(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基準面内で２次元移動可能なステージと、前記ステージ上に回転可能に設けられ、外周の少なくとも一部に直線部分を有する基板を保持するホルダーとを有し、前記ホルダーの回転位置が所定のニュートラル位置にあるとき、前記基板の直線部分が所定の基準方向とほぼ平行となるように前記基板を前記ホルダー上に保持する位置決め装置において、
前記ステージが前記基準面内の所定位置に存在するときに、前記基準面にほぼ水平な面内で基板を水平搬送する搬送手段を用いて水平搬送されてきた前記基板を、前記所定位置の前記ステージの上方において前記基準面とほぼ水平に保持する保持部材と；
前記保持された基板の直線部分に光束を照射する照射手段と、前記光束を前記基板に関して前記照射手段と反対側で光電検出する受光手段とを有し、かつ前記照射手段及び前記受光手段の一方が前記ホルダー上に設けられ、前記受光手段からの光電信号に基づいて、前記基準方向に対する前記基板の直線部分の相対的な回転誤差を検出する回転誤差検出手段と；
前記ホルダーの回転位置を前記ニュートラル位置から前記回転誤差に対応した量だけ回転させる駆動手段とを備え、前記駆動手段によって前記ホルダーを回転させた後に、前記搬送手段による前記水平搬送を介さずに前記基板を前記ホルダー上に載置することを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項２】
所定の基準面内で２次元移動可能なステージと、前記ステージ上に設けられ、外周の少なくとも一部に直線部分を有する基板を保持するホルダーとを有し、前記基板の直線部分が所定の基準方向とほぼ平行となるように前記基板を前記ホルダー上に保持する位置決め装置において、
前記ステージが前記基準面内の所定位置に存在するときに、前記基準面にほぼ水平な面内で基板を水平搬送する搬送手段を用いて水平搬送されてきた前記基板を、前記所定位置の前記ステージの上方において前記基準面にほぼ水平に保持する保持部材と；
前記保持された基板の直線部分に光束を照射する照射手段と、前記光束を前記基板に関して前記照射手段と反対側で光電検出する受光手段とを有し、かつ前記照射手段及び前記受光手段の一方が前記ホルダー上に設けられ、前記受光手段からの光電信号に基づいて、前記基準方向に対する前記基板の直線部分の相対的な回転誤差を検出する回転誤差検出手段と；
前記回転誤差がほぼ零となるように前記基板を回転させる駆動手段とを備え、
前記駆動手段によって前記基板を回転させた後に、前記搬送手段による前記水平搬送を介さずに前記基板を前記ホルダー上に載置することを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記保持部材と前記ホルダーとの間での前記基板の受け渡しに用いられ、前記ホルダーに対して相対的に回転可能な可動部材と、前記回転誤差がほぼ零となるように前記基板を載置した可動部材の回転を制御する装置とを有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記回転された可動部材上の基板が前記ホルダー上に載置されるように前記ホルダーと可動部材とを相対移動する駆動部材を有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
所定面内で２次元移動可能なステージと、前記ステージ上で基板を保持するホルダーとを有する位置決め装置において、
前記所定面にほぼ水平な面内において、前記基板を保持して搬送可能であり、該基板を前記ステージの上方に水平搬送する搬送手段と；
前記搬送された基板を載置するとともに、前記ホルダーに対して相対的に回転可能な可動部材と；
前記基板が前記ホルダー上に載置されるように前記可動部材と前記ホルダーとを相対移動させる駆動部材と；
前記ステージの上方に水平搬送された基板に対して光ビームを照射して該光ビームの少なくとも一部を光電検出することで前記基板の所定の基準方向に対する相対的な回転誤差を検出する検出手段と；
前記回転誤差がほぼ零となるように前記基板を載置した可動部材の回転を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段によって前記回転誤差がほぼ零となるように前記可動部材の回転を制御した後に、前記搬送手段による前記水平搬送を介さずに、前記駆動部材による相対移動によって前記基板を前記ホルダー上に載置することを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項６】
前記基板は、外周の少なくとも一部に直線状の切欠きを有し、
前記検出手段は、前記搬送手段、又は前記可動部材に保持された基板の切欠きに光ビームを照射する照明系と、前記基板に関して前記照明系と反対側に配置されて該光ビームを光電検出する受光系とを有し、前記照明系と受光系の一方を前記ステージに設けたことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記搬送部材上に保持された基板の周縁部分を非接触で光電的に検出して前記基板の位置を求め、
前記基板を前記可動部材に載置するのに先立ち、前記求められた位置に応じて前記搬送手段と前記ステージとを相対移動する駆動系を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記基板の周縁部分を非接触で光電的に検出して、前記基板の位置とその直線部分の向きとの少なくとも一方を予備的に補正するプリアライメント装置を有し、前記搬送手段は、該プリアライメントされた基板を保持して前記ステージの上方まで搬送することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
所定面内で２次元移動可能なステージと、前記ステージ上で基板を保持するホルダーとを有する位置決め装置において、
前記所定面にほぼ水平な面内において、前記基板を保持して搬送可能であり、前記ステージに対して前記基板の受け渡しが行われる受け渡し位置の上方に該基板を水平搬送する搬送手段と、
前記受け渡し位置の上方に配置された前記基板の、所定の基準方向に対する相対的な回転誤差を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された回転誤差に対応した量だけ前記基板と前記ホルダとを相対的に回転させる制御手段とを備え、
前記制御手段による相対回転後に、前記搬送手段による前記水平搬送を介することなく、前記ホルダー上に前記基板を載置することを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項１０】
