(57)【要約】      （修正有）【課題】アライメントに要する時間を削減すること。【解決手段】パターン形成装置は、基板Ｗに対してプリアライメントを行うプリアライメント部と、プリアライメント部内に基板を搬入する搬送部と、プリアライメント部内に搬入された基板が載置される載置台１３０と、載置台の基板のエッジと重なる位置に設けられ、基板のエッジの位置を検出する位置検出部６０ｐと、位置検出部が検出した基板のエッジの位置から、基板の位置ずれ量を算出し、基板の位置ずれ量に基づき載置台を制御して基板の位置を補正する制御部と、を備える。【選択図】図３
2019124810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に処理を行う処理部と、
前記処理部内に前記基板を搬入する搬送部と、
前記処理部内に搬入された前記基板が載置される載置台と、
前記載置台の前記基板のエッジと重なる位置に設けられ、前記基板のエッジの位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記基板のエッジの位置から、前記基板の位置ずれ量を算出し、前記基板の位置ずれ量に基づき前記載置台を制御して前記基板の位置を補正する制御部と、を備える、
パターン形成装置。
【請求項２】
基板に処理を行う処理部と、
前記処理部内に前記基板を搬入する搬送部と、
前記処理部内に搬入された前記基板が載置される載置台と、
前記載置台の前記基板のエッジと重なる位置に設けられ、前記基板のエッジの位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記基板のエッジの位置から、前記基板に位置ずれが生じたか否かを判定し、前記基板に位置ずれが生じたときは前記処理部における処理を中断させる制御部と、を備える、
パターン形成装置。
【請求項３】
前記位置検出部は、
前記処理部内への前記基板の搬入開始から前記基板への処理が完了するまでの間、前記基板のエッジの位置を検出する、
請求項１または請求項２に記載のパターン形成装置。
【請求項４】
前記位置検出部は、撮像素子、光学素子、接触素子、または集音素子を含む、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のパターン形成装置。
【請求項５】
基板を準備する準備ステップと、
前記基板を処理部内に搬入する搬入ステップと、
前記基板を前記処理部内の載置台に載置する載置ステップと、
前記載置ステップ中に前記基板のエッジの位置を検出し、その検出データから前記基板の位置ずれ量を算出し、前記基板に位置ずれが発生したか否かを判定する位置ずれ判定ステップと、
前記基板に位置ずれが発生した場合、前記位置ずれ量が所定に閾値内にあるか否かを判定する位置ずれ量判定ステップと、
前記基板に位置ずれが発生し、かつ、前記位置ずれ量が所定の閾値内にある場合、前記基板の位置ずれを前記位置ずれ量に基づいて補正する補正ステップと、を含む、
半導体装置の製造方法。
【請求項６】
基板を準備する準備ステップと、
前記基板を処理部内に搬入する搬入ステップと、
前記基板を前記処理部内の載置台に載置する載置ステップと、
前記載置ステップ中に前記基板のエッジの位置を検出し、その検出データから前記基板の位置ずれ量を算出し、前記基板に位置ずれが発生したか否かを判定する位置ずれ判定ステップと、
前記基板に位置ずれが発生した場合、前記処理部内での処理を停止する停止ステップと、を含む、
半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パターン形成装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の１つに、基板にパターンを形成する工程がある。パターン形成工程では、パターン形成装置の処理部に基板を搬入し、原盤を用いて基板にパターンを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０８６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来技術においては、パターン形成装置内の基板のアライメントに時間を要する場合があった。そこで、実施形態では、アライメントに要する時間を削減する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のパターン形成装置は、基板に処理を行う処理部と、前記処理部内に前記基板を搬入する搬送部と、前記処理部内に搬入された前記基板が載置される載置台と、前記載置台の前記基板のエッジと重なる位置に設けられ、前記基板のエッジの位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部が検出した前記基板のエッジの位置から、前記基板の位置ずれ量を算出し、前記基板の位置ずれ量に基づき前記載置台を制御して前記基板の位置を補正する制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施形態にかかる露光装置の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態にかかる露光装置のＰ／Ａ部の構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態にかかるＰ／Ａ部の載置台の詳細の構成例である。
