位置合わせ装置、位置合わせ方法及び半導体装置の製造方法
【課題】間接合わせ工程においてもより高精度に位置合わせを行うことを可能とする。
【解決手段】位置合わせ装置は、パターンの露光工程における現行工程のパターンの位置合わせを直前工程よりも前に形成されたパターンを用いて行う。位置合わせ装置は、補正計算部１１と、補正制御部１３とを具備する。補正計算部１１は、現行工程において、直前ロットの現行工程の補正値と、直前ロットの現行工程の出来ばえ値と、直前ロットの直前工程の出来ばえ値と、現行ロットの直前工程の出来ばえ値とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について現行ロットの補正値を算出する。補正制御部１３は、補正値を用いて、チップ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの補正を制御する。
【解決手段】位置合わせ装置は、パターンの露光工程における現行工程のパターンの位置合わせを直前工程よりも前に形成されたパターンを用いて行う。位置合わせ装置は、補正計算部１１と、補正制御部１３とを具備する。補正計算部１１は、現行工程において、直前ロットの現行工程の補正値と、直前ロットの現行工程の出来ばえ値と、直前ロットの直前工程の出来ばえ値と、現行ロットの直前工程の出来ばえ値とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について現行ロットの補正値を算出する。補正制御部１３は、補正値を用いて、チップ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの補正を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ装置、位置合わせ方法、及び半導体装置の製造方法に関し、特にパターン露光工程におけるパターンの位置合わせに用いる位置合わせ装置、位置合わせ方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造方法でのフォトリソグラフィ工程において、マスクパターンを半導体ウェハ上に重ねて露光する露光工程が知られている。その露光工程では、半導体ウェハ上に設けられたパターンに、次に露光するマスクパターンを正確に重ね合わせる（位置合わせする）操作（アライメント）が必要である。位置合わせは、半導体ウェハ上に位置合わせ用として形成されたマークを用いて行われる。
【０００３】
図１は、半導体装置の製造時における半導体ウェハの一例を示す概略図である。半導体ウェハ５０は、半導体チップが形成される領域５１を有している。領域５１は、複数のチップ領域５３と複数のスクライブ領域５４を含んでいる。複数のチップ領域５３は、略行列上に配置され、それぞれ半導体チップ（半導体装置）となる。複数のスクライブ領域５４は、複数のチップ領域５３の各々間に設けられ、半導体チップ完成時にその位置でスクライブされる。
【０００４】
図２は、図１における領域５２（破線で囲まれた領域）の一例を示す概略図である。領域５２において、チップ領域５３の周囲のスクライブ領域５４は、上記位置合わせ用のマークとして、位置合わせマーク６１及び位置合わせチェックマーク６２、６３を有している。位置合わせマーク６１は、露光装置がマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせるために用いられる。位置合わせチェックマーク６２は、半導体ウェハ上における下側のパターンの位置合わせチェックマーク６３の概ね真上に設けられている。下側のパターンの位置合わせチェックマーク６３との位置関係から、今回の位置合わせで形成されたパターンが適正な位置からどの程度ずれているかという、パターンの出来ばえをチェックするために用いられる。今回の位置合わせで形成されたパターンが適正な位置からどの程度ずれているかを示す値は例えば出来ばえ値と呼ばれる。
【０００５】
図３は、図２におけるスクライブ領域５４の一例を示す断面図である。半導体装置では、通常複数の層７０が積層されている。各層には、位置合わせマーク６１及び位置合わせチェックマーク６２、６３が設けられている。この図では、層７０−１〜７０−６が積層されている。そして、層７０−１は、位置合わせマーク６１−１及び位置合わせチェックマーク６２−１、６３−１を有している。同様に、層７０−２〜７０−６は、それぞれ位置合わせマーク６１−２〜６１−６、及びそれぞれ位置合わせチェックマーク６２−２〜６２−６、６３−２〜６３−６を有している。この図の半導体装置は、すべての層７０に位置合わせマーク６１が形成されている。すなわち、各層７０は、露光装置が一層下側の位置合わせマーク６１を用いてマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる「直接合わせ」工程で形成されている。例えば、層７０−３を形成する場合、一層下側の層７０−２の位置合わせマーク６１−２を用いてマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる。
【０００６】
図４は、図２におけるスクライブ領域５４の他の一例を示す断面図である。この図では、図３と比較すると、すべての層７０に位置合わせマーク６１が形成されていない。例えば、層７０−１、７０−３、７０−５において位置合わせマーク６１が形成されている一方で、他の層７０−２、７０−４、７０−６では形成されていない。すなわち、層７０−２、７０−４、７０−６は、上記直接合わせ工程で形成されている。しかし、層７０−３、７０−５は、露光装置が一層下側の位置合わせマーク６１以外の位置合わせマーク６１を用いてマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる「間接合わせ」工程で形成されている。例えば、層７０−３を形成する場合、一層下側の層７０−２の位置合わせマーク６１は存在しないので、二層下側の層７０−１の位置合わせパターン６１−１を用いてマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる。
【０００７】
マスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる上記のような位置合わせにおいて、いくつかの種類の位置ずれが発生することが知られている。図５及び図６は、位置合わせにおいて発生する位置ずれを示す概念図である。図中、チップ領域５３ａ（破線）は下側の層、チップ領域５３ｂ（実線）は上側の層を示している。位置ずれの種類としては、図５に示されるような複数のチップ領域５３全体に関する位置ずれ、及び、図６に示されるような各チップ領域５３に関する位置ずれがある。すなわち、複数のチップ領域５３全体に関する位置ずれとしては、図５（ａ）に示すようなＸ、Ｙ方向の並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，ＳｈｉｆｔＹ）、図５（ｂ）に示すようなＸ、Ｙ方向の倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ、ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、図５（ｃ）及び（ｄ）に示すようなＸ、Ｙ方向の回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ、ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）がある。各チップ領域５３に関する位置ずれとしては、図６（ａ）に示すようなＸ，Ｙ方向の倍率ずれ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ、ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すようなＸ，Ｙ方向の回転ずれ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ、ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）がある。
【０００８】
露光装置がマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせるとき、これらの位置ずれを補正し、その影響を抑えるための種々の方法が提案されている。そのような補正方法として、例えば、特開２００６−７３９８６号公報（対応米国特許：ＵＳ７，２２０，５２１（Ｂ２））に半導体装置の製造方法が開示されている。この半導体装置の製造方法は、チップ重心の並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，ＳｈｉｆｔＹ）以外の位置ずれに対して露光装置に設定される補正パラメータの予測精度を向上することを目的としている。この半導体装置の製造方法は、第１の露光により下側パターンを形成し第２の露光により上側パターンを形成する露光工程を含む。この半導体装置の製造方法は、露光工程が、現行ロットの直前に実行される直前ロットにおいて、第１の露光によって下側パターンが形成された被処理基板上に、第２の露光によって上側パターンを、下側パターンに対して位置合わせして露光する第１の露光工程と、現行ロットにおいて、第１の露光によって下側パターンが形成された被処理基板上に、第２の露光によって上側パターンを、下側パターンに対して位置合わせして露光する第２の露光工程とを含む。さらに、現行ロット（Ｌｊ）および直前ロット（Ｌｊ−１）の下側パターン露光時に下側パターンの位置合わせのためにそれぞれ使われた第１の位置ずれ補正パラメータ設定値（Ｐ０ｓｅｔ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ））および第２の位置ずれ補正パラメータ設定値（Ｐ０ｓｅｔ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ−１））の差を表す第１の補正値を求める工程と、直前ロット（Ｌｊ−１）の上側パターン露光時に使われた第３の位置ずれ補正パラメータ設定値（Ｐ１ｓｅｔ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ−１））に対し、上側パターンの正しい位置合わせのために必要であった最適補正量（Ｐ１ｒｅｓｕｌｔ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ−１））を、第２の補正値として求める工程と、現行ロット（Ｌｊ）において上側パターンを露光する際に使われる最適補正パラメータ予測値（Ｅｓｔｉｍａｔｅ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ））を、第１の補正値と第２の補正値とより求める工程と、現行ロットにおいて上側パターンを第２の露光工程により露光する際に、最適補正パラメータ予測値を用いて露光する工程とよりなる。
【０００９】
また、特開２００７−２７４２９号公報（対応米国特許出願公開ＵＳ２００７０２０５３７（Ａ１））に露光装置補正システム、露光装置補正方法、及び半導体装置の製造方法が開示されている。この露光装置補正システムは、ズレ算出部と、近似部と、丸め部と、逆算部と、残差算出部と、推定量記憶部と、制御装置とを備える。ズレ算出部は、転写された第１検査パターンと第１検査パターンに位置合わせして転写された第２検査パターンの合わせズレを算出する。近似部は、合わせズレと第２検査パターンを含む座標系との関係を、複数のパラメータを用いて近似する。丸め部は、複数のパラメータを、第２検査パターンを転写した露光装置が制約する有効範囲内に丸める。逆算部は、丸められた値を推定量として用いて、第１検査パターンと第２検査パターンの算出ズレを逆算する。残差算出部は、合わせズレから算出ズレを差し引く。推定量記憶部は、推定量を保存する。制御装置は、推定量記憶部に保存された推定量の総和に基づいて露光装置を補正し、合わせズレを低減させる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−７３９８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２７４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、高精度に位置合わせをすることが可能な技術が望まれている。高精度に位置合わせをするためには、位置ずれの補正の精度を向上させる必要がある。一方、半導体集積回路の高集積化に伴い、搭載されるＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）の増加や多層配線化が進んでいる。ＴＥＧが増加することにより、位置合わせ用のマークが削減されるため、上述のような間接合わせ工程が導入されるようになってきている。また、多層配線化が進むと、製造工程における半導体ウェハにかかる応力が変化する。このような状況において、極めて高い精度で位置合わせを行うためには、ロット間での出来ばえのばらつきを無視することができなくなっている。しかし、既存の位置ずれを補正する方法（例示：特開２００６−７３９８６号公報）では、工程間でのばらつきは考慮していても、そのようなロット間での出来ばえのばらつきを考慮できていない。そのため、極めて高い精度で位置合わせを行うことが困難と考えられる。間接合わせ工程においてもより高精度に位置合わせを行うことが可能な技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１３】
本発明の位置合わせ装置は、パターンの露光工程における現行工程（ｊ工程）のパターンの位置合わせを直前工程（（ｊ−１）工程）よりも前に形成されたパターンを用いて行う。位置合わせ装置は、補正計算部（１１）と、補正制御部（１３）とを具備する。補正計算部（１１）は、現行工程（ｊ工程）において、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ（ｉ−１））の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））と、現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の各々について現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の補正値（Ｃｉｊ）を算出する。補正制御部（１３）は、補正値（Ｃｉｊ）を用いて、チップ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の補正を制御する。
本発明では、ロット間での出来ばえ値のばらつき（直前ロットの直前工程の工程の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））、現行ロットの直前工程の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））を考慮しているので、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について、より適切な補正値を得ることが出来る。それにより、間接合わせ工程のいずれにおいてもより高精度に位置合わせを行うことが可能となる。
【００１４】
本発明の位置合わせ方法は、パターンの露光工程における現行工程（ｊ工程）のパターンの位置合わせを直前工程（（ｊ−１）工程）よりも前に形成されたパターンを用いて行う。位置合わせ方法は、現行工程（ｊ工程）において、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ（ｉ−１））の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））と、現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の各々について現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の補正値（Ｃｉｊ）を算出するステップと、補正値（Ｃｉｊ）を用いて、チップ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の補正を制御するステップとを具備する。
本発明では、ロット間での出来ばえ値のばらつきを考慮しているので、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について、より適切な補正値を得ることが出来る。それにより、間接合わせ工程のいずれにおいてもより高精度に位置合わせを行うことが可能となる。
【００１５】
本発明の半導体装置の製造方法は、上記各項のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、半導体ウェハの露光工程での位置合わせを行うステップと、位置合わせ後に、半導体ウェハに露光を行うステップとを具備する。
本発明では、より適切な補正値を得ることが可能な位置合わせ方法を用いているので、より精密なパターンを半導体ウェハ上に形成することが可能となる。
