(57)【要約】【課題】物体を精度良く位置合わせする。【解決手段】工具レチクルをプリアライメントステージ１１０にロードし、プリアライメント系４５で工具レチクル上のマークの位置情報を検出する。そして、その工具レチクルを、交換アーム１２０を介してレチクルステージＲＳＴ上にロードして、レチクルアライメント系２２によりレチクルの位置情報を検出する。そして、これらの検出結果から、プリアライメント検出系と、ＲＡ座標系とのずれを算出する。実際にレチクルをレチクルプリアライメントステージ１１０でプリアライメントする際には、このずれを考慮する。【選択図】図１
2005340315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、
所定の２次元平面内の位置検出用の少なくとも２つのマークが所定位置にそれぞれ形成された物体を保持可能で、前記２次元平面内を移動可能なステージと；
前記ステージに保持された前記物体上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出する第１検出系と；
前記ステージに保持された前記物体を受け取って搬送する搬送装置と；
前記搬送装置によって前記ステージから搬送されてきた前記物体を、前記搬送装置から受け取って保持する保持装置と；
前記物体が前記保持装置に保持された状態で前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出し、その検出結果に基づいて前記物体の前記２次元平面内における位置情報を検出する第２検出系と；
前記ステージから前記保持装置への前記物体の搬送を少なくとも１回試行する前後で得られる、前記第１検出系の検出結果と前記第２検出系の検出結果とに基づいて、前記第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系と、前記第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系とのずれに関する情報を算出する算出装置と；を備える位置合わせ装置。
【請求項２】
前記ステージから前記保持装置へ新たな物体の搬送を行う際に、前記算出装置の算出結果に基づいて、その物体を保持する前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する調整装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項３】
前記第１座標系と前記第２座標系とのずれに関する情報は、前記第１座標系と前記第２座標系との原点の位置ずれ量及び回転ずれ量を含むことを特徴とする請求項２に記載の位置合わせ装置。
【請求項４】
前記算出装置は、
前記物体を保持した前記ステージを、前記２次元平面内の少なくとも１つの所定方向に所定距離移動させて、その移動前後の前記物体上の少なくとも１つのマークの位置情報を前記第１検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記第１座標系と、前記ステージの移動により規定される第３座標系との回転ずれに関する情報を算出し、
前記調整装置は、
前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する際に、前記第１座標系と前記第３座標系との回転ずれに関する情報を考慮することを特徴とする請求項２又は３に記載の位置合わせ装置。
【請求項５】
前記算出装置は、
前記物体を保持したステージを、前記２次元平面内の複数の方向に順次移動させて、その移動前後の前記マークの位置情報を前記第１検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記各方向の移動についてそれぞれ算出される前記第１座標系と前記第３座標系との回転ずれ量の平均を、前記回転ずれに関する情報として算出することを特徴とする請求項４に記載の位置合わせ装置。
【請求項６】
前記複数の方向には、前記ステージの移動により規定される第３座標系の各座標軸の軸方向が含まれ、
前記算出装置は、
前記各軸方向への前記ステージの移動前後の前記マークの位置情報を前記第１検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記第３座標系の座標軸の直交度を算出し、
前記調整装置は、
前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する際には、前記第３座標系の座標軸の直交度を考慮することを特徴とする請求項５に記載の位置合わせ装置。
【請求項７】
前記算出装置は、
前記物体を保持するステージを、所定の基準点を中心として前記２次元平面内に所定角度回転させて、その回転前後の前記マークの位置情報を前記第１検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記第１座標系上の前記基準点の位置座標を算出し、
前記調整装置は、
前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する際には、前記各マークの位置情報から算出される前記物体の中心位置と、前記基準点とのずれを考慮することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
【請求項８】
前記第１検出系は、前記各マークをそれぞれ撮像する複数の撮像装置を有し、前記各撮像装置の撮像結果に基づいて前記各マークの位置情報をそれぞれ検出する検出系であり、
前記算出装置は、
前記各マークが少なくとも３つの２次元位置検出用の較正用マークを含む物体を前記ステージに保持させた状態で、前記各較正用マークの位置情報を前記第１検出系により同時に検出させ、その検出結果と、前記各較正用マークの設計上の形成位置とに基づいて、前記各撮像装置の較正情報を算出し、
前記調整装置は、
前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する際には、前記各撮像装置の較正情報を考慮することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
【請求項９】
前記各撮像装置の較正情報は、その撮像装置の撮像倍率と、その撮像装置の撮像結果によって規定される座標系と前記第１座標系との原点の位置ずれ量及び回転ずれ量を含むことを特徴とする請求項８に記載の位置合わせ装置。
【請求項１０】
物体の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、
所定の２次元平面内の位置検出用の少なくとも１つのマークが所定位置にそれぞれ形成された物体を保持可能で、前記２次元平面内を移動可能なステージと；
前記ステージに保持された前記物体上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出する検出系と；
前記ステージに保持された前記物体を受け取って搬送する搬送装置と；
前記搬送装置によって前記ステージから搬送されてきた前記物体を、前記搬送装置から受け取って保持する保持装置と；
前記物体を保持した状態で、前記ステージを前記２次元平面内の少なくとも１つの所定方向に所定距離移動させて、その移動前後の前記マークの位置情報を前記検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記検出系の検出結果によって規定される検出座標系と、前記ステージの移動により規定されるステージ座標系との回転ずれに関する情報を算出する算出装置と；
前記ステージから前記保持装置へ新たな物体の搬送を行う際には、前記算出結果に基づいて、その物体を保持するステージの前記２次元平面内の位置を調整する調整装置と；を備える位置合わせ装置。
【請求項１１】
前記算出装置は、
前記物体を保持するステージを、前記２次元平面内の複数の方向に順次移動させて、その移動前後の前記マークの位置情報を前記検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記各移動についてそれぞれ算出される前記検出座標系と前記ステージ座標系との回転ずれ量の平均を、前記回転ずれに関する情報として算出することを特徴とする請求項１０に記載の位置合わせ装置。
【請求項１２】
前記複数の方向には、前記ステージの移動により規定されるステージ座標系の各座標軸の軸方向が含まれ、
前記算出装置は、
前記各軸方向への前記ステージの移動前後の前記マークの位置情報を前記検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記ステージ座標系の座標軸の直交度を算出し、
前記調整装置は、
前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する際には、前記ステージ座標系の座標軸の直交度を考慮することを特徴とする請求項１１に記載の位置合わせ装置。
【請求項１３】
エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを、投影光学系を介して感光物体上に転写する露光装置であって、
前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方を、前記物体とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の位置合わせ装置と；
前記位置合わせ装置の保持装置に前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方が保持された状態で、前記マスクに形成されたパターンを、前記投影光学系を介して前記感光物体上に転写する転写装置と；を備える露光装置。
【請求項１４】
物体の位置合わせを行う位置合わせ方法であって、
所定の２次元平面内の位置検出用の少なくとも２つのマークが所定位置にそれぞれ形成された物体を、前記２次元平面内を移動可能なステージに保持する第１工程と；
前記ステージに保持された前記物体上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を第１検出系により検出する第２工程と；
前記ステージから前記物体を受け取って保持装置まで搬送して受け渡し、該保持装置に該物体を保持させる第３工程と；
前記物体が前記保持装置に保持された状態で前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出し、その検出結果に基づいて前記物体の前記２次元平面内における位置情報を第２検出系により検出する第４工程と；
前記第１工程と、前記第２工程と、前記第３工程と、前記第４工程とを少なくとも１回試行する前後で得られる、前記第１検出系の検出結果と前記第２検出系の検出結果との関係に基づいて、前記第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系と、前記第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系とのずれに関する情報を算出する第５工程と；
前記ステージから前記保持装置への新たな物体の搬送を行う際には、前記算出結果に基づいて、その物体を保持する前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する第６工程と；を含む位置合わせ方法。
【請求項１５】
物体の位置合わせを行う位置合わせ方法であって、
所定の２次元平面内の位置検出用の少なくとも１つのマークが所定位置にそれぞれ形成された物体を、前記２次元平面内を移動可能なステージに保持する第１工程と；
前記ステージに保持された前記物体上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出系により検出する第２工程と；
前記ステージに物体を保持した状態で、前記ステージを前記２次元平面内の少なくとも１つの所定方向に所定距離移動させて、その移動前後の前記マークの位置情報を前記検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記検出系の検出結果によって規定される座標系と、前記ステージの移動により規定される座標系との回転ずれに関する情報を算出する第３工程と；
前記ステージから前記物体を保持可能な保持装置へ、新たな物体の搬送を行う際には、前記算出結果に基づいて、前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する第４工程と；を含む位置合わせ方法。
【請求項１６】
エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを、投影光学系を介して感光物体上に転写する露光方法であって、
請求項１４又は１５に記載の位置合わせ方法を用いて前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方を、位置合わせする工程と；
前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方が前記位置合わせされた後で、前記マスクに形成されたパターンを、前記投影光学系を介して前記感光物体上に転写する工程と；を含む露光方法。
【請求項１７】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法において、
前記リソグラフィ工程では、請求項１６に記載の露光方法を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１８】
２次元平面内を移動可能なステージ上に保持されたパターン形成用レチクル上の少なくとも２つのマークの、前記２次元平面内における位置情報をそれぞれ検出する複数の第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系と、前記ステージから搬送されてきて保持装置に保持された前記パターン形成用レチクル上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出する複数の第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系との間のずれに関する情報を求めるために使用される較正用レチクルであって、
少なくとも２箇所のマーク領域を有し、
