JP5252249B2 - デバイス製造処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、デバイス製造処理方法に係り、さらに詳しくは、例えば、半導体素子、液晶表示素子、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子、薄膜磁気ヘッド等を製造するためのフォトリソグラフィ工程を含むデバイス製造処理方法に関する。

従来より、基板上に転写されるデバイスパターンの解像度の向上などを目的として、基板上の同一の領域に、２枚以上のレチクル各々のパターンを重ね合わせて転写するいわゆる多重露光法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この多重露光法によれば、各レチクルのパターンの転写結果の劣化を相互に補い合うようになり、基板上への高精度なデバイスパターンの形成が可能になる。多重露光法では、１枚目のレチクル上のパターンを基板上に転写した後、１枚目のレチクルを２枚目のレチクルに交換して、２枚目のレチクル上のパターンを基板上に転写するのが一般的である。

一方、デバイスパターンの微細化の要求に応えるべく、超解像技術（Resolution Enhancement Technology）の一環として、光近接効果を考慮してパターンが設計されたＯＰＣ（Optical Proximity Correction）マスクや、光の位相差を利用して基板上のパターンの高コンストラスト化をはかった位相シフトマスクが採用されるようになっている（例えば、特許文献２参照）。ＯＰＣマスクは、マスクパターンの角に小さい図形を付加したり、密集部と粗な箇所のパターンサイズを変化させたりすることにより、基板上に転写されるデバイスパターンが結果的に設計どおりのものにすることを目的として設計されるものである。

これらのマスクを用いれば、微細パターンでの光量不足や、隣接パターンからの回折光同士の干渉により生じる光近接効果による基板上のパターン像の劣化が低減されるので、デバイスパターンを基板上に精度良く転写することができるようになる。しかしながら、最近では、デバイスパターンがより複雑化しており、ＯＰＣマスクや位相シフトマスクの設計には手間がかかるうえ、そのようなマスクは極めて高価であるといった問題があった。

特開平１０−２０９０３９号公報 特許第３１２８８７６号公報

本発明は、第１の観点からすると、基板上に転写されるデバイスパターンの第１部分に相当する第１分割パターンが、互いに異なる条件で形成された複数の第１マスクと、前記第１部分とは異なる前記デバイスパターンの第２部分に相当する第２分割パターンが、互いに異なる条件で形成された複数の第２マスクとを用意する準備工程と；前記基板上へのデバイスパターンの転写状態に関する情報を、前記複数の第１、第２マスク毎に、または、前記第１マスクと前記第２マスクとの各種組み合わせ毎に取得する取得工程と；前記取得された情報に基づいて、前記複数の第１マスクの中から特定の第１マスクを選択すると共に、前記複数の第２マスクの中から特定の第２マスクを選択する選択工程と；を含むデバイス製造処理方法である。

これによれば、基板上に転写されるデバイスパターンを第１及び第２分割パターンに分割する。第１及び第２分割パターンは、元のデバイスパターンよりも単純化されたパターンとなる。このため、このような分割パターンを転写して最終的に基板上にデバイスパターンを形成した方が、複雑なデバイスパターンをそのまま基板上に転写するよりも、パターンによる光近接効果の影響が軽減されるので、基板上に転写されるパターンの劣化が低減される。また、本発明では、第１分割パターンの劣化を補うために互いに異なる条件で形成された複数の第１マスク、同様に、第２分割パターンの劣化を補うために互いに異なる条件で形成された複数の第２マスクが用意されている。これらのマスクの中から、基板上へのデバイスパターン転写精度が最も良好となるマスクを速やかに選択し、選択されたマスクを用いてデバイスパターンの転写を行えば、デバイスパターンの転写精度の劣化の防止を目的とするマスクの迅速な最適化が可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、基板上に転写されるデバイスパターンの第１部分に相当する第１分割パターンが、互いに異なる条件で形成された複数の第１マスクと、前記第１部分とは異なる前記デバイスパターンの第２部分に相当する第２分割パターンが、互いに異なる条件で形成された複数の第２マスクとを用意する準備工程と；前記用意された前記複数の第１マスクの中から選択された特定の第１マスクに形成された第１分割パターンの像と、前記用意された前記複数の第２マスクの中から選択された特定の第２マスクに形成された第２分割パターンの像とを、前記基板上に同時に投影して、前記デバイスパターンを転写する転写工程と；を含むデバイス製造処理方法である。

これによれば、デバイスパターンよりも単純化であるため、基板上への転写状態を容易に把握可能な第１及び第２分割パターンの像を基板上に同時に投影するので、基板上の転写パターンの劣化が防止されるとともに、パターンの転写に要する時間も短縮されるようになり、高精度、かつ、高スループットな露光が実現される。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係るデバイス製造処理システムの概略構成が示されている。図１に示されるように、デバイス製造処理システム１０００は、半導体ウエハを処理し、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、このデバイス製造処理システム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。

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。図２には、露光装置１００の概略構成が示されている。露光装置１００は、露光光ＩＬ１、ＩＬ２を射出する照明系１０、その露光光ＩＬ１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Ｒ１と、その露光光ＩＬ２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Ｒ２とを保持するレチクルステージＲＳＴ、露光光ＩＬ１、ＩＬ２により照明されたレチクルＲ１、Ｒ２に形成されたデバイスパターンの一部をウエハＷの被露光面上に投影する両側テレセントリックな投影光学系ＰＬ、露光対象となるウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴ及びこれらを統括制御する主制御装置２０を備えている。照明系１０からの照明光ＩＬ１、ＩＬ２は、レチクルステージＲＳＴにそれぞれ保持されたレチクルＲ１、Ｒ２の一部に照射される。この照射領域を照明領域ＩＡＲ１、ＩＡＲ２とする。レチクルＲ１、Ｒ２上には、それぞれ回路パターン等を含むデバイスパターンが形成されている。

照明領域ＩＡＲ１、ＩＡＲ２をそれぞれ経由した照明光ＩＬ１、ＩＬ２は、投影光学系ＰＬを介して、ウエハステージＷＳＴに保持されたウエハＷの被露光面（ウエハ面）の一部に入射し、そこに照明領域ＩＡＲ１、ＩＡＲ２のデバイスパターンの投影像がそれぞれ形成される。このウエハＷ上の領域をそれぞれ露光領域ＩＡ１、ＩＡ２とする。ウエハＷの被露光面には、フォトレジストが塗布されており、露光領域ＩＡ１、ＩＡ２に対応する部分に投影像のパターンが転写されるようになる。