【００１６】
本発明のプログラムは、パターンの露光工程における現行工程（ｊ工程）のパターンの位置合わせを直前工程（（ｊ−１）工程）よりも前に形成されたパターンを用いて行う位置合わせ方法をコンピュータに実行させる。プログラムは、現行工程（ｊ工程）において、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ（ｉ−１））の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））と、現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の各々について現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の補正値（Ｃｉｊ）を算出するステップと、補正値（Ｃｉｊ）を用いて、チップ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の補正を制御するステップとを具備する位置合わせ方法をコンピュータに実行させる。
本発明では、ロット間での出来ばえ値のばらつきを考慮しているので、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について、より適切な補正値を得ることが出来る。それにより、間接合わせ工程のいずれにおいてもより高精度に位置合わせを行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、直接合わせ工程及び間接合わせ工程のいずれにおいてもより高精度に位置合わせを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の位置合わせ装置、位置合わせ方法及び半導体装置の製造方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
まず、本発明の実施の形態に係る位置合わせ装置を含む露光システムの構成について説明する。図７は、本発明の実施の形態に係る位置合わせ装置を含む露光システムの構成を示すブロック図である。露光システム１は、位置合わせ装置２、露光装置３−１〜３−ｎ（ｎは自然数、以下同じ）、検査装置４−１〜４−ｎを具備する。ただし、図７では、露光装置３−１から３−３まで、検査装置４−１から４−３まで示している。
【００２０】
位置合わせ装置２は、半導体装置の製造工程の複数の露光工程において、露光装置３−１〜３−ｎ及び検査装置４−１〜４−ｎの動作を制御する。入出力装置、中央演算処理装置及び記憶装置を有するコンピュータに例示される情報処理装置に、本発明の位置合わせプログラム（位置合わせ方法：後述）がインストールされて、本発明の位置合わせ装置２として機能する。位置合わせ装置２は、補正値計算部Ａ１１、補正値計算部Ｂ１２、補正制御部１３、データベース１４を備える。
【００２１】
補正値計算部Ａ１１は、各露光工程において、データベース１４を参照して、所定のデータに基づいて、各露光工程が用いる露光補正値を計算する。その露光補正値は、Ｘ、Ｙ方向の並進ずれ（例示：図５（ａ））に対する露光補正値Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｘ、Ｙ方向の倍率ずれ（例示：図５（ｂ））に対する露光補正値Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｘ、Ｙ方向の回転ずれ（例示：図５（ｃ）及び（ｄ））に対する露光補正値Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）である。補正値計算部Ａ１１は、直接合わせ用及び間接合わせ用の両方の露光補正値を計算する。計算方法は後述される。
【００２２】
補正値計算部Ｂ１２は、各露光工程において、データベース１４を参照して、所定のデータに基づいて、各露光工程が用いる露光補正値を計算する。その露光補正値は、Ｘ，Ｙ方向の倍率ずれ（図６（ａ））に対する露光補正値Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｘ，Ｙ方向の回転ずれ（図６（ｂ）及び（ｃ））に対する露光補正値Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）である。補正値計算部Ｂ１２は、直接合わせ用及び間接合わせ用の両方の露光補正値を計算する。計算方法は後述される。
【００２３】
補正制御部１３は、第ｊ番目（１≦ｊ≦ｎ、ｊは自然数）の露光工程において、その露光工程に用いられる露光装置３−ｊに、補正値計算部Ａ１１及び補正値計算部Ｂ１２で計算された露光補正値Ｃを出力する。ただし、露光補正値Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）をまとめて表す場合、露光補正値Ｃと記している。
【００２４】
また、補正制御部１３は、第ｊ番目の露光工程において、その露光工程に用いられる検査装置４−ｊで検出された出来ばえ値Ｍを受け取る。ただし、出来ばえ値Ｍは、Ｘ、Ｙ方向の並進ずれ（例示：図５（ａ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｍ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｘ、Ｙ方向の倍率ずれ（例示：図５（ｂ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｍ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｘ、Ｙ方向の回転ずれ（例示：図５（ｃ）及び（ｄ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｍ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）、Ｘ，Ｙ方向の倍率ずれ（図６（ａ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｍ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｘ，Ｙ方向の回転ずれ（図６（ｂ）及び（ｃ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｍ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）をまとめて表している。
【００２５】
そして、補正制御部１３は、それら露光補正値Ｃ及び出来ばえ値Ｍを、その露光工程（第ｊ番目の露光工程）又は露光装置（露光装置３−ｊ）と、露光される半導体ウェハのロット番号（第ｉ番目のロット）とに関連付けてデータベース１４に格納する。
【００２６】
データベース１４ は、露光補正値Ｃ及び出来ばえ値Ｍを、露光工程（第ｊ番目の露光工程）又は露光装置（露光装置３−ｊ）と、ロット番号（第ｉ番目のロット）とに関連付けて格納している。また、露光工程（位置合わせ方法）に必要なデータを格納している。
【００２７】
露光装置３−１〜３−ｎは、それぞれ第１番目〜第ｎ番目の露光工程において、位置合わせ装置２から供給される露光補正値Ｃに基づいて、位置ずれを補正し、半導体ウェハに対して露光を実行する。具体的には、第ｊ番目の露光装置３−ｊは、第ｉ番目のロットの半導体ウェハの露光工程において、露光補正値Ｃｉｊに基づいて、マスクパターンの位置ずれを補正し、半導体ウェハに対して露光を実行する。ただし、第ｉ番目のロットの、第ｊ番目の露光工程（露光装置３−ｊ）で使用される露光補正値ＣをＣｉｊとする。
【００２８】
検査装置４−１〜４−ｎは、それぞれ第１番目〜第ｎ番目の露光工程において、それぞれ露光装置３−１〜３−ｎで露光された半導体ウェハについて、露光されたパターンを検査して出来ばえをチェックし、出来ばえ値Ｍを計算する。出来ばえ値Ｍは、位置合わせ装置２へ出力される。出来ばえ値Ｍは、下側のパターンの位置合わせチェックマーク６３と上側のパターンの位置合わせチェックマーク６２との位置関係から計算される（図２〜図４）。具体的には、第ｊ番目の検査装置４−ｊは、露光装置３−ｊで露光された半導体ウェハについて、第（ｊ−１）番目のパターンの位置合わせチェックマーク６３−（ｊ−１）と第ｊ番目のパターンの位置合わせチェックマーク６２−ｊとの位置関係から、第ｊ番目のパターンの出来ばえ値Ｍｉｊを計算する。ただし、第ｉ番目のロットの半導体ウェハにおける、第ｊ番目のパターン（検査装置４−ｊ）で検出される出来ばえ値ＭをＭｉｊとする。
【００２９】
次に、本実施の形態に係る位置合わせ方法（位置合わせ装置の動作）について説明する。
まず、位置合わせに用いる露光補正値の計算方法について説明する。以下では、位置合わせ方法として、直接合わせ工程の場合と、間接合わせ工程の場合とに分けて説明する。
【００３０】
（Ａ）直接合わせ工程
（ａ）Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）
補正値計算部Ｂ１２は、複数のチップ領域５３全体に関する位置ずれ（図５）に対する直接合わせ工程での露光補正値Ｃを以下の式（１）で計算する。
Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ （１）
ただし、
現行ロット：第ｉ番目
直前ロット：第（ｉ−１）番目
現在工程：第ｊ番目の露光工程
Ｃｉｊ：現行の第ｉ番目のロットでの第ｊ工程の露光補正値
Ｃ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の露光補正値
Ｍ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の出来ばえ値
【００３１】
なお、出来ばえ値は、今回の位置合わせで形成されたパターンが適正な位置からどの程度ずれているかを示す値であり、図２で説明された出来ばえ値と求め方は同じである（以下同じ）。
また、ｉ＝１の場合には、上記式には当てはまらないため、例えば、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、例えば、データベース１４に格納しておく。
【００３２】
すなわち、補正値計算部Ｂ１２は、現行工程（第ｊ番目）において、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）とに基づいて、半導体ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，ＳｈｉｆｔＹ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）の各々について現行ロット（第ｉ番目）の補正値（Ｃｉｊ）を算出する。
【００３３】
例えば、露光補正値Ｃ３３は、以下の内容になる。
Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３
現行ロット：第３ロット
直前ロット：第２ロット
現在工程：第３番目の露光工程
Ｃ３３：現行の第３ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｃ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｍ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の出来ばえ値
【００３４】
この式では、直前ロット（ｉ−１）におけるパターニング時の露光補正値Ｃ（ｉ−１）ｊと出来ばえ値Ｍ（ｉ−１）ｊとの差を現行ロット（ｉ）における露光補正値Ｃｉｊとしている。これは、直前ロットと現行ロットとの出来ばえ値の差分が概ね同じになることを仮定している。直接合わせ工程における半導体ウェハ内パターンの各位置ずれに対しては、その傾向が当てはまるため、この式による算出が適切な選択となる。
【００３５】
（ｂ）Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）
補正値計算部Ａ１１は、各チップ領域５３に関する位置ずれ（図６）に対する直接合わせ工程での露光補正値Ｃを以下の式（２）で計算する。
Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ
−（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））＋（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１）） （２）
ただし、
現行ロット：第ｉ番目
直前ロット：第（ｉ−１）番目
現在工程：第ｊ番目の露光工程
Ｃｉｊ：現行の第ｉ番目のロットでの第ｊ工程の露光補正値
Ｃ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の露光補正値
Ｍ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第１番目から第（ｊ−１）番目の露光工程の出来ばえ値の総和
Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１）：現行の第ｉ番目のロットでの第１番目から第（ｊ−１）番目の露光工程の出来はえ値の総和
【００３６】
なお、ｉ＝１の場合には、上記式には当てはまらないため、例えば、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、例えば、データベース１４に格納しておく。また、ｊ＝１の場合、上記式（２）中の第３項以降は無視する。
【００３７】
すなわち、補正値計算部Ａ１１は、現行工程（第ｊ番目）において、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の直前までの工程（第１〜（ｊ−１）番目）の出来ばえ値（Ｍ）の足し合わせ（（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）））と、現行ロット（第ｉ番目）の現行工程（第ｊ番目）の直前までの工程（第１〜（ｊ−１）番目）の出来ばえ値（Ｍ）の足し合わせ（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、チップ内パターンの倍率ずれ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ，ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）及び回転ずれ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ、ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）の各々について現行ロット（第ｉ番目）の補正値（Ｃｉｊ）を算出する。
【００３８】
例えば、“Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３−（Ｍ２１＋Ｍ２２）＋（Ｍ３１＋Ｍ３２）”で示される式は、以下の内容になる。
現行ロット：第３ロット
直前ロット：第２ロット
現在工程：第３番目の露光工程
Ｃ３３：現行の第３ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｃ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｍ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ２１＋Ｍ２２：直前の第２ロットでの第１から２番目の露光工程の出来ばえ値の総和
Ｍ３１＋Ｍ３２：現行の第３ロットでの第１から２番目の露光工程の出来ばえ値の総和
【００３９】
この式では、直前ロット（ｉ−１）におけるパターニング時の露光補正値Ｃ（ｉ−１）ｊと出来ばえ値Ｍ（ｉ−１）ｊとの差に加えて、更にロットごとの出来ばえ値のばらつきを考慮する項（第３項：−（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））、及び、第４項：＋（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１）））を加えて、現行ロット（ｉ）における露光補正値Ｃｉｊとしている。すなわち、第３項により直前ロットの出来ばえ値の積み上げ（総和）を除去すると共に、第４項により現行ロットの出来ばえ値の積み上げ（総和）を追加している。これは、直接合わせ工程（後述されるように間接合わせ工程も同様）におけるチップ領域５３に関する各位置ずれに対しては、直前ロットと現行ロットとの出来ばえ値の差分が無視できないためである。そのため、直前ロットの出来ばえ値による補正（第１工程から直前工程までの出来ばえ値の総和）を除去し、現行ロットの出来ばえ値による補正（第１工程から直前工程までの出来ばえ値の総和）を新たに加えている。
【００４０】
（Ｂ）間接合わせ工程