前記各マーク領域はそれぞれ、前記較正用レチクルが前記ステージ上に保持されているときには前記複数の第１検出系の検出視野内にそれぞれ収まるような配置関係で、かつ前記較正用レチクルが前記保持装置上に保持されているときには前記複数の第２検出系の検出視野内にそれぞれ収まるような配置関係で、前記較正用レチクル上に形成されており、
前記複数のマーク領域はそれぞれ、前記パターン形成用レチクルに形成されているマークと同一形状の第１マークと、前記第１マークを基準として配置された少なくとも３つの２次元位置検出用の較正用マークと、を含むことを特徴とする較正用レチクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ装置、露光装置、位置合わせ方法及び露光方法、並びにデバイス製造方法及び較正用（工具）レチクルに係り、さらに詳しくは、物体の位置合わせを行う位置合わせ装置、該位置合わせ装置を備えた露光装置、物体の位置合わせを行う位置合わせ方法及び該位置合わせ方法を用いた露光方法、並びに該露光装置を用いたデバイス製造方法及び２次元平面内を移動可能なステージ上に保持されたパターン形成用レチクル上の少なくとも２つのマークの、前記２次元平面内における位置情報をそれぞれ検出する複数の第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系と、前記ステージから搬送されてきて保持装置に保持された前記パターン形成用レチクル上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出する複数の第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系との間のずれに関する情報を求めるために使用される較正用（工具）レチクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
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（以下、「レチクルパターン」とも呼ぶ）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」と総称する）上に転写する露光装置が用いられている。こうした露光装置としては、いわゆるステッパ等の静止露光型の露光装置や、いわゆるスキャニング・ステッパ等の走査露光型の露光装置が主として用いられている。
【０００３】
かかる露光装置においては、レチクルステージ上のレチクルとウエハとの位置合わせ（レチクルアライメント）を、レチクル上の位置合わせ用マーク（レチクルアライメントマーク）の位置情報を何らかの検出系で検出することにより行っているので、レチクルステージ上では、位置合わせ用マークがこの検出系の検出視野内に入るようなしかるべき位置でレチクルを保持する必要がある。そのため、レチクルステージにレチクルを保持する前に、レチクルを概略的に位置合わせする、いわゆるプリアライメントを行っている。
【０００４】
かかるプリアライメントにおいては、例えば、レチクルステージに載置される前のレチクルの位置をピンなどで機械的に調整したり、レチクル上に形成されたレチクルアライメントマークを撮像する撮像装置を備える検出系によってレチクルの位置情報を検出し、その検出結果に基づいてレチクルの位置を調整したりしている（例えば、特許文献１等参照）。特許文献１等に記載のプリアライメント方法では、レチクルステージにロードする前に、レチクルをプリアライメントステージに一旦保持し、その状態でレチクル上に形成されたレチクルアライメント用マークの位置情報を検出系により検出し、その検出結果に基づいてプリアライメントステージの位置を調整することにより、レチクルステージにロードされる前のレチクルの位置を調整している。
【０００５】
しかしながら、特許文献１等に記載のレチクルの位置情報の検出により行うプリアライメントにおいては、その位置合わせ精度を維持するため、検出系の較正を行っておくのが望ましいが、現在では、その較正方法が十分に提供されているとは言い難い状況にある。
【特許文献１】特開平９−８１０３号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記事情の下になされた本発明は、第１の観点からすると、物体（Ｒ１，Ｒ２等）の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、所定の２次元平面内の位置検出用の少なくとも２つのマークが所定位置にそれぞれ形成された物体を保持可能で、前記２次元平面内を移動可能なステージ（１１０）と；前記ステージに保持された前記物体上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出する第１検出系（４５）と；前記ステージに保持された前記物体を受け取って搬送する搬送装置（１２０）と；前記搬送装置によって前記ステージから搬送されてきた前記物体を、前記搬送装置から受け取って保持する保持装置（ＲＳＴ）と；前記物体が前記保持装置に保持された状態で前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出し、その検出結果に基づいて前記物体の前記２次元平面内における位置情報を検出する第２検出系（２２）と；前記ステージから前記保持装置への前記物体の搬送を少なくとも１回試行する前後で得られる、前記第１検出系の検出結果と前記第２検出系の検出結果とに基づいて、前記第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系と、前記第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系とのずれに関する情報を算出する算出装置（２０）と；を備える第１の位置合わせ装置である。
【０００７】
これによれば、算出装置により、物体がステージに保持されているときにその物体上のマークの位置情報を検出する第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系と、物体が保持装置に保持されているときにマークの位置情報を検出する第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系のずれに関する情報が、各検出結果に基づいて算出される。したがって、この算出結果に基づけば、それらのずれに関する情報を考慮して、物体を搬送する際に物体を精度良く位置合わせすることができる。
【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、物体（Ｒ１，Ｒ２等）の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、所定の２次元平面内の位置検出用の少なくとも１つのマークが所定位置にそれぞれ形成された物体を保持可能で、前記２次元平面内を移動可能なステージ（１１０）と；前記ステージに保持された前記物体上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出する検出系（４５）と；前記ステージに保持された前記物体を受け取って搬送する搬送装置（１２０）と；前記搬送装置によって前記ステージから搬送されてきた前記物体を、前記搬送装置から受け取って保持する保持装置（ＲＳＴ）と；前記物体を保持した状態で、前記ステージを前記２次元平面内の少なくとも１つの所定方向に所定距離移動させて、その移動前後の前記マークの位置情報を前記検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記検出系の検出結果によって規定される検出座標系と、前記ステージの移動により規定されるステージ座標系との回転ずれに関する情報を算出する算出装置（２０）と；前記ステージから前記保持装置へ新たな物体の搬送を行う際には、前記算出結果に基づいて、その物体を保持するステージの前記２次元平面内の位置を調整する調整装置（２０）と；を備える第２の位置合わせ装置である。
【０００９】
これによれば、算出装置により、ステージを２次元平面内の少なくとも１つの所定方向に所定距離移動させて、その移動前後の物体上のマークの位置情報を検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、検出系の検出結果によって規定される検出座標系と前記ステージの移動により規定されるステージ座標系との回転ずれに関する情報を算出するので、実際のステージの移動に基づき、両座標系のずれを精度良く求めることができる。したがって、調整装置により、その算出結果に基づいて、ステージの位置を調整すれば、物体を精度良く位置合わせすることができる。
【００１０】
本発明は、第３の観点からすると、エネルギビームをマスク（Ｒ２等）に照射し、前記マスクに形成されたパターンを、投影光学系（ＰＬ）を介して感光物体（Ｗ）上に転写する露光装置（１００）であって、前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方を、前記物体とする本発明の第１、第２の位置合わせ装置と；前記位置合わせ装置の保持装置に前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方が保持された状態で、前記マスクに形成されたパターンを、前記投影光学系を介して前記感光物体上に転写する転写装置（２０）と；を備える露光装置である。かかる場合には、本発明の第１、第２の位置合わせ装置を用いて物体の位置合わせを精度良く行うことができるので、高精度な露光を実現することができる。
【００１１】
本発明は、第４の観点からすると、物体（Ｒ１，Ｒ２等）の位置合わせを行う位置合わせ方法であって、所定の２次元平面内の位置検出用の少なくとも２つのマーク（Ｌ，Ｒ）が所定位置にそれぞれ形成された物体を、前記２次元平面内を移動可能なステージ（１１０）に保持する第１工程と；前記ステージに保持された前記物体上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を第１検出系（４５）により検出する第２工程と；前記ステージから前記物体を受け取って保持装置（ＲＳＴ）まで搬送して受け渡し、該保持装置に該物体を保持させる第３工程と；前記物体が前記保持装置に保持された状態で前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出し、その検出結果に基づいて前記物体の前記２次元平面内における位置情報を第２検出系（２２）により検出する第４工程と；前記第１工程と、前記第２工程と、前記第３工程と、前記第４工程とを少なくとも１回試行する前後で得られる、前記第１検出系の検出結果と前記第２検出系の検出結果との関係に基づいて、前記第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系と、前記第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系とのずれに関する情報を算出する第５工程と；前記ステージから前記保持装置への新たな物体の搬送を行う際には、前記算出結果に基づいて、その物体を保持する前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する第６工程と；を含む第１の位置合わせ方法である。
【００１２】
これによれば、第５工程において、物体がステージに保持されているときにマークの位置情報を検出する第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系と、物体が保持装置に保持されているときにマークの位置情報を検出する第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系のずれに関する情報が、各検出結果に基づいて算出される。したがって、この算出結果に基づけば、それらのずれに関する情報を考慮して、物体を搬送する際に物体を精度良く位置合わせすることができる。
【００１３】
本発明は、第５の観点からすると、物体（Ｒ１，Ｒ２）の位置合わせを行う位置合わせ方法であって、所定の２次元平面内の位置検出用の少なくとも１つのマーク（Ｌ，Ｒ）が所定位置にそれぞれ形成された物体を、前記２次元平面内を移動可能なステージ（１１０）に保持する第１工程と；前記ステージに保持された前記物体上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出系（４５）により検出する第２工程と；前記ステージに物体を保持した状態で、前記ステージを前記２次元平面内の少なくとも１つの所定方向に所定距離移動させて、その移動前後の前記マークの位置情報を前記検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、前記検出系の検出結果によって規定される座標系と、前記ステージの移動により規定される座標系との回転ずれに関する情報を算出する第３工程と；前記ステージから前記物体を保持可能な保持装置（ＲＳＴ）へ、新たな物体の搬送を行う際には、前記算出結果に基づいて、前記ステージの前記２次元平面内の位置を調整する第４工程と；を含む第２の位置合わせ方法である。
【００１４】
これによれば、第３工程において、ステージを２次元平面内の少なくとも１つの所定方向に所定距離移動させて、その移動前後の物体上のマークの位置情報を検出系により検出させ、その検出結果に基づいて、検出系の検出結果によって規定される検出座標系と前記ステージの移動により規定されるステージ座標系との回転ずれに関する情報を算出するので、実際のステージの移動に基づき、両座標系のずれを精度良く求めることができる。したがって、第４工程において、その算出結果に基づいて、ステージの位置を調整すれば、物体を精度良く位置合わせすることができる。
【００１５】
本発明は、第６の観点からすると、エネルギビームをマスク（Ｒ１，Ｒ２）に照射し、前記マスクに形成されたパターンを、投影光学系（ＰＬ）を介して感光物体（Ｗ）上に転写する露光方法であって、本発明の第１、第２の位置合わせ方法を用いて前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方を、位置合わせする工程と；前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方が位置合わせされた後で、前記マスクに形成されたパターンを、前記投影光学系を介して前記感光物体上に転写する工程と；を含む露光方法である。かかる場合には、本発明の第１、第２の位置合わせ方法を用いてマスク及び感光物体の少なくとも一方の位置合わせを行うので、高精度な露光を実現することができる。
