(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のステージを用いて物体上に複数のパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記物体に記録された情報を読み取り、該情報に含まれる前記物体に対する先の露光工程を示す情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する工程と；
前記情報が読み取られた物体を、前記次に使用が予定されているステージに載置する工程と；
前記判断する工程の判断結果より、前記先のパターンを形成する際に使用したステージと前記次に使用が予定されているステージとが一致していない場合、前記次に使用が予定されているステージと該ステージに同期して次のパターンが形成されたマスクを保持して移動するマスクステージとの一方の位置制御特性を前記先のパターンを形成する際に使用したステージの位置制御特性に較正して、前記先のパターンを形成する際に使用したステージと前記次に使用が予定されているステージとが一致している場合、前記位置制御特性の較正は行わずに、前記先のパターンに重ね合わせて前記物体上に次のパターンを形成する工程と；を含むパターン形成方法。
【請求項２】
複数のステージを用いて物体上に複数のパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記物体に記録された情報を読み取り、該情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する工程と；
前記判断する工程の判断結果を考慮して、前記先のパターンに重ね合わせて前記物体上に次のパターンを形成する工程と；
前記判断する工程の判断結果に基づき載置すると決定した前記物体のみを、前記次に使用が予定されているステージに載置する工程と；を含むパターン形成方法。
【請求項３】
前記物体上の前記パターンが形成される領域以外の領域に、該物体に対する次の露光工程を示す情報を書き込む工程をさらに含む請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記次の露光工程を示す情報には、前記物体の次の露光工程で用いられるべき特定ステージを示す情報が含まれる請求項３に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記書き込む工程では、前記判断工程の判断結果に応じて、前記物体に書き込むべき情報の一部として前記特定ステージを示す情報を決定する請求項４に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記書き込む工程では、前記判断工程で前記両ステージが一致していないと判断された場合、前記先のパターンを形成する際に使用したステージを前記特定ステージとする請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記次の露光工程を示す情報には、前記物体上に形成されるパターンを特定する情報、前記パターンを形成するために使用するパターン形成装置を特定する情報の少なくとも一方がさらに含まれる請求項３〜６のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記情報は、シリアル番号を用いて表現され、
前記書き込む工程では、前記シリアル番号に対応するマークを、書き込み対象の前記物体に書き込む請求項３〜７のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記読み取りに際し、読取り対象となる物体に記録されたマークに対応するシリアル番号を用いて表現された情報を読み取る請求項１〜８のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記マークは、ドット又はバーコードである、請求項８又は９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記物体は感応層を有し、
前記形成する工程では、前記感応層にエネルギビームを照射することによって前記次のパターンを形成する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパターン形成方法を用いて物体にパターンを形成する工程と；
パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含むデバイス製造方法。
【請求項１３】
物体上に複数のパターンを形成するためのパターン形成装置であって、
前記物体を保持して所定領域内で移動可能な複数のステージと；
前記複数のステージを駆動する駆動系と；
前記物体上に前記複数のパターンを生成するパターン生成装置と；
前記物体に記録された情報を読み取る読取り装置と；
読み取られた前記情報に含まれる前記物体に対する先の露光工程を示す情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する判断装置と；
前記情報が読み取られた物体を、前記次に使用が予定されているステージに載置する搬送装置と；
前記物体上の前記先のパターンに重ね合わせて次のパターンを形成する際に、前記判断装置の判断結果より、前記先のパターンを形成する際に使用したステージと前記次に使用が予定されているステージとが一致していない場合、前記次に使用が予定されているステージと該ステージに同期して次のパターンが形成されたマスクを保持して移動するマスクステージとの一方の位置制御特性を前記先のパターンを形成する際に使用したステージの位置制御特性に較正し、前記先のパターンを形成する際に使用したステージと前記次に使用が予定されているステージとが一致している場合、前記位置制御特性の較正は行わないで、前記駆動系を制御する制御系と；を備えるパターン形成装置。
【請求項１４】
物体上に複数のパターンを形成するためのパターン形成装置であって、
前記物体を保持して所定領域内で移動可能な複数のステージと；
前記複数のステージを駆動する駆動系と；
前記物体上に前記複数のパターンを生成するパターン生成装置と；
前記物体に記録された情報を読み取る読取り装置と；
読み取られた前記情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する判断装置と；
前記物体上の前記先のパターンに重ね合わせて次のパターンを形成する際に、前記判断装置の判断結果に応じ、前記駆動系及び前記パターン生成装置の少なくとも一方を制御する制御系と；
前記判断装置の判断結果に基づき載置すると決定した前記物体のみを、前記次に使用が予定されているステージに載置する搬送装置と；を備えるパターン形成装置。
【請求項１５】
前記物体上の前記パターンが形成される領域以外の領域に、該物体に対する次の露光工程を示す情報を書き込む書き込み装置をさらに備える請求項１３又は１４に記載のパターン形成装置。
【請求項１６】
前記次の露光工程を示す情報には、前記物体の次の露光工程で用いられるべき特定ステージを示す情報が含まれる請求項１５に記載のパターン形成装置。
【請求項１７】
前記書き込み装置は、前記判断装置の判断結果に応じて、前記物体に書き込むべき情報の一部として前記特定ステージを示す情報を決定する請求項１６に記載のパターン形成装置。
【請求項１８】
前記書き込み装置は、前記判断装置が前記両ステージが一致していないと判断した場合、前記先のパターンを形成する際に使用したステージを前記特定ステージとする請求項１７に記載のパターン形成装置。
【請求項１９】
前記次の露光工程を示す情報には、前記物体上に形成されるパターンを特定する情報、前記パターンを形成するために使用するパターン形成装置を特定する情報の少なくともに一方がさらに含まれる請求項１５〜１８のいずれか一項に記載のパターン形成装置。
【請求項２０】
前記情報は、シリアル番号を用いて表現され、
前記書き込み装置は、前記シリアル番号に対応するマークを、書き込み対象の前記物体に書き込む請求項１５〜１９のいずれか一項に記載のパターン形成装置。
【請求項２１】
前記読取り装置は、読取り対象となる物体に記録されたマークに対応するシリアル番号を用いて表現された情報を読み取る請求項１３〜２０のいずれか一項に記載のパターン形成装置。
【請求項２２】
前記マークは、ドット又はバーコードである、請求項２０又は２１に記載のパターン形成装置。
【請求項２３】
前記物体は感応層を有し、
前記パターン生成装置は、前記感応層にエネルギビームを照射することによって前記パターンを形成する、請求項１３〜２２のいずれか一項に記載のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法、パターン形成装置、及びデバイス製造方法に係り、さらに詳しくは、半導体素子などのマイクロデバイスを製造するリソグラフィ工程で好適に用いることができるパターン形成方法及びパターン形成装置、並びに該パターン形成方法を利用するデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが、主として用いられている。
【０００３】
この種の露光装置において高いスループットを実現するために、ウエハ又はガラスプレート等の被露光物体（以下、ウエハと総称する）を保持するステージ（ウエハステージ）を複数、例えば２つ設け、その２つのウエハステージを用いて異なる２つの動作を並行して処理する、ツインステージ方式の露光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ツインステージ方式の露光装置では、２つのウエハステージのそれぞれを共通の位置計測系と駆動系を用いて駆動制御するにもかかわらず、ウエハステージ毎に位置制御精度及び／又は制御特性が異なることがある。このため、２つのウエハステージを併用してウエハ上に複数層の回路パターンを形成すると、層間の回路パターンの無視できないレベルの位置ずれ（重ね合わせ誤差）が発生するおそれがあった。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，１６１，６５９号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、複数のステージを用いて物体上に複数のパターンを形成するパターン形成方法であって、前記物体に記録された情報を読み取り、該情報に含まれる前記物体に対する先の露光工程を示す情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する工程と；前記情報が読み取られた物体を、前記次に使用が予定されているステージに載置する工程と；前記判断する工程の判断結果より、前記先のパターンを形成する際に使用したステージと前記次に使用が予定されているステージとが一致していない場合、前記次に使用が予定されているステージと該ステージに同期して次のパターンが形成されたマスクを保持して移動するマスクステージとの一方の位置制御特性を前記先のパターンを形成する際に使用したステージの位置制御特性に較正して、前記先のパターンを形成する際に使用したステージと前記次に使用が予定されているステージとが一致している場合、前記位置制御特性の較正は行わずに、前記先のパターンに重ね合わせて前記物体上に次のパターンを形成する工程と；を含む第１のパターン形成方法である。