前記搬送手段から前記基板を受け取るとともに前記ホルダーに対して前記基板を受け渡す可動部材をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の位置決め装置。
【請求項１１】
前記可動部材は、前記搬送手段から受け取った前記基板を前記ホルダー上に載置するために前記ホルダに対して上下動可能な３本のピンで構成されることを特徴とする請求項１０に記載の位置決め装置。
【請求項１２】
前記可動部材は前記ホルダーに対して回転可能に設けられており、
前記制御手段は、前記検出された回転誤差に対応した量だけ前記可動部材を回転させることを特徴とする請求項１０に記載の位置決め装置。
【請求項１３】
前記ホルダーは、前記ステージに対して回転可能に設けられており、
前記制御手段は、前記検出された回転誤差に対応した量だけ前記ホルダーを回転させることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の位置決め装置。
【請求項１４】
前記搬送手段は、前記基板を回転可能に保持し、
前記制御手段は、前記検出された回転誤差に対応した量だけ前記基板が回転するように前記搬送手段を駆動することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の位置決め装置。
【請求項１５】
前記検出手段は、前記基板の周縁部分を非接触で光電的に検出して、前記基板の回転誤差とともに前記基板の位置を検出することを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項に記載の位置決め装置。
【請求項１６】
前記検出手段は、前記搬送手段に前記基板が保持されている状態で前記基板の回転誤差を検出することを特徴とする請求項５〜１５のいずれか一項に記載の位置決め装置。
【請求項１７】
前記検出手段は、前記可動部材に前記基板が保持されている状態で前記基板の回転誤差を検出することを特徴とする請求項５〜８及び１２のいずれか一項に記載の位置決め装置。
【請求項１８】
前記検出手段は、前記基板が前記ホルダー上に載置された後、再度前記基板の前記所定の基準方向に対する回転誤差を検出することを特徴とする請求項５〜１７のいずれか一項に記載の位置決め装置。
【請求項１９】
前記検出手段は、前記ステージを前記受け渡し位置に配置する前に前記基板の回転誤差を検出することを特徴とする請求項９〜１８のいずれか一項に記載の位置決め装置。
【請求項２０】
ホルダー上に載置された基板に対して回路パターンを露光する露光装置であって、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の位置決め装置を有することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体ウェハやガラスプレート等の基板をステージ上に位置決めする装置に関し、特に半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、光磁気ディスク等のデバイスを製造するための露光装置（ステッパー、アライナー等）に好適な位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体製造用の露光装置においては、一般に感光基板（ウェハ）を露光ステージ（ウェハ上に回路パターンを露光する際に、ウェハを保持してＸＹ平面内で２次元移動するステージ）上に載置する際、ウェハの外周縁の位置を非接触で検出し、ウェハが露光ステージの所定の位置に載置されるように、且つウェハのオリエンテーションフラット（以下、単に「フラット」と記す）の方向が露光ステージの一方の移動方向（例えばＸ方向）に平行となるように位置決めするための位置決め装置が設けられている。
【０００３】
露光ステージに対してウェハを非接触で位置決めする従来技術は、例えば特開昭６３−２８０４３５号公報に開示されている。この公報では、ウェハを露光ステージ上に載置する前に、露光ステージの外部に設けられたプリアライメント装置の回転テーブル上に配置する。そして、ウェハを回転させてその外周形状を光電的に検出し、ウェハの位置及びウェハのフラットの方向を予め定められた位置及び方向となるように補正する。しかる後、ウェハはその姿勢を維持したまま搬送アームによってプリアライメント装置から露光ステージに搬送される。これにより、ウェハは露光ステージ上の所定位置に、かつフラットの方向がステージの一方の移動方向（Ｘ方向）に平行となるように位置決めされる。しかしながら、このような位置決め装置によって露光ステージ上に載置されたウェハは、プリアライメント装置から搬送アームに受け渡されるとき、及びその搬送アームから露光ステージ上に受け渡される（載置される）ときの２回の受渡しの際に、露光ステージに対するウェハの位置、及びＸ方向に対するフラットの平行度が狂い、ウェハ毎にその位置及び平行度は露光ステージに対して不揃いになってしまう。
【０００４】
また、上述の如きプリアライメント装置によってウェハの位置及びフラットの方向が補正されたウェハを露光ステージ上に載置した後、さらに高い精度でプリアライメントを行うために、露光ステージ上におけるウェハの位置、及びフラットの方向を検出する方法が特開昭６３−１０７１３９号公報によって開示されている。これは、ファインアライメント（ウェハと回路パターンの投影像との高精度な位置合せ）を行う際にウェハ上のアライメントマークに対して照射するレーザー光束を用いるもので、ステージ上に保持されたウェハのフラット部分の互いに離れた２点、及びウェハの円周端縁の２点を上記レーザー光束によって相対走査し、ステージの一方の移動方向（Ｘ方向）に対するフラットの回転誤差量、及びフラット（ウェハ）のＸＹ座標位置を求める。そして、その回転誤差量に基づいてウェハを保持するウェハホルダーを回転させてウェハのフラットの方向をＸ方向と一致させるものである。
【０００５】
また、これとは異なり、プリアライメント装置によって位置及びフラットの方向が補正されたウェハを、露光ステージに搭載した後、露光ステージ上に設けられた位置決めピンに機械的にウェハを押し当てる第２のプリアライメント機構を設け、より高いプリアライメント精度を実現しようとする構成もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ファインアライメント用のレーザー光束を用いてウェハの位置決めを行う場合、レーザー光束がウェハ上に照射される照射位置までウェハの外周部における複数の測定点を移動させなければならず、露光ステージの移動量が多くなる分、スループットが低下してしまう。
【０００７】
