(57)【要約】【課題】短時間で精度良く装置の動作を規定するパラメータの最適化を図る。【解決手段】ステップ１１１において、少なくとも２つの特定パラメータの設定値の複数の組合せ毎に、その装置の動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数Φの値が算出される。そして、ステップ１１９において、その評価関数Φの値が最小となる組合せを、最適な組合せとして更新し、ステップ１２９において、その最適値の組合せに含まれる最適値を、特定パラメータのそれぞれの設定値として装置に設定する。すなわち、その装置の動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数Φに基づいて、複数の特定パラメータの設定値の最適値を自動的に算出できるようになる。【選択図】  図１３
2004259845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の動作を規定する複数のパラメータの設定値を調整するパラメータ調整方法であって、
前記複数のパラメータの中から選択された少なくとも２つの特定パラメータそれぞれについての所定の設定値を基準とする、前記各特定パラメータの設定値の複数の組合せを前記装置に順次設定したときの前記装置の動作結果に関する情報を求め、求められた前記動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値を前記組合せ毎に算出する第１工程と；
前記組合せ毎に算出された評価関数の値に基づいて、前記各特定パラメータの設定値の最適値の組合せを求める第２工程と；
前記最適値の組合せに含まれる最適値を、前記各特定パラメータのそれぞれの設定値として前記装置に設定する第３工程と；を含むパラメータ調整方法。
【請求項２】
前記第３工程に先立って、前記第１工程及び前記第２工程を少なくとも２回繰り返し実行し、
２回目以降の前記第１工程では、前回までの前記第２工程で求められた前記最適値の組合せに含まれる前記各特定パラメータの最適値を、そのパラメータにおける所定の設定値とし、
２回目以降の前記第２工程では、前回までの前記第２工程で求められた前記最適値の組合せに対応する前記評価関数の値よりも、今回の前記第２工程で求められた前記最適値の組合せに対応する前記評価関数の値が小さい場合には、今回の前記第２工程で求められた前記最適値の組合せを、前記各特定パラメータの最適値の組合せとして更新することを特徴とする請求項１に記載のパラメータ調整方法。
【請求項３】
前記第２工程では、
最小二乗法及び減衰最小二乗法の少なくとも一方を用いて前記各特定パラメータの最適値の組合せを求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のパラメータ調整方法。
【請求項４】
前記減衰最小二乗法を用いた場合には、
前記評価関数は、前記各特定パラメータの設定値の変化量と所定のダンピングファクタとに基づいて得られる項をさらに有することを特徴とする請求項３に記載のパラメータ調整方法。
【請求項５】
前記第１工程では、
複数回前記装置を動作させた場合の動作結果の再現性及び範囲の少なくとも一方を、前記動作結果に関する情報とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項６】
前記第３工程に先立って、
前記第１工程における前記装置の動作回数を第１所定回数として、前記第１工程及び前記第２工程を実行し、前記各特定パラメータの設定値の最適値の組合せを求め、
前記求められた前記最適値の組合せに含まれる前記各特定パラメータの最適値を、その特定パラメータのそれぞれの所定の設定値とし、前記装置の動作回数を前記第１所定回数よりも多い第２所定回数として、前記第１工程及び前記第２工程を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項７】
前記第１工程では、前記装置の動作結果に与える影響度の大きい順に、前記各特定パラメータの組を選択し、
前記第１工程と、前記第２工程と、前記第３工程とを、全てのパラメータの最適値が設定されるまで繰り返し実行することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項８】
前記複数のパラメータには、前記装置に備えられた少なくとも１つの搬送系による物体の搬送速度及び前記搬送系による前記物体の受け渡しに関する位置の少なくとも一方が含まれており、
前記動作結果に関する情報には、前記搬送系による搬送後の前記物体の位置決め精度及び前記搬送系による前記物体の搬送時間の少なくとも一方が含まれていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項９】
前記複数のパラメータには、前記物体の位置情報を検出するために前記装置に備えられた検出系の検出動作を規定するパラメータが含まれており、
前記動作結果に関する情報には、前記位置情報に基づいて位置決めされた前記物体の位置決め精度が含まれていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項１０】
前記第１工程では、前記装置の数学モデルのシミュレーションによる動作結果に関する情報の推定値を、前記動作結果に関する情報とすることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項１１】
装置の動作を規定する特定のパラメータの設定値を調整するパラメータ調整方法であって、
前記特定のパラメータの設定値を複数の値に順次設定したときの前記装置の動作結果に関する情報を求める第１工程と；
前記求められた動作結果に関する情報を評価因子とし、最小二乗法及び減衰最小二乗法の少なくとも一方を用いて前記特定のパラメータの設定値の最適値を求める第２工程と；
前記最適値を前記特定のパラメータの設定値として前記装置に設定する第３工程と；を含むパラメータ調整方法。
【請求項１２】
物体を搬送する物体搬送方法であって、
前記物体を搬送する動作を規定する複数のパラメータを調整対象とし、前記物体の搬送結果に関する情報を、前記動作結果に関する情報として、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法を実行する調整工程と；
前記調整工程で調整されたパラメータに基づいて前記物体を搬送する搬送工程と；を含む物体搬送方法。
【請求項１３】
物体を搬送する物体搬送方法であって、
搬送系による前記物体の搬送動作を規定する複数のパラメータの設定値に従って複数の前記物体を前記搬送系によって１つずつ搬送する搬送工程と；
前記搬送系によって所定数の物体が搬送される毎に、物体の搬送結果に関する情報を検出する検出工程と；
前記検出された前記搬送結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値に応じて、前記複数のパラメータの設定値の最適値の組合せを求め、前記最適値の組合せに含まれる最適値を、前記複数のパラメータのそれぞれの設定値として前記複数のパラメータを調整する調整工程と；を含む物体搬送方法。
【請求項１４】
前記搬送工程に先立って、
前記複数のパラメータそれぞれについての所定の設定値を基準とする前記各パラメータの設定値の複数の組合せを順次設定して前記搬送系による前記物体の搬送を試行したときのそれぞれの搬送結果に関する情報を求め、その搬送結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値を前記組合せ毎に算出し、前記複数のパラメータの変動と前記評価関数の変動との相関関係を示すテーブルを作成するテーブル作成工程をさらに含み、
前記調整工程では、前記検出工程において検出された前記搬送結果に関する情報から算出された評価関数の値が大きくなった場合には、前記テーブルを参照し、前記評価関数の値を小さくするような前記各パラメータの設定値の組合せを選択して設定することを特徴とする請求項１３に記載の物体搬送方法。
【請求項１５】
物体を露光する露光装置であって、
前記物体の搬送動作を規定する少なくとも１つのパラメータの設定値に従って前記物体を搬送する搬送系と；
前記搬送系によって搬送された前記物体を保持するステージと；
前記搬送系によって搬送され、前記ステージに保持された前記物体の搬送結果に関する情報を検出する検出系と；
前記検出された前記動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値に基づいて、前記少なくとも１つのパラメータの設定値の最適値を求め、前記最適値に基づいて前記少なくとも１つのパラメータの設定値を調整する調整装置と；を備える露光装置。
【請求項１６】
装置の動作を規定する複数のパラメータの設定値を調整する手順をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記複数のパラメータから選択された少なくとも２つの特定パラメータそれぞれについての所定の設定値を基準とする、前記各特定パラメータの設定値の複数の組合せを、前記装置に順次設定したときの前記装置の動作結果に関する情報を求め、求められた前記動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値を前記組合せ毎に算出する第１手順と；
前記組合せ毎に算出された評価関数の値に基づいて、前記各特定パラメータの設定値の最適値の組合せを求める第２手順と；
前記最適値の組合せに含まれる最適値を、前記各特定パラメータのそれぞれの設定値として前記装置に設定する第３手順と；を前記コンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１７】
前記コンピュータに、
前記第３手順に先立って、前記第１手順及び前記第２手順を少なくとも２回繰り返し実行させ、
２回目以降の前記第１手順では、前回までの前記第２手順で求められた前記最適値の組合せに含まれる前記各特定パラメータの最適値を、そのパラメータの所定の設定値とし、
２回目以降の前記第２手順では、前回までの前記第２手順で求められた前記最適値の組合せに対応する前記評価関数の値よりも、今回の前記第２手順で求められた前記最適値の組合せに対応する前記評価関数の値が小さい場合には、今回の前記第２手順で求められた前記最適値の組合せを、前記特定パラメータの最適値の組合せとして更新する手順を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記第２手順では、
最小二乗法及び減衰最小二乗法の少なくとも一方を用いて前記各特定パラメータの最適値の組合せを求める手順を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１６又は１７に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パラメータ調整方法、物体搬送方法、露光装置、及びプログラムに係り、更に詳しくは、装置の動作を規定する複数のパラメータの設定値を調整するパラメータ調整方法、そのパラメータ調整方法を用いる物体搬送方法、物体を露光する露光装置、及び装置の動作を規定する複数のパラメータの設定値を調整する手順をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、適宜「ウエハ」ともいう）上に転写する露光装置が用いられている。この種の装置としては、近年では、スループットを重視する観点から、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆる「ステッパ」）や、このステッパを改良したステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置などの逐次移動型の投影露光装置が、比較的多く用いられている。
【０００３】
リソグラフィ工程においては、上述のような露光装置による露光工程が実行される前に、ウエハ上に感光剤としてのレジストを塗布するレジスト塗布工程等が実行され、露光工程が実行された後に、露光によりウエハ上に転写された像を現像する現像工程等が実行される。したがって、リソグラフィ工程全体におけるスループットを向上させるためには、レジストを塗布するレジスト塗布装置（すなわちコータ（Ｃｏａｔｅｒ））及びウエハの現像を行う現像装置（すなわちデベロッパ（Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ））から成るコータ・デベロッパ等の他の基板処理装置と露光装置とを、例えばインラインで接続し、装置間のウエハの搬送を効率良く行うようにするのが望ましい。
【０００４】
一方、露光装置において、ウエハ上の所望の位置に精度良くパターンを転写するには、そのパターンを介した露光光をウエハに照射する投影光学系とウエハとの露光の際の相対的な位置関係を最適な状態にする必要がある。したがって、露光装置では、露光を行う前に、投影光学系との位置関係が固定となっている検出系によってウエハの向きや位置の情報を検出し、ウエハの向きや位置によって定められるウエハ座標系と、ウエハを保持するステージの移動を規定するステージ座標系との間のずれを求め、そのずれをキャンセルするように、ウエハの向きや位置をステージの移動等により補正している。
【０００５】
しかし、前述の検出系の検出範囲（すなわちその検出視野）には限界があり、ウエハの向きや位置を補正できるステージの移動範囲にも限界がある。そのため、ウエハ座標系とステージ座標系とのずれが大きすぎると、例えばウエハのノッチなどが前述の検出範囲外となって、検出系によってウエハの向きや位置を検出することが困難となる。搬送系によって搬送されたウエハの向きは常に一定の方向である保証はなく、ウエハを搬送系によって搬送された状態でそのままステージに保持させると、ウエハ座標系とステージ座標系とのずれの大きさによって、検出系によるウエハの向きや位置の検出が困難となる場合が多数発生し、その場合には、ウエハの再配置を余儀なくされ、スループットが極端に低下してしまうという不都合がある。この不都合を解消すべく、露光装置では、ウエハをステージに保持する前に、搬送系によって搬送されてきたウエハの向きや位置を検出し、それをある程度の許容範囲内、すなわち前述の検出系の検出範囲内に収まるように調整する、いわゆるプリアライメント装置を備えている。
【０００６】
プリアライメント装置を備えている露光装置においては、まず、他の基板処理装置から送られてきたウエハは、その露光装置に備えられたウエハ搬送系に受け渡され、その後ウエハ搬送系により搬送されそのウエハ搬送系からプリアライメント装置の一部を構成するアームに受け渡される。
【０００７】
プリアライメント装置は、このアームにウエハを支持した状態で、プリアライメント装置を構成するウエハ検出用センサによりウエハの外形を検出し、その検出結果に基づいてそのウエハの向き（すなわち回転ずれ）及び位置（すなわち中心位置ずれ）を算出する。アームは、ウエハを支持した状態で、すなわちそのウエハの向きを変更することができるように回転可能に構成されており、算出されたウエハの回転ずれは、そのアームの回転によって補正され、ウエハの中心位置ずれは、アームからステージへのウエハの受け渡しの際のそれらの相対的な位置関係を調整することによってキャンセルされる。すなわち、このようにしてプリアライメントが行われる。
【０００８】
プリアライメント後、ウエハは、アームからステージに受け渡される。この際、露光時には投影光学系の直下にあるステージが、アームの直下、すなわちウエハの交換位置に移動し、アームがステージに向かって下降することで、ウエハがステージ上に受け渡される。なお、受け渡し時におけるアームの先端部分とステージとの干渉（接触）をさけるため、ステージには、その面上から突出可能な小さなテーブルが設けられている。すなわち、ウエハが受け渡される際には、アームが下降する一方でそのテーブルが上昇し、アームからそのテーブルにウエハが受け渡され、アームが退避した後に、ウエハを受け取ったテーブルが下降して、最終的にウエハがステージに載置され、例えば真空吸着や静電吸着によって保持される。なお、アームやテーブルにおいても、その先端部にウエハを吸着するための真空吸着機構若しくは静電吸着機構が設けられており、ウエハを搬送する間は、ウエハの向きや位置がずれないように、その吸着機構を作動させてウエハを保持している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような露光装置においては、スループット向上のため、アームからステージ上へのウエハの受け渡しに要する時間をできるだけ短くするのが望ましく、そのため、アームの下降速度やウエハを受け渡されたテーブルの下降速度などのウエハの搬送速度をできるだけ大きくするのが望ましい。しかしながら、このようなウエハの搬送速度をあまり大きくしすぎると、搬送や受け渡し時にウエハに加えられる力が大きくなり、アームやテーブルの吸着機構の吸着力がそれらの力に抗しきれなくなってウエハがずれる可能性が大きくなる。このウエハのずれは、そのままウエハ座標系とステージ座標系との間のずれとなり、前述のように露光精度の低下を招くとともに、そのずれが著しく大きい場合にはスループットの低下をも招く。
【００１０】
