(57)【要約】【課題】  温度調節機能を持った基板位置合わせ装置の処理速度を向上する。【解決手段】  基板の外周上の切り欠き位置に基いて第１の位置合わせを行う工程と、前記基板の切り欠きを含む外周形状に基いて第２の位置合わせを行う工程と、前記基板を目標管理温度に調整する温調工程とを含む位置合わせ方法を行う。前記方法において、Ｎ枚目の基板の前記第１位置合わせ工程の期間内にて、Ｎ−１枚目の基板の前記第２位置合わせ工程と、Ｎ−１枚目の基板の前記温調工程と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の外周上の切り欠き位置に基いて第１の位置合わせを行う工程と、前記基板の切り欠きを含む外周形状に基いて第２の位置合わせを行う工程と、前記基板を目標管理温度に調整する温調工程とを含む位置合わせ方法であって、
Ｎ枚目の基板の前記第１位置合わせ工程の期間内において、Ｎ−１枚目の基板の前記第２位置合わせ工程と、Ｎ−１枚目の基板の前記温調工程と、を有することを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項２】
前記位置合わせ工程は、Ｎ−１枚目の基板の前記第２位置合わせ工程の期間内において、Ｎ枚目の基板の前記第１位置合わせ工程と、Ｎ−１枚目の基板の前記温調工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項３】
前記位置合わせ工程は、Ｎ−１枚目の基板の前記温調工程の期間内において、Ｎ枚目の基板の前記第１位置合わせ工程と、Ｎ−１枚目の基板の前記第２位置合わせ工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項４】
基板の外周上の切り欠き位置に基いて第１の位置合わせを行う工程と、前記基板の切り欠きを含む外周形状に基いて第２の位置合わせを行う工程と、前記基板を目標管理温度に調整する温調工程とを含む位置合わせ方法であって、
Ｎ枚目の基板の前記第１位置合わせ工程の期間内において、Ｎ−１枚目の基板の前記第２位置合わせ工程と、Ｎ−１枚目の基板の前記温調工程と、を有することを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項５】
前記位置合わせ工程は、Ｎ−１枚目の基板の前記第２位置合わせ工程の期間内において、Ｎ枚目の基板の前記第１位置合わせ工程と、Ｎ−１枚目の基板の前記温調工程と、を有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】
前記位置合わせ工程は、Ｎ−１枚目の基板の前記温調工程の期間内において、Ｎ枚目の基板の前記第１位置合わせ工程と、Ｎ−１枚目の基板の前記第２位置合わせ工程と、を有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７】
光源部からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルを載置して移動可能なレチクルステージ系と、前記レチクルからの光を基板に導く投影光学系と、前記基板を載置して移動可能な基板ステージ系とを有する露光装置であって、
前記基板を前記基板ステージ系へと受け渡す受渡ステーション内の複数の位置合わせ装置の少なくとも１つは、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の位置合わせ方法を採用することを特徴とする露光装置。
【請求項８】
光源部からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルを載置して移動可能なレチクルステージ系と、前記レチクルからの光を基板に導く投影光学系と、前記基板を載置して移動可能な基板ステージ系とを有する露光装置であって、
前記基板を前記基板ステージ系へと受け渡す受渡ステーション内の複数の位置合わせ装置の少なくとも１つは、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の位置合わせ装置であることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、前記基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を位置合わせするための位置合わせ装置、それを用いた露光装置及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの更なるパターン微細化の要求に対応するため、各プロセスにおいて基板温調を行っている。