(57)【要約】【課題】基板上に複数層のパターンを形成するために有利な技術を提供する。【解決手段】第１パターンの上に第２パターンが重ねて形成された基板に第３パターンを形成するパターン形成方法は、前記基板上における複数のサンプルショット領域の各々について前記第１パターンと前記第２パターンとの間の位置ずれ量を取得する第１工程と、各サンプルショット領域における前記第２パターンの位置を取得する第２工程と、前記位置ずれ量と前記第２パターンの位置とに基づいて各サンプルショット領域における前記第１パターンの位置を示す情報を生成し、前記情報を用いて前記第１パターンを対象としてグローバルアライメント方式により求められたアライメント情報に従って前記第２パターンの上に前記第３パターンを重ねて形成する第３工程と、を含む。【選択図】図７
2015198173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パターンの上に第２パターンが重ねて形成された基板に第３パターンを形成するパターン形成方法であって、
前記基板上における複数のサンプルショット領域の各々について前記第１パターンと前記第２パターンとの間の位置ずれ量を取得する第１工程と、
各サンプルショット領域における前記第２パターンの位置を取得する第２工程と、
前記位置ずれ量と前記第２パターンの位置とに基づいて各サンプルショット領域における前記第１パターンの位置を示す情報を生成し、前記情報を用いて前記第１パターンを対象としてグローバルアライメント方式により求められたアライメント情報に従って前記第２パターンの上に前記第３パターンを重ねて形成する第３工程と、
を含む、ことを特徴とするパターン形成方法
【請求項２】
前記第１工程では、各サンプルショット領域について前記第１パターンの位置と前記第２パターンの位置とを計測することにより前記位置ずれ量を取得する、ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記第１工程では、前記第１パターンに形成されたマークと前記第２パターンに形成されたマークとを検出することにより前記位置ずれ量を取得する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記第１工程では、前記第２パターンを形成する際に計測された前記第１パターンの位置データと、前記第２パターンを形成した後に計測された前記第２パターンの位置データとを用いて前記位置ずれ量を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記第１工程では、前記第２パターンを形成する際に前記基板上における複数のショット領域に対して前記第１パターンの位置の統計処理が行われた結果より求められた各サンプルショットについての前記第１パターンの位置データと、前記第２パターンを形成した後に計測された前記第２パターンの位置データとを用いて前記位置ずれ量を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記第２パターンは、前記第１パターンを対象としてダイバイダイアライメント方式により求められたアライメント情報に従って前記第１パターンの上に重ねて形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記第２パターンは、前記基板上のインプリント材をモールドを用いて成形するインプリント装置を用いて形成されている、ことを特徴とする請求項６に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記第２パターンは、前記第１パターンを対象としてグローバルアライメント方式により求められたアライメント情報に従って前記第１パターンの上に重ねて形成され、
前記第２パターンを前記第１パターンに重ねて形成する際のアライメントは、前記第３パターンを前記第２パターンに重ねて形成する際のアライメントより精度が低い、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記第１パターンは、基板上に形成された第４パターンを対象としてグローバルアライメント方式により求められたアライメント情報に従って前記第４パターンの上に重ねて形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
複数のショット領域の各々において下側パターンが形成された基板に上側パターンを形成するパターン形成方法であって、
