최대 빈수, 경향치를 이용한 경우에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 묘화 장치(1)에 있어서 1로트 중 n번째에 처리 대상이 되는 기판(Sn)에 대한 경향치는, n을 독립변수로 하고, 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 좌표(X치 및 Y치)를 종속 변수로 한 회귀 분석에 의해서 규정된다.

추측 루틴 RTc에 있어서는, 전체 측정 묘화 루틴 RTb에 의해서 취득되고 기억 수단(241)에 저장되는 기판(S1)~기판(S10)의 제1 실측 데이터(DR1)에 대해, 통계 처리 수단(242)에 의해서 통계적 처리를 행하고, 통계 처리 데이터(DB)를 생성한다(단계 ST21).

구체적으로는, 통계 처리 수단(242)(예비 추측 수단)은, 기판(S1)~기판(S9)의 제1 실측 데이터(DR1)에 서로 상이한 복수의 통계 처리 방식 Rl(본 실시형태에서는 평균치, 최대 빈수, 경향치)을 이용함으로써, 얼라인먼트 마크(Ma) 16점의 각각에 대한 추측 위치(X치 및 Y치)를 여러가지로(본 실시형태에서는, 통계 처리 방식 Rl과 대응하여 세 가지로) 추측한다.

그리고, 기판(S10)에 있어서의 제1 실측 데이터(DR1)와 추측 위치 정보에 의거해, 기판(S10)의 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 각각의 위치 정보(X치 및 Y치)의 추측치와 실측치와 차(어긋남)를 나타내는 통계 처리 데이터(DB)를 생성한다. 이와 같이, 통계 처리 데이터는, 소정 장수(10장)의 기판(S)에 대한 제1 실측 데이터(DR1)에 대해 복수의 통계 처리 방식 Rl에 의거한 통계적 처리가 행해지고, 생성된다.

도 14(a)는, 단계 ST11에서 취득되는 통계 처리 데이터(DB)의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 도 14(a)에 나타내는 「…(3점 리더)」에는, 기판(S10)의 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 각각에 있어서의 추측치와 실측치의 어긋남(단위는 마이크로미터)이 표현된다.

그리고, 통계 처리 데이터(DB)는, 평가 수단(243)에 부여된다.

평가 수단(243)(선택 수단)은, 통계 처리 데이터(DB)를 소정의 평가 기준에 의해서 평가함으로써, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중 일부를 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)(본 실시형태에서는 도 15에 나타낸 10점)로서 추출하고, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 각 점에 대해서 개별적으로 추측 규칙의 기초가 되는 하나의 통계 처리 방식 Rl을 선택한다. 그리고, 각 점에 대해서 선택된 통계 처리 방식 Rl과 제2 실측 데이터(제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 위치 정보)에 의거해 피묘화 기판(S)에 대한 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보를 추측하는 추측 데이터(DI)(도 15)를 생성한다(단계 ST22:추측 규칙 특정 공정, 추측 공정).

상기 소정의 평가 기준으로는, 예를 들면, 추측치와 실측치의 위치 어긋남에 대한 소정의 역치를 설정하는 방법을 들 수 있다. 이 경우, 우선, 얼라인먼트 마크(Ma)의 각 점에 대해서, 통계 처리 데이터(DB)에 의해서 표현되는 추측치와 실측치의 위치 어긋남을 나타내는 XY치(통계 처리 방식 Rl과 대응하여 3씩 있음) 중, X치와 Y치의 2승의 합이 가장 작게 되는 XY치(이하, 「후보 추측치」라고 부름)가 1개 특정된다. 도 14(b)에, 후보 추측치를 검게 표시한 영역으로 나타낸다. 그리고, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중, 후보 추측치에 있어서의 X치와 Y치의 어긋남의 2승의 합이 상기 소정의 역치보다 작은 점이, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)로서 추출된다. 즉, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 각 점에 대해서 개별적으로, 추측치와 실측치의 차가 작은(추측 정밀도가 높은) 하나의 통계 처리 방식 Rl이 선택된다.