【００１６】
本発明は、第７の観点からすると、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法において、前記リソグラフィ工程では、本発明の露光方法を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法である。かかる場合には、本発明の露光方法を用いて露光を行うので、高集積度のデバイスの生産性を向上することができる。
【００１７】
本発明は、第８の観点からすると、２次元平面内を移動可能なステージ上に保持されたパターン形成用レチクル（Ｒ１，Ｒ２）上の少なくとも２つのマークの、前記２次元平面内における位置情報をそれぞれ検出する複数の第１検出系の検出結果によって規定される第１座標系（４５／レチクルＰＲＥ２）と、前記ステージから搬送されてきて保持装置に保持された前記パターン形成用レチクル上の前記各マークの前記２次元平面内における位置情報を検出する複数の第２検出系の検出結果によって規定される第２座標系（２２／ＶＲＡ）との間のずれに関する情報を求めるために使用される較正用レチクル（ＲＴ）であって、少なくとも２箇所のマーク領域（Ｌ，Ｒ）を有し、前記各マーク領域はそれぞれ、前記較正用レチクルが前記ステージ上に保持されているときには前記複数の第１検出系の検出視野内にそれぞれ収まるような配置関係で、また前記較正用レチクルが前記保持装置上に保持されているときには複数の第２検出系の検出視野内にそれぞれ収まるような配置関係で、前記較正用レチクル上に形成されており、前記複数のマーク領域はそれぞれ、前記パターン形成用レチクルに形成されているマークと同一形状の第１マーク（Ｌ０）と、前記第１マークを基準として配置された少なくとも３つの２次元位置検出用の較正用マーク（Ｌ１〜Ｌ４）と、を含むことを特徴とする較正用レチクルである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
【００１９】
図１には、本発明の位置合わせ方法、露光方法を好適に実施可能な一実施形態に係る露光装置１００の斜視図が模式的に示されている。図１においては、露光装置１００の各構成要素のうち、露光装置本体と、その露光装置本体にレチクルを搬送するレチクル搬送系とが、レチクル搬送系を中心に示されている。
【００２０】
この露光装置１００においては、その露光装置本体が、投影光学系ＰＬを中心に構成されており、ステップ・アンド・スキャン方式で露光を行う。図１では、その投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する平面内でレチクルとウエハとが同期移動される走査方向をＹ軸方向とし、及び該Ｙ軸に直交する非走査方向をＸ軸方向としている。
【００２１】
露光装置１００は、露光装置本体として、不図示の照明系、レチクル（図１ではレチクルＲＥ２）を保持するレチクルステージＲＳＴ、レチクルを介した照明光を感光物体としてのウエハＷに投射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴ、レチクルアライメント検出系２２及びこれらの制御系としての主制御装置２０（図１では不図示、図２参照）を備えている。
【００２２】
不図示の照明系は、紫外域の輝線、遠紫外光又は真空紫外光である照明光により、回路パターン等が描かれたレチクルＲＥ２上のＸ軸方向に細長いスリット状の照明領域をほぼ均一な照度で照明する。
【００２３】
前記レチクルステージＲＳＴは、リニアモータ、ボイスコイルモータ等を含むレチクルステージ駆動系２５（図１では不図示、図２参照）によって、ＸＹ平面内で微少駆動可能（Ｚ軸回りの回転方向θｚ方向にも微小駆動可能）であるとともに、Ｙ軸方向に、設定された走査速度で移動可能となっている。
【００２４】
レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置は、レーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１６（図１では不図示、図２参照）によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。ここで、実際には、このレチクル干渉計１６として、Ｘ軸を測長軸とするレチクルＸ干渉計とＹ軸を測長軸とするレチクルＹ干渉計とが設けられているが、その少なくとも一方、例えばレチクルＹ干渉計は、測長軸を２軸有する２軸干渉計であり、このレチクルＹ干渉計の計測値に基づいて、レチクルステージＲＳＴのＹ位置に加え、θｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）の回転量（ヨーイング量）も計測できるようになっている。ここでは、レチクルＹ干渉計を２軸干渉計とする。
【００２５】
このレチクル干渉計１６からのレチクルステージＲＳＴの位置情報（ヨーイング量含む）は、主制御装置２０（図２参照）に供給される。主制御装置２０は、このレチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいて、レチクルステージ駆動系２５（図２参照）を介してレチクルステージＲＳＴを駆動制御し、レチクルステージＲＳＴ上に保持されたレチクル（図１ではレチクルＲＥ２）の位置を制御する。
【００２６】
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（−Ｚ側）に配置されている。この投影光学系ＰＬは、共通のＺ軸方向の光軸ＡＸを有する不図示の複数のレンズエレメントから構成されており、物体面（レチクルＲＥ２）側と像面（ウエハＷ）側の両方がテレセントリック（いわゆる両側テレセントリック）な、円形の投影視野を有する縮小屈折光学系である。このため、照明系（不図示）からの照明光によってレチクルＲＥ２の照明領域が照明されると、レチクルＲＥ２の回路パターンのうちのパルス紫外光によって照明された部分からの結像光束が投影光学系ＰＬに入射し、その回路パターンの縮小像（部分倒立像）が各パルス照射の度に投影光学系ＰＬの像面側の円形視野の中央にスリット状に制限されて結像される。これにより、投影された回路パターンの像は、投影光学系ＰＬの結像面に配置されたウエハＷ上のレジスト層に縮小転写されるようになる。
【００２７】
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（−Ｚ側）で、不図示のベース上に配置されている。ウエハステージＷＳＴは、ウエハステージ駆動系２４（図１では不図示、図２参照）により、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｚ（Ｚ軸回りの回転方向）、θｘ（Ｘ軸回りの回転方向）、及びθｙ（Ｙ軸回りの回転方向）の６自由度方向に駆動可能な単一のステージである。ウエハＷは、このウエハステージＷＳＴ上に不図示のウエハホルダを介して、例えば真空吸着等によって保持されている。
【００２８】
前記ウエハステージＷＳＴの位置は、レーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）１８（図１では不図示、図２参照）により、例えば、０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。なお、実際には、Ｘ軸方向に測長軸を有するウエハＸ干渉計及びＹ軸方向に測長軸を有するウエハＹ干渉計が設けられているが、図２ではこれらが代表的にウエハ干渉計１８として示されている。それらの干渉計は、測長軸を複数有する多軸干渉計で構成され、ウエハステージＷＳＴのＸ、Ｙ位置の他、回転（ヨーイング（Ｚ軸回りの回転であるθｚ回転）、ピッチング（Ｘ軸回りの回転であるθｘ回転）、ローリング（Ｙ軸回りの回転であるθｙ回転））も計測可能となっている。主制御装置２０は、このウエハステージＷＳＴの位置情報に基づいてウエハステージ駆動系２４（図２参照）を介してウエハステージＷＳＴを駆動制御し、ウエハステージＷＳＴ上に保持されたウエハＷの位置を制御する。
【００２９】
また、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの近傍には、基準マーク板ＦＭが固定されている。この基準マーク板ＦＭの表面は、ウエハＷの表面とほぼ同じ高さに設定されており、この表面には少なくとも一対のレチクルアライメント用の基準マーク等の各種マークが形成されている。
【００３０】
また、図示していないが、投影光学系ＰＬの近傍には、オフアクシス方式のアライメント系が、投影光学系ＰＬの光軸（レチクルパターン像の投影中心とほぼ一致）より所定の距離だけ離れた位置に配置されている。このアライメント系は、ウエハステージＷＳＴ上の基準マーク板ＦＭ上の基準マーク又はウエハＷ上のアライメントマークの位置情報の計測等に用いられる。
【００３１】
レチクルアライメント検出系２２は、ＣＣＤカメラなどの撮像素子で撮像したアライメントマークの画像データを画像処理してマーク位置を計測するＶＲＡ（Visual Reticle Alignment）方式の検出系であり、それぞれ、露光光と同じ波長の照明光をアライメントマークに照射するための落射照明系（不図示）と、そのアライメントマークの像を撮像するための撮像装置２２Ｌ、２２Ｒと、検出装置２２Ｄ（図１では図示せず、図２参照）とを含んで構成されている。落射照明系（不図示）の照明光は、不図示のミラー等によりレチクル（図１ではレチクルＲＥ２）上に導かれ、そのレチクル上の一対のレチクルアライメントマークやウエハステージＷＳＴ上の基準マーク板ＦＭ上のレチクルアライメント用の基準マークを照明する。この照明光により照明されたレチクルアライメントマーク及び基準マーク板ＦＭ上の基準マークが、レチクルアライメント検出系２２の撮像装置２２Ｌ，２２Ｒによって撮像される。撮像装置２２Ｌ，２２Ｒの撮像データは、検出装置２２Ｄに送られる。検出装置２２Ｄは、その撮像データに基づいて、撮像装置２２Ｌ，２２Ｒの撮像視野内における各マークの位置情報を検出する。検出装置２２Ｄは、例えば、一対のレチクルアライメントマークの位置を検出すると、撮像装置２２Ｌの撮像結果から検出された一方のレチクルアライメントマークの検出位置と、撮像装置２２Ｒの撮像結果から検出された他方のレチクルアライメントマークの検出位置とから、撮像装置２２Ｌ，２２Ｒによって規定される、すなわちレチクルアライメント検出系２２によって規定される２次元座標系（以下、「ＲＡ座標系」と規定する）上のレチクルＲＥ２の中心位置（ｄＸRS，ｄＹRS）と、回転成分θRSとを算出し、その算出結果を主制御装置２０に供給する。なお、レチクルアライメント検出系２２においては、撮像装置２２Ｌの撮像視野の中心と撮像装置２２Ｒの撮像視野の中心とをつなぐ線分の中点が、投影光学系ＰＬの光軸と一致するように、撮像装置２２Ｌ，２２Ｒが配置されており、撮像装置２２Ｌ，２２Ｒの撮像視野の中心と、レチクルアライメントマークとが一致している場合には、レチクルＲＥ２の中心位置（ｄＸRS，ｄＹRS）は（０，０）となり、回転成分θRSも０となるように設定されているものとする。
【００３２】
また、図示していないが、ウエハＷ表面の露光領域内部及びその近傍の領域のＺ軸方向（光軸ＡＸの方向）の位置を検出するための斜入射方式のフォーカス検出系（焦点検出系）の一つである、多点フォーカス位置検出系が設けられている。主制御装置２０は、露光中には、この多点フォーカス位置検出系の検出結果に基づいて、投影光学系ＰＬの最良結像面とウエハＷ表面とを焦点深度内で一致させるようにウエハステージＷＳＴを制御する。この多点フォーカス位置検出系の詳細な構成等については、例えば、特開平６−２８３４０３号公報に開示されているので、詳細な説明を省略する。
【００３３】
次に、レチクルを露光装置本体に搬送するレチクル搬送系の構成について説明する。前記レチクル搬送系は、収納棚１５０と、搬送ロボット５１と、プリアライメントステージ１１０と、プリアライメント系４５と、交換アーム１２０とを含んで構成されている。
【００３４】
前記収納棚１５０は、露光装置１００において使用されるレチクルを複数収納可能な棚である。図１において示されているレチクルＲＥ１，ＲＥ２は、この収納棚１５０に収納されていたレチクルであり、本実施形態では、プリアライメント系４５の較正に用いる後述する工具レチクルも収納棚１５０に収納されているものとする。
【００３５】
前記搬送ロボット５１は、水平多関節ロボット（スカラーロボット）であり、水平方向にそのアーム先端の姿勢を自在に操ることが可能で、上下方向にも駆動可能な搬送用ロボットである。搬送ロボット５１のアームの先端は、真空吸着又は静電吸着により、レチクルを吸着可能となっている。搬送ロボット５１の姿勢は、そのロボットの各関節を駆動するモータの回転を検出するエンコーダ及びアームの位置を検出する位置センサ（図２におけるエンコーダ及び位置センサ１１）によって検出される。そのエンコーダ及び位置センサ１１の検出情報は主制御装置２０に送られており、搬送ロボット５１は、その情報に基づく主制御装置２０（図２参照）による姿勢制御の下、アームの先端部にレチクルを吸着し、この収納棚１５０からレチクルを取出して後述するプリアライメントステージ１１０へ搬送したり、プリアライメントステージ１１０上に保持されていたレチクルを収納棚１５０に戻したりする。
【００３６】
前記プリアライメントステージ１１０は、レチクルステージＲＳＴが載置された定盤上に、レチクルステージＲＳＴの−Ｙ側に配置されている。このプリアライメントステージ１１０は、レチクルステージＲＳＴ上に保持される前のレチクルに対しプリアライメントを行うためのステージである。プリアライメントステージ１１０上には、前述のように搬送ロボット５１により搬入されたレチクルが載置される。プリアライメントステージ１１０は、このように載置されたレチクルを、真空吸着又は静電吸着により吸着保持する。このプリアライメントステージ１１０は、ＸＹ平面（θｚ方向を含む）内に移動可能なテーブルであり、主制御装置２０の制御の下、リニアモータ等のプリアライメントステージ駆動系３１（図２参照）を介してその位置が制御される。
【００３７】