また、第２のプリアライメント機構によってウェハ外周に機械的に接触してプリアライメントを行う場合は、ウェハに付着したフォトレジスト等の異物を装置内やウェハ上に飛びちらせることがあり、半導体チップの歩留り向上に対する障害となっていた。また、外部に設けるプリアライメント機構と、その外部のプリアライメント機構から露光ステージまでウェハを搬送する搬送アームは、第２のプリアライメント機構がない場合の構成と全く同じものを流用しているため、精度上の冗長性があった。
【０００８】
本発明は上記の如き問題点に鑑み、２次元移動可能なステージに対して、ウェハ等の基板をスループットを低下させることなく、高精度に位置決めすることが可能な基板の位置決め装置及びそれを備えた露光装置を提供することを目的とする。さらに詳しくは、基板を保持するホルダーに対して基板の外周の直線部分（フラット）が常に所定の方向を向くように、基板を位置決めする装置及びそれを備えた露光装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる問題点を解決するため本発明における基板の位置決め装置は、所定の基準面内で２次元移動可能なステージ（１）と、ステージ（１）上に回転可能に設けられ、外周の少なくとも一部に直線部分を有する基板（Ｗ）を保持するホルダー（２）とを備え、ホルダー（２）の回転位置が所定のニュートラル位置にあるとき、基板（Ｗ）の直線部分が所定の基準方向とほぼ平行となるように基板をホルダー（２）上に保持するものであり、
ステージ（１）が基準面内の所定位置にあるとき、基板をステージ（１）の上方で基準面とほぼ水平に保持する保持部材（２０）と、
この保持部材上の基板の直線部分に光束を照射する照射手段（１１、１２、１３）と、その光束を基板に関して照射手段と反対側で光電検出する受光手段（１４、１５、１６）とを有し、かつ照射手段及び受光手段の一方がホルダー（２）上に設けられ、受光手段からの光電信号に基づいて、基準方向に対する基板の直線部分の相対的な回転誤差を検出する回転誤差検出手段（１１〜１６、ＭＣＳ）と、
ホルダー（２）の回転位置をニュートラル位置から回転誤差に対応した量だけ回転させる駆動手段（ＳＣ、５）とを設け、
この駆動手段によってホルダー（２）を回転させた後、基板をホルダー（２）上に載置するようにしたものである。
【００１０】
さらに本発明における別の位置決め装置は、所定の基準面内で２次元移動可能なステージ（１）と、ステージ（１）上に設けられ、外周の少なくとも一部に直線部分を有する基板（Ｗ）を保持するホルダー（２）とを有し、基板（Ｗ）の直線部分が所定の基準方向とほぼ平行となるように基板をホルダー（２）上に保持するものであり、
ステージ（１）が基準面内の所定位置にあるとき、基板をステージ（１）の上方で基準面とほぼ水平に保持する保持部材（２０）と、
この保持部材上の基板の直線部分に光束を照射する照射手段（１１、１２、１３）と、その光束を基板に関して照射手段と反対側で光電検出する受光手段（１４、１５、１６）とを有し、かつ照射手段及び受光手段の一方がホルダー（２）上に設けられ、受光手段からの光電信号に基づいて、基準方向に対する基板の直線部分の相対的な回転誤差を検出する回転誤差検出手段（１１〜１６、ＭＣＳ）と、
その回転誤差が零となるように基板を回転させる駆動手段（４５、ＨＣ）とを備え、
この駆動手段によって基板を回転させた後、基板をホルダー上に載置するようにしたものである。
【００１１】
また、その駆動手段は、保持部材とホルダーとの間での基板の受け渡しに用いられ、ホルダーに対して相対的に回転可能な可動部材（６〜８又は４５）と、回転誤差がほぼ零となるように基板を載置した可動部材の回転を制御する装置（ＨＣ）とを有するようにしてもよい。さらに、この回転された可動部材上の基板がホルダー上に載置されるようにそのホルダーと可動部材とを相対移動する駆動部材を設けるようにしてもよい。
【００１２】
さらに本発明における他の位置決め装置は、所定面内で２次元移動可能なステージ（１）と、そのステージ上で基板（Ｗ）を保持するホルダー（２）とを有するものであり、その基板を保持してステージの上方に搬送する搬送手段（２０、２１）と；この搬送された基板を載置するとともに、ホルダーに対して相対的に回転可能な可動部材（６〜８又は４５）と；その基板がホルダー上に載置されるように可動部材とホルダーとを相対移動させる駆動部材と；基板に光ビームを照射して該光ビームの少なくとも一部を光電検出することで基板の所定の基準方向に対する相対的な回転誤差を検出する検出手段（１１〜１６、ＭＣＳ）と；その回転誤差がほぼ零となるように基板を載置した可動部材の回転を制御する制御手段（ＨＣ）とを設けるようにしたものである。
【００１３】
また、基板（Ｗ）は外周の少なくとも一部に直線状の切欠きを有するとともに、検出手段は、搬送手段又は可動部材に保持された基板の切欠きに光ビームを照射する照明系（１１〜１３）と、基板に関してその照明系と反対側に配置されて該光ビームを光電検出する受光系（１４〜１６）とを有し、照明系と受光系の一方をステージに設けることが望ましい。さらに検出手段は、搬送部材上に保持された基板の周縁部分を非接触で光電的に検出して基板の位置を求めるようにし、基板を可動部材に載置するのに先立ち、この求められた位置に応じて搬送手段とステージとを相対移動する駆動系（３、４）を更に設けることが望ましい。また、基板の周縁部分を非接触で光電的に検出して基板の位置とその直線部分の向きとの少なくとも一方を予備的に補正するプリアライメント装置（３０）を更に設け、搬送手段によってこのプリアライメントされた基板をステージの上方まで搬送することが望ましい。
さらに本発明における他の位置決め装置は、所定面内で２次元移動可能なステージ（１）と、そのステージ上で基板（Ｗ）を保持するホルダー（２）とを有する位置決め装置において、ステージに対してその基板の受け渡しが行われる受け渡し位置の上方にその基板を搬送する搬送手段（２０，２１）と、その受け渡し位置の上方に配置されたその基板の所定の基準方向に対する相対的な回転誤差を検出する検出手段（１１〜１６、ＭＣＳ）と、その検出手段で検出された回転誤差に対応した量だけその基板とそのホルダとを相対的に回転させる制御手段（ＭＣＳ、ＳＣ、ＨＣ）と、を有することを特徴とするものである。
さらに、本発明の露光装置は、ホルダー（２）上に載置された基板（Ｗ）に対して回路パターンを露光する露光装置であって、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の位置決め装置を有することを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】
