(57)【要約】      （修正有）【課題】移動可能な物体の整定前に当該物体上のマークを検出する場合に、精度良くマークを検出することができる検出装置を提供する。【解決手段】移動可能な物体３、４ａ上のマークの位置を検出する検出装置２５に関する。検出装置２５は、物体３、４ａが目標位置に到達してから整定するまでの間で、物体３、４ａの速度が所定値以下となるタイミングを特定する特定手段２４と、特定手段２４により特定されたタイミングでマークを撮像する撮像手段１３、１６と、撮像手段１３、１６により得られた撮像結果と前記タイミングにおける物体３、４ａの位置情報とに基づいてマークの位置を検出する検出手段２２、２３と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2018044864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な物体上のマークの位置を検出する検出装置であって、
前記物体が目標位置に到達してから整定するまでの間で、前記物体の速度が所定値以下となるタイミングを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定されたタイミングで前記マークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた撮像結果と前記タイミングにおける前記物体の位置情報とに基づいて前記マークの位置を検出する検出手段と、を有することを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記特定手段は、前記物体の位置情報に基づいて前記タイミングを特定することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記特定手段は複数の前記タイミングを特定し、
前記検出手段は、複数のタイミングのそれぞれにおける前記撮像手段からの撮像結果に基づいて前記マークの位置を検出することを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記複数のタイミングで得られた複数の撮像結果のそれぞれに対応する前記マークの仮位置を複数検出し、該複数の仮位置に基づいて、前記マークの位置を検出することを特徴とする請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記複数のタイミングで得られた複数の撮像結果を重畳した結果に基づいて前記マークの位置を検出することを特徴とする請求項３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記複数のタイミングのそれぞれで得られた複数の撮像結果に重みづけをして前記マークの位置を検出することを特徴とする請求項４又は５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記撮像手段は、前記目標位置に到達した時間からの経過時間に応じて前記複数のタイミングのそれぞれで前記マークの撮像を継続する時間を重みづけすることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記マークの位置の検出対象の方向に応じて、前記タイミングが異なることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項９】
前記撮像手段は、前記撮像手段の電子シャッターの開閉タイミング又は前記マークを照明する光源からの光の発光タイミングを制御して前記タイミングで前記マークを撮像することを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記物体が目標位置に到達してから整定するまでの間とは、前記物体が目標位置に到達してから前記物体の位置の前記目標位置に対する偏差が所定範囲内に収束するまでの間であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１１】
基板上にパターンを形成するパターニング装置であって、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の検出装置と、
前記検出装置が検出対象とするマークの設けられた物体を移動させる移動手段と、
前記物体の位置を計測する計測手段と、
を有することを特徴とするパターニング装置。
【請求項１２】
移動可能な物体に設けられたマークの位置を検出する検出方法であって、
