(57)【要約】【課題】時間と労力を低減して計測条件を最適化する、計測条件の最適化方法を提供。【解決手段】デフォルト設定されている計測条件を設定し（ステップＳ１０１）、各ウエハＷについてＥＧＡ計測を実行し、ＡＬＧシミュレータ２１０でＥＧＡ計測結果を読み込み、シミュレーションのパラメータ（計測条件）として例えばサンプルショット数を設定し（ステップＳ１０２）、ＡＬＧシミュレータ２１０によりシミュレーションを実行し、各ウエハＷについて、各サンプルショット数でのＥＧＡ計算結果を求め、このＥＧＡ計算結果に基づいて評価値を求め（ステップＳ１０３）、ウエハＷ間で評価値のばらつき度合いを比較し（ステップＳ１０４）、ばらつき間の有意差の有無を判定し、有意差がある場合、最もばらつきが最小となるサンプルショット数を最適計測条件として選択し、また有意差が無い場合、スループット上最も有利なサンプルショット数を選択する（ステップＳ１０５）。【選択図】      図１
2006140204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体上に設けられた複数の計測点の位置計測を行う際の計測条件を最適化する方法であって、
複数の前記物体の各々につき、それぞれ複数の計測条件の下で前記位置計測を行う計測工程と、
前記計測工程での計測結果に基づいて、所定の評価値を前記各物体毎に算出する演算工程と、
前記複数の計測条件毎に前記評価値の前記物体間におけるばらつき度合いを求め、該ばらつき度合いに応じて前記複数の計測条件の中から前記最良の計測条件を選択する選択工程と、を有することを特徴とする計測条件の最適化方法。
【請求項２】
前記評価値は、前記物体上における前記複数の計測点の配列に関する誤差情報、又は該配列に関するランダム誤差に関する情報を含み、
前記選択工程では、前記ばらつき度合いが最小となる計測条件を最良の計測条件として選択することを特徴とする請求項１に記載の計測条件の最適化方法。
【請求項３】
前記計測条件は、前記計測点を計測する際に使用される照明ビームの特性、前記複数の計測点のうち前記評価値を算出する際に使用される計測点の数、該複数の計測点のうち該評価値を算出する際に使用される該計測点の該物体上での配置、及び前記計測点を計測して得た信号の処理条件のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の計測条件の最適化方法。
【請求項４】
前記計測条件が、前記複数の計測点のうち前記評価値を算出する際に使用される計測点の数である場合において、
前記選択工程では、前記計測点が所定数である第１条件下における前記ばらつき度合いと、該計測点の数が前記所定数よりも少ない数である第２条件下における前記ばらつき度合いとの間に所定の有意差が無いと判断した場合には、前記第２条件を選択することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の計測条件の最適化方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の計測条件の最適化方法により最適化された計測条件の下で、基板上に形成された複数の位置計測用マークを計測することを特徴とする位置計測方法。
【請求項６】
基板上に計測された位置計測用マークを、請求項５に記載の位置計測方法を用いて計測した計測結果に基づいて、前記基板を所望位置に位置合わせすることを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項７】
デバイスパターンが形成されているマスクと、該デバイスパターンが転写されるべき複数の区画領域を備えた基板とを用意する工程と、
請求項６に記載の位置合わせ方法を用いて、前記デバイスパターンの露光位置に対して前記基板上の前記複数の区画領域の各々を順次位置合わせする工程と、
前記位置合わせされた前記各区画領域上に、前記デバイスパターンを順次転写する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項８】
物体上に設けられた複数の計測点の位置計測を行う際の計測条件を最適化するシステムであって、
複数の前記物体の各々につき、それぞれ複数の計測条件の下で前記位置計測を行う計測ユニットと、
前記計測ユニットでの計測結果に基づいて、所定の評価値を前記各物体毎に算出する演算ユニットと、
前記複数の計測条件毎に前記評価値の前記物体間におけるばらつき度合いを求め、該ばらつき度合いに応じて前記複数の計測条件の中から前記最良の計測条件を選択する選択ユニットと、を有することを特徴とする計測条件の最適化システム。
【請求項９】
前記評価値は、前記物体上における前記複数の計測点の配列に関する誤差情報、又は該配列に関するランダム誤差に関する情報を含み、
前記選択ユニットは、前記ばらつきの度合いが最小となる計測条件を最良の計測条件として選択することを特徴とする請求項８に記載の計測条件の最適化システム。
【請求項１０】
前記計測条件は、前記計測点を計測する際に使用される照明ビームの特性、前記複数の計測点のうち前記評価値を算出する際に使用される計測点の数、該複数の計測点のうち該評価値を算出する際に使用される該計測点の該物体上での配置、及び前記計測点を計測して得た信号の処理条件のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の計測条件の最適化システム。
【請求項１１】
前記計測条件が、前記複数の計測点のうち前記評価値を算出する際に使用される計測点の数である場合において、
前記選択ユニットは、前記計測点が所定数である第１条件下における前記ばらつき度合いと、該計測点の数が前記所定数よりも少ない数である第２条件下における前記ばらつき度合いとの間に所定の有意差が無いと判断した場合には、前記第２条件を選択することを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項に記載の計測条件の最適化システム。
【請求項１２】
請求項８乃至１１の何れか一項に記載の計測条件の最適化ユニットにより最適化された計測条件の下で、基板上に形成された複数の位置計測用マークを計測することを特徴とする位置計測装置。
【請求項１３】
マスク上に形成されたパターンの像を、該パターンが転写されるべき複数の区画領域を備えた基板上に転写する露光装置であって、
請求項１２に記載の位置計測装置と、
前記位置計測装置の計測結果に基づいて、前記パターンの像の転写位置に対して前記基板上の前記複数の区画領域の各々を順次位置合わせする位置合わせ装置と、を含み、