前記プリアライメント系４５は、プリアライメントステージ１１０の上方（＋Ｚ側）に配置されたＣＣＤカメラ等の撮像装置４５Ｌ，４５Ｒを備えている。撮像装置４５Ｌ，４５Ｒは、プリアライメントステージ１１０に保持されたレチクル（図１ではレチクルＲＥ１）上に形成されたレチクルアライメントマーク付近を撮像可能に配置されている。撮像装置４５Ｌ，４５Ｒによる撮像結果は、主制御装置２０に送られ、主制御装置２０は、その撮像結果に基づいてレチクルアライメントマークの位置情報を検出する。この検出結果は、レチクルをレチクルステージＲＳＴ上に置く前のレチクルの位置合わせ、いわゆるプリアライメント（レチクルプリアライメント）に用いられる。
【００３８】
前記交換アーム１２０は、上下動・回転機構の駆動軸１０４と、その駆動軸１０４の下端部に固定されたアーム駆動部１０２と、該アーム駆動部１０２の一側と他側にそれぞれ設けられた各一対のアーム１０６及び１０８とを備えている。
【００３９】
図３の平面図に示されるように、駆動軸１０４の回転に伴い、アーム駆動部１０２は、その駆動軸１０４を中心に回転し、アーム１０６，１０８は、ＸＹ平面内を旋回するようになっている。また、駆動軸１０２の上下方向（Ｚ軸方向、図３における紙面直交方向）の駆動に伴い、アーム駆動部１０２とアーム１０６，１０８がＺ軸方向に移動可能となっている。また、アーム１０６、１０８は、アーム駆動部１０２により開閉されるようになっている。
【００４０】
図１及び図３では、プリアライメントステージ１１０上に、レチクルＲＥ１が保持されており、レチクルステージＲＳＴ上にレチクルＲＥ２が保持された状態が示されている。この状態から、交換アーム１２０によるレチクル交換が行われると、このレチクルＲＥ１がレチクルステージＲＳＴに搬送され、レチクルＲＥ２がプリアライメントステージ１１０に搬送されて、両レチクルが交換されるようになる。
【００４１】
なお、レチクルＲＥ１，ＲＥ２には、それぞれ−Ｚ側に露光対象のパターン面が形成されており、そのパターン面のＸ軸方向両側には、レチクルアライメントマークが形成されている。そして、レチクルＲＥ１，ＲＥ２のパターン面側（−Ｚ側）には、そのパターン面及びレチクルアライメントマークを保護するための透明な保護膜としてペリクルが設けられている。プリアライメントステージ１１０及びレチクルステージＲＳＴは、このペリクルを介してレチクルＲＥ１，ＲＥ２をそれぞれ吸着保持しており、レチクルＲＥ１，ＲＥ２の外周部は、両ステージ１１０，ＲＳＴから離間した状態となっている。交換アーム１２０は、図１に示される状態から、アーム１０６，１０８を開いた状態としてそのアーム１０６，１０８を下降させつつ、適当なタイミングでアーム１０６，１０８を閉じて、図３に示されるように、そのアーム１０６，１０８とを両ステージ１１０，ＲＳＴとレチクルＲＥ１，ＲＥ２の外周部との間に挿入した状態とすることにより、レチクルＲＥ１，ＲＥ２をそれぞれ下側から支持する。なお、この交換アーム１２０の回転位置は、回転位置センサ４６（図２参照）によって検出されている。主制御装置２０は、この回転位置センサ４６からの交換アーム１２０の回転位置に基づいて交換アーム１２０の駆動軸１０４及びアーム駆動部１０２を駆動制御する。
【００４２】
図２に示されるように、本実施形態の露光装置１００における制御系は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）から成る主制御装置２０を中心として構成されていおり、主制御装置２０は、不図示のＣＰＵ、メインメモリ、記憶装置を備えている。主制御装置２０は、記憶装置からメインメモリに読み込まれたプログラムをＣＰＵが実行することにより、これまでに説明した各種の制御を行う他、装置全体を統括的に制御する。すなわち、主制御装置２０は、上記制御アルゴリズムに対応するプログラムをＣＰＵで実行することにより、レチクルを搬送する搬送ロボット５１に関する情報を検出するエンコーダ及び位置センサ１１から送られる搬送ロボット５１に関する姿勢に関する情報に基づいて、搬送ロボット５１を駆動制御し、プリアライメント系４５の検出結果に基づいてプリアライメントステージ駆動系３１を介してプリアライメントステージ１１０を駆動制御する。そして、主制御装置２０は、回転位置センサ４６から検出される交換アーム１２０の回転に基づいて、駆動軸１０４及びアーム駆動部１０２を制御する。
【００４３】
上述したように、露光装置１００においては、レチクル搬送系によってレチクルがレチクルステージＲＳＴ上に搬送される。より具体的には、収納棚１５０に収納されていたレチクルが、搬送ロボット５１によってプリアライメントステージ１１０に搬送され、プリアライメントステージ１１０上においてプリアライメント系４５の検出結果に基づいたレチクルプリアライメントが行われた後、交換アーム１２０によってレチクルステージＲＳＴ上に保持される。主制御装置２０は、レチクルステージＲＳＴ上に保持されたレチクルに対し、レチクルアライメント系２２を用いてレチクルアライメントを行い、このレチクルアライメントの結果を用いて、走査露光を行う。
【００４４】
ところで、レチクルプリアライメントを正確に行うためには、プリアライメントを行うプリアライメント系４５やプリアライメントステージ１１０等の較正を予め行う必要がある。そこで、露光装置１００におけるレチクルプリアライメントの較正動作について、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示される工具レチクルの平面図、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）等に示される較正動作の模式図及び図７〜図１１に示される主制御装置２０のアルゴリズムを示すフローチャート等に沿って、適宜他の図面を参照しながら説明する。
【００４５】
本実施形態のプリアライメントの較正動作では、図４（Ａ）に示されるような工具レチクルＲＴを用いる。図４（Ａ）は、工具レチクルＲＴをパターン面側（−Ｚ側）から見た平面図である。この図４（Ａ）に示されるように、工具レチクルＲＴは、ほぼ長方形のガラス基板を中心に構成されており、その構造は、レチクルＲＥ１，ＲＥ２とほぼ同一であり、レチクルＲＥ１，ＲＥ２上の一対のレチクルアライメントマークに対応する一対のマークＬ，Ｒが形成されている。ＲＣは、この工具レチクルＲＴの中心を示している。
【００４６】
図４（Ｂ）には、マークＬの拡大図が示されており、図４（Ｃ）には、マークＲの拡大図が示されている。図４（Ｂ）に示されるように、マークＬは、中央に形成されたサーチマークＬ０と、四隅に形成されたキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４とを含んでいる。サーチマークＬ０は、ボックスマークと、その四辺に沿って形成されたラインパターンとから構成されており、レチクルＲＥ１，ＲＥ２上に形成されたレチクルアライメントマークと同一のマークである。キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４はボックスマークである。すなわち、サーチマークＬ０、キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４は、そのマークの２次元位置を検出可能な２次元位置検出用のマークとなっている。キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４は、サーチマークＬ０よりも大きくなるように設定されている。このサーチマークＬ０の工具レチクルＲＴ上の設計上の中心位置を（ＸL0，ＹLO）とし、各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４の設計上の中心位置をそれぞれ（ＸL1，ＹL1）、（ＸL2，ＹL2）、（ＸL3，ＹL3）、（ＸL4，ＹL4）とする。キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４は、キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４の中心位置の平均が、サーチマークＬ０の中心位置と一致するように形成されている。
【００４７】
図４（Ｃ）に示されるように、マークＲも、マークＬと同一のマークとなっており、サーチマークＲ０、キャリブレーションマークＲ１〜Ｒ４を含んでいる。ここで、サーチマークＲ０の工具レチクル上の設計上の中心位置を（ＸR0，ＹRO）とし、各キャリブレーションマークＲ１〜Ｒ４の設計上の中心位置をそれぞれ（ＸR1，ＹR1）、（ＸR2，ＹR2）、（ＸR3，ＹR3）、（ＸR4，ＹR4）とする。
【００４８】
マークＲ、Ｌは、キャリブレーションマークを含んでいる点が、レチクルＲＥ１，ＲＥ２のレチクルアライメントマークと異なっている。
【００４９】
本実施形態では、この工具レチクルＲＴが、収納棚１５０に収納されているものとする。また、マークＬ，Ｒの設計上の中心位置は、主制御装置２０の記憶装置（不図示）に記憶されているものとする。
【００５０】
《カメラキャリブレーション》
本実施形態のレチクルプリアライメントの較正動作の１つに、カメラキャリブレーション、すなわちプリアライメント系４５のカメラ（撮像装置４５Ｌ，４５Ｒ）の較正処理がある。図５（Ａ）には、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像結果によって規定されるカメラ内座標系（ＸCLS，ＹCLS）、（ＸCRS，ＹCRS）と、工具レチクルＲＴによって規定される工具レチクル座標系（ＸP，ＹP）との関係が示されている。図５（Ａ）に示されるように、工具レチクル座標系は、工具レチクルＲＴの中心ＲＣを原点ＯPとする座標系である。また、カメラ内座標系（ＸCLS，ＹCLS）、（ＸCRS，ＹCRS）は、それぞれの撮像視野によって規定される座標系である。この工具レチクル座標系と両カメラ内座標系のずれは、原点の位置ずれ（ＸL，ＹL）、（ＸR，ＹR）と、回転ずれθL、θRと、撮像倍率（ＭＸL，ＭＹL）、（ＭＸR，ＭＹR）として表現することができる。本実施形態の較正処理では、工具レチクルＲＴを実際にプリアライメントステージ１１０にロードして、そのプリアライメントステージ１１０上に保持された工具レチクルＲＴに形成されたマークＬ，ＲのキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の位置情報を検出することにより、上記両座標系のずれに関する情報を求める。
【００５１】
なお、実際のレチクルをプリアライメントする際には、この工具レチクル座標系が、プリアライメントの基準の座標系となるので、この座標系を、プリアライメント座標系とも呼ぶ。このプリアライメント座標系は、後述するプリアライメントステージ１１０の移動によって規定されるプリアライメントステージ座標系とは異なる座標系である。
【００５２】
以下、図７のステップ７０１〜ステップ７１７には、この撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの較正処理が示されている。まず、前提として、プリアライメントステージ１１０及びレチクルステージＲＳＴ上には、レチクルが保持されていないものとする。
【００５３】
まず、図７に示されるように、ステップ７０１において、搬送ロボット５１により、収納棚１５０に収納されている工具レチクルＲＴを取り出し、プリアライメントステージ１１０にロードする。
【００５４】
次のステップ７０３では、工具レチクルＲＴのサーチマークＬ０，Ｒ０が、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの視野中心付近、すなわち視野中心を基準とした範囲内（例えば±８ピクセル以内）にあるか否かを判断する。この判断が肯定されればステップ７０５に進み、否定されればステップ７０７に進む。なお、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒによって撮像された撮像データは、常時、主制御装置２０に送信されており、その画像が、主制御装置２０の表示装置に表示されているものとする。オペレータは、この画像を見て、マークＬのサーチマークＬ０と、マークＲのサーチマークＲ０とが、画像の中心部（例えば画像の中心から±８ピクセル以内）内に有るか否かを確認し、その確認結果を、入力装置を介して、主制御装置２０に入力する。主制御装置２０は、入力された確認結果に基づいて、上記判断を行う。もっとも、上記オペレータによる確認を行わずとも、主制御装置２０内で撮像結果と、サーチマークＬ０，Ｒ０に相当するパターンとの例えばテンプレートマッチング等との画像処理を行って、サーチマークＬ０，Ｒ０の位置情報の検出を行い、上記判断を自動的に行うようにしても良い。
【００５５】
ステップ７０５では、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像視野内に、４個のキャリブレーションマーク（図７ではＣマークとしている）Ｌ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４がそれぞれ入っているか否かを判断する。この判断が肯定されればステップ７０９に進み、否定されればステップ７０７に進む。ここでも、オペレータは、表示装置に表示された、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒによって取り込まれた画像を見て、キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４が撮像装置４５Ｌに入っており、キャリブレーションマークＲ１〜Ｒ４が撮像装置４５Ｒに入っているか否かを確認し、その確認結果を入力装置を介して主制御装置２０に入力する。主制御装置２０は、入力された確認結果に基づいて上記判断を行う。なお、ここでも、上記オペレータによる確認を行わずに、主制御装置２０内でテンプレートマッチング等の画像処理を行って、キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の位置情報の検出を行い、上記判断を自動的に行うようにしても良い。
【００５６】