（ａ）Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）
補正値計算部Ｂ１２は、複数のチップ領域５３全体に関する位置ずれ（図５）に対する間接合わせ工程での露光補正値Ｃを以下の式（３）で計算する。
Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）＋Ｍｉ（ｊ−１） （３）
現行ロット：第ｉ番目
直前ロット：第（ｉ−１）番目
現在工程：第ｊ番目の露光工程
Ｃｉｊ：現行の第ｉ番目のロットでの第ｊ工程の露光補正値
Ｃ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の露光補正値
Ｍ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第（ｊ−１）番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍｉ（ｊ−１）：現行の第ｉ番目のロットでの第（ｊ−１）番目の露光工程の出来ばえ値
【００４１】
なお、ｉ＝１の場合には、上記式には当てはまらないため、例えば、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、例えば、データベース１４に格納しておく。また、ｊ＝１の場合、上記式（３）中の右辺の第３項以降は無視する。
【００４２】
すなわち、補正値計算部Ｂ１２は、現行工程（第ｊ番目）において、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の直前工程（第（ｊ−１）番目）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））と、現行ロット（第ｉ番目）の直前工程（第（ｊ−１）番目）の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、半導体ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，ＳｈｉｆｔＹ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）の各々について現行ロット（第ｉ番目）の補正値（Ｃｉｊ）を算出する。
【００４３】
例えば、露光補正値Ｃ３３は、以下の内容になる。
Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３−（Ｍ２２）＋（Ｍ３２）
現行ロット：第３ロット
直前ロット：第２ロット
現在工程：第３番目の露光工程
Ｃ３３：現行の第３ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｃ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｍ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ２２：直前の第２ロットでの第２番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ３２：現行の第３ロットでの第３番目の露光工程の出来ばえ値
【００４４】
この式では、直前ロット（ｉ−１）におけるパターニング時の露光補正値Ｃ（ｉ−１）ｊと出来ばえ値Ｍ（ｉ−１）ｊとの差に加えて、更にロットごとの出来ばえ値のばらつきを考慮する項（第３項：−Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）、及び、第４項：＋Ｍｉ（ｊ−１））を加えて、現行ロット（ｉ）における露光補正値Ｃｉｊとしている。すなわち、直前ロットでの直前工程パターニング時の出来ばえ値（第３項）と、現行ロットでの直前工程パターニング時の出来ばえ値（第４項）との差を追加している。これは、間接合わせ工程における半導体ウェハ内パターンの各位置ずれに対しては、直前ロットと現行ロットとの出来ばえ値の差分が無視できないためである。そのため、直前ロットの出来ばえ値による補正（直前工程のみ）を除去し、現行ロットの出来ばえ値による補正（直前工程のみ）を新たに加えている。
【００４５】
（ｂ）Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）
補正値計算部Ａ１１は、各チップ領域５３に関する位置ずれ（図６）に対する間接合わせ工程での露光補正値Ｃは、直接合わせ工程と同様の上記の式（２）で計算する。その詳細は、直接合わせ工程と同様であるのでその説明を省略する。
【００４６】
なお、上記各式で用いられる個々の値、（例示：Ｃ（ｉ−１）ｊ、Ｍ（ｉ−１）ｊ、Ｍ（ｉ−１）１、…、Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）、Ｍｉ１、…、Ｍｉ（ｊ−１））は、単独の値であっても、複数の値の平均値であっても良い。平均値の場合、平均値としてデータベース１４に格納していても良いし、データベース１４に格納された過去のデータを必要に応じて平均化しても良い。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る位置合わせ方法（位置合わせ装置の動作）について具体的に説明する。
図８は、本実施の形態に係る位置合わせ方法（位置合わせ装置の動作）を示すフロー図である。
【００４８】
ただし、補正値計算部Ａ１１及び補正値計算部Ｂ１２は、それぞれ露光工程において間接合わせ工程か直接合わせ工程かを判断して、適切な露光補正値Ｃを各露光装置３へ出力する。
【００４９】
補正値計算部Ａ１１及び補正値計算部Ｂ１２は、露光補正値の計算対象である露光行程（又は露光補正値の出力対象である露光装置）を確認する（ステップＳ０１）。次に、補正値計算部Ａ１１及び補正値計算部Ｂ１２は、その露光工程が間接合わせ工程か直接合わせ工程かを確認する（ステップＳ０２）。確認は、例えば、データベース１４に格納された、露光行程（又は露光装置）を示す情報と間接合わせ工程か直接合わせ工程かを示す情報とを関連付けたテーブルを参照して行うことができる。
【００５０】
露光工程が間接合わせ工程の場合（ステップＳ０２：Ｙｅｓ）、補正値計算部Ｂ１２は、Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）を、上記式（３）で計算する。また、補正値計算部Ａ１１は、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）を、上記式（２）で計算する（ステップＳ０３）。
【００５１】
露光工程が直接合わせ工程の場合（ステップＳ０２：Ｎｏ）、補正値計算部Ｂ１２は、Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）を、上記式（１）で計算する。また、補正値計算部Ａ１１は、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）を、上記式（２）で計算する（ステップＳ０４）。
【００５２】
補正制御部１３は、計算された露光補正値Ｃ（Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ））を、露光補正値の出力対象である露光装置３へ出力する（ステップＳ０５）。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る露光システムの動作について具体的に説明する。
図９〜図１１は、本実施の形態に係る露光システムの動作を示す概念図である。
【００５４】
まず、露光工程がすべて直接合わせ工程である場合について説明する。
図９は、直接合わせ工程のうち、上記（Ａ）（ａ）に示すＣ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）に関するフローを示している。なお、図示しないが、各検査装置４で検査後、次の露光装置３へ行くまでに、必要に応じて成膜やエッチング等のプロセスが行われている。
【００５５】
第１番目のロット（Ｌｏｔ．１）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…を出力する。露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…は、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、データベース１４に格納され、補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第１番目）とに関連付けて格納する。
【００５６】
第２番目のロット（Ｌｏｔ．２）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…を出力する。露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…は、上記式（１）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊを用いて算出する。ｉ＝２であり、ｊ＝１、２、３、…であるから、具体的には、Ｃ２１＝Ｃ１１＋Ｍ１１、Ｃ２２＝Ｃ１２＋Ｍ１２、Ｃ２３＝Ｃ１２＋Ｍ１３、…となる。ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第２番目）とに関連付けて格納する。
【００５７】
第３番目のロット（Ｌｏｔ．３）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…を出力する。露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…は、上記式（１）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊを用いて算出する。ｉ＝３であり、ｊ＝１、２、３、…であるから、具体的には、Ｃ３１＝Ｃ２１＋Ｍ２１、Ｃ３２＝Ｃ２２＋Ｍ２２、Ｃ３３＝Ｃ２２＋Ｍ２３、…となる。ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第３番目）とに関連付けて格納する。
【００５８】
以下、第４番目以降のロットについても同様に実施することが可能である。
【００５９】
次に、図１０は、直接合わせ工程のうち、上記（Ａ）（ｂ）に示すＣ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）に関するフローを示している。なお、図示しないが、各検査装置４で検査後、次の露光装置３へ行くまでに、必要に応じて成膜やエッチング等のプロセスが行われている。
【００６０】
第１番目のロット（Ｌｏｔ．１）では、各露光工程において、補正値計算部Ａ１１は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…を出力する。は、露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…は、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、データベース１４に格納され、補正値計算部Ａ１１により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第１番目）とに関連付けて格納する。
【００６１】
第２番目のロット（Ｌｏｔ．２）では、各露光工程において、補正値計算部Ａ１１は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…を出力する。露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…は、上記式（２）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））＋（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１））を用いて算出する。露光補正値Ｃ２１に関しては、ｊ−１＝０となるので、式（２）中の第３項以降は無い。ｉ＝２であり、ｊ＝１、２、３、…であるから、具体的には、Ｃ２１＝Ｃ１１＋Ｍ１１、Ｃ２２＝Ｃ１２＋Ｍ１２−（Ｍ１１）＋（Ｍ２１）、Ｃ２３＝Ｃ１３＋Ｍ１３−（Ｍ１１＋Ｍ１２）＋（Ｍ２１＋Ｍ２２）、…となる。ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ａ１１により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第２番目）とに関連付けて格納する。
【００６２】
第３番目のロット（Ｌｏｔ．３）では、各露光工程において、補正値計算部Ａ１１は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…を出力する。露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…は、上記式（２）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））＋（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１））を用いて算出する。露光補正値Ｃ３１に関しては、ｊ−１＝０となるので、式（２）中の第３項以降は無い。ｉ＝３であり、ｊ＝１、２、３、…であるから、具体的には、Ｃ３１＝Ｃ２１＋Ｍ２１、Ｃ３２＝Ｃ２２＋Ｍ２２−（Ｍ２１）＋（Ｍ３１）、Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３−（Ｍ２１＋Ｍ２２）＋（Ｍ３１＋Ｍ３２）、…となる。ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ａ１１により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第２番目）とに関連付けて格納する。
【００６３】
以下、第４番目以降のロットについても同様に実施することが可能である。
【００６４】
続いて、露光工程が直接合わせ工程（奇数番目の工程）と間接合わせ工程（偶数番目の工程）とを交互に行う場合について説明する。
図１１は、直接合わせ工程の上記（Ａ）（ａ）と、間接合わせ工程の上記（Ｂ）（ａ）との各々に示されるＣ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）に関するフローを示している。なお、図示しないが、各検査装置４で検査後、次の露光装置３へ行くまでに、必要に応じて成膜やエッチング等のプロセスが行われている。
【００６５】
第１番目のロット（Ｌｏｔ．１）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…を出力する。露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…は、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、データベース１４に格納され、補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第１番目）とに関連付けて格納する。
【００６６】
第２番目のロット（Ｌｏｔ．２）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、直接合わせ工程を行う露光装置３−１、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２３、…を出力する。露光補正値Ｃ２１、Ｃ２３、…は、上記式（１）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊを用いて算出する。ｉ＝２であり、ｊ＝１、３、…であるから、具体的には、Ｃ２１＝Ｃ１１＋Ｍ１１、Ｃ２３＝Ｃ１３＋Ｍ１３、…となる。
一方、補正値計算部Ｂ１２は、間接合わせ工程を行う露光装置３−２、３−４、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ２２、Ｃ２４、…を出力する。露光補正値Ｃ２２、Ｃ２４、…は、上記式（３）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）＋Ｍｉ（ｊ−１）を用いて算出する。ｉ＝２であり、ｊ＝２、４、…であるから、具体的には、Ｃ２２＝Ｃ１２＋Ｍ１２−（Ｍ１１）＋（Ｍ２１）、Ｃ２４＝Ｃ１４＋Ｍ１４−（Ｍ１３）＋（Ｍ２３）、…となる。
ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、３−４、…は、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、４−４、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第２番目）とに関連付けて格納する。
【００６７】