前記物体が目標位置に到達してから整定するまでの間で、前記物体の速度が所定値以下となるタイミングを特定する工程と、
前記工程で特定された前記タイミングで前記マークを撮像する工程と、
前記工程で撮像された撮像結果と前記タイミングにおける前記物体の位置情報とに基づいて、前記マークの位置を検出する工程と、を有することを特徴とする検出方法。
【請求項１３】
物品の製造方法であって、
請求項１１に記載のパターニング装置を用いて前記基板上にパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンの形成された基板を処理する工程とを有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、検出方法、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置では予め検出した、ステージ天板上の基板に形成されたアライメントマークやステージ天板上に設けられた基準マーク（以下、マークという）の位置に基づいて、露光中の基板を位置決めする。そのため、既に形成したパターンと新しく形成するパターンとの重ね合わせ誤差を小さくするためには、マークの位置を精度良く検出することが重要である。
【０００３】
マークの位置を精度良く検出するためには、検出時における基板を保持するステージ天板の振動が少ないほど好ましい。そこで、ステージ天板が整定した後、すなわち、ステージ天板の位置の目標位置に対する偏差が所定範囲に収束した後（整定した後）でマークの位置を検出し始める。
【０００４】
特許文献１には、マークの合焦位置を決定する際に、ステージ天板が振動している状態のままマークを検出する方法が記載されている。具体的には、ステージ天板が基板を光軸方向に移動させながらに光源がマークに向けてパルス光を複数回発光しつつ、当該パルス光を発光した瞬間ごとのステージ天板の目標位置に対する偏差を計測している。パルス光の発光で得られた複数のマークの撮像結果とステージ天板の偏差に基づいてマークの合焦位置を決定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４０４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１ではステージ天板の速度（単位時間当たりのステージ天板の位置の変化）の大小に関わらず所定の時間内で一定時間ごとにマークの検出を行うため、撮像により得られた画像がぶれてしまう恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明は、移動可能な物体の整定前に当該物体上のマークを検出する場合に、精度良くマークを検出することができる検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる検出装置は、移動可能な物体上のマークの位置を検出する検出装置であって、前記物体が目標位置に到達してから整定するまでの間で、前記物体の速度が所定値以下となるタイミングを特定する特定手段と、前記特定手段により特定されたタイミングで前記マークを撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られた撮像結果と前記タイミングにおける前記物体の位置情報とに基づいて前記マークの位置を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、移動可能な物体の整定前に当該物体上のマークを検出する場合に、精度良くマークを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。
【図２】天板上のマークの配置を示す図である。
【図３】天板の位置の偏差を示す図である。
【図４】マークの位置の検出方法を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態における撮像タイミングを示す図である。
【図６】第１実施形態にかかる検出信号を示す図である。
【図７】第２実施形態にかかる検出信号を示す図である。
【図８】第３実施形態におけるマークの検出タイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態にかかる検出装置を露光装置に適用した実施形態を説明するが、本発明の検出装置は後述のその他の装置にも適用可能である。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付す。
【００１２】