本発明においては基板（Ｗ）をホルダー（２）上に載置する前に、所定の位置（受け渡し位置）に配置されたステージ（１）の上方で基板（Ｗ）を保持し、基準方向に対する基板（Ｗ）の直線部分（フラット）の回転誤差を回転誤差検出手段（１１〜１６、ＭＣＳ）によって検出する。そして、駆動手段（ＳＣ、５）が例えばホルダー（２）の回転位置をニュートラル位置からその回転誤差に対応する量だけ回転させた後、基板をホルダー上に載置する。そして、再びホルダーの回転位置をニュートラル位置に戻すことにより、常に基板（Ｗ）の直線部分の方向と基準方向とがほぼ平行となるようにウェハをステージ上に位置決めすることができる。また、保持部材（搬送手段）とホルダーとの間での基板の受け渡しに用いられる支持部材を、ホルダーに対して相対的に回転可能に構成する場合には、ホルダーに回転機構を設ける場合に比べて簡易な構成で基板の回転誤差を零にすることができるとともに、ホルダーの回転機構が不要となってステージの剛性、即ちステージ上での基板の位置的な安定性が高まるといった利点が得られる。また、基板の位置とその直線部分の向きとの少なくとも一方を予備的に補正するプリアライメント装置を更に設ける場合には、このプリアライメントされた基板がステージの上方まで搬送されるので、ホルダーや支持部材（可動部材）の可動範囲（回転量）が小さくて済むという利点もある。
【００１５】
【実施例】
図１は、本発明の実施例に好適な投影露光装置におけるウェハ搬送系の概略的な構成を示す上面図である。図１では、所定の受け渡し位置に配置された露光ステージ１の上方で、搬送アーム２０によってウェハＷが保持されている状態を示す。
【００１６】
供給用のウェハカセット２２にはこれから露光しようとするウェハＷが複数枚収納されている。ウェハＷは搬送用のベルト２４ａ、２４ｂによってラフプリアライメント装置３０のターンテーブル３０Ｓ上に搬送される。このラフプリアライメント装置３０は、例えば特開昭６３−２８０４３５号公報に開示されているプリアライメント装置とほぼ同一の構成であるので、ここでは簡単に説明する。ラフプリアライメント装置３０では、ウェハＷがターンテーブル３０Ｓ上に保持されると、ターンテーブル３０Ｓが回転される。そして、ウェハＷの外周形状を不図示の検出系によってウェハＷに非接触で光電的に検出し、ウェハＷの位置及びその外周の一部に設けられた直線状の切欠き（フラット）の方向を検出する。しかる後、ウェハＷの位置及びフラットの方向を予め定められた位置及び方向に補正する。また、このラフプリアライメント装置３０における位置補正の精度は比較的粗くてよく、例えば±１ｍｍ程度の誤差の許容範囲を有する。
【００１７】
このラフプリアライメント装置３０によって位置補正されたウェハＷは、Ｙ方向に平行に伸びたガイド２１に沿って移動する搬送アーム２０に受け渡される。搬送アーム２０は、所定の受け渡し位置に配置されている露光ステージ１の上方までウェハＷを移動する。しかる後、ウェハＷは、搬送アーム２０から後述の３本のピン６、７、８（図２）に受け渡されるとともに、不図示の駆動装置によってその３本のピン、又はウェハホルダー２が上下動して、露光ステージ１上に設けられたウェハホルダー２によって保持される。このとき、ウェハＷは後述の如く本発明の実施例による位置決め装置によって露光ステージ１上のウェハホルダー２に対して位置決めされる。ウェハＷがウェハホルダー２に保持されると、露光動作のために露光ステージ１は投影レンズＰＬの下方に移動する。そして、露光ステージ１をステッピングさせて、マスク（レチクル）上に形成された回路パターンの投影像ＰＡに対してウェハＷを相対的に移動し、その投影像ＰＡでウェハＷ上の複数の領域の各々を繰り返し露光する。露光が終了すると、ウェハＷは図１に示す受け渡し位置から搬送アーム２０によってターンテーブル３０Ｓに受け渡された後、搬送用のベルト２５ａ、２５ｂによってウェハカセット２３に搬入される。
【００１８】
次に、本発明の第１実施例による位置決め装置を図２及び図３を参照して説明する。図２は本発明の第１実施例における基板の位置決め装置の概略的な構成を示す斜視図であり、ステージ１が図１に示した受け渡し位置に配置され、ウェハＷがステージ１の上方で搬送アーム２０によって保持されている状態を示す。
露光ステージ１はＸＹ平面内を２次元移動可能であり、この露光ステージ１上にはウェハＷを保持するためのウェハホルダー２が設けられている。露光ステージ１は、Ｘ駆動装置３によってＸ方向に駆動されるとともに、Ｙ駆動装置４によってＹ方向に駆動される。また、ウェハホルダー２はθ駆動装置５によって所定の角度範囲（例えば±１°）で微小回転可能な機構になっている。これらの駆動装置（３、４、５）はステージ駆動制御装置ＳＣによって制御される。また、図２に示すようにウェハホルダー２はほぼ円形をしており、外周の一部に直線的な切欠きを有する。ＸＹ平面内におけるこの切欠きの方向は、ウェハホルダー２の回転位置がニュートラル位置にあるときＸ方向とほぼ平行となる。
【００１９】
露光ステージ１上にはＸ方向に垂直な反射面を有する反射鏡３２とＹ方向に垂直な反射面を有する反射鏡３１とが夫々固設されている。レーザー干渉計３４は反射鏡３２にレーザー光を投射し、その反射光を受光して露光ステージ１のＸ方向の位置を検出し、レーザー干渉計３３は反射鏡３１にレーザー光を投射し、その反射光を受光して露光ステージ１のＹ方向の位置を検出するように構成されている。レーザー干渉計３３、３４は露光ステージ１の位置を検出するとその検出信号を主制御系ＭＣＳに出力する。また、ウェハホルダー２の回転角は回転角検出系３５によって検出され、回転角検出系３５はウェハホルダー２の回転角を検出すると、その検出信号を主制御系ＭＣＳに出力する。また、主制御系ＭＣＳはステージ駆動制御装置ＳＣを介してＸ駆動装置３、Ｙ駆動装置４、及びθ駆動装置５を駆動し、露光ステージ１の位置及びウェハホルダー２の回転を制御する。
【００２０】
露光ステージ１にはウェハ上下ピン６、７、８が設けられている。ウェハホルダー２には円形開口２６、２７、２８が設けられ、その円形開口はそれぞれウェハホルダー２が上述の角度範囲内で回転してもウェハ上下ピン６、７、８に接触しない大きさになっている。また、ウェハホルダー２上には３つの光電検出器１４、１５、１６が設けられている。光電検出器１４及び１５は上述のウェハホルダー２の切欠きの方向に垂直な方向を長手方向とし、当該切欠きの方向に所定の間隔Ｌをもって配置されている。光電検出器１６はウェハホルダー２の切欠きの方向を長手方向とし、その長手方向の延長線上にウェハホルダー２の中心点がくるようにホルダー２の周縁部に配置されている。また、露光ステージ１が受け渡し位置にあるときの光電検出器１４、１５、１６に対して平行光束を照射する装置、すなわち平行光照明系１１、１２、１３が投影露光装置内に設けられている。これら平行光照明系１１、１２、１３は例えばレーザーダイオードを光源として、ウェハＷを感光させない波長のレーザー光束を平行光束として各光電検出器に向けて照射する。また、光電検出器１４、１５、１６は例えばフォトダイオード等からなり、平行光照明系１１、１２、１３からの平行光束を受光すると、受光したレーザー光束の光強度に対応した光電信号を主制御系ＭＣＳに出力する。ここで、光電検出器１４、１５、１６から出力される光電信号のレベル（電圧値）を夫々Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とする。また、主制御系ＭＣＳは露光ステージ１の移動、ウェハホルダー２の回転、及び搬送アーム２０の駆動を制御する他、装置全体を統括制御する。