第３番目のロット（Ｌｏｔ．３）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、直接合わせ工程を行う露光装置３−１、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３３、…を出力する。露光補正値Ｃ３１、Ｃ３３、…は、上記式（１）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊを用いて算出する。ｉ＝３であり、ｊ＝１、３、…であるから、具体的には、Ｃ３１＝Ｃ２１＋Ｍ２１、Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３、…となる。
一方、補正値計算部Ｂ１２は、間接合わせ工程を行う露光装置３−２、３−４、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ３２、Ｃ３４、…を出力する。露光補正値Ｃ３２、Ｃ３４、…は、上記式（３）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）＋Ｍｉ（ｊ−１）を用いて算出する。ｉ＝３であり、ｊ＝２、４、…であるから、具体的には、Ｃ３２＝Ｃ２２＋Ｍ２２−（Ｍ２１）＋（Ｍ３１）、Ｃ３４＝Ｃ２４＋Ｍ２４−（Ｍ２３）＋（Ｍ３３）、…となる。
ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、３−４…は、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、４−４、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第３番目）とに関連付けて格納する。
【００６８】
以下、第４番目以降のロットについても同様に実施することが可能である。
【００６９】
間接合わせ工程における上記（Ｂ）（ｂ）に示すＣ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）に関しては、上記（Ａ）（ａ）に示す場合と同様である。したがって、露光工程が直接合わせ工程（奇数番目の工程）と間接合わせ工程（偶数番目の工程）とを交互に行う場合については、図９の直接合わせ工程と同様となるのでその説明を省略する。
【００７０】
次に、本発明の実施の形態により得られた露光補正値と最適補正値との関係について説明する。ただし、最適補正値（Ｃｉｊ０）とは、同一ロット（ｉ）、同一工程（ｊ）での露光補正値（Ｃｉｊ）と出来ばえ値（Ｍｉｊ）との和である。すなわち、Ｃｉｊ０＝Ｃｉｊ＋Ｍｉｊである。
【００７１】
図１２は、露光補正値と最適補正値との関係の一例を示すグラフである。縦軸は補正値を示し、横軸は工程を示している。菱形は上記式（１）での露光補正値、三角は上記式（３）での露光補正値、四角は最適補正値を示している。楕円印の工程は間接合わせ工程を示している。この図は、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）について示している。ただし、他のＣ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）についても同様の傾向である。
【００７２】
直接合わせ工程のみを用いて全工程を行った場合、全工程（線分で結ばれた菱形の集合）において菱形（式（１）の露光補正値）と四角（最適補正値）とを比較すると、その増減の傾向が極めて近く、その相違も小さいことがわかる。すなわち、直接合わせ工程における露光補正値Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）を求める場合、上記（１）式を用いることで、最適補正値に極めて近づけることができる。
【００７３】
一方、間接合わせ工程（工程１、３、５、７、９、１１）と直接合わせ工程（工程２、４、６、８、１０）とを交互にして全工程を行った場合、間接合わせの工程（楕円印の箇所）において三角（式（３））と四角（最適補正値）とを比較すると、その増減の傾向がさらに極めて近く、その相違もさらに小さいことがわかる。すなわち、間接合わせ工程における露光補正値Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）を求める場合、上記（１）式ではなく、上記（３）式で求めることで、最適補正値にさらに極めて近づけることができる。
【００７４】
図１３は、露光補正値と最適補正値との関係の他の一例を示すグラフである。縦軸は補正値を示し、横軸は工程を示している。菱形は上記式（１）での露光補正値、丸は上記式（２）での露光補正値、四角は最適補正値を示している。この図は、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）について示している。ただし、他のＣ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）についても同様の傾向である。
【００７５】
直接合わせ工程のみを用いて全工程を行った場合、全工程（線分で結ばれた丸の集合）において丸（式（２）の露光補正値）と四角（最適補正値）とを比較すると、その増減の傾向が極めて近く、その相違も小さいことがわかる。一方、比較例として記載された上記式（１）の露光補正値は、最適補正値と大きく相違することが分る。すなわち、直接合わせ工程における露光補正値Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）を求める場合、上記（２）式を用いることで、最適補正値に極めて近づけることができる。
【００７６】
上記傾向は、間接合わせ工程（工程１、３、５、７、９、１１）と直接合わせ工程（工程２、４、６、８、１０）とを交互にして全工程を行った場合について同様である。すなわち、間接合わせ工程における露光補正値Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）を求める場合、同様に上記（２）式で求めることで、最適補正値に極めて近づけることができる。
【００７７】
特開２００６−７３９８６号公報の方法では、現行ロット（Ｌｊ）での補正パラメータは、現行ロット（Ｌｊ）に関する予め設定された補正パラメータを、直前ロット（Ｌｊ−１）に関する予め設定された補正パラメータや出来ばえ値を用いて補正を行うことで算出している。すなわち、直前ロット（Ｌｊ−１）に関する数値のみで、現行ロットの補正値を補正している。そのため、直前ロットと現行ロットと間に差がある場合、その差により現行ロットの補正値が悪影響を受ける可能性がある。また、特開２００６−７３９８６号公報には、直前ロットと現行ロットとの差を考慮する記載はあるが、定期的に基準ウェハを処理して各ロット間の傾向を予め把握する等の特別な処理が必要である。
【００７８】
しかし、本発明では、特に、直接合わせ工程及び間接合わせ工程のＣ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）、及び、間接合わせ工程のＣ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）の各々を、直前ロットと現行ロットとの差（ロットごとの出来ばえのばらつき）を考慮して算出している（式（２）、（３））。そのため、極めて高い精度で位置合わせを行うことが可能となる。
【００７９】
本発明により、露光工程において、直接合わせ工程及び間接合わせ工程の各々の場合に対して、露光時に加味・補正すべき要素を特定することができ、パターンの位置合わせの精度を著しく向上させることが可能となる。
【００８０】
本発明のプログラム、データ構造は、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記録され、その記憶媒体から情報処理装置に読み込まれても良い。
【００８１】
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、半導体装置の製造時における半導体ウェハの一例を示す概略図である。
【図２】図２は、図１における領域５２（破線で囲まれた領域）の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、図２におけるスクライブ領域５４の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、図２におけるスクライブ領域５４の他の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、位置合わせにおいて発生する位置ずれを示す概念図である。
【図６】図６は、位置合わせにおいて発生する位置ずれを示す概念図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る位置合わせ装置を含む露光システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本実施の形態に係る位置合わせ方法（位置合わせ装置の動作）を示すフロー図である。
【図９】図９は、本実施の形態に係る露光システムの動作を示す概念図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態に係る露光システムの動作を示す概念図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態に係る露光システムの動作を示す概念図である。
【図１２】図１２は、露光補正値と最適補正値との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】図１３は、露光補正値と最適補正値との関係の他の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
１ 露光システム
２ 位置合わせ装置
３、３−１〜３−ｎ（ｎは自然数） 露光装置
４、４−１〜４−ｎ 検査装置
１１ 補正値計算部Ａ
１２ 補正値計算部Ｂ
１３ 補正制御部
１４ データベース
５０ 半導体ウェハ
５１、５２ 領域
５３ チップ領域
５４ スクライブ領域
６１、６１−１〜６１−６ 位置合わせマーク
６２、６２−１〜６２−６、６３、６３−１〜６３−６ 位置合わせチェックマーク
７０、７０−１〜７０−６ 層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ装置、位置合わせ方法、及び半導体装置の製造方法に関し、特にパターン露光工程におけるパターンの位置合わせに用いる位置合わせ装置、位置合わせ方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造方法でのフォトリソグラフィ工程において、マスクパターンを半導体ウェハ上に重ねて露光する露光工程が知られている。その露光工程では、半導体ウェハ上に設けられたパターンに、次に露光するマスクパターンを正確に重ね合わせる（位置合わせする）操作（アライメント）が必要である。位置合わせは、半導体ウェハ上に位置合わせ用として形成されたマークを用いて行われる。
【０００３】
図１は、半導体装置の製造時における半導体ウェハの一例を示す概略図である。半導体ウェハ５０は、半導体チップが形成される領域５１を有している。領域５１は、複数のチップ領域５３と複数のスクライブ領域５４を含んでいる。複数のチップ領域５３は、略行列上に配置され、それぞれ半導体チップ（半導体装置）となる。複数のスクライブ領域５４は、複数のチップ領域５３の各々間に設けられ、半導体チップ完成時にその位置でスクライブされる。
【０００４】
図２は、図１における領域５２（破線で囲まれた領域）の一例を示す概略図である。領域５２において、チップ領域５３の周囲のスクライブ領域５４は、上記位置合わせ用のマークとして、位置合わせマーク６１及び位置合わせチェックマーク６２、６３を有している。位置合わせマーク６１は、露光装置がマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせるために用いられる。位置合わせチェックマーク６２は、半導体ウェハ上における下側のパターンの位置合わせチェックマーク６３の概ね真上に設けられている。下側のパターンの位置合わせチェックマーク６３との位置関係から、今回の位置合わせで形成されたパターンが適正な位置からどの程度ずれているかという、パターンの出来ばえをチェックするために用いられる。今回の位置合わせで形成されたパターンが適正な位置からどの程度ずれているかを示す値は例えば出来ばえ値と呼ばれる。
【０００５】
図３は、図２におけるスクライブ領域５４の一例を示す断面図である。半導体装置では、通常複数の層７０が積層されている。各層には、位置合わせマーク６１及び位置合わせチェックマーク６２、６３が設けられている。この図では、層７０−１〜７０−６が積層されている。そして、層７０−１は、位置合わせマーク６１−１及び位置合わせチェックマーク６２−１、６３−１を有している。同様に、層７０−２〜７０−６は、それぞれ位置合わせマーク６１−２〜６１−６、及びそれぞれ位置合わせチェックマーク６２−２〜６２−６、６３−２〜６３−６を有している。この図の半導体装置は、すべての層７０に位置合わせマーク６１が形成されている。すなわち、各層７０は、露光装置が一層下側の位置合わせマーク６１を用いてマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる「直接合わせ」工程で形成されている。例えば、層７０−３を形成する場合、一層下側の層７０−２の位置合わせマーク６１−２を用いてマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる。
【０００６】
図４は、図２におけるスクライブ領域５４の他の一例を示す断面図である。この図では、図３と比較すると、すべての層７０に位置合わせマーク６１が形成されていない。例えば、層７０−１、７０−３、７０−５において位置合わせマーク６１が形成されている一方で、他の層７０−２、７０−４、７０−６では形成されていない。すなわち、層７０−２、７０−４、７０−６は、上記直接合わせ工程で形成されている。しかし、層７０−３、７０−５は、露光装置が一層下側の位置合わせマーク６１以外の位置合わせマーク６１を用いてマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる「間接合わせ」工程で形成されている。例えば、層７０−３を形成する場合、一層下側の層７０−２の位置合わせマーク６１は存在しないので、二層下側の層７０−１の位置合わせパターン６１−１を用いてマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる。
【０００７】
マスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせる上記のような位置合わせにおいて、いくつかの種類の位置ずれが発生することが知られている。図５及び図６は、位置合わせにおいて発生する位置ずれを示す概念図である。図中、チップ領域５３ａ（破線）は下側の層、チップ領域５３ｂ（実線）は上側の層を示している。位置ずれの種類としては、図５に示されるような複数のチップ領域５３全体に関する位置ずれ、及び、図６に示されるような各チップ領域５３に関する位置ずれがある。すなわち、複数のチップ領域５３全体に関する位置ずれとしては、図５（ａ）に示すようなＸ、Ｙ方向の並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，ＳｈｉｆｔＹ）、図５（ｂ）に示すようなＸ、Ｙ方向の倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ、ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、図５（ｃ）及び（ｄ）に示すようなＸ、Ｙ方向の回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ、ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）がある。各チップ領域５３に関する位置ずれとしては、図６（ａ）に示すようなＸ，Ｙ方向の倍率ずれ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ、ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すようなＸ，Ｙ方向の回転ずれ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ、ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）がある。
【０００８】
