(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数であるＳ枚の基板の変形を特徴付ける方法であって、各基板は複数であるｍ個のアライメントマークを備え、当該方法は、
−前記複数であるＳ枚の基板の各基板について、
−前記複数であるＳ枚の基板の各基板上の前記複数であるｍ個のアライメントマークのそれぞれについて、
−複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、個々のアライメントマークの位置を個々のアライメント測定パラメータを用いて測定し、各基板上の個々のアライメントマークについてｎ個のアライメントマーク位置測定を取得するステップと、
−前記複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、前記ｎ個のアライメントマーク位置測定と名目上のアライメントマーク位置との間の差としての位置偏差を決定し、各基板の個々のアライメントマークについてｎ個の位置偏差を取得するステップと、を実行するステップと、
−前記位置偏差を複数のデータセットにグループ化するステップと、
−平均データセットを決定するステップと、
−前記平均データセットから前記複数のデータセットのそれぞれを減算し、複数の可変データセットを取得するステップと、
−主成分分析といったブラインドソース分離法を前記可変データセットに実行し、前記可変データセットを当該可変データセットの主成分を表す固有ウェハのセットに分解するステップと、
−前記固有ウェハのセットをマーク変形固有ウェハのセットおよび基板変形固有ウェハのセットに細分化するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記位置偏差をグループ化するステップは、
−前記位置偏差を基板Ｓ毎およびアライメント測定パラメータ毎にデータセットにグループ化し、各データセットがｍ個の位置偏差を備えるＳ×ｎのデータセットを取得することを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記位置偏差をグループ化するステップは、
−前記位置偏差を基板Ｓ毎にグループ化し、各データセットがｍ×ｎの位置偏差を備えるＳ個のデータセットを取得することを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
−前記複数であるＳ枚の基板のそれぞれについて、当該複数であるＳ枚の基板上で以前に露光されたパターンについての複数のオーバレイ測定位置でのオーバレイ測定を備えるオーバレイデータセットを取得することであって、前記以前に露光されたパターンに対するアライメントプロセスがアライメント測定パラメータλｒｅｃにしたがって実行されていることと、
−前記複数であるＳ枚の基板の前記オーバレイデータの平均データセットを決定することと、
−複数の前記オーバレイデータセットのそれぞれから前記平均データセットを減算し、複数の可変オーバレイデータセットを取得することと、をさらに備え、
前記ブラインドソース分離法を実行するステップは、
−前記アライメント測定パラメータλｒｅｃに係るマーク変形固有ウェハのセットの加重結合に制約を与えて、前記可変オーバレイデータセットを整合させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
−前記複数であるＳ枚の基板のそれぞれについて、当該複数であるＳ枚の基板上で以前に露光されたパターンについての複数のオーバレイ測定位置でのオーバレイ測定を備えるオーバレイデータセットを取得することであって、前記以前に露光されたパターンに対するアライメントプロセスがアライメント測定パラメータλｒｅｃにしたがって実行されていることと、
−前記複数であるＳ枚の基板の前記オーバレイデータの平均オーバレイデータセットを決定することと、
−複数の前記オーバレイデータセットのそれぞれから前記平均オーバレイデータセットを減算し、複数の可変オーバレイデータセットを取得することと、を備え、
前記ブラインドソース分離法を実行するステップは、
−前記可変データセットおよび可変オーバレイデータセットを基板毎に結合して結合可変データセットを取得し、前記ブラインドソース分離法を前記結合可変データセットに対して実行し、前記結合可変データセットを当該結合可変データセットの主成分を表す固有ウェハのセットに分解することを備えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
リソグラフィ装置用のアライメント方法であって、
−前記リソグラフィ装置内のアライメントシステムにより基板を受けるステップと、
−一以上のアライメントマークについて複数のアライメントマーク位置測定を実行し、前記アライメントマーク位置測定と名目上のマーク位置との間の差としてのアライメントマーク位置偏差を決定するステップと、
−請求項１から５のいずれか一項に記載の方法を実行して固有ウェハのセットを取得するステップと、
−請求項１から５のいずれか一項に記載の方法を実行するときに導出される平均位置偏差に基づいて、前記基板の可変位置偏差を備える可変データセットを決定するステップと、
−前記可変データセットを前記固有ウェハのセットにマッピングすることにより、マーク変形固有ウェハと基板変形固有ウェハの加重結合としての前記可変データセットの式を取得するステップと、
−前記マーク変形固有ウェハの前記加重結合を前記可変位置偏差から減算することにより、マーク変形により生じる影響が除外された前記基板の可変位置偏差の修正セットを取得するステップと、
−前記可変位置偏差の修正セットを用いて前記基板のアライメントを実行するステップと、を備えることを特徴とするアライメント方法。
【請求項７】
リソグラフィ装置用のアライメント方法であって、
−前記リソグラフィ装置内のアライメントシステムにより基板を受けるステップと、
−一以上のアライメントマークについて複数のアライメントマーク位置測定を実行するステップと、
−請求項１から５のいずれか一項に記載の方法を実行して固有ウェハのセットを取得するステップと、
−請求項１から５のいずれか一項に記載の方法を実行するときに導出される平均位置偏差に基づいて前記基板の可変位置偏差を備える可変データセットを決定するステップと、−前記可変データセットを前記固有ウェハのセットにマッピングすることにより、マーク変形固有ウェハと基板変形固有ウェハの加重結合としての前記可変データセットの式を取得するステップと、
−前記基板変形固有ウェハの前記加重結合を可変位置偏差として用いて前記基板のアライメントを実行するステップと、を備えることを特徴とするアライメント方法。
【請求項８】
−複数であるＳ枚の基板について、前記複数であるＳ枚の基板上に以前に露光されたパターンについての複数のオーバレイ測定位置でのオーバレイ測定を備えるオーバレイデータセットを取得することであって、前記以前に露光されたパターンに対するアライメントプロセスがアライメント測定パラメータλｒｅｃにしたがって実行されていることと、
−前記複数であるＳ枚の基板の前記オーバレイデータの平均オーバレイデータセットを決定することと、
−前記平均オーバレイデータセットをアライメント前にフィードバック補正として適用することと、をさらに備えることを特徴とする請求項６または７に記載のアライメント方法。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか一項に記載のアライメント方法を実行するよう構成されることを特徴とするアライメントシステム。
【請求項１０】
アライメントマーク位置測定を実行するよう構成されるアライメント投影システムおよびアライメント検出システムを備え、前記アライメント投影システムは、ｎ個の異なるアライメント測定パラメータλを有する複数のアライメントビームを基板に投影するよう構成されることを特徴とする請求項９に記載のアライメントシステム。
【請求項１１】
放射ビームを調整するよう構成される照明システムと、
パターニングデバイスを支持するよう構築されるサポートであって、前記パターニングデバイスが放射ビームの断面にパターンを付与してパターン放射ビームの形成を可能にするサポートと、
基板を保持するよう構築される基板テーブルと、
前記パターン放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するよう構成される投影システムと、
請求項９または１０に記載のアライメントシステムと、を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１２】
複数であるＳ枚の基板を用いてオーバレイ測定プロセスを特徴付ける方法であって、各基板は複数であるｍ個のオーバレイターゲットを備え、
−前記複数であるＳ枚の基板の各基板について、
−前記複数であるＳ枚の基板の個々の基板上の複数であるｍ個のオーバレイターゲットのそれぞれについて、
−複数であるｎ個の異なるオーバレイ測定パラメータλのそれぞれについて、個々のオーバレイ測定パラメータを用いて個々のオーバレイターゲットのオーバレイを測定することにより、個々の基板上の個々のオーバレイターゲットについてのｎ個のオーバレイターゲット測定を取得して、オーバレイ測定のセットを導出することを実行するステップと、
−前記オーバレイ測定のセットに基づいて、
−前記オーバレイ測定のセットの基板対基板オーバレイ変化ＯＶｓ２ｓを決定し、
−異なるオーバレイ測定パラメータλを用いて取得されるオーバレイ測定を結合することにより色対色オーバレイ差異を決定し、
−色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌを決定するステップと、
−色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌの加重線形結合として基板対基板オーバレイ変化ＯＶｓ２ｓを数式化し、加重係数を有する方程式のセットを取得するステップと、
−前記方程式のセットを前記加重係数について解くステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
−前記複数であるＳ枚の基板について、複数の異なる測定特性を用いて取得されるアライメント測定のセットを取得するステップと、
−前記アライメント測定のセットに基づいて、色対色差異の基板対基板変化ＡＬｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌを決定するステップと、
−色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌおよび色対色差異の基板対基板変化ＡＬｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌの加重線形結合として基板対基板オーバレイ変化ＯＶｓ２ｓを数式化し、加重係数を有する方程式のセットを取得するステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
基板についてオーバレイ誤差を決定する方法であって、
−前記基板上の複数であるｍ個のオーバレイターゲットのそれぞれについて、前記複数であるｎ個の異なるオーバレイ測定パラメータを用いて個々のオーバレイターゲットのオーバレイを決定し、前記基板上の個々のオーバレイターゲットについてのｎ個のオーバレイターゲット測定を取得するステップと、
−前記基板について、前記オーバレイターゲット測定に基づいて、色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌを決定するステップと、
−請求項１２または１３に記載の方法を用いて加重係数のセットを取得するステップと、
−前記色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌの加重結合として、前記加重係数を用いて、前記基板についての基板対基板オーバレイ誤差を決定するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
−基板を支持するよう構成される対象物テーブルと、
−オーバレイ測定を実行するよう構成される投影システムおよび検出システムを備え、前記投影システムがｎ個の異なるアライメント測定パラメータλを有する複数のオーバレイ測定ビームを前記基板上のターゲット位置に投影するよう構成されるオーバレイ測定機構と、
−請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法を実行するように前記オーバレイ測定機構を制御するよう構成される制御システムと、を備えることを特徴とするオーバレイ測定システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のオーバレイ測定システムを備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願へのクロスリファレンス］
本出願は、２０１５年７月１３日に出願された欧州出願１５１７６５２１．１号および２０１６年６月２２に出願された欧州出願１６１７５７０２．６号の利益を主張し、その全体が参照により本書に援用される。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、複数の基板の変形を特徴付ける方法、基板のアライメント方法、アライメントシステム、リソグラフィ装置、オーバレイ測定方法、計測システムおよびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常基板のターゲット部分に与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。このような場合、パターニングデバイス（代替的にマスクまたはレチクルと称される）を用いてＩＣの個々の層の上に形成されるべき回路パターンが生成されうる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェハ）のターゲット部分（例えばダイの一部、一つのダイまたは複数のダイを含む）に転写されることができる。パターンの転写は、典型的に、基板上に設けられる放射感受性材料（レジスト）の層上への結像を介する。一般に、一つの基板は、連続的にパターン化される隣接するターゲット部分のネットワークを含むであろう。従来のリソグラフィ装置は、いわゆるステッパを含み、全体のパターンがターゲット部分に一度に露光されることにより各ターゲット部分が照射される。従来のリソグラフィ装置は、いわゆるスキャナを含み、放射ビームを通じてパターンを所定の方向（スキャン方向）にスキャンする一方で、この方向に平行または反平行に基板を同期してスキャンすることにより各ターゲット部分が照射される。基板上へのパターンのインプリントによりパターンをパターニングデバイスから基板に転写することも可能である。
【０００４】
典型的に、製造されるような集積回路は、異なるパターンを含む複数の層を含み、各層は上述の露光プロセスを用いて生成される。製造される集積回路の適正な動作を保証するため、連続して露光される層は互いに適切にアライメントされる必要がある。これを実現するため、基板は、典型的に複数のいわゆるアライメントマーク（アライメントターゲットとも称される）を備え、アライメントマークの位置が以前に露光されたパターンの位置の決定または推定に用いられる。この位置は、以前に露光されたパターンに整列またはアライメントされて露光されるべき後続のパターン用のターゲット位置となるため、ターゲット部分とも称される。このようにして、後続層の露光前にアライメントマークの位置が決定され、以前に露光されているパターンの位置を決定するために用いられる。典型的に、このようなアライメントマークの位置を決定するため、例えば、アライメントマークまたはターゲット上に放射ビームを投影し、反射される放射ビームに基づいてアライメントマークの位置を決定するよう構成されうるアライメントセンサが適用される。理想的には、アライメントマークの測定位置は、アライメントマークの実際の位置に一致するであろう。しかしながら、様々な原因により、アライメントマークの測定位置と実際の位置との間にずれが生じうる。特に、例えばリソグラフィ装置外での基板処理により生じるアライメントマークの変形は、上述のずれにつながりうる。アライメントマークの測定位置は、ターゲット位置またはターゲット部分を、つまり後続パターンが投影される必要のある位置を決定するために用いられるため、実際のマーク位置と測定されるマーク位置との間のずれは、上述のターゲット位置の間違った決定を生じさせうる。
【０００５】
その結果、後続層は、以前に露光されたパターンと一列にならない、つまりアライメントされない位置に投影または露光され、いわゆるオーバレイ誤差を生じさせうる。リソグラフィ処理の環境において、すでに露光されている基板は、例えば基板上のオーバレイまたはオーバレイ分布を測定するよう構成される計測ツールまたはシステムで検査されうる。このようなオーバレイまたはオーバレイ分布が既知であるとき、それは例えば、露光プロセスの精度を改善するために露光処理にフィードバックとして適用されうる。オーバレイを決定するため、基板にわたってアライメントマークと同様に分布しうるオーバレイマークが用いられる。しかしながら、このようなオーバレイ測定は、オーバレイマークの変形にも影響されうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
後続のパターンの露光前に、パターニングデバイスを用いて基板上に以前に露光されているパターンのより正確なアライメントを得ることが望ましい。さらに、基板または多数の基板上のオーバレイ誤差のより正確な評価を提供することが望ましいであろう。
【０００７】
本発明のある態様によれば、複数であるＳ枚の基板の変形を特徴付ける方法が提供される。各基板は、複数であるｍ個のアライメントマークを備える。この方法は、
−複数であるＳ枚の基板の各基板について実行するステップであって、