그리고, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 각 점에 상술한 후보 추측치가 부여되고, 16점 중 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)를 제외한 부분에 대해서는 XY치가 부여되지 않은 추측 데이터(DI)(도 15)가 생성된다. 또한, 도 15에 나타낸 「…(3점 리더)」는 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)에 있어서의 각 점의 추측 후보치를 의미하고, 도 15에 나타낸 사선 부분은 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2) 이외의 부분(추측 데이터(DI)에 의한 위치 추측을 행하지 않는 부분)을 의미한다.

그리고, 추측 데이터 생성 수단(24)은, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 각 점을 나타내는 정보를 묘화 컨트롤러(31)에 송신한다(단계 ST23).

이에 의해, 노광 장치(3)에서는, 추측 데이터(DI)가 생성된 후의 기판(S11)~기판(S100)에 대해서, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)(추측 데이터(DI)에 의해서 추측 가능한 점)에 대해서는, 촬상부(34)에 의한 촬상 처리를 생략 가능하게 된다. 그 결과, 후술하는 추측 묘화 루틴 RTd에서는, 상술한 전체 측정 묘화 루틴 RTb와 같이 기판(S)마다 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 전부를 촬상할(상기 단계 ST12) 필요가 없어지므로, 묘화 장치(1)의 스루풋이 향상된다.

또한, 추측 데이터 생성 수단(24)이 묘화 컨트롤러(31)에 송신하는 내용은, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 각 점을 대신해, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)를 제외한 부분(도 15에 나타낸 사선 부분의 각 점), 바꿔 말하면, 후술하는 추측 묘화 루틴 RTd에 있어서 촬상부(34)에 의해서 촬상할 필요가 있는 점이어도 된다.

이와 같이, 추측 루틴 RTc에서는, 1로트에 있어서의 1장째~10장째의 기판(S)의 제1 실측 데이터(DR1)가 취득된 타이밍에서 한 번만 행해져 추측 데이터(DI)(추측 공정에 의해서 추측된 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각의 위치 정보)를 생성하고, 기판(S11)~기판(S100)의 묘화 처리(추측 묘화 루틴 RTd)에서는 상기 추측 데이터(DI)가 이용된다. 또한, 본 실시형태에서는, 추측 데이터 생성 수단(24)이 추측 규칙 특정 수단으로서의 기능을 겸용하고, 추측 규칙과 추측 데이터(DI)를 동일하게 표현하고 있는데, 이에 대해서는 후술하는 <2 변형예>에서 상세하게 설명한다.

<추측 묘화 루틴 RTd>

추측 묘화 루틴 RTd는, 1로트 중 기판(S11)~기판(S100)에 대해 묘화를 행할 때에, 그때마다 행해지는 처리이다. 추측 묘화 루틴 RTd에서는, 기판(S)마다 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중 일부의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치를 실측함으로써 제2 실측 데이터(DR2)(도 17)를 생성한다. 그리고, 분할 묘화 데이터(D2)와 제2 실측 데이터(DR2)와 추측 데이터(DI)에 의거해, 각각의 분할 영역마다 좌표 변환을 행하고(각 분할 영역의 재배치를 행하고) 묘화 데이터(DD)를 생성하여, 기판(S)에 묘화 처리를 실시한다.

도 16은, 정보 처리 장치(2)에 있어서 행해지는 추측 묘화 루틴 RTd의 흐름을 나타내는 도면이다.

피묘화 기판(S)에 형성되는 16점의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 정보를 기초로 분할 묘화 데이터(D2)에 보정을 추가해 묘화 데이터(DD)를 생성하고 기판(S)에 묘화 처리를 실시한다고 하는 전체적인 처리의 흐름에 대해서, 추측 묘화 루틴 RTd는 이미 기술한 전체 측정 묘화 루틴 RTb와 동일하다. 한편, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 정보를 전부 촬상부(34)에서 촬상하는 것이 아니라, 그 일부를 촬상하여 나머지 각 점을 추측 데이터(DI)로 보완한다고 하는 점에서, 추측 묘화 루틴 RTd는 전체 측정 묘화 루틴 RTb와는 상이하다. 이하에서는, 전체 측정 묘화 루틴 RTb와 중복되는 설명은 적절히 생략한다.

