(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体上の第１パターンと転写する第２パターンとの位置合わせ処理を行った後に、前記第１パターンに対して前記第２パターンを重ね合わせて転写する転写工程を含む一連の工程を複数の物体各々に対して順次行う間に、
任意のタイミングで、前記物体上における前記第１パターンと前記第２パターンとの重ね合わせ誤差を測定器を用いて実測し、その実測結果に基づいて、重ね合わせの精度の異常を検出する第１副工程と、異常が検出された場合に、前記重ね合わせ誤差の実測値と、前記位置合わせ処理の処理条件との相関関係に基づいて、その処理条件を最適化する第２副工程とを有する最適化工程を含み、
前記第２副工程では、
前記第１パターンに対する前記第２パターンの重ね合わせ誤差の実測値の物体間のばらつき度合が所定レベル以上であれば、物体間で個別に前記位置合わせ処理の処理条件を最適化する第１の最適化処理を行い、
前記第１パターンに対する前記第２パターンの重ね合わせ誤差の実測値の物体間のばらつき度合が所定レベルより小さければ、物体間で共通の前記位置合わせ処理の処理条件を最適化する第２の最適化処理を行う重ね合わせ管理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記位置合わせ処理は、
前記物体上の複数の領域各々に形成された第１パターンの配列モデルに従って前記第２パターンを位置合わせする処理であり、
前記第１の最適化処理では、
前記配列モデルにおける前記各領域の位置と、その実測位置との残差成分が、前記複数の物体に渡って最小となるように、前記位置合わせ処理の処理条件を最適化する重ね合わせ管理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記位置合わせ処理における処理条件は、
前記物体上に形成された第１パターンに付設された複数のマークのうちの位置計測対象となるマークの数、配置、形状、そのマークの位置を計測する計測装置における計測条件と、その計測結果に基づいて実行される演算処理の演算条件とを含む処理パラメータ群と、
前記計測装置による前記マークの位置計測結果に基づいて算出される、前記物体上の第２パターンの転写位置を補正するための重ね合わせ露光補正条件パラメータ群とを含む重ね合わせ管理方法。
【請求項４】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
重ね合わせの異常が検出されたパターンの検出頻度に応じて、前記最適化工程を行う間隔を増減させる重ね合わせ管理方法。
【請求項５】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記重ね合わせの実測値に関する統計値に基づいて、重ね合わせの異常を検出する重ね合わせ管理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記統計値は、前記重ね合わせ誤差の実測値の平均値、ばらつき、平均値とばらつきとの和の少なくとも１つである重ね合わせ管理方法。
【請求項７】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
重ね合わせの異常が検出されたパターンを、その後の処理対象から除外するパターンとして指定する重ね合わせ管理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記物体は、半導体基板であり、
重ね合わせが異常であると判断されたパターンを含むチップを、チップ単位で、処理対象から除外する重ね合わせ管理方法。
【請求項９】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記パターンの重ね合わせの異常の判定レベルを複数段階で設け、
そのパターンの重ね合わせの各判定レベルに応じて、その後の処理状態を変更する重ね合わせ管理方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
重ね合わせが異常であると判断されたパターンの検出頻度に応じて、前記パターンの重ね合わせに関する情報を測定する間隔と、前記パターンの欠陥に関する情報を検査する間隔との少なくとも一方を変更させる重ね合わせ管理方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記パターンの重ね合わせの異常が検出されたことを、前記一連の工程の少なくとも一部を行った装置に通知する重ね合わせ管理方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記任意のタイミングは、物体毎、所定数の物体が処理される度及び所定時間間隔のいずれかである重ね合わせ管理方法。
【請求項１３】
物体上の複数の領域各々に形成された第１パターンと転写する第２パターンとの位置合わせ処理を行った後に、前記第１パターンに対して前記第２パターンを重ね合わせて転写する転写工程を含む一連の工程を、複数の物体各々に対して順次行う間に、
任意のタイミングで、前記物体上における前記第１パターンのパターン要素と前記第２パターンのパターン要素との重ね合わせ誤差を測定器を用いて実測し、その実測結果に基づいて、前記重ね合わせの異常を検出する第１副工程と、異常が検出された場合に、前記重ね合わせ誤差の実測値と、前記一連の工程における処理条件との相関関係に基づいて、その処理条件を最適化する第２副工程とを有する最適化工程を含み、
前記第２副工程では、
前記第１パターンのパターン要素と前記第２パターンのパターン要素との重ね合わせ誤差の分布のばらつきが領域間で所定レベル以上の場合には、前記物体上の複数の領域の各々で個別に前記位置合わせ処理の処理条件を最適化する第１の最適化処理を実行し、
前記第１パターンのパターン要素と前記第２パターンのパターン要素との重ね合わせ誤差の分布のばらつきが領域間で所定レベルより小さい場合には、前記物体上の複数の領域間で共通の処理条件を最適化する第２の最適化処理を実行する重ね合わせ管理方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記第２の最適化処理では、
前記最適化する処理条件に、前記物体上に対する前記第２パターンの像の形成状態に関する処理条件が含まれる重ね合わせ管理方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記転写工程は、
前記第１パターンに対して前記第２パターンを投影光学系を介して重ね合わせて転写する工程を含み、
前記物体上に対する前記第２パターンの像の形成状態に関する処理条件には、前記投影光学系の結像特性を調整するための処理条件が含まれる重ね合わせ管理方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記第１の最適化処理では、
前記最適化する処理条件に、前記物体上の各パターン要素の配列に対する非線形な成分を補正可能なパラメータが含まれる重ね合わせ管理方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の重ね合わせ管理方法において、
非線形な成分を補正可能なパラメータには、
位置合わせ処理の高次計算式モデル、高次の位置補正パラメータのいずれかが含まれる重ね合わせ管理方法。
【請求項１８】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記位置合わせ処理における処理条件は、
前記物体上に形成された第１パターンに付設された複数のマークのうちの位置計測対象となるマークの数、配置、形状、そのマークの位置を計測する計測装置における計測条件と、その計測結果に基づいて実行される演算処理の演算条件とを含む処理パラメータ群と、
前記計測装置による前記マークの位置計測結果に基づいて算出される、前記物体上の第２パターンの転写位置を補正するための重ね合わせ露光補正条件パラメータ群とを含む重ね合わせ管理方法。
【請求項１９】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
重ね合わせの異常が検出されたパターンの検出頻度に応じて、前記最適化工程を行う間隔を増減させる重ね合わせ管理方法。
【請求項２０】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記重ね合わせの実測値に関する統計値に基づいて、重ね合わせの異常を検出する重ね合わせ管理方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記統計値は、前記重ね合わせ誤差の実測値の平均値、ばらつき、平均値とばらつきとの和の少なくとも１つである重ね合わせ管理方法。
【請求項２２】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
重ね合わせの異常が検出されたパターンを、その後の処理対象から除外するパターンとして指定する重ね合わせ管理方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記物体は、半導体基板であり、
重ね合わせが異常であると判断されたパターンを含むチップを、チップ単位で、処理対象から除外する重ね合わせ管理方法。
【請求項２４】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記パターンの重ね合わせの異常の判定レベルを複数段階で設け、
そのパターンの重ね合わせの各判定レベルに応じて、その後の処理状態を変更する重ね合わせ管理方法。
【請求項２５】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
重ね合わせが異常であると判断されたパターンの検出頻度に応じて、前記パターンの重ね合わせに関する情報を測定する間隔と、前記パターンの欠陥に関する情報を検査する間隔との少なくとも一方を変更させる重ね合わせ管理方法。
【請求項２６】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記パターンの重ね合わせの異常が検出されたことを、前記一連の工程の少なくとも一部を行った装置に通知する重ね合わせ管理方法。
【請求項２７】
請求項１３に記載の重ね合わせ管理方法において、
前記任意のタイミングは、物体毎、所定数の物体が処理される度、
物体上のパターン要素毎、所定数の物体上のパターン要素が処理される度、
及び所定時間間隔のいずれかである重ね合わせ管理方法。