図１は、露光装置１００の構成を示す図である。鉛直方向の軸をＺ軸、当該Ｚ軸に垂直な平面内で互いに直交する２軸をＸ軸及びＹ軸としている。
【００１３】
露光装置１００は走査型露光装置であり、レチクルステージ２及び基板ステージ４を用いてレチクル１と基板（物体）３とをＹ軸方向に同期して走査させながら基板３を露光することにより、基板３上にレジスト（不図示）の潜像パターンを形成する。
【００１４】
照明光学系５は、光源（不図示）から出射された光でレチクル１を照明する。光源は、例えば水銀ランプ、ＫｒＦエキシマレーザー光源、ＡｒＦエキシマレーザー光源等である。投影光学系６はレチクル１に形成されているパターン像を所定の倍率に縮小した像を基板３上に投影する。
【００１５】
レチクルステージ２は、レチクル１を６軸方向に移動させる。リニアモータやパルスモータ等のアクチュエータによりレチクル１を位置決めする。
【００１６】
基板ステージ４は、基板３を６軸方向に移動させる。基板ステージ４は、基板３を保持して基板３とともに移動するステージ天板（移動可能な物体）４ａ（以下、天板４ａという）と、当該天板４ａを移動させる駆動機構（移動手段）４ｂとを有する。駆動機構４ｂもリニアモータやパルスモータ等のアクチュエータにより、基板３及び天板４ａを位置決めする。
【００１７】
レチクルステージ２及び基板ステージ４の少なくとも一方が、ストローク長の長い粗動駆動系及びストローク長の短い微動駆動系を備えていてもよい。なお、６軸方向とは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及び、これらの軸まわりの回転方向（θＸ、θＹ、θＺ）である。
【００１８】
干渉計９は、レーザ光を出射し、レチクルステージ２の上に設けられたミラー７で反射させた反射光と参照光との干渉光を検出する。検出結果に基づいてレチクルステージ２の位置（位置情報）が計測される。
【００１９】
干渉計１０は露光中に天板４ａの位置（位置情報）を計測する計測手段である。レーザ光を出射し、基板ステージ４の上に設けられたミラー８で反射させた反射光と参照光との干渉光を検出する。干渉計１０は、検出結果に基づいて天板４ａの位置を計測する。
【００２０】
干渉計９および干渉計１０による計測結果に基づいて、後述の制御部はレチクルステージ２及び基板ステージ４の位置を制御する。
【００２１】
フォーカス系１５は基板３に対して斜めに入射させた光の反射光を受光することにより、基板のＺ方向の位置を計測する。
【００２２】
検出装置２５は、天板４ａ上にあるマークの位置を検出する。なお、天板４ａの上とは基板３の上及び後述の基準プレート１１の上も含む。本実施形態において、検出装置２５は、アライメント系１３、アライメント系１３による撮像結果を処理する処理部（検出手段）２２、アライメント系１６、及びアライメント系１３による撮像結果を処理する処理部（検出手段）２３とを有する。
【００２３】
アライメント系１３及びアライメント系１６で撮像されるマークについて説明する。図２は、天板４ａを上（＋Ｚ方向）から見た図である。基板３には、複数のショット領域１４が形成されている。ショット領域１４は既にパターンを形成し終えた下地層の単位領域であり、スクライブライン２０の間隔を空けて形成されている。１つのショット領域１４は、例えば、２６ｍｍ×３３ｍｍ程度のサイズであり、ユーザが希望するチップサイズのパターンを１つまたは複数含む。スクライブライン２０には、それぞれのショット領域１４の各辺の間に複数のマーク１９が形成されている。
【００２４】
天板４ａ上には、基板３の他に基準プレート１１が設けられている。基準プレート１１の上面の高さは基板３の表面の高さとほぼ同じである。基準プレート１１の上面にはマーク１７、１８が形成されている。
【００２５】
図１の説明に戻る。アライメント系１３は、投影光学系６を介してレチクル１に設けられた基準マーク（不図示）とマーク１７、１８とに光を照明する照明系と、レチクル１に設けられた基準マークとマーク１７、１８からの反射光を受光する受光系とを備えている。当該受光系は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤ等の撮像素子を有し、当該受光系がレチクル１に設けられた基準マークとマーク１７、１８を同時に撮像する。撮像素子は撮像結果を処理部２２に入力する。
【００２６】
処理部２３は撮像結果に基づいて、レチクル１の基準マークに対するマーク１７、１８の位置を算出する。処理部２２は算出結果（検出結果）を制御部２４に入力する。
【００２７】