【００２１】
次に本実施例におけるウェハの位置決め動作について図２及び図３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図３（ａ）〜（ｄ）はウェハＷ、露光ステージ１、ウェハホルダー２、及びウェハホルダー２上に設けられている光電検出器１４、１５、１６の夫々の相対位置関係を示した上面図であり、ウェハＷをウェハホルダー２（露光ステージ１）に位置決めする手順を示す図である。
【００２２】
先ず、図３（ａ）に示すようにウェハＷ及び露光ステージ１は夫々受け渡し位置に配置される。このときウェハホルダー２の回転位置はニュートラル位置にあるので、ウェハホルダー２上の切欠きの方向はＸ方向と平行となっている。このとき、ウェハＷはラフプリアライメント装置３０による位置補正の精度やラフプリアライメント装置３０から搬送アーム２０へのウェハＷの受け渡し等により、受け渡し位置からずれているとともに、フラットの方向とＸ方向との平行度も狂っている。ここで、主制御系ＭＣＳは平行光照明系１１、１２、１３からレーザー光束を照射させ、図２に示すように各光電検出器の受光面上にウェハＷの３ヶ所の周縁部分を夫々投影する。この３つ光電検出器のうち、光電検出器１４、及び１５上にはウェハＷのフラットの部分が投影され、光電検出器１６上にはウェハＷの円周外縁が投影される。各光電検出器はウェハＷの周縁部分によって遮光されない光束を受光するため、ウェハＷの周縁部の位置に応じて各光電検出器から出力される光電信号のレベルが変化する。
【００２３】
ここで主制御系ＭＣＳは各光電検出器１４、１５、１６からの光電信号のレベルＳ１、Ｓ２、Ｓ３が夫々所定の目標値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃとなるように、露光ステージ１の位置とウェハホルダー２の回転とをサーボ制御する。本実施例における目標値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃは、各光電検出器の全体に平行光束が照射されているときの光電信号のレベルを予め計測し、その値の半分（５０％）の値に設定している。従って、上述の如く露光ステージ１の位置とウェハホルダー２の回転とを制御することにより、各光電検出器の長手方向における中心点の位置と３ヶ所のウェハエッジの位置とを一致させることになる。ここで、先ず主制御系ＭＣＳは各光電検出器からの光電信号に基づいて、ウェハＷの３ヶ所の周縁部の位置と各光電検出器の中心位置とのずれ量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を求める。各ずれ量は定数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を用いてほぼ次の関係式が成立する。
【００２４】
Ｄ１＝Ｋ１（Ｓ１−Ｓａ）
Ｄ２＝Ｋ２（Ｓ２−Ｓｂ）
Ｄ３＝Ｋ３（Ｓ３−Ｓｃ）
主制御系ＭＣＳはこれらの位置ずれ量に基づいて、露光ステージ１の移動量（ウェハＷとウェハホルダー２との位置ずれ量）ΔＸ、ΔＹ及びウェハホルダーの回転量（ウェハＷのフラットの方向とＸ方向との回転誤差量）Δθを夫々次の関係式から求める。
【００２５】
ΔＸ＝−Ｄ３
ΔＹ＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２
Δθ＝（Ｄ２−Ｄ１）／Ｌ
ここで、Ｌは光電検出器１４と１５とのＸ方向における距離である。主制御系ＭＣＳはこれらの移動量及び回転量（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）を随時制御偏差信号として用い、露光ステージ１のＸＹ方向への移動とウェハホルダー２の回転をサーボ制御する。そして、露光ステージ１の移動、及びウェハホルダー２の回転が終了したときの状態を図３（ｂ）に示す。このとき、ウェハＷのエッジは各光電検出器１４、１５、１６の長手方向における中心位置に投影される。
【００２６】
上述のように露光ステージ１の移動とウェハホルダー２の回転が終了すると、主制御系ＭＣＳは駆動装置（不図示）を介してウェハ上下ピン６、７、８を上方に移動させる。そして、ウェハ上下ピン６、７、８が搬送アーム２０からウェハＷを受け取ると、搬送アーム２０を露光ステージ１の上方から退避させる。ウェハ上下ピン６、７、８はウェハＷを受け取ると、下方へ下がってウェハＷをウェハホルダー２上に載置する。さらにウェハホルダー２はウェハＷを受け取ると、負圧又は真空等によってウェハＷを吸着して保持する。このときの状態を図３（ｃ）に示す。そして、最後にウェハホルダー２の回転位置をウェハＷを載置する前の回転位置（ニュートラル位置）に戻すことにより、ウェハＷのフラットの方向とＸ方向とを平行とする。このときの状態を図３（ｄ）に示す。このようなウェハの位置決め動作が終了すると、次に主制御系ＭＣＳは露光ステージ１を投影光学系ＰＬの下方に配置して、露光動作やファインアライメント動作等を行う。
【００２７】
以上のようなウェハの位置決め装置及び位置決め動作によって、ウェハの回転位置がニュートラル位置にあるとき、ウェハＷを露光ステージ１に関して、ウェハのフラットの方向と基準方向（Ｘ方向）とが平行となるように、速やかに且つ高精度に位置決めすることが可能となる。また、本実施例におけるラフプリアライメント装置３０は従来より用いていたプリアライメント装置のように高精度（誤差の許容範囲が±１５μｍ程度）な装置である必要がないため、コストを抑制することができる。
【００２８】