【図４】図４は、ウェハがＰ／Ａ部内に搬入され、ウェハチャック上に載置されるまでの搬送動作を示す図である。
【図５】図５は、実施形態にかかるマーク検出部がＴＶプリアライメントを実行する様子を示す図である。
【図６】図６は、実施形態にかかる露光装置の露光部の構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態にかかる露光部の載置台の詳細の構成例である。
【図８】図８は、実施形態にかかる露光装置におけるＴＶプリアライメントの手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態にかかる露光装置における露光処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、比較例にかかる露光装置におけるＴＶプリアライメントの手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施形態の変形例にかかる位置検出部の構成例である。
【図１２】図１２は、実施形態の変形例にかかる位置検出部の構成例である。
【図１３】図１３は、実施形態の変形例にかかる位置検出部の構成例である。
【図１４】図１４は、他の実施形態にかかるインプリント装置の露光部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【０００８】
［実施形態］
実施形態にかかるパターン形成装置は、例えば、ウェハに塗布したレジストを露光してパターンを形成する露光装置である。図１〜図１３を用い、実施形態およびその変形例の露光装置について説明する。
【０００９】
（露光装置の構成例）
図１は、実施形態にかかる露光装置１の全体構成を示す図である。図１に示すように、露光装置１は、ウェハポート部１０、搬送部２０、処理部としてのプリアライメント（Ｐ／Ａ）部３０、他の処理部としての露光部５０、および制御部４０を備える。図中の矢印は、ウェハＷの搬送方向を示す。
【００１０】
ウェハポート部１０は、露光装置１内外でウェハＷの搬入出を行う。具体的には、ウェハポート部１０には、図示しないウェハカセットまたはウェハポッドが載置される。このウェハカセットまたはウェハポッドからウェハＷが露光装置１内に搬入され、露光装置１内からウェハカセットまたはウェハポッドへとウェハＷが搬出される。
【００１１】
ウェハポート部１０には、搬送部２０が隣接して設けられている。搬送部２０内には、搬送ロボット２１が設置されている。搬送ロボット２１は、搬送アーム２１ａを備え、ウェハポート部１０、Ｐ／Ａ部３０、および露光部５０と、搬送部２０との間でウェハＷの搬送を行う。
【００１２】
搬送部２０内には、また、Ｐ／Ａ部３０が設置されている。Ｐ／Ａ部３０には、ウェハポート部１０から搬送部２０を経てウェハＷが搬入される。Ｐ／Ａ部３０は、搬入されたウェハＷのＴＶプリアライメントを行う。ＴＶプリアライメントは、例えば、ＴＶモニタ画面を用いたラフなアライメントである。ＴＶプリアライメントでは、ウェハＷに設けられた複数のマークＭｋを基準としてウェハＷのアライメント（位置合わせ）が行われる。ＴＶプリアライメントは、後述する露光部５０内で行われる精密なファインアライメントに対する予備的なアライメントである。Ｐ／Ａ部３０の詳細の構成については後述する。
【００１３】
搬送部２０のウェハポート部１０に対向する側には、露光部５０が隣接して設けられている。露光部５０には、Ｐ／Ａ部３０から搬送部２０を経てウェハＷが搬入される。搬入されたウェハＷに対しては、まず、ファインアライメントが行われる。ファインアライメントは、ウェハＷに設けられた複数のマークＭｋを基準としてウェハＷのアライメントを行う。ファインアライメントは、ＴＶプリアライメントの際より多くのマークＭｋを基準として行われる。露光部５０は、原盤としてのレチクルを介して露光光をウェハＷ上の図示しないレジストに照射することで、レジストにパターンを転写する。露光部５０の詳細の構成については後述する。露光部５０で処理されたウェハＷは、搬送部２０からウェハポート部１０を経て露光装置１外へと搬出される。
【００１４】
制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のハードウェアプロセッサ、メモリ、及び、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等を備えるコンピュータとして構成されている。制御部４０は、ウェハポート部１０の各部、搬送部２０の搬送ロボット２１、Ｐ／Ａ部３０の各部、および露光部５０の各部を制御する。
【００１５】
（Ｐ／Ａ部の構成例）
