(57)【要約】【課題】グローバルアライメントにおいて、位置合わせ精度を維持しながら計測所要時間を短縮するのに有利な技術を提供すること。【解決手段】位置合わせ装置は、基板を保持して移動可能なステージと、基板上に配列された複数のショット領域のうちから、複数のサンプルショット領域からなるサンプルショットセットを決定する処理部と、決定されたサンプルショットセットにおける複数のサンプルショット領域のそれぞれの位置を検出する検出部とを有する。処理部は、複数のショット領域のうちから、サンプルショットセットとなりうる複数の候補セットを選択し、基板の表面に平行でかつ互いに直交する２軸にそれぞれ沿う方向に関するステージの移動特性に基づいて、複数の候補セットからサンプルショットセットを決定する。【選択図】  図２
2019070748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、
前記基板を保持して移動可能なステージと、
前記基板上に配列された複数のショット領域のうちから、複数のサンプルショット領域からなるサンプルショットセットを決定する処理部と、
前記決定されたサンプルショットセットにおける前記複数のサンプルショット領域のそれぞれの位置を検出する検出部と、
を有し、
前記処理部は、
前記複数のショット領域のうちから、前記サンプルショットセットとなりうる複数の候補セットを選択し、
前記基板の表面に平行でかつ互いに直交する２軸にそれぞれ沿う方向に関する前記ステージの移動特性に基づいて、前記複数の候補セットから前記サンプルショットセットを決定する
ことを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記複数のショット領域のうち、前記基板の中心位置を中心とする正多角形の各頂点の位置にある複数のショット領域を１つの候補セットとして決定することを、前記中心を中心軸として前記正多角形を段階的に回転させながら行うことにより、前記複数の候補セットを決定することを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記複数の候補セットのうち、前記検出部による検出の際の前記ステージの移動時間が最小となる候補セットを前記サンプルショットセットとして決定することを特徴とする請求項１または２に記載の位置合わせ装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記複数の候補セットのそれぞれについて、当該候補セットに含まれる複数のサンプルショット領域のそれぞれの位置を前記検出部により検出する順序を、前記ステージの移動時間が最小となるように決定することを含むことを特徴とする請求項３に記載の位置合わせ装置。
【請求項５】
前記ステージの移動時間は、前記ステージの初期位置から前記サンプルショットセットにおける各サンプルショット領域の位置を経て前記ステージの終了位置へ至る経路における前記ステージの移動時間であることを特徴とする請求項４に記載の位置合わせ装置。
【請求項６】
前記初期位置は、前工程の最終位置であり、前記終了位置は後工程の初期位置であることを特徴とする請求項５に記載の位置合わせ装置。
【請求項７】
前記前工程は、前記複数のショット領域のうち前記複数のサンプルショット領域より少ない複数の粗計測用ショット領域を用いて前記基板のプリアライメント状態を調整する工程であり、
前記後工程は、リソグラフィ装置により前記基板にパターンを形成する工程である
ことを特徴とする請求項６に記載の位置合わせ装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の位置合わせ装置を備え、前記位置合わせ装置のステージによって保持された基板にパターンを形成することを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項９】
基板上に配列された複数のショット領域のうちから、グローバルアライメントによる基板の位置合わせに用いる複数のサンプルショット領域を決定するための決定方法であって、