また、アームからテーブルにウエハを受け渡すときには、アームの吸着機構による吸着を解除するタイミングと、テーブルによる吸着を開始するタイミングとがそれぞれ適切でなければ、例えば、双方から同時に加えられる吸着力が弱すぎてウエハが自由に動いてその位置がずれてしまったり、双方から同時に加えられる吸着力が強すぎて、ウエハが弾性変形したうえその弾性力によって振動し、その振動によってウエハの位置がずれてしまったりしてしまう可能性もある。このウエハのずれも、結果的にウエハ座標系とステージ座標系との間のずれとなり、前述のように露光精度の低下を招くとともに、そのずれが著しく大きい場合にはスループットの低下をも招く。
【００１１】
以上のことから、ウエハの搬送速度や、そのウエハの吸着を解除／開始するタイミングなどが、適切に調整されていなければ、高精度な露光を実現することは極めて困難である。また、同じ仕様の露光装置であっても、その動作特性は、例え装置調整規格範囲内であったとしても、号機毎に若干異なるため、精度を損なわないレベルの最適な搬送速度やウエハの吸着の解除／開始のタイミングも号機毎に異なったものとなる（なお、このような号機毎の最適値の違いには、様々な要因によるものがある。例えば、その装置の設置状態による搬送系と搬送先との相対的な平行度の差異などもその要因の１つとして考えられる）。
【００１２】
したがって、このような露光装置では、そのようなウエハの搬送速度や、吸着機構による吸着を解除／開始するタイミングなど、ウエハの位置決め時間や搬送時間に関連するファクタを装置パラメータ化し、装置の立ち上げ時やメンテナンス時において、それらのパラメータを調整し最適化可能となっているのが望ましい。
【００１３】
しかしながら、このようなウエハの位置決め精度及び搬送時間に影響を与えるパラメータは数多く存在し、それらを全て最適化するのは至難の業であり、そのパラメータの最適化を作業者の調整能力に頼るのは極めて困難である。そのため、現状では、号機によってはそれらのパラメータをさらに最適化して、搬入時間を短縮できるにも拘らず、アームの吸着を解除する位置などの少数のパラメータだけを号機毎に調整可能とし、全露光装置における歩留まりの低下を避けるため、他の多数のパラメータの設定値を、全露光装置の中でパフォーマンスが最も低い号機に合わせている（号機間で共通の値としている）。すなわち、このパラメータの共通設定により、パフォーマンスが比較的高い幾つかの号機のスループットが犠牲となっていた。
【００１４】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、短時間で精度良く、装置の動作を規定するパラメータの最適化を図ることができるパラメータ調整方法を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、短時間で精度良く物体を搬送することができる物体搬送方法を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の第３の目的は、露光精度を維持しつつ、スループットの向上を実現することができる露光装置を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の第４の目的は、短時間で精度良く、装置の動作を規定するパラメータの最適化を図る手順をコンピュータに実行させることができるプログラムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、装置（１００）の動作を規定する複数のパラメータ（Ｐ１等）の設定値を調整するパラメータ調整方法であって、前記複数のパラメータの中から選択された少なくとも２つの特定パラメータそれぞれについての所定の設定値を基準とする、前記各特定パラメータの設定値の複数の組合せを前記装置に順次設定したときの前記装置の動作結果に関する情報を求め、求められた前記動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数（Φ）の値を前記組合せ毎に算出する第１工程と；前記組合せ毎に算出された評価関数の値に基づいて、前記各特定パラメータの設定値の最適値の組合せを求める第２工程と；前記最適値の組合せに含まれる最適値を、前記各特定パラメータのそれぞれの設定値として前記装置に設定する第３工程と；を含むパラメータ調整方法である。
【００１９】
これによれば、第１工程において、少なくとも２つの特定パラメータの設定値の幾つかの組合せについて、その組合せ毎に、その装置の動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値が算出される。そして、第２工程において、例えば、その評価関数の値が例えば最小となる組合せを、最適な組合せとして決定し、第３工程において、その最適値の組合せに含まれる最適値を、各特定パラメータのそれぞれの設定値としてその装置に設定する。すなわち、本発明のパラメータ調整方法を実行すれば、その装置の動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数に基づいて、複数の特定パラメータの設定値の最適値を自動的に算出して装置に設定できるようになるため、短時間で精度良くパラメータの最適化を図ることができる。
【００２０】
この場合において、請求項２に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記第３工程に先立って、前記第１工程及び前記第２工程を少なくとも２回繰り返し実行し、２回目以降の前記第１工程では、前回までの前記第２工程で求められた前記最適値の組合せに含まれる前記各特定パラメータの最適値を、そのパラメータにおける所定の設定値とし、２回目以降の前記第２工程では、前回までの前記第２工程で求められた前記最適値の組合せに対応する前記評価関数の値よりも、今回の前記第２工程で求められた前記最適値の組合せに対応する前記評価関数の値が小さい場合には、今回の前記第２工程で求められた前記最適値の組合せを、前記各特定パラメータの最適値の組合せとして更新することとすることができる。
【００２１】
これによれば、第１工程及び第２工程を繰り返し実行することによって、第２工程でパラメータの最適値を真の最適解に逐次接近させることができるので、より高精度にパラメータの最適化を図ることができるようになる。
【００２２】
上記請求項１又は２に記載のパラメータ調整方法において、請求項３に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記第２工程では、最小二乗法及び減衰最小二乗法の少なくとも一方を用いて前記各特定パラメータの最適値の組合せを求めることとすることができる。
【００２３】
この場合において、請求項４に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記減衰最小二乗法を用いた場合には、前記評価関数は、前記各特定パラメータの設定値の変化量と所定のダンピングファクタとに基づいて得られる項をさらに有することとすることができる。
【００２４】
これによれば、減衰最小二乗法を適用する場合には、評価関数には、動作結果に関する情報を評価因子とする項の他に、各特定パラメータの設定値の変化量と所定のダンピングファクタとに基づいて得られる項が付加される。このダンピング項が、線形近似が成り立たなくなるほど解が大きくはずれてしまうのを防止する役目を果たすようになるので、本発明では、各特定パラメータの最適解を精度良く求めることができるようになる。
【００２５】
上記請求項１〜４のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法において、請求項５に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記第１工程では、複数回前記装置を動作させた場合の動作結果の再現性及び範囲の少なくとも一方を、前記動作結果に関する情報とすることとすることができる。
【００２６】
上記請求項１〜５のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法において、請求項６に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記第３工程に先立って、前記第１工程における前記装置の動作回数を第１所定回数として、前記第１工程及び前記第２工程を実行し、前記各特定パラメータの設定値の最適値の組合せを求め、前記求められた前記最適値の組合せに含まれる前記各特定パラメータの最適値を、その特定パラメータのそれぞれの所定の設定値とし、前記装置の動作回数を前記第１所定回数よりも多い第２所定回数として、前記第１工程及び前記第２工程を実行することとすることができる。
【００２７】
これによれば、まず、装置の動作回数を少なくして（第１所定回数）、特定パラメータの最適値をラフに検出し、真の最適解にラフに接近した後、今度は、装置の動作回数を多くして（第２所定回数）、高精度に真の最適解を求める。したがって、最初から動作回数を多くして、動作結果に関する情報を精査に検出するよりも、特定パラメータの最適解を求めるまでの装置の全体的な動作回数を少なくすることができるため、パラメータ調整に要する時間を短縮することができる。
【００２８】
上記請求項１〜６のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法において、請求項７に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記第１工程では、前記装置の動作結果に与える影響度の大きい順に、前記各特定パラメータの組を選択し、前記第１工程と、前記第２工程と、前記第３工程とを、全てのパラメータの最適値が設定されるまで繰り返し実行することとすることができる。
【００２９】
これによれば、複数のパラメータのうち、装置の動作結果に与える影響度の大きい順に、パラメータの数を適切に制限した状態でパラメータの調整が行われるので、多数のパラメータを一度に調整して評価関数の変動を複雑化させ、いたずらに調整時間を長引かせることがなくなるため、各パラメータを無理なく調整することができるようになる。
【００３０】
上記請求項１〜７のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法において、請求項８に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記複数のパラメータには、前記装置に備えられた少なくとも１つの搬送系による物体の搬送速度及び前記搬送系による前記物体の受け渡しに関する位置の少なくとも一方が含まれており、前記動作結果に関する情報には、前記搬送系による搬送後の前記物体の位置決め精度及び前記搬送系による前記物体の搬送時間の少なくとも一方が含まれていることとすることができる。
【００３１】
すなわち、これらのパラメータ調整方法は、物体を搬送する装置にも適用することができる。この場合には、調整対象となるパラメータは、物体の搬送速度や物体の受け渡しに関する位置などが調整可能なパラメータとなり、動作結果に関する情報は、搬送後の物体の位置決め精度や搬送時間等となる。このようにすれば、物体の位置決め精度や搬送時間を評価因子とする評価関数が最小となるパラメータ（例えば搬送速度や受け渡し位置）の設定値を求めることができるようになる。
【００３２】
上記請求項１〜７のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法において、請求項９に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記複数のパラメータには、前記物体の位置情報を検出するために前記装置に備えられた検出系の検出動作を規定するパラメータが含まれており、前記動作結果に関する情報には、前記位置情報に基づいて位置決めされた前記物体の位置決め精度が含まれていることとすることができる。
【００３３】
すなわち、これらのパラメータ調整方法は、物体を位置決めする装置にも適用することができる。この場合には、物体の位置情報を検出するために装置に備えられた検出系の検出動作を規定するパラメータが調整可能なパラメータとなり、動作結果に関する情報には、物体の位置決め精度が含まれるようになる。
【００３４】
上記請求項１〜９のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法において、請求項１０に記載のパラメータ調整方法のごとく、前記第１工程では、前記装置の数学モデルのシミュレーションによる動作結果に関する情報の推定値を、前記動作結果に関する情報とすることとすることができる。これによれば、実際に装置を動作させることなく、シミュレーションによって短時間でパラメータの最適化を図ることができる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、装置の動作を規定する特定のパラメータの設定値を調整するパラメータ調整方法であって、前記特定のパラメータの設定値を複数の値に順次設定したときの前記装置の動作結果に関する情報を求める第１工程と；前記求められた動作結果に関する情報を評価因子とし、最小二乗法及び減衰最小二乗法の少なくとも一方を用いて前記特定のパラメータの設定値の最適値を求める第２工程と；前記最適値を前記特定のパラメータの設定値として前記装置に設定する第３工程と；を含むパラメータ調整方法である。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、物体（Ｗ、Ｗ’）を搬送する物体搬送方法であって、前記物体を搬送する動作を規定する複数のパラメータ（Ｐ１等）を調整対象とし、前記物体の搬送結果に関する情報を、前記動作結果に関する情報として、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法を実行する調整工程と；前記調整工程で調整されたパラメータに基づいて前記物体を搬送する搬送工程と；を含む物体搬送方法である。これによれば、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパラメータ調整方法を実行して、物体の搬送動作を規定する複数のパラメータを最適化することができるので、短時間で精度良く物体を搬送することができる。
【００３７】
請求項１３に記載の発明は、物体（Ｗ、Ｗ’）を搬送する物体搬送方法であって、搬送系（３６等）による前記物体の搬送動作を規定する複数のパラメータ（Ｐ１等）の設定値に従って複数の前記物体を前記搬送系によって１つずつ搬送する搬送工程と；前記搬送系によって所定数の物体が搬送される毎に、物体の搬送結果に関する情報を検出する検出工程と；前記検出された前記搬送結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数（Φ）の値に応じて、前記複数のパラメータの設定値の最適値の組合せを求め、前記最適値の組合せに含まれる最適値を、前記複数のパラメータのそれぞれの設定値として前記複数のパラメータを調整する調整工程と；を含む物体搬送方法である。
【００３８】
これによれば、搬送系によって所定数の物体が搬送される毎に、物体の搬送結果に関する情報が検出されて、そのときの評価関数の値が算出され、パラメータの設定値がその評価関数の値に基づいて最適値に調整される。すなわち、本発明では、パラメータの最適値が、例えば装置の経時変化によって変化したとしても、そのパラメータの設定値を最適値に常に調整しておくことができる。
【００３９】
この場合において、請求項１４に記載の物体搬送方法のごとく、前記搬送工程に先立って、前記複数のパラメータそれぞれについての所定の設定値を基準とする、前記各パラメータの設定値の複数の組合せを、順次設定して前記搬送系による前記物体の搬送を試行したときのそれぞれの搬送結果に関する情報を求め、その搬送結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値を前記組合せ毎に算出し、前記複数のパラメータの変動と前記評価関数の変動との相関関係を示すテーブルを作成するテーブル作成工程をさらに含み、前記調整工程では、前記検出工程において検出された前記搬送結果に関する情報から算出された評価関数の値が大きくなった場合には、前記テーブルを参照し、前記評価関数の値を小さくするような前記各パラメータの設定値の組合せを選択して設定することとすることができる。
【００４０】
これによれば、物体の搬送を実際に実行する前に、各パラメータの設定値の変動と搬送結果に関する情報の変動との相関関係を示すテーブルを予め作成しておき、露光工程中については、検出工程において検出された搬送結果に関する情報に基づいて算出された評価関数が大きくなった場合には、そのテーブルを参照すれば、評価関数の値を小さくすることができるような各パラメータの設定値の組合せを短時間で求めることができるので、装置の動作中におけるパラメータの最適化に要する時間を短縮することができる。
【００４１】
請求項１５に記載の発明は、物体（Ｗ、Ｗ’）を露光する露光装置（１００）であって、前記物体の搬送動作を規定する少なくとも１つのパラメータ（例えばＰ１）の設定値に従って前記物体を搬送する搬送系と（３０等）；前記搬送系によって搬送された前記物体を保持するステージ（ＷＳＴ）と；前記搬送系によって搬送され、前記ステージに保持された前記物体の搬送結果に関する情報を検出する検出系（ＡＬＧ）と；前記検出された前記動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値に基づいて、前記少なくとも１つのパラメータの設定値の最適値を求め、前記最適値に基づいて前記少なくとも１つのパラメータの設定値を調整する調整装置（２０）と；を備える露光装置である。
