(57)【要約】      （修正有）【課題】アライメントマークの位置計測精度およびスループットの点で有利な技術を提供する。【解決手段】第１工程は、第１直線１１１ａに沿った方向における第１要求アライメント精度および第２直線１１１ｃに沿った方向における第２要求アライメント精度に応じて、形成すべき第３線状パターン１２１ａ〜ｄおよび第４線状パターン１２１ｅ〜ｈの合計数、ならびに、形成すべき前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの合計数を決定する決定工程を含む。第２工程は、前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの個々の位置に基づいて前記第１直線に沿った方向におけるアライメントマークの位置を求め、前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの個々の位置に基づいて前記第２直線に沿った方向における前記アライメントマークの位置を求める。【選択図】図１
2013145870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスを製造するデバイス製造方法であって、
基板の上に回路パターンとアライメントマークとを形成する第１工程と、
前記アライメントマークの位置を計測し、該位置に基づき前記基板をアライメントして前記基板の上に回路パターンを形成する第２工程と、を含み、
前記アライメントマークは、第１直線の一方の側に前記第１直線に沿って配置された第１線状パターンと、前記第１直線の他方の側に前記第１直線に沿って配置された第２線状パターンと、前記第１直線とは方向の異なる第２直線の一方の側に前記第２直線に沿って配置された第３線状パターンと、前記第２直線の他方の側に前記第２直線に沿って配置された第４線状パターンと、を含み、
前記第１工程は、前記第１直線に沿った方向における第１要求アライメント精度および前記第２直線に沿った方向における第２要求アライメント精度に応じて、形成すべき前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの合計数、ならびに、形成すべき前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの合計数を決定する決定工程を含み、
前記第２工程は、前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの個々の位置に基づいて前記第１直線に沿った方向における前記アライメントマークの位置を求め、前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの個々の位置に基づいて前記第２直線に沿った方向における前記アライメントマークの位置を求める、
ことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項２】
前記決定工程は、形成すべき前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの合計数の平方根と形成すべき前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの合計数の平方根との比が前記第１要求アライメント精度と前記第２要求アライメント精度との比に等しくなるように、形成すべき前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの合計数および形成すべき前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの合計数を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス製造方法。
【請求項３】
形成すべき前記第１線状パターンのうち前記第１直線に最も近い第１線状パターンと形成すべき前記第２線状パターンのうち前記第１直線に最も近い第２線状パターンとの距離が、形成すべき前記第３線状パターンのうち前記第２直線に最も近い第３線状パターンと形成すべき前記第４線状パターンのうち前記第２直線に最も近い第４線状パターンとの距離と等しい、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイス製造方法。
【請求項４】
デバイスを製造するデバイス製造方法であって、
基板の上に回路パターンとアライメントマークとを形成する第１工程と、
前記アライメントマークの位置を計測し、該位置に基づき前記基板をアライメントして前記基板の上に回路パターンを形成する第２工程と、を含み、
前記アライメントマークは、第１直線の一方の側に前記第１直線に沿って配置された第１線状パターンと、前記第１直線の他方の側に前記第１直線に沿って配置された第２線状パターンと、前記第１直線とは方向の異なる第２直線の一方の側に前記第２直線に沿って配置された第３線状パターンと、前記第２直線の他方の側に前記第２直線に沿って配置された第４線状パターンと、を含み、