ステップ７０７では、サーチマークＬ０，Ｒ０が撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像視野の中心を基準とした所定範囲内に入るように、かつ、４個のキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４が撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像視野内にそれぞれ入るように、プリアライメントステージ１１０の位置を微調整する。なお、このプリアライメントステージ１１０のステージ位置の調整は、入力装置を介したオペレータの操作により、手動で行うことが可能となっている。すなわち、主制御装置２０は、入力装置から入力された指示により、プリアライメントステージ駆動系３１を介してプリアライメントステージ１１０の位置を微調整する。ステップ７０７終了後は、ステップ７０３に戻る。
【００５７】
なお、上述のように、画像処理によりステップ７０３及びステップ７０５の判断を主制御装置２０が自動的に行う場合には、ステップ７０７では、主制御装置２０が、その画像処理結果に基づいて、プリアライメントステージ１１０の位置の微調整をプリアライメントステージ駆動系３１を介して自動的に行うようにしても構わない。
【００５８】
以降、ステップ７０３及びステップ７０５で判断が肯定されるまで、ステップ７０７においてプリアライメントステージ１１０の位置の微調整が行われ、最終的に、サーチマークＬ０，Ｒ０が撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像視野の中心付近にあり、キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４が、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像視野に収まるようになる。なお、数回に渡ってプリアライメントステージ１１０の位置を微調整しても、上記判断がすべて肯定されない場合には、搬送アーム５１により、プリアライメントステージ１１０上の工具レチクルＲＴを置きなおすようにしても良い。
【００５９】
以下、ステップ７０９〜ステップ７１７で実行されるのは、プリアライメント系４５の撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの較正処理である。ステップ７０９では、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒにより撮影された画像を取得する。すなわち、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒから送られてくる撮像データをメインメモリ（不図示）に格納する。
【００６０】
次のステップ７１１では、工具レチクルＲＴ上にキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４とサーチマークＬ０、Ｒ０の設計上の座標値をセットする。すなわち、上述したキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の設計上の座標値、サーチマークＬ０、Ｒ０の設計上の座標値を、不図示の記憶装置からメインメモリに読み込む。
【００６１】
次のステップ７１３では、取り込んだ撮像データに基づいて、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像データで規定される座標系（図５（Ａ）に示されるカメラ内座標系（ＸCLS，ＹCLS）、（ＸCRS，ＹCRS））における、各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の中心位置を検出する。この検出は、その撮像データから得られる各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４において、その４辺のパターンがその中心に対して対称であるという特徴に基づいて、撮像データから得られる各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４に対応する部分の輝度分布の鏡映対称性が最大となる位置を検出するなどにより行われる。なお、ここで、検出されたキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の中心位置を、それぞれＣＬ１（ＸCL1，ＹCL1）〜ＣＬ４（ＸCL4，ＹCL4）、ＣＲ１（ＸCR1，ＹCR1）〜ＣＲ４（ＸCR4，ＹCR4）とする。
【００６２】
次のステップ７１５では、上記ステップ７１３で求めたキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の座標値に基づいて、次式を用いて、サーチマークＬ０、Ｒ０の撮像装置４５Ｌ，４５Ｒのカメラ座標系内の位置ＣＬ０、ＣＲ０を算出する。
【００６３】
【数１】
2005340315.tif 000003
なお、上記式（１）における、（ＸCLi，ＹCLi）（ＸCRi，ＹCRi）は、検出されたキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の中心位置ＣＬ１（ＸCL1，ＹCL1）〜ＣＬ４（ＸCL4，ＹCL4）、ＣＲ１（ＸCR1，ＹCR1）〜ＣＲ４（ＸCR4，ＹCR4）を示している。なお、以降では、説明を簡略化するため、キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の中心位置の座標に対し、適宜、マークの識別するための番号を示す添え字としてｉ（ｉ＝１〜４）を用いることとする。なお、算出した位置ＣＬ０、ＣＲ０の位置座標は、記憶装置に記憶される。
【００６４】
ここで、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒのカメラ内座標系（（ＸCLS，ＹCLS）、（ＸCRS，ＹCRS））と、工具レチクル座標系（ＸP，ＹP）との関係について説明する。図５（Ａ）には、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒのカメラ内座標系（（ＸCLS，ＹCLS）、（ＸCRS，ＹCRS））と、工具レチクル座標系（ＸP，ＹP）との関係が示されている。工具レチクル座標系と、カメラ内座標系の原点の位置オフセットをそれぞれＬ（ＸL，ＹL）、Ｒ（ＸR，ＹR）とし、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの各軸方向の撮像倍率をＭXL，ＭYL，ＭXR，ＭYRとし、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒのカメラ内座標系と、工具レチクル座標系との回転成分をθL，θRとすると、各カメラ内座標系上のキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の計測値と、工具レチクル座標系上のキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の位置との関係は、次式のようになる。
【００６５】
【数２】
2005340315.tif 000004
ここで、上記（２）における（ＸLi，ＹLi）、（ＸRi，ＹRi）は、各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４の設計上の中心位置（ＸL1，ＹL1）、（ＸL2，ＹL2）、（ＸL3，ＹL3）、（ＸL4，ＹL4）、（ＸR1，ＹR1）、（ＸR2，ＹR2）、（ＸR3，ＹR3）、（ＸR4，ＹR4）を示している。
【００６６】
ここで、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像倍率の設計値をＭとすると、上記撮像倍率ＭXL，ＭYL，ＭXR，ＭYRを、次式のように変換することができる。
【００６７】
【数３】
2005340315.tif 000005
上記式（３）を用いれば、上記式（２）を、次式に変換することができる。
【００６８】
【数４】
2005340315.tif 000006
さらに、上記式（４）を展開し、１次の微少量だけとると、次式が得られる。
【００６９】
【数５】
2005340315.tif 000007
ここで、ｉ＝１、２、３、４として、上記式（５）を展開すると、次式のようになる。
【００７０】
【数６】
2005340315.tif 000008
上記式（６）は、次式のようにまとめることができる。
【００７１】
【数７】
2005340315.tif 000009
ここで、ＳL、ＳRは、次式のようになる。
【００７２】
【数８】
2005340315.tif 000010
ＰLT等、上付きのＴがついている行列は、その行列の転置行列である。次のステップ７１７では、最小二乗法を用いて上記式（８）を解き、（ＸL，ＹL）、（ＸR，ＹR）、（ｄＭXL，ｄＭYL）、（ｄＭXR，ｄＭYR）、θL，θRの値を求め、カメラ位置（（ＸL，ＹL）、（ＸR，ＹR））、撮像倍率（（ＭXL，ＭYL）、（ＭXR，ＭYR））、回転θL，θRを算出する。そして、求められたカメラ位置、倍率、回転は、装置パラメータとして主制御装置２０の不図示の記憶装置に記憶される。ステップ７１７終了後は、図８のステップ８０１に進む。
【００７３】
すなわち、各撮像装置４５Ｌ，４５Ｒから取り込まれた画像から、マークの位置を検出した場合、そのマークのカメラ内座標系の位置をそれぞれ（ＸCLS，ＹCLS）（ＸCLS，ＹCLS）とすると、そのマークのプリアライメント座標系の位置は次式を用いて算出される。
【００７４】
【数９】
2005340315.tif 000011
ここで、各マークのプリアライメント座標系の位置座標を（ＸLS，ＹLS）、（ＸRS，ＹRS）としている。
【００７５】
《プリアライメントステージ軸方向キャリブレーション》
上述のステップ７０１〜ステップ７１７では、プリアライメント系４５の撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの較正を行い、それらのカメラ内座標系とプリアライメント座標系とのずれを求めたが、このプリアライメント座標系は、工具レチクルＲＴの保持状態によって定まるものであり、実際のプリアライメントステージ１１０の移動によって規定されるプリアライメントステージ座標系とは異なるものである。プリアライメントでは、プリアライメントステージ１１０を移動させてレチクルの位置を調整するため、このプリアライメント座標系とプリアライメントステージ座標系との関係を求めておく必要がある。そこで、以下の図８のステップ８０１〜ステップ８２３では、この両座標系の回転ずれを検出する。
【００７６】
図５（Ｂ）には、プリアライメント座標系（ＸP，ＹP）と、プリアライメントステージ座標系（ＸS，ＹS）との関係が示されている。図５（Ｂ）に示されるように、プリアライメント座標系のＸP軸と、プリアライメントステージ座標系のＸS軸とのなす角をαとし、プライアライメント座標系のＹP軸と、プリアライメントステージ座標系のＹS軸とのなす角をβとする。プリアライメントステージ座標系は、プリアライメントステージ１１０の各駆動軸の方向（プリアライメントステージ駆動系３１の各モータの駆動方向）によって定まるものであり、この駆動軸の方向が必ずしも完全に直交しているとは限らない。このため、Ｘ軸方向のずれ角をαとし、Ｙ軸方向のずれ角をβとして区別しているのである。図８のステップ８０１〜ステップ８２３では、ずれ角α、βを求める。
【００７７】
まず、ステップ８０１では、プリアライメントステージ１１０をＸ軸方向に所定距離（例えば＋１ｍｍ）だけ移動させる（図５（Ｂ）参照）。そして、次のステップ８０３で撮像装置４５Ｌ，４５Ｒにより撮像された画像を取得し、ステップ８０５において、取得された画像から、キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の中心位置を検出し、ステップ８０７において、上記ステップ８０５で検出したキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の位置から、サーチマークＬ０，Ｒ０の位置Ｌ０ａ，Ｒ０ａを算出する。なお、この位置Ｌ０ａ，Ｒ０ａは、プリアライメント座標系上の位置座標である必要があるので、上記式（９）を用いてカメラ内座標系から変換された位置座標であるものとする。
【００７８】
図５（Ｃ）には、設計上（すなわちプリアライメント座標系上の）の移動前のサーチマークＬ０の位置Ｌ０（ＸL0，ＹLO）と、ここで、算出されたサーチマークＬ０の移動後の位置Ｌ０ａとの関係が示されている。図５（Ｃ）に示されるように、位置Ｌ０と位置Ｌ０ａとが結ぶ線分は、プリアライメント座標系の座標軸ＸPに対し回転角αを有することになる。したがって、ステップ８０９では、次式を用いて、プリアライメントステージ１１０の移動によって規定されるプリアライメントステージ座標系と、撮像装置４５Ｌ、４５Ｒの撮像結果によって規定されるプリアライメント座標系との回転角αを求める。
【００７９】
【数１０】
2005340315.tif 000012
ここで、（ＸL0，ＹL0）、（ＸR0，ＹR0）は、この移動前のプリアライメント座標系上のサーチマークＬ０，Ｒ０の中心位置であり、（ＸL0a，ＹL0a）、（ＸR0a，ＹR0a）は、移動後のプリアライメント座標系上のサーチマークＬ０，Ｒ０の中心位置である。なお、求められた回転角αは、不図示の記憶装置に記憶される。
【００８０】
次のステップ８１１では、プリアライメントステージ１１０をＸ軸方向に所定距離（例えば−１ｍｍ）移動させて、その位置を元に戻す。そして、ステップ８１３において、さらにプリアライメントステージ１１０をＹ軸方向に所定距離（例えば１ｍｍ）移動させ、ステップ８１５では、この状態で、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒによって撮像された画像を取得し、ステップ８１７において、取得された画像から、キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の位置を検出し、ステップ８１９において、上記ステップ８１７で検出したキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の位置から、サーチマークＬ０，Ｒ０のプリアライメント座標系の中心位置Ｌ０ｂを算出する。そして、ステップ８２１において、次式を用いて、プリアライメントステージ１１０の移動によって規定されるプリアライメントステージ座標系と、プリアライメント座標系との回転角βを求める。
