WO2023189435A1 - 解析システム、露光方法、露光装置、及びデバイス - Google Patents

解析システム、露光方法、露光装置、及びデバイス Download PDF

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WO2023189435A1
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pattern
substrate
exposure
column
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English (en)
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宮崎聖二
樋口潔
澤岡陽介
木村道博
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株式会社ニコン
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically

Definitions

  • various devices such as liquid crystal display devices and semiconductor devices are manufactured using a photolithography process in which a pattern provided on a mask or the like is transferred onto a photosensitive substrate.
  • a photolithography process in which a pattern provided on a mask or the like is transferred onto a photosensitive substrate.
  • a mask stage on which a mask is placed and a substrate stage on which a photosensitive substrate is placed are synchronously scanned, and a pattern formed on the mask is transferred onto the photosensitive substrate. Transcribe.
  • the analysis system includes a first measurement section that measures first information that is pattern information of a first pattern on a first substrate, and a first measurement section that measures first information that is pattern information of a first pattern on a first substrate; a storage unit that stores information; a second measurement unit that measures second information that is pattern information of a second pattern exposed on a second substrate; the first information stored in the storage unit; and selecting third information that is first information that satisfies a predetermined condition from among the first information, and placing a third information on the second pattern of the second substrate based on the third information.
  • a determining unit that determines first exposure conditions for exposing three patterns.
  • the analysis system includes: a first measurement unit that measures first information that is pattern information of a first pattern exposed on a first substrate; and a memory that stores the first information. a second measurement unit that measures second information that is pattern information of a second pattern exposed on the first pattern on the first substrate; the first information; the second information; a determining unit that determines a first exposure condition for exposing a third pattern on the second pattern on the first substrate based on the above.
  • the analysis system includes: a first measurement unit that measures first information that is pattern information of a first pattern exposed on a first substrate; a second measurement unit that measures second information that is pattern information of a second pattern exposed on one pattern; and calculates first difference information that indicates a difference between the first information and the second information.
  • a calculation section a storage section that stores the first difference information, a third measurement section that measures third information that is pattern information of the first pattern exposed on the second substrate, and a storage section that stores the first difference information; a fourth measurement unit that measures fourth information that is pattern information of the second pattern exposed on the first pattern; the third information; the fourth information; and the first difference information.
  • a determining unit that determines first exposure conditions for exposing a third pattern on the second pattern of the second substrate based on the second pattern.
  • the exposure method includes a first exposure step of exposing a first pattern on a first substrate, and a first exposure step of exposing a first pattern on a first substrate, and a first exposure step of exposing first information, which is pattern information of the first pattern on the first substrate.
  • a first measurement step of measuring with one measurement section a storage step of storing the first information in a storage section; a second exposure step of exposing a second pattern to a second substrate different from the first substrate; a second measurement step in which second information, which is pattern information of the second pattern exposed on a second substrate, is measured by a second measurement section; the first information stored in the storage step; information, select third information that is first information that satisfies a predetermined condition from among the first information, and form a third pattern on the second pattern of the second substrate based on the third information. and a third exposure step of exposing the third pattern on the second pattern of the second substrate based on the first exposure condition.
  • the exposure method includes a first measurement step of measuring first information that is pattern information of a first pattern exposed on a first substrate, and storing the first information in a storage unit. a first exposure step of exposing a second pattern onto the first pattern on the first substrate; and a second exposure step that is pattern information of the second pattern exposed on the first substrate. A second measurement step of measuring information, and a first exposure condition for exposing a third pattern on the second pattern on the first substrate based on the first information and the second information. and a second exposure step of exposing the third pattern on the first substrate based on the first exposure conditions.
  • the exposure method includes a first measurement step of measuring first information that is pattern information of a first pattern exposed on a first substrate; a first exposure step of exposing a second pattern on one pattern, a second measurement step of measuring second information that is pattern information of the second pattern exposed on the first substrate, and the first information. a calculation step of calculating first difference information indicating a difference from the second information; a storage step of storing the first difference information in a storage unit; and a step of exposing the first pattern on the second substrate.
  • the analysis system includes first information that is pattern information of a first pattern exposed and measured on a first substrate, and second information that is pattern information of a first pattern that is exposed and measured on the first substrate.
  • an acquisition unit that acquires second information that is pattern information of a pattern; a first calculation unit that calculates first difference information indicating a difference between the first information and the second information acquired by the acquisition unit;
  • the device includes a storage unit that stores the first difference information, and a second calculation unit that calculates a predetermined parameter based on the first difference information stored in the storage unit.
  • the analysis system includes: an acquisition unit that acquires first information that is pattern information of a first pattern exposed and measured on a first substrate; and a memory that stores the first information. and a first calculation unit that calculates a predetermined parameter based on the first information stored in the storage unit.
  • an exposure apparatus includes the analysis system described above.
  • the device is a device manufactured using the exposure apparatus described above.
  • configurations of the embodiments described below may be modified as appropriate, and at least a portion thereof may be replaced with other components.
  • the configuration elements whose arrangement is not particularly limited are not limited to the arrangement disclosed in the embodiments, but can be arranged at a position where the function can be achieved.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an exposure apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the exposure apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a lighting system according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a projection system and a substrate stage according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a detection system according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the positional relationship between the illumination area, the detection area, and the mask according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the positional relationship between the projection area, the detection area, and the substrate according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an exposure apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the exposure apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a lighting system according to an embodiment
  • FIG. 8 is a flowchart (Part 1) showing the exposure method according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart (Part 2) showing the exposure method according to the first embodiment.
  • FIG. 10(A) is a schematic diagram showing a substrate on which a first layer pattern is formed
  • FIG. 10(B) is a schematic diagram showing an example of the exposure result of the first layer pattern.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a substrate whose position and orientation have been corrected.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a substrate on which a second layer pattern is formed.
  • FIG. 13(A) is a diagram showing an example of the measured position of an alignment mark
  • FIG. 13(B) is a schematic diagram showing a substrate whose position and orientation have been corrected.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining estimation of the corrected position of the alignment mark.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a substrate on which a third layer pattern is formed.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the interlayer deviation of the post-correction position of the alignment mark.
  • FIG. 17 is a flowchart (part 1) showing the exposure method according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart (part 2) showing the exposure method according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an exposure method according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an exposure method according to the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is a flowchart showing details of sample processing.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining a comparison between an object substrate and a sample substrate.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining a comparison between an object substrate and a sample substrate.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining a method for determining the degree of similarity in shape of exposure regions.
  • FIG. 24(A) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the X-axis direction
  • FIG. 24(B) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the Y-axis direction.
  • FIG. 25(A) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the X-axis direction
  • FIG. 25(B) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the Y-axis direction.
  • FIG. 26(A) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the X-axis direction
  • FIG. 26(B) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the Y-axis direction
  • FIG. FIG. 27 is a flowchart showing an exposure method according to modification 3.
  • FIG. 28(A) is a diagram illustrating the layer difference between the first pattern and the second pattern of a substrate processed as a sample substrate
  • FIG. 28(B) is a diagram illustrating a difference between layers of a substrate processed as a sample substrate.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the inter-layer difference between the first pattern and the second pattern of FIG.
  • FIG. 29 is a flowchart showing an exposure method according to the fifth embodiment.
  • FIG. 30 is a flowchart showing an exposure method according to a modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 31 is a flowchart showing an exposure method according to the sixth embodiment.
  • FIG. 32(A) is a diagram illustrating the corrected position of the alignment mark on a substrate processed as a sample substrate
  • FIG. 32(B) is a diagram illustrating the corrected position of the alignment mark on a substrate processed as an object substrate. It is a figure which illustrates.
  • FIG. 33 is a flowchart showing an exposure method according to the seventh embodiment.
  • FIG. 34 is a flowchart showing an exposure method according to the seventh embodiment.
  • FIG. 35 is a flowchart (part 1) showing the exposure method according to the eighth embodiment.
  • FIG. 36 is a flowchart (part 2) showing the exposure method according to the eighth embodiment.
  • FIG. 37 is a flowchart showing part of the manufacturing process when manufacturing a semiconductor device.
  • FIG. 38 is a flowchart showing part of the manufacturing process when manufacturing a liquid crystal display element.
  • FIG. 39 is a diagram showing a type of mask used when manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display element.
  • FIG. 40(A) and FIG. 40(B) are diagrams for explaining overlapping exposure.
  • 41(A) and 41(B) are diagrams showing the scanning direction and scanning order when scanning and exposing the first layer and the second layer to the substrate. The scanning direction and scanning order of each shot in one layer are shown, and FIG. 41(B) shows the scanning direction and scanning order of each shot in the second layer.
  • FIG. 42(A) and 42(B) are diagrams showing the scanning direction and scanning order when scanning and exposing the first layer and the second layer to the substrate, and FIG. The scanning direction and scanning order of each shot in one layer are shown, and FIG. 42(B) shows the scanning direction and scanning order of each shot in the second layer.
  • FIG. 43 is a diagram for explaining instructions to the control device.
  • FIG. 44 is a diagram illustrating an example of a table that stores templates.
  • a predetermined direction in the horizontal plane is defined as the X-axis direction
  • a direction perpendicular to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction
  • a direction perpendicular to each of the X-axis direction and the Y-axis direction is defined as the Z-axis direction.
  • rotation (tilt) directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are respectively ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions.
  • FIGS. 1 and 2 are a schematic configuration diagram and a perspective view, respectively, showing an example of an exposure apparatus EX according to this embodiment.
  • the exposure apparatus EX includes a mask stage 1 that is movable while holding a mask M, a substrate stage 2 that is movable while holding a substrate P, and a drive that moves the mask stage 1.
  • system 3 a drive system 4 that moves the substrate stage 2, an illumination system IS that illuminates the mask M with exposure light EL, and a projection system that projects an image of the pattern of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the substrate P.
  • PS a control device CONT that controls the operation of the entire exposure apparatus EX, and a storage section STRG that stores various data.
  • the exposure apparatus EX of this embodiment includes an interferometer system 6 that measures positional information of the mask stage 1 and the substrate stage 2, a first detection system 7 that detects positional information of the surface of the mask M, and a first detection system 7 that detects positional information of the surface of the substrate P. It includes a second detection system 8 that detects position information and an alignment system 9 that detects alignment marks on the substrate P.
  • the exposure apparatus EX includes a body 13.
  • the body 13 includes, for example, a base plate 10 disposed on a support surface (for example, a floor surface) FL in a clean room via a vibration isolator BL, a first column 11 disposed on the base plate 10, and a first column 11 disposed on the first column 11. It has a second column 12 arranged at.
  • the body 13 supports each of the projection system PS, the mask stage 1, and the substrate stage 2.
  • Projection system PS is supported by first column 11 via surface plate 14 .
  • the mask stage 1 is movably supported with respect to the second column 12.
  • the substrate stage 2 is movably supported with respect to the base plate 10.
  • the exposure apparatus EX projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in a predetermined scanning direction. That is, the exposure apparatus EX of this embodiment is a so-called multi-lens scan exposure apparatus.
  • the exposure apparatus EX is provided with a projection system PS having seven projection optical systems PL1 to PL7. Further, the exposure apparatus EX is provided with an illumination system IS. Note that the number of projection optical systems and illumination modules is not limited to seven; for example, the projection system PS may have eleven projection optical systems, and the illumination system IS may have eleven illumination modules.
  • the lighting system IS has, for example, seven lighting modules IL1 to IL7.
  • the illumination modules IL1 to IL7 illuminate, for example, seven illumination regions IR1 to IR7 of the mask M with exposure light EL each having a substantially uniform illuminance distribution.
  • As the exposure light EL emitted from the illumination system IS for example, bright lines (g-line, h-line, i-line) emitted from a mercury lamp are used.
  • the mask stage 1 is movable with respect to the illumination regions IR1 to IR7 while holding the mask M.
  • the mask stage 1 has a mask holding section 15 that can hold a mask M.
  • the mask holding section 15 includes a chuck mechanism capable of vacuum suctioning the mask M, and holds the mask M in a releasable manner.
  • the mask holding unit 15 holds the mask M so that the lower surface (pattern forming surface) of the mask M is substantially parallel to the XY plane.
  • the drive system 3 includes, for example, a linear motor, and is capable of moving the mask stage 1 on the guide surface 12G of the second column 12.
  • the mask stage 1 is movable on the guide surface 12G in three directions: the X-axis, the Y-axis, and the ⁇ Z direction, with the mask M held by the mask holding part 15 by the operation of the drive system 3.
  • the projection system PS has a plurality of projection optical systems that project exposure light EL onto predetermined projection regions PR1 to PR7.
  • the projection regions PR1 to PR7 correspond to the irradiation regions of the exposure light EL emitted from the respective projection optical systems PL1 to PL7.
  • the projection system PS projects images of patterns onto seven different projection regions PR1 to PR7, respectively.
  • the projection system PS projects an image of the pattern of the mask M onto a portion of the substrate P arranged in the projection regions PR1 to PR7 at a predetermined projection magnification.
  • the substrate stage 2 is movable with respect to the projection regions PR1 to PR7 while holding the substrate P.
  • the substrate stage 2 has a substrate holder 16 that can hold the substrate P.
  • the substrate holding unit 16 includes a chuck mechanism capable of vacuum suctioning the substrate P, and holds the substrate P in a releasable manner.
  • the substrate holding unit 16 holds the substrate P so that the surface (exposure surface) of the substrate P is substantially parallel to the XY plane.
  • the drive system 4 includes, for example, a linear motor, and is capable of moving the substrate stage 2 on the guide surface 10G of the base plate 10. By the operation of the drive system 4, the substrate stage 2 moves on the guide surface 10G in six directions: It is possible to move in the direction.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of the lighting system IS according to the present embodiment.
  • the illumination system IS includes a light source 17 made of an ultra-high pressure mercury lamp, an elliptical mirror 18 that reflects light emitted from the light source 17, and a dichroic mirror 19 that reflects at least a portion of the light from the elliptical mirror 18.
  • a shutter device 20 capable of blocking the progress of light from the dichroic mirror 19
  • a relay optical system 21 including a collimating lens 21A and a condensing lens 21B into which the light from the dichroic mirror 19 enters, and a relay optical system 21 that includes only light in a predetermined wavelength range.
  • a light guide unit 23 that branches the light from the relay optical system 21 and supplies it to each of the plurality of illumination modules IL1 to IL7.
  • the first lighting module IL1 is shown among the first to seventh lighting modules IL1 to IL7.
  • the second to seventh lighting modules IL2 to IL7 have the same configuration as the first lighting module IL1.
  • the first lighting module IL1 will be mainly described, and the description of the second to seventh lighting modules IL2 to IL7 will be simplified or omitted.
  • the light from the relay optical system 21 enters the input end 24 of the light guide unit 23 and exits from the plurality of exit ends 25A to 25G.
  • the first illumination module IL1 includes a shutter device 26 that can block the progress of light from the exit end 25A, a collimator lens 27 to which the light from the exit end 25A is supplied, and a flywheel to which the light from the collimator lens 27 is supplied. It includes an eye integrator 28 and a condenser lens 29 to which light from the fly's eye integrator 28 is supplied. Exposure light EL emitted from condenser lens 29 is irradiated onto illumination region IR1. The first illumination module IL1 illuminates the illumination region IR1 with exposure light EL having a uniform illuminance distribution.
  • the second to seventh lighting modules IL2 to IL7 have the same configuration as the first lighting module IL1.
  • Each of the second to seventh illumination modules IL2 to IL7 illuminates each of the illumination regions IR2 to IR7 with exposure light EL having a uniform illuminance distribution.
  • the illumination system IS illuminates at least a portion of the mask M arranged in the illumination regions IR1 to IR7 with exposure light EL having a uniform illuminance distribution.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the projection system PS, the first detection system 7, the second detection system 8, the alignment system 9, and the substrate stage 2 arranged in the projection regions PR1 to PR7 according to the present embodiment.
  • the first projection optical system PL1 projects onto the substrate P an image of the pattern of the mask M illuminated with exposure light EL by the first illumination module IL1.
  • the first projection optical system PL1 includes an image plane adjustment section 33, a shift adjustment section 34, two sets of catadioptric optical systems 31 and 32, a field stop 35, and a scaling adjustment section 36.
  • the image plane adjustment unit 33 is capable of adjusting the position of the image plane of the first projection optical system PL1 (the position regarding the Z axis, ⁇ X, and ⁇ Y directions).
  • the image plane adjustment unit 33 is arranged at a position that is optically substantially conjugate with respect to the mask M and the substrate P.
  • the image plane adjustment section 33 includes a first optical member 33A, a second optical member 33B, and a drive device (not shown) that can move the first optical member 33A with respect to the second optical member 33B.
  • the first optical member 33A and the second optical member 33B are opposed to each other via a predetermined gap by a gas bearing.
  • the first optical member 33A and the second optical member 33B are glass plates that can transmit the exposure light EL, and each has a wedge shape.
  • the control device CONT can adjust the position of the image plane of the first projection optical system PL1 by operating the drive device and adjusting the positional relationship between the first optical member 33A and the second optical member 33B. .
  • the exposure light EL that has passed through the image plane adjustment section 33 enters the shift adjustment section 34 .
  • the shift adjustment unit 34 can shift the image of the pattern of the mask M on the substrate P in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the exposure light EL transmitted through the shift adjustment section 34 enters the first set of catadioptric optical system 31.
  • the catadioptric optical system 31 forms an intermediate image of the pattern of the mask M.
  • Exposure light EL emitted from the catadioptric optical system 31 is supplied to a field stop 35.
  • the field stop 35 is placed at the intermediate image position of the pattern formed by the catadioptric optical system 31.
  • Field stop 35 defines projection area PR1.
  • the field stop 35 defines the projection region PR1 on the substrate P in a trapezoidal shape.
  • the exposure light EL that has passed through the field stop 35 enters the second catadioptric optical system 32 .
  • the catadioptric optical system 32 is configured similarly to the catadioptric optical system 31. Exposure light EL emitted from the catadioptric optical system 32 enters the scaling adjustment section 36.
  • the scaling adjustment unit 36 can adjust the magnification (scaling) of the image of the pattern of the mask M.
  • the substrate P is irradiated with the exposure light EL via the scaling adjustment section 36.
  • the first projection optical system PL1 projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P in an erect, same-size image.
  • the above-described image plane adjustment section 33, shift adjustment section 34, and scaling adjustment section 36 constitute an imaging characteristics adjustment device 30 that adjusts the imaging characteristics (optical characteristics) of the first projection optical system PL1.
  • the imaging characteristic adjustment device 30 can adjust the position of the image plane of the first projection optical system PL1 in six directions: Magnification is adjustable.
  • the first projection optical system PL1 has been described above.
  • the second to seventh projection optical systems PL2 to PL7 have the same configuration as the first projection optical system PL1. A description of the second to seventh projection optical systems PL2 to PL7 will be omitted.
  • a reference member 43 is arranged on the upper surface of the substrate stage 2 on the +X side with respect to the substrate holder 16.
  • the upper surface 44 of the reference member 43 is arranged in substantially the same plane as the surface of the substrate P held by the substrate holding part 16.
  • a transmitting portion 45 that can transmit the exposure light EL is arranged on the upper surface 44 of the reference member 43.
  • a light receiving device 46 capable of receiving light transmitted through the transmitting portion 45 is arranged below the reference member 43 .
  • the light receiving device 46 includes a lens system 47 into which the light passing through the transmission section 45 enters, and a photosensor 48 which receives the light passing through the lens system 47.
  • the optical sensor 48 includes an imaging device (CCD). The optical sensor 48 outputs a signal corresponding to the received light to the control device CONT.
  • an optical member 50 having a transmitting section 49 is arranged on the upper surface of the substrate stage 2 on the -X side with respect to the substrate holding section 16.
  • a light receiving device 51 that can receive the light transmitted through the transmitting section 49 is arranged below the optical member 50 .
  • the light receiving device 51 includes a lens system 52 into which the light passing through the transmission section 49 enters, and a photosensor 53 which receives the light passing through the lens system 52.
  • the optical sensor 53 outputs a signal corresponding to the received light to the control device CONT.
  • the interferometer system 6 includes a laser interferometer unit 6A that measures positional information of the mask stage 1, and a laser interferometer unit 6B that measures positional information of the substrate stage 2.
  • the laser interferometer unit 6A can measure position information of the mask stage 1 using a measurement mirror 1R arranged on the mask stage 1.
  • the laser interferometer unit 6B can measure position information of the substrate stage 2 using a measurement mirror 2R arranged on the substrate stage 2.
  • the interferometer system 6 can measure the positional information of the mask stage 1 and the substrate stage 2 in the X-axis, Y-axis, and ⁇ X directions using laser interferometer units 6A and 6B.
  • the first detection system 7 detects the position of the lower surface (pattern formation surface) of the mask M in the Z-axis direction.
  • the first detection system 7 is a so-called oblique incidence multi-point focus/leveling detection system, and as shown in FIG. It has 7A to 7F.
  • Each of the detectors 7A to 7F has a projection section that irradiates detection light onto the detection regions MZ1 to MZ6, and a light receiving section that can receive detection light from the lower surface of the mask M disposed in the detection regions MZ1 to MZ6. .
  • the second detection system 8 detects the position of the surface (exposure surface) of the substrate P in the Z-axis direction.
  • the second detection system 8 is a so-called oblique incidence multi-point focus/leveling detection system, and as shown in FIG. It has 8A to 8H.
  • Each of the detectors 8A to 8H has a projection part that irradiates detection light to the detection areas PZ1 to PZ8, and a light receiving part that can receive detection light from the surface of the substrate P arranged in the detection areas PZ1 to PZ8. .
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of the detector 7A.
  • the detector 7A includes a light projecting section 54 that irradiates detection light onto the detection region MZ1, and a light receiving section 55 that can receive the detection light from the lower surface of the mask M placed in the detection region MZ1.
  • the light projecting unit 54 includes a light source 56 that emits detection light, a light transmission lens system 57 into which the detection light emitted from the light source 56 is incident, and a light that has passed through the light transmission lens system 57.
  • a mirror 58 for guiding from the direction is provided.
  • the light receiving unit 55 includes a mirror 59 that guides detection light that is irradiated onto the lower surface of the mask M and reflected from the lower surface to a light receiving lens system 60, and an imaging device (CCD) 61 that receives the light that has passed through the light receiving lens system 60.
  • the light transmission lens system 57 shapes the detection light into a slit shape, for example, and irradiates the mask M with the detection light. As shown in FIG. 5, when the position of the lower surface of the mask M disposed in the detection area MZ1 in the Z-axis direction changes, detection with respect to the image sensor 61 is performed according to the amount of displacement of the lower surface of the mask M in the Z-axis direction.
  • the light incident position is displaced in the X-axis direction.
  • the imaging signal of the image sensor 61 is output to the control device CONT, and the control device CONT determines the position in the Z-axis direction of the lower surface of the mask M placed in the detection area MZ1 based on the signal from the image sensor 61. I can do it.
  • the configurations of the detectors 7B to 7F and the detectors 8A to 8H are equivalent to the configuration of the detector 7A shown in FIG. 5.
  • the detectors 7B to 7F can determine the position of the lower surface of the mask M disposed in the detection regions MZ2 to MZ6 in the Z-axis direction.
  • the detectors 8A to 8H can determine the position of the surface of the substrate P disposed in the detection regions PZ1 to PZ8 in the Z-axis direction.
  • the alignment system 9 detects alignment marks provided on the substrate P.
  • the alignment system 9 is a so-called off-axis alignment system, and has a plurality of microscopes 9A to 9F arranged to face the surface of the substrate P held on the substrate stage 2, as shown in FIG.
  • Each of the microscopes 9A to 9F has a projection unit that irradiates detection areas AL1 to AL6 with detection light, and a light receiving unit that can acquire optical images of alignment marks arranged in detection areas AL1 to AL6.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the positional relationship between the illumination areas IR1 to IR7, the detection areas MZ1 to MZ6, and the mask M, and shows the positional relationship in a plane including the lower surface of the mask M.
  • the lower surface of the mask M has a pattern area MA in which a pattern is formed.
  • each of the illumination regions IR1 to IR7 is rectangular in the XY plane.
  • the illumination areas IR1, IR3, IR5, and IR7 by the illumination modules IL1, IL3, IL5, and IL7 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction
  • the illumination areas IR2, IR4 by the illumination modules IL2, IL4, and IL6 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction.
  • IR6 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction.
  • the illumination regions IR1, IR3, IR5, and IR7 are arranged on the ⁇ X side with respect to the illumination regions IR2, IR4, and IR6. Further, in the Y-axis direction, illumination regions IR2, IR4, and IR6 are arranged between illumination regions IR1, IR3, IR5, and IR7.
  • the detection areas MZ1, MZ3, and MZ5 by the detectors 7A, 7C, and 7E are arranged on the -X side with respect to the illumination areas IR1 to IR7
  • the detection areas MZ2, MZ4 by the detectors 7B, 7D, and 7F are arranged on the -X side with respect to the illumination areas IR1 to IR7
  • MZ6 are arranged on the +X side with respect to the illumination regions IR1 to IR7.
  • detection areas MZ1, MZ3, and MZ5 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction
  • detection areas MZ2, MZ4, and MZ6 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction.
  • the distance between the two outer detection regions MZ1 and detection region MZ5 in the Y-axis direction is the same as that of the plurality of illumination regions IR1 to IR7. , is smaller than the distance between the ⁇ Y side edge of the two outer illumination regions IR1 and the +Y side edge of the illumination region IR7 in the Y-axis direction.
  • the distance between the two outer detection regions MZ1 and MZ5 in the Y-axis direction (the distance between the detection region MZ2 and MZ6) is on the -Y side of the pattern area MA.
  • the distance between the edge and the edge on the +Y side is approximately equal to or slightly smaller.
  • the control device CONT moves the mask stage 1 in the X-axis direction, and moves the lower surface of the mask M held on the mask stage 1 in the X-axis direction with respect to the detection areas MZ1 to MZ6 of the detectors 7A to 7F. , it is possible to arrange a plurality of detection points set on the lower surface of the mask M (pattern area MA) in the detection areas MZ1 to MZ6 of the detectors 7A to 7F, and detect the positions of the plurality of detection points in the Z-axis direction. It is.
  • the control device CONT determines the Z-axis position of the lower surface of the mask M (pattern area MA) based on the position of the lower surface of the mask M in the Z-axis direction detected at each of the plurality of detection points output from the first detection system 7. Position information (map data) regarding the axis, ⁇ X, and ⁇ Y directions can be acquired.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the positional relationship between the projection regions PR1 to PR7, the detection regions PZ1 to PZ8, the detection regions AL1 to AL6, and the substrate P. It shows a relationship.
  • a plurality of exposure areas (processed areas) PA1 to PA4 are set on the surface of the substrate P onto which the image of the pattern of the mask M is projected.
  • four exposure areas PA1 to PA4 are set on the surface of the substrate P.
  • the exposure areas PA1 and PA2 are arranged at a predetermined interval in the Y-axis direction, and the exposure areas PA3 and PA4 are arranged at a predetermined interval in the Y-axis direction.
  • the exposure areas PA1 and PA2 are arranged on the +X side with respect to the exposure areas PA3 and PA4.
  • each of the projection regions PR1 to PR7 is rectangular in the XY plane.
  • projection regions PR1, PR3, PR5, and PR7 formed by projection optical systems PL1, PL3, PL5, and PL7 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction
  • projection regions PR2 formed by projection optical systems PL2, PL4, and PL6 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction.
  • PR4, and PR6 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction.
  • Projection regions PR1, PR3, PR5, and PR7 are arranged on the ⁇ X side with respect to projection regions PR2, PR4, and PR6. Further, in the Y-axis direction, projection regions PR2, PR4, and PR6 are arranged between projection regions PR1, PR3, PR5, and PR7.
  • detection areas PZ1, PZ3, PZ5, PZ7, and PZ8 by detectors 8A, 8C, 8E, 8G, and 8H are arranged on the ⁇ X side with respect to projection areas PR1 to PR7, and , 8F are arranged on the +X side with respect to the projection regions PR1 to PR7. Furthermore, detection areas PZ1, PZ3, PZ5, PZ7, and PZ8 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction, and detection areas PZ2, PZ4, and PZ6 are arranged at approximately equal intervals in the Y-axis direction.
  • the distance between the two outer detection regions PZ1 and PZ8 in the Y-axis direction is the -Y side of the outer two projection regions PR1 among the plurality of projection regions PR1 to PR7. This is larger than the distance between the edge and the +Y side edge of the projection area PR7. Furthermore, among the detection regions PZ2 to PZ7 located at the center in the Y-axis direction, the distance between the two outer detection regions PZ3 and PZ7 in the Y-axis direction (the distance between the detection region PZ2 and the detection region PZ6) is the same as that of the plurality of projections. Among the regions PR1 to PR7, the interval is smaller than the distance between the ⁇ Y side edge of the two outer projection regions PR1 and the +Y side edge of the projection region PR7.
  • the distance between the two outer detection areas PZ1 and PZ8 in the Y-axis direction is the distance between the -Y side edge of the exposure area PA1 (PA3) and the exposure area PA2 (PA4). It is slightly smaller than the distance between the edge on the +Y side and the edge on the +Y side of each exposure area PA1 ( ⁇ PA4), and larger than the distance between the edge on the ⁇ Y side and the edge on the +Y side of each exposure area PA1 ( ⁇ PA4).
  • the control device CONT moves the substrate stage 2 in the X-axis direction, and moves the surface of the substrate P held on the substrate stage 2 in the X-axis direction with respect to the detection areas PZ1 to PZ8 of the detectors 8A to 8H.
  • a plurality of detection points set on the surface of the substrate P (exposure areas PA1 to PA4) are arranged in the detection areas PZ1 to PZ8 of the detectors 8A to 8H, and the positions of the plurality of detection points in the Z-axis direction are determined. Detectable.
  • the control device CONT determines the surface of the substrate P (exposure areas PA1 to PA4) based on the position in the Z-axis direction of the surface of the substrate P detected at each of the plurality of detection points output from the second detection system 8. It is possible to obtain position information (map data) regarding the Z-axis, ⁇ X, and ⁇ Y directions.
  • the detection areas AL1 to AL6 by the microscopes 9A to 9F are arranged on the ⁇ X side with respect to the detection areas PZ1, PZ3, PZ5, PZ7, and PZ8.
  • Detection areas AL1 to AL6 are arranged apart in the Y-axis direction.
  • the distance between the two outer detection areas AL1 and AL6 in the Y-axis direction is the same as that of exposure area PA1 (PA3) in the Y-axis direction among the plurality of exposure areas PA1 to PA4.
  • the distance is approximately equal to the distance between the edge on the ⁇ Y side and the edge on the +Y side of exposure area PA2 (PA4).
  • a plurality of (six in this embodiment) alignment marks m11 to m16, m21 to m26, m31 to m36, m41 to m46 are arranged on the surface of the substrate P.
  • These alignment marks m11 to m16, m21 to m26, m31 to m36, and m41 to m46 are arranged at four locations in the X-axis direction.
  • the alignment marks m11, m12, and m13 are provided adjacent to one end (-X side end, hereinafter the same) of the exposure area PA3 in the X-axis direction.
  • the alignment marks m14, m15, and m16 are provided adjacent to one end of the exposure area PA4 in the X-axis direction.
  • the alignment marks m21, m22, and m23 are provided adjacent to the other end (the end on the +X side, hereinafter the same) of the exposure area PA3.
  • the alignment marks m24, m25, and m26 are provided adjacent to the other end of the exposure area PA4 in the X-axis direction.
  • the alignment marks m31, m32, and m33 are provided adjacent to one end of the exposure area PA1 in the X-axis direction.
  • the alignment marks m34, m35, and m36 are provided adjacent to one end of the exposure area PA2 in the X-axis direction.
  • the alignment marks m41, m42, m43 are provided adjacent to the other end of the exposure area PA1 in the X-axis direction.
  • the alignment marks m44, m45, and m46 are provided adjacent to the other end of the exposure area PA2 in the X-axis direction.
  • the alignment closest to the -X side edge of the board P A group of marks m11 to m16 is appropriately referred to as a row R1
  • a group of alignment marks m21 to m26 adjacent to the +X side of row R1 is appropriately referred to as a column R2
  • a group of alignment marks m31 to m36 adjacent to the +X side of row R2. is appropriately referred to as row R3
  • a group of alignment marks m41 to m46 adjacent to the +X side of row R3 is appropriately referred to as row R4.
  • the alignment system 9 detects a plurality of alignment marks m11 to m16, m21 to m26, m31 to m36, and m41 to m46 provided on the substrate P.
  • the microscopes 9A to 9F detection area AL1 to AL6
  • the microscopes 9A to 9F are provided such that, for example, the alignment marks m11 to m16 are simultaneously arranged in the detection areas AL1 to AL6.
  • the alignment system 9 can simultaneously detect six alignment marks m11 to m16 using microscopes 9A to 9F.
  • the exposure control information includes a group of control instructions that define the operation of the exposure apparatus EX, and is also called an exposure recipe.
  • control information regarding exposure will be appropriately referred to as an exposure recipe.
  • the exposure recipe is stored in advance in the control device CONT.
  • the operating conditions of the exposure apparatus EX at least during exposure of the substrate P are determined in advance by an exposure recipe.
  • the control device CONT controls the operation of the exposure device EX based on the exposure recipe.
  • the exposure recipe includes movement conditions for the mask stage 1 and substrate stage 2 during exposure of the substrate P.
  • the control device CONT moves the mask stage 1 and the substrate stage 2 based on the exposure recipe.
