(57)【要約】【課題】基板ステージの回転許容範囲内の回転位置で矩形基板を基板ステージに搬送する基板搬送装置を提供する。【解決手段】露光を行うための矩形基板を搬送する搬送手段Ｈと、前記矩形基板をステージ上に載置する前に前記搬送手段上において前記矩形基板の外形位置を計測する第１の基板計測手段３５と、前記矩形基板を前記ステージ上に載置するための基板載置手段と、前記矩形基板を前記ステージ上に載置した状態で該ステージに対する前記矩形基板の外形位置を計測するための第２の基板計測手段５６ａ，５６ｂ，５６ｃとを備える基板搬送装置において、前記第１の基板計測手段は、前記第２の基板計測手段で計測する前記矩形基板の辺のうち少なくとも一辺の位置を計測する。【選択図】  図１
2005026446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光を行うための矩形基板を搬送する搬送手段と、
前記矩形基板をステージ上に載置する前に前記搬送手段上において前記矩形基板の外形位置を計測する第１の基板計測手段と、
前記矩形基板を前記ステージ上に載置するための基板載置手段と、
前記矩形基板を前記ステージ上に載置した状態で該ステージに対する前記矩形基板の外形位置を計測するための第２の基板計測手段と
を備える基板搬送装置において、
前記第１の基板計測手段は、前記第２の基板計測手段で計測する前記矩形基板の辺のうち少なくとも一辺の位置を計測することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、前記第１の基板計測手段の計測値に基づいて、前記矩形基板の回転方向の補正を行う補正手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記第２の基板計測手段の計測値が閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により計測値が閾値を超えていると判定された場合には、前記基板載置手段により再度前記矩形基板を受け取る基板受取手段と、
前記第１の基板計測手段の計測値及び前記第２の基板計測手段の計測値の少なくとも何れか一方に基づいて、前記矩形基板の回転補正量を決定する回転補正量決定手段と、
前記回転補正量決定手段により決定された回転補正量に基づいて、前記基板載置手段により前記矩形基板の回転方向の補正を行う再補正手段とを備え、
前記矩形基板の回転方向の補正を行った後に、前記基板載置手段により、前記矩形基板を前記ステージ上に再載置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記第１の基板計測手段は、前記矩形基板の少なくとも１辺において２点以上の計測を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記第２の基板計測手段にて計測される前記基板に対する計測位置は、前記第１の基板計測手段にて計測される位置を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記第１の基板計測手段は、露光装置本体に設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記第１の基板計測手段は、前記矩形基板のエッジを光学的に計測することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記第１の基板計測手段は、前記矩形基板のエッジに向けて照明光を供給するための照明光学系と、前記矩形基板のエッジにて反射された光に基づいて、前記矩形基板のエッジの像を形成するための対物光学系とを備え、
前記対物光学系は、少なくとも前記矩形基板側がテレセントリックとなるように配置された開口絞りを有することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項９】
前記第１の基板計測手段の前記矩形基板側の照明開口数をＮ．Ａ．ｉｌｌとし、前記対物光学系の前記矩形基板側の結像開口数をＮ．Ａ．Ｉｍａｇｅとするとき、
Ｎ．Ａ．ｉｌｌ＞Ｎ．Ａ．Ｉｍａｇｅ
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
前記第１の基板計測手段は、前記照明光学系の前記矩形基板側の光路と、
前記対物光学系の前記矩形基板側の光路とを合成し、合成された光路を前記矩形基板に向けて形成する光路合成手段とを備えることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
パターンが露光される矩形基板を支持する基板ステージを備えた露光装置において、
前記基板ステージに対して前記矩形基板を搬送する基板搬送装置を備え、
前記基板搬送装置は、請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の基板搬送装置により構成されることを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
矩形基板のエッジに向けて照明光を供給するための照明光学系と、前記矩形基板のエッジにて反射された光に基づいて、前記矩形基板のエッジの像を形成るための対物光学系と、
前記照明光学系の前記矩形基板側の光路と、前記対物光学系の前記矩形基板側の光路とを合成し、合成された光路を前記矩形基板に向けて形成する光路合成手段とを備え、
前記照明光学系の前記矩形基板側の照明開口数をＮ．Ａ．ｉｌｌとし、前記対物光学系の前記矩形基板側の結像開口数をＮ．Ａ．Ｉｍａｇｅとするとき、
Ｎ．Ａ．ｉｌｌ＞Ｎ．Ａ．Ｉｍａｇｅ
を満足することを特徴とする基板計測装置。
【請求項１３】
露光を行うための矩形基板を搬送手段に載置する第１の基板載置工程と、
前記矩形基板を露光装置のステージ上に載置する前に前記搬送手段上において前記矩形基板の外形位置を計測する第１の計測工程と、
前記第１の計測工程の計測値に基づいて前記矩形基板の回転方向の補正を行う補正工程と、
前記補正工程により回転方向の補正を行った前記矩形基板を前記ステージ上に載置する第２の基板載置工程と
を含むことを特徴とする基板搬送方法。
【請求項１４】
前記矩形基板を前記ステージ上に載置した状態で該ステージに対する前記矩形基板の外形位置を計測する第２の基板計測工程と、
前記第２の基板計測工程の計測値が閾値を超えたか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程により、前記第２の基板計測工程の計測値が閾値を超えたと判定された場合に、基板載置手段により前記矩形基板を受け取る基板受取工程と、
前記第１の計測工程における計測値及び前記第２の計測工程における計測値の少なくとも一方に基づいて、前記矩形基板の回転方向の補正を行う再補正工程と、
前記再補正工程により回転方向の補正を行った前記矩形基板を再度前記ステージ上に載置する再載置工程と
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の基板搬送方法。
【請求項１５】
前記第１の基板計測工程は、前記第２の基板計測工程で計測する前記矩形基板の辺のうち少なくとも一辺の位置を計測することを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子を製造するための露光工程を行う大型の走査型露光装置に基板を搬送するための基板搬送装置、該基板搬送装置を備えた露光装置、基板の計測を行う基板計測装置及び基板の搬送を行う基板搬送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子や半導体素子等のマイクロデバイスを製造するためのフォトリソグラフィ工程では、マスクのパターンを基板に露光する露光装置、基板にフォトレジスト等の感光剤を塗布する塗布装置（コータ）、及び露光処理された基板を現像する現像装置（デベロッパ）等の種々の基板処理装置が用いられ、基板はこれら基板処理装置間を搬送装置により搬送される。例えば、感光剤塗布機能と現像機能とを備えたコータ・デベロッパ装置から露光装置に基板を搬送する際には、コータ・デベロッパ装置に設けられている搬送装置が露光装置に設けられている受け渡しポート部に基板を搬送する。ポート部では、基板の搬送先である露光装置の基板ステージに対する大まかな位置合わせ（プリアライメント）が行われ、その後、露光装置側の搬送装置がポート部から基板ステージに基板を搬送する。下記特許文献１には、ポート部において基板を搬送先である基板ステージに対する回転誤差補正を行い、基板ステージにおいて基板のＸＹ方向の位置誤差補正を行う技術が開示されている。
【０００３】
一方、液晶表示装置等のフラットディスプレイパネルを製造するためのガラス基板は近年においてますます大型化を要求されているが、大型のガラス基板を搬送装置で搬送しようとする場合、撓んだり破損したりする等の不都合を生じる。これに対処するために、下記特許文献２、３には基板を搬送トレイに載置した状態で搬送する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３３５７２３号公報
【特許文献２】
特開２００１−１００１６９号公報
【特許文献３】
特開２００１−１７６９４７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで露光装置には、マスクのパターンと、予め所定の位置に露光されたプレートのマークの相対位置を投影光学系を介して位置合わせを行なうアライメント光学系が設けられている。このアライメント光学系は、２回目以降の露光の際に重ね合わせ露光を行なう場合に使用される。プレートステージには移動鏡が配置され、プレートの位置をレーザ干渉計により計測制御している。また、マスク側にも同様にレーザ干渉計が配置され、マスクステージの位置の計測制御を行なっている。
【０００６】
露光装置により露光を行う場合には、基板搬送装置によりプレートをステージ上に搬送して載置する。ステージ上に載置されたプレートは、プレートのエッジ位置がステージに内蔵されたポテンショメータにて検出され、この検出値に基づいて、プレートを保持しているホルダごと回転できる回転機構によりプレートの回転を行い、プレートの回転位置の調整を行う。このプレートの回転位置の調整が終了した後に、１回目の露光の場合には露光を行い、２回目以降の露光の場合には１回目の露光において露光されたアライメントマークを用いてプレートのアライメントを行い、０．１μｍ〜１μｍ程度の位置合わせを行い、２回目以降の露光を行う。この露光装置においては、プレートのアライメントマークをアライメント系にて計測し、回転量が許容値になるまで、ホルダの回転を行う。そして、残渣分はマスクステージを回転することによって補正して露光を行う構成をとる。
【０００７】
現在、露光を行うプレートは、大型テレビの需要から、大型化の一途をたどり、１．５ｍ角以上のサイズのプレートが用いられるようになっており、それと同時に露光装置に要求される処理能力の向上も要求されている。従来のアライメント系では、常に露光フィールドにプレートを移動させる必要があるため、アライメント時間が長くなってしまうといった問題が発生していた。そこで、走査方向と直行する方向に所定間隔を置いて配置される第１列の部分投影光学系と、走査方向と直行する方向に所定間隔を置いて配置される第２列の部分投影光学系との間に配置されたオートフォーカスユニット中にオフアクシスのアライメント系を配置して、スループットの向上を図る露光装置が存在する。