次に、図２を用いて、Ｐ／Ａ部３０の詳細の構成について説明する。図２は、実施形態にかかる露光装置１のＰ／Ａ部３０の構成例を示す図である。図２において、紙面の垂線上を手前側に向かう方向をＸ軸方向、紙面右側に向かう方向をＹ軸方向、紙面上側に向かう方向をＺ軸方向と表記する。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交する。
【００１６】
図２に示すように、Ｐ／Ａ部３０は、マーク検出部３６、駆動装置３７、載置台１３０、及び位置検出部６０ｐを備える。これらの各部は、制御部４０により制御される。
【００１７】
載置台１３０は、本体１３１とウェハチャック１３２とを備え、ウェハＷを移動可能に支持する。駆動装置３７は図示しないモータを備え、載置台１３０を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に移動させる。
【００１８】
載置台１３０のウェハチャック１３２には、位置検出部６０ｐが設けられている。位置検出部６０ｐは、ウェハＷのエッジの位置を検出し、その位置情報を制御部４０に送る。
【００１９】
複数のマーク検出部３６は、ウェハＷに設けられたマークＭｋを検出してウェハＷをＴＶプリアライメントする。マーク検出部３６は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。複数の撮像素子は、それぞれ対応するマークＭｋの位置情報等を検出し、検出された位置情報等は制御部４０に送られる。
【００２０】
制御部４０は、位置検出部６０ｐにより検出されたウェハＷのエッジの位置情報に応じて、例えば載置台１３０の位置を調整する。制御部４０は、また、マーク検出部３６により検出されたマークＭｋの位置情報等に応じて載置台１３０の位置を調整する。
【００２１】
図３〜図５を用い、位置検出部６０ｐ及びマーク検出部３６についてさらに説明する。
【００２２】
まずは、図３を用いて、位置検出部６０ｐの詳細の構成について説明する。図３は、実施形態にかかるＰ／Ａ部３０の載置台１３０の詳細の構成例である。図３上段は載置台１３０の平面図、下段は載置台１３０のＡ−Ａ’断面図である。
【００２３】
図３に示すように、ウェハチャック１３２は、ポンプ装置１３８ｐと吸着管１３８ｔとを備えるチャックとして構成されている。ウェハチャック１３２の中央には、ウェハＷを搬送するときに用いられるピン（不図示）が突き上げられる複数のピン孔１３４が設けられている。また、ウェハＷが載置される位置の若干内側に、吸着堤１３５がリング状に設けられている。吸着堤１３５の外側であって、載置されるウェハＷのエッジと重なる位置には、吸着堤１３５を取り囲むように、例えば、４つの貫通孔１３６ｔが設けられている。貫通孔１３６ｔには石英窓１３６ｓで蓋がされ、ウェハチャック１３２の表面に対し平坦になっている。
【００２４】
貫通孔１３６ｔ内には位置検出部６０ｐが設けられている。位置検出部６０ｐは、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。位置検出部６０ｐの撮像素子は、例えば、マーク検出部３６の撮像素子よりも広域の撮像範囲を有し、ウェハチャック１３２に載置されたウェハＷのエッジを検出することができる。位置検出部６０ｐの撮像素子の視野は、例えば、２００μｍ角以上８００μｍ角以下である。位置検出部６０ｐは、例えば、ウェハＷがＰ／Ａ部３０内に搬入されてＰ／Ａ部３０内から搬出されるまで動作し、ウェハＷのエッジを検出する。
【００２５】
制御部４０は、ウェハチャック１３２のポンプ装置１３８ｐ、駆動装置３７、及び位置検出部６０ｐを制御する。また、制御部４０は、位置検出部６０ｐからのウェハＷの位置情報を受け取り、載置台１３０の駆動装置３７へとフィードバックする。
【００２６】
図４を用い、位置検出部６０ｐの機能についてさらに詳細に説明する。
【００２７】
図４は、ウェハＷがＰ／Ａ部３０内に搬入され、ウェハチャック１３２上に載置されるまでの搬送動作を示す図である。まずは、搬送動作の詳細について図４上段を用いて説明する。図４上段は、搬送ロボット２１によるウェハＷ搬送動作の模式図である。
【００２８】
図４上段に示すように、搬送ロボット２１の搬送アーム２１ａがＰ／Ａ部３０の搬送位置にあるウェハチャック１３２上方にウェハＷを搬入する。また、ウェハチャック１３２下方に収納されていたピン３８が上方への突き上げ動作を開始する。かかる突き上げ動作により、搬送アーム２１ａ上のウェハＷがピン３８によって突き上げられ、ピン３８により支持される。次に、搬送アーム２１ａが搬送部２０へと戻り、ウェハチャック１３２がアライメント位置に平行移動するとともに上方に移動すると、ウェハＷがウェハチャック１３２上に載置される。
【００２９】
ウェハポート部１０からＰ／Ａ部３０へと搬送されるまでの間、または、ウェハチャック１３２上に載置されるとき、ウェハＷに数μｍ程度の位置ずれ（横ずれ）が起きる場合がある。位置検出部６０ｐは、Ｐ／Ａ部３０へのウェハＷの搬送動作中、ウェハＷのエッジを検出して、その位置情報を制御部４０へ送る。制御部４０は、その位置情報をもとに位置ずれの有無を判定する。以下の説明では、ウェハＷがウェハチャック１３２上に載置されるときに位置ずれが起きたものとする。