前記位置合わせされた前記各区画領域上に、前記パターンを順次転写することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばウエハ上の複数の計測点の位置計測を行う際の計測条件を最適化する計測条件の最適化方法、該最適化方法を使用した位置計測方法、該位置計測方法を使用した位置合わせ方法、該位置合わせ方法を使用したデバイス製造方法、計測条件の最適化システム、該最適化システムを使用した位置計測装置及び該位置計測装置を使用した露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体素子製造のための製造工程においては、マスクパターン（レチクルパターン）を基板としてのウエハ上に転写する装置であるステップ・アンド・リピート方式、又は、ステップ・アンド・スキャン方式等の露光装置、ウエハプローバ、レーザリペア装置などが用いられている。これらの装置では、ウエハ上に２次元的マトリックス状に規則的に配列された複数のチップパターン領域（ショット領域）の各々を、所定の基準位置に対して高精度に位置合わせ（アライメント）する必要がある。この基準位置は、各装置において処理を行うために規定される例えば加工処理点等の位置であり、処理対象であるウエハの移動及びその位置を規定する静止座標系において規定される。例えば、レーザ干渉計によって規定される直交座標系などにより規定される。
【０００３】
露光装置では、マスク（レチクル）に形成された回路パターンの投影位置に対してウエハのアライメントを高精度に且つ安定して行う必要がある。半導体素子の露光工程では、ウエハ上に１０層以上の回路パターンを順次重ね合わせて転写しており、各層間での重ね合わせ精度が低いと、形成した回路が所望の特性を発揮せず、最悪の場合には不良品となって全体として歩留まりを低下させてしまう。
【０００４】
そこで、露光工程では、ウエハ上の各ショット領域に付随して予め配置したアライメントマークのステージ座標系（静止座標系）上での位置（座標値）を検出し、このマーク位置情報とレチクル上のパターンの位置情報とに基づいてウエハ上のショット領域をレチクルのパターンに対してアライメント（位置合わせ）を行うウエハアライメントが行われる。
【０００５】
ウエハアライメントには、大別して２つの方式がある。その１つはウエハ上のショット領域毎にそのアライメントマークを検出して位置合わせを行うダイ・バイ・ダイアライメント方式であり、もう１つはウエハ上のいくつかのショット領域のアライメントマークを検出してショット配列の特性を求めることで各ショット領域の位置合わせをするグローバル・アライメントである。そして、最近では特にウエハ上のショット配列の特性を統計的手法により精密に特定するエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）方式が主流となっている（特許文献１，特許文献２）。
【０００６】
このＥＧＡ方式では、１枚のウエハにおいて予め特定ショット領域（サンプルショット領域）として選択された複数個（３個以上で、通常１０個〜１５個程度）のショット領域のみの座標位置を計測し、これらの計測値から統計演算処理（最小二乗法等）を用いてウエハ上の全てのショット領域の座標位置（ショット配列）を算出した後、この算出したショット配列にしたがってウエハステージをステッピングさせる。ＥＧＡ方式によれば、計測時間が短くて済み、ランダムな計測誤差（非線形誤差）に対して平均化効果が期待できる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−４４４２９号公報
【特許文献２】特開昭６２−８４５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＥＧＡ方式で例えばショット領域の位置合わせを精度良く行うためには、アライメントに関する条件やパラメータである計測条件、具体的にはＥＧＡ計算モデル（計算モデル、実質的に有効にする項及び各係数など）、ＥＧＡ計測から除外（リジェクト）するショットを特定するためのリジェクトしきい値、ＥＧＡ計算対象ショット（サンプルショット数、配置）、計算対象ウエハ等の条件やパターメータを適切に設定することが必要である。
【０００９】
例えば、画像処理方式のＦＩＡセンサなどのアライメントセンサを用いてウエハ上の全てのショット領域の座標位置を計測すると共に、ＥＧＡ計算対象ショット（サンプルショット数と配置の少なくとも一方）を順次変更しながらウエハ上の全てのショット領域の座標位置を統計演算により算出し、各条件毎にその算出された座標位置と実測した座標位置との位置ずれ量を求め、全てのショット領域でこの位置ずれ量が所定の許容値以下となる条件を選択し、ＥＧＡ計算対象ショット（サンプルショット数、配置）を最適化することが必要である。
【００１０】
これまでアライメントパラメータの最適化には、パラメータ（計測条件）を変更する度にウエハをテスト露光、現像して重ね合わせ層間のずれ量などの計測を行っていたため、多大の時間と労力を要し、この点の解決が要望されていた。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、時間と労力を低減して計測条件を最適化することができる、計測条件の最適化方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、前記最適化方法を使用した位置計測方法、該位置計測方法を使用した位置合わせ方法、及び該位置合わせ方法を使用したデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、時間と労力を低減して計測条件を最適化するための、計測条件の最適化システム、該最適化システムを使用した位置計測装置及び該位置計測装置を使用した露光装置を提供する目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成する本発明の請求項１に記載の計測条件の最適化方法は、物体上（例えばウエハ上）に設けられた複数の計測点（例えば計測される各マーク、サンプルショット）の位置計測を行う際の計測条件を最適化する方法であって、複数の物体の各々につき、それぞれ複数の計測条件の下で位置計測を行う計測工程と、前記計測工程での計測結果に基づいて、所定の評価値を各物体毎に算出する演算工程と、複数の計測条件毎に評価値の前記物体間におけるばらつき度合いを求め、該ばらつき度合いに応じて前記複数の計測条件の中から最良の計測条件を選択する選択工程と、を有することを特徴とする（図２参照）。
【００１５】
前記計測条件には、計測点（例えば計測されるマーク）を計測する際の条件（計測前に設定される条件）と、計測点を計測した後の条件（計測後に設定可能な条件）とが含まれる。計測した後においては、例えば、サンプルショットの組み合わせ（最初からウエハ毎に多数のマーク計測するように設定されていた場合にあっては、その中から演算に使用するマークを選択すること）等が計測条件として含まれる。
【００１６】
前記位置計測には、アライメント（位置合わせ）のための位置計測と、重ね合わせ誤差を計測するための位置計測とが少なくとも含まれる。
【００１７】
前記評価値には、例えば、前記物体上における前記複数の計測点の配列に関する誤差情報（ウエハ直交度：図９参照）、又は該配列に関するランダム誤差に関する情報（ＥＧＡランダム誤差：図８参照）を含み、前記選択工程では、例えば、前記ばらつき度合いが最小となる計測条件を最良の計測条件として選択する（請求項２）。
【００１８】