【００４２】
これによれば、調整装置によって最適に調整された少なくとも１つのパラメータの設定値に基づいて、搬送系によって搬送されステージ上に保持された物体を露光するので、露光精度を維持しつつ、スループットの向上を実現することができる。
【００４３】
請求項１６に記載の発明は、装置の動作を規定する複数のパラメータの設定値を調整する手順をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記複数のパラメータから選択された少なくとも２つの特定パラメータそれぞれについての所定の設定値を基準とする、前記各特定パラメータの設定値の複数の組合せを、前記装置に順次設定したときの前記装置の動作結果に関する情報を求め、求められた前記動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数の値を前記組合せ毎に算出する第１手順と；前記組合せ毎に算出された評価関数の値に基づいて、前記各特定パラメータの設定値の最適値の組合せを求める第２手順と；前記最適値の組合せに含まれる最適値を、前記各特定パラメータのそれぞれの設定値として前記装置に設定する第３手順と；を前記コンピュータに実行させるプログラムである。
【００４４】
このプログラムをコンピュータに実行させることにより、本発明のパラメータ調整方法が実現され、短時間で精度良くパラメータの最適化を実行することが可能となる。
【００４５】
この場合、請求項１７に記載のプログラムのごとく、前記コンピュータに、前記第３手順に先立って、前記第１手順及び前記第２手順を少なくとも２回繰り返し実行させ、２回目以降の前記第１手順では、前回までの前記第２手順で求められた前記最適値の組合せに含まれる前記各特定パラメータの最適値を、そのパラメータの所定の設定値とし、２回目以降の前記第２手順では、前回までの前記第２手順で求められた前記最適値の組合せに対応する前記評価関数の値よりも、今回の前記第２手順で求められた前記最適値の組合せに対応する前記評価関数の値が小さい場合には、今回の前記第２手順で求められた前記最適値の組合せを、前記特定パラメータの最適値の組合せとして更新する手順を実行させることとすることができる。
【００４６】
上記請求項１６又は１７に記載のプログラムにおいて、請求項１８に記載のプログラムのごとく、前記第２手順では、最小二乗法及び減衰最小二乗法の少なくとも一方を用いて前記各特定パラメータの最適値の組合せを求める手順を前記コンピュータに実行させることとすることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
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。
【００４８】
図１には、本発明に係るパラメータ調整方法及び物体搬送方法の実施に好適な一実施形態に係る露光装置１００が示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置である。
【００４９】
この露光装置１００は、露光光源を含む照明系１２、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、物体としてのウエハＷが搭載されるステージとしてのウエハステージＷＳＴ、及びこれらの制御系等を備えている。
【００５０】
前記照明系１２は、例えば特開平６−３４９７０１号公報などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ、内面反射型インテグレータ、あるいは回折光学素子など）等を含む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド、及びダイクロイックミラー等（いずれも不図示）から成る照明光学系とを含んで構成されている。この照明系１２では、回路パターン等が描かれたレチクルＲ上のレチクルブラインドで規定されたスリット状の照明領域ＩＡＲ部分を照明光ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとしては、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの遠紫外光、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、あるいはＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光などが用いられる。照明光ＩＬとして、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）を用いることも可能である。
【００５１】
ここで、照明系１２内の各駆動部、すなわち可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド等は、主制御装置２０からの指示に応じ照明制御装置（露光コントローラ）１４によって制御される。
【００５２】
前記レチクルステージＲＳＴは、レチクルベース盤１３上に配置され、その上面にはレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えば、リニアモータ、ボイスコイルモータ等を含む不図示のレチクルステージ駆動部によって、照明光学系の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直な平面内（ＸＹ平面内）で２次元的に（Ｘ軸方向、これに直交するＹ軸方向及びＸＹ平面に直交するＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）に）微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここではＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。このレチクルステージＲＳＴは、レチクルＲの全面が少なくとも照明系１２の光軸を横切ることができるだけのＹ軸方向の移動ストロークを有している。
【００５３】
レチクルステージＲＳＴの側面には鏡面加工が施され、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１６からの干渉計ビームを反射する反射面が形成されている。レチクル干渉計１６では、その反射面からの戻り光と不図示のレファレンス部からの戻り光を干渉させてその干渉光の光電変換信号に基づき、レチクルステージＲＳＴのステージ移動面（ＸＹ平面）内の位置（θｚ回転を含む）を、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出している。このレチクル干渉計１６の測長軸は、実際には走査方向に少なくとも２軸、非走査方向に少なくとも１軸設けられている。
【００５４】
レチクル干渉計１６からのレチクルステージＲＳＴの位置情報はステージ制御装置１９及びこれを介して主制御装置２０に送られ、ステージ制御装置１９では主制御装置２０からの指示に応じ、レチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動部（図示省略）を介してレチクルステージＲＳＴを駆動する。
【００５５】
前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置され、その光軸ＡＸ（照明光学系の光軸に一致）の方向がＺ軸方向とされている。この投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセントリックで、光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系ＰＬの投影倍率は、例えば１／５（あるいは１／４）などである。
【００５６】
このため、照明系１２からの照明光ＩＬによってレチクルＲの照明領域ＩＡＲが照明されると、このレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介して照明領域ＩＡＲ部分のレチクルＲの回路パターンの縮小像（部分倒立像）が表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上に形成される。
【００５７】
前記ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの図１における下方に配置されたウエハベース盤１７上に配置され、このウエハステージＷＳＴ上には、ウエハホルダ１８が載置されている。このウエハホルダ１８上には例えば直径１２インチ（約３００ｍｍ）のウエハＷが真空吸着保持されている。ウエハホルダ１８は不図示の駆動部により、投影光学系ＰＬの最良結像面に対し、任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）に微動できるように構成されている。また、このウエハホルダ１８はＺ軸回りの回転動作も可能になっている。
【００５８】
ウエハステージＷＳＴは走査方向（Ｙ軸方向）の移動のみならず、ウエハＷ上の複数のショット領域をそれぞれ露光領域ＩＡに対して相対移動して走査露光を行うことができるように、走査方向に直交する非走査方向（Ｘ軸方向）にも移動可能に構成されており、ウエハＷ上の各ショット領域を走査（スキャン）露光する動作と、次のショットの露光のための加速開始位置まで移動する動作とを繰り返すステップ・アンド・スキャン動作を行う。このステップ・アンド・スキャン動作についての詳細は後述する。
【００５９】
ウエハステージＷＳＴは、ウエハ駆動装置１５によりＸ軸及びＹ軸の２次元方向に駆動される。ウエハ駆動装置１５は、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動するＸ軸リニアモータと、該Ｘ軸リニアモータの固定子であるＸ軸リニアガイドと一体的にウエハステージＷＳＴをＹ軸方向に駆動する一対のＹ軸リニアモータとの合計３つのリニアモータを含んで構成されるが、図１においては、図示の便宜上からブロックにて示されている。
【００６０】
ウエハステージＷＳＴの位置は、ウエハレーザ干渉計２４によって計測されている。すなわち、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向一側（−Ｘ側）の側面、及びＹ軸方向一側（＋Ｙ側）の側面には、それぞれ鏡面加工が施されて反射面が形成されている。これらの反射面に、ウエハレーザ干渉計２４から干渉計ビームがそれぞれ照射され、それぞれの反射面からの戻り光と不図示のリファレンス部からの戻り光を干渉させてその干渉光の光電変換信号に基づき、ウエハステージＷＳＴの位置が、ウエハレーザ干渉計２４によって例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。なお、ウエハレーザ干渉計２４は、実際には、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向一側（−Ｘ側）の側面に干渉計ビームを照射するＸ軸干渉計と、Ｙ軸方向一側（＋Ｙ側）の側面に干渉計ビームを照射するＹ軸干渉計とが設けられている。これらのＸ軸干渉計、Ｙ軸干渉計は、それぞれ複数の測長軸を有する多軸干渉計であり、ウエハステージＷＳＴのＸ位置、Ｙ位置の他、回転（θｚ回転（ヨーイング）、Ｘ軸回りの回転であるθｘ回転（ピッチング）、及びＹ軸回りの回転であるθｙ回転（ローリング）を含む）の計測も可能となっている。また、Ｘ軸方向の複数の測長軸の中には、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通る測長軸と、後述するアライメント系ＡＬＧの検出中心を通る測長軸とが含まれ、Ｙ軸方向の複数の測長軸の内の少なくとも一つは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとアライメント系ＡＬＧの検出中心とを通る。これにより、本実施形態のウエハレーザ干渉計２４では、露光時、及びアライメント時のいずれのときにおいてもいわゆるアッベ誤差なく、ウエハステージＷＳＴのＸ，Ｙ位置を計測できるようになっている。
【００６１】
ウエハレーザ干渉計２４の各測長軸における計測値は、図１のステージ制御装置１９及びこれを介して主制御装置２０に送られており、ステージ制御装置１９では、主制御装置２０からの指示に応じてウエハステージＷＳＴの位置を制御する。なお、ウエハステージＷＳＴの位置を計測する干渉計としては、上記の如く、複数の干渉計が設けられているが、図１ではこれらがウエハレーザ干渉計２４として代表的に示されている。
【００６２】
前記ウエハステージＷＳＴ上には、図１に示されるように、基準マーク板ＦＭがその表面がウエハＷの表面とほぼ同一高さとなるように固定されている。この基準マーク板ＦＭの表面には、例えば後述するアライメント系ＡＬＧの検出中心の位置とレチクルパターンの投影像の位置との相対位置関係を計測するためのベースライン計測用基準マークその他の基準マークが形成されている。
【００６３】
さらに、本実施形態の露光装置１００では、図１に示されるように、投影光学系ＰＬの側面、より具体的には、投影光学系ＰＬの−Ｙ側の側面に、ウエハＷ上の各ショット領域に付設されたアライメントマーク（ウエハマーク）の位置を検出するためのオフアクシス方式のアライメント系ＡＬＧが設けられ、アライメント系ＡＬＧとしては、例えば特開平２−５４１０３号公報に開示されているようなＦＩＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｉｍａｇｅ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）系のアライメントセンサが用いられている。このアライメント系ＡＬＧは、所定の波長幅を有する照明光（例えば白色光）をウエハに照射し、ウエハ上のアライメントマークの像と、ウエハと共役な面内に配置された指標板上の指標マークの像とを、対物レンズ等によって、撮像素子（ＣＣＤカメラ等）の受光面上に結像して検出するものである。アライメント系ＡＬＧはアライメントマーク（又は基準マーク板ＦＭ上の基準マーク）の撮像結果を、主制御装置２０へ向けて出力する。
【００６４】
また、この露光装置１００では、投影光学系ＰＬの最良結像面に向けて複数のスリット像を形成するための結像光束（検出ビームＦＢ）を光軸ＡＸ方向に対して斜め方向より供給する照射光学系ＡＦ１と、その結像光束のウエハＷの表面での各反射光束を、それぞれスリットを介して受光する受光光学系ＡＦ２とから成る斜入射方式の多点焦点位置検出系ＡＦが、投影光学系ＰＬを支える不図示の保持部材に固定されている。この多点焦点位置検出系ＡＦ（ＡＦ１、ＡＦ２）としては、例えば特開平６−２８３４０３号公報などに開示されるものと同様の構成のものが用いられ、ウエハ表面の複数点の結像面に対するＺ方向の位置偏差を検出し、ウエハＷと投影光学系ＰＬとが所定の間隔を保つようにウエハホルダ１８をＺ軸方向及び傾斜方向に駆動するために用いられる。多点焦点位置検出系ＡＦからのウエハ位置情報は、主制御装置２０を介してステージ制御装置１９に送られる。ステージ制御装置１９はこのウエハ位置情報に基づいてウエハホルダ１８をＺ方向及び傾斜方向に駆動する。
【００６５】
前記ウエハステージＷＳＴ上に載置されたウエハホルダ１８の中心部近傍には、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を総合すると分かるように、センタテーブル３０が形成されている。センタテーブル３０は、例えば不図示のリンク機構などに接続されており、そのリンク機構が例えば不図示のカムの回転によって駆動されると、リンク機構の駆動によって上下に移動し、ウエハホルダ１８の上面に対して出没可能となっている。このカムの回転制御は、ステージ制御装置１９を介して主制御装置２０によって行われる。このようなセンタテーブル３０が設けられているのは、ウエハの受け渡しを行うためである。ウエハホルダ１８と他との間のウエハの受け渡しを行う際には、センタテーブル３０がウエハを支持しつつ上昇して、ウエハをウエハホルダ１８から浮かせた状態とする。なお、ウエハの受け渡しは、センタテーブル３０が、Ｚ軸方向に関して、前述のカム−リンク機構における上死点から僅かに外れた位置であって、センタテーブル３０の姿勢が最も安定した位置にあるときに行われる。この安定した位置（これを「ウエハ受け渡し位置」という）は、所定の計測装置によって計測可能であり、装置の立ち上げ時やメンテナンス時にその計測装置によって計測され、その位置がセンタテーブル３０のウエハ受け渡し位置として装置に設定される。
【００６６】
センタテーブル３０におけるウエハと接触する部分の略中央部には、開口３０ａが設けられており、この開口３０ａは、不図示の給排気機構と連通している。また、図示していないが、センタテーブル３０上部には、その外周に渡って周壁が設けられている。センタテーブル３０上にウエハを載置した状態で、給排気機構により排気を行うと、ウエハとセンタテーブル３０の上部と、その周壁によって囲まれている領域が減圧され、ウエハが大気圧に押されてセンタテーブル３０に真空吸着されるようになる。すなわち、ウエハを支持してこの給排気機構により排気を行えば、センタテーブル３０は、ウエハを真空吸着保持することができる。
【００６７】