【０００７】
これによれば、物体に記録された情報を読み取り、該情報に基づき、物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する。そして、判断結果を考慮して、前記先のパターンに重ね合わせて前記物体上に次のパターンを形成する。
【０００８】
この場合、次に使用が予定されているステージと先のパターンを形成する際に使用したステージとが一致しているか否かにかかわらず、次に使用が予定されているステージに物体をそのまま載せることができるし、あるいは物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージに必ず物体を載せるようにすることもできる。
【０００９】
いずれにしても、先のパターンを形成する際に使用したステージと実際に使用するステージとが同一であるか異なるかに応じて、両ステージの位置合わせの際の特性の関係を予め知ることが出来る。従って、物体上に前記次のパターンを、前記先のパターンに位置合わせして、形成する際に、その関係を考慮することで、高精度な重ね合わせが可能となる。
【００１０】
本発明は、第２の観点からすると、複数のステージを用いて物体上に複数のパターンを形成するパターン形成方法であって、前記物体に記録された情報を読み取り、該情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する工程と；前記判断する工程の判断結果を考慮して、前記先のパターンに重ね合わせて前記物体上に次のパターンを形成する工程と；前記判断する工程の判断結果に基づき載置すると決定した前記物体のみを、前記次に使用が予定されているステージに載置する工程と；を含む第２のパターン形成方法である。
本発明は、第３の観点からすると、本発明の第１及び第２のパターン形成方法のいずれかを用いて物体にパターンを形成する工程と；パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含むデバイス製造方法である。
【００１１】
本発明は、第４の観点からすると、物体上に複数のパターンを形成するためのパターン形成装置であって、前記物体を保持して所定領域内で移動可能な複数のステージと；前記複数のステージを駆動する駆動系と；前記物体上に前記複数のパターンを生成するパターン生成装置と；前記物体に記録された情報を読み取る読取り装置と；読み取られた前記情報に含まれる前記物体に対する先の露光工程を示す情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する判断装置と；前記情報が読み取られた物体を、前記次に使用が予定されているステージに載置する搬送装置と；前記物体上の前記先のパターンに重ね合わせて次のパターンを形成する際に、前記判断装置の判断結果より、前記先のパターンを形成する際に使用したステージと前記次に使用が予定されているステージとが一致していない場合、前記次に使用が予定されているステージと該ステージに同期して次のパターンが形成されたマスクを保持して移動するマスクステージとの一方の位置制御特性を前記先のパターンを形成する際に使用したステージの位置制御特性に較正し、前記先のパターンを形成する際に使用したステージと前記次に使用が予定されているステージとが一致している場合、前記位置制御特性の較正は行わないで、前記駆動系を制御する制御系と；を備える第１のパターン形成装置である。
【００１２】
これによれば、読取り装置により物体に記録された情報が読み取られ、判断装置により読み取られた情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かが判断される。そして、制御系により、物体上の先のパターンに重ね合わせて次のパターンを形成する際に、判断装置の判断結果に応じ、駆動系及びパターン生成装置の少なくとも一方が制御される。
【００１３】
この場合、判断装置の判断結果に基づき、先のパターンを形成する際に使用したステージと実際に使用するステージ（又は、次に使用が予定されているステージ）との位置合わせの際の特性の関係を予め知ることが出来る。従って、物体上に次のパターンを、先のパターンに位置合わせして、形成する際に、パターンとステージとの相対位置を調整するため、制御系により、その関係を考慮して、駆動系及びパターン生成装置の少なくとも一方が制御されることで、高精度な重ね合わせが可能となる。
本発明は、第５の観点からすると、物体上に複数のパターンを形成するためのパターン形成装置であって、前記物体を保持して所定領域内で移動可能な複数のステージと；前記複数のステージを駆動する駆動系と；前記物体上に前記複数のパターンを生成するパターン生成装置と；前記物体に記録された情報を読み取る読取り装置と；読み取られた前記情報に基づき、前記物体上に先のパターンを形成する際に使用したステージと、次に使用が予定されているステージとが一致しているか否かを判断する判断装置と；前記物体上の前記先のパターンに重ね合わせて次のパターンを形成する際に、前記判断装置の判断結果に応じ、前記駆動系及び前記パターン生成装置の少なくとも一方を制御する制御系と；前記判断装置の判断結果に基づき載置すると決定した前記物体のみを、前記次に使用が予定されているステージに載置する搬送装置と；を備える第２のパターン形成装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１５に基づいて説明する。
【００１５】
図１には、一実施形態のツインステージ型の露光装置１００の構成が概略的に示されている。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、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では投影光学系ＰＬとアライメント系ＡＬＧが設けられており、以下においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内で投影光学系ＰＬの中心（光軸ＡＸ）とアライメント系ＡＬＧの検出中心（光軸ＡＸｐ）を結ぶ直線と平行な方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向として説明を行なう。
【００１６】
露光装置１００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ、アライメント系ＡＬＧ、ステージ装置５０、及びこれらの制御系等を備えている。また、露光装置１００は、書き込み装置ＬＭ、読み取り装置ＬＲ（図１では不図示、図４参照）、及び搬送系２８（図１では不図示、図４参照）をも備えている。なお、図１において、ステージ装置５０を構成する２つのウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が、それぞれ投影ユニットＰＵの下方、アライメント系ＡＬＧの下方に位置している。また、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２上には、それぞれウエハＷ１、Ｗ２が載置されている。
【００１７】
照明系１０は、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書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等を含む照度均一化光学系及びレチクルブラインド等を含む照明光学系（いずれも不図示）と、を有している。照明系１０は、レチクルブラインド（マスキングシステム）で規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを照明光（露光光）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、例えば、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。
【００１８】
レチクルステージＲＳＴ上には、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に形成されたレチクル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等を含むレチクルステージ駆動系１１（図１では不図示、図４参照）によって、ＸＹ平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定の走査速度で駆動可能となっている。
【００１９】
レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、レチクル干渉計と呼ぶ）１１６によって、移動鏡１５（実際には、Ｙ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡（あるいはレトロリフレクタ）とＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設けられている）を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１１６からの位置情報は、主制御装置２０（図１では不図示、図４参照）に送られる。主制御装置２０は、それらの位置情報に基づいて、レチクルステージ駆動系１１を介してレチクルステージＲＳＴの位置（及び速度）を制御する。
【００２０】