【請求項２８】
複数の物体各々に対する重ね合わせ露光を管理する重ね合わせ管理装置において、
請求項１〜２７のいずれか一項に記載の重ね合わせ管理方法を用いて、前記複数の物体におけるパターンの重ね合わせを管理する重ね合わせ管理装置。
【請求項２９】
物体上にパターンを形成する一連のプロセスの少なくとも一部を実行する処理装置において、
請求項２８に記載の重ね合わせ管理装置を備える処理装置。
【請求項３０】
物体上に形成されたパターンの重ね合わせ誤差に関する情報を測定する測定装置において、
請求項２８に記載の重ね合わせ管理装置を備える測定装置。
【請求項３１】
物体上にパターンを転写する露光装置において、
請求項２８に記載の重ね合わせ管理装置を備える露光装置。
【請求項３２】
物体上の複数の異なる領域各々にパターンを重ね合わせて転写する露光装置と；
前記パターンの転写後に、前記パターンの重ね合わせ誤差に関する情報を測定する事後測定器と；
前記露光装置に関する情報と、前記事後測定器の測定結果とに基づいて、前記物体上のパターンの重ね合わせを管理する請求項２８に記載の重ね合わせ管理装置と；を備えるデバイス製造システム。
【請求項３３】
請求項３２に記載のデバイス製造システムにおいて、
前記露光装置への搬入前に、前記物体の位置合わせに関する情報を測定する事前測定器をさらに備え、
前記重ね合わせ管理装置は、
前記物体上のパターンの重ね合わせを管理する際に、前記事前測定器の測定結果を考慮するデバイス製造システム。
【請求項３４】
請求項３３に記載のデバイス製造システムにおいて、
前記重ね合わせ管理装置は、
前記露光装置における処理条件と、前記事前測定器における処理条件との少なくとも一方を最適化するデバイス製造システム。
【請求項３５】
物体上の複数の異なる領域各々にパターンを転写する露光工程と；
前記露光工程が実行された後に、前記パターンの重ね合わせ誤差に関する情報を測定する事後測定工程と；
請求項１〜２７のいずれか一項に記載の重ね合わせ管理方法を用いて、前記露光工程に関する情報と、事後測定工程の測定結果に関する情報とに基づいて、前記物体上のパターンの重ね合わせを管理する重ね合わせ管理工程とを；含むデバイス製造方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載のデバイス製造方法において、
前記露光工程に先立って、
前記物体の位置合わせに関する情報を測定する事前測定工程をさらに含み、
前記重ね合わせ管理工程では、
前記物体上のパターンの重ね合わせを管理する際に、前記事前測定工程の測定結果を考慮するデバイス製造方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載のデバイス製造方法において、
前記重ね合わせ管理工程では、
前記露光工程における処理条件と、前記事前測定工程における処理条件との少なくとも一方を最適化するデバイス製造方法。
【請求項３８】
請求項３６に記載のデバイス製造方法において、
前記事前測定工程を行う測定器と、前記事後測定工程を行う測定器とを同一とするデバイス製造方法。
【請求項３９】
請求項１〜２７のいずれか一項に記載の重ね合わせ管理方法を用いて、物体上の複数の異なる領域各々にパターンを重ね合わせて形成する際の前記物体と前記パターンとの位置合わせにおける位置合わせ処理の処理条件の解析処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項４０】
請求項３９に記載のプログラムが記録されたコンピュータにより読み取りが可能な情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わせ管理方法及び装置、処理装置、測定装置及び露光装置、デバイス製造システム及びデバイス製造方法、並びにプログラム及び情報記録媒体に係り、さらに詳しくは、物体上に重ね合わせて転写形成するパターンの重ね合わせを管理する重ね合わせ管理方法及び重ね合わせ管理装置、該重ね合わせ管理装置を備える処理装置、測定装置及び露光装置、前記重ね合わせ管理装置を備えるデバイス製造システム及び前記重ね合わせ管理方法を用いるデバイス製造方法、並びに前記重ね合わせ管理方法をコンピュータに実行させるプログラム及び該プログラムを記録した情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子などの電子デバイス（マイクロデバイス）の製造工程では、半導体基板（ウエハ）又は液晶基板（ガラスプレート）上の複数の領域各々にレチクル（マスク）上の回路パターンを重ね合わせて転写している。このとき、デバイスパターンを正確に基板上の各領域に重ね合わせるには、転写するデバイスパターンの像と基板とを精度良く位置合わせする必要がある。そこで、従来、露光前にウエハの位置合わせ、いわゆるウエハアライメントが行われている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
ウエハアライメントでは、例えば、基板上にすでに形成された複数の領域各々に付設されたウエハマークを光電検出し、検出されたマーク波形に基づいて所定の波形処理アルゴリズムを用いて、マークの位置情報を検出する。そして、その位置情報の検出結果に基づいて、基板上のパターン配列を統計演算で求め、そのパターン配列から推定されるパターン位置を新たなパターンの重ね合わせ転写位置としている。ウエハアライメントでは、基板上のウエハマークの計測から、パターンの重ね合わせ転写位置の算出に至るまでには、種々の波形検出処理及び演算処理が、その処理を規定する処理パラメータの下で行われる。【０００４】
各種処理においては、処理パラメータの設定値が適切に設定されていなければ、重ね合わせ精度の低下に結びつくため、処理パラメータの設定値は、必要に応じて変更される。従来においては、設定値を変更する度に、デバイスの製造プロセスを一旦停止し、テストウエハによるテスト露光及び現像などを行って、基板上に形成されたパターン（例えばレジスト像）の重ね合わせ誤差を計測し、そのパラメータが適切に設定されているか否かを確認していた。この確認のために多くの時間と費用が費やされていた。【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−４４４２９号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の観点からすると、物体上の第１パターンと転写する第２パターンとの位置合わせ処理を行った後に、前記第１パターンに対して前記第２パターンを重ね合わせて転写する転写工程を含む一連の工程を複数の物体各々に対して順次行う間に、任意のタイミングで、前記物体上における前記第１パターンと前記第２パターンとの重ね合わせ誤差を測定器を用いて実測し、その実測結果に基づいて、重ね合わせの精度の異常を検出する第１副工程と、異常が検出された場合に、前記重ね合わせ誤差の実測値と、前記位置合わせ処理の処理条件との相関関係に基づいて、その処理条件を最適化する第２副工程とを有する最適化工程を含み、前記第２副工程では、前記第１パターンに対する前記第２パターンの重ね合わせ誤差の実測値の物体間のばらつき度合が所定レベル以上であれば、物体間で個別に前記位置合わせ処理の処理条件を最適化する第１の最適化処理を行い、前記第１パターンに対する前記第２パターンの重ね合わせ誤差の実測値の物体間のばらつき度合が所定レベルより小さければ、物体間で共通の前記位置合わせ処理の処理条件を最適化する第２の最適化処理を行う第１の重ね合わせ管理方法である。
【０００７】
これによれば、一連の工程を停止させることなく位置合わせの処理条件を最適化するので、重ね合わせ精度が悪化しても、それが迅速に改善される。【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、物体上の複数の領域各々に形成された第１パターンと転写する第２パターンとの位置合わせ処理を行った後に、前記第１パターンに対して前記第２パターンを重ね合わせて転写する転写工程を含む一連の工程を、複数の物体各々に対して順次行う間に、任意のタイミングで、前記物体上における前記第１パターンのパターン要素と前記第２パターンのパターン要素との重ね合わせ誤差を測定器を用いて実測し、その実測結果に基づいて、前記重ね合わせの異常を検出する第１副工程と、異常が検出された場合に、前記重ね合わせ誤差の実測値と、前記一連の工程における処理条件との相関関係に基づいて、その処理条件を最適化する第２副工程とを有する最適化工程を含み、前記第２副工程では、前記第１パターンのパターン要素と前記第２パターンのパターン要素との重ね合わせ誤差の分布のばらつきが領域間で所定レベル以上の場合には、前記物体上の複数の領域の各々で個別に前記位置合わせ処理の処理条件を最適化する第１の最適化処理を実行し、前記第１パターンのパターン要素と前記第２パターンのパターン要素との重ね合わせ誤差の分布のばらつきが領域間で所定レベルより小さい場合には、前記物体上の複数の領域間で共通の処理条件を最適化する第２の最適化処理を実行する第２の重ね合わせ管理方法である。
【０００９】
これによれば、一連の工程を停止させることなく、その一連の工程の処理条件を最適化するので、パターン内のパターン要素の重ね合わせ精度が悪化しても、それが迅速に改善される。【００１０】
本発明は、第３の観点からすると、複数の物体各々に対する重ね合わせ露光を管理する重ね合わせ管理装置において、本発明の第１、第２の重ね合わせ管理方法を用いて、前記複数の物体におけるパターンの重ね合わせを管理する重ね合わせ管理装置である。これによれば、本発明の重ね合わせ管理方法を用いてパターンの重ね合わせが管理されるので、デバイスの生産性が向上する。【００１１】
本発明は、第４の観点からすると、物体上にパターンを形成する一連のプロセスの少なくとも一部を実行する処理装置において、本発明の重ね合わせ管理装置を備える処理装置である。これによれば、本発明の重ね合わせ管理装置によってパターンの重ね合わせが管理されるので、デバイスの生産性が向上する。【００１２】
本発明は、第５の観点からすると、物体上に形成されたパターンの重ね合わせ誤差に関する情報を測定する測定装置において、本発明の重ね合わせ管理装置を備える測定装置である。これによれば、本発明の重ね合わせ管理装置によってパターンの重ね合わせが管理されるので、デバイスの生産性が向上する。【００１３】
本発明は、第６の観点からすると、物体上にパターンを転写する露光装置において、本発明の重ね合わせ管理装置を備える露光装置である。これによれば、本発明の重ね合わせ管理装置によってパターンの重ね合わせが管理されるので、デバイスの生産性が向上する。【００１４】