露光装置がマスクパターンを半導体ウェハ上のパターンに重ね合わせるとき、これらの位置ずれを補正し、その影響を抑えるための種々の方法が提案されている。そのような補正方法として、例えば、特開２００６−７３９８６号公報（対応米国特許：ＵＳ７，２２０，５２１（Ｂ２））に半導体装置の製造方法が開示されている。この半導体装置の製造方法は、チップ重心の並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，ＳｈｉｆｔＹ）以外の位置ずれに対して露光装置に設定される補正パラメータの予測精度を向上することを目的としている。この半導体装置の製造方法は、第１の露光により下側パターンを形成し第２の露光により上側パターンを形成する露光工程を含む。この半導体装置の製造方法は、露光工程が、現行ロットの直前に実行される直前ロットにおいて、第１の露光によって下側パターンが形成された被処理基板上に、第２の露光によって上側パターンを、下側パターンに対して位置合わせして露光する第１の露光工程と、現行ロットにおいて、第１の露光によって下側パターンが形成された被処理基板上に、第２の露光によって上側パターンを、下側パターンに対して位置合わせして露光する第２の露光工程とを含む。さらに、現行ロット（Ｌｊ）および直前ロット（Ｌｊ−１）の下側パターン露光時に下側パターンの位置合わせのためにそれぞれ使われた第１の位置ずれ補正パラメータ設定値（Ｐ０ｓｅｔ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ））および第２の位置ずれ補正パラメータ設定値（Ｐ０ｓｅｔ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ−１））の差を表す第１の補正値を求める工程と、直前ロット（Ｌｊ−１）の上側パターン露光時に使われた第３の位置ずれ補正パラメータ設定値（Ｐ１ｓｅｔ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ−１））に対し、上側パターンの正しい位置合わせのために必要であった最適補正量（Ｐ１ｒｅｓｕｌｔ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ−１））を、第２の補正値として求める工程と、現行ロット（Ｌｊ）において上側パターンを露光する際に使われる最適補正パラメータ予測値（Ｅｓｔｉｍａｔｅ（ＣｈｉｐＭａｇＸ，Ｌｊ））を、第１の補正値と第２の補正値とより求める工程と、現行ロットにおいて上側パターンを第２の露光工程により露光する際に、最適補正パラメータ予測値を用いて露光する工程とよりなる。
【０００９】
また、特開２００７−２７４２９号公報（対応米国特許出願公開ＵＳ２００７０２０５３７（Ａ１））に露光装置補正システム、露光装置補正方法、及び半導体装置の製造方法が開示されている。この露光装置補正システムは、ズレ算出部と、近似部と、丸め部と、逆算部と、残差算出部と、推定量記憶部と、制御装置とを備える。ズレ算出部は、転写された第１検査パターンと第１検査パターンに位置合わせして転写された第２検査パターンの合わせズレを算出する。近似部は、合わせズレと第２検査パターンを含む座標系との関係を、複数のパラメータを用いて近似する。丸め部は、複数のパラメータを、第２検査パターンを転写した露光装置が制約する有効範囲内に丸める。逆算部は、丸められた値を推定量として用いて、第１検査パターンと第２検査パターンの算出ズレを逆算する。残差算出部は、合わせズレから算出ズレを差し引く。推定量記憶部は、推定量を保存する。制御装置は、推定量記憶部に保存された推定量の総和に基づいて露光装置を補正し、合わせズレを低減させる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−７３９８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２７４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、高精度に位置合わせをすることが可能な技術が望まれている。高精度に位置合わせをするためには、位置ずれの補正の精度を向上させる必要がある。一方、半導体集積回路の高集積化に伴い、搭載されるＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）の増加や多層配線化が進んでいる。ＴＥＧが増加することにより、位置合わせ用のマークが削減されるため、上述のような間接合わせ工程が導入されるようになってきている。また、多層配線化が進むと、製造工程における半導体ウェハにかかる応力が変化する。このような状況において、極めて高い精度で位置合わせを行うためには、ロット間での出来ばえのばらつきを無視することができなくなっている。しかし、既存の位置ずれを補正する方法（例示：特開２００６−７３９８６号公報）では、工程間でのばらつきは考慮していても、そのようなロット間での出来ばえのばらつきを考慮できていない。そのため、極めて高い精度で位置合わせを行うことが困難と考えられる。間接合わせ工程においてもより高精度に位置合わせを行うことが可能な技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１３】
本発明の位置合わせ装置は、パターンの露光工程における現行工程（ｊ工程）のパターンの位置合わせを直前工程（（ｊ−１）工程）よりも前に形成されたパターンを用いて行う。位置合わせ装置は、補正計算部（１１）と、補正制御部（１３）とを具備する。補正計算部（１１）は、現行工程（ｊ工程）において、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ（ｉ−１））の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））と、現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の各々について現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の補正値（Ｃｉｊ）を算出する。補正制御部（１３）は、補正値（Ｃｉｊ）を用いて、チップ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の補正を制御する。
本発明では、ロット間での出来ばえ値のばらつき（直前ロットの直前工程の工程の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））、現行ロットの直前工程の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））を考慮しているので、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について、より適切な補正値を得ることが出来る。それにより、間接合わせ工程のいずれにおいてもより高精度に位置合わせを行うことが可能となる。
【００１４】
本発明の位置合わせ方法は、パターンの露光工程における現行工程（ｊ工程）のパターンの位置合わせを直前工程（（ｊ−１）工程）よりも前に形成されたパターンを用いて行う。位置合わせ方法は、現行工程（ｊ工程）において、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ（ｉ−１））の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））と、現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の各々について現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の補正値（Ｃｉｊ）を算出するステップと、補正値（Ｃｉｊ）を用いて、チップ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の補正を制御するステップとを具備する。
本発明では、ロット間での出来ばえ値のばらつきを考慮しているので、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について、より適切な補正値を得ることが出来る。それにより、間接合わせ工程のいずれにおいてもより高精度に位置合わせを行うことが可能となる。
【００１５】
本発明の半導体装置の製造方法は、上記各項のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、半導体ウェハの露光工程での位置合わせを行うステップと、位置合わせ後に、半導体ウェハに露光を行うステップとを具備する。
本発明では、より適切な補正値を得ることが可能な位置合わせ方法を用いているので、より精密なパターンを半導体ウェハ上に形成することが可能となる。
【００１６】
本発明のプログラムは、パターンの露光工程における現行工程（ｊ工程）のパターンの位置合わせを直前工程（（ｊ−１）工程）よりも前に形成されたパターンを用いて行う位置合わせ方法をコンピュータに実行させる。プログラムは、現行工程（ｊ工程）において、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ．（ｉ−１））の現行工程（ｊ工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（Ｌｏｔ（ｉ−１））の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））と、現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の直前工程（（ｊ−１）工程）の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の各々について現行ロット（Ｌｏｔ．ｉ）の補正値（Ｃｉｊ）を算出するステップと、補正値（Ｃｉｊ）を用いて、チップ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，Ｙ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，Ｙ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，Ｙ）の補正を制御するステップとを具備する位置合わせ方法をコンピュータに実行させる。
本発明では、ロット間での出来ばえ値のばらつきを考慮しているので、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について、より適切な補正値を得ることが出来る。それにより、間接合わせ工程のいずれにおいてもより高精度に位置合わせを行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、直接合わせ工程及び間接合わせ工程のいずれにおいてもより高精度に位置合わせを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の位置合わせ装置、位置合わせ方法及び半導体装置の製造方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
まず、本発明の実施の形態に係る位置合わせ装置を含む露光システムの構成について説明する。図７は、本発明の実施の形態に係る位置合わせ装置を含む露光システムの構成を示すブロック図である。露光システム１は、位置合わせ装置２、露光装置３−１〜３−ｎ（ｎは自然数、以下同じ）、検査装置４−１〜４−ｎを具備する。ただし、図７では、露光装置３−１から３−３まで、検査装置４−１から４−３まで示している。
【００２０】
位置合わせ装置２は、半導体装置の製造工程の複数の露光工程において、露光装置３−１〜３−ｎ及び検査装置４−１〜４−ｎの動作を制御する。入出力装置、中央演算処理装置及び記憶装置を有するコンピュータに例示される情報処理装置に、本発明の位置合わせプログラム（位置合わせ方法：後述）がインストールされて、本発明の位置合わせ装置２として機能する。位置合わせ装置２は、補正値計算部Ａ１１、補正値計算部Ｂ１２、補正制御部１３、データベース１４を備える。
【００２１】
補正値計算部Ａ１１は、各露光工程において、データベース１４を参照して、所定のデータに基づいて、各露光工程が用いる露光補正値を計算する。その露光補正値は、Ｘ、Ｙ方向の並進ずれ（例示：図５（ａ））に対する露光補正値Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｘ、Ｙ方向の倍率ずれ（例示：図５（ｂ））に対する露光補正値Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｘ、Ｙ方向の回転ずれ（例示：図５（ｃ）及び（ｄ））に対する露光補正値Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）である。補正値計算部Ａ１１は、直接合わせ用及び間接合わせ用の両方の露光補正値を計算する。計算方法は後述される。
【００２２】
補正値計算部Ｂ１２は、各露光工程において、データベース１４を参照して、所定のデータに基づいて、各露光工程が用いる露光補正値を計算する。その露光補正値は、Ｘ，Ｙ方向の倍率ずれ（図６（ａ））に対する露光補正値Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｘ，Ｙ方向の回転ずれ（図６（ｂ）及び（ｃ））に対する露光補正値Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）である。補正値計算部Ｂ１２は、直接合わせ用及び間接合わせ用の両方の露光補正値を計算する。計算方法は後述される。
【００２３】
補正制御部１３は、第ｊ番目（１≦ｊ≦ｎ、ｊは自然数）の露光工程において、その露光工程に用いられる露光装置３−ｊに、補正値計算部Ａ１１及び補正値計算部Ｂ１２で計算された露光補正値Ｃを出力する。ただし、露光補正値Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）をまとめて表す場合、露光補正値Ｃと記している。
【００２４】
また、補正制御部１３は、第ｊ番目の露光工程において、その露光工程に用いられる検査装置４−ｊで検出された出来ばえ値Ｍを受け取る。ただし、出来ばえ値Ｍは、Ｘ、Ｙ方向の並進ずれ（例示：図５（ａ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｍ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｘ、Ｙ方向の倍率ずれ（例示：図５（ｂ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｍ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｘ、Ｙ方向の回転ずれ（例示：図５（ｃ）及び（ｄ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｍ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）、Ｘ，Ｙ方向の倍率ずれ（図６（ａ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｍ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｘ，Ｙ方向の回転ずれ（図６（ｂ）及び（ｃ））に対する出来ばえ値Ｍ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｍ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）をまとめて表している。
【００２５】
そして、補正制御部１３は、それら露光補正値Ｃ及び出来ばえ値Ｍを、その露光工程（第ｊ番目の露光工程）又は露光装置（露光装置３−ｊ）と、露光される半導体ウェハのロット番号（第ｉ番目のロット）とに関連付けてデータベース１４に格納する。
【００２６】
データベース１４ は、露光補正値Ｃ及び出来ばえ値Ｍを、露光工程（第ｊ番目の露光工程）又は露光装置（露光装置３−ｊ）と、ロット番号（第ｉ番目のロット）とに関連付けて格納している。また、露光工程（位置合わせ方法）に必要なデータを格納している。
【００２７】
露光装置３−１〜３−ｎは、それぞれ第１番目〜第ｎ番目の露光工程において、位置合わせ装置２から供給される露光補正値Ｃに基づいて、位置ずれを補正し、半導体ウェハに対して露光を実行する。具体的には、第ｊ番目の露光装置３−ｊは、第ｉ番目のロットの半導体ウェハの露光工程において、露光補正値Ｃｉｊに基づいて、マスクパターンの位置ずれを補正し、半導体ウェハに対して露光を実行する。ただし、第ｉ番目のロットの、第ｊ番目の露光工程（露光装置３−ｊ）で使用される露光補正値ＣをＣｉｊとする。
【００２８】
検査装置４−１〜４−ｎは、それぞれ第１番目〜第ｎ番目の露光工程において、それぞれ露光装置３−１〜３−ｎで露光された半導体ウェハについて、露光されたパターンを検査して出来ばえをチェックし、出来ばえ値Ｍを計算する。出来ばえ値Ｍは、位置合わせ装置２へ出力される。出来ばえ値Ｍは、下側のパターンの位置合わせチェックマーク６３と上側のパターンの位置合わせチェックマーク６２との位置関係から計算される（図２〜図４）。具体的には、第ｊ番目の検査装置４−ｊは、露光装置３−ｊで露光された半導体ウェハについて、第（ｊ−１）番目のパターンの位置合わせチェックマーク６３−（ｊ−１）と第ｊ番目のパターンの位置合わせチェックマーク６２−ｊとの位置関係から、第ｊ番目のパターンの出来ばえ値Ｍｉｊを計算する。ただし、第ｉ番目のロットの半導体ウェハにおける、第ｊ番目のパターン（検査装置４−ｊ）で検出される出来ばえ値ＭをＭｉｊとする。
