JP2003060000A - 基板搬送装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の交換作業の少なくとも一部における処
理能力の向上を図る。 【解決手段】 搬出アーム５２が、アーム駆動機構５６
によりＹ軸方向に駆動され、基板受け渡し位置に移動さ
れる。次いで、ステージＷＳＴに形成された凹溝３１
ａ、３１ｂに搬出アーム５２の少なくとも一部を挿入す
るため、ステージＷＳＴが基板受け渡し位置に向かって
移動する。そして、基板受け渡し位置へのステージの移
動が終了し、搬出アームが凹溝に挿入された状態で、搬
出アームとホルダ１８とがＺ軸方向に相対駆動され、基
板が搬出アームを介してホルダから離間される。このよ
うに、ホルダからの搬出アームに対する基板の受け渡し
は、高速で移動するステージを基板受け渡し位置まで移
動させて、搬出アームの一部をステージの凹溝に挿入し
た後、搬出アームとホルダとをＺ軸方向に相対移動さ
せ、基板をホルダから離間させることにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板搬送装置及び
露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しく
は、露光装置のステージ上に基板を搬入し、あるいはス
テージから基板を搬出するのに好適な基板搬送装置及び
該基板搬送装置を備える露光装置、並びに該露光装置を
用いるデバイス製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＩＣ（集積回路）等の半導体
素子を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又
はレチクルのパターンを投影光学系を介してウエハ上に
転写する投影露光装置、例えばステップ・アンド・リピ
ート方式の縮小投影型露光装置（いわゆるステッパ）や
ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（い
わゆるスキャニング・ステッパ）などが用いられてい
る。

【０００３】従来のこの種の露光装置では、例えばイン
ラインにて接続されたコータ・デベロッパ（Coater-Dev
eloper）等の他の基板処理装置から送られてきたウエハ
は、ウエハ搬送系に受け渡され、その後ウエハ搬送系に
よって搬送されプリアライメント装置を構成する回転テ
ーブル上に受け渡される。次にプリアライメント装置に
よりウエハの外形が検出され、ウエハの中心位置ずれと
回転ずれが検出される。そして、回転ずれを補正すべく
回転テーブルが所定角度回転する。場合によっては、中
心位置ずれを補正すべく、回転テーブルが微小駆動され
る。すなわち、このようにして、プリアライメントが行
われる。次いで、ウエハロード用のロボットアーム（ロ
ードアーム）がプリアライメント装置からウエハを受け
取り、露光が終了するまで待機する。この待機中に、ウ
エハステージに搭載されたウエハの露光が終了し、ウエ
ハの交換が以下の(1) 〜(10)の手順に従って約５〜ｌ０
秒間で行われる。

【０００４】(1) 制御装置により、ウエハステージがロ
ーディングポジションまで移動される。 (2) 次に、制御装置によりウエハステージ上に搭載され
たウエハホルダのバキュームがＯＦＦされる。 (3) 次に、制御装置により、ウエハステージ上に設けら
れた上下動ピン（センターアップ）が上昇駆動され、該
センターアップによりウエハが上方に持ち上げられる。 (4) 次に、制御装置によりウエハアンロード用のロボッ
トアーム（アンロードアーム）がセンターアップに保持
されているウエハの下に挿入される。 (5) 次に、制御装置によりセンターアップが下降駆動さ
れ、アンロードアームにウエハが渡され、アンロードア
ームによりウエハの真空吸着が開始される。 (6) 次に、制御装置によりウエハを保持するアンロード
アームが駆動されウエハがローディングポジションより
退避されると同時にウエハを保持して待機中のロードア
ームによってウエハがウエハホルダ上方まで搬送され
る。 (7) 次に、制御装置によりセンターアップが上昇駆動さ
れ、ウエハがロードアームからセンターアップ上に移載
される。 (8) 次に、制御装置によりロードアームがウエハ下より
退避される。 (9) 次に、制御装置により、センターアップが下降駆動
され、ウエハがウエハホルダへ載置される。 (10) 次に、制御装置によりウエハホルダのバキューム
がＯＮされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、投影露光装
置におけるウエハの処理の流れは、通常次のようになっ
ている。

【０００６】まず、前述の如くウエハ外形検出に基づく
プリアライメント（ラフな位置合わせ）を行うラフアラ
イメント工程が行われる。次に、ウエハステージをロー
ディングポジションに移動した状態で前述したロードア
ームによるウエハステージへのウエハの受け渡し（ウエ
ハローディング工程）が行われる。その次に、ウエハス
テージ上のウエハ上のアライメントマークの位置を検出
しウエハ上のショット配列を求めるウエハアライメント
工程が行われる。このアライメントの終了後、レチクル
のパターンをウエハ上に転写する露光工程が行われ、露
光終了後に、ウエハステージを再びローディングポジシ
ョンに戻して前述したアンロードアームによるウエハの
搬出（ウエハアンローディング工程：このウエハアンロ
ーディング工程と前述したウエハローディング工程とに
よってウエハ交換工程が構成される）が行われる。

【０００７】従って、ウエハ１枚の処理に要する時間
は、ウエハ交換時間＋ウエハアライメント時間＋露光時
間にて決定され、露光時間以外のウエハ交換時間等を短
縮しても高スループットを実現することが可能である。