【００３０】
図４下段は、位置検出部６０ｐがウェハＷのエッジを検出する様子である。ウェハＷがウェハチャック１３２上へと搬送されると、図４下段に示すように、位置検出部６０ｐがウェハＷのエッジを検出する。このとき、ウェハチャック１３２との接触等によりウェハＷが横ずれすると、位置検出部６０ｐは、かかるウェハＷのエッジの動きをモニタする。つまり、位置検出部６０ｐの撮像素子が所定間隔でウェハＷのエッジを撮像する。図４下段においては、横ずれしていくウェハＷのエッジの動きが×印で示されている。
【００３１】
位置検出部６０ｐがモニタしたウェハＷのエッジの位置情報は、制御部４０へと送られる。制御部４０は、かかるウェハＷの位置情報に基づきウェハＷの位置ずれ量を算出し、ウェハＷの位置ずれが生じているか否か、また、位置ずれが生じているときは、位置ずれ量が所定の閾値内か否かを判定する。位置ずれ量は、例えば、ウェハＷがずれた方向と大きさとを示すベクトル変異量として算出される。位置ずれ量が閾値内であれば、制御部４０は、駆動装置３７を制御して、ウェハＷの位置ずれを補正するよう載置台１３０を移動させる。位置ずれ量が閾値を超えたときは、制御部４０は、Ｐ／Ａ３０部へのウェハＷの搬送をやり直させ、または、エラーによる強制終了をさせる。
【００３２】
図５を用い、マーク検出部３６の機能について詳細に説明する。
【００３３】
図５は、実施形態にかかるマーク検出部３６がＴＶプリアライメントを実行する様子を示す図である。図５に示すように、マーク検出部３６の例えば２００μｍ角の視野３２ｖ内には、例えば四角枠に囲まれた十字型のマークＭｋが捉えられている。制御部４０は、このマークＭｋが、マーク検出部３６の視野３２ｖ内の中央の枠３２ｆ内に収まるよう駆動装置３７を制御し、載置台１３０を移動させる。このときの載置台１３０の位置は、例えば制御部４０内の図示しない記憶部に記録され、露光部５０内へとウェハＷが搬送される際の搬送位置に反映される。
【００３４】
（露光部の構成例）
次に、図６を用いて、露光部５０の詳細の構成について説明する。図６は、実施形態にかかる露光装置１の露光部５０の構成例を示す図である。図６において、紙面の垂線上を手前側に向かう方向をＸ軸方向、紙面右側に向かう方向をＹ軸方向、紙面上側に向かう方向をＺ軸方向と表記する。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交する。
【００３５】
図６に示すように、露光部５０は、照明部５１、レチクルステージ５２、第１駆動装置５３、第１干渉計５４、投影ユニット５５、マーク検出部５６、第２駆動装置５７、第２干渉計５８、載置台１５０、および位置検出部６０ｅを備える。これらの各部は、制御部４０により制御される。
【００３６】
載置台１５０は、本体１５１とウェハチャック１５２とを備え、ウェハＷを移動可能に支持する。第２駆動装置５７は図示しないモータを備え、載置台１５０を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に移動させる。載置台１５０の位置は、載置台１５０に設けられた基準マーク１５３から第２干渉計５８によって測定され、測定結果は第２駆動装置５７に入力される。第２駆動装置５７は、第２干渉計５８による測定結果を用いて載置台１５０の位置を制御する。載置台１５０の移動に伴いウェハＷが移動する。
【００３７】
載置台１５０のウェハチャック１５２には、位置検出部６０ｅが設けられている。位置検出部６０ｅは、ウェハＷのエッジの位置を検出し、位置情報を制御部４０に送る。位置検出部６０ｅの詳細構成については後述する。
【００３８】
マーク検出部５６は、ウェハＷに設けられたマークＭｋを検出して、位置情報等を制御部４０に送る。制御部４０は、位置情報等に応じてウェハＷをアライメントする。マーク検出部５６は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。マーク検出部５６の撮像素子は、例えば、マーク検出部３６の撮像素子と同様の狭視野（例えば２００μｍ角）を有する。複数の撮像素子がそれぞれ対応するマークＭｋを検出し、検出されたマークＭｋの位置に応じて載置台１５０の位置が制御部４０により調整され、ウェハＷの位置が照明部５１に対してアライメントされる。ここでのアライメントは、ＴＶプリアライメントより多数のマークＭｋを検出して行われる高精度のファインアライメントである。
【００３９】
レチクルステージ５２は、回路パターンが領域５２ｐに描画されたレチクル５２ｒを支持する。第１駆動装置５３は、図示しないモータを備え、レチクルステージ５２を少なくともＸＹ平面上で移動させる。レチクルステージ５２の位置は、第１干渉計５４によって測定され、測定結果は第１駆動装置５３に入力される。第１駆動装置５３は、第１干渉計５４による測定結果に基づいてレチクルステージ５２の位置を制御する。レチクルステージ５２の移動に伴いレチクル５２ｒが移動する。