−複数であるＳ枚の基板の各基板上の複数であるｍ個のアライメントマークのそれぞれについて、
−複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、個々のアライメント測定パラメータを用いて個々のアライメントマーク位置を測定し、各基板上の個々のアライメントマークについてｎ個のアライメントマーク位置測定を取得することと、
−複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、ｎ個のアライメントマーク位置測定と名目上のアライメントマーク位置との間の差としての位置偏差を決定し、各基板の個々のアライメントマークｍについてのｎ個の位置偏差を取得することと、を実行するステップと、
−位置偏差を複数のデータセットにグループ化するステップと、
−平均データセットを決定するステップと、
−複数のデータセットのそれぞれから平均データセットを減算し、複数の可変データセットを取得するステップと、
−主成分分析法といったブラインドソース分離法を可変データセットに実行し、可変データセットを可変データセットの主成分を表す固有ウェハのセットに分解するステップと、
−固有ウェハのセットをマーク変形固有ウェハのセットおよび基板変形固有ウェハのセットに細分化するステップと、を備える。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、複数であるＳ枚の基板を用いてオーバレイ測定プロセスを特徴付ける方法が提供される。各基板は、複数であるｍ個のオーバレイターゲットを備える。この方法は、
−複数であるＳ枚の基板の各基板について実行するステップであって、
−複数であるＳ枚の基板の各基板上の複数であるｍ個のオーバレイターゲットのそれぞれについて、
−複数であるｎ個の異なるオーバレイ測定パラメータλについて、個々のオーバレイ測定パラメータを用いて個々のオーバレイターゲットのオーバレイを測定することによりオーバレイ測定のセットを導出し、各基板上の個々のオーバレイターゲットについてｎ個のオーバレイターゲット測定を取得するステップを実行するステップと、
−オーバレイ測定のセットに基づいて、
−オーバレイ測定のセットの基板対基板のオーバレイ変化を決定し、
−異なるオーバレイ測定パラメータλを用いて得られたオーバレイ測定を結合させることにより色対色のオーバレイ差異を決定し、
−色対色のオーバレイ差異の基板対基板の変化を決定するステップと、
−基板対基板のオーバレイ変化を、色対色のオーバレイ差異の基板対基板の変化の加重線形結合として数式化し、加重係数を有する方程式セットを取得するステップと、
−方程式セットを加重係数について解くステップと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施の形態は、例示のみを目的として、対応する符号が対応する部分を示す添付の概略的な図面を参照しながら、以下に説明されるであろう。
【図１】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】異なる測定パラメータを適用するときに可能性のある複数のアライメント測定結果を示す図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、基板変形またはマーク変形により生じる可能性のある測定される複数の位置偏差を示す図である。
【図４】アライメントマークおよび可能性のあるアライメントマークの変形を示す断面図である。
【図５】アライメントマークの位置偏差のデータセットへの可能性のあるグループ化を概略的に示す図である。
【図６】可能性のある複数の固有ウェハを概略的に示す図である。
【図７】オーバレイ測定のセットアップを概略的に示す図である。
【図８】オーバレイターゲットが変形するときのオーバレイ測定のセットアップを概略的に示す図である。
【図９】本発明に係る方法の流れを概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または任意の他の適切な放射）を調整するように構成される照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構築され、パターニングデバイスを特定のパラメータにしたがって正確に位置決めするよう構成される第１位置決め装置ＰＭに接続されるマスクサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、を含む。この装置は、基板（例えばレジストコートされたウェハ）Ｗを保持するよう構築され、基板を特定のパラメータにしたがって正確に位置決めするよう構成される第２位置決め装置ＰＷに接続される基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴまたは「基板サポート」も含む。この装置はさらに、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付されるパターンを基板Ｗの（例えば一以上のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するよう構成される投影システム（例えば屈折型投影レンズシステム）ＰＳを含む。
【００１１】
照明システムは、放射を方向付け、成形し、または、制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電型または他の形式の光学素子、もしくは、これらの任意の組み合わせといった様々な形式の光学素子を含んでもよい。
【００１２】
マスクサポート構造は、パターニングデバイスをサポートし、つまりその重さに耐える。マスクサポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否かといった他の条件に応じた態様でパターニングデバイスを保持する。マスクサポート構造は、機械式、真空式、静電式または他の固定技術を用いてパターニングデバイスを保持することができる。マスクサポート構造は、フレームまたはテーブルであってもよく、例えば、必要に応じて固定式または可動式であってもよい。マスクサポート構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して所望の位置にあることを確実にする。本書での「レチクル」または「マスク」の用語の任意の使用は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義とみなされてもよい。
【００１３】
本書で用いる「パターニングデバイス」の用語は、放射ビームの断面にパターンを付与して基板のターゲット部分にパターンを生成するように用いることのできる任意のデバイスを称するものとして広く解釈されるべきである。放射ビームに付されるパターンは、例えば、パターンが位相シフトフィーチャやいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分の所望のパターンと正確に一致しなくてもよいことに留意されよう。一般に、放射ビームに付されるパターンは、集積回路といったターゲット部分に生成されるデバイス内の特定の機能層に一致するでろう。
【００１４】
パターニングデバイスは、透過型でもよいし、反射型でもよい。パターニングデバイスの例は、マスク、プログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、および、様々なハイブリッド型マスクを含む。プログラマブルミラーアレイの例は、小さなミラーのマトリックス状配置を採用し、各ミラーは入射する放射ビームを異なる方向に反射させるように個別に傾斜することができる。傾斜されるミラーは、ミラーマトリックスにより反射される放射ビームにパターンを付与する。
【００１５】
本書で用いる「投影システム」の用語は、用いられる露光放射や、液浸液の使用または真空の使用といった他の要素について適切であれば、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型および静電型の光学システムまたはこれらの任意の組み合わせを含む、任意の形式の投影システムを包含するもの広く解釈されるべきである。
【００１６】
図示されるように、装置は透過型である（例えば透過型マスクを用いる）。代わりに、装置は反射型であってもよい（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイの形式を用いるか、または、反射型マスクを用いる）。
【００１７】
リソグラフィ装置は、二つのテーブルまたは「基板サポート」を有する形式（デュアルステージ）、もしくは、それより多くのテーブルまたは「基板サポート」（および／または二以上のマスクテーブルまたは「マスクサポート」）を有する形式であってもよい。このような「マルチステージ」の機械において、追加のテーブルまたはサポートが並行して用いられてもよく、または、一以上のテーブルにて準備ステップが実行される一方で、一以上の他のテーブルまたはサポートが露光に用いられてもよい。
【００１８】
リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的高屈折率を有する液体（例えば水）でカバーされ、投影システムと基板の間の空間が満たされる形式であってもよい。液浸液はリソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影システムの間に適用されてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増大するために用いることができる。本書で用いる「液浸」の用語は、基板といった構造が液中に水没しなければならないことを意味するのではなく、むしろ露光中の投影システムと基板の間に液体が配置されることを単に意味する。
【００１９】
図１を参照すると、照明システムＩＬは放射ビームを放射源ＳＯから受ける。放射源およびリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザである場合、別体であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するとみなされず、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに向けて、例えば適切な方向付けミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤの助けを借りて通過する。別の場合、例えば放射源が水銀ランプの場合、放射源がリソグラフィ装置の一体的な部分であってもよい。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じて、ビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと称されてもよい。
【００２０】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するよう構成されるアジャスタＡＤを含んでもよい。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の外側半径範囲および／または内側半径範囲（通常それぞれσアウタおよびσインナと称される）を少なくとも調整できる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯといった様々な他の要素を含んでもよい。イルミネータは、放射ビームを調整して、その断面に所望の均一性および強度分布を有するようにするために用いられてもよい。
【００２１】
放射ビームＢは、マスクサポート構造（例えばマスクテーブルＭＴ）上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによりパターン化される。マスクＭＡを通過すると、放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃにビームを合焦させる投影システムＰＳを通過する。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば干渉計装置、リニアエンコーダまたは静電容量センサ）の助けを借りて、例えば放射ビームＢの経路上に異なるターゲット部分Ｃが位置するように基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（これは図１に明示されていない）を用いて、例えばマスクライブラリからの機械検索後またはスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成するマスクテーブルＭＴの動きはロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けを借りて実現されうる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の動きは、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを用いて実現されうる。（スキャナとは対照的に）ステッパの場合、マスクテーブルＭＴはショートストロークアクチュエータのみに接続されてもよいし、固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１，Ｍ２および基板アライメントマークＰ１，Ｐ２を用いてアライメントされうる。基板アライメントマークが専用のターゲット部分を占めるように描かれているが、それらがターゲット部分の間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブラインアライメントマークとして知られる）。同様に、マスクＭＡに二以上のダイが設けられる場合には、マスクアライメントマークがダイの間に配置されてもよい。
【００２２】
図示される装置は以下のモードのうち少なくとも一つで使用することができる。
【００２３】
１．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」および「基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が実質的に静止状態とされる間、放射ビームに付与されるパターン全体がターゲット部分Ｃに一度で投影される（つまり、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」がＸ方向および／またはＹ方向にシフトされ、その結果、異なるターゲット部分Ｃを露光できる。ステップモードにおいて、露光フィールドの最大サイズは、単一静的露光にて結像されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。
【００２４】
２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」と基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が同期してスキャンされる間、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（つまり、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性および像反転特性により決定されうる。スキャンモードにおいて、露光フィールドの最大サイズは、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅を制限する一方で、スキャン動作の長さは、ターゲット部分の（スキャン方向の）高さを決定する。
【００２５】
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴまたは「マスクサポート」がプログラマブルパターニングデバイスを保持して実質的に静止状態を維持し、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が移動またはスキャンされる間、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される。このモードにおいて、一般にパルス放射源が用いられ、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動後またはスキャン中の一連の放射パルスの間に必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上述のタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。
【００２６】
上述の使用モードを組み合わせてもよいし、および／または、上述の使用モードに変更を加えてもよく、または完全に異なる使用モードを用いてもよい。
【００２７】
本発明のある実施の形態によれば、リソグラフィ装置はさらに、基板上に存在する一以上のアライメントマークの位置を決定するように構成されるアライメントシステムＡＳを備える。
【００２８】
本発明に係るアライメントシステムＡＳまたは本発明に係るアライメント方法は、より正確な方法で、基板上に設けられる複数のアライメントマークの実際の位置を測定することが可能であり、その結果、（例えば露光プロセス中にパターンが設けられる）基板とパターニングデバイスの間のアライメントを実行する改善された方法を提供できる。具体的に、本発明は、アライメントマークの変形、例えば特定の非対称性を考慮することにより、より正確なアライメントを得る方法を提供する。本発明者らによれば、このようなアライメントマークの変形がアライメント測定プロセスでの誤差を生じさせうることが分かっている。具体的には、アライメントマークの変形が測定されるアライメントマークの位置と実際の位置との間の不一致を生じさせうる。
【００２９】