投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方（−Ｚ方向）に配置され、不図示のメインフレームに保持されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に保持された投影光学系ＰＬと、を含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸方向と平行な光軸ＡＸに沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられる。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。このため、照明系１０によってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、その第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ１（又はＷ２）上の照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）との同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷ１（又はＷ２）を走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ１（又はＷ２）上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系１０、レチクルＲ及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ１（又はＷ２）上にパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ１（又はＷ２）上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ１（又はＷ２）上にそのパターンが形成される。
【００２１】
アライメント系ＡＬＧは、投影ユニットＰＵの中心（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（本実施形態では、前述の露光領域ＩＡの中心とも一致））から−Ｙ側に所定距離隔てた位置に配置され、不図示のメインフレームに保持されている。ここで、アライメント系ＡＬＧとして、例えば画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられる。アライメント系ＡＬＧは、ウエハアライメント（例えばエンハンスド・グローバル・アライメント（ＥＧＡ））などに際し、主制御装置２０の指示に応じ、ウエハステージＷＳＴ１又はＷＳＴ２上の基準マーク、又はウエハ上のアライメントマーク（ウエハマーク）を撮像し、その撮像信号を不図示の信号処理系を介して主制御装置２０に供給する（図４参照）。
【００２２】
ステージ装置５０は、図１に示されるように、ベース盤１２の上方に配置されたウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２、両ステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の位置情報を計測する干渉計系システム１１８等を含む計測システム２００（図４参照）、及び両ステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２を駆動するステージ駆動系１２４（図４参照）等を備えている。ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２は、それぞれが備える後述するエアスライダにより、数μｍ程度のクリアランスを介して、ベース盤１２の上方に浮上支持されている。そして、ステージ駆動系１２４の一部を構成する後述する平面モータにより、それぞれベース盤１２の上面（移動ガイド面）に沿ってＸＹ平面内で駆動可能となっている。
【００２３】
ウエハステージＷＳＴ１は、図２（Ａ）に示されるように、ステージ本体９１と、ステージ本体９１上に搭載されたウエハテーブルＷＴＢ１とを含む。ステージ本体９１は、ベース盤１２の内部に埋め込まれた固定子５２とともに、平面モータ５１を構成する可動子５６と、可動子５６の下半部の周囲に一体的に設けられ、複数のエアベアリングを有するエアスライダ５４とを有している。
【００２４】
可動子５６は、例えば隣り合う磁極面の極性が互いに異なるようにマトリクス状に配列された複数の平板磁石から構成された平板上発磁体を含む磁石ユニットによって構成されている。
【００２５】
一方、固定子５２は、ベース盤１２の内部にマトリクス状に配列された複数の電機子コイル（駆動コイル）５７を有する電機子ユニットによって構成されている。電機子コイル５７として、本実施形態では、Ｘ駆動コイル及びＹ駆動コイルが設けられている。そして、複数のＸ駆動コイル及びＹ駆動コイルを含む電機子ユニットからなる固定子５２と、前述の磁石ユニットからなる可動子５６とによって、電磁力駆動方式（ローレンツ力駆動方式）のムービングマグネット型の平面モータ５１が構成されている。
【００２６】
電機子コイル５７は、平板状部材５８によってカバーされる。この平板状部材５８はベース盤１２の上面を構成し、この上面がウエハステージＷＳＴの移動ガイド面かつエアスライダ５４が備えるエアベアリングからの加圧空気の受圧面を構成する。
【００２７】
ウエハテーブルＷＴＢ１は、ステージ本体９１の上に、不図示のＺ・レベリング機構（例えば、ボイスコイルモータ等を含む）を介して搭載されている。ウエハテーブルＷＴＢ１は、Ｚ・レベリング機構により、ステージ本体９１に対してＺ軸方向、θｘ方向及びθｙ方向に微小駆動される。従って、ウエハテーブルＷＴＢは、平面モータ５１とＺ・レベリング機構とを含む駆動系（ステージ駆動系１２４の一部）によって、ベース盤１２に対し、６自由度方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）に駆動可能に構成されている。
【００２８】
ウエハテーブルＷＴＢ１の上面には、図１に示されるように、ウエハ（Ｗ１）を真空吸着等によって保持するウエハホルダＷＨが設けられている。ウエハホルダＷＨは、図２（Ｂ）に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢ１上面の中央部に配置されている（ただし、図２（Ｂ）では、ウエハＷ１の紙面奥側に隠れている）が設けられている。
【００２９】
また、ウエハテーブルＷＴＢ１上面の＋Ｙ側端部近傍のＸ軸方向の中央には基準マーク板ＦＭが固定されている。基準マーク板ＦＭは、その表面が、ウエハＷ１の表面とほぼ同一面とされている。基準マーク板ＦＭの表面には、後述するレチクルアライメント検出系により検出される一対の第１基準マークと、アライメント系ＡＬＧにより検出される第２基準マークとが少なくとも形成されている。
【００３０】
ウエハテーブルＷＴＢ１の−Ｘ側端面、＋Ｙ側端面、＋Ｘ側端面、−Ｙ側端面には、図２（Ｂ）に示されるように、それぞれ後述する干渉計システムのための反射面２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄが形成されている。
【００３１】
ウエハステージＷＳＴ２は、ウエハステージＷＳＴ１と同様に構成されている。
【００３２】
干渉計システム１１８は、図３に示されるように、４つのＹ干渉計１６，１７，１８，１９と、４つのＸ干渉計１１６，１１７，１２６，１２７とを備えている。Ｙ干渉計１６，１７，１８は、ベース盤１２の＋Ｙ側に、Ｘ軸方向に関して異なる位置に配置されている。Ｙ干渉計１９は、ベース盤１２の移動面の−Ｙ側に、Ｙ干渉計１７に対向して、配置されている。Ｘ干渉計１１６，１１７は、ベース盤１２の−Ｘ側に、Ｙ軸方向に所定間隔で配置されている。また、Ｘ干渉計１２６，１２７はベース盤１２の＋Ｘ側に、Ｘ干渉計１１６，１２７にそれぞれ対向して配置されている。
【００３３】
Ｙ干渉計１７は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとアライメント系ＡＬＧの検出中心を結ぶＹ軸に平行な直線（基準軸）ＬＶ０に沿ってＹ軸に平行な３つの測長ビームＢ１７1，Ｂ１７2，Ｂ１７3を、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）の反射面２７ｂに投射し、それぞれの反射光を受光して、各測長ビームの照射点における反射面２７ｂのＹ軸方向の変位を計測する。測長ビームＢ１７１，Ｂ１７２は、基準軸ＬＶ０から±Ｘ方向に等しい離間距離を隔てた光路を通り、測長ビームＢ１７3は、これらの光路から所定距離下方に離れた光路を通る。Ｙ干渉計１７の計測値は、主制御装置２０に供給される。
【００３４】
主制御装置２０は、測長ビームＢ１７１，Ｂ１７２による計測値の平均値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）のＹ軸方向に関する位置（Ｙ位置）を算出する。すなわち、Ｙ干渉計１７のＹ軸方向に関する実質的な測長軸は、基準軸ＬＶ０に一致している。また、主制御装置２０は、測長ビームＢ１７１，Ｂ１７２による計測値の差に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）のθｚ方向の回転情報（ヨーイング量）を算出する。また、主制御装置２０は、測長ビームＢ１７１，Ｂ１７２の一方による計測値（又は両者の計測値の平均値）と測長ビームＢ１７3による計測値との差に基づいてウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）のθｘ方向の回転情報（ピッチング量）を算出する。
【００３５】
Ｙ干渉計１６，１８，１９は、Ｙ干渉計１７と同様に、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）のＹ位置、ピッチング量、及びヨーイング量を計測するために用いられる。Ｙ干渉計１６，１８は、それぞれ基準軸ＬＶ０に平行な測長軸ＬＶ１，ＬＶ２を有する。また、Ｙ干渉計１９は、実質的な測長軸を、基準軸ＬＶ０をとし、３つの測長ビームＢ１９1，Ｂ１９2，Ｂ１９3を、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）の反射面２７ｄに投射する。
【００３６】
Ｘ干渉計１１６は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと基準軸ＬＶ０に直交する基準軸ＬＨに沿って、Ｚ軸方向に離れた２つの測長ビームＢ１１６１、Ｂ１１６２を、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）の反射面２７ａに投射し、それぞれの反射光を受光して、各測長ビームの照射点における反射面２７ａのＸ軸方向の変位を計測する。
【００３７】
同様に、Ｘ干渉計１２６は、測長軸ＬＨに沿って、Ｚ軸方向離れた２つの測長ビームＢ１２６１，Ｂ１２６２を、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）の反射面２７ｃに投射し、それぞれの反射光を受光して、各測長ビームの照射点における反射面２７のＸ軸方向の変位を計測する。Ｘ干渉計１１６、１２６の計測値は、主制御装置２０に供給される。
【００３８】
