特許 7426845 計測方法、露光方法、物品の製造方法、プログラム及び露光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-25

(45)【発行日】2024-02-02

(54)【発明の名称】計測方法、露光方法、物品の製造方法、プログラム及び露光装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 9/00 20060101AFI20240126BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20240126BHJP

【ＦＩ】

G03F9/00 H

G03F7/20 521

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020023659

(22)【出願日】2020-02-14

(65)【公開番号】P2021128284

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2023-02-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池田 研二

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 剛

(72)【発明者】

【氏名】張 劬

(72)【発明者】

【氏名】大手 啓介

(72)【発明者】

【氏名】山本 将志

【審査官】菅原 拓路

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１１７４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０２７７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４０２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２００６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７０６１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０

９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原版のパターンを転写すべき基板上のショット領域に形成された複数の計測マークを計測する計測方法であって、
少なくとも１つの基板について、当該基板上のショット領域に形成された複数の計測マークのうち第１の数の計測マークを計測する第１計測モードを実行して得られる前記第１の数の計測マークの計測値に基づいて、当該基板上のショット領域の位置に関する第１位置情報を算出する工程と、
前記複数の計測マークのうち前記第１の数よりも少ない第２の数の計測マークを計測すると仮定した場合に、前記第１位置情報に基づいて、前記ショット領域の位置に関する位置情報を算出するための複数のモデルのそれぞれについて、前記ショット領域の位置に関する第２位置情報を予測する工程と、
前記第２位置情報から前記複数のモデルのそれぞれを評価するための前記複数のモデルのそれぞれに対応する複数の第１評価値を求める工程と、
前記複数の第１評価値のうち評価基準を満たす第１評価値に対応するモデルに基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第１計測モードから前記第２の数の計測マークを計測する第２計測モードに遷移させる工程と、
を有し、
前記評価基準を満たす第１評価値が複数存在する場合に、前記第２計測モードに遷移させる工程では、前記評価基準を満たす第１評価値に対応するモデルに基づく計測モードを実行したときの処理時間にも基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第１計測モードから前記第２計測モードに遷移させることを特徴とする計測方法。

【請求項2】

少なくとも１つの基板について、前記第２計測モードを実行して得られる前記第２の数の計測マークの計測値に基づいて、当該基板上のショット領域の位置に関する第３位置情報を算出する工程と、
前記複数の計測マークのうち前記第２の数よりも少ない第３の数の計測マークを計測すると仮定した場合に、前記第３位置情報に基づいて、前記ショット領域の位置に関する位置情報を算出するための複数のモデルのそれぞれについて、前記ショット領域の位置に関する第４位置情報を予測する工程と、
前記第４位置情報から前記複数のモデルのそれぞれを評価するための前記複数のモデルのそれぞれに対応する複数の第２評価値を求める工程と、
前記複数の第２評価値のうち評価基準を満たす第２評価値が存在する場合に、前記第２評価値に対応するモデルに基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第２計測モードから前記第３の数の計測マークを計測する第３計測モードに遷移させる工程と、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の計測方法。

【請求項3】

前記複数の第２評価値のうち評価基準を満たす第２評価値が存在しない場合に、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第２計測モードで維持する工程を更に有することを特徴とする請求項２に記載の計測方法。

【請求項4】

前記複数の第２評価値のうち評価基準を満たす第２評価値が存在しない場合に、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第２計測モードから前記第１計測モードに遷移させる工程を更に有することを特徴とする請求項２に記載の計測方法。

【請求項5】

前記モデルは、前記複数の計測マークのうちの計測すべき計測マークの数、前記複数の計測マークのうちの計測すべき計測マークの位置、及び、前記ショット領域の位置に関する位置情報を算出するアルゴリズムのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項6】

前記ショット領域の位置に関する位置情報は、前記ショット領域の倍率、回転及びシフトのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項7】