前記第１工程は、形成すべき前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの合計数の平方根と形成すべき前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの合計数の平方根との比が、前記第１直線に沿った方向における第１要求アライメント精度と前記第２直線に沿った方向における第２要求アライメント精度との比に等しくなるように、形成すべき前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの合計数および形成すべき前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの合計数を決定する、
ことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項５】
デバイスを製造するデバイス製造方法であって、
基板の上に回路パターンとアライメントマークとを形成する第１工程と、
前記アライメントマークの位置を計測し、該位置に基づき前記基板をアライメントして前記基板の上に回路パターンを形成する第２工程と、を含み、
前記アライメントマークは、第１直線に沿って配置された第１方向線状パターンと、前記第１直線とは方向の異なる第２直線に沿って配置された第２方向線状パターンと、を含み、
前記第１工程は、前記第１直線に沿った方向における第１要求アライメント精度および前記第２直線に沿った方向における第２要求アライメント精度に応じて、形成すべき前記第１方向線状パターンの数、ならびに、形成すべき前記第２方向線状パターンの数を決定する決定工程を含み、
前記第２工程は、前記第２方向線状パターンの個々の位置に基づいて前記第１直線に沿った方向における前記アライメントマークの位置を求め、前記第１方向線状パターンの個々の位置に基づいて前記第２直線に沿った方向における前記アライメントマークの位置を求める、
ことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項６】
アライメントマークが形成された基板であって、
前記アライメントマークは、
第１直線の一方の側に前記第１直線に沿って配置された複数の第１線状パターンと、前記第１直線の他方の側に前記第１直線に沿って配置された複数の第２線状パターンと、前記第１直線とは方向の異なる第２直線の一方の側に前記第２直線に沿って配置された複数の第３線状パターンと、前記第２直線の他方の側に前記第２直線に沿って配置された複数の第４線状パターンと、を含み、
前記複数の第１線状パターンおよび前記複数の第２線状パターンの合計数が前記複数の第３線状パターンおよび前記複数の第４線状パターンの合計数と異なる、
ことを特徴とする基板。
【請求項７】
前記複数の第１線状パターンのうち前記第１直線に最も近い第１線状パターンと前記複数の第２線状パターンのうち前記第１直線に最も近い第２線状パターンとの距離が、前記複数の第３線状パターンのうち前記第２直線に最も近い第３線状パターンと前記複数の第４線状パターンのうち前記第２直線に最も近い第４線状パターンとの距離と等しい、
ことを特徴とする請求項６に記載の基板。
【請求項８】
アライメントマークが形成された基板であって、
前記アライメントマークは、
第１直線に沿って配置された複数の第１方向線状パターンと、前記第１直線とは方向の異なる第２直線に沿って配置された複数の第２方向線状パターンと、を含み、
前記複数の第１方向線状パターンの数が前記複数の第２方向線状パターンの数と異なる、
ことを特徴とする基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス製造方法および基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１計測マークＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４と第２計測マークＹ１、Ｙ２とを有するアライメントマークが記載されている。第１計測マークＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４は、Ｘ方向におけるアライメントマークの位置を計測するためマークである。第２計測マークＹ１、Ｙ２は、Ｙ方向におけるアライメントマークの位置を計測するためのマークである。第２計測マークＹ１、Ｙ２は、第１計測マークＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４が配置された領域の外側に、それぞれスクライブラインの延長方向に平行に配置されている。Ｘ方向におけるアライメントマークの位置は、第１計測マークＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４のそれぞれの位置の平均で与えられる。Ｙ方向におけるアライメントマークの位置は、第２計測マークＹ１、Ｙ２のそれぞれの位置の平均で与えられる。