ここで、投影光学系ＰＬの光軸に沿った座標軸をＺ軸とするＸＹＺ座標系を考える。ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴは、ＸＹ平面を移動可能であるとともに、ウエハＷの被露光面を、Ｚ軸方向のシフト、θｘ（Ｘ軸回りの回転）方向、θｙ（Ｙ軸回りの回転）方向に調整することが可能である。また、レチクルＲ１、Ｒ２を保持するレチクルステージＲＳＴは、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴに同期してＸＹ面内を移動することが可能である。

図３に示されるように、このレチクルステージＲＳＴと、ウエハステージＷＳＴとの投影光学系ＰＬの投影倍率に応じた同期走査により、レチクルＲ１、Ｒ２上のデバイスパターンが、照明領域ＩＡＲ１、ＩＡＲ２を通過するのに同期して、ウエハＷの被露光面が、露光領域ＩＡ１、ＩＡ２を通過するようになる。これにより、レチクルＲ１、Ｒ２上の全デバイスパターンが、ウエハＷの被露光面上の一部の領域（ショット領域）ＳＡに転写されるようになる。露光装置１００は、露光光ＩＬ１、ＩＬ２に対し、上述したレチクルステージＲＳＴの相対同期走査と、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴのステッピングを繰り返すことにより、レチクルＲ１、Ｒ２上のデバイスパターンをウエハＷ上の複数のショット領域に転写している。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。

主制御装置２０は、露光光ＩＬ１、ＩＬ２の強度（露光量）を制御する露光量制御系と、レチクルステージＲＳＴ１、ＲＳＴ２と、ウエハステージＷＳＴとの同期制御や、投影光学系ＰＬの焦点深度内にウエハＷの面を一致させるオートフォーカス／レベリング制御（以下、単に、フォーカス制御という）などを行うステージ制御系と、投影光学系ＰＬの結像状態を制御するレンズ制御系とを備えている。

露光量制御系は、露光量を検出可能な各種露光量センサ（不図示）の検出値に基づいて、露光量をその目標値に一致させるように制御するフィードバック制御を行っている。

ステージ制御系のうち、両ステージＲＳＴ、ＷＳＴとの同期制御を行う制御系を同期制御系とし、ステージ位置（ウエハＷの被露光面）のＺ位置やＸ軸回り、Ｙ軸回りの回転量を制御する制御系を、フォーカス制御系とする。

同期制御系は、ＸＹＺ座標系の下で、ウエハステージＷＳＴ、レチクルステージＲＳＴの位置を計測する干渉計の計測値に基づいてフィードバック制御を行い、両ステージＲＳＴ、ＷＳＴの位置制御及び速度制御を実現している。

露光装置１００には、ウエハ面のフォーカス／レベリングずれを複数検出点にて検出する多点ＡＦ（オートフォーカス）センサが設けられている。ステージ制御系は、この多点ＡＦセンサの複数検出点のうち、例えば９個の検出点（９チャンネル）でウエハ面高さを検出し、露光領域ＩＡ１、ＩＡ２に対応するウエハ面を、投影光学系ＰＬの像面に一致させるようなフィードバック制御を行うことにより、ウエハＷの被露光面のフォーカス・レベリング制御を実現している。

レンズ制御系は、大気圧、露光装置１００のチャンバ内の温度、露光量、投影光学系のレンズの温度をモニタし、そのモニタ結果に基づいて投影光学系の倍率変動量と、フォーカス変動量を算出し、その変動量に基づいて、投影光学系内部の気圧の調整と、レンズ間隔の調整により、ベストフォーカス位置と、倍率とが、目標値に追従するように制御している。

投影光学系ＰＬは、複数枚、例えば１０〜２０枚程度の屈折光学素子（レンズ素子）や、反射ミラーなどを含む光学系を含む、両側テレセントリックな光学系である。投影光学系ＰＬは、照明領域ＩＡＲ１、ＩＡＲ２内のパターンの部分倒立像を、所定の倍率で露光領域ＩＡ１、ＩＡ２に投影する。図３に示されるように、照明領域ＩＡＲ１、ＩＡＲ２、露光領域ＩＡ１、ＩＡ２の位置関係は、１回の両ステージＲＳＴ、ＷＳＴの相対同期走査により、レチクルＲ１、Ｒ２上のデバイスパターン全体が、ウエハＷ上の１つのショット領域全体に転写されるような位置関係となっている。

露光装置１００の動作は、装置パラメータの調整によって、ある程度調整可能となっている。上記制御系のゲインなどの制御系パラメータや、照明系１０におけるコヒーレンスファクタなどの照明条件などはその一例である。照明条件は、露光するパターンに要求される解像度などによって決定される。

主制御装置２０は、露光装置１００の各種構成要素を制御するコンピュータシステムである。主制御装置２０は、デバイス製造処理システム１０００内に構築された通信ネットワークに接続され、その通信ネットワークを介して外部とのデータ送受信が可能となっている。

上述したように、露光装置１００では、２つのレチクルＲ１、Ｒ２を用いて、ウエハＷ上にデバイスパターンを転写する。レチクルＲ１、Ｒ２には、ショット領域ＳＡに転写されるデバイスパターンを分割することにより得られる分割パターンが形成されている。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）には、デバイスパターンの分割の一例が示されている。

図４（Ａ）、図５（Ａ）には、ウエハＷ上に転写されるメモリセル等のデバイスパターンの一例が示されている。図４（Ａ）に示されるデバイスパターンＤＰは、図４（Ｂ）に示される、矩形の孤立パターンと両端の矩形を繋ぐ細いラインパターンの組合せから成るパターンＰ１と、図４（Ｃ）に示されるライン・アンド・スペースパターン（Ｌ／Ｓパターン）Ｐ２とに分割することが可能である。また、図５（Ａ）に示されるデバイスパターンＤＰ’は、図５（Ｂ）に示される両端の矩形を繋ぐ細いラインパターンの組合せから成るパターンＰ１’と、図５（Ｃ）に示されるＬ／ＳパターンＰ２’とに分割することが可能である。ここでは、デバイスパターンを、周期性の高いパターンと、周期性が若干低いパターンとに分割している。

本実施形態では、レチクルＲ１に、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）に示されるようなパターンＰ１、Ｐ１’が形成されており、レチクルＲ２に、図４（Ｃ）、図５（Ｃ）に示されるようなパターンＰ２、Ｐ２’が形成されているものとする。したがって、これらのレチクルＲ１、Ｒ２を用いて露光装置１００で走査露光を行えば、ウエハＷのショット領域には、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示されるようなデバイスパターンＤＰ、ＤＰ’が転写されるようになる。