本発明は、第７の観点からすると、物体上の複数の異なる領域各々にパターンを重ね合わせて転写する露光装置と；前記パターンの転写後に、前記パターンの重ね合わせ誤差に関する情報を測定する事後測定器と；前記露光装置に関する情報と、前記事後測定器の測定結果とに基づいて、前記物体上のパターンの重ね合わせを管理する本発明の重ね合わせ管理装置と；を備えるデバイス製造システムである。これによれば、本発明の重ね合わせ管理装置によってパターンの重ね合わせが管理されるので、デバイスの生産性が向上する。【００１５】
本発明は、第８の観点からすると、物体上の複数の異なる領域各々にパターンを転写する露光工程と；前記露光工程が実行された後に、前記パターンの重ね合わせ誤差に関する情報を測定する事後測定工程と；本発明の第１、第２の重ね合わせ管理方法のいずれかを用いて、前記露光工程に関する情報と、事後測定工程の測定結果に関する情報とに基づいて、前記物体上のパターンの重ね合わせを管理する重ね合わせ管理工程とを；含むデバイス製造方法である。これによれば、本発明の第１、第２の重ね合わせ管理方法のいずれかを用いてパターンの重ね合わせを管理するので、デバイスの生産性が向上する。【００１６】
本発明は、第９の観点からすると、本発明の第１、第２の重ね合わせ管理方法のいずれかを用いて、物体上の複数の異なる領域各々にパターンを重ね合わせて形成する際の前記物体と前記パターンとの位置合わせにおける位置合わせ処理の処理条件の解析処理をコンピュータに実行させるプログラムである。このプログラムをコンピュータにインストールすることで、コンピュータによって本発明の第１、第２の重ね合わせ管理方法のいずれかを用いてパターンの重ね合わせが管理されるので、デバイスの生産性が向上する。また、本発明のプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な情報記録媒体に記録することができる。従って、本発明は、さらに別の観点からすると、本発明のプログラムが記録されたコンピュータにより読み取りが可能な情報記録媒体であるとも言える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るデバイス製造システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】ウエハの一例を示す図である。
【図３】プロセスの流れを示すフローチャートである。
【図４】プロセス中のウエハ及びデータの流れを示すフローである。
【図５】解析処理Ａを示すフローチャートである。
【図６】解析処理Ｂを示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。【００１９】
図１には、本発明の一実施形態に係るデバイス製造システムの概略的な構成が示されている。デバイス製造システム１０００は、基板、例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と記述する）を処理し、マイクロデバイスを製造するためにデバイス製造工場内に構築されたシステムである。図１に示されるように、このデバイス製造システム１０００は、露光装置１００と、その露光装置１００に隣接して配置されたトラック２００と、管理コントローラ１６０と、解析装置５００と、ホストシステム６００と、デバイス製造処理装置群９００とを備えている。【００２０】
［露光装置］
露光装置１００は、デバイスパターンを、フォトレジストが塗布されたウエハに転写する装置である。露光装置１００は、露光用照明光を射出する照明系、その照明光により照明されるデバイスパターン等が形成されたレチクルを保持するステージ、照明光により照明されたデバイスパターン等を投影する投影光学系、露光対象となるウエハを保持するステージ及びこれらの制御系等を備えている。露光装置１００は、露光用照明光に対し、上記各ステージを駆動して、レチクルとウエハとの同期走査と、ウエハのステッピングとを交互に繰り返すことにより、レチクル上のデバイスパターンをウエハ上の複数の異なる領域に転写する。すなわち、露光装置１００は、走査露光（ステップ・アンド・スキャン）方式の露光装置である。【００２１】
図２（Ａ）には、デバイス製造に用いられる基板、すなわち露光装置１００において露光対象となるウエハＷの一例が示されている。図２（Ａ）に示されるように、ウエハＷ上には、デバイスパターンが形成された複数のショット領域ＳＡpが露光工程によって既に形成されている。図２（Ｂ）に示されるように、各ショット領域ＳＡpには、ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）が付設されている。ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）は、その形状等からその位置情報を検出することが可能なマークである。例えば、図２（Ｂ）では、ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）は、ライン・アンド・スペース・マークとして示されている。ウエハマークの形状としては、他にも、ボックスマーク、十字マークなどを採用することができる。【００２２】
露光装置１００では、このウエハＷ上のショット領域ＳＡpに対して、レチクル上のデバイスパターンを、正確に重ね合わせ露光する必要がある。正確な重ね合わせ露光を実現するためには、ウエハＷ上の各ショット領域ＳＡpの位置を正確に把握する必要がある。ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）は、各ショット領域ＳＡpの位置（例えば図２におけるその中心Ｃpの位置）を把握するために設けられている。ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）は、それが付設されたショット領域ＳＡpのデバイスパターンとともに転写形成されたものであることから、ウエハＷ上におけるウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）とデバイスパターンとの位置関係はほぼ固定であり、ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）の位置がわかれば、そのショット領域の中心位置Ｃpを認識することができる。【００２３】
なお、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示される、ウエハＷ、ショット領域ＳＡp、ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）は、あくまで一例であって、そのサイズ、ショット領域１つ当たりの数、ウエハマークの配置位置、形状などは、適宜変更され得るものである。特に、ショット領域自体の変形をも考慮してウエハアライメントを行う場合には、ショット領域１つ当たりのウエハマークの数は１軸当たり複数となり、それら複数のウエハマークの少なくとも一部は、ショット領域ＳＡPの中心ＣPに対応する位置以外の位置にも配置されるようになる。【００２４】
ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）の位置を計測するため、露光装置１００には、このウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）の位置を計測するためのオフアクシスのアライメント系が設けられている。このアライメント系では、内部に備える光学系を用いて、ウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）が含まれるウエハ面を照明し、そのウエハ面からの反射光をその光学系を用いて、内部に備えるアライメントセンサに導き、当該アライメントセンサを用いてその反射光に対応する信号を光電検出する。検出された信号は、例えばそのウエハ面の凹凸又は反射率の分布に対応する波形となる。アライメント系では、検出した波形データから、マークに対応する波形（マーク波形）を抽出し、その抽出結果に基づいてアライメントセンサの検出視野内におけるマーク波形の位置座標を検出する。アライメント系では、検出されたマーク波形の位置座標と、アライメントセンサの検出視野自体の位置座標とに基づいて、ＸＹ座標系におけるウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）の位置を算出する。露光装置１００では、その算出結果に基づいて、デバイスパターンの転写位置が決定される。【００２５】
なお、デバイスパターンの正確な重ね合わせ露光を行うためには、ウエハ上のすべてのショット領域ＳＡPの位置情報を計測しても良いが、それでは、スループットに影響が出るおそれがある。そこで、露光装置１００では、実際に計測するウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）を限定し、計測されたウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）の位置の計測結果から、ウエハ上のショット領域ＳＡPの配列を統計的に推定するグローバルアライメント技術が採用されている。露光装置１００では、このグローバルアライメントとして、設計上のショット配列に対する実際のショット配列のずれを、Ｘ軸、Ｙ軸にそれぞれ平行で、例えばウエハＷの中心を原点とする座標軸（Ｗｘ，Ｗｙ）及び／又は例えばショット領域ＳＡPの中心を原点とする座標軸（Ｓｘ，Ｓｙ）の多項式で表現し、統計演算を行ってその多項式における妥当な係数を求める、いわゆるＥＧＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｇｌｏｂａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式のウエハアライメントが採用されている。ＥＧＡ方式のウエハアライメントでは、まず、計測対象のウエハマーク（ＭＸp、ＭＹp）を計測するショット領域ＳＡPを幾つか選択する。選択されたショット領域をサンプルショットという。アライメント系では、サンプルショットに付設されたウエハマーク（サンプルマーク）（ＭＸp、ＭＹp）の位置を計測する。このような計測動作を、以下ではＥＧＡ計測と呼ぶ。【００２６】