【００２９】
次に、本実施の形態に係る位置合わせ方法（位置合わせ装置の動作）について説明する。
まず、位置合わせに用いる露光補正値の計算方法について説明する。以下では、位置合わせ方法として、直接合わせ工程の場合と、間接合わせ工程の場合とに分けて説明する。
【００３０】
（Ａ）直接合わせ工程
（ａ）Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）
補正値計算部Ｂ１２は、複数のチップ領域５３全体に関する位置ずれ（図５）に対する直接合わせ工程での露光補正値Ｃを以下の式（１）で計算する。
Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ （１）
ただし、
現行ロット：第ｉ番目
直前ロット：第（ｉ−１）番目
現在工程：第ｊ番目の露光工程
Ｃｉｊ：現行の第ｉ番目のロットでの第ｊ工程の露光補正値
Ｃ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の露光補正値
Ｍ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の出来ばえ値
【００３１】
なお、出来ばえ値は、今回の位置合わせで形成されたパターンが適正な位置からどの程度ずれているかを示す値であり、図２で説明された出来ばえ値と求め方は同じである（以下同じ）。
また、ｉ＝１の場合には、上記式には当てはまらないため、例えば、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、例えば、データベース１４に格納しておく。
【００３２】
すなわち、補正値計算部Ｂ１２は、現行工程（第ｊ番目）において、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）とに基づいて、半導体ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，ＳｈｉｆｔＹ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）の各々について現行ロット（第ｉ番目）の補正値（Ｃｉｊ）を算出する。
【００３３】
例えば、露光補正値Ｃ３３は、以下の内容になる。
Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３
現行ロット：第３ロット
直前ロット：第２ロット
現在工程：第３番目の露光工程
Ｃ３３：現行の第３ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｃ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｍ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の出来ばえ値
【００３４】
この式では、直前ロット（ｉ−１）におけるパターニング時の露光補正値Ｃ（ｉ−１）ｊと出来ばえ値Ｍ（ｉ−１）ｊとの差を現行ロット（ｉ）における露光補正値Ｃｉｊとしている。これは、直前ロットと現行ロットとの出来ばえ値の差分が概ね同じになることを仮定している。直接合わせ工程における半導体ウェハ内パターンの各位置ずれに対しては、その傾向が当てはまるため、この式による算出が適切な選択となる。
【００３５】
（ｂ）Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）
補正値計算部Ａ１１は、各チップ領域５３に関する位置ずれ（図６）に対する直接合わせ工程での露光補正値Ｃを以下の式（２）で計算する。
Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ
−（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））＋（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１）） （２）
ただし、
現行ロット：第ｉ番目
直前ロット：第（ｉ−１）番目
現在工程：第ｊ番目の露光工程
Ｃｉｊ：現行の第ｉ番目のロットでの第ｊ工程の露光補正値
Ｃ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の露光補正値
Ｍ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第１番目から第（ｊ−１）番目の露光工程の出来ばえ値の総和
Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１）：現行の第ｉ番目のロットでの第１番目から第（ｊ−１）番目の露光工程の出来はえ値の総和
【００３６】
なお、ｉ＝１の場合には、上記式には当てはまらないため、例えば、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、例えば、データベース１４に格納しておく。また、ｊ＝１の場合、上記式（２）中の第３項以降は無視する。
【００３７】
すなわち、補正値計算部Ａ１１は、現行工程（第ｊ番目）において、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の直前までの工程（第１〜（ｊ−１）番目）の出来ばえ値（Ｍ）の足し合わせ（（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）））と、現行ロット（第ｉ番目）の現行工程（第ｊ番目）の直前までの工程（第１〜（ｊ−１）番目）の出来ばえ値（Ｍ）の足し合わせ（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、チップ内パターンの倍率ずれ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ，ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）及び回転ずれ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ、ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）の各々について現行ロット（第ｉ番目）の補正値（Ｃｉｊ）を算出する。
【００３８】
例えば、“Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３−（Ｍ２１＋Ｍ２２）＋（Ｍ３１＋Ｍ３２）”で示される式は、以下の内容になる。
現行ロット：第３ロット
直前ロット：第２ロット
現在工程：第３番目の露光工程
Ｃ３３：現行の第３ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｃ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｍ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ２１＋Ｍ２２：直前の第２ロットでの第１から２番目の露光工程の出来ばえ値の総和
Ｍ３１＋Ｍ３２：現行の第３ロットでの第１から２番目の露光工程の出来ばえ値の総和
【００３９】
この式では、直前ロット（ｉ−１）におけるパターニング時の露光補正値Ｃ（ｉ−１）ｊと出来ばえ値Ｍ（ｉ−１）ｊとの差に加えて、更にロットごとの出来ばえ値のばらつきを考慮する項（第３項：−（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））、及び、第４項：＋（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１）））を加えて、現行ロット（ｉ）における露光補正値Ｃｉｊとしている。すなわち、第３項により直前ロットの出来ばえ値の積み上げ（総和）を除去すると共に、第４項により現行ロットの出来ばえ値の積み上げ（総和）を追加している。これは、直接合わせ工程（後述されるように間接合わせ工程も同様）におけるチップ領域５３に関する各位置ずれに対しては、直前ロットと現行ロットとの出来ばえ値の差分が無視できないためである。そのため、直前ロットの出来ばえ値による補正（第１工程から直前工程までの出来ばえ値の総和）を除去し、現行ロットの出来ばえ値による補正（第１工程から直前工程までの出来ばえ値の総和）を新たに加えている。
【００４０】
（Ｂ）間接合わせ工程
（ａ）Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）
補正値計算部Ｂ１２は、複数のチップ領域５３全体に関する位置ずれ（図５）に対する間接合わせ工程での露光補正値Ｃを以下の式（３）で計算する。
Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）＋Ｍｉ（ｊ−１） （３）
現行ロット：第ｉ番目
直前ロット：第（ｉ−１）番目
現在工程：第ｊ番目の露光工程
Ｃｉｊ：現行の第ｉ番目のロットでの第ｊ工程の露光補正値
Ｃ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の露光補正値
Ｍ（ｉ−１）ｊ：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第ｊ番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）：直前の第（ｉ−１）番目のロットでの第（ｊ−１）番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍｉ（ｊ−１）：現行の第ｉ番目のロットでの第（ｊ−１）番目の露光工程の出来ばえ値
【００４１】
なお、ｉ＝１の場合には、上記式には当てはまらないため、例えば、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、例えば、データベース１４に格納しておく。また、ｊ＝１の場合、上記式（３）中の右辺の第３項以降は無視する。
【００４２】
すなわち、補正値計算部Ｂ１２は、現行工程（第ｊ番目）において、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の補正値（Ｃ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の現行工程（第ｊ番目）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）ｊ）と、直前ロット（第（ｉ−１）番目）の直前工程（第（ｊ−１）番目）の出来ばえ値（Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））と、現行ロット（第ｉ番目）の直前工程（第（ｊ−１）番目）の出来ばえ値（Ｍｉ（ｊ−１））とに基づいて、半導体ウェハ内パターンの並進ずれ（ＳｈｉｆｔＸ，ＳｈｉｆｔＹ）、倍率ずれ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ，ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）及び回転ずれ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ，ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）の各々について現行ロット（第ｉ番目）の補正値（Ｃｉｊ）を算出する。
【００４３】
例えば、露光補正値Ｃ３３は、以下の内容になる。
Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３−（Ｍ２２）＋（Ｍ３２）
現行ロット：第３ロット
直前ロット：第２ロット
現在工程：第３番目の露光工程
Ｃ３３：現行の第３ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｃ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の露光補正値
Ｍ２３：直前の第２ロットでの第３番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ２２：直前の第２ロットでの第２番目の露光工程の出来ばえ値
Ｍ３２：現行の第３ロットでの第３番目の露光工程の出来ばえ値
【００４４】
この式では、直前ロット（ｉ−１）におけるパターニング時の露光補正値Ｃ（ｉ−１）ｊと出来ばえ値Ｍ（ｉ−１）ｊとの差に加えて、更にロットごとの出来ばえ値のばらつきを考慮する項（第３項：−Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）、及び、第４項：＋Ｍｉ（ｊ−１））を加えて、現行ロット（ｉ）における露光補正値Ｃｉｊとしている。すなわち、直前ロットでの直前工程パターニング時の出来ばえ値（第３項）と、現行ロットでの直前工程パターニング時の出来ばえ値（第４項）との差を追加している。これは、間接合わせ工程における半導体ウェハ内パターンの各位置ずれに対しては、直前ロットと現行ロットとの出来ばえ値の差分が無視できないためである。そのため、直前ロットの出来ばえ値による補正（直前工程のみ）を除去し、現行ロットの出来ばえ値による補正（直前工程のみ）を新たに加えている。
【００４５】
（ｂ）Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）
補正値計算部Ａ１１は、各チップ領域５３に関する位置ずれ（図６）に対する間接合わせ工程での露光補正値Ｃは、直接合わせ工程と同様の上記の式（２）で計算する。その詳細は、直接合わせ工程と同様であるのでその説明を省略する。
【００４６】
なお、上記各式で用いられる個々の値、（例示：Ｃ（ｉ−１）ｊ、Ｍ（ｉ−１）ｊ、Ｍ（ｉ−１）１、…、Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）、Ｍｉ１、…、Ｍｉ（ｊ−１））は、単独の値であっても、複数の値の平均値であっても良い。平均値の場合、平均値としてデータベース１４に格納していても良いし、データベース１４に格納された過去のデータを必要に応じて平均化しても良い。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る位置合わせ方法（位置合わせ装置の動作）について具体的に説明する。
図８は、本実施の形態に係る位置合わせ方法（位置合わせ装置の動作）を示すフロー図である。
【００４８】
ただし、補正値計算部Ａ１１及び補正値計算部Ｂ１２は、それぞれ露光工程において間接合わせ工程か直接合わせ工程かを判断して、適切な露光補正値Ｃを各露光装置３へ出力する。
【００４９】
補正値計算部Ａ１１及び補正値計算部Ｂ１２は、露光補正値の計算対象である露光行程（又は露光補正値の出力対象である露光装置）を確認する（ステップＳ０１）。次に、補正値計算部Ａ１１及び補正値計算部Ｂ１２は、その露光工程が間接合わせ工程か直接合わせ工程かを確認する（ステップＳ０２）。確認は、例えば、データベース１４に格納された、露光行程（又は露光装置）を示す情報と間接合わせ工程か直接合わせ工程かを示す情報とを関連付けたテーブルを参照して行うことができる。
【００５０】
露光工程が間接合わせ工程の場合（ステップＳ０２：Ｙｅｓ）、補正値計算部Ｂ１２は、Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）を、上記式（３）で計算する。また、補正値計算部Ａ１１は、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）を、上記式（２）で計算する（ステップＳ０３）。
【００５１】
露光工程が直接合わせ工程の場合（ステップＳ０２：Ｎｏ）、補正値計算部Ｂ１２は、Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）を、上記式（１）で計算する。また、補正値計算部Ａ１１は、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）を、上記式（２）で計算する（ステップＳ０４）。
【００５２】
補正制御部１３は、計算された露光補正値Ｃ（Ｃ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ））を、露光補正値の出力対象である露光装置３へ出力する（ステップＳ０５）。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る露光システムの動作について具体的に説明する。
図９〜図１１は、本実施の形態に係る露光システムの動作を示す概念図である。
【００５４】