また、本実施形態では、レチクルＲ１、Ｒ２として、ＯＰＣマスクや位相シフトマスクを採用することができる。

ＯＰＣマスクとは、光近接効果補正法（Optical Proximity Correction：ＯＰＣ）を利用したマスクのことである。ウエハＷ上に転写すべきデバイスパターンをそのまま形成したマスクを、単に微細化しても、微細パターンでの光量不足や隣接パターンからの光の影響により、露光パターン異常が発生する可能性がある。この現象を光近接効果という。これらの現象を防止するために、マスクパターンの角に小さい図形を付加したり、密集部と粗な箇所のパターンサイズを変化させる技法が、光近接効果補正法（Optical Proximity Correction：ＯＰＣ）である。ＯＰＣマスクでは、例えば、パターンのエッジにジョグと呼ばれる段差を作り、ウエハ上の露光パターンの形状が設計パターンの形状に近くなるように、ジョグの長さや大きさを調整する。

一方、位相シフトマスクは、例えば、マスクパターンの透過部を隣接する透過部とは異なる物質とすることにより、透過光に１８０°の位相差を与えたマスクである。よって、パターン遮光部では、回折した１８０°位相の異なる透過光同士が打ち消し合い、光強度が小さくすることにより、像面上のパターンコントラストが向上させることを目的としたマスクである。位相シフトマスクとしては、例えば、レベンソン型（基板掘り込み式、両掘り込み式、シフタ式）、補助パターン型、リム型、ハーフ・トーン型、クロム・レス型などの様々なタイプがある。

ＯＰＣマスクや位相シフトマスクを採用することは、超解像技術の１つであり、これらのマスクを用いれば、ウエハＷの被露光面上に転写形成されるパターンの微細化が実現される。

図６（Ａ）〜図６（Ｅ）には、矩形パターンに対し、ＯＰＣ技術を適用した例が示されている。図６（Ａ）に示される標準の矩形パターンＳＰ１に対し、図６（Ｂ）に示される矩形パターンＳＰ２は、相似で、かつ、パターンＳＰ１よりも大きなパターンである。パターンＳＰ１を露光すれば、ウエハＷ上の転写パターンが全体的に小さくなってしまうような場合に有効なＯＰＣパターンである。

また、図６（Ｃ）〜図６（Ｅ）に示されるパターンＳＰ３〜ＳＰ５は、パターンＳＰ１をそのまま、ウエハＷ上に転写した場合に、ウエハＷ上パターンの４角が欠けて丸みを帯びるような場合に適用されるパターンである。４角の欠け方の大きさや形状は場合によって異なるため、その大きさや形状によってパターンＳＰ３〜ＳＰ５のいずれかが採用されるようになる。

図７（Ａ）に示されるパターンＢＰ１にＯＰＣ技術を適用したパターンの一例が図７（Ｂ）に示されている。図７（Ｂ）に示されるように、パターンＢＰ２は、パターンＢＰ１に対してそのコーナが矩形状に張り出している。

図８（Ａ）に示される枠状のパターンＦＰ１にＯＰＣ技術を適用したパターンの一例が図８（Ｂ）に示されている。図８（Ｂ）に示されるように、パターンＦＰ２は、パターンＦＰ１に対して、その４角が、矩形状に張り出したような形状のパターンとなっている。

図９（Ａ）に示される、Ｌ字状のパターンＬＰ１に対するＯＰＣ技術の適用例であるパターンＬＰ２、ＬＰ３が、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示されている。また、図１０（Ａ）に示される、ラインパターンＢＰ１’に対するＯＰＣ技術の適用例であるパターンＢＰ２’、ＢＰ３’、ＢＰ４’、ＢＰ５’が、図１０（Ｂ）〜図１０（Ｅ）に示されている。一般に、パターンＢＰ２’は、マスクバイアス最適化型と呼ばれ、パターンサイズを部分的に変更したものである。また、パターンＢＰ３’はハンマヘッド型と呼ばれ、ラインパターンの両端を太くしたものである。また、パターンＢＰ４’は、セリフ型と呼ばれ、ラインパターンの４角を拡張したものである。また、パターンＢＰ５’は、補助パターンを追加した補助パターン型である。この他、例えば、パターンＢＰ２’〜ＢＰ５’のようなＯＰＣパターンと、位相シフト技術を組合せたＯＰＣ＋位相シフト型を採用することもできる。

一般的には、要求される解像度が高くなるにつれて、ライン先端の延長・拡大、マスクバイアス最適化、ハンマヘッド型、セリフ型、補助パターン型、ＯＰＣ＋位相シフト型の順に選択されることが多い。すなわち、解像度を上げれば上げるほど、ＯＰＣマスクは複雑化して、そのデータボリュームが増大し、レチクル製造コストが高くなることに留意する必要がある。

図６（Ａ）〜図１０（Ｅ）に示されるパターンは、レチクルＲ１、Ｒ２に形成された分割パターンの一部分のパターン、すなわちパーツとして、採用することができる。例えば、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）に示される分割パターンの各パターンとして、図６（Ａ）〜図１０（Ｅ）に示されるパターンを採用することができるのである。

露光装置１００では、レチクルＲ１、Ｒ２として採用することができる複数のレチクルが用意されている。

すなわち、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）に示されるパターンＰ１、Ｐ１’に相当するパターンが形成されたレチクルを複数用意する。パターンＰ１、Ｐ１’のような周期性の低いパターンについては、ＯＰＣ技術が好適である。例えば、パターンＰ１、Ｐ１’がそのまま形成されたレチクルの他、パターンＰ１、Ｐ１’に代えて、図６（Ｂ）〜図６（Ｅ）に示されるパターンＳＰ２〜ＳＰ５のいずれかが採用され、図７（Ｂ）に示されるパターンＢＰ２などが採用されたレチクルを複数用意する。勿論、ＯＰＣ技術に加え、位相シフト技術を採用した複数のレチクルを用意することも可能である。

これらのレチクルは、露光装置１００内にストックされている。本実施形態では、これら複数のレチクルの中から、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示されるデバイスパターンの転写に実際に用いるレチクルを選択し、選択されたレチクルをレチクルＲ１として用いるようになる。