【００８１】
【数１１】
2005340315.tif 000013
ここで、（ＸL0，ＹL0）、（ＸR0，ＹR0）は、この移動前のプリアライメント座標系上のサーチマークＬ０，Ｒ０の中心位置であり、（ＸL0a，ＹL0a）、（ＸR0a，ＹR0a）は、移動後のプリアライメント座標系上のサーチマークＬ０，Ｒ０の中心位置である。なお、求められた回転角βは不図示の記憶装置に記憶される。
【００８２】
そして、次のステップ８２３において、次式を用いて、プリアライメントステージ座標系とプリアライメント座標系との回転角Φを求める。
【００８３】
【数１２】
2005340315.tif 000014
求められた回転角Φは、不図示の記憶装置に記憶され、ステップ８２３終了後、図９のステップ９０１に進む。
【００８４】
なお、プリアライメントステージ１１０の座標軸の直交性が十分保証されている場合には、Φ＝α＝βとなるため、ステップ８１１〜ステップ８２１の処理或いはステップ８０１〜ステップ８１１の処理を行わず、α又はβをそのまま両座標系の回転ずれ量としても良い。また、ステップ８２３を行わず、α、βを両座標系の回転ずれ量として、そのまま記憶装置に格納するようにしても良い。また、プリアライメントステージ１１０のＸ軸方向の移動量と、Ｙ軸方向の移動量とは、同じ±１ｍｍでなくても良く、その移動量に応じた演算がなされれば良い。また、ステップ８１１は必ずしも行わなくても良い。
【００８５】
《プリアライメントステージ回転軸キャリブレーション》
図９のステップ９０１〜ステップ９２３では、プリアライメントステージ１１０の回転軸のキャリブレーションを行う。前述のように、プリアライメントステージ１１０は、θｚ方向に回転可能であり、本実施形態では、このステージのθｚ方向の回転量を調整することによりプリアライメントを行うが、プリアライメント座標系の原点と、プリアライメントステージ１１０の回転中心とは一致しているとは限らない。そこで、ステップ９０１〜ステップ９２３では、プリアライメント座標系上でのプリアライメントステージ１１０の回転中心位置を算出する。ここでは、図６（Ａ）に示されるように、工具レチクルＲＴを保持するプリアライメントステージ１１０を、所定角度、例えば±１ｍｒａｄ回転させ、そのときの工具レチクルＲＴ上のサーチマークＬ０，Ｒ０の中心位置の変化に基づいて、プリアライメントステージ１１０の回転中心位置Ｔを検出する。なお、以下では、左回り（半時計回り）の回転を正とし、右回り（反時計回り）の回転を負として説明する。
【００８６】
まず、図９のステップ９０１では、プリアライメントステージ１１０を所定角度（例えば−１ｍｒａｄ）回転させ、ステップ９０３において、その状態での撮像装置４５Ｌ，４５Ｒにより撮像された画像を取得する。そして、ステップ９０５において、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像結果によって規定されるプリアライメント座標系でのキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の中心位置を検出し、ステップ９０７において、上記ステップ９０５で求めた各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の中心位置から、サーチマークＬ０，Ｒ０のプリアライメント座標系上の中心位置ＴＬ2（ＸTL2，ＹTL2）、ＴＲ2（ＸTR2，ＹTR2）を算出する（図６（Ｂ）参照）。
【００８７】
そして、ステップ９０９において、プリアライメントステージ１１０を所定角度（例えば＋１ｍｒａｄ）回転させて、その位置を元に戻す。次のステップ９１１では、その状態での撮像装置４５Ｌ，４５Ｒにより撮像された画像を取得する。そして、ステップ９１３において、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像結果によって規定されるプリアライメント座標系でのキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の中心位置を検出し、ステップ９１５において、上記ステップ９１３で求めた各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の中心位置から、サーチマークＬ０、Ｒ０のプリアライメント座標系上の中心位置ＴＬ0（ＸTL0，ＹTL0）、ＴＲ0（ＸTR0，ＹTR0）を算出する（図６（Ｂ）参照）。
【００８８】
次のステップ９１７では、プリアライメントステージ１１０をさらに所定角度（例えば＋１ｍｒａｄ）回転させて、ステップ９１９において、その状態での撮像装置４５Ｌ，４５Ｒにより撮像された画像を取得する。そして、ステップ９２１において、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒのカメラ座標系でのキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の中心位置を検出し、ステップ９２３において、上記ステップ９２１で求めた各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の中心位置から、サーチマークＬ０，Ｒ０のプリアライメント座標系上の中心位置ＴＬ1（ＸTL1，ＹTL1）、ＴＲ1（ＸTR1，ＹTR1）を算出する（図６（Ｂ）参照）。
【００８９】
ここで、上記ステップ９１７における回転前後でのサーチマークＲ０の位置関係は次式に示されるようになる。
【００９０】
【数１３】
2005340315.tif 000015
（ＸT，ＹT）は、プリアライメントステージ１１０の回転中心位置Ｔの位置座標である。上記式（１３）を、次式のように変換することができる。
【００９１】
【数１４】
2005340315.tif 000016
同様に、上記ステップ９１７の回転前後におけるサーチマークＬ０の位置関係は次式に示されるようになる。
【００９２】
【数１５】
2005340315.tif 000017
また、上記ステップ９０９の回転前後におけるサーチマークＲ０の位置関係は次式に示されるようになる。
【００９３】
【数１６】
2005340315.tif 000018
また、上記ステップ９０９の回転前後におけるサーチマークＬ０の位置関係は次式に示されるようになる。
【００９４】
【数１７】
2005340315.tif 000019
上記式（１４）〜式（１７）をまとめると、次式のようになる。
【００９５】
【数１８】
2005340315.tif 000020
ここで、上記式（１８）は、次式のようにまとめられる。
【００９６】
【数１９】
2005340315.tif 000021
そこで、次のステップ９２５では、最小二乗法によって次式を用いて、プリアライメントステージ１１０の回転中心位置Ｔの位置座標（ＸT，ＹT）を算出する。
【００９７】
【数２０】
2005340315.tif 000022
ステップ９２５終了後は、図１０のステップ１００１に進む。
【００９８】
なお、上記ステップ９０１〜ステップ９２５では、プリアライメントステージ１１０を右回りに所定角度回転させ、それから左回りに２回所定角度回転させたが、これには限られず、右回り→左回り２回でも良いのは勿論であり、どちらか一方に３回回転させるようにしても良い。また、各回転角度は、同一でなくてもよく、その回転角度に応じた演算がなされればよい。
【００９９】
また、ステップ９０１におけるプリアライメントステージ１１０の回転前に、サーチマークＬ０、Ｒ０のプリアライメント座標系上の中心位置ＴＬ0（ＸTL0，ＹTL0）、ＴＲ0（ＸTR0，ＹTR0）を計測し、ステップ９１１〜ステップ９１５を省略するようにしても良い。また、本実施形態では、計測点の数をカメラ毎に３点としたが、プリアライメントステージ１１０の回転回数を増やして、計測点の数を４点以上としても良い。
【０１００】
≪プリアライメント座標系とＲＡ座標系とのずれのキャリブレーション≫
図１０のステップ１００１〜ステップ１０１１では、プリアライメント座標系とＲＡ座標系とのずれのキャリブレーションを行う。前述のように、プリアライメント座標系は、工具レチクルＲＴの位置によって決定される座標系であり、この工具レチクルＲＴを、交換アーム１２０により、レチクルステージＲＳＴにロードしても、そのときの工具レチクル座標系は、ＲＡ座標系とは必ずしも一致しない。そこで、ここでは、プリアライメント座標系と、ＲＡ座標系とのずれに関する情報を、レチクルステージＲＳＴにロードされた後の工具レチクルＲＴ上のマークの位置を計測することにより検出する。
【０１０１】
図１０のステップ１００１では、工具レチクルＲＴをレチクルステージＲＳＴにロードする。そして、ステップ１００３において、レチクルステージＲＳＴ上に保持された工具レチクルＲＴの位置検出をレチクルアライメント系２２に指示する。ステップ１００３実行後、ステップ１００５に進み、検出装置２２Ｄ（図２）から検出されたレチクル位置が送られるまで待つ。
【０１０２】
レチクルアライメント系２２の検出装置２２Ｄは、撮像装置２２Ｌ，２２Ｒにより撮像された工具レチクルＲＴの撮像結果に基づいて、ＲＡ座標系におけるサーチマークＬ０，Ｒ０の中心位置を算出する。そして、算出されたサーチマークＬ０，Ｒ０の中心位置に基づいて、工具レチクルＲＴの中心位置（ｄＸRS，ｄＹRS）と、回転成分θRSとを算出し、それを主制御装置２０に供給する。これら工具レチクルＲＴのレチクル位置取得後、ステップ１００７に進む。
【０１０３】
ここで、プリアライメント座標系と、ＲＡ座標系との関係について説明する。図６（Ｃ）には、両座標系の関係が示されている。図６（Ｃ）においては、プリアライメント座標系（ＸP，ＹP）とＲＡ座標系（ＸR，ＹR）とが示されており、両座標系の原点の位置ずれが（ｄＸ，ｄＹ）として示され、両座標系の回転ずれがｄθとして示されている。
【０１０４】
両座標系の関係が、図６（Ｃ）に示されるようであるとすると、プリアライメント座標系上のある点の位置座標（ｘP、ｙP）を、ＲＡ座標系上の位置座標（ｘR、ｙR）に変換する変換式は、次式で表される。
【０１０５】
【数２１】
2005340315.tif 000023
ここで、ｄθ＜＜１であるとすると、上記式（２１）を、次式に変換することができる。
【０１０６】
【数２２】
2005340315.tif 000024
さらに、１次の微小量をとると、上記式（２２）を、次式に変換することができる。
【０１０７】
【数２３】
2005340315.tif 000025
ここで、未知数が（ｄＸ，ｄＹ，ｄθ）であることを考慮して、上記式（２３）を変形すると、次式が得られる。
【０１０８】
【数２４】
2005340315.tif 000026
なお、レチクルアライメント検出系２２の検出装置２２Ｄからは、レチクル中心位置ずれ量（ｄＸRS，ｄＹRS）とレチクル回転θRSが出力されるので、工具レチクルＲＴの中心からサーチマークＬ０，Ｒ０までの距離をＬＸRSとすると、ＲＡカメラ座標系での工具レチクルＲＴ上のサーチマークＬ０，Ｒ０の座標値は、次式に示される（ｘRL，ｙRL）、（ｘRR，ｙRR）となる。
【０１０９】
【数２５】
2005340315.tif 000027
また、プリアライメント座標系での工具レチクルＲＴ上のサーチマークＬ０，Ｒ０の中心位置を、それぞれ（ｘPL、ｙPL）、（ｘPR，ｙPR）とすると、プリアライメント座標系と、ＲＡ座標系でのサーチマークＬ０，Ｒ０の位置の関係を、次式のように表すことができる。
【０１１０】
【数２６】
2005340315.tif 000028
さらに、上記式（２６）を、次式のようにまとめることができる。
【０１１１】
【数２７】
2005340315.tif 000029
そこで、ステップ１００７において、最小二乗法を用いて次式を解けば、図６（Ｃ）に示される両座標系のずれ（ｄＸ，ｄＹ，ｄθ）を求めることができる。
【０１１２】
【数２８】
2005340315.tif 000030
ステップ１００７終了後は、ステップ１００９に進む。ステップ１００９では、交換アーム１２０を用いて工具レチクルＲＴをレチクルステージＲＳＴからアンロードし、プリアライメントステージ１１０に搬送する。ステップ１０１１では、搬送ロボット５１により、工具レチクルＲＴをプリアライメントステージ１１０からアンロードし、収納棚１５０に収納する。
【０１１３】
なお、本実施形態では、ステップ１００１〜ステップ１００９を１回実行することにより、ＲＡ座標系とプリアライメント座標系とのずれを検出したが、これに限らず、ステップ１００１〜ステップ１００９を複数回実行することにより、次式を基本式として、両座標系のずれを求めるようにしても良い。
【０１１４】
【数２９】
2005340315.tif 000031
ここで、上記式（２９）のマトリクスの各要素における添え字Ｎは、その要素の値が、工具レチクルＲＴのレチクルステージＲＳＴ上へのＮ回目のロード時に検出されたデータであることを示している。上記式（２９）を、次式のようにまとめることができる。
【０１１５】
【数３０】
2005340315.tif 000032
そして、この場合も、同様に次式を用いて、最小二乗法により、両座標系のずれ（ｄＸ，ｄＹ，ｄθ）を求めることができる。
【０１１６】
【数３１】
2005340315.tif 000033
このようにすれば、交換アーム１２０によるレチクル交換の再現性を考慮して両座標系のずれを検出することができるようになり、最小二乗法により導きだされる解の信頼性を向上させることができる。
【０１１７】
これにより、工具レチクルＲＴを用いた、レチクルプリアライメントの較正動作が終了する。上述した較正動作により、主制御装置２０の記憶装置には、以下の表１〜表３に示すような値が記憶されている。主制御装置２０は、表１に示されるデータをレチクルプリアライメントカメラ定数（カメラ倍率、カメラ回転、カメラ位置）として記憶しており、表２に示されるデータをレチクルプリアライメントステージ定数（回転中心位置、プリアライメントステージに対する工具レチクル回転量）として記憶しており、表３に示されるデータをＲＡ座標系−プリアライメント座標系間定数として記憶装置に記憶している。
【０１１８】
【表１】
2005340315.tif 000034
【０１１９】
【表２】