추측 묘화 루틴 RTd에 있어서는, 우선, 기판(S11)을 노광 장치(3)의 스테이지(32)에 올리고(단계 S31), 촬상부(34)에 의해서, 기판(S11)의 피묘화면(Sa)에 설치된 얼라인먼트 마크(Ma) 16점 중, 제1군 및 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma1, Ma3)의 촬상을 행한다(단계 S32).

또한, 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma3)란, 피묘화 기판(S)의 16점의 얼라인먼트 마크 중, 촬상부(34)를 이용한 위치 검출의 대상은 되지만, 상기 검출에 의해서 얻은 위치 정보가 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치의 추측에는 사용되지 않는 군을 의미한다. 바꿔 말하면, 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma3)는, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)(재치 어긋남을 보정하기 위해서 측정이 필요하게 되는 점) 또는 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)(추측 데이터(DI)에 의해서 그 위치 정보를 추측 가능한 점) 중 어느 것에도 속하지 않는 얼라인먼트 마크(Ma)의 군(도 17에 사선으로 나타낸 부분)이 된다.

이 때문에, 상기 단계 S32에서, 제1군 및 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma1, Ma3)의 촬상을 행함으로써, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 모든 위치 정보가, 실측(제1군 및 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma1, Ma3)) 혹은 추측(제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2))에 의해서 취득된다. 또, 도 18은, 본 실시형태에 있어서의 제1군, 제2군 및 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma1, Ma2, Ma3)의 일례를 나타내는 도면이다.

촬상부(34)에 의해 검출된 촬상 화상인 마크 촬상 데이터(DM)는, 묘화 컨트롤러(31)를 통해서 실측 데이터 생성 수단(23)에 부여된다.

실측 데이터 생성 수단(23)은, 마크 촬상 데이터(DM)를 취득하면, 이에 의거해 기판(S11)에 설치된 제1군 및 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma1, Ma3)의 위치 좌표를 특정한다. 그리고, 도 17에 나타낸 바와 같이, 촬상된 제1군 및 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma1, Ma3)의 위치 정보를, X축과 Y축에 의해서 규정되는 직교 좌표계를 이용하여 표현하는 제2 실측 데이터(DR2)를 생성한다(단계 S33). 또한, 도 17에 나타내는 「…(3점 리더)」에는, 실측된 각 얼라인먼트 마크(Ma)의 X방향 및 Y방향에 있어서의, 이상적인 위치로부터의 어긋남(단위는 마이크로미터)이 표현된다.

기준 위치 특정 수단(25)은, 실측 데이터 생성 수단(23)으로부터 기판(S11)에 대한 제2 실측 데이터(DR2)를 취득하면, 제2 실측 데이터(DR2)와 추측 데이터(DI)에 의거해, 개개의 분할 영역(RE)의 배치가 기판(S)의 변형에 대응한 것이 되도록, 분할 영역(RE) 각각의 재배치 위치를 특정한다(단계 S34).

이 때, 도 15에 나타낸 바와 같이, 얼라인먼트 마크(Ma14, Ma44)의 2점은, 제1군과 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 양방에 속한다. 이 때문에, 상기 2점에 대해서는, 제2 실측 데이터(DR2)와 추측 데이터(DI) 중 어느 것을 이용해도 위치 정보를 취득 가능하다. 이러한 경우에는, 제2 실측 데이터(DR2)를 우선적으로 이용하여 상기 2점의 위치 정보를 특정함으로써, 추측 데이터(DI)를 이용하는 것보다도 현실에 가까운 상태에서 기판(S11)의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 정보를 얻을 수 있다.