前記複数のショット領域のうちから、前記複数のサンプルショット領域からなるサンプルショットセットとなりうる複数の候補セットを選択する工程と、
前記基板を保持して移動可能に構成されたステージの、前記基板の表面に平行でかつ互いに直交する２軸にそれぞれ沿う方向に関する移動特性に基づいて、前記複数の候補セットから前記サンプルショットセットを決定する工程と、
を有することを特徴とする決定方法。
【請求項１０】
物品を製造するための物品製造方法であって、
請求項８に記載のリソグラフィ装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
を含み、前記処理された基板を用いて前記物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ装置、リソグラフィ装置、決定方法、および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体露光装置で露光される基板上で位置決めされる各ショット領域のレイアウトは、基板の大きさ、レチクルパターン領域、ショット領域サイズ、チップサイズ等のプロセス条件を考慮して作成されうる。そして位置合わせ、フォーカスレベリング、露光等、露光装置におけるすべての動作は、このレイアウトに基づいて行われている。
【０００３】
例えば、基板の各ショット領域上に重ね合せ露光を行う場合、レチクルのパターンと、各ショット領域内のチップパターンとの位置合わせを行う。位置合わせの方法としては、従来、生産性と計測精度との兼ねあいから、グローバルアライメントが用いられてきた。グローバルアライメントは、基板内の数個のショット領域（サンプルショット領域）の計測値から基板内のショット領域の配列位置を求め、これに基づいて基板内の全ショット領域の位置合わせを行う方法である。ここでは、位置合わせに使用する複数のサンプルショット領域を以下「サンプルショットセット」と呼ぶ。露光装置は、位置合わせ用やフォーカスレベリング用に適した１つのサンプルショットセットを選定する機能を有する。
【０００４】
サンプルショットセットの選定アルゴリズムの一例は、サンプルショット領域が、基板中心からほぼ対称に円周をほぼ均等に分布するように、かつ、基板外周辺を除きなるべく外側に配置されるように選定するものである。このような選定アルゴリズムに従い、位置合わせを行うとする。図１（ａ）に示すように、φ８インチ（２００ｍｍ）の基板Ｗ１について、２６×３３ｍｍの露光サイズのレイアウトを考える。基板外周辺のショット領域をサンプルショット領域にすると、基板Ｗ１上の感光材（レジスト）の膜厚ばらつきや基板Ｗ１の歪み等の影響により、位置合わせに用いる計測値に誤差を生じやすい。そのため、上述したように、サンプルショットセットの選定には「基板外周辺を除き」という条件が加えられ、サンプルショット領域Ｓ１〜Ｓ４は基板Ｗ１の中心付近に寄って配列されることになる。このように配置されたサンプルショットセットを用いてグローバルアライメントを行うと、基板Ｗ１の中心近傍で測定する各サンプルショット領域間のスパンが短い。そのため、基板Ｗ１内のショット領域配列の倍率や回転といった計測値の精度劣化が生じる。
【０００５】
ところが近年においては、φ８インチの基板の場合、基板上のレジストの膜厚ばらつきや基板の歪み等が少なく、基板外周辺のショット領域をサンプルショット領域に用いることが可能な状況も少なくない。そのような状況の場合、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、オペレータが手動で基板外周辺のショット領域をサンプルショット領域に選定してサンプルショット領域のスパンを大きくし、計測値の誤差を小さくすることができる。
【０００６】