前記複数のショット領域の各々における前記下側パターンの位置から統計的に求められたサンプルショット領域における前記下側パターンの位置と、計測によって求められた前記サンプルショット領域における前記下側パターンの位置との誤差を、前記基板より前に前記上側パターンの形成が行われた第２基板を用いて取得する第１工程と、
前記基板のサンプルショット領域における前記下側パターンの位置を取得する第２工程と、
前記第２工程で取得された前記下側パターンの位置を前記誤差を用いて校正し、校正された前記下側パターンの位置を用いて前記下側パターンを対象としたグローバルアライメント方式により求められたアライメント情報に従って前記下側パターンの上に前記上側パターンを重ねて形成する第３工程と、
を含む、ことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１１】
第１パターンの上に第２パターンが重ねて形成された基板を露光して当該基板に第３パターンを形成する露光装置であって、
前記第３パターンの形成を制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記基板上における複数のサンプルショット領域の各々について前記第１パターンと前記第２パターンとの間の位置ずれ量を補正値として取得し、
各サンプルショット領域における前記第２パターンの位置を取得し、
前記位置ずれ量と前記第２パターンの位置とに基づいて各サンプルショット領域における前記第１パターンの位置を示す情報を生成し、前記情報を用いて前記第１パターンを対象としてグローバルアライメント方式により求められたアライメント情報に従って前記第２パターンに前記第３パターンを重ねて形成する、ことを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載のパターン形成方法を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法、露光装置、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスなどの製造工程（リソグラフィ工程）で用いられる装置の１つとして、マスクのパターンを基板に転写する露光装置がある。このような露光装置では、マスクと基板とのアライメント方式としてグローバルアライメント方式が主流となっている（特許文献１参照）。グローバルアライメント方式とは、基板上の代表的な幾つかのショット領域（サンプルショット領域）に形成されたマークの位置を計測し、その計測値を統計処理して求めた指標を、基板上の全てのショット領域で共通に用いてアライメントを行うものである。
【０００３】
半導体デバイスなどの製造では、複数層のパターンを１枚の基板上に重ね合わせる工程が必要である。近年、スループットや転写精度の観点から、複数層のパターンを基板上に形成する際に複数のリソグラフィ装置が使い分けられ、所定の層のパターンを形成する際にグローバルアライメント方式とは異なるアライメント方式が用いられうる。例えば、基板上のインプリント材をモールドを用いて成形するインプリント装置では、モールドと基板とのアライメント方式としてダイバイダイアライメント方式が主流である。ダイバイダイアライメント方式では、基板上の全てのショット領域で共通の指標を用いてアライメントを行うグローバルアライメント方式とは異なり、基板上のショット領域ごとにアライメントが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３６３４４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダイバイダイアライメント方式を用いて形成されたパターン層（第２パターン）の上に、グローバルアライメント方式を用いてパターン層（第３パターン）を形成する場合を想定する。そして、第２パターンは、グローバルアライメント方式を用いて形成されたパターン層（第１パターン）の上に形成されているものとする。この場合、第３パターンを形成する際に第１パターンの格子情報の正確性を引き継ぐためには、第２パターンに対してではなく、第１パターンに対してグローバルアライメント方式によるアライメントを行って第３パターンを形成することが好ましい。