また、図示していないが、センタテーブル３０のウエハを支持する支持面には、多数のピンが所定間隔で離間して配置されており、ウエハは、その多数のピンの先端部によって支持されることとなる。したがって、前述の給排気機構により排気が行われ、ウエハが外部の気圧によってセンタテーブル３０方向に押し付けられたとしても、ウエハは均一な力で支持され変形することはない。なお、このようなピンは、ウエハホルダ１８上にも多数配置されており、ウエハは、ウエハホルダ１８に載置されたときに、これらのピンによって支持されるようになる。
【００６８】
図１に戻り、露光装置１００は、更に、ウエハ交換位置に配置されたウエハプリアライメント装置３２を備えている。このウエハプリアライメント装置３２は、プリアライメント装置本体３４と、このプリアライメント装置本体３４の下方に設けられ、ウエハ搬入アーム（以下、「搬入アーム」という）３６を吊り下げ支持して上下動及び回転駆動可能な上下動・回転機構３８と、搬入アーム３６の上方に配置された３つの計測ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｃとを備えている。このウエハプリアライメント装置３２は、さらに、図３に示されるように、３つの計測ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｃに個別に対応して設けられた３つの反射部材としてのプリズム４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、これらのプリズム４１ａ〜４１ｃを個別に駆動する３つのプリズム駆動機構４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備えている。
【００６９】
プリズム駆動機構４３ａ〜４３ｃのそれぞれはモータを有し、支持部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃをそれぞれ介して、露光装置１００のボディ（図示省略）の一部に吊り下げ支持されている。前記プリズム４１ａ〜４１ｃのそれぞれは、Ｌ字状の支持部材４７ａ〜４７ｃをそれぞれ介して、プリズム駆動機構４３ａ〜４３ｃの駆動軸（回転軸）に取り付けられている。この場合、プリズム駆動機構４３ａ〜４３ｃは、プリズム４１ａ〜４１ｃのそれぞれを、計測ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｃから後述するようにして照射される検出用の光が照射される第１位置（図３参照）と、計測ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの検出用の光が照射されない第２位置（図４参照）との間で、往復して回転駆動するようになっている。プリズム駆動機構４３ａ〜４３ｃは、主制御装置２０からの指示に基づきステージ制御装置１９によって制御される。
【００７０】
前記計測ユニット４０ｂは、図５に簡略化して示されるように、筐体５３と、該筐体５３内に所定の位置関係で配置された光源５５、レンズ５７、折り曲げミラー５９、レンズ６１、及びＣＣＤカメラ６３等を備えている。ここで、レンズ５７は、実際には、不図示のレンズホルダに保持され、そのレンズホルダの傾斜角が調整可能な構造となっている。すなわち、レンズホルダを介してレンズ５７の光軸の向きを所望の角度に調整可能な構造となっている。筐体５３のレンズ５７下方及び折り曲げミラー５９下方の部分には、円形開口５３ａ，５３ｂがそれぞれ形成されている。
【００７１】
ここで、図５を用いて、計測ユニット４０ｂにより、搬入アーム３６に保持された１２インチウエハ（以下、「ウエハＷ’」と呼ぶ）の外形計測を行う原理について簡単に説明する。プリズム４１ｂが、ウエハＷ’下方の第１位置（図３参照）にある状態、すなわち図５に示されるような状態で、光源５５からの検出用の光ＤＬが、レンズ５７を介してプリズム４１ｂに落射照明にて照射される。すなわち本実施形態では、光源５５とレンズ５７とによって落射照明系が構成されている。そして、この光ＤＬは、プリズム４１ｂの反射面によって順次反射され、図５に示されるように複数回折り返された後、鉛直下方からウエハＷ’外縁の所定箇所、具体的にはノッチ（Ｖ字状の切り欠き）部分近傍に向けて進行する。すなわち、光ＤＬによって、ウエハＷ’のノッチ部近傍が下方から照明される。そして、光ＤＬは、折り曲げミラー５９によって光路が９０°折り曲げられ、レンズ６１を介してＣＣＤカメラ６３の受光面（撮像面）に入射する。すなわち、これにより、ウエハＷ’のノッチ部近傍の像がＣＣＤカメラ６３の受光面上に結像し、その像がＣＣＤカメラ６３によって撮像される。そして、このノッチ部近傍の像の撮像信号が前記プリアライメント装置本体３４内部の不図示の信号処理系（画像処理系）に送られる。
【００７２】
その他の計測ユニット４０ａ，４０ｃも、上記計測ユニット４０ｂと同様に構成され、同様にしてプリズム４１ａ，４１ｃをそれぞれ介してウエハＷ’の外縁の所定箇所近傍、具体的にはノッチ部以外の周縁部近傍の像を撮像し、その撮像結果を含む撮像信号をそれぞれ信号処理系に送るようになっている。
【００７３】
前記プリアライメント装置本体３４の内部には、前記信号処理系や上下動・回転機構３８の制御系などを含む制御装置が内蔵されている。
【００７４】
ウエハプリアライメント装置３２は、図１の主制御装置２０からの指示に基づきステージ制御装置１９によって制御され、３つの計測ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｃによってウエハＷ’の外縁（外形）を検出する。そして、３つの計測ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの撮像信号がプリアライメント装置本体３４に内蔵された制御装置によって処理され、この制御装置からの信号に基づきステージ制御装置１９によってウエハＷ’のＸ，Ｙ，θｚ誤差が求められる。そして、ステージ制御装置１９は、この内のθｚ誤差を補正すべく上下動・回転機構３８を制御するようになっている。
【００７５】
また、図６（Ａ）に示されるように、ウエハＷ’のノッチの位置は計測ユニット４０ｂの位置、従ってその方向はウエハＷ’の中心からみて−Ｙ方向（６時の方向）であるが、この状態から９０°回転した状態、すなわちウエハＷの中心からみて＋Ｘ方向（３時の方向）にノッチが来る状態でウエハＷ’がウエハホルダ１８上に載置される場合もある。かかる場合には、例えば特開平９−３６２０２号公報に記載されているように、３時の方向、６時の方向の両方向に対応した位置に計測ユニット（ＣＣＤカメラを内蔵する）を配置しても良く（領域ＶＡ〜ＶＥをそれぞれ撮像する５つの計測ユニット）、あるいは計測ユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｃを用いて外形を検出した後にウエハプリアライメント装置３２の上下動・回転機構３８を用いて９０°回転するようにしても良い。
【００７６】
また、オリエンテーションフラット（以下、「ＯＦ」と略述する）が設けられているウエハについても、図６（Ｂ）に示されるように、−Ｙ方向（６時の方向）又は＋Ｘ方向（３時の方向）にＯＦが来る状態でウエハＷ’がウエハホルダ１８上に載置される場合があるため、３時の方向、６時の方向の両方向に対応した位置に計測ユニット（ＣＣＤカメラを内蔵する）を配置しても良い（領域ＶＡ〜ＶＦをそれぞれ撮像する６つの計測ユニット）。なお、この処埋の方法及び光学配置、ウエハのＸＹθ誤差算出方法は公知であり、例えば特開平９−３６２０２号公報に記載されている方法とほぼ同様であるから、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７７】
なお、ウエハプリアライメント装置３２によるウエハＷ’の外形計測に基づいて求められたＸ，Ｙ誤差は、ステージ制御装置１９を介して主制御装置２０に送られる。そして、ステージ制御装置１９により、主制御装置２０からの指示に基づき、例えば後述するウエハＷ’のウエハホルダ１８への搬入時（ロード時）にそのＸ，Ｙ誤差分だけウエハステージＷＳＴを微小駆動することにより補正される。あるいは、そのＸ，Ｙ誤差分だけのオフセットをウエハアライメントの際に加えることで補正することも可能である。
【００７８】
図７には、搬入アーム３６が取り出して示されている。この図７に示されるように、搬入アーム３６は、上下動・回転機構３８によって駆動される駆動軸４６の下端に水平に取り付けられた水平部材４２と、この水平部材４２の長手方向（Ｘ軸方向）の一側（＋Ｘ側）に固定され長手方向に直交する方向（Ｙ軸方向）に所定長さで延びる延設部４４と、この延設部４４の両端から下方に突設された一対のＬ字状のフック部５０ａ，５０ｂと、水平部材４２の長手方向の他端部から下方に突設されたフック部５０ｃとを有している。フック部５０ａ，５０ｂは、それぞれの下端が内側（−Ｘ側）に長さａだけ突設された形状となっている。残りのフック部５０ｃも内側（＋Ｘ側）に長さａだけ突設された形状となっている。
【００７９】
これらのフック部５０ａ〜５０ｃの下端部の上面は、ほぼ同一のＸＹ面上に位置し、それぞれウエハの裏面を吸着する不図示の吸引孔が設けられており、また、フック部５０ａ，５０ｂとフック部５０ｃとの先端部相互間の間隔ｄは、１２インチ（ウエハの直径）より狭くなっており、間隔ｄに長さ２ａを加えた長さが、１２インチより長くなるように設定されている。さらに、間隔ｄは、後述するウエハ搬送アーム５４におけるウエハを指示する部分のＸ軸方向に関する幅や、センタテーブル３０の直径よりも広くなるように設定されている。また、フック部５０ａ〜５０ｃの吸引孔が設けられた部分の上方にウエハの直径より幅の広い空間部が設けられている。従って、後述するウエハ搬送アーム５４によって−Ｙ方向からウエハをこの空間部内に搬入できるようになっており、この搬入アーム３６では、フック部５０ａ，５０ｂ，５０ｃの吸気孔を介してウエハ裏面を吸着保持した状態で、ウエハを上下に搬送できるようになっている。
【００８０】
図４に示されるように、搬出アーム５２及びウエハ搬送アーム５４は、アーム駆動機構５６によってＹ軸方向に沿って所定ストロークで駆動されるようになっている。アーム駆動機構５６は、Ｙ軸方向に延びるリニアガイド６０と、このリニアガイド６０に沿ってＹ軸方向に往復移動する上下動・スライド機構５８、６２とを備えている。この内、上下動・スライド機構５８に前述の搬出アーム５２が保持され、搬出アーム５２は上下動・スライド機構５８によって所定範囲内で上下方向にも駆動されるようになっている。ウエハ搬送アーム５４は上下動・スライド機構６２によって保持され、これによって所定範囲内で上下方向にも駆動されるようになっている。上下動・スライド機構５８、６２を含むアーム駆動機構５６は、図１のステージ制御装置１９によって制御される。また、この場合、リニアガイド６０は、振動防止のために、ウエハベース盤１７等を含む露光装置１００のボディとは離れた架台に取り付けられるのが望ましい。
【００８１】
制御系は、図１中、主制御装置２０及びこの配下にあるステージ制御装置１９などによって主に構成される。主制御装置２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等から成るいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含んで構成され、装置全体を統括して制御する。
【００８２】
主制御装置２０には、例えば不図示のキーボード等の入力装置、及びＣＲＴディスプレイ（又は液晶ディスプレイ）等の表示装置（いずれも図示省略）、並びにＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ），ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃ）あるいはＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の情報記録媒体の不図示のドライブ装置が接続されている。ドライブ装置にセットされた情報記録媒体（以下では、ＣＤであるものとする）には、後述するフローチャートで示される露光装置１００における全体の動作及びパラメータ調整動作等の処理アルゴリズムに対応するプログラム等が記録されている。また、主制御装置２０には、後述するように装置パラメータ等を格納するための記憶装置２１が接続されている。
【００８３】
前提として、ドライブ装置にセットされたＣＤ−ＲＯＭ内のプログラム等は、記憶装置２１にインストールされているものとする。さらに、そのうちのパラメータ調整動作のプログラムが、主制御装置２０内部のＣＰＵによって記憶装置２１からメインメモリにロードされているものとする。
【００８４】
次に、上述のようにして構成された露光装置１００における全体の動作を、ウエハ搬送系の動作を中心として、図３、図４、図７〜図１０等を参照しつつ説明する。
【００８５】
露光装置１００では、主制御装置２０によって、照明系１２、レチクルステージＲＳＴ、ウエハステージＷＳＴ等の各部の動作が、照明制御装置１４、ステージ制御装置１９等を介して管理され、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順でステップ・アンド・スキャン方式の露光により、ウエハステージＷＳＴ上のウエハホルダ１８に保持されたウエハＷ上の各ショット領域に対し、順次レチクルパターンが転写される。
【００８６】
上記のウエハＷに対するステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われているとき、主制御装置２０は、ステージ制御装置１９に対し、次に露光を行うウエハＷ’のウエハ交換位置への搬送を指示する。これにより、露光が終了するまでの間に、次のような動作が行われる。
【００８７】
すなわち、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の位置やノッチの方向がラフに調整されたウエハＷ’を保持したウエハ搬送アーム５４が、図４に示されるように、ステージ制御装置１９によりアーム駆動機構５６を介して、ウエハ交換位置の上方に待機している搬入アーム３６の空間部内の所定位置（ウエハを受け渡すことが可能な位置）まで駆動される（図４の矢印ＹＡ参照）。この場合、ウエハ搬送アーム５４に保持されたウエハＷ’は、前述の搬入アーム３６の空間部に搬入される。なお、このとき、搬出アーム５２は、まだ−Ｙ側に待機した状態となっている（図８（Ａ）参照）。なお、搬入アーム３６のＺ軸方向に関する位置は、不図示のセンサで検出されており、その位置情報がステージ制御装置１９に送られているものとする。
【００８８】
この状態で、ステージ制御装置１９は、搬入アーム３６を所定量上昇させ、搬入アーム３６が所定の位置に到達した時点で、ウエハ搬送アーム５４によるウエハＷ’の吸着を適切なタイミングで解除し、搬入アーム３６によるウエハＷ’の真空吸引を適切なタイミングで開始させる（バキュームをオンにする）。
【００８９】
ウエハＷ’が搬入アーム３６によって完全に支持された状態となるまで搬入アーム３６が上昇すると（図８（Ｂ）参照）、ステージ制御装置１９は、ウエハ搬送アーム５４を−Ｙ側に退避させる（図８（Ｃ）参照）。これにより、ウエハＷ’の搬入アーム３６への受け渡しが完了する（図８（Ｄ）参照）。
【００９０】
主制御装置２０は、このウエハＷ’の受け渡しの完了を、例えば搬入アーム３６に接続された真空吸引路内の圧力の変化を検知する不図示のセンサの出力に基づいて確認すると、ステージ制御装置１９に対し、プリズム４１ａ〜４１ｃの第２位置（図４に示される状態）から第１位置（図３に示される状態）への移動を指示する。この指示に基づき、ステージ制御装置１９は、プリズム４１ａ〜４１ｃを搬入アーム３６によって保持されているウエハＷ’の下方の第１位置（図３参照）に移動させる。
【００９１】
主制御装置２０は、不図示のセンサの出力に基づいて、プリズム４１ａ〜４１ｃのウエハ下方の第１位置への移動（挿入）が完了したことを確認し、ステージ制御装置１９に対してウエハＷ’のプリアライメント計測を指示する。この指示に基づき、ステージ制御装置１９は、プリアライメント装置３２を構成する計測ユニット４０ａ〜４０ｃを用いた前述のウエハＷ’の外形計測を開始する。すなわち、このようしてウエハプリアライメント装置３２を用いたウエハＷ’のプリアライメントが開始される。
【００９２】
このプリアライメントでは、計測ユニット４０ａ〜４０ｃによって、図６（Ａ）に示されるウエハＷ’の外縁近傍の３つの領域（ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ）がそれぞれ撮像される。その撮像結果は、プリアライメント装置本体３４に送られ、プリアライメント装置本体３４では、その撮像データに基づいて、具体的にはウエハＷ’と背景との明度の違いなどに基づいて、統計的手法などを用いた画像処理によって、ノッチの位置を含むウエハＷ’の外縁の位置を少なくとも３点（そのうちの１点は、ノッチの位置）を検出し、その３点の位置から、ウエハＷ’の中心位置、ノッチの位置を算出してステージ制御装置１９に送る。
【００９３】
ステージ制御装置１９は、受信したウエハＷ’の中心位置、ノッチの位置、及び半径に関する情報に基づいて、この計測により求められたウエハＷ’のＸ、Ｙ、θｚ誤差の情報を算出して、主制御装置２０に通知するとともに、θｚ回転誤差を補正すべく上下動・回転機構３８を介して搬入アーム３６を回転する。このウエハＷ’の回転誤差補正と並行して、ステージ制御装置１９は、主制御装置２０からの指示に基づいてプリズム４１ａ〜４１ｃを、図４に示される第２位置に退避させる。
【００９４】