このＥＧＡ計測では、計測された波形データがマーク波形を抽出するデータとして適切であるか否かの判断を行っている。具体的には、波形データから、そのマーク波形がどの程度正確に検出できるか否かを、波形データの形状から求め、その度合を数値化し、検出結果スコアとして算出している。この検出結果スコアが所定の閾値よりも良好な場合には、サンプルマークが検出できたものとして、サンプルマークのマーク検出結果をＯＫとし、サンプルマークのマーク検出結果をＮＧとしている。【００２７】
ＥＧＡ方式のウエハアライメントでは、このＥＧＡ計測の結果、すなわち幾つかのサンプルマークの位置情報に基づく統計演算により、各ショット領域ＳＡPのＸＹ位置座標の補正量を推定する。このような演算を、以下ではＥＧＡ演算と呼ぶ。なお、ＥＧＡ方式のウエハアライメントについては、例えば特開昭６１−４４４２９号公報及びこれに対応する米国特許第４，７８０，６１７号明細書等に詳細に開示されており、本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応する上記米国特許明細書における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。【００２８】
この多項式により求められる、各ショット領域の位置のＸＹ補正量を、ＥＧＡ補正量という。ＥＧＡ方式のウエハアライメントで求められる多項式の係数は、最小二乗法で求められたものであるため、マーク位置の実測値と、ＥＧＡ補正量により補正されたマーク位置との間にはずれ（非線形成分の誤差）が残る。このずれを残差という。この残差は、重ね合わせ精度の観点からすれば、小さい方が望ましいのは勿論である。【００２９】
残差を小さくするための手段の１つが、ＥＧＡ多項式モデルの高次化である。例えば、ＥＧＡ多項式モデルを、ショット領域ＳＡPの配列の線形成分（ウエハＷの中心を基準としたときのウエハＷのスケーリング、回転（ショット配列のＸ軸相当、Ｙ軸相当の成分の直交度をも考慮した回転）、オフセットの各成分）、ショット領域ＳＡP自体の変形の線形成分（ショット領域ＳＡPの中心を基準としたショット領域ＳＡPのスケーリング、回転（ショット領域のＸ軸相当、Ｙ軸相当の成分の直交度をも考慮した回転）、及びオフセットの各成分）を考慮した（Ｗｘ，Ｗｙ）あるいは（Ｓｘ，Ｓｙ）の１次式でなく、ショット領域ＳＡPの配列の２次成分までを考慮した（Ｗｘ，Ｗｙ）の２次式、又はショット領域の配列の３次成分までを考慮した（Ｗｘ，Ｗｙ）の３次式とした方がこの残差は当然に小さくなる。一般的に、ＥＧＡ多項式モデルを高次化すればするほど、全体的な残差は小さくなるが、過補正とならないように注意する必要が生ずる。また、ＥＧＡ多項式モデルを高次化する場合には、それに合わせてサンプルマークの数を増やす必要がある。また、（Ｓｘ，Ｓｙ）の高次成分をも考慮したモデルを採用できることは勿論である。【００３０】
また、ある一部のサンプルマークの計測結果が、実際のショット配列から著しくずれている場合には、全体の残差が大きくなる傾向がある。したがって、このようなサンプルマークの位置の計測結果については、ＥＧＡ演算に用いないようにリジェクトするのが望ましい。すなわち、ＥＧＡ計測により計測されたサンプルマークの位置情報のうちの幾つかを、ＥＧＡ演算に用いないようにして、ショット領域ＳＡPの位置推定精度を高めていくことも可能である。このように、サンプルマークの数及び／又は配置の選択は、ＥＧＡ方式のウエハアライメントにとって重要なファクタとなる。【００３１】
［アライメント関連パラメータ］
露光装置１００では、上記アライメント系によるＥＧＡ方式のウエハアライメントに関連する動作を規定するファクタが幾つかパラメータ化されている。露光装置１００では、それらのパラメータ（アライメント関連パラメータと呼ぶ）に設定値を設定した状態で、その設定値の下でウエハアライメントが行われている。アライメント関連パラメータは、ＥＧＡ計測又はＥＧＡ演算の処理条件として用いられるアライメント処理パラメータと、ＥＧＡ補正量、又はウエハＷ上のショット領域ＳＡPの配列の非線形成分に対応した重ね合わせ転写位置の補正量などの重ね合わせ露光補正条件パラメータとに大別される。【００３２】
アライメント処理パラメータとしては、上述したような、サンプルマークに関するもの、アライメント系に関するもの、アライメントセンサに関するもの、波形処理に関するもの、あるいはＥＧＡ多項式モデルに関するものなどがある。サンプルマークに関するアライメント処理パラメータとしては、サンプルマークの数、そのウエハ上の配置、そのマークの形状に関するものがある。また、アライメント系に関するアライメント処理パラメータとしては、サンプルマークの照明条件、アライメントセンサ、アライメント系の光学系のフォーカスなどに関するものがある。また、照明条件のパラメータには、照明光の波長、サンプルマークからの０次光を選択するか否かの明暗視野の選択、照明光の強度、位相差照明の有無などを選択するためのパラメータが含まれている。また、アライメントセンサのパラメータには、例えば、ＦＩＡ（Field Image Alignment）方式、ＬＳＡ（Laser Step Alignment）方式、ＬＩＡ（Laser Interferometric Alignment）方式などの各種センサを選択するパラメータなどが含まれている。また、光学系のフォーカスのパラメータとしては、フォーカス調整の際に加算されるべきオフセット成分（アライメントフォーカスオフセット）などが含まれている。【００３３】
また、波形処理に関するパラメータには、信号処理アルゴリズム（エッジ抽出法、テンプレートマッチング法、折り返し自己相関法等、スライスレベル等）、上述したマーク検出結果スコアのＯＫ／ＮＧの閾値、コントラストリミット、スライスレベルなどが含まれている。また、ＥＧＡ多項式モデルに関するパラメータには、ＥＧＡ多項式モデルの種類（６パラメータモデル、１０パラメータモデル、ショット内平均化モデル、ショットファクタ間接適用モデル、高次ＥＧＡ処理条件（使用次数と使用補正係数）等）、重み付けＥＧＡパラメータ、ＥＧＡオプション機能の拡張ＥＧＡ処理条件（ショット内多点ＥＧＡ実施条件、ＥＧＡ計算モデル、ショット成分補正条件等）、サンプルマーク単位・サンプルショット単位でのサンプルマークのリジェクトの有無の指定、サンプルマークを検出した時のリジェクトリミット値（サンプルマークをＥＧＡ演算からリジェクトするか否かの基準となる閾値）などが含まれている。【００３４】
一方、重ね合わせ露光条件補正パラメータには、ＥＧＡ演算により求められるＥＧＡ多項式モデルの係数、高次のＥＧＡ多項式モデルの係数など、ＥＧＡ多項式モデルから得られる補正量、ショット配列の非線形成分（ウエハグリッド）を補正するための補正量とウエハＷ上の位置とを関連付けた補正量マップなどが含まれる。【００３５】
アライメント関連パラメータは、上述したものに限られない。また、アライメント関連パラメータは、基本的に全て可変であるが、全てのアライメント関連パラメータを可変とせずに、その一部のアライメント関連パラメータを不変（固定）としておくように設定することもできるようになっている。【００３６】
以上述べたように、露光装置１００には、装置パラメータとしてアライメント関連パラメータを設定可能となっている。これらのパラメータの設定値は、レチクル上のデバイスパターンが、ウエハＷ上に精度良く重ね合わせ転写されるように、予め調整しておく必要がある。【００３７】
なお、ウエハＷ上では、ショット領域ＳＡPの配列と同様に、ショット領域ＳＡP自体も変形する場合がある。この変形による歪み成分をショットディストーションともいう。このショットディストーションは、ショット領域ＳＡP内のデバイスパターンの部分的な重ね合わせ誤差の原因となる。ショットディストーションの原因としては、レチクルを保持するステージとウエハを保持するステージとの同期誤差、投影光学系の投影像の歪みなどがある。露光装置１００では、ステージの同期走査制御状態を補正するための同期補正パラメータなども設定可能となっており、投影光学系の結像性能（ディストーションなどの収差成分）を、ある程度微調整することができるように構成されている。このショットディストーションも、Ｘ、Ｙの多項式で表現することができる。この多項式の係数もパラメータ化されており、本実施形態における最適化の対象となる。本実施形態では、これらの多項式の係数のパラメータを設定することにより、ショットディストーションを３次成分まで補正可能であるものとする。なお、このような投影光学系の構成は、例えば特開２００５−１７４９５９号公報などに開示されている。【００３８】
また、上述したように、露光装置１００では、レチクルとウエハとの同期走査と、ウエハのステッピングとを繰り返すことにより、レチクル上のデバイスパターンをウエハ上の複数の異なる領域に転写している。このため、同期走査又はステッピング動作を行うステージの動特性などにより、ステッピングによるパターンの重ね合わせずれ（ステッピングずれ）、又は同期走査に起因するパターンの重ね合わせずれ（スキャニングずれ）が発生する場合がある。例えば、ステージの＋方向へのスキャンと−方向へのスキャンとで、ウエハＷ上のパターンの転写位置がずれたり、ステージのステッピング方向でも、パターンの転写位置がずれたりするのである。露光装置１００では、このようにステッピングずれ、スキャニングずれを補正するための補正パラメータ（両ステージの相対位置を補正するパラメータなど）も、装置パラメータとして設定可能となっている。【００３９】
なお、露光装置１００には、ウエハを保持するステージが２台設けられている。続けて処理されるウエハは、両ステージに交互にロードされて順次露光される。このようにすれば、一方のステージに保持されたウエハに対する露光を行っている最中に、他方のステージ上にウエハをロードし、アライメントなどを行っておくことができるので、１台のステージでウエハ交換→アライメント→露光を繰り返し行うよりもスループットが向上する。図１では、一方のステージに保持されたウエハに対し走査露光を行う部分が、処理部１として示されており、他方のステージに保持されたウエハに対し走査露光を行う部分が、処理部２として示されている。【００４０】
［トラック］
トラック２００内には、露光装置１００でのウエハの露光前後（すなわち、事前、事後）において、そのウエハに対する様々な測定検査を行うことが可能な複合的な測定検査器１２０と、ウエハに対してレジスト（感光剤）を塗布するとともに、露光後のウエハを現像するコータ・デベロッパ（以下、Ｃ／Ｄと略述する）１１０とが設けられている。
［測定検査器］