本発明によれば、適用されるアライメントシステムＡＳは、複数の異なるアライメント測定を実行するよう構成され、それにより考慮すべきアライメントマークについて測定される複数のアライメントマーク位置を取得する。本発明の趣旨において、特定のアライメントマークについて異なるアライメント測定を実行することは、異なる測定パラメータまたは特性を用いてアライメント測定を実行することを意味し、適用される異なる測定パラメータまたは特性は、本発明の趣旨において、異なる値のパラメータλとして示される。このような異なる測定パラメータまたは特性λ１，λ２，λ３，…，λｉは、例えば異なる光学特性を用いてアライメント測定を実行することを含む。一例として、本発明に係るリソグラフィ装置に適用されるアライメントシステムは、異なる特性またはパラメータλ１，λ２，λ３，…，λｉを有する一以上のアライメントビームを基板上のアライメントマーク位置に投影するよう構成されるアライメント投影システムと、基板からの一以上の反射ビームに基づいてアライメント位置を決定するよう構成される検出システムとを含みうる。
【００３０】
ある実施の形態において、アライメント投影システムは、異なるアライメントビーム（つまり、異なる特性またはパラメータλ１，λ２，λ３，…，λｉを有するビーム）を基板上の特定の位置に順次投影してアライメントマーク位置を決定するよう構成されうる。
【００３１】
別の実施の形態において、複数の異なるアライメントビームは、異なる特性またはパラメータλ１，λ２，λ３，…，λｉを有する一つのアライメントビームに結合されてもよく、それが基板上に投影されてアライメントマーク位置が決定されてもよい。このような実施の形態において、基板からの反射ビームが異なる過程で検出システムに到達するよう構成されることが有利かもしれない。これを実現するため、例えば（参照により本書に援用される）ＵＳ９，０４６，３８５などに記載される分散ファイバを用いることができる。代わりに、基板からの複数の異なる反射アライメントビームを含む反射アライメントビームが一以上のフィルタに与えられ、異なる反射アライメントビームが分離され、アライメントマーク位置が評価されてもよい。本発明の趣旨において、アライメントシステムにより適用される異なる測定パラメータまたは特性λ１，λ２，λ３，…，λｉは、用いられるアライメントビームの異なる偏光、もしくは、異なる周波数または周波数成分を少なくとも含む。
【００３２】
したがって、本発明に係るアライメントシステムは、異なる測定パラメータまたは特性λ１，λ２，λ３，…，λｉを用いて（例えば、異なる色、つまり異なる周波数または周波数成分を有するアライメントビームを用いて）アライメントマークの位置を決定しうる。本発明の趣旨において、「色」は可視光に限られるものと理解されるのではなく、ＵＶまたはＩＲ放射、つまり可視光スペクトル外の放射も含んでよいことが留意されよう。
【００３３】
ある実施の形態において、アライメントシステムＡＳは、基板上に入射する一以上の測定ビームの一以上の回折に基づく位置測定を実行するように構成されてもよい。一般に、アライメントシステムＡＳにより実行されるこのようなアライメントマーク測定の目的は、次の露光プロセスのターゲット部分（図１に示されるターゲット部分など）の位置を決定または推定することである。
【００３４】
これらのターゲット部分の位置を決定するため、例えばターゲット部分を囲むスクライブラインに設けられるアライメントマークの位置が測定される。一般に、適用されるアライメントマークは、いわゆるダイ内マークまたは製品内マークを含んでもよく、つまり、露光されるパターンの内側に配置されるアライメントマークを含んでもよい。測定されるアライメントマーク位置が名目上または予想される位置からずれている場合、次の露光が実行されるべきターゲット部分もずれた位置を有すると仮定できる。アライメントマークの測定位置を用いて、ターゲット部分の実際の位置をモデリングの手法により決定または推定しうる。このようにして、次の露光を適切な位置で実行できることを保証し、ターゲット部分への次の露光をアライメントしてもよい。
【００３５】
二つの連続層のパターンが適切にアライメントされていない場合、製造される回路に機能不全を生じさせるかもしれないことに留意されよう。このような二つの連続層の間の位置偏差または位置オフセットは、しばしばオーバレイと称される。このようなオーバレイは、二つの連続層が露光プロセスにより生成される時点で実行されるオフライン測定により決定されうる。理想的には、アライメントプロセス、つまりアライメントマークの位置測定に基づいて以前に生成されたパターン層の位置を決定するプロセスは、アライメントマークの実際の位置の正確な決定をもたらす。これは、適切なモデリングにより、以前に露光されたパターンの実際の位置を正確に決定できるということに基づく。このモデリングは、例えばスクライブラインに配置されるアライメントマークの決定される位置を用いて、以前に露光されたパターンの位置を決定することを含む。この以前に露光されたパターンの位置、つまり製造される集積回路の以前に露光された層の位置は、その後、次の露光プロセス、つまり集積回路の後続層の露光プロセスのためのターゲット位置として用いられうる。このようなモデリングは、アライメントマーク位置を高次の二次元多項式または他の関数にマッピングすること、もしくは、補間といった様々な数学的技術を含みうる。本発明の趣旨において、このモデリングはいかなる別のずれや誤差も導入しないことが仮定される。別の言い方をすれば、アライメントマーク位置をターゲット部分の位置に到達させる処理に起因して導入されるいかなる誤差（これは、さらなるオーバレイを導入しうる誤差）は、存在しないものとみなされ、または仮定される。実際の露光プロセスについても同様であり、後続パターンがターゲット部分に正確に投影されることが仮定される。
【００３６】
二つの連続する露光間でアライメント測定を実行する主な理由の一つは、以前の露光後に生じている基板の任意の変形を考慮することである。一般に、基板は、二つの連続するパターンの形成間で複数の処理ステップを受けるであろう。これらの処理ステップは、基板の変形したがってアライメントマークの変位を生じさせる可能性がある。このアライメントマークの変位は、アライメントマークの位置偏差、つまり、アライメントマークの測定位置とアライメントマークの名目上または予想される位置との間のずれとして特徴付けられうる。
【００３７】
上述のモデリングと同様、複数の測定されるアライメントマーク位置が利用可能であり、位置偏差、つまり予想されるアライメントマーク位置のずれが決定される場合、これらのずれは、基板の変形を記述するために例えば数学的な関数にフィッティングされうる。これは、例えば（ｘ，ｙ）位置の関数として偏差Δ（ｘ，ｙ）を記述する二次元関数であってもよい。ここで、ｘ軸およびｙ軸は、Ｘ方向およびＹ方向に広がる平面内の位置を決定する。したがって、このような関数を用いて、次の層またはパターンが投影される必要のあるターゲット部分の実際の位置を決定または推定しうる。
【００３８】
一般に、用いる測定パラメータまたは特性λ、例えば適用されるアライメントビームの種類に応じて、測定されるアライメントマーク位置がずれていないことを期待するであろう。
【００３９】
しかしながら、本発明者らによれば、アライメントシステムにより実行されるようなアライメント位置測定がアライメントマーク自体の変形または非対称性により乱されうることが認識されている。別の言い方をすれば、アライメントマークの変形または非対称性に起因して、ずれたアライメントマーク位置測定を取得でき、つまりアライメントマークが変形していない状況と比較してずれている。測定結果が補正されない状況において、このようにずれたアライメントマーク位置測定は、アライメントマーク位置の誤った決定を生じさせうるであろう。したがって、ずれたアライメントマーク位置測定のずれは、アライメントマークの変形により生じ、アライメントマーク自体の実際の変位により生じないことが留意されよう。この種類のずれ、つまり、アライメントマークの変形により生じるずれた位置測定に関して、本発明者らは以下の見識を有している。アライメントマークの変形または非対称性により生じるずれた位置測定は、適用されるアライメント測定パラメータまたは特性λに依存することが分かっている。一例として、アライメントマーク位置が異なる測定特性λを用いて、例えば異なる周波数を有するアライメントビームを用いて測定される場合、これは異なる結果につながりうる。つまりその結果は、アライメントマークについての異なる測定位置に対応すると解釈されるであろう。
【００４０】
このように、アライメントマークの位置が複数の異なる測定特性λ１，λ２，λ３，…，λｉを用いて、例えば異なる周波数を有する複数のアライメントビームまたは異なる周波数を有する複数のビームを備える単一のアライメントビームを用いて測定されるとき、異なる結果が取得され、例えば複数の異なるアライメントマーク位置が複数の測定に基づいて取得されうる。
【００４１】
上記から明らかであるように、アライメント測定手順の成果は、実際の基板変形の評価であるべきであり、つまり、後続の露光のためのターゲット部分の実際の位置の決定に用いられるアライメントマークの実際の位置の評価であるべきである。
【００４２】
上述の影響の観点、特にアライメントマーク変形の影響の観点において、測定されるアライメントマーク位置、言いかえれば、異なる測定結果（つまり異なる測定特性を用いる）から導かれるアライメントマーク位置は、実際の（未知の）基板変形と、ずれたアライメント位置測定を生じさせる（未知の）マーク変形の発生との双方に影響される。双方の影響は、予想されるアライメントマーク位置と測定されるアライメントマーク位置との間のずれとして解釈されうる。このように位置のずれが観測されるとき、それは、実際の基板の変形、アライメントマークの変形、または、それらの組み合わせのいずれかにより生じうる。
【００４３】
図２は、いくつかの可能性のあるシナリオを概略的に示す。三つの測定Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が実行されてアライメントマークＸの位置を決定することを仮定している。図２（ａ）は、アライメントマークの名目上または予想される位置Ｅおよび測定される位置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を概略的に示す。図２（ａ）はさらに、アライメントマークの実際の位置Ａを示す。見て分かるように、実行される測定のいずれも、実際の位置偏差（Ｅ−Ａ）、つまり、予想される位置Ｅと実際の位置Ａとの間の差異を正確に表していない。したがって、図２（ａ）に示されるシナリオは、ずれた測定結果を生じさせるマーク変形と組み合わされるアライメントマークの実際の変位を含む（実際のアライメントマーク位置Ａは予想位置Ｅと異なる）。
【００４４】
図２（ｂ）は、測定（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）に差が見られる代替的なシナリオを示し、測定される位置が予測位置Ｅから異なる一方で、実際の位置Ａが予測位置Ｅと一致すると仮定される。このシナリオにおいて、測定がアライメントマーク位置偏差が存在することを示唆するであろう一方で、実際には位置偏差が存在しない、つまりアライメントマークの位置が基板変形による影響を受けていない。
【００４５】
図２（ｃ）は、三つの測定Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の全てが一致し、実際の位置Ａと一致する第３のシナリオを概略的に示す。このようなシナリオは、測定に影響を及ぼすアライメントマーク変形が全く存在しない場合に生じうる。
【００４６】
図示される様々なシナリオから明らかであるように、実際のアライメントマーク位置の適切な評価に到達するためには、マーク変形の影響と基板変形の影響との間が区別可能であることを必要とする。
【００４７】
基板変形およびマーク非対称性またはマーク変形の発生に関して、以下のことに留意すべきである。上述の通り、二つの連続する露光ステップに際して、つまり図１に示されるターゲット部分Ｃなどのターゲット部分への特定パターンの連続的付与に際して、基板はリソグラフィ装置外で様々なプロセスを受ける。このプロセスは、上述の基板変形およびマーク変形またはマーク非対称性を生じさせうる。
【００４８】
リソグラフィ装置外の処理用に二種類のプロセス機器が一般的に用いられ、これらは異なる態様で基板に影響を及ぼす。
【００４９】
第１種類の機器は、表面改変機器として特徴付けることができる。このような機器またはプロセス機器は、基板の露光された表面を処理する。このような機器の例は、基板をエッチングするツール、または、ＣＭＰ（化学機械平坦化）ツールのような上面を実質的に平坦にするツールを含む。
【００５０】
第２種類の機器は、全体としての基板、または基板のバルクを処理するものとして特徴付けることができる。このような処理は、例えば基板の熱処理または基板の機械的ハンドリングを含む。典型的に、これらバルク改変ツールは、歪みつまり基板の変形を生じさせる機械的なストレスを基板に導入しうる。
【００５１】
本発明者らによれば、第１種類の機器は典型的にアライメントマーク自体の変形を生じさせ、例えばマーク非対称性を導入することが観測されている。第２種類の機器は、基板の全体としての実変形を生じさせると考えられており、したがって、その予想されるまたは名目上の位置に対するアライメントマークの実変位につながる。
【００５２】
このように一般的に、処理された後に基板がリソグラフィ装置にもたらされるとき、その処理に起因してマーク変形および基板変形の双方が導入されているかもしれない。
【００５３】
このように、その後に基板上の複数のアライメントマークの位置が本発明に係るアライメントシステムＡＳを用いて決定されるとき、その位置測定はマークおよび基板の双方の変形に影響されうる。
【００５４】
処理ツールにより生じるマーク変形および基板変形の双方に関し、これらの変形が基板にわたってランダムに分布するのではなく、むしろ、特定のパターンに従うことがさらに留意されるかもしれない。これら変形パターンのいくつかは、例えば渦または二重渦パターンのような規則的なパターンであり、例えば一以上の二次元多項式などを用いる比較的単純な数式に変換されうる。しかしながら、しばしば、生じる変形をモデル化するためにより複雑な数式が必要となる。
【００５５】
図３（ａ）は、いくつかの典型的な変形パターンを概略的に示す。
【００５６】
左側に示される変形パターン３１０は、主に放射状の変形であり、ラインセグメント３１２は測定から決定されるアライメントマーク位置偏差の大きさおよび方向を示す。このような変形パターンは、例えばエッチングプロセスにより生じうる。
【００５７】
右側に示される変形パターン３２０は、主に回転状の変形であり、ラインセグメント３２２は測定から決定されるアライメントマーク位置偏差の大きさおよび方向を示す。このような変形パターンは、例えばＣＭＰプロセスにより生じうる。
【００５８】
エッチングおよびＣＭＰの双方は、基板全体としての実変形を実質的に生じさせることなく、アライメントマーク自体の変形を生じさせるプロセスであることに留意できる。したがって、示される変形または位置偏差は見かけ上のまたは仮想の基板変形である。
【００５９】
図３（ｂ）は、主に二重渦または渦巻状のパターンを備える変形パターン３３０を概略的に示す。このようなパターン（ラインセグメント３３２は変形の大きさおよび方向を示す）は、典型的に全体としての基板を変形させるバルク処理機器により生じる。したがって、変形パターン３３０は実際の基板変形に対応する。
【００６０】
上述のように、観測される変形パターンが処理機器の種類または基板になされた処理の種類に依存することに留意できる。一例として、ＣＭＰ処理がなされた基板は、エッチング処理またはアニーリング処理がなされた基板の変形パターンとは異なる特定の変形パターンを有しうる。
【００６１】
図４は、基板の処理中に生じうる、例えばアライメントマークの見かけ上のまたは仮想の位置偏差を生じさせうるマーク変形のいくつかを概略的に示す。図４は、アライメントマーク４００の（一部の）断面視を概略的に示す。図４（ａ）は、いかなる変形も有しない、つまり実質的に垂直な側壁４１０および実質的に水平な底部４２０を有するアライメントマーク４００を概略的に示す。
【００６２】
図４（ｂ）は、斜めのまたは傾斜した側壁４３０を有するアライメントマーク４００を概略的に示す。このような斜めの側壁は、例えばエッチングやＣＭＰといった表面改変処理により生じうる。
【００６３】
図４（ｃ）は、傾いた底部４４０を有するアライメントマーク４００を概略的に示す。図４（ｂ）および４（ｃ）に示されるアライメントマーク変形の双方は、ずれたアライメントマーク位置測定を生じさせ、したがって、アライメントマークの見かけ上のまたは仮想の位置偏差として解釈されうる。
【００６４】
典型的に、露光後に基板上で実行される各処理プロセスが特定の変形を導入できることを仮定できる。
【００６５】
本発明の目的は、アライメントマークの変形または非対称性の影響（この影響はアライメントマークの仮想の変位とみなされうる）がアライメントマークの実際の変位、つまり、基板の実変形に生じる変位から少なくとも部分的に分離されるような方法で、アライメントデータの処理を提供することである。
【００６６】
ある実施の形態において、両影響の分離が以下の性質に依拠することで実現される。
【００６７】