  • the exposure apparatus EX of this embodiment is a multi-lens scanning exposure apparatus, and during exposure of the exposure areas PA1 to PA4 of the substrate P, the mask M and the substrate P are moved in a predetermined scanning direction within the XY plane. .
  • the control device CONT irradiates the pattern area MA on the lower surface of the mask M with exposure light EL while synchronously moving the mask M and the substrate P in the scanning direction based on the exposure recipe, and illuminates the substrate through the pattern area MA.
  • the exposure areas PA1 to PA4 on the surface of P are irradiated with exposure light EL to expose the exposure areas PA1 to PA4.
  • the exposure processing for the plurality of exposure areas PA1 to PA4 provided on the substrate P is performed by scanning the exposure areas PA1 to PA4 along the surface (XY plane) of the substrate P with respect to the projection areas PR1 to PR7.
  • the pattern area MA of the mask M is moved in the scanning direction along the lower surface (XY plane) of the mask M with respect to the illumination areas IR1 to IR7.
  • the scanning direction (synchronous movement direction) of the substrate P is the X-axis direction
  • the scanning direction (synchronous movement direction) of the mask M is also the X-axis direction.
  • the control device CONT moves the exposure area PA1 of the substrate P in the X-axis direction with respect to the projection areas PR1 to PR7, and also moves the substrate P in the X-axis direction.
  • the illumination areas IR1 to IR7 are irradiated with exposure light EL, and the exposure light EL from the mask M is synchronized with the illumination areas IR1 to IR7.
  • the projection regions PR1 to PR7 are irradiated via the projection optical systems PL1 to PL7.
  • the exposure area PA1 of the substrate P is exposed with the exposure light EL applied to the projection areas PR1 to PR7, and the image of the pattern of the pattern area MA of the mask M is projected onto the exposure area PA1 of the substrate P.
  • the control device CONT arranges the projection areas PR1 to PR7 at the exposure start position of the next exposure area PA2.
  • the substrate stage 2 is controlled to move the substrate P in a predetermined direction within the XY plane with respect to the projection regions PR1 to PR7.
  • the control device CONT controls the mask stage 1 to move the mask M with respect to the illumination areas IR1 to IR7 so that the illumination areas IR1 to IR7 are arranged at the exposure start position of the pattern area MA.
  • the control device CONT irradiates the substrate P with exposure light EL while synchronizingly moving the mask M held by the mask stage 1 and the substrate P held by the substrate stage 2 in the X-axis direction, and exposes the next exposure area.
  • a plurality of exposure areas PA1 to PA4 provided on the substrate P are exposed to a plurality of exposure areas PA1 to PA4 provided on the mask M while repeating an operation of stepping the substrate P in a predetermined direction (for example, the X-axis direction) within the XY plane. Exposure is performed sequentially through the pattern and projection optical systems PL1 to PL7.
  • FIGS. 8 and 9 are flowcharts showing the exposure method according to the first embodiment.
  • control device CONT carries (loads) the mask M corresponding to the first layer to be formed on the substrate P onto the mask stage 1.
  • a setup process including an alignment process, various measurement processes, and a calibration process for the mask M is performed based on the exposure recipe.
  • the alignment process of the mask M is performed by receiving an image of an alignment mark (not shown) placed on the mask M by the light receiving device 46 via the projection system PS and the transmission section 45, and aligning the mask M in the XY plane. Includes processing to measure the position of M.
  • the measurement process includes, for example, a process of measuring the illuminance of the exposure light EL emitted from each of the projection optical systems PL1 to PL7 using the light receiving device 51, and a process of measuring the imaging characteristics of each of the projection optical systems PL1 to PL7 using the light receiving device 46.
  • the process of measuring and the positional relationship (baseline amount) between the detection areas AL1 to AL6 of the alignment system 9 and the projection position of the pattern image of the mask M are performed using the alignment system 9, the transmission section 45, the light receiving device 46, etc. It includes at least one of the processes to be measured.
  • the calibration process is based on the process of adjusting the illuminance of the exposure light EL emitted from each of the illumination modules IL1 to IL7 using the results of the measurement process, and the measurement results of the imaging characteristics measured using the light receiving device 46.
  • This includes at least one process of adjusting the imaging characteristics of each of the projection optical systems PL1 to PL7 using the imaging characteristics adjustment device 30.
  • the control device CONT After completing each of the above processes, the control device CONT carries the substrate P into the substrate stage 2 at a predetermined timing (step S3).
  • the surface of the substrate P is coated with a photosensitive material such as a resist in advance using a separate coating device or the like.
  • the control device CONT executes a process of adjusting exposure conditions based on the exposure recipe.
  • the exposure conditions include, for example, at least one of imaging conditions such as the projection magnification of the projected image by the projection optical systems PL1 to PL7, the projection position, and the rotation of the projected image, and the substrate arrangement condition regarding the position and orientation of the substrate P. .
  • the control device CONT first executes a pre-alignment process.
  • the control device CONT causes the pre-alignment measurement device to detect the edge of the substrate P, etc.
  • the control device CONT drives the imaging characteristic adjustment devices 30 and the substrate stage 2 of the projection optical systems PL1 to PL7 according to the detection results to adjust the exposure conditions.
  • the first pattern MP1 is transferred onto the substrate P (step S7).
  • the first pattern MP1 includes, for example, predetermined circuit patterns r11 to r14 formed in the exposure areas PA1 to PA4, respectively, and patterns of four rows of alignment marks m111 to m116, m121 to m126, m131 to m136, and m141 to m146. , is included.
  • the exposed substrate P is carried out to the outside of the exposure apparatus EX (step S8), and various processes such as a developing process and a process of forming a first layer (first layer) based on the first pattern MP1 are carried out. This will be done as appropriate.
  • a photosensitive layer is formed on the surface of the substrate P (the surface of the first layer).
  • steps S3 to S8 are repeated until the processing of the substrates P (N pieces) in the same lot is completed (step S9).
  • the same lot includes a group of multiple substrates P exposed using the same mask M. Exposure is performed under the same exposure recipe at least in the same lot.
  • the processes of steps S3 to S8 may be collectively referred to as a transfer process of the first pattern MP1.
  • the control device CONT carries the mask M corresponding to the second layer to be formed on the substrate P to the mask stage 1. (load). After the mask M is held on the mask stage 1, the control device CONT performs alignment processing, various measurement processing, and calibration processing for the mask M, based on the exposure recipe, as in the case of forming the first layer. Run the setup process.
  • the control device CONT After completing each of the above processes, the control device CONT carries the substrate P into the substrate stage 2 at a predetermined timing (step S13). After the substrate P is held on the substrate stage 2, the control device CONT executes a process of adjusting exposure conditions based on the exposure recipe. In this exposure condition adjustment process, the control device CONT uses the alignment system 9 to measure pattern information of the first pattern MP1 shown in FIG. 10(A) (step S14).
  • the pattern information of the first pattern MP1 includes position information of alignment marks m111 to m116, m121 to m126, m131 to m136, and m141 to m146 included in the first pattern MP1.
  • the position information includes an X coordinate, a Y coordinate, ⁇ Z, etc. (the same applies hereinafter).
  • the control device CONT controls four rows of alignment marks m111 to m116 (row R1), m121 to m126 (row R2), m131 to m136 (row R3), and m141 to m146 (row R4) provided on the substrate P. ) is detected in the order of, for example, row R1, row R2, row R3, and row R4, thereby measuring the pattern information of the first pattern MP1.
  • the substrate P is placed on the substrate stage 2 in a distorted state in the transfer process of the first pattern MP1, and the first pattern MP1 is transferred in that state, when the placement of the substrate P is released,
  • the pattern of the first layer is deformed and distorted.
  • the distortion of the pattern of the first layer is illustrated in an exaggerated manner.
  • the control device CONT first executes a process of adjusting the exposure conditions of the entire substrate P based on the position information of the alignment marks m111 to m116 (column R1) and m141 to m146 (column R4) (step S15).
  • the exposure conditions include, for example, at least one of imaging conditions such as the projection magnification of the projected image by the projection optical systems PL1 to PL7, the projection position, and rotation of the projected image, and substrate arrangement conditions regarding the position and orientation of the substrate P. including.
  • the control device CONT drives the imaging characteristic adjustment device 30 of the projection optical systems PL1 to PL7 and the substrate stage 2, and adjusts the exposure conditions of the entire substrate P. Thereby, as shown in FIG. 11, the position and orientation of the substrate P are corrected.
  • the control device CONT aligns the alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), m141 to m146 after the position and orientation of the substrate P have been corrected.
  • Information regarding the position of (column R4) in the XY coordinate system (hereinafter referred to as post-correction position) (hereinafter referred to as post-correction position information) is stored in the storage unit STRG in association with the substrate P (step S16). .
  • the control device CONT updates the corrected position information of the alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4) for each board P.
  • a data table is created that corresponds to the identification data (board ID).
  • measured position information and exposure condition data may be stored in association with the substrate P.
  • the storage unit STRG may be, for example, a storage device included in a server connected to the control device CONT via a network, or a storage device (hard disk drive, solid state drive) included in the control device CONT. .
  • the control device CONT performs scanning for each scan (for each exposure area PA1 to PA4) based on the corrected position information of the alignment marks in rows R1, R2, R3, and R4 and the exposure recipe.
  • the exposure conditions are determined (step S17).
  • the exposure conditions include, for example, at least one of imaging conditions such as the projection magnification of the projected image by the projection optical systems PL1 to PL7, the projection position, and rotation of the projected image, and substrate arrangement conditions regarding the position and orientation of the substrate P. including.
  • the second pattern MP2 is transferred onto the substrate P (step S18).
  • the second pattern MP2 includes, for example, predetermined circuit patterns r21 to r24 formed in the exposure areas PA1 to PA4, respectively.
  • the exposed substrate P is carried out to the outside of the exposure apparatus EX (step S19), and various processes such as a developing process and a process of forming a second layer based on the second pattern MP2 are performed as appropriate. Become. When laminating another layer (third layer) on the substrate P on which the second layer is formed, a photosensitive layer is formed on the surface of the substrate P (the surface of the second layer).
  • step S13 to step S19 are repeated until the process for all substrates P in the same lot is completed (step S20).
  • steps S13 to S19 may be collectively referred to as the second pattern MP2 transfer process.
  • the control device CONT carries (loads) the mask M corresponding to the third layer to be formed on the substrate P onto the mask stage 1. .
  • the control device CONT performs alignment processing, various measurement processing, and calibration processing of the mask M, based on the exposure recipe, as in the case of forming the first layer and the second layer. Executes setup processing including application processing.
  • the control device CONT After completing each of the above processes, the control device CONT carries the substrate P into the substrate stage 2 at a predetermined timing (step S23). The control device CONT executes processing for adjusting exposure conditions based on the exposure recipe. In this exposure condition adjustment process, the control device CONT uses the alignment system 9 to measure pattern information of the second pattern MP2 shown in FIG. 12 (step S24).
  • the pattern information of the second pattern MP2 includes position information of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4).
  • the fourth row of alignment marks uses the same alignment marks as those formed when transferring the first pattern MP1.
  • M211 to M216 correspond to m111 to m116
  • M221 to M226 correspond to m121 to m126
  • M231 to M236 correspond to m131 to m136
  • M241 to M246 correspond to m141 to m146.
  • the control device CONT causes the alignment system 9 to include four rows of alignment marks M211 to M216 (row R1), M221 to M226 (row R2), M231 to M236 (row R3) provided on the substrate P, and Of M241 to M246 (column R4), alignment marks M211 to M216 (column R1) closest to +X and alignment marks M241 to M246 (column R4) closest to -X are arranged, for example, in columns R1 and R4.
  • the patterns are sequentially detected and the pattern information of the second pattern MP2 is measured.
  • step S24 since only two of the four alignment marks are detected, the detection time is shorter than when all four alignment marks are detected, and throughput can be improved.
  • the control device CONT executes a process of adjusting the exposure conditions of the entire substrate P based on the position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) (step S25).
  • the exposure conditions include, for example, at least one of imaging conditions such as the projection magnification of the projected image by the projection optical systems PL1 to PL7, the projection position, and rotation of the projected image, and substrate arrangement conditions regarding the position and orientation of the substrate P. including.
  • the control device CONT drives the imaging characteristic adjustment device 30 of the projection optical systems PL1 to PL7 and the substrate stage 2, and adjusts the exposure conditions of the entire substrate P.
  • FIG. 13(A) is a diagram showing an example of the positions of alignment marks M211 to M216 (row R1) and M241 to M246 (row R4) measured in step S24.
  • step S25 the position and orientation of the entire substrate P are corrected, as shown in FIG. 13(B).
  • control device CONT estimates the corrected positions of the unmeasured alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) (step S26).
  • step S26 The process of step S26 will be specifically explained.
  • the control device CONT first selects the substrate P of the current exposure target from among the corrected position information of the alignment marks m121 to m126 in the row R2 and the alignment marks m131 to m136 in the row R3 stored in the database.
  • the corrected position information of the alignment marks m121 to m126 in the row R2 and the alignment marks m131 to m136 in the row R3 that are linked to the ID is acquired.
  • the control device CONT adjusts the unmeasured alignment marks M221 to M226 of row R2 and row R3 based on the acquired position information of the alignment marks m121 to m126 of row R2 and the alignment marks m131 to m136 of row R3.
  • the corrected positions of the alignment marks M231 to M236 are estimated (calculated).
  • Information regarding the estimated corrected positions (hereinafter referred to as estimated positions) of alignment marks M221 to M226 in row R2 and alignment marks M231 to M236 in row R3 is referred to as estimated position information.
  • the control device CONT uses the corrected position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) whose position information has been measured, and the alignment mark M221 whose position information has not been measured.
  • - Identify each exposure area PA1 to PA4 based on the estimated position information of M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3), and determine the exposure conditions for the exposure areas PA1 to PA4 (for each scan) ( FIG. 9: Step S27).
  • the measured column alignment marks are shown by solid lines, and the estimated column alignment marks are shown by dotted lines.
  • the control device CONT transfers the third pattern MP3 onto the substrate P under the adjusted exposure conditions (FIG. 9: Step S28).
  • the third pattern MP3 includes, for example, predetermined circuit patterns r31 to r34 formed in the exposure areas PA1 to PA4, respectively.
  • the exposed substrate P is carried out to the outside of the exposure apparatus EX (step S29), and various processes such as a developing process and a process of forming a third layer based on the third pattern MP3 are performed as appropriate. Become.
  • step S30 a step of transferring the fourth pattern MP4 corresponding to the fourth layer may be performed.
  • steps S23 to S29 may be collectively referred to as the third pattern MP3 transfer process.
  • the exposure apparatus EX uses alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to An alignment system 9 that measures position information of m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4), a storage unit STRG that stores the measured position information, and a control device CONT. Be prepared.
  • the alignment system 9 measures position information of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4), which are pattern information of the second pattern MP2 exposed on the first pattern MP1 on the substrate P. .
  • the control device CONT provides the position information of the alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4), and the alignment marks M211 to M216. (column R1) and M241 to M246 (column R4), the exposure conditions for exposing the third pattern MP3 onto the second pattern MP2 on the substrate P are determined. As a result, in the process of determining the exposure conditions for exposing the third pattern MP3, it is possible to reduce the number of rows of alignment marks for measuring position information, improving throughput compared to the case of measuring four rows of alignment marks. be able to.
  • the pattern information of the first pattern MP1 (position information of alignment marks m111 to m116, m121 to m126, m131 to m136, m141 to m146) measured in the transfer process of the second pattern MP2
  • the exposure conditions for exposing the third pattern MP3 were determined based on the pattern information of the second pattern MP2 (position information of alignment marks M211 to M216, M241 to M246) measured in the transfer process of pattern MP3. It is not limited to this.
  • the pattern information of the first pattern MP1 measured in the transfer process of the second pattern MP2 (position information of alignment marks m111 to m116, m121 to m126, m131 to m136, m141 to m146) and the transfer process of the fourth pattern MP4
  • the exposure conditions for exposing the fourth pattern MP4 may be determined based on the pattern information of the third pattern MP3 (position information of alignment marks M311 to M316, M341 to M346) measured in . Note that the four rows of alignment marks use the same alignment marks as those formed when transferring the first pattern MP1.
  • M311 to M316 correspond to m111 to m116
  • M321 to M326 correspond to m121 to m126
  • M331 to M336 correspond to m131 to m136
  • M341 to M346 correspond to m141 to m146.
  • the measurement time can be reduced compared to the case where four rows of alignment marks are measured when measuring the pattern information of the third pattern MP3, so that throughput can be improved.
  • the corrected positional information of the alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) of the first pattern MP1, whose positional information was measured in the transfer process of the second pattern MP2, is In the transfer process of 3 patterns MP3, position information is used to estimate the corrected positions of unmeasured alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) (specify exposure areas PA1 to PA4). was.
  • the exposure area of the first pattern MP1 estimated from the alignment result of the first pattern MP1 is shown by a solid line
  • the exposure area of the second pattern MP2 estimated from the alignment result of the second pattern MP2 is shown by a dotted line. It shows.
  • 17 and 18 are flowcharts showing the exposure method according to the second embodiment.
  • the exposure method according to the second embodiment is different from the exposure method according to the first embodiment in the step of transferring the third pattern MP3. Therefore, the processes after step S51 in FIG. 18 will be explained in detail, and the transfer process of the first pattern MP1 and the transfer process of the second pattern MP2 are the same as the exposure method according to the first embodiment. Therefore, the same step numbers as in FIG. 8 are given, and detailed explanation thereof will be omitted.
  • the control The apparatus CONT carries (loads) a mask M corresponding to the third layer to be formed on the substrate P onto the mask stage 1. After the mask M is held on the mask stage 1, the control device CONT executes a setup process including an alignment process, various measurement processes, and a calibration process for the mask M based on the exposure recipe.
  • steps S51 to S60 in FIG. 18 are steps of transferring the third pattern MP3 to the substrate P classified as a sample substrate, and steps S61 to S69 are the steps of transferring the third pattern MP3 to the substrate P classified as an object substrate. It is a process.
  • the control device CONT carries the substrate P onto the substrate stage 2 at a predetermined timing (step S51).
  • the control device CONT processes layers of substrates P that meet predetermined conditions, such as substrates P that have gone through the same or similar processing route as the substrate P that will be processed from now on, and substrates P that have been processed within an arbitrarily set expiration date. It is determined whether or not a predetermined number or more of data regarding the difference is stored in the database of the storage unit STRG (step S52).
  • the substrate P is processed as a sample substrate.
  • processing equipment and processing recipes used in the photolithography process such as exposure equipment, developing equipment, and film forming equipment used for the first pattern, second pattern, and third pattern, are the same or similar. If so, the processing paths of the plurality of substrates P are considered to be the same or similar.
  • the control device CONT executes a process of adjusting the exposure conditions based on the exposure recipe.
  • the control device CONT measures pattern information of the second pattern MP2 using the alignment system 9 (step S53).
  • the control device CONT aligns four rows of alignment marks M211 to M216 (row R1), M221 to M226 (row R2), M231 to M236 (row R3), and M241 to M246 (row R4) provided on the substrate P.
  • the pattern information of the second pattern MP2 is measured by detecting, for example, in the order of row R1, row R2, row R3, and row R4.
  • the pattern information of the second pattern MP2 measured in step S53 includes alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4). ) location information is included.
  • control device CONT adjusts the exposure conditions of the entire substrate P based on the positional information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) included in the pattern information of the second pattern MP2.
  • the process to do so is executed (step S54).
  • step S54 the control device CONT performs each scan based on the corrected position information of the alignment marks of row R1, row R2, row R3, and row R4 whose position information was measured in step S53, and the exposure recipe. Exposure conditions are determined (for each exposure area PA1 to PA4) (step S55).
  • the third pattern MP3 is transferred onto the substrate P (step S56).
  • the exposed substrate P is carried out to the outside of the exposure apparatus EX (step S57), and various processes such as a developing process and a process of forming a third layer based on the third pattern MP3 are performed as appropriate. Become.
  • the control device CONT stores sample information of the substrate P, which is a sample substrate, in the storage unit STRG (step S58).
  • the sample information includes the exposure conditions of the entire substrate P calculated in step S54, the substrate ID and substrate number linked to the substrate P, and the processing equipment used in each step of the photolithography process of the substrate P. This information includes processing recipes, processing dates and times when each process was performed, etc.
  • the control device CONT calculates the inter-layer difference between the first pattern MP1 and the second pattern MP2 of the substrate P, and stores the calculated result. It is saved in the section STRG (step S59).
  • the differences between layers are alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (row R3), m141 to m146 (row R4), and adjusted alignment marks M211 to M216 (row Using the position information of R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4), the difference in the position of each alignment mark is calculated as shown in FIG.
  • the control device CONT processes the layer difference of the plurality of substrates P.
  • An average correction amount which is the average value of , is calculated, and information regarding the average correction amount is stored in the storage unit STRG (step S60).
  • the control device CONT carries the substrate P onto the substrate stage 2 at a predetermined timing (step S51).
  • the control device CONT processes layers of substrates P that meet predetermined conditions, such as substrates P that have gone through the same or similar processing route as the substrate P that will be processed from now on, and substrates P that have been processed within an arbitrarily set expiration date. It is determined whether or not a predetermined number or more of data regarding the difference is stored in the database of the storage unit STRG (step S52). If it is determined that the data regarding the difference between layers of the substrate P has been accumulated for a predetermined number or more (step S52/YES), the substrate P is processed as an object substrate.
  • the control device CONT executes a process of adjusting the exposure conditions based on the exposure recipe. Specifically, first, the control device CONT measures pattern information of the second pattern MP2 (step S61). In step S61, the control device CONT causes the alignment system 9 to detect four rows of alignment marks M211 to M216 (row R1), M221 to M226 (row R2), M231 to M236 (row R3), and M241 provided on the substrate P.
  • the pattern information of the second pattern MP2 measured in step S61 includes position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4).
  • the detection time is shorter than in the case where all four alignment marks are detected, and the throughput is improved.
  • the control device CONT performs a process of adjusting the exposure conditions of the entire substrate P based on the positional information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) included in the pattern information of the second pattern MP2. Execute (step S62).
  • control device CONT estimates the corrected position information of the alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) for which position information has not been measured (step S66).
  • step S66 The process of step S66 will be specifically explained.
  • the control device CONT first determines the ID of the substrate P currently being exposed from among the corrected position information of alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) stored in the database.
  • the corrected position information of the alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) associated with is acquired.
  • position information is not measured based on the corrected position information of the acquired alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) and the average correction amount calculated in step S60.
  • the corrected positions of alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) are estimated (calculated).
  • the corrected positions of alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) acquired from the database are corrected by the average correction amount calculated in step S60, and alignment marks M221 to M226 ( Column R2) and M231 to M236 (column R3) after correction.
  • the deviation (difference) that occurs between layers is taken into account. The accuracy of position estimation can be improved.
  • the control device CONT calculates the corrected position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) whose position information was measured, and the alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3). ), each of the exposure areas PA1 to PA4 is specified, and the exposure conditions for the exposure areas PA1 to PA4 (for each scan) are determined (step S67).
  • the control device CONT transfers the third pattern MP3 onto the substrate P under the determined exposure conditions (step S68).
  • the exposed substrate P is carried out to the outside of the exposure apparatus EX (step S69), and various processes such as a developing process and a process of forming a third layer based on the third pattern MP3 are performed as appropriate. Become.
  • the exposure apparatus EX uses alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to It includes an alignment system 9 that measures positional information of m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4), and a control device CONT.
  • the alignment system 9 aligns alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), M241 to M246 (column R4), and the control device CONT measures alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), m141 to Post-correction position information of m146 (column R4) and post-correction position information of alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4)
  • the alignment system 9 also uses alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141, which are pattern information of the first pattern MP1 exposed on the object substrate.
  • ⁇ m146 (column R4) is measured, and alignment marks M211 to M216 (column R1), M241 to M246 (column Measure the position information of R4).
  • the control device CONT outputs corrected position information of alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3), and position information of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4).
  • the correction amount, and the exposure conditions for exposing the third pattern MP3 on the second pattern MP2 of the object substrate are determined.
  • the corrected positions of alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) for which position information has not been measured it is possible to take into account the deviation (difference) that occurs between the layers. Estimation accuracy can be improved.
  • the process of transferring the third pattern MP3 to the object substrate in the process of measuring the pattern information of the second pattern MP2, in order to measure the position information of the alignment marks in 2 of the 4 columns, all 4 columns are measured. The throughput can be improved compared to the conventional case.
  • the pattern information of the first pattern MP1 measured in the transfer process of the second pattern MP2 (alignment marks m111 to m116, m121 to m126, m131 to m136, m141 to The fourth pattern MP4 is exposed based on the pattern information of the third pattern MP3 (position information of alignment marks M311 to M316, M341 to M346) measured in the transfer process of the fourth pattern MP4. Exposure conditions may also be determined.
  • the pattern information of the third pattern MP3 position information of the alignment marks M311 to M316, M321 to M326, M331 to M336, M341 to M346) and the first pattern MP1 (positional information of alignment marks m111 to m116, m121 to m126, m131 to m136, m141 to m146) Calculate the difference (correction amount). Then, in the transfer process of the fourth pattern MP4 onto the object substrate, the corrected position information of the alignment marks m121 to m126 and m131 to m136, the corrected position information of the alignment marks M311 to M316 and M341 to M346, and the average correction amount.
  • the exposure conditions for exposing the fourth pattern MP4 may be determined based on .
  • the transfer process of the third pattern MP3 is performed using the position information and average correction amount of the alignment mark of the first pattern MP1 measured in the transfer process of the second pattern MP2 for the substrates having the same substrate ID.
  • the average correction amount was calculated using the measurement results of sample substrates having the same or similar processing route and processing date and time.
  • the third embodiment differs in that the average correction amount is calculated by selecting sample substrates with similar inter-layer differences among the sample substrates.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an exposure method according to the third embodiment.
  • the third embodiment differs from the second embodiment in the processing from step S58 onward. Therefore, the explanation of steps S51 to S57 in FIG. 19 will be omitted.
  • steps S63, S64, and S65 are added between step S62 and step S66, compared to the second embodiment. Therefore, the explanation of steps S61 to S62 in FIG. 19 will be omitted.
  • step S57 the substrate P onto which the third pattern MP3 has been transferred is carried out.
  • the control device CONT causes the storage unit STRG to store the sample information of the substrate P in the database (step S58).
  • the sample information also includes corrected position information of the alignment marks in row R1, row R2, row R3, and row R4.
  • the control device CONT calculates the difference between layers of the substrate P, and stores it in the database using the storage unit STRG (step S59).
  • the average value of the inter-layer differences of the plurality of substrates P of the sample substrates is further stored in the storage unit STRG in step S60, but in the third embodiment, step S60 is not performed.
  • step S62 After the exposure conditions of the entire substrate are adjusted in step S62 for the substrate P, which is the object substrate, alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) measured in step S61 are corrected.
  • the difference between the layers of the substrate P is calculated using the position information and the corrected position information of the alignment marks m111 to m116 (column R1) and m141 to m146 (column R4) measured in step S14 (step S63 ).
  • control device CONT compares the result of the inter-layer difference calculated in step S63 with the inter-layer difference of the sample boards stored in the database, and determines whether a predetermined number of similar sample boards exist. is determined (step S64).
  • a specific method for determining similarity will be described in detail in the fourth embodiment.
  • the number of similar sample substrates extracted may be one, or two or more.
  • step S64/YES If a predetermined number of similar sample substrates exist (step S64/YES), proceed to the next step S65. If the predetermined number of similar sample substrates does not exist (step S64/NO), the object substrate is treated as a sample substrate, and the processes from step S53 to step S59 are performed.
  • step S65 the average value of the inter-layer differences of the extracted sample boards is calculated (step S65).
  • the calculated average value is treated as an average correction amount.
  • Estimating the alignment marks M231 to M236 (column R2) and M331 to M336 (column R3) is performed using the average correction amount calculated in step S65 and the measurement result in step S61 (step S66). Specifically, the corrected position information of the alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) that are linked to the ID of the substrate P currently being exposed is obtained. The corrected position information of alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) is corrected using the average correction amount calculated in step S65 and the measurement result in step S61.
  • step S67 the exposure conditions for each scan are determined (step S67), and the third pattern MP3 is transferred onto the substrate P (step S68).
  • step S68 the substrate P onto which the third pattern MP3 has been transferred is carried out (step S69).
  • the position information of the alignment mark of the first pattern MP1 measured in the transfer process of the second pattern MP2 is used in the transfer process of the third pattern MP3. It was used to estimate the position information of alignment marks that were not measured.
  • alignment is measured not on a substrate with the same substrate ID but on another substrate (sample substrate) in which the shape of the exposure areas PA1 to PA4 is similar to the shape of the exposure areas PA1 to PA4 of the substrate to be processed. Based on the position information of the marks, the position information of the alignment marks that have not been measured on the substrate to be processed (object substrate) is estimated.
  • FIG. 20 is a flowchart showing the exposure method according to the fourth embodiment.
  • FIG. 20 shows a process for forming a pattern corresponding to the n-th layer.
  • the case where a pattern corresponding to the third layer is formed will be explained as an example.
  • the figure 20 can be applied.
  • control device CONT carries (loads) the mask M corresponding to the third layer to be formed on the substrate P onto the mask stage 1.
  • the control device CONT executes a setup process including an alignment process, various measurement processes, and a calibration process for the mask M based on the exposure recipe.
  • control device CONT After completing each of the above processes, the control device CONT carries the substrate P into the substrate stage 2 at a predetermined timing (step S111). After the substrate P is held on the substrate stage 2, the control device CONT executes sample processing (step S112).
  • FIG. 21 is a flowchart showing details of sample processing.
  • the control device CONT executes a process of adjusting exposure conditions based on the exposure recipe.
  • the control device CONT uses the alignment system 9 to measure pattern information of the second pattern MP2 (step S102).
  • the control device CONT causes the alignment system 9 to detect four rows of alignment marks M211 to M216 (row R1), M221 to M226 (row R2), M231 to M236 (row R3), and M241 provided on the substrate P.
  • the pattern information measured in step S102 includes position information of alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4). included.
  • control device CONT executes a process of adjusting the exposure conditions of the entire substrate P based on the position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) (step S103).
  • control device CONT aligns the alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 after the position and orientation of the substrate P have been corrected.
  • the position information (corrected position information) in the XY coordinate system (column R4) is stored in association with the substrate P (step S104).
  • control device CONT performs each scan (exposure The exposure conditions for each of the areas PA1 to PA4 are determined (step S105).
  • the control device CONT transfers the third pattern MP3 onto the substrate P under the determined exposure conditions (step S106).
  • the exposed substrate P is carried out to the outside of the exposure apparatus EX (step S107), and various processes such as a developing process and a process of forming a third layer based on the third pattern MP3 are performed as appropriate. Become.
  • the control device CONT determines whether the sample processing has been performed on all sample substrates (step S113). If sample processing has not been performed on all sample substrates (step S113/NO), the process returns to step S111. If the sample processing has been completed for all sample substrates (step S113/YES), the process of transferring the third pattern MP3 to the object substrate is started.
  • the control device CONT carries the substrate P into the substrate stage 2 at a predetermined timing (step S121). After the substrate P is held on the substrate stage 2, the control device CONT executes a process of adjusting exposure conditions based on the exposure recipe. In this exposure condition adjustment process, the control device CONT measures pattern information of the second pattern MP2 (step S122). In step S122, the control device CONT causes the alignment system 9 to detect four rows of alignment marks M211 to M216 (row R1), M221 to M226 (row R2), M231 to M236 (row R3), and M241 provided on the substrate P.
  • the pattern information of the second pattern MP2 measured in step S122 includes position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4).
  • control device CONT executes a process of adjusting the exposure conditions of the entire substrate P based on the position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) (step S123).
  • the control device CONT identifies a sample substrate whose exposure area shape is similar to the exposure area shape of the object substrate from among the sample substrates registered in the database (step S124).
  • the shape of the exposure area of the object substrate is determined based on the corrected position information of alignment marks M211 to M216 in row R1 and alignment marks M241 to M246 in row R4.
  • the shape of the exposure region of the object substrate and the shape of the exposure region of the sample substrate are compared, and the exposure One substrate with a similar region shape is identified.
  • FIG. 23 the exposure area and alignment mark of the sample substrate are shown by a dotted line, and the exposure area and alignment mark of the object substrate are shown by a chain line.
  • the control device CONT aligns alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) on the sample board, and alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R2) on the object board, respectively.
  • the length (x 2 +y 2 ) 1/2 of the connecting vectors V11 to V16 and V41 to V46 is calculated. Note that in FIG. 24, the position of each alignment mark is based on the corrected position information.
  • the control device CONT sets the maximum value of the lengths of vectors V11 to V16 and V41 to V46 as the representative value of the sample board.
  • the representative value represents the degree of similarity to the shape of the exposure region of the object substrate. In the case of the X4th embodiment, the smaller the representative value, the higher the similarity to the shape of the exposure region of the object substrate.
  • the representative value representing the degree of similarity may be other values such as the sum of the lengths of each vector, the average of the lengths of each vector, or the median of the lengths of each vector, or may be the representative value.
  • a method other than the method of using a vector may be used to calculate the value.
  • control device CONT identifies a sample substrate with a small representative value among the plurality of sample substrates as a substrate whose exposure area shape is similar to the exposure area shape of the object substrate. Furthermore, this method can also be used to determine the similarity in the third embodiment described above.
  • control device CONT aligns the alignment marks M221 to M226 (column R2) based on the corrected position information of the alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) on the identified sample board. Then, the corrected positions of M231 to M236 (column R3) are estimated (calculated) (step S125).