測定検査器１２０は、露光装置１００及びＣ／Ｄ１１０とは、独立して動作可能である。また、測定検査器１２０は、その測定検査結果を、システム内の通信ネットワークを介して外部にデータ出力することができる。測定検査器１２０は、露光前の測定検査である事前測定検査と、露光後の測定検査である事後測定検査とを行う。【００４１】
測定検査器１２０は、事前測定検査においては、ウエハＷ上の異物検査のほか、ウエハＷが露光装置１００に搬送される前に、露光装置１００における処理条件、例えば、アライメント関連パラメータの最適化に関する測定を行う。測定検査器１２０は、ウエハＷ上に形成されたウエハマークの位置計測（ＥＧＡ計測）を行う。この事前測定により、そのウエハマークがサンプルマークとしてふさわしいか否かを判断するようにすれば、露光装置１００のＥＧＡ計測を効率的なものとすることができる。測定検査器１２０は、露光装置１００のアライメント系と同等のウエハＷ上のウエハマークの位置計測機能を有している。すなわち、測定検査器１２０は、露光装置１００のアライメント系とマッチングがとれたアライメント系を有している。測定検査器１２０のアライメント系では、露光装置１００のアライメント系と同様にアライメント関連パラメータを設定可能である。測定検査器１２０のアライメント系では、露光装置１００のアライメント系と同じ状態でサンプルマークを計測することが可能であり、このＥＧＡ計測の結果に基づいて、ＥＧＡ演算を行うことも可能となっている。すなわち、測定検査器１２０のアライメント系と、露光装置１００のアライメント系とは、ほぼ同様の状態で、ウエハアライメントを実行することが可能であり、互いのマッチングがとれている。【００４２】
一方、測定検査器１２０の事後測定検査においては、ウエハＷ上の欠陥・異物検査の他、露光装置１００で転写されＣ／Ｄ１１０で現像された露光後（事後）のウエハＷ上のデバイスパターンの重ね合わせ誤差の測定を行う。レチクル上の転写用のパターン内には、複数の異なる地点に重ね合わせ計測用マークが形成されている。この重ね合わせ計測用マークは、露光装置１００における露光時に、デバイスパターンとともにウエハＷ上に転写される。測定検査器１２０は、各層の重ね合わせ計測用マークの位置ずれ量を計測し、ショット領域ＳＡP内の各地点での重ね合わせ誤差を計測する。この測定結果により、そのショット領域ＳＡP内のパターン要素の重ね合わせ誤差分布を取得することが可能である。また、ショット領域ＳＡP内の重ね合わせ誤差の平均が、そのショット領域ＳＡPの重ね合わせ誤差の実測値となる。【００４３】
［解析装置］
解析装置５００は、露光装置１００と、Ｃ／Ｄ１１０と、測定検査器１２０とは独立して動作する装置である。解析装置５００は、各種装置から各種データ（例えばその装置の処理内容）を収集し、ウエハＷに対する一連のプロセスに関するデータの解析を行う。このような解析装置５００を実現するハードウエアとしては、例えばパーソナルコンピュータ（以下、適宜「ＰＣ」と略述する）を採用することができる。この場合、解析処理は、解析装置５００のＣＰＵ（不図示）で実行される解析プログラムの実行により実現される。この解析プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのメディア（情報記録媒体）に記録され、該メディアからＰＣにインストールされた状態で実行される。【００４４】
解析装置５００は、測定検査器１２０の測定結果に基づいて、露光装置１００のウエハアライメントに関するシミュレーションを行い、アライメント関連パラメータ、同期走査制御の補正パラメータ、及び投影光学系の調整パラメータなどを最適化する。【００４５】
ところで、露光装置１００と、Ｃ／Ｄ１１０と、測定検査器１２０とは、相互にインライン接続されている。ここで、インライン接続とは、装置間及び各装置内の処理ユニット間を、ロボットアーム及び／又はスライダ等のウエハＷを自動搬送する搬送装置を介して接続することを意味する。このインライン接続により、露光装置１００とＣ／Ｄ１１０との間でのウエハＷの受け渡し時間を格段に短くすることができる。【００４６】
インライン接続された露光装置１００とＣ／Ｄ１１０と測定器１２０とは、これを一体として、１つの基板処理装置（１００、１１０、１２０）とみなすこともできる。基板処理装置（１００、１１０、１２０）は、ウエハＷに対して、フォトレジスト等の感光剤を塗布する塗布工程と、感光剤が塗布されたウエハＷ上にマスク又はレチクルのパターンを転写する露光工程と、露光工程が終了したウエハを現像する現像工程等を行う。【００４７】
すなわち、デバイス製造システム１０００においては、露光装置１００と、Ｃ／Ｄ１１０と、測定検査器１２０とが複数台設けられている。各基板処理装置（１００、１１０、１２０）、デバイス製造処理装置群９００は、温度及び湿度が管理されたクリーンルーム内に設置されている。また、各装置の間では、所定の通信ネットワーク（例えばＬＡＮ：Local Area Network）を介して、データ通信を行うことができる。この通信ネットワークは、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呼ばれる通信ネットワークである。【００４８】
基板処理装置（１００、１１０、１２０）においては、ウエハは複数枚（例えば２５枚）を１単位（ロットという）として処理される。デバイス製造システム１０００においては、ウエハは１ロットを基本単位として処理され製品化されている。【００４９】
なお、このデバイス製造システム１０００では、測定検査器１２０は、トラック２００内に置かれ、露光装置１００及びＣ／Ｄ１１０とインライン接続されているが、測定検査器１２０を、トラック２００外に配置し、隣接してインライン接続しても良いし、あるいは露光装置１００及びＣ／Ｄ１１０とはオフラインに構成しても良い。【００５０】
［デバイス製造処理装置群］
デバイス製造処理装置群９００としては、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置９１０と、エッチング装置９２０と、化学的機械的研磨を行いウエハを平坦化する処理を行うＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置９３０と、酸化・イオン注入装置９４０とが設けられている。ＣＶＤ装置９１０は、ウエハ上に薄膜を生成する装置であり、ＣＭＰ装置９２０は、化学機械研磨によってウエハの表面を平坦化する研磨装置である。また、エッチング装置９２０は、現像されたウエハに対しエッチングを行う装置であり、酸化・イオン注入装置９４０は、ウエハの表面に酸化膜を形成し、又はウエハ上の所定位置に不純物を注入するための装置である。ＣＶＤ装置９１０、エッチング装置９２０、ＣＭＰ装置９３０及び酸化・イオン注入装置９４０にも、２つの処理部（処理部１、２）が設けられており、スループットの向上が図られている。また、ＣＶＤ装置９１０、エッチング装置９２０、ＣＭＰ装置９３０及び酸化・イオン注入装置９４０にも、露光装置１００などと同様に、相互間でウエハを搬送可能とするための搬送経路が設けられている。デバイス製造処理装置群９００には、不図示ではあるが、この他にも、ダイシング処理、パッケージング処理、ボンディング処理などを行う装置も含まれている。【００５１】
管理コントローラ１６０は、露光装置１００で行われる露光工程を制御・管理しており、露光装置１００のスケジューリングを管理している。また、ホストシステム６００（以下、ホスト６００と略述する）は、デバイス製造システム１０００全体を統括管理する。【００５２】
次に、デバイス製造システム１０００におけるデバイス製造工程の一連のプロセスについて説明する。図３には、この一連のプロセスのフローチャートが示され、図４には、この一連のプロセスにおける繰り返し工程に係る部分のウエハＷの流れとデータの流れが示されている。このデバイス製造システム１０００におけるデバイス製造工程の一連のプロセスは、ホスト６００及び管理コントローラ１６０によってスケジューリングされ、管理されている。上述したようにウエハＷはロット単位で処理されるが、図３、図４はともに、１枚のウエハＷに対する一連の処理となっている。実際には、ロット単位で、ウエハ毎に、図３、図４に示される処理が繰り返されることになる。【００５３】
図３、図４に示されるように、まず、ＣＶＤ装置９１０においてウエハＷ上に膜を生成し（ステップ２０１）、そのウエハＷをＣ／Ｄ１１０に搬送し、Ｃ／Ｄ１１０においてそのウエハＷ上にレジストを塗布する（ステップ２０２）。次に、ウエハＷを、測定検査器１２０に搬送し、測定検査器１２０において、事前測定検査処理、すなわち、ウエハＷ上の異物の検査、及びアライメント関連パラメータの最適化（例えば、サンプルマークの選択）などを行う（ステップ２０３）。この測定及び最適化に当たり、測定検査器１２０は、露光装置１００から、事前測定に必要なデータ、例えば、露光装置１００に設定されているアライメント関連パラメータ（サンプルマークの数及び配置、ＥＧＡ計測又はＥＧＡ演算に要するパラメータなど）に関するデータを受け取り、異物の検査結果及び最適化されたパラメータに関するデータを露光装置１００に対して送る。このように、測定検査器１２０で、事前にアライメント関連パラメータの最適化を行えば、露光装置１００のアライメント系でそれを行うよりもスループットの面で優位である。また、後述する通り、露光装置１００において、ウエハＷ上のＥＧＡ計測不適な例えば形状の崩れたマークを、計測してしまうというアライメント不良を回避することができる。【００５４】
続いて、ウエハＷを露光装置１００に搬送し、露光装置１００にてアライメント系を用いて、ウエハＷに対するウエハアライメントを行った後、ステップ・アンド・スキャン動作を行って、レチクル上の回路パターンをウエハＷ上に転写する（ステップ２０５）。このウエハアライメントでは、上記ステップ２０３における事前測定検査結果により、最適化されたアライメント関連パラメータの下で、ウエハアライメントが行われる。【００５５】
次に、ウエハＷをＣ／Ｄ１１０に搬送して、Ｃ／Ｄ１１０にて現像を行う（ステップ２０７）。このレジスト像とその基準層のデバイスパターンとの重ね合わせ誤差（ショット領域ＳＡP内の各地点の重ね合わせ誤差計測用マークの相対位置ずれ量）は、測定検査器１２０で測定される（ステップ２０９）。解析装置５００からの転送要求により、測定検査器１２０の測定結果（重ね合わせ誤差データ）は、解析装置５００に送られる。また、解析装置５００からの転送要求により、露光装置１００又は測定検査器１２０の装置パラメータの設定値などのデータが、解析装置５００に送られる。解析装置５００は、露光装置１００又は測定検査器１２０から送られたデータに基づいて、アライメント関連パラメータに関する解析を行う（ステップ２１１）。図４に示されるように、解析装置５００は、解析の結果、必要に応じて、測定検査器１２０及び／又は露光装置１００に対し、その解析結果に関するデータ（解析情報）を送る。露光装置１００又は測定検査器１２０は、その情報に基づいて、必要に応じて装置パラメータを更新するなどの処理を行う。なお、この解析装置５００におけるステップ２１１の解析処理の詳細については後述する。また、解析装置５００が各種データを取得した後、露光装置１００は、内部に記憶するトレースデータ等を速やかに削除するようにしても良い。【００５６】