原版を介して基板を露光する露光方法であって、
前記原版のパターンを転写すべき前記基板上のショット領域に形成された複数の計測マークの計測を行う工程と、
前記計測の結果に基づいて、前記原版と前記ショット領域との位置合わせを行う工程と、
前記位置合わせの後、前記原版を介して前記基板の露光を行う工程と、
を有し、
前記計測を行う工程は、
少なくとも１つの基板について、当該基板上のショット領域に形成された複数の計測マークのうち第１の数の計測マークを計測する第１計測モードを実行して得られる前記第１の数の計測マークの計測値に基づいて、当該基板上のショット領域の位置に関する第１位置情報を算出する工程と、
前記複数の計測マークのうち前記第１の数よりも少ない第２の数の計測マークを計測すると仮定した場合に、前記第１位置情報に基づいて、前記ショット領域の位置に関する位置情報を算出するための複数のモデルのそれぞれについて、前記ショット領域の位置に関する第２位置情報を予測する工程と、
前記第２位置情報から前記複数のモデルのそれぞれを評価するための前記複数のモデルのそれぞれに対応する複数の第１評価値を求める工程と、
前記複数の第１評価値のうち評価基準を満たす第１評価値に対応するモデルに基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第１計測モードから前記第２の数の計測マークを計測する第２計測モードに遷移させる工程と、
を含み、
前記評価基準を満たす第１評価値が複数存在する場合に、前記第２計測モードに遷移させる工程では、前記評価基準を満たす第１評価値に対応するモデルに基づく計測モードを実行したときの処理時間にも基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第１計測モードから前記第２計測モードに遷移させることを特徴とする露光方法。

【請求項8】

請求項７に記載の露光方法を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
現像された前記基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。

【請求項9】

請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の計測方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項10】

原版のパターンの像を基板に投影し、前記基板を露光する露光処理を行う露光装置であって、
前記パターンの像を前記基板に投影する投影光学系と、
前記露光処理を制御する制御部と、
を有し、
前記露光処理は、
前記パターンの像を転写すべき前記基板上のショット領域に形成された複数の計測マークの計測を行う工程と、
前記計測の結果に基づいて、前記原版と前記ショット領域との位置合わせを行う工程と、
前記位置合わせの後、前記原版を介して前記基板の露光を行う工程と、
を有し、
前記計測を行う工程は、
少なくとも１つの基板について、当該基板上のショット領域に形成された複数の計測マークのうち第１の数の計測マークを計測する第１計測モードを実行して得られる前記第１の数の計測マークの計測値に基づいて、当該基板上のショット領域の位置に関する第１位置情報を算出する工程と、
前記複数の計測マークのうち前記第１の数よりも少ない第２の数の計測マークを計測すると仮定した場合に、前記第１位置情報に基づいて、前記ショット領域の位置に関する位置情報を算出するための複数のモデルのそれぞれについて、前記ショット領域の位置に関する第２位置情報を予測する工程と、
前記第２位置情報から前記複数のモデルのそれぞれを評価するための前記複数のモデルのそれぞれに対応する複数の第１評価値を求める工程と、
前記複数の第１評価値のうち評価基準を満たす第１評価値に対応するモデルに基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第１計測モードから前記第２の数の計測マークを計測する第２計測モードに遷移させる工程と、
を含み、
前記評価基準を満たす第１評価値が複数存在する場合に、前記第２計測モードに遷移させる工程では、前記評価基準を満たす第１評価値に対応するモデルに基づく計測モードを実行したときの処理時間にも基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第１計測モードから前記第２計測モードに遷移させることを特徴とする露光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計測方法、露光方法、物品の製造方法、プログラム及び露光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのフラットパネルや半導体デバイスの製造では、原版（マスク）のパターンを、レジストが塗布されたガラスプレートやウエハなどの基板に転写する露光装置が用いられている。このような露光装置には、基板上のショット領域に対して原版のパターンを高精度に位置合わせ（アライメント）すること、及び、スループット（生産性）を向上させることが求められ、それに関する技術が提案されている（特許文献１及び２参照）。

【0003】

スループットを向上させる技術としては、基板上のショット領域に設けられた位置合わせ用の計測マーク（の点数）を間引く技術が知られている。計測マークを間引く技術には、複数の選択肢がある。例えば、基板の変化成分やショット形状の変化成分のうち、補正したい成分によって、最適な間引き方法及び計算アルゴリズムが決定される。最適な間引き方法及び計算アルゴリズムは、フラットパネルの製造プロセス（生産）を開始する際にテスト露光（試し焼き）を行い、マーク計測装置を用いて基板の変形成分やショット形状の変化成分を計測することで決定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特公平４－４７９６８号公報