特に、半導体露光装置では、基板位置合わせ工程前に基板温調工程を行うことで、基板の温度分布を均一とし重ね合わせ精度を向上している。ところが、基板位置合わせ工程前に基板温調工程を設けると、各工程間の基板搬送が増えるため基板処理速度が低下し生産性が下がってしまう。そこで、生産性を維持する方法として、基板位置合わせ装置に温調機能を持たせることにより、基板処理速度の低下を防ぐ技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１１１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された基板位置合わせ装置によれば、基板温調を実施し温度分布を均一とした後、基板位置合わせを行うために温調部材から基板の一部をＺ方向に移動し回転している。これには、周辺からの熱伝達による温度外乱を受けやすく、再び、基板の温度分布が不均一となってしまう問題がある。また、基板速度低下を防ぐことは可能であるが、従来以上の処理速度向上を行う技術ではないため、生産性を上げることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、基板の外周上の切り欠き位置に基いて第１の位置合わせを行う工程と、前記基板の切り欠きを含む外周形状に基いて第２の位置合わせを行う工程と、前記基板を目標管理温度に調整する温調工程とを含む位置合わせ方法を行う。前記方法において、Ｎ枚目の基板の前記第１位置合わせ工程の期間内にて、Ｎ−１枚目の基板の前記第２位置合わせ工程と、Ｎ−１枚目の基板の前記温調工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、基板の第２位置合わせ工程と基板の温調工程とを並列処理するため、基板の温度分布を均一とした後、周辺からの熱伝達による温度外乱を受ける前に次工程へ基板を搬送することができる。また、Ｎ枚目の基板の第１位置合わせ工程の期間内において、Ｎ−１枚目の基板の第２位置合わせ工程及び基板の温調工程とを並列処理することが可能となる。これにより、Ｎ−１枚目の基板の第２位置合わせ工程、または、基板の温調工程に要する時間をＮ枚目の基板の第１位置合わせ工程に要する時間に隠蔽することができる。よって基板処理速度を向上することができ、ひいては半導体製造工程における生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る露光装置の本体部分の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデバイス製造装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る位置合わせ装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る位置合わせ装置の動作の流れを示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係るセンサの出力とデータとの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る制御部の位置合わせシーケンスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施例１］
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【０００９】
（露光装置）
図１は、本発明の実施形態に係る露光装置の本体部分（以下、「露光ユニット」と表記する）を示す概略図である。露光ユニット１は、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でレチクルのパターンを基板に露光する装置であるが、露光方式は、特に限定するものではない。なお、図１において、露光ユニット１を構成する投影光学系の光軸に平行にＺ軸を取り、該Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のレチクル（原版）及び基板（ウエハ）の走査方向にＹ軸を取り、該Ｙ軸に直交する非走査方向にＸ軸を取って説明する。
【００１０】
露光ユニット１は、照明光学系２と、パターンが形成されたレチクル３を保持するレチクルステージ系４と、レチクル位置計測ユニット５と、投影光学系６と、感光剤が塗布された基板７を位置決めする基板ステージ系８とを備える。
【００１１】