一方、ウエハＷは、測定検査器１２０からエッチング装置９２０に搬送され、エッチング装置９２０においてエッチングを行い、不純物拡散、アルミ蒸着配線処理、ＣＶＤ装置９１０にて成膜、ＣＭＰ装置９３０にて平坦化、酸化・イオン注入装置９４０でのイオン注入などを必要に応じて行う（ステップ２１３）。そして、全工程が完了し、ウエハＷ上にすべてのパターンが形成されたか否かを、ホスト６００において判断する（ステップ２１５）。この判断が否定されればステップ２０１に戻り、肯定されればステップ２１７に進む。このように、成膜・レジスト塗布〜エッチング等という一連のプロセスが工程数分繰り返し実行されることにより、ウエハＷ上に回路パターンが積層されていき、半導体デバイスが形成される。【００５７】
繰り返し工程完了後、プロービング処理（ステップ２１７）、リペア処理（ステップ２１９）が、デバイス製造処理装置群９００において実行される。このステップ２１７において、不良を検出した場合には、例えば、ステップ２１９において、冗長回路へ置換する処理が行われる。解析装置５００は、検出した重ね合わせの異常が発生した箇所などの情報を、プロービング処理、リペア処理を行う装置に送るようにすることもできる。不図示の検査装置では、ウエハＷ上の線幅異常が発生した箇所については、チップ単位で、プロービング処理、リペア処理の処理対象から除外することができる。その後、ダイシング処理（ステップ２２１）、パッケージング処理、ボンディング処理（ステップ２２３）が実行され、最終的に製品チップが完成する。なお、ステップ２０９の事後測定処理は、ステップ２１３のエッチング後に行うようにしても良い。この場合には、ウエハのエッチング後に形成される像に対し重ね合わせ誤差の測定が行われるようになる。【００５８】
上述したように、本実施形態に係るデバイス製造システムによれば、ロット処理における繰り返し工程の中で、重ね合わせの異常、すなわち重ね合わせ精度の悪化を検出し、その異常が解消させるように（重ね合わせ精度が改善されるように）、解析装置５００において、露光装置１００の装置パラメータの最適化を行い、その最適化結果を迅速に、露光装置１００及び／又は測定検査器１２０に反映することができる。この最適化は、ロット処理を停止することなく行うことができるので、デバイスの生産性が低下することはない。【００５９】
［解析処理］
ステップ２１１において解析装置５００は、以下に示す２つの解析処理を実行可能である。
（Ａ）ショット領域全体の重ね合わせ誤差のみ考慮した重ね合わせの解析処理（以下、解析処理Ａ）
（Ｂ）ショット領域内の重ね合わせ誤差の分布をも考慮した重ね合わせの解析処理（以下、解析処理Ｂ）【００６０】
まず、解析処理Ａについて詳細に説明する。図５には、解析装置５００における解析処理のフローチャートが示されている。図５に示されるように、まず、ステップ３０１において初期設定を行う。具体的には、予め、最適化対象となるアライメント関連パラメータのＯＮ／ＯＦＦの指定、重ね合わせ誤差の計測結果に対するずれ異常検出のための閾値設定、ウエハＷ間の重ね合わせ誤差のばらつきを算出する際のウエハ枚数の指定などを行う。最適化対象のパラメータとしては、上述したアライメント処理パラメータ及び重ね合わせ露光条件補正パラメータなどがある。これらのパラメータのすべてを最適化の対象とすると、その最適化に要する演算量が膨大となり演算に時間を要するようになるので、ユーザ設定により、最適化対象のパラメータを制限可能としている。【００６１】
また、上記重ね合わせ誤差の計測結果に対するずれ異常検出のための閾値としては、その重ね合わせ誤差の計測結果の平均、ばらつき（標準偏差の３倍、すなわち３σ等）、平均の絶対値＋ばらつき（３σ等）のいずれに対応するものとするかをここで設定する。なお、このステップ３０１は、図２のステップ２１１が開始されるまでに実行されるようにするのが望ましい。【００６２】
次のステップ３０３では、処理開始指令がくるまで待つ。処理開始指令がくると、まず、ステップ３０５において、測定検査器１２０に対し、その測定結果の転送要求を発し、測定検査器１２０から重ね合わせ誤差の実測値を取得する。ステップ３０７において、ウエハＷにおける重ね合わせ誤差の実測値の統計値がその閾値を超過したか否かの判定処理を行う。ここでの統計値とは、ウエハＷ上の各ショット領域の地点での重ね合わせ誤差の統計値であり、上記ステップ３０１で指定された閾値に対応するような、平均、ばらつき、平均の絶対値＋ばらつきのいずれかである。【００６３】
ここで、重ね合わせ誤差の実測値の統計値が閾値を超過しない、すなわち、ウエハＷ内において重ね合わせずれが小さいと判断した場合は、ステップ３０３に戻り、次の処理開始指令がくるまで待つ。逆に、重ね合わせ誤差の実測値の統計値が閾値を超過した、すなわち、ウエハＷ内において重ね合わせずれが大きく、重ね合わせに異常が発生したと判断した場合は、ステップ３０９に進み、露光装置１００からステップ３０１でＯＮに設定されたアライメント関連パラメータ（アライメント処理パラメータ、重ね合わせ露光補正条件パラメータ）と、そのパラメータの下でのアライメント結果とを取得する。【００６４】
次のステップ３１１では、重ね合わせ誤差の実測値の統計値のウエハ間のばらつきが閾値を超過したか否かを判定する。ここで、重ね合わせ誤差の実測値の統計値のウエハ間のばらつきが閾値を超過しない、すなわち、ウエハ間で重ね合わせずれの傾向が一致している場合は、ステップ３１９に進む。ステップ３１９では、ウエハ間で共通となっている、重ね合わせずれを補正する重ね合わせ露光条件補正パラメータの設定値を、露光装置１００へ送信して最適化する。【００６５】
逆に、重ね合わせ誤差の実測値の統計値のウエハ間のばらつきが閾値を超過した場合、すなわち、ウエハ間で重ね合わせ誤差の傾向が一致しない場合は、ステップ３１３に進み、測定検査器１２０の測定結果（事前測定結果）を、アライメント関連パラメータの最適化に用いるか否かを判断する。この判断が肯定されれば、ステップ３１５に進み、測定検査器１２０から、事前測定結果を取得する。【００６６】
ここで、事前測定結果とは、露光装置１００とは異なるアライメント関連パラメータで実行されたデータである。このようなアライメント関連パラメータには、前述したとおり、測定検査器１２０では、上述したように、露光装置１００の設定状態とは異なるアライメント関連パラメータの設定状態の下で、ウエハアライメントを行っており、ここでは、それらの異なる設定のアライメント関連パラメータと、そのパラメータの下でのアライメント結果が取得される。【００６７】
次に、ステップ３１７に進み、ウエハ間の残差成分（ＥＧＡランダム成分）及びＥＧＡ補正量のばらつきが最も小さくなるＥＧＡパラメータをシミュレーションにより導出する。このシミュレーションには、以下に示す２つの方法のいずれかを選択することができる。【００６８】
＜シミュレーション方法その１＞
測定検査器１２０の事前測定処理において、複数の異なるアライメント関連パラメータの下でそのウエハＷに対して行われたそれぞれのアライメント結果を使用する方法である。露光装置１００における実際のアライメント関連パラメータの下でのそのウエハＷに対するアライメント結果と、測定検査器１２０で測定された重ね合わせ誤差の実測値との相関関係に基づいて、その重ね合わせ誤差を低減することができるアライメント関連パラメータの設定状態を、この複数取得された測定検査器１２０でのアライメント結果の中から選択したり、最適なアライメント関連パラメータを推定する方法である。【００６９】
＜シミュレーション方法その２＞
露光装置１００又は測定検査器１２０から取得したアライメント関連パラメータ及びアライメント結果に基づいて、測定検査器１２０で測定された重ね合わせ誤差が低減されるようなアライメント関連パラメータを推定する方法である。露光装置１００において、変更後のアライメント関連パラメータによるアライメント結果を推定し、そのウエハＷに対するウエハアライメントの際に用いられたアライメント関連パラメータによるアライメント結果と推定されたアライメント結果との差分（変化分）が、測定された重ね合わせ誤差を打ち消すような、アライメント関連パラメータの最適値が推定される。【００７０】
いずれのシミュレーション方法を採用した場合でも、測定検査器１２０における重ね合わせ誤差の実測値に基づいて、その重ね合わせ誤差が低減されるような、露光装置１００のアライメント関連パラメータの設定値が求められる。最適化により求められたアライメント関連パラメータの設定値に関するデータは、解析装置５００から露光装置１００及び／又は測定検査器１２０に解析情報として送信される。露光装置１００では、このデータに基づいて、アライメント関連パラメータの設定状態を変更する。【００７１】
すなわち、ステップ３１７におけるＥＧＡパラメータの最適化では、ウエハ毎の個別のパラメータのみが最適化されることになる。ステップ３１７又はステップ３１９終了後は、ステップ３０３に戻り、次の処理開始命令がくるまで待つ。【００７２】
［解析処理Ｂ］
次に、解析処理Ｂについて詳細に説明する。図６には、解析装置５００における解析処理のフローチャートが示されている。図６に示されるように、まず、ステップ４０１において、図５のステップ３０１と同様に、初期設定として、予め、最適化対象となるアライメント関連パラメータのＯＮ／ＯＦＦの指定、重ね合わせ誤差の計測結果に対するずれ異常検出のための閾値設定、ウエハＷ間の重ね合わせ誤差のばらつきを算出する際のウエハ枚数の指定などを行う。上記最適化対象のパラメータは、解析処理Ａと同様に制限が可能である。【００７３】
次のステップ４０３では、処理開始指令がくるまで待つ。処理開始指令がくると、ステップ４０５に進み、重ね合わせ誤差の測定データを測定検査器１２０から取得する。ステップ４０７では、ショット領域ＳＡP内の重ね合わせ誤差の測定結果が閾値を超過したか否かを判定する。ここで、重ね合わせ誤差の実測値の統計値が閾値を超過しない、すなわち、重ね合わせが正常である場合には、ステップ４０３に戻り、次の処理開始指令がくるまで待つ。【００７４】