上述のように、マーク変形がずれたアライメントマーク位置測定につながり、そのずれがアライメント測定の特性またはパラメータλに依存しうることが観察されている。一方で、アライメントマーク位置偏差が基板の変形により生じる場合、測定アライメントマーク位置の測定結果は一貫している、つまり、適用されるアライメント測定の特性またはパラメータλに関係なく実質的に同じ測定結果が得られるであろう。このように、異なるアライメント測定の特性またはパラメータλを用いてアライメントマークの位置が決定され、かつ、その結果が異なる場合、アライメントマーク位置測定がアライメントマークの変形または非対称性により生じる寄与を含むものと結論付けることができる。本発明において、同一または同様の処理ステップがなされている複数の基板のアライメントデータは、アライメントマークの変形または非対称性の寄与について分析され、または、アライメントマークの変形または非対称性の寄与を少なくとも分離する。一例として、基板のバッチ（例えば５０枚の基板）であって、各基板が２５個のアライメントマークを有するものが考慮されうる。四つの異なる測定パラメータまたは特性λを用いるアライメント測定を実行するように配備されるアライメントシステムＡＳを適用するとき、四つのアライメントマーク位置測定が５０枚の各基板上の２５個のアライメントマークのそれぞれについて実行されうる。名目上のまたは予想されるアライメントマーク位置を減算することで、アライメントマーク位置偏差のセット、または、端的には位置偏差が得られる。このアライメントマーク位置偏差のセットを用いて、（後述されるように）統計的な分析が実行されうる。これは、少なくとも部分的に、基板変形から生じる位置偏差からアライメントマークの変形または非対称性の寄与を分離する。この寄与は実際の変形または位置偏差に対応しないため、この寄与を補正することは、実際のアライメントマーク位置のより正確な決定を生じさせる。
【００６８】
本発明によれば、アライメントマーク位置偏差は、いわゆる「データセット」にグループ化され、そのデータセットに対して統計的な分析が実行される。
【００６９】
本発明に適用される統計的な分析は、いわゆるブラインドソース分離法（例えば主成分分析）の適用を含み、このような方法は複数のデータセットを処理することを含む（これは、観測とも称される）。したがって、フィーチャ「データセット」は、このような方法に用いる大量のデータ（例えばアライメント測定から導かれる）を表すために用いられる。
【００７０】
ある実施の形態において、本発明に適用されるアライメントシステムＡＳは、例えば８から１６の異なる波長または周波数の測定ビーム（例えばそれぞれが二つの異なる偏光を持つ）を用いてアライメントマーク位置測定を実行するよう構成されうる。
【００７１】
上述の統計的な分析は、様々な方法で、アライメントデータから導かれる複数のデータセットに適用されうる。具体的には、この分析を実行するため、アライメントデータは、必要とされる複数のデータセットに到達するために様々な方法でグループ化されることができる。
【００７２】
５０枚の基板Ｓのバッチにおいて、各基板が２５個のアライメントマークを有し、各アライメントマークの位置が四つの異なる測定パラメータλ１，λ２，λ３およびλ４を用いて測定されている例を参照する。
【００７３】
２５個のアライメントマークは、５０枚の基板上のそれぞれで同じ名目上の位置を有することが仮定されることに留意される。
【００７４】
各基板上のアライメントマークのそれぞれは、四つの異なる測定パラメータλ１，λ２，λ３およびλ４を用いて測定される。
【００７５】
各アライメントマークの名目上の位置を実行した測定から減算するとき、基板毎に４セットのアライメントマーク位置偏差を取得する。図５は、各基板Ｓ１からＳ５０についての４セットのアライメントマーク位置偏差５００を概略的に示し、その１セットは（λ１，λ２，λ３，λ４により示される）測定パラメータのそれぞれである。したがって、各セット５００は、基板Ｓ１からＳ５０の特定の基板の２５個のアライメントマークについての特定の測定パラメータλを用いる測定から得られる２５個のアライメントマーク位置偏差で構成される。明確性のため、図５は、図３（ａ）および３（ｂ）で示したような個々のアライメントマーク位置偏差を示していないことに留意される。
【００７６】
上述の統計的な分析を実行するため、例えば図５に表されるようなアライメントデータが複数のデータセットにグループ化される。
【００７７】
分離データの実施形態とも称する、第１の実施の形態において、特定の測定パラメータを用いて特定の基板について得られたアライメントマーク位置偏差の各セット（セット５００など）は、分離データセットとみなされる。したがって、上述の例（５０枚の基板および四つの異なる測定パラメータλを有する）において、これは２００個のデータセットを生じさせるであろう。グループ化データの実施形態とも称する、第２の実施の形態において、アライメントマーク位置偏差のセットは基板毎にグループ化され、一つのデータセットとして一緒に取得される。上述の例において、これは５０個のデータセットを生じさせるであろう。図５の参照符号５１０は、このようなデータセットの二つを示す。
【００７８】
複数のデータセットに到達するためのアライメントマーク位置偏差のセットの他のグループ化、例えば、基板のペアまたは測定パラメータのペアの組み合わせが同様に考慮されてもよいことに留意すべきである。
【００７９】
本発明によれば、統計的分析はデータセットの可変部分または変化部分にて実行され、これはさらに可変データセットとも称される。本発明の趣旨において、可変データセット、つまりデータセットの可変部分は、平均データセットに対してデータセット内で観測される変化を備える。
【００８０】
このような平均データセットの計算は、データセットに到達するために適用されるグループ化に応じて異なってもよい。さらに、異なる平均データセットが定義されてもよく、アライメントマーク位置偏差の異なるセットに適用されてもよい。このように、用いられるデータセットに応じて、異なる可変データセットが取得されうる。
【００８１】
分離データの実施形態の場合、可変データセットを導出する第１の例は、各アライメントマークについて、アライメントマークに関連する全てのアライメントマーク位置偏差の平均値の取得により平均データセットを計算することである。したがって、図５を参照すれば、このような平均データセットは、全データセット５００の平均になるであろう。
【００８２】
可変データセットは、その後、データセットのそれぞれから平均データセットを減算することにより取得されうる。
【００８３】
分離データの実施形態に関連する第２の例において、可変データセットは、アライメント測定パラメータのそれぞれについて、特定の平均データセットを決定し、特定の測定パラメータに関連するデータセットのそれぞれの特定の平均データセットを減算することにより決定される。
【００８４】
したがって、図５を参照すると、特定の平均データセットは、列毎にデータセット５００を平均化することで取得されるであろう。したがって、この例において、四つの平均データセットは、λ１，λ２，λ３，λ４にて示される個々の列のデータセット５００を平均化することにより取得されるであろう。
【００８５】
この第２の例における可変データセットは、その後、λ１の列のデータセットから列λ１の平均データセットを減算し、λ２の列のデータセットから列λ２の平均データセットを減算し、…というようにして取得されうる。
【００８６】
さらに、第１の例において特定されるような平均データセットは、（後述されるように）雑音に対する感度のより低い統計的分析をもたらすことが分かっていることに留意できる。
【００８７】
グループ化データの実施形態の場合、各アライメントマークについて、測定パラメータλごとにアライメントマークに関連する全てのアライメントマーク位置偏差の平均値を平均化することにより、平均データセットが取得されうる。したがって、この実施の形態では、上述の例について、平均データセットが１００個の平均アライメントマーク位置偏差で構成されるであろう。ここで各平均アライメントマーク位置偏差は、５０個のアライメントマーク位置偏差の平均である。別の言い方をすれば、グループ化データの実施形態における平均データセットは、図５の参照符号５１０により示される５０個のデータセットの全ての平均であるとみなされうる。基板のバッチまたはセットの各基板について、この平均パターンに対して実際のアライメントマーク位置偏差が比較される。具体的には、上記で定義された各データセットは、平均データセットと比較されうる。両者間の差、つまり可変データセットは、さらに動的（または可変）変形パターンとも称される。安定な変形パターンは、静的フィンガープリントとも称される一方、動的変形パターンは、動的フィンガープリントと称される。したがって、本発明の趣旨において、安定な変形パターンまたは静的フィンガープリントは、複数の基板にわたって観測される平均的な変形、例えば基板のバッチまたはロット全体についてのアライメント測定から決定される平均的な変形（つまり位置偏差）と称される。動的フィンガープリントは、基板対基板で観測される変形の変化を記述する変形パターンと称される。基板のバッチまたはロットの全体についての変形を考慮するとき、基板対基板（Ｓ２Ｓ）で変化するこの変形部分および可変部分に規則的な部分または一貫した部分があることに留意できる。これは以下のように説明できる：
【００８８】
すでに上述したように、処理機器により実行されるプロセスは、処理される基板の全てで気づくことのできる特定の変形パターンを導入する。なぜなら、バッチまたはロットの各基板は同じプロセスを受けるからである。しかしながら、処理条件のわずかな変化または個々の基板間のわずかな物理的差異に起因して、変形の実際の大きさは基板間で異なりうる。このように、基板のバッチが特定のツール（例えばＣＭＰツールまたはエッチングツール）により処理されているとき、処理される基板のそれぞれは処理に起因する同様の変形パターンを有するであろう。その結果、基板の平均変形パターンは、静的フィンガープリントとみなされうる一方で、基板対基板（Ｓ２Ｓ）変化、つまり平均変形パターンに対する変化は動的フィンガープリントとみなすことができる。
【００８９】
一般に、静的および動的フィンガープリントの双方は、マーク変形および基板変形の双方の影響を含むことが留意される。さらに、静的フィンガープリントおよび動的フィンガープリントの双方において分類またはパターンに言及できることに留意できる。
【００９０】
本発明では、動的フィンガープリントをモデル化すること、および、マーク変形またはマーク非対称性により生じる基板対基板（Ｓ２Ｓ）変化を補正することに注目されるであろう。
【００９１】
本発明によれば、平均変形パターンに対する基板対基板（Ｓ２Ｓ）変化に対してモデルが導出される。このモデルに基づいて、基板のアライメント位置を決定するときにマーク変形の影響が決定され、かつ、考慮されることができる。
【００９２】
本発明の趣旨において、本書で「固有ウェハ」とも称し、それぞれが特定の変形パターンを記述する一以上の基底形状の結合として動的フィンガープリントを記述することが提案される。すでに上述したように、露光された基板上で実行される各処理ステップは、特定の変形または変形パターン、例えばマーク変形パターンまたは基板変形パターンもしくはその組み合わせを生じさせうる。本発明は、ある層の露光前に実行されるアライメントマーク位置測定に基づいて、二つの後続層の露光間に基板になされる全体的なプロセスの実行中に生じている変形パターンを取得または推定することを可能にする方法を提案する。
【００９３】
具体的には、例えば基板のバッチまたはロットについて決定される動的フィンガープリントは、基底形状セットまたは「固有ウェハ」セットの結合（例えば加重線形結合）として分析および記述され、言いかえれば、決定される可変データセットでの統計的分析の実行による。本発明のある実施の形態において、いわゆる主成分分析（ＰＣＡ）が可変データセットに適用されて固有ウェハが決定される。ＰＣＡは、ブラインドソース分離法として知られるより一般的な方法群の一例である。ブラインドソース分離法は、実質的にソース信号または混合プロセスについての情報を用いずに、混合信号または観測のセットからソース信号のセットを分離することを指す。このような問題は一般的に高度に劣決定である。ブラインドソース分離法は、音声などの複数の時間信号を分離するために典型的に用いられる。しかしながら、ブラインドソース分離は、画像や時間軸を含まない他の形式のデータといった多次元データにも用いられうる。本発明に適用しうる既知のブラインドソース分離法は、ＰＣＡおよびＩＣＡ（独立成分分析）を含む。ＰＣＡは、直交変換を用いて、相関可能な変数で構成される観測のセットを主成分と呼ばれる線形的に相関しない変数の値のセットに変換する統計的手法である。主成分の数は、元の変数の数以下である。この変換は、第１主成分が最大可能分散（つまり、データ中で可能な限り大きな分散性を考慮する）を有し、各後続成分が順に、後続成分に対して直交である（つまり後続成分を用いて補正されない）という制約条件下で、とりうる最大の分散を有する。本発明の趣旨において、観測される可変データセットを用いてＰＣＡが実行されるときに得られる主成分は、前述の固有ウェハに対応する。
【００９４】
したがって、上述のアライメントデータのグループ化および処理は、以下のように要約されうる。
【００９５】
アライメントデータが基板のセットに適用可能であり、異なるアライメント測定パラメータまたは特性を用いてアライメント測定が実行されるとき、このデータは：
−個々の名目上のアライメントマーク位置を減算してアライメントマーク位置偏差を取得することと、
−基板毎（グループ化データの実施形態）または基板毎かつアライメント測定パラメータ毎（分離データの実施形態）にアライメントマーク位置偏差をグループ化して複数のデータセットを取得することと、
−データセットの平均データセット（または静的フィンガープリント）および可変データセット（または動的フィンガープリント）を決定することと、により処理されることができる。
【００９６】
後半のステップに関して、異なる可変データセットにつながりうる、平均データセットを決定するための様々な手法が存在しうることに言及できる。これらの異なる可変データセットにＰＣＡを適用することは、非常に類似した形状の固有ウェハのセットをもたらすことが観察されている。
【００９７】
このような固有ウェハのセットは、続いて、次または後続の基板、つまり固有ウェハの決定に用いる基板のバッチまたはロットの一部ではない基板の動的フィンガープリントを分析するために用いられうる。
【００９８】
決定される基底形状または固有ウェハのそれぞれは、以下に詳述されるように、マーク変形パターンまたは基板変形パターンのいずれかにさらに関連しうる。したがって、動的フィンガープリントが基底形状または固有ウェハのセットの結合として記述され、かつ、各固有ウェハがマーク変形パターンまたは基板変形パターンのいずれかに関連することができれば、マーク変形の影響を基板変形の影響から分離でき、マーク変形を補正できる。このようにして、マーク変形により生じる動的フィンガープリントの一部、つまり、実際の基板変形を記述しない部分を特定でき、かつ、考慮できる。
【００９９】
すでに上述したように、静的フィンガープリントのアライメントマーク位置偏差は、マーク変形に寄与できる部分および実際の基板変形に寄与できる部分も含む。しかしながら、平均変形パターンまたは静的フィンガープリントにおけるマーク変形の一部または部分に関し、これがオーバレイ測定に基づくフィードバック手段により補償されることができることに留意できる。これは、以下のように理解されることができる：
【０１００】
動的フィンガープリントがゼロであるまたは存在しない、つまりアライメント測定がなされるバッチの全基板が完全に同一の変形パターンを有する場合を仮定してみよう。このパターンは、基板変形およびマーク変形の双方の影響を含むことに留意される。双方の影響を区別する努力がなされない状況では、アライメント誤差が露光処理中になされるであろうこと、つまり、露光されたパターンが以前に与えられたパターンに完全にアライメントされておらず、したがってオーバレイ誤差を生じさせているであろうことを仮定できる。このようなオーバレイ誤差は、オフラインで測定され、例えば露光された層に設けられるマーク（つまりオーバレイマーク）と以前に露光された層に設けられるオーバレイマークとの間のアライメントを観測する専用の処理ツールを用いて測定されうる。オーバレイ誤差が複数のオーバレイマークについて決定されるとき、２Ｄオーバレイ誤差パターンが決定されうる。このような２Ｄオーバレイ誤差パターンは、平均オーバレイデータセットとも称され、その結果、静的フィンガープリントのマーク変形部分を示すものとして用いられうる。このような平均２Ｄオーバレイ誤差パターンまたは平均オーバレイデータセットは、例えばオーバレイマーク毎にオーバレイ誤差を平均化することにより取得されうる。２５枚の基板で基板のバッチが構成され、５０個のオーバレイマークが基板毎に測定される状況では、平均２Ｄオーバレイ誤差パターンは５０個の平均オーバレイ誤差で構成され、各平均オーバレイ誤差は、２５枚の基板にわたって平均化される５０個のオーバレイマークのうちの特定のオーバレイマークの平均オーバレイ誤差となるだろう。
【０１０１】
この点において、オーバレイマークの同一セット（つまり、マークが基板上で実質的に同じ名目上の位置を有する）が測定されてオーバレイデータが取得されるということが仮定されることに留意すべきである。
【０１０２】
この平均オーバレイデータセットは、その後、この静的マーク変形部分を補正するためのフィードバックループに用いられてもよい。基板のセット、例えば基板のバッチまたはロットを分析する上述のプロセスは、本発明において、複数の基板Ｓの変形を特徴付ける方法と称される。このようなプロセスは、基板のセットの動的フィンガープリントを記述する基底形状または固有ウェハのセットをもたらす較正プロセスまたは練習プロセスとみなすことができる。本発明のある実施の形態において、この固有ウェハのセットは、後続基板、つまり次のバッチまたはロットの基板のアライメントデータ、つまりアライメントマーク位置情報を補正するために続いて用いられる。
【０１０３】
このような較正プロセスまたは練習プロセスは、例えば本発明に係るリソグラフィ装置の処理ユニットにより実行されうる。一般にこのような処理ユニットは、一以上のプロセッサ、マイクロコントローラまたはコンピュータなどを含みうる。典型的に、処理ユニットはさらに、アライメントシステムＡＳの一以上のアライメントセンサから得られる測定データを受信するための入力端末を含む。