【０００８】しかしながら、上述した従来例では、ウエ
ハを交換するために、上記(1) 〜(10)のような手順を経
る必要があることから、交換作業に長時間を要するとい
う不都合があった。また、この場合、ウエハのプリアラ
イメント後に、ウエハの受け渡しが何度も行われること
から、結果的にプリアライメント精度が低下するという
不都合もあった。

【０００９】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、基板の交換作業の少なくとも一
部における処理能力の向上を図ることができる基板搬送
装置を提供することにある。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、露光処理シ
ーケンスにおける処理能力の向上を図ることができる露
光装置を提供することにある。

【００１１】また、本発明の第３の目的は、デバイスの
生産性を向上させることができるデバイス製造方法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、２次元面内で移動可能な基板保持部材（１８）から
の基板の搬出を少なくとも行う基板搬送装置であって、
搬出アーム（５２）と；前記基板保持部材が搭載され、
該基板保持部材が搭載される側の面に、前記搬出アーム
の少なくとも一部を、前記２次元面内の所定方向から挿
入可能で所定方向に延びる凹溝（３１ａ、３１ｂ）が形
成されたステージ（ＷＳＴ）と；前記搬出アームを前記
２次元面に平行な面内で駆動し、前記搬出アームを基板
受け渡し位置に移動させるアーム駆動機構（５６）と；
前記基板が前記基板保持部材に保持された状態で、前記
凹溝に前記搬出アームの少なくとも一部を挿入するため
前記ステージを基板受け渡し位置に向かって駆動するス
テージ駆動装置（１５、１９）と；前記搬出アームを前
記凹溝に挿入後、前記搬出アームと前記基板保持部材と
を２次元面に直交する方向に相対的に駆動して前記基板
を前記基板保持部材から離間させる第１の相対駆動機構
（５６）と；を備える基板搬送装置である。

【００１３】これによれば、まず、搬出アームが、アー
ム駆動機構により２次元面に平行な面内で駆動され、基
板受け渡し位置に移動される。次いで、ステージに形成
された前記凹溝に搬出アームの少なくとも一部を挿入す
るため、基板が基板保持部材に保持された状態で、ステ
ージが基板受け渡し位置に向かって、ステージ駆動装置
によって駆動される。そして、基板受け渡し位置へのス
テージの移動が終了し、搬出アームが凹溝に挿入された
状態で、第１の相対駆動機構により、搬出アームと基板
保持部材とが２次元面に直交する方向に相対的に駆動さ
れ、基板が搬出アームを介して基板保持部材から離間さ
れる。

【００１４】このように、基板保持部材からの搬出アー
ムに対する基板の受け渡しは、搬出アームではなく、こ
れより高速で移動するステージ（すなわち基板保持部
材）を基板受け渡し位置まで移動させて、搬出アームの
少なくとも一部を基板保持部材を介して基板を保持した
ステージの凹溝に挿入した後、搬出アームと基板保持部
材とを２次元方向に直交する方向に相対移動させ、基板
を基板保持部材から離間させることにより行われる。従
って、従来のアンローディングアームとセンターアップ
との共同作業による基板のアンローディングに比べて高
速な基板保持部材からの基板の搬出（アンローディン
グ）が可能になり、スループットの向上が可能になる。
これにより、基板の交換作業の一部である基板搬出作業
における処理能力の向上が可能となる。また、センター
アップ等の機構をステージ上に設ける必要がないので、
ステージの軽量化及び位置制御性の向上も可能になる。

【００１５】この場合において、請求項２に記載の基板
搬送装置の如く、前記基板保持部材の外周部には、前記
凹溝に連通するとともに、前記搬出アームの少なくとも
一部を前記２次元面に直交する方向に案内する凹部（３
０ａ〜３０ｃ）が形成されていることとすることができ
る。

【００１６】この場合において、請求項３に記載の基板
搬送装置の如く、前記基板受け渡し位置で基板を保持す
る搬入アーム（３６）と；前記アーム駆動機構により前
記搬出アームが前記基板保持部材上から退避された後
に、前記基板を保持した前記搬入アームと前記基板保持
部材とを前記２次元方向に直交する方向に相対的に駆動
して、前記搬入アームの少なくとも一部を前記基板保持
部材の前記凹部に沿って挿入方向に駆動する第２の相対
駆動機構（３８）と；を更に備え、前記ステージ駆動装
置は、前記基板が前記搬入アームから前記基板保持部材
に渡された後、前記ステージを前記基板受け渡し位置か
ら離間する方向に駆動して前記搬入アームの少なくとも
一部を前記凹溝に沿って移動させ前記ステージから離間
させることとすることができる。

【００１７】この場合において、請求項４に記載の基板
搬送装置の如く、前記搬入アームは、前記基板受け渡し
位置で前記基板を保持して該基板の面内方向で回転可能
であり、前記搬入アームに保持された基板の外形を計測
する計測装置（３２）と；前記計測装置の計測結果に基
づいて前記基板の前記２次元面と平行な面内の位置ずれ
を算出する演算装置（１９）と；を更に備えることとす
ることができる。

【００１８】この場合において、計測装置の構成は種々
考えられるが、例えば請求項５に記載の基板搬送装置の
如く、前記計測装置は、下方に向けて光を照射する落射
照明系（５５、５７）と、前記光が照射される第１位置
と前記光が照射されない第２位置との間で往復移動可能
で、前記第１位置にあるとき前記光を下方から前記基板
の外縁部近傍に向けて反射する少なくとも１つの反射部
材（４１ａ〜４１ｃ）と、前記反射部材及び前記基板の
外縁部を経由した反射光を受光する撮像装置（６３）と
を有することとすることができる。