逆に、重ね合わせ誤差の実測値の統計値が閾値を超過した、すなわち、重ね合わせが異常である場合には、ステップ４０９に進み、露光装置１００から、レチクル製造誤差、レチクルローテーション誤差、投影光学系の調整パラメータ、ステージ制御系のパラメータに関するデータを取得する。【００７５】
次のステップ４１１では、レチクル製造誤差、レチクルローテーション誤差除去後の重ね合わせ誤差の実測値の統計値のウエハＷ上のショット領域ＳＡP間でのばらつきが閾値を超えたか否かを判定する。ここで、重ね合わせ誤差の実測値の統計値のショット領域ＳＡP間のばらつきが閾値を超過しない、すなわち、ショット領域ＳＡP間で重ね合わせ誤差の実測値の分布の傾向がそろっている場合は、ステップ４１９に進み、レチクル製造誤差、レチクルローテーション誤差除去後のショット間平均の計測結果を用いて、投影光学系の調整パラメータ、ステージの制御系パラメータなどに基づいて、その重ね合わせ誤差のショット領域の分布を補正するためのショットディストーションの補正パラメータを算出し、露光装置１００へ送信して最適化する。なお、このような補正パラメータの算出方法は、例えば特開２００５−１７４９５９号公報などに開示されている。【００７６】
逆に、重ね合わせ誤差の実測値の統計値のショット領域ＳＡPの間のばらつきが閾値を超過した、すなわち、ショット領域ＳＡP間での重ね合わせ誤差分布（ずれの傾向）にばらつきがある場合には、ステップ４１３に進み、測定検査器１２０の事前計測結果を使用するか否かを判断する。使用する場合は、ステップ４１５において、図５のステップ３１５と同様に、測定検査器１２０からアライメント関連パラメータ及びそのパラメータの下でのアライメント結果を取得する。【００７７】
ステップ４１７では、高次ＥＧＡ多項式モデル（ショット内ＥＧＡ含む）の係数など、非線形なウエハグリッドに対応することができるアライメント関連パラメータなどの、ショット間で、パターンの転写位置の補正量が異なるようなパラメータを最適化する。これらのパラメータの最適化については、例えば、特開２００２−３５３１２１号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００２／００４２６６４号明細書などに開示されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応する上記米国特許出願公開明細書における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。【００７８】
最適化されたアライメント関連パラメータに関するデータは、測定検査器１２０及び／又は露光装置１００に送信される。その後、ステップ４０３に戻り、次の処理開始命令がくるまで待つ。【００７９】
なお、解析処理Ａと、解析処理Ｂについては、任意に組合せて使用することができる。例えば、ウエハ毎に、解析処理Ａ，Ｂを両方実行するようにしても良いし、ロット内のウエハに対して、奇数枚目のウエハＷに対しては解析処理Ａを行い、偶数枚目のウエハＷに対しては解析処理Ｂを行うようにしても良いし、ロット先頭のウエハのみ、解析処理Ａ，Ｂを行い、後は、解析処理Ａだけを実行するようにしても良い。これにより、ウエハ単位でのショットディストーション補正、さらには、高次ＥＧＡ（ショット内高次ＥＧＡ含む）も含めた最適化な重ね合わせが可能となる。【００８０】
なお、これらの解析処理Ａ．Ｂにおいてはともに、上述した、ステッピングずれ及びスキャンニングずれなどの補正パラメータが適切に設定され、それらのずれが、重ね合わせ誤差に影響を与えないようにしておく必要がある。【００８１】
なお、測定検査器１２０は、２つの処理部（処理部１、２）を有しているが、本実施形態では、同一のウエハＷに対しては、同一の処理部で、事前測定処理と事後測定処理との両方が行われるように処理部を管理している。このようにすれば、処理部同士の状態のずれ（マッチングずれ）により、上記シミュレーションに誤差が生じるのを防止することができる。このような制限を設けたとしても、ロット内のウエハをパイプライン的に処理する場合（すなわち、後続のウエハに対し、先行するウエハが現在行っている工程の直前の工程を間断なく処理する場合）には、測定検査器１２０に処理部が２つ設けられているので、スループットの低下が防止される。【００８２】
なお、本実施形態では、ウエハＷごとに、事前測定処理、事後測定処理を行なうものとしたが、その必要はない。例えば、数枚おき、あるいは、一定の時間間隔（１時間おき、１日おき、１週間おきなど）で、事前測定処理、事後測定処理を行うようにしても良い。この間隔は、固定であっても良いし、可変であっても良い。例えば、重ね合わせ誤差の異常が検出された場合には、事前測定処理、事後測定処理を行う間隔を短くし、重ね合わせ誤差の異常が連続して検出されなかった場合には、事前測定処理、事後測定処理を行う間隔を長くするようにしても良い。すなわち、過去の事前測定処理、事後測定処理の履歴に基づいて、重ね合わせ精度が安定している場合には、それらの測定処理の頻度を減らし、重ね合わせ異常が検出され、重ね合わせ精度が悪化した場合には、それらの測定処理の頻度を増やすようにすることが可能である。【００８３】
例えば、通常は、ロット先頭のウエハのみ、測定検査器１２０において重ね合わせ誤差の測定を行って、その実測値に基づいて重ね合わせ精度が悪化したと判断した場合には、解析装置５００においてアライメント関連パラメータを最適化する。その後は、ウエハ１枚ごとに重ね合わせ誤差の計測を行い、連続して重ね合わせの異常が検出されなければ、ウエハ３枚おき→ウエハ１０枚おき→ロット先頭ウエハのみというように、事前測定処理、事後測定処理の測定頻度を減らしていくようにすれば良い。【００８４】
また、本実施形態では、重ね合わせ異常の判定レベル（閾値）は１つであったが、判定レベルを複数段階設けることも可能である。このようにすれば、それぞれの判定レベルに応じて、その後に実行される各種装置の処理状態を変更することが可能となる。例えば、閾値を高低２つ設定し、重ね合わせ誤差の実測値の統計値が２つの閾値の中間にあった場合には、露光装置１００のアライメント関連のパラメータの最適化のみを行って、パターンリジェクトは行わないようにし、重ね合わせ誤差の実測値の統計値が高い閾値をも超えた場合には、アライメント関連パラメータの最適化とその部分のリジェクトとの両方を行うようにすることができる。また、これに限らず、露光装置１００の他、Ｃ／Ｄ１１０、測定検査器１２０、デバイス製造処理装置群９００の各装置などの処理内容を段階的に調整することが可能となる。【００８５】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、露光装置１００における、ウエハアライメント及びその後の露光工程を含む、一連のデバイス製造工程を、１ロットを単位とする複数枚のウエハＷ各々に対して順次行う間に、ウエハＷ毎に、ウエハＷ上の複数のショット領域ＳＡP各々に形成されたデバイスパターンに重ね合わせて転写形成されたデバイスパターンとの重ね合わせ誤差を、測定検査器１２０を用いて実測し、その実測結果に基づいてそれらの重ね合わせ精度が悪化したと判断した場合に、ウエハアライメントのアライメント関連パラメータを、解析装置５００を用いて最適化する。すなわち、このデバイス製造システムでは、一連のデバイス製造工程を停止させることなく、解析装置５００において、位置合わせの処理条件を最適化するので、ロット処理中に重ね合わせ精度が悪化しても、迅速にその改善を図ることができる。【００８６】
解析装置５００では、ウエハＷ上の複数のショット領域に形成されたデバイスパターンと、そのパターンに重ね合わせて転写されたデバイスパターンとの重ね合わせ誤差の実測値（測定検査器１２０の測定結果）に基づいて、重ね合わせ精度の異常を検出する。そして、その異常が検出された場合にのみ、重ね合わせ誤差の実測値と、ウエハアライメントのアライメント関連パラメータとの相関関係に基づいて、そのアライメント関連パラメータを最適化する。すなわち、本実施形態によれば、重ね合わせ異常が検出された場合にのみアライメント関連パラメータの最適化を行うので、無駄な処理が実行されるのを防止することができる。【００８７】
また、解析装置５００では、アライメント関連パラメータを最適化する複数の異なる最適化処理を実行可能であり、その処理は、測定検査器１２０の測定結果、すなわち重ね合わせ誤差の実測値に基づいて選択される。【００８８】
例えば、解析処理では、重ね合わせ誤差の実測値のウエハＷ間のばらつき度合が閾値以上であれば、ウエハＷ間で個別に上ウエハアライメントのアライメント関連パラメータを最適化する処理（ステップ３１７）を行う。一方で、重ね合わせ誤差の実測値のウエハＷ間のばらつき度合が閾値より小さければ、ウエハＷ間で共通のアライメント処理パラメータを最適化する処理（ステップ３１９）を行う。このようにすれば、ウエハＷの実際の重ね合わせの状態に合わせた最適化処理を行うことができるので、重ね合わせ精度が向上する。【００８９】
なお、本実施形態によれば、露光装置１００では、ＥＧＡ方式のアライメントが採用されているため、ステップ３１７では、ＥＧＡモデルにおけるショット領域のＥＧＡ補正量と、その実測位置との残差成分が、複数のウエハＷに渡って最小となるようにする。この値が、統計的に見て、最も妥当なパラメータの設定値であるためである。しかしながら、本発明は、統計的なグローバルアライメント方式に限らず、例えば、ダイ・バイ・ダイ方式のアライメントのパラメータの最適化にも適用することができるのは勿論である。【００９０】
また、本実施形態によれば、ショット領域ＳＡPの重ね合わせだけでなく、ショット領域ＳＡP内の部分的な重ね合わせについても、その重ね合わせに関連するパラメータの最適化を行っている。この場合も、ウエハＷ毎に、そのウエハＷ上に転写形成されたショット領域ＳＡPと、その下層のショット領域ＳＡP内の各地点でのパターンの重ね合わせ誤差を実測し、その実測結果に基づいて、それらの重ね合わせ精度が悪化したと判断した場合に、露光装置１００の装置パラメータを最適化する。このようにすれば、デバイス製造工程を停止させることなく、露光装置１００におけるウエハＷ上のショット領域ＳＡP内の重ね合わせ誤差を低減可能となるので、ショット領域ＳＡP内の各パターンの重ね合わせ精度が悪化しても、迅速にその改善を図ることができる。【００９１】
この場合にも、ショット領域ＳＡP内において、重ね合わせ異常が検出された場合にのみ露光装置１００の装置パラメータの最適化を行うので、無駄な処理が実行されるのを防止することができる。【００９２】