しかしながら、第１パターンの上には第２パターンが重ねて形成されているため、第３パターンを形成する際のアライメントにおいて第１パターンを検出することができない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、基板上に複数層のパターンを形成するために有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのパターン形成方法は、第１パターンの上に第２パターンが重ねて形成された基板に第３パターンを形成するパターン形成方法であって、前記基板上における複数のサンプルショット領域の各々について前記第１パターンと前記第２パターンとの間の位置ずれ量を取得する第１工程と、各サンプルショット領域における前記第２パターンの位置を取得する第２工程と、前記位置ずれ量と前記第２パターンの位置とに基づいて各サンプルショット領域における前記第１パターンの位置を示す情報を生成し、前記情報を用いて前記第１パターンを対象としてグローバルアライメント方式により求められたアライメント情報に従って前記第２パターンの上に前記第３パターンを重ねて形成する第３工程と、を含む、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、基板上に複数層のパターンを形成するため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】
【００１０】
【図１】第１実施形態のパターン形成方法についての概要図である。
【図２】基板上に形成された各パターンを示す図である。
【図３】半導体製造工場について説明するための図である。
【図４】検査装置によって位置ずれ量を求める方法を示すフローチャートである。
【図５】制御装置において記憶された位置ずれ量の情報の例を示す図である。
【図６】露光装置１００の構成を示す概略図である。
【図７】露光装置において第３パターンを第２パターンに重ねて形成する方法を示すフローチャートである。
【図８】露光装置によって統計値と計測値との誤差を求める方法を示すフローチャートである。
【図９】露光装置において第３パターンを第２パターンに重ねて形成する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
第１実施形態におけるパターン形成方法について説明する。半導体デバイスなどの製造では、一般に、リソグラフィ装置を用いて基板上にパターンを形成する工程を繰り返し、１枚の基板上に複数層のパターンが重ね合わされる。各層のパターンは、リソグラフィ装置によってレジストパターンが設けられた基板に対してエッチングなどの処理を施すことにより形成されうる。近年では、複数層のパターンを基板上に形成する際、複数のリソグラフィ装置を使い分け、異なる種類のアライメント方式を用いて各層のパターンを形成することがある。例えば、マスクのパターンを基板に転写する露光装置では、原版（マスク）と基板とのアライメント方式としてグローバルアライメント方式が主流となっている。一方で、基板上のインプリント材をモールドを用いて成形するインプリント装置では、原版（モールド）と基板とのアライメント方式としてダイバイダイアライメント方式が主流となっている。
【００１３】
図１は、第１実施形態のパターン形成方法についての概要図である。Ｓ１は、例えば露光装置により、グローバルアライメント方式を用いて基板６上に形成されたパターン（第４パターン）の上に第１パターン１３ａを重ねて形成する工程である。以下では、この工程をパターン形成工程１と呼ぶ。パターン形成工程１を行うことにより、図２（ａ）に示すように、基板６上における複数のショット領域６ａの各々において第１パターン１３ａを形成することができる。Ｓ２は、例えばインプリント装置により、ダイバイダイアライメント方式を用いて基板６上の第１パターン１３ａの上に第２パターン１３ｂを重ねて形成する工程である。以下では、この工程をパターン形成工程２と呼ぶ。パターン形成工程２を行うことにより、図２（ｂ）に示すように、基板６上における複数のショット領域６ａの各々において第１パターン１３ａの上に第２パターン１３ｂを重ねて形成することができる。Ｓ３は、例えば露光装置により、グローバルアライメント方式を用いて基板６上の第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃを重ねて形成する工程である。以下では、この工程をパターン形成工程３と呼ぶ。パターン形成工程３を行うことにより、図２（ｃ）に示すように、基板６上における複数のショット領域６ａの各々において第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃを重ねて形成することができる。
【００１４】