【０００３】
特許文献１に記載されたアライメントマークでは、Ｙ方向における位置計測用のマークである第２計測マークＹ１、Ｙ２がそれぞれ配置された位置がＸ方向に隔てられている。したがって、基板が回転誤差を含んでいる場合において、第２計測マークＹ１、Ｙ２のそれぞれの位置の平均で与えられるＹ方向におけるアライメントマークの位置は、当該回転誤差の影響を強く受ける。つまり、特許文献１に記載されたアライメントマークは、Ｙ方向におけるアライメントマークの位置を高精度に決定するためには不利である。
【０００４】
特許文献２には、Ｘ方向に周期的なマークとＹ方向に周期的なマークとを有するアライメントマークが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９２２４６号公報
【特許文献２】特開２００９−５４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、アライメントマークの位置を高精度に計測することが要求されるとしても、Ｘ方向とＹ方向との双方に関して最高精度が要求されるとは限らない。例えば、Ｘ方向とＹ方向とのうち一方については最高精度が要求されるが、他方については最高精度よりも低い精度で十分な場合において、Ｘ方向とＹ方向との双方について最高精度で計測を行うことはスループットの点で不利である。
【０００７】
本発明は、例えば、アライメントマークの位置計測精度およびスループットの点で有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面は、デバイスを製造するデバイス製造方法に係り、前記デバイス製造方法は、基板の上に回路パターンとアライメントマークとを形成する第１工程と、前記アライメントマークの位置を計測し、該位置に基づき前記基板をアライメントして前記基板の上に回路パターンを形成する第２工程と、を含み、前記アライメントマークは、第１直線の一方の側に前記第１直線に沿って配置された第１線状パターンと、前記第１直線の他方の側に前記第１直線に沿って配置された第２線状パターンと、前記第１直線とは方向の異なる第２直線の一方の側に前記第２直線に沿って配置された第３線状パターンと、前記第２直線の他方の側に前記第２直線に沿って配置された第４線状パターンと、を含み、前記第１工程は、前記第１直線に沿った方向における第１要求アライメント精度および前記第２直線に沿った方向における第２要求アライメント精度に応じて、形成すべき前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの合計数、ならびに、形成すべき前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの合計数を決定する決定工程を含み、前記第２工程は、前記第３線状パターンおよび前記第４線状パターンの個々の位置に基づいて前記第１直線に沿った方向における前記アライメントマークの位置を求め、前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンの個々の位置に基づいて前記第２直線に沿った方向における前記アライメントマークの位置を求める。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、アライメントマークの位置計測精度およびスループットの点で有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】アライメントマークおよびその検出信号を例示する図。
【図２】荷電粒子線露光装置の概略構成を示す図。
【図３】基板上のショット領域配列およびアライメントマークを例示する図。
【図４】アライメントスコープの配置を例示する図。
【図５】デバイス製造方法を例示する図。
【図６】アライメントマークおよびその検出信号を例示する図。
【図７】第１方向線状パターンおよび第２方向線状パターンの配置例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。この実施形態は、デバイスを製造するデバイス製造方法に関する。デバイス製造方法は、ウエハ等の基板の上に回路パターンとともにアライメントマークを形成する第１工程と、該アライメントマークの位置を計測し、該位置に基づいて該基板をアライメントしながら該基板の上にパターンを形成する第２工程とを含む。
【００１２】