【文献】特開２００６－１４０２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、製造プロセス中、主となる基板の変化成分は一定ではない。例えば、製造プロセスの開始後の数時間は、原版の伸び成分（ショット倍率）が主となる。そして、原版の伸びが安定した後は、基板の伸び成分（基板倍率）が主となる。このように、製造プロセス中に基板の変化成分が変わるため、従来技術に従って最適な間引き方法及び計算アルゴリズムを決定したとしても、製造プロセスを通して、常に最適であるとは限らない。

【0006】

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板上のショット領域に形成された計測マークを計測するのに有利な計測方法を提供することを例示的目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての計測方法は、原版のパターンを転写すべき基板上のショット領域に形成された複数の計測マークを計測する計測方法であって、少なくとも１つの基板について、当該基板上のショット領域に形成された複数の計測マークのうち第１の数の計測マークを計測する第１計測モードを実行して得られる前記第１の数の計測マークの計測値に基づいて、当該基板上のショット領域の位置に関する第１位置情報を算出する工程と、前記複数の計測マークのうち前記第１の数よりも少ない第２の数の計測マークを計測すると仮定した場合に、前記第１位置情報に基づいて、前記ショット領域の位置に関する位置情報を算出するための複数のモデルのそれぞれについて、前記ショット領域の位置に関する第２位置情報を予測する工程と、前記第２位置情報から前記複数のモデルのそれぞれを評価するための前記複数のモデルのそれぞれに対応する複数の第１評価値を求める工程と、前記複数の第１評価値のうち評価基準を満たす第１評価値に対応するモデルに基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第１計測モードから前記第２の数の計測マークを計測する第２計測モードに遷移させる工程と、を有し、前記評価基準を満たす第１評価値が複数存在する場合に、前記第２計測モードに遷移させる工程では、前記評価基準を満たす第１評価値に対応するモデルに基づく計測モードを実行したときの処理時間にも基づいて、前記複数の計測マークに対する計測モードを、前記第１計測モードから前記第２計測モードに遷移させることを特徴とする。

【0008】

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、例えば、基板上のショット領域に形成された計測マークを計測するのに有利な計測方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】露光装置の構成を示す概略図である。

【図2】基板上のショットレイアウト及び計測マークの一例を示す図である。

【図3】第１実施形態における計測処理を説明するためのフローチャートである。

【図4】計測点の配置の一例を示す図である。

【図5】計測点の配置の一例を示す図である。

【図6】第２実施形態における計測処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0012】

＜第１実施形態＞
図１は、露光装置１００の構成を示す概略図である。露光装置１００は、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのフラットパネルの製造工程に用いられ、基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置である。露光装置１００は、例えば、原版と基板とを走査方向に移動させながら基板を露光（走査露光）して、原版のパターンを基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（スキャナー）である。但し、露光装置１００は、ステップ・アンド・リピート方式やその他の露光方式を採用することも可能である。

【0013】

露光装置１００は、図１に示すように、光源からの光で原版１（マスク）を照明する照明光学系２１と、基板１（基板上）のショット領域に形成された複数の計測マークを計測する計測光学系２２と、原版１を保持して移動する原版ステージ２３とを有する。また、露光装置１００は、露光装置１００の各部を支持する構造体２４と、原版１のパターンを基板１に投影する投影光学系２５と、基板１を保持して移動する基板ステージ２６とを有する。また、露光装置１００は、原版ステージ２３の位置を計測するための干渉計２７と、基板ステージ２６の位置の位置を計測するための干渉計２８と、原版ステージ２３を移動させるためのモータ２９と、基板ステージ２６を移動させるためのモータ３０とを有する。また、露光装置１００は、露光装置１００の全体を制御する制御部３１と、基板ステージ２６との間で基板１を搬送する基板搬送部４０とを有する。

【0014】

制御部３１は、ＣＰＵやメモリなどを含む情報処理装置（コンピュータ）で構成され、記憶部に記憶されたプログラムに従って、露光装置１００の各部を統括的に制御して露光装置１００を動作させる。
制御部３１は、本実施形態では、原版１を介して基板２の露光を行う露光処理や露光処理に関連する処理を制御する。露光処理に関連する処理は、例えば、原版１のパターンを転写すべき基板上のショット領域に形成された複数の計測マークの計測を行う計測処理や計測処理の結果に基づいて原版１と基板上のショット領域との位置合わせを行うアライメント処理を含む。