アライメント系１６は、露光光の軸外でマーク１７及び複数のショット領域１４のうち代表的なショット領域１４に対応するマーク１９に光を照明する照明系と、マーク１７、１９からの反射光を受光する受光系とを備えている。当該受光系はＣＭＯＳセンサやＣＣＤ等の撮像素子を有し、マーク１７、１９を撮像する。撮像素子は撮像結果（検出信号）を処理部２３に入力する。処理部２３は撮像結果に基づいて、マーク１７、１９の位置を算出する。処理部２２は算出結果を制御部２４に入力する。
【００２８】
制御部２４は、アライメント系１３でレチクル１の基準マークに対するマーク１７の位置を、アライメント１６でマーク１７に対するマーク１９の位置を求める。これにより、レチクルの基準マークに対するマーク１９の位置を求まる。これにより、レチクル１と各ショット領域１４との相対位置が求まり、露光中のレチクルステージ２と基板ステージ４との同期制御が可能となる。
【００２９】
制御部２４は、ＣＰＵやメモリなどを含み、処理部２２、２３、干渉計９、１０、レチクルステージ２、基板ステージ４、フォーカス系１５と接続されている。制御部２４のメモリには後述の図４のフローチャートに示すプログラムが記憶されている。ＣＰＵは当該メモリからプログラムを読み出して、制御部２４に接続されている構成要素を制御することによりプログラムを実行する。
【００３０】
さらに、制御部２４は干渉計１０による天板４ａの位置の計測結果（天板４ａの位置情報）に基づいてアライメント系１３、１６の撮像素子でマーク１７、１８、１９を撮像する時刻（時期）を示す撮像タイミング（タイミング）を特定する。制御部２４のメモリには、アライメント系１３、１６がマーク１７、１８、１９を撮像すべきタイミングかどうかの閾値となる、天板４ａの速度の所定値が記憶されている。さらに、設定された撮像すべき合計の時間が記憶されている。
【００３１】
制御部２４は、撮像タイミングを特定する特定手段としての機能を有する。干渉計１０による天板４ａの位置の計測結果からリアルタイムに天板４ａの速度（目標偏差に対する天板４ａの位置の単位時間当たりの変化）と当該所定値を比較する。比較をした結果、天板４ａの速度が予め設定された所定位置以下となるタイミングを撮像タイミングを特定する。つまり、撮像タイミングの開始時刻を推定する。制御部２４は、マーク１７、１８、１９の算出に必要となる天板４ａの位置情報を処理部２２、２３に送る。当該位置情報は、干渉計９、１０の出力自体でもよいし、目標位置に対する偏差情報でもよい。
【００３２】
図３は、天板４ａが目標位置に到達してからの経過時間（横軸）と、天板４ａの目標位置に対する偏差（縦軸）との関係を示す図である。ここで、目標位置とはＸＹ平面（基板に沿った平面）における目標位置である。偏差はＹ軸方向の位置偏差のみを示すものとする。また、以下の説明において、「目標位置に到達した」とは、駆動機構４ｂによって天板４ａが目標位置に向けて移動されてから初めて目標位置に到達したときを示し、天板４ａが当該目標位置で完全に静止している状態を示すわけではない。つまり、目標位置に到達した後も、天板４ａは目標位置に対して偏差を伴って振動する。
【００３３】
時刻Ｔｓは、天板４ａが目標位置に到達してから整定するまでの間の終了時刻を示している。すなわち、時刻Ｔｓは、天板４ａが整定した時刻であって、天板４ａの位置の目標位置に対する偏差（天板４ａの位置偏差）が収束して許容範囲（所定範囲）Ｅａ内に収束した時刻を示す。所定範囲Ｅａは、例えば、アライメント１６連続的にマーク１９を撮像することによってマーク１９の位置を検出する場合に天板４ａが満たすべき振動状態によって定められる。
【００３４】
（マークの位置の検出方法）
次に、アライメント系１６によるマーク１９の検出方法を例に、第１実施形態にかかる検出方法について図４、図５を用いて説明する。図４はマーク１９の検出方法を示すフローチャートであり、図５はアライメント系１６の撮像素子による撮像タイミングを説明する図である。
【００３５】
Ｓ１０１では、制御部２４は、駆動機構４ｂが天板４ａの目標位置への位置決めを開始してから目標位置へ到達したかどうか常に判断する。Ｓ１０１でＹＥＳと判断されるまでＳ１０１の工程を継続し、ＹＥＳと判断されたらＳ１０２に進む。
【００３６】
Ｓ１０２では、制御部２４は、干渉計１０による天板４ａの位置の計測結果に基づいて撮像タイミングを特定する。具体的にはメモリに記憶されている閾値と干渉計１０の計測結果から得られた天板４ａの速度とを比較し、撮像タイミングの開始時刻を推定する。ここで、制御部２４が天板４ａの速度が所定値以下の時間帯を撮像タイミング特定することにより、比較的天板４ａの静止状態に近い状態でマーク１９を撮像できる。これにより、天板４ａの速度が速い場合に比べてぶれの少ない撮像結果が得られる。つまり、マーク１９とマーク１９でない部分との境界が鮮明な像が得られる。