まず、露光工程がすべて直接合わせ工程である場合について説明する。
図９は、直接合わせ工程のうち、上記（Ａ）（ａ）に示すＣ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）に関するフローを示している。なお、図示しないが、各検査装置４で検査後、次の露光装置３へ行くまでに、必要に応じて成膜やエッチング等のプロセスが行われている。
【００５５】
第１番目のロット（Ｌｏｔ．１）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…を出力する。露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…は、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、データベース１４に格納され、補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第１番目）とに関連付けて格納する。
【００５６】
第２番目のロット（Ｌｏｔ．２）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…を出力する。露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…は、上記式（１）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊを用いて算出する。ｉ＝２であり、ｊ＝１、２、３、…であるから、具体的には、Ｃ２１＝Ｃ１１＋Ｍ１１、Ｃ２２＝Ｃ１２＋Ｍ１２、Ｃ２３＝Ｃ１２＋Ｍ１３、…となる。ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第２番目）とに関連付けて格納する。
【００５７】
第３番目のロット（Ｌｏｔ．３）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…を出力する。露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…は、上記式（１）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊを用いて算出する。ｉ＝３であり、ｊ＝１、２、３、…であるから、具体的には、Ｃ３１＝Ｃ２１＋Ｍ２１、Ｃ３２＝Ｃ２２＋Ｍ２２、Ｃ３３＝Ｃ２２＋Ｍ２３、…となる。ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第３番目）とに関連付けて格納する。
【００５８】
以下、第４番目以降のロットについても同様に実施することが可能である。
【００５９】
次に、図１０は、直接合わせ工程のうち、上記（Ａ）（ｂ）に示すＣ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）に関するフローを示している。なお、図示しないが、各検査装置４で検査後、次の露光装置３へ行くまでに、必要に応じて成膜やエッチング等のプロセスが行われている。
【００６０】
第１番目のロット（Ｌｏｔ．１）では、各露光工程において、補正値計算部Ａ１１は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…を出力する。は、露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…は、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、データベース１４に格納され、補正値計算部Ａ１１により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第１番目）とに関連付けて格納する。
【００６１】
第２番目のロット（Ｌｏｔ．２）では、各露光工程において、補正値計算部Ａ１１は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…を出力する。露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…は、上記式（２）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））＋（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１））を用いて算出する。露光補正値Ｃ２１に関しては、ｊ−１＝０となるので、式（２）中の第３項以降は無い。ｉ＝２であり、ｊ＝１、２、３、…であるから、具体的には、Ｃ２１＝Ｃ１１＋Ｍ１１、Ｃ２２＝Ｃ１２＋Ｍ１２−（Ｍ１１）＋（Ｍ２１）、Ｃ２３＝Ｃ１３＋Ｍ１３−（Ｍ１１＋Ｍ１２）＋（Ｍ２１＋Ｍ２２）、…となる。ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ａ１１により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第２番目）とに関連付けて格納する。
【００６２】
第３番目のロット（Ｌｏｔ．３）では、各露光工程において、補正値計算部Ａ１１は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…を出力する。露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…は、上記式（２）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−（Ｍ（ｉ−１）１＋…＋Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１））＋（Ｍｉ１＋…＋Ｍｉ（ｊ−１））を用いて算出する。露光補正値Ｃ３１に関しては、ｊ−１＝０となるので、式（２）中の第３項以降は無い。ｉ＝３であり、ｊ＝１、２、３、…であるから、具体的には、Ｃ３１＝Ｃ２１＋Ｍ２１、Ｃ３２＝Ｃ２２＋Ｍ２２−（Ｍ２１）＋（Ｍ３１）、Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３−（Ｍ２１＋Ｍ２２）＋（Ｍ３１＋Ｍ３２）、…となる。ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ａ１１により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第２番目）とに関連付けて格納する。
【００６３】
以下、第４番目以降のロットについても同様に実施することが可能である。
【００６４】
続いて、露光工程が直接合わせ工程（奇数番目の工程）と間接合わせ工程（偶数番目の工程）とを交互に行う場合について説明する。
図１１は、直接合わせ工程の上記（Ａ）（ａ）と、間接合わせ工程の上記（Ｂ）（ａ）との各々に示されるＣ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）に関するフローを示している。なお、図示しないが、各検査装置４で検査後、次の露光装置３へ行くまでに、必要に応じて成膜やエッチング等のプロセスが行われている。
【００６５】
第１番目のロット（Ｌｏｔ．１）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、露光装置３−１、３−２、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…を出力する。露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…は、予め設定された値（例示：過去の実績に基づいて計算された値）を使用する。その予め設定された値は、データベース１４に格納され、補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、…は、それぞれ露光補正値Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第１番目）とに関連付けて格納する。
【００６６】
第２番目のロット（Ｌｏｔ．２）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、直接合わせ工程を行う露光装置３−１、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２３、…を出力する。露光補正値Ｃ２１、Ｃ２３、…は、上記式（１）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊを用いて算出する。ｉ＝２であり、ｊ＝１、３、…であるから、具体的には、Ｃ２１＝Ｃ１１＋Ｍ１１、Ｃ２３＝Ｃ１３＋Ｍ１３、…となる。
一方、補正値計算部Ｂ１２は、間接合わせ工程を行う露光装置３−２、３−４、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ２２、Ｃ２４、…を出力する。露光補正値Ｃ２２、Ｃ２４、…は、上記式（３）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）＋Ｍｉ（ｊ−１）を用いて算出する。ｉ＝２であり、ｊ＝２、４、…であるから、具体的には、Ｃ２２＝Ｃ１２＋Ｍ１２−（Ｍ１１）＋（Ｍ２１）、Ｃ２４＝Ｃ１４＋Ｍ１４−（Ｍ１３）＋（Ｍ２３）、…となる。
ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、３−４、…は、それぞれ露光補正値Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、４−４、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第２番目）とに関連付けて格納する。
【００６７】
第３番目のロット（Ｌｏｔ．３）では、各露光工程において、補正値計算部Ｂ１２は、直接合わせ工程を行う露光装置３−１、３−３、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３３、…を出力する。露光補正値Ｃ３１、Ｃ３３、…は、上記式（１）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊを用いて算出する。ｉ＝３であり、ｊ＝１、３、…であるから、具体的には、Ｃ３１＝Ｃ２１＋Ｍ２１、Ｃ３３＝Ｃ２３＋Ｍ２３、…となる。
一方、補正値計算部Ｂ１２は、間接合わせ工程を行う露光装置３−２、３−４、…へ、それぞれ露光補正値Ｃ３２、Ｃ３４、…を出力する。露光補正値Ｃ３２、Ｃ３４、…は、上記式（３）：Ｃｉｊ＝Ｃ（ｉ−１）ｊ＋Ｍ（ｉ−１）ｊ−Ｍ（ｉ−１）（ｊ−１）＋Ｍｉ（ｊ−１）を用いて算出する。ｉ＝３であり、ｊ＝２、４、…であるから、具体的には、Ｃ３２＝Ｃ２２＋Ｍ２２−（Ｍ２１）＋（Ｍ３１）、Ｃ３４＝Ｃ２４＋Ｍ２４−（Ｍ２３）＋（Ｍ３３）、…となる。
ただし、式中の各値はデータベース１４から補正値計算部Ｂ１２により読み出される。露光装置３−１、３−２、３−３、３−４…は、それぞれ露光補正値Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、…を用いて位置ずれを補正した後、露光を実行する。検査装置４−１、４−２、４−３、４−４、…、は、露光後のチェックにより、それぞれ出来ばえ値Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、…を計算する。データベース１４ は、露光補正値Ｃ（Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、…）及び出来ばえ値Ｍ（Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、…）を、露光工程（第１番目、第２番目、第３番目、…）と、ロット番号（第３番目）とに関連付けて格納する。
【００６８】
以下、第４番目以降のロットについても同様に実施することが可能である。
【００６９】
間接合わせ工程における上記（Ｂ）（ｂ）に示すＣ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）に関しては、上記（Ａ）（ａ）に示す場合と同様である。したがって、露光工程が直接合わせ工程（奇数番目の工程）と間接合わせ工程（偶数番目の工程）とを交互に行う場合については、図９の直接合わせ工程と同様となるのでその説明を省略する。
【００７０】
次に、本発明の実施の形態により得られた露光補正値と最適補正値との関係について説明する。ただし、最適補正値（Ｃｉｊ０）とは、同一ロット（ｉ）、同一工程（ｊ）での露光補正値（Ｃｉｊ）と出来ばえ値（Ｍｉｊ）との和である。すなわち、Ｃｉｊ０＝Ｃｉｊ＋Ｍｉｊである。
【００７１】
図１２は、露光補正値と最適補正値との関係の一例を示すグラフである。縦軸は補正値を示し、横軸は工程を示している。菱形は上記式（１）での露光補正値、三角は上記式（３）での露光補正値、四角は最適補正値を示している。楕円印の工程は間接合わせ工程を示している。この図は、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）について示している。ただし、他のＣ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）についても同様の傾向である。
【００７２】
直接合わせ工程のみを用いて全工程を行った場合、全工程（線分で結ばれた菱形の集合）において菱形（式（１）の露光補正値）と四角（最適補正値）とを比較すると、その増減の傾向が極めて近く、その相違も小さいことがわかる。すなわち、直接合わせ工程における露光補正値Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）を求める場合、上記（１）式を用いることで、最適補正値に極めて近づけることができる。
【００７３】
一方、間接合わせ工程（工程１、３、５、７、９、１１）と直接合わせ工程（工程２、４、６、８、１０）とを交互にして全工程を行った場合、間接合わせの工程（楕円印の箇所）において三角（式（３））と四角（最適補正値）とを比較すると、その増減の傾向がさらに極めて近く、その相違もさらに小さいことがわかる。すなわち、間接合わせ工程における露光補正値Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）を求める場合、上記（１）式ではなく、上記（３）式で求めることで、最適補正値にさらに極めて近づけることができる。
【００７４】
図１３は、露光補正値と最適補正値との関係の他の一例を示すグラフである。縦軸は補正値を示し、横軸は工程を示している。菱形は上記式（１）での露光補正値、丸は上記式（２）での露光補正値、四角は最適補正値を示している。この図は、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）について示している。ただし、他のＣ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）についても同様の傾向である。
【００７５】
直接合わせ工程のみを用いて全工程を行った場合、全工程（線分で結ばれた丸の集合）において丸（式（２）の露光補正値）と四角（最適補正値）とを比較すると、その増減の傾向が極めて近く、その相違も小さいことがわかる。一方、比較例として記載された上記式（１）の露光補正値は、最適補正値と大きく相違することが分る。すなわち、直接合わせ工程における露光補正値Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）を求める場合、上記（２）式を用いることで、最適補正値に極めて近づけることができる。
【００７６】
上記傾向は、間接合わせ工程（工程１、３、５、７、９、１１）と直接合わせ工程（工程２、４、６、８、１０）とを交互にして全工程を行った場合について同様である。すなわち、間接合わせ工程における露光補正値Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）を求める場合、同様に上記（２）式で求めることで、最適補正値に極めて近づけることができる。
【００７７】
特開２００６−７３９８６号公報の方法では、現行ロット（Ｌｊ）での補正パラメータは、現行ロット（Ｌｊ）に関する予め設定された補正パラメータを、直前ロット（Ｌｊ−１）に関する予め設定された補正パラメータや出来ばえ値を用いて補正を行うことで算出している。すなわち、直前ロット（Ｌｊ−１）に関する数値のみで、現行ロットの補正値を補正している。そのため、直前ロットと現行ロットと間に差がある場合、その差により現行ロットの補正値が悪影響を受ける可能性がある。また、特開２００６−７３９８６号公報には、直前ロットと現行ロットとの差を考慮する記載はあるが、定期的に基準ウェハを処理して各ロット間の傾向を予め把握する等の特別な処理が必要である。
【００７８】