【0015】

図２は、本実施形態における基板上のショットレイアウト（露光レイアウト）及び計測マークの一例を示す図である。但し、図２に示すショットレイアウト及び計測マーク（の数及び配置）は例示的なものであり、これに限定されるものではない。図２に示すように、本実施形態では、横方向（Ｘ方向）に２つのショット領域が形成され、縦方向（Ｙ方向）に２つのショット領域が形成された４ショットによるグリッド状レイアウトが基板上に形成されている。以下では、左上のショット領域を起点として時計回りで各ショット領域を、ショット領域Ｓ１、ショット領域Ｓ２、ショット領域Ｓ３、ショット領域Ｓ４と称する。

【0016】

また、ショット領域Ｓ１乃至Ｓ４のそれぞれには、横方向に配列された（左右に並ぶ）２つの計測マークを、縦方向に沿って（上下に）３組配置している。従って、本実施形態のショットレイアウトにおける各ショット領域には、６つの計測マークが形成されている。以下では、各ショット領域内の左上の計測マークを起点として時計回りで各計測マークを、計測マークＰ１Ｌ、計測マークＰ１Ｒ、計測マークＰ２Ｒ、計測マークＰ３Ｒ、計測マークＰ３Ｌ、計測マークＰ２Ｌと称する。従って、各ショット領域の各計測マークは、それぞれの表記で識別可能となる。

【0017】

更に、本実施形態では、各ショット領域内において左右に並ぶ２つの計測マーク、例えば、計測マークＰ２Ｌと計測マークＰ２Ｒとを、計測光学系２２が同時に計測することができるように配置している。従って、各ショット領域に対して、基板ステージ２６をＹ方向に移動させながら計測光学系２２で左右に並ぶ２つの計測マークを同時に計測することで、３回の計測でショット領域内の全ての計測マークが計測可能となる。

【0018】

図３を参照して、本実施形態における露光処理を、特に、計測処理に注目して説明する。計測処理は、上述したように、制御部３１が露光装置１００の各部を統括的に制御することで実行される。

【0019】

Ｓ１０１では、少なくとも１つの基板１について、基板上の各ショット領域に形成された複数の計測マークの全てを計測する全点計測モードを実行する。本実施形態では、全点計測モードを実行する基板１の数（枚数）を２とする。具体的には、まず、基板搬送部４０を介して、ロットの１枚目の基板１を基板ステージ２６に搬送し、かかる基板１を基板ステージ２６で保持する。次いで、基板ステージ２６を移動させながら、計測光学系２２を用いて各ショット領域に形成されている計測マークの全てを計測し、各計測マークの計測値（第１位置情報）を取得してメモリなどの記憶部に格納する。ロットの２枚目の基板１に対しても、１枚目の基板１と同様に、全点計測モードを実行する。本実施形態では、ロットの１枚目及び２枚目の基板１のそれぞれについて、各ショット領域に形成された複数の計測マークの全てを計測する全点計測モードを実行するが、実際には、複数の計測マークの全てを計測しなくてもよい。例えば、基板上のショット領域に形成された複数の計測マークのうち第１の数の計測マークを計測する計測モード（第１計測モード）を実行すればよい。

【0020】

また、全点計測モードが実行された１枚目及び２枚目の基板１については、計測マークの計測値に基づいて各種の補正処理を行いながらアライメント処理や露光処理を行い、基板搬送部４０を介して基板ステージ２６（露光装置１００）から搬出する。

【0021】

Ｓ１０２では、ショット領域の位置に関する位置情報を算出するための複数のモデル（予測条件）を変更しながら、ロットの１枚目及び２枚目の基板１の各ショット領域の各計測マークの計測値を予測する（即ち、予測値を算出する）。本実施形態では、互いに異なる２つのモデル（第１モデル及び第２モデル）のそれぞれについて、各計測マークの計測値の予測値（第２位置情報）を算出する。ここで、ショット領域の位置に関する位置情報を算出するためのモデルは、計測点数、計測点の配置及び計算アルゴリズムの少なくとも１つを含む。なお、計測点数は、基板上の各ショット領域に形成された複数の計測マークのうち計測光学系２２によって計測すべき計測マークの数を意味し、計測点の配置は、複数の計測マークのうち計測光学系２２によって計測すべき計測マークの位置を意味する。計算アルゴリズムは、基板上の各ショット領域の位置に関する位置情報を算出するアルゴリズムを意味する。また、基板上の各ショット領域の位置に関する位置情報は、ショット領域の倍率、回転及びシフトのうちの少なくとも１つを含む。但し、Ｓ１０２で設定されるモデルに対応する計測モードは、基板上のショット領域に形成された複数の計測マークのうち第１の数よりも少ない第２の数の計測マークを計測する計測モード（第２計測モード）である。