また、図４（Ｃ）、図５（Ｃ）に示されるパターンＰ２、Ｐ２’に相当するパターンが形成されたレチクルについても、複数用意する。パターンＰ２、Ｐ２’のような周期性の高いパターンについては、位相シフト技術が好適である。これらのレチクルについては、例えば、それぞれが異なる位相シフト技術が採用されたレチクルとすることができる。勿論、ＯＰＣ技術を採用することも可能である。

このレチクルＲ１、Ｒ２の選択は、もう一方のレチクルＲ２、Ｒ１のパターンとの組合せを考慮して行われる。例えば、レチクルＲ２上のパターンが、図４（Ｃ）に示されるようにＬ／Ｓパターンであったとすると、そのＬ／Ｓパターンの線幅、ピッチなどによって、レチクルＲ１が選択される。このように、レチクル同士の適合性なども選択の条件となる。

ところで、図４（Ａ）に示されるデバイスパターンＤＰと、図５（Ａ）に示されるデバイスパターンＤＰ’とは、異なるデバイスパターンであるが、パターンＰ２とパターンＰ２’とは、同じＬ／Ｓパターンであるため、これらのパターンが形成されたレチクルについては共通化することができる。このようにすれば、レチクルの全体数を減らして、製造コストを削減することができる。

この場合、パターンＰ２とパターンＰ２’との設計上のピッチや線幅が多少異なっていたとしても、例えば、投影光学系ＰＬの倍率を変更することにより、レチクルの流用が可能である。

ともかくも、各レチクルのパターンを、各製品、各工程のデバイスパターンの最大公約的なパターンとすれば、用意すべきレチクルの数を削減することが可能となる。

また、本実施形態では、デバイスパターンを、周期性の高いパターンと、比較的周期性の低いパターンとに分割した。このように、デバイスパターンの分割パターンを、ある規則に従って類型化されたものとすれば、それぞれのレチクルを、様々な工程、製品に流用しやすくなるとともに、各パターンに対して、ＯＰＣ技術や位相シフト技術を、そのパターン補正の効果を予測可能な状態で、適用し易くなる。この結果、複数の製品、複数の工程でのデバイスパターンを露光装置１００で転写形成する際に、用意すべきレチクルの数を最小限にとどめることが可能となる。

図１に戻り、露光装置１００内には、露光に用いられるレチクルを、レチクルステージＲＳＴに保持する前に検査するレチクル測定検査器１３０が設けられている。レチクル測定検査器１３０は、レチクルＲ１、Ｒ２のデバイスパターン上に付着した異物の有無及びデバイスパターンのパターンサイズを測定したり、パターン欠陥を検出したりする。まず、レチクル測定検査器１３０は、レチクルＲ１、Ｒ２のデバイスパターンを、レーザでスキャンして、その反射光や散乱光を検出し、反射光又は散乱光の強度変化によって、デバイスパターン上の異物を検出する。また、レチクル測定検査器１３０は、照明光ＩＬ１、ＩＬ２により照明されたデバイスパターンを撮像し、その撮像結果に基づいて、パターン線幅を測定したり、パターン欠陥を検出したりする。

レチクル測定検査器１３０は、反射光や散乱光の検出結果や、デバイスパターンの撮像結果に基づいて、デバイスパターン上の異物やパターン欠陥の有無の判断を行う（すなわち異常を検出する）情報処理装置を備えている。この情報処理装置では、上記異常検出のほか、異常が検出された箇所の位置の特定、異常の種類（異物か欠陥か）、異常部分の大きさ、異常の発生数などを検出する。これらの検出結果や、反射光や散乱光の検出信号やパターンの撮像信号などに相当する計測生データは、不図示の記憶装置に格納される。この情報処理装置は、外部の通信ネットワークと接続されており、外部の装置とデータの送受信が可能となっている。

［トラック］
トラック２００は、露光装置１００を囲むチャンバ（不図示）に接するように配置されている。トラック２００は、内部に備える搬送ラインにより、主として露光装置１００に対するウエハの搬入・搬出を行っている。

［コータ・デベロッパ］
トラック２００内には、レジスト塗布及び現像を行うコータ・デベロッパ（Ｃ／Ｄ）１１０が設けられている。Ｃ／Ｄ１１０は、ウエハＷ上に対しフォトレジストの塗布及び現像を行う。Ｃ／Ｄ１１０は、これらの処理状態を観測し、その観測データをログデータとして記録することができるようになっている。観測可能な処理状態としては、例えば、レジスト塗布膜厚均一性、現像モジュール処理、ＰＥＢ（Post-Exposure-Bake）の温度均一性（ホットプレート温度均一性）、ウエハ加熱履歴管理（ＰＥＢ処理後のオーバベークを回避、クーリングプレート）の各状態がある。Ｃ／Ｄ１１０も、その装置パラメータの設定により、その処理状態をある程度調整することができるようになっている。このような装置パラメータには、例えば、ウエハＷ上のレジストの塗布むらに関連するパラメータ、例えば、設定温度、ウエハＷの回転速度、レジストの滴下量や滴下間隔などの装置パラメータがある。

Ｃ／Ｄ１１０は、露光装置１００や、ウエハ測定検査器１２０とは、独立して動作可能である。Ｃ／Ｄ１１０は、トラック２００の搬送ラインに沿って配置されている。したがって、この搬送ラインによって、露光装置１００とＣ／Ｄ１１０との間でウエハＷの搬送が可能となる。また、Ｃ／Ｄ１１０は、デバイス製造処理システム１０００内の通信ネットワークと接続されており、外部とのデータ送受信が可能となっている。Ｃ／Ｄ１１０は、例えば、そのプロセスに関する情報（上記トレースデータなどの情報）を出力可能である。

［ウエハ測定検査器］
トラック２００内には、露光装置１００でのウエハＷの露光前後（すなわち、事前、事後）において、そのウエハＷに対する様々な測定検査を行うことが可能な複合的なウエハ測定検査器１２０が設けられている。ウエハ測定検査器１２０は、露光装置１００やＣ／Ｄ１１０とは、独立して動作可能である。ウエハ測定検査器１２０は、露光前に測定を行う事前測定検査処理と、露光後に測定を行う事後測定検査処理とを行う。

事前測定検査処理では、ウエハＷが露光装置１００に搬送される前に、ウエハＷ上の異物の検査、ウエハＷ上のレジスト膜検査や、露光装置１００における露光条件を最適化するための測定を行う。事前測定検査処理の測定対象としては、露光前のウエハＷの面形状がある。ウエハ測定検査器１２０は、事前測定検査の結果を、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ようになっている。