以降、ウエハＷの露光が終了するまで、搬入アーム３６はウエハＷ’を支持したまま待機する。
【００９５】
一方、ウエハＷの露光が終了すると、主制御装置２０は、ステージ制御装置１９に対し、ウエハステージＷＳＴのウエハ交換位置への移動を指示する。これにより、ステージ制御装置１９は、ウエハレーザ干渉計２４の計測値をモニタしつつ、ウエハ駆動装置１５を介してウエハステージＷＳＴをウエハ交換位置へ移動させる。以上の動作により、搬入アーム３６及びウエハステージＷＳＴは、図９（Ａ）に示されるように、ウエハ交換位置及びその上方で、上下方向に重なった状態となる。なお、このとき、ステージ制御装置１９は、前述したウエハＷ’のＸ、Ｙ、θｚ誤差の情報のうち、Ｘ、Ｙの誤差の情報に基づいて、それらの誤差がキャンセルされるような位置にウエハステージＷＳＴを位置決めしているものとする。
【００９６】
ウエハステージＷＳＴがウエハ交換位置に到達すると、主制御装置２０は、ステージ制御装置１９にウエハＷをアンロードするように指示する。これにより、ステージ制御装置１９は、ウエハホルダ１８によるウエハＷの真空吸着を解除させ、その後適切なタイミングでセンタテーブル３０によるウエハＷの真空吸着を開始させ、さらにセンタテーブル３０を所定量上昇させる。その後、搬出アーム５２を図４で示される矢印ＹＢの方向に移動させ、ウエハＷの下側に搬出アーム５２を挿入させる（図９（Ｂ）参照）。なお、センタテーブル３０のＺ軸方向に関する位置は、不図示のセンサによって計測され、その位置情報がステージ制御装置１９に送られているものとする。
【００９７】
そして、ステージ制御装置１９は、センタテーブル３０を下降させ、センタテーブル３０が所定位置まで到達すると、センタテーブル３０によるウエハＷの吸着を解除させた直後に適切なタイミングで搬出アーム５２によるウエハＷの吸着を開始させる。これにより、ウエハＷがセンタテーブル３０から搬出アーム５２に受け渡されるようになる。そして、ウエハＷが搬出アーム５２にのみ支持されるようになった時点で、ステージ制御装置１９は、搬出アーム５２を−Ｙ側に退避させる。これにより、ウエハステージＷＳＴからのウエハＷのアンロードが完了する（図９（Ｃ）参照）。
【００９８】
次に、ステージ制御装置１９は、図１０（Ａ）に示される位置から、図１０（Ｂ）に示される、センタテーブル３０にウエハＷが載置される位置まで、搬入アーム３６を下降させる。このとき、ステージ制御装置１９は、搬入アーム３６が所定位置まで到達したときに、搬入アーム３６に対するウエハＷ’に対する真空吸着を解除させ、その直後に適切なタイミングでセンタテーブル３０によるウエハＷ’に対する真空吸着を開始させる。
【００９９】
搬入アーム３６は、ウエハＷ’がセンタテーブル３０のみに支持されるようになるまで、すなわち、搬入アーム３６のフック部５０ａ，５０ｂ，５０ｃがウエハＷ’から完全に離れるまで引き続き下降する。その後、ステージ制御装置１９は、センタテーブル３０の真空吸着力によりウエハＷ’が完全に保持された状態となったときに、ウエハステージＷＳＴを＋Ｙ方向に移動させる（図１０（Ｃ）参照）。
【０１００】
さらに、ステージ制御装置１９は、センタテーブル３０を下降させ、ウエハホルダ１８にウエハＷ’を載置させる。このとき、ステージ制御装置１９は、センタテーブル３０が所定の位置に到達したときに、センタテーブル３０の真空吸着を解除させ、適当なタイミングでウエハホルダ１８による真空吸着を開始させることによって、ウエハホルダ１８によりウエハＷ’を保持するようにする。なお、前述のように、プリアライメント装置３２によって計測されたウエハＷ’のＸ、Ｙ、θｚ誤差は、前述した搬入アーム３６の回転やウエハステージＷＳＴの位置の補正によってキャンセルされるため、ウエハＷ’は、ウエハステージＷＳＴ上の所望の位置に保持されるようになる（図１０（Ｄ）参照）。一方、搬入アーム３６は、図８（Ａ）に示される位置まで上昇させておく。
【０１０１】
以上により、ウエハ交換動作が終了し、ステージ制御装置１９から「露光準備終了コマンド」が主制御装置２０に送られる。主制御装置２０は、この「露光準備終了コマンド」を受け、上記のウエハ交換の終了を確認した時点で、ステージ制御装置１９に対してウエハアライメント開始位置へのウエハステージＷＳＴの移動を指示する。その後処理はウエハＷ’のアライメントシーケンスに移行する。
【０１０２】
ステージ制御装置１９は、上記の指示に基づき、ウエハレーザ干渉計２４の計測値をモニタしつつ、ウエハ駆動装置１５を介して、ウエハステージＷＳＴを所定の経路に沿ってウエハアライメント開始位置へ移動させる。このとき、ウエハステージＷＳＴは待機位置から所定距離だけ＋Ｙ方向に、すなわちウエハ交換位置への移動の際と同じ経路を逆向きに移動する。
【０１０３】
上記のウエハアライメント開始位置へのウエハステージＷＳＴの移動終了後、ウエハアライメントが実施される。なお、ここで、ウエハＷ’は、既に１層目の露光がすでに終了しており、２層目以降の露光を行うものとして説明する。この場合、ウエハＷ’上には、図１１に示されるように、各ショット領域の回路パターンや、各ショット領域ＳＡ間のストリートライン上にショット領域ＳＡ毎に形成されたそのショット領域ＳＡのＸＹ位置情報を検出するための不図示のＸマーク及びＹマークの他に、ショット領域でない部分の所定位置にサーチアライメントマークＳＹＭ、ＳθＭが形成されているものとする。サーチアライメントマークＳＹＭ、ＳθＭは、Ｘ軸方向の間隔が長く、かつ、ウエハＷ’の中心位置からのＹ軸方向の距離が長くなるような位置にそれぞれ形成されており、サーチアライメントマークＳＹＭ、ＳθＭは、仮にその形成位置を求めれば、ウエハＷ’上に形成された複数のショット領域ＳＡの配列座標系をラフに検出できるように形成されている。
【０１０４】
主制御装置２０は、まず、サーチアライメントマークＳＹＭがアライメント系ＡＬＧの撮像視野内に収まるようにステージ制御装置１９にウエハステージＷＳＴの移動を指示する。この指示を受けたステージ制御装置１９は、ウエハ駆動装置１５を介して、ウエハステージＷＳＴを移動させる。なお、ウエハステージＷＳＴの移動終了後、主制御装置２０は、アライメント系ＡＬＧに撮像を指示する。この指示により、アライメント系ＡＬＧは、サーチアライメントマークＳＹＭを含む領域を撮像する。この撮像結果は、主制御装置２０に送信され、主制御装置２０は、この撮像結果に基づいたステージ座標系上のサーチアライメントマークＳＹＭの位置（Ｘ１，Ｙ１）を求める。なお、この位置は、統計的手法を用いた画像処理、例えばテンプレートマッチングなどの処理に基づいて精度良く求められるようにするのが望ましい。
【０１０５】
次に、主制御装置２０は、まず、サーチアライメントマークＳθＭがアライメント系ＡＬＧの撮像視野内に収まるようにステージ制御装置１９に指示する。この指示を受けたステージ制御装置１９は、サーチアライメントマークＳθＭがアライメント系ＡＬＧの撮像視野内に収まる位置に、ウエハ駆動装置１５を駆動して、ウエハステージＷＳＴを移動させる。次に、主制御装置２０は、アライメント系ＡＬＧに撮像を指示する。この指示により、アライメント系ＡＬＧは、サーチアライメントマークＳθＭを含む領域を撮像する。この撮像結果は主制御装置２０に送られ、主制御装置２０は、この撮像結果によってステージ座標系上のサーチアライメントマークＳθＭの位置（Ｘ２，Ｙ２）を算出する。この位置は、統計的手法を用いた画像処理、例えばテンプレートマッチングなどの処理に基づいて精度良く求められる。
【０１０６】
主制御装置２０は、求めたサーチアライメントマークＳＹＭの位置（Ｘ１，Ｙ１）及びサーチアライメントマークＳθＭの位置（Ｘ２，Ｙ２）に基づいて、ステージ座標系に対するウエハＷ’の中心位置の位置ずれ量（これを（ΔＸ，ΔＹ）とする）及び回転ずれ量（これをΔθとする）を算出する。例えば、設計上の両マーク間の距離やＹ軸方向の位置ずれ（Ｙ１―Ｙ２）からΔθが求められ、そのΔθがキャンセルされたときのウエハＷ’の中心位置と、本来のウエハＷ’の中心位置との位置ずれが位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ）となる。
【０１０７】
そして、主制御装置２０は、ステージ制御装置１９を介してウエハステージＷＳＴを順次移動させ、ウエハＷ’上の予め定められた特定のショット領域（サンプルショット）に付設されたアライメントマーク（ウエハマーク）を、アライメント系ＡＬＧを用いて順次検出させ、この検出結果（各マークとアライメント系ＡＬＧの検出中心との相対位置）とそれぞれのマーク検出時のウエハレーザ干渉計２４の計測値とを用いて、上記サンプルショットのウエハマークの位置を求め、この求めたウエハマークの位置に基づいて、例えば特開昭６１−４４４２９号公報などに開示される統計演算により、ウエハ全体のローテーション、直交度、Ｘ，Ｙ方向のスケーリング（倍率誤差）、Ｘ，Ｙ方向のオフセットで代表される線形誤差を算出し、この算出結果に基づきウエハＷ’上のショット領域の配列座標を算出するＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）を行う。ここで、ウエハアライメントの際のウエハステージＷＳＴのＸ位置及びＹ位置は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ及びアライメント系ＡＬＧの検出中心を通るＹ軸方向の測長軸における計測値と、アライメント系ＡＬＧの検出中心を通るＸ軸方向の測長軸における計測値とに基づいて管理される。
【０１０８】
なお、このとき、アライメントマークの検出の際には、ウエハステージの移動の際にウエハＷ’の位置ずれ量（ΔＸ、ΔＹ）及び回転ずれ量Δθが加味されているので、アライメントマークがアライメント系ＡＬＧの撮像視野内から外れることはない。
【０１０９】
ここで、上述の如く、ウエハステージＷＳＴのＸ位置、Ｙ位置の計測に用いられるウエハレーザ干渉計２４の測長軸は、アライメント系ＡＬＧに対し、アッベ誤差が生じない位置関係となっているので、ウエハステージＷＳＴのヨーイング（θｚ回転）による誤差は発生しない。但し、ウエハＷ’の表面の高さとウエハレーザ干渉計２４の各測長軸の高さとは異なっているので、ステージ制御装置１９では前述した如く複数の測長軸の計測値を用いてピッチング量、ローリング量を求め、これらに基づいてウエハホルダ１８が傾斜した時に発生する上下方向のアッベ誤差を補正するようになっている。
【０１１０】
上記のＥＧＡの終了後、ステージ制御装置１９は、主制御装置２０の指示に応じ、ウエハステージＷＳＴをベースライン計測位置に移動させる。これは、ＥＧＡ終了後、露光動作に移る前に、ウエハステージＷＳＴのＸ位置の計測に用いるウエハレーザ干渉計の測長軸を、アライメント系ＡＬＧの検出中心を通る測長軸から投影光学系ＰＬの光軸中心を通る測長軸に切り換える必要があり、そのためレチクルパターンの投影位置とアライメント系ＡＬＧの検出中心との距離であるベースラインを正確に計測する必要があるためである。
【０１１１】
そのため、主制御装置２０は、不図示のＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）アライメント系を用いて基準マーク板ＦＭ上に形成された第１基準マーク（図示省略）を検出後、ステージ制御装置１９を介してウエハステージＷＳＴを移動させて、ウエハステージＷＳＴ上の基準マーク板ＦＭに形成された第２基準マーク（図示省略）を、アライメント系ＡＬＧを用いて検出する。すなわち、ＴＴＲアライメント系により検出される一対のレチクルアライメントマークの位置の中心位置がレチクルパターンの投影位置（投影光学系ＰＬの光軸位置）を代表的に示す点であり、この位置からアライメント系ＡＬＧの検出中心までのＸ軸方向、Ｙ軸方向の距離、すなわちウエハステージＷＳＴが移動した距離がＸ軸方向、Ｙ軸方向のベースラインである。この場合、基準マーク板ＦＭは低膨張部材で構成されており、第１基準マークと第２基準マークとの位置関係は既知であるので、ＴＴＲアライメント系で検出されるレチクルアライメントマークと第１基準マークとの位置関係（位置誤差）と、アライメント系ＡＬＧで検出される該アライメント系ＡＬＧの検出中心と第２基準マークとの位置関係（位置誤差）と、設計上のベースラインと、ウエハレーザ干渉計２４の出力値とを用いれば、真のベースラインを求めることができる。
【０１１２】
従って、上述したＥＧＡで求められた位置からベースラインだけウエハステージＷＳＴを移動させることにより、ウエハＷ’上の各ショット領域を正確にレチクルパターンの投影位置に重ね合わせて露光を行うことができる。但し、本実施形態では、走査露光を行うので、後述する実際の露光の際には、ウエハステージＷＳＴの移動は、ＥＧＡで求められた位置からベースラインだけウエハステージＷＳＴを移動したショット中心の位置から所定距離だけ走査方向にずれた各ショットの露光のための走査開始位置（加速開始位置）への移動となる。
【０１１３】
勿論、上記のＥＧＡの際には、全ショット領域の配列座標を求めることなく、一部のショット領域に対応するマークの位置に基づいて、ウエハ全体のローテーション、直交度、Ｘ、Ｙ方向のスケーリング（倍率誤差）、Ｘ、Ｙ方向のオフセットで代表される線形誤差のみを求め、求められた線形誤差を用いて設計上のショット配列データを補正するようにしても良い。この場合にも勿論、アライメント系ＡＬＧで検出されたショットの位置とベースラインとに基づいてウエハステージＷＳＴの移動を行う必要がある。
【０１１４】
なお、上記のベースライン計測の際に、ウエハステージＷＳＴと基準マーク板ＦＭの回転誤差を計測することはできないが、この場合、基準マーク板ＦＭはウエハステージＷＳＴと熱膨張係数がほぼ同じ素材で構成されており、一体化若しくはネジあるいは接着剤等で強固に固定されているので、ウエハステージＷＳＴ側面の反射面と基準マーク板ＦＭとの間に回転誤差が発生するおそれはない。また、ウエハステージＷＳＴ自体のヨーイングは、ウエハレーザ干渉計２４の計測値に基づいて補正できるので何らの不都合も生じない。
【０１１５】
なお、上記のベースライン計測後に、ウエハステージＷＳＴの位置制御に用いるウエハレーザ干渉計２４のＸ軸方向の測長軸は、アライメント系ＡＬＧの検出中心を通る測長軸から投影光学系ＰＬの光軸中心を通る測長軸に、前記ベースライン計測結果及び前記ヨーイング計測結果を反映した形で切り換えられる。この干渉計の切り換えは、主制御装置２０からの指示に応じてステージ制御装置１９によって行われ、この切り換え後に、ステージ制御装置１９はウエハステージＷＳＴをファーストショット（第１ショット）の露光のための走査開始位置（加速開始位置）に移動させる。
【０１１６】
そして、前述と同様にステップ・アンド・スキャン方式の露光が開始され、ウエハＷ’上の各ショット領域に対し、順次レチクルパターンが転写される。この露光動作中、各部の動作はステージ制御装置１９、照明制御装置１４等を介して主制御装置２０によって管理される。露光終了後、ウエハＷ’は前述のウエハＷと同様にアンロードされる（図９（Ａ）〜図９（Ｃ）参照）。
【０１１７】
以上述べたように、露光装置１００では、主制御装置２０の指示によるステージ制御装置１９の制御の下、ウエハ搬送アーム５４、プリアライメント装置３４の搬入アーム３６、搬出アーム５２、ウエハステージＷＳＴ及びそのセンタテーブル３０等の協調動作により、ウエハの搬送動作が実行される。このような協調動作が実行される時間、すなわちウエハの搬送時間のうち、ウエハＷの露光が終了してからウエハＷ’がロードされるまでの時間は非露光時間であり、スループットを考慮すると、これらの時間はできるだけ短くするのが望ましい。この非露光時間を短くするためには、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に示されるウエハの搬送動作の搬送速度をできるだけ大きくするのが望ましい。
【０１１８】
しかしながら、あまりこのようなウエハＷ’の搬送速度を大きくすると、その搬送時にウエハＷ’に加えられる力が大きくなり、その力にウエハＷ’に対する吸着力が抗しきれなくなってウエハＷ’が位置ずれし、ステージ投入後のウエハＷ’の位置決め精度が悪化する可能性がある。
【０１１９】
そこで、露光装置１００では、ウエハＷ’の位置決め精度とスループット向上とを両立させるため、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に示されるウエハの搬送動作について様々な工夫が施されている。
【０１２０】
図１２（Ａ）には、図１０（Ａ）に示される状態から図１０（Ｂ）に示される状態に至るまでに行われる搬入アーム３６の下降動作における速度分布が示されている。図１２（Ａ）では、横軸は、下降時の搬入アーム３６のＺ軸方向に関する位置（これを「搬入アーム下降Ｚ位置」という）を示している。なお、横軸の右方向は−Ｚ方向となっている。図１２（Ａ）に示されるように、搬入アーム３６の下降動作において、その下降動作の開始位置からのある区間、すなわち区間Ｌ１については、搬入アーム３６の下降速度を大きくするために搬入アーム３６を加速減速させる。また、ウエハＷ’をセンタテーブル３０に受け渡す位置を含む区間、すなわち区間Ｌ２については、ウエハＷ’を位置ずれさせることなく受け渡すために、搬入アーム３６を一定の低速度で下降させるようにする。さらに、ウエハＷ’が搬入アーム３６のフック部５０ａ〜５０ｃから十分に離れ、ウエハＷ’をセンタテーブル３０に完全に受け渡した後、ウエハＷ’との間に所定の間隙ができるまでの区間、すなわち区間Ｌ３については、搬入アーム３６を下降させるのに、再び搬入アーム３６を加減速させている。搬入アーム３６の下降動作をこのように細かく規定することによって、搬入アーム３６からセンタテーブル３０へのウエハＷ’の受け渡しを精度良く実行することができるとともに、その受け渡し時間を短くすることができる。