【0022】

図４は、本実施形態における第１モデルとしての計測点の配置を示す図である。図４に示すように、本実施形態では、第１モデルとして、基板上の各ショット領域に形成された計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒのみを計測する計測モードを仮定する。また、基板上の各ショット領域の位置に関する位置情報として、以下の式１１、式１２、式１３、式１４、式１５、式１６、式１７及び式１８で表される成分を定義する。

【0023】

【数1】

【0024】

【数2】

【0025】

【数3】

【0026】

【数4】

【0027】

【数5】

【0028】

【数6】

【0029】

【数7】

【0030】

【数8】

【0031】

ここで、ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＬのＸ方向の計測値をｘ_{ＳｉＰｊＬ}（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とし、ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＲのＸ方向の計測値をｘ_{ＳｉＰｊＲ}（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とする。同様に、ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＬのＹ方向の計測値をｙ_{ＳｉＰｊＬ}（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とし、ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＲのＹ方向の計測値をｙ_{ＳｉＰｊＲ}（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とする。また、ショット領域ＳｉのＸ方向の座標をＤＸ_ｉ（ｉ＝１，２，３，４）とし、ショット領域ＳｉのＹ方向の座標をＤＹ_ｉ（ｉ＝１，２，３，４）とし、ショット領域Ｓｉの数をＮ（本実施形態では、４）とする。

【0032】

そして、Ｓ１０１で取得した各計測マークの計測値を、式１１乃至式１８に代入して、基板倍率、基板回転、各ショット領域の形状倍率、形状回転及びシフトを算出する。また、上述した各成分に対して基板間平均値を求め、それぞれをＭＰ_ａｖｅ、ＲＰ_ａｖｅ、ＭＳ_ａｖｅｉ、ＲＳ_ａｖｅｉ、ＳＸ_ａｖｅ及びＳＹ_ａｖｅとする。

【0033】

最後に、ロットの１枚目の基板１の各計測マークの計測値を、図４に示す計測点の配置で計測すると仮定し、式１１乃至式１８を用いて、上述した各成分を求める。かかる各成分は、基板倍率ＭＰ’、基板回転ＲＰ’、各ショット領域の形状倍率ＭＳ’_ｉ、形状回転ＲＳ’_ｉ、シフトＳＸ’_ｉ及びＳＹ’_ｉを含む。そして、以下の式２１、式２２、式２３及び式２４から各計測マークの計測値の予測値を求める。

【0034】

【数9】

【0035】

【数10】

【0036】

【数11】

【0037】

【数12】

【0038】

ここで、ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＬのＸ方向の計測値の予測値をｘ’_{ＳｉＰｊＬ}（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とする。ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＲのＸ方向の計測値の予測値をｘ’_{ＳｉＰｊＲ}（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とする。同様に、ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＬのＹ方向の計測値の予測値をｙ’_{ＳｉＰｊＬ}（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とする。ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＲのＹ方向の計測値の予測値をｙ’_{ＳｉＰｊＲ}（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とする。また、ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＬ／ＰｊＲのＹ方向の座標をＹ_ｉｊ（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とする。

【0039】

ロットの２枚目の基板１についても、同様に、第１モデルに対応する各計測マークの計測値の予測値を算出する。

【0040】

図５は、本実施形態における第２モデルとしての計測点の配置を示す図である。図５に示すように、本実施形態では、第２モデルとして、基板上のショット領域Ｓ１及びＳ２のそれぞれに形成された計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒのみを計測する計測モードを仮定する。また、基板上の各ショット領域の位置に関する位置情報として、以下の式３１、式３２、式３３、式３４、式３５及び式３６で表される成分を定義する。