ところで、本実施例においては露光ステージ１の移動とウェハホルダー２の回転が終了した状態（図３（ｂ）に示す状態）から、ウェハホルダー２がウェハＷを保持した状態（図３（ｃ）に示す状態）に至る際に、ウェハ上下ピン６、７、８の機械的なガタ等によって、ウェハホルダー２に対するウェハＷの位置がずれることがある。従って、主制御系ＭＣＳはウェハホルダー２がウェハＷを保持した後、再び平行光照明系１１、１２、１３からレーザー光束を照射して、光電検出器１４、１５、１６からの光電信号を入力することにより、ウェハホルダー２がウェハＷを保持した状態（図３（ｃ）に示す状態）で生じているウェハＷとウェハホルダー２との位置ずれ量ΔＸ、ΔＹ、及び回転誤差量Δθを求めることができる。そして、これらの位置ずれ量又は回転誤差量が所定の許容範囲を超えているとき、Δθについてはウェハホルダー２をニュートラル位置に戻す際に補正すればよく、またΔＸ、ΔＹについては、露光動作やファインアライメント動作時にオフセット量として用い、露光ステージの位置を補正してやればよい。
【００２９】
また、本実施例においては平行光照明系１１、１２、１３から照射されるレーザー光束の照射領域内における光強度はほぼ均一として考えているため、各光電信号のレベルＳ１、Ｓ２、Ｓ３の目標値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃを常に一定の値として位置決め動作を行っている。しかしながら、例えばこの照射領域内の光強度にムラがある場合、この目標値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃの値が一定の値であると、上述のずれ量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の計算結果に誤差が生じてしまうことがある。例えば図４（ａ）に示すように１つの光電検出器１６に着目してみると、露光ステージ１の上方に搬送されたウェハのエッジ部分が光強度の比較的高い位置にあると、光電検出器１６からの光電信号のレベルＳ３が目標値Ｓｃ（図４（ａ）における斜線部）になるように露光ステージ１を位置決めしたとき、光電検出器の中心位置１６ｃがウェハエッジの位置よりも−Ｘ方向側にずれてしまう。逆に、ウェハのエッジ部分が光強度の比較的小さい位置にあると、露光ステージ１を位置決めしたとき光電検出器１６の中心位置１６ｃはウェハエッジの位置よりも＋Ｘ方向側にずれてしまう。従って、主制御系ＭＣＳは露光ステージ１の上方にウェハが搬送されると、図４（ｂ）に示すように光電検出器１６を一度ウェハエッジの近傍に配置するとともに、光電検出器１６の受光面全体にレーザー光束が照射されるときの光電信号のレベルＳｘを検出し、そのレベルの半分の値（Ｓｘ／２）を目標値として設定する。このことによって露光ステージ１を位置決めしたとき図４（ｃ）に示すように常に光電検出器１６の中心位置１６ｃがウェハエッジの位置の近傍に配置される。これは他の光電検出器１４、１５についても同様のことが言えるため、上述の如く全ての光電検出器からの光電信号の目標値を設定したのち、露光ステージ１の位置決めを行うことによって、さらに高精度な位置決めを行うことができる。
【００３０】
また、本実施例においてはウェハエッジの検出系として平行光照明系１１、１２、１３及び光電検出器１４、１５、１６から構成したが、例えばウェハホルダー上に光源を設けてウェハＷの下側からレーザー光束を照射し、ウェハの上側に配置された光電検出器によってその光束を受光するような構成であってもよい。また、テレビカメラ、ＣＣＤ等の撮像素子でエッジ部分を撮像し、ウェハエッジの位置を検出するような構成であっても良い。
【００３１】
次に本実施例の変形例について図５を用いて説明する。図５は本変形例における位置決め装置の概略的な構成を示す斜視図であり、図２と同様にウェハＷ及び露光ステージ１が夫々受け渡し位置に配置されている状態を示している。
本変形例は、前述の第１実施例のようにウェハホルダー２を回転させる代わりに、図２中のウェハ上下ピン６〜８と同様にウェハホルダー２と搬送アーム２０との間のウェハＷの受け渡しに用いられる可動支柱（センタピン）４５を、ウェハホルダー２のほぼ中心に、ウェハホルダー２に対して回転可能にかつ上下動可能に配置するものである。この可動支柱４５は、不図示の駆動機構によって回転及び上下動されるとともに、その上面でウェハＷのほぼ中心部を支持する。可動支柱４５の上下動及び回転は回転制御装置ＨＣによって制御される。尚、可動支柱４５、駆動機構（不図示）及び回転制御装置ＨＣ以外の構成は先の第１実施例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３２】
本変形例においては、先ず可動支柱４５を上昇させて、露光ステージ１の上方まで移動された搬送アーム２０上のウェハＷを可動支柱４５上に載せ替え、例えば負圧又は真空等によってウェハＷを吸着保持する。しかる後、搬送アーム２０は移動されて露光ステージ１の上方から退避する。そして先の第１実施例と同様に、ウェハＷの周縁３ヶ所のエッジの位置と各光電検出器の中心の位置とのずれ量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を求めるとともに、ウェハＷとウェハホルダー２との位置ずれ量ΔＸ、ΔＹ、及びウェハＷのフラットの方向と基準方向（Ｘ方向）との回転誤差量Δθを求める。主制御系ＭＣＳはこの回転誤差量Δθに基づいて回転制御装置ＨＣに対して指令信号を出力し、フラットの方向と基準方向（Ｘ方向）とが平行となるように可動支柱４５を回転させる。その後、回転制御装置ＨＣは可動支柱４５を下降させるとともに、ウェハＷの吸着を解除して、ウェハＷをウェハホルダー２上に載置する。また、位置ずれ量ΔＸ、ΔＹについては、露光動作やファインアライメント動作時にオフセット量として用い、露光ステージ１の位置を補正する。このような位置決め装置の動作及び構成によって、例えばウェハホルダー２に回転機構が設けられていない場合でも、先の第１実施例と同様に速やかに且つ高精度にウェハＷをステージ１上に位置決めすることが可能となる。
【００３３】
本変形例では、ウェハＷを可動支柱４５に保持した後で位置ずれ量ΔＸ、ΔＹ、及び回転誤差量Δθを検出するものとしたが、先の第１実施例と同様に、ウェハＷを搬送アーム２０に保持した状態で位置ずれ量ΔＸ、ΔＹ、及び回転誤差量Δθを検出するようにしてもよい。この場合、ウェハＷとウェハホルダー２との位置ずれ量ΔＸ、ΔＹを零とするためには、ウェハＷを可動支柱４５に保持する前に露光ステージ１をＸ、Ｙ方向に微動すればよく、回転誤差量Δθを零とするためには、ウェハＷを可動支柱４５で保持した後に可動支柱４５を回転させればよい。さらに本変形例では、前述の回転誤差量Δθを零にするために、図５中の可動支柱４５を回転させるものとしたが、図２中の３本のピン６、７、８を一体に回転可能に構成し、この３本のピンをウェハホルダー２に対して相対的に回転させて回転誤差量Δθを零とするようにしてもよい。
【００３４】