一方、事後測定検査処理では、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上のレジストパターン等の線幅や重ね合わせ誤差、投影光学系ＰＬの波面収差、照明ムラの測定を行い、ウエハ膜検査、ウエハ欠陥・異物検査などを行う。ここで、ウエハ膜検査とは、ウエハＷ上に形成された膜の膜厚、膜厚ムラ、膜不良、異物、スクラッチなどの検査を含む。

また、ウエハ測定検査器１２０では、露光装置１００の投影光学系ＰＬの収差計測のための露光されたテストウエハ上の収差計測用マークの相対位置ずれ量なども計測することができるようになっている。

また、ウエハ測定検査器１２０についても、その測定状態（例えば、測定のためのウエハの位置あわせ時の残差成分などの位置合わせ等の測定誤差などに影響するようなデータ）をログデータとして記録することができるようになっている。このログデータについても、通信ネットワークを介して外部に出力可能となっている。また、ウエハ測定検査器１２０も、その装置パラメータを許容範囲内で設定することにより、その測定状態をある程度調整することができるようになっている。このような装置パラメータには、例えば、計測の前提となるウエハの位置合わせ関連のパラメータや、センサのフォーカス状態に関するパラメータ、計測対象となるウエハＷの選定や、計測ショットの選択に関するパラメータなどがある。

ウエハ測定検査器１２０は、トラック２００の搬送ラインに沿って配置されている。したがって、この搬送ラインによって、露光装置１００と、Ｃ／Ｄ１１０と、ウエハ測定検査器１２０との間でウエハＷの搬送が可能となる。すなわち、露光装置１００と、トラック１１０と、ウエハ測定検査器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、ロボットアームやスライダ等のウエハＷを自動搬送するための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とウエハ測定検査器１２０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。

インライン接続された露光装置１００とＣ／Ｄ１１０とウエハ測定検査器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上にレチクルＲ１、Ｒ２のパターンの像を投影露光する露光工程と、露光工程が終了したウエハＷを現像する現像工程等を行う。これらの工程については後述する。

デバイス製造処理システム１０００では、露光装置１００と、Ｃ／Ｄ１１０と、ウエハ測定検査器１２０とが（すなわち基板処理装置（１００、１１０、１２０）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ようになっている。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。

基板処理装置（１００、１１０、１２０）においては、ウエハＷは複数枚（例えば２０枚）を１単位（ロットという）として処理される。デバイス製造処理システム１０００においては、ウエハＷ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。したがって、デバイス製造処理システム１０００におけるウエハプロセスをロット処理ともいう。

なお、このデバイス製造処理システム１０００では、ウエハ測定検査器１２０は、トラック２００内に置かれ、露光装置１００やＣ／Ｄ１１０とインライン接続されているが、ウエハ測定検査器１２０を、トラック２００外に配置し、露光装置１００やＣ／Ｄ１１０とはオフラインに構成してもよい。

上述した、ウエハ測定検査器１２０における情報処理装置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を採用することができる。この場合、この情報処理装置のＣＰＵ（不図示）で実行されるプログラムの実行により実現される。解析プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのメディア（情報記録媒体）により供給され、ＰＣにインストールされた状態で実行される。

［解析装置］
解析装置５００は、露光装置１００、トラック２００とは独立して動作する装置である。解析装置５００は、デバイス製造処理システム１０００内の通信ネットワークと接続されており、外部とデータ送受信が可能となっている。解析装置５００は、この通信ネットワークを介して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、ウエハに対する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）により供給され、ＰＣにインストールされた状態で実行される。

解析装置５００は、ウエハ測定検査器１２０やレチクル測定検査器１３０などの測定検査結果に基づいて、一連のプロセスの処理条件の最適化を行う。ここで、最適化される処理条件は、比較結果に応じて異なったものとなり、露光装置１００の上記各制御系の装置パラメータや、選択するレチクルＲ１、Ｒ２の変更、Ｃ／Ｄ１１０、ウエハ測定検査器１２０の処理内容など多岐に渡る。解析装置５００には、これまでに、行われたデバイスの製造工程で得られた各種情報を内部に備えるデータベースに蓄積しており、必要に応じてデータベースを参照して、処理条件を最適化する。

［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：化学気相成長法）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：化学機械研磨）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、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る。また、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。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も、露光装置１００などと同様に複数台設けられており、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、この他にも、プロービング処理、リペア処理、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。

［管理コントローラ］
管理コントローラ１６０は、露光装置１００により実施される露光工程を集中的に管理するとともに、トラック２００内のＣ／Ｄ１１０及びウエハ測定検査器１２０の管理及びそれらの連携動作の制御を行う。このようなコントローラとしては、例えば、パーソナルコンピュータを採用することができる。管理コントローラ１６０は、デバイス製造処理システム１０００内の通信ネットワークを通じて、処理、動作の進捗状況を示す情報や、処理結果、測定・検査結果を示す情報を各装置から受信し、デバイス製造処理システム１０００の製造ライン全体の状況を把握し、露光工程等が適切に行われるように、各装置の管理及び制御を行う。

［ホストシステム］
ホストシステム（以下、「ホスト」と呼ぶ）６００は、デバイス製造処理システム１０００全体を統括管理し、露光装置１００、トラック１１０、ウエハ測定検査器１２０、デバイス製造処理装置群９００を統括制御するメインホストコンピュータである。このホスト６００についても、例えばパーソナルコンピュータなどを採用することができる。ホスト６００と、他の装置との間は、有線又は無線の通信ネットワークを通じて接続されており、相互にデータ通信を行うことができるようになっている。このデータ通信により、ホスト６００は、このシステムの統括制御を実現している。

［デバイス製造工程］
次に、デバイス製造処理システム１０００における一連のプロセスの流れについて説明する。図１１には、このプロセスのフローチャートが示されている。このデバイス製造処理システム１０００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はロット単位で処理されるが、実際には、ロット単位で、ウエハ毎に、図１１に示される処理が例えばパイプライン的に繰り返されることになる。

図１１に示されるように、まず、ステップ２０１では、露光装置１００に搬入されたレチクルの選択を行う。この選択は、解析装置５００により行われる。露光装置１００は、２つのレチクルＲ１、Ｒ２上のパターンを同時にウエハＷ上に転写可能な露光装置である。そこで、解析装置５００は、その２つのレチクルＲ１、Ｒ２上のパターンの設計データ、すなわち（ＯＰＣによる補正パターンの種別や、位相シフトマスクの種別）をホスト６００又は管理コントローラ１６０から取得し、それらのデータから、デバイスパターンをウエハＷ上に転写するのに、適当なレチクルを選択する。