照明光学系２は、内蔵光源（超高圧水銀ランプ等の放電灯）、若しくは露光ユニット１とは別に設置された光源装置（光源部）から、ビームラインを経て照明光を導入し、各種レンズや絞りによってスリット光を生成して、レチクル３を上方から照明する。レチクルステージ系４は、ＸＹ方向に移動可能なステージである。レチクル位置計測ユニット５は、レチクル３の位置を計測する装置である。投影光学系６は、レチクル３のパターンを基板７に所定の倍率（例えば４：１）で縮小投影する。また、基板ステージ系８は、基板７をＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ９と、基板７をＺ方向に移動可能なＺステージ１０とを含む。更に、露光ユニット１は、ＸＹステージ９のＸＹ方向の位置を計測するレーザ干渉計１１と、基板７のＺ方向の位置を計測するフォーカスユニット１２とを備える。
【００１２】
（デバイス製造装置）
図２は、本発明の実施形態に係るデバイス製造装置を示す概略図（平面図）である。デバイス製造装置１３は、図１に示す露光ユニット１を有する露光装置１５と、塗布現像装置１６とから構成される。
【００１３】
露光装置１５は、露光ユニット１を含む露光処理部１７と、処理対象物である基板を保持するハンド１８を備えた第１搬送ユニット１９と、露光装置１５を制御する制御部２０と、ユーザーインターフェースである入出力装置２１とを有する。更に、露光装置１５は、基板を切り欠き位置及び切り欠き形状に基いて位置合わせする基板アライメントユニット１４を有する。更に、露光装置１５は、主電源２２と、副電源２３と、第１搬送ユニット１９及び基板アライメントユニット１４を制御する第１搬送制御部２４とを有する。これらの構成部は、露光チャンバ２５内にそれぞれ配置されている。
【００１４】
ここで、主電源２２は、少なくとも、露光処理部１７、制御部２０、及び入出力装置２１にそれぞれ電力を供給する。一方、副電源２３は、第１搬送制御部２４に電力を供給する。なお、副電源２３は、主電源２２による電力供給対象に対する電力供給が遮断された場合、代替して電力供給が継続されるように構成されている。具体的には、副電源２３は、例えば２次電池を含んで構成されうる。この場合、副電源２３は、主電源２２が正常である場合には、主電源２２から提供される電力によって２次電池を充電し、一方、主電源２２の異常や停電等によって主電源２２による電力供給が遮断された場合には、２次電池によって電力供給対象に電力を供給する。
【００１５】
塗布現像装置１６は、基板７への感光剤の塗布及び露光済み基板７の現像を行う機能を有する塗布現像ユニットを含む塗布現像部２６と、基板７を保持するハンド２７を備えた第２搬送ユニット２８と、塗布現像装置１６を制御する制御部２９とを有する。更に、塗布現像装置１６は、主電源３０と、副電源３１と、第２搬送ユニット２８を制御する第２搬送制御部３２を有する。これらの構成部は、塗布現像チャンバ３３内にそれぞれ配置されている。なお、主電源３０及び副電源３１の作用は、上記露光装置１５に備えられた主電源２２及び副電源２３の作用と同一である。
【００１６】
また、デバイス製造装置１３は、露光装置１５と塗布現像装置１６との間で基板７を受け渡す受渡ステーション３４を備える。まず、第２搬送ユニット２８は、感光剤が塗布された基板７を受渡ステーション３４内の搬入部３５へ搬送する。第１搬送ユニット１９は、搬送された搬入部３５内の基板７を受け取り、基板アライメントユニット１４を経由して露光処理部１７へ搬送する。露光処理の終了後、第１搬送ユニット１９は、基板７を露光処理部１７から受渡ステーション３４内の搬出部３６へ搬送する。そして、第２搬送ユニット２８は、搬送された搬出部３６内の基板７を受け取り、塗布現像部２６へ搬送し、現像処理を行う。
【００１７】
なお、露光装置１５は、複数の基板搬送ユニットを備える場合もある。
【００１８】
（位置合わせ装置）
次に、本発明の実施形態に係る位置合わせ装置について説明する。図３（ａ）は、位置合わせ装置の構成を示す概略図である。該位置合わせ装置は、前記受渡ステーション３４内の搬入部３５と基板アライメントユニット１４とに適用されるものとする。このうち、受渡ステーション３４内の搬入部３５に適用する部分を第１位置合わせ部３７とする。また、基板アライメントユニット１４に適用する部分を第２位置合わせ温調部４５とする。図３（ｂ）は、第２位置合わせ温調部４５内の温調手段６１の構成を示す概略図である。
【００１９】