【００１９】この場合において、反射部材は、例えばミ
ラーなどとすることもできるが、請求項６に記載の基板
搬送装置の如く、前記反射部材は、プリズムであること
とすることもできる。

【００２０】上記請求項１〜６に記載の各基板搬送装置
において、請求項７に記載の基板搬送装置の如く、前記
基板受け渡し位置の近傍の領域では、前記ステージの前
記所定方向に直交する方向の移動を制限する移動制限装
置（９０）を更に備えることとすることができる。

【００２１】上記請求項４〜６に記載の各基板搬送装置
において、請求項８に記載の基板搬送装置の如く、前記
基板保持部材からの前記基板の搬出動作と、前記計測装
置による前記基板の外形計測動作とは、並行して行われ
ることとすることができる。

【００２２】上記請求項１〜８に記載の各基板搬送装置
において、請求項９に記載の基板搬送装置の如く、前記
基板保持部材からの基板の搬出動作及び前記基板保持部
材への基板の搬入動作の少なくとも一方の特定動作の途
中で前記ステージが制御不能となった後、リセットを行
う際に、前記特定動作の途中で前記ステージに係合状態
となっている前記搬出アーム及び搬入アームの少なくも
一方の特定アームの前記係合状態を解除した後に、リセ
ット動作を開始することとすることができる。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、２次元面内で
移動可能な基板保持部材上に基板を搬入する基板搬送装
置であって、基板受け渡し位置で基板を保持するととも
に、前記基板を保持して該基板の面内方向で回転可能な
搬入アーム（３６）と；前記基板受け渡し位置の近傍で
下方に向けて光を照射する落射照明系（５５，５７）
と、前記光が照射される第１位置と前記光が照射されな
い第２位置との間で往復移動可能で、前記第１位置にあ
るとき前記光を下方から前記基板の外縁部近傍に向けて
反射する少なくとも１つの反射部材（４１ａ〜４１ｃ）
と、前記反射部材及び前記基板の外延部を経由した反射
光を受光する撮像装置（６３）とを有し、前記撮像装置
の撮像結果に基づいて前記基板の外形を計測する計測装
置（３２）と；前記計測装置の計測結果に基づいて前記
基板の前記２次元面と平行な面内の位置ずれを算出する
演算装置（１９）と；を備える基板搬送装置である。

【００２４】これによれば、例えば基板保持部材が基板
受け渡し位置へ向かって移動するのと並行して、計測装
置により搬入アームに保持された基板の外形を計測し、
この計測装置の計測結果に基づいて基板の前記２次元面
と平行な面内の位置ずれを演算装置により算出すること
が可能となる。ここで、計測装置による基板の外形の計
測は、基板保持部材が基板受け渡し位置へ向かって移動
を開始するのと同時あるいはその直後に、前記反射部材
を第２位置から第１位置へ移動するだけで、落射照明系
からの光が反射部材で前記基板の外縁部近傍に向けて反
射され、その反射光が撮像装置で受光され基板の外縁部
の形状が撮像され、その撮像結果に基づいて行われる。

【００２５】従って、基板の面内の位置ずれ（中心位置
ずれ、回転ずれ）の計測を、基板保持部材からの基板の
搬出動作及び基板保持部材上への基板の搬入動作、すな
わち基板交換動作の一部と並行としてかつ簡易に行うこ
とが可能となり、スループットを低下させることなく、
基板の面内位置ずれの計測を簡易に行うことが可能にな
る。この場合、基板の面内位置ずれの計測（プリアライ
メント計測）は、基板を基板保持部材上に搬入する直前
に行われるので、その計測精度の向上も可能である。勿
論、基板の回転ずれ（残留回転誤差）は、搬入アームの
回転により補正すれば良い。従って、ウエハ交換作業の
一部である基板の面内位置ずれ計測作業における処理能
力の向上が可能になる。さらに、落射照明方式の採用に
より、落射照明系や撮像装置を固定にしたまま、小型の
反射部材のみを基板の下方に出し入れするのみで良いの
で、計測用の照明系や撮像装置の全体を駆動する場合に
比べて機構の簡素化、及び駆動時の振動の軽減なども可
能になる。

【００２６】請求項１１に記載の発明は、２次元面内で
移動可能なステージ（ＷＳＴ）からの基板の搬出及び前
記ステージ上への基板の搬入の少なくとも一方の特定基
板搬送動作を行う基板搬送装置であって、搬送アーム
（３６又は５２）と；前記特定基板搬送動作を行う際
に、前記ステージと前記搬送アームとを前記２次元面に
平行な面内で所定方向に相対的に駆動する相対駆動装置
（１５、１９）と；前記所定方向と交差する方向の前記
ステージの移動を制限する移動制限装置（９０）と；を
備える基板搬送装置である。