なお、ここで必要に応じて、各レチクルＲ１、Ｒ２をレチクル測定検査器１３０で測定検査する。測定検査する内容には、例えば、パターン欠陥や、レチクル平坦度などがある。解析装置５００は、その測定検査結果のデータを、レチクル測定検査器１３０から取得し、その測定検査結果のデータに基づいて、レチクルＲ１、Ｒ２として用いるレチクルを選択することが可能である。例えば、平坦度が、ほぼ一致するような２つのレチクル、相互に影響を与えるパターン欠陥のないレチクルの組合せなどが選択される。また、解析装置５００は、これらの測定検査結果のデータに加え、内部のデータベースに事前に蓄積された、過去に行われた露光装置１００における露光の際の、レチクルＲ１、Ｒ２の選択とそのレチクルＲ１、Ｒ２を用いたときのウエハＷの露光結果との関係を参照して、レチクルＲ１、Ｒ２を選択するようにしてもよい。

そのパターンの撮像結果に基づいて、２つのレチクルＲ１、Ｒ２上のパターンを同時にウエハＷ上に転写した場合に、最適化なデバイスパターンをウエハＷ上に転写することができると予想される２つのレチクルＲ１、Ｒ２を選択する。例えば、周期性の低いパターンが形成されたレチクルＡのグループに含まれる各レチクルと、周期性が高いパターンが形成されたレチクルＢのグループに含まれる各レチクルとを組合せた場合に、最も良好にデバイスパターンを転写可能となる組を選択する。

次のステップ２０３では、選択された２つのレチクルを、レチクルＲ１、Ｒ２としてレチクルステージＲＳＴにロードし、レチクルＲ１、Ｒ２の位置合わせ（レチクルアライメント）や、ベースライン（オフアクシスのアライメントセンサ（不図示）と、レチクルのパターン中心との距離）の計測などの準備処理を行う。この準備処理により、レチクルＲ１、Ｒ２上のデバイスパターンを、ウエハステージＷＳＴ上で位置合わせされたウエハＷ上に既に形成されたショット領域に対する重ね合わせ露光が可能となる。

この後、上記ステップ２０１、２０３と平行して、ウエハＷに対する処理が行われる。まず、ＣＶＤ装置９１０においてウエハ上に膜を生成し（ステップ２０５）、そのウエハＷをＣ／Ｄ１１０に搬送し、Ｃ／Ｄ１１０においてそのウエハ上にレジストを塗布する（ステップ２０７）。次に、ウエハＷを、ウエハ測定検査器１２０に搬送し、ウエハ測定検査器１２０において、ウエハＷ上に、既に形成された前層の複数のショット領域のうち、計測対象として選択されたショット領域（以下、計測ショットとする）について、ショットフラットネス（ショット領域のフォーカス段差）の測定、ウエハ上の異物の検査などの事前測定検査処理を行う（ステップ２０９）。この計測ショットの数及び配置は、任意のものとすることができるが、例えば、ウエハ外周部の８ショットとすることができる。ウエハ測定検査器１２０の測定結果（すなわち計測ショットのショットフラットネス）は、露光装置１００及び解析装置５００に送られる。この測定結果は、露光装置１００における走査露光時のフォーカス制御に用いられる。

続いて、ウエハを露光装置１００に搬送し、露光装置１００にてレチクルＲ１、Ｒ２上の回路パターンをウエハＷ上に転写する露光処理を行う（ステップ２１１）。このとき、露光装置１００では、計測ショット露光中の上記露光量、同期精度、フォーカス、レンズの制御誤差のトレースデータをモニタリングし、内部のメモリにログデータとして記憶しておく。次に、ウエハＷをＣ／Ｄ１１０に搬送して、Ｃ／Ｄ１１０にて現像処理を行う（ステップ２１３）。その後、このレジスト像の線幅の測定や、ウエハ上に転写されたデバイスパターンの線幅測定やパターン欠陥検査などの事後測定検査処理を行う（ステップ２１５）。

ウエハＷは、ウエハ測定検査器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、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２１９）。そして、全工程が完了し、ウエハ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２２１）。この判断が否定されればステップ２０５に戻り、肯定されればステップ２２３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。

繰り返し工程完了後、プロービング処理（ステップ２２３）、リペア処理（ステップ２２５）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２２７において、メモリ不良検出時は、ステップ２２９において、例えば、冗長回路へ置換する処理が行われる。解析装置５００は、検出した線幅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２２７）、パッケージング処理、ボンディング処理（ステップ２２９）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２１５の事後測定検査処理は、ステップ２１９のエッチング後に行うようにしてもよい。この場合には、ウエハＷ上のエッチング像に対し線幅測定が行われるようになる。現像後、エッチング後の両方に行うようにしてもよい。この場合には、レジスト像に対しても、エッチング像に対しても線幅測定が行われるようになるので、それらの測定結果に違いに基づいて、エッチング処理の処理状態を検出することができるようになる。

次に、デバイス製造処理システム１０００における解析装置５００の解析処理について詳細に説明する。この処理は、図１１のステップ２１５の処理が行われた後に開始される。図１２には、この解析処理におけるデータ通信の流れを示すフローが示されている。図１２に示されるように、ステップ３０１において、解析装置５００は、レチクル測定検査器１３０のレチクルＲ１、Ｒ２の事前測定検査結果のデータや、露光装置１００のログデータを取得したり、ステップ２１５におけるウエハ測定検査器１２０のウエハＷの事後測定検査結果のデータをウエハ測定検査器１２０から取得する。解析装置５００における解析結果は、露光装置１００に送られる。露光装置１００は、この解析結果に基づいて、露光装置１００の装置パラメータの変更や、選択されたレチクルの交換などを行う。また、図示されていないが、解析結果は、Ｃ／Ｄ１１０や、ウエハ測定検査器１２０にも、それらの調整の必要が生じた場合に送られる。

図１３には、解析処理のフローチャートが示されている。図１３に示されるように、ステップ５０１では、ウエハの測定検査結果のデータを取得し、ステップ５０３では、ウエハ測定検査結果のデータを参照し、ウエハＷにパターン欠陥が検出されたり、パターンの線幅の誤差が許容範囲を超え、露光装置１００等の処理状態を修正する必要が有るか否かを判断する。この判断が否定されればステップ５３９に進み、否定されればステップ５０５に進む。ステップ５０５では、レチクル検査結果を取得し、次のステップ５０７では、レチクル検査結果（レチクル異常）と、ウエハ検査結果（ウエハ欠陥）との相関度を算出し、ステップ５０９では、相関度が予め設定されている閾値以上であるか否かを算出する。ステップ５０９の判断が否定されればステップ５１１に進み、肯定されればステップ５１７に進む。