2005340315.tif 000035
【０１２０】
【表３】
2005340315.tif 000036
【０１２１】
次に、露光装置１００における露光動作について説明する。なお、露光装置１００には、まだ、レチクルがロードされていないものとして説明する。図１１には、レチクルのプリアライメント動作を示すフローチャートが示されている。
【０１２２】
図１１に示されるように、まず、ステップ３０１において、レチクル（レチクルＲＥ２とする）をプリアライメントステージ１１０にロードする。そして、ステップ３０３において、プリアライメントステージ１１０を原点位置に移動させ、ステップ３０５において、この状態で、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒにより撮像された画像を取得し、ステップ３０７で、その画像に基づいて、レチクルＲＥ２上のレチクルアライメントマークのカメラ内座標系上の位置ＣＬＳ（ＸCLS，ＹCLS），ＣＲＳ（ＸCRS，ＹCRS）を検出する。
【０１２３】
次のステップ３０９では、カメラ内座標系におけるレチクルアライメントマークの位置ＣＬＳ（ＸCLS，ＹCLS），ＣＲＳ（ＸCRS，ＹCRS）から、次式を用いて、プリアライメント座標系上のレチクルアライメントマークの位置ＬＳ（ＸLS，ＹLS）、ＲＳ（ＸRS，ＹRS）を算出する。
【０１２４】
【数３２】
2005340315.tif 000037
さらに、ステップ３１１において、プリアライメント座標系におけるレチクルアライメントマークの位置ＬＳ（ＸLS，ＹLS）、ＲＳ（ＸRS，ＹRS）に基づいて、次式を用いて、プリアライメント座標系上のレチクルＲＥ２の中心位置の座標Ｃ（ＸC，ＹC）と、レチクル回転ずれθCを算出する。図１２には、プリアライメント座標系上のレチクルＲＥ２の中心位置Ｃ（ＸC，ＹC）の一例が示されている。
【０１２５】
【数３３】
2005340315.tif 000038
【０１２６】
【数３４】
2005340315.tif 000039
次のステップ３１３では、プリアライメントステージ１１０を−θC＋ｄθ分だけ回転補正する。プリアライメントステージ１１０の回転中心Ｔ（ＸT，ＹT）とレチクルＲＥ２の中心位置Ｃとがずれているため、この回転により、レチクルＲＥ２の中心位置が移動する。プリアライメント座標系上の移動後のレチクル中心位置の位置座標は、次式に示される、Ｃ’（ＸC’，ＹC’）となる（図１２参照）。
【０１２７】
【数３５】
2005340315.tif 000040
そして、次のステップ３１５で、次式を計算して、プリアライメント座標系上の位置補正量ｄｘ（ＸM，ＹM）を算出する。図１２に示されるように、プリアライメント座標系とＲＡ座標系とは（ｄＸ，ｄＹ）だけずれているため、次式では、そのオフセット分が考慮されている。
【０１２８】
【数３６】
2005340315.tif 000041
そして、この位置補正量Ｄを、次式を用いて、プリアライメントステージ座標系での移動量Ｄ’（Ｘ’M，Ｙ’M）に変換する。
【０１２９】
【数３７】
2005340315.tif 000042
次のステップ３１７では、位置補正量Ｄ’だけ、プリアライメントステージ１１０を移動して、レチクルＲＥ２に対するプリアライメント動作を終了する。
【０１３０】
そして、交換アーム１２０により、レチクルＲＥ２がレチクルステージＲＳＴ上にロードされる。そして、ウエハステージＷＳＴを投影光学系ＰＬの下方に移動させ、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲＥ２に形成された一対のレチクルアライメントマークとこれに対応する基準マーク板上の一対の第１基準マークとの位置関係がレチクルアライメント系２２を用いて検出され、これにより一対の第１基準マークに対するレチクルパターンの投影中心の相対位置が検出される。
【０１３１】
さらに、不図示のオフアクシスのアライメント検出系の視野中心とレチクルパターンの投影中心とのベースラインの計測も実施される。
【０１３２】
このような計測が実施された後、ウエハステージＷＳＴにウエハＷがロードされ、さらに、このウエハＷにはすでに前層のショット領域が形成され、その層のショット領域に対し重ね合わせ露光を行う場合には、露光開始に先立って、ウエハＷに対し、アライメント検出系を用いたＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）方式のウエハアライメントが行われ、ウエハＷ上の複数のショット領域の配列座標（上記一対の第１基準マークとの位置関係が既知の第２基準マークを基準とする座標）が得られる。
【０１３３】
そして、計測されたベースラインと、ウエハアライメントの結果とに基づいて、ウエハステージＷＳＴをウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へ移動する動作と、レチクルＲＥ２（レチクルステージＲＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）とを同期してＹ軸方向に相対走査する走査露光動作とを繰り返す、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を行う。これにより、ウエハＷ上の複数のショット領域それぞれにレチクルＲのパターンが順次転写される。
【０１３４】
そして、ウエハＷに対する露光が終了すると、ウエハステージＷＳＴをウエハ交換位置に移動させ、ウエハ交換を行う。そして、ウエハ交換が終了すると、上述と同様にして、ＥＧＡ計測、露光動作を行う。
【０１３５】
なお、この一連動作を行われている間に、次の露光に用いられるレチクルＲＥ１がレチクルプリステージ１１０上に搬送され、保持される。そして、このレチクルＲＥ１に対しても、上記ステップ３０１〜ステップ３１７に示されるプリアライメントが行われる。
【０１３６】
そして、レチクルの交換の必要性が生じた場合に、交換アーム１２０の交換動作により、プリアライメントステージ１１０上に待機していたレチクルＲＥ１が、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲＥ２と交換される。そして、その交換後のレチクルＲＥ１を用いた露光等が行われる間に、プリアライメントステージ１１０上のレチクルＲＥ２が、搬送アーム５１により収納棚１５０に収納され、次に用いられる新たなレチクルがプリアライメントステージ１１０上にロードされ、そのレチクルに対し、上記ステップ３０１〜ステップ３１７のプリアライメント動作が行われる。
【０１３７】
これまでの説明から明らかなように、また、本実施形態では、主制御装置２０が、本発明の露光装置の算出装置、調整装置に対応している。すなわち、主制御装置２０のＣＰＵが行う、ステップ７０１〜ステップ７１７（図７）、ステップ８０１〜ステップ８２３（図８）、ステップ９０１〜ステップ９２５（図９）、ステップ１００１〜ステップ１０１１（図１０）の処理によって算出装置の機能が実現され、ステップ３０１〜ステップ３１７（図１１）の処理によって調整装置の機能が実現されている。
【０１３８】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、レチクルがプリアライメントステージ１１０に保持されているときにレチクル上のマークの位置情報を検出するプリアライメント系４５（第１検出系）の検出結果によって規定されるプリアライメント座標系（第１座標系）と、レチクルがレチクルステージＲＳＴに保持されているときにレチクル上のマークの位置情報を検出するレチクルアライメント系２２（第２検出系）の検出結果によって規定されるＲＡ座標系（第２座標系）のずれに関する情報が、各検出結果に基づいて算出される。したがって、この算出結果に基づけば、レチクルを搬送する際に、それらのずれに関する情報を考慮してレチクルを精度良く位置合わせすることができる（レチクルステージ上にレチクルを投入する際の位置決め再現性を例えば２８５μｍ程度以下で実現できるようになる）。
【０１３９】
すなわち、本実施形態によれば、プリアライメントステージ１１０からレチクルステージＲＳＴへ新たなレチクルの搬送を行う際には、主制御装置２０において、上記両座標系のずれに関する情報に基づいて、そのレチクルを保持するプリアライメントステージ１１０のＸＹ平面内の位置を精度良く調整することができる。すなわち、このずれに関する情報を用いれば、搬送後のレチクルの位置を所望の位置とすべく搬送前のレチクルを位置合わせしようとする際に、そのずれをキャンセルした状態でレチクルを位置合わせすることができるのである。
【０１４０】
また、本実施形態では、プリアライメント座標系とＲＡ座標系とのずれに関する情報は、プリアライメント座標系とＲＡ座標系との原点の位置ずれ量（ｄＸ，ｄＹ）及び回転ずれ量（ｄθ）を含んでいる。
【０１４１】
また、本実施形態では、主制御装置２０は、レチクルを保持したプリアライメントステージ１１０を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に＋１ｍｍ移動させて、その移動前後のレチクル上の少なくとも１つのマークの位置情報をプリアライメント系４５により検出させ、その検出結果に基づいて、プリアライメント座標系と、プリアライメントステージ１１０の移動により規定されるプリアライメントステージ座標系との回転ずれに関する情報を算出し、主制御装置２０は、プリアライメントステージ１１０のＸＹ平面内の位置を調整する際に、プリアライメント座標系とプリアライメントステージ座標系との回転ずれに関する情報を考慮する。このようにすれば、実際のプリアライメントステージ１１０の移動に基づき、両座標系のずれを精度良く求めることができるので、その算出結果に基づいて、プリアライメントステージ１１０の位置を調整すれば、レチクルを精度良く位置合わせすることができる。なお、プリアライメントステージ１１０の移動量は１ｍｍに限られず、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像視野の範囲内であれば良い。
【０１４２】
また、本実施形態では、レチクルを保持したプリアライメントステージ１１０を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に順次移動させて、その移動前後のレチクルアライメントマークの位置情報をプリアライメント系４５により検出させ、その検出結果に基づいて、各座標軸方向の移動についてそれぞれ算出されるプリアライメント座標系とプリアライメントステージ座標系との回転ずれ量の平均を、回転ずれに関する情報として、高精度に検出することができる。この場合、プリアライメントステージ１１０の移動方向は、Ｘ軸方向やＹ軸方向に限らず、ＸＹ平面内の任意方向を選択することができる。
【０１４３】
また、この場合、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へのプリアライメントステージ１１０の移動前後のレチクル上のマークの位置情報をプリアライメント系４５により検出させ、その検出結果に基づいて、プリアライメントステージ座標系の座標軸の直交度を算出することができるので、プリアライメントステージ１１０のＸＹ平面内の位置を調整する際には、プリアライメントステージ座標系の座標軸の直交度を考慮することもできる。
【０１４４】
このように、本実施形態では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれプリアライメントステージ１１０を移動させて、プリアライメント座標系とプリアライメントステージ座標系との間の回転ずれに関する情報を算出したが、プリアライメントステージ座標系の座標軸の直交性が保証されている場合などでは、Ｘ軸方向又はＹ軸方向どちらか一方だけの移動だけで、両座標系の回転ずれに関する情報を算出しても良い。
【０１４５】
また、本実施形態では、工具レチクルＲＴレチクルを保持するプリアライメントステージ１１０を、所定の基準点Ｔを中心としてＸＹ平面内に所定角度（例えば±１ｍｒａｄ）回転させて、その回転前後のレチクルアライメントマークＬ，Ｒの位置情報をプリアライメント系４５により検出させ、その検出結果に基づいて、プリアライメント座標系上の基準点Ｔの位置座標を算出し、プリアライメントステージ１１０のＸＹ平面内の位置を調整する際には、各マークの位置情報から算出されるレチクルの中心位置と、基準点Ｔとのずれを考慮する。このようにすれば、レチクルの中心と、プリアライメントステージ１１０の回転の基準点Ｔとの位置ずれに関わらず、レチクルを精度良く位置合わせすることができる。この場合、プリアライメントステージ１１０の回転量は、±１ｍｒａｄに限られず、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像視野の範囲内であればよい。
【０１４６】
また、本実施形態では、プリアライメント系４５は、レチクル上のアライメントマークをそれぞれ撮像する複数の撮像装置４５Ｌ，４５Ｒを有し、前記各撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像結果に基づいて前記各マークの位置情報をそれぞれ検出する検出系である。そして、主制御装置２０は、各レチクルアライメントマークＬ，Ｒが４つのＸＹ位置検出用のキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４を含む工具レチクルＲＴを、プリアライメントステージ１１０に保持させた状態で、前記各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の位置情報をプリアライメント系４５により同時に検出させ、その検出結果と、前記各キャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の設計上の形成位置とに基づいて、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの較正情報を算出する。そして、主制御装置２０は、プリアライメントステージ１１０のＸＹ平面内の位置を調整する際には、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの較正情報を考慮する（具体的には、上記式（９）を用いて、各マークの位置情報を変換する）。このように、同時に検出される４つのキャリブレーションマーク（Ｌ１〜Ｌ４又はＲ１〜Ｒ４）を、プリアライメント系４５により検出可能なように工具レチクルＲＴを配置し、プリアライメント系４５により同時に検出された４つのマークの位置情報を用いれば、プリアライメントステージ１１０を移動させることなく、それらの検出系の撮像装置の較正情報を精度良く算出することができる。