【０００８】
更に、基板が大型になればなるほど、ホルダを回転させるための機構自体が大掛かりになり、ホルダの吸着を解除して基板を回転させたのち、再度基板を吸着するようなシーケンス１つをとってもエアーが抜けきるまでの時間、基板の全面を均一に吸着するための時間等処理時間が長くなる要因になっていた。従って、ホルダ回転機構に代えてプレートをステージごと回転補正する方式が考えられるが、干渉計の移動鏡がプレートステージに取り付けられていることから、プレートステージの回転量が大きくなりすぎると、ビームシフトに伴うコントラスト変化や光量の減少に伴うシグナルエラーが発生する。また、プレートステージの回転許容量よりも大きな回転が基板に残っていれば、プレートステージの回転によるプレートの回転位置の補正は不可能となりスループットが著しく低下してしまう。
【０００９】
この発明の課題は、基板ステージの回転許容範囲内の回転位置で矩形基板を基板ステージに搬送する基板搬送装置、該搬送装置を備える露光装置、矩形基板の外形位置の計測を行う基板計測装置、及び基板ステージの回転許容範囲内の回転位置で矩形基板を基板ステージに搬送する基板搬送方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基板搬送装置は、露光を行うための矩形基板を搬送する搬送手段と、前記矩形基板をステージ上に載置する前に前記搬送手段上において前記矩形基板の外形位置を計測する第１の基板計測手段と、前記矩形基板を前記ステージ上に載置するための基板載置手段と、前記矩形基板を前記ステージ上に載置した状態で該ステージに対する前記矩形基板の外形位置を計測するための第２の基板計測手段とを備える基板搬送装置において、前記第１の基板計測手段は、前記第２の基板計測手段で計測する前記矩形基板の辺のうち少なくとも一辺の位置を計測することを特徴とする。
【００１１】
この請求項１記載の基板搬送装置によれば、第１の基板計測手段により矩形基板をステージ上に載置する前に搬送手段上において第２の基板計測手段で計測する矩形基板の辺のうち少なくとも一辺の位置を計測するため、矩形基板の外形の撓み等による計測誤差の影響を受けることなく、矩形基板の外形位置を計測することができ、回転方向の誤差を正確に計測することができる。
【００１２】
また、請求項２記載の基板搬送装置は、前記搬送手段が前記第１の基板計測手段の計測値に基づいて、前記矩形基板の回転方向の補正を行う補正手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
この請求項２記載の基板搬送装置によれば、第１の基板計測手段の計測値に基づいて回転方向の位置の補正が行なわれた矩形基板をステージ上に載置することができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに載置することができる。また、第１の基板計測手段の計測値に基づいて行なわれた回転方向の補正に回転方向の誤差が残存している場合であっても、ステージの回転で基板の回転方向の補正を行うことができるため、露光処理におけるスループットを高く保持することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の基板搬送装置は、前記第２の基板計測手段の計測値が閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により計測値が閾値を超えていると判定された場合には、前記基板載置手段により再度前記矩形基板を受け取る基板受取手段と、前記第１の基板計測手段の計測値及び前記第２の基板計測手段の計測値の少なくとも何れか一方に基づいて、前記矩形基板の回転補正量を決定する回転補正量決定手段と、前記回転補正量決定手段により決定された回転補正量に基づいて、前記基板載置手段により前記矩形基板の回転方向の補正を行う再補正手段とを備え、前記矩形基板の回転方向の補正を行った後に、前記基板載置手段により、前記矩形基板を前記ステージ上に再載置することを特徴とする。
【００１５】
この請求項３記載の基板搬送装置によれば、第１の基板計測手段により計測された計測値または補正手段により補正された補正量に誤りがあった場合においても、第２の基板計測手段の計測値が閾値を超えているか否かの判定を行うことにより、矩形基板の回転方向の位置の再補正を行うことができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに再載置することができる。
【００１６】
また、請求項４記載の基板搬送装置は、前記第１の基板計測手段が前記矩形基板の少なくとも１辺において２点以上の計測を行うことを特徴とする。
【００１７】
この請求項４記載の基板搬送装置によれば、第１の基板計測手段が矩形基板の少なくとも一辺において２点以上の計測を行うため、矩形基板がステージに載置される前に矩形基板の回転方向の誤差を計測することができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、ステージの回転許容範囲内としてステージに載置することができる。
【００１８】
また、請求項５記載の基板搬送装置は、前記第２の基板計測手段にて計測される前記基板に対する計測位置が前記第１の基板計測手段にて計測される位置を含むことを特徴とする。
【００１９】
この請求項５記載の基板搬送装置によれば、基板のエッジ部の真直性が悪い場合であっても第１の基板計測手段にて計測される計測点と、第１の基板計測手段にて計測される計測点とをほぼ同じにすることにより基板の影響を受けずに計測することができる。
【００２０】
また、請求項６記載の基板搬送装置は、前記第１の基板計測手段が露光装置本体に設置されていることを特徴とする。
【００２１】
この請求項６記載の基板搬送装置によれば、第１の基板計測手段が露光装置本体に設置されているため、振動等が生じた場合においても、第１の基板計測手段による計測値は露光装置本体に備えられている計測系による計測値と同程度に振動等の影響を受ける。従って、第１の基板計測手段と露光装置とが別々に設置され、振動等の影響をそれぞれ別々に受けた場合と比較した場合、矩形基板の位置計測の精度向上を図ることができる。
【００２２】
また、請求項７記載の基板搬送装置は、前記第１の基板計測手段が前記矩形基板のエッジを光学的に計測することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項８記載の基板搬送装置は、前記第１の基板計測手段が前記矩形基板のエッジに向けて照明光を供給するための照明光学系と、前記矩形基板のエッジにて反射された光に基づいて、前記矩形基板のエッジの像を形成するための対物光学系とを備え、前記対物光学系は、少なくとも前記矩形基板側がテレセントリックとなるように配置された開口絞りを有することを特徴とする。
【００２４】
この請求項７及び請求項８記載の基板搬送装置によれば、第１の基板計測手段に備えられている対物光学系の矩形基板側がテレセントリックとなるように配置された開口絞りを有しているため、矩形基板の垂直方向の位置が矩形基板の撓み等の影響により大幅に変化した場合においても、矩形基板の外形位置を正確に計測することができる。
【００２５】
また、請求項９記載の基板搬送装置は、前記第１の基板計測手段の前記矩形基板側の照明開口数をＮ．Ａ．ｉｌｌとし、前記対物光学系の前記矩形基板側の結像開口数をＮ．Ａ．Ｉｍａｇｅとするとき、
Ｎ．Ａ．ｉｌｌ＞Ｎ．Ａ．Ｉｍａｇｅ
を満足することを特徴とする。
【００２６】
この請求項９記載の基板搬送装置によれば、Ｎ．Ａ．ｉｌｌ＞Ｎ．Ａ．Ｉｍａｇｅを満足しているため、矩形基板の表面が傾いている場合においても、矩形基板により反射された光の受光量の変化が少なく、矩形基板の位置計測の誤差を最小に抑えることができる。
【００２７】
また、請求項１０記載の基板搬送装置は、前記第１の基板計測手段が前記照明光学系の前記矩形基板側の光路と、前記対物光学系の前記矩形基板側の光路とを合成し、合成された光路を前記矩形基板に向けて形成する光路合成手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
この請求項１０記載の基板搬送装置によれば、光路合成手段を備えることにより、照明光学系からの光が対物光学系を通過しないため、対物光学系からの戻り光であるフレアの影響を受けることなく、矩形基板の位置を正確に計測することができる。
【００２９】
また、請求項１１記載の露光装置は、パターンが露光される矩形基板を支持する基板ステージを備えた露光装置において、前記基板ステージに対して前記矩形基板を搬送する基板搬送装置を備え、前記基板搬送装置は、請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の基板搬送装置により構成されることを特徴とする。
【００３０】
この請求項１１記載の露光装置によれば、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、ステージ上に載置する前に矩形基板の回転方向の位置の補正を行い、回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに載置することができる。また、第１の基板計測手段の計測値に基づいて行なわれた回転方向の補正に回転方向の誤差が残存している場合であっても、ステージの回転で基板の回転方向の補正を行うことができる。従って、良好な重ね合わせ露光を行うことができ、露光処理におけるスループットを高く保持することができる。
【００３１】
また、請求項１２記載の基板計測装置は、矩形基板のエッジに向けて照明光を供給するための照明光学系と、前記矩形基板のエッジにて反射された光に基づいて、前記矩形基板のエッジの像を形成るための対物光学系と、前記照明光学系の前記矩形基板側の光路と、前記対物光学系の前記矩形基板側の光路とを合成し、合成された光路を前記矩形基板に向けて形成する光路合成手段とを備え、前記照明光学系の前記矩形基板側の照明開口数をＮ．Ａ．ｉｌｌとし、前記対物光学系の前記矩形基板側の結像開口数をＮ．Ａ．Ｉｍａｇｅとするとき、
Ｎ．Ａ．ｉｌｌ＞Ｎ．Ａ．Ｉｍａｇｅ
を満足することを特徴とする。
【００３２】
この請求項１２記載の基板計測装置によれば、光路合成手段を備えることにより、照明光学系からの光が対物光学系を通過しないため、対物光学系からの戻り光であるフレアの影響を受けることなく、矩形基板の位置を正確に計測することができる。また、Ｎ．Ａ．ｉｌｌ＞Ｎ．Ａ．Ｉｍａｇｅを満足しているため、矩形基板の表面が傾いている場合においても、矩形基板により反射された光の受光量の変化が少なく、矩形基板の位置計測の誤差を最小に抑えることができる。
【００３３】
また、請求項１３記載の基板搬送方法は、露光を行うための矩形基板を搬送手段に載置する第１の基板載置工程と、前記矩形基板を露光装置のステージ上に載置する前に前記搬送手段上において前記矩形基板の外形位置を計測する第１の基板計測工程と、前記第１の基板計測工程の計測値に基づいて前記矩形基板の回転方向の補正を行う補正工程と、前記補正工程により回転方向の補正を行った前記矩形基板を前記ステージ上に載置する第２の基板載置工程とを含むことを特徴とする。