기준 위치 특정 수단(25)은, 이러한 양태에서 36점 모든 분할 영역(RE)에 대한 기준 위치(Ms)의 위치 좌표를 구하고, 각각의 분할 영역(RE)의 위치 좌표와 분할 묘화 데이터(D2)에 기술되어 있는 상기 분할 영역(RE)에 있어서의 묘화 내용을 관련짓는 기준 위치 데이터(DS)를 생성한다.

기준 위치 데이터(DS)가 생성되면, 묘화 데이터 생성 수단(26)이, 상기 기준 위치 데이터(DS)에 의거해 묘화 데이터(DD)를 생성한다(단계 S35:묘화 데이터 생성 공정). 이와 같이, 추측 묘화 루틴 RTd에 있어서의 묘화 데이터(DD)는, 제2 실측 데이터(DR2)와 추측 데이터(DI)에 의거해, 분할 묘화 데이터(D2)에 대한 복수의 분할 영역을 재배치하는 보정을 행함으로써 얻어진다.

단계 ST35에서 생성된 묘화 데이터(DD)는, 노광 장치(3)(묘화 처리 장치)에 부여된다. 그리고, 노광 장치(3)에 있어서는, 묘화 데이터(DD)에 의거해 기판(S11)에 대한 묘화 처리가 실행된다(단계 ST36:묘화 공정).

그리고, 묘화 처리가 종료된 기판(S11)이 스테이지(32)로부터 반출되면(단계 ST37), 같은 회로 패턴에 대한 묘화 대상이 되는 새로운 기판(S12)에 대해서도, 전체 측정 묘화 루틴 RTb(단계 ST31~37)가 반복된다.

본 실시형태에서는, 기판(S11)~기판(S100)이 추측 루틴 RTc의 대상이 되기므로, 기판(S100)까지 동일한 처리가 반복된다.

<1.4 본 실시형태의 묘화 장치(1)의 효과>

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 묘화 장치(1)에서는, 1로트의 기판(S) 중 초반에 처리되는 소정 장수의 기판(본 실시형태에서는, 기판(S1)~기판(S10))에 대한 제1 실측 데이터(DR1)를 기초로, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 위치 정보로부터 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보를 추측하는 추측 데이터(DI)가 생성된다. 그리고, 추측 데이터(DI)가 생성된 후의 묘화 처리 루틴인 추측 묘화 루틴 RTd에서는, 추측 데이터(DI)를 이용함으로써, 촬상부(34)에 의한 얼라인먼트 마크(Ma)의 촬상점을 줄일 수 있다.

이 때문에, 얼라인먼트 마크(Ma)의 촬상 시간, 바꿔 말하면, 스테이지(32)에 묘화 대상이 되는 기판(S)이 올려지고 나서 묘화를 개시할 때까지의 소요 시간(대기 시간)이 단축된다. 그 결과, 묘화 장치(1)의 스루풋이 향상된다.

또, 추측 데이터(DI)는, 상기 소정 장수의 기판에 대한 제1 실측 데이터(DR1)에 통계적 처리를 행하여 산출한 통계 처리 데이터(DB)에 대해서, 평가 수단(243)으로 소정의 평가 기준에 의해서 평가함으로써 생성된다. 이 때문에, 상기 평가 기준(예를 들면, 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 어긋남의 허용치)을 적절하게 설정함으로써, 혹은 통계적 처리의 대상이 되는 기판 장수(상기 소정 장수)를 적절하게 설정함으로써, 기판(S)에 대한 실질적으로 충분한 묘화 정밀도를 유지한 다음에, 처리 속도를 중시할지 묘화 정밀도를 중시할지 조정할 수 있다.

<2 변형예>

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했는데, 이 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 한, 상술한 것 이외에 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다.