【００４０】
照明部５１は、レチクル５２ｒ上の領域５２ｐの範囲を露光光で照射する。投影ユニット５５は、レチクル５２ｒを透過した露光光をウェハＷ上の図示しないレジストの領域５２ｗの範囲に投影する。これにより、レチクル５２ｒに描画された回路パターンがウェハＷに転写される。
【００４１】
以下に、位置検出部６０ｅ及びマーク検出部５６についてさらに説明する。
【００４２】
まずは、図７を用いて、位置検出部６０ｅの詳細の構成について説明する。図７は、実施形態にかかる露光部５０の載置台１５０の詳細の構成例である。図７上段は載置台１５０の平面図、下段は載置台１５０のＡ−Ａ’断面図である。図７に示すように、露光部５０の載置台１５０及び位置検出部６０ｅは、Ｐ／Ａ部３０の載置台１３０及び位置検出部６０ｐとほぼ同様の構成を備える。
【００４３】
すなわち、載置台１５０のウェハチャック１５２は、ポンプ装置１５８ｐと吸着管１５８ｔとを備える。ウェハチャック１５２には、複数のピン孔１５４と、リング状の吸着堤１５５と、吸着堤１５５を取り囲み、石英窓１５６ｓで蓋がされた４つの貫通孔１５６ｔと、が設けられている。
【００４４】
貫通孔１５６ｔ内には、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である位置検出部６０ｅが設けられている。位置検出部６０ｅの撮像素子の視野は、例えば、２００μｍ角以上８００μｍ角以下である。位置検出部６０ｅは、少なくともウェハＷが露光部５０内に搬入されてウェハＷに対する露光処理が終了するまで動作し、ウェハＷのエッジを検出する。
【００４５】
このように、露光部５０内の位置検出部６０ｅを用いて、露光部５０内への搬入時、および露光処理中に発生するウェハＷの位置ずれを検出することが可能である。
【００４６】
制御部４０は、ウェハチャック１５２及び位置検出部６０ｅを制御する。また、制御部４０は、位置検出部６０ｅからのウェハＷの位置情報を受け取り、第２駆動装置５７へとフィードバックする。
【００４７】
ウェハＷが露光部５０内のウェハチャック１５２に載置されるときの搬送動作は、ウェハＷがＰ／Ａ部３０内のウェハチャック１３２に載置されるときの搬送動作と同様である。また、ウェハＷの搬送時における位置検出部６０ｅのウェハＷのエッジの検出動作は、Ｐ／Ａ部３０内での位置検出部６０ｐのウェハＷのエッジの検出動作と同様である。さらに、露光部５０内でのマーク検出部５６のマークＭｋの検出動作は、Ｐ／Ａ部３０内でのマーク検出部３６のマークＭｋの検出動作と同様である。マーク検出部５６においては、より多くのマークＭｋを検出する点が、マーク検出部３６の動作と異なる。
【００４８】
（露光装置における処理の例）
次に、図８及び図９を用い、露光装置１における処理の例について説明する。露光装置１における処理は、半導体装置の製造処理の一処理としてのＰ／Ａ部３０におけるＴＶプリアライメントと、半導体装置の製造処理の他の処理としての露光部５０における露光処理とを含む。
【００４９】
まずは、図８を用い、ＴＶプリアライメントの処理の例について説明する。
【００５０】
図８は、実施形態にかかる露光装置１におけるＴＶプリアライメントの手順の一例を示すフローチャートである。図８のフローチャートにおいては、例えば、ステップＳ１１の処理の開始からステップＳ１８の処理の終了まで、制御部４０が位置検出部６０ｐを動作させる。
【００５１】
図８に示すように、ステップＳ１１において、制御部４０は、搬送ロボット２１によりＰ／Ａ部３０にウェハＷを搬入する。ステップＳ１２において、制御部４０は、搬送ロボット２１及びピン３８等により載置台１３０にウェハＷを載置させる。
【００５２】
ステップＳ１３において、制御部４０は、搬送ロボット２１がＰ／Ａ部３０内へのウェハＷの搬入を開始してからウェハＷを載置台１３０に載置するまでの間の位置検出部６０ｐのデータを参照する。ステップＳ１４において、制御部４０は、参照した位置検出部６０ｐのデータから位置ずれ量を算出し、この間にウェハＷの位置ずれが発生したか否かを判定する。位置ずれが発生していなかったときは（Ｎｏ）ステップＳ１７に進む。位置ずれが発生していたときは（Ｙｅｓ）、ステップＳ１５において、制御部４０は、かかる位置ずれ量が所定の閾値内であるか否かを判定する。
【００５３】
ステップＳ１５において位置ずれ量が閾値内のときは（Ｙｅｓ）、ステップＳ１６において、制御部４０は、載置台１３０の駆動装置３７により、位置ずれ量分だけウェハＷの位置を補正させる。その後、ステップＳ１７において、制御部４０は、マーク検出部３６及び載置台１３０の駆動装置３７によりウェハＷをＴＶプリアライメントさせる。
【００５４】
ステップＳ１５において位置ずれ量が閾値を外れるときは（Ｎｏ）、ステップＳ１５ｒにおいて、制御部４０は、繰り返し回数が所定数に到達したか否かを判定する。繰り返し回数が所定数に到達していないときは（Ｎｏ）、制御部４０は、ウェハＷをＰ／Ａ部３０から搬出させ、再度、ステップＳ１１以降の動作を繰り返させる。繰り返し回数が所定数に到達したときは（Ｙｅｓ）、ステップＳ１６ｒにおいて、制御部４０は、ウェハＷに対する処理を強制終了させ、ステップＳ１８へと移行する。