次に、本発明の第２実施例を図６を用いて説明する。本実施例は先の第１実施例における平行光照明系１１、１２、１３からのレーザー光束の光強度のムラによる上述のずれ量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の検出誤差を軽減するために、先の第１実施例における光電検出器１４、１５、１６の代わりに、受光領域が微小な光電検出器（以下、「微小光電センサ」と記す）４１、４２、４３を設けたものである。また、光電検出器４１、４２、４３以外の構成は先の第１実施例と同様の構成であるため、詳しい説明は省略する。
【００３５】
図６（ａ）はウェハＷ、露光ステージ１、ウェハホルダー２、及びウェハホルダー２上に設けられている微小光電センサ４１、４２、４３の夫々の相対位置関係を示した上面図であり、先の第１実施例の説明で用いた図３（ａ）に対応する図である。
先の第１実施例の位置決め動作と同様に、主制御系ＭＣＳは搬送アーム２０を移動させてウェハＷを露光ステージ１の上方に配置した後、このウェハＷの周縁３ヶ所のエッジ部分の位置を検出する。このとき、図６（ａ）に示すように全ての微小光電センサ４１、４２、４３の受光面全体にレーザー光束が受光されるように、主制御系ＭＣＳは露光ステージ１を受け渡し位置から＋Ｘ方向及び−Ｙ方向に夫々数ｍｍずれた位置に配置する。次に主制御系ＭＣＳは矢印で示した＋Ｙ方向及び−Ｘ方向に夫々４５°傾いた方向（図６（ａ）における左上の方向）に露光ステージ１を走査させる。このとき、主制御系ＭＣＳは微小光電センサ４１、４２からの光電信号を露光ステージ１のＹ座標位置の関数として記憶し、微小光電センサ４３からの光電信号を露光ステージ１のＸ座標位置の関数として記憶する。
【００３６】
図６（ｂ）〜（ｄ）は主制御系ＭＣＳ内に記憶された各微小光電センサからの信号波形である。図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、微小光電センサ４１、４２、４３がウェハＷの影に隠れる前はレーザー光束の光強度のむらにより、各光電信号のレベルＳ１、Ｓ２、Ｓ３は露光ステージ１の位置によって変化している。そして、各微小光電センサがウェハエッジの影に隠れ始めると、光電信号のレベルは急激に低下し、完全に隠れた状態で零となる。主制御系ＭＣＳはこれらの信号波形に基づいて、各信号が低下し始めるときの値の半分の値Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆを光電信号のレベルＳ１、Ｓ２、Ｓ３の目標値として求めるとともに、そのときの露光ステージ１の座標値Ｙｄ、Ｙｅ、Ｘｆを夫々求める。そして、これらの信号に基づいて、各光電信号のレベルＳ１、Ｓ２、Ｓ３が夫々目標値Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆとなるように露光ステージ１のＸＹ座標位置及びウェハホルダー２の回転位置を夫々制御する。露光ステージ１の移動及びウェハホルダー２の回転が終了した後は、先の第１実施例と同様にウェハＷをウェハホルダー２上に保持させ、ウェハホルダー２の回転位置をニュートラル位置に戻すことにより、ウェハＷの位置決め動作が終了する。
【００３７】
以上のような位置決め装置の構成及び動作によって、平行光照明系から照射される照明光の光強度が均一でない場合でもウェハを露光ステージ上に正確に位置決めすることが可能となる。尚、本実施例でもウェハホルダー２を回転させる代わりに、ウェハＷを搬送アーム２０からウェハホルダー２（又はその逆）に受け渡すための上下動可能な上下ピン６〜８（図２）又は可動支柱４５（図５）を回転させるようにしてもよい。
【００３８】
以上の第１及び第２実施例では、光電検出器１４、１５、１６を露光ステージ１に固設するものとしたが、例えばウェハホルダー２には細長い矩形開口を有するスリット板のみを設けるようにし、この矩形開口を通過した光を光ファイバー（又はミラー等）を介して露光ステージ１の外部に配置される光電検出器の受光面に導くように構成してもよい。また、照明系１１、１２、１３を露光ステージ１に設ける場合には、照明光を射出する光源を露光ステージ１の外部に配置し、その照明光を光ファイバー等で露光ステージ１の内部に導いてウェハＷの周縁端を照明するように構成してもよい。このとき、光ファイバーの射出端を細長い矩形状としてウェハホルダー２に設けてもよいし、あるいはウェハホルダー２に細長い矩形開口を有するスリット板を設け、光ファイバーから射出される照明光でスリット板をその裏面から照射するようにしてもよい。
【００３９】
次に、本発明の第３実施例における基板の位置決め装置について図７を用いて説明する。図７は本実施例における位置決め装置の概略的な構成を示す斜視図である。本実施例は先の第１実施例における光電検出器１４、１５、１６をウェハホルダー２上とは別の位置に設けた例であり、その他の構成は第１実施例と同様であるため、位置決め装置の構成の詳しい説明は省略する。また、第１実施例と同じ機能を果たす部材については同一の符号を付している。
【００４０】
図７においてウェハＷは搬送アーム２０によって受け渡し位置に配置されている状態を示す。ここで、ウェハＷをウェハホルダー２上に載置する前に、平行光照明系１１、１２、１３からウェハＷに対してレーザー光束が照射される。ウェハエッジの投影像はミラー５１、５２、５３によって反射され、受光部５４、５５、５６に設けられた光電検出器１４、１５、１６によって受光される。これらの光電検出器１４、１５、１６から出力される光電信号のレベルは、先の第１実施例と同様にウェハエッジの位置に応じて変化する。また、ミラー５１及び受光部５４は駆動手段５７によって一体となってＹ方向に移動可能であり、ミラー５２及び受光部５５は駆動手段５８によって一体となってＹ方向に移動可能である。さらに、ミラー５３及び受光部５６は駆動手段５９によって一体となってＸ方向に移動可能である。主制御系ＭＣＳはこれらの駆動装置５７、５８、５９を介して夫々のミラー及び受光部の駆動を制御する。
【００４１】