第１工程は、形成すべきアライメントマークの仕様を決定する工程と、回路パターンとともに当該仕様に従うアライメントマークを基板に形成するリソグラフィー工程とを含みうる。リソグラフィー工程は、例えば、塗布工程と、露光工程と、現像工程と、エッチング工程とを含みうる。塗布工程では、基板にレジストを塗布する。露光工程では、レジストに回路パターンおよびアライメントパターンの潜像を形成する。現像工程では、レジストを現像して、回路パターンおよびアライメントパターンに対応するレジストパターンを形成する。エッチング工程では、レジストパターンの開口に露出した層をエッチングする。露光工程では、レジストを光で露光する光露光装置、または、レジストに電子線等の荷電粒子線によってパターン（回路パターンおよびアライメントマーク）を描画する荷電粒子線露光装置（描画装置）が使われうる。また、本発明は、インプリント材のパターンを基板上に形成するインプリント装置など他のリソグラフィー装置を用いる場合にも適用可能である。
【００１３】
第２工程では、第１工程を経た基板に回路パターンとともに形成されているアライメントマークの位置を計測し、該位置に基づいて前記基板をアライメントしながら基板を露光する。この露光においても、レジストを光で露光する光露光装置、または、レジストに電子線等の荷電粒子線によってパターン（回路パターンおよびアライメントマーク）を描画する荷電粒子線露光装置（描画装置）が使われうる。
【００１４】
以下、図２を参照しながら露光装置の具体的な例として荷電粒子線露光装置について例示的に説明する。電子銃２０１のクロスオーバから放射された電子線２０２は、コンデンサレンズ２０３によって略平行の電子線になる。コンデンサレンズ２０３で略平行になった電子線２０２は、アパーチャーアレイ２０４により複数の電子線２０６に分割される。複数の電子線２０６は、フォーカス制御回路２２０によって駆動されるレンズアレイ２０５の作用により、ブランキング絞り２０８近傍に電子銃２０１のクロスオーバの複数の中間像２０９を形成する。これらの中間像２０９の軸方向における位置は、レンズアレイ２０５を構成する個々のレンズのパワーを制御することにより調整することができる。ブランキングアレイ２０７の各ブランカに電圧を印加することにより、中間像２０９の形成位置が軸方向と垂直な方向に移動する。これにより、電子線２０６がブランキング絞り２０８によって遮断される。一方、ブランカに電圧を印加しない場合には、中間像２０９の形成位置が変化せず、電子線２０６が基板２１７に照射される。このようにして、電子線２０６を基板２１７に入射させるかどうか、即ち電子線２０６をオンさせるかオフさせるかを制御することができる。
【００１５】
ブランキング絞り２０８の近傍に形成された中間像２０９が第１投影レンズ２１０および第２投影レンズ２１４を含む投影系２５０により基板ステージ２１８に搭載された基板２１７に投影される。投影系２５０は、第１投影レンズ２１０の後焦点位置と第２投影レンズ２１４の前焦点位置を共有するようにレンズ制御回路２２２によって駆動される。各中間像２０９を構成する複数の電子線２０６は、一括して主偏向器２１３および副偏向器２１５により偏向されて位置決めされる。例えば、主偏向器２１３の偏向幅を広くし、副偏向器２１５は偏向幅を狭く設定することができる。照射量制御回路２２１は、パターンデータに基づく制御部２２６による制御の下で、ブランキングアレイ２０７の各ブランカによる電子線２０６のオン・オフを制御する。偏向制御回路２２３は、パターンデータに基づく制御部２２６による制御の下で、主偏向器２１３および副偏向器２１５の偏向動作を制御する。ステージ制御回路２２５は、パターンデータに基づく制御部２２６による制御の下で、基板ステージ２１８の位置決め動作を制御する。ブランキングアレイ２０７の各ブランカによる電子線２０６のオン・オフの制御、主偏向器２１３および副偏向器２１５の偏向動作、ステージ制御回路２２５による基板ステージ２１８の位置決め動作の制御を通して基板２１７にパターンが描画される。制御部２２６には、制御部２２６に対して描画データを供給するコンピュータ２００が接続されうる。
【００１６】
基板ステージ２１８には、位置計測用マーク２２７およびファラデーカップ２１９が配置されている。基板ステージ２１８の上方には、電子検出器２１６が配置されている。電子検出器２１６で検出された信号は、信号処理回路２２４によって処理され、これによって電子線量が検出される。
【００１７】
図３には、基板２１７上のショット領域配列とアライメントマーク２５、２６が例示されている。ここで、各ショット領域には、回路パターンが形成されている。図４には、図２に示す荷電粒子線露光装置における基板２１７の周辺部のより詳細な構成が例示されている。投影系２５０の近傍にはオフアクシスのアライメントスコープ２２が配置されている。基板２１７上に形成されている複数のアライメントマークの画像をアライメントスコープ２２によって検出し、信号処理部４１においてその画像を処理することによってアライメントマーク２５、２６の位置を検出することができる。
【００１８】