【００５５】
ステップＳ１７のＴＶプリアライメントが終了すると、または、ステップＳ１６ｒの強制終了がなされると、ステップＳ１８において、制御部４０は、搬送ロボット２１等により、Ｐ／Ａ部３０からウェハＷを搬出させる。
【００５６】
以上により、露光装置１におけるウェハＷに対するＴＶプリアライメントが終了する。ＴＶプリアライメントされたウェハＷは、露光部５０へと搬送され、露光処理される。強制終了されたウェハＷは、例えば、露光装置１外へと排出される。
【００５７】
次に、図９を用い、パターン形成処理としての露光処理の例について説明する。
【００５８】
図９は、実施形態にかかる露光装置１における露光処理の手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、露光処理にステップアンドスキャン方式が採用された例について説明する。図９のフローチャートにおいては、例えば、ステップＳ２１の処理の開始からステップＳ２８の処理の終了まで、制御部４０が位置検出部６０ｅを動作させる。
【００５９】
図９に示すように、ステップＳ２１において、制御部４０は、搬送ロボット２１により露光部５０にウェハＷを搬入する。ステップＳ２２において、制御部４０は、搬送ロボット２１及びピン等により載置台１５０にウェハＷを載置させる。
【００６０】
ステップＳ２３において、制御部４０は、搬送ロボット２１が露光部５０内へのウェハＷの搬入を開始してからウェハＷを載置台１５０に載置するまでの間の位置検出部６０ｅのデータを参照する。ステップＳ２４において、制御部４０は、参照した位置検出部６０ｅのデータから位置ずれ量を算出し、この間にウェハＷの位置ずれが発生したか否かを判定する。位置ずれが発生していなかったときは（Ｎｏ）ステップＳ２５において、制御部４０は、マーク検出部５６、第２干渉計５８、および載置台１５０の第２駆動装置５７により、ウェハＷをファインアライメントさせる。
【００６１】
ステップＳ２４において位置ずれが発生していたときは（Ｙｅｓ）、ステップＳ２４ｒにおいて、制御部４０は、繰り返し回数が所定数に到達したか否かを判定する。繰り返し回数が所定数に到達していないときは（Ｎｏ）、制御部４０は、ウェハＷを露光部５０から搬出させ、再度、ステップＳ１１以降の動作を繰り返させる。繰り返し回数が所定数に到達したときは（Ｙｅｓ）、ステップＳ２５ｒにおいて、制御部４０は、ウェハＷに対する処理を強制終了させ、ステップＳ２８へと移行する。
【００６２】
ステップＳ２５のファインアライメントが終了すると、ステップＳ２６において、制御部４０は、露光部５０の各部を制御してウェハＷのレジストを露光させる。ステップＳ２７において、制御部４０は、ウェハＷの全ショットに対する露光が終了したか否かを判定する。
【００６３】
ステップＳ２７において全ショット終了していないときは（Ｎｏ）、ステップＳ２７ｒにおいて、制御部４０は、直近の判定以降にウェハＷの位置ずれが発生したか否かを判定する。位置ずれが発生していなかったときは（Ｎｏ）、ステップＳ２６以降の動作を繰り返させる。位置ずれが発生していたときは（Ｙｅｓ）、ステップＳ２８ｒにおいて、制御部４０は、ウェハＷに対する処理を強制終了させ、ステップＳ２８へと移行する。
【００６４】
ステップＳ２７において全ショットの露光が終了したとき（Ｙｅｓ）、または、ステップＳ２５ｒもしくはステップＳ２８ｒにおいて強制終了がなされたとき、ステップＳ２８において、制御部４０は、搬送ロボット２１等により、露光部５０からウェハＷを搬出させる。
【００６５】
以上により、露光装置１におけるウェハＷに対する露光処理が終了する。ウェハＷは、露光装置１外へと排出される。
【００６６】
（効果）
ここで、実施形態の露光装置１の効果を説明するため、図１０を用い、比較例の露光装置における露光処理について説明する。図１０は、比較例にかかる露光装置におけるＴＶプリアライメントの手順の一例を示すフローチャートである。
【００６７】
図１０に示すように、比較例の露光処理においても、ステップＳ１１１でＰ／Ａ部にウェハを搬入し、ステップＳ１１２で載置台にウェハを載置する。
【００６８】
比較例の露光処理では、ステップＳ１１３でＴＶプリアライメントを行い、ステップＳ１１４でマークの検出可否を判定する。マークが検出されたときは（Ｙｅｓ）、ＴＶプリアライメントがなされたものとして、ステップＳ１１５でＰ／Ａ部からウェハが搬出される。
【００６９】
しかしながら、上述のように、ウェハＷの搬送中に位置ずれが起きてしまうことがある。このような場合、マーク検出部の視野からマークが外れてしまうことがある。視野内にマークが捉えられないときは、マーク検出部によるマークの自動検出ができない。このため、手動で載置台を動かしながらマークを探さねばならず、マークを検出するまでに長時間を要してしまうことがある。位置ずれ量が大きすぎる場合、所定時間内にマークが検出できず、タイムアウトしてしまうこともある。ステップＳ１１４でタイムアウトすると（Ｎｏ）、ステップＳ１１４ｒを経てウェハの再搬送を繰り返すこととなる。この場合、さらに時間を消費してしまう。このように時間を浪費した結果、ステップＳ１１５ｒにおいて強制終了となってしまうこともある。