【0041】

【数13】

【0042】

【数14】

【0043】

【数15】

【0044】

【数16】

【0045】

【数17】

【0046】

【数18】

【0047】

式３１乃至式３６における表記は、式１１乃至式１８と同様である。

【0048】

そして、Ｓ１０１で取得した各計測マークの計測値を、式３１乃至式３６に代入して、基板倍率、基板回転、各ショット領域のシフトを算出する。また、上述した各成分に対して基板間平均値を求め、それぞれをＭＰ_ａｖｅ、ＲＰ_ａｖｅ、ＳＸ_ａｖｅ及びＳＹ_ａｖｅとする。

【0049】

最後に、ロットの１枚目の基板１の各計測マークの計測値を、図５に示す計測点の配置で計測すると仮定し、式３１乃至式３６を用いて、上述した各成分を求める。かかる各成分は、基板倍率ＭＰ’、基板回転ＲＰ’、各ショット領域のシフトＳＸ’及びＳＹ’を含む。そして、以下の式４１、式４２、式４３及び式４４から各計測マークの計測値の予測値を求める。

【0050】

【数19】

【0051】

【数20】

【0052】

【数21】

【0053】

【数22】

【0054】

式４１乃至式４４における表記は、ショット領域Ｓｉの計測マークＰｊＬ／ＰｊＲのＸ方向の座標をＸ_ｉｊＬ／Ｘ_ｉｊＲ（ｉ＝１，２，３，４ ｊ＝１，２，３）とする以外、式２１乃至式２４と同様である。

【0055】

ロットの２枚目の基板１についても、同様に、第２モデルに対応する各計測マークの計測値の予測値を算出する。

【0056】

なお、本実施形態で説明した各成分の定義及び式は一例であり、これに限定されるものではない。

【0057】

Ｓ１０３では、Ｓ１０２で得られた各計測マークの計測値の予測値から、複数のモデルのそれぞれを評価するための複数のモデルのそれぞれに対応する評価値（第１評価値）を求める（各計測マークの計測値の予測値を評価する）。本実施形態では、複数のモデルのそれぞれに対して、Ｓ１０２で得られた各ショット領域に形成された全ての計測マークのそれぞれの計測値の予測値と実際の計測値（Ｓ１０１で実測された計測値）との差の絶対値の最大値を評価値とする。従って、複数のモデルの数と同じ数の評価値、本実施形態では、２つの評価値が得られる。なお、本実施形態では、各計測マークの計測値の予測値と実際の計測値との差の絶対値の最大値を評価値としているが、これに限定されるものではない。そして、複数のモデルのそれぞれに対応する評価値のうち、予め定められた閾値よりも小さい、即ち、評価基準を満たす評価値に対応するモデルを選択し、かかるモデルに対応する計測モードを、計測マークに対する計測モードとして適用可能と判断する。換言すれば、計測マークに対する計測モードを、全点計測モードから、評価基準を満たす評価値のモデルに対応する計測モードに遷移させる。

【0058】

Ｓ１０３において、評価基準を満たす評価値が複数存在する場合には、例えば、評価基準を満たす評価値のうち、閾値から最も離れている評価値に対応するモデルを選択すればよい。また、他の評価条件、例えば、評価基準を満たす評価値のモデルに対応する計測モードの処理時間に基づいて、評価基準を満たす評価値に対応するモデルを選択してもよい。本実施形態では、第２モデルに対応する計測モードの処理時間が第１モデルに対応する計測モードの処理時間よりも短いことが自明であるため、両方のモデルの評価値が評価基準を満たす場合であっても、第２モデルを選択することが可能である。

【0059】

一方、評価基準を満たす評価値が存在しない場合には、記憶部に記憶された計測値の全て又は一部を破棄するとともに、計測マークに対する計測モードとして、全点計測モードを維持する。

【0060】

Ｓ１０４では、ロットの１枚目及び２枚目以降の基板１について、Ｓ１０３で選択されたモデルに対応する計測モードを実行する。例えば、第１モデルが選択された場合には、図４に示したように、計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒのみを計測する計測モードを実行し、その計測値を式１１乃至式１８に代入して、基板倍率、基板回転、各ショット領域の形状倍率、形状回転及びシフトを算出する。また、算出された各成分を、式２１乃至式２４に代入して、各計測マークの計測値の予測値を求める。