また、前記計測条件には、例えば、前記計測点（例えば計測される各マーク、サンプルショット）を計測する際に使用される照明ビームの特性（波長、照明ＮＡ、光量など）、前記複数の計測点のうち前記評価値を算出する際に使用される計測点の数（サンプルショット数）、該複数の計測点のうち該評価値を算出する際に使用される該計測点の該物体上での配置（サンプルショットの配置）、及び前記計測点を計測して得た信号の処理条件のうちの少なくとも１つを含む（請求項３）。
【００１９】
前記計測点を計測して得た信号の処理条件（請求項３）としては、例えばマークを撮像して撮像信号を取り込んだ後にその撮像信号に対する波形処理などの演算処理条件があるが、これに限定されない。例えば、計測点の信号（マーク信号）を得る手段としては、画像センサとしてのＦＩＡ(Field Image Alignment)センサの他に、回折光を受光する光電変換センサとしてのＬＩＡセンサ、ＬＳＡセンサ等が含まれる。また、得られた信号の処理条件については、ＦＩＡセンサの信号を処理するＦＩＡ演算系では、例えば、波形解析アルゴリズム、スライスレベル、コントラストリミット値などがあり、またＬＳＡセンサの信号を処理するＬＳＡ系では、波形解析アルゴリズム（例えば信号スロープの外エッジ、内エッジ、内外両エッジの何れを使用するのか、何れの信号のスライスレベルを使用するのか等）があり、またＬＩＡセンサの信号を処理するＬＩＡ系では回折光の次数などがある。
【００２０】
前記計測条件が、前記複数の計測点のうち前記評価値を算出する際に使用される計測点の数（例えばサンプルショット数）である場合において、前記選択工程では、前記計測点が所定数である第１条件下における前記ばらつき度合いと、該計測点の数が前記所定数よりも少ない数である第２条件下における前記ばらつき度合いとの間に所定の有意差が無いと判断した場合には、前記第２条件を選択する（請求項４）。
【００２１】
また、本発明の請求項５に記載の位置計測方法は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の計測条件の最適化方法により最適化された計測条件の下で、基板上に形成された複数の位置計測用マークを計測することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項６に記載の位置合わせ方法は、基板上に計測された位置計測用マークを、請求項５に記載の位置計測方法を用いて計測した計測結果に基づいて、前記基板を所望位置に位置合わせすることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項７に記載のデバイス製造方法は、デバイスパターンが形成されているマスクと、該デバイスパターンが転写されるべき複数の区画領域を備えた基板とを用意する工程と、請求項６に記載の位置合わせ方法を用いて、前記デバイスパターンの露光位置に対して前記基板上の前記複数の区画領域の各々を順次位置合わせする工程と、前記位置合わせされた前記各区画領域上に、前記デバイスパターンを順次転写する工程と、を含むことを特徴とする（図４参照）。
【００２４】
また、本発明の請求項８に記載の計測条件の最適化システムは、物体（例えばウエハ）に設けられた複数の計測点（例えば計測される各マーク、サンプルショット）の位置計測を行う際の計測条件を最適化するシステムであって、複数の前記物体の各々につき、それぞれ複数の計測条件の下で前記位置計測を行う計測ユニットと、前記計測ユニットでの計測結果に基づいて、所定の評価値を前記各物体毎に算出する演算ユニットと、前記複数の計測条件毎に前記評価値の前記物体間におけるばらつき度合いを求め、該ばらつき度合いに応じて前記複数の計測条件の中から最良の計測条件を選択する選択ユニットと、を有することを特徴とする。
【００２５】
前記評価値は、前記物体上における前記複数の計測点の配列に関する誤差情報（例えばウエハ直交度：図９参照）、又は該配列に関するランダム誤差（例えばＥＧＡランダム誤差：図８参照）に関する情報を含み、前記選択ユニットは、前記ばらつきの度合いが最小となる計測条件を最良の計測条件として選択する（請求項９）。
【００２６】
また、前記計測条件は、前記計測点を計測する際に使用される照明ビームの特性（例えば波長、照明ＮＡ、光量）、前記複数の計測点のうち前記評価値を算出する際に使用される計測点の数（例えばサンプルショット数）、該複数の計測点のうち該評価値を算出する際に使用される該計測点の該物体上での配置（例えばサンプルショットの配置）、及び前記計測点を計測して得た信号の処理条件（例えばマークを撮像して撮像信号を取り込んだ後にその撮像信号に対する波形処理などの演算処理条件に限定されない。）のうちの少なくとも１つを含む（請求項１０）。
【００２７】
前記計測条件が、前記複数の計測点のうち前記評価値を算出する際に使用される計測点の数（例えばサンプルショット数）である場合において、前記選択ユニットは、前記計測点が所定数である第１条件下における前記ばらつき度合いと、該計測点の数が前記所定数よりも少ない数である第２条件下における前記ばらつき度合いとの間に所定の有意差が無いと判断した場合には、前記第２条件を選択する（請求項１１）。
【００２８】
また、本発明の請求項１２に記載の位置計測装置は、請求項８乃至１１の何れか一項に記載の計測条件の最適化ユニットにより最適化された計測条件の下で、基板上に形成された複数の位置計測用マークを計測することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の請求項１３に記載の露光装置は、マスク上に形成されたパターンの像を、該パターンが転写されるべき複数の区画領域を備えた基板上に転写する露光装置であって、請求項１２に記載の位置計測装置と、前記位置計測装置の計測結果に基づいて、前記パターンの像の転写位置に対して前記基板上の前記複数の区画領域の各々を順次位置合わせする位置合わせ装置と、を含み、前記位置合わせされた前記各区画領域上に、前記パターンを順次転写することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の計測条件の最適化方法によれば、予め計測工程で複数の物体の各々につき、それぞれ複数の所定の計測条件の下で位置計測を行ってデータを採取しておけば、この計測工程での計測結果に基づいて演算工程で所定の評価値を各物体毎に算出し、これを選択工程で複数の計測条件毎に評価値の前記物体間におけるばらつき度合いを求め、該ばらつき度合いに応じて前記複数の計測条件の中から最良の計測条件を選択することにより、パラメータ（計測条件）を変更する度にウエハをテスト露光、現像して重ね合わせ層間のずれ量などの計測を行う必要がなく、時間と労力を大幅に節減することが可能となり、最適計測条件を求めるためのスループット性を向上させることが可能となる。
【００３１】
また、本発明の位置計測方法によれば、計測条件の最適化方法により最適化された計測条件の下で、基板上に形成された複数の位置計測用マークを計測するようにしてあるので、複数枚の基板についてそれぞれ位置計測を行う際に基板間で大きなばらつきが生じることなく、高精度の位置計測が可能となる。
【００３２】
また、本発明を位置合わせ方法に適用すれば、複数枚の基板についてそれぞれ位置合わせを行う際に基板間で大きなばらつきが生じることなく、高精度の位置合わせが可能となる。