데이터 변환 수단(21), 데이터 분할 수단(22), 실측 데이터 생성 수단(23), 추측 데이터 생성 수단(24), 기준 위치 특정 수단(25), 및 묘화 데이터 생성 수단(26)이, 컴퓨터로서 구성되는 경우에 대해서 설명했는데, 이들 각 수단(21~26)은 전용의 회로 소자로서 구성되어도 된다. 또, 이들 각 수단(21~26)이 물리적으로 일체로서 구성되지 않고 별개의 복수의 컴퓨터 등에 의해서 구성되는 경우에는, 상기 복수의 컴퓨터 등의 전체로 이루어지는 시스템이 본 발명의 정보 처리 수단에 상당한다.

또, 상기 실시형태의 묘화 장치(1)에서는, 노광 장치(3)가, 실측 데이터(DR)를 생성하는 검출 수단으로서의 구성(촬상부(34))과, 기판(S)에 묘화 처리를 실시하는 묘화 처리 장치로서의 구성(광원(33) 등)을 둘 다 구비하고 있었다. 상기 실시형태와는 다른 양태로서, 상기 실시형태의 묘화 장치(1)로부터 묘화 처리 장치로서의 구성(광원(33) 등)을 제외한 구성을, 묘화 데이터 생성 장치로서 이용해도 된다.

상기 실시형태에서는, 전체 측정 묘화 루틴 RTb의 대상이 되는 기판(S)의 장수를 10장으로 하고 있었지만, 이 장수는 로트 전체의 장수에 상관없이 절대수로 설정해도 되고, 로트 전체에 대한 비율(예를 들면, 로트 전체의 기판 장수의 1할 등)로 설정해도 된다.

상기 실시형태에서는, 피묘화 기판(S)에 형성된 16점의 얼라인먼트 마크 중 제1군 또는 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma1, 2) 중 어느 것에도 속하지 않는 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma3)가 존재하는 경우에 대해서 설명했는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)가, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma) 중 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma)를 제외한 12점을 포함하고 있는 경우에는, 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma3)는 존재하지 않는다. 이 경우, 촬상부(34)에 의해서, 피묘화 기판(S)에 대해서 적어도 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 위치를 검출하면, 제2 실측 데이터를 생성할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 추측 데이터(DI)의 생성에 있어서 제1 실측 데이터(DR1)를 취득하는 대상이 되는 소정 장수의 기판(S)(기판(S1)~기판(S10))에 대해서, 16점의 얼라인먼트 마크(Ma)를 촬상하고 제1 실측 데이터(DR1)를 생성하는 공정에 추가해, 상기 기판(S)의 묘화 처리도 실행하고 있었다(전체 측정 묘화 루틴 RTb). 다른 양태로서 예를 들면, 묘화 장치(1)에 있어서 추측 데이터(DI)를 생성할 때까지는 묘화 처리를 행하지 않는 양태를 채용해도 된다.

상기 실시형태에서는, 통계 처리 방식 Rl의 전형예로서, 평균치, 최대 빈수, 경향치의 3종류의 통계치를 이용한 경우에 대해서 설명했는데, 상기 이외의 통계치여도 공지의 다양한 통계치를 이용할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 추측 루틴 RTc에 있어서, 추측 규칙 특정 공정과 추측 공정이 동시에 달성된다(추측 규칙과 추측 데이터(DI)가 동일한 의미를 갖는다). 이것은, 추측 규칙(추측 데이터(DI))이 실측 데이터(DR)와 공통화된 좌표계의 좌표로서 표현되고 있음에 기인한다.

따라서, 예를 들면, 추측 규칙이 상기 실시형태와 같이 좌표 형식으로 나타나는 것이 아니라 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)와의 상대적인 위치 정보로서 규정되어 있는 경우에는, 추측 묘화 루틴 RTd에 있어서의 좌표계의 각 점의 실측 데이터(DR)(제2 실측 데이터(DR2))와 추측 규칙 특정 공정에 의해서 특정된 추측 규칙에 의거해, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보를 추측하는 추측 공정이 필요하다.