しかし、本発明では、特に、直接合わせ工程及び間接合わせ工程のＣ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＳｈｏｔＲｏｔａｔｉｏｎＹ）、及び、間接合わせ工程のＣ（ＳｈｉｆｔＸ）、Ｃ（ＳｈｉｆｔＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＳｃａｌｅＹ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＸ）、Ｃ（ＷａｆｅｒＲｏｔａｔｉｏｎＹ）の各々を、直前ロットと現行ロットとの差（ロットごとの出来ばえのばらつき）を考慮して算出している（式（２）、（３））。そのため、極めて高い精度で位置合わせを行うことが可能となる。
【００７９】
本発明により、露光工程において、直接合わせ工程及び間接合わせ工程の各々の場合に対して、露光時に加味・補正すべき要素を特定することができ、パターンの位置合わせの精度を著しく向上させることが可能となる。
【００８０】
本発明のプログラム、データ構造は、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記録され、その記憶媒体から情報処理装置に読み込まれても良い。
【００８１】
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、半導体装置の製造時における半導体ウェハの一例を示す概略図である。
【図２】図２は、図１における領域５２（破線で囲まれた領域）の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、図２におけるスクライブ領域５４の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、図２におけるスクライブ領域５４の他の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、位置合わせにおいて発生する位置ずれを示す概念図である。
【図６】図６は、位置合わせにおいて発生する位置ずれを示す概念図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る位置合わせ装置を含む露光システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本実施の形態に係る位置合わせ方法（位置合わせ装置の動作）を示すフロー図である。
【図９】図９は、本実施の形態に係る露光システムの動作を示す概念図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態に係る露光システムの動作を示す概念図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態に係る露光システムの動作を示す概念図である。
【図１２】図１２は、露光補正値と最適補正値との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】図１３は、露光補正値と最適補正値との関係の他の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
１ 露光システム
２ 位置合わせ装置
３、３−１〜３−ｎ（ｎは自然数） 露光装置
４、４−１〜４−ｎ 検査装置
１１ 補正値計算部Ａ
１２ 補正値計算部Ｂ
１３ 補正制御部
１４ データベース
５０ 半導体ウェハ
５１、５２ 領域
５３ チップ領域
５４ スクライブ領域
６１、６１−１〜６１−６ 位置合わせマーク
６２、６２−１〜６２−６、６３、６３−１〜６３−６ 位置合わせチェックマーク
７０、７０−１〜７０−６ 層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンの露光工程における現行工程のパターンの位置合わせを直前工程よりも前に形成されたパターンを用いて行う位置合わせ装置であって、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記直前工程の出来ばえ値と、前記現行ロットの前記直前工程の出来ばえ値とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの補正値を算出する補正計算部と、
前記補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記並進ずれ、前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御する補正制御部と
を具備する
位置合わせ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置合わせ装置において、
前記現行工程のパターンの位置合わせは、前記現行工程の二つ前の工程に形成されたパターンを用いて行われる
位置合わせ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置合わせ装置において、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせと、前記現行ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせとに基づいて、チップ内パターンの倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの他の補正値を算出する他の補正計算部を更に具備し、
前記補正制御部は、前記他の補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御する
位置合わせ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置合わせ装置において、
前記露光工程内の各工程の補正値及び出来ばえ値を、当該工程又は当該工程の露光装置と、当該工程のロット番号とに関連付けて格納するデータベースを更に具備する
位置合わせ装置。
【請求項５】
パターンの露光工程における現行工程のパターンの位置合わせを直前工程よりも前に形成されたパターンを用いて行う位置合わせ方法であって、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記直前工程の出来ばえ値と、前記現行ロットの前記直前工程の出来ばえ値とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの補正値を算出するステップと、
前記補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記並進ずれ、前記倍率ずれ）及び前記回転ずれの補正を制御するステップと
を具備する
位置合わせ方法。
【請求項６】
請求項５に記載の位置合わせ方法において、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせと、前記現行ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせとに基づいて、チップ内パターンの倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの他の補正値を算出するステップと、
前記他の補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御するステップと
を更に具備する
位置合わせ方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の位置合わせ方法において、
前記露光工程内の各工程の補正値及び出来ばえ値を、当該工程又は当該工程の露光装置と、当該工程のロット番号とに関連付けてデータベースに格納するステップを更に具備する
位置合わせ方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、半導体ウェハの露光工程での位置合わせを行うステップと、
前記位置合わせ後に、前記半導体ウェハに露光を行うステップと
を具備する
半導体装置の製造方法。
【請求項９】
パターンの露光工程における現行工程のパターンの位置合わせを直前工程よりも前に形成されたパターンを用いて行う位置合わせ方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記直前工程の出来ばえ値と、前記現行ロットの前記直前工程の出来ばえ値とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの補正値を算出するステップと、
前記補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記並進ずれ、前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御するステップと
を具備する位置合わせ方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムにおいて、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせと、前記現行ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせとに基づいて、チップ内パターンの倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの他の補正値を算出するステップと、
前記他の補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御するステップと
を更に具備する位置合わせ方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のプログラムにおいて、
前記露光工程内の各工程の補正値及び出来ばえ値を、当該工程又は当該工程の露光装置と、当該工程のロット番号とに関連付けてデータベースに格納するステップを更に具備する
を更に具備する位置合わせ方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１】
パターンの露光工程における現行工程のパターンの位置合わせを直前工程よりも前に形成されたパターンを用いて行う位置合わせ装置であって、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記直前工程の出来ばえ値と、前記現行ロットの前記直前工程の出来ばえ値とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの補正値を算出する補正計算部と、
前記補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記並進ずれ、前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御する補正制御部と
を具備する
位置合わせ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置合わせ装置において、
前記現行工程のパターンの位置合わせは、前記現行工程の二つ前の工程に形成されたパターンを用いて行われる
位置合わせ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置合わせ装置において、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせと、前記現行ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせとに基づいて、チップ内パターンの倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの他の補正値を算出する他の補正計算部を更に具備し、
前記補正制御部は、前記他の補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御する
位置合わせ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置合わせ装置において、
前記露光工程内の各工程の補正値及び出来ばえ値を、当該工程又は当該工程の露光装置と、当該工程のロット番号とに関連付けて格納するデータベースを更に具備する
位置合わせ装置。
【請求項５】
パターンの露光工程における現行工程のパターンの位置合わせを直前工程よりも前に形成されたパターンを用いて行う位置合わせ方法であって、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記直前工程の出来ばえ値と、前記現行ロットの前記直前工程の出来ばえ値とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの補正値を算出するステップと、
前記補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記並進ずれ、前記倍率ずれ）及び前記回転ずれの補正を制御するステップと
を具備する
位置合わせ方法。
【請求項６】
請求項５に記載の位置合わせ方法において、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせと、前記現行ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせとに基づいて、チップ内パターンの倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの他の補正値を算出するステップと、
前記他の補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御するステップと
を更に具備する
位置合わせ方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の位置合わせ方法において、
前記露光工程内の各工程の補正値及び出来ばえ値を、当該工程又は当該工程の露光装置と、当該工程のロット番号とに関連付けてデータベースに格納するステップを更に具備する
位置合わせ方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、半導体ウェハの露光工程での位置合わせを行うステップと、
前記位置合わせ後に、前記半導体ウェハに露光を行うステップと
を具備する
半導体装置の製造方法。
【請求項９】
パターンの露光工程における現行工程のパターンの位置合わせを直前工程よりも前に形成されたパターンを用いて行う位置合わせ方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記直前工程の出来ばえ値と、前記現行ロットの前記直前工程の出来ばえ値とに基づいて、ウェハ内パターンの並進ずれ、倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの補正値を算出するステップと、
前記補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記並進ずれ、前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御するステップと
を具備する位置合わせ方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムにおいて、
前記現行工程において、直前ロットの前記現行工程の補正値と、前記直前ロットの前記現行工程の出来ばえ値と、前記直前ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせと、前記現行ロットの前記現行工程の直前までの工程の出来ばえ値の足し合わせとに基づいて、チップ内パターンの倍率ずれ及び回転ずれの各々について前記現行ロットの他の補正値を算出するステップと、
前記他の補正値を用いて、前記チップ内パターンの前記倍率ずれ及び前記回転ずれの補正を制御するステップと
を更に具備する位置合わせ方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のプログラムにおいて、
前記露光工程内の各工程の補正値及び出来ばえ値を、当該工程又は当該工程の露光装置と、当該工程のロット番号とに関連付けてデータベースに格納するステップを更に具備する
を更に具備する位置合わせ方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２６７２２６（Ｐ２００９−２６７２２６Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１７１１０（Ｐ２００８−１１７１１０）
【出願日】平成２０年４月２８日（２００８．４．２８）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２８日（２００８．４．２８）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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