【００３７】
図５において、撮像タイミングＴ１〜Ｔ１０がマーク１９を撮像すべき時間帯である。Ｓ１０３では、制御部２４からの指示に基づいて、アライメント系１６は制御部２４によって推定された撮像タイミングの開始時刻から撮像を開始する。同様に、制御部２４によって推定された撮像タイミングの終了時刻になったら、アライメント系１６はマーク１９の１回目の撮像を終了する。
【００３８】
ここで、アライメント系１６は投光系がマーク１９を照明する照明光の発光タイミング（点灯及び消灯のタイミング）を制御することによりマーク１９の撮像の開始及び終了を制御する。又は、投光系からの照明光は常時発光させておきかつ撮像素子の電子シャッターの開閉タイミングを制御することにより撮像の開始及び終了を制御してもよい。このようにして、天板４ａの速度が所定値以下となる間のみマーク１９を撮像して、複数の撮像結果を得ることができる。アライメント系１６が出力した撮像結果は処理部２３に入力される。
【００３９】
Ｓ１０５では、制御部２４は、合計の撮像時間がメモリに記憶された所定の撮像時間に達したかどうかを判断し、所定の撮像時間に達するまでＳ１０２〜Ｓ１０４を繰り返して同じマーク１９を撮像する。このとき、図５に示すように、閾値Ｅａ以内に天板４ａの偏差が収束した場合には、継続的にマーク１９を撮像してもよい。所定の撮像時間に達した段階で、Ｓ１０６の工程へ進む。なお、Ｓ１０５でＹＥＳと判断した時点で、基板ステージ４は天板４ａを別の目標位置に向けて移動させ始める。
【００４０】
Ｓ１０６では、制御部２４からの指示に従って、処理部２３がそれぞれの撮像タイミングにおける天板４ａの位置情報とＳ１０４での撮像結果に基づいて、マーク１９の位置を算出する（検出する）。まず、処理部２３は、それぞれの撮像結果が示すマーク１９の位置を算出する。図６は撮像タイミングＴ１〜Ｔｎで取得された像から得られる検出信号の波形の示す図である。それぞれの波形の中心位置を算出する。次に、制御部２４を介してそれぞれの撮像タイミングにおける天板４ａの位置の偏差を取得する。取得した偏差をオフセット値として、撮像結果から得られたマークの位置を補正する。
【００４１】
例えば、撮像タイミングＴ１において撮像結果から得られたマーク１９の位置がＹ１を示し、撮像タイミングＴ１の間の天板４ａの位置の偏差の平均値がΔＹの場合は、Ｙ１’＝Ｙ１−ΔＹをマーク１９の仮位置として算出する。同様にして、撮像タイミングＴ２〜Ｔ１０のそれぞれで得られた撮像結果からマークの仮位置Ｙ２’〜Ｙ１０’を算出する。
【００４２】
Ｓ１０７では、制御部２４からの指示に従って、処理部２３がマーク１９の位置を算出する。例えば、Ｙ１’〜Ｙ１０’の平均位置が、マーク１０の位置である。算出結果を制御部２４に入力し、制御部２４は検出したマーク１９の位置をメモリに記憶させる。以上で検出を終了する。その後、他のマーク１９の位置も同様に検出する。
【００４３】
１回の撮像タイミングで得られる撮像結果が示す波形は整定後に連続した時間で１度だけマーク１９を撮像する場合に比べて、撮像結果から得られる検出信号のＳ／Ｎ比は小さい。しかし、複数回の撮像タイミングで得られる複数の撮像結果を利用することによりマーク１９の位置の検出に関し所望の精度を確保することができる。処理部２３は、撮像タイミングＴ１〜Ｔ１０で得られた撮像結果に基づいてＹ位置と同様にマーク１９のＸ位置を算出する。
【００４４】
このように、天板４ａの整定前かつ基板ステージ４の速度が所定値以下の撮像タイミングにおけるマーク１９の撮像結果と撮像時の天板４ａの位置情報とを用いてマーク１９の位置を検出する。像のぶれが少ない時間帯で撮像するため、天板４ａの整定前にマークを検出する場合であっても、精度良くマークの位置を検出することができる。天板４ａの整定を待ってマーク１９の撮像を開始する場合に比べて、マーク１９の撮像の終了時刻を早めることができる。１つ１つのマーク１９の撮像に要する時間を削減できることで、複数のマーク１９の位置検出に要する全体の時間を削減することができる。
【００４５】
なお、Ｓ１０７では、処理部２３は経過時間に応じて仮位置Ｙ１’〜Ｙ１０’に重みづけをした結果に基づいてマーク１９の位置を算出することが好ましい。例えば、撮像タイミングＴ１よりも、天板４ａの振動の影響が少なく信頼性の高い撮像タイミングＴ１０で得られた値に重みをおいて、マーク１９の位置を算出することが好ましい。