【０１０４】
本発明のある実施の形態によれば、このような較正または練習プロセスは、以下のステップを備えてもよい：
【０１０５】
第１ステップにおいて、この方法は、複数の基板の各基板について、
−複数の基板の個々の基板上の複数であるｍ個のアライメントマークのそれぞれについて、
−複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、個々のアライメント測定パラメータを用いて個々のアライメントマークの位置を測定し、アライメントマーク位置測定を取得すること、を実行することを備える。
【０１０６】
このステップは、例えば本発明に係るリソグラフィ装置に適用されるアライメントシステムＡＳにより例えば実行されてもよい。しかしながら、スタンドアローンのオフラインツールが同様に配備され、複数の基板上でこのようなアライメント測定が実行されてもよい。
【０１０７】
上述の第１ステップは、バッチまたはセットの複数の基板について、複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλ（例えば、異なる波長および／または偏光状態を有する複数の測定ビーム）を用いて、アライメントマーク位置測定を備えるアライメントデータセットをもたらす。
【０１０８】
次のステップにおいて、アライメントデータセットは、例えばアライメントシステムＡＳの処理ユニット、スタンドアローンのオフラインツールまたはリソグラフィ装置により処理される。
【０１０９】
本発明に係る複数であるＳ枚の基板の変形を特徴づける方法によれば、その処理は以下のステップ：
−複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、アライメントマーク位置測定と名目上のアライメントマーク位置との間の差として位置偏差を決定すること、を含む。
【０１１０】
したがって、このステップにおいて、個々のアライメントマークのアライメントマーク位置測定は、アライメントマーク位置偏差に変換される。
【０１１１】
その後、アライメントマーク位置偏差は、複数のデータセットを到達するために図５に記述されるようなグループ化データの実施形態または分離データの実施形態にしたがってグループ化される。このステップは、位置偏差を決定するステップより前に実行されてもよいことが留意される。
【０１１２】
データセットがどのように形成されるかに応じて、次のステップは：
−複数の基板Ｓ上の複数のアライメントマークｍのそれぞれについて、および、複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、複数の基板Ｓの複数のアライメントマークｍのアライメントマークｍの位置偏差の平均として、平均位置偏差ａ（ｍ，ｎ）を決定すること、または、
−複数の基板Ｓ上の複数のアライメントマークｍのそれぞれについて、複数の基板Ｓの複数のアライメントマークｍの適用されるアライメント測定パラメータλに関係しないアライメントマークｍの位置偏差として、平均位置偏差ａ（ｍ）を決定すること、を含んでもよい。
【０１１３】
上述の通り、アライメント測定結果が異なる態様でグループ化されてもよく、異なるアライメント測定パラメータλを用いて取得されるアライメント測定結果が分離されたまま（上記で分離データの実施形態と称される）、または、グループ化される（上記でグループ化の実施形態と称される）のいずれかであってもよく、異なる形式のデータセットがもたらされてよい。
【０１１４】
このように、平均位置偏差を表す平均データセットは、アライメントデータがグループ化される（つまり、異なるアライメント測定パラメータλについての特定の基板のアライメントデータが一つのデータセットとみなされる）かに応じて、または、異なるアライメント測定パラメータλについての特定の基板のアライメントデータが複数のデータセットであるとみなされる（各データセットは用いられる特定のアライメント測定パラメータλに関連する）かに応じて、異なってもよい。
【０１１５】
図５を参照すると、グループ化データの実施形態の場合における平均位置偏差を示す平均データセットは全データセット５１０の平均を示す一方で、分離データの実施形態の場合において、平均位置偏差を示す平均データセットは全データセット５００の平均となるであろう。したがって、後者の場合、平均位置偏差がアライメント測定パラメータλに独立である一方で、前者の場合、特定のマークｍについての平均位置偏差は、図５に示される状況において、四つの値ａ（ｍ，λ１−λ４）のセットになるであろう。
【０１１６】
したがって、このステップにおいて、上述の複数の基板Ｓの静的フィンガープリントが決定される。
【０１１７】
次のステップにおいて、いわゆる動的フィンガープリントのデータセットは、データセットから決定される静的フィンガープリントを減算することにより決定され、可変データセットがもたらされる。
−複数の基板Ｓの各基板について、アライメントマーク位置測定のそれぞれについて、個々の平均位置偏差ａ（ｍ，ｎ）を減算することにより、各基板について、ｍ×ｎの可変位置偏差ｖ（ｍ，ｎ）を含む可変データセットが得られる。
【０１１８】
このステップにおいて、上述の複数の基板Ｓの動的フィンガープリントが決定される。
−主成分分析法または代替的なブラインドソース分離法を可変位置偏差ｖ（ｍ，ｎ）の可変データセットに実行することにより、可変位置偏差ｖ（ｍ，ｎ）の可変データセットを可変位置偏差ｖ（ｍ，ｎ）のセットの主成分を表す固有ウェハのセットに分解し、
−固有ウェハのセットをマーク変形固有ウェハのセットおよび基板変形固有ウェハのセットに細分化する。
【０１１９】
主成分分析を用いて、Ｓ枚の基板のセットの処理されたアライメントデータは、例えば図３に示される変形パターンなどの特定の変形パターンをそれぞれが記述する、主成分または固有ウェハに分解される。
【０１２０】
すでに上述の通り、露光された基板の処理は、複数のツールを用いる様々な異なる処理を含むことができ、各ツールは処理される基板の全体または基板の最上層のいずれか、もしくは、その両方に影響を与えうる。主成分分析または別のブラインドソース分離法から得られる固有ウェハは、特定の変形パターン（もしくは見かけ上または仮想の変形パターン）を示すと考えることができ、これは基板になされた異なるプロセスに関連づけられうる。したがって、各固有ウェハは、実際の基板変形を生じさせるプロセス（この固有ウェハは基板変形固有ウェハと称される）、もしくは、仮想または見かけ上の基板変形を生じさせるプロセス（この固有ウェハはマーク変形固有ウェハと称される）のいずれかに関連しうる。本発明の趣旨において、マーク変形固有ウェハは、観測される現象、つまり、特定のずれたアライメントマーク位置測定を記述する仮想の変形を記述するとみなすことができる。これは、マーク自体の実際の変位に対応しないが、マークの変形により生じる。
【０１２１】
実際の基板変形を表す固有ウェハとマーク変形の影響を表す固有ウェハとを区別する後半ステップは、以下に詳述されるように、様々な方法でなされることができる。
【０１２２】
アライメントマーク位置測定のセットにこのような現象が存在するか否かは、異なるアライメント測定パラメータ、具体的には異なる波長および／または偏光を用いて実行された特定のマークについてのアライメントマーク位置測定のセットの一貫性を考慮することにより評価できる。
【０１２３】
複数であるＳ枚の基板の変形を特徴付ける上述の方法は、分離データの実施形態において、以下のように数学的に記述されることができる。
【０１２４】
基板がリソグラフィ装置の外側で処理され、例えばＣＭＰまたはエッチングまたは熱処理といった様々な処理ステップを受けるとき、基板は変形され、変形した露光層を生じさせうる。このような層の実際の変形は、基板変形ＳＤと称され、基板がステージ調整システム（ＳＣＳ）内のステージ上に配置されるとき、平均または一貫した基板変形（例えば基板Ａのバッチまたはロットにわたって平均化される）Ｓａｖおよび可変部分ＳＳ２Ｓの結合として記述されることができる：
【数１】
0006568298.tif 000002
ここで、Ｓｉは基板Ｓのバッチまたはセットの基板ｉを示す。
【０１２５】
アライメント測定がこのような基板上で実行されるとき、アライメント測定は実際の基板変形ＳＤを検出するだけでなく、生じているマーク変形のいかなる影響をも検出するであろう。この影響は、見かけ上または仮想のずれたアライメントマーク位置につながる。このようなマーク変形ＭＤの影響は、一貫した変形（基板のバッチにわたって平均化される）Ｍａｖおよび可変部分ＭＳ２Ｓにより同様に特徴付けられうる：
【数２】
0006568298.tif 000003
なお、すでに上述したように、マーク変形の影響ＭＤは用いるアライメント測定パラメータλに依存することに留意される。
【０１２６】
基板変形ＳＤおよびマーク変形ＭＤは、所与のλについて組み合わされ、特定の層Ｌ１のアライメントマークの名目上または予想される位置に対する位置偏差として表現されるアライメントデータを形成する：
【数３】
0006568298.tif 000004
このようなアライメントデータは、Ｓ枚の基板のバッチの各基板について生成されることができる。
【０１２７】
式（３）に係るアライメントデータに基づくこの層Ｌ１に対するアライメントは、これが基板の実際の変形を表していないため、マーク変形ＭＤの影響に起因する誤差を導入するであろう。
【０１２８】
典型的に実行されるアライメント測定は、各アライメントデータについて及びλの各値について、アライメントマークが一次元（１Ｄ）または二次元（２Ｄ）アライメントマークであるかに応じて、一次元または二次元の値を提供することに留意できる。
【０１２９】
１Ｄまたは２Ｄのいずれかの値である各測定値は、アライメントマークの測定位置を示し、実際には、例えば式（３）で示されるような四つの寄与または寄与因子を有し、その二つは仮想変形を表しうる。
【０１３０】
したがって、アライメント測定は、双方ともマーク変形に起因する二つの因子（Ｍａｖ（λ）およびＭＳ２Ｓ（λ，Ｓｉ））により歪められる。
【０１３１】
Ｓ枚の基板のセットについてのアライメントデータが利用可能なとき、平均位置偏差は、各アライメントマークについて及びλの各値について決定されることができる。これらの平均位置偏差ＡＶ＿ＰＤは、上述の静的フィンガープリントの部分であり、基板変形ＳＤおよびマーク変形ＭＤの可変部分の和として数式化できる。
【数４】
0006568298.tif 000005
【０１３２】
所与のアライメントデータセットについて、この平均位置偏差を決定することができ、アライメントデータ（式（３））から減算することで上述の動的または可変フィンガープリントまたは基板対基板の位置偏差Ｓ２Ｓ＿ＰＤを取得できる：
【数５】
0006568298.tif 000006
【０１３３】
したがって、これは上述の可変データセットを構成し、ＰＣＡ（主成分分析）またはＩＣＡといった別のブラインドソース分離法を用いて分析されることができる。この分析の目的は、可変または動的フィンガープリントＳ２Ｓ＿ＰＤを寄与する固有ウェハ（ＥＷ）、具体的には基板変形固有ウェハ（ＳＤＥＷ）およびマーク変形固有ウェハ（ＭＤＥＷ）に分解することである。これは、機器特有のマークと、ＰＣＡを用いて見つけることができる基板変形モードまたは形状（ＭＤＥＷ，ＳＤＥＷ）との線形加重結合として、基板の動的フィンガープリントが記述できるという仮定を用いてなされる。
【０１３４】
したがって、動的フィンガープリントの可変部分ＳＳ２Ｓが基板変形固有ウェハの線形加重結合として表現できるということが仮定される：
【数６】
0006568298.tif 000007
【数７】
0006568298.tif 000008
ここで、ａおよびｂは加重係数であり、Ｃは、マーク変形ＭＤの可変部分に対するマーク変形固有ウェハ（ＭＥＤＷ）の寄与が適用されるアライメント測定パラメータλに実際に依存することを記述する。
【０１３５】
これに関して、マーク変形固有ウェハＭＤＥＷは、特に上記パラメータが測定ビームの適用される波長を含むとき、アライメント測定パラメータλに第一義的に影響されない形状またはパターンＭＤＥＷを有することが仮定されることに留意できる。しかしながら、この形状またはパターンは、測定ビームの適用される偏光に依存しうることに留意される。さらに、ＳＤＥＷおよびＭＤＥＷの双方が正規化された形状で構築されうることに留意される。
【０１３６】
上述の通り、複数の基板について、複数のアライメント測定パラメータλについて、および、基板毎の複数のアライメントマークについて集約され、可変データセットにグループ化される基板対基板の位置偏差を表す動的フィンガープリントデータは、ＰＣＡを用いて処理される。この動的フィンガープリントデータは、ＰＣＡの実行前に異なる態様でグループ化されてもよいことに留意すべきである。
【０１３７】
上述の通り、アライメント測定が実行されたときの基板毎のアライメントデータは、ｍ×ｎの測定結果を含み、ｍは基板上のアライメントマークの数であり、ｎは用いるアライメント測定パラメータの数である。
【０１３８】
グループ化データの実施形態において、動的フィンガープリントデータは基板毎にグループ化される。このようにして、バッチがＳ枚の基板を含むとき、ＰＣＡに利用可能なＳ個のデータセットが存在する。
【０１３９】
分離データの実施形態において、基板毎の動的フィンガープリントデータは、アライメント測定パラメータλ毎にグループ化される。このような実施形態において、ＰＣＡはＳ×ｎのデータセット上で実行される。
【０１４０】
可変データセットが取得される方法に応じて、これら可変データセットの次元またはサイズも同様に変化する。同様にして、固有ウェハの次元も同様に変化する。
【０１４１】
図６は、固有ウェハをどのように次元化できるかのいくつかの実施の形態を概略的に示す。図６において、参照符号６００は、図５のデータセット、つまり、特定の基板についてのアライメントマーク位置偏差を表すデータセットであって、特定のアライメント測定パラメータまたは特性を用いて取得されるデータセットと同じ次元のデータ構造を示す。このようなデータセット５００と同じ次元を有するように可変データセットが構築される場合、固有ウェハＥＷ１は同じ次元を有するように構築されることができる。
【０１４２】
図５に示される二以上のデータセット５００が（グループ化データの実施形態のように）結合される場合、固有ウェハの次元は、結合またはグループ化されるデータセットの次元に対応しうる。図６において、固有ウェハＥＷ２は、例えばアライメントマーク位置偏差の四つのデータセットである結合またはグループ化されるセットと同じ次元を有し、例えば四つの異なるアライメント測定パラメータまたは特性を用いるアライメント測定に由来する。以下に詳細に説明されるであろう、さらに別の実施形態において、アライメント測定から導出されるアライメントマーク位置偏差は、オーバレイ測定データまたはオーバレイデータと結合される。このような実施の形態において、固有ウェハの次元は、それに応じて調整されてもよい。図６において、参照符号６１０は、オーバレイ測定を表すデータセットと同じ次元を有するデータ構造を示す。したがって、図６において、固有ウェハＥＷ３は、ＥＷ２とオーバレイ測定を表すデータセットの結合と同じ次元を有する。
【０１４３】
ある実施の形態において、実行されるアライメント測定から導出される動的または可変フィンガープリントもしくは基板対基板の位置偏差Ｓ２Ｓ＿ＰＤは、オーバレイデータ（ＯＶ）、つまり基板上で実行されるオーバレイ測定を表すデータと結合される。
【０１４４】
このような実施の形態において、適用される基板のセットについて、オーバレイ測定がＳ枚の基板のセットの各基板について実行されていることが仮定される。したがって、第２層Ｌ２が存在し、つまり層Ｌ１で実行されるアライメント測定に基づいて層Ｌ１の上部で第２層Ｌ２が露光されることが仮定される。このような層Ｌ２の露光は、層Ｌ１の特定のモデリングが実行されたこと、つまり層Ｌ１上で実行されるアライメント測定に基づいてターゲット部分が決定されたことを示す。このようなモデリングは、アライメントマーク位置または位置偏差を決定するステップを含む。アライメントマーク毎に複数のずれている測定が利用可能であるかもしれないため、これら測定の選択または選定もしくは結合がなされることが、ターゲット部分の位置決定に用いることができる位置偏差に到達するために必要である。本発明の趣旨において、アライメント測定のこのような選択または結合は、レシピアライメントパラメータλｒｅｃと称される。したがってλｒｅｃは、層Ｌ１に対する層Ｌ２のアライメントプロセスの実行に用いる（一以上の異なるアライメント測定パラメータλを用いて実行される）一以上のアライメント測定の特定の選択または結合と称される。いったんこのような層Ｌ２が（レシピλｒｅｃを用いて）露光されると、層Ｌ１に対する層Ｌ２のアライメントを表現するオーバレイ測定の実行により、オーバレイデータを集約できる。これらオーバレイ測定の動的フィンガープリントが（アライメントデータの動的フィンガープリントと同様に）決定されるとき、各基板について利用可能なこの可変オーバレイデータセットは、レシピアライメントパラメータλｒｅｃにて取得されるマーク変形ＭＤの可変部分に対応するとみなせることが示される。
【０１４５】
このようにして、オーバレイ測定の動的フィンガープリントＳ２Ｓ＿ＯＶは、以下のように定式化できる：
【数８】
0006568298.tif 000009
【０１４６】
式（８）は、固有ウェハＥＷに影響を与える制約または条件とみなすことができ、つまり、マーク変形固有ウェハ（ＭＤＥＷ）は、式（８）に記述される加重結合がオーバレイ測定の動的フィンガープリントを生じさせるようなものでなければならない。別の言い方をすれば、オーバレイデータの動的フィンガープリントがアライメントデータの動的フィンガープリント（つまり、アライメントデータから導出される可変データセット）と結合されるとき、可変データセットの異なるセットが取得され、これに対してもまたＰＣＡやＩＣＡといったブラインドソース分離法がなされうる。