ここで、ダイバイダイアライメント方式では、基板６上の全てのショット領域６ａで共通の指標を用いてアライメントを行うグローバルアライメント方式とは異なり、基板上のショット領域６ａごとにアライメントが行われる。そのため、基板６上における複数のショット領域６ａの間で互いに異なる傾向のアライメント誤差が生じうる。その結果、複数のサンプルショット領域６ａ１〜６ａ４の間においても互いに異なる傾向のアライメント誤差が生じることとなる。例えば、図２（ｂ）に示すように、第１パターン１３ａに対する第２パターン１３ｂのアライメント誤差が、複数のサンプルショット領域６ａ１〜６ａ４の間において互いに異なる傾向となる。このとき、第２パターン１３ｂを対象としてグローバルアライメント方式によって求められたアライメント情報に従って、第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃを重ねて形成する場合を想定する。この場合、図２（ｃ）に示すように、複数のサンプルショット領域６ａ１〜６ａ４の間でアライメント誤差が互いに異なるため、第３パターン１３ｃを形成する際に、第１パターン１３ａの格子情報の正確性を引き継ぐことが困難になりうる。また、第１パターン１３ａの上には第２パターン１３ｂが重ねて形成されているため、第３パターン１３ｃを形成する際のアライメントにおいて第１パターンを検出することができない場合がある。
【００１５】
そこで、第１実施形態では、各サンプルショット領域について、第１パターン１３ａと第２パターン１３ｂとの間の位置ずれ量と、第２パターン１３ｂの位置とに基づいて、各サンプルショット領域における第１パターン１３ａの位置を示す情報が生成される。そして、その情報を用いて第１パターン１３ａを対象としてグローバルアライメント方式により求められたアライメント情報に従って第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃが重ねて形成される。このように第３パターン１３ｃを基板上に形成することにより、パターン形成工程１における格子情報の正確性をパターン形成工程３で引き継ぐことができる。その結果、例えば、パターン形成工程１で用いられたアライメント誤差の補正値をパターン形成工程３で用いる、所謂オフセット補正を行うことができる。以下に、本実施形態におけるパターン形成方法について、具体的に説明する。
【００１６】
［第１パターンと第２パターンとの間の位置ずれ量の算出について］
第１パターン１３ａと第２パターン１３ｂとの間の位置ずれ量（以下、位置ずれ量）を、パターン形成工程２における重ね合わせ誤差から算出する例について説明する。即ち、第１実施形態では、第１パターン１３ａと第２パターン１３ｂとの重ね合わせ誤差が計測され、その重ね合わせ誤差が位置ずれ量として用いられる。
【００１７】
まず、リソグラフィ装置の製造場所である半導体製造工場について、図３を参照しながら説明する。半導体製造工場には、複数の装置２３と、それらを制御する制御装置２２とが設けられる。複数の装置２３は、例えば、露光装置やインプリント装置などのリソグラフィ装置、リソグラフィ装置によって形成された潜像パターンを現像する現像装置、エッチングなどを行うための加工装置などを含みうる。そして、複数の装置２３と制御装置２２とは、ローカルエリアネットワークなどの内部通信網２１によって接続されている。制御装置２２は、内部通信網２１を介して各装置２３を制御し、原版（マスクやモールド）および基板の管理を含めて半導体の製造を制御する。
【００１８】
また、半導体製造工場には、リソグラフィ装置によって形成されたパターンの重ね合わせ誤差を検査するための検査装置が装置２３の一つとして設けられ、検査装置と制御装置２２とが内部通信網２１を介して接続されている。検査装置は、例えば、基板を支持するステージと、基板上に形成されたマークを検出する検出系と、重ね合わせ誤差の検査を制御する制御部とを含みうる。マークは、リソグラフィ装置によって形成されるパターンの一つであり、回路パターンとは別に、ショット領域上の複数箇所に設けられうる。そして、マークは、基板上の複数層のパターンの各々に対して同一の箇所に設けられうる。検査装置は、基板上の２つのパターンの同一の箇所に設けられたマークを検出系で同時に検出して、２つのパターンの各々における位置を計測し、２つのパターン間における重ね合わせ誤差を求めることができる。第１実施形態では、検査装置は、パターン形成工程１で基板上に形成された第１パターン１３ａの位置と、パターン形成工程２で基板上に形成された第２パターン１３ｂの位置とを計測する。そして、検査装置は、第１パターン１３ａと第２パターン１３ｂとの重ね合わせ誤差を位置ずれ量として求める。
【００１９】