【００３３】
また、本発明をデバイス製造方法に適用すれば、位置合わせが高精度に行え、例えば各区画領域にデバイスパターンを複数層重ねて転写する際、重ね合わせ誤差が少なく、その結果製品の歩留まりを改善することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の計測条件の最適化システムによれば、予め計測ユニットで複数の物体の各々につき、それぞれ複数の所定の計測条件の下で位置計測を行ってデータを採取しておけば、この計測ユニットでの計測結果に基づいて演算ユニットで所定の評価値を各物体毎に算出し、これを選択ユニットで複数の計測条件毎に評価値の前記物体間におけるばらつき度合いを求め、該ばらつき度合いに応じて前記複数の計測条件の中から最良の計測条件を選択することにより、パラメータ（計測条件）を変更する度にウエハをテスト露光、現像して重ね合わせ層間のずれ量などの計測を行う必要がなく、時間と労力を大幅に節減することが可能となり、最適計測条件を求めるためのスループット性を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、本発明を位置計測装置に適用すれば、最適化された計測条件の下で、基板上に形成された複数の位置計測用マークを計測するので、複数枚の基板についてそれぞれ位置計測を行う際に基板間で大きなばらつきが生じることなく、高精度の位置計測が可能となる。
【００３６】
また、本発明を露光装置に適用すれば、位置合わせが高精度に行え、各区画領域にパターンの像を複数層重ねて転写する際、重ね合わせ誤差が少なく、その結果製品の歩留まりを改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下本発明の計測条件の最適化方法、該最適化方法を使用した位置計測方法、該位置計測方法を使用した位置合わせ方法、該位置合わせ方法を使用したデバイス製造方法、計測条件の最適化システム、該最適化システムを使用した位置計測装置及び該位置計測装置を使用した露光装置の実施形態について図１乃至図９を参照して説明する。
【００３８】
図１は本発明の計測条件の最適化方法の一実施態様を示すフローチャート、図２は本発明の計測条件の最適化方法の別の実施態様を示すフローチャート、図３は本発明の計測条件の最適化方法を使用した露光処理のフローチャート、図４は本発明のデバイス製造方法の一実施態様を示すフローチャート、図５は本発明の位置計測装置を使用した露光装置の一実施態様を示す全体構成図、図６は図５の露光装置の顧客システムの構成図、図７は図１又は図２の最適化方法において、サンプルショット数、配置を計測条件とした場合の説明図、図８は計測条件であるＥＧＡサンプルショット数と評価値であるアライメント精度（ＥＧＡランダム誤差）との関係を示すグラフ、図９は計測条件であるＥＧＡサンプルショット数と評価値であるアライメント精度（ＥＧＡウエハ直交度）との関係を示すグラフである。
【００３９】
まず本発明の露光装置について、図５を参照して説明する。
【００４０】
本実施形態においては、露光装置１００は、走査型露光装置で、照明系１１０と、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板としてのウエハＷが搭載されるウエハステージＷＳＴ、アライメント系ＡＳ及び装置全体を統括制御する主制御系１２０を有する。図５中、Ｘ軸及びＺ軸は紙面に並行に設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。
【００４１】
照明系１１０は、例えば特開平１０−１１２４３３号公報、特開平６−３４９７０１号公報等に開示されるように、光源、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ又はロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）等を含む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド及びダイクロックミラー等（いずれも不図示）を有する。この照明系１１０は、回路パターン等が描かれたレチクルＲ上のレチクルブラインドで規定されたスリット状の照明領域部分を照明光ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。
【００４２】
照明光ＩＬとしては、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光、あるいは超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）等が使用される。
【００４３】
レチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えば磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータからなるレチクルステージ駆動部１１２によって、レチクルＲの位置決めのため、照明系１１０の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致）に垂直なＸＹ平面内で微小駆動可能であると共に、所定の走査方向（例えばＸ軸方向）に設定された走査速度で駆動可能になっている。さらに本実施形態の磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータは、Ｘ軸駆動コイル、Ｙ軸駆動コイルに加え、Ｚ軸駆動コイルを備えており、レチクルステージＲＳＴをＺ軸方向にも微小駆動可能になっている。
【００４４】
レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置は、レチクルレーザ干渉計（以下、レチクル干渉計という）１１６により、移動鏡１１５を介して例えば０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１１６からのレチクルステージＲＳＴの位置情報は、ステージ制御系１１９及びこれを介して主制御系１２０に供給される。ステージ制御系１１９では、主制御系１２０からの指示に応じ、レチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動部１１２を介してレチクルステージＲＳＴを駆動制御する。
【００４５】
レチクルＲの上方には、一対のレチクルアライメント系１２２が配置されている。この一対のレチクルアライメント系１２２は、図示していないが、照明光ＩＬと同じ波長の照明光にて計測対象のマークを照明するための落射照明系と、その計測対象のマークの像を撮像するためのアライメント顕微鏡等をそれぞれ備えて構成される。アライメント顕微鏡は結像光学系と撮像素子とを備えており、アライメント顕微鏡による撮像信号は主制御系１２０に供給される。レチクルＲからの計測光をレチクルアライメント系１２２に導くための不図示の偏向ミラーが移動自在に配置されていて、露光シーケンスが開始されると、主制御系１２０からの指令により不図示の駆動装置により偏向ミラーはそれぞれレチクルアライメント系１２２と一体的に照明光ＩＬの光路外に退避させられる。