【００３４】
この請求項１３記載の基板搬送方法によれば、第１の基板計測工程の計測値に基づいて回転方向の位置の補正が行なわれた矩形基板をステージ上に載置することができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに載置することができる。また、第１の基板計測工程の計測値に基づいて行なわれた回転方向の補正に回転方向の誤差が残存している場合であっても、ステージの回転で基板の回転方向の補正を行うことができるため、露光処理におけるスループットを高く保持することができる。
【００３５】
また、請求項１４記載の基板搬送方法は、前記矩形基板を前記ステージ上に載置した状態で該ステージに対する前記矩形基板の外形位置を計測する第２の基板計測工程と、前記第２の基板計測工程の計測値が閾値を超えたか否かを判定する判定工程と、前記判定工程により、前記第２の基板計測工程の計測値が閾値を超えたと判定された場合に、基板載置手段により前記矩形基板を受け取る基板受取工程と、前記第１の基板計測工程における計測値及び前記第２の基板計測工程における計測値の少なくとも一方に基づいて、前記矩形基板の回転方向の補正を行う再補正工程と、前記再補正工程により回転方向の補正を行った前記矩形基板を再度前記ステージ上に載置する再載置工程とを含むことを特徴とする。
【００３６】
この請求項１４に記載の基板搬送方法によれば、第１の基板計測工程により計測された計測値または補正工程により補正された補正量に誤りがあった場合においても、第２の基板計測工程の計測値が閾値を超えているか否かの判定を行うことにより、矩形基板の回転方向の位置の再補正を行うことができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに再載置することができる。
【００３７】
また、請求項１５記載の基板搬送方法は、前記第１の基板計測工程が前記第２の基板計測工程で計測する前記矩形基板辺のうち少なくとも一辺の位置を計測することを特徴とする。
【００３８】
この請求項１５記載の基板搬送方法によれば、第１の基板計測工程が矩形基板の少なくとも一辺において２点以上の計測を行うため、矩形基板がステージに載置される前に矩形基板の回転方向の誤差を計測することができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに載置することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の搬送装置及び露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置を備えたデバイス製造システムの実施の形態を示す図であって上方から見た概略構成図、図２は概略斜視図である。
【００４０】
図１において、デバイス製造システムＳＹＳは、露光装置ＥＸＳと、コータ・デベロッパ装置ＣＤＳとを備えている。コータ・デベロッパ装置ＣＤＳは、露光処理される前の基板Ｐに対してフォトレジスト等の感光剤を塗布する塗布装置（コータ）Ｃと、露光装置ＥＸＳ（露光装置本体ＥＸ）において露光処理された後の矩形形状を有する基板Ｐを現像する現像装置（デベロッパ）Ｄと、基板Ｐを搬送するフォーク型ハンドを有する搬送装置１００とを備えている。ここで、以下の説明において、塗布装置Ｃ及び現像装置Ｄを合わせて「コータ・デベロッパ本体Ｃ／Ｄ」と適宜称する。
【００４１】
露光装置ＥＸＳは、コータ・デベロッパ装置ＣＤＳとのインターフェース部の一部を構成しコータ・デベロッパ装置ＣＤＳの搬送装置１００から搬送された基板Ｐを受けるポート部１０と、マスクＭのパターンを基板Ｐに露光する露光処理部である露光装置本体ＥＸと、露光装置本体ＥＸの基板ステージＰＳＴとポート部１０との間で基板Ｐを搬送する搬送手段の一部を構成する搬送部２０と、露光装置ＥＸＳ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００４２】
また、ポート部１０は露光処理された基板Ｐを搬送部２０から受ける機能も有する。そして、ポート部１０及び搬送部２０により、コータ・デベロッパ装置ＣＤＳと露光装置本体ＥＸの基板ステージＰＳＴとの間で基板Ｐを搬送する搬送装置Ｈが構成されている。露光装置本体ＥＸ、ポート部１０、及び搬送部２０はクリーン度が管理された第１チャンバ装置ＣＨ１内部に配置されている。一方、コータ・デベロッパ本体Ｃ／Ｄ及び搬送装置１００は第１チャンバ装置ＣＨ１とは別の第２チャンバ装置ＣＨ２内部に配置されている。本実施の形態において、基板Ｐは矩形形状のガラス基板にフォトレジスト等の感光剤を塗布したものである。マスクＭは原板であるガラス板上にクロムなどの遮蔽材料により所定のパターンを形成したものである。
【００４３】
図２において、露光装置本体ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、矩形形状を有する基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬとを備えている。本実施の形態の露光装置ＥＸは複数（ここでは５本）並んだ投影光学系モジュールからなる投影光学系ＰＬを有しており、この投影光学系ＰＬに対してマスクＭと基板Ｐとを所定方向に同期移動しつつマスクＭのパターンを基板Ｐに投影露光する、所謂マルチレンズスキャン型露光装置である。
【００４４】
なお、以下の説明において、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向（非走査方向）、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直な方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわり方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００４５】
上述のマスクステージＭＳＴ、基板ステージＰＳＴの位置は、図示しないレーザ干渉計により計測、制御される。なお、基板ステージＰＳＴの位置の計測、制御に用いられるレーザ干渉計は、基板ステージＰＳＴに固定されている移動鏡５０と投影光学系ＰＬに固定された固定鏡（図示せず）との相対位置の計測、制御を行う。
【００４６】
投影光学系ＰＬは、非走査方向に配置された第１列の部分投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３、ＰＬ５と、非走査方向に配置された第２列の部分投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４により構成されている。第１列の部分投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３、ＰＬ５と、第２列の部分投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４との間には、基板Ｐの位置合わせを行うためのオフアクシスのアライメント系５２、及びマスクＭや基板Ｐに対するフォーカス位置を合わせるためのオートフォーカス系５４が配置されている。
【００４７】
また、基板ステージＰＳＴには、基板ステージＰＳＴに載置された基板Ｐの外形位置の計測を行うポテンショメータ（第２の基板計測手段）が３つ設けられている。即ち、基板Ｐの搬送方向に沿った基板Ｐの辺の位置（基板Ｐの＋Ｙ側）を計測するために２つのポテンショメータ５６ａ，５６ｂが設けられ、基板Ｐの搬送方向に直行する基板Ｐの辺の位置（基板Ｐの＋Ｘ側）を計測するために１つのポテンショメータ５６ｃが設けられている。なお、ポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、基板Ｐのエッジに軽接触で当接する測長器を用いて基板Ｐの外形位置の計測を行うが、その詳細は特開平５‐１６６７０１号公報に開示されているので参照されたい。
【００４８】
図３は搬送手段の一部を構成するポート部１０を示す概略側面図である。図３において、ポート部１０は、基板Ｐを支持する基板支持部１と、トレイ（搬送トレイ）Ｔを支持するトレイ支持部２とを備えている。基板支持部１は、板状の第１支持部材３と、この第１支持部材３上に設けられ、基板Ｐの下面を支持する複数の基板支持ピン４とを備えている。本実施の形態において基板支持ピン４は全部で８本設けられている。基板支持ピン４のそれぞれは第１支持部材３上で起立しており、それぞれの下端部を第１支持部材３に固定し、上端部（上端面）で基板Ｐの複数の所定位置を支持する。基板支持ピン４の上端面にはバキューム装置に接続した真空吸着穴がそれぞれ設けられており、基板支持ピン４は真空吸着穴を介して基板Ｐを吸着保持する。なお、基板支持ピン４の上端部には、基板支持ピン４に基板Ｐが載置されているかどうかを検出する有無センサが設けられている。この有無センサは８つの基板支持ピン４のうち、平面視対角線上の少なくとも２つの基板支持ピン４に設けられている。少なくとも２つの有無センサを設けておくことにより、一方が故障しても他方で基板Ｐの有無を検出可能である。
【００４９】
基板支持部１（第１支持部材３及び基板支持ピン４）は連結部材５を介してステージ装置６に接続されている。ステージ装置６はトレイＴと基板Ｐとの位置関係を調整する位置調整手段の一部を構成しており、ベース７上においてＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向のそれぞれに移動可能である。ステージ装置６には例えばモータとボールねじとを組み合わせたステージ駆動装置８が設けられており、制御装置ＣＯＮＴはステージ駆動装置８を介してステージ装置６をＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動する。そして、ステージ装置６の移動に伴って、基板支持部１及びこれに保持された基板ＰもＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動する。
【００５０】
トレイ支持部２は、枠状の第２支持部材９と、この第２支持部材９上に設けられ、トレイＴの下面を支持する複数のトレイ支持ピン１１とを備えている。本実施形態においてトレイ支持ピン１１は全部で８本設けられている。トレイ支持ピン１１のそれぞれは第２支持部材９上で起立しており、それぞれの下端部を第２支持部材９に固定し、上端部（上端面）でトレイＴの複数の所定位置を支持する。ここで、トレイ支持ピン１１のそれぞれは基板支持部１の第１支持部材３より外側に配置されている。なお、トレイ支持ピン１１の上端部には、トレイ支持ピン１１にトレイＴが載置されているかどうかを検出する有無センサが設けられている。この有無センサは８つの基板支持ピン１１のうち、平面視対角線上の少なくとも２つのトレイ支持ピン１１に設けられている。少なくとも２つの有無センサを設けておくことにより、一方が故障しても他方でトレイＴの有無を検出可能である。
【００５１】