以下、図５を参照しながら本実施形態のデバイス製造方法について具体的に説明する。デバイス製造方法は、基板上の回路パターンとともにアライメントマークを形成する第１工程Ｓ５１０と、アライメントマークの位置を計測し、該位置に基づいて基板２１７をアライメントしながら基板２１７を露光する第２工程Ｓ５２０とを含む。
【００１９】
第１工程Ｓ５１０は、形成すべきアライメントマーク２５の仕様を決定する仕様決定工程Ｓ５１２と、回路パターンとともに当該仕様に従うアライメントマーク２５を基板に形成するリソグラフィー工程Ｓ５１４とを含みうる。なお、仕様決定工程Ｓ５１２では、ラフアライメントマーク２６の仕様も決定されうる。また、リソグラフィー工程Ｓ５１４では、ラフアライメントマーク２６も形成されうる。リソグラフィー工程Ｓ５１４は、塗布工程と、露光工程と、現像工程と、エッチング工程とを含みうる。露光工程では、例えば、前述の荷電粒子線露光装置が使用されうる。露光工程において光露光装置を使用する場合には、仕様決定工程Ｓ５１２で決定された仕様に従うアライメントマーク２５を形成するためのパターンを有するマスクを製造する必要がある。
【００２０】
ここで、図１（ａ）を参照しながらアライメントマーク２５の仕様について説明する。アライメントマーク２５は、少なくとも１つの第１線状パターン１１１ａ、１１１ｂと、少なくとも１つの第２線状パターン１１１ｃ、１１１ｄとを含む。アライメントマーク２５はまた、少なくとも１つの第３線状パターン１２１ａ〜１２１ｄと、少なくとも１つの第４線状パターン１２１ｅ〜１２１ｈとを含む。第１線状パターン１１１ａ、１１１ｂは、第１直線１１０の一方の側に第１直線１１０に沿って配置されている。第２線状パターン１１１ｃ、１１１ｄは、第１直線１１０の他方の側に第１直線１１０に沿って配置されている。第３線状パターン１２１ａ〜１２１ｄは、第１直線１１０に直交する第２直線１２０の一方の側に第２直線１２０に沿って配置されている。なお、第２直線１２０は、第１直線１１０に直交していなくてもよく、第１直線１１０とは方向が異なっていればよい。第４線状パターン１２１ｅ〜１２１ｈは、第２直線１２０の他方の側に第２直線１２０に沿って配置されている。この例では、第１直線１１０は、Ｘ軸に平行な直線であり、第２直線１２０は、Ｙ軸に平行な直線である。このようなアライメントマーク２５は、（例えば特許文献１のアライメントマークとの比較において）基板２１７の回転誤差に鈍感であるので、基板２１７が回転誤差を含む場合においても高い精度でアライメントマーク２５の位置を計測するために有利である。
【００２１】
第１線状パターン１１１ａ（これは、第１線状パターン１１１ａ、１１１ｂのうち第１直線１１０に最も近い第１線状パターンである。）と第２線状パターン１１１ｃ（これは、第２線状パターン１１１ｃ、１１１ｄのうち第１直線１１０に最も近い第２線状パターンである。）との距離は、第３線状パターン１２１ａ（これは、第３線状パターン１２１ａ〜１２１ｄのうち第２直線１２０に最も近い第３線状パターンである。）と第４線状パターン１２１ｅ（これは、第４線状パターン１２１ｅ〜１２１ｈのうち第２直線１２０に最も近い第４線状パターンである。）との距離と等しいことが好ましい。このような仕様において、アライメントマーク２５の位置の検出条件を最適化しておけば、Ｘ方向における位置検出精度およびＹ方向における位置検出精度の双方を高くすることができる。これは、Ｘ方向における位置計測のための第３線状パターン１２１ａ〜１２１ｄ、第４線状パターン１２１ｅ〜１２１ｈとＹ方向における位置計測のための第１線状パターン１１１ａ、１１１ｂ、第２線状パターン１１１ｃ、１１１ｄとの類似性が高いからである。
【００２２】
仕様決定工程Ｓ５１２では、アライメントマーク２５の仕様として、第１直線１１０に沿った方向における第１要求アライメント精度および第２直線１２０に沿った方向における第２要求アライメント精度に応じて、
（１）少なくとも１つの第３線状パターン１２１ａ〜１２１ｄおよび少なくとも１つの第４線状パターン１２１ｅ〜１２１ｈの合計数Ｎ３４、および、
（２）少なくとも１つの第１線状パターン１１１ａ、１１１ｂおよび少なくとも１つの第２線状パターン１１１ｃ、１１１ｄの合計数Ｎ１２
を決定する。
【００２３】
仕様決定工程Ｓ５１２は、例えば、コンピュータ２００などのコンピュータによって実行されうる。以下、要求アライメント精度と線状パターンの個数との関係と、その関係に基づく合計数Ｎ３４、Ｎ１２の決定方法を具体的に説明する。図１（ｂ）、（ｃ）には、図１（ａ）のアライメントマーク２５をアライメントスコープ２２で観察したときに得られる検出信号、より具体的には、アライメントスコープ２２に組み込まれている光電変換器の出力信号が例示されている。ここで、図１（ｂ）は、Ｘ方向におけるアライメントマーク２５の位置を計測するための第３線状パターン１２１ａ〜１２１ｄおよび第４線状パターン１２１ｅ〜１２１ｈについての信号である。また、図１（ｃ）は、Ｙ方向におけるアライメントマーク２５の位置を計測するための第１線状パターン１１１ａ、１１１ｂおよび第２線状パターン１１１ｃ、１１１ｄについての信号である。アライメントマーク２５は、その全体がアライメントスコープ２２の視野内に収まるように構成されうる。