【００２７】これによれば、ステージからの基板の搬出
及び前記ステージ上への基板の搬入の少なくとも一方の
特定基板搬送動作を行う際に、相対駆動装置により、ス
テージと搬送アームとが２次元面（ステージの移動面に
平行な面）内で所定方向に相対的に駆動される。この場
合、ステージに対する搬送アームの移動経路が所期の経
路からずれると、両者の接触が発生するおそれがあるた
め、これを回避すべく、基板の交換作業中、例えば上記
の特定基板搬送動作中は、ステージの位置、特に所定方
向（ステージと搬送アームとの相対移動方向）に交差す
る方向の位置を高精度にサーボ制御する必要がある。し
かし、本発明では、移動制限装置により所定方向と交差
する方向のステージの移動を制限できるので、上述の如
く、高精度なステージの位置制御を行うことなく、ステ
ージに対する搬送アームの移動経路のずれによる搬送ア
ームとステージとの接触を効果的に回避することが可能
となる。従って、基板交換作業の少なくとも一部である
特定基板搬送動作における処理能力の向上が可能とな
る。

【００２８】請求項１２に記載の発明は、エネルギビー
ム（ＩＬ）により基板（Ｗ）を露光して前記基板上に所
定のパターンを形成する露光装置であって、請求項１〜
１１のいずれか一項に記載の基板搬送装置を備え、前記
ステージ（ＷＳＴ）上に搭載された基板保持部材（１
８）に前記基板が載置されること特徴とする露光装置で
ある。

【００２９】これによれば、ステージ上に搭載された基
板保持部材に前記基板が載置される請求項１〜１１のい
ずれか一項に記載の基板搬送装置を備えているので、基
板交換作業の少なくとも一部における処理能力の向上が
可能となり、結果的に露光装置で行われる一連の露光処
理シーケンスにおける処理能力の向上が可能となる。例
えば、基板搬出作業におけるスループットの向上は、露
光処理シーケンスにおけるスループットの向上となり、
例えばプリアライメント精度の向上は、露光精度（パタ
ーンの形成精度）の向上、ひいては最終製品であるデバ
イスの歩留まりの向上につながる。

【００３０】また、請求項１３に記載の発明は、リソグ
ラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソ
グラフィ工程では、請求項１２に記載の露光装置を用い
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。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図９に基づいて説明する。

【００３２】図１には、一実施形態に係る基板搬送装置
を含む露光装置１００の構成が示されている。この露光
装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査
型露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）であ
る。

【００３３】この露光装置１００は、露光光源を含む照
明系１２、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチク
ルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板としてのウエ
ハＷが搭載されるステージとしてのウエハステージＷＳ
Ｔ、及びこれらの制御系等を備えている。

【００３４】前記照明系１２は、例えば特開平６−３４
９７０１号公報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（フライアイレンズ、内面反射
型インテグレータ、あるいは回折光学素子など）等を含
む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変ＮＤフィル
タ、レチクルブラインド、及びダイクロイックミラー等
（いずれも不図示）から成る照明光学系とを含んで構成
されている。この照明系１２では、回路パターン等が描
かれたレチクルＲ上のレチクルブラインドで規定された
スリット状の照明領域ＩＡＲ部分を照明光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
は、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの
遠紫外光、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎ
ｍ）、あるいはＦ ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの
真空紫外光などが用いられる。照明光ＩＬとして、超高
圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）を用
いることも可能である。

【００３５】ここで、照明系内の各駆動部、すなわち可
変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド等は、主制御装置
２０からの指示に応じ照明制御装置（露光コントロー
ラ）１４によって制御される。

【００３６】前記レチクルステージＲＳＴは、レチクル
ベース盤１３上に配置され、その上面にはレチクル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、ボイスコイル
モータ等を含む不図示のレチクルステージ駆動部によっ
て、照明光学系の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸
ＡＸに一致）に垂直な平面内（ＸＹ平面内）で２次元的
に（Ｘ軸方向、これに直交するＹ軸方向及びＸＹ平面に
直交するＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）に）微少駆動
可能であるとともに、所定の走査方向（ここではＹ軸方
向とする）に指定された走査速度で駆動可能となってい
る。このレチクルステージＲＳＴは、レチクルＲの全面
が少なくとも照明光学系の光軸を横切ることができるだ
けのＹ軸方向の移動ストロークを有している。

【００３７】レチクルステージＲＳＴの側面には鏡面加
工が施され、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル
干渉計」という）１６からの干渉計ビームを反射する反
射面が形成されている。レチクル干渉計１６では、その
反射面からの戻り光と不図示のレファレンス部からの戻
り光を干渉させてその干渉光の光電変換信号に基づき、
レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置（θ
ｚ回転を含む）を、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能
で常時検出している。このレチクル干渉計１６の測長軸
は、実際には走査方向に少なくとも２軸、非走査方向に
少なくとも１軸設けられている。

【００３８】レチクル干渉計１６からのレチクルステー
ジＲＳＴの位置情報はステージ制御装置１９及びこれを
介して主制御装置２０に送られ、ステージ制御装置１９
では主制御装置２０からの指示に応じ、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部
（図示省略）を介してレチクルステージＲＳＴを駆動す
る。

【００３９】前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージ
ＲＳＴの図１における下方に配置され、その光軸ＡＸ
（照明光学系の光軸に一致）の方向がＺ軸方向とされて
いる。この投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセ
ントリックで、光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置さ
れた複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が用
いられている。この投影光学系ＰＬの投影倍率は、例え
ば１／５（あるいは１／４）などである。