【０１４７】
なお、レチクルアライメントマークＬ、Ｒは、４つのキャリブレーションマークＬ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４を有するものとしたが、これには限られない。レチクルアライメントマークには、各カメラの撮像視野内に収まる位置関係で、同一直線上にない少なくとも３つのキャリブレーションマークがそれぞれ設けられていれば良い。
【０１４８】
このとき、撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの較正情報は、その撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像倍率と、その撮像装置４５Ｌ，４５Ｒの撮像結果によって規定されるカメラ座標系とプリアライメント座標系との原点の位置ずれ量及び回転ずれ量を含むようにすることができ、ＸＹ平面内における両座標系のずれを完全に把握することができるようになる。
【０１４９】
また、本実施形態では、図８のステップ８０１〜ステップ８２３を行った後に、図９のステップ９０１〜ステップ９２５を行ったが、これらは逆であっても良い。
【０１５０】
また、本実施形態では、搬送装置として、旋回型の交換アーム１２０を用いたが、これには限らず、並進するスライダタイプのものを用いても良い。また、本実施形態では、矩形のレチクルを搬送する搬送系であったが、これに限らず、レチクルは円形であっても構わない。
【０１５１】
また、本実施形態によれば、レチクルを、上述したようなレチクル搬送系を用いて搬送されたレチクルをレチクルステージＲＳＴに保持した状態で、レチクルに形成されたパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハ上に転写するので、高精度な露光を実現することができる。もっとも、本実施形態では、レチクルの位置合わせにのみ本発明を適用したが、ウエハの位置合わせ又はレチクル及びウエハ双方の位置合わせに本発明を適用することができることは勿論である。
【０１５２】
なお、上記実施形態では、本発明が、シングルウエハステージタイプのスキャニング・ステッパに適用される場合について説明したが、これに限らず、２つのウエハステージ上での並行処理により高スループットを実現するダブルウエハステージタイプのスキャニング・ステッパにも本発明を適用することができる。また、マスクとウエハ（基板）とを静止した状態として、マスクのパターンを基板に転写するステップ・アンド・リピート型の露光装置にも、本発明を好適に適用することができる。また、本発明は、投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密接させてマスクのパターンを基板に転写するプロキシミティ露光装置にも適用することができる。また、ステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置とすることもでき、ミラープロジェクション・アライナー、及びフォトリピータにも本発明を適用することができる。
【０１５３】
また、本発明は、露光光源には限定されない。露光光ＩＬを発する不図示の照明系の光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ光源（発振波長２４８ｎｍ）などの遠紫外光、ＡｒＦエキシマレーザ光源（発振波長１９３ｎｍ）、あるいはＦ2レーザ光源（発振波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光など発するものを用いることができる。また、紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）を発生させる超高圧水銀ランプを用いることも可能である。さらには、Ａｒ2レーザ光源（出力波長１２６ｎｍ）などの他の真空紫外光源を用いても良い。また、例えば、真空紫外光として上記各光源から出力されるレーザ光源に限らず、ＤＦＢ（Distributed FeedBack、分布帰還）半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）の両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を照明光として照射する光源を用いても良い。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。さらに、例えば国際公開ＷＯ９９／４９５０４号などに開示される、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間に液体が満たされる液浸型露光装置に本発明を適用しても良い。
【０１５４】
また、上記実施形態では、露光装置の照明光としては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光するために、ＳＯＲやプラズマレーザを光源として、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露光波長（例えば１３．５ｎｍ）の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられる。
【０１５５】
また、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。なお、電子線露光装置は、ペンシルビーム方式、可変成形ビーム方式、セルプロジェクション方式、ブランキング・アパーチャ・アレイ方式、及びマスク投影方式のいずれであっても良い。例えば、電子線を用いる露光装置では、電磁レンズを備えた光学系が用いられる。
【０１５６】
なお、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。
【０１５７】
なお、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより、上記実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及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。
【０１５８】
さらに、露光装置以外の検査装置、加工装置などの装置であっても、搬送後の物体の位置決め精度が要求される装置であれば、本発明の位置合わせ方法を好適に適用することができる。
【０１５９】
《デバイス製造方法》
次に、上述した露光装置１００をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
【０１６０】
図１３には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図１３に示されるように、まず、ステップ２０１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ２０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【０１６１】
次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ２０５（デバイス組立てステップ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。このステップ２０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。
【０１６２】
最後に、ステップ２０６（検査ステップ）において、ステップ２０５で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。
【０１６３】
図１４には、半導体デバイスにおける、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されている。図１４において、ステップ２１１（酸化ステップ）においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２１４（イオン打ち込みステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【０１６４】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ２１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ２１６（露光ステップ）において、上記実施形態の露光装置１００を用いてマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップ２１７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップ２１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ２１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【０１６５】
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【０１６６】
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップ２１６）において上記実施形態の露光装置１００が用いられるので、高精度な露光を実現することができる。この結果、より高集積度のデバイスの生産することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明の位置合わせ装置及び方法は、物体の位置合わせをするのに適している。また、本発明の露光装置及び方法は、マスク交換又はウエハ交換を含む露光処理動作を行うのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適しており、本発明の較正用レチクルは、物体の位置合わせを行う装置の較正に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光装置を示す斜視図である。
【図２】露光装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】レチクル交換機構を示す平面図である。
【図４】図４（Ａ）は、工具レチクルの一例を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、アライメントマークＬの一例を示す図であり、図４（Ｃ）は、アライメントマークＲの一例を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、プリアライメント座標系とカメラ座標系との関係を示す図であり、図５（Ｂ）は、プリアライメント座標系と、プリアライメントステージ座標系との関係を示す図であり、図５（Ｃ）は、Ｘ軸方向に移動させたときのマークＬの移動の様子を示す図であり、図５（Ｄ）は、Ｙ軸方向に移動させたときのマークＲの移動の様子を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、プリアライメントステージの回転中心を示す図であり、図６（Ｂ）は、プリアライメントステージの回転の伴うマークの回転を示す図であり、図６（Ｃ）は、プリアライメント座標系とＲＡ座標系とのずれを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る露光装置１００のレチクル搬送系の較正動作を示すフローチャート（その１）である。
【図８】本発明の一実施形態に係る露光装置１００のレチクル搬送系の較正動作を示すフローチャート（その２）である。
【図９】本発明の一実施形態に係る露光装置１００のレチクル搬送系の較正動作を示すフローチャート（その３）である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る露光装置１００のレチクル搬送系の較正動作を示すフローチャート（その４）である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る露光装置１００のレチクルプリアライメントの動作を示すフローチャートである。
【図１２】プリアライメント座標系におけるレチクルの中心位置の一例を示す模式図である。
【図１３】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１３のステップ２０４の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６９】
２０…主制御装置（算出装置、調整装置）、２２…レチクルアライメント系（第２検出系）、４５…プリアライメント系（第１検出系）、４５Ｌ，４５Ｒ…撮像装置、１００…露光装置、１１０…プリアライメントステージ（ステージ）、１２０…交換アーム（搬送装置）、Ｒ…レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ（保持装置）、ＲＴ…工具レチクル、Ｗ…ウエハ。
【図１】
2005340315.tif 000043
【図２】
2005340315.tif 000044
【図３】
2005340315.tif 000045
【図４】
2005340315.tif 000046
【図５】
2005340315.tif 000047
【図６】
2005340315.tif 000048
【図７】
2005340315.tif 000049
【図８】
2005340315.tif 000050
【図９】
2005340315.tif 000051
【図１０】
2005340315.tif 000052
【図１１】
2005340315.tif 000053
【図１２】
2005340315.tif 000054
【図１３】
2005340315.tif 000055
【図１４】
2005340315.tif 000056