平行光照明系１１、１２、１３からの光束を受光した光電検出器１４、１５、１６は、受光したレーザー光束の光強度に対応した光電信号を主制御系ＭＣＳに出力する。主制御系ＭＣＳはこれらの光電信号に基づいて、先の第１実施例と同様の計算によってウェハＷの受け渡し位置からの位置ずれ量ΔＸ、ΔＹ、及びＸ方向に対するフラットの回転誤差量Δθを夫々求める。このとき露光ステージ１の位置はどの位置にあってもよい。そして主制御系ＭＣＳはウェハＷをウェハホルダー２上に載置する際に、これらの位置ずれ量及び回転誤差量（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）に基づいて露光ステージの位置及びウェハホルダー２の回転位置を制御する。このとき、露光ステージ１の位置は基準位置から（ΔＸ、ΔＹ）だけずれた位置に配置され、ウェハホルダー２の回転位置はニュートラル位置からΔθだけ回転した位置にある。そして、ウェハＷをウェハホルダー２上に載置するとき、主制御系ＭＣＳは駆動装置５７、５８、５９に対して指令信号を出力し、ミラー５１、５２、５３がウェハＷの下部から退避するようにミラー５１、５２、５３及び受光部５４、５５、５６を夫々移動させる。そして、ウェハＷをウェハホルダー２によって保持させた後、先の第１実施例と同様にウェハホルダー２の回転位置をニュートラル位置に戻すことによってウェハＷの位置決め動作が終了する。
【００４２】
以上のような位置決め装置の構成及び動作によって、ウェハホルダー２上に光電検出器等を設けることなく、ウェハＷを露光ステージ１に対して位置決めすることが可能となる。また、このような構成の場合、ウェハの位置ずれ検出をウェハ交換時に行う必要がなく、予め位置ずれを計測しておくことができるため、スループットが向上するという利点がある。
【００４３】
以上の各実施例では、ウェハＷをウェハホルダー２に載置する前に、露光ステージ１をＸ、Ｙ方向に微動して、ウェハＷとウェハホルダー２との位置ずれ量ΔＸ、ΔＹを零にするものとしたが、例えば搬送アーム２０をＸ、Ｙ方向に微動可能に構成し、ウェハＷが載置された搬送アーム２０を露光ステージ１（ウェハホルダー２）に対して相対移動して位置ずれ量ΔＸ、ΔＹを零とした後で、搬送アーム２０上のウェハＷを３本ピン６、７、８、又は可動支柱４５を介してウェハホルダー２に受け渡すようにしてもよい。さらに、ウェハホルダー２や可動支柱４５（又は３本ピン６、７、８）の代わりに、搬送アーム２０を回転可能に構成し、前述の回転誤差量Δθを零とするようにその搬送アーム２０を回転させるとともに、この回転された搬送アーム２０上のウェハＷを３本ピン６、７、８、又は可動支柱４５を介してウェハホルダー２に受け渡すようにしてもよい。
【００４４】
また、３本ピン６〜８、又は可動支柱４５を用いて、搬送アーム２０とウェハホルダー２との間でウェハＷの受け渡しを行うものとしたが、例えばウェハホルダー２を上下動可能に構成してウェハＷの受け渡しを行うようにしてもよい。この場合、露光ステージ１の上方まで移動された搬送アーム２０を下降させてウェハＷを３本ピン６〜８（又は可動支柱４５）に載せ替える。しかる後、搬送アーム２０を露光ステージ１の上方から退避させるとともに、ウェハホルダー２をその載置面が３本ピン６〜８（又は可動支柱４５）の上端面よりも所定量だけ高くなるようにウェハホルダー２を上昇させてウェハＷをウェハホルダー２上に真空吸着保持し、この状態のまま露光ステージ１を駆動して露光動作等を行うことになる。
【００４５】
尚、ロード用のウェハカセット２２とプリアライメント装置３０との間、及びプリアライメント装置３０とアンロード用のウェハカセット２３との間に設けられる搬送装置は、図１中のベルト２４ａ、２４ｂ、及び２５ａ、２５ｂに限られるものではなく、図１中のガイド２１とスライダ（搬送アーム）２０とを組み合わせたもの、又は市販されている多関節アームを持つ搬送ロボットを用いるようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板をホルダー上に載置する際に、ホルダー上方において基板の外周の直線部分を非接触で検出することにより、速やかに且つ高精度に基板をステージに対して位置決めすることができる。
また、ホルダーの回転位置がニュートラル位置にあるときに、基板の外周の直線部分（フラット）の方向がホルダーに対して常に所定の基準方向を向くように載置されるため、ホルダーが所定の角度範囲しか回転できない場合でも、露光動作時やファインアライメント動作時にホルダーを回転したとき、ホルダーの回転可能な角度範囲を超えることが極めて少なくなる。
【００４７】
さらに、保持部材（搬送手段）とホルダーとの間での基板の受け渡しに用いられる可動部材を、ホルダーに対して相対的に回転可能に構成する場合には、ホルダーに回転機構を設ける場合に比べて簡易な構成で基板の回転誤差を零にすることができるとともに、ホルダーの回転機構が不要となってステージの剛性、即ちステージ上での基板の位置的な安定性が高まるという利点も得られる。
【００４８】
また、基板の位置とその直線部分の向きとの少なくとも一方を予備的に補正するプリアライメント装置を更に設ける場合には、このプリアライメントされた基板がステージの上方まで搬送されるので、ホルダーや支持部材（可動部材）の可動範囲（回転量）が小さくて済むという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に好適な投影露光装置におけるウェハ搬送系の概略的な構成を示す上面図である。
【図２】本発明の第１実施例における基板の位置決め装置の概略的な構成を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）はウェハＷを露光ステージ１上に配置したときの上面図、図３（ｂ）はウェハＷと露光ステージ１及びホルダー２とを相対的に位置決めしたときの上面図、図３（ｃ）はウェハＷをウェハホルダー２上に配置したときの上面図、図３（ｄ）はウェハホルダー２を初期位置に戻したときの上面図である。
【図４】図４（ａ）は主制御系ＭＣＳによるずれ量Ｄ１〜Ｄ３の計算結果に生じる誤差を説明するための上面図、図４（ｂ）、（ｃ）はずれ量Ｄ１〜Ｄ３の計算誤差を低減させるための動作を説明する上面図である。
【図５】図５は第１実施例の変形例における基板の位置決め装置の概略的な構成を示す斜視図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の第２実施例における基板の位置決め装置の概略的な構成を示す上面図、図６（ｂ）〜（ｄ）は微小光電センサ３４、３５、３６から得られる光電信号の信号波形を示す図である。
【図７】本発明の第３実施例における基板の位置決め装置の概略的な構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・・露光ステージ
２・・・・ウェハホルダー
３・・・・Ｘ駆動装置
４・・・・Ｙ駆動装置
５・・・・θ駆動装置
１１、１２、１３・・・平行光照明系
１４、１５、１６・・・光電検出器
２０・・・搬送アーム
ＭＣＳ・・・主制御系
ＳＣ・・・ステージ駆動制御装置
Ｗ・・・・ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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