【０１４７】
ある実施の形態において、このような結合可変データセットは、グループ化データの実施形態の可変データセット（例えば図５に示されるデータセット５１０から導出される可変データセット）を、オーバレイデータから取得される可変データセット、つまり可変オーバレイデータセットと結合させることにより取得されうる。このような結合可変データセットが例えばＰＣＡを用いて処理されるときに取得される固有ウェハは、したがって、図６に示される固有ウェハＥＷ３の次元を有するであろう。
【０１４８】
ＰＣＡが結合アライメントおよびオーバレイデータセット（式（５）および（８））上で実行されるとき、より安定した結果が取得されうることが観測されている。
【０１４９】
どのグループ化が適用されるかに関係なく、ＰＣＡまたは他のブラインドソース分離法の結果は、固有ウェハＥＷ、つまり可変データセットを分解できる主成分のセットである。
【０１５０】
このように、特定基板の動的フィンガープリントＳ２Ｓ＿ＰＤは、見つかった固有ウェハの加重結合（式（６）および（７）の結合）として記述できる。
【０１５１】
なお、固有ウェハが決定されたとき、固有ウェハＥＷがマーク変形固有ウェハ（ＭＤＥＷ）または基板変形固有ウェハ（ＳＤＥＷ）のいずれであるかが明らかでないことが最初に留意される。
【０１５２】
この区別をすることは、アライメントデータの補正を可能にしてマーク変形の影響を少なくとも部分的に低減させるためには必須である。
【０１５３】
本発明は、ＭＤＥＷとＳＤＥＷとの間を区別するための複数の異なる方法を提案する。
【０１５４】
ある実施の形態において、分析は、基板変形ＳＤと比較されるマーク変形ＭＤの上述の特性に依存する：マーク変形は、適用されるアライメント測定パラメータλに依存するようにして、アライメント測定にて観察されるような影響をもたらす。このように、特定のＭＤＥＷの寄与または重み付けは、アライメント測定パラメータλとともに変化すべきである。これは、以下の例：アライメント測定パラメータλごとにグループ化される動的フィンガープリントデータを仮定し；適用される二つのパラメータλ１，λ２が存在することを仮定し；二つの固有ウェハＥＷ（１），ＥＷ（２）が存在することを仮定することにより明らかにされることができる。
【０１５５】
したがって、基板Ｓｉの動的フィンガープリントは、分離データの実施形態の場合、二つの可変データセットＳ２Ｓ＿ＰＤ（Ｓｉ，λ１），Ｓ２Ｓ＿ＰＤ（Ｓｉ，λ１）を含む。
【０１５６】
これらのそれぞれは、固有ウェハ上に投影またはマッピングされることができ、つまり、固有ウェハの加重結合として記述できる：
【数９】
0006568298.tif 000010
【０１５７】
任意のフィッティングアルゴリズム、例えば最小自乗フィッティングを用いて、加重係数α１，β１，α２，β２を決定できる。
【０１５８】
α１＝α２かつβ１≠β２の場合、ＥＷ（１）が高確率でＳＤＥＷであり、ＥＷ（２）がＭＤＥＷであると結論付けることができ、その反対も同様である。
【０１５９】
別の実施の形態において、ＥＷがＭＤＥＷまたはＳＤＥＷであるかを評価するために、パターン認識が適用されてもよい。上述のように、ＰＣＡから導出されるような（実際または仮想のいずれかの）変形パターンは、基板上で実行されるプロセスに関連することができる。さらに、上述のように、特定のデバイスまたはツールが基板の最上層に影響を及ぼし、したがって、その形状またはアライメントマークに影響を及ぼすことが知られている。このようなデバイスの典型的な変形パターンが既知であるとき、これらのパターンはＰＣＡから取得される固有ウェハと比較することができ、かつ、ある対応が観察されるとき、固有ウェハがＭＤＥＷであるか又はＳＤＥＷであるかを決定できる。さらに別の実施の形態において、この評価は、オーバレイデータに関連する固有ウェハの部分を考慮することでなされうる。上述のように、ある実施の形態において、統計的分析用の可変データセットは、グループ化データの実施形態の可変データセット（例えば図５に示されるデータセット５１０から導出される可変データセット）およびオーバレイデータから取得される可変データセットを結合することで取得されうる。このような可変データセットが例えばＰＣＡを用いて処理されるときに取得される固有ウェハは、したがって、図６に示される固有ウェハＥＷ３の次元を有するであろう。このような固有ウェハのセットが取得されるとき、オーバレイデータ、つまり図６のデータ構造６１０のデータに関連する固有ウェハの部分の大きさは、固有ウェハがＭＤＥＷまたはＳＤＥＷであるという示唆を与える。これは、以下のように理解できる：式（８）を考察することで、オーバレイデータに関連する可変データセットが、オーバレイデータに関連するＭＤＥＷ固有ウェハの部分（つまりデータ構造６１０）の線形結合として記述されるべきであることを推論でき、この可変データセットに対してＳＤＥＷ固有ウェハに基づく寄与がないことを推論できる。このように、特定の固有ウェハのデータ構造６１０のデータの大きさがゼロまたは実質的にゼロであるとき、この固有ウェハがオーバレイデータのモデリングに寄与しないと結論付けることができ、このようにして、特定の固有ウェハがＳＤＥＷとなるであろう。
【０１６０】
上述の分離データの実施の形態に関して、式（７）に適用される係数ＣがＰＣＡのような第２の統計分析を用いて決定されるかもしれないことは注目に値する。式（７）の係数Ｃは、特定のＭＤＥＷが特定のアライメント測定パラメータλを用いて取得される可変データセットにどのように寄与するかを表す。このような係数の好ましいまたは最適なセットが存在することが観測されており、これは、可変データセットと、入力データとして導出される固有ウェハとを用いてさらに別のＰＣＡを実行することで取得されうる。このようなさらに別のＰＣＡは、較正方法に用いられる、基板のバッチ向けの係数Ｃの最適値の決定を可能にする。
【０１６１】
いったん固有ウェハが決定および細分化されると、この情報は、新しい基板またはさらに別の基板の改善されたアライメントの提供に適用できる。
【０１６２】
したがって、本発明のある態様によれば、リソグラフィ装置により実行されるアライメント方法が提供される。この方法は、ある実施の形態において：
リソグラフィ装置内のアライメントシステムにより基板を受けるステップと；
一以上のアライメントマークについて複数のアライメントマーク位置測定を実行し、アライメントマーク位置測定と名目上のアライメントマーク位置との間の差としてのアライメントマーク位置偏差を決定するステップと；
本発明に係る基板のセットの変形を特徴付ける方法を実行することにより固有ウェハのセットを取得するステップと；
本発明に係る基板のセットの変形を特徴付ける方法を実行するときに導出される平均位置偏差に基づいて、基板についての可変位置偏差のセットを決定するステップと；
基板の可変位置偏差のセットを固有ウェハのセットに対してマッピングまたはフィッティングすることにより、基板の可変位置偏差のセットをマーク変形固有ウェハと基板変形固有ウェハとの加重結合として表す式を取得するステップと；
マーク変形固有ウェハの加重結合を可変位置偏差から減算することにより、マーク変形に起因する影響が実質的に除去された可変位置偏差の修正セットを取得するステップと；
可変位置偏差の修正セットを用いて基板のアライメントを実行するステップと、を備える。
【０１６３】
この実施の形態に係るアライメント方法は、実行され、固有ウェハのセットをもたらす基板のセットの変形を特徴付けることを利用する。
【０１６４】
新しい基板のアライメントが必要とされるとき、この新しい基板の動的フィンガープリント（この動的フィンガープリントは基板の可変位置偏差とも称される）は、以前に処理された基板のセットの平均または静的フィンガープリントを用いて決定できる。
【０１６５】
代わりに、新しい平均または静的フィンガープリントは、以前に処理された基板のセットまたはバッチと、新しい基板とを用いて決定されてもよい。いったん新しい基板の動的フィンガープリントが決定されると、この動的フィンガープリントは、固有ウェハのセットを用いて分析され、例えば式（６）および（７）で表現されるように、（実際の変形を表す）基板変形部分と（見かけ上の変形を表す）マーク変形部分とに細分化されることができる。
【０１６６】
これがなされるとき、マーク変形固有ウェハの寄与は、動的フィンガープリントから減算されることができる。
【０１６７】
代替例として、基板変形固有ウェハの寄与は、動的フィンガープリントの代わりとして用いることができ、したがって、アライメントを実行するための補正アライメントデータも取得する。したがって、後者の場合、基板変形固有ウェハの寄与は、静的フィンガープリントに加算される。
【０１６８】
ある実施の形態において、新規に導入される基板およびそのアライメントデータ、つまりアライメント測定結果は、固有ウェハの導出に用いる基板のセットの一部になることができる。このような実施の形態において、基板のセットの変形を特徴付ける方法は、新しい基板の前に利用可能な基板または処理された基板のセットと、新しい基板とを備えるセット上で実際に実行される。当業者であれば理解されるであろうように、このような実施の形態は、静的フィンガープリントに対する小さな変動に実質的に追従することを可能にする。
【０１６９】
ある実施の形態において、新しい基板は、すでに以前に利用可能であった基板のセット内の一つの基板と例えば交換されてもよく、したがって、セット内の基板数が一定に維持されてもよい。
【０１７０】
上述の実施の形態において、アライメント測定が評価され、このような測定を補正または改善するための方法が提案される。具体的に、記載される方法はアライメントマークの実際の位置をより正確に決定することを可能にし、それによりアライメントマークの可能性のある変形を考慮する。
【０１７１】
同様にして、二つの連続層間のオーバレイを評価するために用いるマークは、同様に影響されうることが指摘できる。一般に、オーバレイマークは基板上に設けられるため、それらはアライメントマークが受けるものと同じ処理を受ける。オーバレイマークは、例えばスクライブラインに設けられ、または、ダイ内オーバレイマークとして設けられうることが指摘できる。その結果、上述のアライメント測定と実質的に同様の方法で、オーバレイ測定はこのようなマーク変形により同様に影響されうる。この点において、適用されるオーバレイマークまたはマーカの変形により生じるオーバレイ測定のずれは、オーバレイ測定中に適用される測定パラメータに依存することが分かっていることを指摘できる。
【０１７２】
本発明のある態様によれば、オーバレイ測定システムＯＭＳを用いて基板上でオーバレイ測定を実行するよう構成される計測システムが提供される。ここで、オーバレイ測定システムは、オーバレイマークに向けて測定ビームを投影することにより、オーバレイマークが設けられる基板上の様々な場所で基板上の連続層間のオーバレイを測定するよう構成される。本発明によれば、適用されるオーバレイ測定システムＯＭＳは、複数の異なるオーバレイ測定を実行するよう構成され、それにより、考察すべき一つのオーバレイマークについて複数のオーバレイ測定結果を取得する。本発明の趣旨において、特定のオーバレイマーク上で異なるオーバレイ測定を実行することは、異なる測定パラメータまたは特性を用いるオーバレイ測定を実行することを意味し、その適用される異なる測定パラメータまたは特性は、本発明の趣旨において、異なる値のパラメータλと表示される。このような異なる測定パラメータまたは特性λ１，λ２，λ３，…λｉは、例えばオーバレイ測定を実行するための異なる光学特性を用いることを含んでもよい。一例として、本発明に係る計測システムに適用されるオーバレイ測定システムは、異なる特性またはパラメータλ１，λ２，λ３，…λｉを有する一以上のオーバレイ測定ビームを基板上のオーバレイマーク位置に投影するよう構成されるオーバレイ投影システムと、基板からの一以上の反射ビームに基づくオーバレイ測定結果を決定するよう構成される検出システムと、を含んでもよい。ある実施の形態において、より詳細に後述されるように、オーバレイ測定システムは、オーバレイ測定ビームが基板表面に実質的に直交するように方向付け、基板からの反射ビームに基づいてオーバレイを評価するよう構成されてもよい。具体的には、ある実施の形態において、二つの連続層間のオーバレイは、反射オーバレイ測定ビームの＋１および−１の反射次数を考慮することにより評価されてもよい。オーバレイ測定システムＯＭＳを用いて実行できるようなオーバレイ測定は、図７に概略的に示される。
【０１７３】
図７（ａ）は、基板７００上のオーバレイマークの断面視を概略的に示し、オーバレイマークは、基板７００の最上層７２０の上の第１パターン７１０と、基板７００の下位層７４０の上の第２パターン７３０とを備える。測定ビーム７５０がオーバレイマークに適用されるとき、＋１および−１次の反射ビーム（それぞれ矢印７５２および７５４で示される）が捕捉され、それらの強度が評価されうる。図７（ａ）の断面視に示されるように、パターン７１０および７３０の双方がアライメントされた位置にある場合、強度差は実質的にゼロに等しいであろう。これらのパターンが例えば図７（ｂ）に示されるように互いに相対的にずれている場合、矢印７５６で示される＋１の反射次数と矢印７５８で示される−１次の反射次数との間の強度差に留意できる。なお、図示される矢印の長さは、反射ビームの強度を示す。この差に基づいて、双方のパターン間の相対的な変位ｄを決定することができ、この変位は層７２０と７４０の間のオーバレイを特徴付ける。
【０１７４】
図８は、オーバレイ測定に対するマーク変形の可能性のある影響を概略的に示す。図８は、基板８００上のオーバレイマークの断面視を概略的に示し、オーバレイマークは、基板８００の最上層８２０の上の第１パターン８１０と、基板８００の下位層８４０の上の第２パターンとを備え、第２パターン８３０はもはや対称的ではなく、いくつかの種類の変形を有する。図示される実施の形態において、第２パターン８３０の側壁の一つは、傾斜面８３５または図４（ｂ）に示されるアライメントマーク４００と同様の側壁を有する。他の種類のオーバレイマークの変形（例えば図４に示される他の種類の変形）が同様に生じ、オーバレイ測定に影響を与えるかもしれないことが留意される。オーバレイ測定に影響を与える変形は、最上層８２０または下位層８４０のいずれかに生じるかもしれず、その双方に生じるかもしれないことも指摘されうる。図８はさらに、二つの測定ビーム８５０．１および８５０．２の適用を示し、例えば測定ビームは、双方の測定ビームについて、異なる測定特性またはパラメータλを有し、かつ、＋１および−１の反射次数を有する。より具体的には、反射ビーム８５２．１は測定ビーム８５０．１からの＋１次の反射ビームを示し、反射ビーム８５４．１は測定ビーム８５０．１からの−１次の反射ビームを示す一方、反射ビーム８５２．２は測定ビーム８５０．２からの＋１次の反射ビームを示し、反射ビーム８５４．２は測定ビーム８５０．２からの−１次の反射ビームを示す。
【０１７５】
図示されるような反射ビームの検査に際し、第１および第２パターン８１０，８３０が実質的に整列されているという事実にも拘わらず、測定ビーム８５０．１の＋１次８５２．１と−１次８５４．１との間の強度（図面にて矢印の長さとして示される）の差に留意できる。同時に、測定ビーム８５０．２の＋１次８５２．２と−１次８５４．２との間に強度（図面にて矢印の長さとして示される）の差が実質的に存在しない。このようにして、測定ビーム８５０．２が図示されるような変形８３５に対して影響されにくい一方で、変形８３５は測定ビーム８５０．１を用いる測定に影響を与えるということを結論付けることができる。このように、オーバレイ測定が実施されるとき、測定ビーム８５０．１のみを用いると、これはパターン８３０と８１０の間のオーバレイの誤った決定をもたらすであろう。
【０１７６】
ある実施の形態において、オーバレイ測定システムは、異なるオーバレイ測定ビーム（つまり、異なる特性またはパラメータλ１，λ２，λ３，…λｉを有するビーム）をオーバレイマークを備える基板上の特定の位置に連続的に投影してオーバレイ測定結果を決定するよう構成されてもよい。
【０１７７】
別の実施の形態において、複数の異なるオーバレイ測定ビームは、オーバレイ測定結果を決定するために基板上に投影される、異なる特性またはパラメータλ１，λ２，λ３，…λｉを有する一つの測定ビームに結合されてもよい。このような実施の形態において、基板からの反射ビームが異なる過程で検出システムに到達するように構成されることが有利かもしれない。これを実現するため、例えば、参照により本書に援用されるＵＳ９，０４６，３８５に記載されるような分散ファイバで構成されるものを例えば用いることができる。
【０１７８】
代わりに、基板からの複数の異なる反射測定ビームを含む反射測定ビームは、異なる反射測定ビームに分離してオーバレイを評価するための一以上のフィルタに向けられてもよい。本発明の趣旨において、オーバレイ測定システムにより適用される異なる測定パラメータまたは特性λ１，λ２，λ３，…λｉは、用いる測定ビームの偏光の違い、周波数または周波数成分の違いを少なくとも含む。
【０１７９】
上記視点において、測定特性λを用いる測定により取得されるオーバレイについての値ＯＶは、以下のように記述できることは当業者であれば明らかであろう：
【数１０】
0006568298.tif 000011
ここで、ＯＶ（λ）は、測定から導かれるオーバレイ測定結果であり、
ＯＶ０は、実際のオーバレイ値であり、
ＯＶｅｒｒｏｒ（λ）は、オーバレイ誤差、つまり、考察するオーバレイマークの実際の相対変位により生じていないオーバレイ測定の成分または部分である。オーバレイ測定誤差は、例えば、すでに述べたようなオーバレイマークの変形により生じるかもしれないが、適用される積層体の変化によっても生じるかもしれない。示されるように、オーバレイ誤差ＯＶｅｒｒｏｒ（λ）は、（図８に示されるように）適用される測定特性λに依存すると考えられる。