次に、パターン形成工程２において第１パターン１３ａの上に第２パターン１３ｂを重ねて形成した後に、検査装置を用いて位置ずれ量を求める方法について、図４を参照しながら説明する。図４は、検査装置によって位置ずれ量を求める方法を示すフローチャートであり、検査装置内の制御部によって実行されうる。第１実施形態では、パターン形成工程２において第２パターン１３ｂを形成した後で、第１パターン１３ａの位置と第２パターン１３ｂとの位置とを計測することにより位置ずれ量を求める方法について説明するが、それに限られるものではない。例えば、パターン形成工程２で第２パターン１３ｂを形成する際に計測された第１パターン１３ａの位置データと、パターン形成工程２で第２パターン１３ｂを形成した後に計測された第２パターン１３ｂの位置データとを用いて位置ずれ量を求めてもよい。ここで、各サンプルショット領域についての第１パターン１３ａの位置データは、パターン形成工程２で第２パターン１３ｂを形成する際に基板上における複数のショット領域に対して第１パターン１３ａの位置の統計処理が行われた結果より求められてもよい。
【００２０】
Ｓ４０１では、検査装置は、パターン形成工程３において第３パターン１３ｃを基板上に形成する際にグローバルアライメント方式によるアライメントを行うためのサンプルショット領域に関する情報（例えば、数や位置）を取得する。例えば、検査装置は、サンプルショット領域に関する情報を制御装置から取得する。Ｓ４０２では、検査装置は、各サンプルショット領域における第１パターン１３ａに設けられた複数のマーク（第１マーク）と第２パターン１３ｂに設けられた複数のマーク（第２マーク）とを検出する。Ｓ４０３では、検査装置は、各サンプルショット領域における第１パターン１３ａと第２パターン１３ｂとの重ね合わせ誤差を計測し、当該重ね合わせ誤差を位置ずれ量として決定する。ここでは、位置ずれ量の一例として、各サンプルショットのＸ方向シフトｓ１ｘ、Ｙ方向シフトｓ１ｙ、Ｘ方向倍率ｍ１ｘ、Ｙ方向倍率ｍ１ｙ、Ｘ方向回転ｒ１ｘ、Ｙ方向回転ｒ１ｙが決定される。例えば、式（１）および式（２）の係数である位置ずれ量は、Ｓ４０２で検出されたマークの検出結果を用いて公知の最小自乗法により求められる。
【００２１】
【数１】
2015198173.tif 000003
【００２２】
【数２】
2015198173.tif 000004
【００２３】
ここで、式（１）および式（２）におけるｘおよびｙは、各サンプルショット領域の中心を原点とした基板面上のＸＹ座標でのマークの位置を示す。また、ｐ１ｘ（ｘ，ｙ）およびｐ１ｙ（ｘ，ｙ）は、第１パターンと第２パターンとの間における位置ずれ量である。以降、各サンプルショット領域（ｉ＝１〜Ｉ（Ｉ個））における位置ずれ量を、Ｓ１ｘ［ｉ］、Ｓ１ｙ［ｉ］、Ｍ１ｘ［ｉ］、Ｍ１ｙ［ｉ］、Ｒ１ｘ［ｉ］、Ｒ１ｙ［ｉ］と表す。
【００２４】
Ｓ４０４では、検査装置は、Ｓ４０３で決定した位置ずれ量の情報を制御装置に送信する。制御装置では、送信された位置ずれ量の情報を記憶する。図５は、制御装置において記憶された位置ずれ量の情報の例を示す図である。この例では、各基板（１〜Ｎ）の各サンプルショット（１〜Ｍ）に対して、Ｘ方向シフト、Ｙ方向シフト、Ｘ方向倍率、Ｙ方向倍率、Ｘ方向回転、Ｙ方向回転に関する位置ずれ量の情報が制御装置に記憶されている。ここで、位置ずれ量は、上述した例（シフト、倍率、回転）に限られるものではない。例えば、上述した例のうち一部の値のみを用いてもよい。また、上述の式（１）および式（２）では、シフト、倍率、回転の１次成分のみの例としてが、それぞれの多次成分を含めてもよい。
【００２５】
［第３パターンを第２パターンに重ねて形成する工程について］
パターン形成工程３において、第３パターン１３ｃを第２パターン１３ｂに重ねて形成する工程について説明する。第３パターン１３ｃを基板上に形成する工程は、例えば、グローバルアライメント方式を用いてマスクと基板とのアライメントを行う露光装置１００によって行われうる。
【００２６】
まず、露光装置１００の構成について、図６を参照しながら説明する。図６は、露光装置１００の構成を示す概略図である。露光装置１００は、例えば、照明光学系２と、マスクステージ４と、投影光学系５と、基板ステージ７と、位置計測部８と、アライメント検出部９と、フォーカス検出部１０と、制御部１とを含みうる。制御部１は、例えば、ＣＰＵまたはＤＳＰなどの計算器１１やメモリなどの記憶器１２を含み、マスク３に形成されたパターンを基板６に転写する処理（基板６を露光する処理）を制御する。
【００２７】