主制御装置２０は、測長ビームＢ１１６１及びＢ１２６１の少なくとも一方による計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）のＸ位置を算出する。また、主制御装置２０は、測長ビームＢ１１６１，Ｂ１１６２による計測値の差、又は測長ビームＢ１２６１，Ｂ１２６２による計測値の差に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）のローリング量(θｙ)を算出する。
【００３９】
Ｘ干渉計１１７，１２７は、Ｘ干渉計１１６，１２６と同様に、ウエハテーブルＷＴＢ１（ＷＴＢ２）のＸ位置及びθｙ方向の位置（ローリング量）を計測するために用いられる。なお、計測方法は、アライメント系ＡＬＧの検出中心において基準軸ＬＶ０と直交するＸ軸に平行な基準軸ＬＡを測長軸とする以外、Ｘ干渉計１１６，１２６を用いる計測と同じである。
【００４０】
このように、Ｙ干渉計１６，１７，１８，１９及びＸ干渉計１１６，１１７，１２６，１２７を含む干渉計システム１１８を用いることにより、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）の５自由度（Ｘ，Ｙ，θｘ，θｙ，θｚ）方向の位置情報を計測することができる。
【００４１】
なお、干渉計システム１１８には、上述のＸ，Ｙ干渉計に加え、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２に４５度傾いて設けられた第１反射面にＸ軸に沿って測長ビームを投射し、メインフレームの下面に設けられた第２反射面からの反射光を第１反射面を介して受光することで、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２のＺ軸方向及びθｙ方向の位置を計測するためのＺ干渉計も、さらに含まれている。
【００４２】
本実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）のＸＹ平面内の位置情報を計測するために、上述の干渉計システム１１８とは別に、該干渉計システム１１８とともに計測システム２００を構成するエンコーダシステム１５０（図４参照）が、設けられている。そこで、主として干渉計システム１１８を用いてウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）の位置計測を行い、エンコーダシステム１５０は、後述するように、ウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）が干渉計システム１１８の計測領域外に位置する際に使用するものとする。勿論、干渉計システム１１８とエンコーダシステム１５０とを併用して、ウエハテーブルＷＴＢ１（又はＷＴＢ２）のＸＹ平面内の位置計測を行うこととしても良い。
【００４３】
書き込み装置ＬＭは、図１に示されるように、アライメント系ＡＬＧの−Ｙ側に所定間隔を隔てた位置に配置され、メインフレームに保持されている。書き込み装置ＬＭは、露光工程においてウエハを管理するために必要な種々の情報を、ウエハＷ（図１ではウエハＷ２）に書き込むための装置である。書き込み装置ＬＭは、例えば、照明光ＩＬと同じ波長の光を発する光源を含み、その光をウエハＷのショット領域以外の領域に投射してその感応層（レジスト層）を露光する。ここで、ウエハを管理するための情報はシリアル番号を用いて表現される。そのシリアル番号を表す所定のマークを、露光によってウエハＷ上の上記領域に形成する。なお、書き込み装置ＬＭは、ウエハＷ上に所定のマークを形成することができれば良く、その構成は問わない。
【００４４】
読み取り装置ＬＲは、書き込み装置ＬＭ又は該書き込み装置ＬＭと同様の装置によってウエハに書き込まれた情報を読み取るための装置である。読み取り装置ＬＲは、ウエハの搬送経路（不図示）上に配置されている。読み取り装置ＬＲは、例えば、ウエハ上の感応層（レジスト層）が感応しない波長の光を発する光源を含み、その光をウエハに投射し、その反射光を受光することによって、ウエハ上のレジスト層の直ぐ下の層に形成された所定のマークを読み取る。読み取られた結果は、主制御装置２０に送られる。主制御装置２０は、受信した結果を解析してシリアル番号をデコード（復元）し、シリアル番号にエンコード（符号化）されたウエハを管理するための情報を読み取る。
【００４５】
搬送系２８は、ウエハをウエハステージＷＳＴ１又はＷＳＴ２にロードし、かつウエハステージＷＳＴ１又はＷＳＴ２からウエハをアンロードする例えば多関節ロボットから成る搬送装置２８Ａと、搬送装置２８Ａを制御する制御装置２８Ｂとを含む（図４参照）。搬送系２８は、露光前のウエハをウエハステージＷＳＴ１又はＷＳＴ２に向けて搬送し、露光済みのウエハをウエハステージＷＳＴ１又はＷＳＴ２から露光装置１００にインライン接続されている不図示のコータ・デベロッパに向けて搬送する。
【００４６】
その他、本実施形態における露光装置１００には、投影ユニットＰＵの近傍に、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示されるものと同様の構成の斜入射方式の多点焦点位置検出系（以下、多点ＡＦ系と略述する）ＡＦ（図１では不図示、図４参照）が設けられている。ここで、多点ＡＦ系ＡＦとしては、照射系からの検出ビームをウエハＷ１（又はＷ２）表面の複数の検出点にそれぞれ照射し、それぞれの反射光を受光系で受光する構成のものが用いられている。多点ＡＦ系の検出信号は、不図示のＡＦ信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図４参照）。主制御装置２０は、多点ＡＦ系の検出信号に基づいて、各検出点におけるウエハＷ表面のＺ軸方向の位置情報を検出し、その検出結果に基づいて走査露光中のウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行する。なお、アライメント検出系ＡＬＧの近傍に多点ＡＦ系を設けて、ウエハアライメント（ＥＧＡ）時にウエハ表面の面位置情報（凹凸情報）を事前に取得し、露光時には、その面位置情報とウエハステージ上面のＺ軸方向の位置を検出する別のセンサの計測値とを用いて、ウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行することとしても良い。
【００４７】
さらに、露光装置１００では、レチクルステージＲＳＴの上方に、露光波長の光を用いた一対のＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系から成るレチクルアライメント検出系１３（図１では不図示、図４参照）が設けられている。レチクルアライメント検出系１３の検出信号は、不図示のアライメント信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図４参照）。
【００４８】
図４には、露光装置１００の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ（又はワークステーション）から成る主制御装置２０を中心として構成されている。
【００４９】
図５（Ａ）には、本実施形態で使用するウエハＷの一例が示されている。ウエハＷ上には、前層までの露光により、パターンが形成された複数（ここでは６８）のショット領域（区画領域）Ｓが形成されている。そして、ウエハＷ上で、その複数のショット領域Ｓと重複しない領域、ここではウエハＷの−Ｙ側の周縁領域に、記録領域ＭＡが設けられている。
【００５０】
図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）には、ウエハＷ上に設けられた記録領域ＭＡの一例が、拡大して示されている。記録領域ＭＡには、露光工程においてウエハを管理するために必要な種々の情報が記録される。ここで、情報はシリアル番号を用いて表現され、それに対応するマークがウエハＷ上に書き込まれる。図５（Ｂ）の例では複数のドット、図５（Ｃ）の例ではバーコードが書き込まれている。
【００５１】
図５（Ｂ）の例では、２進数表示されたシリアル番号１０００１１０００１０００１０１０１を表す１８個のドットが、所定の間隔で、ウエハ上の記録領域ＭＡに書き込まれている。ここで、数値１に対応するドットが、書き込み装置ＬＭを用いて書き込まれている。なお、図中、書き込まれたドットが、黒丸を用いて表されている。数値０は、空白ドット（ドットなし）を用いて表わされる。図中、空白ドットは、破線の丸で表わされている。
【００５２】
図５（Ｂ）のドット表示されたシリアル番号には、露光工程においてウエハを管理するために必要な情報が含まれている。その情報には、ウエハＷ上にパターンを形成する際に使用したウエハステージＷＳＴ１又はＷＳＴ２を特定する情報が、含まれている。その他、一例として、露光装置１００を特定する情報、形成するパターンを特定する情報などが含まれている。また、ウエハを管理する上で必要であれば、その他の情報をシリアル番号に、さらに含めても良い。
【００５３】
上記の２進数表示されたシリアル番号を表す１８個のビットは、１つのビットから構成されるシリアル番号の開始を意味する開始ビット、２つのビットから構成される使用した露光装置１００の製造メーカを特定する情報ビット、４つのビットから構成される使用した露光装置１００を特定する情報ビット、４つのビットから構成される使用したウエハステージを特定する情報ビット（以下、便宜上、ステージ特定ビットと呼ぶ）、６つのビットから構成される形成されたパターンを特定する情報ビット、及び１つのビットから構成されるシリアル番号の終了を意味する終了ビット、から構成されている。各情報ビットを１０進数を用いて表現すると、図中に記したように、１，０，６，２，１０，１と変換される。これらの数値（番号）のうち、１つめの開始ビットに対応する数値１と６つめの終了ビットに対応する数値１を除く残りの４つの数値より、「第０」製造メーカの「第６」露光装置の「第２」ウエハステージを用いて「第１０」番目（第１０層目）のパターンが形成されたことが読み取られる。
【００５４】
図５（Ｃ）の例では、上述と同様のシリアル番号が、バーコード表示されている。
【００５５】
次に、本実施形態の露光装置１００で行われる、ウエハのシリアル管理に関する動作について、主制御装置２０の配下にある、搬送系２８内部の制御装置２８Ｂの処理アルゴリズムを示す図６のフローチャートに基づいて、説明する。ここでは、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２を交互に用いて、Ｎ枚のウエハを連続して、処理するものとする。
【００５６】
まず、ステップ２００において、ウエハの番号を示すカウンタのカウント値ｉを初期化する（ｉ←１）。
【００５７】
次のステップ２０２では、主制御装置２０から、ウエハ交換の指令がなされるのを待つ。そして、ウエハ交換の指令がなされると、ステップ２０４に進んで、搬送装置２０Ａを用いて、第ｉ番目のウエハステージ（以下、便宜上「ＷＳＴi」と記述する）から露光済みのウエハをアンロードする。なお、ウエハステージＷＳＴi上にウエハが載置されていない場合は、何も行わない。