  • control device CONT uses the corrected position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) whose position information was measured in step S122, and the alignment marks M221 to M226 estimated in step S125. (column R2) and the estimated position information of M231 to M236 (column R3), the exposure conditions for each scan are determined (step S126).
  • the control device CONT transfers the third pattern MP3 onto the substrate P under the determined exposure conditions (step S127).
  • the exposed substrate P is carried out to the outside of the exposure apparatus EX (step S128), and various processes such as a developing process and a process of forming a third layer based on the third pattern MP3 are performed as appropriate. Become.
  • control device CONT determines whether exposure and transfer of the third pattern MP3 have been completed for all object substrates (step S129). If the determination in step S129 is negative, the process returns to step S121, and the processes from step S121 are repeatedly executed until the process for all object substrates is completed.
  • ⁇ Simulation 1> One sample substrate whose exposure area shape is similar to the corrected position of the alignment marks in rows R2 and R3 by EGA (Enhanced Global Alignment) is identified, and the alignment marks in rows R2 and R3 of the sample substrate are identified. The difference between the corrected positions (estimated positions) of the alignment marks in rows R2 and R3 on the object substrate estimated based on the corrected positions was simulated. The data used in the simulation was measurement data of the position information of the alignment marks in the rows R1 to R4 stored in the exposure apparatus EX, and the simulation was performed on 637 substrates.
  • EGA Enhanced Global Alignment
  • EGA is the most accurate method because it measures the alignment marks in all four rows and calculates the corrected position of each alignment mark based on the measurement results. Therefore, the smaller the difference from the corrected position by EGA, the higher the accuracy of estimating the corrected position of the alignment mark by the method to be compared.
  • the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the object substrate were estimated using the method (c-EGA (thinning EGA)) described in Japanese Patent Application Laid-open No. 2012-04259, and The difference between the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 was simulated.
  • the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the object substrate are estimated as follows.
  • position information of alignment marks in columns R1 to R4 is measured for the first m sample substrates to be exposed in the lot, and Calculate the corrected positions of the alignment marks in rows R1 to R4.
  • the corrected positions of the alignment marks in the rows R2 and R3 of the plurality of sample substrates are averaged to calculate the average corrected position.
  • the positional information of the alignment marks in rows R1 and R4 is measured, and the positional information of the alignment marks in rows R2 and R3 is measured. is not measured, and the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 are estimated based on the average corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 calculated from a plurality of sample substrates.
  • FIG. 24(A) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the X-axis direction
  • FIG. 24(B) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the Y-axis direction.
  • FIG. A negative value on the horizontal axis in FIG. 24(A) indicates that the estimated position of the alignment mark by each method was shifted in the -X direction from the corrected position of the alignment mark by EGA. This shows that the estimated position of the alignment mark by the method was shifted in the +X direction from the corrected position of the alignment mark by EGA.
  • 24(B) indicates that the estimated position of the alignment mark by each method was shifted in the -Y direction from the corrected position of the alignment mark by EGA. This shows that the estimated position of the alignment mark by the method was shifted in the +Y direction from the corrected position of the alignment mark by EGA. The same applies to subsequent figures.
  • the alignment system 9 measures position information of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4), which are pattern information of the second pattern MP2 exposed on the object substrate, and the control device CONT stores The position information of alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4) of the sample board stored in section STRG and the object board Based on the position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4), the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M221 to M226 (column R2) of the sample board with the smallest representative value are , M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4) are selected.
  • the control device CONT positions the alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4) on the sample board with the smallest representative value.
  • the exposure conditions for exposing the third pattern MP3 on the second pattern MP2 of the object substrate are determined. decide. As shown in Simulation 1, this improves the accuracy of estimating the corrected position of alignment marks for which position information has not been measured, compared to the conventional c-EGA method. (Positioning) Accuracy can be improved, and the number of rows of alignment marks for measuring positional information in the process of transferring a pattern to an object substrate is smaller than in EGA, so throughput can be improved.
  • Modification 1 In the third embodiment described above, one sample substrate with a similar exposure area shape is identified, and using the corrected position information of the alignment marks of the row R2 and row R3 of the identified sample substrate, the row R2 of the object substrate is and the corrected position of the alignment mark in row R3 was estimated.
  • modification example 1 a plurality of sample substrates with similar exposure area shapes are identified, and the average value of the corrected positions of alignment marks in rows R2 and R3 of the identified plurality of sample substrates is used to determine the position of the object substrate. The corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 are estimated.
  • step S124 of the flowchart in FIG. 20 instead of identifying one sample substrate with the smallest representative value (highest degree of similarity), multiple sample substrates ( For example, 5 sample substrates are identified.
  • an average corrected position is calculated by averaging the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the identified predetermined number of sample boards, and based on the average corrected position, , the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the object substrate are estimated.
  • Other processes are the same as those in the third embodiment, so detailed description will be omitted.
  • Simulation 2 As in Simulation 1, the difference between the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 by EGA and the estimated positions of the alignment marks in rows R2 and R3 by the method of Modification 1 was simulated.
  • the data used in the simulation was measurement data of the position information of the alignment marks in the rows R1 to R4 stored in the exposure apparatus EX, and the simulation was performed on 637 substrates.
  • FIG. 25(A) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the X-axis direction
  • FIG. 25(B) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the Y-axis direction.
  • FIG. 25(A) the 3 ⁇ difference between the method according to the third embodiment and EGA was 0.43, and the 3 ⁇ difference between the method according to Modification 1 and EGA was 0.36. Further, in FIG. 25(B), the 3 ⁇ of the difference between the method according to the third embodiment and EGA was 0.58, and the 3 ⁇ of the difference between the method according to Modification 1 and EGA was 0.48. .
  • Modification 2 In the third embodiment and its first modification, in the measurement process after carrying in the object substrate (step S122 in FIG. 21), the alignment marks in the rows R1 and R4 are detected, and the positional information of the alignment marks in the rows R1 and R4 is detected. The position and orientation of the object substrate were corrected based on the corrected position information of the alignment marks in rows R1 and R4, and sample substrates with similar exposure area shapes were identified.
  • (Case 1) The alignment marks in rows R1 and R4 are detected on the object board, the position and orientation of the object board are corrected based on the position information of the alignment marks in rows R1 and R4, and the alignment marks in rows R1 and R4 are corrected.
  • a sample substrate having a similar exposure area shape is identified based on the position information.
  • (Case 2) The alignment marks in rows R1 and R3 are detected on the object board, the position and orientation of the object board are corrected based on the position information of the alignment marks in rows R1 and R3, and the alignment marks in rows R1 and R3 are corrected.
  • a sample substrate having a similar exposure area shape is identified based on the position information.
  • the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the object board are estimated using the method of modification 1 (identifying five sample boards in order from the one with the smallest representative value and using their average corrected position). method).
  • the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R4 are estimated, and in case 3, the corrected positions of the alignment marks in row R2 are estimated.
  • FIG. 26(A) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the X-axis direction
  • FIG. 26(B) is a diagram showing the distribution of the difference between the EGA and the corrected position information in the Y-axis direction.
  • 3 ⁇ of case 1 was 0.36
  • 3 ⁇ of case 2 was 0.60
  • 3 ⁇ of case 3 was 0.35
  • 3 ⁇ of case 1 was 0.48
  • 3 ⁇ of case 2 was 0.68
  • 3 ⁇ of case 3 was 0.39.
  • the alignment marks in rows R1, R3, and R4 are detected, and the position and orientation of the object substrate are corrected based on the position information of the alignment marks in rows R1 and R4.
  • the corrected position information of the alignment marks in R4 it is possible to further improve the estimation accuracy of the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the object substrate. was confirmed.
  • the sample substrate with the smallest representative value is identified as the sample substrate with the highest degree of similarity to the object substrate, and in Modifications 1 and 2, a predetermined number of sample substrates are selected as the object substrate in order from the one with the smallest representative value. It was identified as a sample substrate with a high degree of similarity.
  • the inventors determined that when the representative value of the sample substrate exceeds a predetermined value, the estimated positions of the alignment marks in rows R2 and R3 by the methods of the third embodiment and modified examples 1 and 2 and the rows R2 and R3 by EGA are determined. It was discovered that the difference between the position of the alignment mark and the corrected position becomes large. Therefore, in modification example 3, when the representative value is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that there is no sample substrate with a similar exposure area shape, and sample processing is performed on the object substrate.
  • FIG. 27 is a flowchart showing an exposure method according to Modification 3.
  • the flowchart in FIG. 27 shows the process of transferring the pattern corresponding to the nth layer onto the object substrate. That is, it is assumed that the sample processing on the sample substrate has been completed and the database has been created. Note that in the following description, a case where the third pattern MP3 is transferred will be described as an example.
  • the control device CONT carries the substrate P to the substrate stage 2 at a predetermined timing (step S151). After the substrate P is held on the substrate stage 2, the control device CONT executes a process of adjusting exposure conditions based on the exposure recipe. In this exposure condition adjustment process, the control device CONT measures pattern information of the second pattern MP2 (step S152). In step S152, the control device CONT causes the alignment system 9 to detect four rows of alignment marks M211 to M216 (row R1), M221 to M226 (row R2), M231 to M236 (row R3), and M241 provided on the substrate P.
  • the pattern information of the second pattern MP2 measured in step S152 includes position information of alignment marks M211 to M216 (column R1), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4).
  • control device CONT executes a process of adjusting the exposure conditions of the entire substrate P based on the position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) (step S153).
  • control device CONT uses the sample boards registered in the database based on the corrected position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4). It is determined whether there is a sample substrate whose exposure area has a similar shape (step S154). In modification 3, it is assumed that it is determined whether there are a predetermined number (for example, five) or more of sample substrates whose representative value is less than or equal to a threshold value.
  • a predetermined number for example, five
  • control device CONT selects the predetermined number of samples (for example, five) in order from the one with the smallest representative value.
  • the substrate is identified as a sample substrate with a similar exposure area shape (step S155).
  • the control device CONT estimates the corrected positions of the alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) whose position information has not been measured (step S156). Specifically, the object is determined based on the average corrected position obtained by averaging the corrected positions of the alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) of the predetermined number of sample boards identified in step S155. The corrected positions of the alignment marks M221 to M226 (row R2) on the substrate are estimated.
  • control device CONT uses the corrected position information of the alignment marks M211 to M216 (column R1), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4) whose position information was measured in step S152, and the corrected position information in step S156. Exposure conditions for each scan are determined based on the estimated position information of the alignment marks M221 to M226 (column R2) estimated in step S157.
  • the control device CONT transfers the third pattern MP3 onto the substrate P under the determined exposure conditions (step S158).
  • the exposed substrate P is carried out to the outside of the exposure apparatus EX (step S159), and various processes such as a developing process and a process of forming a third layer based on the third pattern MP3 are performed as appropriate. Become.
  • Step S154 determines whether there are no more than a predetermined number (for example, 5) of sample boards whose representative value is less than or equal to the threshold value.
  • the determination in step S154 is negative, and the sample processing shown in FIG. 21 is performed on the object board ( Step S161).
  • a predetermined number for example, 5
  • the sample processing shown in FIG. 21 is performed on the object board ( Step S161).
  • the accuracy of estimating the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the substrate can be improved.
  • throughput can be improved compared to EGA.
  • step S160 After completing step S159 or after completing the sample processing (step S161), the control device CONT determines whether exposure and transfer of the third pattern MP3 have been completed for all object substrates (step S160). ). If the determination at step S160 is negative, the process returns to step S151, and the processes from step S151 are repeatedly executed until the process for all object substrates is completed.
  • ⁇ Simulation 4> The difference between the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 by EGA and the estimated positions of the alignment marks in rows R2 and R3 by the method of Modification 3 was simulated. In the simulation, 637 substrates were simulated using measurement data of position information of alignment marks in rows R1 to R4 stored in the exposure apparatus EX.
  • the threshold value is determined based on the balance between throughput and estimation accuracy.
  • the average value of the inter-layer differences of similar sample boards extracted based on the inter-layer differences calculated in step S63 and the inter-layer differences of sample boards stored in the database is used as the alignment mark.
  • This is the correction amount for correcting the corrected position information of M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3).
  • the correction amount for correcting the corrected position information of alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) is calculated using a calculation formula.
  • FIG. 28(A) is a diagram illustrating the inter-layer difference between the first pattern MP1 and the second pattern MP2 of the substrate P processed as a sample substrate. Adjusted alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), m141 to m146 (column R4), alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2) after adjustment when the exposure conditions of the entire substrate are adjusted to expose the third pattern MP3, The position information of M231 to M236 (column R3) and M241 to M246 (column R4), and the inter-layer differences calculated from p11 to p16 (column R1), p21 to p26 (column R2), and p31 to p36 (column R3), p41 to p46 (column R4).
  • p11 (p11x,
  • FIG. 28(B) is a diagram illustrating the inter-layer difference between the first pattern MP1 and the second pattern MP2 of the substrate P processed as an object substrate.
  • FIG. 28(B) since position information is not measured for alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3), interlayer differences p21 to p26 (column R2), p31 to p36 (column R3) are not measured. ) is represented by a dotted line.
  • pnx ⁇ 1xn ⁇ p11x+ ⁇ 2xn ⁇ p11y+ ⁇ 3xn ⁇ p12x + ⁇ 4xn ⁇ p12y+...+ ⁇ 11xn ⁇ p16x+ ⁇ 12xn ⁇ p16y + ⁇ 13xn ⁇ p41x+ ⁇ 14xn ⁇ p41y+...+ ⁇ 23xn ⁇ p46x + ⁇ 24xn ⁇ p46y+ ⁇ nx ...(1)
  • pny ⁇ 1yn ⁇ p11x+ ⁇ 2yn ⁇ p11y+ ⁇ 3yn ⁇ p12x + ⁇ 4yn ⁇ p12y+...+ ⁇ 11yn ⁇ p16x+ ⁇ 12yn ⁇ p16y + ⁇ 13yn ⁇ p41x+ ⁇ 14yn ⁇ p41y+...+ ⁇ 23yn ⁇ p46x + ⁇ 24yn ⁇ p46y+ ⁇ ny ...(2)
  • ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny are coefficients, and the interlayer differences in multiple sample boards shown in FIG. 28(A) It can be determined by linear regression from p11 to p16, p21 to p26, p31 to p36, and p41 to p46.
  • FIG. 29 is a flowchart showing the exposure method according to the fifth embodiment.
  • the processing from step S51 to step S59 is the same as the processing from step S51 to step S59 in FIG. 19, so a detailed explanation thereof will be omitted.
  • the processing in steps S61 to S63 is the same as the processing in steps S61 to S63 in FIG. 19, so detailed explanation thereof will be omitted.
  • the control device CONT When a plurality of substrates P are processed as sample substrates and information on layer differences of the plurality of substrates P as sample substrates is stored in the storage unit STRG (step S59), the control device CONT: The coefficients ⁇ 1xn ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn ⁇ 24yn , ⁇ ny of the above-mentioned equations (1) and (2) are calculated based on the information on the differences between layers of a plurality of substrates P that are sample boards. (Step S602). The coefficients ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny are stored in the storage unit STRG.
  • step S62 After the exposure conditions of the entire substrate are adjusted in step S62 for the substrate P, which is the object substrate, the control device CONT adjusts the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) measured in step S61. ) and the corrected position information of the alignment marks m111 to m116 (column R1) and m141 to m146 (column R4) measured in step S14, the interlayer difference (p11 to p16, p41 to p46) are calculated (step S63).
  • the numbers of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) measured in step S61 (transfer process of the third pattern) are the same as those measured in step S14 of FIG.
  • the control device CONT uses the inter-layer differences (p11 to p16, p41 to p46) calculated in step S63 and the above equations (1) and (2) to calculate the inter-layer differences p21 to p21 to p26 and p31 to p36 are calculated (step S603). Specifically, the coefficients ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny stored in the storage unit STRG are applied to the above equations (1) and (2), and the calculation is performed in step S63. The obtained inter-layer differences (p11 to p16, p41 to p46) are substituted into equations (1) and (2).
  • the control device CONT corrects the calculated inter-layer differences p21 to p26 and p31 to p36 with the corrected position information of alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) for which position information is not measured. This is the correction amount for
  • the control device CONT estimates the corrected position information of M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) (step S66). Specifically, the control device CONT selects the substrate currently being exposed from among the corrected position information of alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) stored in the database. The corrected position information of the alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) linked to the ID of P is acquired.
  • the corrected positions of alignment marks m121 to m126 (column R2) and m131 to m136 (column R3) acquired from the database are corrected by the correction amount calculated in step S603, and alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) after correction.
  • the deviation (difference) that occurs between layers is taken into account. The accuracy of position estimation can be improved.
  • the correction amount calculated from Equation (1) and Equation (2) determined using the alignment mark measurement results of a sample substrate that has the same processing route, processing recipe, and processing date and time as the substrate P, which is the object substrate is used. This makes it possible to improve the estimation accuracy of the corrected positions of M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3).
  • step S67 Exposure conditions for each scan are determined based on the position information (step S67), and the third pattern MP3 is transferred onto the substrate P (step S68). After step S68 is completed, the substrate P onto which the third pattern MP3 has been transferred is carried out (step S69).
  • ⁇ Simulation 5> The difference between the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 by EGA and the estimated positions of the alignment marks in rows R2 and R3 by the method according to the fifth embodiment was simulated.
  • measurement data of position information of alignment marks in rows R1 to R4 stored in the exposure apparatus EX was used, 1916 substrates were used as sample substrates, and 1757 substrates were simulated as object substrates.
  • the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the object substrate were estimated using c-EGA, and the difference between the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 by EGA was also simulated.
  • 3 ⁇ was 0.7 in c-EGA, whereas 3 ⁇ was 0.22 in the method according to the fifth embodiment. Furthermore, regarding the difference between the corrected position information of EGA in the Y-axis direction, 3 ⁇ was 0.7 in c-EGA, whereas 3 ⁇ was 0.37 in the method according to the fifth embodiment. .
  • Simulation 5 confirmed that the method according to the fifth embodiment can improve the estimation accuracy of the corrected positions of the alignment marks in rows R2 and R3 of the object substrate.
  • the control device CONT includes alignment marks m111 to m116 (column R1), which are pattern information of the first pattern MP1 exposed and measured on the sample substrate; These are the corrected position information of m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4), and pattern information of the second pattern MP2 exposed and measured on the first pattern MP1.
  • the corrected position information of alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4) is acquired.
  • the control device CONT provides corrected position information of alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4), and alignment marks M211 to M216.
  • inter-layer differences p11 to p16, p21 to p26, p31 to p36 and p41 to p46 are calculated, and information on the interlayer differences p11 to p16, p21 to p26, p31 to p36, and p41 to p46 is stored in the storage unit STRG.
  • control device CONT uses the information in equations (1) and (2) based on the information of the layer differences p11 to p16, p21 to p26, p31 to p36, and p41 to p46 stored in the storage unit STRG.
  • the coefficients (parameters) ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny are calculated.
  • control device CONT also controls alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126, which are pattern information of the first pattern MP1 exposed and measured on an object substrate different from the sample substrate. (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4) after correction position information, and pattern information of the second pattern MP2 exposed and measured on the first pattern MP1 of the object substrate.
  • the corrected position information of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) is acquired.
  • the control device CONT provides corrected position information of alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4), and alignment marks M211 to M216. (column R1) and the corrected position information of M241 to M246 (column R4), information on inter-layer differences p11 to p16 and p41 to p46 is calculated.
  • the control device CONT uses the information of the inter-layer differences p11 to p16 and p41 to p46 of the object substrate and formulas (1) and (2) (coefficients ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , ⁇ ny ), the inter-layer differences p21 to p26 and p31 to p36 are estimated.
  • the control device CONT provides corrected position information of alignment marks m111 to m116 (column R1), m121 to m126 (column R2), m131 to m136 (column R3), and m141 to m146 (column R4), and alignment marks M211 to M216.
  • the formula for calculating the inter-layer difference is not limited to formulas (1) and (2), and other formulas may be used.
  • linear regression was used in the fifth embodiment, for example, random forest regression, logistic regression, etc. may also be used.
  • other machine learning algorithms may be used to learn the inter-layer differences of the sample substrate, and the learning results may be used to calculate the correction amount in processing the object substrate.
  • FIG. 30 is a flowchart showing an exposure method according to a modification of the fifth embodiment.
  • step S51 to step S59 is the same as the processing from step S51 to step S59 in FIG. 29, so a description thereof will be omitted.
  • the control device CONT in processing the sample substrate, stores the information on the difference between layers for a plurality of sample substrates (step S59), and then stores the information on the difference between a plurality of layers in 2 based on the layer difference.
  • the information is classified into the above groups, and information on inter-layer differences is stored in the storage unit STRG for each group.
  • the control device CONT calculates the inter-layer difference calculated in step S63 and the inter-layer difference of each group of sample boards (for example, the average value of the inter-layer differences of sample boards included in each group). By comparison, a group having inter-layer differences similar to the object substrate is determined (step S604). As a specific method for determining similarity, a method similar to the method described in the fourth embodiment can be used.
  • the subsequent processing is similar to that in the fifth embodiment (FIG. 29), so detailed explanation will be omitted.
  • coefficients ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ are set for groups similar to the inter-layer difference calculated in step S63 among the groups classified based on the information on the inter-layer differences.
  • Equation (1) and Equation (2) using 1yn to ⁇ 24yn and ⁇ ny , the alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) for which position information is not measured are calculated between layers. Differences p21 to p26 and p31 to p36 are calculated.
  • Equation (1) and Equation (2) using the coefficients ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny calculated based on sample boards with similar inter-layer differences among sample boards can be used. Since the correction amount (difference between layers) is calculated using can be improved. Furthermore, since the number of rows of alignment marks for measuring positional information in the step of transferring a pattern to an object substrate is smaller than that in EGA, throughput can be improved.
  • the information of the inter-layer differences p11 to p16, p21 to p26, p31 to p36, and p41 to p46 is classified into two or more groups based on the inter-layer differences, but the information is not limited to this.
  • the information on the layer differences p11 to p16, p21 to p26, p31 to p36, and p41 to p46 may be classified into two or more groups based on the processing conditions or processing equipment through which the sample substrate passed.
  • the samples may be classified into two or more groups based on the conditions that were set when the sample substrate was subjected to the exposure process or the exposure apparatus that used the exposure process on the sample substrate.
  • the pattern information of the first pattern MP1 measured in the transfer process of the second pattern MP2 (alignment marks m111 to m116, m121 to m126, m131 to m136) , m141 to m146) and pattern information of the third pattern MP3 measured in the transfer process of the fourth pattern MP4 (position information of alignment marks M311 to M316, M341 to M346).
  • the exposure conditions for exposing the image may be determined.
  • the pattern information of the third pattern MP3 position information of the alignment marks M311 to M316, M321 to M326, M331 to M336, M341 to M346) and the first pattern MP1 (positional information of alignment marks m111 to m116, m121 to m126, m131 to m136, m141 to m146) is calculated, and the coefficients in equations (1) and (2) are determined.
  • the corrected position information of the alignment marks m121 to m126 and m131 to m136, the corrected position information of the alignment marks M311 to M316 and M341 to M346, and the equation (1) may be determined based on the information on the inter-layer difference calculated from equation (2).
  • the positional information of the alignment mark of the first pattern MP1 measured in the transfer process of the second pattern MP2 is used in the transfer process of the third pattern MP3 for the substrates having the same substrate ID. It was used to estimate the corrected position information of alignment marks that have not been measured.
  • the position information of the alignment mark measured in the previous process was used to estimate the corrected position of the alignment mark that was not measured in the next process.
  • position information of alignment marks measured in the same process is used to estimate the corrected position of alignment marks that have not been measured.
  • the position is determined from the corrected position information of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) for measuring position information on the object substrate.
  • the corrected positions of alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) whose information is not measured are estimated (calculated) using a calculation formula.
  • FIG. 31 is a flowchart showing an exposure method according to the sixth embodiment.
  • the processing in steps S53 to S58 is the same as the processing in steps S53 to S58 in FIGS. 29 and 30, and therefore detailed explanation will be omitted.
  • the sample information stored in step S58 includes corrected position information of the alignment marks in rows R1, R2, R3, and R4. Note that in the following description, as an example, a case will be described in which the third pattern MP3 is exposed on the second pattern MP2.
  • the substrate control device CONT processes the position information. From the corrected position information of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) that measure Coefficients used in a calculation formula for estimating (calculating) the corrected position are calculated (step S605).
  • FIG. 32(A) shows alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4) on a substrate P to be processed as a sample substrate.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating post-correction positions P11 to P16 (column R1), P21 to P26 (column R2), P31 to P36 (column R3), and P41 to P46 (column R4).
  • P11 (P11x, P11y), and the same holds true for P12 to P16, P21 to P26, P31 to P36, and P41 to P46.
  • FIG. 32(B) shows alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4) on a substrate P processed as an object substrate. It is a figure which illustrates the post-correction position.
  • position information is not measured for alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3), so post-correction positions P21 to P26 and P31 to P36 are represented by dotted lines.
  • the corrected positions P21 to P26 and P31 to P36 of the alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) whose position information is not measured are determined by calculation formulas.
  • Pnx ⁇ 1xn ⁇ P11x+ ⁇ 2xn ⁇ P11y+...+ ⁇ 11xn ⁇ P16x + ⁇ 12xn ⁇ P16y+ ⁇ 13xn ⁇ P41x+ ⁇ 14xn ⁇ P41y +...+ ⁇ 23x n ⁇ P46x+ ⁇ 24xn ⁇ P46y+ ⁇ nx ...(3)
  • Pny ⁇ 1yn ⁇ P11x+ ⁇ 2yn ⁇ P11y+...+ ⁇ 11yn ⁇ P16x + ⁇ 12yn ⁇ P16y+ ⁇ 13yn ⁇ P41x+ ⁇ 14yn ⁇ P41y +...+ ⁇ 23yn ⁇ P46x+ ⁇ 24yn ⁇ P46y+ ⁇ ny ...(4)
  • ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny are coefficients, and the positions after correction on multiple sample substrates shown in FIG. 32(A) It can be calculated using P11 to P16, P21 to P26, P31 to P36, and P41 to P46.
  • the calculated coefficients ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny are stored in the storage unit STRG.
  • step S62 After the exposure conditions of the entire substrate are adjusted in step S62 for the substrate P which is the object substrate, the corrected positions of the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) measured in step S61 Using the information and equations (3) and (4), the corrected positions of alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) are estimated (step S606).
  • the number of alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 (column R4) measured in step S61 on the object substrate is the same as the number of alignment marks measured in step S53 on the sample substrate.
  • the number is smaller than the number of marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4).
  • steps S67 to S69 is similar to the processing in steps S67 to S69 in FIGS. 29 and 30, so detailed explanation will be omitted.
  • the control device CONT controls alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231, which are pattern information of the second pattern MP2 exposed and measured on the sample substrate.
  • the corrected position information of ⁇ M236 (column R3) and M241 ⁇ M246 (column R4) is acquired and stored in the storage unit STRG.
  • the control device CONT Based on the corrected position information of alignment marks M211 to M216 (column R1), M221 to M226 (column R2), M231 to M236 (column R3), and M241 to M246 (column R4) on the sample board, the control device CONT The coefficients (parameters) ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny used in equations (3) and (4) are calculated.
  • the control device CONT also controls alignment marks M211 to M216 (column R1), M241 to M246, which are pattern information of the second pattern MP2 exposed and measured on an object substrate different from the sample substrate. (column R4), and obtain the corrected position information of alignment marks M211 to M216 (column R1), M241 to M246 (column R4), and coefficients ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to Based on ⁇ 24yn and ⁇ ny , the corrected positions of alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) related to second pattern MP2 on the object substrate are estimated (calculated).
  • control device CONT performs alignment based on equations (3) and (4) to which coefficients ⁇ 1xn to ⁇ 24xn , ⁇ nx , ⁇ 1yn to ⁇ 24yn , and ⁇ ny are assigned, which are stored in the storage unit STRG.
  • the control device CONT uses the estimated position information of the estimated alignment marks M221 to M226 (column R2) and M231 to M236 (column R3) and the alignment marks M211 to M216 (column R1) and M241 to M246 whose position information has been measured. Based on the corrected position information of (column R4), the exposure conditions for exposing the third pattern MP3 onto the second pattern MP2 of the object substrate are calculated. As a result, the corrected position information of the alignment mark whose position information is not measured can be estimated based on the corrected position information of the alignment mark on the sample board measured in the same process. There is no need to store position information, and the usage amount of the storage unit STRG can be reduced.
  • the case where the third pattern MP3 is exposed on the second pattern MP2 is explained as an example, but when the second pattern MP2 is exposed on the first pattern MP1, the third pattern MP3 is The method according to the sixth embodiment can also be applied when exposing the fourth pattern MP4.
  • FIG. 33 and 34 are flowcharts showing the exposure method according to the seventh embodiment.
  • FIG. 33 shows a process for forming a pattern corresponding to the nth layer
  • FIG. 34 shows a process for forming a pattern corresponding to the (n+1)th layer.
  • step S154/NO when it is determined that there is no sample substrate with a similar exposure area shape (step S154/NO) and sample processing (step S161) is performed, information on the object substrate on which sample processing was performed (e.g. , board ID) to the sample processing list (step S162).
  • step S161 information on the object substrate on which sample processing was performed (e.g. , board ID) to the sample processing list (step S162).
  • Other processing is the same as the processing shown in FIG. 27, so the same reference numerals as in FIG. 27 are given, and detailed explanation thereof will be omitted.
  • FIG. 34 shows the processing for the object board, and it is assumed that the sample processing for the sample board has been completed and a database has been created.
  • control device CONT imports an object substrate at a predetermined timing (step S201).
  • control device CONT determines whether the information (substrate ID) of the loaded object substrate exists in the sample processing list created in the n-th layer pattern transfer process (step S202).
  • step S202/NO If the substrate ID of the object substrate does not exist in the sample processing list (step S202/NO), the control device CONT starts the process of identifying a sample substrate with a similar exposure area shape.
  • the processes from step S203 to step S211 are the same as the processes from steps S152 to S160 in FIG. 33, respectively, so a detailed explanation will be omitted.
  • the control device CONT executes the sample processing (see FIG. 21) on the object board (step S212).
  • the existence of the substrate ID of the object substrate in the sample processing list means that sample processing was performed without the existence of a sample substrate with a similar exposure area shape in the n-th layer pattern transfer process. . Therefore, there is a high possibility that there are no sample substrates with similar exposure regions in the (n+1)th layer. Therefore, if the substrate ID of the object substrate exists in the sample processing list (step S202/YES), sample processing is executed without determining whether or not there is a sample substrate with a similar exposure area shape. As a result of performing the processing in steps S203 to S205, the processing time for the object substrate can be shortened compared to the case where sample processing is performed without a sample substrate having a similar exposure area shape.
  • FIGS. 35 and 36 are flowcharts showing the exposure method according to the eighth embodiment. Note that FIGS. 35 and 36 show the processing of the object substrate in the step of transferring a pattern corresponding to the (n+1)th layer, and it is assumed that the sample processing on the sample substrate has been completed.
  • the control device CONT determines whether the database of sample substrates stored in the storage unit STRG can be used for the lot to be processed this time (step S401). For example, the control device CONT determines whether the mask M (pattern) used when creating the sample substrate database is the same as the mask M (pattern) used in the transfer process to the object substrate. In this case, if the mask M (pattern) used when creating the sample substrate database is the same as the mask M (pattern) used in the transfer process to the object substrate, it is determined that the database can be used. .
  • step S401 if the circuit pattern included in the mask M (pattern) and the alignment mark pattern are the same between the sample board and the object board, the database is used. You may decide that it is possible.
  • step S401/NO If the database cannot be used (step S401/NO), the process advances to step S417 in FIG. 36, a new substrate P is carried in, and sample processing (see FIG. 21) is performed for all object substrates included in the lot. The sample processing in step S418 is repeated until all object substrates included in the lot have been processed.
  • step S401/YES the control device CONT imports the substrate P at a predetermined timing (step S402).
  • the control device CONT determines whether a sample processing list created in the n-th layer pattern transfer process exists (step S403).
  • step S403/YES If the sample processing list created in the n-th layer pattern transfer process exists (step S403/YES), the control device CONT determines whether the board ID of the object board exists in the sample processing list. (Step S413).
  • the control The device CONT executes processing for adjusting exposure conditions based on an exposure recipe.
  • the control device CONT measures pattern information of a pattern corresponding to the n-th layer (step S404).
  • the control device CONT causes the alignment system 9 to detect the alignment marks in rows R1, R3, and R4 among the four rows of alignment marks provided on the substrate P, and measures the pattern information of the second pattern MP2. do. Therefore, the pattern information measured in step S404 includes position information of the alignment marks in rows R1, R3, and R4 (step S404).
  • the control device CONT corrects the position and orientation of the substrate P based on the position information of the alignment marks in rows R1 and R4 (step S405), and corrects the position information of the alignment marks in rows R1, R3, and R4. Based on this, it is determined whether there is a sample substrate with a similar exposure area shape (step S406). In the eighth embodiment, it is assumed that it is determined whether there are a predetermined number (for example, five) or more of sample substrates whose representative value is less than or equal to a threshold value (method of modification 3 of the fourth embodiment).
  • control device CONT selects a predetermined number of sample substrates in the exposure area in order of decreasing representative value.
  • the sample substrates are identified as having similar shapes (step S407).
  • control device CONT determines the corrected position of the alignment mark in the row R2 of the object substrate using the average value (average corrected position) of the corrected position of the alignment mark in the row R2 and the row R3 of the predetermined number of sample substrates. is estimated (step S408).
  • the control device CONT calculates the position information for each scan based on the corrected position information of the alignment marks in rows R1 and R4 for which position information has been measured and the estimated position information for the alignment marks in rows R2 and R3 for which position information has not been measured.