【００４０】このため、照明系１２からの照明光ＩＬに
よってレチクルＲの照明領域ＩＡＲが照明されると、こ
のレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系
ＰＬを介して照明領域ＩＡＲ部分のレチクルＲの回路パ
ターンの縮小像（部分倒立像）が表面にレジスト（感光
剤）が塗布されたウエハＷ上に形成される。

【００４１】前記ウエハステージＷＳＴは、投影光学系
ＰＬの図１における下方に配置されたウエハベース盤１
７上に配置され、このウエハステージＷＳＴ上には、基
板保持部材としてのウエハホルダ１８が載置されてい
る。このウエハホルダ１８上には例えば直径１２インチ
（約３００ｍｍ）のウエハＷが真空吸着されている。ウ
エハホルダ１８は不図示の駆動部により、投影光学系Ｐ
Ｌの最良結像面に対し、任意方向に傾斜可能で、かつ投
影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に微動できるよ
うに構成されている。また、このウエハホルダ１８はＺ
軸回りの回転動作も可能になっている。

【００４２】ウエハステージＷＳＴは走査方向（Ｙ軸方
向）の移動のみならず、ウエハＷ上の複数のショット領
域を前記照明領域ＩＡＲと共役な照明光ＩＬの照射領域
（露光領域）に位置させることができるように、走査方
向に垂直な非走査方向（Ｘ軸方向）にも移動可能に構成
されており、ウエハＷ上の各ショット領域を後述するよ
うにして走査（スキャン）露光する動作と、次のショッ
トの露光のための加速開始位置まで移動する動作とを繰
り返すステップ・アンド・スキャン動作を行う。

【００４３】ウエハステージＷＳＴは、ここでは、Ｘ軸
リニアモータと一対のＹ軸リニアモータとを含むステー
ジ駆動装置としてのウエハ駆動装置１５によりＸ軸及び
Ｙ軸の２次元方向に駆動される。これを更に詳述する
と、Ｘ軸リニアモータは、Ｘ軸方向に延びる固定子（Ｘ
軸リニアガイド）７２（図７参照）と、ウエハステージ
ＷＳＴに設けられ、前記Ｘ軸リニアガイド７２との間の
電磁相互作用によりＸ軸方向のローレンツ力を発生し、
該ローレンツ力によりＸ軸リニアガイド７２に沿って駆
動される可動子（図示省略）とを有している。前記一対
のＹ軸リニアモータは、Ｙ軸方向に延びる不図示の一対
の固定子（Ｙ軸リニアガイド）と、これらのＹ軸リニア
ガイドにそれぞれ対応してＸ軸リニアガイド７２の一端
部と他端部とにそれぞれ設けられ、対応するＹ軸リニア
ガイドとの間の電磁相互作用によりＹ軸方向のローレン
ツ力をそれぞれ発生する一対の可動子（図示省略）とを
有している。なお、ウエハ駆動装置１５は、上述の如
く、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動するＸ軸リ
ニアモータと、該Ｘ軸リニアモータの固定子であるＸ軸
リニアガイドと一体的にウエハステージＷＳＴをＹ軸方
向に駆動する一対のＹ軸リニアモータとの合計３つのリ
ニアモータを含んで構成されるが、図１においては図示
の便宜上からブロックにて示されている。

【００４４】ウエハステージＷＳＴの位置は、ウエハレ
ーザ干渉計２４によって計測されている。すなわち、ウ
エハステージＷＳＴのＸ軸方向一側（−Ｘ側）の側面、
及びＹ軸方向一側（＋Ｙ側）の側面には、それぞれ鏡面
加工が施されて反射面が形成されている。これらの反射
面に、ウエハレーザ干渉計２４から干渉計ビームがそれ
ぞれ照射され、それぞれの反射面からの戻り光と不図示
のリファレンス部からの戻り光を干渉させてその干渉光
の光電変換信号に基づき、ウエハステージＷＳＴの位置
が、ウエハレーザ干渉計２４によって例えば０．５〜１
ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。なお、ウエハ
レーザ干渉計２４は、実際には、ウエハステージＷＳＴ
のＸ軸方向一側（−Ｘ側）の側面に干渉計ビームを照射
するＸ軸干渉計と、Ｙ軸方向一側の側面に干渉計ビーム
を照射するＹ軸干渉計とが設けられている。これらのＸ
軸干渉計、Ｙ軸干渉計は、それぞれ測長軸を有する多軸
干渉計であり、ウエハステージＷＳＴのＸ位置、Ｙ位置
の他、回転（θｚ回転（ヨーイング）、Ｘ軸回りの回転
であるθｘ回転（ピッチング）、及びＹ軸回りの回転で
あるθｙ回転（ローリング）を含む）の計測も可能とな
っている。また、Ｘ軸方向の複数の測長軸の中には、投
影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通る測長軸と、後述するアラ
イメント系ＡＬＧの検出中心を通る測長軸とが含まれ、
Ｙ軸方向の複数の測長軸の内の少なくとも一つは、投影
光学系ＰＬの光軸ＡＸとアライメント系ＡＬＧの検出中
心とを通る。これにより、本実施形態のウエハレーザ干
渉計２４では、露光時、及びアライメント時のいずれの
ときにおいてもいわゆるアッベの誤差なく、ウエハステ
ージＷＳＴのＸ、Ｙ位置を計測できるようになってい
る。