【００７０】
近年、半導体装置の多積層化に伴い、ウェハの反りが生じやすくなっている。また、ウェハ裏面が滑りやすく変化している場合もある。このため、上記のようなウェハの位置ずれが起きやすくなってきており、比較例の露光装置におけるＴＶプリアライメントをパスしない事例が増加している。また、比較例の露光装置では、露光処理中のウェハの位置ずれには対応していないため、不具合が生じてきている。
【００７１】
実施形態の露光装置１のＰ／Ａ部３０においては、ＴＶプリアライメント前に位置検出部６０ｐによるウェハＷのエッジの検出を行い、制御部４０が必要に応じて補正を行う。これにより、ＴＶプリアライメントにおいて、マークＭｋを素早く検出することができる。また、位置検出部６０ｐは、比較的、簡便で、広域の検出が可能であるので、位置ずれ量が所定の閾値を超えた場合でもかかる判定に長時間を要さない。よって、判定に長時間を要するＴＶプリアライメントを行う前に、ウェハＷの位置補正可否が判定でき、時間を削減することができる。
【００７２】
実施形態の露光装置１の露光部５０においては、ファインアライメント前および露光処理中に位置検出部６０ｅによるウェハＷのエッジの検出を行い、位置ずれが発生した場合は、制御部４０が履行処理を停止させる。その後、制御部４０は、必要に応じてＰ／Ａ部３０への差し戻し、または、強制終了を行う。これにより、ＴＶプリアライメント後の露光部５０への搬送中にウェハＷの位置ずれが発生してもこれを検出し、適切な対応をとることができるうえ、時間を削減することもできる。
【００７３】
（変形例）
上述の実施形態において、位置検出部６０ｐ，６０ｅは例えば撮像素子であるとしたが、位置検出部６０ｐ，６０ｅの構成はこれに限られない。
【００７４】
図１１に示すように、例えば、光電センサのような光学素子が位置検出部６１ｐ，６１ｅであってもよい。位置検出部６１ｐは、投光部６１ｐｐと受光部６１ｐｒとを備える。例えば、投光部６１ｐｐはＰ／Ａ部３０のウェハチャック１３２の上方に設けられ、受光部６１ｐｒはウェハチャック１３２の貫通孔１３６ｔ内に設けられる。位置検出部６１ｅは、投光部６１ｅｐと受光部６１ｅｒとを備える。例えば、投光部６１ｅｐは露光部５０のウェハチャック１５２上方に設けられ、受光部６１ｅｒはウェハチャック１５２の貫通孔１５６ｔ内に設けられる。投光部６１ｐｐ，６１ｅｐから照射された光がウェハＷで遮られると、受光部６１ｐｒ，６１ｅｒに光が到達せず、ウェハＷの位置ずれとして感知される。
【００７５】
図１２に示すように、例えば、タッチセンサのような接触素子が位置検出部６２ｐ，６２ｅであってもよい。位置検出部６２ｐは、例えば、Ｐ／Ａ部３０のウェハチャック１３２の上面に設けられる。位置検出部６２ｅは、例えば、露光部５０のウェハチャック１５２の上面に設けられる。
【００７６】
図１３に示すように、例えば、マイクのような集音素子が位置検出部６３ｐ，６３ｅであってもよい。位置検出部６３ｐは、例えば、Ｐ／Ａ部３０のウェハチャック１３２の貫通孔１３６ｔ内に設けられる。位置検出部６３ｅは、例えば、露光部５０のウェハチャック１５２の貫通孔１５６ｔ内に設けられる。かかる位置検出部６３ｐ，６３ｅによれば、ウェハＷがずれる音を検出することで、ウェハＷの詳細な位置ずれ量はわからなくとも、ウェハＷの位置ずれが発生したことを検出することができる。
【００７７】
また、例えば、Ｐ／Ａ部３０においては、これらの位置検出部６０ｐ，６１ｐ，６２ｐ，６３ｐのうちの幾つかを組み合わせて用いることも可能である。また、例えば、露光部５０においては、これらの位置検出部６０ｅ，６１ｅ，６２ｅ，６３ｅのうちの幾つかを組み合わせて用いることも可能である。
【００７８】
また、例えば、Ｐ／Ａ部３０または露光部５０のいずれか一方のみに、いずれかの位置検出部を設けてもよい。
【００７９】
また、上述の位置検出部６０ｐ，６０ｅの構成例においては、位置検出部６０ｐ，６０ｅはウェハチャック１３２，１５２の４箇所にそれぞれ設けられることとしたが、位置検出部６０ｐ，６０ｅの個数はこれに限られない。ウェハＷは、主に搬送アーム２１ａの進行方向側にずれやすい。このため、例えば、搬送方向側の１点にのみ位置検出部６０ｐ，６０ｅを設けてもよい。また、位置検出部６０ｐ，６０ｅの設置個数が増えれば検出精度は増すが、例えば１０個を超える位置検出部６０ｐ，６０ｅを設けてもそれ以上、検出精度の向上は望めず、過剰な構成となる。よって、位置検出部６０ｐ，６０ｅの個数は、好ましくは１個以上１０個以下、より好ましくは３個以上８個以下である。また、位置検出部６０ｐ，６０ｅが複数設けられるときは、ウェハＷのエッジに沿って均等に配置されることが望ましい。また、これらの個数および配置は、他の位置検出部６１ｐ，６１ｅ，６２ｐ，６２ｅ，６３ｐ，６３ｅにも適用できる。
【００８０】