φ１２インチ（３００ｍｍ）の基板による半導体製造も近年増加の傾向を示している。φ１２インチ（３００ｍｍ）の基板に対して２６×３３ｍｍの露光サイズのレイアウトを考えると、図１（ｄ）に示すように、基板Ｗ２上ではサンプルショット領域のスパンは大きくなる。しかし、φ１２インチ（３００ｍｍ）の基板Ｗ２は大きいため、基板Ｗ２上の感光材の膜厚ばらつきや基板Ｗ２の歪み等の影響を無視しえない状況が少なくない。このため、基板Ｗ２外周辺のショット領域を位置合わせやフォーカスレベリングのためのサンプルショット領域に用いると、計測値に誤差が生じやすい。φ１２インチ（３００ｍｍ）の基板Ｗ２に対して、基板外周辺のショット領域を位置合わせ用のサンプルショット領域として自動選定すると、従来通り、基板Ｗ２内のショット領域配列の倍率や回転等計測値の精度劣化が生じる。したがって、φ１２インチ（３００ｍｍ）の基板Ｗ２に対しては、従来通り、基板外周辺のショット領域を位置合わせやフォーカスレベリング用のサンプルショット領域としては選定しないことが望ましい。
【０００７】
また、選択するサンプルショットセットは、一定の位置合わせ精度を実現できるものであればサンプルショット領域のスパンを小さくした方がスループット的には有利である。そのため、所定の位置合わせ精度を満たすサンプルショットセットの中でスループットを最大にするものを、遺伝的アルゴリズムを用いて求める方法等も提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４９４２１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のサンプルショットセットおよび計測順の決定方法では基板ステージの移動特性が考慮されていないため、必ずしも位置合わせ用のマーク計測の所要時間を最小化するものではない、という課題がある。
【００１０】
本発明は、グローバルアライメントにおいて、位置合わせ精度を維持しながら計測所要時間を短縮するのに有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面によれば、基板の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、前記基板を保持して移動可能なステージと、前記基板上に配列された複数のショット領域のうちから、複数のサンプルショット領域からなるサンプルショットセットを決定する処理部と、前記決定されたサンプルショットセットにおける前記複数のサンプルショット領域のそれぞれの位置を検出する検出部とを有し、前記処理部は、前記複数のショット領域のうちから、前記サンプルショットセットとなりうる複数の候補セットを選択し、前記基板の表面に平行でかつ互いに直交する２軸にそれぞれ沿う方向に関する前記ステージの移動特性に基づいて、前記複数の候補セットから前記サンプルショットセットを決定することを特徴とする位置合わせ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、グローバルアライメントにおいて、位置合わせ精度を維持しながら計測所要時間を短縮するのに有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のサンプルショット領域の選択処理の例を示す図。
【図２】実施形態における露光装置の構成を示す図。
【図３】実施形態におけるステージ装置の構成を示す図。
【図４】実施形態におけるサンプルショットセットの選定動作を行うための制御部の機能構成を示すブロック図。
【図５】実施形態におけるサンプルショットセットの決定方法を示すフローチャート。
【図６】サンプルショットセット候補の最適計測順の決定処理のフローチャート。
【図７】実施形態におけるサンプルショット領域候補を示す図。
【図８】サンプルショット領域候補から除外されるショット領域の例を示す図。
【図９】基準頂点ステップシーケンスの決定方法を説明する図。
【図１０】サンプルショットセット候補の最適計測順の決定処理を説明する図。
【図１１】ステージ移動特性を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の実施の具体例を示すにすぎないものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。