【００４６】
基板ステージ４の位置偏差が収束するにつれて書く撮像タイミングにおける撮像の継続時間は長くしている。このように１回あたりのマーク１９の撮像時間に重みづけをせずに、１回あたりの撮像タイミングにおいて撮像を継続する時間を一定としてもよい。Ｓ１０２〜Ｓ１０５と並行して、処理部２３は既に得られた撮像結果に基づいてＳ１０７の計算処理をしてもよい。
【００４７】
［第２実施形態］
第２実施形態にかかるマーク１９の位置の検出方法では、複数の撮像タイミングＴ１〜Ｔ１０で得られた複数の撮像結果を重畳した結果に基づいてマーク１９の位置を算出する。Ｓ１０１〜Ｓ１０５の工程は第１実施形態と同様なので説明を省略し、Ｓ１０６及びＳ１０７の代わりに実行する工程のみを説明する。
【００４８】
まず、処理部２３は、撮像タイミングＴ１〜Ｔ１０のそれぞれの撮像結果から得られる検出信号の波形を、波形の中心位置を求めることなくシフトさせる。このときのシフト量は、撮像タイミングＴ１〜Ｔ１０のそれぞれにおける天板４ａの位置の偏差の平均位置に対応する量である。図７（ａ）は、それぞれの波形をシフトさせた結果を並べて示している。
【００４９】
次に、処理部２３は、シフト後の波形を重畳する。すなわち、検出信号の足しあわせを行い、図７（ｂ）に示す最終波形を取得する。検出信号を足し合わせることで、１回の撮像タイミングで得られる検出信号に比べてのＳ／Ｎ比の大きな検出信号に基づいてマーク１９の位置を算出することができる。最後に、処理部２３は最終波形から撮像素子上で波形の中心位置が示す位置をマーク１９の位置Ｙ’として出力する。位置Ｙ’は制御部２４に入力され、制御部２４は検出したマーク１９の位置をメモリに記憶させる。
【００５０】
このように、天板４ａの整定前かつ基板ステージ４の速度が所定値以下の撮像タイミングにおけるマーク１９の撮像結果と撮像時の天板４ａの位置情報とを用いてマーク１９の位置を検出する。像のぶれが少ない時間帯で撮像するため、天板４ａの整定前にマークを検出する場合であっても、精度良くマークの位置を検出することができる。天板４ａの整定を待ってマーク１９の撮像を開始する場合に比べて、マーク１９の撮像の終了時刻を早めることができる。１つ１つのマーク１９の撮像に要する時間を削減できることで、複数のマーク１９の位置検出に要する全体の時間を削減することができる。
【００５１】
第１実施形態に比べてマーク１９の撮像に用いる撮像素子の性能が劣る場合であっても、天板４ａの整定後に連続時間１度だけマーク１９を撮像してマーク１９の位置を検出する場合と少なくとも同等の精度でマーク１９の位置を検出できる。
【００５２】
［第３実施形態］
第３実施形態では、アライメント系１３による撮像結果からマーク１７、１８のＺ位置（Ｚ軸方向の位置）を検出することで、基板３のＺ位置の検出も行う。マーク１７、１８の位置の検出対象の方向に応じて、撮像タイミングが異なる。つまり、ＸＹ軸方向の位置を検出する場合と、Ｚ軸方向の位置を検出する場合とで、撮像タイミングを異ならせた場合を示す実施形態である。さらに、天板４ａの整定を示す閾値も異ならせた場合について説明する。検出装置２５を含め露光装置１００の構成は第１実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００５３】
図８は、天板４ａが目標位置に到達しに収束する時刻が整定時刻Ｔｓである。波形３０において、天板４ａの速度が所定値以下となるタイミングを太線で示している。一方、破線の波形３２はＺ軸方向の位置の偏差を示している。波形３２に関して位置偏差が閾値Ｅｃに収束する時刻が整定時刻Ｔｃである。波形３２において、単位時間当たりのＺ軸方向の速度が所定値以下となるタイミングを太線で示している。許容偏差が方向に応じて異なるため、閾値はＥｃ＞Ｅａとしている。
【００５４】
波形３０および波形３２に示すように方向に応じて波形の振幅の振れ幅が大きい時刻が異なる場合もあり得る。そのような場合は、検出対象の位置の方向に応じて撮像タイミングを異ならせる。例えば図８の場合は、波形３０は波形３２に比べて１／４周期ほどの遅れを伴っている。
【００５５】
制御部２４は、天板４ａのＺ軸方向の速度が所定位置以下となる撮像タイミング及び天板４ａのＸ軸方向の速度が所定値以下となる撮像タイミングをそれぞれ特定する。そして、処理部２２は、Ｚ軸方向の位置は、天板４ａのＺ軸方向の速度が所定位置以下となる撮像タイミングで得られた複数の撮像結果を用いて算出する。一方、Ｘ軸方向の位置は、天板４ａのＸ軸方向の速度が所定値以下となる撮像タイミングで得られた複数の撮像結果を用いて算出する。なお、撮像結果からのマーク１９の位置の算出方法は、第１実施形態におけるＳ１０７、Ｓ１０８の工程と同様である。