また、上述の実施形態において、露光装置１は、ステップアンドスキャン方式を採用しているとしたが、それ以外の方式が採用されていてもよい。
【００８１】
［他の実施形態］
他の実施形態にかかるパターン形成装置は、例えば、ウェハに塗布したレジストにテンプレートを押し付けてパターンを形成するインプリント装置である。図１４を用い、他の実施形態のインプリント装置２について説明する。図１４は、他の実施形態にかかるインプリント装置２の露光部８０の構成例を示す図である。
【００８２】
図１４に示すように、インプリント装置２の処理部としての露光部８０は、テンプレートステージ８１、載置台８２、基準マーク８５、アライメントセンサ８６、液滴下装置８７、ステージベース８８、光源８９、位置検出部６０ｅ、および制御部９０を備えている。
【００８３】
載置台８２は、ウェハチャック８４、及び本体８３を備える。ウェハチャック８４は、ウェハＷを本体８３上の所定位置に固定する。ウェハチャック８４には、ウェハＷのエッジを検出する位置検出部６０ｅが設けられている。載置台８２上には、基準マーク８５が設けられている。基準マーク８５は、ウェハＷを載置台８２上にロードする際の位置合わせに用いられる。
【００８４】
載置台８２は、ウェハＷを載置するとともに、載置したウェハＷと平行な平面内（水平面内）を移動する。載置台８２は、ウェハＷにレジストを滴下する際にはウェハＷを液滴下装置８７の下方側に移動させ、ウェハＷへの転写処理を行う際には、ウェハＷをテンプレートＴｘの下方側に移動させる。
【００８５】
テンプレートＴｘは、ナノインプリントリソグラフィ等で用いられる原盤である。テンプレートＴｘの下面側には、テンプレートパターンが３次元状に形成されている。
【００８６】
ステージベース８８は、テンプレートステージ８１によってテンプレートＴｘを支持するとともに、上下方向（鉛直方向）に移動することにより、テンプレートＴｘのテンプレートパターンをウェハＷ上のレジストに押当てる。ステージベース８８上には、アライメントセンサ８６が設けられている。アライメントセンサ８６は、ウェハＷの位置検出やテンプレートＴｘの位置検出を行うセンサである。
【００８７】
液滴下装置８７は、インクジェット方式によってウェハＷ上にレジストを滴下する装置である。液滴下装置８７が備えるインクジェットヘッドは、レジストの液滴を噴出する複数の微細孔を有しており、ドット状のレジストをウェハＷ上に滴下する。
【００８８】
光源８９は、例えば紫外線を照射する装置であり、ステージベース８８の上方に設けられている。光源８９は、テンプレートＴｘがレジストに押当てられた状態で、テンプレートＴｘ上から光を照射する。
【００８９】
制御部９０は、テンプレートステージ８１、載置台８２、基準マーク８５、アライメントセンサ８６、液滴下装置８７、ステージベース８８、光源８９、および位置検出部６０ｅを制御する。
【００９０】
以上のように構成されるインプリント装置２におけるパターン形成処理としてのインプリント処理では、例えば、露光部８０において、テンプレートＴｘをレジストに押し付けて、テンプレートＴｘの凹部にレジストを充填させた後、紫外線を照射してレジストを硬化させ、その後、テンプレートＴｘを離型する。
【００９１】
かかるインプリント装置２においても、露光部８０へのウェハＷ搬入時および露光処理中、位置検出部６０ｅを用いてウェハＷのエッジを検出し、位置ずれを補正する。これにより、露光部８０内でのアライメントの時間を短縮することができる。
【００９２】
また、かかるインプリント装置２においても、位置検出部６０ｅに替えて、または加えて、他の位置検出部６１ｅ，６２ｅ，６３ｅを用いることが可能である。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１…露光装置，２…インプリント装置，１０…ウェハポート部，２０…搬送部，３０…Ｐ／Ａ部，４０，９０…制御部，５０，８０…露光部，５６…マーク検出部，５７…第２駆動装置，５８…第２干渉計，８２，１３０，１５０…載置台，８３，１３１，１５１…本体，８４，１３２，１５２…ウェハチャック，８５，１５３…基準マーク，１３６ｓ，１５６ｓ…石英窓，１３６ｔ，１５６ｔ…貫通孔，６０ｅ，６０ｐ，６１ｅ，６１ｐ，６２ｅ，６２ｐ，６３ｅ，６３ｐ…位置検出部，８６…アライメントセンサ。
【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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【図９】
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【図１０】
2019124810.tif 000012
【図１１】
2019124810.tif 000013
【図１２】
2019124810.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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