【００１５】
本発明に係る位置合わせ装置は、原版のパターンを基板に形成するリソグラフィ装置に適用されうるものである。以下では、位置合わせ装置がリソグラフィ装置の一例である露光装置に適用された例を説明する。ただし、リソグラフィ装置は露光装置に限らず、他のリソグラフィ装置であってもよい。例えば、リソグラフィ装置は、荷電粒子線で基板（上の感光剤）に描画を行う描画装置であってもよく、あるいは、基板上のインプリント材を型で成形して基板上にパターンを形成するインプリント装置であってもよい。
【００１６】
図２は、実施形態における露光装置６０の構成を示す図である。露光装置６０は、例えば、半導体デバイスの製造工程に使用され、ステップ・アンド・リピート方式またはステップ・アンド・スキャン方式により原版Ｒに形成されているパターンを基板Ｗ上に露光（転写）する投影型露光装置とする。露光装置６０は、照明系６１と、原版Ｒを保持する原版ステージ６２と、投影光学系６３と、基板Ｗを保持する基板ステージ６４と、制御部６５と、検出部６６とを備える。なお、図２では、基板Ｗの表面に平行な方向でかつ互いに直交するＸ，Ｙ軸をとり、Ｘ，Ｙ軸と垂直な方向にＺ軸をとる。例えば、Ｚ軸は投影光学系６３の光軸（本実施形態では鉛直方向）と平行な軸であり、Ｙ軸は、露光時の基板Ｗの走査方向に対応し、Ｘ軸は、露光時の基板Ｗの非走査方向に対応する。
【００１７】
照明系６１は、不図示の光源から照射された光を調整し、原版Ｒを照明する。原版Ｒには、基板Ｗ上に転写されるべきパターン（例えば回路パターン）が形成されている。原版Ｒは、例えば石英ガラス製である。原版ステージ６２は、原版Ｒを保持しつつ、ＸＹの各軸方向に移動可能である。投影光学系６３は、照明系６１からの光で照明された原版Ｒ上のパターンの像を所定の倍率（例えば１／２〜１／５）で基板Ｗ上に投影する。基板Ｗは、表面上にレジスト（感光剤）が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。基板ステージ６４は、基板Ｗを不図示のチャックを介して保持しつつ少なくともＸＹＺの各軸方向に移動可能である。
【００１８】
制御部６５は、例えばコンピュータで構成され、露光装置６０の各構成要素に回線を介して接続されて、プログラムに従って各構成要素の制御を実行し得る。制御部６５は、露光装置６０の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成されてもよいし、露光装置６０の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成されてもよい。
【００１９】
検出部６６は、グローバルアライメント方式を用いた原版Ｒと基板Ｗとのアライメントを行うため、基板上に配列されている複数のショット領域のうちの幾つかのサンプル領域の位置を検出する。例えば、検出部６６は、各サンプルショット領域に設けられた複数のマークを検出することで、当該サンプルショット領域の位置を求める。これにより、制御部６５は、検出部６６によって検出された各サンプルショット領域の位置に対して統計処理を行うことにより、基板上の全てのショット領域で共通に用いられる指標を求めることができる。図２では、検出部６６は、投影光学系６３を介さずに各サンプルショット領域の位置を検出するオフアクシス検出部として設けられているが、それに限られるものではない。例えば、投影光学系６３を介して各サンプルショット領域の位置を検出するＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）検出部として設けられてもよい。
【００２０】
本実施形態における位置合わせ装置は、例えば、原版ステージ６２と、基板ステージ６４と、検出部６６と、制御部６５とを含みうる。
【００２１】
図３は、本実施形態に係る、ステージ装置である基板ステージ６４（以下、単に「ステージ」ともいう。）の構成を示す図である。Ｙ粗動ステージ１１は、Ｙ粗動ステージ１１との案内面が鏡面加工された定盤１２及びヨーガイド１３と不図示の静圧案内を用いて、Ｙ方向に駆動する。Ｘ粗動ステージ１５は、不図示の静圧案内が定盤１２上でＹ粗動ステージ１１をＹ方向に挟み込むように構成されており、Ｙ粗動ステージ１１に沿ってＸ方向に駆動する。