ステップ５１１では、レチクル異常の要因が、異物であるか否かを判断する。この判断が否定されればステップ５１３に進み、肯定されればステップ５１５に進む。ステップ５１３ではレチクル交換要を解析結果として設定し、ステップ５１５では異物除去要を解析結果として設定する。

一方、ステップ５１７では、露光装置１００からログデータを取得し、ステップ５１９では、そのログデータに基づいて、ログデータと線幅との関係が登録されたデータベースを参照して、線幅推定値を算出する。次のステップ５２１では、線幅の推定値と実測値とが一致したか否かを判断する。この判断が肯定された場合にのみステップ５２５に進み、露光装置１００の制御系のパラメータを、データベースなどを参照して、最適化し、その最適化結果を、解析結果として設定する。ここで最適化される処理条件としては、露光装置１００における制御系パラメータのみならず、露光装置１００の照明条件（露光波長、投影光学系ＮＡ、照明ＮＡ、照明σ、照明種類、焦点深度）なども含めることができる。

ステップ５３１では、Ｃ／Ｄ１１０、測定検査器１２０、１３０の処理内容に異常が見られるか否かを判断する。この判断が肯定された場合にのみステップ５３３に進み、Ｃ／Ｄ１１０、測定検査器１２０、１３０の調整要を解析結果として設定する。

次のステップ５３７では、レチクルの最適化処理を行う。レチクルの最適化処理について説明する。ここでは、ＯＰＣ技術や位相シフト技術によって作成された複数の異なるレチクルの中から、ウエハＷ上のデバイスパターンの形成状態が改善されるようなレチクルを選択する。より具体的には、ウエハ測定検査結果のデータから、設計情報とのパターンのずれが閾値以上である箇所を抜き出す。そして、ずれが大きい箇所について、そのずれが補正されるようなパターンを有するレチクルを選択する。例えば、図６（Ａ）に示されるパターンＳＰ１に対応するパターンが全体的に小さくなっている場合には、パターンＳＰ２が形成されたレチクルを選択したり、４角が欠けていた場合には、パターンＳＰ３〜ＳＰ５が形成されたレチクルを選択する。同様に、図８（Ａ）〜図１０（Ｅ）などのパターンが形成されたレチクルを必要に応じて選択する。そして、その選択結果を解析結果として設定する。

上述したように、レチクル上のパターンは類型化され、パターンを変更することによる、ウエハＷ面上の像の変化は、容易に、ウエハＷ上のパターン像（レジスト像又はエッチング像）を有効に調整することが可能なレチクル選択が行える。さらに、過去のレチクルとそのレチクルを用いた場合の露光結果などがデータベースに登録されていれば、そのデータベースを参照すればよい。

ステップ５０３の判断が否定された後、ステップ５１３、５１５、５３７終了後は、ステップ５３９に進み、各種装置、解析結果（調整なしの設定を含む）を通知し、処理を終了する。

解析装置５００からの解析結果の通知を受けた、露光装置１００、Ｃ／Ｄ１１０は、その解析結果にしたがって、自身の処理状態を調整する。例えば、露光装置１００では、装置パラメータが調整されたり、レチクルの交換などが行われる。

以上詳細に説明したように、ウエハＷ上に転写されるデバイスパターンを幾つかのパターンに分割する。分割されたパターンは、元のデバイスパターンよりも単純化されたパターンとなる。このため、このような分割パターンを転写して最終的にウエハＷ上にデバイスパターンを形成した方が、複雑なデバイスパターンをそのままウエハＷ上に転写するよりも、パターンによる光近接効果の影響が少なくなるので、ウエハＷ上に転写されるパターンの劣化が低減される。また、本実施形態では、個々の分割パターンの劣化を補う幾つかの部品パターンが形成された複数のレチクルが用意されている。前述のとおり、個々の部品パターンが単純化されているため、それらのレチクルの中から、ウエハＷ上へのデバイスパターン転写精度が最も良好となる部品パターンを速やかに選択し得る。そして、選択されたマスクを用いてデバイスパターンの転写を行えば、デバイスパターンの転写精度の劣化の防止を目的とするレチクルの迅速な最適化が可能となる。

また、本実施形態によれば、複雑なデバイスパターンに対しＯＰＣ技術や、位相シフト技術を適用する必要がなくなるので、レチクルＲ１、Ｒ２の製造コストを低減することができる。

また、本実施形態によれば、同一のパターンを転写するための複数のレチクルを、数種類の光近接効果補正法により形成されたＯＰＣマスク、位相シフトマスクとすることができる。このようにすれば、分割パターンに対して、幾つかのウエハＷに対する転写特性が異なる変形パターン（ＯＰＣパターンや位相シフタ）を用意することができる。

また、本実施形態によれば、解析装置５００は、ステップ５０１において、ウエハＷ上に対するデバイスパターンの実際の転写結果に関する情報を取得する。このようにすれば、ウエハＷへのデバイスパターンの実際の転写結果に基づいて、レチクルＲの選択が可能となる。

このように、本実施形態によれば、ウエハＷ上に転写されるデバイスパターンを複数に分割することにより得られる個々の分割パターンが形成された複数のレチクルの中からレチクルＲ１、Ｒ２として選択し、選択されたレチクルを用いて、デバイスパターンをウエハＷに転写するので、高精度な露光が実現される。

また、本実施形態によれば、２つのレチクルＲ１、Ｒ２にそれぞれ形成された分割パターンを、同時に、ウエハＷ上に転写するので、スループットが向上する。また、本実施形態によれば、レチクルを選択する際に、もう一方のレチクルに関する情報（例えば、Ｌ／Ｓパターンのピッチや線幅、使用されているＯＰＣ技術や位相シフト技術）などを考慮しているので、デバイスパターンを分割していたとしても、ウエハＷへの最終的なデバイスパターンの転写精度は高く維持される。

なお、本実施形態では、透過型のレチクルを用いたが、反射型のレチクルであっても構わない。このようなマスクでも、ＯＰＣ技術や、位相シフト技術を用いることは可能だからである。部品として採用できるパターンは、上述したものに限られないのは勿論である。