照明光学系２は、光源（不図示）から射出された光を用いて、マスクステージ４により保持されたマスク３を均一に照明する。投影光学系５は、所定の倍率（例えば１倍）を有し、マスク３に形成されたパターンを基板６に投影する。基板ステージ７は、基板６を保持し、投影光学系５の光軸と直交する方向（ＸＹ方向）に移動可能に構成される。位置計測部８は、例えば、レーザ干渉計を含み、基板ステージ７の位置を計測する。レーザ干渉計は、レーザ光を基板ステージ７が備える反射板（不図示）に照射し、反射板で反射されたレーザ光によって基板ステージ７における基準位置からの変位を検出する。そして、位置計測部８は、レーザ干渉計によって検出された変位に基づいて基板ステージ７の現在位置を取得する。アライメント検出部９は、パターン形成工程３において基板６とマスク３とのアライメントを行う際に、基板上に形成されたマークを検出する。制御部１は、アライメント検出部９によって検出された複数のマークの位置に基づいて投影光学系５の投影倍率や基板ステージ７の移動を制御し、マスク３と基板６とのアライメントを制御する。フォーカス検出部１０は、基板６の高さ（Ｚ方向における位置）を検出する。
【００２８】
次に、露光装置１００において、第３パターン１３ｃを第２パターン１３ｂに重ねて形成する方法について、図７を参照しながら説明する。図７は、露光装置１００において、第３パターン１３ｃを第２パターン１３ｂに重ねて形成する方法を示すフローチャートである。ここでは、１枚の基板を露光する方法について説明するが、複数の基板を露光する際には、図７に示すフローチャートが繰り返される。また、図７に示すフローチャートは、露光装置１００の制御部１によって実行されうる。
【００２９】
Ｓ７０１では、制御部１は、各サンプルショット領域について、第１パターン１３ａと第２パターン１３ｂとの間の位置ずれ量の情報を取得する。制御部１は、例えば、図５に示す形式で表わされる位置ずれ量の情報を検査装置から取得しうる。ここで、制御部１は、基板ごとに位置ずれ量を取得してもよいし、ロット毎に位置ずれ量を取得してもよい。Ｓ７０２では、制御部１は、基板搬送機構（不図示）に基板６を基板ステージ７上に搬送させ、基板ステージ７に基板６を保持させる。Ｓ７０３では、制御部１は、各サンプルショット領域の第２パターン１３ｂに設けられたマークをアライメント検出部９に検出させ、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置を取得する。
【００３０】
Ｓ７０４では、制御部は、Ｓ７０１で取得された位置ずれ量と、Ｓ７０３で取得された第２パターン１３ｂの位置とに基づいて各サンプルショット領域における第１パターン１３ａの位置を示す情報を生成する。例えば、各サンプルショット領域における第１パターン１３ａの位置（ｐ３ｘ，ｐ３ｙ）は、式（３）および式（４）によって表わされる。ここで、（ｐ２ｘ，ｐ２ｙ）は、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置である。また、式（３）および式（４）におけるＳ１ｘ［ｉ］、Ｓ１ｙ［ｉ］、Ｍ１ｘ［ｉ］、Ｍ１ｙ［ｉ］、Ｒ１ｘ［ｉ］、Ｒ１ｙ［ｉ］は、各サンプルショット領域（ｉ＝１〜Ｉ）における位置ずれ量（ＸＹ方向シフト、ＸＹ方向倍率、ＸＹ方向回転）である。
【００３１】
【数３】
2015198173.tif 000005
【００３２】
【数４】
2015198173.tif 000006
【００３３】
Ｓ７０５では、制御部１は、Ｓ７０４で生成した第１パターン１３ａの位置を示す情報を用いて、グローバルアライメント方式により基板６のアライメント情報を求める。Ｓ７０６では、制御部１は、Ｓ７０５において求められたアライメント情報に従ってマスク３と基板６とのアライメントを行った後、基板６を露光し、第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃを重ねて形成する。Ｓ７０７では、制御部１は、基板搬送機構（不図示）に基板６を搬出させる。
【００３４】
上述したように、第１実施形態の露光装置１００は、第１パターン１３ａの位置を示す情報を用いて求められたアライメント情報に従って第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃを重ねて形成する。これにより、第３パターン１３ｃを基板上に形成する際、第１パターン１３ａを対象としてグローバルアライメント方式によるアライメントを行うことができる。即ち、パターン形成工程１における格子情報の正確性をパターン形成工程３で引き継ぐことができ、パターン形成工程１で用いられたアライメント誤差の補正値をパターン形成工程３で用いることができる。
【００３５】