トレイ支持部２（第２支持部材９及びトレイ支持ピン１１）はガイド部１２に沿って不図示のトレイ支持部用駆動装置によりＺ軸方向に移動可能に設けられている。制御装置ＣＯＮＴはトレイ支持部用駆動装置を介してトレイ支持部２をＺ軸方向に移動する。そして、トレイ支持部２の移動に伴ってこれに支持されるトレイＴもＺ軸方向に移動する。トレイ支持部２の上昇により、トレイＴは上昇し、基板Ｐに接近してこの基板Ｐの下面を支持する。ここで、トレイ支持ピン１１は基板支持部１の外側に配置されているため、トレイ支持部２の上下方向への移動は妨げられない。また、ガイド部１２はステージ装置６の外側に設けられており、またステージ装置６と基板支持部１とを連結する連結部材５は第２支持部材９の枠内部に配置されているため、ステージ装置６及び基板支持部１の水平方向への移動は妨げられない。
【００５２】
ポート部１０はトレイＴに対する基板Ｐの位置を検出する検出手段の一部を構成する検出装置１３を備えている。検出装置１３は、基板支持ピン４に支持されている基板Ｐに対して下方の離れた位置に設けられており、基板Ｐのエッジ部の複数の所定の検出点の位置を非接触で検出する。検出装置１３は、基板Ｐに対して検出光を投射する投射部と、基板Ｐからの反射光を受光する受光部とを有しており、基板Ｐからの反射光に基づいて基板Ｐの複数のエッジ部の検出点の位置を光学的に検出する。
【００５３】
図４は図３を上方から見た平面図である。図４に示すように、トレイＴは格子状に設けられた複数の線状部材４１を有している。これら複数の線状部材４１は例えば溶接により格子状に組み合わされている。また、複数の線状部材４１により構成される各格子の内部には基板Ｐより小さい矩形状の開口部４２が複数形成されている。トレイＴはその上面である支持面４０で基板Ｐを支持する。また、トレイＴは支持面４０で支持した基板Ｐの側面を保持して基板Ｐの落下を防止する凸部４３を備えている。トレイＴがトレイ支持部２に支持されているとき、トレイＴの開口部４２に基板支持部１の基板支持ピン４が配置されるようになっており、基板支持ピン４はこの開口部４２を介して基板Ｐの下面を支持する。ここで、基板支持ピン４とトレイＴ（線状部材４１）とは十分に離れており、基板支持ピン４（基板支持部１）の水平方向への移動は妨げられない。また、トレイ支持部２のトレイ支持ピン１１はトレイＴの周縁部の複数の所定位置を支持する。また、トレイＴの４つの隅部は平面方向内側に凹むＬ字型となっており、矩形形状である基板Ｐの４隅に対する非支持部となっている。
【００５４】
なお、本実施の形態ではトレイ支持部２のトレイ支持ピン１１はトレイＴの周縁部の複数の所定位置を支持しているが、例えば枠状の第２支持部材９の枠内部に連結部材５と干渉しない支持部材を渡し、この支持部材にトレイ支持ピンを取り付け、この枠内部に設けられたトレイ支持ピンによりトレイＴの平面方向中央部を支持してもよい。このとき、基板支持部１の第１支持部材３にはトレイ支持ピン１１を配置可能で第１支持部材３の水平方向への移動を妨げない大きな開口部が設けられる。
【００５５】
図５は基板Ｐの位置を検出する検出装置１３（１３Ａ〜１３Ｃ）の配置を示す図である。図５に示すように、本実施の形態では３つの検出装置１３Ａ〜１３Ｃが所定の位置に配置されており、矩形形状である基板Ｐの少なくとも２辺の位置を検出するように配置されている。このうち、検出装置１３Ａは基板Ｐの＋Ｙ側の１辺を検出可能な位置に配置されており、検出装置１３Ｂ、１３Ｃは基板Ｐの＋Ｘ側の１辺を検出可能な位置に配置されている。つまり、検出装置１３Ｂ、１３Ｃにより、基板Ｐの＋Ｘ側の１辺において検出点が２点設定されている。検出装置１３Ａ〜１３Ｃのそれぞれは基板Ｐに対して検出光を投射し、基板Ｐからの反射光を受光したかどうかで基板Ｐのエッジ部の３つの検出点をそれぞれ非接触で光学的に検出する。各検出装置１３Ａ〜１３Ｃのそれぞれの検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの＋Ｙ側の１辺を検出可能な検出装置１３Ａの検出結果に基づいて、基板ＰのＹ軸方向における位置を検出する。また、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの＋Ｘ側の１辺の２つの検出点を検出可能な検出装置１３Ｂ及び１３Ｃの検出結果に基づいて、基板ＰのＸ軸方向における位置、及びθＺ方向における位置（回転方向の位置）を検出する。
【００５６】
基板Ｐの位置情報を検出装置１３Ａ〜１３Ｃを用いて検出する際、制御装置ＣＯＮＴは、ステージ装置６を移動しながら検出装置１３Ａ〜１３Ｃを用いて基板Ｐのエッジ部の位置を検出し、この検出結果に基づいて基準位置に対する基板Ｐの位置情報を求める。本実施の形態において、前記基準位置はトレイＴを支持するトレイ支持部２、ひいてはトレイＴの位置であり、制御装置ＣＯＮＴは、検出装置１３Ａ〜１３Ｃの検出結果に基づいて、トレイＴ（トレイ支持部２）に対する基板Ｐの位置情報、すなわち、トレイＴに対するＸＹ方向への位置誤差量、及びθＺ方向への回転誤差量を検出する。
【００５７】
ここで、図５の基板Ｐは平面視正方形状であるが、長方形状である場合、検出装置１３Ｂ、１３Ｃで長方形状の基板Ｐの長辺側の２つの検出点を検出する構成が好ましい。短辺側に２つの検出点を設けるより長辺側に２つの検出点を設けることにより基板Ｐの回転誤差量をより高精度に検出できる。なお、短辺側に２つの検出点を設けた場合であっても基板Ｐの位置情報はもちろん検出可能である。
【００５８】
基板Ｐの位置情報を検出する際には、ステージ装置６を移動し、例えばまず基板Ｐの＋Ｘ側の１辺（基板Ｐが長方形状である場合には長辺側）の２つの検出点を検出装置１３Ｂ、１３Ｃの検出領域に配置して検出し、＋Ｙ側の１辺（基板Ｐが長方形状である場合には短辺側）の１つの検出点を検出装置１３Ａの検出領域に配置して検出する。
【００５９】
図２及び図３に戻って、搬送装置Ｈの一部を構成する搬送部２０はトレイＴに基板Ｐを載置してこの基板Ｐを搬送するものであり、基板ステージＰＳＴに対して基板Ｐをロード及びアンロードする。搬送部２０は、基板Ｐを載置したトレイＴの一端部（＋Ｙ側端部）を保持して搬送可能な駆動手段の一部を構成する第１保持部２１と、第１保持部２１に対向し、トレイＴの他端部（−Ｙ側端部）を保持する駆動手段の一部を構成する第２保持部２２と、第１保持部２１をＺ軸及びＹ軸方向に移動可能に支持する第１機構部２３と、第２保持部２２をＺ軸及びＹ軸に移動可能に支持する第２機構部２４と、第１、第２機構部２３、２４のそれぞれに接続する第１、第２被ガイド部２５、２６と、第１、第２被ガイド部２５、２６をＸ軸方向に移動する駆動手段の一部を構成するリニアモータにより構成される第１、第２駆動部３１、３２と、Ｘ軸方向に延び、第１、第２被ガイド部２５、２６それぞれのＸ軸方向への移動を案内する第１、第２ガイド部２７、２８とを備えている。なお、図２では第１、第２駆動部３１、３２の図示が省略されている。
【００６０】
本実施の形態において、第１、第２駆動部３１、３２のそれぞれは、第１、第２被ガイド部２５、２６に取り付けられた電機子ユニットからなる可動子３１Ａ、３２Ａと、この可動子３１Ａ、３２Ａに対応する磁石ユニットを有する固定子３１Ｂ、３２Ｂとを備えたムービングコイル型リニアモータにより構成されている。固定子３１Ｂ、３２ＢはＸ軸方向に延在している。なお、第１、第２駆動部３１、３２としては、固定子が電機子ユニットから構成され、可動子が磁石ユニットから構成されるムービングマグネット型リニアモータでもよい。第１、第２駆動部３１、３２の駆動により、第１、第２保持部２１、２２は、第１、第２機構部２３、２４及び第１、第２被ガイド部２５、２６とともにＸ軸方向に移動する。
【００６１】
第１、第２機構部２３、２４の駆動は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは第１、第２機構部２３、２４を駆動することにより、第１、第２保持部２１、２２のそれぞれを昇降可能、且つ第１、第２保持部２１、２２間の距離を調整可能である。したがって、第１、第２保持部２１、２２は第１、第２機構部２３、２４の駆動によりトレイＴに対してアクセスし、このトレイＴを保持及び保持解除可能である。
【００６２】
第１、第２駆動部３１、３２の固定子３１Ｂ、３２Ｂ及び第１、第２ガイド部２７、２８は、ポート部１０及び基板ステージＰＳＴのそれぞれまで延びており、第１、第２保持部２１、２２はポート部１０と基板ステージＰＳＴとの間で移動可能である。第１、第２駆動部３１、３２は制御装置ＣＯＮＴの制御により互いに独立して駆動するようになっており、したがって、第１保持部２１及び第２保持部２２のそれぞれは互いに独立してＸ軸方向に移動可能となっている。第１、第２保持部２１、２２のそれぞれが互いに独立してＸ軸方向に移動することにより、第１、第２保持部２１、２２に保持される基板Ｐを載置したトレイＴはθＺ方向に回転可能である。すなわち制御装置ＣＯＮＴは、第１保持部２１に対する第２保持部２２のＸ軸方向における位置を調整することにより、第１、第２保持部２１、２２で保持したトレイＴ（基板Ｐ）を所定量回転可能である。
【００６３】
また、搬送部２０は、第１保持部２１に対する第２保持部２２のＸ軸方向における位置を検出する位置検出部３０を備えている。位置検出部３０は、第１保持部２１に設けられた発光部３０Ａと、第２保持部２２に設けられ、発光部３０Ａからの光を受光可能な受光部３０Ｂとを有している。発光部３０Ａは、断面視Ｌ字状の第１保持部２１のうち垂直面部２１Ａに設けられ、一方、受光部３０Ｂは、断面視Ｌ字状の第２保持部２２のうち、第１保持部２１の垂直面部２１Ａと対向する垂直面部２２Ａに設けられている。発光部３０Ａは例えば基板Ｐに対して感光性の低いレーザ光を射出可能なレーザ光源により構成され、受光部３０Ｂは例えば１次元ＣＣＤにより構成されている。
【００６４】
ここで、第１、第２保持部２１、２２はそれぞれほぼ同じ大きさであり、発光部３０Ａ及び受光部３０Ｂは、垂直面部２１Ａ、２２ＡのＸ軸方向中央部にそれぞれ設けられている。受光部３０Ｂは発光部３０Ａからのレーザ光を検出し、検出結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴは、受光部３０Ｂの検出結果に基づいて第１保持部２１に対する第２保持部２２の位置を検出する。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、受光部３０Ｂが発光部３０Ａからのレーザ光を照射される位置に基づいて、第１保持部２１に対する第２保持部２２の位置を検出する。例えば、受光部３０Ｂが発光部３０Ａからの光を受光部３０Ｂの所定位置（例えばＸ軸方向中心位置）で受光すれば、制御装置ＣＯＮＴは、第１、第２保持部２１、２２のＸ軸方向における位置は同じであると判断し、受光部３０Ｂが発光部３０Ａからの光を所定位置に対してずれた位置で受光すれば、第１、第２保持部３１、３２はＸ軸方向においてずれた位置にあると判断する。そして、制御装置ＣＯＮＴは受光部３０Ｂの検出結果、すなわち、第１、第２保持部２１、２２の相対位置情報に基づいて第１、第２駆動部３１、３２を制御する。また、不図示ではあるが、また、第１、第２保持部２１、２２には、これら第１、第２保持部２１、２２のＸ軸方向における位置（移動量）を検出するリニアエンコーダ等からなる移動量検出部がそれぞれ設けられている。
【００６５】