【００４５】ウエハレーザ干渉計２４の各測長軸におけ
る計測値は、図１のステージ制御装置１９及びこれを介
して主制御装置２０に送られており、ステージ制御装置
１９では、主制御装置２０からの指示に応じてウエハス
テージＷＳＴの位置を制御する。なお、ウエハステージ
ＷＳＴの位置を計測する干渉計としては、上記の如く、
複数の干渉計が設けられているが、図１ではこれらがウ
エハレーザ干渉計２４として代表的に示されている。

【００４６】前記ウエハステージＷＳＴ上には、図１に
示されるように、基準マーク板ＦＭがその表面がウエハ
Ｗの表面とほぼ同一高さとなるように固定されている。
この基準マーク板ＦＭの表面には、例えば後述するアラ
イメント系ＡＬＧの検出中心の位置とレチクルパターン
の投影像の位置との相対位置関係を計測するためのベー
スライン計測用基準マークその他の基準マークが形成さ
れている。

【００４７】さらに、本実施形態の露光装置１００で
は、図１に示されるように、投影光学系ＰＬの側面、よ
り具体的には、投影光学系ＰＬの−Ｙ側の側面に、ウエ
ハＷ上の各ショット領域に付設されたアライメントマー
ク（ウエハマーク）の位置を検出するためのマーク検出
系としてのオフアクシス方式のアライメント系ＡＬＧが
設けられ、アライメント系ＡＬＧとしては、例えば特開
平２−５４１０３号公報に開示されているようなField
Image Alignment(ＦＩＡ)系のアライメントセンサが用
いられている。このアライメント系ＡＬＧは、所定の波
長幅を有する照明光（例えば白色光）をウエハに照射
し、ウエハ上のアライメントマークの像と、ウエハと共
役な面内に配置された指標板上の指標マークの像とを、
対物レンズ等によって、撮像素子（ＣＣＤカメラ等）の
受光面上に結像して検出するものである。アライメント
系ＡＬＧは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）の撮像結果を、主制御装置２０へ向け
て出力する。

【００４８】また、この露光装置１００では、投影光学
系ＰＬの最良結像面に向けて複数のスリット像を形成す
るための結像光束（検出ビームＦＢ）を光軸ＡＸ方向に
対して斜め方向より供給する照射光学系ＡＦ₁と、その
結像光束のウエハＷの表面での各反射光束をそれぞれス
リットを介して受光する受光光学系ＡＦ₂とから成る斜
入射方式の多点焦点位置検出系ＡＦが、投影光学系ＰＬ
を支える不図示の保持部材に固定されている。この多点
焦点位置検出系ＡＦ（ＡＦ₁、ＡＦ₂）としては、例えば
特開平６−２８３４０３号公報などに開示されるものと
同様の構成のものが用いられ、ウエハ表面の複数点の結
像面に対するＺ方向の位置偏差を検出し、ウエハＷと投
影光学系ＰＬとが所定の間隔を保つようにウエハホルダ
１８をＺ軸方向及び傾斜方向に駆動するために用いられ
る。多点焦点位置検出系ＡＦからのウエハ位置情報は、
主制御装置２０を介してステージ制御装置１９に送られ
る。ステージ制御装置１９はこのウエハ位置情報に基づ
いてウエハホルダ１８をＺ方向及び傾斜方向に駆動す
る。

【００４９】前記ウエハステージＷＳＴ上面のＸ軸方向
両端部近傍には、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を総合すると
分かるように、Ｙ軸方向の中央部やや＋Ｙ側の位置まで
Ｙ軸方向に沿って延びる一対の凹溝３１ａ，３１ｂが形
成されている。これらの凹溝３１ａ，３１ｂにそれぞれ
対向するウエハホルダ１８の下面側部分は、それぞれ所
定深さで除去され、ウエハホルダ１８のＸ軸方向の両端
部に薄肉部がそれぞれ形成されている。このうち、凹溝
３１ａに対向する一方の薄肉部には、切り欠き３０ａ，
３０ｂがＹ軸方向に所定間隔を隔てて形成されている。
また、凹溝３１ｂに対向する他方の薄肉部には、切り欠
き３０ｃが形成されている。切り欠き３０ｃのＹ位置
は、切り欠き３０ａ，３０ｂのほぼ中間の位置となって
いる。これらの切り欠き３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、及び
凹溝３１ａ，３１ｂは、後述するウエハ搬入アーム及び
ウエハ搬出アームのフック部を挿入するためのものであ
る。

【００５０】図１に戻り、露光装置１００は、更に、ウ
エハ受け渡し位置としての基板交換位置に配置された計
測装置としてのウエハプリアライメント装置３２を備え
ている。このウエハプリアライメント装置３２は、プリ
アライメント装置本体３４と、このプリアライメント装
置本体３４の下方に設けられ、ウエハ搬入アーム（以
下、「搬入アーム」という）３６を吊り下げ支持して上
下動及び回転駆動する上下動・回転機構３８と、搬入ア
ーム３６の上方に配置された３つの計測ユニット４０
ａ、４０ｂ、４０ｃとを備えている。このウエハプリア
ライメント装置３２は、さらに、図３に示されるよう
に、３つの計測ユニット４０ａ、４０ｂ、４０ｃに個別
に対応して設けられた３つの反射部材としてのプリズム
４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、これらのプリズム４１ａ〜
４１ｃを個別に駆動する３つのプリズム駆動機構４３
ａ、４３ｂ、４３ｃとを備えている。