【０１８０】
具体的には、オーバレイレシピλ（ここでのレシピは、上述のアライメントレシピと同様に用いられ、例えば適用される測定ビームの波長および／または偏光を特定する）毎に測定されるオーバレイＯＶ（λ）は、測定レシピλに依存しない「真」または実際のオーバレイＯＶ０と、ターゲットが変形するときにゼロではない、適用される測定レシピλに依存するＯＶｅｒｒｏｒ（λ）とに分けることができる。
【０１８１】
式（１０）から、オーバレイ測定間の差を考察するとき、真または実際のオーバレイＯＶ０は、以下のように相殺される：
【数１１】
0006568298.tif 000012
ここで、λ１，λ２は、適用される測定特性またはパラメータもしくはレシピであり；
ＯＶｃｏｌ２ｃｏｌは、異なる測定パラメータλを用いるときに取得されるオーバレイの差の簡略表記であり、異なる測定パラメータを用いるときの色対色のオーバレイ差異とも称され（ｃｏｌ２ｃｏｌは、色対色とみなすことができ、異なる値の測定パラメータλが異なる波長、したがって異なる色を示すときの実施形態を指す）；
ＯＶｅｒｒｏｒ，ｃｏｌ２ｃｏｌは、異なる測定特性、例えば異なる色を用いて取得される測定間のオーバレイ誤差の差異についての簡略表記である。
【０１８２】
したがって、式（１１）に基づいて、異なるレシピλ１，λ２についてオーバレイマークの非対称性をモニタするためにＯＶｃｏｌ２ｃｏｌを用いることができると結論付けることができる。
【０１８３】
アライメントマーク変形の影響に関する上記例から明らかになるであろうように、オーバレイマークの変形または非対称性が単なるランダムなパターンの変形ではないことをさらに指摘できる。むしろ、基板が受ける様々な処理によりこれらの変形が生じるため、基板のオーバレイマークまたはオーバレイターゲットの変形は、一以上の別個のパターンの結合として記述できる。すでに上述したように、アライメントマークの変形に関連して、基板が受ける各プロセスは、基板の全体としての変形、基板上に存在するマークの変形またはその両方を生じさせうる。特定のプロセスにより生じるこれらの変形は、例えば図３に示されるような特定の形状を有するかもしれない。アライメントマークの変形に関する上記例において、これらの特定の形状は主成分分析を用いて決定され、その形状はその後「固有ウェハ」と称される。
【０１８４】
基板のセットのオーバレイデータは、異なる処理ステップにより生じる、特定の変形または変形形状を表す固有ウェハのセットに到達するために同様に処理されうることが指摘できる。
【０１８５】
このような固有ウェハが決定されるとき、このような固有ウェハの線形加重結合としてオーバレイ誤差を例えば記述することができ、より具体的には以下となる：
【数１２】
0006568298.tif 000013
ここで、α１，α２は、レシピ依存の加重係数であり、
Ｆ１，Ｆ２は、基板にわたるオーバレイマーク変形の分布を表す特定の変形または変形形状である。式（１２）に適用される変形形状Ｆｉは、基板の全体としての変形を記述するのではなく、むしろ、「ターゲット変形フィンガープリント」、つまり変形のフィンガープリントまたは分布である。
【０１８６】
同様にして、異なる特性またはレシピλを用いる測定間のオーバレイの差も、異なる加重係数を用いて、同じ変形形状の線形加重結合として記述されうる：
【数１３】
0006568298.tif 000014
ここで、ｂ１，ｂ２は、色対色の結合のそれぞれについて異なる、つまり特性またはレシピλの異なる結合のそれぞれについて異なる加重係数である。
【０１８７】
固有ウェハまたは変形形状に到達するために、および、これらを式（１２）により与えられるオーバレイ誤差の決定に用いるために、アライメントマーク変形に関して記述される方程式のセットを解くよりも、むしろ、式（１２）および（１３）の変形形状Ｆｉの決定を必要としない代替的手法が提案される。むしろ、式（１１）および（１３）を組み合わせるとき、変形形状Ｆｉは方程式から除外されることができ、特定のレシピ、つまりオーバレイ測定システムに適用されるプロセス・オン・レコードまたはＰＯＲと称される特定のレシピについてのオーバレイ誤差は、色対色のオーバレイ差異の値の線形加重結合として記述されることができ、利用可能な測定パラメータλの数が変形形状Ｆｉの数よりも多くなるように提供される。より具体的には以下となる：
【数１４】
0006568298.tif 000015
ここで、ＯＶｅｒｒｏｒ（ＰＯＲ）は、プロセス・オン・レコードのレシピでのオーバレイ誤差であり；
ＯＶｃｏｌ２ｃｏｌｉは、ｉ番目の異なるレシピまたは特性λを用いて利用可能となる異なる色対色のオーバレイ差異または変化である。
【０１８８】
色対色のオーバレイ差異ＯＶｃｏｌ２ｃｏｌｉまたはオーバレイ誤差ＯＶｅｒｒｏｒ，ｃｏｌ２ｃｏｌに関し、それらを定義する異なる方法が存在することに言及することは価値がある。
【０１８９】
色対色のオーバレイ差異または変化を定義する第１の方法は、式（１１）と同様の方程式を適用することであり、つまり異なるレシピまたは特性λを用いて取得されるオーバレイ測定の差異を取得することによる。
【０１９０】
三つの特性λ１、λ２，λ３が利用可能であるとき、色対色のオーバレイ差異を以下のように決定できるであろう：
【数１５】
0006568298.tif 000016
【０１９１】
代わりに、色対色のオーバレイ差異として、個別のレシピで取得されるオーバレイ測定と、異なるレシピを用いるオーバレイ測定の平均（色平均ＯＶともいう）との差異である色対平均色の差異を決定できるであろう。これは、以下のように定式化できる：
【数１６】
0006568298.tif 000017
ここで、Ｎλは、オーバレイ測定の実行に用いられる測定特性の数である。
【０１９２】
式（１４）を考慮し、かつ、（式（１５）および（１６）により示される）異なるレシピを用いるオーバレイ測定に基づいて色対色の差異を直接的に決定できることを考慮すると、式（１４）の係数ｃが既知であるときにＯＶｅｒｒｏｒ（ＰＯＲ）を決定可能なことを認めることができる。
【０１９３】
本発明のある実施の形態において、基板またはウェハの練習セットを用いて、係数ｃ１，ｃ２，…を決定することが提案される。さらに、アライメント測定に関して上述したものと同様の方法で、基板対基板（ｓ２ｓ）のオーバレイ誤差の変化を式（１４）を用いて決定することが提案される。基板の練習セットにおいて、測定されるオーバレイの基板対基板（ｓ２ｓ）の変化、つまり、基板対基板のオーバレイ差異は、以下に示される計測の不正確性により支配されることが仮定される：
【数１７】
0006568298.tif 000018
ここで、ＯＶｓ２ｓは、練習セット内の二つの基板間で測定されるオーバレイの差異である。
【０１９４】
この仮定を用いて、式（１４）は以下のように書き換えることができる：
【数１８】
0006568298.tif 000019
ここで、ＯＶｓ２ｓおよびＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌは基板の練習セットにて実行されるオーバレイ測定から直接的に測定または決定されることができるため、係数ｃ１，ｃ２，…を決定できる。本発明のある実施の形態において、基板の練習セットについての式（１８）のセットは、線形回帰を用いて決定される。
【０１９５】
式（１８）から明らかなように、色対色差異の基板対基板変化に相関するオーバレイの基板対基板変化の部分のみが補正されるため、式（１７）の仮定を部分的に緩和できる。
【０１９６】
本発明のある実施の形態において、以下のステップを有する方法が提案される：
−基板の練習セットについて、異なるレシピまたは測定特性λを用いて、オーバレイ測定が実行される。
−オーバレイ測定を用いて、基板対基板のオーバレイ変化ＯＶｓ２ｓおよび色対色のオーバレイ差異の基板対基板の変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌを決定できる。
−式（１８）を用いて、色対色のオーバレイ差異の基板対基板の変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌの加重線形結合としてＯＶｓ２ｓを表現し、係数ｃ１，ｃ２について方程式のセットを解くことができうる。
−加重係数が決定されるとき、それらを新しい基板のオーバレイ誤差を補正するために用いることができる。新しい基板のオーバレイ測定の実行に同じレシピのセットが用いられると仮定するとき、式（１８）は、色対色の差異の基板対基板の変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌを用いて、新しい基板についての基板対基板オーバレイ誤差の決定を可能にし、これは測定および係数ｃ１，ｃ２から決定できる。
−新しい基板の測定されるオーバレイは、したがって、測定されたオーバレイから計算された誤差を減算することにより補正されてもよい。そうすることで、測定されたオーバレイの精度が改善されうる。この補正されたオーバレイは、実際または真のオーバレイＯＶ０に近似し、したがって、基板を露光するリソグラフィ装置へのフィードバックとして用いられてもよい。
【０１９７】
上記に関して、測定されるオーバレイの基板対基板のオーバレイの差異または変化を参照する場合はいつでも、これらの変化が基板対基板で測定される差異を指してもよいし、または、基板のセット、例えば練習基板のセットにわたって測定される平均オーバレイに関連する変化を指してもよい。その観点において、新しい基板のＯＶｓ２ｓは、新しい基板の測定されたオーバレイと、例えば練習基板のセットにわたる平均オーバレイとの間の差を指してもよい。
【０１９８】
上述の方法が説明されるときに基板およびデータの可能性のあるフローが図９に概略的に示される。図９は、エッチャーまたはＣＭＰなどの処理ツール９０２にて処理される練習基板または製品基板などの基板９００のフローを概略的に示す。処理ツールで処理される基板９１０は、続いてスキャナ９０４またはリソグラフィ装置により処理され、基板に特定のパターンが露光される。スキャナにより処理される基板９２０は、その後、複数の異なるレシピまたは測定特性を用いてオーバレイを測定するよう構成される測定システムなどの測定システム９０６により処理される。オーバレイ測定９４０は、その後に計算プラットフォーム９０８に提供されてもよい。計算プラットフォームは、測定システム９０６に組み込まれてもよいし、または、専用の別々のプラットフォームであってもよい。計算プラットフォーム９０８において、オーバレイ測定は、例えば、練習基板の場合には係数ｃ１，ｃ２を決定するために用いられてもよく、製品基板の場合にはオーバレイを補正するための基板のオーバレイ誤差を決定するために用いられてもよい。基板９５０の補正されたオーバレイは、その後、制御データ９６０により示されるように、スキャナ９０４の処理を制御する制御システム９１２にて用いられてもよい。補正されたオーバレイ９５０をフィードバックとして使用することで、スキャナまたはリソグラフィ装置９０４のフィードバック制御を実現できる。基板のセットのオーバレイデータの上述の処理は、一以上の以下の目的に適用されることが有利かもしれない。
【０１９９】
この処理方法は、最適なレシピまたは測定特性を選択するために用いられてもよい。この使用事例において、例えば、基板の練習セットについての補正されたオーバレイを決定し、それを全てのレシピの測定結果と比較してもよい。補正されたオーバレイに最も近い測定結果を与えるレシピは、さらなる測定のために用いることができる。いったん好ましいレシピが確立されれば、例えば図９に示される測定システム９０６を用いて、例えば好ましいレシピのみを用いて基板のオーバレイを決定してもよい。代わりに、プロセス安定性をモニタするために、複数の異なるレシピを用いるオーバレイ測定の継続を選択してもよい。
【０２００】
加重係数ｃ１，ｃ２を確立するため、オーバレイ基準を表す（例えばＳＥＭにより測定される）デバイスオーバレイまたは（例えば電気的測定による）歩留測定が例えば用いられてもよい。このようなオーバレイ基準が練習基板に利用可能な場合、式（１７）の仮定はもはや必要ではない。
【０２０１】
練習基板のセットを用いる代わりに、専用の較正基板を用いて加重係数ｃ１，ｃ２を決定してもよい。このような実施の形態では、較正基板に相対的に高いプロセス変化を生じさせるために、極端な設定の処理ツール（例えばエッチャー）に較正基板が例えば意図的にさらされるようにしてもよい。このような基板を用いることは、加重係数ｃ１，ｃ２をより正確に導出することを可能にしうる。
【０２０２】
さらに別の使用事例において、オーバレイ誤差、より具体的にはオーバレイ誤差の基板対基板で補正可能な変化ＯＶｓ２ｓを表現するために適用されるモデルは、このモデルでアライメントマークの変形を用いることによりさらに拡張される。本発明者らによれば、例えば上述したようなアライメントマーク変形は、実際のオーバレイＯＶ０にて基板対基板で補正可能な変化をも生じさせうることが考えられている。このように、例えば測定特性のセットの最適な重み付けを用いて、アライメント測定結果を基板対基板のオーバレイと比較することでアライメント測定結果を例えば補正しうる。この手法は、ＯＶｓ２ｓｅｒｒｏｒがゼロであると仮定される場合によく機能する。ＯＶｓ２ｓｅｒｒｏｒがゼロに等しくないという具体例において、アライメントマーク変形の影響（これはＯＶ０，ｓ２ｓに影響を与え、ＡＬｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌにより測定されうる）およびオーバレイターゲット変形またはマーク変形の影響（これはＯＶｓ２ｓｅｒｒｏｒに影響を与え、ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌにより測定されうる）の双方をこのモデリングに含めることができ、式（１８）は以下のように一般化できる：
【数１９】
0006568298.tif 000020
ここで、ＡＬｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌは、アライメント測定ＡＬの色対色差異の基板対基板変化であり、複数のレシピまたは測定特性を用いて、オーバレイ測定について上述したものと同様の方法で、実際のアライメント測定から導出しうる。
【０２０３】
式（１９）において、係数ｄ１，ｄ２，…は、アライメントマーク変形の影響を補正するために用いられる一方で、係数ｃ１，ｃ２，…は、オーバレイターゲット変形の影響を補正するために用いられる。
【０２０４】
練習基板のセットのオーバレイ測定およびアライメント測定の双方を用いて、係数ｄ１，ｄ２，および係数ｃ１，ｃ２，を決定しうる。この点に関し、ＡＬｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌおよびＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌが互いに独立であるとき、このような拡張モデリングはベストを発揮する。実際には、これは間接アライメントを用いるときの場合である。直接アライメントの場合であっても、アライメントマークおよびオーバレイターゲットまたはマークの異なるデザインに起因して、マークに及ぼす処理の影響は異なりうる。
【０２０５】
オーバレイまたはアライメント測定にて観測される色対色の差異の使用に加えて、例えばリソグラフィ装置内のオンライン計測センサまたはオフライン計測システムから取得される、異なる測定特性の強度の非対称性の測定結果を用いて、基板対基板のオーバレイ誤差を特徴付けてもよい。
【０２０６】
本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本書に記載するリソグラフィ装置は、例えば集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドの製造といった他の用途も有しうることが理解されよう。当業者であれば、このような代替的な用途において、本書における「ウェハ」または「ダイ」の用語の任意の使用がより一般的な用語である「基板」または「ターゲット部分」のそれぞれと同義とみなされうることが理解されよう。本書で言及される基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（典型的にはレジストの層を基板に適用して露光されたレジストを現像するツール）、計測ツールおよび／または検査ツールで処理することができる。適用可能であれば、本書の開示は、そのような基板処理ツールおよび他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、例えば、多層ＩＣを作製するために、基板を２回以上処理することができ、その結果、本書で使用される基板という用語は、複数の処理された層をすでに含む基板を称してもよい。
【０２０７】
上記では光学リソグラフィの文脈で本発明の実施の形態の使用を例として説明しているが、本発明は他の用途、例えばインプリントリソグラフィにも適用可能であり、文脈上許されれば、光学リソグラフィに限定されないことが理解されるであろう。インプリントリソグラフィにおいて、パターニングデバイスの形状は基板上に生成されるパターンを規定する。パターニングデバイスの形状は、基板上に供給されるレジスト層にプレスされ、その後、電磁放射、熱、圧力またはその組み合わせを加えることでレジストが硬化されてもよい。パターニングデバイスは、レジストの硬化後にパターンが残るレジストから除去される。
【０２０８】
本書で用いられる「放射」および「ビーム」の用語は、いかなる種類の電磁的な放射を包含し、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍ、もしくは、その近傍の波長を有する）および極短紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５−２０ｎｍの範囲の波長を有する）とともに、イオンビームや電子ビームといった粒子ビームをも含む。