  • the exposure conditions are determined (step S409).
  • the control device CONT transfers the pattern MP to the substrate P under the determined exposure conditions (step S410).
  • the exposed substrate P is carried out of the exposure apparatus EX (step S411).
  • step S411 the control device CONT determines whether processing of all object boards has been completed (step S412). If there is an object substrate that has not been processed (step S412/NO), the process returns to step S402.
  • step S413/YES the control device CONT Sample processing (see FIG. 21) is performed on the substrate (step S414).
  • control device CONT determines whether or not sample processing is being performed for X consecutive sheets (step S415). If sample processing has not been performed for X consecutive sheets (step S415/NO), the process returns to step S402.
  • step S415/YES the control device CONT determines whether processing of all object substrates has been completed (step S416). If there is an object substrate that has not been processed yet (step S416/NO), the substrate P is carried in to perform sample processing (see FIG. 21) on all remaining object substrates in the same lot (step S416/NO). S417). The control device CONT performs sample processing on the loaded substrate P (step S418).
  • sample processing is performed for X consecutive pieces, it is highly likely that the sample substrate data in the database is inappropriate for this lot, and future processing will also include samples with similar exposed area shapes. This means that there is a high possibility that the board does not exist. Therefore, in the eighth embodiment, when sample processing is performed for X consecutive samples, the process of adding the sample substrates to the database is performed without performing the process of identifying sample substrates with similar exposure area shapes. ing.
  • step S417 is repeated until all object substrates in the same lot have been processed (step S419/NO).
  • a database of the sample substrate in which pattern information of the pattern corresponding to the n-1st layer is measured is used, and the pattern corresponding to the n+1th layer is transferred.
  • a database of a sample substrate in which pattern information of a pattern corresponding to the n-th layer is measured is used, but the present invention is not limited to this.
  • the exposure conditions for the pattern corresponding to the n+1 layer are determined using a sample substrate database in which pattern information of the pattern corresponding to the n-1 layer is measured. It's okay.
  • the corrected position of the alignment mark whose position information is not measured in the transfer process of the pattern of the n+1st layer is estimated, and the exposure conditions of the pattern of the n+1th layer are estimated. may be determined.
  • the transfer of the pattern corresponding to the n-th layer and the transfer of the pattern corresponding to the n+1-th layer may be performed by the same exposure device. , may be performed using different exposure apparatuses.
  • control device CONT estimates the corrected positions of the alignment marks in the rows R2 and R3 that are not measured, but the present invention is not limited to this. isn't it.
  • various processes may be executed by a server connected to the exposure apparatus EX via a network.
  • the application of the exposure apparatus EX is not limited to a liquid crystal exposure apparatus that exposes a liquid crystal display element pattern onto a rectangular glass plate; for example, it can be used as an exposure apparatus for semiconductor manufacturing or for manufacturing thin film magnetic heads. It can also be widely applied to exposure equipment for
  • the light sources of the exposure apparatus EX of this embodiment include not only g-line (436 nm), h-line (405 nm), and i-line (365 nm), but also KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), and F2 laser (157 nm). ) can be used.
  • Each magnification of the projection optical systems PL1 to PL7 may be not only a same-magnification system but also a reduction system or an enlargement system.
  • the exposure apparatus is not only used for manufacturing a liquid crystal display element, but also can be used for manufacturing a display including a semiconductor element, etc.
  • the present invention can also be applied to.
  • the present invention is applied to a multi-scanning projection exposure apparatus in which each of the projection optical systems PL1 to PL7 has a pair of catadioptric optical systems 31 and 32, but each projection optical system has one
  • the present invention can also be applied to a type of multi-scanning projection exposure apparatus having one or more imaging optical systems.
  • the case where the projection optical systems PL1 to PL5 are configured as a multi-type has been described as an example, but the present invention is applicable to a projection optical system other than a multi-type, that is, a projection optical system with one lens barrel. It can also be applied to
  • FIG. 37 is a flowchart showing part of the manufacturing process when manufacturing a semiconductor device as a microdevice.
  • a metal film is deposited on one lot of wafers.
  • a photoresist is coated on the metal film on the wafers of that one lot.
  • step S503 using the exposure apparatus EX shown in FIG. transcribed.
  • step S504 the photoresist on the wafers of that one lot is developed (developing process), and then, in step S505, etching is performed on the wafers of that one lot using the resist pattern as a mask.
  • a circuit pattern corresponding to the above pattern is formed in each shot area on each wafer.
  • a device such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern in an upper layer. According to the above-described semiconductor device manufacturing method, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with good throughput.
  • FIG. 38 is a flowchart showing part of the manufacturing process when manufacturing a liquid crystal display element as a microdevice.
  • a so-called optical lithography step is performed in which the pattern of the mask M is transferred and exposed onto a photosensitive substrate (a glass substrate coated with a resist, etc.) using the exposure apparatus EX of this embodiment or the like. be done.
  • a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate.
  • the exposed substrate undergoes various processes such as a developing process, an etching process, and a reticle peeling process, so that a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process moves to the next color filter forming process S522.
  • a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix, or three dots of R, G, and B are arranged in a matrix.
  • a color filter is formed by arranging a plurality of striped filter sets in the horizontal scanning line direction.
  • a cell assembly step S524 is performed.
  • a liquid crystal panel liquid crystal cell is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step S520 and the color filter obtained in the color filter forming step S522.
  • liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step S520 and the color filter obtained in the color filter forming step S522 to form a liquid crystal panel (liquid crystal cell). ) is manufactured. Thereafter, in a module assembly step S526, parts such as an electric circuit and a backlight for displaying the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete the liquid crystal display element. According to the method for manufacturing a liquid crystal display element described above, a liquid crystal display element having an extremely fine circuit pattern can be obtained with good throughput.
  • FIG. 39 shows a photomask used when manufacturing a liquid crystal display element.
  • the mask M1 has a plurality of pattern areas MPA10, and the pattern area MPA10 of one mask M1 has patterns of multiple layers of the same product. More specifically, it has a first pattern area MPA11 having a pattern of a first pattern MP1, a second pattern area MPA12 having a pattern of a second pattern MP2, and a third pattern area MPA13 having a pattern of a third pattern MP3.
  • the mask M1 has multiple layer patterns on one mask, it is necessary to replace the mask M1 during manufacturing. It is possible to reduce the number of masks M and shorten the time for exchanging masks M.
  • the mask M1 has been described as having multiple layers of the same product, it may have a pattern of multiple layers of multiple products.
  • the mask M1 has a light shielding part Sh (indicated by hatching) that does not transmit illumination light.
  • the light shielding portion Sh is provided around the pattern area MPA10.
  • the mask M1 has pattern areas MPA11, MPA12, and MPA13 in the X-axis direction, and light shielding portions Sh having a width W (W1 to W4) are provided at both ends of each pattern area.
  • the width W1 of the light shielding portion Sh in the X-axis direction of the mask M1 can be arbitrarily set. When the width W1 of the light shielding portion Sh is set short, the proportion of the area occupied by the pattern area MPA10 in the mask M1 can be increased.
  • scanning exposure may be performed by slowing down the scanning speed of the substrate stage 2 compared to before adjusting the width W1 of the light shielding portion Sh to be shorter.
  • the width W2 to W4 of the light shielding part Sh is not limited to the width W1 of the light shielding part Sh, and the widths W2 to W4 of the light shielding part Sh can be set arbitrarily.
  • the scanning exposure may be performed by slowing down the scanning speed of the substrate stage 2, as in the case of the width W1.
  • FIGS. 40(A) and 40(B) are diagrams for explaining overlapping exposure.
  • overlapping exposure for example, when exposing the first to sixth layers in an overlapping manner as shown in FIG. Overlay accuracy may be required between the fourth layer to the sixth layer.
  • the alignment mark serving as the reference for alignment is exposed again in the fourth layer. Therefore, when exposing the fifth to sixth layers, the alignment mark of the fourth layer is measured, the exposure conditions (correction conditions, etc.) of the fifth layer are calculated from the measurement results, and the pattern of the fifth layer is exposed. That will happen. Similar processing is performed for the sixth and subsequent layers. If such processing is performed, it will take time to expose the next layer, but the time required to calculate the correction conditions can be shortened by the following method.
  • the layer management list is a list that links each layer (first layer to sixth layer) of the product to be manufactured with the recipe on the exposure apparatus.
  • the layer management list includes information necessary for performing exposure, such as the layer number of the product name to be manufactured and the machine ID of the exposure apparatus that exposes each layer.
  • the fourth layer pattern MP4 and alignment marks m411 to m416 (column R1), m421 to R426 (column R2), m431 to 436 (column R3), and m441 to 446 (column R4) are exposed on the third layer. do.
  • the pattern MP4 exposed in the fourth layer may be distorted as shown in FIG. 40(B).
  • the maintenance correction value is calculated because it is necessary to expose the patterns of the fifth and subsequent layers based on the distorted fourth layer.
  • the maintenance correction value is calculated as follows.
  • the control device CONT calculates a shape correction value that corrects the distorted state of the fourth layer (FIG. 40(B)) to a preferable (undistorted) state (FIG. 40(A)).
  • the control device CONT uses the shape correction value to expose the fifth layer to a preferable state. Orthogonality errors, scaling errors, etc. may occur.
  • the control device CONT calculates a maintenance correction value to correct such an error.
  • correction values for exposing the 5th and 6th layers are calculated all at once. . This procedure can shorten the time required to calculate the correction values for the fifth and sixth layers.
  • control device CONT can calculate a preferable scanning order and scanning direction of the exposure target layer of the substrate P.
  • FIGS. 41(A) and 41(B) are diagrams showing the scanning direction and scanning order when scanning and exposing the first layer and the second layer to the substrate P, respectively.
  • FIG. 41(A) shows the scanning direction and scanning order of each shot in the first layer.
  • FIG. 41(B) shows the scanning direction and scanning order of each shot in the second layer.
  • FIG. 41(A) and FIG. 41(B) Comparing FIG. 41(A) and FIG. 41(B), in each shot, some shots have the same scanning direction as indicated by the arrows, and some shots have different scanning directions.
  • the shot for exposing the exposure area PA1 has the scanning direction of the first layer (FIG. 41(A)) and the second layer (FIG. 41(B)). It's different.
  • the scanning direction is the same for the first layer (FIG. 41(A)) and the second layer (FIG. 41(B)).
  • the projection optical system when exposing the first layer, the projection optical system is on the -X side of the substrate P before the exposure of the first layer, and the time required to expose the substrate P with no pattern exposed starting from that position. is scanned and exposed so that it is the fastest.
  • the projection optical system When exposing the second layer, the projection optical system is located on the +X side of the substrate P because the second layer is exposed after measuring the alignment marks exposed on the substrate P together with the first layer. Therefore, the exposure start position of the first layer and the exposure start position of the second layer are different.
  • the exposure is performed such that the time required to scan and expose one substrate P from the exposure start position is the fastest. Therefore, the scanning direction and scanning order are different between the first layer and the second layer.
  • stage synchronization error occurs due to the control of each of the mask stage and plate stage. occurs, causing an error in the exposed shape.
  • an overlay error occurs between the position of the pattern of the second layer and the position of the pattern of the first layer.
  • the exposure shape has been corrected for each layer and shot as described below.
  • the control device CONT can perform control so that the overlay error is reduced. However, even if this method is used, the overlay error changes over time, so it is necessary to periodically perform correction and update the recipe correction parameters. Since it is necessary to manage such overlay accuracy, it is advantageous to manage overlay accuracy if the difference in stage synchronization error due to the difference in scanning direction is small within the same shot.
  • the first layer and the second layer have the same scanning order and scanning direction. Note that FIG. 42(A) shows the scanning direction and scanning order of each shot in the first layer. FIG. 42(B) shows the scanning direction and scanning order of each shot in the second layer.
  • the control device CONT selects an accuracy priority mode in which the display section D (see FIG. 43) of the monitor MNT used by the user is exposed to light in the same scanning direction and scanning order for the first layer and the second layer, or in the first It is displayed so that one of the takt priority modes in which each layer and the second layer can be exposed at the fastest speed can be selected. As a result, it is possible to choose whether to give priority to accuracy or takt time, so it is possible to perform exposure that is suitable for each layer and product.
  • the control device CONT can display a confirmation message on the display section D of the monitor MNT used by the user. By displaying a confirmation message, you can prevent erroneous operations. Further, the control device CONT has a locking function for locking the set conditions in order to prevent the already set conditions (scanning order, scanning direction, etc.) from being changed. The control device CONT can also display a confirmation message on the display section D when the user attempts to release the lock function.
  • the control device CONT will adjust the scanning order and scanning direction arbitrarily set by the user. It is saved in the storage unit STRG as a template (FIG. 44).
  • FIG. 44 is a diagram showing an example of a table that stores templates.
  • the table stores information such as a template number for identifying a template, the number of scans to expose the substrate P, and an alignment method.
  • the user selects one template from among the templates stored in the storage unit STRG. This makes it possible to reduce the effort required to input the scanning order and scanning direction to the monitor MNT, and to prevent erroneous inputs.
  • the storage unit STRG may store not only information on the scanning order and scanning direction arbitrarily set by the user, but also information on the scanning order and scanning direction calculated by the control device CONT.
  • FIG. 43 describes a configuration including the control device CONT and the monitor MNT
  • the template may be stored in the storage unit of a recipe management server connected to a plurality of control devices CONT via a network.
  • the operator can use templates with the same number of scans to determine the scanning order and scanning direction for already created recipes or newly created recipes.
  • templates can be managed all at once instead of being managed separately for each device, so the number of templates to be managed can be reduced and recipes can be edited efficiently.
  • the shot scanning order and scanning direction are determined for a layout with the same number of shots, but combinations with the following parameters can also be determined. Examples of combinations include the number of shots in the recipe, the scanning order and scanning direction of the shots, whether or not alignment is measured, the alignment method and alignment mark applied to each shot, the arrangement position of the alignment mark, and the measurement order of the alignment mark.

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Abstract

解析システムは、第１基板上の第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測部と、前記第１計測部で計測した前記第１情報を記憶する記憶部と、第２基板上に露光された第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測部と、前記記憶部に記憶された前記第１情報と、前記第２情報と、に基づき、前記第１情報のうち所定の条件を満たす第１情報である第３情報を選定し、前記第３情報に基づいて前記第２基板の前記第２パターン上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定部と、を備える。

Description

解析システム、露光方法、露光装置、及びデバイス
　解析システム、露光方法、露光装置、及びデバイスに関する。
　従来、液晶表示デバイスや半導体デバイスなどの各種デバイスは、マスク等に設けられたパターンを感光基板に転写するフォトリソグラフィ工程を利用して製造されている。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置では、例えば、マスクが載置されたマスクステージと、感光基板が載置された基板ステージとを同期走査しつつ、マスクに形成されたパターンを感光基板に転写する。
　一般に、液晶表示デバイスに対するフォトリソグラフィ工程では、１枚の感光基板上に複数の露光領域（液晶表示デバイスの表示画面に対応する領域）を設定し、各露光領域を順次露光してパターンを転写することが行われている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の露光方法では、各露光領域の近傍に設けられたアライメントマークを検出し、この検出結果に基づいて露光領域ごとにアライメント（位置合わせ）を行って露光する処理が繰り返される。
　近年、上述のようなフォトリソグラフィ工程では、スループットの向上が要望されている。
特開２００１－７７０１２号公報
　開示の第１の態様によれば、解析システムは、第１基板上の第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測部と、前記第１計測部で計測した前記第１情報を記憶する記憶部と、第２基板上に露光された第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測部と、前記記憶部に記憶された前記第１情報と、前記第２情報と、に基づき、前記第１情報のうち所定の条件を満たす第１情報である第３情報を選定し、前記第３情報に基づいて前記第２基板の前記第２パターン上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定部と、を備える。
　開示の第２の態様によれば、解析システムは、第１基板上に露光された第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測部と、前記第１情報を記憶する記憶部と、前記第１基板上の前記第１パターン上に露光された第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測部と、前記第１情報と、前記第２情報と、に基づいて、前記第１基板上の前記第２パターンの上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定部と、を備える。
　開示の第３の態様によれば、解析システムは、第１基板上に露光された第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測部と、前記第１基板上の前記第１パターン上に露光された第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測部と、前記第１情報と、前記第２情報と、の差分を示す第１差分情報を算出する算出部と、前記第１差分情報を記憶する記憶部と、第２基板上に露光された前記第１パターンのパターン情報である第３情報を計測する第３計測部と、前記第２基板上の前記第１パターン上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第４情報を計測する第４計測部と、前記第３情報と、前記第４情報と、前記第１差分情報と、に基づいて、前記第２基板の前記第２パターンの上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定部と、を備える。
　開示の第４の態様によれば、露光方法は、第１基板に第１パターンを露光する第１露光工程と、前記第１基板上の前記第１パターンのパターン情報である第１情報を第１計測部によって計測する第１計測工程と、前記第１情報を記憶部に記憶させる記憶工程と、前記第１基板とは異なる第２基板に第２パターンを露光する第２露光工程と、前記第２基板上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第２情報を第２計測部によって計測する第２計測工程と、前記記憶工程で記憶された前記第１情報と、前記第２情報と、に基づき、前記第１情報のうち所定の条件を満たす第１情報である第３情報を選定し、前記第３情報に基づいて前記第２基板の前記第２パターン上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定工程と、前記第１露光条件に基づいて前記第２基板の前記第２パターン上に前記第３パターンを露光する第３露光工程と、を有する。
　開示の第５の態様によれば、露光方法は、第１基板上に露光された第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測工程と、前記第１情報を記憶部に記憶させる記憶工程と、前記第１基板上の前記第１パターン上に第２パターンを露光する第１露光工程と、前記第１基板上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測工程と、前記第１情報と、前記第２情報と、に基づいて、前記第１基板上の前記第２パターンの上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定工程と、前記第１露光条件に基づいて前記第１基板上に前記第３パターンを露光する第２露光工程と、を有する。
　開示の第６の態様によれば、露光方法は、第１基板上に露光された第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測工程と、前記第１基板上の前記第１パターン上に第２パターンを露光する第１露光工程と、前記第１基板上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測工程と、前記第１情報と、前記第２情報との差分を示す第１差分情報を算出する算出工程と、前記第１差分情報を記憶部に記憶させる記憶工程と、第２基板上に前記第１パターンを露光する第２露光工程と、前記第２基板上に露光された前記第１パターンのパターン情報である第３情報を計測する第３計測工程と、前記第２基板上の前記第１パターン上に前記第２パターンを露光する第３露光工程と、前記第２基板上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第４情報を計測する第４計測工程と、前記第３情報と、前記第４情報と、前記第１差分情報と、に基づいて、前記第２基板の前記第２パターンの上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定工程と、前記第１露光条件に基づいて前記第２基板上に前記第３パターンを露光する第４露光工程と、を有する。
　開示の第７の態様によれば、解析システムは、第１基板上に露光され測定された第１パターンのパターン情報である第１情報と、前記第１パターン上に露光され測定された第２パターンのパターン情報である第２情報を取得する取得部と、前記取得部で取得された前記第１情報と前記第２情報との差分を示す第１差分情報を算出する第１算出部と、前記第１差分情報を記憶する記憶部と、前記記憶部で記憶された前記第１差分情報に基づいて、所定のパラメータを算出する第２算出部と、を備える。