【００４６】
投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの下方に配置され、その光軸ＡＸの方向がＺ軸方向に沿っている。投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセントリックな縮小系が用いられる。投影光学系ＰＬの投影倍率は例えば１／４、１／５あるいは１／６等である。照明系１１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲの照明領域が照明されると、このレチクルＲを通過した照明光により投影光学系ＰＬを介して照明領域内のレチクルＲ上の回路パターンの縮小像が表面にフォトレジストを塗布したウエハＷ上に形成される。
【００４７】
ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの下方で不図示のベース上に配置される。ウエハステージＷＳＴ上にはウエハホルダ１２５が載置され、このウエハホルダ１２５上にウエハＷが例えば真空吸着等により固定される。
【００４８】
ウエハホルダ１２５は、不図示の駆動部により投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに直交する面に対し任意の方向に傾斜可能で且つ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）にも微動可能な構成になっている。また、ウエハホルダ１２５は光軸ＡＸ回りの微小回転動作も可能になっている。
【００４９】
ウエハステージＷＳＴは走査方向（例えばＸ軸方向）の移動のみならず、ウエハＷの複数のショット領域を前記照明領域と共役な露光領域に位置させることができるように走査方向の直交する非走査方向（例えばＹ軸方向）にも移動可能に構成されており、ウエハＷ上の各ショット領域を走査（スキャン）露光する動作と、次のショット領域の露光のための加速開始位置まで移動する動作を繰り返すステップ・アンド・スキャン動作を行う。ウエハステージＷＳＴは例えばリニアモータ等を含むウエハステージ駆動部１２４によりＸＹ２次元方向に駆動される。
【００５０】
ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置は、その上面に設けられた移動鏡系（走査方向であるＹ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡と、非走査方向であるＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ反射鏡とを備える）１１７を介してウエハレーザ干渉計系（Ｙ移動鏡に垂直に干渉計ビームを照射するＹ干渉計と、Ｘ移動鏡に垂直に干渉計ビームを照射するＸ干渉計とを備える）１１８によって例えば０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。
【００５１】
ウエハステージＷＳＴの移動位置を定めるための静止座標系（直交座標系又はステージ座標系）はウエハレーザ干渉計１１８のＹ干渉計及びＸ干渉計の測長軸によって決まる。
【００５２】
ウエハステージＷＳＴのステージ座標系上における位置情報（又は速度情報）は、ステージ制御系１１９を介して主制御系１２０に供給される。ステージ制御系１１９では主制御系１２０の指示に応じ、ウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）に基づいてウエハステージ駆動部１２４を介してウエハステージＷＳＴを制御する。
【００５３】
また、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの近傍には、基準マーク板ＦＭが配置されている。この基準マーク板ＦＭの表面は、ウエハＷの表面と同じ高さに設定され、この表面には後述するアライメント系ＡＳのベースライン計測用の基準マーク、レチクルアライメント用の基準マーク及びその他の基準マークが形成される。
【００５４】
投影光学系ＰＬの側面にはオフアクシス方式のアライメント系ＡＳが設けられる。このアライメント系ＡＳとしては、ＦＩＡ(Field Image Alignment)センサが使用され、所定の波長幅を有する照明光（例えば白色光）をウエハＷに照射し、ウエハＷ上のアライメントマークの像とウエハＷに共役な面内に配置される指標板上の指標マークの像とを対物レンズ等によって撮像素子（ＣＣＤカメラ等）の受光面上に結像して検出するものである。アライメント系ＡＳは、アライメントマーク及び基準マーク板ＦＭ上の基準マークの撮像結果である撮像信号を主制御系１２０に出力する。
【００５５】
露光装置１００には、さらに投影光学系ＰＬの最良結像面に向けて複数のスリット像を形成するための結像光束を光軸ＡＸに対して斜め方向より（所定の角度をもって）照射する不図示の照射光学系と、その結像光束のウエハＷの表面での各反射光束をそれぞれスリットを介して受光する不図示の受光光学系からなる斜め入射方式の多点フォーカス検出系が投影光学系ＰＬを支える不図示の支持部に配置される。この多点フォーカス検出系としては、例えば特開平５−１９０４２３号公報、特開平６−２８３４０３号公報等に開示されるものと同様のものが使用され、ステージ制御系１１９はこの多点フォーカス検出系からのウエハＷの位置情報に基づいてウエハホルダ１２５をＺ軸方向及び傾斜方向に駆動する。
【００５６】
主制御系１２０は、マイクロコンピュータなどの演算処理システムを含み、露光装置１００の各構成部を上述した如く統括制御する。また、主制御系１２０は、後述するＡＬＧシミュレータ２１０（図６参照）でアライメントシミュレーションを行うのに必要な、アライメント処理の際の１組のＥＧＡ計測結果データ及びそのＥＧＡ計測時の波形データ群をストアし、必要に応じてこれらのデータを、通信ネットワーク２４０を介してＡＬＧシミュレータ２１０に送出し、ＡＬＧシミュレータ２１０におけるアライメントシミュレーションに供することが出来るようにしてある。さらに、主制御系１２０には、重ね合わせ計測結果データや波形リストもストアされており、これらのデータを、必要に応じて通信ネットワーク２４０を介してＡＬＧシミュレータ２１０に送るようにしてある。重ね合わせ計測結果は、ＥＧＡ計測結果からの線形成分エラーとセカンド露光によって求められた非線形成分（ランダム成分）エラーとを含む（残留エラー）。波形リストは、アライメント系（ＦＩＡセンサ）ＡＳでアライメントマークの画像を取り込んで、その波形データの設計値からのずれ分をＥＧＡ計測結果としてストアしたものである。計測する波形のエッジ位置を変える等、波形の処理方法を変更すると、ＥＧＡ計測結果が変わるので、この波形処理方法は計測条件の最適化の対象となる。
【００５７】
図６に示す顧客システム２００内において、制御用あるいは管理用の不図示のホストコンピュータを中心として、複数台の露光装置１００が互いに通信ネットワーク２４０を介して接続される他に、複数台の計測機器２３０に接続される。ここで、計測機器２３０としてはスタンドアロンで設けられている重ね合わせ測定装置やマーク計測装置等である。