断面視Ｌ字状の第１、第２保持部２１、２２のうち水平面部２１Ｂ、２２ＢのそれぞれにはトレイＴの下面を支持する突起部３４が設けられている。図６は第１保持部２１の水平面部２１Ｂに設けられた突起部３４でトレイＴの下面を支持している状態を示す模式図である。図６に示すように、第１保持部２１の水平面部２１Ｂには３つの突起部３４（３４Ａ〜３４Ｃ）がＸ軸方向に関して所定間隔で設けられており、それぞれの先端部は略球状に形成されている。一方、トレイＴの一端部（＋Ｙ側端部）のうち、Ｘ軸方向に関してほぼ中央部には円錐状の凹部４４が形成されている。そして、３つの突起部３３Ａ〜３４Ｃのうち中央の突起部３４Ｂが凹部４４に配置されるようになっている。
【００６６】
ここで、トレイＴの下面には摩擦係数の低い合成樹脂（例えばポリ４フッ化エチレン）等からなる低摩擦部４５が島状（図６では３箇所）に設けられており、凹部４４は図６中、中央の低摩擦部４５に形成されている。また、突起部３４Ａ、３４Ｃの先端部も低摩擦部４５に当接している。突起部３４Ａ〜３４Ｃの先端部のそれぞれは、低摩擦部４５に対して摺動可能となっている。そして、トレイＴの他端部（−Ｙ側端部）にも、図６を参照して説明した凹部４４及び低摩擦部４５が設けられているとともに、第２保持部２２の水平面部２２Ｂにも同様の突起部３４Ａ〜３４Ｃが設けられている。
【００６７】
図１、図２及び図７に示すように、搬送部２０は、基板ステージＰＳＴに載置される直前の搬送部２０上における基板Ｐの外形位置を検出する基板外形位置検出装置３５（第１の基板計測手段）を有している。基板外形位置検出装置３５（３５Ａ，３５Ｂ）は、露光装置本体ＥＸの投影光学系ＰＬが固定されているコラム（図示せず）に固定されており、搬送部２０の第１、第２保持部２１、２２で支持されているトレイＴ上の基板Ｐのエッジ部の２箇所、即ち基板ステージＰＳＴにおいて、ポテンショメータ５６ａ，５６ｂで検出する基板Ｐのエッジ位置と同一のエッジ位置の検出を行う。基板外形位置検出装置３５（３５Ａ，３５Ｂ）は、矩形形状を有する基板Ｐのエッジに対して照明光を供給するための照明光学系と、基板Ｐのエッジで反射された光に基づいて基板Ｐのエッジの像を形成する対物光学系とを備え、基板Ｐのエッジの像に基づいて、基板Ｐの外形位置であるエッジ位置の検出を行う。なお、図７に示す基板Ｐは平面視正方形状であるが、長方形状である場合には、基板外形検出装置３５Ａ、３５Ｂで長方形状の基板Ｐの長辺側のエッジ部の２箇所を検出する構成が好ましい。また、プレートの外形のうねり等の影響を排除するためには、基板外形位置検出装置３５Ａ，３５Ｂで計測する位置とポテンショメータ５６ａ，５６ｂで検出する位置とをほぼ同じ位置とすることが望ましい。
【００６８】
図８は、基板外形位置検出装置３５Ａ，３５Ｂの構成を示す図である。基板外形位置検出装置３５Ａ，３５Ｂは、ハロゲンランプ等からなる光源から射出される光の中から基板Ｐに塗布されたレジストを感光させない光、例えば、６００ｎｍ〜１μｍの波長域の光を波長選択フィルタにより取り出しライトガイド６０により照明光を計測系内に引き入れる構成を有する。ライトガイド６０の射出端より射出した光は、視野絞り６１、コンデンサレンズ６２を介してミラー６３に入射する。ミラー６３で反射された光はハーフプリズム６４に入射し、ハーフプリズム６４を透過した光により基板Ｐのエッジを照明する。基板Ｐのエッジにより反射された光は、ハーフプリズム６４に入射し、ハーフプリズム６４により反射された光は、第一対物レンズ６５、開口絞り６６及び第二対物レンズ６７を介してＣＣＤ（撮像素子）６８の撮像面上に結像する。
【００６９】
なお、視野絞り６１、コンデンサレンズ６２、ミラー６３及びハーフプリズム６４は、照明光学系を構成し、第一対物レンズ６５、開口絞り６６及び第二対物レンズ６７は、対物光学系を構成する。ハーフプリズム６４は、照明光学系の基板Ｐ側の光路と対物光学系の基板Ｐ側の光路とを合成する光路合成手段としての機能を備える。また、基板Ｐ側の照明開口数をＮ．Ａ．ｉｌｌとし、対物光学系の基板Ｐ側の結像開口数をＮ．Ａ．Ｉｍａｇｅとするとき、
Ｎ．Ａ．ｉｌｌ＞Ｎ．Ａ．Ｉｍａｇｅ
を満足する。この基板外形位置検出装置３５Ａ，３５Ｂは、照明光をライトガイド６０により計測系内に引き入れる構成を有するため、光源を任意の位置に配置でき、光源の熱の影響等を排除することができる。
【００７０】
ここで、基板外形位置検出装置に用いられる通常の同軸落斜照明系の場合には、対物レンズを送受光で共通に使用するため、一般に照明σ値は１以下となる。しかしながら基板が大型化すると、基板の撓みが大きくなり、プレート厚公差等による撓み変動量も大きくなるため、基板計測位置での基板のＺ方向位置の変動も大きくなる。従って、焦点深度を大きくする必要があるが、一般に焦点深度は、λ／ＮＡ２で決定されるため、Ｎ．Ａ．を小さくする必要がある。λ＝０．８μｍとすると、Ｎ．Ａ．＝０．０１で８ｍｍの深度が確保できる。このとき、σ＝１とした照明系の場合、結像Ｎ．Ａ．＝０．０１では、基板の傾きが０．５７°で結像系内に取込める光量は、基板傾きがない場合の半分以下となり、基板の傾きが１．４°を越えると結像系内に反射光を全く取込むことができなくなる。
【００７１】
従って、図８に示す基板外形位置検出装置３５Ａ，３５Ｂにおいては、照明系と結像系をハーフプリズム６４により分岐する構成を採用している。これにより照明σ値を１以上とし、プレートに傾きがある場合においても受光量の減少の少ない光学系を実現できる。結像Ｎ．Ａ．を０．０１とするこの計測系で、照明Ｎ．Ａ．を０．０５とすることで、少なくとも２°以上の傾斜が基板に存在する場合においても基板のエッジ位置の計測をすることができる。図９は、基板Ｐに傾斜が存在しない場合と、傾斜が存在する場合での結像系の瞳面での各照明光と開口絞りの様子をあらわしている。想定している傾斜量が基板Ｐに存在しても開口絞りを透過する光量に変化が無い様子がわかる。このとき、基板の傾き方向に一定の傾向があるならば、反射光が結像系内に戻るように照明光を多少傾けるようにしてもよい。
【００７２】
また、基板Ｐの撓み等の影響によりＺ方向の位置（ピント方向）が大きく変化する可能性もあるため、位置ズレが発生しないように、結像光学系は、プレート側がテレセントリック系であることが望ましい。このため、対物レンズ（第一対物レンズ６５及び第二対物レンズ６７）と開口絞り６６とを一体の構造とし、開口絞り６６を第一対物レンズ６５の後側焦点位置に配置した構造として、対物レンズ６５，６７の光軸と開口絞り６６の中心のずれを機械的に抑えている。また、一般的に、Ｎ．Ａ．が小さく、計測範囲が大きい場合には、レンズ系からの戻り光であるフレアーが大きくなるといった特徴をもつが、図８に示す基板外形位置検出装置３５Ａ，３５Ｂにおいては、照明光は対物レンズ（第一対物レンズ６５及び第二対物レンズ６７）を通過しないことからその影を受けることもない。また、ハーフプリズム６４からの戻り光を排除するため、ハーフプリズム６４の逃げ面６４ａにはテーパをつけて、ハーフプリズム６４からの戻り光がＣＣＤ６８に入射しないように構成している。
【００７３】
なお、図１０に示すように基板外形位置検出装置３５Ａ，３５Ｂの光源にＬＥＤ６９を使用してもよい。光源にＬＥＤ６９を使用する場合には、コレクタレンズ７０によりＬＥＤ６９から射出した光束を平行光束とし拡散板７１を介して視野絞り６１に入射させる。光源にＬＥＤ６９を使用する場合には、寿命が長い、コンパクトに設計可能、輝度が高いといった特徴がある。光源にＬＥＤ６９を使用する場合にも、基板Ｐに塗布したレジストを感光させないよう射出光の波長が６００ｎｍ〜１μｍＬＥＤを用いる。
【００７４】
上述のように基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂは、基板Ｐの２箇所のエッジ部（角部）のからの反射光に基づいて、ＣＣＤ６８により基板エッジの像を撮像する。ＣＣＤ６８は、撮像信号を制御装置ＣＯＮＴに対して出力する。制御装置ＣＯＮＴは出力された撮像信号に基づいて、基板Ｐの２箇所のエッジ部（検出点）の位置を検出し、この検出した位置に基づいて、基板ＰのθＺ方向（回転方向）の姿勢を検出し、ステージＰＳＴに対する基板ＰのθＺ方向の回転誤差を求める。
【００７５】
次に、上述した搬送装置Ｈを用いて基板ＰをトレイＴに載置して基板Ｐを搬送する方法について図１１のフローチャート及び図１２の動作模式図を参照しながら説明する。
【００７６】
まず、図１２（ａ）に示すように、露光処理されるべき基板Ｐがコータ・デベロッパ装置ＣＤＳの搬送装置１００により露光装置ＥＸのポート部１０に渡され、基板Ｐがポート部１０に載置される（ステップＳ１）。このとき、ポート部１０のトレイ支持部２にはトレイＴが予め支持されている。そして、搬送装置１００は、ポート部１０のうち基板支持部１の基板支持ピン４に基板Ｐを載置する。基板Ｐが基板支持ピン４に載置されたら、制御装置ＣＯＮＴはバキューム装置を駆動し、基板支持ピン４の上端部に設けられている真空吸着穴を介して基板Ｐを吸着保持する。ここで、搬送装置１００は基準位置（トレイ位置）に対してずれた状態で基板Ｐを基板支持ピン４に載置してしまう場合がある。
【００７７】
図１２（ｂ）に示すように、基板支持部１の基板支持ピン４で基板Ｐを保持したら、制御装置ＣＯＮＴはステージ駆動装置８を駆動し、検出装置１３Ａ〜１３Ｃで基板Ｐのエッジ部の３箇所の検出点が検出されるように、換言すれば３つの検出装置１３Ａ〜１３Ｃの検出領域に基板Ｐのエッジ部が配置されるようにステージ装置６をＸＹ方向に移動する。制御装置ＣＯＮＴは、検出装置１３Ａ〜１３Ｃで基板Ｐのエッジ部の３箇所の検出点を検出したときの基板Ｐの位置情報と、基板Ｐの移動量（これはステージ駆動装置の駆動量より分かる）とに基づいて、搬送装置１００で基板支持部１に基板Ｐを載置したときの基板Ｐの初期位置情報を求める。制御装置ＣＯＮＴは、求めた基板Ｐの初期位置情報に基づいて、トレイ支持部２に支持されているトレイＴに対する基板Ｐの位置、具体的にはトレイＴに対する基板ＰのＸＹ方向の位置誤差量、及びθＺ方向の回転誤差量を求める（ステップＳ２）。
【００７８】
ここでＸＹ方向の位置誤差及びθＺ方向の回転誤差がない場合には（ステップＳ３）、ステップＳ６に進む。一方、ＸＹ方向の位置誤差及びθＺ方向の回転誤差がある場合には（ステップＳ３）、制御装置ＣＯＮＴは、この求めた位置誤差量（トレイＴに対する基板Ｐの位置情報）に基づいて、基板ＰをトレイＴに対して位置合わせするための補正量を求める（ステップＳ４）。そして、制御装置ＣＯＮＴは求めた補正量に基づいてステージ装置６を移動することで、トレイＴと基板Ｐとの位置関係を調整し、位置合わせする（ステップＳ５）。
【００７９】
トレイＴと基板Ｐとの位置合わせが行われたら、図１２（ｃ）に示すように、制御装置ＣＯＮＴはトレイ支持部２を上昇する。トレイ支持部２のトレイ支持ピン１１の上端部が基板支持部１の基板支持ピン４の上端部より上昇することで、トレイＴが基板Ｐの下面を支持し、トレイＴに基板Ｐが載置される。そして、搬送部２０の第１、第２保持部２１、２２が第１、第２機構部２３、２４の駆動により基板Ｐを載置したトレイＴにアクセスし、このトレイＴを保持する。次いで、図１２（ｄ）に示すように、制御装置ＣＯＮＴはトレイ支持部２を下降するとともに、搬送部２０によりトレイＴに基板Ｐを載置した状態で基板Ｐの搬送を開始する（ステップＳ６）。
【００８０】