【００２４】
後述の工程Ｓ５２８において、信号処理部４１は、アライメントスコープ２２から提供される図１（ｂ）に例示される信号における複数のピーク位置Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４、Ｐｘ５、Ｐｘ６、Ｐｘ７、Ｐｘ８を信号処理により決定する。これは、第３線状パターン１２１ａ〜１２１ｄおよび第４線状パターン１２１ｅ〜１２１ｈの個々の位置を決定することを意味する。信号処理部４１は、更に、決定したピーク位置Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４、Ｐｘ５、Ｐｘ６、Ｐｘ７、Ｐｘ８に基づいて、Ｘ方向におけるアライメントマーク２５の位置を式（１）に従って計算する。
【００２５】
Ｘ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ＝  （Ｐｘ１  ＋  Ｐｘ２  ＋  Ｐｘ３  ＋  Ｐｘ４  ＋  Ｐｘ５  ＋  Ｐｘ６  ＋  Ｐｘ７  ＋  Ｐｘ８）  ／  ８  ・・・式（１）
同様に、後述の工程Ｓ５２８において、信号処理部４１は、アライメントスコープ２２から提供される図１（ｃ）に例示される信号における複数のピーク位置Ｐｙ１、Ｐｙ２、Ｐｙ３、Ｐｙ４を信号処理により決定する。これは、第１線状パターン１１１ａ、１１１ｂおよび第２線状パターン１１１ｃ、１１１ｄの位置を決定することを意味する。信号処理部４１は、更に、決定したピーク位置Ｐｙ１、Ｐｙ２、Ｐｙ３、Ｐｙ４に基づいて、Ｙ方向におけるアライメントマーク２５の位置を式（２）に従って計算する。
【００２６】
Ｙ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ＝  （Ｐｙ１  ＋  Ｐｙ２  ＋  Ｐｙ３  ＋  Ｐｙ４）  ／  ４  ・・・式（２）
式（１）および式（２）に従って計算されるＸ方向における位置およびＹ方向における位置の計測精度としての計測再現性精度は、位置計算のために使用するピーク位置の個数、即ち線状パターンの数の平方根に比例する。よって、図１（ａ）に例示されるアライメントマーク２５の場合、Ｘ方向についての計測精度をＡｘ、Ｙ方向についての計測精度をＡｙとすると、その比は、式（３）で与えられる。この例では、計測再現精度および計測精度は、例えば、計測誤差の逆数であり、その数値が大きいほど精度が良いものとする。
【００２７】
Ａｘ：Ａｙ  ＝  √８：√４  ＝  √２：１  ・・・式（３）
これをより一般的に表現すれば、式（４）のようになる。
【００２８】
Ａｘ：Ａｙ  ＝  √Ｎ３４：√Ｎ１２  ・・・式（４）
よって、例えば、Ｘ方向およびＹ方向のうち要求アライメント精度が高い方向について必要な線状パターンの数が決定されれば、式（４）に従って他の方向について、それを満たすために必要な線状パターンの数を決定することができる。即ち、仕様決定工程Ｓ５１２では、合計数Ｎ３４の平方根と合計数Ｎ１２の平方根との比が第１要求アライメント精度と第２要求アライメント精度との比に等しくなるように、合計数Ｎ３４および合計数Ｎ１２を決定することができる。ここで、合計数Ｎ３４は、Ｘ方向における計測精度（ひいてはアライメント精度）に影響を与え、合計数Ｎ１２は、Ｙ方向における計測精度（ひいてはアライメント精度）に影響を与える。また、第１要求アライメント精度は、Ｘ方向における要求アライメント精度であり、第２要求アライメント精度は、Ｙ方向における要求アライメント精度である。
【００２９】
以下、第２工程Ｓ５２０について説明する。第１工程Ｓ５１０において使用される露光装置と第２工程Ｓ５２０において使用される露光装置とは同じであってもよいし、互いに異なってもよい。ここでは、説明の便宜上、第１工程Ｓ５１０において使用される露光装置と第２工程Ｓ５２０において使用される露光装置とがいずれも図２に例示される荷電粒子線露光装置であるものとして説明するが、これは本発明を制限するものではない。
【００３０】
第２工程Ｓ５２０は、例えば、工程Ｓ５２２、Ｓ５２４，Ｓ５２６、Ｓ５２８、Ｓ５３０を含みうる。工程Ｓ５２２では、基板２１７が基板ステージ２１８上の基板チャック４０１上にローディングされる。工程Ｓ５２４では、基板２１７のメカアライメントがなされる。工程Ｓ５２６では、図３に例示されるラフアライメントマーク２６を使用してラフアライメント計測が行われる。
【００３１】
工程（位置計測工程）Ｓ５２８では、図３および図１（ａ）に例示されるアライメントマーク２５を使用してファインアライメント計測がなされる。具体的には、アライメントスコープ２２によってアライメントマーク２５が観察され、信号処理部４１により前述の方法によって、Ｘ方向におけるアライメントマーク２５の位置が決定されるとともにＹ方向におけるアライメントマーク２５の位置が決定される。このような処理は、複数のアライメントマーク２５について実施される。