第１位置合わせ部３７は、基板７をその面方向（水平方向すなわちＸＹ方向）及び軸周りの回転方向（Ｚ軸周りの回転方向すなわちΘ方向）に駆動するためのアライメントステージ３８を有する。アライメントステージ３８は、基板７を吸着保持する保持機構６０を備える。駆動機構として、保持機構６０をＸＹ方向に駆動するＸ駆動機構４２、Ｙ駆動機構４３を備え、保持機構６０をＺ軸周りで回転させるΘ駆動機構４１を備えて構成される。なお、この実施形態では、駆動機構として、Ｘ駆動機構４２、Ｙ駆動機構４３、Θ駆動機構４１を有するものとして説明するが、Θ駆動機構４１のみを駆動機構として有してもよい。
【００２０】
また、第１位置合わせ部３７は、保持機構６０上に保持された基板７の外周部の位置及び切り欠き位置を計測する切り欠き位置検出センサ３９を備えている。切り欠き位置検出センサ３９は、１つのイメージセンサ（例えば、リニアイメージセンサ）で構成され、それに対向するように切り欠き位置検出センサ光源部４０を配置する。なお、この実施の形態では、方向を示す切り欠きとして、基板７がその外周にＶ字型或いはＵ字型の切り欠き（ノッチ）を有するものとして説明するが、基板７は、その外周部に直線状の切り欠き(オリエンテーションフラット)を有してもよい。
【００２１】
第２位置合わせ温調部４５は、基板７が載置される温調手段６１と、該温調手段６１を保持する設置台５６を備え、基板７をその面方向及び軸周りの回転方向及び上下方向（垂直方向すなわちＺ方向）に駆動するためのアライメントステージ４６を有する。
【００２２】
温調手段６１は、搬入出される基板７の温度管理を行うプレートであり、基板７を載置する上位層の温調チャック層５７と、中間層のペルチェ層５８と、下位層の放熱層５９との三層構造を有する。温調チャック層５７は、基板７の温度を一定の温度に管理し、不均一な熱分布をなくすための均熱層であり、温調チャック層５７の内部には、温度センサ５４が埋設されている。ペルチェ層５８は、ペルチェ効果を有する熱電素子（ペルチェ素子）を内部に備えた温熱層である。また、放熱層５９は、放熱管５５を内部に備えた層であり、ペルチェ層５８から下方に排出される熱を、放熱管５５内を環流する冷媒により外部へ放出する。
【００２３】
アライメントステージ４６は、基板７を上下に移動させるピン５１Ａ乃至５１Ｃを備え、ピン５１Ａ乃至５１Ｃは、基板７を吸着保持するピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃを備える。ピン５１Ａ乃至５１Ｃは、ピン支持台５３により支持し、ピン貫通穴５２Ａ乃至５２Ｃを通して温調手段６１を貫通する。なお、本実施形態では、ピン５１Ａ乃至５１Ｃの数を３本としているが、ピン数、及び、ピンの材質や形状については、基板を保持するという目的が達成される範囲において、特に限定するものではない。駆動機構として、ピン保持機構６２Ａ乃至６２ＣをＸＹ方向に駆動するＸ駆動機構４２、Ｙ駆動機構４３を備え、ピン保持機構６２Ａ乃至６２ＣをＺ軸周りで回転させるΘ駆動機構４１を備え、上下駆動させるＺ駆動機構４４とを備えて構成される。
【００２４】
また、第２位置合わせ温調部４５は、ピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃ上に保持された基板７の外周部の位置を検出する外周形状検出センサ４７Ａ乃至４７Ｃ、及び切り欠き形状を計測する切り欠き形状検出センサ４９を備えている。外周形状検出センサ４７Ａ乃至４７Ｃは、例えば、３つのイメージセンサ（例えば、リニアイメージセンサ）で構成され、それぞれに対向するように外周形状検出センサ光源部４８Ａ乃至４８Ｃを配置する。切り欠き形状検出センサ４９は、１つのイメージセンサ（例えば、リニアイメージセンサ）で構成され、それに対向するように切り欠き形状検出センサ光源部５０を配置する。
【００２５】
以下に、図２乃至図５を用いて第１位置合わせ部３７の動作について説明する。第１位置合わせ部３７は、基板７をその外周端部の所定部分、より具体的には切り欠きを基準として位置合わせする機能を有する。
【００２６】
まず、基板７が第２搬送ユニット２８により、受渡ステーション３４内の搬入部３５すなわち第１位置合わせ部３７に搬送される。搬送された基板７は、保持機構６０の上に吸着保持され（図４（ｂ））、その後、外周端部の位置が計測される。この計測は、例えば、Θ駆動機構４１により基板７を回転しながら、基板７が所定角度回転する度に切り欠き位置検出センサ３９の出力信号を処理する。また、基板回転角度に対する回転中心から基板端までの距離を示すデータを取得することを含む（図４（ｃ））。
【００２７】