【0061】

Ｓ１０５では、Ｓ１０４で算出された各計測マークの計測値の予測値に基づいて、Ｓ１０３で遷移させた計測モードの継続可否を判定する。本実施形態では、Ｓ１０４で算出された各計測マークの計測値の予測値と実際の計測値との差を評価し、予め定められた閾値を超えるものが１つでもあれば、Ｓ１０３で遷移させた計測モードの継続を不可と判定する。この場合、計測マークに対する計測モードを全点計測モードに遷移させる（戻す）。一方、Ｓ１０４で算出された各計測マークの計測値の予測値と実際の計測値との差を評価し、予め定められた閾値を超えるものが１つもなければ、Ｓ１０３で遷移させた計測モードの継続を可能と判定する。この場合、Ｓ１０３で遷移させた計測モードを実行して得られた計測マークの計測値に基づいて各種の補正処理を行いながらアライメント処理や露光処理を行い、基板搬送部４０を介して基板ステージ２６（露光装置１００）から基板１を搬出する。

【0062】

このように、本実施形態によれば、露光装置１００の動作中（製造プロセス中）に基板１の変化成分が変わった場合でも、計測マークに対する計測モードを、常に、最適な計測モード（計測点を減らす方向への計測モード）に遷移させることができる。従って、露光装置１００では、基板上のショット領域に対して原版１のパターンを高精度に位置合わせ（アライメント）することと、計測マークを間引きして（計測点を減らして）スループット（生産性）を向上させることを両立させることができる。

【0063】

＜第２実施形態＞
図６を参照して、本実施形態における露光処理を、特に、計測処理に注目して説明する。計測処理は、上述したように、制御部３１が露光装置１００の各部を統括的に制御することで実行される。

【0064】

Ｓ２０１では、第１実施形態で説明したＳ１０１乃至Ｓ１０５と同様に、基板上の各ショット領域に形成された計測マークに対する計測モードを最適な計測モードに遷移させる（即ち、計測モードの最適化を行う）。本実施形態では、Ｓ１０５において、第１モデルに対応する計測モードの計測モードの継続を可能と判定され、少なくとも１枚の基板１に対して第１モデルに対応する計測モードが実行されたものとする。また、ロットの１枚目及び２枚目の基板１に対して全点計測モードを実行し、ロットの３枚目及び４枚目の基板１に対して第１モデルに対応する計測モードを実行されたものとする。本実施形態では、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４及びＳ２０５において、計測マークに対する計測モードの更なる最適化を行う。

【0065】

Ｓ２０２では、第１モデルに対応する計測モード（基板上の各ショット領域の計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒのみの計測）を全点計測モードと見立てて、モデルを変更しながら、ロットの３枚目及び４枚目の基板１の各ショット領域の各計測マークの計測値を予測する。本実施形態では、第２モデルについて、各計測マークの計測値の予測値（第４位置情報）を算出する。具体的には、ロットの３枚目及び４枚目の基板１に第１モデルに対応する計測モードを実行して得られた各計測マークの計測値（第３位置情報）を、式３１乃至式３６に代入して、基板倍率、基板回転、各ショット領域のシフトを算出する。また、上述した各成分に対して基板間平均値を求め、それぞれをＭＰ_ａｖｅ、ＲＰ_ａｖｅ、ＳＸ_ａｖｅ及びＳＹ_ａｖｅとする。更に、ロットの３枚目の基板１に対して、図５に示す計測点の配置で計測する計測モード（第３計測モード）を実行すると仮定し、式３１乃至式３６を用いて、基板倍率ＭＰ’、基板回転ＲＰ’、各ショット領域のシフトＳＸ’_ｉ及びＳＹ’_ｉを求める。そして、式４１乃至式４４から計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒのそれぞれの計測値の予測値を求める。ロットの４枚目の基板１についても、同様に、計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒのそれぞれの計測値の予測値を算出する。