【００５１】プリズム駆動機構４３ａ〜４３ｃのそれぞ
れは、モータを有し、支持部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃ
をそれぞれ介して、露光装置１００のボディ（図示省
略）の一部に吊り下げ支持されている。前記プリズム４
１ａ〜４１ｃのそれぞれは、Ｌ字状の支持部材４７ａ〜
４７ｃをそれぞれ介して、プリズム駆動機構４３ａ〜４
３ｃの駆動軸（回転軸）に取り付けられている。この場
合、プリズム駆動機構４３ａ〜４３ｃは、プリズム４１
ａ〜４１ｃのそれぞれを、計測ユニット４０ａ、４０
ｂ、４０ｃから後述するようにして照射される検出用の
光が照射される第１位置（図３参照）と、計測ユニット
４０ａ、４０ｂ、４０ｃからの検出用の光が照射されな
い第２位置（図４参照）との間で、往復して回転駆動す
るようになっている。プリズム駆動機構４３ａ〜４３ｃ
は、主制御装置２０からの指示に基づきステージ制御装
置１９によって制御される。

【００５２】前記計測ユニット４０ｂは、図５に簡略化
して示されるように、筐体５３と、該筐体５３内に所定
の位置関係で配置された光源５５、レンズ５７、折り曲
げミラー５９、レンズ６１、及び撮像装置としてのＣＣ
Ｄカメラ６３等を備えている。ここで、レンズ５７は、
実際には、不図示のレンズホルダに保持され、そのレン
ズホルダの傾斜角が調整可能な構造となっている。すな
わち、レンズホルダを介してレンズ５７の光軸の向きを
所望の角度に調整可能な構造となっている。筐体５３の
レンズ５７下方の部分には、円形開口５３ａが形成され
ている。

【００５３】ここで、図５を用いて、計測ユニット４０
ｂにより、搬入アーム３６に保持された１２インチウエ
ハ（以下、「ウエハＷ’」と呼ぶ）の外形計測の原理に
ついて簡単に説明する。プリズム４１ｂが、ウエハＷ’
下方の第１位置（図３参照）にある、図５の状態で、光
源５５からの検出用の光ＤＬが、レンズ５７を介してプ
リズム４１ｂに落射照明にて照射される。すなわち本実
施形態では光源５５とレンズ５７とによって落射照明系
が構成されている。そして、この光ＤＬは、プリズム４
１ｂの反射面によって順次反射され、図５に示されるよ
うに複数回折り返された後、鉛直下方からウエハＷ’外
縁の所定箇所、具体的にはノッチ（Ｖ字状の切り欠き）
部分近傍に向けて進行する。すなわち、光ＤＬによっ
て、ウエハＷ’のノッチ部近傍が下方から照明される。
そして、光ＤＬは、ミラー５９によって光路が９０°折
り曲げられ、レンズ６１を介してＣＣＤカメラ６３の受
光面（撮像面）に入射する。すなわち、これにより、ウ
エハＷ’のノッチ部近傍の像がＣＣＤカメラ６３の受光
面上に結像し、その像がＣＣＤカメラ６３によって撮像
される。そして、このノッチ部近傍の像の撮像信号が前
記アライメント装置本体３４内部の不図示の信号処理系
（画像処理系）に送られる。

【００５４】その他の計測ユニット４０ａ、４０ｃも、
上記計測ユニット４０ｂと同様に構成され、同様にして
プリズム４１ａ、４１ｃをそれぞれ介してウエハＷ’の
外縁の所定箇所近傍、具体的にはノッチ部以外の周縁部
近傍の像を撮像し、その撮像信号をそれぞれ信号処理系
に送るようになっている。

【００５５】前記プリアライメント装置本体３４の内部
には、前記信号処理系や上下動・回転機構３８の制御系
などを含む制御装置が内蔵されている。

【００５６】ウエハプリアライメント装置３２は、図１
の主制御装置２０からの指示に基づきステージ制御装置
１９によって制御され、３つの計測ユニット４０ａ、４
０ｂ、４０ｃによってウエハＷ’の外縁（外形）を検出
する。そして、３つの計測ユニット４０ａ、４０ｂ、４
０ｃからの撮像信号がプリアライメント装置本体３４に
内蔵された制御装置によって処理され、この制御装置か
らの信号に基づきステージ制御装置１９によってウエハ
Ｗ’のＸ，Ｙ，θｚ誤差が求められる。そして、ステー
ジ制御装置１９は、この内のθｚ誤差を補正すべく上下
動・回転機構３８を制御するようになっている。

【００５７】また、ウエハＷ’のノッチの位置は計測ユ
ニット４０ｂの位置、従ってその方向はウエハＷ’の中
心からみて−Ｙ方向（６時の方向）であるが、この状態
から９０°回転した状態、すなわちウエハＷの中心から
みて＋Ｘ方向（３時の方向）にノッチが来る状態でウエ
ハＷがウエハホルダ１８上に載置される場合もある。か
かる場合には、例えば特開平９−３６２０２号公報に記
載されているように、３時の方向、６時の方向の両方向
に対応した位置に計測ユニット（ＣＣＤカメラを内蔵す
る）を配置しても良く、あるいは計測ユニット４０ａ、
４０ｂ、４０ｃを用いて外形を検出した後にウエハプリ
アライメント装置３２の上下動・回転機構３８を用いて
９０°回転するようにしても良い。なお、この処埋の方
法及び光学配置、ウエハのＸＹθ誤差算出方法は公知で
あり、例えば特開平９−３６２０２号公報に記載されて
いる方法とほぼ同様であるから、ここでは詳細な説明を
省略する。