ここで、基板７を挟むように、切り欠き位置検出センサ３９と切り欠き位置検出センサ光源部４０とを対向配置した計測器では、任意の角度における切り欠き位置検出センサ３９の出力信号は、図５（ａ）に例示的に示すような分布となる。図５（ａ）のグラフにおいて、横軸は切り欠き位置検出センサ３９の画素位置を示し、縦軸は各画素の値（センサ出力値）を示している。切り欠き位置検出センサ３９の出力信号値は、受光する光強度が強いほど高くなる。そのため、図５（ａ）に示すように、切り欠き位置検出センサ光源部４０からの光が基板７で遮光された部分における出力値は小さく、遮光されていない部分における出力値は高くなる。この出力値が小さい部分と出力値が大きい部分との境界が基板７の外周端部を示す。なお、基板７（保持機構６０）の回転中心と切り欠き位置検出センサ３９との位置関係は既知である。よって、前記境界における切り欠き位置検出センサ３９の画素位置に基づいて、回転中心から基板端までの距離を求めることができる。
【００２８】
このような計測を基板の全周にわたり、基板が所定角度回転する毎に実施することにより、図５（ｂ）に例示的に示すようなデータが得られる。図５（ｂ）において、横軸は基板の回転角度を示し、縦軸は切り欠き位置検出センサ３９の出力に基づいて得られる回転中心から基板端（基板の外周端部）までの距離である。図５（ｂ）において、グラフ上の急峻な変化点６３Ｂは、基板７の切り欠き（ノッチ）を表している。図５（ｂ）に示すデータ（グラフ）上の急峻な変化点６３Ｂに基づいて、切り欠き（ノッチ）の角度或いは方向（ΔΘ）を求めることができる。また、曲線６３Ａの振幅に基づいて、保持機構６０の回転中心に対する基板７の中心の偏心量（ΔＸＹ））を算出することができる。ここで、ΔΘ及びΔＸＹの算出は、基板の切り欠き（ノッチ）位置及び中心位置の算出を意味する。
【００２９】
このようにして得られたΔΘ、ΔＸＹに基づいて、Θ駆動機構４１及びＸ駆動機構４２及びＹ駆動機構４３により保持機構６０を回転（Θ方向）及び水平移動（ＸＹ方向）させる。これにより、基板７の切り欠き（ノッチ）を所定方向に向けるとともに、基板７の中心を所定の目標位置に位置合わせする（図４（ｄ））。ここで、所定方向とは、基板７を第２位置合わせ温調部４５に搬送した場合の、切り欠き形状検出センサ４９の検出領域内を意味する。また、所定の目標位置とは、例えば、第１位置合わせ部３７の原点を意味する。なお、この第１位置合わせ部３７による位置合わせを粗位置合わせとする。
【００３０】
以下に、図２乃至図４を用いて第２位置合わせ温調部４５の位置合わせ動作について説明する。第２位置合わせ温調部４５は、基板７を温調する機能、並びに基板７をその外周形状及び切り欠き形状を基準として位置合わせする機能を有する。
【００３１】
まず、第１位置合わせ部３７にて位置合わせが完了した基板７が、第１搬送ユニット１９により、基板アライメントユニット１４すなわち第２位置合わせ温調部４５に搬送される。搬送された基板７は、ピン５１Ａ乃至５１Ｃ上に載置された後、ピン５１Ａ乃至５１Ｃ上を下降し温調チャック層５７に渡され、外周端部の位置が計測される（図４（ｇ））。
【００３２】
計測終了後、基板７をピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃにて吸着保持できる高さまでピン５１Ａ乃至５１Ｃを上昇する。続いて、計測結果に従い、まず、３つの外周形状検出センサ４７Ａ乃至４７Ｃ及び切り欠き形状検出センサ４９の各出力が所定出力となるように、ピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃを回転（Θ方向）及び水平移動（ＸＹ方向）させる。例えば、基板７が外周形状検出センサ４７Ａ乃至４７Ｃを遮光する量が等しくなるようにピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃを駆動する。加えて、例えば、切り欠き形状に基づく切り欠き形状検出センサ４９出力値により、切り欠き頂点を基準とした中心線から、対向する２つの切り欠きエッジまでの距離及び傾きを得る。その２つの切り欠きエッジまでの距離及び傾きとが、互いに等しくなるようにピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃを駆動する。
【００３３】