상기 실시형태에서는, 추측 데이터(DI)가 생성된 후의 기판(S11)~기판(S100)에 대한 묘화 처리는, 제1군 및 제3군의 얼라인먼트 마크(Ma1, 3)를 촬상하여 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보에 대해서는 추측 데이터(DI)로 보완하는 추측 묘화 루틴 RTd만을 채용하고 있었는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 추측 데이터(DI)가 생성된 후의 묘화 처리에 있어서도, 일련의 피묘화 기판 중 일부를(예를 들면, 기판 10장에 1장의 빈도로) 샘플링 기판으로 하여, 16점 모든 얼라인먼트 마크(Ma)를 촬상하는 전체 측정 묘화 루틴 RTb를 실행해도 된다.

이 경우, 샘플링 기판에 대해서 촬상부(34)에 의한 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 검출을 행하여 실측 위치를 얻는 샘플링 수단과, 샘플링 기판에 대해서, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)에 관한 실측 위치와 추정 위치(추측 데이터(DI))를 비교해, 양자의 불일치도(전형적으로는, 위치 어긋남량)가 소정의 허용 기준을 넘었을 때 표시부(66)에 경고 표시를 행하는 경고 수단을 상술한 정보 처리 장치(2)에 더 구비함으로써, 장치의 사용자는, 상기 경고 표시에 따라 추측 데이터(DI)의 추측 정밀도에 대해서 재검토할 기회를 유효하게 얻을 수 있다.

그리고, 추측 정밀도가 낮은(상기 불일치도가 허용 기준을 넘은) 각 점에 대해서 추측 정밀도를 향상시키기 위한 추측 데이터(DI)의 보정으로는, 예를 들면, 추측 데이터(DI)에 의해 추측되는 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 각 점의 위치 정보 중 상기 제1 실측 데이터(DR1)와의 어긋남이 큰 점에 대해서는 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)로부터 제외하는 보정 양태나, 상기 제1 실측 데이터(DR1)를 통계 처리 방식 Rl를 특정하기 위한 인자(후보 추측치를 산출하기 위한 인자)로서 이용하여 새로운 추측 데이터(DI)를 생성하는 보정 양태 등을 들 수 있다. 이 결과, 추측 데이터(DI)에 의해서 추측되는 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)의 위치 정보가 보다 정밀도가 높은 것이 되어, 묘화 정밀도가 향상된다.

또, 일반적으로, 기판(S)에 발생하는 휨, 비틀림, 일그러짐 등의 변형은, 기판의 주면 중심측일수록 작고, 끝 가장자리측일수록 큰 경우가 많다. 이 때문에, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)(추측 묘화 루틴 RTd에 있어서도 반드시 측정되는 점)가 묘화 영역의 끝 가장자리를 따라서 2차원적으로 배열되고, 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma2)가 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 2차원적인 배열이 둘러싸는 영역의 내부에 배열된 경우, 상기 기판(S)에 변형이 발생한 개소의 위치 정보를 추측이 아니라 실측에 의해서 특정할 수 있기 때문에, 고정밀도로 기판(S)의 형상을 파악하기 쉽다.

또, 촬상부(34)에 의한 얼라인먼트 마크(Ma)의 촬상의 방법은, 이에 계속되는 처리에 있어서 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치를 특정할 수 있는 양태로 이루어져 있으면, 특별히 제한되지 않는다. 따라서, 상기 실시형태와 같이 일부의 얼라인먼트 마크(Ma)마다 복수회의 촬상을 행하는 양태 외에, 예를 들면, 기판 전체를 한번에 촬상하는 양태여도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서의, 기판에 설치되는 얼라인먼트 마크(Ma)의 개수, 분할 영역(RE)(기준 위치(Ms))의 개수, 촬상부(34)의 개수, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma1)로서 설정하는 점(적어도 2점)의 수 등은, 적절하게 변경 가능한 사항이다.