【０１２１】
また、図１２（Ｂ）には、図１０（Ｃ）に示される状態から図１０（Ｄ）に示される状態に至るまでに行われるセンタテーブル３０の下降動作の速度分布が示されている。図１２（Ｂ）では、横軸は下降時のセンタテーブル３０のＺ軸方向に関する位置（これを、「センタテーブル下降Ｚ位置」という）を示しており、横軸の右方向が−Ｚ方向となっている。図１２（Ｂ）に示されるように、センタテーブル３０の下降動作において、その動作の開始位置からある程度の区間、すなわち、区間Ｌ４については、センタテーブル３０の下降速度を大きくするためセンタテーブル３０を加速減速させている。また、センタテーブル３０からウエハホルダ１８にウエハを受け渡す位置を含む区間、すなわち区間Ｌ５については、ウエハＷ’の位置ずれを発生させることなく受け渡すため、一定の低速度でセンタテーブル３０を下降させている。センタテーブル３０の下降動作をこのように規定すれば、センタテーブル３０からウエハホルダ１８へのウエハＷ’の受け渡しを精度良く実行することができるとともに、その受け渡し時間を短くすることができる。
【０１２２】
上述した加減速動作により、ウエハの受け渡し精度を維持しつつ、その受け渡し時間を短縮することが可能となるが、その受け渡し時間を実質的に短縮するには、例えば区間Ｌ１及び区間Ｌ３における加速度、最高速度、減速度、区間Ｌ２における速度をできるだけ大きくするのが望ましい。しかし、受け渡し精度を考慮すれば、それらの大きさには限界がある上、その限界には装置（号機）毎にばらつきがあると考えられる。
【０１２３】
そこで、本実施形態では、区間Ｌ１及び区間Ｌ３における加速度、最高速度、減速度、区間Ｌ２における速度、および、搬入アーム３６の真空吸着を解除する位置（ウエハ受け渡し位置）などを装置パラメータとして調整可能とし、露光装置１００を実際に稼動させる前や、露光装置１００のメンテナンスの際に、それらのパラメータを調整することによって、装置毎にそのパラメータを最適化できるようになっている。
【０１２４】
図１２（Ａ）に示されるように、搬入アーム３６の下降動作を規定するパラメータとしては、区間Ｌ１における搬入アーム３６の加速度Ｐ１、最高速度Ｐ２、減速度Ｐ３と、区間Ｌ２における搬入アーム３６の下降速度Ｐ４と、区間Ｌ３における搬入アーム３６の加速度Ｐ５、最高速度Ｐ６、減速度Ｐ７と、搬入アーム３６の真空吸着を解除する搬入アーム下降Ｚ位置のオフセット（以下、「搬入アームバキュームオフ位置オフセット」という）Ｐ８と、区間Ｌ１における減速が終了した位置から搬入アームバキュームオフ位置までの距離Ｐ９と、搬入アームバキュームオフ位置から区間Ｌ３において再び加速を開始する位置までの距離Ｐ１０などがある。区間Ｌ１〜Ｌ３の長さは、パラメータＰ１〜Ｐ１０の設定値によって決定されるようになる。以下の表１に、搬入アーム３６の下降動作についての装置パラメータを示す。なお、搬入アーム３６を下降させる上下動・回転機構３８の実体はモータの回転により駆動する機構であるため、表１においては、搬入アーム３６の下降動作における加速度、速度、減速度についてのパラメータ名称は「〜モータ回転加速度」、「〜モータ回転速度」、「〜モータ回転減速度」と表現されている。また、搬入アームバキュームオフ位置については、従来からその位置を計測するための計測ツールが提供されており、その計測ツールを使用することによって、最適な搬入アームバキュームオフ位置を計測可能となっている。以下の表１において、パラメータＰ８のパラメータ名称を「搬入アームバキュームオフ位置オフセット」としているのは、搬入アーム３６のバキュームオフ位置を、センタテーブル３０のバキュームがオンとなった時（ウエハＷ’がセンタテーブル３０に吸着され、センタテーブル３０のバキューム圧が所定の値以上になった時）の搬入アーム３６のＺ位置に所定のオフセット値をのせた位置として管理しており、このオフセット値をパラメータとしているためである。このオフセット値は、以下に記す２つの時間を加えた値に対応するものである。
【０１２５】
１）．計測ツールが、センタテーブル３０のバキュームオンを検知してから搬送アーム３６のＺ位置を検出するまでの遅れ時間
２）．センタテーブル３０のバキュームがオンとなる時が、搬入アーム３６のバキュームが完全にオフとなる時の直前となるためのオフセット時間
【０１２６】
上記２）．についてさらに詳しく説明する。ウエハＷ’が搬入アーム３６からセンターテーブル３０へ受け渡されるとき（センタテーブル３０のバキュームがオンとなるとき）、搬入アーム３６のバキュームが完全にオフしていると、ウエハＷ’はセンタテーブル３０上で横ずれしてしまう。逆に、センタテーブル３０のバキュームがオンとなってから、搬入アーム３６のバキュームが完全にオフするまでの時間が長い場合、ウエハＷ’の周辺部が搬入アーム３６によって引っ張られ、搬入アーム３６のバキュームが完全にオフされた時にウエハＷ’がセンタテーブル３０上で振動してしまい、位置ずれを起こしてしまう。したがって、センタテーブル３０のバキュームがオンとなった時、搬入アーム３６のバキュームが完全にオフされる直前であることがウエハＷ’を搬入アーム３６からセンタテーブル３０に位置ずれなく受け渡すために、非常に重要である。したがって、このタイミングを調整するためのパラメータＰ８は非常に重要なものである。
【０１２７】
具体的には、センタテーブル３０のバキュームがオンになってから搬入アーム３６のバキュームが完全にオフするまでの時間を２０ｍｓｅｃ程度に設定するのが最適である。搬入アーム３６のバキュームオフが開始されてから、完全にオフされるまでの時間は、号機によって異なるが、８０〜１００ｍｓｅｃ程度である。したがって、上記２）．の時間は、６０〜８０ｍｓｅｃ程度が最適な値となる。
【０１２８】
このパラメータＰ８を適切な値に調整することにより、例えば、センタテーブル３０のウエハ受け渡し位置が、ガタやへたりによって経時的に変化したとしても、その変化分を吸収することができるため、常に最適なタイミングでウエハＷ’をセンタテーブル３０に受け渡すことが可能となる。
【０１２９】
【表１】
2004259845.tif 000003
【０１３０】
なお、上述の表１では、「〜回転速度」の単位を「ｒｐｓ」とし、「〜回転加速度」又は「〜回転減速度」の単位を「ｒｐｓｓ」としているが、「ｒｐｓ」は、１秒当たりのモータの回転数を意味し、「ｒｐｓｓ」は、「１秒当たりのモータの回転数の変化量」を意味する。
【０１３１】
また、センタテーブル３０の下降動作を規定するパラメータとしては、図１２（Ｂ）に示されるように、区間Ｌ４におけるセンタテーブル３０の加速度Ｐ１、最高速度Ｐ２、減速度Ｐ３と、区間Ｌ５におけるセンタテーブル３０の下降速度Ｐ４、減速度Ｐ５と、区間Ｌ４における減速が終了した位置からセンタテーブル３０の真空保持を解除するセンタテーブル下降Ｚ位置（以下、「センタテーブルバキュームオフ位置」とする）までの距離Ｐ６と、センタテーブルバキュームオフ位置オフセットＰ７とがある。区間Ｌ４，Ｌ５の長さは、パラメータＰ１〜Ｐ７の設定値によって決定されるものである。以下の表２に、センタテーブル３０の下降動作についての装置パラメータを示す。なお、センタテーブル３０を下降させる駆動機構の実体はモータの回転により駆動するカム機構及びリンク機構であるため、表２においては、センタテーブル３０の加速度、速度、減速度についてのパラメータ名称は「〜モータ回転加速度」、「〜モータ回転速度」、「〜モータ回転減速度」と表現されている。
【０１３２】
なお、パラメータＰ７のパラメータ名称が「ＣＴバキュームオフ位置オフセット」となっている理由は、搬入アーム３６のパラメータＰ８が「搬入アームバキュームオフ位置オフセット」となっている上述した理由と同様であり、単に「搬入アーム３６」と「センタテーブル３０」との関係が、「センタテーブル３０」と「ウエハホルダ１８」との関係に変わっただけである。
【０１３３】
【表２】
2004259845.tif 000004
【０１３４】
上述した搬送動作を規定する各パラメータＰ１〜Ｐ１０は、露光装置１００を実際に運用する前、すなわちウエハの搬送動作及び露光動作により露光工程を実行する前に、調整されている必要がある。そこで、本実施形態では、実際に露光装置１００が稼動可能となり、ウエハの投入が可能となった状態で、実際の運用を開始する前に、パラメータ調整方法としてのパラメータの自動調整工程を実行する。
【０１３５】
本実施形態では、投入するウエハの位置決め精度やウエハの搬送に要した時間を、パラメータを調整する際の尺度として用いる。ウエハの位置決め精度は、ウエハをステージに投入した後、ウエハホルダ１８上に保持されたウエハ上に形成されたマークの位置情報を、アライメント系ＡＬＧによって検出することによって検出可能である。例えば、投入するウエハが、すでに１層目の露光を終えているものであれば、そのウエハには前述したサーチアライメントマークＳＹＭ、ＳθＭが形成されており、前述と同様にアライメント系ＡＬＧによって、それらのマークの位置情報を撮像し、その位置情報に基づいて、ウエハの位置決め精度の尺度である、位置ずれ量（ΔＸ、ΔＹ）及び回転ずれ量（Δθ）を算出することができる。
【０１３６】
前述したように、位置ずれ量（ΔＸ、ΔＹ）及び回転ずれ量Δθの値が、あまり大きすぎると、アライメント系ＡＬＧの撮像視野内に検出対象のマークを収めることが困難となる。したがって、このような状況では、正確な露光を実施することが不可能となるため、ウエハの再投入などが必要になり、スループットが極端に低下してしまう。したがって、本実施形態では、以下の表３に示されるような、ウエハの位置ずれ量（ΔＸ、ΔＹ）及び回転ずれ量Δθの投入再現性（ΔＸ（３σ），ΔＹ（３σ），Δθ（３σ），（ΔＹ−Δθ）（３σ））や、ずれ量の最大値から最小値までの範囲（ΔＸ（Ｍａｘ−Ｍｉｎ），ΔＹ（Ｍａｘ−Ｍｉｎ），（ΔＹ−Δθ）（Ｍａｘ−Ｍｉｎ））を、ウエハ投入性能評価ファクタＦｉ（ｉ＝１〜９）に含んでパラメータの調整を行う。なお、本実施形態においては、設計位置からのずれ量（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）の投入再現性に基づいてパラメータ調整しているが、本発明はこれに限らず、例えば、設計位置に関係なく、単にウエハの投入位置（Ｘ、Ｙ、θｚ）の再現性に基づいてパラメータ調整しても良い。
【０１３７】
【表３】
2004259845.tif 000005
【０１３８】
なお、Ｆ９、すなわちウエハ投入時間は、ウエハステージＷＳＴがウエハ交換位置へ移動し、ウエハホルダ１８上のウエハＷを回収してから、搬入アーム３６が保持するウエハＷ’がウエハホルダ１８上に投入され、ウエハホルダ１８上への真空吸着が開始されるまでの時間である。
【０１３９】
本実施形態では、減衰最小二乗法を用いてパラメータを最適化する。具体的には、以下の式（１）に示すような評価ファクタＦｉ（ｉ＝１〜ｍ、ここではｍ＝９）を含む項から成る評価関数Φを設定し、その評価関数Φの値が最小となったときの設定パラメータを、最適パラメータとして設定する。
【０１４０】
【数１】
2004259845.tif 000006
【０１４１】
ここで、ｗｉは、それぞれの評価ファクタに対する重みであり、
【０１４２】
【外１】
2004259845.tif 000007
【０１４３】
は、各評価ファクタの目標値であり、予め設定されている値である。また、ΔＰｊ（ｊ＝１〜ｎ、ここでは、ｎ＝７又は１０）は、各パラメータの変化量である。Ｄを含む項は、減衰最小二乗法を適用する場合に評価関数に組み込まれる項である。この項を評価関数に組み込んだ場合には、この項が、線形近似範囲を外れたときの解の飛びを防ぐいわゆるダンパの役割を果たすようになり、評価関数Φを最小にする解が大きく外れるのが防止される。したがって、以下ではこの項をダンピング項と称し、係数Ｄをダンピングファクタと称する。
【０１４４】
なお、評価関数Φは、以下の式（２）とするようにしても良い。
【０１４５】
【数２】
2004259845.tif 000008
【０１４６】
式（２）は、ダンピング項だけが式（１）と異なる。すなわち、式（２）は、パラメータ毎に、その変化量に乗ずるダンピングファクタの値をそれぞれ異なる値に設定可能となっている。
【０１４７】
また、本実施形態では、逐次接近法によって、各パラメータの最適化を図る。この逐次接近法は、まず、パラメータの設定値の組合せとして数通りの値の組合せを設定し、その組合せ１つ１つを露光装置１００に順次設定する毎に、ウエハ投入を実行する。そして、そのときの実行結果に関する情報としてのウエハの位置決め精度（Ｆ１〜Ｆ８）や、ウエハ投入時間（Ｆ９）を計測して前述の評価関数Φの値を算出し、その値が最も小さかったときのパラメータの設定値の組合せをその時点における最適解とする。さらに、その最適解を基準とするパラメータの設定値の新たな組合せそれぞれについて、ウエハ投入、実行結果の計測、評価関数Φの値の算出を行い、それらの中で評価関数Φの値が最小であり、かつその値が前回最小であった評価関数Φよりも最小であるパラメータの設定値の組合せがあれば、その組合せを新たな最適解とする処理を何回か繰り返し実行することによって、パラメータの設定値の組合せの真の最適解に逐次接近していこうとする方法である。
【０１４８】
以下、本実施形態の露光装置１００によるパラメータ調整動作を、主制御装置２０内のＣＰＵの処理アルゴリズムを簡略化して示す図１３に示されるフローチャートに沿って、適宜他の図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、図１２（Ａ）及び表１に示されるパラメータを調整する場合について説明する。
【０１４９】
図１３に示されるように、まず、ステップ１０１において、調整するパラメータを選定する。図１２（Ａ）及び表１に示されるパラメータは、すべて一律にウエハの位置決め精度に寄与するものではない。例えば、図１２（Ａ）に示されるＰ８（搬入アームバキュームオフ位置オフセット）や、区間Ｌ２におけるＰ４（受け渡し時搬入アームモータ回転速度）は、ウエハの位置決め精度に最も影響を与えると考えられ、その他にもＰ３、Ｐ９、Ｐ１０などは、ウエハの位置決め精度にかなり影響を与えると考えられ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７などは、ウエハの位置決め精度に与える影響が小さいと考えられる。
【０１５０】
ステップ１０１では、表１に示されるパラメータの中から調整するパラメータを幾つか選定（特定）する。すなわち、本実施形態では、表１に示されるパラメータすべて一度に調整するのではなく、調整するパラメータを選定する。このようなパラメータの選定は、そのパラメータの評価関数Φの値への寄与度（影響度）に応じて行われるのが望ましい。例えば、ウエハの受け渡し区間、すなわちパラメータ（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ８、Ｐ９）は、他のパラメータよりも、評価関数Φの値に対する重要度が大きいと考えられるため、ここでは、パラメータ（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ８、Ｐ９）を選択するものとする。なお、このようなパラメータ選定は、主制御装置２０に備えられた不図示のキーボードを介して行われても良いし、予め記憶装置２１内に各パラメータをその重要度に応じてグループ化しておき、主制御装置２０が、最も重要度の高いパラメータのグループを読み出すことによって行われるようにしても良い。後者の方が、作業者の労力を軽減することができるとともに、パラメータ調整動作に要する時間を短くすることができる。
【０１５１】
次に、ステップ１０３において、計測種別又は最適化ステップ数を指定する。計測種別とは、後述するラフ／ファイン計測モード及びファイン計測モードを指し、最適化ステップ数は、前述した逐次接近法における最適解への接近の回数を指す。
【０１５２】
このパラメータの最適化に用いられる評価関数Φにおける評価ファクタには、表３に示されるウエハの投入再現性（３σ）が含まれており、その投入再現性をデータとして算出するには、ウエハを複数回投入する必要がある。投入再現性のデータの信頼性は、ウエハの投入回数、すなわち計測回数が多ければ多いほど高まるが、計測回数が多ければ、それだけ投入再現性のデータを算出するのに時間を要することになる。そこで、本実施形態の露光装置１００では、始めはこのウエハの投入回数を少なくして、ウエハの投入再現性を比較的少ない投入回数で計測し、パラメータの最適解をラフに検出した後、次にウエハの投入回数を多くして、パラメータの最適解を精度良く求めるラフ／ファイン計測モードを用意している。このラフ／ファイン計測モードを採用するか、ファイン計測のみのモードを採用する否かは、不図示のキーボードを介して指定されるようにしても良いし、そのモードが予め装置パラメータとして設定されていて、主制御装置２０は、このパラメータを参照して、このラフ／ファイン計測を行うか否かを判断するようにしても良い。ラフ／ファイン計測が選択された（又は選択されていた）場合には、このステップ１０３において、例えば内部メモリ領域に割り当てられているラフ／ファイン計測内部フラグをオンする。なお、ラフ／ファイン計測モードがパラメータに設定されていなかった場合には、通常の所定投入回数による計測（すなわちファイン計測のみ）が行われるように、ラフ／ファイン計測内部フラグをオフする。ここでは、ラフ／ファイン計測モードが選択されたものとして話を進める。