また、解析装置１００では、重ね合わせ誤差の実測値に基づいて、実際に実行する最適化処理を選択している。例えば、物体上のショット領域ＳＡP内の重ね合わせ計測用マークと、新たに転写形成されたレジスト像の重ね合わせ計測マークとのショット領域ＳＡP内の重ね合わせ誤差の分布のばらつきがショット領域ＳＡP間で閾値以上の場合には、ショット間で個別のパラメータ、例えば、ウエハＷのショット領域ＳＡPの配列（ウエハググリッド）の非線形成分を補正可能なアライメント関連パラメータなどのショット間で補正量が異なるようなパラメータを最適化するステップ４１７を実行する。【００９３】
一方、ショット領域ＳＡPの重ね合わせ誤差の分布のばらつきがショット領域ＳＡP間で閾値より小さい場合には、ショット領域ＳＡP間で共通のパラメータを最適化するステップ４１９の最適化処理を実行する。より具体的には、この処理では、最適化する処理条件に、ウエハＷ上に投影される像の形成状態に関する処理条件、例えば、投影光学系の結像特性を変更する調整パラメータを含めることができる。【００９４】
なお、ステップ４１９において調整可能とするのは、投影光学系の調整パラメータには限られず、スキャン中のウエハＷとレチクルとの相対位置を補正する補正パラメータなどを含んでも良い。上記ステップ４１７では、各ショット領域ＳＡPにおける重ね合わせ誤差の分布が異なっていたため、ショット領域ＳＡPごとにそれらの補正パラメータを変更したが、このステップ４１９において、ショット領域ＳＡPにおける重ね合わせ誤差の分布がショット領域ＳＡP間で共通であるため、ショット領域ＳＡP間で、それらのパラメータの設定値を同じにすれば良い。【００９５】
また、本実施形態では、重ね合わせの異常が検出されたパターンの検出頻度に応じて、その測定検査器１２０における重ね合わせ誤差の測定と、解析装置５００における露光装置１００及び／又は測定検査器１２０の装置パラメータの最適化を行う間隔を増減させる。これにより、デバイス製造システム１０００のデバイスの製造工程の信頼性が高く維持されていることが確認された場合には、その信頼性を確認する工程を簡略化して、システム全体を効率化することにより、デバイスの生産性がより向上するようになる。【００９６】
なお、重ね合わせが異常であると判断されたパターンの検出頻度に応じて、パターンの欠陥を検査する間隔も変更させるようにしても良い。このようにしても、デバイス製造システム１０００のデバイスの製造工程の信頼性が高く維持されていることが確認された場合には、その信頼性を確認する工程を簡略化して、システム全体を効率化することができる。【００９７】
また、本実施形態では、重ね合わせの実測値の統計値に基づいて、重ね合わせの異常を検出している。これにより、統計的に見て妥当な形で、重ね合わせの異常を検出することが可能となる。統計値は、重ね合わせ誤差の実測値の平均値、ばらつき、平均値とばらつきとの和の少なくとも１つとしたが、重ね合わせ精度の悪化を検出する統計値であれば、他の統計値を採用することも可能である。【００９８】
また、本実施形態では、重ね合わせの異常が検出されたパターンを、その後の処理対象から除外するパターンとして指定することも可能としている。例えば、重ね合わせが異常であると判断されたパターンを含むチップを、チップ単位、ショット単位、ウエハ単位、ロット単位で、処理対象から除外することができる。このようにすれば、製品の歩留まりを低下させる部分を、いち早く検出して、その後の処理から除外することができるので、全体的な歩留まりの低下を防ぐことができる。【００９９】
また、本実施形態では、パターンの重ね合わせの異常の判定レベルを複数段階で設け、そのパターンの重ね合わせの各判定レベルに応じて、その後の処理状態を変更可能としている。例えば、判定レベルに応じて、パラメータの最適化、又はその部分のリジェクトなどを選択的に実行することができる。これにより、デバイス製造システムにおける、そのプロセスの状態に応じたフレキシブルな運用が可能となる。【０１００】
なお、パターンの重ね合わせの異常が検出されたことを、露光装置１００、Ｃ／Ｄ１１０、測定検査器１２０に通知するようにしても良いことは勿論である。この通知により、露光装置１００、Ｃ／Ｄ１１０、測定検査器１２０では、その後の処理を変更することができるようになり、各装置のフレキシブルな運用が可能となる。【０１０１】
上記実施形態に係るデバイス製造システム１０００は、露光装置１００に関するデータと、事後測検査処理の測定結果とに基づいて、ウエハＷ上のデバイスパターンの重ね合わせを管理する重ね合わせ管理装置としての解析装置５００とを備えるデバイス製造システムであるとみなすことができる。この解析装置５００を備えることにより、ウエハにおけるデバイスパターンの重ね合わせ精度が向上し、デバイスの生産性が向上する。【０１０２】
また、このデバイス製造システム１０００は、露光装置１００への搬入前に、ウエハＷに対するウエハアライメントの測定及びそのアライメント関連パラメータの最適化を行う測定検査器１２０をさらに備えており、解析装置５００は、ウエハＷ上のパターンの重ね合わせを管理する際に、測定検査器１２０の測定結果及び最適化の結果をも考慮することができるようにしている。すなわち、本発明によれば、ウエハＷに対する事前測定検査結果を、パターンの重ね合わせの管理に反映することができる。【０１０３】
さらには、本実施形態では、解析装置５００は、主として、露光装置１００における処理条件を最適化したが、アライメント関連パラメータの最適化を行う、すなわち事前測定検査処理を行う測定検査器１２０の処理条件を例えば単独で最適化の対象とするようにしても良いことは勿論である。【０１０４】
また、デバイス製造システム１０００内では、解析装置は、各種デバイス製造処理装置から独立した別個の装置であるものとしたが、本発明はこれには限らない。例えば、システム内のいずれかのデバイス製造処理装置内に、解析装置５００が有する解析機能をもたせるようにしても良い。例えば、測定検査器１２０内、露光装置１００内、ホスト６００、管理コントローラ１６０内などに解析機能を持たせるようにしても良い。【０１０５】
なお、デバイス製造システム１０００におけるデバイス製造工程は、露光装置１００における露光処理（ステップ２０５）と、その露光処理が実行された後に、ウエハＷ上のパターンの重ね合わせ誤差を測定する事後測定検査処理（ステップ２０９）と、解析装置５００における、露光処理に関するデータと、事後測定処理の測定データとに基づいて、ウエハＷ上のパターンの重ね合わせを管理する重ね合わせ管理処理としての解析処理（ステップ２１１）とを含むものとすることができる。【０１０６】
また、本実施形態では、露光処理に先立って行われる、ウエハＷの位置合わせに関する情報を測定する事前測定検査処理（ステップ２０３）をさらに含んでいる。ウエハＷ上のパターンの重ね合わせを管理する際には、この事前測定検査処理での処理結果を考慮することができ、露光処理における処理条件と、事前測定検査処理における処理条件との少なくとも一方を最適化対象とすることができる。【０１０７】
また、測定検査器１２０では、２つの処理部を備えていたが、事前測定検査処理を行う処理部と、事後測定検査処理を行う処理部とを同一とすることができる。このようにすれば、事前と事後との間の測定器間のマッチングずれによる誤差の混入を防止することができる。【０１０８】
また、本実施形態によれば、解析装置５００をコンピュータとし、解析機能をそのコンピュータに実行させるプログラムにより実現するものとした。このプログラムは、インターネットからダウンロードされたり、ＣＤ−ＲＯＭのような情報記録媒体に記録された状態からインストールされたりするので、解析機能自体の追加、変更、修正が容易となる。【０１０９】
本実施形態では、測定検査器１２０を露光装置１００等とインラインに接続するものとしたが、測定検査器１２０は、露光装置１００及びトラック２００とはインラインに接続されていないオフラインの測定器であっても良いのは前述したとおりである。また、事前測定検査処理を行う測定検査器と事後測定検査処理を行う測定検査器とは、別々に設けられていてもよく、どちらか一方がインラインでなくオフラインであっても良い。【０１１０】
本実施形態では、露光装置１００を、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置としたが、これに限らず、ステップ・アンド・リピート方式、あるいは他の方式の露光装置であっても良い。これに代表されるように、各種装置についても、その種類には限定されない。また、本発明は、半導体製造工程に限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造工程にも適用可能である。また、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する工程、薄膜磁気ヘッドの製造工程、及び撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、有機ＥＬ、ＤＮＡチップなどの製造工程の他、すべてのデバイス製造工程における重ね合わせ管理に本発明を適用することができるのは勿論である。【０１１１】
また、上記実施形態では、解析装置５００を、例えばパーソナルコンピュータとした。すなわち解析装置５００における解析処理は、解析プログラムが、ＰＣで実行されることにより実現されている。この解析プログラムは、上述したようにメディアを介してＰＣにインストール可能となっていても良いし、インターネットなどを通じてＰＣにダウンロード可能となっていても良いのは前述したとおりである。また、解析装置５００がハードウエアで構成されていても構わないのは勿論である。【０１１２】
上述したデバイス製造処理装置に限らず、物体の位置合わせを行う装置であれば、本発明を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上説明したように、本発明の重ね合わせ管理方法、重ね合わせ管理装置、デバイス製造システム、処理装置、測定装置、露光装置、デバイス製造方法、プログラム及び情報記録媒体は、デバイスを製造するのに適している。
【図１】
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【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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