搬送部２０は、第１保持部２１及び第２保持部２２を同期移動しつつ基板Ｐを載置したトレイＴを露光装置本体ＥＸの基板ステージＰＳＴに対して搬送する。ここで、第１、第２保持部２１、２２の移動量（基準位置に対する位置）は、リニアエンコーダ等により構成される移動量検出部により検出される。移動量検出部の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは移動量検出部の検出結果に基づいて、第１、第２保持部２１、２２のそれぞれが常時対向するように、すなわちＸ軸方向において常時同じ位置になるようにこれら第１、第２保持部２１、２２のそれぞれを第１、第２駆動部３１、３２を用いて同期移動する。更に制御装置ＣＯＮＴは、位置検出部３０による第１保持部２１に対する第２保持部２２の相対位置情報に基づいて第１、第２保持部２１、２２を移動する。これにより、第１、第２保持部２１、２２が移動する際の互いの相対位置関係が高精度で維持される。
【００８１】
搬送部２０の基板ステージＰＳＴに基板Ｐを載置する直前の位置には基板外形検位置出装置３５が設けられている。この基板外形検位置検出装置３５Ａ、３５Ｂにより基板Ｐの２箇所のエッジ部の位置を検出する（ステップＳ７）。基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂの検出結果に基づいて、基板Ｐの回転誤差の有無を判断する（ステップＳ８）。ここで基板Ｐに回転誤差が存在しないと判断された場合には、ステップＳ１１に進む。一方、基板Ｐに回転誤差が存在する場合には、制御装置ＣＯＮＴは基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂの検出結果に基づいて、基板ＰのθＺ方向の回転補正量を算出する（ステップＳ９）。そして、求めた補正量に基づいて基板Ｐを回転するために、搬送部２０上において基板Ｐを載置するトレイＴの回転位置の補正を行う（ステップＳ１０）。
【００８２】
即ち、基板ステージＰＳＴの位置の計測、制御を行うレーザ干渉計は、固定鏡を投影光学系ＰＬに固定し、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴに固定された移動鏡５０との相対位置を計測する。ダブルパスの構成をとるレーザ干渉計においては、基板ステージの回転に伴って移動鏡側の干渉計ビームにビームシフトが発生し、干渉光の信号値が低下する。例えば基板ステージＰＳＴのストロークを１ｍとすると回転角１００μｒａｄでビームシフトが０．４ｍｍ発生し、回転角１ｍｒａｄであれば、ビームシフトが４ｍｍ発生する。レーザ干渉計のビーム径自体は約φ５ｍｍ程度であるので、ビーム径の半分程度までは、ビームシフトが発生してもレーザ干渉計による計測が可能であるとすると、約６００μｒａｄが基板ステージＰＳＴの回転許容値となる。基板ステージＰＳＴのストロークが２ｍであれば、更に半分の約３００μｒａｄが回転許容値になる。従って、基板Ｐの回転誤差が回転許容値内となるように、搬送部２０上において基板Ｐの回転位置の補正を行う。
【００８３】
具体的には、基板ステージＰＳＴに対して基板ＰのθＺ方向の位置合わせをするために、制御装置ＣＯＮＴは、トレイＴを保持して搬送する第１、第２保持部２１、２２のそれぞれに接続する２つの駆動部３１、３２の駆動差によりトレイＴをθＺ方向に回転してトレイＴの姿勢を制御することにより、基板ＰのθＺ方向における位置調整を行う。つまり、制御装置ＣＯＮＴは、第１保持部２１及び第２保持部２２それぞれのＸ軸方向における位置を駆動部３１、３２を用いて調整し、この回転誤差量を相殺するようにトレイＴを介して基板Ｐを回転する。このとき制御装置ＣＯＮＴは、位置検出部３０の検出結果による第１、第２保持部２１、２２の相対位置情報を参照しつつ駆動部３１、３２のそれぞれを独立して駆動することにより、基板Ｐを載置したトレイＴを所望量回転可能である。ここで、図６を参照して説明したように、第１、第２保持部２１、２２は先端部を略球状に形成された突起部３４を有しているとともに、トレイＴの下面には円錐状の凹部４４が形成されている。そのため、トレイＴは凹部４４を介して突起部３４Ｂに回転可能に支持されている。また、突起部３４Ａ、３４Ｃは低摩擦部４５に対して摺動可能であるので、第１、第２保持部２１、２２のＸ軸方向における相対位置がかわっても、第１、第２保持部２１、２２はトレイＴをθＺ方向に回転可能に支持できる。
【００８４】
搬送部２０の基板ステージＰＳＴに基板Ｐを載置する直前の位置に基板外形位置検出装置３５を設け、この基板外形位置検出装置３５を用いて基板ステージＰＳＴに基板Ｐを載置する直前の位置において基板Ｐの外形位置を検出することにより、基板Ｐの基板ステージＰＳＴに対する回転誤差をより高精度に補正した状態で搬送できる。つまり、ポート部１０におけるプリアライメントでも基板Ｐの回転誤差をある程度補正できているが、搬送中において基板ＰがトレイＴ上で動く可能性がある。そのため、基板Ｐの姿勢（回転位置情報）を基板外形位置検出装置３５で再度検出し、回転誤差が生じていたら、２つの駆動部３１、３２の駆動差によりこの回転誤差を補正できる。
【００８５】
トレイＴの姿勢調整を行ったら、制御装置ＣＯＮＴは、第１、第２保持部２１、２２を同期移動し、基板Ｐを載置したトレイＴを投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの間に搬送する。このとき、第１、第２保持部２１、２２はトレイＴのＹ軸方向両端部を保持している構成であって第１、第２保持部２１、２２は撓み難く、しかもトレイＴで基板Ｐを支持しているため基板Ｐは撓まず、狭いワーキングディスタンスであってもトレイＴ及び基板Ｐは基板ステージＰＳＴに対して容易に搬送される。そして、第１、第２機構部２３、２４の駆動により第１、第２保持部２１、２２のそれぞれを下降することにより基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされる（ステップＳ１１）。
【００８６】
トレイＴに支持されている基板Ｐを基板ステージＰＳＴにロードするに際し、搬送部２０は基板外形位置検出装置３５の検出結果に基づいてトレイＴの回転誤差を補正している。基板ステージＰＳＴに対するトレイＴ（基板Ｐ）のＸＹ方向の位置誤差は、基板ステージＰＳＴのＸＹ方向への移動により補正可能である。
【００８７】
そして、トレイＴを保持している第１、第２保持部２１、２２が下降することにより、トレイＴの格子を構成する各線状部材４１が基板ステージＰＳＴの溝部５０に嵌まり、トレイＴの支持面４０が基板ステージＰＳＴの上面より下がり、基板Ｐが基板ステージＰＳＴの上面に載置される。
【００８８】
基板ステージＰＳＴ上に基板Ｐが載置されると、基板ステージＰＳＴに搭載されているポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃにより基板Ｐの外形位置の計測を行う（ステップＳ１２）。ここでポテンショメータ５６ａ，５６ｂにより基板Ｐの搬送方向に沿った基板Ｐの辺の位置（基板Ｐの＋Ｙ側）を計測する。この計測位置は、搬送部２０上において基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂにより計測された基板Ｐの外形位置と同一の位置である。また、ポテンショメータ５６ｃにより基板Ｐの搬送方向に直行する基板Ｐの辺の位置（基板Ｐの＋Ｘ側）を計測する。
【００８９】
ポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴはこの検出結果に基づいて、基板Ｐの回転誤差が許容範囲内（閾値内）であるか否かの判断を行う（ステップＳ１３）。ここで基板Ｐの回転誤差が許容範囲内と判断された場合には、ステップＳ１５に進む。一方、基板Ｐの回転誤差が許容範囲を超えていると判断された場合には、搬送部２０の第１、第２保持部２１、２２が基板ステージＰＳＴのトレイＴにアクセスし、トレイＴのＹ軸方向両端部をそれぞれ保持する。そして、第１、第２機構部２３、２４の駆動により第１、第２保持部２１、２２が所定量上昇されると、基板Ｐを支持するトレイＴが基板ステージＰＳＴの上方に持ち上げられ、トレイＴと溝部５０との嵌合が解除される。そして、このトレイＴと溝部５０との嵌合解除が完了する位置までトレイＴが持ち上げられた時点で、第１、第２保持部２１、２２が駆動部３１、３２により駆動され、基板Ｐを保持したトレイＴが基板ステージＰＳＴ上からアンロードされ，搬送部２０が基板Ｐを受け取る（ステップＳ１４）。
【００９０】
搬送部２０においては、基板外形検位置検出装置３５Ａ、３５Ｂにより、再度基板Ｐの２箇所のエッジ部の位置を検出し（ステップＳ７）、基板Ｐの回転誤差の有無を判断する（ステップＳ８）。ここで基板Ｐに回転誤差が存在しないと判断された場合には、ステップＳ１１に進む。一方、基板Ｐに回転誤差が存在する場合には、制御装置ＣＯＮＴは基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂの検出結果に基づいて、基板ＰのθＺ方向の回転補正量を算出する（ステップＳ９）。なお、この場合に、ポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃによる基板Ｐの外形位置の計測結果を用いてもよく、基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂの検出結果及びポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃによる基板Ｐの外形位置の計測結果を用いても良い。そして、求めた補正量に基づいて基板Ｐを回転するために、搬送部２０上において基板Ｐを載置するトレイＴの回転位置（配点方向）の再補正を行う（ステップＳ１０）。
【００９１】
そして、トレイＴの回転位置の補正を行った後、基板Ｐを載置したトレイＴを投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの間に搬送して、第１、第２機構部２３、２４の駆動により第１、第２保持部２１、２２のそれぞれを下降することにより基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされ、基板Ｐが基板ステージＰＳＴの上面に再載置される（ステップＳ１１）。
【００９２】
次に、基板ステージＰＳＴに搭載されているポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃにより再度、基板Ｐの外形位置の計測を行い（ステップＳ１２）、基板Ｐの回転誤差が許容範囲内と判断された場合には、制御装置ＣＯＮＴにより真空ポンプの吸引が開始され、基板ステージＰＳＴにトレイＴの複数の開口部４２に対応して形成された各吸気孔を介して基板Ｐの下面が基板ステージＰＳＴに吸着され固定される。また、搬送部２０の第１、第２保持部２１、２２は互いに離れるように（すなわち開くように）Ｙ軸方向に移動し、基板ステージＰＳＴから退避する。なお、基板Ｐに許容範囲内の回転誤差が残存している場合には、基板ステージＰＳＴを回転させることにより回転誤差の補正を行う。また、基板ＰのＸＹ方向の位置の補正は、ポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃによる計測値に基づいて、干渉計で計測値の補正を行うことにより行う。