【００５６】
本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、異なる撮像タイミングで取得された撮像結果に基づけば、２軸方向の位置をそれぞれ検出することができる。
【００５７】
（その他の実施形態）
物体上のマークを見て位置合わせをするその他の装置に検出装置２５を適用してもよい。例えば、半導体回路の検査のための装置、ウエハ検査装置、欠陥検査装置等に搭載してもよい。
【００５８】
第１〜第３実施形態では、制御部２４が複数の撮像タイミングを特定する場合を説明したが、制御部２４が特定する撮像タイミングの回数及びアライメント系１６が撮像をする回数は１回だけでもよい。また、第１、２実施形態のアライメント系１６に限らず、前述のマークの検出方法をアライメント系１３で実施してもよい。アライメント系１３、１６の少なくとも一方で前述のマークの位置の検出方法を実行すればよい。
【００５９】
照明光の点灯制御や電子シャッターにより撮像タイミングのみでマーク１９を撮像する実施形態を説明したが、それ以外の方法を採用してもよい。例えば、撮像素子はマーク１９を常に撮像しておき、処理部２３がマーク１９の位置を算出するときは制御部２４によって特定された撮像タイミングでの撮像結果のみを抽出して計算を行ってもよい。
【００６０】
アライメント系１３はマーク１７、１８で反射された光を検出する方式の検出系であるが、マーク１７、１８を透過して回折した光を検出する方式の検出系であってもよい。この場合、アライメント系１３の投光系はレチクル１の上方に、受光系である撮像素子は天板４の内部に配置されていてもよい。
【００６１】
処理部２２、２３のそれぞれの機能を有するのであれば、１つの処理部で構成されていてもよい。あるいは、制御部２４が処理部２２、２３の機能を有していてもよい。
【００６２】
検出装置２５は、走査型露光装置である露光装置１００に限られず、基板上にパターンを形成するその他のリソグラフィ装置（パターニング装置）に適用可能である。リソグラフィ装置は、例えば、固定したレチクル１に対して基板３をステップアンドリピート方式で駆動させながら基板３を露光することにより、基板上にレジストの潜像パターンを形成するステッパであってもよい。又は、型を用いて基板上に凹凸パターンを形成するインプリント装置や荷電粒子線の照射によって基板上に潜像パターンを形成する描画装置等であってもよい。
【００６３】
また、露光装置１００の露光光は、例えば、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＡｒＦレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＥＵＶ光（波長１３ｎｍ）等の各種光線から選択可能である。
【００６４】
検出装置２５は、マークの位置の検出が必要なその他の装置に搭載されてもよい。
【００６５】
［物品の製造方法に係る実施形態］
リソグラフィ装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。
【００６６】
物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。
【００６７】
電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。
【００６８】
型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
【００６９】
硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。加工工程はさらに、他の周知の処理工程（現像、酸化、成膜、蒸着、平坦化、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含んでもよい。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
３  基板
４ａ  天板（物体）
１３、１６  アライメント系
１７、１８、１９  マーク
２２、２３  処理部
２４  制御部
２５  検出装置
Ｔ１〜Ｔ１０  撮像タイミング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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