なお、本実施形態では、２つのレチクルＲ１、Ｒ２のパターン像を、同一の投影光学系ＰＬを介して、ウエハＷ上に投影する露光装置を用いたが、別々の投影光学系を介して、２つのパターン像を、ウエハＷ上に投影する露光装置であってもかまわない。

また、本実施形態に係る露光装置１００は、パターンの同時二重露光により、デバイスパターンをウエハＷ上に転写したが、パターンを同時に３重露光、４重露光、が可能な露光装置を用いてもよいことは勿論である。

また、本実施形態に係る露光装置１００は、複数のパターンを同時に露光するいわゆる多重露光を行う露光装置を用いたが、レチクルを随時交換して多重露光を行う露光装置にも本発明を採用することができるのは勿論である。

本実施形態では、ウエハ測定検査器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、ウエハ測定検査器は、露光装置１００やトラック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検査器であってもよい。

さらに、特開平１１−１３５４００号公報や特開２０００−１６４５０４号公報に開示されるように、ウエハＷを保持するウエハステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。

なお、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置について説明したが、本発明は、これらの投影露光装置の他、プロキシミティ方式の露光装置など他の露光装置にも適用できることはいうまでもない。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも本発明を好適に適用することができる。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、例えば国際公開ＷＯ９８／２４１１５号、ＷＯ９８／４０７９１号に開示されるような、ウエハステージを２基備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。また、例えば国際公開ＷＯ９９／４９５０４号に開示される液浸法を用いる露光装置にも本発明を適用することができるのは勿論である。この場合、投影光学系と基板との間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号明細書などに開示されているような露光対象の基板の被露光面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。

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線幅管理に本発明を適用することができるのは勿論である。

また、上記実施形態では、解析装置５００を、例えばＰＣ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よいし、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よい。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。

以上説明したように、本発明のデバイス製造処理方法は、デバイスを製造するのに適している。

本発明の一実施形態に係るデバイス製造処理システムの概略的な構成を示す図である。 露光装置の概略的な構成を示す図である。 露光装置における両ステージの相対同期走査の様子を示す図である。 図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、デバイスパターンの分割方法の一例（その１）を示す図である。 図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、デバイスパターンの分割方法の一例（その２）を示す図である。 図６（Ａ）〜図６（Ｅ）は、ＯＰＣ技術の適用例その１を説明するための図である。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、ＯＰＣ技術の適用例その２を説明するための図である。 図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、ＯＰＣ技術の適用例その３を説明するための図である。 図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、ＯＰＣ技術の適用例その４を説明するための図である。 図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ）は、ＯＰＣ技術の適用例その５を説明するための図である。 デバイス製造処理システムにおける一連のプロセスの流れを示すフローチャートである。 解析装置の解析処理におけるデータ通信の流れを示す図である。 解析処理のフローチャートである。

符号の説明

１０…照明系、２０…主制御装置、１００…露光装置、１１０…Ｃ／Ｄ、１６０…管理コントローラ、２００…トラック、５００…解析装置、６００…ホストシステム、９００…デバイス製造処理装置群、１０００…デバイス製造処理システム、ＢＰ１、ＢＰ２…パターン、ＢＰ１’〜ＢＰ５’…パターン、ＤＰ…デバイスパターン、ＦＰ１、ＦＰ２…部品パターン、ＩＡ１、ＩＡ２…露光領域、ＩＡＲ１、ＩＡＲ２…照明領域、ＩＬ１、ＩＬ２…露光光、ＰＬ…投影光学系、Ｒ１、Ｒ２…レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ、ＳＰ１〜ＳＰ５…パターン、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ。

Claims (9)

1. 基板上に転写されるデバイスパターンの第１部分に相当する第１分割パターンが、互いに異なる条件で形成された複数の第１マスクと、前記第１部分とは異なる前記デバイスパターンの第２部分に相当する第２分割パターンが、互いに異なる条件で形成された複数の第２マスクとを用意する準備工程と；
   前記基板上へのデバイスパターンの転写状態に関する情報を、前記複数の第１、第２マスク毎に、または、前記第１マスクと前記第２マスクとの各種組み合わせ毎に取得する取得工程と；
   前記取得された情報に基づいて、前記複数の第１マスクの中から特定の第１マスクを選択すると共に、前記複数の第２マスクの中から特定の第２マスクを選択する選択工程と；を含むデバイス製造処理方法。
2. 前記準備工程では、前記第１分割パターン及び前記第２分割パターンの少なくとも一方を、基板上に転写される複数の異なるデバイスパターンに含まれる共通のパターンとすることを特徴とする請求項１に記載のデバイス製造処理方法。
3. 前記第１分割パターンを形成するための条件及び前記第２分割パターンを形成するための条件は、光近接効果補正技術の適用条件及び位相シフト技術の適用条件の少なくとも一方を含む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処理方法。
4. 前記取得工程では、
   前記複数の第１マスク及び複数の前記第２マスク毎に、または、前記第１マスクと前記第２マスクとの各種組み合わせ毎に、前記基板上に転写して得られるデバイスパターンの転写結果に関する情報を取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス製造処理方法。
5. 前記特定の第１マスク及び前記特定の前記第２マスクを用いて、前記基板に前記デバイスパターンを転写する転写工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のデバイス製造処理方法。
6. 前記転写工程では、
   前記第１分割パターン及び前記第２分割パターンを、同時に、前記基板上に転写することを特徴とする請求項５に記載のデバイス製造処理方法。
7. 前記選択工程では、前記特定の第１マスクに形成された第１分割パターンに関する情報を考慮して、前記特定の第２マスクを選択することを特徴とする請求項６に記載のデバイス製造処理方法。
8. 基板上に転写されるデバイスパターンの第１部分に相当する第１分割パターンが、互いに異なる条件で形成された複数の第１マスクと、前記第１部分とは異なる前記デバイスパターンの第２部分に相当する第２分割パターンが、互いに異なる条件で形成された複数の第２マスクとを用意する準備工程と；
   前記用意された前記複数の第１マスクの中から選択された特定の第１マスクに形成された第１分割パターンの像と、前記用意された前記複数の第２マスクの中から選択された特定の第２マスクに形成された第２分割パターンの像とを、前記基板上に同時に投影して、前記デバイスパターンを転写する転写工程と；を含むデバイス製造処理方法。
9. 前記転写工程では、前記特定の第１マスクに形成された第１分割パターンに関する情報を考慮して、前記特定の第２マスクを選択することを特徴とする請求項８に記載のデバイス製造処理方法。

Images