【００９３】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは不図示のアライメント光学系及び基板Ｐに予め形成されているアライメントマークを用いて基板Ｐのファインアライメント処理を行う。そして、ファインアライメント処理が終了したら、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに対して投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターンを転写する（ステップＳ１５）。
【００９４】
露光処理が終了したら、退避していた搬送部２０の第１、第２保持部２１、２２が基板ステージＰＳＴのトレイＴにアクセスし、トレイＴのＹ軸方向両端部をそれぞれ保持する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、前記真空ポンプによる基板Ｐに対する吸着保持を解除する。そして、第１、第２機構部２３、２４の駆動により第１、第２保持部２１、２２が所定量上昇されると、基板Ｐを支持するトレイＴが基板ステージＰＳＴの上方に持ち上げられ、トレイＴと溝部５０との嵌合が解除される。そして、このトレイＴと溝部５０との嵌合解除が完了する位置までトレイＴが持ち上げられた時点で、第１、第２保持部２１、２２が駆動部３１、３２により駆動され、基板Ｐを保持したトレイＴが基板ステージＰＳＴ上からアンロードされる。搬送部２０は露光処理済みの基板Ｐをポート部１０を介してデベロッパ装置Ｄに渡す。
【００９５】
本実施の形態にかかる搬送装置においては、基板Ｐを基板ステージＰＳＴ上に載置する直前に基板Ｐの外形位置を計測して回転誤差を求め、回転誤差が基板ステージＰＳＴの回転許容範囲に基づく許容範囲内となるように、回転誤差を補正して基板Ｐを基板ステージＰＳＴ上に載置するため、スループットを低下させることなく露光処理を行うことができる。
【００９６】
また、基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂによる検出値に基づいて、基板Ｐの回転誤差を補正した後基板Ｐを基板ステージＰＳＴ上に載置し、基板ステージＰＳＴに搭載されているポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃにより基板Ｐの外形位置を計測して、回転誤差が許容範囲を超える場合には、基板Ｐを搬送部２０により受け取り、再度、基板Ｐの回転誤差の補正を行った後、再度、基板ステージＰＳＴ上に載置することから、基板ステージＰＳＴ上に載置された基板Ｐの回転誤差が許容範囲を超えている場合においても基板Ｐの回転誤差を許容範囲内として基板ステージＰＳＴに載置することができる。
【００９７】
また、搬送装置Ｈは、露光装置本体ＥＸに振動等の影響を与えないように、露光装置本体ＥＸと切り離された構造を有し、基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂは、露光装置本体ＥＸに備えられている。従って、基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂ及びポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃが振動等の影響を受ける場合には、振動等の影響を同程度に受けるため計測精度を維持することができる。
【００９８】
また、基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂ及びポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃにより、基板Ｐの外形位置の計測を行う場合に、略同一の位置を計測している。従って、一般に直線性や、２辺の直交度等ｍｍオーダーのズレが発生する基板の外形位置を正確に計測することができる。
【００９９】
また、トレイＴに対する基板Ｐの位置を非接触で検出した後、トレイＴと基板Ｐとの位置関係を調整してからトレイＴに基板Ｐを載置するようにしたので、例えばコータ・デベロッパ装置ＣＤＳの搬送装置１００がポート部１０の基板支持部１に基板Ｐをずれた状態で搬送した場合において、基板Ｐを破損することなくトレイＴに対して基板を位置合わせして載置することができる。そして、ポート部１０で位置合わせすることにより、搬送途中において搬送部２０の第１、第２保持部２１、２２は基板Ｐを載置したトレイＴの基板ステージＰＳＴに対する回転誤差補正をするためにトレイＴを大きく回転させる必要がなくなり、基板Ｐ及びトレイＴを基板ステージＰＳＴに円滑に搬送できる。すなわち、図６を参照して説明したように、搬送部２０の第１、第２保持部２１、２２はトレイＴを保持して回転可能であるが、その回転量には限界があり、過剰に回転すると第１、第２保持部２１、２２からトレイＴが浮き上がる不都合が生じる。
【０１００】
しかしながら、第１のプリアライメントとしてポート部１０において基板ＰとトレイＴとの大まかな位置合わせをしておくことにより第２のプリアライメントである基板外形位置検出装置３５において回転誤差を補正するためのトレイＴの回転量を最小限に抑えることができ、上記不都合の発生を抑制できる。
【０１０１】
また、ポート部１０において基板ＰとトレイＴとのプリアライメントを行っておくことにより、搬送部２０の搬送途中に設けられた基板外形位置検出装置３５の検出領域に基板Ｐのエッジ部を良好に配置することができる。したがって、第２のプリアライメントとしての基板外形位置検出装置３５でのプリアライメント動作を効率良く高精度に行うことができ、これによりトレイＴの姿勢を制御して基板ステージＰＳＴに基板Ｐを円滑に搬送することができる。
【０１０２】
また、ポート部１０でステージ装置６及び検出装置１３を用いて第１のプリアライメントを行い、搬送部２０で第１、第２保持部２１、２２の駆動差により第２のプリアライメントを行う構成であるので、基板ステージＰＳＴに大掛かりな位置補正機構を設けなくても、基板Ｐ及びトレイＴの回転誤差を容易に補正できる。そして、ＸＹ方向への位置誤差の補正は第１、第２保持部２１、２２のＸ軸方向における位置調整や基板ステージＰＳＴのＸＹ方向の位置調整により容易に補正できる。そして、第１保持部２１に対する第２保持部２２の位置を検出する位置検出部３０を設けたことにより、位置検出部３０の検出結果に基づいてトレイＴを所望量回転でき、第１、第２保持部２１、２２の相対位置関係をモニタしつつ基板Ｐを載置したトレイＴを搬送できる。
【０１０３】
なお、本実施の形態においては、搬送部２０において基板外形位置検出装置３５Ａ、３５Ｂにより基板Ｐの同一辺の２点の位置を検出して基板の回転誤差の検出を行っているが、搬送部２０において更に１つの基板外形位置検出装置を備え、基板Ｐの同一辺の２点及びこの辺と直行する辺の１点の位置を計測することにより、基板の回転位置及びＸＹ方向の位置を検出するようにしてもよい。
【０１０４】
また、基板Ｐの基準辺が９０°回転した配置となる場合にも対応できるよう、基板Ｐの搬送方向に沿った辺の位置を検出するための２つの基板外形位置検出装置と、基板Ｐの搬送方向に沿った辺に直交する辺の位置を検出するための２つの基板外形位置検出装置とを備え、基準辺の向きに応じて、基板Ｐの搬送方向に沿った辺の位置を検出するための２つの基板外形位置検出装置または基板Ｐの搬送方向に沿った辺に直交する辺の位置を検出するための２つの基板外形位置検出装置を用いて基板Ｐの辺の位置を計測するようにしてもよい。この場合、各基板外形位置検出装置は、１軸のみの計測となるので、撮像素子が正方形でない場合、長辺側を計測軸の方向にとり、計測視野の拡大を図っても良い。
【０１０５】
また、基板Ｐの搬送方向に沿った辺の位置を検出するための２つの基板外形位置検出装置と、基板Ｐの搬送方向に沿った辺に直交する辺の位置を検出するための１つの基板外形位置検出装置とを備え、１ヶ所は基板Ｐが９０°回転しても計測が行えるような位置に配置し、基準辺の向きに応じて３つの基板外形位置検出装置のうちの２つの基板外形位置検出装置を選んで計測に使用するようにしてもよい。
【０１０６】
また、基板の大型化によって、計測辺位置の変動も大きくなるため計測視野を大きくとる必要があるが、計測系の配置スペースの制約から、撮像素子を小型化する場合には、縮小光学系を用いてもよい。また、計測視野が大きくなると、基板辺近くまでプロセスで用いられる膜が形成されている場合があり、この場合には、計測視野内にプロセスで用いられる膜が入る場合があるが、その膜が、基板反射率より格段に高い、例えば、ＡｌやＣｒ等の金属膜の場合、膜の形成されている個所が非常に明るくなるため、膜縁を基準辺縁と誤検出する恐れがある。そこで、基板反射率（ガラス基板であれば、反射率４％程度）で、撮像素子の飽和レベルを十分超えるレベルとなるよう、照明光量を調整する。このようにすることで、高反射金属膜が計測視野内に入った場合でも、撮像画像では、基板内で明るさに変化がないため、誤検出する恐れがない。
【０１０７】
また、基板外形位置検出装置３５による検出値と、ポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃによる検出値との差の情報を統計処理することにより、基板外形位置検出装置３５による検出値と、ポテンショメータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃによる検出値とのオフセットを求め直すことも可能になる。例えば、レーヤ−毎とに基板の撓み量が異なったり、変形量が異なる場合には、露光装置本体のレーヤ名毎に統計処理を行うことも可能であり、また、経年変化のようなズレを発生する可能性がある場合には、変化がゆるやかであることを前提として、プレート枚数で１００〜１０００枚の平均値を目標値にする等の変更も容易に行うことができる。
【０１０８】
また、本実施の形態では、第１、第２保持部２１、２２の水平面部２１Ｂ、２２Ｂのそれぞれに球状の突起部３４を設けるとともにトレイＴの下面に突起部３４を配置する円錐状の凹部４４を設けたことにより、第１、第２保持部２１、２２のそれぞれはトレイＴを保持した状態で回転誤差を補正できるが、トレイＴの±Ｙ側両端部の２つ凹部のうちいずれか一方の凹部を、Ｙ軸方向に平行な稜線を有するＶ溝とすることにより、トレイＴの回転の自由度を更に増すことができる。
【０１０９】
また、本実施の形態では、第１、第２保持部２１、２２が下降することによりトレイＴにアクセスする構成であるが、ポート部１０や基板ステージＰＳＴが上昇することにより、トレイＴを第１、第２保持部２１、２２に対してアクセスする構成であってもよい。
【０１１０】
また、本実施の形態では、第１、第２保持部２１、２２のそれぞれは１つずつ設けられている構成であるが、第１、第２保持部２１、２２のそれぞれを例えば２つずつ間隔をあけて設けて計４つとし、これら複数の保持部２１、２２でトレイＴを保持するようにしてもよい。更に、第１、第２保持部２１、２２それぞれの設置数は２つずつに限らず、例えば３つずつや４つずつなど、任意の数に設定可能である。
【０１１１】
また、本実施の形態の露光装置は複数並んだ投影光学系を有するマルチレンズスキャン型露光装置であるが、投影光学系を１つ備えた走査型露光装置であってもよい。あるいは、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態における露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適用できる。