【００５８】
次のステップ２０６では、ウエハの搬送経路（不図示）上に設置された読み取り装置ＬＲを用いて、第ｉ番目（ここでは第１番目）のウエハ上の記録領域ＭＡに記録されたシリアル番号を読み取る。
【００５９】
ここで、例えば、第ｉ番目（ここでは１番目）のウエハに対する先の露光工程（前層のパターンの露光工程）おいて、「第０」製造メーカの「第６」露光装置の「第２」ウエハステージを用いて「第１０」層目のパターンが形成されていたとする。この場合、先の露光工程についての情報を、前述のルールに従ってエンコードすると、シリアル番号１，０，６，２，１０，１又はその２進数表示１０００１１０００１０００１０１０１に変換される。このシリアル番号の２進数表示が、ウエハＷ２上の記録領域ＭＡに、図５（Ｂ）に示されるようにドット、又は図５（Ｃ）に示されるようにバーコードにて表示されている。
【００６０】
従って、このステップ２０６では、制御装置２８Ｂは、ウエハに対する先の露光工程において、「第０」製造メーカの「第６」露光装置の「第２」ウエハステージを用いて「第１０」層目のパターンが、ウエハ上に形成されたことを読み取ることとなる。
【００６１】
ただし、ここでは、露光装置１００におけるウエハのシリアル管理をのみを考えているので、対象とするウエハは、露光装置１００（すなわち、「第０」製造メーカの「第６」露光装置であるものとする）で、少なくとも第１０層及び第１１層を含む複数の層の露光が行われる、換言すれば、製造メーカ及び露光装置番号は、全てのウエハに共通であるものとする。
【００６２】
そこで、次のステップ２０８では、主制御装置２０は、カウント値ｉの２進数表示の２0の桁の数値と、ステージ特定ビットの最下位ビットの数値とが一致するか否かを判断することで、第ｉ番目のウエハについての前層（この場合、第１０層）のパターンが、これから使用するウエハステージＷＳＴiと同じウエハステージを用いて形成されたか否かを判断する。
【００６３】
この場合、第ｉ番目（ここでは第１番目）のウエハの前層のパターンは、「第２」ウエハステージ、すなわちウエハステージＷＳＴ２を用いて形成され、一方第ｉ番目のウエハステージＷＳＴiはウエハステージＷＳＴ１であるから、ステージ特定ビットの最下位ビットの数値は「０」であるのに対し、カウント値ｉの２進数表示の２0の桁の数値は「１」である。従って、このステップ２０８における判断は否定され、ステップ２１２に進み、主制御装置２０に対して、先に読み取ったシリアル番号とともに両ステージの不一致を通知する。この通知を受け、主制御装置２０は、後述する如く、第ｉ番目のウエハに対して次の露光工程の処理を示す情報の書き込みを行うとともに、このウエハの露光の際に、一例として、ウエハステージＷＳＴiの制御目標位置（及び／又は速度）を、（ｉ＋１）番目のウエハステージＷＳＴ（i+1）（ｉ＝１の場合、ウエハステージＷＳＴ２）とウエハステージＷＳＴi（ｉ＝１の場合、ウエハステージＷＳＴ１）との位置制御特性の関係、例えば位置制御結果の差（個体差）に基づいて補正しながらウエハの位置制御を行うこととなる。
【００６４】
この一方、第ｉ番目のウエハについての前層のパターンが、これから使用するウエハステージＷＳＴiと同じウエハステージを用いて形成されていた場合には、上記ステップ２０８における判断は肯定され、ステップ２１０に進み、主制御装置２０に対して、先に読み取ったシリアル番号とともに両ステージの一致を通知する。この通知を受け、主制御装置２０は、後述する如く、第ｉ番目のウエハに対して次の露光工程の処理を示す情報の書き込みを行うとともに、このウエハの露光の際に、通常通り、ウエハアライメントの結果及びベースラインなどに基づいて、ウエハステージＷＳＴiの制御目標位置（及び／又は速度）を定め、その目標位置に基づいてウエハの位置制御を行うこととなる。
【００６５】
いずれにしても、上記の通知後、ステップ２１４に移行して、その第ｉ番目のウエハを、第ｉ番目のウエハステージＷＳＴｉ（すなわちｉが奇数の場合はウエハステージＷＳＴ１、ｉが偶数の場合はウエハステージＷＳＴ２）に、搬送装置２８Ａを用いてロードした後、ステップ２１６に進む。
【００６６】
ステップ２１６では、カウント値ｉがＮ以上か否かを判断し、この判断が否定された場合には、ステップ２１８に移行して、カウント値ｉを１インクリメントする（ｉ←ｉ＋１）。そして、ステップ２０２に戻り、ステップ２０４以下の処理（判断を含む）を、ステップ２１６における判断が肯定されるまで繰り返す。
【００６７】
そして、ステップ２１６における判断が肯定されると、本ルーチンの処理を終了する。
【００６８】
次に、本実施形態の露光装置１００でウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２を用いて行われる、並行処理動作について、図７〜図１５に基づいて説明する。また、以後の動作説明は、多数の図面を用いて行うが、図面毎に同一の部材に符号が付されていたり、付されていなかったりしている。すなわち、図面毎に、記載している符号が異なっているが、それら図面は符号の有無に関わらず、同一構成である。
【００６９】
図７には、投影ユニットＰＵの近傍の露光時移動領域において、ウエハステージＷＳＴ１上に載置されたウエハＷ１に対してステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、これと並行して、ローディングポジションにおいて、搬送装置２８Ａ（図７では不図示、図４参照）によって搬送系（不図示）とウエハステージＷＳＴ２との間でウエハ交換が行なわれている状態が、示されている。本実施形態では、ローディングポジションは、アライメント系ＡＬＧ近傍のアライメント時移動領域内で、アライメント系ＡＬＧの検出領域内に基準マーク板ＦＭが位置決めされるウエハステージＷＳＴ２（及びＷＳＴ１）の位置と、定められている。
【００７０】
このウエハ交換時に、主制御装置２０のウエハ交換の指令に応じ、前述の如く、制御装置２８Ｂによって、露光済みのウエハ（ここでは、ウエハＷ２0）がウエハステージＷＳＴ２上からアンロードされ、次のウエハ（ここでは、ウエハＷ２）に記録されたシリアル番号が読取り装置ＬＲを用いて読みとられる（図７参照）。そして、制御装置２８Ｂによって、そのシリアル番号の読取り結果に従って、ウエハＷ２の前層のパターンの形成時に用いたウエハステージが、ローディングポジションにあるウエハステージＷＳＴ２と一致しているか否かが判断され、その判断結果が先に読み取ったシリアル番号とともに主制御装置２０に通知される。
【００７１】
なお、図７では、説明の便宜上、読み取り装置ＬＲが図中に示されているが、その設置場所を意味するものではない。
【００７２】
そして、搬送装置２８Ａにより、次のウエハＷ２がウエハステージＷＳＴ２上にロードされると、主制御装置２０は、次のようにして、ウエハＷ２上に書き込むべき、次の露光工程を示す情報の内容を決定する。
【００７３】
すなわち、主制御装置２０は、前述のシリアル番号とともに両ウエハステージが一致している旨が通知された場合には、露光装置１００のウエハステージＷＳＴ２を用いて、次層（ここでは、第１１層）のパターンを形成することを、書き込むべき情報として決定する。この一方、主制御装置は、前述のシリアル番号とともに両ウエハステージが一致していない旨が通知された場合には、露光装置１００のウエハステージＷＳＴ２ではなく、ウエハステージＷＳＴ１を用いて、次層（ここでは、第１１層）のパターンを形成することを、書き込むべき情報として決定する。この理由については、後述する。
【００７４】
そして、主制御装置２０は、図８に示されるように、書き込み装置ＬＭを用いて、ウエハＷ２上の記録領域ＭＡに、上で決定した、次の露光工程を示す情報を書き込む。ここでは、前記両ウエハステージが一致していた場合には、「第０」製造メーカの「第６」露光装置の「第２」ウエハステージを用いて「第１１」番目のパターンを形成することを意味するシリアル番号１，０，６，２，１１，１又はその２進数表示１０００１１０００１０００１０１１１を、図５（Ｂ）と同様のドット、又は図５（Ｃ）と同様のバーコードとして書き込む。一方、前記両ウエハステージが一致していなかった場合には、「第０」製造メーカの「第６」露光装置の「第１」ウエハステージを用いて「第１１」番目のパターンを形成することを意味するシリアル番号１，０，６，１，１１，１又はその２進数表示１０００１１００００１００１０１１１を、図５（Ｂ）と同様のドット、又は図５（Ｃ）と同様のバーコードとして書き込む。あるいは、情報ビットを追加し、より詳細な情報を記録することとしても良い。
【００７５】
ウエハ交換が終了後、ウエハステージＷＳＴ２がローディングポジションに停止している間に、上述の書き込み装置ＬＭを用いた書き込み処理と並行して、主制御装置２０は、図７及び図８に示されるように、アライメント系ＡＬＧを用いて基準マーク板ＦＭ上の第２基準マークを検出可能な状態で、Ｙ干渉計１９とＸ干渉計１１７，１２７をリセット（原点を再設定）する。そして、主制御装置２０は、その検出結果に基づいて、Ｙ干渉計１９とＸ干渉計１１７，１２７との測長軸で規定されるアライメント座標系上における第２基準マークの位置座標を算出する。
【００７６】
なお、本実施形態では、上述のアライメント系ＡＬＧを用いての基準マークＦＭの検出と、書き込み装置ＬＭを用いての露光工程についての情報を書き込む処理と、を並行して実行できるように、アライメント系ＡＬＧと書き込み装置ＬＭの設置位置が定められている。
【００７７】
次に、主制御装置２０は、図９に示されるように、干渉計１９，１１７，１２７を用いてウエハステージＷＳＴ２の位置を計測しつつ、アライメント系ＡＬＧを用いたウエハアライメント、ここでは、例えば特開昭６１−４４４２９号公報（対応米国特許第４，７８０，６１７号明細書）などに開示されるＥＧＡを実行する。そして、主制御装置２０は、ＥＧＡにより得られたウエハＷ２上の複数のショット領域のアライメント座標系上における位置座標を、第２基準マークの位置を基準とする位置座標に変換する。
【００７８】
ウエハテーブルＷＴＢ１上のウエハＷ１に対する露光及びウエハテーブルＷＴＢ２上のウエハＷ２に対するウエハアライメント（ＥＧＡ）が終了すると、主制御装置２０は、図１０に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１を、黒い太矢印で示される経路に沿って露光時移動領域からアライメント時移動領域（ローディングポジション）へ、ウエハステージＷＳＴ２を、白抜きの太矢印で示される経路に沿ってアライメント時移動領域から露光時移動領域へ、移動させる。この時、主制御装置２０は、Ｙ干渉計１６とＸ干渉計１１６，１１７を用いて位置を管理しつつウエハステージＷＳＴ１を移動させ、同様に、Ｙ干渉計１８とＸ干渉計１２６，１２７を用いて位置を管理しつつ、ウエハステージＷＳＴ２を移動させる。