このとき、２つの切り欠きエッジの傾きが等しくなるようにするために、主にΘ駆動機構４１を用いる。既に第１位置合わせ部３７によって粗位置合わせが完了しているため、基板７の切り欠きは、常に、切り欠き形状検出センサ４９の検出領域内にある。よって、Θ駆動量は切り欠き形状検出センサ４９の検出領域程度あればよい。同様に、ＸＹ駆動量についても、上記Θ駆動に伴うＸＹ変化量程度でよいため、第１位置合わせ部におけるＸＹ駆動量よりも十分小さい駆動量でよい。なお、この第２位置合わせ温調部４５による位置合わせを微位置合わせとする。
【００３４】
また、Θ駆動量及びＸＹ駆動量共に微小であるため、ピン５１Ａ乃至５１Ｃとピン貫通穴５２Ａ乃至５２Ｃとの隙間も小さくすることが可能である。
【００３５】
これら、第１位置合わせ部３７及び第２位置合わせ温調部４５による位置合わせ動作により、基板７は、その切り欠き（ノッチ）が所定位置（（回転方向の位置（角度）も含む）に位置合わせされる（図４（ｈ））。
【００３６】
以下に、図２乃至図４を用いて第２位置合わせ温調部４５の温調動作について説明する。まず、第１位置合わせ部３７にて位置合わせが終了した基板７が、第１搬送ユニット１９により、基板アライメントユニット１４すなわち第２位置合わせ温調部４５に搬送される。搬送された基板７は、ピン５１Ａ乃至５１Ｃ上に載置される（図４（ｆ））。次に、ピン５１Ａ乃至５１Ｃを下降することにより、基板７は、温調手段６１の温調チャック層５７上に面接触で載置され、不図示の吸着機構により吸着保持される。このとき、温調チャック層５７上に微小なピンを複数配置し、基板７を面接触ではなく、温調チャック層５７との間に微少なギャップを設けて載置してもよい。一方、基板７を微小なピンではなく、温調チャック層５７上にプロキシミティボールを複数設置し、温調チャック層５７との間に微少なギャップを設けてプロキシミティボール上に載置してもよい。基板７が温調チャック層５７上に載置されると、基板７の熱量は、徐々に温調チャック層５７に伝導される。次に、温調チャック層５７の温度を上昇させ、この温度上昇に伴う温度センサ５４の温度上昇に対して、温度センサ５４の温度が一定となるように、ペルチェ層５８に通電する電流値をＰＩＤ制御する。そして、ペルチェ層５８は、温調チャック層５７の熱を吸熱し、温調チャック層５７ごと基板７の温度を所望の温度に収束させる（図４（ｇ））。
【００３７】
温調終了後、ピン５１Ａ乃至５１Ｃを上昇し、基板７をピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃの上に吸着保持する（図４（ｉ））。
【００３８】
該位置合わせ装置によるアライメント及び温調が終了した基板７は、第１搬送ユニット１９により、露光処理部１７に搬送する。
【００３９】
次に、本発明の特徴である第１搬送制御部２４の位置合わせシーケンスについて、図６のフローチャートを用いて説明する。図６は本発明の実施形態に係る制御系の位置合わせシーケンスを示すフローチャートである。
【００４０】
以下に、図６（ｃ）のフローチャートを用いて第１位置合わせ工程（ステップＳ１）について説明する。まず、第２搬送ユニット２８は、基板７を塗布現像装置１６から搬入部３５すなわち第１位置合わせ部３７へ搬送する（ステップＳ１１）。基板７が搬送された後、第１搬送制御部２４は、保持機構６０にて基板７を吸着保持する（ステップＳ１２）。続いて、基板７の外周端部の位置を計測する。この計測は、例えば、Θ駆動機構４１により基板７を回転しながら、基板７が所定角度回転する度に切り欠き位置検出センサ３９の出力信号を処理する。また、基板回転角度に対する回転中心から基板端までの距離を示すデータを取得することを含む（ステップＳ１３乃至Ｓ１５）。取得したデータから、切り欠きの角度或いは方向（ΔΘ）及び保持機構６０の回転中心に対する基板７の中心の偏心量（ΔＸＹ））を算出する。得られたΔΘ、ΔＸＹに基づいて、Θ駆動機構４１及びＸ駆動機構４２及びＹ駆動機構４３により保持機構６０を回転（Θ方向）及び水平移動（ＸＹ方向）させる。これにより、基板７の切り欠き（ノッチ）を所定方向に向けるとともに、基板７の中心を所定の目標位置に位置合わせする（図４（ｄ））。ここで、所定方向とは、基板７を第２位置合わせ温調部４５に搬送した場合の切り欠き形状検出センサ４９の検出領域内を意味する。また、所定の目標位置とは、例えば、第１位置合わせ部３７の原点を意味する。なお、この第１位置合わせ部３７による位置合わせを粗位置合わせとする（ステップＳ１６）。粗位置合わせ終了後、基板７の吸着を開放し（ステップＳ１７）、第１搬送ユニット１９により基板７を搬出する（ステップＳ１８）。
【００４１】