【００５８】
顧客システム２００は、図６に示すように、ＡＬＧ（アライメント）シミュレータ２１０、複数台の露光装置１００、種々の計測機器２３０及び通信ネットワーク２４０を有する。
【００５９】
ＡＬＧシミュレータ２１０は、不図示の露光装置メーカシステム（露光装置及びその使用環境等を提供する例えば露光装置製造メーカなどの露光装置提供者側のシステム）より提供されたシミュレーション環境下で露光装置１００に対して適用対象のソフトウエアやパラメータを用いたシミュレーションを行い、それらのソフトウエアやパラメータの評価を行うものである。
【００６０】
ＡＬＧシミュレータ２１０には、顧客システム２００内の露光装置１００よりＥＧＡ計測結果ファイルとＥＧＡ計測時の波形ファイル群が通信ネットワーク２４０を介して入力され、また計測機器２３０より重ね合わせ計測結果ファイルが通信ネットワーク２４０を介して入力され、ＡＬＧシミュレータ２１０内の不図示の記憶装置にストアされる。
【００６１】
ＡＬＧシミュレータ２１０は、これら入力されたデータに基づいてサンプルショット数や配置或いは信号処理アルゴリズム（信号処理条件）等の計測条件（パラメータ）を変更して、それぞれのパラメータにおけるＥＧＡ計測結果や重ね合わせ計測結果をシミュレートして、評価値（後述する）を求める。
【００６２】
例えば、予め多数のアライメントマークについて計測を行ってデータを採取していた場合には、計測されたマークから演算に使用するマークの数或いは配置を変更してシミュレーションを実行して、それぞれについてＥＧＡ計算を行ってＥＧＡ計算結果を求め、このＥＧＡ計算結果に基づいて評価値を求める。また、信号処理条件については、例えば、ＦＩＡセンサの信号を処理するＦＩＡ演算系では、波形解析アルゴリズム、スライスレベル、コントラストリミット値などがあり、またＬＳＡセンサの信号を処理するＬＳＡ系では、波形解析アルゴリズム（例えば信号スロープの外エッジ、内エッジ、内外両エッジの何れを使用するのか、何れの信号のスライスレベルを使用するのか等）があり、またＬＩＡセンサの信号を処理するＬＩＡ系では回折光の次数などがあるので（特開平６−２２４１０３号公報中、段落番号００４６〜段落番号００５６参照）、これらを変更してシミュレーションを実行して、それぞれについてＥＧＡ計算を行ってＥＧＡ計算結果を求め、このＥＧＡ計算結果に基づいて同様に評価値を求める。また、アライメントマークを計測する前の計測条件として、例えば、アライメント系ＡＳでウエハＷ上のアライメントマークを計測するときに使用される、該アライメントマークを照明する照明光の特性である波長や、照明ＮＡや、光量等の計測条件が挙げられる。これらが計測条件（パラメータ）である場合においても、上述したのと同様に、それぞれの波長、照明ＮＡ、光量でアライメントマークを計測したときに得られたＥＧＡ計測結果をデータとしてＡＬＧシミュレータ２１０内の記憶装置にストアしておき、この記憶装置からそれぞれのＥＧＡ計測結果を読み出して比較するシミュレーション行い、またＥＧＡ計測結果から評価値を求める。
【００６３】
なお、ＡＬＧシミュレータ２１０は、例えば通常のパーソナルコンピュータなどに露光装置メーカシステムより提供されるシミュレーションメインプログラムが搭載されて構成される。
【００６４】
計測機器２３０には、必要に応じて露光処理が終了したウエハＷが計測対象物として投入される。計測機器２３０は、これらのウエハＷから例えばアライメントマークなどの特定のパターンの位置を計測する。計測結果の重ね合わせ計測結果ファイルなどのデータは通信ネットワーク２４０を介してＡＬＧシミュレータ２１０に送られる。
【００６５】
通信ネットワーク２４０は、顧客の工場、事業所あるいは会社に対して設けられたいわゆるイントラネットといわれる通信ネットワークで、ＡＬＧシミュレータ２１０、複数台の露光装置１００及び複数台の計測機器２３０を相互にデータ転送可能に接続する。
【００６６】
前記露光装置１００により電子デバイスを製造する際、ウエハＷ上のショット領域の位置合わせの為に例えばＥＧＡ計測を行うが、この計測条件を最適化する、本発明の計測条件の最適化方法の一実施態様について図１、図２を参照して説明する。
【００６７】
図１に示す計測条件の最適化方法を説明する。
【００６８】
まず、ステップＳ１０１で最適化対象となるＥＧＡ計測の計測条件についてデフォルト設定されている計測条件を設定（初期設定）する。
【００６９】
次いで、ステップＳ１０２で複数枚のウエハＷ、好ましくは３枚以上のウエハＷ、例えば５枚のウエハＷを使用して各ウエハＷについて複数点又は全点のＥＧＡ計測を行い、ＥＧＡ計測結果を採取する。複数点のＥＧＡ計測では、例えばウエハＷ上にショット領域の全てではなく、その内の複数のショット領域についてＥＧＡ計測を行い、また全点のＥＧＡ計測では、ウエハＷのショット領域全部についてＥＧＡ計測を行う。
【００７０】
このＥＧＡ計測結果は主制御系１２０から通信ネットワーク２４０を介してＡＬＧシミュレータ２１０に送られる。
【００７１】
ＡＬＧシミュレータ２１０では、ＥＧＡ計測結果を読み込み、シミュレーションのパラメータ（計測条件）を設定する。シミュレーションのパラメータとは、ＥＧＡ演算を行う際の計測条件のことで、例えばＥＧＡ演算ショット数及びショット配置（サンプルショット数とその配置）がある。
【００７２】
全点でＥＧＡ計測を行った場合には、計測条件である、サンプルショット数を、任意に選択することが出来、例えば、４個、６個、８個、１０個、１２個等、任意に設定することが出来る。図７は全点のＥＧＡ計測を行ったＥＧＡ計測データの中からサンプルショット数として８個のショット領域を選択した場合を示している。複数点のＥＧＡ計測でも、その計測点数の範囲内であれば、任意のショット領域を選択することは出来る。但し、あくまでもＥＧＡ計測したショット領域内での数や位置に制限される。
【００７３】
次いで、ステップＳ１０３でＡＬＧシミュレータ２１０によりシミュレーションを実行し、各ウエハＷについて、それぞれのサンプルショット数（４個、６個、８個、１０個、１２個）でのＥＧＡ演算（計算）を各ウエハＷに対して行い、ＥＧＡ計測結果（計算結果）を求め、このＥＧＡ計算結果に基づいて評価値を求める。
【００７４】
評価値としては、ＥＧＡ非線形成分誤差であるＥＧＡランダム誤差（ランダムエラー３σ）と、ＥＧＡ線形成分誤差の１つであるウエハ直交度等がある。このウエハ直交度の他のＥＧＡ線形成分誤差（ショット配列の線形成分誤差）としては、ウエハ・スケーリング、ウエハローティションがある。ウエハ直交度は、露光をする際の直交配列精度と、アライメント（位置合わせ）を行うウエハステージＷＳＴの直交度とに依存するものであって、ウエハＷの伸縮や回転には影響されない成分であるため、ウエハＷ間のＥＧＡ計算結果の比較には好ましい。ウエハ直交度のウエハＷ間におけるばらつきが大きいほど、計測再現性が悪くなる。
【００７５】
次いで、ステップＳ１０４でウエハＷ間での評価値のばらつき度合いをそれぞれの計測条件毎に比較する。