ここで、第１実施形態では、パターン形成工程２におけるアライメント方式としてダイバイダイアライメント方式を用いた例について説明したが、それに限られるものではなく、グローバルアライメント方式を用いてもよい。このようにパターン形成工程２におけるアライメント方式としてグローバルアライメント方式を用いる場合では、特に、パターン形成工程２におけるアライメントがパターン形成工程３におけるアライメントより精度が低いときに本発明が適用されうる。パターン形成工程２におけるアライメントがパターン形成工程３におけるアライメントより精度が低いときとは、例えば、パターン形成工程２が他の工程と比べて微細なパターン形成を必要としない工程（以下、ラフ工程）であるときなどである。一般に、ラフ工程では、露光性能やステージ駆動性能を抑えた低コストの露光装置が用いられうる。そのため、パターン形成工程２においてグローバルアライメント方式を用いたアライメントを行っても、アライメント誤差が複数のショット領域の間でばらつきが生じうる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態におけるパターン形成方法について説明する。第２実施形態におけるパターン形成方法では、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂ（下側パターン）の位置の統計値と計測値との誤差が取得され、その誤差を用いて各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置が校正される。そして、校正された第２パターン１３ｂの位置を用いて、第２パターン１３ｂを対象としてグローバルアライメント方式により第２パターン１３ｂを対象としたアライメント情報が求められる。求められたアライメント情報に従って第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃ（上側パターン）が重ねて形成される。ここで、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置の統計値とは、複数のショット領域の各々における第２パターン１３ｂの位置から統計的に求められた各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置のことである。また、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置の計測値とは、例えば検査装置による計測によって求められた第２パターン１３ｂの位置のことである。
【００３７】
［第２パターンの位置の統計値と計測値との誤差の算出について］
第２パターン１３ｂの位置の統計値と計測値との誤差を求める方法について、図８を参照しながら説明する。統計値と計測値との誤差は、例えば、露光装置１００のアライメント検出部９を用いることによって取得されうる。図８は、露光装置１００によって統計値と計測値との誤差を求める方法を示すフローチャートであり、露光装置１００内の制御部１によって実行されうる。このように統計値と計測値との誤差は、各ロットにおける最初の基板（第２基板）を用いて求められ、当該基板の後に露光処理が行われる基板において適用されうる。
【００３８】
Ｓ８０１では、制御部１は、パターン形成工程３において第３パターン１３ｃを基板上に形成する際にグローバルアライメント方式によるアライメントを行うためのサンプルショット領域に関する情報（例えば、数や位置）を取得する。Ｓ８０２では、制御部１は、基板上における複数のショット領域の各々における第２パターン１３ｂに設けられた複数のマークをアライメント検出部９に検出させ、複数のショット領域の各々における第２パターン１３ｂの位置を取得する。Ｓ８０３では、制御部１は、複数のショット領域の各々における第２パターン１３ｂの位置を統計処理し、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置の統計値を求める。そして、制御部１は、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置の統計値と計測値との誤差を求める。Ｓ８０４では、制御部１は、Ｓ８０３で求めた誤差の情報を記憶する。ここでは、第２パターン１３ｂの位置の統計値と計測値との誤差として、Ｘ方向シフトｓ２ｘ、Ｙ方向シフトｓ２ｙ、Ｘ方向倍率ｍ２ｘ、Ｙ方向倍率ｍ２ｙ、Ｘ方向回転ｒ２ｘ、Ｙ方向回転ｒ２ｙが決定される。例えば、式（５）および式（６）の係数である統計値と計測値との誤差は、Ｓ８０２で検出されたマークの検出結果を用いて公知の最小自乗法により求められる。
【００３９】
【数５】
2015198173.tif 000007
【００４０】
【数６】
2015198173.tif 000008
【００４１】
ここで、式（５）および式（６）におけるｘおよびｙは、各サンプルショット領域の中心を原点として基板面上のＸＹ座標でのマークの位置を示す。また、また、ｐ４ｘ（ｘ，ｙ）およびｐ４ｙ（ｘ，ｙ）は、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置の統計値と計測値との誤差である。以降、各サンプルショット領域（ｉ＝１〜Ｉ（Ｉ個））における当該誤差を、Ｓ２ｘ［ｉ］、Ｓ２ｙ［ｉ］、Ｍ２ｘ［ｉ］、Ｍ２ｙ［ｉ］、Ｒ２ｘ［ｉ］、Ｒ２ｙ［ｉ］と表す。