続いて以下に、図６（ｄ）のフローチャートを用いて第２位置合わせ温調工程（ステップＳ２）について説明する。第１位置合わせ部３７による粗位置合わせが終了した基板７が、第１搬送ユニット１９により、基板アライメントユニット１４すなわち第２位置合わせ温調部４５に搬送される（ステップＳ２１）。搬送された基板７は、ピン５１Ａ乃至５１Ｃ上に載置される（ステップＳ２２）。次に、ピン５１Ａ乃至５１Ｃを下降することにより、基板７は、温調手段６１の温調チャック層５７上に面接触で載置され、不図示の吸着機構により吸着保持される（ステップＳ２４）。基板７が温調チャック層５７上に載置されると、基板７の熱量は、徐々に温調チャック層５７に伝導される。
【００４２】
次に、温調チャック層５７の温度を上昇させ、この温度上昇に伴う温度センサ５４の温度上昇に対して、温度センサ５４の温度が一定となるように、ペルチェ層５８に通電する電流値をＰＩＤ制御する。そして、ペルチェ層５８は、温調チャック層５７の熱を吸熱し、温調チャック層５７ごと基板７の温度を所望の温度に収束させる（ステップＳ２５）。更に、該ステップＳ２５と並列して、３つの外周形状検出センサ４７Ａ乃至４７Ｃによる基板７の外周形状検出（ステップＳ２９）及び切り欠き形状検出センサ４９による切り欠き形状検出（ステップＳ３０）を行う。次に、該ステップＳ２９及び該ステップＳ３０の計測結果から、目標となる位置合わせ座標を算出する（ステップＳ３１）。
【００４３】
次に、基板７をピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃにて吸着保持できる高さまでピン５１Ａ乃至５１Ｃを上昇する（ステップＳ２８）。更に、該ステップＳ２８と並列して、３つの外周形状検出センサ４７Ａ乃至４７Ｃ及び切り欠き形状検出センサ４９の各出力が所定出力となるように、ピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃを回転（Θ方向）及び水平移動（ＸＹ方向）させる。例えば、基板７が外周形状検出センサ４７Ａ乃至４７Ｃを遮光する量が等しくなるようにピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃを駆動する。加えて、例えば、切り欠き形状に基づく切り欠き形状検出センサ４９出力値により、切り欠き頂点を基準とした中心線から、対向する２つの切り欠きエッジまでの距離及び傾きを得る。その２つの切り欠きエッジまでの距離及び傾きとが、互いに等しくなるようにピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃを駆動する。なお、この第２位置合わせ温調部４５による位置合わせを微位置合わせ及び温調とする。
【００４４】
微位置合わせ及び温調終了後、第１搬送ユニット１９にて基板７を搬入出できる高さまでピン５１Ａ乃至５１Ｃを上昇する（ステップＳ３３）。第１搬送ユニット１９により基板７を搬出（ステップＳ３４）した後に、ピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃによる吸着を開放する（ステップＳ３５）。なお、基板７は、ピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃにより吸着された状態で、第１搬送ユニット１９により搬出されることになるが、これは受渡し時のズレを防止するためである。なお、ピン保持機構６２Ａ乃至６２Ｃにより保持された基板７を、吸着ＯＦＦせずに搬出した場合においても、基板７や第１搬送ユニット１９にダメージを与えることがないように調節されている。
【００４５】
続いて以下に、図６（ｂ）のフローチャートを用いて第１位置合わせ工程（ステップＳ１）と第２位置合わせ温調工程（ステップＳ２）の並列処理について説明する。
【００４６】
まず、第２搬送ユニット２８は、Ｎ−１枚目の基板７を塗布現像装置１６から搬入部３５すなわち第１位置合わせ部３７へ搬送する。ここで、Ｎとは２以上の任意の数値を示す。具体的には、塗布現像装置１６から露光装置１５に搬送される基板７の搬送順番を示す。第１位置合わせ部３７に搬送されたＮ−１枚目の基板７は、第１位置合わせ工程により粗位置合わせされる（ステップＳ１）。
【００４７】
続いて、粗位置合せが終了したＮ−１枚目の基板７が、第１搬送ユニット１９により、基板アライメントユニット１４すなわち第２位置合わせ温調部４５に搬送される。並列して、Ｎ枚目の基板７が第２搬送ユニット２８によって塗布現像装置１６から第１位置合わせ部３７へ搬送される。
【００４８】
続いて、第２位置合わせ温調部４５に搬送されたＮ−１枚目の基板７は、第２位置合わせ温調工程により微位置合わせ及び温調される（ステップＳ２）。並列して、第１位置合わせ部３７に搬送されたＮ枚目の基板７は、第１位置合わせ工程により粗位置合わせされる（ステップＳ１）。