　開示の第８の態様によれば、解析システムは、第１基板上に露光され測定された第１パターンのパターン情報である第１情報を取得する取得部と、前記第１情報を記憶する記憶部と、前記記憶部で記憶された前記第１情報に基づいて、所定のパラメータを算出する第１算出部と、備える。
　開示の第９の態様によれば、露光装置は、上記解析システムを含む。
　開示の第１０の態様によれば、デバイスは、上記露光装置を用いて製造されたデバイスである。
　なお、後述の実施形態の構成を適宜改良しても良く、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させても良い。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
図１は、実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 図２は、実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。 図３は、実施形態に係る照明システムの一例を示す図である。 図４は、実施形態に係る投影システム及び基板ステージの一例を示す図である。 図５は、実施形態に係る検出システムの一例を示す図である。 図６は、実施形態に係る照明領域、検出領域、マスクの位置関係の一例を示す模式図である。 図７は、実施形態に係る投影領域、検出領域、基板の位置関係の一例を示す模式図である。 図８は、第１実施形態に係る露光方法を示すフローチャート（その１）である。 図９は、第１実施形態に係る露光方法を示すフローチャート（その２）である。 図１０（Ａ）は、第１層目のパターンが形成された基板を示す模式図であり、図１０（Ｂ）は、第１層目のパターンの露光結果の一例を示す模式図である。 図１１は、位置及び姿勢が補正された基板を示す模式図である。 図１２は、第２層目のパターンが形成された基板を示す模式図である。 図１３（Ａ）は、計測されたアライメントマークの位置の一例を示す図であり、図１３（Ｂ）は、位置及び姿勢が補正された基板を示す模式図である。 図１４は、アライメントマークの補正後位置の推定について説明するための図である。 図１５は、第３層目のパターンが形成された基板を示す模式図である。 図１６は、アライメントマークの補正後位置の層間のずれについて説明する図である。 図１７は、第２実施形態に係る露光方法を示すフローチャート（その１）である。 図１８は、第２実施形態に係る露光方法を示すフローチャート（その２）である。 図１９は、第３実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。 図２０は、第４実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。 図２１は、サンプル処理の詳細を示すフローチャートである。 図２２は、オブジェクト基板とサンプル基板との比較について説明するための図である。 図２３は、露光領域の形状の類似度の判断方法について説明するための図である。 図２４（Ａ）は、Ｘ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図であり、図２４（Ｂ）は、Ｙ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図である。 図２５（Ａ）は、Ｘ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図であり、図２５（Ｂ）は、Ｙ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図である。 図２６（Ａ）は、Ｘ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図であり、図２６（Ｂ）は、Ｙ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図である。 図２７は、変形例３に係る露光方法を示すフローチャートである。 図２８（Ａ）は、サンプル基板として処理される基板の第１パターンと第２パターンとの間のレイヤ間差を例示する図であり、図２８（Ｂ）は、オブジェクト基板として処理される基板の第１パターンと第２パターンとの間のレイヤ間差を例示する図である。 図２９は、第５実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。 図３０は、第５実施形態の変形例に係る露光方法を示すフローチャートである。 図３１は、第６実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。 図３２（Ａ）は、サンプル基板として処理される基板におけるアライメントマークの補正後位置を例示する図であり、図３２（Ｂ）は、オブジェクト基板として処理される基板におけるアライメントマークの補正後位置を例示する図である。 図３３は、第７実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。 図３４は、第７実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。 図３５は、第８実施形態に係る露光方法を示すフローチャート（その１）である。 図３６は、第８実施形態に係る露光方法を示すフローチャート（その２）である。 図３７は、半導体デバイスを製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。 図３８は、液晶表示素子を製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。 図３９は、半導体デバイスあるいは液晶表示素子を製造する際に用いられるマスクの一種を示す図である。 図４０（Ａ）及び図４０（Ｂ）は、重ね露光について説明するための図である。 図４１（Ａ）及び図４１（Ｂ）は、基板に第１レイヤと第２レイヤとを走査露光するときの、走査方向と走査順序とを示す図であり、図４１（Ａ）は、第１レイヤの各ショットの走査方向と走査順序とを示し、図４１（Ｂ）は、第２レイヤの各ショットの走査方向と走査順序とを示す。 図４２（Ａ）及び図４２（Ｂ）は、基板に第１レイヤと第２レイヤとを走査露光するときの、走査方向と走査順序とを示す図であり、図４２（Ａ）は、第１レイヤの各ショットの走査方向と走査順序とを示し、図４２（Ｂ）は、第２レイヤの各ショットの走査方向と走査順序とを示す。 図４３は、制御装置への指示について説明するための図である。 図４４は、テンプレートを格納するテーブルの一例を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
［第１実施形態］
　図１および図２はそれぞれ、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図および斜視図である。図１及び図２に示すように、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１を移動する駆動システム３と、基板ステージ２を移動する駆動システム４と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明システムＩＳと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影システムＰＳと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴと、各種データを記憶する記憶部ＳＴＲＧと、を備えている。
　本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置情報を計測する干渉計システム６と、マスクＭの表面の位置情報を検出する第１検出システム７と、基板Ｐの表面の位置情報を検出する第２検出システム８と、基板Ｐのアライメントマークを検出するアライメントシステム９と、を備えている。
　露光装置ＥＸは、ボディ１３を備えている。ボディ１３は、例えばクリーンルーム内の支持面（例えば床面）ＦＬ上に防振台ＢＬを介して配置されたベースプレート１０と、ベースプレート１０上に配置された第１コラム１１と、第１コラム１１上に配置された第２コラム１２とを有する。
　ボディ１３は、投影システムＰＳ、マスクステージ１、及び基板ステージ２のそれぞれを支持する。投影システムＰＳは、定盤１４を介して、第１コラム１１に支持される。マスクステージ１は、第２コラム１２に対して移動可能に支持される。基板ステージ２は、ベースプレート１０に対して移動可能に支持される。
　露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しながら、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、所謂、マルチレンズ型スキャン露光装置である。露光装置ＥＸには、７つの投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７を有する投影システムＰＳが設けられている。また、露光装置ＥＸには、照明システムＩＳが設けられている。なお、投影光学系及び照明モジュールの数は７つに限定されず、例えば投影システムＰＳが、投影光学系を１１個有し、照明システムＩＳが、照明モジュールを１１個有してもよい。
　照明システムＩＳは、例えば７つの照明モジュールＩＬ１～ＩＬ７を有する。照明モジュールＩＬ１～ＩＬ７は、例えばマスクＭのうち７つの照明領域ＩＲ１～ＩＲ７をそれぞれほぼ均一な照度分布とされた露光光ＥＬで照明する。照明システムＩＳから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）などが用いられる。
　マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７に対して移動可能である。マスクステージ１は、マスクＭを保持可能なマスク保持部１５を有する。マスク保持部１５は、マスクＭを真空吸着可能なチャック機構を含み、マスクＭをリリース可能に保持する。マスク保持部１５は、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。
　駆動システム３は、例えばリニアモータを含み、第２コラム１２のガイド面１２Ｇ上においてマスクステージ１を移動可能である。マスクステージ１は、駆動システム３の作動により、マスク保持部１５でマスクＭを保持した状態で、ガイド面１２Ｇ上を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
　投影システムＰＳは、所定の投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に露光光ＥＬを投影する複数の投影光学系を有する。投影領域ＰＲ１～ＰＲ７は、各投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７から射出される露光光ＥＬの照射領域に相当する。投影システムＰＳは、異なる７つの投影領域ＰＲ１～ＰＲ７にそれぞれパターンの像を投影する。投影システムＰＳは、基板Ｐのうち投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に配置された部分に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。
　基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に対して移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐを保持可能な基板保持部１６を有する。基板保持部１６は、基板Ｐを真空吸着可能なチャック機構を含み、基板Ｐをリリース可能に保持する。基板保持部１６は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。駆動システム４は、例えばリニアモータを含み、ベースプレート１０のガイド面１０Ｇ上において基板ステージ２を移動可能である。基板ステージ２は、駆動システム４の作動により、基板保持部１６で基板Ｐを保持した状態で、ガイド面１０Ｇ上を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
　図３は、本実施形態に係る照明システムＩＳの一例を示す概略構成図である。図３において、照明システムＩＳは、超高圧水銀ランプからなる光源１７と、光源１７から射出された光を反射する楕円鏡１８と、楕円鏡１８からの光の少なくとも一部を反射するダイクロイックミラー１９と、ダイクロイックミラー１９からの光の進行を遮断可能なシャッタ装置２０と、ダイクロイックミラー１９からの光が入射するコリメートレンズ２１Ａ及び集光レンズ２１Ｂを含むリレー光学系２１と、所定波長領域の光のみを通過させる干渉フィルタ２２と、リレー光学系２１からの光を分岐して、複数の照明モジュールＩＬ１～ＩＬ７のそれぞれに供給するライトガイドユニット２３と、を備えている。
　なお、図３においては、第１～第７照明モジュールＩＬ１～ＩＬ７のうち、第１照明モジュールＩＬ１のみが示されている。第２～第７照明モジュールＩＬ２～ＩＬ７は、第１照明モジュールＩＬ１と同等の構成である。以下の説明においては、第１～第７照明モジュールＩＬ１～ＩＬ７のうち、第１照明モジュールＩＬ１について主に説明し、第２～第７照明モジュールＩＬ２～ＩＬ７についての説明は簡略若しくは省略する。
　リレー光学系２１からの光は、ライトガイドユニット２３の入射端２４に入射し、複数の射出端２５Ａ～２５Ｇから射出される。第１照明モジュールＩＬ１は、射出端２５Ａからの光の進行を遮断可能なシャッタ装置２６と、射出端２５Ａからの光が供給されるコリメートレンズ２７と、コリメートレンズ２７からの光が供給されるフライアイインテグレータ２８と、フライアイインテグレータ２８からの光が供給されるコンデンサレンズ２９とを備えている。コンデンサレンズ２９から射出された露光光ＥＬは、照明領域ＩＲ１に照射される。第１照明モジュールＩＬ１は、照明領域ＩＲ１を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。
　第２～第７照明モジュールＩＬ２～ＩＬ７は、第１照明モジュールＩＬ１と同等の構成である。第２～第７照明モジュールＩＬ２～ＩＬ７のそれぞれは、各照明領域ＩＲ２～ＩＲ７を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明システムＩＳは、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７に配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。
　図４は、本実施形態に係る投影システムＰＳ、第１検出システム７、第２検出システム８、アライメントシステム９、及び投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に配置された基板ステージ２の一例を示す図である。
　まず、第１投影光学系ＰＬ１について説明する。図４において、第１投影光学系ＰＬ１は、第１照明モジュールＩＬ１により露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する。第１投影光学系ＰＬ１は、像面調整部３３と、シフト調整部３４と、二組の反射屈折型光学系３１，３２と、視野絞り３５と、スケーリング調整部３６とを備えている。
　照明領域ＩＲ１に照射され、マスクＭを透過した露光光ＥＬは、像面調整部３３に入射する。像面調整部３３は、第１投影光学系ＰＬ１の像面の位置（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置）を調整可能である。像面調整部３３は、マスクＭ及び基板Ｐに対して光学的にほぼ共役な位置に配置されている。像面調整部３３は、第１光学部材３３Ａ及び第２光学部材３３Ｂと、第２光学部材３３Ｂに対して第１光学部材３３Ａを移動可能な駆動装置（不図示）とを備えている。第１光学部材３３Ａと第２光学部材３３Ｂとは、気体軸受により、所定のギャップを介して対向する。第１光学部材３３Ａ及び第２光学部材３３Ｂは、露光光ＥＬを透過可能なガラス板であり、それぞれくさび形状を有する。制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置を作動して、第１光学部材３３Ａと第２光学部材３３Ｂとの位置関係を調整することにより、第１投影光学系ＰＬ１の像面の位置を調整することができる。像面調整部３３を通過した露光光ＥＬは、シフト調整部３４に入射する。
　シフト調整部３４は、基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像をＸ軸方向及びＹ軸方向にシフトさせることができる。シフト調整部３４を透過した露光光ＥＬは、１組目の反射屈折型光学系３１に入射する。反射屈折型光学系３１は、マスクＭのパターンの中間像を形成する。反射屈折型光学系３１から射出された露光光ＥＬは、視野絞り３５に供給される。
　視野絞り３５は、反射屈折型光学系３１により形成されるパターンの中間像の位置に配置されている。視野絞り３５は、投影領域ＰＲ１を規定する。本実施形態において、視野絞り３５は、基板Ｐ上における投影領域ＰＲ１を台形状に規定する。視野絞り３５を通過した露光光ＥＬは、２組目の反射屈折型光学系３２に入射する。
　反射屈折型光学系３２は、反射屈折型光学系３１と同様に構成されている。反射屈折型光学系３２から射出された露光光ＥＬは、スケーリング調整部３６に入射する。スケーリング調整部３６は、マスクＭのパターンの像の倍率（スケーリング）を調整することができる。スケーリング調整部３６を介した露光光ＥＬは、基板Ｐに照射される。本実施形態において、第１投影光学系ＰＬ１は、マスクＭのパターンの像を、基板Ｐ上に、正立等倍で投影する。
　上述の像面調整部３３、シフト調整部３４、及びスケーリング調整部３６により、第１投影光学系ＰＬ１の結像特性（光学特性）を調整する結像特性調整装置３０が構成される。結像特性調整装置３０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に関する第１投影光学系ＰＬ１の像面の位置を調整可能であり、パターンの像の倍率を調整可能である。
　以上、第１投影光学系ＰＬ１について説明した。第２～第７投影光学系ＰＬ２～ＰＬ７は、第１投影光学系ＰＬ１と同等の構成を有する。第２～第７投影光学系ＰＬ２～ＰＬ７についての説明は省略する。
　図２及び図４に示すように、基板保持部１６に対して＋Ｘ側の基板ステージ２の上面には、基準部材４３が配置されている。基準部材４３の上面４４は、基板保持部１６に保持された基板Ｐの表面とほぼ同一平面内に配置される。また、基準部材４３の上面４４に、露光光ＥＬを透過可能な透過部４５が配置されている。基準部材４３の下方には、透過部４５を透過した光を受光可能な受光装置４６が配置されている。受光装置４６は、透過部４５を介した光が入射するレンズ系４７と、レンズ系４７を介した光を受光する光センサ４８とを有する。本実施形態において、光センサ４８は、撮像素子（ＣＣＤ）を含む。光センサ４８は、受光した光に応じた信号を制御装置ＣＯＮＴに出力する。
　また、基板保持部１６に対して－Ｘ側の基板ステージ２の上面には、透過部４９を有する光学部材５０が配置されている。光学部材５０の下方には、透過部４９を透過した光を受光可能な受光装置５１が配置されている。受光装置５１は、透過部４９を介した光が入射するレンズ系５２と、レンズ系５２を介した光を受光する光センサ５３とを有する。光センサ５３は、受光した光に応じた信号を制御装置ＣＯＮＴに出力する。
　次に、干渉計システム６、第１，第２検出システム７，８、及びアライメントシステム９について説明する。図１及び図２において、干渉計システム６は、マスクステージ１の位置情報を計測するレーザ干渉計ユニット６Ａと、基板ステージ２の位置情報を計測するレーザ干渉計ユニット６Ｂとを有する。レーザ干渉計ユニット６Ａは、マスクステージ１に配置された計測ミラー１Ｒを用いて、マスクステージ１の位置情報を計測可能である。レーザ干渉計ユニット６Ｂは、基板ステージ２に配置された計測ミラー２Ｒを用いて、基板ステージ２の位置情報を計測可能である。本実施形態において、干渉計システム６は、レーザ干渉計ユニット６Ａ，６Ｂを用いて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＸ方向に関するマスクステージ１及び基板ステージ２それぞれの位置情報を計測可能である。
　第１検出システム７は、マスクＭの下面（パターン形成面）のＺ軸方向の位置を検出する。第１検出システム７は、所謂、斜入射方式の多点フォーカス・レベリング検出システムであり、図４に示すように、マスクステージ１に保持されたマスクＭの下面と対向配置される複数の検出器７Ａ～７Ｆを有する。検出器７Ａ～７Ｆのそれぞれは、検出領域ＭＺ１～ＭＺ６に検出光を照射する投射部と、検出領域ＭＺ１～ＭＺ６に配置されたマスクＭの下面からの検出光を受光可能な受光部とを有する。
　第２検出システム８は、基板Ｐの表面（露光面）のＺ軸方向の位置を検出する。第２検出システム８は、所謂、斜入射方式の多点フォーカス・レベリング検出システムであり、図４に示すように、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面と対向配置される複数の検出器８Ａ～８Ｈを有する。検出器８Ａ～８Ｈのそれぞれは、検出領域ＰＺ１～ＰＺ８に検出光を照射する投射部と、検出領域ＰＺ１～ＰＺ８に配置された基板Ｐの表面からの検出光を受光可能な受光部とを有する。
　図５は、検出器７Ａの一例を示す概略構成図である。図５に示すように、検出器７Ａは、検出領域ＭＺ１に検出光を照射する投光部５４と、検出領域ＭＺ１に配置されたマスクＭの下面からの検出光を受光可能な受光部５５とを有する。投光部５４は、検出光を射出する光源５６と、光源５６から射出した検出光が入射される送光レンズ系５７と、送光レンズ系５７を通過した光を、マスクＭの下面に傾斜方向から導くミラー５８とを備えている。受光部５５は、マスクＭの下面に照射され、その下面で反射した検出光を受光レンズ系６０に導くミラー５９と、受光レンズ系６０を通過した光を受光する撮像素子（ＣＣＤ）６１とを備えている。送光レンズ系５７は、検出光を例えばスリット状に整形してからマスクＭに照射する。図５に示すように、検出領域ＭＺ１に配置されたマスクＭの下面のＺ軸方向に関する位置が変化した場合、そのマスクＭの下面のＺ軸方向に関する変位量に応じて、撮像素子６１に対する検出光の入射位置がＸ軸方向に変位する。撮像素子６１の撮像信号は、制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、撮像素子６１からの信号に基づいて、検出領域ＭＺ１に配置されたマスクＭの下面のＺ軸方向に関する位置を求めることができる。
　検出器７Ｂ～７Ｆ、及び検出器８Ａ～８Ｈのそれぞれの構成は、図５に示した検出器７Ａの構成と同等である。検出器７Ｂ～７Ｆは、検出領域ＭＺ２～ＭＺ６に配置されたマスクＭの下面のＺ軸方向に関する位置を求めることができる。検出器８Ａ～８Ｈは、検出領域ＰＺ１～ＰＺ８に配置された基板Ｐの表面のＺ軸方向に関する位置を求めることができる。
　アライメントシステム９は、基板Ｐに設けられているアライメントマークを検出する。アライメントシステム９は、所謂、オフアクシス方式のアライメントシステムであり、図４に示すように、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面と対向配置される複数の顕微鏡９Ａ～９Ｆを有する。顕微鏡９Ａ～９Ｆのそれぞれは、検出領域ＡＬ１～ＡＬ６に検出光を照射する投射部と、検出領域ＡＬ１～ＡＬ６に配置されたアライメントマークの光学像を取得可能な受光部とを有する。
　図６は、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７と、検出領域ＭＺ１～ＭＺ６と、マスクＭとの位置関係の一例を示す模式図であり、マスクＭの下面を含む平面内の位置関係を示している。図６に示すように、マスクＭの下面は、パターンが形成されたパターン領域ＭＡを有する。
　本実施形態において、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７のそれぞれは、ＸＹ平面内において矩形である。本実施形態において、照明モジュールＩＬ１、ＩＬ３、ＩＬ５、ＩＬ７による照明領域ＩＲ１、ＩＲ３、ＩＲ５、ＩＲ７が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置され、照明モジュールＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６による照明領域ＩＲ２、ＩＲ４、ＩＲ６が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置されている。照明領域ＩＲ１、ＩＲ３、ＩＲ５、ＩＲ７は、照明領域ＩＲ２、ＩＲ４、ＩＲ６に対して－Ｘ側に配置されている。また、Ｙ軸方向に関して、照明領域ＩＲ１、ＩＲ３、ＩＲ５、ＩＲ７の間に、照明領域ＩＲ２、ＩＲ４、ＩＲ６が配置される。
　本実施形態において、検出器７Ａ、７Ｃ、７Ｅによる検出領域ＭＺ１、ＭＺ３、ＭＺ５が、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７に対して－Ｘ側に配置され、検出器７Ｂ、７Ｄ、７Ｆによる検出領域ＭＺ２、ＭＺ４、ＭＺ６が、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７に対して＋Ｘ側に配置される。また、検出領域ＭＺ１、ＭＺ３、ＭＺ５が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置され、検出領域ＭＺ２、ＭＺ４、ＭＺ６が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置される。
　複数の検出領域ＭＺ１～ＭＺ６のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの検出領域ＭＺ１と検出領域ＭＺ５との間隔（検出領域ＭＺ２と検出領域ＭＺ６との間隔）は、複数の照明領域ＩＲ１～ＩＲ７のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの照明領域ＩＲ１の－Ｙ側のエッジと照明領域ＩＲ７の＋Ｙ側のエッジとの間隔より小さい。
　また、複数の検出領域ＭＺ１～ＭＺ６のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの検出領域ＭＺ１と検出領域ＭＺ５との間隔（検出領域ＭＺ２と検出領域ＭＺ６との間隔）は、パターン領域ＭＡの－Ｙ側のエッジと＋Ｙ側のエッジとの間隔とほぼ等しいか、わずかに小さくしている。
　制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージ１をＸ軸方向に移動して、検出器７Ａ～７Ｆの検出領域ＭＺ１～ＭＺ６に対してマスクステージ１に保持されたマスクＭの下面をＸ軸方向に移動して、検出器７Ａ～７Ｆの検出領域ＭＺ１～ＭＺ６に、マスクＭの下面（パターン領域ＭＡ）に設定された複数の検出点を配置して、それら複数の検出点のＺ軸方向の位置を検出可能である。制御装置ＣＯＮＴは、第１検出システム７から出力される、複数の検出点のそれぞれで検出されたマスクＭの下面のＺ軸方向の位置に基づいて、マスクＭの下面（パターン領域ＭＡ）のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報（マップデータ）を取得可能である。
　図７は、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７と、検出領域ＰＺ１～ＰＺ８と、検出領域ＡＬ１～ＡＬ６と、基板Ｐとの位置関係の一例を示す模式図であり、基板Ｐの表面を含む平面内の位置関係を示している。図７に示すように、本実施形態において、基板Ｐの表面には、マスクＭのパターンの像が投影される複数の露光領域（被処理領域）ＰＡ１～ＰＡ４が設定されている。本実施形態において、基板Ｐの表面には、４つの露光領域ＰＡ１～ＰＡ４が設定されている。露光領域ＰＡ１、ＰＡ２は、Ｙ軸方向に所定の間隔で配置され、露光領域ＰＡ３、ＰＡ４は、Ｙ軸方向に所定の間隔で配置されている。露光領域ＰＡ１、ＰＡ２は、露光領域ＰＡ３、ＰＡ４に対して＋Ｘ側に配置されている。
　本実施形態において、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７のそれぞれは、ＸＹ平面内において矩形である。本実施形態において、投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７による投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置され、投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６による投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置されている。投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７は、投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６に対して－Ｘ側に配置されている。また、Ｙ軸方向に関して、投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７の間に、投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６が配置される。
　本実施形態において、検出器８Ａ、８Ｃ、８Ｅ、８Ｇ、８Ｈによる検出領域ＰＺ１、ＰＺ３、ＰＺ５、ＰＺ７、ＰＺ８が、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に対して－Ｘ側に配置され、検出器８Ｂ、８Ｄ、８Ｆによる検出領域ＰＺ２、ＰＺ４、ＰＺ６が、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に対して＋Ｘ側に配置される。また、検出領域ＰＺ１、ＰＺ３、ＰＺ５、ＰＺ７、ＰＺ８が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置され、検出領域ＰＺ２、ＰＺ４、ＰＺ６が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置される。
　複数の検出領域ＰＺ１～ＰＺ８のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの検出領域ＰＺ１と検出領域ＰＺ８との間隔は、複数の投影領域ＰＲ１～ＰＲ７のうち、外側２つの投影領域ＰＲ１の－Ｙ側のエッジと投影領域ＰＲ７の＋Ｙ側のエッジとの間隔より大きい。また、Ｙ軸方向に関して中央の検出領域ＰＺ２～ＰＺ７のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの検出領域ＰＺ３と検出領域ＰＺ７との間隔（検出領域ＰＺ２と検出領域ＰＺ６との間隔）は、複数の投影領域ＰＲ１～ＰＲ７のうち、外側２つの投影領域ＰＲ１の－Ｙ側のエッジと投影領域ＰＲ７の＋Ｙ側のエッジとの間隔より小さい。
　また、複数の検出領域ＰＺ１～ＰＺ８のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの検出領域ＰＺ１と検出領域ＰＺ８との間隔は、露光領域ＰＡ１（ＰＡ３）の－Ｙ側のエッジと露光領域ＰＡ２（ＰＡ４）の＋Ｙ側のエッジとの間隔より僅かに小さく、各露光領域ＰＡ１（～ＰＡ４）の－Ｙ側のエッジと＋Ｙ側のエッジとの間隔より大きい。
　制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ２をＸ軸方向に移動して、検出器８Ａ～８Ｈの検出領域ＰＺ１～ＰＺ８に対して基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面をＸ軸方向に移動して、検出器８Ａ～８Ｈの検出領域ＰＺ１～ＰＺ８に、基板Ｐの表面（露光領域ＰＡ１～ＰＡ４）に設定された複数の検出点を配置して、それら複数の検出点のＺ軸方向の位置を検出可能である。制御装置ＣＯＮＴは、第２検出システム８から出力される、複数の検出点のそれぞれで検出された基板Ｐの表面のＺ軸方向の位置に基づいて、基板Ｐの表面（露光領域ＰＡ１～ＰＡ４）のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報（マップデータ）を取得可能である。
　本実施形態において、顕微鏡９Ａ～９Ｆによる検出領域ＡＬ１～ＡＬ６が、検出領域ＰＺ１、ＰＺ３、ＰＺ５、ＰＺ７、ＰＺ８に対して－Ｘ側に配置されている。検出領域ＡＬ１～ＡＬ６は、Ｙ軸方向に離れて配置される。複数の検出領域ＡＬ１～ＡＬ６のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの検出領域ＡＬ１と検出領域ＡＬ６との間隔は、複数の露光領域ＰＡ１～ＰＡ４のうち、Ｙ軸方向に関して露光領域ＰＡ１（ＰＡ３）の－Ｙ側のエッジと露光領域ＰＡ２（ＰＡ４）の＋Ｙ側のエッジとの間隔とほぼ等しい。
　図７に示すように、本実施形態において、基板Ｐの表面には、Ｙ軸方向に所定間隔で複数（本実施形態では６個）のアライメントマークｍ１１～ｍ１６、ｍ２１～ｍ２６、ｍ３１～ｍ３６、ｍ４１～ｍ４６が配置されている。これらのアライメントマークｍ１１～ｍ１６、ｍ２１～ｍ２６、ｍ３１～ｍ３６、ｍ４１～ｍ４６は、Ｘ軸方向においては４箇所に配置される。
　アライメントマークｍ１１、ｍ１２、ｍ１３は露光領域ＰＡ３のＸ軸方向における一端部（－Ｘ側の端部、以下同様）に隣接して設けられる。アライメントマークｍ１４、ｍ１５、ｍ１６は露光領域ＰＡ４のＸ軸方向における一端部に隣接して設けられる。アライメントマークｍ２１、ｍ２２、ｍ２３は露光領域ＰＡ３の他端部（＋Ｘ側の端部、以下同様）に隣接して設けられる。アライメントマークｍ２４、ｍ２５、ｍ２６は露光領域ＰＡ４のＸ軸方向における他端部に隣接して設けられる。
　アライメントマークｍ３１、ｍ３２、ｍ３３は露光領域ＰＡ１のＸ軸方向における一端部に隣接して設けられる。アライメントマークｍ３４、ｍ３５、ｍ３６は露光領域ＰＡ２のＸ軸方向における一端部に隣接して設けられる。アライメントマークｍ４１、ｍ４２、ｍ４３は露光領域ＰＡ１のＸ軸方向における他端部に隣接して設けられる。アライメントマークｍ４４、ｍ４５、ｍ４６は露光領域ＰＡ２のＸ軸方向における他端部に隣接して設けられる。
　以下において、Ｘ軸方向の４箇所に配置されるアライメントマークｍ１１～ｍ１６、ｍ２１～ｍ２６、ｍ３１～ｍ３６、ｍ４１～ｍ４６の４個のグループのうち、基板Ｐの－Ｘ側のエッジに最も近いアライメントマークｍ１１～ｍ１６のグループを適宜列Ｒ１といい、列Ｒ１の＋Ｘ側に隣接するアライメントマークｍ２１～ｍ２６のグループを適宜列Ｒ２といい、列Ｒ２の＋Ｘ側に隣接するアライメントマークｍ３１～ｍ３６のグループを適宜列Ｒ３といい、列Ｒ３の＋Ｘ側に隣接するアライメントマークｍ４１～ｍ４６のグループを適宜列Ｒ４という。
　アライメントシステム９は、基板Ｐに設けられている複数のアライメントマークｍ１１～ｍ１６、ｍ２１～ｍ２６、ｍ３１～ｍ３６、ｍ４１～ｍ４６を検出する。本実施形態においては、基板Ｐ上においてＹ軸方向に離れて配置された６つのアライメントマークｍ１１～ｍ１６、ｍ２１～ｍ２６、ｍ３１～ｍ３６、ｍ４１～ｍ４６に対応して、顕微鏡９Ａ～９Ｆ（検出領域ＡＬ１～ＡＬ６）が配置されている。顕微鏡９Ａ～９Ｆは、例えばアライメントマークｍ１１～ｍ１６が検出領域ＡＬ１～ＡＬ６に同時に配置されるように設けられている。アライメントシステム９は、顕微鏡９Ａ～９Ｆを用いて、６つのアライメントマークｍ１１～ｍ１６を同時に検出可能である。
　上記の露光装置ＥＸにおいて、露光動作等の動作の少なくとも一部は、予め定められている露光に関する制御情報（露光制御情報）に基づいて実行される。露光制御情報は、露光装置ＥＸの動作を規定する制御命令群を含み、露光レシピとも呼ばれる。以下の説明において、露光に関する制御情報を適宜、露光レシピと称する。
　露光レシピは、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶されている。少なくとも基板Ｐの露光時（マスクＭ及び基板Ｐに対する露光光ＥＬの照射動作時）における露光装置ＥＸの動作条件は、露光レシピによって予め決定されている。制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光装置ＥＸの動作を制御する。
　露光レシピは、基板Ｐの露光時におけるマスクステージ１及び基板ステージ２の移動条件を含む。基板Ｐの露光時、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、マスクステージ１及び基板ステージ２を移動する。本実施形態の露光装置ＥＸは、マルチレンズ型スキャン露光装置であり、基板Ｐの露光領域ＰＡ１～ＰＡ４の露光時において、マスクＭ及び基板Ｐは、ＸＹ平面内の所定の走査方向に移動される。制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、マスクＭと基板Ｐとを走査方向に同期移動しながらマスクＭの下面のパターン領域ＭＡに露光光ＥＬを照射して、そのパターン領域ＭＡを介して基板Ｐの表面の露光領域ＰＡ１～ＰＡ４に露光光ＥＬを照射して、それら露光領域ＰＡ１～ＰＡ４を露光する。
　本実施形態において、基板Ｐ上に設けられた複数の露光領域ＰＡ１～ＰＡ４に対する露光処理は、露光領域ＰＡ１～ＰＡ４を投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に対して基板Ｐの表面（ＸＹ平面）に沿って走査方向に移動させるとともに、マスクＭのパターン領域ＭＡを照明領域ＩＲ１～ＩＲ７に対してマスクＭの下面（ＸＹ平面）に沿って走査方向に移動させながら実行される。
　本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＸ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＸ軸方向とする。例えば基板Ｐの露光領域ＰＡ１を露光する場合、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に対して基板Ｐの露光領域ＰＡ１をＸ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＸ軸方向への移動と同期して、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７に対してマスクＭのパターン領域ＭＡをＸ軸方向に移動しながら、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７に露光光ＥＬを照射して、マスクＭからの露光光ＥＬを投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７を介して投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に照射する。これにより、基板Ｐの露光領域ＰＡ１は、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に照射された露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターン領域ＭＡのパターンの像が基板Ｐの露光領域ＰＡ１に投影される。
　例えば露光領域ＰＡ１の露光が終了した後、次の露光領域（例えば露光領域ＰＡ２）を露光するために、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７が次の露光領域ＰＡ２の露光開始位置に配置されるように、基板ステージ２を制御して、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７に対して基板ＰをＸＹ平面内の所定方向に移動する。また、制御装置ＣＯＮＴは、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７がパターン領域ＭＡの露光開始位置に配置されるように、マスクステージ１を制御して、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７に対してマスクＭを移動する。そして、投影領域ＰＲ１～ＰＲ７が露光領域ＰＡ２の露光開始位置に配置され、照明領域ＩＲ１～ＩＲ７がパターン領域ＭＡの露光開始位置に配置された後、制御装置ＣＯＮＴは、その露光領域ＰＡ２の露光を開始する。
　制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージ１が保持するマスクＭと基板ステージ２が保持する基板ＰとをＸ軸方向に同期移動しながら基板Ｐに露光光ＥＬを照射する動作と、次の露光領域を露光するために、基板ＰをＸＹ平面内の所定方向（例えばＸ軸方向）にステッピング移動する動作を繰り返しながら、基板Ｐ上に設けられた複数の露光領域ＰＡ１～ＰＡ４を、マスクＭに設けられたパターン及び投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７を介して順次露光する。
　次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法の一例について図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９は、第１実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。
　まず、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに形成しようとする第１層に対応するマスクＭをマスクステージ１に搬入（ロード）する。マスクＭがマスクステージ１に保持された後、露光レシピに基づいて、マスクＭのアライメント処理、各種計測処理、及びキャリブレーション処理を含むセットアップ処理が実行される。
　本実施形態において、マスクＭのアライメント処理は、マスクＭに配置されたアライメントマーク（不図示）の像を投影システムＰＳ及び透過部４５を介して受光装置４６で受光して、ＸＹ平面内におけるマスクＭの位置を計測する処理を含む。
　計測処理は、例えば各投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７より射出される露光光ＥＬの照度を受光装置５１を用いて計測する処理、各投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７の結像特性を受光装置４６を用いて計測する処理、及びアライメントシステム９の検出領域ＡＬ１～ＡＬ６とマスクＭのパターン像の投影位置との位置関係（ベースライン量）を、アライメントシステム９、透過部４５、及び受光装置４６等を用いて計測する処理の少なくとも一つを含む。
　キャリブレーション処理は、計測処理の結果を用いて、各照明モジュールＩＬ１～ＩＬ７から射出される露光光ＥＬの照度を調整する処理、及び受光装置４６を用いて計測した結像特性の計測結果に基づいて、各投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７の結像特性を結像特性調整装置３０を用いて調整する処理の少なくとも一つを含む。
　制御装置ＣＯＮＴは、上記各処理を完了させた後、所定のタイミングで、基板Ｐを基板ステージ２に搬入する（ステップＳ３）。当該基板Ｐは、予め別途塗布装置などによって表面にレジストなどの感光材料が塗布された状態にしておく。基板Ｐが基板ステージ２に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光条件を調整する処理を実行する。当該露光条件は、例えば投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７による投影像の投影倍率、投影位置並びに投影像の回転などの結像条件、及び、基板Ｐの位置や姿勢などに関する基板配置条件の少なくとも一方を含む。
　露光条件調整処理において、制御装置ＣＯＮＴは、まずプリアライメント処理を実行する。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、プリアライメント用計測装置に基板Ｐのエッジ等を検出させる。基板Ｐのエッジ等が検出された後、制御装置ＣＯＮＴは、検出結果に応じて投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７の結像特性調整装置３０及び基板ステージ２を駆動させ、露光条件を調整する。
　露光条件調整処理の後、図１０（Ａ）に示すように、基板Ｐに対して、第１パターンＭＰ１を転写する（ステップＳ７）。第１パターンＭＰ１には、例えば露光領域ＰＡ１～ＰＡ４にそれぞれ形成される所定の回路パターンｒ１１～ｒ１４と、４列のアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６のパターンと、が含まれる。
　露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出され（ステップＳ８）、例えば現像工程や、第１パターンＭＰ１に基づく最初の層（第１層）を形成する工程などの各工程が適宜行われることになる。第１層が形成された基板Ｐに対して別の層（第２層）を積層させる場合、基板Ｐの表面（第１層の表面）に感光層を形成する。
　以下、同一ロット内の基板Ｐ（Ｎ枚）の処理が終了するまで（ステップＳ９）、ステップＳ３～Ｓ８の処理が繰り返される。同一ロットは、同一のマスクＭを用いて露光される複数の基板Ｐのグループを含む。少なくとも同一ロットにおいては、同一の露光レシピの下で、露光が実行される。なお、以下の説明において、ステップＳ３～Ｓ８の処理をまとめて、第１パターンＭＰ１の転写工程と記載する場合がある。
　同一ロット内の基板Ｐに対する第１パターンＭＰ１の転写工程が終了すると（ステップＳ９／ＹＥＳ）、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに形成しようとする第２層に対応するマスクＭをマスクステージ１に搬入（ロード）する。マスクＭがマスクステージ１に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、第１層を形成する場合と同様に、マスクＭのアライメント処理、各種計測処理、及びキャリブレーション処理を含むセットアップ処理を実行させる。
　制御装置ＣＯＮＴは、上記各処理を完了させた後、所定のタイミングで、基板Ｐを基板ステージ２に搬入する（ステップＳ１３）。基板Ｐが基板ステージ２に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光条件を調整する処理を実行させる。この露光条件調整処理において、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９を用いて、図１０（Ａ）に示す第１パターンＭＰ１のパターン情報を計測する（ステップＳ１４）。
　第１パターンＭＰ１のパターン情報は、第１パターンＭＰ１に含まれるアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６の位置情報を含む。位置情報は、Ｘ座標、Ｙ座標、θＺ等を含む（以下同様）。本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに設けられる４列のアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）を、例えば列Ｒ１、列Ｒ２、列Ｒ３、列Ｒ４の順に検出させることで、第１パターンＭＰ１のパターン情報を計測する。
　ここで、例えば、第１パターンＭＰ１の転写工程において基板Ｐが歪んだ状態で基板ステージ２に配置され、その状態で第１パターンＭＰ１が転写されると、基板Ｐの配置が解除されたときに、例えば図１０（Ｂ）に示すように、第１層のパターンが変形して歪んでしまう。この場合、第２層形成時以降の転写ステップにおいては、変形した状態で形成された第１パターンＭＰ１に転写像（ＰＡ１～ＰＡ４）を重ね合わせる必要がある。なお、図１０（Ｂ）では、第１層のパターンの歪みを誇張して例示している。
　そこで、制御装置ＣＯＮＴは、まず、アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の位置情報に基づいて、基板Ｐ全体の露光条件を調整する処理を実行する（ステップＳ１５）。当該露光条件は、例えば、投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７による投影像の投影倍率、投影位置並びに投影像の回転などの結像条件、及び、基板Ｐの位置や姿勢などに関する基板配置条件の少なくとも１つを含む。制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７の結像特性調整装置３０や基板ステージ２を駆動させ、基板Ｐ全体の露光条件を調整する。これにより、図１１に示すように、基板Ｐの位置及び姿勢が補正される。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの位置及び姿勢が補正された後の、アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）のＸＹ座標系における位置（以後、補正後位置と記載する）に関する情報（以後、補正後位置情報と記載する）を基板Ｐに対応づけて記憶部ＳＴＲＧに記憶する（ステップＳ１６）。制御装置ＣＯＮＴは、例えば、アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の補正後位置情報を、基板Ｐごとの識別データ（基板ＩＤ）と対応させたデータテーブルを作成する。なお、補正後位置情報に加えて、計測した位置情報および露光条件のデータを基板Ｐに対応付けて記憶してもよい。記憶部ＳＴＲＧは、例えば、制御装置ＣＯＮＴとネットワークを介して接続されたサーバが備える記憶装置であってもよいし、制御装置ＣＯＮＴが有する記憶装置（ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ）であってもよい。