【００２２】
Ｙ粗動ステージ１１を駆動するためのリニアモータは、コイルで構成されるＹリニアモータ可動子２３ａ，２３ｂで構成される。Ｙ粗動ステージ１１は、連結版２５ａ，２５ｂによってＹリニアモータと結合されている。Ｙ粗動ステージ１１は、不図示の制御系とこのリニアモータにより位置決め制御される。同様に、Ｘ粗動ステージ１５を駆動するためのリニアモータ２７は、Ｙ粗動ステージ１１上に設けられたＸ粗動リニアモータ固定子と、不図示のＸ粗動リニアモータ可動子とで構成される。Ｘ粗動ステージ１５のＸ方向の位置は、Ｘ粗動リニアモータ２７と不図示の制御系とを用いて制御される。
【００２３】
Ｘ粗動ステージ１５からＺ方向に間隔をおいてＸ微動ステージ１４が配置されている。Ｘ粗動ステージ１５とＸ微動ステージ１４との間には、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向にそれぞれ駆動力を発生させる微動Ｘリニアモータ３１ａ，３１ｂ、微動Ｙリニアモータ３２ａ，３２ｂ、微動Ｚリニアモータ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが配置されている。これらのリニアモータ３１〜３３は、軸毎に独立した制御系により６軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向及び各軸周りの回転方向）に制御される。ここで、Ｚ方向は、Ｘ粗動ステージ１５の表面に垂直な方向とし、Ｘ方向、Ｙ方向は、Ｚ方向と直交する方向である。
【００２４】
Ｘ粗動ステージ１５とＸ微動ステージ１４との間には、電磁アクチュエータ４１，４２が構成され、電磁石の作用による吸引力が発生する。電磁アクチュエータ４１ａ，４１ｂはｘ方向に、電磁アクチュエータ４２ａ，４２ｂはｙ方向に、それぞれ吸引力を発生させる。
【００２５】
次に、本実施形態におけるサンプルショットセットの決定方法について説明する。図４は、サンプルショットセットの決定を行うための制御部６５（処理部）の機能構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御部６５は、オペレータの操作入力および情報の出力を行う入出力装置６５０と接続されている。制御部６５は、演算部６５１および記憶部６５２を含み、記憶部６５２には、プロセス情報６５３および露光装置情報６５４が格納されている。
【００２６】
図５は、本実施形態におけるサンプルショットセットの決定方法を示すフローチャートである。サンプルショットセットとは、基板上に配列された複数のショット領域のうちから選ばれる複数のサンプルショット領域からなるセットをいう。本実施形態では、図１（ｄ）に示すような基板Ｗ２上のサンプルショットセットおよび計測順を決定する。本実施形態では、演算に必要な情報のうち、プロセス関連の情報（ショット配列、サンプルショット領域の数、基準円の半径）は、オペレータにより入出力装置６５０を用いて予め入力され、プロセス情報６５３として記憶部６５２に記憶されている。ここで、基準円とは、サンプルショット領域候補を決定する際の基準となる円であって、基板中心を中心とする円をいう。また、演算に必要な情報のうち、装置関連の情報（ステージ移動特性）は、露光装置情報６５４として記憶部６５２に予め記憶されているものとする。これらの情報は演算部６５１による処理の過程で適宜読み出される。
【００２７】
Ｓ２０１で、制御部６５は、プロセス情報を記憶部６５２から取得する。次に、Ｓ２０２で、制御部６５は、図７に示すように、基準円ＲＣの外周部を含むショット領域ＳＣをサンプルショット領域候補として求める。ただし、ここでは、１つのショット領域内に基準円ＲＣの円弧が離散的に複数含まれるショット領域は、サンプルショット領域候補から除外される。図８の例において、ショット領域ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３はサンプルショット領域候補となる。しかし、ショット領域ＳＣ１’は、基準円ＲＣの互いに離れた円弧を２つ含んでいるので、サンプルショット領域候補からは除外される。