【００７９】
なお、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の移動に伴い、Ｘ干渉計の切り換えが発生する。例えば、ウエハステージＷＳＴ１が、黒い太矢印で示される経路に沿って移動すると、その移動中に、Ｘ干渉計１１６の測長ビームＢ１１６1，Ｂ１１６2の投射点がステージＷＳＴ１の反射面２７ａから外れ、代わりに、Ｘ干渉計１１７の測長ビームＢ１１７1，Ｂ１１７2が反射面２７ａに投射されるようになる。そこで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ１のＸ，θｙ位置を計測する干渉計を、Ｘ干渉計１１６からＸ干渉計１１７に切り換える。また、ウエハステージＷＳＴ２が、白抜き太矢印で示される経路に沿って移動すると、その移動中に、Ｘ干渉計１２７の測長ビームＢ１２７1，Ｂ１２７2の投射点がステージＷＳＴ２の反射面２７ｃから外れ、代わりに、Ｘ干渉計１２６の測長ビームＢ１２６1，Ｂ１２６2が反射面２７ｃに投射されるようになる。そこで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２のＸ，θｙ位置を計測する干渉計を、Ｘ干渉計１２７からＸ干渉計１２６に切り換える。
【００８０】
なお、ウエハステージＷＳＴ１の移動経路上、Ｘ干渉計１１６，１１７の測長ビームがともにステージＷＳＴ１の反射面２７ａに投射されない区間がある。また、同様に、ウエハステージＷＳＴ２の移動経路上、Ｘ干渉計１２６，１２７の測長ビームがともにステージＷＳＴ２の反射面２７ｃに投射されない区間がある。そこで、これらの区間では、主制御装置２０は、エンコーダシステム１５０を用いて、両ステージＷＳＴ1，ＷＳＴ２の位置を管理することとする。
【００８１】
そして、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２を移動させて、投影光学系ＰＬの直下に基準マーク板ＦＭを位置決めする。そして、レチクルアライメント検出系１３（図４参照）を用いて基準マーク板ＦＭ上の一対の第１基準マークを検出し、第１基準マークと対応するレチクルＲ上のレチクルアライメントマークのウエハ面上投影像の相対位置を検出する。
【００８２】
主制御装置２０は、この検出結果と、先に求めた第２基準マークを基準とするウエハＷ２上の各ショット領域の位置座標とに基づいて、レチクルＲのパターンの投影位置（投影光学系ＰＬの投影中心）とウエハＷ２上の各ショット領域の相対位置関係を算出する。主制御装置２０は、その算出結果に基づいて、ウエハステージＷＳＴ２の目標位置（又は目標速度）を算出しつつ、その算出した目標位置に基づいて、図１１に示されるように、干渉計１７，１１６，１２６を用いてウエハステージＷＳＴ２の位置を管理しつつ、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行って、ウエハＷ２上の各ショット領域にレチクルＲのパターンを転写する。
【００８３】
ここで、主制御装置２０は、先になされた制御装置２８Ｂからの通知が、ウエハＷ２の前層のパターンの形成時に用いたウエハステージが、ローディングポジションにあるウエハステージＷＳＴ２と一致していなかったことを示す通知であった場合には、上記のウエハステージＷＳＴ２の目標位置の算出に当たり、ウエハステージＷＳＴ１とＷＳＴ２との位置制御特性の関係、例えば位置制御結果の差（個体差）に基づいて、その算出される目標位置を補正する。一方、先になされた制御装置２８Ｂからの通知が、両ウエハステージが一致していたことを示す通知であった場合には、算出される目標値の補正は行わない。
【００８４】
ここで、主制御装置２０は、露光装置１００の起動時等に、両ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の位置制御特性の関係、例えば位置制御結果の差を計測し、その計測結果を補正情報（較正情報）として、メモリ内に記憶しているものとする。
【００８５】
なお、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２の目標位置を補正する代わりに、レチクルステージＲＳＴの走査露光時の目標位置を補正しても良い。あるいは、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２、又はレチクルステージＲＳＴの目標位置を補正する代わりに、走査露光時のレチクル干渉計１１６又は干渉計システム１１８（干渉計１７，１１６，１２６）計測値を補正しても良い。要は、前記両ウエハステージが一致していなかった場合に、結果的に、レチクルＲのパターンとウエハＷ２（各ショット領域に既に形成されているパターン）との相対位置が、前層のパターンの形成のための露光と現層のパターンの形成のため露光とで同一のウエハステージを用いた場合と同様に調整されれば良い。
【００８６】
このように、両ウエハステージが一致していない場合に、同一のウエハステージを用いた場合と同様に、走査露光時のレチクルＲのパターンとウエハとの相対位置が調整されることに鑑みて、前述の如く、次の露光工程を示す情報として、実際に使用するウエハステージとは異なるウエハステージを用いることを示す情報としたのである。
【００８７】
上述のウエハステージＷＳＴ２の露光動作と並行して、主制御装置２０からのウエハ交換の指令に応じ、制御装置２８Ｂによって、ウエハステージＷＳＴ１上のウエハ交換が行われる。すなわち、図１１に示されるように、制御装置２８Ｂにより、搬送装置２８Ａを介して、ローディングポジションにあるウエハステージＷＳＴ１から露光済みのウエハ（ここでは、ウエハＷ１）がアンロードされ、次のウエハ（ここでは、ウエハＷ１2）に記録されたシリアル番号が読取り装置ＬＲを用いて読みとられる（図１１参照）。そして、制御装置２８Ｂによって、そのシリアル番号の読取り結果に従って、ウエハＷ２の前層のパターンの形成時に用いたウエハステージが、ローディングポジションにあるウエハステージＷＳＴ１と一致しているか否かの判断結果が、主制御装置２０に通知される。
【００８８】
なお、図１１では、説明の便宜上、読み取り装置ＬＲが図中に示されているが、その設置場所を意味するものではない。
【００８９】
そして、搬送装置２８Ａにより、次のウエハＷ１2がウエハステージＷＳＴ１上にロードされると、主制御装置２０は、前述と同様にして、ウエハＷ１2上に書き込むべき、次の露光工程を示す情報の内容を決定し、図１２に示されるように、書き込み装置ＬＭを用いて、ウエハＷ１2上の記録領域ＭＡに書き込む。
【００９０】
ウエハ交換が終了後、ウエハステージＷＳＴ１がローディングポジションに停止している間に、上述の書き込み装置ＬＭを用いた書き込み処理と並行して、主制御装置２０は、図１１及び図１２に示されるように、アライメント系ＡＬＧを用いて基準マーク板ＦＭ上の第２基準マークを検出可能な状態で、Ｙ干渉計１９とＸ干渉計１１７，１２７をリセット（原点が再設定）する。そして、主制御装置２０は、その検出結果に基づいて、アライメント座標系上における第２基準マークの位置座標を算出した後、図１３に示されるように、干渉計１９，１１７，１２７を用いてウエハステージＷＳＴの位置を計測しつつ、ウエハアライメント（ＥＧＡ）を実行する。そして、主制御装置２０は、ＥＧＡにより得られたウエハＷ２上の複数のショット領域のアライメント座標系上における位置座標を、第２基準マークの位置を基準とする位置座標に変換する。
【００９１】
ウエハテーブルＷＴＢ１上のウエハＷ１に対するウエハアライメント（ＥＧＡ）及びウエハテーブルＷＴＢ２上のウエハＷ２に対する露光が終了すると、主制御装置２０は、図１４に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１を、黒い太矢印で示される経路に沿ってアライメント時移動領域から露光時移動領域へ、ウエハステージＷＳＴ２を、白抜きの太矢印で示される経路に沿って露光時移動領域からアライメント時移動領域（ローディングポジション）へ、移動させる。この時、主制御装置２０は、Ｙ干渉計１６とＸ干渉計１１６，１１７を用いて位置を管理しつつ、ウエハステージＷＳＴ１を移動させ、同様に、Ｙ干渉計１８とＸ干渉計１２６，１２７を用いて位置を管理しつつ、ウエハステージＷＳＴ２を移動させる。
【００９２】
ウエハステージＷＳＴ１の移動が終了すると、図１５に示されるように、主制御装置２０は、前述と同様の手順に従って、ウエハステージＷＳＴ１上のウエハＷ１2に対する露光を開始する。このＷ１2に対する露光処理に際し、主制御装置２０は、前述と同様、先の通知内容に応じて、必要な場合には、上記のウエハステージＷＳＴ１の目標位置の算出に当たり、ウエハステージＷＳＴ１とＷＳＴ２との位置制御特性の関係、例えば位置制御結果の差（個体差）に基づいて、その算出される目標位置を補正する。
【００９３】
上記の露光動作と並行して、主制御装置２０の制御下で、前述と同様の手順で、ウエハステージＷＳＴ２上でのウエハ交換、シリアル番号の読取り、新たな情報の書き込みなどが行われた後、ウエハアライメント（ＥＧＡ）が行われる。
【００９４】
以降、上述したウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２を用いた並行処理動作が、主制御装置２０及び制御装置２８Ｂによって繰り返し実行される。
【００９５】
なお、上述の２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２を用いる並行処理動作では、ロードされるウエハには既に１層以上のパターンが形成され、そのパターンを形成した露光工程についての情報がウエハ上の記録領域ＭＡに記録されていることを前提に、説明を行った。しかし、第１層目（ファーストレイヤ）の露光を行う場合には、露光対象となるウエハ（ベアウエハ）には、その記録領域には何も記録されていない。そこで、制御装置２８Ｂは、第１層目のパターンを形成するため、搬送装置２８Ａを用いてウエハステージ上にベアウエハをロードする際にも、パターンが形成されているウエハと同様に、読み取り装置ＬＲを用いて、記録領域ＭＡに記録された情報の読み取りを実行する。そして、読み取られた情報がない場合は、制御装置２８Ｂは、その旨を、主制御装置２０に通知する。主制御装置２０は、その通知を受け、今から露光が行われるウエハはベアウエハであり、第１層目の露光が行われるものと判断し、「第１」層目のパターンを形成することを意味するシリアル番号を、他の情報とともに、ウエハ上に書き込むこととすれば良い。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、読取り装置ＬＲにより、ウエハＷの複数の区画領域（ショット領域）外に設けられた記録領域ＭＡに記録された情報（すなわち、パターンを転写する際に使用したウエハステージを特定する情報、及び使用した露光装置とその製造メーカ、さらに転写されたパターンを特定する情報など）が読み取られ、制御装置２８Ｂにより、読み取られた情報に基づいて、ウエハＷ上に先のパターンを形成する際に使用したウエハステージと、次に使用が予定されているウエハステージと、が一致しているか否かが判断される。そして、主制御装置２０により、前述のステップ・アンド・スキャン方式の露光動作により、投影光学系ＰＬを用いてウエハＷ上の先のパターンに重ね合わせてレチクルＲのパターンを形成する際に、制御装置２８Ｂによる判断結果に応じ、レチクルステージ駆動系１１及びステージ駆動系１２４の少なくとも一方が制御され、これにより、レチクルＲのパターンとウエハステージ（該ウエハステージ上に載置されたウエハＷ）との相対位置が制御される。