【０１５３】
また、ステップ１０３では、前述した逐次接近法において、パラメータの設定値の最適解を逐次接近させる回数としての最適化ステップ数を指定する。ここでも、最適化ステップ数は、不図示のキーボードを介して設定されるようにしても良いし、装置パラメータとして記憶装置２１に規定されていて、主制御装置２０が、この装置パラメータの値を読み出すようにしても良い。
【０１５４】
次に、ステップ１０５において、ステップ１０１にて選択されたパラメータの境界条件を設定する。ステップ１０１において、前述のように、特定パラメータとして、パラメータ（Ｐ３，Ｐ４，Ｐ８，Ｐ９）が選択された場合、このステップ１０５では、これらのパラメータの設定値の境界条件を設定する。この境界条件により、パラメータの設定値の取りうる範囲が規定され、後述するパラメータの設定値の組合せなどは、すべてこの境界条件を上限下限とする範囲内で決定されるようになる。また、ここで、特定パラメータそれぞれについての所定の設定値を基準とする、特定パラメータの設定値の複数の組合せを決定する。この場合には、パラメータＰ３，Ｐ４，Ｐ８，Ｐ９の設定値の複数の組合せが算出される。例えば、パラメータＰ３，Ｐ４，Ｐ８，Ｐ９の所定の設定値をそれぞれ（３Ｄ，４Ｄ，８Ｄ，９Ｄ）とした場合、（３Ｄ，４Ｄ，８Ｄ，９Ｄ）を基準とする幾つかの設定値の組合せが決定される。例えば、（３Ｄ，４Ｄ，８Ｄ，９Ｄ）から所定値±ΔＴだけ異なる値（３Ｄ±ΔＴ，４Ｄ±ΔＴ，８Ｄ±ΔＴ，９Ｄ±ΔＴ）をパラメータの各組合せの要素として考えれば、（３Ｄ−ΔＴ，３Ｄ，３Ｄ＋ΔＴ）、（４Ｄ−ΔＴ，４Ｄ、４Ｄ＋ΔＴ）、（５Ｄ−ΔＴ，５Ｄ、５Ｄ＋ΔＴ）、（６Ｄ−ΔＴ，６Ｄ、６Ｄ＋ΔＴ）の中からそれぞれいずれか１つの設定値を選んだときの組合せ（例えば（３Ｄ＋ΔＴ、４Ｄ−ΔＴ、５Ｄ，６Ｄ−ΔＴ）という組合せ）の総数（３Ｃ１×４）だけ、パラメータの設定値の組合せを決定することができる。なお、所定の設定値としては、装置定数によって予め求められた設計値を用いれば良い。
【０１５５】
次に、ステップ１０７において、ダンピングファクタＤの値を設定する。このダンピングファクタＤについても、キーボードにより設定可能か、あるいは装置パラメータ化されていて、記憶装置２１に記憶されたその値を主制御装置２０が読み出すことによって設定可能となっているものとする。なお、この場合、評価関数Φとして式（１）を用いる場合には、ダンピングファクタＤが記憶装置２１から１つだけ読み出され、式（２）を用いる場合には、ステップ１０１で選定された各パラメータに対応するダンピングファクタが記憶装置２１から読みだされる。
【０１５６】
次に、ステップ１０９において、所定回数のウエハ投入を実行する。この所定回数も、キーボードにより入力された数値、あるいは予め装置パラメータとして設定されている数値が用いられる。本実施形態では、パラメータ調整において、ラフ／ファイン計測モードが用意されているため、ラフ計測時のウエハ投入回数と、ファイン計測時のウエハ投入回数とが、装置パラメータとして設定されているものとする。なお、ステップ１０３において、ラフ／ファイン計測モードが設定されていた場合には、まず、ラフ計測の際のウエハ投入回数が所定回数として設定される。
【０１５７】
このウエハ投入は、前述した図８（Ａ）〜図８（Ｄ）、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に示す動作と同様に実行され、サーチアライメント動作において、ウエハホルダ１８に保持されたウエハに対し、前述したサーチアライメントマークの検出と同様の動作で、そのときのウエハの位置決め精度の尺度である、位置ずれ量（ΔＸ、ΔＹ）及び回転ずれ量Δθがウエハ投入毎に算出される。
【０１５８】
次に、ステップ１１１において、そして、主制御装置２０は、所定回数のウエハ投入についてのそれぞれ位置ずれ量（ΔＸ、ΔＹ）及び回転ずれ量Δθに基づいて、表３に示されるウエハ投入評価ファクタＦｉ（ｉ＝１〜９）を算出し、今回のパラメータの設定値の組合せにおける評価関数Φの値を算出し、記憶装置２１にその値を記憶する。なお、評価関数Φに含まれる前述のダンピング項の各パラメータの変化量ΔＰｊは、まだ、各パラメータの設定値が初期値のままなので、ΔＰｊの値をすべて０として評価関数Φの値を算出する。
【０１５９】
ステップ１１３において、パラメータの設定値のすべての組合せについて、評価関数Φの値を算出したか否か（すべての組合せを実行したか）を判断する。ここでは、まだ１つの組合せでしか評価関数Φを算出していないので、ここでの判断は否定され、ステップ１１５に進む。
【０１６０】
ステップ１１５においては、装置に設定するパラメータの設定値の組合せを、まだ評価関数Φの値が算出されていない組合せに変更し、ステップ１０９に戻る。
【０１６１】
以降、ステップ１１３において、パラメータの設定値のすべての組合せにおいて、評価関数Φの値が算出されたと判断されるまで、ステップ１０９→ステップ１１１→ステップ１１３→ステップ１１５の処理が繰り返し実行され、すべての組合せでの評価関数Φの値が、ステップ１１１において算出される。なお、ステップ１１１において評価関数Φを算出する際には、評価関数Φのダンピング項における各パラメータの変化量ΔＰｊには、そのパラメータの前回の設定値と今回の設定値との差を設定していけば良い。
【０１６２】
ステップ１１３における判断が肯定された後、ステップ１１７において、パラメータの設定値のすべての組合せについてそれぞれ算出された評価関数Φの中で、最小の値となる組合せを抽出する。なお、ステップ１１３での判断が肯定されるまで繰り返し実行されるステップ１０９〜ステップ１１５の処理が第１工程に含まれる。
【０１６３】
次にステップ１１９において、今回のステップ１１７において抽出された組合せの評価関数Φの値が、これまでに抽出された組合せの評価関数Φの値よりも小さい場合には、パラメータの最適値の組合せ、すなわちパラメータ最適解を、今回のステップ１１７において抽出された組合せに更新する。なお、今回のステップ１１７における組合せの算出は１回目（１ステップ目）の算出であるため、ここでは、今回算出されたパラメータ最適解を設定し、ステップ１２１に移行する。
【０１６４】
次いで、ステップ１２１では、逐次接近処理がステップ１０３において設定された指定ステップ数（最適化ステップ数）分実行されたか否かを判断する。この指定ステップ数は、前述のようにパラメータの組合せの最適解に逐次接近するステップ数を示し、例えばこの指定ステップ数が５回であったとすると、ここでは、まだ１ステップしか実行していないので、判断は否定され、ステップ１２３に進む。なお、このステップ１１７→ステップ１１９→ステップ１２１が第２工程に含まれる。
【０１６５】
次に、ステップ１２３において、これまでに評価関数Φを算出したパラメータの設定値の組合せとは異なる新しい組合せを作成する。この新しい組合せは、前述のステップ１１９において更新（設定）されたパラメータの最適値の組合せを基準として作成される。例えば、ステップ１１９において更新（作成）されたパラメータの最適値の組合せを中心とした所定の範囲内の値の中から、適当に抽出された幾つかの値の組合せが、新たな設定値の組合せとして作成される。作成された組合せは、記憶装置２１に記憶される。ステップ１２３実行後、処理はステップ１０９に戻る。
【０１６６】
なお、本実施形態では、ステップ１２１で判断が否定されると、ステップ１２３実行後、処理はステップ１０９に戻るとしているが、ステップ１２１で判断が否定された場合には、ステップ１２３に進まずに、直接ステップ１０５に戻るようにしても良い。この場合には、ステップ１０５において、新たにパラメータ境界条件を設定しなおすことができるようになり、その後のステップ１０７において、ダンピングファクタも設定しなおすことができるようになるので、さらにきめ細かい調整を実現することができるようになる。しかし、本実施形態では、処理時間の短縮化の観点から、ステップ１２１において判断が否定された後は、ステップ１２３に進み、ステップ１０９に戻るものとした。
【０１６７】
以降、ステップ１１３における判断が肯定されるまで、ステップ１０９→ステップ１１１→ステップ１１３→ステップ１１５の処理が繰り返し実行され、すべての組合せでの評価関数Φの値が、ステップ１１１において算出される。
【０１６８】
ステップ１１３における判断が肯定された後、ステップ１１７において、すべての組合せについてそれぞれ算出された評価関数Φの中で、最小の値となる組合せを抽出する。
【０１６９】
次にステップ１１９において、今回のステップ１１７において抽出された組合せの評価関数Φの値の中に、これまでに抽出された組合せの評価関数Φの値よりも小さいものがある場合には、パラメータの最適値の組合せ、すなわちパラメータ最適解を、今回のステップ１１７において抽出された組合せに更新する。なお、今回のステップ１１７における組合せの算出は２回目（２ステップ目）の算出であるため、ここでは、前回（１回目）のステップ１１７で算出されたパラメータ最適解に対応する評価関数Φの値よりも、今回算出された評価関数Φの値が小さい場合には、パラメータ最適解を、今回のパラメータ最適解に更新する。
【０１７０】
次いで、ステップ１２１では、処理（逐次接近）がステップ１０３において設定された指定ステップ数分実行されたか否かを判断する。この最適ステップ数は、前述のようにパラメータの組合せの最適解に逐次接近するステップ数を示し、ここでは、まだ２ステップしか実行していないので、判断は否定され、ステップ１２３に進む。
【０１７１】
以降、ステップ１２１における判断が肯定されるまで、すなわち、指定ステップ分のパラメータ最適解への逐次接近が完了するまで、ステップ１０９→ステップ１１１→ステップ１１３→ステップ１１５のループ処理及びステップ１１７→ステップ１１９→ステップ１２１→ステップ１２３の処理が繰り返し実行され、ステップ１１９において、所定ステップ数のパラメータ最適解の逐次接近が実行される。
【０１７２】
次いでステップ１２５において、主制御装置２０は、これまでに算出したパラメータの全ての組合せに対応する評価関数Φの値を読み出し、現在のパラメータ最適解の評価関数Φの値が、それらの中で最小であるか否かを確認する。
【０１７３】
そして、ステップ１２７において、計測モードとして、ラフ／ファイン計測モードを選択しているのか否かを前述のラフ／ファイン計測内部フラグがオンとなっているか否かを参照することによって確認する。そして、現在ラフ計測しか実行されていない場合には、判断は肯定され、ステップ１０５に戻る。なお、計測モードがラフ／ファイン計測モードでなかった場合、又は、ラフ／ファイン計測モードであって、ファイン計測モードも終了した場合には、判断は否定され、ステップ１２９に移行する。なお、ここでは、まだラフ計測しか行われていないので、判断は否定され、ステップ１０５に戻る。
【０１７４】
以降再び、ファイン計測モード、すなわち、ウエハの投入回数がファイン計測の場合に設定された上で、ステップ１０５からステップ１２５までの処理が実行され、再びステップ１２７に至る。この場合、すでにファイン計測を行っているので、判断は否定され、ステップ１２９に進む。
【０１７５】
次いで、ステップ１２９において、最終的に求められたパラメータ最適解、すなわちパラメータの設定値の最適値を設定する（第３工程）。これにより、パラメータ（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ８、Ｐ９）の最適値が、露光装置１００に実際に設定され、以降は、露光装置１００のウエハ投入は、この設定値で実行される。
【０１７６】
次いで、ステップ１３１において、パラメータを変更するか否かを判断する。ここでは、すべてのパラメータのうち、パラメータ（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ８、Ｐ９）しか最適化されていないため、判断は肯定され、ステップ１０１に戻る。
【０１７７】
なお、本実施形態では、必ずしも表１に示される全てのパラメータの最適化を行う必要はなく、前述の影響度が高いパラメータだけ調整するようにしても良い。この場合には、判断は否定され、処理は終了する。
【０１７８】
ステップ１０１では、まだ選定されていないパラメータの中から、調整するパラメータ（例えば、パラメータＰ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ１０）を選定し、以降、ステップ１０３〜ステップ１３１の処理を前述と同様に実行する。このようにして、すべてのパラメータの調整が完了すると、ステップ１３１における判断は否定され、処理が終了する。
【０１７９】
以上述べたパラメータ調整動作を、立ち上げ時又はメンテナンス時などにおいて実行することにより、ウエハ投入動作を規定するパラメータが最適に調整され、露光装置１００の運用後は、この最適に調整されたパラメータによって、図１０（Ａ）から図１０（Ｂ）に渡って示される搬入アーム３６の下降動作を実行することができるようになる。
【０１８０】
なお、図１２（Ｂ）及び表２に示されるセンタテーブル３０の各パラメータも、上述の搬入アーム３６の各パラメータと同様に、図１３に示されるフローチャートに従った上述の動作によってそれらの設定値の最適化を図ることができる。この場合にも、ステップ１０１において、全パラメータの中から、影響度の大きい順に、実際に最適化を実行するパラメータを選定する。例えば、図１２（Ｂ）において、ウエハの投入精度に最も影響を与えるパラメータは、Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７であると考えられるため、初回のステップ１０１では、それらのパラメータを選定し、以降のステップ１０１において、随時他のパラメータを選定していけば良い。
【０１８１】
以上詳細に説明したように、本実施形態では、ステップ１１１において、少なくとも２つの特定パラメータの設定値の複数の組合せ毎に、露光装置１００の動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数Φの値を算出する。そして、ステップ１１７において、例えば、その評価関数の値が、例えば最小となる組合せを、最適な組合せとして決定し、その最適値の組合せに含まれる最適値を、前記特定パラメータのそれぞれの設定値として露光装置１００に設定する。すなわち、本実施形態のパラメータ調整方法を実行すれば、露光装置１００の動作結果に関する情報を評価因子とする項を有する評価関数Φに基づいて、複数の特定パラメータの設定値の最適値を自動的に算出できるようになるため、短時間で精度良くパラメータの最適化を図ることができる。
【０１８２】
また、本実施形態では、ステップ１０９→ステップ１１１→ステップ１１３→ステップ１１７→ステップ１１９→ステップ１２１→ステップ１２３のループ処理、すなわち第２工程においてパラメータの最適値を真の最適解に逐次接近させる、いわゆる逐次接近法を用いることができるので、確実にパラメータの最適化を図ることができるようになる。
【０１８３】
したがって、上述のパラメータ調整動作実行後には、最適に調整されたパラメータに基づいてウエハを搬送して、ウエハステージＷＳＴ上に載置することができるため、ウエハの搬送を効率良く実行することができる。すなわち、本実施形態の露光装置１００では、パラメータが最適に調整されステージ上に保持されたウエハを露光することができるので、ウエハのショット領域の重ね合わせ精度を向上させることができるため、高精度で短時間な露光を実現することができる。
【０１８４】
また、本実施形態では、ダンピングファクタＤを含むダンピング項を有する評価関数Φに基づいてパラメータの最適化を図る、いわゆる減衰最小二乗法を用いている。このようにすれば、このダンピング項が、線形近似の範囲を外れた状態で最小二乗法を用いて求めたときに、その解が大きくはずれてしまうのを防止する役目を果たすようになるので、各パラメータの最適解を確実に求めることができるようになる。なお、本実施形態では、必ずしも減衰最小二乗法ではなく、最小二乗法を用いてもよい。この場合には、例えば、以下に示す式（３）を評価関数Φとして、図１３に示されるパラメータ調整動作を実行すれば良い。この式（３）には、ダンピング項はない。
【０１８５】
【数３】
2004259845.tif 000009
【０１８６】
この式（３）の評価関数を用いれば、例えばステップ１２５は、パラメータ最適化前の初期状態での評価関数Φの値を読み出し、パラメータ最適化後の評価関数Φの値の方が小さくなっていることを確認するような方法とすることができる。また、本実施形態では、表３に示されるように、複数回のウエハ投入におけるサーチアライメントにおけるウエハの位置決め精度の再現性や、その範囲及びウエハ搬送時間などを、評価関数Φの評価因子Ｆｉとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウエハアライメントによって算出されるウエハ座標系とステージ座標系とのずれ（ローテーション、直交度、Ｘ、Ｙ方向のスケーリング（倍率誤差）、Ｘ、Ｙ方向のオフセット）の再現性及び範囲を評価関数Φの評価因子とするようにしても良く、評価因子としては、ウエハの位置決め精度の再現性及び範囲を示すものであればどのようなものでも良い。
【０１８７】