또, 상기 실시형태에서는, 묘화 영역을 복수의 분할 영역(RE)으로 분할하고, 이러한 분할 영역(RE)을 재배치(합성)함으로써, 분할 묘화 데이터(D2)(초기 묘화 데이터(D1))의 보정을 행하고 묘화 데이터(DD)를 생성하는 양태에 대해서 설명했는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다면 설정되어 있는 복수의 패턴의 위치 결정을 각각의 패턴에 대한 위치 결정 좌표에 의거해 개별적으로 행하고, 개개의 패턴마다 초기 묘화 데이터의 보정(묘화 데이터(DD)의 생성)을 행하는 양태(예를 들면, 일본국 특허 공개 2005-300628호 공보)에도 본 발명은 이용 가능하다. 이와 같이, 기판의 각 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 어긋남에 의거해 소정의 초기 묘화 데이터(D1)에 대해서 보정을 행하고 피묘화 기판용의 묘화 데이터(DD)를 생성하는 양태이면, 본 발명은 공지의 다양한 데이터 보정 방법을 이용할 수 있다.

또, 기판의 각 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 어긋남에 의거해 초기 묘화 데이터(D1)를 보정함에 있어서는, 그 위치 어긋남의 전부를 초기 묘화 데이터(D1)의 보정에 반영시키는 양태 외에, 그 위치 어긋남의 일부를 데이터 보정의 인자가 아니라 노광 장치(3)의 동작 제어 인자로서 이용하는 양태를 채용해도 된다. 이 경우, 오프셋이나 회전 등 기판(S) 전체에 균일한 위치 어긋남에 대해서는 상기 동작 제어 인자로서 특히 유효하게 이용할 수 있다.

1:묘화 장치
2:정보 처리 장치
3:노광 장치
4:패턴 설계 장치
21:표시 수단
22:데이터 분할 수단
23:실측 데이터 생성 수단
24:추측 데이터 생성 수단
25:기준 위치 특정 수단
26:묘화 데이터 생성 수단
31:묘화 컨트롤러
32:스테이지
33:광원
33a:변조 수단
34:촬상부
D1:초기 묘화 데이터
D2:분할 묘화 데이터
DB:통계 처리 데이터
DC:분할 조건 데이터
DD:묘화 데이터
DI:추측 데이터
DM:마크 촬상 데이터
DP:패턴 데이터
DR:실측 데이터
DS:기준 위치 데이터
DR1:제1 실측 데이터
DR2:제2 실측 데이터
LB:레이저광
Ma:얼라인먼트 마크
Ma1:제1군의 얼라인먼트 마크
Ma2:제2군의 얼라인먼트 마크
Ma3:제3군의 얼라인먼트 마크
Ms:기준 위치

Claims (8)