【0066】

Ｓ２０３では、Ｓ２０２で得られた各計測マークの計測値の予測値から、複数のモデルのそれぞれを評価するための複数のモデルのそれぞれに対応する評価値（第２評価値）を求める（各計測マークの計測値の予測値を評価する）。本実施形態では、第２モデル、即ち、基板上のショット領域Ｓ１及びＳ３のそれぞれの計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒの計測値の予測値のみの評価となる。具体的な評価については、Ｓ１０３と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。但し、評価基準を満たす評価値が存在しない場合には、計測マークに対する計測モードを、直ちに全点計測モードに戻すのではなく、第１モデルに対応する計測モードで維持する。

【0067】

Ｓ２０４では、ロットの５枚目以降の基板１について、Ｓ２０３で選択されたモデルに対応する計測モードを実行する。本実施形態では、第２モデルに対応する計測モード、即ち、図５に示したように、ショット領域Ｓ１及びＳ３のそれぞれの計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒのみを計測する計測モードを実行するものとする。そして、第２モデルに対応する計測モードを実行して得られた計測値を式３１乃至式３６に代入して、基板倍率ＭＰ’、基板回転ＲＰ’、各ショット領域のシフトＳＸ’及びＳＹ’を算出する。また、算出された各成分を、式４１乃至式４４に代入して、計測マークＰ２Ｌ及びＰ２Ｒのそれぞれの計測値の予測値を求める。

【0068】

Ｓ２０５では、Ｓ２０４で算出された各計測マークの計測値の予測値に基づいて、Ｓ２０３で遷移させた計測モードの継続可否を判定する。具体的な判定については、Ｓ１０５と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。Ｓ２０３で遷移させた計測モードの継続を可能と判定した場合は、Ｓ１０５と同様に、計測マークの計測値に基づいて各種の補正処理を行いながらアライメント処理や露光処理を行い、基板搬送部４０を介して基板ステージ２６から基板１を搬出する。一方、Ｓ２０３で遷移させた計測モードの継続を不可と判定した場合は、計測マークに対する計測モードを、全点計測モード、或いは、第１モードに対応する計測モードに遷移させる（戻す）。

【0069】

このように、本実施形態では、計測マークに対する計測モードを、計測点を減らす方向への計測モードに遷移させた場合に、基板１の変形成分が変わったとしても、かかる計測モードを維持する、或いは、計測点を増やす方向への計測モードに戻すことができる。従って、露光装置１００の動作中、計測マークに対する計測モードを、常に、最適な計測モードに遷移させることができる。

【0070】

なお、露光装置１００の動作、即ち、露光装置１００で行われる露光方法も本発明の一側面を構成する。かかる露光方法は、第１実施形態や第２実施形態で説明したように、基板上のショット領域に形成された複数の計測マークの計測を行う工程を含む。また、かかる露光方法は、複数の計測マークの計測の結果に基づいて、原版とショット領域との位置合わせを行う工程と、位置合わせの後、原版を介して基板の露光を行う工程とを含む。

【0071】

また、露光装置１００の動作中に、装置運用状況が変化した場合には、それに応じて、第１実施形態や第２実施形態で説明した計測処理を行うようにしてもよい。ここで、装置運用状況の変化とは、露光装置１００の環境の変化、露光装置１００に設定される情報の変化、露光装置１００の生産に関する情報の変化などを含む。また、露光装置１００の環境とは、装置内外の温度、湿度、気圧、振動などを含む。露光装置１００に設定される情報とは、露光条件や露光装置１００の各部の制御パラメータなどを含む。露光装置１００の生産に関する情報は、原版１の開口率、露光量、基板処理時間、基板交換時間、生産枚数、生産時間、外部システムからの割り込み信号などを含む。

【0072】

＜第３実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１つ以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１つ以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0073】

＜第４実施形態＞
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、フラットパネルディスプレイ、液晶表示素子、半導体素子、ＭＥＭＳなどの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、上述した露光方法（露光装置１００）を用いて感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された感光剤を現像する工程とを含む。また、現像された感光剤のパターンをマスクとして基板に対してエッチング工程やイオン注入工程などを行い、基板上に回路パターンが形成される。これらの露光、現像、エッチングなどの工程を繰り返して、基板上に複数の層からなる回路パターンを形成する。後工程で、回路パターンが形成された基板に対してダイシング（加工）を行い、チップのマウンティング、ボンディング、検査工程を行う。また、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、レジスト剥離など）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

【0074】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0075】

１００：露光装置 １：原版 ２：基板 ２２：計測光学系 ３１：制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】