【００２８】
次に、Ｓ２０３で、制御部６５は、基準頂点ステップシーケンスの決定を行う。基準頂点とは、基準正多角形の頂点をいう。ここで、基準正多角形とは、基準円に内接する正多角形をいう。ここで正多角形の頂点の数をＮとする。Ｎは、３以上の自然数であり、サンプルショット領域の数に対応する。
【００２９】
基準頂点ステップシーケンスの決定方法を、図９を用いて説明する。ここでは、サンプルショット領域の数Ｎを４とする。基準正多角形ＲＰを、基板中心を中心軸として段階的に回転させるシーケンスにおいて、基準正多角形ＲＰの１つの頂点を基準頂点ＲＶとし、これがステップする軌跡を考える。このとき、基準頂点ＲＶは、各サンプルショット領域候補上の基準円ＲＣの弧の中点を、基準円に沿って反時計回りにステップするものとし、このステップシーケンスを基準頂点ステップシーケンスとして決定する。図９（ａ）〜（ｄ）は、このうちの最初の４ステップを示したものである。
【００３０】
次に、Ｓ２０４で、制御部６５は、基準正多角形の基準頂点を基準頂点ステップシーケンスの初期位置に設定する。その後、Ｓ２０５で、制御部６５は、サンプルショットセット候補（候補セット）を決定する。Ｓ２０５において、制御部６５は、例えば、基準正多角形の各頂点に対して、中心座標が最も近い位置にあるショット領域を、サンプルショット領域候補の中から選択する。該当するショット領域が２つある場合は、所定のルールに従いショット領域が選択される。例えば、該当するショット領域が２つある場合、基板中心から見て右側にあるショット領域が選択される。このような決定方法により、例えば図９（ａ）の場合、ショット領域Ｃ１１〜Ｃ１４がサンプルショットセット候補として決定される。
【００３１】
次に、Ｓ２０６で、制御部６５は、計測順パターンを全て生成する。ここでは、例えば、Ｓ２０５で決定したサンプルショットセット候補を構成する各サンプルショット領域の全ての計測順パターンを導出する。
【００３２】
次に、Ｓ２０７で、制御部６５は、最適な計測順を決定する。Ｓ２０７の詳細は後述する。Ｓ２０８では、制御部６５は基準正多角形の基準頂点の位置が最終位置かどうかを判定する。基準頂点の位置が最終位置であれば処理を終了する。基準頂点の位置が最終位置でなければ、Ｓ２０９で基準頂点の位置を更新して、Ｓ２０５に戻って処理を繰り返す。
【００３３】
このようにして、制御部６５は、複数のショット領域のうち、基板の中心位置を中心とする正多角形の各頂点の位置にある複数のショット領域を１つの候補セットとして決定することを、上記中心を中心軸として正多角形を段階的に回転させながら行う。これにより、複数の候補セットが決定される。
【００３４】
制御部６５は、複数の候補セットのうち、検出部６６による検出の際のステージの移動時間が最小となる候補セットをサンプルショットセットとして決定する。これを実現するのがＳ２０７での処理である。図６のフローチャートを参照して、Ｓ２０７のサンプルショットセット候補の最適計測順の決定処理を説明する。Ｓ２０７では、Ｓ２０６で導出された計測順パターンの全てについて、基板ステージ６４（ステージ装置）におけるステージ移動時間を求め、これが最も短くなるときのステージ移動時間と、計測順パターンとを求める。
【００３５】
制御部６５は、まずＳ２１０で、計算対象の計測順パターンを初期パターンに設定し、Ｓ２１１で、ステージ移動時間最小値Ｔｍｉｎを初期値に設定する。その後、制御部６５は、Ｓ２１２で、ステージ移動時間Ｔを計算する。ここでは、ステージの初期位置からサンプルショットセットにおける各サンプルショット領域の位置を経てステージの終了位置へ至る経路におけるステージの移動時間を考える。ステージ移動時間Ｔは、次式により算出される。
【００３６】
【数１】
2019070748.tif 000003
【００３７】