1. 기판에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치에 의거해 상기 기판의 피묘화면에 화상을 형성하는 묘화 장치용의, 묘화 데이터를 생성하는 방법으로서,
   (A) 소정의 검출 수단을 제어하여, 소정 장수의 기판의 각각에 대해서, 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여 제1 실측 데이터를 생성하고,
   소정의 정보 처리 수단에 의해서, 상기 소정 장수의 기판에 대한 상기 제1 실측 데이터에 통계적 처리를 행하여, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보로부터, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 추측하기 위한 추측 규칙을 특정하는 추측 규칙 특정 공정과,
   (B) 상기 검출 수단을 제어하여, 상기 소정 장수의 기판과 동일 화상을 묘화해야 할 새로운 피묘화 기판에 대해서 적어도 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여, 제2 실측 데이터를 생성하고,
   상기 정보 처리 수단에 의해서, 상기 추측 규칙과 상기 제2 실측 데이터에 의거해, 상기 피묘화 기판에 대한 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 추측하는 추측 공정과,
   (C) 상기 정보 처리 수단에 의해서, 상기 피묘화 기판에 대해서, 상기 제2 실측 데이터와, 상기 추측 공정에 의해서 추측된 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각의 위치 정보에 의거해, 소정의 초기 묘화 데이터에 대해서 보정을 행함으로써, 상기 피묘화 기판용의 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 방법.
2. 청구항 1에 기재된 묘화 데이터 생성 방법에 따라 묘화 데이터를 생성하는 공정과,
   (D) 상기 묘화 데이터 생성 공정에서 얻은 상기 묘화 데이터를 소정의 묘화 처리 장치에 부여해, 상기 피묘화 기판의 피묘화면에 화상을 형성하는 묘화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 묘화 방법.
3. 기판에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치에 의거해 상기 기판의 피묘화면에 화상을 형성하기 위한 묘화 데이터를 생성하는 장치로서,
   기판을 유지하는 기판 유지 수단과,
   상기 기판 유지 수단에 의해서 유지된 상기 기판에 대해서, 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 위치의 일부 또는 전부를 검출하여, 상기 검출의 대상이 된 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 특정하는 검출 수단과,
   소정 장수의 기판의 각각에 대해서, 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 위치를 상기 검출 수단에 의해서 검출하여 제1 실측 데이터를 생성하는 제1 실측 데이터 생성 수단과,
   상기 소정 장수의 기판에 대해서 얻어진 상기 제1 실측 데이터에 통계적 처리를 행함으로써, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보로부터, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치를 추측하기 위한 추측 규칙을 특정하는 추측 규칙 특정 수단과,
   상기 소정 장수의 기판과 동일 화상을 묘화해야 할 새로운 피묘화 기판에 대해서 적어도 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치를 상기 검출 수단에 의해서 검출하여 제2 실측 데이터를 생성하는 제2 실측 데이터 생성 수단과,
   상기 추측 규칙과 상기 제2 실측 데이터에 의거해, 상기 피묘화 기판에 대한 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 추측하는 추측 데이터를 생성하는 추측 데이터 생성 수단과,
   상기 피묘화 기판에 대해서, 상기 제2 실측 데이터와 상기 추측 데이터에 의거해, 소정의 초기 묘화 데이터에 대해 보정을 행함으로써, 상기 피묘화 기판용의 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 추측 규칙 특정 수단은,
   상기 소정 장수의 기판에 대한 상기 제1 실측 데이터에, 서로 상이한 복수의 통계 처리 방식을 이용함으로써, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 위치 정보로부터 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 각각의 추측 위치를 여러가지로 추측하는 예비 추측 수단과,
   상기 여러가지의 추측 위치를 소정의 평가 기준에 의해서 평가함으로써, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 각각에 대해서 개별적으로, 상기 추측 규칙의 기초가 되는 하나의 통계 처리 방식을 상기 복수의 통계 처리 방식 중에서 선택하는 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 피묘화 기판의 상기 복수의 얼라인먼트 마크에는, 상기 검출 수단을 이용한 위치 검출의 대상은 되지만, 상기 검출에 의해서 얻은 위치 정보가 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 위치의 추측에는 사용되지 않는 제3군의 얼라인먼트 마크가 존재하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 장치.
6. 청구항 3에 있어서,
   일련의 피묘화 기판 중 일부를 샘플링 기판으로 하여, 상기 샘플링 기판에 대해서는 상기 검출 수단에 의한 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 검출을 행하여 실측 위치를 얻는 샘플링 수단과,
   상기 샘플링 기판에 대해, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크에 관한 상기 실측 위치와 상기 추정 위치를 비교해, 양자의 불일치도가 소정의 허용 기준을 넘었을 때 경고 표시를 행하는 경고 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1군의 얼라인먼트 마크는 상기 묘화 영역의 끝가장자리를 따라서 2차원적으로 배열되어 있으며,
   상기 제2군의 얼라인먼트 마크는, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 2차원적인 배열이 둘러싸는 영역의 내부에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 장치.
8. 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 묘화 데이터 생성 장치와,
   상기 기판 유지 수단에 유지된 상기 피묘화 기판의 피묘화면에 대해, 상기 묘화 데이터에 따라 화상을 형성하는 묘화 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.

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