また、本実施形態では、露光装置１００のウエハ投入の動作回数を少なくして、特定パラメータの最適値をラフに検出し、真の最適解にラフに接近した後、今度は、露光装置１００のウエハ投入の動作回数を多くして、高精度に各パラメータの設定値の真の最適解を求める。したがって、最初からウエハ投入の動作回数を多くして、その最適解を精査に検出するよりも、特定パラメータの最適解を求めるまでの装置の全体的な動作回数を少なくすることができるため、パラメータ調整に要する時間を短縮することができる。
【０１８８】
また、本実施形態では、複数のパラメータのうち、装置の動作結果に与える影響度の大きい順に、パラメータの数を適切に制限した状態でパラメータの調整が行われるので、各パラメータの最適化を無理なく調整することができるようになる。なお、パラメータの選定は、パラメータ（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ８、Ｐ９）を必ず選択する必要はなく、パラメータ（Ｐ４、Ｐ８）だけであっても良いし、他の組合せであっても良い。また、本実施形態では、複数のパラメータ（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ８、Ｐ９）の全ての設定値を変えた組合せを行ったが、例えば、パラメータＰ８だけの最適値を設定するために、パラメータＰ８の値のみを変更して、図１３に示されるパラメータ調整動作を実行しても良い。
【０１８９】
また、上記実施形態では、装置の立ち上げ時及びメンテナンス時等において行われるパラメータ調整動作について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、装置の経時変化等により、ウエハの位置決め精度が悪化したときのために、実際に露光工程を実行する際に、同時にパラメータの最適化を行うようにしても良い。
【０１９０】
ところで、露光工程実行中に、図１３に示されるパラメータ調整動作を行っていたのでは、却って、スループットの低下を招く恐れもある。そこで、露光工程中にもパラメータの調整を行う場合には、以下に示すようにするのが望ましい。
【０１９１】
まず、上記実施形態とほぼ同様に、装置の立ち上げ時及びメンテナンス時において、パラメータの設定値の複数の組合せそれぞれについて複数回ウエハを投入した場合の投入結果の再現性及び範囲を求め、それらに基づいて、上述した式（１）〜式（３）のうちの少なくとも１つの評価関数Φの値を組合せ毎に算出する。そして、パラメータの設定値の変動と評価関数Φの値の変動との相関関係を示したテーブルを作成し、記憶装置２１に記憶しておく（テーブル作成工程）。
【０１９２】
そして、装置運用開始後は、上述した動作により、所定枚数（例えば１ロット）のウエハが搬送され、ステージ上に投入される毎に、算出される上述のサーチアライメントの結果等に基づく評価関数Φの値が悪化している（大きくなっている）か否か、例えば、所定の閾値よりも大きくなっているか否かを判断し、その判断が肯定されている場合には、記憶装置２１に記憶されている前述のテーブルに示されている評価関数Φと、パラメータの設定値の変動との相対関係を参照し、評価関数Φの値が小さくなる方向にパラメータの設定値を変更する。このようにすれば、搬入アーム３６によって所定枚数のウエハが搬送される毎に、ウエハの搬送結果に関する情報が検出され、そのときの評価関数Φの値が算出され、パラメータの設定値がその評価関数Φの値に基づいて最適値に調整される。すなわち、本発明では、パラメータの最適値が、装置の経時変化によって変化したとしても、そのパラメータの設定値を最適値に常に調整することができる。さらに、テーブルを参照するだけで、特定パラメータの最適値を求めることができるので、露光工程中においても、スループットを低下させることなく、パラメータを調整することができる。
【０１９３】
また、上記実施形態のパラメータ調整方法は、搬入アーム３６やセンタテーブル３０などのいわゆる搬送系の搬送動作を規定するパラメータの調整に有効なだけでなく、例えば、プリアライメント装置３２におけるウエハの向きや位置のずれを検出する検出動作を規定するパラメータの調整や、露光装置の露光動作を規定するパラメータ（例えば、スキャンスピード、ウエハＷに与えられる露光量、フォーカスオフセット等）の調整にも有効である。
【０１９４】
例えば、プリアライメント装置３２は、下方から照明された外縁部を、計測ユニット４０ａ〜４０ｃで計測して、ウエハの向き及び中心位置の位置ずれを検出するが、計測ユニット４０ａ〜４０ｃとしては、前述のように、一般にＣＣＤカメラ等の撮像装置が用いられ、前述の位置ずれの検出には、その撮像装置によって撮像された撮像データが用いられる。この撮像データは、ウエハへの照明のあたり具合によって、その内容が大きく変化するようになる。特に、ノッチを有する６時方向の撮像装置においては、撮像するウエハの外形が複雑であるため、光源５５であるＬＥＤの発光の状態（例えば、ウエハの外縁部の局所的な高輝度部の発生や、散乱光や、ノッチ部のもれ光）によって、ウエハの外形の計測精度が大きく変化する恐れがある。
【０１９５】
そこで、本発明は、プリアライメント装置３２において計測されるウエハの角度ずれや位置ずれの計測再現性（３σ）や計測値の範囲（最大値−最小値）を評価ファクタとする評価関数とし、図５に示す光源５５を構成する発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と総称する）の電圧初期値やＬＥＤの点灯後から計測までの待ち時間（点灯後のＬＥＤの輝度が不安定なときでの計測を防ぐためのパラメータ）などを調整対象のパラメータとして、図１３に示すフローチャートと同様の動作でパラメータの調整を実行することにより、画像計測精度を向上させることもできる。すなわち、本発明は、物体の位置情報を検出する検出系の検出動作を規定するパラメータの最適化にも応用することができる。また、ウエハ搬送アーム５４にウエハを載置する前の、前述したウエハのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びノッチの向きをラフに調整する機構のパラメータ調整にも、本発明を適用することができる。
【０１９６】
また、上記実施形態では、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に示される搬入アーム３６の下降動作及びセンタテーブル３０の下降動作を規定するパラメータの調整、すなわちウエハロード時の動作を規定するパラメータの調整について説明したが、本発明はウエハのアンロード動作を規定するパラメータの調整にも適用することができる。例えば、図９（Ｂ）から図９（Ｃ）に示されるセンタテーブル３０の上昇動作及び吸着解除動作や、搬出アーム５２のＹ軸方向の移動及び吸着開始動作などを規定するパラメータの調整にも本発明を適用することができる。このときには、例えば露光装置１００の搬出アーム５２からウエハを受け渡された基板処理装置におけるウエハの位置検出機構によって検出されるウエハの位置決め精度及びそこに至るまでの搬送時間等が評価関数の評価因子となる。
【０１９７】
また、上記実施形態では、実際に、露光装置１００にウエハ投入を行った場合の動作結果に基づいてパラメータの調整を行ったが、パラメータ調整は、露光装置１００の装置定数や設置条件などに基づいてコンピュータ上に構築される露光装置１００の数学モデルによってウエハの投入動作のシミュレーションを実行し、シミュレーションによって算出される、装置の動作結果に関する情報（表３に示される各評価ファクタＦｉ）の推定値から評価関数Φを求め、パラメータの調整を行なうようにしても良い。
【０１９８】
また、上記実施形態では、評価関数Φにおける評価ファクタとして、サーチアライメントの計測結果を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前述のＥＧＡにおけるウエハ座標系とステージ座標系とのずれ（回転、オフセット、スケール）の再現性及び範囲などを評価ファクタとしても良い。
【０１９９】
また、上記実施形態では、ウエハの搬送動作を規定するパラメータの調整方法について述べたが、レチクルの搬送動作あるいは計測動作についても本発明を適用することができることがいうまでもない。
【０２００】
なお、ウエハのプリアライメント装置は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の形態のものを用いることができる。例えば、特開平９−３６２０２号公報の如く、ウエハステージＷＳＴ上に照明系を搭載し、ウエハステージＷＳＴが搬入アーム３６の下に来てから、ウエハステージＷＳＴ上に搭載した照明系を用いてプリアライメントを行うような構成にしても良い。あるいは、ウエハの上方より発光素子で照明し、ウエハの下方に受光素子を配置して透過光を検出するようにしても良い。このように、プリアライメント検出としては種々の手法を採ることができるが、いずれにしても露光動作が終了し、ウエハ交換のためウエハステージＷＳＴをウエハ交換位置に移動させ、アンロード作業を行うのと並行してプリアライメント計測が行える。
【０２０１】
このように、ウエハのプリアライメント装置などによって構成されるプリアライメント機構には、様々な形態のものが考えられる。例えば、図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示されるように、ウエハホルダに対して出没可能なセンタテーブル３０を設けずに、ウエハステージＷＳＴやウエハホルダ１８に、搬入アーム３６におけるフック部５０ａ〜５０ｃが通過可能な一対の凹溝３１ａ，３１ｂ及び切欠き部３０ａ〜３０ｂを形成し、搬入アーム３６と、ウエハステージＷＳＴの協調動作で、搬入アーム３６とウエハステージＷＳＴとを干渉させることなく、ウエハの受け渡しを行うようにしても良い。
【０２０２】
また、ウエハホルダに対し出没可能なセンタテーブル３０を設けた状態で、プリアライメント装置３２を設けずに、ウエハ搬送アーム５４からセンタテーブル３０に直接受け渡すような形態となっていても良い。いずれにしても、本発明によるウエハの投入動作を規定するパラメータの最適化により、各種搬送系の精度とスループットを両立するウエハの搬送を実現することが可能である。
【０２０３】
なお、本明細書において、「アーム」とは、物体としての基板（上記実施形態ではウエハ）の搬送時にその保持に用いられる部材を含む広い概念である。
【０２０４】
すなわち、上記実施形態では、評価関数Φの評価因子の値の検出系としてのアライメント系ＡＬＧとして、ＦＩＡ系の他にＬＳＡ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｔｅｐ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）系などを適用することも可能である。ＬＳＡ系とは、レーザ光をマークに照射して、回折・散乱された光を利用して検出対象のマークの位置を計測する最も汎用性のあるセンサであり、従来から幅広いプロセスウエハに使用されている。また、この他、アライメント系ＡＬＧとして、例えばコヒーレントな検出光を検出対象のマークに照射し、そのマークから発生する２つの回折光（例えば同次数）を干渉させて検出するアライメントセンサを単独で、あるいは上記ＦＩＡ系、ＬＳＡ系などと適宜組み合わせて用いることは可能である。
【０２０５】
また、上記実施形態では、露光用照明光としてＫｒＦエキシマレーザ光（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（１９３ｎｍ）、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、Ｆ２レーザ光（１５７ｎｍ）などを用いる場合について説明したが、これに限らず、銅蒸気レーザ、ＹＡＧレーザ、半導体レーザなどの高調波等を露光用照明光として用いることができる。
【０２０６】
また、上記実施形態の露光装置において、投影光学系は縮小系、等倍あるいは拡大系のいずれを用いても良いし、屈折系、反射屈折系、及び反射系のいずれであっても良い。
【０２０７】
なお、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置について説明したが、本発明は、ステップ・アンド・リピート型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。
【０２０８】
また、本発明は、半導体製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、及び撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、有機ＥＬ、ＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。また、ＥＵＶ光、Ｘ線、あるいは電子線及びイオンビームなどの荷電粒子線を露光ビームとして用いる露光装置に本発明を適用しても良い。
【０２０９】
また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
【０２１０】
なお、上記実施形態では、本発明に係る搬送装置が露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明は、半導体処理の他の工程で用いられる種々の装置、例えば、検査装置に好適に適用でき、同様に位置決め精度を維持しつつ、スループットの向上を図ることができる。
【０２１１】
半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに転写するステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。
【０２１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパラメータ調整方法によれば、短時間で精度良く、装置の動作を規定するパラメータの最適化を図ることができるという効果がある。
【０２１３】
また、本発明の物体搬送方法によれば、短時間で精度良く物体を搬送することができるという効果がある。
【０２１４】
また、本発明の露光装置によれば、露光精度を維持しつつ、スループットの向上を実現することができるという効果がある。
【０２１５】
また、本発明のプログラムによれば、短時間で精度良く、装置の動作を規定するパラメータの最適化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、ウエハステージ及びウエハホルダを示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、ウエハステージ及びウエハホルダを示す平面図であり、図２（Ｃ）は、ウエハステージ及びウエハホルダを−Ｙ側から見たときの図（一部断面）である。
【図３】ウエハのプリアライメントが行われている最中のウエハ搬送系の状態を示す図である。
【図４】ウエハ搬送系とプリアライメント系を示す斜視図である。
【図５】計測ユニットの内部構成を簡略化して示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、８インチウエハにおける計測ユニットによる計測位置を示す図であり。図６（Ｂ）は、オリエンテーションフラットが設けられているウエハにおける計測ユニットによる計測位置を示す図である。
【図７】搬入アームを取り出して示す斜視図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、ウエハ搬送系及びウエハステージの動作を説明するための図（その１）である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、ウエハ搬送系及びウエハステージの動作を説明するための図（その２）である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、ウエハ搬送系及びウエハステージの動作を説明するための図（その３）である。
【図１１】ウエハ上のサーチアライメントマークの形成位置を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、搬入アームの下降動作の速度分布を示す図であり、図１２（Ｂ）はセンタテーブルの下降動作の速度分布を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る露光装置によるパラメータ調整動作を、主制御装置２０内のＣＰＵの処理アルゴリズムを簡略化して示すフローチャートである。
【図１４】ウエハステージ及びウエハホルダの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
２０…主制御装置、３０…センタテーブル、３６…搬入アーム、１００…露光装置、ＡＬＧ…アライメント系、Ｗ…ウエハ、Ｗ’…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ。
【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】
2004259845.tif 000018
【図１０】
2004259845.tif 000019
【図１１】
2004259845.tif 000020
【図１２】
2004259845.tif 000021
【図１３】
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【図１４】
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