【００９７】
この場合、制御装置２８Ｂの判断結果に基づき、先のパターンを形成する際に使用したウエハステージと次に使用が予定されているウエハステージ（本実施形態では、実際に使用するウエハステージ）との位置合わせの際の特性の関係を予め知ることが出来る。従って、ウエハ上に次のパターンを、先のパターンに位置合わせして、形成する際に、パターンとウエハ（ウエハステージ）との相対位置を調整するため、主制御装置２０より、その関係を考慮して、レチクルステージ駆動系１１及びステージ駆動系１２４の少なくとも一方が制御されることで、高精度な重ね合わせが可能となる。
【００９８】
なお、上記実施形態では、スループットを最も優先する観点から、搬送系から送られてきたウエハを、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２に交互にロードし、必要な場合に、走査露光時のレチクルとウエハとの相対位置を調整する場合について例示したが、これに限らず、例えば、ウエハ交換に比較的時間を掛けることが許される場合などには、シリアル番号の読取りの結果に基づき、ウエハに対する前層のパターンの形成時に用いたウエハステージと同じウエハステージに、必ず、ウエハをロードすることとしても良い。次に、このような変形例について説明する。
【００９９】
図１６には、変形例の露光装置で行われる、ウエハのシリアル管理に関する、搬送系２８内部の制御装置２８Ｂの処理アルゴリズムを示すフローチャートが示されている。以下、このフローチャートに沿って変形例の処理アルゴリズムについて説明する。ここでは、説明の簡略化のため、連続して搬送系から送られてくる多数枚のウエハのうちから選択されるＮ枚のウエハに対し露光処理を行う場合について説明する。
【０１００】
まず、ステップ３００において、ウエハの番号を示すカウンタのカウント値ｉを初期化する（ｉ←１）。ここで、カウント値ｉは、連続して搬送系から送られてくる複数のウエハのうち、実際に露光装置で露光が行われるウエハの番号を意味する。
【０１０１】
次のステップ３０２では、主制御装置２０から、ウエハ交換の指令がなされるのを待つ。そして、ウエハ交換の指令がなされると、ステップ３０４に進んで、搬送装置２０Ａを用いて、第ｉ番目のウエハステージＷＳＴiから露光済みのウエハをアンロードする。なお、ウエハステージＷＳＴi上にウエハが載置されていない場合は、何も行わない。
【０１０２】
次のステップ３０６では、読取り装置ＬＲの位置にウエハがあるか否かを確認することで、第ｉ番目のウエハが搬送系２８により搬送されて来ているかを判断する。そして、この判断が否定された場合には、次のウエハが搬送系２８により搬送されて来るのを待つ。そして、次のウエハが搬送されて来た場合、又は最初から次のウエハがあり、ステップ３０６における判断が肯定された場合には、ステップ３０８に進む。
【０１０３】
ステップ３０８では、読み取り装置ＬＲを用いて、第ｉ番目（ここでは第１番目）のウエハ上の記録領域ＭＡに記録されたシリアル番号を読み取る。
【０１０４】
次のステップ３１０では、カウント値ｉの２進数表示の２0の桁の数値と、ステージ特定ビットの最下位ビットの数値とが一致するか否かを判断することで、第ｉ番目のウエハについての前層のパターンが、これから使用するウエハステージＷＳＴiと同じウエハステージを用いて形成されたか否かを判断する。
【０１０５】
そして、この判断が否定された場合には、ステップ３０６に戻り、次のウエハが搬送系２８により搬送されて来るのを待つ。その後、ステップ３１０の判断が肯定されるまで、ステップ３０６→３０８→３１０のループを繰り返す。
【０１０６】
一方、ステップ３１０における判断が肯定された場合、すなわち第ｉ番目のウエハについての前層のパターンが、これから使用するウエハステージＷＳＴiと同じウエハステージを用いて形成されていた場合には、ステップ３１２に進み、主制御装置２０に対して、先に読み取ったシリアル番号を通知する。この通知を受け、主制御装置２０は、前述の如く、第ｉ番目のウエハに対して次の露光工程の処理を示す情報の書き込みを行うとともに、このウエハの露光の際に、通常通り、ウエハアライメントの結果及びベースラインなどに基づいて、ウエハステージＷＳＴiの制御目標位置（及び／又は速度）を定め、その目標位置に基づいてウエハの位置制御を行うこととなる。
【０１０７】
上記の通知後、ステップ３１４に移行して、その第ｉ番目のウエハを、第ｉ番目のウエハステージＷＳＴｉ（すなわちｉが奇数の場合はウエハステージＷＳＴ１、ｉが偶数の場合はウエハステージＷＳＴ２）に、搬送装置２８Ａを用いてロードした後、ステップ３１６に進む。
【０１０８】
ステップ３１６では、カウント値ｉがＮ以上か否かを判断し、この判断が否定された場合には、ステップ３１８に移行して、カウント値ｉを１インクリメントする（ｉ←ｉ＋１）。以降、ステップ３０２以下の処理（判断を含む）を、ステップ３１６における判断が肯定されるまで繰り返す。
【０１０９】
そして、ステップ３１６における判断が肯定されると、本ルーチンの処理を終了する。
【０１１０】
このように、本変形例によると、前層のパターンの形成の際に使用したウエハステージを、次層のパターンの形成の際にも必ず使用する。これにより、使用するウエハステージの相違に起因する、重ね合わせ誤差の発生を確実に回避できる。ただし、上記ステップ３１０の判断が否定された場合に、ステップ３１０の判断が肯定されるまで、ステップ３０６、３０８、３１０の処理が繰り返される。従って、スループットを重視する観点からは、一方のウエハステージ上のウエハに対する露光と、他方のウエハステージ上のウエハ交換及びウエハアライメントとが並行して行われ、かつ露光に要する時間の方が、ウエハ交換及びウエハアライメントに要する時間に比べて長い場合に、本変形例は、特に好適である。
【０１１１】
なお、上記ステップ３１０の判断が否定された場合に、フラグを立てるとともに、そのウエハをローディングポジションの近傍の一時待機場所に置いておき、次のウエハステージに対するウエハ交換の指示がなされた際に、フラグを見て、その一時待機場所のウエハを次のウエハステージにロードするようにするなどしても良い。
【０１１２】
なお、上記実施形態及び変形例で使用するウエハでは、露光工程においてウエハを管理するために必要な情報が書き込まれる記録領域ＭＡを、ウエハＷの周縁でパターンが形成されるショット領域に重複しない領域に、設けることとした。しかし、これに限らず、例えば、ショット領域間のスクライブラインに設けてもよい。また、個々のショット領域に付設されるアライメントマークと同様に、記録領域ＭＡを個々のショット領域に付設しても良い。その場合、ショット領域毎に情報を記録することができる。また、シリアル番号を用いて表現される情報を、２進数ドット表示又はバーコード表示することとしたが、これらは一例にすぎず、書き込み装置ＬＭを用いてウエハに書き込むことができ且つ読み取り装置ＬＲを用いてウエハから読み取ることができるマークであれば、どのようなマークを用いて表示しても良い。
【０１１３】
また、上記実施形態及び変形例では、露光装置が読取り装置ＬＲのみでなく書き込み装置ＬＭを備えている場合について説明したが、書き込み装置は、露光装置の外部、例えば、露光装置にインラインで接続されたコータ・デベロッパなどに設けられていても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態及び変形例では、ウエハアライメント（ＥＧＡ）時に、露光工程においてウエハを管理するために必要な情報をウエハ上に記録するために、書き込み装置ＬＭをアライメント系ＡＬＧの近傍に設置することとした。しかし、情報の記録は、ウエハアライメント（ＥＧＡ）時以外のタイミング、例えば露光時に、又はウエハのアンロード後に、実行してもかまわない。従って、情報の記録を実行するタイミングに応じて、適切な位置に、書き込み装置ＬＭを設置すれば良い。また、ウエハステージ上にウエハをロードする前に、そのウエハに記録された情報を読み取るために、読み取り装置ＬＲをウエハの搬送経路上に設置した。しかし、情報の読み取りは、露光開始前であれば、例えば、ウエハがウエハステージ上に載置された後に、又はウエハアライメント（ＥＧＡ）時に、実行してもかまわない。従って、情報の読み取りを実行するタイミングに応じて、適切な位置に、読み取り装置ＬＲを設置すれば良い。なお、情報の読み取りを、ウエハをウエハステージ上に載置した後に行う場合に、前層のパターンの形成の際に使用したウエハステージを、次層のパターンの形成の際にも必ず使用するためには、ウエハを一旦載置後に、載せ替える必要が生じるので、ウエハ交換時間及びアライメント時間に比べて露光時間がかなり長い場合に、このようなウエハの管理方法を採用することが望ましい。
【０１１５】
また、上記実施形態及び変形例では、書き込み装置ＬＭと読み取り装置ＬＲを、それぞれ独立した装置として、異なる位置に設置した。しかし、書き込み装置ＬＭと読み取り装置ＬＲを一体化し、両装置が一体化された装置を、露光装置の内部に設置しても良い。
【０１１６】
また、上記実施形態及び変形例では、露光装置１００におけるウエハのシリアル管理をのみを考えることを前提とした関係から、製造メーカ及び露光装置番号は、全てのウエハに共通であるものとしたが、複数台の露光装置と、これらの露光装置を総合的に管理するホストコンピュータとを備えたリソグラフィシステムでは、例えばホストコンピュータが、各露光装置のウエハステージ毎の位置制御特性を管理することで、上記実施形態で説明したウエハのシリアル管理を、製造メーカ及び露光装置番号に関係なく、行うように拡張することも可能である。
【０１１７】