【０２０９】
「レンズ」の用語は、文脈上許されれば、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型および静電型の光学素子を含む様々な形式の光学素子のいずれか一つまたはその組み合わせを称してもよい。
【０２１０】
本発明の特定の実施の形態が上述されたが、本発明は上記とは異なる態様で実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械可読指令の一以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、または、このようなコンピュータプログラムが記憶されるデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光学ディスク）の形式を取ってもよい。
【０２１１】
上記の説明は例示的なものであり、限定するものではない。したがって、以下に規定される態様ないし請求項の範囲から逸脱することなく、記載された本発明に対して変更がなされうることは、当業者には明らかであろう。
本発明の一態様は以下の通りである。
（項１）
複数であるＳ枚の基板の変形を特徴付ける方法であって、各基板は複数であるｍ個のアライメントマークを備え、当該方法は、
−前記複数であるＳ枚の基板の各基板について、
−前記複数であるＳ枚の基板の各基板上の前記複数であるｍ個のアライメントマークのそれぞれについて、
−複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、個々のアライメントマークの位置を個々のアライメント測定パラメータを用いて測定し、各基板上の個々のアライメントマークについてｎ個のアライメントマーク位置測定を取得するステップと、
−前記複数であるｎ個の異なるアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、前記ｎ個のアライメントマーク位置測定と名目上のアライメントマーク位置との間の差としての位置偏差を決定し、各基板の個々のアライメントマークについてｎ個の位置偏差を取得するステップと、を実行するステップと、
−前記位置偏差を複数のデータセットにグループ化するステップと、
−平均データセットを決定するステップと、
−前記平均データセットから前記複数のデータセットのそれぞれを減算し、複数の可変データセットを取得するステップと、
−主成分分析といったブラインドソース分離法を前記可変データセットに実行し、前記可変データセットを当該可変データセットの主成分を表す固有ウェハのセットに分解するステップと、
−前記固有ウェハのセットをマーク変形固有ウェハのセットおよび基板変形固有ウェハのセットに細分化するステップと、を備えることを特徴とする方法。
（項２）
前記位置偏差をグループ化するステップは、
−前記位置偏差を基板Ｓ毎およびアライメント測定パラメータ毎にデータセットにグループ化し、各データセットがｍ個の位置偏差を備えるＳ×ｎのデータセットを取得することを備えることを特徴とする項１に記載の方法。
（項３）
前記位置偏差をグループ化するステップは、
−前記位置偏差を基板Ｓ毎にグループ化し、各データセットがｍ×ｎの位置偏差を備えるＳ個のデータセットを取得することを備えることを特徴とする項１に記載の方法。
（項４）
前記平均データセットを決定するステップは、
−前記複数であるＳ枚の基板上の前記複数のアライメントマークｍのそれぞれについて、かつ、前記複数であるｎ個のアライメント測定パラメータλのそれぞれについて、
−前記複数であるＳ枚の基板のアライメントマークのセットの前記アライメントマークｍの位置偏差の平均としての平均位置偏差ａ（ｍ，ｎ）を、前記アライメントマークのセットのそれぞれについて決定することを備えることを特徴とする項２に記載の方法。
（項５）
前記可変データセットを取得するステップは、
−前記複数の基板Ｓの各基板について、前記アライメントマーク位置測定のそれぞれについて個々の前記平均位置偏差ａ（ｍ，ｎ）を減算し、前記基板のそれぞれについて、ｍ×ｎの可変位置偏差ｖ（ｍ，ｎ）の前記可変データセットを取得することを備えることを特徴とする項４に記載の方法。
（項６）
前記固有ウェハのセットを細分化するステップは、前記固有ウェハのセットを一以上の可変位置偏差ｖ（ｍ，ｎ）にマッピングし、前記固有ウェハの加重結合を取得すること、および、前記アライメント測定パラメータと前記加重結合との間の相関を評価することを備えることを特徴とする項５に記載の方法。
（項７）
前記固有ウェハのセットを細分化するステップは、前記固有ウェハにパターン認識ステップを実行し、前記固有ウェハのパターンを一以上の既知の変形パターンと比較することを備えることを特徴とする項１から６のいずれか一項に記載の方法。
（項８）
−前記複数であるＳ枚の基板のそれぞれについて、当該複数であるＳ枚の基板上で以前に露光されたパターンについての複数のオーバレイ測定位置でのオーバレイ測定を備えるオーバレイデータセットを取得することであって、前記以前に露光されたパターンに対するアライメントプロセスがアライメント測定パラメータλｒｅｃにしたがって実行されていることと、
−前記複数であるＳ枚の基板の前記オーバレイデータの平均データセットを決定することと、
−複数の前記オーバレイデータセットのそれぞれから前記平均データセットを減算し、複数の可変オーバレイデータセットを取得することと、をさらに備え、
前記ブラインドソース分離法を実行するステップは、
−前記アライメント測定パラメータλｒｅｃに係るマーク変形固有ウェハのセットの加重結合に制約を与えて、前記可変オーバレイデータセットを整合させることを含むことを特徴とする項１に記載の方法。
（項９）
−前記複数であるＳ枚の基板のそれぞれについて、当該複数であるＳ枚の基板上で以前に露光されたパターンについての複数のオーバレイ測定位置でのオーバレイ測定を備えるオーバレイデータセットを取得することであって、前記以前に露光されたパターンに対するアライメントプロセスがアライメント測定パラメータλｒｅｃにしたがって実行されていることと、
−前記複数であるＳ枚の基板の前記オーバレイデータの平均オーバレイデータセットを決定することと、
−複数の前記オーバレイデータセットのそれぞれから前記平均オーバレイデータセットを減算し、複数の可変オーバレイデータセットを取得することと、を備え、
前記ブラインドソース分離法を実行するステップは、
−前記可変データセットおよび可変オーバレイデータセットを基板毎に結合して結合可変データセットを取得し、前記ブラインドソース分離法を前記結合可変データセットに対して実行し、前記結合可変データセットを当該結合可変データセットの主成分を表す固有ウェハのセットに分解することを備えることを特徴とする項３に記載の方法。
（項１０）
前記固有ウェハのセットをマーク変形固有ウェハのセットおよび基板変形固有ウェハのセットに細分化するステップは、前記可変オーバレイデータセットに関連する一部の固有ウェアの大きさを評価することを備えることを特徴とする項９に記載の方法。
（項１１）
リソグラフィ装置用のアライメント方法であって、
−前記リソグラフィ装置内のアライメントシステムにより基板を受けるステップと、
−一以上のアライメントマークについて複数のアライメントマーク位置測定を実行し、前記アライメントマーク位置測定と名目上のマーク位置との間の差としてのアライメントマーク位置偏差を決定するステップと、
−項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行して固有ウェハのセットを取得するステップと、
−項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行するときに導出される平均位置偏差に基づいて、前記基板の可変位置偏差を備える可変データセットを決定するステップと、
−前記可変データセットを前記固有ウェハのセットにマッピングすることにより、マーク変形固有ウェハと基板変形固有ウェハの加重結合としての前記可変データセットの式を取得するステップと、
−前記マーク変形固有ウェハの前記加重結合を前記可変位置偏差から減算することにより、マーク変形により生じる影響が除外された前記基板の可変位置偏差の修正セットを取得するステップと、
−前記可変位置偏差の修正セットを用いて前記基板のアライメントを実行するステップと、を備えることを特徴とする方法。
（項１２）
リソグラフィ装置用のアライメント方法であって、
−前記リソグラフィ装置内のアライメントシステムにより基板を受けるステップと、
−一以上のアライメントマークについて複数のアライメントマーク位置測定を実行するステップと、
−項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行して固有ウェハのセットを取得するステップと、
−項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行するときに導出される平均位置偏差に基づいて前記基板の可変位置偏差を備える可変データセットを決定するステップと、−前記可変データセットを前記固有ウェハのセットにマッピングすることにより、マーク変形固有ウェハと基板変形固有ウェハの加重結合としての前記可変データセットの式を取得するステップと、
−前記基板変形固有ウェハの前記加重結合を可変位置偏差として用いて前記基板のアライメントを実行するステップと、を備えることを特徴とする方法。
（項１３）
項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行してアライメントを実行するときに導出される平均データセットを適用することをさらに備えることを特徴とする項１１または１２に記載の方法。
（項１４）
前記基板の前記平均位置偏差および前記アライメントマーク位置偏差に基づいて修正平均データセットを決定することと、前記修正平均データセットをアライメントの実行に適用することと、をさらに備えることを特徴とする項１１または１２に記載の方法。
（項１５）
−複数であるＳ枚の基板について、前記複数であるＳ枚の基板上に以前に露光されたパターンについての複数のオーバレイ測定位置でのオーバレイ測定を備えるオーバレイデータセットを取得することであって、前記以前に露光されたパターンに対するアライメントプロセスがアライメント測定パラメータλｒｅｃにしたがって実行されていることと、
−前記複数であるＳ枚の基板の前記オーバレイデータの平均オーバレイデータセットを決定することと、
−前記平均オーバレイデータセットをアライメント前にフィードバック補正として適用することと、をさらに備えることを特徴とする項１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
（項１６）
項１１から１５のいずれか一項に記載の方法を実行するよう構成されることを特徴とするアライメントシステム。
（項１７）
アライメントマーク位置測定を実行するよう構成されるアライメント投影システムおよびアライメント検出システムを備え、前記アライメント投影システムは、ｎ個の異なるアライメント測定パラメータλを有する複数のアライメントビームを基板に投影するよう構成されることを特徴とする項１６に記載のアライメントシステム。
（項１８）
放射ビームを調整するよう構成される照明システムと、
パターニングデバイスを支持するよう構築されるサポートであって、前記パターニングデバイスが放射ビームの断面にパターンを付与してパターン放射ビームの形成を可能にするサポートと、
基板を保持するよう構築される基板テーブルと、
前記パターン放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するよう構成される投影システムと、
項１６または１７に記載のアライメントシステムと、を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
（項１９）
−項１１から１５のいずれか一項に記載のアライメント方法を実行することにより、基板のターゲット部分と放射のパターン部分とをアライメントすることと、
放射のパターンビームを前記基板の前記ターゲット部分に投影することと、を備えることを特徴とするデバイス製造方法。
（項２０）
複数であるＳ枚の基板を用いてオーバレイ測定プロセスを特徴付ける方法であって、各基板は複数であるｍ個のオーバレイターゲットを備え、
−前記複数であるＳ枚の基板の各基板について、
−前記複数であるＳ枚の基板の個々の基板上の複数であるｍ個のオーバレイターゲットのそれぞれについて、
−複数であるｎ個の異なるオーバレイ測定パラメータλのそれぞれについて、個々のオーバレイ測定パラメータを用いて個々のオーバレイターゲットのオーバレイを測定することにより、個々の基板上の個々のオーバレイターゲットについてのｎ個のオーバレイターゲット測定を取得して、オーバレイ測定のセットを導出することを実行するステップと、
−前記オーバレイ測定のセットに基づいて、
−前記オーバレイ測定のセットの基板対基板オーバレイ変化ＯＶｓ２ｓを決定し、
−異なるオーバレイ測定パラメータλを用いて取得されるオーバレイ測定を結合することにより色対色オーバレイ差異を決定し、
−色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌを決定するステップと、
−色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌの加重線形結合として基板対基板オーバレイ変化ＯＶｓ２ｓを数式化し、加重係数を有する方程式のセットを取得するステップと、
−前記方程式のセットを前記加重係数について解くステップと、を備えることを特徴とする方法。
（項２１）
前記基板対基板変化は、前記オーバレイ測定のセットから導出される、前記複数であるＳ枚の基板の平均オーバレイに対する変化を表すことを特徴とする項２０に記載の方法。
（項２２）
前記色対色オーバレイ差異は、前記複数であるＳ枚の基板のある基板の平均オーバレイに対するオーバレイ差異であることを特徴とする項２０または２１に記載の方法。
（項２３）
−前記複数であるＳ枚の基板について、複数の異なる測定特性を用いて取得されるアライメント測定のセットを取得するステップと、
−前記アライメント測定のセットに基づいて、色対色差異の基板対基板変化ＡＬｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌを決定するステップと、
−色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌおよび色対色差異の基板対基板変化ＡＬｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌの加重線形結合として基板対基板オーバレイ変化ＯＶｓ２ｓを数式化し、加重係数を有する方程式のセットを取得するステップと、をさらに備えることを特徴とする項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
（項２４）
前記方程式のセットは、複数の線形回帰を用いて解かれることを特徴とする項２０から２３のいずれか一項に記載の方法。
（項２５）
基板についてオーバレイ誤差を決定する方法であって、
−前記基板上の複数であるｍ個のオーバレイターゲットのそれぞれについて、前記複数であるｎ個の異なるオーバレイ測定パラメータを用いて個々のオーバレイターゲットのオーバレイを決定し、前記基板上の個々のオーバレイターゲットについてのｎ個のオーバレイターゲット測定を取得するステップと、
−前記基板について、前記オーバレイターゲット測定に基づいて、色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌを決定するステップと、
−項２０から２４のいずれか一項に記載の方法を用いて加重係数のセットを取得するステップと、
−前記色対色差異の基板対基板変化ＯＶｓ２ｓｃｏｌ２ｃｏｌの加重結合として、前記加重係数を用いて、前記基板についての基板対基板オーバレイ誤差を決定するステップと、を備えることを特徴とする方法。
（項２６）
−基板を支持するよう構成される対象物テーブルと、
−オーバレイ測定を実行するよう構成される投影システムおよび検出システムを備え、前記投影システムがｎ個の異なるアライメント測定パラメータλを有する複数のオーバレイ測定ビームを前記基板上のターゲット位置に投影するよう構成されるオーバレイ測定機構と、
−項２０から２５のいずれか一項に記載の方法を実行するように前記オーバレイ測定機構を制御するよう構成される制御システムと、を備えることを特徴とするオーバレイ測定システム。
（項２７）
項２６に記載のオーバレイ測定システムを備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【図１】
0006568298.tif 000021
【図２（ａ）】
0006568298.tif 000022
【図２（ｂ）】
0006568298.tif 000023
【図２（ｃ）】
0006568298.tif 000024
【図３ａ】
0006568298.tif 000025
【図３ｂ】
0006568298.tif 000026
【図４（ａ）】
0006568298.tif 000027
【図４（ｂ）】
0006568298.tif 000028
【図４（ｃ）】
0006568298.tif 000029
【図５】
0006568298.tif 000030
【図６】
0006568298.tif 000031
【図７（ａ）】
0006568298.tif 000032
【図７（ｂ）】
0006568298.tif 000033
【図８】
0006568298.tif 000034
【図９】
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