　ステップＳ１６の後、制御装置ＣＯＮＴは、列Ｒ１、列Ｒ２、列Ｒ３、及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報と、露光レシピと、に基づいて、走査ごと（露光領域ＰＡ１～ＰＡ４ごと）の露光条件を決定する（ステップＳ１７）。当該露光条件は、例えば、投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７による投影像の投影倍率、投影位置並びに投影像の回転などの結像条件、及び、基板Ｐの位置や姿勢などに関する基板配置条件の少なくとも１つを含む。
　露光条件を決定した後、図１２に示すように、基板Ｐに対して、第２パターンＭＰ２を転写する（ステップＳ１８）。第２パターンＭＰ２には、例えば露光領域ＰＡ１～ＰＡ４にそれぞれ形成される所定の回路パターンｒ２１～ｒ２４が含まれる。
　露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出され（ステップＳ１９）、例えば現像工程や、第２パターンＭＰ２に基づく第２層を形成する工程などの各工程が適宜行われることになる。第２層が形成された基板Ｐに対して更に別の層（第３層）を積層させる場合、基板Ｐの表面（第２層の表面）に感光層を形成する。
　以下、同一ロット内の全ての基板Ｐに対する処理が終了するまで（ステップＳ２０）、ステップＳ１３～ステップＳ１９に係る処理が繰り返される。なお、以後の説明において、ステップＳ１３～ステップＳ１９の処理をまとめて、第２パターンＭＰ２の転写工程と記載する場合がある。
　同一ロット内の全ての基板Ｐに対する処理が終了すると（ステップＳ２０／ＹＥＳ）、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに形成しようとする第３層に対応するマスクＭをマスクステージ１に搬入（ロード）する。マスクＭがマスクステージ１に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、第１層、第２層を形成する場合と同様に、マスクＭのアライメント処理、各種計測処理、及びキャリブレーション処理を含むセットアップ処理を実行させる。
　制御装置ＣＯＮＴは、上記各処理を完了させた後、所定のタイミングで、基板Ｐを基板ステージ２に搬入する（ステップＳ２３）。制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光条件を調整する処理を実行させる。この露光条件調整処理において、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９を用いて、図１２に示す第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する（ステップＳ２４）。
　第２パターンＭＰ２のパターン情報は、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報を含む。４列のアライメントマークは、第１パターンＭＰ１を転写した際に形成したアライメントマークと同じアライメントマークを使用する。具体的には、Ｍ２１１～Ｍ２１６はｍ１１１～ｍ１１６に対応し、Ｍ２２１～Ｍ２２６はｍ１２１～１２６に対応し、Ｍ２３１～Ｍ２３６はｍ１３１～ｍ１３６に対応し、Ｍ２４１～Ｍ２４６はｍ１４１～１４６に対応する。本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９に、基板Ｐに設けられる４列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、及びＭ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）のうち、最も＋Ｘ側のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）と、最も－Ｘ側のアライメントマークＭ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）と、を、例えば列Ｒ１、列Ｒ４の順に検出させ、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する。ステップＳ２４においては、４列のアライメントマークのうち２列のみを検出するため、４列全てを検出する場合に比べて検出時間が短くなり、スループットを向上させることができる。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報に基づいて、基板Ｐ全体の露光条件を調整する処理を実行する（ステップＳ２５）。当該露光条件は、例えば、投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７による投影像の投影倍率、投影位置並びに投影像の回転などの結像条件、及び、基板Ｐの位置や姿勢などに関する基板配置条件の少なくとも１つを含む。制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７の結像特性調整装置３０や基板ステージ２を駆動させ、基板Ｐ全体の露光条件を調整する。
　図１３（Ａ）は、ステップＳ２４において計測されたアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置の一例を示す図である。ステップＳ２５の処理によって、図１３（Ｂ）に示すように、基板Ｐ全体の位置及び姿勢が補正される。
　図９に戻り、制御装置ＣＯＮＴは、未計測のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定する（ステップＳ２６）。
　ステップＳ２６の処理について具体的に説明する。制御装置ＣＯＮＴは、まず、データベースに記憶されている列Ｒ２のアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６及び列Ｒ３のアライメントマークｍ１３１～ｍ１３６の補正後位置情報の中から、現在露光対象となっている基板Ｐの基板ＩＤに紐付けられている列Ｒ２のアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６及び列Ｒ３のアライメントマークｍ１３１～ｍ１３６の補正後位置情報を取得する。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、取得した列Ｒ２のアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６及び列Ｒ３のアライメントマークｍ１３１～ｍ１３６の補正後位置情報に基づいて、未計測の列Ｒ２のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６及び列Ｒ３のアライメントマークＭ２３１～Ｍ２３６の補正後位置を推定（算出）する。推定された列Ｒ２のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６及び列Ｒ３のアライメントマークＭ２３１～Ｍ２３６の補正後位置（以後、推定位置と記載する）に関する情報を、推定位置情報と呼ぶ。
　制御装置ＣＯＮＴは、図１４に示すように、位置情報を計測したアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、位置情報を未計測のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の推定位置情報と、に基づいて、各露光領域ＰＡ１～ＰＡ４を特定し、露光領域ＰＡ１～ＰＡ４（走査ごと）の露光条件を決定する（図９：ステップＳ２７）。なお、図１４では、計測された列のアライメントマークを実線で示し、推定された列のアライメントマークを点線で示している。
　制御装置ＣＯＮＴは、図１５に示すように、基板Ｐに対して、調整後の露光条件で第３パターンＭＰ３を転写する（図９：ステップＳ２８）。第３パターンＭＰ３には、例えば露光領域ＰＡ１～ＰＡ４にそれぞれ形成される所定の回路パターンｒ３１～ｒ３４が含まれる。
　露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出され（ステップＳ２９）、例えば現像工程や、第３パターンＭＰ３に基づく第３層を形成する工程などの各工程が適宜行われることになる。
　以下、同一ロット内の全ての基板Ｐに対する処理が終了するまで（ステップＳ３０）、ステップＳ２３～ステップＳ２９に係る処理が繰り返される。同一ロット内の全ての基板Ｐに対する処理が終了した後（ステップＳ３０／ＹＥＳ）、第４層に対応する第４パターンＭＰ４の転写工程を行ってもよい。なお、以後の説明において、ステップＳ２３～ステップＳ２９の処理をまとめて、第３パターンＭＰ３の転写工程と記載する場合がある。
　以上、詳細に説明したように、第１実施形態によれば、露光装置ＥＸは、基板Ｐ上に露光された第１パターンＭＰ１のパターン情報であるアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の位置情報を計測するアライメントシステム９と、計測した位置情報を記憶する記憶部ＳＴＲＧと、制御装置ＣＯＮＴと、を備える。アライメントシステム９は、基板Ｐ上の第１パターンＭＰ１上に露光された第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報を計測する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の位置情報と、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報と、に基づいて、基板Ｐ上の第２パターンＭＰ２の上に第３パターンＭＰ３を露光する露光条件を決定する。これにより、第３パターンＭＰ３を露光する露光条件を決定する処理において、位置情報を計測するアライメントマークの列数を少なくできるため、４列のアライメントマークを計測する場合と比較してスループットを向上することができる。
　上記第１実施形態では、第２パターンＭＰ２の転写工程において計測した第１パターンＭＰ１のパターン情報（アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６の位置情報）と、第３パターンＭＰ３の転写工程において計測した第２パターンＭＰ２のパターン情報（アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６、Ｍ２４１～Ｍ２４６の位置情報）と、に基づいて第３パターンＭＰ３を露光する露光条件を決定していたが、これに限られるものではない。
　例えば、第２パターンＭＰ２の転写工程において計測した第１パターンＭＰ１のパターン情報（アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６の位置情報）と、第４パターンＭＰ４の転写工程において計測した第３パターンＭＰ３のパターン情報（アライメントマークＭ３１１～Ｍ３１６、Ｍ３４１～Ｍ３４６の位置情報）と、に基づいて第４パターンＭＰ４を露光する露光条件を決定してもよい。なお、４列のアライメントマークは、第１パターンＭＰ１を転写した際に形成したアライメントマークと同じアライメントマークを使用する。具体的には、Ｍ３１１～Ｍ３１６はｍ１１１～ｍ１１６に対応し、Ｍ３２１～Ｍ３２６はｍ１２１～１２６に対応し、Ｍ３３１～Ｍ３３６はｍ１３１～ｍ１３６に対応し、Ｍ３４１～Ｍ３４６はｍ１４１～１４６に対応する。この場合、第４パターンＭＰ４の転写工程において、第３パターンＭＰ３のパターン情報の計測時に４列のアライメントマークを計測する場合よりも計測時間を短縮できるため、スループットを向上できる。
［第２実施形態］
　第１実施形態では、第２パターンＭＰ２の転写工程において位置情報を計測した第１パターンＭＰ１が有するアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を、第３パターンＭＰ３の転写工程において位置情報を未計測のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定する（露光領域ＰＡ１～ＰＡ４を特定する）のに用いていた。
　第２実施形態では、図１６に示すように、第１パターンＭＰ１が有するアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６の補正後位置と、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６、Ｍ２２１～Ｍ２２６、Ｍ２３１～Ｍ２３６、Ｍ２４１～Ｍ２４６の補正後位置と、の間に「ずれ（差）」が生じた場合にも、層間で生じる各アライメントマークの補正後位置の差を補正し（レイヤ間差補正と呼ぶ）、位置情報を計測していないアライメントマークの補正後位置の推定精度を向上させる。また、第１パターンと第２パターンとの「ずれ（差）」をレイヤ間差とも呼ぶ。なお、図１６では、第１パターンＭＰ１のアライメント結果から推定される第１パターンＭＰ１の露光領域を実線で示し、第２パターンＭＰ２のアライメント結果から推定される第２パターンＭＰ２の露光領域を点線で示している。
　図１７及び図１８は、第２実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。
　第２実施形態に係る露光方法は、第３パターンＭＰ３の転写工程が、第１実施形態に係る露光方法と異なる。そこで、図１８のステップＳ５１以降の処理について詳細に説明することとし、第１パターンＭＰ１の転写工程と、第２パターンＭＰ２の転写工程と、は、第１実施形態に係る露光方法と同一であるため、図８と同一のステップ番号を付し、その詳細な説明を省略する。
　図１７に示すように、処理すべき全ての基板Ｐに対して第１パターンＭＰ１の転写工程（ステップＳ３～ステップＳ８）及び第２パターンＭＰ２の転写工程（ステップＳ１３～Ｓ１９）が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに形成しようとする第３層に対応するマスクＭをマスクステージ１に搬入（ロード）する。マスクＭがマスクステージ１に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、マスクＭのアライメント処理、各種計測処理及びキャリブレーション処理を含むセットアップ処理を実行する。
　図１８のステップＳ５１～Ｓ６０の処理は、サンプル基板に分類される基板Ｐに対する第３パターンＭＰ３の転写工程であり、ステップＳ６１～Ｓ６９はオブジェクト基板に分類される基板Ｐに対する第３パターンＭＰ３の転写工程である。
　初めに、サンプル基板の処理について説明する。制御装置ＣＯＮＴは、所定のタイミングで、基板Ｐを基板ステージ２に搬入する（ステップＳ５１）。制御装置ＣＯＮＴは、これから処理される基板Ｐと同一あるいは類似した処理経路を経た基板Ｐや、任意に設定された有効期限内に処理された基板Ｐなど、所定の条件を満たした基板Ｐのレイヤ間差に関するデータが記憶部ＳＴＲＧのデータベースに所定枚数以上蓄積されているか否かを判断する（ステップＳ５２）。
　制御装置ＣＯＮＴが、レイヤ間差に関するデータがデータベースに所定枚数以上蓄積されていないと判断した場合（ステップＳ５２／ＮＯ）、基板Ｐはサンプル基板として処理される。ここで、複数の基板Ｐについて、第１パターン、第２パターン、第３パターンで使用された露光装置や現像装置や成膜装置といったフォトリソグラフィ工程で用いられる処理装置や処理レシピなどが同一あるいは類似であれば、当該複数の基板Ｐは処理経路が同一あるいは類似とみなされる。
　サンプル基板として判断された基板Ｐが基板ステージ２に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光条件を調整する処理を実行させる。この露光条件調整処理において、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９を用いて、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する（ステップＳ５３）。ステップＳ５３では、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに設けられる４列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）を、例えば列Ｒ１、列Ｒ２、列Ｒ３、列Ｒ４の順に検出させることで、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する。したがって、ステップＳ５３で計測される第２パターンＭＰ２のパターン情報には、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報が含まれる。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、第２パターンＭＰ２のパターン情報に含まれるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報に基づいて、基板Ｐ全体の露光条件を調整する処理を実行する（ステップＳ５４）。
　ステップＳ５４の後、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ５３において位置情報を計測した列Ｒ１、列Ｒ２、列Ｒ３、及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報と、露光レシピと、に基づいて、走査ごと（露光領域ＰＡ１～ＰＡ４ごと）の露光条件を決定する（ステップＳ５５）。
　露光条件を決定した後、基板Ｐに対して、第３パターンＭＰ３を転写する（ステップＳ５６）。露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出され（ステップＳ５７）、例えば現像工程や、第３パターンＭＰ３に基づく第３層を形成する工程などの各工程が適宜行われることになる。
　基板Ｐが搬出された後、制御装置ＣＯＮＴは記憶部ＳＴＲＧにサンプル基板である基板Ｐのサンプル情報を記憶する（ステップＳ５８）。サンプル情報とは具体的に、ステップＳ５４で算出した基板Ｐ全体の露光条件や、基板Ｐに紐づけられている基板ＩＤや基板の番号、基板Ｐのフォトリソ工程の各工程で用いられた処理装置や処理レシピ、各工程が行われた処理日時などの情報である。
　記憶部ＳＴＲＧにサンプル基板である基板Ｐの情報が記憶された後、制御装置ＣＯＮＴは基板Ｐの第１パターンＭＰ１と第２パターンＭＰ２との間のレイヤ間差を算出し、算出した結果を記憶部ＳＴＲＧに保存する（ステップＳ５９）。レイヤ間差は、ステップＳ１５で第２パターンＭＰ２を露光するために基板全体の露光条件を調整したときの調整後のアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の位置情報と、ステップＳ５５で第３パターンＭＰ３を露光するために基板全体の露光条件を調整したときの調整後のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報を用いて図１６のように各アライメントマークの位置の差分を算出する。
　最後に、サンプル基板として複数の基板Ｐが処理され、記憶部ＳＴＲＧにサンプル基板である複数の基板Ｐのレイヤ間差の情報が記憶された後、制御装置ＣＯＮＴは複数の基板Ｐのレイヤ間差の平均値である平均補正量を算出し、平均補正量に関する情報を記憶部ＳＴＲＧに保存する（ステップＳ６０）。
　次に、オブジェクト基板の処理について説明する。制御装置ＣＯＮＴは、所定のタイミングで、基板Ｐを基板ステージ２に搬入する（ステップＳ５１）。制御装置ＣＯＮＴは、これから処理される基板Ｐと同一あるいは類似した処理経路を経た基板Ｐや、任意に設定された有効期限内に処理された基板Ｐなど、所定の条件を満たした基板Ｐのレイヤ間差に関するデータが記憶部ＳＴＲＧのデータベースに所定枚数以上蓄積されているか否かを判断する（ステップＳ５２）。基板Ｐのレイヤ間差に関するデータが所定枚数以上蓄積されていると判断された場合（ステップＳ５２／ＹＥＳ）、基板Ｐはオブジェクト基板として処理される。
　オブジェクト基板と判断された基板Ｐが基板ステージ２に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光条件を調整する処理を実行させる。具体的には、まず、制御装置ＣＯＮＴは、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する（ステップＳ６１）。ステップＳ６１において、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９に、基板Ｐに設けられる４列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、及びＭ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）のうち、２列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）を、例えば列Ｒ１、列Ｒ４の順に検出させ、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する。したがって、ステップＳ６１で計測される第２パターンＭＰ２のパターン情報には、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報が含まれる。ステップＳ６１では、４列のアライメントマークのうち２列のみを検出するため、４列全てを検出する場合に比べて検出時間が短くなり、スループットが向上する。
　制御装置ＣＯＮＴは、第２パターンＭＰ２のパターン情報に含まれるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報に基づいて、基板Ｐ全体の露光条件を調整する処理を実行する（ステップＳ６２）。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、位置情報を計測していないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を推定する（ステップＳ６６）。
　ステップＳ６６の処理について具体的に説明する。制御装置ＣＯＮＴは、まず、データベースに記憶されているアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報の中から、現在露光対象となっている基板ＰのＩＤに紐付けられているアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を取得する。
　次に、取得したアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報と、ステップＳ６０において算出した平均補正量と、に基づいて、位置情報を計測していないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定（算出）する。
　より詳細には、データベースから取得したアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置を、ステップＳ６０において算出した平均補正量で補正し、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置とする。これにより、位置情報を計測していないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置の推定において、層間に生じるずれ（差）が考慮されるため、補正後位置の推定精度を向上させることができる。
　また、平均補正量として、オブジェクト基板である基板Ｐと同じ処理経路、処理レシピや処理日時が近いサンプル基板のアライメントマークの測定結果を用いることで、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置の推定精度を向上させることができる。
　制御装置ＣＯＮＴは、位置情報を計測したアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の推定位置情報と、に基づいて、各露光領域ＰＡ１～ＰＡ４を特定し、露光領域ＰＡ１～ＰＡ４（走査ごと）の露光条件を決定する（ステップＳ６７）。
　制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対して、決定した露光条件で第３パターンＭＰ３を転写する（ステップＳ６８）。露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出され（ステップＳ６９）、例えば現像工程や、第３パターンＭＰ３に基づく第３層を形成する工程などの各工程が適宜行われることになる。
　以上、詳細に説明したように、第２実施形態によれば、露光装置ＥＸは、サンプル基板上に露光された第１パターンＭＰ１のパターン情報であるアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の位置情報を計測するアライメントシステム９と、制御装置ＣＯＮＴと、を備える。アライメントシステム９は、サンプル基板上の第１パターンＭＰ１上に露光された第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報を計測し、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、の差分（補正量）を算出し、記憶部ＳＴＲＧに記憶する。また、アライメントシステム９は、オブジェクト基板上に露光された第１パターンＭＰ１のパターン情報であるアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の位置情報を計測し、オブジェクト基板上の第１パターンＭＰ１上に露光された第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報を計測する。制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報と、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報と、補正量と、に基づいて、オブジェクト基板の第２パターンＭＰ２の上に第３パターンＭＰ３を露光する露光条件を決定する。これにより、位置情報を未計測のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置の推定において、層間に生じるずれ（差）を考慮できるため、補正後位置の推定精度を向上させることができる。また、オブジェクト基板への第３パターンＭＰ３の転写工程において、第２パターンＭＰ２のパターン情報の計測処理では、４列中、２列のアライメントマークの位置情報を計測するため、４列すべてを計測する場合と比較して、スループットを向上することができる。
　なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様、第２パターンＭＰ２の転写工程において計測した第１パターンＭＰ１のパターン情報（アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６の位置情報）と、第４パターンＭＰ４の転写工程において計測した第３パターンＭＰ３のパターン情報（アライメントマークＭ３１１～Ｍ３１６、Ｍ３４１～Ｍ３４６の位置情報）と、に基づいて第４パターンＭＰ４を露光する露光条件を決定してもよい。
　この場合、サンプル基板に対する第４パターンＭＰ４の転写工程において、第３パターンＭＰ３のパターン情報（アライメントマークＭ３１１～Ｍ３１６、Ｍ３２１～Ｍ３２６、Ｍ３３１～Ｍ３３６、Ｍ３４１～Ｍ３４６の位置情報）と、第１パターンＭＰ１のパターン情報（アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６の位置情報）と、に基づいて、第１層と第３層との間で生じる各アライメントマークの補正後位置の差（補正量）を算出する。そして、オブジェクト基板に対する第４パターンＭＰ４の転写工程において、アライメントマークｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６の補正後位置情報と、アライメントマークＭ３１１～Ｍ３１６、Ｍ３４１～Ｍ３４６の補正後位置情報と、平均補正量と、に基づいて第４パターンＭＰ４を露光する露光条件を決定すればよい。
[第３実施形態]
　第２実施形態では、基板ＩＤが一致する基板について第２パターンＭＰ２の転写工程において計測した第１パターンＭＰ１が有するアライメントマークの位置情報と平均補正量とを用いて、第３パターンＭＰ３の転写工程において計測を行っていないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の位置情報を推定した。
　また、第２実施形態では、平均補正量を処理経路や処理日時が同一あるいは類似するサンプル基板の測定結果を用いて算出していた。第３実施形態ではサンプル基板の中でもレイヤ間差が近いサンプル基板を選択して平均補正量を算出する点が異なる。
　図１９は、第３実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。サンプル基板の処理においては、第３実施形態では、第２実施形態と比較してステップＳ５８以降の処理が異なる。そこで図１９のステップＳ５１～ステップＳ５７については説明を省略する。また、オブジェクト基板の処理においては、第３実施形態では、第２実施形態と比較してステップＳ６２とステップＳ６６との間にステップＳ６３、ステップＳ６４、ステップＳ６５が追加される。そこで図１９のステップＳ６１～ステップＳ６２については説明を省略する。
　サンプル基板の処理の変更点について具体的に説明する。ステップＳ５７において第３パターンＭＰ３が転写された基板Ｐが搬出される。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐのサンプル情報を記憶部ＳＴＲＧによってデータベースに記憶させる（ステップＳ５８）。ここで、サンプル情報には、列Ｒ１、列Ｒ２、列Ｒ３、及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報も含まれる。また、制御装置ＣＯＮＴは基板Ｐのレイヤ間差を算出し、記憶部ＳＴＲＧによってデータベースに記憶させる（ステップＳ５９）。第２実施形態では、さらに、ステップＳ６０においてサンプル基板の複数の基板Ｐのレイヤ間差の平均値を記憶部ＳＴＲＧに記憶させていたが、第３実施形態ではそのステップＳ６０を行わない。
　次にオブジェクト基板の処理の変更点について具体的に説明する。オブジェクト基板である基板ＰについてステップＳ６２において基板全体の露光条件の調整が行われた後、ステップＳ６１で測定されたアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）とＭ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）との補正後位置情報と、ステップＳ１４で測定されたアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）とｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）との補正後位置情報と、を用いて基板Ｐのレイヤ間差を算出する（ステップＳ６３）。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ６３で算出されたレイヤ間差の結果とデータベースに保存されているサンプル基板のレイヤ間差とを比較し、類似するサンプル基板が所定枚数だけ存在するか否かを判定する（ステップＳ６４）。具体的な類似の判断の方法については第４実施形態で詳述する。抽出される類似するサンプル基板の数は1枚であってもよいし、２枚以上であってもよい。
　類似するサンプル基板が所定枚数存在する場合（ステップＳ６４／ＹＥＳ）は、次のステップＳ６５へと進む。類似するサンプル基板が所定枚数存在しない場合（ステップＳ６４／ＮＯ）は、そのオブジェクト基板はサンプル基板として扱われ、ステップＳ５３からステップＳ５９の処理が行われる。
　次に、ステップＳ６４でＹＥＳと判断された場合、抽出されたサンプル基板のレイヤ間差の平均値を算出する（ステップＳ６５）。算出された平均値は平均補正量として扱われる。
　ステップＳ６５で算出された平均補正量と、ステップＳ６１の計測結果と、を用いてアライメントマークＭ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ２）、Ｍ３３１～Ｍ３３６（列Ｒ３）の推定処理を行う（ステップＳ６６）。具体的には、現在露光対象となっている基板ＰのＩＤに紐付けられているアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を取得し、取得したアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を、ステップＳ６５で算出された平均補正量と、ステップＳ６１の計測結果と、を用いて補正する。
　その後、走査ごとの露光条件を決定し（ステップＳ６７）、基板Ｐに第３パターンＭＰ３を転写する（ステップＳ６８）。ステップＳ６８の終了後、第３パターンＭＰ３が転写された基板Ｐが搬出される（ステップＳ６９）。
［第４実施形態］
　第１、第２及び第３実施形態では、基板ＩＤが一致する基板について、第２パターンＭＰ２の転写工程において計測した第１パターンＭＰ１が有するアライメントマークの位置情報を、第３パターンＭＰ３の転写工程において計測を行っていないアライメントマークの位置情報を推定するのに使用していた。
　第４実施形態では、基板ＩＤが一致する基板ではなく、露光領域ＰＡ１～ＰＡ４の形状が処理対象の基板の露光領域ＰＡ１～ＰＡ４の形状と類似する他の基板（サンプル基板）において計測されたアライメントマークの位置情報に基づいて、処理対象の基板（オブジェクト基板）において計測を行っていないアライメントマークの位置情報を推定する。
　図２０は、第４実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。図２０は、第ｎ層に対応するパターンを形成する処理を示している。なお、以後の説明では、一例として第３層に対応するパターンを形成する場合について説明するが、第２層に対応するパターンを形成する場合、第４層に対応するパターンを形成する場合でも図２０に示す処理を適用することが出来る。
　まず、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに形成しようとする第３層に対応するマスクＭをマスクステージ１に搬入（ロード）する。マスクＭがマスクステージ１に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、マスクＭのアライメント処理、各種計測処理、及びキャリブレーション処理を含むセットアップ処理を実行させる。
　制御装置ＣＯＮＴは、上記各処理を完了させた後、所定のタイミングで、基板Ｐを基板ステージ２に搬入する（ステップＳ１１１）。基板Ｐが基板ステージ２に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、サンプル処理を実行する（ステップＳ１１２）。
＜サンプル処理＞
　図２１は、サンプル処理の詳細を示すフローチャートである。基板Ｐが基板ステージ２に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光条件を調整する処理を実行させる。この露光条件調整処理において、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９を用いて、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２では、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９に、基板Ｐに設けられる４列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、及びＭ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）を、例えば、列Ｒ１、列Ｒ２、列Ｒ３、列Ｒ４の順に検出させ、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する。したがって、ステップＳ１０２で計測されたパターン情報には、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報が含まれる。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報に基づいて、基板Ｐ全体の露光条件を調整する処理を実行する（ステップＳ１０３）。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの位置及び姿勢が補正された後の、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）のＸＹ座標系における位置情報（補正後位置情報）を基板Ｐに対応づけて記憶する（ステップＳ１０４）。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１０２において位置情報を計測した列Ｒ１、列Ｒ２、列Ｒ３、及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報と、露光レシピと、に基づいて、走査ごと（露光領域ＰＡ１～ＰＡ４ごと）の露光条件を決定する（ステップＳ１０５）。
　制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対して、決定した露光条件で第３パターンＭＰ３を転写する（ステップＳ１０６）。
　露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出され（ステップＳ１０７）、例えば現像工程や、第３パターンＭＰ３に基づく第３層を形成する工程などの各工程が適宜行われることになる。
　図２０に戻り、サンプル処理が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、全てのサンプル基板に対してサンプル処理を行ったか否かを判断する（ステップＳ１１３）。全てのサンプル基板に対してサンプル処理を行っていない場合（ステップＳ１１３／ＮＯ）、ステップＳ１１１に戻る。全てのサンプル基板に対してサンプル処理が終了した場合（ステップＳ１１３／ＹＥＳ）、オブジェクト基板に対する第３パターンＭＰ３の転写工程が開始される。
　制御装置ＣＯＮＴは、所定のタイミングで、基板Ｐを基板ステージ２に搬入する（ステップＳ１２１）。基板Ｐが基板ステージ２に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光条件を調整する処理を実行させる。この露光条件調整処理において、制御装置ＣＯＮＴは、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２２では、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９に、基板Ｐに設けられる４列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、及びＭ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）のうち、２列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）、を、例えば列Ｒ１、列Ｒ４の順に検出させ、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する。したがって、ステップＳ１２２で計測される第２パターンＭＰ２のパターン情報には、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報が含まれる。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報に基づいて、基板Ｐ全体の露光条件を調整する処理を実行する（ステップＳ１２３）。
　次に、制御装置ＣＯＮＴはデータベースに登録されているサンプル基板の中から、露光領域の形状がオブジェクト基板の露光領域の形状と類似するサンプル基板を特定する（ステップＳ１２４）。オブジェクト基板の露光領域の形状は、列Ｒ１のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６及び列Ｒ４のアライメントマークＭ２４１～Ｍ２４６の補正後位置情報に基づいて決定される。本実施形態では、例えば、図２２に示すように、データベース内に格納された複数のサンプル基板のそれぞれについて、オブジェクト基板の露光領域の形状と、サンプル基板の露光領域の形状とを比較し、露光領域の形状が類似する基板を１枚特定する。
　ここで、露光領域の形状の類似度の判断方法について、図２３を参照して説明する。なお、図２３ではサンプル基板の露光領域およびアライメントマークを点線で示し、オブジェクト基板の露光領域及びアライメントマークを一点鎖線で示している。
　制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）と、オブジェクト基板のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ２）とをそれぞれ結ぶベクトルＶ１１～Ｖ１６、Ｖ４１～Ｖ４６について、その長さ（ｘ２＋ｙ２）１／２を算出する。なお、図２４において、各アライメントマークの位置は補正後位置情報に基づくものである。
　本実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、ベクトルＶ１１～Ｖ１６、Ｖ４１～Ｖ４６の長さのうち最大値を、サンプル基板の代表値とする。代表値は、オブジェクト基板の露光領域の形状との類似度を表す。第Ｘ４実施形態の場合、代表値が小さいほど、オブジェクト基板の露光領域の形状との類似度が高いことになる。なお、類似度を表す代表値は、例えば各ベクトルの長さの総和、各ベクトルの長さの平均、または、各ベクトルの長さの中央値などの他の値であってもよいし、代表値の算出にベクトルを使用する方法以外の方法を用いてもよい。
　本実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、複数のサンプル基板のうち、代表値が小さいサンプル基板を、露光領域の形状がオブジェクト基板の露光領域の形状と類似する基板として特定する。また、前述した第３実施形態における類似性の判断にも本手法を用いることができる。
　図２０に戻り、制御装置ＣＯＮＴは、特定したサンプル基板のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置情報に基づいて、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）及びＭ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定（算出）する（ステップＳ１２５）。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１２２において位置情報を計測したアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、ステップＳ１２５において推定したアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の推定位置情報と、に基づいて走査ごとの露光条件を決定する（ステップＳ１２６）。
　制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対して、決定した露光条件で第３パターンＭＰ３を転写する（ステップＳ１２７）。露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出され（ステップＳ１２８）、例えば現像工程や、第３パターンＭＰ３に基づく第３層を形成する工程などの各工程が適宜行われることになる。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、全てのオブジェクト基板に対して露光及び第３パターンＭＰ３の転写が終了したか否かを判断する（ステップＳ１２９）。ステップＳ１２９の判断が否定された場合には、ステップＳ１２１に戻り、全てのオブジェクト基板に対する処理が終了するまで、ステップＳ１２１からの処理が繰り返し実行される。
＜シミュレーション１＞
　ＥＧＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｇｌｏｂａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）による列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置と、露光領域の形状が類似する１枚のサンプル基板を特定し、該当するサンプル基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置に基づいて推定したオブジェクト基板における列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置（推定位置）と、の差をシミュレーションした。シミュレーションに使用したデータは、露光装置ＥＸに蓄積された、列Ｒ１～Ｒ４のアライメントマークの位置情報の計測データであり、６３７枚の基板についてシミュレーションした。
　ＥＧＡは、４列全てのアライメントマークを計測し、計測結果に基づいて各アライメントマークの補正後位置を算出するため最も精度が高い方法である。したがって、ＥＧＡによる補正後位置との差が小さいほど、比較対象となる方法によるアライメントマークの補正後位置の推定精度が高いことになる。
　また、比較例として、特開２０１２－０４２５９号公報に記載された方法（ｃ－ＥＧＡ（間引きＥＧＡ））でオブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を推定し、ＥＧＡによる列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置との差をシミュレーションした。特開２０１２－０４２５９号公報の方法では、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置は以下のように推定される。
　比較例に係る方法では、まず、Ｎ枚の基板Ｐを有するロットのうち、露光処理されるロット先頭のｍ枚のサンプル基板について、列Ｒ１～列Ｒ４のアライメントマークの位置情報を計測し、列Ｒ１～列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置を算出する。複数のサンプル基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を平均し、平均補正後位置を算出する。Ｎ枚の基板Ｐを有するロットのうちＮ－ｍ枚のオブジェクト基板に対するパターンの転写工程では、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの位置情報を計測し、列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの位置情報は計測せず、列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置は、複数のサンプル基板から算出された列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの平均補正後位置に基づいて推定する。
　図２４（Ａ）は、Ｘ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図であり、図２４（Ｂ）は、Ｙ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図である。図２４（Ａ）の横軸のマイナスの数値は、各方法によるアライメントマークの推定位置がＥＧＡによるアライメントマークの補正後位置よりも－Ｘ方向にずれていたことを示し、プラスの数値は、各方法によるアライメントマークの推定位置がＥＧＡによるアライメントマークの補正後位置よりも＋Ｘ方向にずれていたことを示す。図２４（Ｂ）の横軸のマイナスの数値は、各方法によるアライメントマークの推定位置がＥＧＡによるアライメントマークの補正後位置よりも－Ｙ方向にずれていたことを示し、プラスの数値は、各方法によるアライメントマークの推定位置がＥＧＡによるアライメントマークの補正後位置よりも＋Ｙ方向にずれていたことを示す。以後の図でも同様である。