【００７６】
次いで、ステップＳ１０５でこれらばらつき間の有意差の有無を判定し、有意差がある場合にあっては、最もばらつきが最小となる計測条件を最適計測条件として選択し、また有意差が無い場合にあってはスループット上最も有利な計測条件を選択する。
【００７７】
図８は、計測条件であるサンプルショット数が４点、６点、８点、１０点、１２点のときの、評価値であるＥＧＡランダムエラー３σを、５枚のウエハＷ間で比較した結果を示している。同図に示すように、サンプルショット数が多いほどウエハＷ間のばらつきが小さくなる傾向にある。ばらつきの判断の基準として、例えば最大ＥＧＡランダムエラー３σ値（ｎｍ）から最小ＥＧＡランダムエラー３σ値（ｎｍ）を減算した値が基準値と等しいか又は小さいかを表す数式（Ｍａｘ３σ−Ｍｉｎ３σ≦基準値）を利用する。
【００７８】
基準値を例えば２０ｎｍとした場合（Ｍａｘ３σ−Ｍｉｎ３σ≦２０ｎｍ）、図８に示すようにサンプルショット数が６点、８点、１０点、１２点が最適計測条件の候補（上記基準値２０ｎｍの条件を満たす候補）として挙げられる。このように複数の計測条件が判断基準を満たしており、且つ、この２０ｎｍという基準値を満たしていれば有意差が無いものとみなす場合には、いずれの計測条件を選択してもよい。しかし、本実施態様では、例えば、スループット性等を考慮して計測条件を選択する。図８に示すように、サンプルショット数が１２点のときばらつきが最小であるが、スループット性の観点からはサンプルショット数が一番少ない６点とした計測条件が最適な計測条件となり、このサンプルショット数が６個の場合が最適計測条件して選択される。
【００７９】
なお、サンプルショット配置を計測条件として最適化する場合にあっては、仮に計測条件間で有意差がないとき、最短距離で計測が行える箇所（全体の計測時間が最小となる箇所のサンプルショット）を最適な計測条件として選択する。
【００８０】
なお、上述のように基準値（２０ｎｍ）を満たす候補が複数存在する場合であって、例えば各条件毎に求められたＭａｘ３σ−Ｍｉｎ３σが５ｎｍ以上の差があれば有意差有りとみなすように構成することも可能である。この場合には、スループットを犠牲にしてでもより高精度なアライメント精度をユーザが要求する場合には、ユーザはサンプルショット数の多い計測条件（１２点）を選択できるようにすればよい。
【００８１】
最適計測条件の選択に使用する評価値としては、ＥＧＡランダムエラー３σの他に、上述したウエハ直交度がある。
【００８２】
図９は、計測条件であるサンプルショット数が４点、６点、８点、１０点、１２点のときの、評価値であるウエハ直交度を、５枚のウエハＷ間で比較した結果を示している。同図に示すように、サンプルショット数が１０個のときにおける直交度のウエハＷ間でのばらつきが最小となっている。ばらつきの判断基準として、例えば最大ウエハ直交度値（ｕｒａｄ）から最小ウエハ直交度値（ｕｒａｄ）を減算した値が基準値（例えば０．０５ｕｒａｄ）と等しいか又は小さいかを表す数式を利用する。
【００８３】
最適な計測条件の選択には、ＥＧＡランダムエラー３σとウエハ直交度の何れか１つの評価値に基づいて選択することができるが、ＥＧＡランダムエラー３σとウエハ直交度の双方の評価値に基づいて選択するようにしてもよい。
【００８４】
図１に示す最適化方法では、計測条件としてサンプルショット数を最適化する場合を示しているが、サンプルショット配置を同様の手順で最適化してもよく、また計測した信号の波形処理を同様の手順で最適化してもよい。例えば、信号波形の内エッジ、外エッジ或いは内外ウエッジを使用してアライメントマークを計測する場合、ウエハＷ間で評価値のばらつきの小さい計測位置を最適計測条件として選択するようにしてもよい。
【００８５】
また、マーク信号を得る前に設定される計測条件についても同様に最適化してもよい。例えば、アライメント系ＡＳでウエハＷ上のアライメントマークを計測する際、該アライメントマークを照明する照明光の特性である波長、照明ＮＡ、光量等の計測条件を同様の手順で最適化してもよい。
【００８６】
すなわち、ショット領域のアライメントマークを計測した後で設定される計測条件と、アライメントマークを計測する前で設定される計測条件との双方の計測条件の最適化に適用することが出来る。
【００８７】
次に、図２に示す計測条件の最適化方法について説明する。この図２に示した動作フローは、アライメントマーク計測前に変更（設定）可能な計測条件（パラメータ）を最適化する場合に使用するアルゴリズムである。
【００８８】
まず、ステップＳ２０１で複数ある計測条件から所定の計測条件を選択して、これを設定する。例えば、アライメント系ＡＳでウエハＷ上のアライメントマークを計測する際、該アライメントマークを照明する照明光の特性である波長、照明ＮＡ、光量の何れかを１つ又はその組み合わせを計測条件に選択し、これを設定する。
【００８９】
次いで、ステップＳ２０２で複数枚のウエハＷ、例えば５枚のウエハＷについて、ステップＳ２０１で選択された計測条件の下、すなわち選択された特性を有する照明光をウエハＷ上の所定数のショット領域のアライメントマークに照射して、それぞれＥＧＡ位置計測を実行し、ＥＧＡ計測結果を採取する。この計測結果に基づいて演算（計算）を行い、評価値を求める。
【００９０】
次いで、ステップ２０３で各ウエハＷについて、全ての計測条件の下でそれぞれＥＧＡ位置計測をして評価値を算出したか否かが判断され、全ての計測条件ついて行っていない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２０１に戻る。
【００９１】
ステップＳ２０１では前回と異なる計測条件を設定する。例えば、計測条件として照明光の波長を選択した場合には、前回設定した波長よりも長い波長（或いは短い波長）を選択する。また、計測条件として照明ＮＡを選択した場合には、前回設定した照明ＮＡよりも大きい照明ＮＡ（或いは小さい照明ＮＡ）を選択する。また、計測条件として光量を選択した場合には、前回設定した光量よりも光量が多くなる絞り（或いは光量が少なくなる絞り）を選択する。
【００９２】
ステップＳ２０２では、複数枚、例えば５枚のウエハＷについて、前回と異なる計測条件の下、すなわち前回とは異なる特性を有する照明光をウエハＷ上の所定数のショット領域のアライメントマークに照射して、それぞれＥＧＡ位置計測を実行し、ＥＧＡ計測結果を採取する。この計測結果に基づいて演算（計算）を行い、評価値を求める。
【００９３】
ステップＳ２０３で、各ウエハＷについて、再度、全ての計測条件の下でそれぞれＥＧＡ位置計測をして評価値を算出したか否かが判断される。全ての計測条件ついて評価値を得るまでステップＳ２０１、Ｓ２０２を繰り返す。
【００９４】
ステップＳ２０３で、各ウエハＷについて、全ての計測条件ついて評価値を得たと判断されると、ステップＳ２０４に移行し、各計測条件について、ウエハＷ間での評価値のばらつきを比較し、次いでステップＳ２０５で最適な計測条件を選択する。
【００９５】
ステップＳ２０４，２０５は、図１に示すステップＳ１０４，１０５と同じようにして行う。また、ステップＳ２０２でＥＧＡ計測結果に基づいて評価値を算出するのは、ＡＬＧシミュレータ２１０によって行う。