【００４２】
［第３パターンを第２パターンに重ねて形成する工程について］
パターン形成工程３において、第３パターン１３ｃを第２パターン１３ｂに重ねて形成する工程について説明する。図９は、露光装置１００において、第３パターン１３ｃを第２パターン１３ｂに重ねて形成する方法を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートは、制御部１によって実行されうる。
【００４３】
Ｓ９０１では、制御部１は、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂ（下側パターン）の位置の統計値と計測値との誤差の情報を取得する。当該誤差は、上述したように、露光処理の対象である基板６より前に第３パターン１３ｃ（上側パターン）の形成が行われた基板（第２基板）を用いて求められうる。Ｓ９０２では、制御部１は、基板搬送機構（不図示）に基板６を基板ステージ７上に搬送させ、基板ステージ７に基板６を保持させる。Ｓ９０３では、制御部１は、各サンプルショット領域の第２パターン１３ｂに設けられたマークをアライメント検出部９に検出させ、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置を取得する。
【００４４】
Ｓ９０４では、制御部１は、Ｓ９０３で取得された第２パターン１３ｂの位置を、Ｓ９０１で取得された誤差を用いて校正する。例えば、校正された第２パターンの位置（ｐ６ｘ，ｐ６ｙ）は、式（７）および式（８）によって表わされる。ここで、（ｐ５ｘ，ｐ５ｙ）は、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置である。また、式（７）および式（８）におけるＳ２ｘ［ｉ］、Ｓ２ｙ［ｉ］、Ｍ２ｘ［ｉ］、Ｍ２ｙ［ｉ］、Ｒ２ｘ［ｉ］、Ｒ２ｙ［ｉ］は、各サンプルショット領域（ｉ＝１〜Ｉ）における位置ずれ量（ＸＹ方向シフト、ＸＹ方向倍率、ＸＹ方向回転）である。
【００４５】
【数７】
2015198173.tif 000009
【００４６】
【数８】
2015198173.tif 000010
【００４７】
Ｓ９０５では、制御部１は、校正された第２パターン１３ｂの位置を用いて、グローバルアライメント方式により基板６のアライメント情報を求める。Ｓ９０６では、制御部１は、Ｓ９０５において求められたアライメント情報に従ってマスク３と基板６とのアライメントを行った後、基板６を露光し、第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃを重ねて形成する。Ｓ９０７では、制御部１は、基板搬送機構（不図示）に基板６を搬出させる。
【００４８】
上述したように、第２実施形態では、露光装置１００は、各サンプルショット領域における第２パターン１３ｂの位置の統計値と計測値との誤差を用いて求められたアライメント情報に従って第２パターン１３ｂの上に第３パターン１３ｃを重ねて形成する。これにより、所定の基板において求められたアライメント誤差の補正値を、同一のロット内における複数の基板間で共通に用いることができる。
【００４９】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等の電子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。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記のパターン形成方法を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。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。本実施形態の物品の製造方法は、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。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
６：基板、６ａ：サンプルショット領域、１３ａ：第１パターン、１３ｂ：第２パターン、１３ｃ：第３パターン、１００：露光装置
【図１】
2015198173.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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