また、上記実施形態及び変形例では、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２を用いるツインステージ方式の露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、３つ以上のウエハステージを用いる露光装置に、本発明を適用しても良い。また、上記実施形態及び変形例では、平面モータを用いてウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２のそれぞれを独立に駆動することとしたが、それに限らず、リニアモータなどを用いても良い。
【０１１８】
また、上述の実施形態では、本発明が、液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプの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、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、欧州特許出願公開第１,４２０,２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号パンフレット、特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第６,９５２,２５３号明細書）などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する露光装置にも本発明を適用することができる。
【０１１９】
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明は適用することができる。
【０１２０】
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。
【０１２１】
なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ＡｒＦエキシマレーザに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）、Ｆ2レーザ（出力波長１５７ｎｍ）などのパルスレーザ光源、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、ＹＡＧレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ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（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）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用いても良い。
【０１２２】
また、上記実施形態では、露光装置の照明光ＩＬ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、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置にも本発明を適用することができる。この他、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。
【０１２３】
また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いても良い。
【０１２４】
また、例えば干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【０１２５】
さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。
【０１２６】
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。
【０１２７】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。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。
【０１２８】
半導体素子などの電子デバイスは、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（パターン形成装置）によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、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エッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、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。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明のパターン形成方法及びパターン形成装置は、複数のウエハステージを用いてウエハ上に複数のパターンを重ね形成するのに適している。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いる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】一実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２（Ａ）は図１のウエハステージＷＳＴ１を示す正面図、図２（Ｂ）はウエハステージＷＳＴ１を示す平面図である。
【図３】図１の露光装置が備える干渉計システムの配置を示す平面図である。
【図４】一実施形態の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図５】図５（Ａ）はウエハの一例を示す図、図５（Ｂ）及び（Ｃ）は露光工程においてウエハを管理するために必要な種々の情報を記録するマークの一例を示す図である。
【図６】搬送系内部の制御装置のウエハのシリアル管理に関する処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図７】ウエハステージＷＳＴ１ではウエハＷ１に対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ２ではウエハ交換、すなわち露光済みのウエハＷ２0をアンロードし、読み取り装置ＬＲを用いて次のウエハＷ２上の記録領域に記録された情報を読み取り、読み取られた情報に従って次のウエハＷ２がステージＷＳＴ２上にロードされている状態を示す図である。
【図８】ウエハステージＷＳＴ１ではウエハＷ１に対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ２では、アライメント系ＡＬＧを用いて基準マークＦＭが検出されるとともに、書き込み装置ＬＭを用いてウエハＷ２上の記録領域にウエハを管理するために必要な種々の情報が書き込まれている状態を示す図である。
【図９】ウエハステージＷＳＴ１ではウエハＷ１に対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ２ではウエハＷ２に対してウエハアライメント（ＥＧＡ）が行われている状態を示す図である。
【図１０】ウエハＷ１に対する露光が終了したウエハステージＷＳＴ１を露光時移動領域ＡＥからアライメント時移動領域へ移動させ、ウエハＷ２に対するウエハアライメント（ＥＧＡ）が終了したウエハステージＷＳＴ２をアライメント時移動領域から露光時移動領域ＡＥへ移動させている状態を示す図である。
【図１１】ウエハステージＷＳＴ１ではウエハ交換、すなわち露光済みのウエハＷ１をアンロードし、読み取り装置ＬＲを用いて次のウエハＷ１2上の記録領域に記録された情報を読み取り、読み取られた情報に従って次のウエハＷ１2がステージＷＳＴ１上にロードされ、ウエハステージＷＳＴ２ではウエハＷ２に対して露光が行われている状態を示す図である。
【図１２】ウエハステージＷＳＴ１では、アライメント系ＡＬＧを用いて基準マークＦＭが検出されるとともに、書き込み装置ＬＭを用いてウエハＷ１2上の記録領域にウエハを管理するために必要な種々の情報が書き込まれ、ウエハステージＷＳＴ２ではウエハＷ２に対して露光が行われている状態を示す図である。
【図１３】ウエハステージＷＳＴ１ではウエハＷ１2に対してウエハアライメント（ＥＧＡ）が行われ、ウエハステージＷＳＴ２ではウエハＷ２に対して露光が行われている状態を示す図である。
【図１４】ウエハＷ１2に対するウエハアライメント（ＥＧＡ）が終了したウエハステージＷＳＴ１をアライメント時移動領域から露光時移動領域ＡＥへ移動させ、ウエハＷ２に対する露光が終了したウエハステージＷＳＴ２を露光時移動領域ＡＥからアライメント時移動領域へ移動させている状態を示す図である。
【図１５】ウエハステージＷＳＴ１ではウエハＷ１2に対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ２ではウエハ交換、すなわち露光済みのウエハＷ２をアンロードし、読み取り装置ＬＲを用いて次のウエハＷ２2上の記録領域に記録された情報を読み取り、読み取られた情報に従って次のウエハＷ２2がステージＷＳＴ２上にロードされている状態を示す図である。
【図１６】変形例に係る、搬送系内部の制御装置のウエハのシリアル管理に関する処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３１】
１６，１７，１８，１９…Ｙ干渉計、５０…ステージ装置、１００…露光装置、１１６，１１７…Ｘ干渉計、１１８…干渉計システム、１２４…ステージ駆動系、１２６，１２７…Ｘ干渉計、ＡＬＧ…アライメント系、ＬＭ…書き込み装置、ＬＲ…読み取り装置、ＰＬ…投影光学系、ＰＵ…投影ユニット、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２…ウエハ、ＷＳＴ１，ＷＳＴ２…ウエハステージ、ＷＴＢ１，ＷＴＢ２…ウエハテーブル、Ｒ…レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ。
【図１】
0005151633.tif 000002
【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】
0005151633.tif 000008
【図８】
0005151633.tif 000009
【図９】
0005151633.tif 000010
【図１０】
0005151633.tif 000011
【図１１】
0005151633.tif 000012
【図１２】
0005151633.tif 000013
【図１３】
0005151633.tif 000014
【図１４】
0005151633.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
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