【００９６】
図２では、アライメント系ＡＳでウエハＷ上のアライメントマークを計測する際、該アライメントマークを照明する照明光の特性である波長、照明ＮＡ、光量等の計測条件を最適化する場合を示したが、サンプルショット数やサンプルショット配置等の計測条件を同様の手順で最適化してもよい。
【００９７】
なお、上記図２のフローチャートでは、ある計測条件を設定したら、その条件の下で複数枚のウエハＷに対して計測を行い、その後計測条件を設定し直した後に複数枚のウエハＷに対してその計測条件で計測を行うというシーケンスで動作するものとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１枚のウエハＷに対して計測条件を種々変更しながら全計測条件での計測を済ませた後にウエハＷを交換して２枚目以降のウエハＷに対しても同様に複数の計測条件を切換ながら計測するというシーケンスで動作させるようにしてもよい。
【００９８】
図３は図１又は図２に示す計測条件の最適化方法により最適化した計測条件の下でＥＧＡ計測を行って露光処理する方法を示している。
【００９９】
先ず、ステップＳ３０１で、ＥＧＡ計測を行う際にはアライメント系ＡＳでウエハＷ上の所定数のショット領域のアライメントマークを撮像するが、この撮像した撮像信号を処理する信号処理アルゴリズムの最適化を、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５（図１参照）又はステップＳ２０１〜Ｓ２０５（図２参照）により行う。
【０１００】
次いで、ステップＳ３０２で最適化された信号処理アルゴリズムでＥＧＡ計測を実行する。
【０１０１】
次いで、ステップＳ３０３でＥＧＡ計測結果に基づいてウエハＷ上の各ショット領域の位置合わせを実行する。
【０１０２】
次いで、ステップＳ３０４で各ショット領域を露光処理する。
【０１０３】
図４は、図１又は図２に示す計測条件の最適化方法により最適化した計測条件の下でＥＧＡ計測を行ってデバイスを製造する方法を示している。
【０１０４】
先ず、ステップＳ４０１でデバイスパターン（回路パターン）を有するマスク（レチクルＲ）と、該デバイスパターンが転写されるショット領域を備えたウエハＷを準備する。
【０１０５】
ステップＳ４０２でステップＳ１０１〜Ｓ１０５（図１参照）又はステップＳ２０１〜Ｓ２０５（図２参照）を利用してＥＧＡ計測条件を最適化し、この最適化されたＥＧＡ計測条件の下でウエハＷの複数のショット領域について、位置計測用マークであるアライメントマークを計測し、このＥＧＡ計測結果に基づいてデバイスパターンの露光（転写）位置に対してウエハＷ上の全てのショット領域を位置合わせする。
【０１０６】
ステップＳ４０３では、ステップＳ４０２で位置合わせされた全てのショット領域にデバイスパターンを順次転写する。
【０１０７】
ステップＳ４０４でデバイスパターンが転写されたウエハＷを処理し、デバイスを組み立て、ステップＳ４０５でデバイスの検査を行った後、出荷する。
【０１０８】
本実施態様のデバイス製造方法によれば、高精度の位置合わせが可能となり、各ショット領域にデバイスパターンをそれぞれ複数層重ねて転写する際、各ショット領域での重ね合わせ誤差が少なく、その結果製品の歩留まりを改善することが出来る。
【０１０９】
上述したように本実施態様によれば、複数枚のウエハＷ間において、評価値のばらつきを比較してばらつきの少ない計測条件を最適な計測条件として選択することにより、計測条件の最適化を行っており、この最適化された計測条件の下で位置計測を行うことにより高精度の位置計測が可能となり、またこの位置計測に基づいて位置合わせを行うことにより高精度の位置合わせが可能となる。
【０１１０】
本発明は、上記実施態様で説明したものに限定されず、本発明の範囲内において種々変更することが出来る。
【０１１１】
本発明は、位置合わせの他に重ね合わせ誤差の計測（位置計測）にも適用することが出来る。例えば、デバイス製造のための露光処理に際し、図１又は図２に示す最適化方法により最適化された計測条件の下でＥＧＡ計測を行い、このＥＧＡ計測結果に基づいて位置合わせをした後、ウエハＷ上のショット領域を露光してそのときの重ね合わせ結果（重ね合わせ誤差）を評価対象にしてもよい。すなわち、全点ＥＧＡ計測結果に基づいた重ね合わせ結果を基準とし、サンプルショット数、配置を変更してＥＧＡ計算での重ね合わせ結果をＡＬＧシミュレータ２１０でシミュレーションを行い、各ウエハＷ毎に評価値（残留エラー）を算出し、重ね合わせの評価値（残留エラー）のウエハＷ間のばらつきを比較して最適なサンプルショット数、配置を選択するようにしてもよい。
【０１１２】
また、本発明は、ウエハのショット領域の位置合わせの他に、種々の対象物の位置合わせに適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の計測条件の最適化方法の一実施態様を示すフローチャートである。
【図２】本発明の計測条件の最適化方法の別の実施態様を示すフローチャートである。
【図３】本発明の計測条件の最適化方法を使用した露光処理のフローチャートである。
【図４】本発明のデバイス製造方法の一実施態様を示すフローチャートである。
【図５】本発明の位置計測装置を使用した露光装置の一実施態様を示す全体構成図である。
【図６】図５の露光装置の顧客システムの構成図である。
【図７】図１又は図２の最適化方法において、サンプルショット数、配置を計測条件とした場合の説明図である。
【図８】計測条件であるＥＧＡサンプルショット数と評価値であるアライメント精度（ＥＧＡランダム誤差）との関係を示すグラフである。
【図９】計測条件であるＥＧＡサンプルショット数と評価値であるアライメント精度（ＥＧＡウエハ直交度）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１４】
１００        露光装置
１１０        照明系
１１９        ステージ制御系
１２０        主制御系
１２２        レチクルアライメント系
１２４        ウエハステージ駆動系
２１０        ＡＬＧシミュレータ
２３０        計測機器
２４０        通信ネットワーク
ＰＬ          投影光学系
ＡＳ          アライメント系
ＡＸ          光軸
Ｒ            レチクル
ＲＳＴ        レチクルステージ
Ｗ            ウエハ
ＷＳＴ        ウエハステージ
【図１】
2006140204.tif 000003
【図２】
2006140204.tif 000004
【図３】
2006140204.tif 000005
【図４】
2006140204.tif 000006
【図５】
2006140204.tif 000007
【図６】
2006140204.tif 000008
【図７】
2006140204.tif 000009
【図８】
2006140204.tif 000010
【図９】
2006140204.tif 000011