　図２４（Ａ）において、第３実施形態に係る方法とＥＧＡとの差の３σは０．４３であり、比較例に係る方法とＥＧＡとの差の３σは０．７５であった。また、図２４（Ｂ）において、第３実施形態に係る方法とＥＧＡとの差の３σは０．５８であり、比較例に係る方法とＥＧＡとの差の３σは０．７８であった。シミュレーション１により、第３実施形態の方法により各オブジェクト基板に類似する基板を１枚だけ選んだ場合でも、従来のｃ－ＥＧＡと比較して、列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定精度が向上することが確認できた。
　以上、詳細に説明したように、第３実施形態によれば、露光装置ＥＸは、サンプル基板上の第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報を計測するアライメントシステム９と、計測された位置情報を記憶する記憶部ＳＴＲＧと、制御装置ＣＯＮＴと、を備える。アライメントシステム９は、オブジェクト基板に露光された第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報を計測し、制御装置ＣＯＮＴは、記憶部ＳＴＲＧに記憶されたサンプル基板のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報と、オブジェクト基板のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報と、に基づき、代表値が最も小さいサンプル基板のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報を選定する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、代表値が最も小さいサンプル基板のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報と、オブジェクト基板のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報と、に基づき、オブジェクト基板の第２パターンＭＰ２上に第３パターンＭＰ３を露光する露光条件を決定する。これにより、シミュレーション１で示したように、従来のｃ－ＥＧＡによる方法よりも、位置情報の計測を行っていないアライメントマークの補正後位置の推定精度が向上するので、露光時におけるオブジェクト基板のアライメント（位置合わせ）精度を向上できるとともに、オブジェクト基板へのパターンの転写工程において位置情報を計測するアライメントマークの列数が、ＥＧＡよりも少ないため、スループットを向上させることができる。
（変形例１）
　上記第３実施形態では、露光領域の形状が類似するサンプル基板を１枚特定し、当該特定したサンプル基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置情報を用いて、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を推定していた。変形例１では、露光領域の形状が類似するサンプル基板を複数枚特定し、特定された複数のサンプル基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の平均値を用いて、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を推定する。
　変形例１の露光方法では、図２０のフローチャートのステップＳ１２４において、代表値が最も小さい（類似度が最も高い）サンプル基板を１枚特定するのではなく、代表値が小さいものから順に複数枚（例えば、５枚）のサンプル基板を特定する。
　そして、ステップＳ１２５の推定処理において、特定された所定枚数のサンプル基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を平均化した平均補正後位置を算出し、当該平均補正後位置に基づいて、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を推定する。その他の処理は、第３実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
＜シミュレーション２＞
　シミュレーション１と同様に、ＥＧＡによる列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置と、変形例１の方法による列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの推定位置と、の差をシミュレーションした。シミュレーションに使用したデータは、露光装置ＥＸに蓄積された、列Ｒ１～Ｒ４のアライメントマークの位置情報の計測データであり、６３７枚の基板についてシミュレーションした。
　図２５（Ａ）は、Ｘ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図であり、図２５（Ｂ）は、Ｙ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図である。図２５（Ａ）において、第３実施形態に係る方法とＥＧＡとの差の３σは０．４３であり、変形例１に係る方法とＥＧＡとの差の３σは０．３６であった。また、図２５（Ｂ）において、第３実施形態に係る方法とＥＧＡとの差の３σは０．５８であり、変形例１に係る方法とＥＧＡとの差の３σは０．４８であった。シミュレーション２により、代表値が小さいものから順に所定枚数のサンプル基板を特定し、特定したサンプル基板における列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を平均化した平均補正後位置を用いることにより、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定精度をさらに向上させることができることを確認できた。
（変形例２）
　第３実施形態及びその変形例１では、オブジェクト基板搬入後の計測処理（図２１のステップＳ１２２）において、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークを検出し、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの位置情報に基づいてオブジェクト基板の位置及び姿勢の補正を行い、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報に基づいて露光領域の形状が類似するサンプル基板を特定していた。
　変形例２では、オブジェクト基板搬入後の計測処理（図２０のステップＳ１２２）において、列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークを検出し、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの位置情報に基づいてオブジェクト基板の位置及び姿勢の補正を行い、列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報に基づいて露光領域の形状が類似するサンプル基板を特定する。これにより、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報を用いる場合よりも、露光領域の形状の類似度が高いサンプル基板を特定できるため、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定精度をより向上させることができる。また、位置情報を計測するアライメントマークの列数が３列のため、４列を計測する場合よりもスループットを向上させることができる。
＜シミュレーション３＞
　以下の３つのケースについて、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの推定位置と、ＥＧＡによる列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置と、の差についてシミュレーションした。シミュレーションには、露光装置ＥＸに蓄積された、列Ｒ１～列Ｒ４のアライメントマークの位置情報の計測データを用い、６３７枚の基板についてシミュレーションした。
（ケース１）
　オブジェクト基板において列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークを検出し、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの位置情報に基づいてオブジェクト基板の位置及び姿勢を補正し、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報に基づいて露光領域の形状が類似するサンプル基板を特定する。
（ケース２）
　オブジェクト基板において列Ｒ１及び列Ｒ３のアライメントマークを検出し、列Ｒ１及び列Ｒ３のアライメントマークの位置情報に基づいてオブジェクト基板の位置及び姿勢を補正し、列Ｒ１及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置情報に基づいて露光領域の形状が類似するサンプル基板を特定する。
（ケース３）
　オブジェクト基板において列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークを検出し、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの位置情報に基づいてオブジェクト基板の位置及び姿勢を補正し、列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報に基づいて露光領域の形状が類似するサンプル基板を特定する。
　なお、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定は、変形例１の方法（代表値が小さいものから順に５枚のサンプル基板を特定し、その平均補正後位置を用いる方法）で行った。ここで、ケース２では、列Ｒ２及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置を推定し、ケース３では列Ｒ２のアライメントマークの補正後位置を推定する。
　図２６（Ａ）は、Ｘ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図であり、図２６（Ｂ）は、Ｙ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差の分布を示す図である。図２６（Ａ）において、ケース１の３σは０．３６であり、ケース２の３σは０．６０であり、ケース３の３σは０．３５あった。また、図２６（Ｂ）において、ケース１の３σは０．４８であり、ケース２の３σは０．６８であり、ケース３の３σは０．３９あった。
　シミュレーション３により、列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークを検出し、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの位置情報に基づいてオブジェクト基板の位置及び姿勢を補正し、列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報に基づいて、露光領域の形状が類似するサンプル基板を特定することにより、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定精度をより向上できることが確かめられた。
（変形例３）
　第３実施形態では、代表値が最も小さいサンプル基板をオブジェクト基板との類似度が高いサンプル基板として特定し、変形例１及び２では、代表値が小さいものから順に所定枚数のサンプル基板をオブジェクト基板との類似度が高いサンプル基板として特定していた。発明者らは、サンプル基板の代表値が所定値以上になると、第３実施形態並びに変形例１及び２の各方法による列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの推定位置とＥＧＡによる列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置との差が大きくなることを発見した。そこで、変形例３では、代表値が所定値以上の場合には、露光領域の形状が類似するサンプル基板がないと判断し、オブジェクト基板に対してサンプル処理を実行する。
　図２７は、変形例３に係る露光方法を示すフローチャートである。図２７のフローチャートは、第ｎ層に対応するパターンをオブジェクト基板に転写する工程を示している。すなわち、サンプル基板に対するサンプル処理は終了し、データベースが作成されているものとする。なお、以下の説明では、第３パターンＭＰ３を転写する場合を例に説明する。
　制御装置ＣＯＮＴは、所定のタイミングで、基板Ｐを基板ステージ２に搬入する（ステップＳ１５１）。基板Ｐが基板ステージ２に保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて、露光条件を調整する処理を実行させる。この露光条件調整処理において、制御装置ＣＯＮＴは、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する（ステップＳ１５２）。ステップＳ１５２では、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９に、基板Ｐに設けられる４列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、及びＭ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）のうち、３列のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）を、例えば列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４の順に検出させ、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する。したがって、ステップＳ１５２で計測された第２パターンＭＰ２のパターン情報には、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報が含まれる。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報に基づいて、基板Ｐ全体の露光条件を調整する処理を実行する（ステップＳ１５３）。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報に基づいて、データベースに登録されているサンプル基板の中に、露光領域の形状が類似するサンプル基板が存在するか否かを判断する（ステップＳ１５４）。変形例３では、代表値が閾値以下のサンプル基板が所定枚数（例えば、５枚）以上存在するか否かを判断するものとする。
　代表値が閾値以下のサンプル基板が所定枚数（例えば、５枚）以上存在する場合（ステップＳ１５４／ＹＥＳ）、制御装置ＣＯＮＴは、代表値が小さいものから順に所定枚数（例えば、５枚）のサンプル基板を、露光領域の形状が類似するサンプル基板として特定する（ステップＳ１５５）。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、位置情報の計測が行われていないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定する（ステップＳ１５６）。具体的には、ステップＳ１５５で特定した所定枚数のサンプル基板のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を平均化した平均補正後位置に基づいて、オブジェクト基板のアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）の補正後位置を推定する。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１５２で位置情報を計測したアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、ステップＳ１５６において推定したアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）の推定位置情報と、に基づいて走査ごとの露光条件を決定する（ステップＳ１５７）。
　制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対して、決定した露光条件で第３パターンＭＰ３を転写する（ステップＳ１５８）。露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出され（ステップＳ１５９）、例えば現像工程や、第３パターンＭＰ３に基づく第３層を形成する工程などの各工程が適宜行われることになる。
　ところで、代表値が閾値以下のサンプル基板が所定枚数（例えば、５枚）以上存在しない場合には、ステップＳ１５４の判断が否定され、オブジェクト基板に対し、図２１に示すサンプル処理が実行される（ステップＳ１６１）。これにより、露光領域の形状が類似する可能性が低いサンプル基板のデータに基づいて、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置が推定されることを抑制することができ、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定精度を向上することができる。また、全てのオブジェクト基板に対してサンプル処理が行われるわけではないため、ＥＧＡと比較してスループットを向上させることができる。
　ステップＳ１５９の終了後、または、サンプル処理（ステップＳ１６１）の終了後、制御装置ＣＯＮＴは、全てのオブジェクト基板に対して露光及び第３パターンＭＰ３の転写が終了したか否かを判断する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１６０の判断が否定された場合には、ステップＳ１５１に戻り、全てのオブジェクト基板に対する処理が終了するまで、ステップＳ１５１からの処理が繰り返し実行される。
＜シミュレーション４＞
　ＥＧＡによる列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置と、変形例３の方法による列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの推定位置と、の差をシミュレーションした。シミュレーションには、露光装置ＥＸに蓄積された、列Ｒ１～列Ｒ４のアライメントマークの位置情報の計測データを用い、６３７枚の基板についてシミュレーションした。
　Ｘ軸方向における差について、閾値を設定しなかった場合（変形例２の場合）の３σが０．３５であったのに対し、閾値を設定した場合（変形例３の場合）の３σは０．３２であった。また、Ｙ軸方向における差について、閾値を設定しなかった場合（変形例２の場合）の３σが０．３９であったのに対し、閾値を設定した場合（変形例３の場合）の３σは０．３６であった。なお、変形例３の方法を採用した場合に、サンプル処理の対象となったオブジェクト基板の数は、６３７枚中３４枚であった。
　このように代表値に対して閾値を設定することで、位置情報を計測していない列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定精度を向上させることができる。また、ＥＧＡと比較して検出するアライメントマークの列数が少ないため、ＥＧＡよりもスループットを向上させることができる。
　閾値が小さすぎると、サンプル処理の対象となるオブジェクト基板の数が増えるため、スループットが低下する。一方、閾値が大きすぎると、列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定精度の向上に寄与しない。したがって、閾値は、スループットと推定精度とのバランスから決定される。
［第５実施形態］
　第３実施形態では、ステップＳ６３で算出されたレイヤ間差とデータベースに保存されているサンプル基板のレイヤ間差とに基づいて抽出された類似するサンプル基板のレイヤ間差の平均値を、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を補正するための補正量とした。第５実施形態では、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を補正するための補正量を、計算式を用いて算出する。
　まず、補正量の算出に用いる計算式の決定について説明する。本実施形態では、一例として、補正量を線形回帰により算出する場合について説明する。また、第３パターンＭＰ３の転写工程において、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、アライメントマークＭ２４１～Ｍ２４６(列Ｒ４)について位置情報を計測し、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）については位置情報を計測せず、補正後位置を推定する場合について説明する。
　図２８（Ａ）は、サンプル基板として処理される基板Ｐの第１パターンＭＰ１と第２パターンＭＰ２との間のレイヤ間差を例示する図である。第２パターンＭＰ２を露光するために基板全体の露光条件を調整したときの調整後のアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の位置情報と、第３パターンＭＰ３を露光するために基板全体の露光条件を調整したときの調整後のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の位置情報と、から算出されるレイヤ間差をそれぞれｐ１１～ｐ１６（列Ｒ１）、ｐ２１～ｐ２６（列Ｒ２）、ｐ３１～ｐ３６（列Ｒ３）、ｐ４１～ｐ４６（列Ｒ４）とする。ｐ１１＝（ｐ１１ｘ，ｐ１１ｙ）であり、ｐ１２～ｐ１６、ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６、ｐ４１～ｐ４６についても同様である。
　図２８（Ｂ）は、オブジェクト基板として処理される基板Ｐの第１パターンＭＰ１と第２パターンＭＰ２との間のレイヤ間差を例示する図である。図２８（Ｂ）において、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）については位置情報が計測されないため、レイヤ間差ｐ２１～ｐ２６（列Ｒ２）、ｐ３１～ｐ３６（列Ｒ３）を点線で表している。
　本実施形態では、位置情報が計測されないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）に対応するレイヤ間差ｐ２１～ｐ２６（列Ｒ２）、ｐ３１～ｐ３６（列Ｒ３）を、計算式により求める。具体的には、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）のレイヤ間差をｐｎ＝（ｐｎｘ，ｐｎｙ）（ｎ＝２１～２６、３１～３６）とし、ｐｎｘ及びｐｎｙを、以下の式（１）及び式（２）によりそれぞれ求める。
　ｐｎｘ＝ω１ｘｎ×ｐ１１ｘ＋ω２ｘｎ×ｐ１１ｙ＋ω３ｘｎ×ｐ１２ｘ
＋ω４ｘｎ×ｐ１２ｙ＋・・・＋ω１１ｘｎ×ｐ１６ｘ＋ω１２ｘｎ×ｐ１６ｙ
＋ω１３ｘｎ×ｐ４１ｘ＋ω１４ｘｎ×ｐ４１ｙ＋・・・＋ω２３ｘｎ×ｐ４６ｘ
＋ω２４ｘｎ×ｐ４６ｙ＋αｎｘ・・・（１）
　ｐｎｙ＝ω１ｙｎ×ｐ１１ｘ＋ω２ｙｎ×ｐ１１ｙ＋ω３ｙｎ×ｐ１２ｘ
＋ω４ｙｎ×ｐ１２ｙ＋・・・＋ω１１ｙｎ×ｐ１６ｘ＋ω１２ｙｎ×ｐ１６ｙ
＋ω１３ｙｎ×ｐ４１ｘ＋ω１４ｙｎ×ｐ４１ｙ＋・・・＋ω２３ｙｎ×ｐ４６ｘ
＋ω２４ｙｎ×ｐ４６ｙ＋αｎｙ・・・（２）
　上記式（１）及び式（２）において、ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙは係数であり、図２８（Ａ）に示す、複数のサンプル基板におけるレイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６、ｐ４１～ｐ４６から線形回帰により求めることができる。
　図２９は、第５実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。第５実施形態におけるサンプル基板の処理において、ステップＳ５１～ステップＳ５９の処理は、図１９のステップＳ５１～ステップＳ５９の処理と同一であるため、その詳細な説明を省略する。また、オブジェクト基板の処理において、ステップＳ６１～Ｓ６３の処理は、図１９のステップＳ６１～Ｓ６３の処理と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
　まず、サンプル基板の処理の変更点について説明する。第５実施形態では、サンプル基板として複数の基板Ｐが処理され、記憶部ＳＴＲＧにサンプル基板である複数の基板Ｐのレイヤ間差の情報が記憶されると（ステップＳ５９）、制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板である複数の基板Ｐのレイヤ間差の情報に基づいて、上述した式（１）及び式（２）の係数ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙを算出する（ステップＳ６０２）。係数ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙは、記憶部ＳＴＲＧに記憶される。
　次にオブジェクト基板の処理の変更点について具体的に説明する。オブジェクト基板である基板ＰについてステップＳ６２において基板全体の露光条件の調整が行われた後、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ６１で測定されたアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、ステップＳ１４で測定されたアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、を用いて基板Ｐのレイヤ間差（ｐ１１～ｐ１６、ｐ４１～ｐ４６）を算出する（ステップＳ６３）。第５実施形態においても、ステップＳ６１（第３パターンの転写工程）で測定するアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の数は、図１７のステップＳ１４（第２パターンの転写工程）で測定するアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）よりも少ない。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ６３で算出されたレイヤ間差（ｐ１１～ｐ１６、ｐ４１～ｐ４６）と、上記の式（１）及び式（２）と、を用いて、レイヤ間差ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６を算出する（ステップＳ６０３）。具体的には、記憶部ＳＴＲＧに記憶されている係数ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙを上記式（１）及び式（２）に適用し、ステップＳ６３で算出したレイヤ間差（ｐ１１～ｐ１６、ｐ４１～ｐ４６）を式（１）及び式（２）に代入する。
　制御装置ＣＯＮＴは、算出したレイヤ間差ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６を、位置情報を計測していないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を補正するための補正量とする。
　次に、制御装置ＣＯＮＴは、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を推定する（ステップＳ６６）。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、データベースに記憶されているアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報の中から、現在露光対象となっている基板ＰのＩＤに紐付けられているアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報を取得する。
　次に、取得したアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報と、ステップＳ６０３において算出した補正量と、に基づいて、位置情報を計測していないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定（算出）する。
　より詳細には、データベースから取得したアライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置を、ステップＳ６０３において算出した補正量で補正し、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置とする。これにより、位置情報を計測していないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置の推定において、層間に生じるずれ（差）が考慮されるため、補正後位置の推定精度を向上させることができる。
　また、オブジェクト基板である基板Ｐと同じ処理経路、処理レシピや処理日時が近いサンプル基板のアライメントマークの測定結果を用いて決定した式（１）及び式（２）から算出される補正量を用いることで、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置の推定精度を向上させることができる。
　その後、位置情報を計測したアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の推定位置情報と、に基づいて走査ごとの露光条件を決定し（ステップＳ６７）、基板Ｐに第３パターンＭＰ３を転写する（ステップＳ６８）。ステップＳ６８の終了後、第３パターンＭＰ３が転写された基板Ｐが搬出される（ステップＳ６９）。
＜シミュレーション５＞
　ＥＧＡによる列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置と、第５実施形態に係る方法による列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの推定位置と、の差と、をシミュレーションした。シミュレーションには、露光装置ＥＸに蓄積された、列Ｒ１～列Ｒ４のアライメントマークの位置情報の計測データを用い、サンプル基板として１９１６枚の基板を用い、オブジェクト基板として１７５７枚の基板についてシミュレーションした。比較のため、ｃ－ＥＧＡでオブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を推定し、ＥＧＡによる列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置との差もシミュレーションした。
　Ｘ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差について、ｃ－ＥＧＡでは３σが０．７あったのに対し、第５実施形態に係る方法では、３σが０．２２であった。また、Ｙ軸方向におけるＥＧＡの補正後位置情報との差について、ｃ－ＥＧＡでは３σが０．７であったのに対し、第５実施形態に係る方法では、３σが０．３７であった。
　シミュレーション５により、第５実施形態に係る方法によって、オブジェクト基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の推定精度を向上できることが確かめられた。
　以上、詳細に説明したように、第５実施形態によれば、制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板上に露光され測定された第１パターンＭＰ１のパターン情報であるアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、第１パターンＭＰ１上に露光され測定された第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、を取得する。制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、の差分を示すレイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６、ｐ４１～ｐ４６を算出し、レイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６、ｐ４１～ｐ４６の情報を記憶部ＳＴＲＧに記憶させる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、記憶部ＳＴＲＧに記憶されたレイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６、ｐ４１～ｐ４６の情報に基づいて、式（１）及び式（２）で使用される係数（パラメータ）ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙを算出する。これにより、オブジェクト基板において、位置情報を計測したアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）のレイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ４１～ｐ４６から、位置情報を計測しないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）のレイヤ間差ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６を算出するための計算式で使用される係数を決定することができる。
　また、本第５実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板とは異なるオブジェクト基板上に露光され測定された第１パターンＭＰ１のパターン情報であるアライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、オブジェクト基板の第１パターンＭＰ１上に露光され測定された第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、を取得する。制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、に基づいてレイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ４１～ｐ４６の情報を算出する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、オブジェクト基板のレイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ４１～ｐ４６の情報と式（１）及び式（２）（係数ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙ）とに基づいて、レイヤ間差ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６を推定する。制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６（列Ｒ１）、ｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）、ｍ１４１～ｍ１４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、レイヤ間差ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６と、に基づいて、オブジェクト基板の第２パターンＭＰ２上に露光する第３パターンＭＰ３の露光条件を算出する。より詳細には、アライメントマークｍ１２１～ｍ１２６（列Ｒ２）、ｍ１３１～ｍ１３６（列Ｒ３）の補正後位置情報をレイヤ間差ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６によって補正することにより、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定し、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の推定位置情報と、に基づいて、第３パターンＭＰ３の露光条件を算出する。これにより、シミュレーション５で示したように、従来のｃ－ＥＧＡによる方法よりも、位置情報の計測を行っていないアライメントマークの補正後位置の推定精度が向上するので、露光時におけるオブジェクト基板のアライメント（位置合わせ）精度を向上できるとともに、オブジェクト基板へのパターンの転写工程において位置情報を計測するアライメントマークの列数が、ＥＧＡよりも少ないため、スループットを向上させることができる。
　なお、上記第５実施形態において、レイヤ間差（補正量）の算出式は式（１）及び式（２）に限られるものではなく、他の式を用いてもよい。上記第５実施形態では、線形回帰を用いていたが、例えば、ランダムフォレスト回帰、ロジスティック回帰等を用いてもよい。また、その他の機械学習のアルゴリズムを用いてサンプル基板のレイヤ間差を学習し、オブジェクト基板の処理において学習結果を用いて補正量を算出するようにしてもよい。
（変形例）
　上記第５実施形態において、複数のサンプル基板をレイヤ間差に基づいて２以上のグループに分類し、グループごとにレイヤ間差ｐｎ（ｎ＝２１～２６、３１～３６）を算出する計算式を決定してもよい。図３０は、第５実施形態の変形例に係る露光方法を示すフローチャートである。
　図３０に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５１～ステップＳ５９の処理は、図２９のステップＳ５１～ステップＳ５９の処理と同一であるため、その説明を省略する。
　変形例では、制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板の処理において、複数のサンプル基板についてレイヤ間差の情報を記憶した後（ステップＳ５９）、複数のレイヤ間差の情報を、レイヤ間差に基づいて２以上のグループに分類し、グループごとにレイヤ間差の情報を記憶部ＳＴＲＧに記憶させる。制御装置ＣＯＮＴは、例えば、レイヤ間差の類似度に基づいて、レイヤ間差の情報を複数のグループに分類する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、各グループについて、各グループに含まれるレイヤ間差の情報に基づいて、レイヤ間差ｐｎ（ｎ＝２１～２６、３１～３６）を算出する式の係数ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙを算出する（ステップＳ６０５）。
　オブジェクト基板の処理では、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ６３で算出されたレイヤ間差とサンプル基板の各グループのレイヤ間差（例えば、各グループに含まれるサンプル基板のレイヤ間差の平均値）とを比較し、レイヤ間差がオブジェクト基板と類似するグループを決定する（ステップＳ６０４）。具体的な類似の判断の方法としては、第４実施形態で説明した方法と同様の方法を用いることができる。
　類似するグループを決定した後、制御装置ＣＯＮＴは、決定されたグループに対して設定されたレイヤ間差の計算式（係数ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙ）を用いて、レイヤ間差ｐｎ（ｎ＝２１～２６、３１～３６）を算出する（ステップＳ６０３）。その後の処理は、第５実施形態（図２９）と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　変形例によれば、レイヤ間差の情報に基づいて分類したグループのうち、ステップＳ６３で算出されたレイヤ間差と類似するグループに対して設定された係数ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙを使用した式（１）及び式（２）を用いて、位置情報を計測していないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）のレイヤ間差ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６を算出する。これにより、サンプル基板の中でもレイヤ間差が近いサンプル基板に基づいて算出された係数ω１ｘｎ～ω２４ｘｎ、αｎｘ、ω１ｙｎ～ω２４ｙｎ、αｎｙを使用した式（１）及び式（２）を用いて補正量（レイヤ間差）が算出されるので、位置情報の計測を行っていないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置の推定精度を更に向上させることができる。また、オブジェクト基板へのパターンの転写工程において位置情報を計測するアライメントマークの列数が、ＥＧＡよりも少ないため、スループットを向上させることができる。
　なお、変形例において、レイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６、ｐ４１～ｐ４６の情報を、レイヤ間差に基づいて２以上のグループに分類したが、これに限られるものではない。例えば、レイヤ間差ｐ１１～ｐ１６、ｐ２１～ｐ２６、ｐ３１～ｐ３６、ｐ４１～ｐ４６の情報を、サンプル基板が通過した処理条件又は処理装置に基づいて２以上のグループに分類してもよい。例えば、サンプル基板に露光処理を行ったときに設定されていた条件、またはサンプル基板に露光処理を行った露光装置に基づいて２以上のグループに分類してもよい。
　なお、第３実施形態及び変形例においても、第１実施形態と同様、第２パターンＭＰ２の転写工程において計測した第１パターンＭＰ１のパターン情報（アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６の位置情報）と、第４パターンＭＰ４の転写工程において計測した第３パターンＭＰ３のパターン情報（アライメントマークＭ３１１～Ｍ３１６、Ｍ３４１～Ｍ３４６の位置情報）と、に基づいて第４パターンＭＰ４を露光する露光条件を決定してもよい。
　この場合、サンプル基板に対する第４パターンＭＰ４の転写工程において、第３パターンＭＰ３のパターン情報（アライメントマークＭ３１１～Ｍ３１６、Ｍ３２１～Ｍ３２６、Ｍ３３１～Ｍ３３６、Ｍ３４１～Ｍ３４６の位置情報）と、第１パターンＭＰ１のパターン情報（アライメントマークｍ１１１～ｍ１１６、ｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６、ｍ１４１～ｍ１４６の位置情報）と、に基づいて、第１層と第３層との間で生じる各アライメントマークのレイヤ間差を算出し、式（１）及び式（２）における係数を決定する。そして、オブジェクト基板に対する第４パターンＭＰ４の転写工程において、アライメントマークｍ１２１～ｍ１２６、ｍ１３１～ｍ１３６の補正後位置情報と、アライメントマークＭ３１１～Ｍ３１６、Ｍ３４１～Ｍ３４６の補正後位置情報と、式（１）及び式（２）から算出されるレイヤ間差の情報と、に基づいて第４パターンＭＰ４を露光する露光条件を決定すればよい。
［第６実施形態］
　上記第５実施形態及びその変形例では、基板ＩＤが一致する基板について、第２パターンＭＰ２の転写工程において計測した第１パターンＭＰ１が有するアライメントマークの位置情報を、第３パターンＭＰ３の転写工程において計測を行っていないアライメントマークの補正後位置情報を推定するのに使用していた。
　すなわち、上記第５実施形態及びその変形例では、前工程において計測したアライメントマークの位置情報を利用して、次工程において計測を行っていないアライメントマークの補正後位置を推定したが、第６実施形態では同一工程において計測したアライメントマークの位置情報を利用して、計測を行っていないアライメントマークの補正後位置を推定する。具体的には、例えば、第３パターンＭＰ３の転写工程において、オブジェクト基板について、位置情報を計測するアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報から、位置情報を計測しないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を計算式により推定（算出）する。
　図３１は、第６実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。図３１に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５３～Ｓ５８の処理は、図２９及び図３０のステップＳ５３～Ｓ５８の処理と同一であるため、詳細な説明を省略する。なお、ステップＳ５８において記憶されるサンプル情報には、列Ｒ１、列Ｒ２、列Ｒ３、及び列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報が含まれる。なお、以下の説明では、一例として、第２パターンＭＰ２上に第３パターンＭＰ３を露光する場合について説明する。
　まず、サンプル基板の処理における変更点について説明する。第６実施形態では、サンプル基板として複数の基板Ｐが処理され、記憶部ＳＴＲＧにサンプル基板である複数の基板Ｐのサンプル情報が記憶されると（ステップＳ５８）、基板制御装置ＣＯＮＴは、位置情報を計測するアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報から、位置情報を計測しないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定（算出）するための計算式で使用される係数を算出する（ステップＳ６０５）。
　ここで、係数の算出方法について説明する。図３２（Ａ）は、サンプル基板として処理される基板ＰにおけるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置Ｐ１１～Ｐ１６（列Ｒ１）、Ｐ２１～Ｐ２６（列Ｒ２）、Ｐ３１～Ｐ３６（列Ｒ３）、Ｐ４１～Ｐ４６（列Ｒ４）を例示する図である。Ｐ１１＝（Ｐ１１ｘ，Ｐ１１ｙ）であり、Ｐ１２～Ｐ１６、Ｐ２１～Ｐ２６、Ｐ３１～Ｐ３６、Ｐ４１～Ｐ４６についても同様である。
　図３２（Ｂ）は、オブジェクト基板として処理される基板ＰにおけるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置を例示する図である。図３２（Ｂ）において、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）については位置情報が計測されないため、補正後位置Ｐ２１～Ｐ２６、Ｐ３１～Ｐ３６を点線で表している。
　本実施形態では、位置情報が計測されないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置Ｐ２１～Ｐ２６、Ｐ３１～Ｐ３６を計算式により求める。具体的には、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置をＰｎ＝（Ｐｎｘ，Ｐｎｙ）（ｎ＝２１～２６、３１～３６）とし、Ｐｎｘ及びＰｎｙを、以下の式（３）及び式（４）によりそれぞれ求める。
　Ｐｎｘ＝γ１ｘｎ×Ｐ１１ｘ＋γ２ｘｎ×Ｐ１１ｙ＋・・・＋γ１１ｘｎ×Ｐ１６ｘ
＋γ１２ｘｎ×Ｐ１６ｙ＋γ１３ｘｎ×Ｐ４１ｘ＋γ１４ｘｎ×Ｐ４１ｙ
＋・・・＋γ２３ｘｎ×Ｐ４６ｘ＋γ２４ｘｎ×Ｐ４６ｙ＋βｎｘ・・・（３）
　Ｐｎｙ＝γ１ｙｎ×Ｐ１１ｘ＋γ２ｙｎ×Ｐ１１ｙ＋・・・＋γ１１ｙｎ×Ｐ１６ｘ
＋γ１２ｙｎ×Ｐ１６ｙ＋γ１３ｙｎ×Ｐ４１ｘ＋γ１４ｙｎ×Ｐ４１ｙ
＋・・・＋γ２３ｙｎ×Ｐ４６ｘ＋γ２４ｙｎ×Ｐ４６ｙ＋βｎｙ・・・（４）
　上記式（３）及び式（４）において、γ１ｘｎ～γ２４ｘｎ、βｎｘ、γ１ｙｎ～γ２４ｙｎ、βｎｙは係数であり、図３２（Ａ）に示す、複数のサンプル基板における補正後位置Ｐ１１～Ｐ１６、Ｐ２１～Ｐ２６、Ｐ３１～Ｐ３６、Ｐ４１～Ｐ４６を用いて算出することができる。算出された係数γ１ｘｎ～γ２４ｘｎ、βｎｘ、γ１ｙｎ～γ２４ｙｎ、βｎｙは記憶部ＳＴＲＧに記憶される。
　次にオブジェクト基板の処理の変更点について具体的に説明する。オブジェクト基板である基板ＰについてステップＳ６２において基板全体の露光条件の調整が行われた後、ステップＳ６１で測定されたアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、式（３）及び式（４）とを用いて、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定する（ステップＳ６０６）。具体的には、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置Ｐ１１～Ｐ１６、Ｐ４１～Ｐ４６を式（３）及び式（４）に代入し、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）とＭ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置Ｐ２１～Ｐ２６、Ｐ３１～Ｐ３６を得る。このように、第６実施形態において、オブジェクト基板についてステップＳ６１で測定されるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の数は、サンプル基板についてステップＳ５３で測定されるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の数よりも少ない。