ここで、Ｔxi，Ｔyiはそれぞれ、サンプルショット領域ｉ−１のアライメントマークとサンプルショット領域ｉのアライメントマークとの間におけるＸ方向およびＹ方向のステージ移動にかかる時間を示す。関数ＭＡＸは、与えられた引数のうちの最大値を返す関数である。したがってここでは、Ｔxi，Ｔyiの大きい方が実際のステージ移動にかかる時間となる。ここで、例えば、ｉ＝１でのステージ位置（初期位置）は、位置合わせ計測の前工程の最終位置であり、ｉ＝Ｎ＋１でのステージ位置（終了位置）は、位置合わせ計測の後工程の初期位置である。
【００３８】
上記の「前工程」とは、例えば、複数のショット領域のうち、複数のサンプルショット領域より少ない複数の粗計測用ショット領域を用いて基板のプリアライメント状態を調整する工程である。ここでは、基板全体の位置ずれ量を補正するための粗計測が、位置合わせ計測での精密計測に先立って行われる。この前工程では、例えば、２つの粗計測用ショット領域（例えば図１０（ａ）のＳＰＡ１，ＳＰＡ２）の位置を計測する。検出部６６の光軸上に、ＳＰＡ１，ＳＰＡ２のうちの２ショット領域目のマークが位置しているときのステージ位置が、前工程の最終位置となる。
【００３９】
上記の「後工程」とは、通常は、リソグラフィ装置により基板にパターンを形成する工程であり、露光装置であれば露光工程である。図１０（ａ）において、投影光学系６３の光軸上に露光第１ショット領域ＳＥの中心座標が位置しているときのステージ位置が、後工程の初期位置となる。なお、計測部６６の光軸と投影光学系６３の光軸は、ベースラインと呼ばれる一定の距離だけ離れており、図１０（ａ）において、後工程の初期位置では、計測部６６の光軸は位置ＯＰに示されている。図１０（ａ）において、ショット領域ＳＥの中心と位置ＯＰとの距離がベースラインとなる。
【００４０】
ステージ装置６４は、図３で示したような構成を有するが、基板の表面に平行でかつ互いに直交する２軸（Ｘ，Ｙ軸）にそれぞれ沿う方向に関するステージの移動特性（ステージ移動特性）は、Ｘ方向とＹ方向で異なる。図１１（ａ）は、Ｘ方向におけるステージ移動特性を例示するものであって、横軸は時間、縦軸はステージの移動速度を示している。ＶｘｍａｘおよびＡｘはそれぞれ、Ｘ方向におけるステージの移動の最高速度および加速度である。図１１（ｂ）は、Ｙ方向におけるステージ移動特性の例を示す。ＶｙｍａｘおよびＡｙはそれぞれ、Ｙ方向におけるステージの移動の最高速度および加速度である。図１１（ｃ）は、Ｘ方向におけるステージの移動距離ｘと所要時間Ｔｘ（ｘ）の関係を示している。図１１（ｄ）は、Ｙ方向におけるステージの移動距離ｙと所要時間Ｔｙ（ｙ）の関係を示している。ステージ移動特性に関する情報（Ｖｘｍａｘ，Ａｘ，Ｖｙｍａｘ，Ａｙ等）は、露光装置情報６５４（図４）に含まれており、計算の過程で適宜、読み出される。
【００４１】
Ｓ２１２でのステージ移動時間Ｔの計算を終えると、次に、Ｓ２１３で、制御部６５は、計算されたステージ移動時間Ｔとステージ移動時間最小値Ｔｍｉｎとを比較する。計算されたステージ移動時間Ｔがステージ移動時間最小値Ｔｍｉｎより短い場合は、Ｓ２１４で、制御部６５は、ステージ移動時間最小値Ｔｍｉｎを、そのステージ移動時間Ｔの値に更新する。また、Ｓ２１５で、制御部６５は、ステージ移動時間最小値Ｔｍｉｎを更新した当該計測順パターンを記憶部６５２に記憶する。
【００４２】
Ｓ２１６では、制御部６５は、計算対象の計測順パターンが全計測順パターンのうちの最終のパターンであるかを判定する。計算対象の計測順パターンが最終のパターンであった場合には、処理は終了する（Ｓ２０８に進む）。計算対象の計測順パターンが最終のパターンではない場合は、Ｓ２１７で計算対象の計測順パターンを次のパターンに更新し、Ｓ２１２に戻って処理を繰り返す。
【００４３】
以上の処理により、サンプルショット領域候補の中から所定の条件の下で、最も計測時間が短くなるサンプルショットセットおよび計測順が選出される。こうして、制御部６５は、複数の候補セットのそれぞれについて、当該候補セットに含まれる複数のサンプルショット領域のそれぞれの位置を検出部６６により検出する順序を、ステージの移動時間が最小となるように決定する。なお本実施形態によれば、前記所定の条件とは、基準円上に等間隔に配置された点の近傍にサンプルショット領域が選ばれることと等価であるため、位置合わせ精度が劣化することもない。