【００４９】
続いて、微位置合わせ及び温調が終了したＮ−１枚目の基板７は、第１搬送ユニット１９により露光処理部１７に搬送される。更に、粗位置合せが終了したＮ枚目の基板７が、第１搬送ユニット１９により第２位置合わせ温調部４５に搬送される。ここで、第１搬送ユニット１９と類似の機能を持った搬送ユニットを別に構成することで、基板７の、第１位置合わせ部３７から第２位置合わせ温調部４５への搬送と、第２位置合わせ温調部から露光処理部１７への搬送とを並列処理しても良い。
【００５０】
続いて、第２位置合わせ温調部４５に搬送されたＮ枚目の基板７は、第２位置合わせ温調工程により微位置合わせ及び温調される（ステップＳ２）。
【００５１】
続いて、微位置合わせ及び温調が終了したＮ枚目の基板７は、第１搬送ユニット１９により露光処理部１７に搬送される。
【００５２】
以後、Ｎ枚目の基板７の第１位置合わせ工程（ステップＳ１）とＮ−１枚目の基板７の第２位置合わせ温調工程（ステップＳ２）は、順次、並列処理される。
【００５３】
なお、Ｎ＝１の場合のみ、第１位置合わせ工程（ステップＳ１）に続いて、該第２位置合わせ温調工程（ステップＳ２）を行うことになる（図６（ａ））。
【００５４】
以上のように、本発明によれば、基板の第２位置合わせ工程と基板の温調工程とを並列処理するため、基板の温度分布を均一とした後、周辺からの熱伝達による温度外乱を受ける前に次工程へ基板を搬送することができる。
【００５５】
また、Ｎ枚目の基板の第１位置合わせ工程の期間内において、Ｎ−１枚目の基板の第２位置合わせ工程及び基板の温調工程とを並列処理することが可能となる。これにより、Ｎ−１枚目の基板の第２位置合わせ工程、または、基板の温調工程に要する時間をＮ枚目の基板の第１位置合わせ工程に要する時間に隠蔽することができる。よって基板処理速度を向上することができ、ひいては半導体製造工程における生産性を向上することができる。
【００５６】
次に、上記の露光装置を利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。
【００５７】
半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド等のデバイスは、レジスト（感光剤）が塗布された基板（ウエハ、ガラスプレート等）を、上記の露光装置を用いて露光する工程を経る。続いて、露光された前記基板を現像する工程と、その他の周知の工程と、を行うことによってデバイスが製造される。該周知の工程は、例えば、酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、及びパッケージング等の少なくとも１つの工程を含む。
【００５８】
なお、本発明は、その精神、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実現する事ができる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点に於いて単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。
【符号の説明】
【００５９】
２    照明光学系
３    レチクル
４    レチクルステージ系
６    投影光学系
７    基板
８    基板ステージ系
１４  基板アライメントユニット（第２位置合わせ温調部）
１５  露光装置
３４  受渡ステーション
３５  搬入部（第１位置合わせ部）
３７  第１位置合わせ部
３８、４６  アライメントステージ
３９  切り欠き位置検出センサ
４０  切り欠き位置検出センサ光源部
４１  Θ駆動機構
４２  Ｘ駆動機構
４３  Ｙ駆動機構
４４  Ｚ駆動機構
４５  第２位置合わせ温調部
４７Ａ〜４７Ｃ  外周形状検出センサ
４８Ａ〜４８Ｃ  外周形状検出センサ光源部
４９  切り欠き形状検出センサ
５０  切り欠き形状検出センサ光源部
５１Ａ〜５１Ｃ  ピン
５２Ａ〜５２Ｃ  ピン貫通穴
５７  温調チャック層
５８  ペルチェ層
５９  放熱層
６０  保持機構
６１  温調手段
６２Ａ〜６２Ｃ  ピン保持機構
６３Ａ〜６３Ｂ  センサ出力
【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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