　以降のステップＳ６７～Ｓ６９の処理は、図２９及び図３０のステップＳ６７～Ｓ６９の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　第６実施形態によれば、制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板上に露光され測定された第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報を取得し、記憶部ＳＴＲＧに記憶させる。制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板のアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報に基づいて、式（３）及び式（４）で使用される係数（パラメータ）γ１ｘｎ～γ２４ｘｎ、βｎｘ、γ１ｙｎ～γ２４ｙｎ、βｎｙを算出する。これにより、オブジェクト基板において、位置情報を計測したアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置から、位置情報を計測していないアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を算出するための計算式で用いられる係数を決定することができる。
　また、本第６実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板とは異なるオブジェクト基板上に露光され測定された第２パターンＭＰ２のパターン情報であるアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報を取得し、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、係数γ１ｘｎ～γ２４ｘｎ、βｎｘ、γ１ｙｎ～γ２４ｙｎ、βｎｙと、に基づいて、オブジェクト基板上の第２パターンＭＰ２に関連するアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を推定（算出）する。より詳細には、制御装置ＣＯＮＴは、記憶部ＳＴＲＧに記憶された係数γ１ｘｎ～γ２４ｘｎ、βｎｘ、γ１ｙｎ～γ２４ｙｎ、βｎｙを割り当てた式（３）及び式（４）に、アライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報を代入することにより、アライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の補正後位置を算出する。
　そして、制御装置ＣＯＮＴは、推定したアライメントマークＭ２２１～Ｍ２２６（列Ｒ２）、Ｍ２３１～Ｍ２３６（列Ｒ３）の推定位置情報と、位置情報を計測したアライメントマークＭ２１１～Ｍ２１６（列Ｒ１）、Ｍ２４１～Ｍ２４６（列Ｒ４）の補正後位置情報と、に基づいて、オブジェクト基板の第２パターンＭＰ２上に第３パターンＭＰ３を露光する露光条件を算出する。これにより、位置情報を計測しないアライメントマークの補正後位置情報を、同一工程内で計測したサンプル基板のアライメントマークの補正後位置情報に基づいて推定できるため、前工程において計測したアライメントマークの補正後位置情報を記憶しておく必要がなく、記憶部ＳＴＲＧの使用量を削減することができる。
　なお、上記第６実施形態では、第２パターンＭＰ２上に第３パターンＭＰ３を露光する場合を例に説明したが、第１パターンＭＰ１上に第２パターンＭＰ２を露光する場合、第３パターンＭＰ３上に第４パターンＭＰ４を露光する場合にも第６実施形態に係る方法を適用することができる。
［第７実施形態］
　第７実施形態では、第ｎ層に対応するパターンの転写工程においてサンプル処理を行ったオブジェクト基板については、第ｎ＋１層に対応するパターンの転写工程において、露光領域の形状が類似するサンプル基板の特定を行わずに、サンプル処理を実行する。第ｎ層に対応するパターンの転写工程においてサンプル処理が行われた場合、第ｎ＋１層に対応するパターンの転写工程においても、露光領域の形状が類似するサンプル基板がデータベースに存在する可能性が低いからである。
　図３３は及び図３４は、第７実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。図３３は、第ｎ層に対応するパターンの形成処理を示し、図３４は、第ｎ＋１層に対応するパターンの形成処理を示す。
　まず、第ｎ層に対応するパターンの形成処理について説明する。図３３のフローチャートでは、露光領域の形状が類似するサンプル基板が存在しないと判断され（ステップＳ１５４／ＮＯ）、サンプル処理（ステップＳ１６１）を行った場合、サンプル処理を行ったオブジェクト基板の情報（例えば、基板ＩＤ）をサンプル処理リストに追加する（ステップＳ１６２）。その他の処理は、図２７に示す処理と同一であるため、図２７と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　次に、第ｎ＋１層に対応するパターンの形成処理について説明する。図３４は、オブジェクト基板に対する処理を示しており、サンプル基板に対するサンプル処理は終了し、データベースが作成されているものとする。
　図３４の処理では、まず、制御装置ＣＯＮＴが、所定のタイミングで、オブジェクト基板を搬入する（ステップＳ２０１）。次に、制御装置ＣＯＮＴは、搬入したオブジェクト基板の情報（基板ＩＤ）が、第ｎ層のパターンの転写工程において作成したサンプル処理リストに存在するか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
　制御装置ＣＯＮＴは、オブジェクト基板の基板ＩＤがサンプル処理リストに存在しない場合（ステップＳ２０２／ＮＯ）、露光領域の形状が類似するサンプル基板を特定する処理を開始する。ステップＳ２０３～ステップＳ２１１の処理は、図３３のステップＳ１５２～Ｓ１６０の処理とそれぞれ同一であるため、詳細な説明を省略する。
　一方、オブジェクト基板の基板ＩＤがサンプル処理リストに存在する場合（ステップＳ２０２／ＹＥＳ）、制御装置ＣＯＮＴは、オブジェクト基板に対してサンプル処理（図２１参照）を実行する（ステップＳ２１２）。サンプル処理リストにオブジェクト基板の基板ＩＤが存在するということは、第ｎ層のパターンの転写工程において、露光領域の形状が類似するサンプル基板が存在せずに、サンプル処理を行ったということである。したがって、第ｎ＋１層においても、露光領域の形状が類似するサンプル基板が存在しない可能性が高い。そこで、オブジェクト基板の基板ＩＤがサンプル処理リストに存在する場合（ステップＳ２０２／ＹＥＳ）、露光領域の形状が類似するサンプル基板が存在するか否かを判断せず、サンプル処理を実行する。これにより、ステップＳ２０３～ステップＳ２０５の処理を行った結果、露光領域の形状が類似するサンプル基板がなくサンプル処理を行う場合と比較して、オブジェクト基板の処理時間を短くすることができる。
［第８実施形態］
　第８実施形態では、運用例について説明する。図３５および図３６は、第８実施形態に係る露光方法を示すフローチャートである。なお、図３５および図３６は、第ｎ＋１層に対応するパターンの転写工程におけるオブジェクト基板の処理を示しており、サンプル基板に対するサンプル処理は終了しているものとする。
　図３５の処理では、まず、制御装置ＣＯＮＴは、記憶部ＳＴＲＧに格納されているサンプル基板のデータベースが今回の処理対象となるロットに対して使用可能か否かを判断する（ステップＳ４０１）。例えば、制御装置ＣＯＮＴは、サンプル基板のデータベースを作成したときのマスクＭ（パターン）が、オブジェクト基板への転写工程で使用されるマスクＭ（パターン）と同一であるか否かを判断する。この場合、サンプル基板のデータベースを作成したときのマスクＭ（パターン）が、オブジェクト基板への転写工程で使用されるマスクＭ（パターン）と同一である場合、データベースが使用可能であると判断される。
　なお、ステップＳ４０１において、マスクＭ（パターン）に含まれる回路パターンと、アライメントマークのパターンとのうち、アライメントマークのパターンが、サンプル基板とオブジェクト基板との間で同一である場合に、データベースが使用可能であると判断してもよい。
　データベースが使用できない場合（ステップＳ４０１／ＮＯ）、図３６のステップＳ４１７に進み、新たな基板Ｐが搬入され、ロット内に含まれるすべてのオブジェクト基板についてサンプル処理（図２１参照）が実行される。ステップＳ４１８のサンプル処理は、ロットに含まれるすべてのオブジェクト基板の処理が終了するまで繰り返される。
　一方、データベースが使用可能な場合（ステップＳ４０１／ＹＥＳ）、制御装置ＣＯＮＴは、所定のタイミングで基板Ｐを搬入する（ステップＳ４０２）。次に、制御装置ＣＯＮＴは、第ｎ層目のパターンの転写工程で作成されたサンプル処理リストが存在するか否かを判断する（ステップＳ４０３）。
　第ｎ層目のパターンの転写工程で作成されたサンプル処理リストが存在する場合（ステップＳ４０３／ＹＥＳ）、制御装置ＣＯＮＴは、オブジェクト基板の基板ＩＤが、サンプル処理リストに存在するか否かを判断する（ステップＳ４１３）。
　オブジェクト基板の基板ＩＤがサンプル処理リストに存在しない場合（ステップＳ４１３／ＮＯ）、または、第ｎ層目のパターンの転写工程で作成されたサンプル処理リストが存在しない場合（ステップＳ４０３／ＮＯ）、制御装置ＣＯＮＴは、露光レシピに基づいて露光条件を調整する処理を実行させる。この露光条件調整処理では、アライメントシステム９を用いて、制御装置ＣＯＮＴは、第ｎ層に対応するパターンのパターン情報を計測する（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０４では、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントシステム９に、基板Ｐに設けられる４列のアライメントマークのうち列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークを検出させ、第２パターンＭＰ２のパターン情報を計測する。したがって、ステップＳ４０４で計測されたパターン情報には、列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークの位置情報が含まれる（ステップＳ４０４）。
　制御装置ＣＯＮＴは、列Ｒ１及び列Ｒ４のアライメントマークの位置情報に基づいて、基板Ｐの位置及び姿勢を補正し（ステップＳ４０５）、列Ｒ１、列Ｒ３、列Ｒ４のアライメントマークの補正後位置情報に基づいて、露光領域の形状が類似するサンプル基板が存在するか否かを判断する（ステップＳ４０６）。第８実施形態では、代表値が閾値以下のサンプル基板が所定枚数（例えば、５枚）以上存在するか否かを判断するものとする（第４実施形態の変形例３の方法）。
　代表値が閾値以下のサンプル基板が所定枚数（例えば、５枚）以上存在する場合（ステップＳ４０６／ＹＥＳ）、制御装置ＣＯＮＴは、代表値が小さいものから順に所定枚数のサンプル基板を、露光領域の形状が類似するサンプル基板として特定する（ステップＳ４０７）。
　そして、制御装置ＣＯＮＴは、所定枚数のサンプル基板の列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置の平均値（平均補正後位置）を用いて、オブジェクト基板の列Ｒ２のアライメントマークの補正後位置を推定する（ステップＳ４０８）。
　制御装置ＣＯＮＴは、位置情報を計測した列Ｒ１及びＲ４のアライメントマークの補正後位置情報と、位置情報を計測していない列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの推定位置情報と、に基づいて走査ごとの露光条件を決定する（ステップＳ４０９）。
　制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対して、決定した露光条件でパターンＭＰを転写する（ステップＳ４１０）。露光が行われた基板Ｐは、露光装置ＥＸの外部に搬出される（ステップＳ４１１）。
　ステップＳ４１１の後、制御装置ＣＯＮＴは、全てのオブジェクト基板の処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ４１２）。処理が終わっていないオブジェクト基板が存在する場合（ステップＳ４１２／ＮＯ）、ステップＳ４０２に戻る。
　ところで、サンプル処理リストにオブジェクト基板の基板ＩＤが存在する場合（ステップＳ４１３／ＹＥＳ）、または、露光領域の形状が類似するサンプル基板が存在しない場合（ステップＳ４０６／ＮＯ）、制御装置ＣＯＮＴは、オブジェクト基板に対してサンプル処理（図２１参照）を実行する（ステップＳ４１４）。
　サンプル処理の実行後、制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ枚連続でサンプル処理を実行しているか否かを判断する（ステップＳ４１５）。Ｘ枚連続でサンプル処理を実行していない場合（ステップＳ４１５／ＮＯ）、ステップＳ４０２に戻る。
　一方、Ｘ枚連続でサンプル処理を実行している場合（ステップＳ４１５／ＹＥＳ）、制御装置ＣＯＮＴは、全てのオブジェクト基板の処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ４１６）。そして、処理が終わっていないオブジェクト基板が存在する場合（ステップＳ４１６／ＮＯ）、同一ロット内の残りのオブジェクト基板すべてに対してサンプル処理（図２１参照）を行うため、基板Ｐを搬入する（ステップＳ４１７）。制御装置ＣＯＮＴは、搬入された基板Ｐに対してサンプル処理を行う（ステップＳ４１８）。
　サンプル処理がＸ枚連続で行われるということは、データベース内のサンプル基板のデータが、今回のロットに対して不適切である可能性が高く、今後の処理においても露光領域の形状が類似するサンプル基板が存在しない可能性が高いということである。そこで、第８実施形態では、Ｘ枚連続でサンプル処理を実行している場合、露光領域の形状が類似するサンプル基板を特定する処理を行わず、データベースにサンプル基板を追加する処理を行うようにしている。
　ステップＳ４１７の処理は、同一ロット内の全てのオブジェクト基板の処理が終了するまで繰り返される（ステップＳ４１９／ＮＯ）。
　上記第７および第８実施形態では、第ｎ層に対応するパターンの転写工程では、第ｎ－１層に対応するパターンのパターン情報を計測したサンプル基板のデータベースを使用し、第ｎ＋１層に対応するパターンの転写工程では、第ｎ層に対応するパターンのパターン情報を計測したサンプル基板のデータベースを使用するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、第ｎ＋１層に対応するパターンの転写工程において、第ｎ－１層に対応するパターンのパターン情報を計測したサンプル基板のデータベースを用いて、第ｎ＋１層に対応するパターンの露光条件を決定してもよい。すなわち、第ｎ－１層に対応するパターンのパターン情報から、第ｎ＋１層のパターンの転写工程において位置情報を計測していないアライメントマークの補正後位置を推定し、第ｎ＋１層のパターンの露光条件を決定してもよい。
　なお、上記第１実施形態～第８実施形態及び変形例において、第ｎ層に対応するパターンの転写と、第ｎ＋１層に対応するパターンの転写とは、同一の露光装置で行ってもよいし、異なる露光装置で行ってもよい。
　また、上記第１実施形態～第８実施形態及び変形例において、制御装置ＣＯＮＴが、計測していない列Ｒ２及び列Ｒ３のアライメントマークの補正後位置を推定していたが、これに限られるものではない。たとえば、露光装置ＥＸとネットワークを介して接続されたサーバにより各種処理を実行してもよい。
　なお、露光装置ＥＸの用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適用できる。
　本実施形態の露光装置ＥＸの光源は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）のみならず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）を用いることができる。
　投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７の各倍率は等倍系のみならず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。
　また、前述した実施形態においては、液晶表示素子を製造する場合を例に挙げて説明したが、もちろん、液晶表示素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、半導体素子等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンを半導体基板上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも本発明を適用することができる。
　また、上述の実施形態では、各投影光学系ＰＬ１～ＰＬ７が一対の反射屈折型光学系３１，３２を有するマルチ走査型投影露光装置について本発明を適用しているが、各投影光学系が１つ又は３つ以上の結像光学系を有する型式のマルチ走査型投影露光装置に対しても本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、投影光学系ＰＬ１～ＰＬ５がマルチ型に構成された場合を例に挙げて説明したが、本発明はマルチ型以外の投影光学系、つまり鏡筒が１つの投影光学系にも適用することができる。
　次に本発明の一実施形態による露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図３７は、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。まず、図３７のステップＳ５０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ５０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ５０３において、図１に示す露光装置ＥＸを用いて、マスクＭ上のパターンの像がその投影光学系（投影システム）を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。
　その後、ステップＳ５０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像（現像工程）が行われた後、ステップＳ５０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
　また、上記各露光装置では、基板Ｐ上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図３８のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図３８は、マイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。
　図３８中のパターン形成工程Ｓ５２０では、本実施形態の露光装置ＥＸ等を用いてマスクＭのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レチクル剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ５２２へ移行する。
　次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ５２２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ５２２の後に、セル組み立て工程Ｓ５２４が実行される。セル組み立て工程Ｓ５２４では、パターン形成工程Ｓ５２０にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程Ｓ５２２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
　セル組み立て工程Ｓ５２４では、例えば、パターン形成工程Ｓ５２０にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ５２２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ５２６にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
　また、半導体素子あるいは液晶表示素子を製造する際に用いられるマスクＭは図３９のようなマスクＭ１を用いてもよい。図３９は、液晶表示素子を製造する際に用いられるフォトマスクを示す。マスクＭ１は、複数のパターン領域ＭＰＡ１０を有し、１枚のマスクＭ１のパターン領域ＭＰＡ１０には、同一製品の複数レイヤのパターンを有する。より具体的には、第１パターンＭＰ１のパターンを有する第１パターン領域ＭＰＡ１１、第２パターンＭＰ２のパターンを有する第２パターン領域ＭＰＡ１２、第３パターンＭＰ３のパターンを有する第３パターン領域ＭＰＡ１３を有する。従来であれば、同一製品の異なるレイヤを露光する際はマスクＭの交換が必要だが、マスクＭ１は１枚のマスクに複数のレイヤのパターンを有しているので、製造の際に必要なマスクＭの枚数を減らすことや、マスクＭの交換時間を短縮することができる。マスクＭ１は同一製品の複数レイヤを有すると述べたが、複数製品の複数レイヤのパターンを有していてもよい。
　また、マスクＭ１はパターンを有するパターン領域ＭＰＡ１０のほかに、照明光を透過させない遮光部Ｓｈ（ハッチングで示す）を有する。遮光部Ｓｈはパターン領域ＭＰＡ１０の周囲に設けられる。図３９の場合では、マスクＭ１はＸ軸方向にパターン領域ＭＰＡ１１、ＭＰＡ１２、ＭＰＡ１３を有し、各パターン領域の両端に幅Ｗ（Ｗ１～Ｗ４）の遮光部Ｓｈが設けられる。また、マスクＭ１のＸ軸方向における遮光部Ｓｈの幅Ｗ１を任意に設定することができる。遮光部Ｓｈの幅Ｗ１を短く設定した場合は、マスクＭ１におけるパターン領域ＭＰＡ１０が占める面積の割合を増やすことができる。走査露光を行うときは、遮光部Ｓｈの幅Ｗ１を短く調整する前と比べて、基板ステージ２の走査速度を遅くさせて走査露光を行えばよい。また、遮光部Ｓｈの幅Ｗ１に限らず、遮光部Ｓｈの幅Ｗ２～Ｗ４の幅も任意に設定できる。遮光部Ｓｈの幅Ｗ２～Ｗ４を短くする場合は、幅Ｗ１の時と同様に、基板ステージ２の走査速度を遅くさせて走査露光を行えばよい。
　図４０（Ａ）及び図４０（Ｂ）は、重ね露光について説明するための図である。重ね露光を行うにあたって、例えば、図４０（Ａ）のように、第１層～第６層を重ねて露光する場合に、第１層～第３層との間で重ね精度が求められ、第４層～第６層との間での重ね精度が求められることがある。このような場合、アライメントの基準となるアライメントマークは第４層で再び露光される。そこで、第５層～第６層を露光する場合、第４層のアライメントマークを計測し、計測結果から第５層の露光条件（補正条件等）を計算し、第５層のパターンを露光することとなる。第６層以降についても同様の処理が行われる。このような処理を行うと、次の層を露光する際に時間を要してしまうが、次の方法によって補正条件の算出時間を短縮することができる。
　まず、レイヤ管理リストを作成する。レイヤ管理リストとは、製造する製品の各層（第１層～第６層）と露光装置上のレシピとを紐づけたリストである。レイヤ管理リストには、製造する製品名のレイヤ番号や、各レイヤで露光する露光装置のマシンＩＤなど、露光を行うにあたって必要な情報がまとめられている。
　次に、第３層上に第４層のパターンＭＰ４とアライメントマークｍ４１１～ｍ４１６（列Ｒ１）、ｍ４２１～Ｒ４２６（列Ｒ２）、ｍ４３１～４３６（列Ｒ３）、ｍ４４１～４４６（列Ｒ４）を露光する。この時、第４層で露光されるパターンＭＰ４は図４０（Ｂ）に示すように歪んでいる場合がある。この場合、第５層以降を露光する際は、歪んだ第４層に基づいて第５層以降のパターンが露光される必要があるため、維持補正値を算出する。維持補正値は、以下のように算出される。
　制御装置ＣＯＮＴは、第４層の歪んだ状態（図４０（Ｂ））を好ましい（歪んでいない）状態（図４０（Ａ））に補正する形状補正値を算出する。制御装置ＣＯＮＴは、第５層を露光する際に、好ましい状態に露光するために、形状補正値を使用して露光するが、第５層が第４層に対して、回転誤差、シフト誤差、直交度誤差、スケーリング誤差などが生ずる場合がある。制御装置ＣＯＮＴは、このような誤差を補正する維持補正値を算出する。
　次に、算出した形状補正値及び維持補正値と、レイヤ管理リストに紐付いている各レイヤのレシピとに基づいて、第５層～第６層で露光を行うときの補正値を一括で算出する。この手順により、第５層～第６層に関する補正値を算出する時間を短縮することができる。
　また、上述した制御装置ＣＯＮＴの機能に加えて、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光対象レイヤの好ましい走査順序及び走査方向を算出することができる。
　図４１（Ａ）及び図４１（Ｂ）は、基板Ｐに第１レイヤと第２レイヤとを、走査露光するときの走査方向と走査順序とをそれぞれ示す図である。図４１（Ａ）は、第１レイヤの各ショットの走査方向と走査順序とを示す。図４１（Ｂ）は、第２レイヤの各ショットの走査方向と走査順序とを示す。
　図４１（Ａ）と図４１（Ｂ）とを比較すると、各ショットにおいて、矢印で示す走査方向が同じショットもあれば、走査方向が異なるショットもある。例えば、露光領域ＰＡ１～ＰＡ４を順に露光する場合において、露光領域ＰＡ１を露光するショットは、第１レイヤ（図４１（Ａ））と第２レイヤ（図４１（Ｂ））とで、走査方向が異なっている。また、例えば、露光領域ＰＡ４を露光するショットは、第１レイヤ（図４１（Ａ））と第２レイヤ（図４１（Ｂ））とで、走査方向が同一である。
　これは、第１レイヤの露光時には、第１レイヤの露光前には、投影光学系が基板Ｐの―Ｘ側にあり、その位置を起点にパターンが露光されていない基板Ｐを露光する所要時間が最速になるように走査露光される。第２レイヤの露光時には、基板Ｐに第１レイヤとともに露光されたアライメントマークを測定してから第２レイヤを露光するため、投影光学系は基板Ｐの＋Ｘ側にある。そのため、第１レイヤの露光開始位置と第２レイヤの露光開始位置とが異なる。第２レイヤを露光する場合は、露光開始位置から基板Ｐ１枚を走査露光するための所要時間が最速になるように露光される。そのため、第１レイヤと第２レイヤと、で走査方向と走査順序とが異なる。
　ここで、同一ショット内で走査方向が第１レイヤと第２レイヤとで異なることにより、マスクステージとプレートステージの各々の制御に伴うプレートステージに対するマスクステージの相対的な位置ズレ（ステージ同期誤差）が発生し、露光形状に誤差が生じる。これによって、第２レイヤのパターンを露光したときに、第１レイヤのパターン位置に対して第２レイヤのパターンの位置の重ね合わせ誤差が生じる。この場合、従来は以下のように、レイヤごと、ショットごとに露光形状の補正を行っていた。
　制御装置ＣＯＮＴは、ショット位置ごとにレシピの補正パラメータを使って露光することによって、重ね合わせ誤差が小さくなるように制御することが可能になる。ただしこの方法を使っても、この重ね合わせ誤差は経時的に変化するため、定期的に補正を実施して、レシピの補正パラメータを更新する必要があった。このような重ね合わせ精度の管理が必要になるため、同一ショット内で、走査方向の違いによるステージ同期誤差の差が小さいほうが、重ね合わせ精度の管理に有利なため、図４２（Ａ）及び図４２（Ｂ）に示すように、第１レイヤと第２レイヤとで、走査順序と走査方向とをそろえることが好ましい。なお、図４２（Ａ）は、第１レイヤの各ショットの走査方向と走査順序とを示す。図４２（Ｂ）は、第２レイヤの各ショットの走査方向と走査順序とを示す。
　また、第２レイヤの走査方向に第１レイヤの走査方向を合わせる場合、投影光学系の位置を基板Ｐの＋Ｘ側にするために、基板Ｐを移動させる必要がある。そのため、第１レイヤのタクト時間は図４１（Ａ）及び図４１（Ｂ）のように露光する場合よりも長くなる。そのため、制御装置ＣＯＮＴは、使用者が使用するモニターＭＮＴの表示部Ｄ（図４３参照）に第１レイヤ及び第２レイヤの走査方向と走査順序とをそろえて露光する精度優先モードあるいは、第１レイヤと第２レイヤとがそれぞれ最速で露光できるタクト優先モードのいずれかを選択することができるよう表示する。これにより、精度優先かタクト優先かを選べるので、レイヤ・製品に応じて好ましい露光を行うことができる。
　使用者が精度優先モードあるいはタクト優先モードのいずれかを選択しようとする際に、制御装置ＣＯＮＴは使用者が使用するモニターＭＮＴの表示部Ｄに確認メッセージを表示することができる。確認メッセージを表示することで、誤操作を防ぐことができる。また、制御装置ＣＯＮＴはすでに設定された条件（走査順序・走査方向など）を変えることを防ぐために、設定された条件をロックするロック機能を有する。制御装置ＣＯＮＴは、使用者がロック機能を解除しようとするときに表示部Ｄに確認メッセージが表示させることもできる。
　さらに、制御装置ＣＯＮＴで算出された走査順序・走査方向以外に、使用者が任意に設定する走査順序及び走査方向がある場合、制御装置ＣＯＮＴは使用者が任意に設定した走査順序・走査方向をテンプレート（図４４）として記憶部ＳＴＲＧに保存する。
　図４４は、テンプレートを格納するテーブルの一例を示す図である。図４４に示すように、テーブルは、テンプレートを識別するテンプレート番号、基板Ｐに露光されるスキャン数、及びアライメント手法などの情報を格納する。使用者は、露光対象レイヤを露光する際、記憶部ＳＴＲＧに保存されているテンプレートの中から１つのテンプレートを選択する。これにより、モニターＭＮＴへの走査順序及び走査方向の入力の手間を削減したり、誤入力を防ぐことができる。記憶部ＳＴＲＧは、使用者が任意に設定する走査順序及び走査方向の情報だけではなく、制御装置ＣＯＮＴが算出した走査順序及び走査方向の情報を記憶してもよい。
　なお、図４３では、制御装置ＣＯＮＴとモニターＭＮＴとを含む構成を用いて説明しているが、複数の制御装置ＣＯＮＴとネットワークで接続したレシピ管理サーバの記憶部に、テンプレートを保存してもよい。レシピ管理サーバでオペレータは、スキャン数が同じテンプレートを使って、作成済のレシピまたは新規作成のレシピに対し走査順序・走査方向を決定することができる。これによって、装置ごとにテンプレートをばらばらに管理するのではなく、一括で管理することができるため、管理するテンプレートを減らすことができ、効率よくレシピを編集することができる。
　図４４のテンプレートでは、同じショット数のレイアウトに対してショットの走査順序・走査方向を決定することを説明したが、下記のようなパラメータとの組み合わせを決定することもできる。組合せ例としては、レシピのショット数
、ショットの走査順序・走査方向、アライメントの計測有無、ショットごとに適用されるアライメント手法やアライメントマーク、アライメントマークの配置位置、アライメントマークの計測順序などがある。これらのパラメータの組み合わせでレシピを編集するとき、複数の画面で入力と入力の確認を行うため、時間を要していたが、このようなテンプレートを用いることで入力の手間を削減し、誤入力を抑制し、レシピを短時間で作成することができる。
　

Claims (38)

  1. 　第１基板上の第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測部と、
    　前記第１計測部で計測した前記第１情報を記憶する記憶部と、
    　第２基板上に露光された第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測部と、
    　前記記憶部に記憶された前記第１情報と、前記第２情報と、に基づき、前記第１情報のうち所定の条件を満たす第１情報である第３情報を選定し、前記第３情報に基づいて前記第２基板の前記第２パターン上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定部と、
    を備える解析システム。
  2. 　前記決定部は、前記第３情報と前記第２情報とに基づいて前記第１露光条件を決定する、
    請求項１に記載の解析システム。
  3. 　前記決定部は、前記第１情報と前記第２情報との差分を示す第１差分情報を算出し、前記第１差分情報が前記所定の条件を満たすか否かに基づいて前記第３情報を選定し、前記第１露光条件を決定する、
    請求項１または請求項２に記載の解析システム。
  4. 　前記決定部は、複数の前記第３情報の平均に基づいて、前記第１露光条件を決定する、
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の解析システム。
  5. 　前記第２パターンは、前記第１パターンと同一である、
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の解析システム。
  6. 　前記第１基板上の前記第１パターン上に露光された第４パターンのパターン情報である第４情報を計測する第３計測部と、
    　前記第２基板上の前記第３パターンのパターン情報である第５情報を計測する第４計測部と、をさらに備え、
    　前記記憶部は、前記第４情報を記憶し、
    　前記決定部は、前記記憶部に記憶された前記第４情報と、前記第４計測部によって計測された前記第５情報と、に基づき、前記第４情報のうち所定の条件を満たす前記第４情報である第６情報を選定し、前記第６情報に基づいて前記第３パターン上に第５パターンを露光する第２露光条件を決定する、
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の解析システム。
  7. 　前記第２基板上の前記第３パターンのパターン情報である第４情報を計測する第３計測部をさらに備え、
    　前記決定部は、前記記憶部に記憶された前記第１情報と、前記第４情報と、に基づき、前記第１情報のうち所定の条件を満たす前記第１情報である第５情報を選定し、前記第５情報に基づいて、前記第２基板の前記第３パターン上に第４パターンを露光する第３露光条件を決定する、
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の解析システム。
  8. 　前記第１計測部、前記第２計測部、および前記第３計測部の少なくとも２つは同一の計測部である、
    請求項６または請求項７に記載の解析システム。
  9. 　前記第１情報は、前記第１基板に複数設けられたマークである第１マークの位置情報を含み、
    　前記第２情報は、前記第２基板に複数設けられたマークである第２マークの位置情報を含み、
    　前記第１計測部は、複数の前記第１マークのうち第１の数の前記第１マークを計測して前記第１情報を計測し、
    　前記第２計測部は、複数の前記第２マークのうち第２の数の前記第２マークを計測して前記第２情報を計測する、
    請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の解析システム。
  10. 　前記第２の数は、前記第１の数よりも小さい、
    請求項９に記載の解析システム。
  11. 　前記第１情報は、前記第１基板に複数設けられたマークである第１マークの位置情報を含み、
    　前記第４情報は、前記第２基板に複数設けられたマークである第２マークの位置情報を含み、
    　前記第１計測部は、複数の前記第１マークのうち第１の数の前記第１マークを計測して前記第１情報を計測し、
    　前記第３計測部は、複数の前記第２マークのうち、前記第１の数よりも少ない第２の数の前記第２マークを計測する、
    請求項７に記載の解析システム。
  12. 　第１基板上に露光された第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測部と、
    　前記第１情報を記憶する記憶部と、
    　前記第１基板上の前記第１パターン上に露光された第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測部と、
    　前記第１情報と、前記第２情報と、に基づいて、前記第１基板上の前記第２パターンの上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定部と、
    を備える解析システム。
  13. 　第１基板上に露光された第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測部と、
    　前記第１基板上の前記第１パターン上に露光された第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測部と、
    　前記第１情報と、前記第２情報と、の差分を示す第１差分情報を算出する算出部と、
    　前記第１差分情報を記憶する記憶部と、
    　第２基板上に露光された前記第１パターンのパターン情報である第３情報を計測する第３計測部と、
    　前記第２基板上の前記第１パターン上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第４情報を計測する第４計測部と、
    　前記第３情報と、前記第４情報と、前記第１差分情報と、に基づいて、前記第２基板の前記第２パターンの上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定部と、
    を備える解析システム。
  14. 　前記第１計測部は、複数の前記第１基板について前記第１情報を計測し、
    　前記第２計測部は、複数の前記第１基板について前記第２情報を計測し、
    　前記決定部は、複数の前記第１情報と複数の前記第２情報とに基づいて複数の前記第１差分情報を算出し、複数の前記第１差分情報の平均値を取得し、
    　前記決定部は、前記第３情報と、前記第４情報と、複数の前記第１差分情報の前記平均値と、に基づいて、前記第１露光条件を決定する、
    請求項１３に記載の解析システム。
  15. 　前記第１情報及び前記第２情報は、前記第１基板に複数設けられたマークである第１マークの位置情報を含み、
    　前記第３情報及び前記第４情報は、前記第２基板に複数設けられたマークである第２マークの位置情報を含み、
    　前記第１計測部は、複数の前記第１マークのうち第１の数の前記第１マークを計測して前記第１情報を取得し、
    　前記第２計測部は、複数の前記第１マークのうち第２の数の前記第１マークを計測して前記第２情報を取得し、
    　前記第３計測部は、複数の前記第２マークのうち第３の数の前記第２マークを計測して前記第３情報を取得し、
    　前記第４計測部は、複数の前記第２マークのうち第４の数の前記第２マークを計測して前記第４情報を取得する、
    請求項１３に記載の解析システム。
  16. 　前記第４の数は、前記第３の数よりも少ない、
    請求項１５に記載の解析システム。
  17. 　前記第１基板上の前記第２パターン上に露光された第３パターンのパターン情報である第３情報を計測する第３計測部を更に備え、
    　前記決定部は、前記第１情報と、前記第３情報と、に基づいて、前記第１基板上の前記第３パターンの上に第４パターンを露光する第２露光条件を決定する、
    請求項１２に記載の解析システム。
  18. 　前記第１基板上の前記第２パターン上に露光された第３パターンのパターン情報である第５情報を計測する第５計測部と、
    　前記第２基板上の前記第３パターンのパターン情報である第６情報を計測する第６計測部と、
    をさらに備え、
    　前記決定部は、前記第１情報と、前記第５情報との差分を示す第２差分情報を算出し、
    　前記記憶部は、前記第２差分情報を記憶し、
    　前記決定部は、前記第３情報と、前記第６情報と、前記第２差分情報と、に基づいて、前記第２基板の前記第３パターンの上に第４パターンを露光する第２露光条件を決定する、
    請求項１４に記載の解析システム。
  19. 　前記第１計測部は、複数の前記第１基板について前記第１情報を計測し、
    　前記第５計測部は、複数の前記第１基板について前記第５情報を計測し、
    　前記決定部は、複数の前記第１情報と複数の前記第５情報とに基づいて複数の前記第２差分情報を算出し、複数の前記第２差分情報の平均値を取得し、
    　前記決定部は、前記第３情報と、前記第６情報と、複数の前記第２差分情報の前記平均値と、に基づいて、前記第２露光条件を決定する、
    請求項１８に記載の解析システム。
  20. 　前記第１計測部、前記第２計測部、前記第３計測部、前記第４計測部、前記第５計測部、及び前記第６計測部の少なくとも２つは、同一の計測部である、
    請求項１８または請求項１９に記載の解析システム。
  21. 　前記第５情報は、前記第１基板に複数設けられたマークである第１マークの位置情報を含み、
    　前記第６情報は、前記第２基板に複数設けられたマークである第２マークの位置情報を含み、
    　前記第５計測部は、複数の前記第１マークのうち第１の数の前記第１マークを計測して前記第５情報を取得し、
    　前記第６計測部は、複数の前記第２マークのうち第２の数の前記第２マークを計測して前記第６情報を取得する、
    請求項１８から請求項２０のいずれか一項記載の解析システム。
  22. 　前記第２の数は、前記第１の数よりも少ない、
    請求項２１に記載の解析システム。
  23. 　第１基板に第１パターンを露光する第１露光工程と、
    　前記第１基板上の前記第１パターンのパターン情報である第１情報を第１計測部によって計測する第１計測工程と、
    　前記第１情報を記憶部に記憶させる記憶工程と、
    　前記第１基板とは異なる第２基板に第２パターンを露光する第２露光工程と、
    　前記第２基板上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第２情報を第２計測部によって計測する第２計測工程と、
    　前記記憶工程で記憶された前記第１情報と、前記第２情報と、に基づき、前記第１情報のうち所定の条件を満たす第１情報である第３情報を選定し、前記第３情報に基づいて前記第２基板の前記第２パターン上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定工程と、
    　前記第１露光条件に基づいて前記第２基板の前記第２パターン上に前記第３パターンを露光する第３露光工程と、
    を有する露光方法。
  24. 　第１基板上に露光された第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測工程と、
    　前記第１情報を記憶部に記憶させる記憶工程と、
    　前記第１基板上の前記第１パターン上に第２パターンを露光する第１露光工程と、
    　前記第１基板上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測工程と、
    　前記第１情報と、前記第２情報と、に基づいて、前記第１基板上の前記第２パターンの上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定工程と、
    　前記第１露光条件に基づいて前記第１基板上に前記第３パターンを露光する第２露光工程と、
    を有する露光方法。
  25. 　第１基板上に露光された第１パターンのパターン情報である第１情報を計測する第１計測工程と、
    　前記第１基板上の前記第１パターン上に第２パターンを露光する第１露光工程と、
    　前記第１基板上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第２情報を計測する第２計測工程と、
    　前記第１情報と、前記第２情報との差分を示す第１差分情報を算出する算出工程と、
    　前記第１差分情報を記憶部に記憶させる記憶工程と、
    　第２基板上に前記第１パターンを露光する第２露光工程と、
    　前記第２基板上に露光された前記第１パターンのパターン情報である第３情報を計測する第３計測工程と、
    　前記第２基板上の前記第１パターン上に前記第２パターンを露光する第３露光工程と、
    　前記第２基板上に露光された前記第２パターンのパターン情報である第４情報を計測する第４計測工程と、
    　前記第３情報と、前記第４情報と、前記第１差分情報と、に基づいて、前記第２基板の前記第２パターンの上に第３パターンを露光する第１露光条件を決定する決定工程と、
    　前記第１露光条件に基づいて前記第２基板上に前記第３パターンを露光する第４露光工程と、
    を有する露光方法。
  26. 　第１基板上に露光され測定された第１パターンのパターン情報である第１情報と、前記第１パターン上に露光され測定された第２パターンのパターン情報である第２情報を取得する取得部と、
    　前記取得部で取得された前記第１情報と前記第２情報との差分を示す第１差分情報を算出する第１算出部と、
    　前記第１差分情報を記憶する記憶部と、
    　前記記憶部で記憶された前記第１差分情報に基づいて、所定のパラメータを算出する第２算出部と、
    を備える解析システム。
  27. 　前記取得部は、前記第１基板とは異なる第２基板上に露光され測定された前記第１パターンのパターン情報である第３情報と、前記第２基板の前記第１パターン上に露光され測定された前記第２パターンのパターン情報である第４情報と、を取得し、
    　前記第１算出部は、前記取得部で取得された前記第３情報と前記第４情報とに基づいて第５情報を算出し、
    　前記第５情報と前記所定のパラメータとに基づいて、前記第３情報と前記第４情報との差分である第２差分情報を推定する推定部と、
    　前記第３情報、前記第４情報及び前記第２差分情報に基づいて前記第２基板の前記第２パターン上に露光する第３パターンの露光条件を算出する第３算出部と、
    を備える請求項２６に記載の解析システム。
  28. 　前記第１情報及び前記第２情報は、前記第１基板に複数設けられた第１マークの位置情報であり、
    　前記第３情報及び前記第４情報は、前記第２基板に複数設けられた第２マークの位置情報である、
    請求項２７に記載の解析システム。
  29. 　前記第１情報は、測定された前記第１パターンの前記第１マークの位置情報であり、
    　前記第２情報は、測定された前記第２パターンの前記第１マークの位置情報であり、
    　前記第１差分情報は、前記第１パターンの前記第１マークの位置情報に対する前記第２パターンの前記第１マークの位置情報の変化量である、
    請求項２８に記載の解析システム。
  30. 　前記第３情報は、測定された前記第１パターンの前記第２マークの位置情報であり、
    　前記第４情報は、測定された前記第２パターンの前記第２マークの位置情報であって、前記第４情報に含まれる前記第２マークの数は前記第３情報に含まれる前記第２マークの数よりも少なく、
    　前記第５情報は、前記第１パターンの前記第２マークの位置情報の一部に対する前記第２パターンの前記第２マークの位置情報の変化量である、
    請求項２８または請求項２９に記載の解析システム。
  31. 　前記第１差分情報を前記第１パターンの前記第１マークの位置情報に対する前記第２パターンの前記第１マークの位置情報の変化量に基づいて２以上の群に分類する分類部を有し、
    　前記記憶部は、各前記群に分類された前記第１差分情報を前記群ごとに記憶する、
    請求項２８から請求項３０のいずれか一項に記載の解析システム。
  32. 　前記第１差分情報を前記第１基板が通過した処理条件又は処理装置に基づいて２以上の群に分類する分類部を有し、
    　前記記憶部は、各前記群に分類された前記第１差分情報を前記群ごとに記憶する、
    請求項２６から請求項３１のいずれか一項に記載の解析システム。
  33. 　前記第２算出部は、回帰分析によって前記所定のパラメータを算出する、
    請求項２６から請求項３２のいずれか一項に記載の解析システム。
  34. 　第１基板上に露光され測定された第１パターンのパターン情報である第１情報を取得する取得部と、
    　前記第１情報を記憶する記憶部と、
    　前記記憶部で記憶された前記第１情報に基づいて、所定のパラメータを算出する第１算出部と、
    備える解析システム。
  35. 　前記取得部は、前記第１基板とは異なる第２基板上に露光され測定された前記第１パターンのパターン情報である第２情報を取得し、
    　前記第２情報と前記所定のパラメータとに基づいて、前記第２基板上の前記第１パターンに関連する第３情報を推定する推定部と、
    　前記推定部によって推定された前記第３情報と、前記第２情報とに基づいて前記第２基板の前記第１パターン上に第２パターンを露光する露光条件を算出する第２算出部と、
    を備える請求項３４に記載の解析システム。
  36. 　前記第１情報は、測定された前記第１基板に複数設けられる第１マークの位置情報であり、
    　前記第２情報は、測定された前記第２基板に複数設けられる第２マークの位置情報であり、前記第２情報に含まれる前記第２マークの数は前記第１情報に含まれる前記第１マークの数よりも少ない、
    請求項３５に記載の解析システム。
  37. 　請求項２６から請求項３６のいずれか一項に記載の解析システムを含む、露光装置。
  38. 　請求項３７に記載の露光装置を用いて製造されたデバイス。
    　
PCT/JP2023/009394 2022-03-31 2023-03-10 解析システム、露光方法、露光装置、及びデバイス WO2023189435A1 (ja)

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