【００３２】
工程Ｓ５３０では、ファインアライメント計測の結果（アライメントマーク２５の位置）に基づいて基板２１７をアライメントしながら基板２１７が露光される。ここで、工程Ｓ５２８で得られた複数のウエハアライメントマーク２５の位置の計測結果を統計処理することにより、基板２１７上に形成されている全ショット領域の平行偏心、回転、及び倍率が計算されうる。このような情報を計算してアライメントを行う方法は、グローバルアライメントと呼ばれる。ここで、各ショット領域に対して１または複数のアライメントマーク２５がスクライブライン上に設けられうる。
【００３３】
以上のように、本実施形態では、Ｘ方向についての要求アライメント精度およびＹ方向についての要求アライメント精度に応じてＸ方向についての位置計測のための線状パターンの数およびＹ方向についての位置計測のための線状パターンの数を決定する。これにより、要求アライメント精度を満たしつつスループットを高めることができる。
【００３４】
ここで、Ｘ方向についての要求アライメント精度とＹ方向についての要求アライメント精度とが異なるプロセスとしては、例えば、カッティングリソグラフィーを掲げることができる。また、より一般的な例として、Ｘ方向についての要求アライメント精度およびＹ方向についての要求アライメント精度は、回路パターンの形状などによって定まるものであり、両者は一般的には異なる。
【００３５】
図６Ａには、アライメントマーク２５の他の仕様が示されている。アライメントマーク２５は、少なくとも１つの第１線状パターン６１１ａと、少なくとも１つの第２線状パターン６１１ｂと、少なくとも１つの第３線状パターン６２１ａ、６２１ｂと、少なくとも１つの第４線状パターン６２１ｃ、６２１ｄとを含む。第１線状パターン６１１ａは、第１直線６１０の一方の側に第１直線６１０に沿って配置されている。第２線状パターン６１１ｂは、第１直線６１０の他方の側に第１直線６１０に沿って配置されている。第３線状パターン６２１ａ、６２１ｂは、第１直線６１０に直交する第２直線６２０の一方の側に第２直線６２０に沿って配置されている。第４線状パターン６２１ｃ、６２１ｄは、第２直線１２０の他方の側に第２直線６２０に沿って配置されている。この例では、第１直線６１０は、Ｘ軸に平行な直線であり、第２直線６２０は、Ｙ軸に平行な直線である。
【００３６】
図６（ｂ）、（ｃ）には、図６（ａ）のアライメントマーク２をアライメントスコープ２２で観察したときに得られる信号、より具体的には、アライメントスコープ２２に組み込まれている光電変換器の出力信号が例示されている。ここで、図６（ｂ）は、Ｘ方向におけるアライメントマーク２５の位置を計測するための第３線状パターン６２１ａ、６２１ｂおよび第４線状パターン６２１ｃ、６２１ｄについての信号である。また、図６（ｃ）は、Ｙ方向におけるアライメントマーク２５の位置を計測するための第１線状パターン６１１ａおよび第２線状パターン６１１ｂについての信号である。アライメントマーク２５は、その全体がアライメントスコープ２２の視野内に収まるように構成されうる。
【００３７】
上記の第１線状パターンおよび第２線状パターンを第１方向線状パターンと考え、上記の第３線状パターンおよび第４線状パターンを第２方向線状パターンと考えることができる。この場合、アライメントマーク２７は、第１直線１１０に沿って配置された第１方向線状パターン１１１ａ−１１１ｄと、第２直線１２０（第１直線１１０とは、直交する、又は、方向が異なる）に沿って配置された第２方向線状パターン１２１ａ−１２１ｈとを含む。第１工程Ｓ５１０は、第１直線１１０に沿った方向における第１要求アライメント精度と第２直線１２０に沿った方向における第２要求アライメント精度に応じて、形成すべき第１方向線状パターンおよび第２方向線状パターンの各数を決定する決定工程を含む。第２工程Ｓ５２０は、第２方向線状パターンの個々の位置に基いて第１直線１１０に沿った方向におけるアライメントマーク２７の位置を求め、第１方向線状パターンの個々の位置に基いて第２直線１２０に沿った方向におけるアライメントマーク２７の位置を求める。第１方向線状パターンおよび第２方向線状パターンは、いずれも、その個数（線状パターンの個数）を１個としうる。また、図７に例示されるように、第１方向線状パターンおよび第２方向線状パターンは、同じショット領域の周囲の互いに異なるスクライブラインにそれぞれ配置されうる。
【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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【図７】
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