【００４４】
上述の実施形態において、Ｓ２０６では、Ｓ２０５で決定されたサンプルショットセット候補を構成する各サンプルショット領域の全ての計測順パターンを導出した。しかし、この計測順パターンの組み合わせはサンプルショット領域数の階乗通り存在することになる。例えばサンプルショット領域数が４の場合は、４！＝２４通りであるが、サンプルショット領域数が８になると、８！＝４０３２０通りに増え、計算時間が膨大になってしまうという問題がある。このような場合は、計算対象を基準円に沿った時計回りおよび反時計回りの計測順パターンに限定することで計算時間を短縮することができる。
【００４５】
以下、具体例を挙げて本実施形態の効果を示す。図１０を参照して、直径３００ｍｍの基板上に、２６×３３ｍｍの露光サイズのレイアウトを考える。図１０（ａ）において、ＳＰＡ１，ＳＰＡ２は、基板位置の粗計測用サンプルショット領域である。また、Ｓ７１〜Ｓ７４は、位置合わせの精密計測用サンプルショット領域であり、ＳＥは、露光第１ショット領域である。
【００４６】
ステージのＸ，Ｙ方向の加速度が、それぞれ１．５Ｇ、１．０Ｇ、ステージのＸ，Ｙ方向の最高速度が、それぞれ１０００、８００［ｍｍ／ｓｅｃ］とする。従来のサンプルショット領域選択アルゴリズムでは、図１０（ａ）のようなサンプルショット領域および計測順が選択される。このとき、ＳＰＡ２から、Ｓ７１，Ｓ７２，Ｓ７３，Ｓ７４を経て、ＯＰに至るステージ移動にかかる時間を計算すると、１０２９［ｍｓｅｃ］となる。一方、本実施形態を適用した場合は、図１０（ｂ）のようなサンプルショット領域および計測順が選択され、ＳＰＡ２から、Ｓ８１，Ｓ８２，Ｓ８３，Ｓ８４を経て、ＯＰに至るステージ移動にかかる時間を計算すると、８６６［ｍｓｅｃ］となる。この場合、従来アルゴリズムを用いた場合よりも約１６％所要時間を短縮することができた。
【００４７】
ステージ移動特性のＸ，Ｙ方向での違いを考慮せず、全方向に対して同じ特性で移動するとして計算した場合は、結局、総移動距離が最短のサンプルショット領域および計測順を選択することになる（図１０（ｃ））。この場合、ＳＰＡ２から、Ｓ９１，Ｓ９２，Ｓ９３，Ｓ９４を経て、ＯＰ１に至るステージ移動にかかる時間を計算すると、９２４［ｍｓｅｃ］となる。本実施形態によるアルゴリズムでは、このケースに対しても、約６％所要時間を短縮することができた。
【００４８】
＜物品製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態における物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、上記のリソグラフィ装置（露光装置やインプリント装置、描画装置など）を用いて基板に原版のパターンを転写する工程と、かかる工程でパターンが転写された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【符号の説明】
【００４９】
６０：露光装置、６１：照明系、６２：原版ステージ、６３：投影光学系、６４：基板ステージ、６５：制御部、６６：計測部
【図１】
2019070748.tif 000004
【図２】
2019070748.tif 000005
【図３】
2019070748.tif 000006
【図４】
2019070748.tif 000007
【図５】
2019070748.tif 000008
【図６】
2019070748.tif 000009
【図７】
2019070748.tif 000010
【図８】
2019070748.tif 000011
【図９】
2019070748.tif 000012
【図１０】
2019070748.tif 000013
【図１１】
2019070748.tif 000014