【０１１３】
本実施の形態の露光装置の光源は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）のみならず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）を用いることができる。
【０１１４】
投影光学系ＰＬの倍率は等倍系のみならず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザを用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
【０１１５】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【０１１６】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【０１１７】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【０１１８】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【０１１９】
以上のように、本実施の形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１２０】
半導体デバイスは、図１３に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材となる基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施の形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光するウエハ処理ステップ２０４、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）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０１２１】
次に、本発明の基板外形位置検出装置の実施例について説明する。この実施例にかかる基板外形位置検出装置においては、計測精度に影響するディストーションを押えるために、第一対物レンズと第二対物レンズを相似系のレンズとし、開口絞りに対して対称に配置している。即ち、図１４に示すように、基板外形位置検出装置は、ＬＥＤ８０により構成される光源を備え、ＬＥＤ８０より射出した光束は、コレクタレンズ８１により平行光束とされ、拡散板８２、σ絞り８３を介してミラー８４に入射する。ミラー８４で反射された光は、コンデンサレンズ８５を介してハーフプリズム８６に入射し、ハーフプリズム８６を透過した光により基板Ｐのエッジを照明する。基板Ｐのエッジにより反射された光は、ハーフプリズム８６に入射し、ハーフプリズム８６により反射された光は、第一対物レンズ６７、開口絞り８８及び第二対物レンズ８９を介してＣＣＤ（撮像素子）９０の撮像面上に結像する。ここでハーフプリズム８６からの戻り光を排除するため、ハーフプリズム８６の逃げ面８６ａにはテーパをつけて、ハーフプリズム８６からの戻り光がＣＣＤ９０に入射しないように構成している。
【０１２２】
この基板外形位置検出装置においては、第一対物レンズ群をほぼ１／２縮小して第二対物レンズ群としている。こうすることで、単独のレンズ系では横収差が残存していても全体の系では相殺することが出来るため、簡素な光学系とすることができる。
【０１２３】
図１４に示す基板外形位置検出装置のレンズデータを（表１）に示し、収差図を図１５、図１６に示す。（表１）において、面番号はフォーカス面から撮像面に向かって光線の進行する方向に沿った面の順序を、ｒは各面の曲率半径を、ｄは各面の軸上間隔すなわち面間隔をそれぞれ示している。
【０１２４】
なお、（表１）において、ｎ（Ａ），ｎ（Ｃ），ｎ（ｒ），ｎ（ｓ）は、Ａ’線（λ＝７６８．１９５ｎｍ）、Ｃ線（λ＝６５６．２７３ｎｍ）、ｒ線（λ＝７０６．５１９ｎｍ）、ｓ線（λ＝８５２．１１０ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ表している。
【０１２５】
【表１】
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【０１２６】
【発明の効果】
本発明の搬送装置によれば、第１の基板計測手段により矩形基板をステージ上に載置する前に搬送手段上において第２の基板計測手段で計測する矩形基板の辺のうち少なくとも一辺の位置を計測するため、矩形基板の外形の撓み等による計測誤差の影響を受けることなく、矩形基板の外形位置を計測することができ、回転方向の誤差を正確に計測することができる。
【０１２７】
また、第１の基板計測手段の計測値に基づいて回転方向の位置の補正が行なわれた矩形基板をステージ上に載置することができるため、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに載置することができる。また、第１の基板計測手段の計測値に基づいて行なわれた回転方向の補正に回転方向の誤差が残存している場合であっても、ステージの回転で基板の回転方向の補正を行うことができるため、露光処理におけるスループットを高く保持することができる。
【０１２８】
また、第１の基板計測手段により計測された計測値または補正手段により補正された補正量に誤りがあった場合においても、第２の基板計測手段の計測値が閾値を超えているか否かの判定を行うことにより、矩形基板の回転方向の位置の再補正を行うことができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに再載置することができる。
【０１２９】
また、本発明の露光装置によれば、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、ステージ上に載置する前に矩形基板の回転方向の位置の補正を行い、回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに載置することができる。また、第１の基板計測手段の計測値に基づいて行なわれた回転方向の補正に回転方向の誤差が残存している場合であっても、ステージの回転で基板の回転方向の補正を行うことができる。従って、良好な重ね合わせ露光を行うことができ、露光処理におけるスループットを高く保持することができる。
【０１３０】
また、本発明の基板計測装置によれば、光路合成手段を備えることにより、照明光学系からの光が対物光学系を通過しないため、対物光学系からの戻り光であるフレアの影響を受けることなく、矩形基板の位置を正確に計測することができる。また、Ｎ．Ａ．ｉｌｌ＞Ｎ．Ａ．Ｉｍａｇｅを満足しているため、矩形基板の表面が傾いている場合においても、矩形基板により反射された光の受光量の変化が少なく、矩形基板の位置計測の誤差を最小に抑えることができる。
【０１３１】
また、本発明の基板搬送方法によれば、第１の基板計測工程の計測値に基づいて回転方向の位置の補正が行なわれた矩形基板をステージ上に載置することができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに載置することができる。また、第１の基板計測工程の計測値に基づいて行なわれた回転方向の補正に回転方向の誤差が残存している場合であっても、ステージの回転で基板の回転方向の補正を行うことができるため、露光処理におけるスループットを高く保持することができる。
【０１３２】
また、第１の基板計測工程により計測された計測値または補正工程により補正された補正量に誤りがあった場合においても、第２の基板計測工程の計測値が閾値を超えているか否かの判定を行うことにより、矩形基板の回転方向の位置の再補正を行うことができる。従って、干渉計の計測精度等によりステージの回転方向への回転量が制限されている場合においても、矩形基板の回転誤差をステージの回転許容範囲内としてステージに再載置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる搬送装置を備えた露光装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる搬送装置を備えた露光装置の概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる検出手段及び位置調整手段を備えたポート部の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる搬送トレイ及び基板を支持したポート部を上方から見た図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる検出手段の配置を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる搬送手段に支持されている搬送トレイを説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる基板外形位置検出装置による計測位置を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる基板外形位置検出装置の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる基板外形位置検出装置の結像系の瞳面における照明光と開口絞りの様子を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態にかかる基板外形位置検出装置の構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態にかかる搬送方法の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態にかかる搬送方法の実施の形態を示す動作図である。
【図１３】本発明の実施の形態にかかる半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施例にかかる基板外形位置検出装置の構成図である。
【図１５】本発明の実施例にかかる基板外形位置検出装置の光学系の収差図である。
【図１６】本発明の実施例にかかる基板外形位置検出装置の光学系の収差図である。
【符号の説明】
１…基板支持部（保持部）、２…トレイ支持部（保持部）、６…ステージ装置（位置調整手段）、１０…ポート部（搬送手段）、１３…検出装置（検出手段）、２０…搬送部（搬送手段）、２１…第１保持部（駆動手段）、２２…第２保持部（駆動手段）、３１、３２…駆動部（駆動手段）、３５（３５Ａ，３５Ｂ）…基板外形位置検出装置（第１の基板計測手段）、５０…移動鏡、５６ａ，５６ｂ，５６ｃ…ポテンショメータ（第２の基板計測手段）、ＥＸ…露光装置、Ｈ…搬送装置、Ｐ…基板、ＰＳＴ…基板ステージ、ＰＬ…投影光学系、Ｔ…トレイ（搬送トレイ）。
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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