【００５８】なお、プリアライメント装置３２によるウ
エハＷ’の外形計測に基づいて求められたＸ，Ｙ誤差
は、ステージ制御装置１９を介して主制御装置２０に送
られる。そして、ステージ制御装置１９により、主制御
装置２０からの指示に基づき、例えば後述するウエハ
Ｗ’のウエハホルダ１８への搬入時（ロード時）にその
Ｘ，Ｙ誤差分だけウエハステージＷＳＴを微小駆動する
ことにより補正される。あるいは、そのＸ，Ｙ誤差分だ
けのオフセットをウエハアライメントの際に加えること
で補正することも可能である。

【００５９】図６には、搬入アーム３６が取り出して示
されている。この図６に示されるように、搬入アーム３
６は、上下動・回転機構３８によって駆動される駆動軸
４６の下端に水平に取り付けられた水平部材４２と、こ
の水平部材４２の長手方向（Ｘ軸方向）の一側（＋Ｘ
側）に固定され長手方向に直交する方向（Ｙ軸方向）に
所定長さで延びる延設部４４と、この延設部４４の両端
から下方に突設された一対のＬ字状のフック部５０ａ、
５０ｂと、水平部材４２の長手方向の他端部から下方に
突設されたフック部５０ｃとを有している。フック部５
０ａ、５０ｂは、それぞれの下端が内側（−Ｘ側）に突
設された形状となっている。残りのフック部５０ｃも内
側（＋Ｘ側）に突設された形状となっている。

【００６０】これらのフック部５０ａ〜５０ｃの下端部
の上面はほぼ同一のＸＹ面上に位置し、それぞれウエハ
の裏面を吸着する不図示の吸引孔が設けられており、ま
た、フック部５０ａ，５０ｂとフック部５０ｃとの先端
部相互間の間隔ｄは、１２インチ（ウエハの直径）より
狭く、前述した凹溝３１ａ、３１ｂ相互間のＸ軸方向の
間隔より僅かに広く、かつフック部５０ａ〜５０ｃの先
端部の長さ（Ｘ軸方向）ａは、凹溝３１ａ、３１ｂの幅
より僅かに短くなっている。従って、この搬入アーム３
６では、フック部５０ａ、５０ｂ、５０ｃの吸気孔を介
してウエハ裏面を吸着保持した状態で、フック部５０
ａ、５０ｂ、５０ｃの先端をウエハホルダ１８の切り欠
き３０ａ、３０ｂ、３０ｃにそれぞれ上方から挿入し
て、ウエハに対する吸着を解除し、さらに搬入アーム３
６を下降させてウエハをウエハホルダ１８に渡し、ウエ
ハホルダ１８によるウエハの真空吸引を行い、この状態
でＹ軸方向に沿ってウエハステージＷＳＴと搬入アーム
３６とを相対移動させることにより、搬入アーム３６の
フック部５０ａ，５０ｂ、及び５０ｃの先端部を凹溝３
１ａ，３１ｂをそれぞれ介してウエハステージＷＳＴか
ら引き抜くことができるようになっている。

【００６１】また、図６からも分かるように、フック部
５０ａ〜５０ｃの吸引孔が設けられた部分の上方にウエ
ハの直径より幅の広い空間部が設けられており、後述す
るウエハ搬送アームでは−Ｙ方向からウエハをこの空間
部内に搬入できるようになっている。

【００６２】更に、本実施形態の露光装置１００は、図
４に示されるように、ウエハホルダ１８上のウエハを搬
出するためのウエハ搬出アーム（以下、「搬出アーム」
という）５２と、前記搬入アーム３６にウエハを搬入す
るウエハ搬送アーム５４及びこれらを駆動するアーム駆
動機構５６とを備えている。搬出アーム５２は、図４か
らも明らかなように、前述した搬入アーム３６と全く同
様に構成されている。但し、搬入アーム３６が上下動・
回転機構３８の下端に保持されていたのに対し、搬出ア
ーム５２は、リニアモータの可動子を含む上下動・スラ
イド機構５８に保持されている点が異なる。以下の説明
においては、搬出アーム５２のフック部についても搬入
アーム３６のフック部と同一の符号５０ａ、５０ｂ、５
０ｃを用いるものとする。

【００６３】搬出アーム５２及びウエハ搬送アーム５４
は、アーム駆動機構５６によってＹ軸方向に沿って所定
ストロークで駆動されるようになっている。図４に示さ
れるように、アーム駆動機構５６は、Ｙ軸方向に延びる
リニアガイド６０と、このリニアガイド６０に沿ってＹ
軸方向に往復移動する上下動・スライド機構５８、６２
とを備えている。この内、上下動・スライド機構５８に
前述の如く搬出アーム５２が保持され、搬出アーム５２
は上下動・スライド機構５８によって所定範囲内で上下
方向にも駆動される。また、上下動・スライド機構６２
にウエハ搬送アーム５４が保持され、ウエハ搬送アーム
５４は上下動・スライド機構６２によって所定範囲内で
上下方向にも駆動されるようになっている。上下動・ス
ライド機構５８、６２を含むアーム駆動機構５６は、図
１のステージ制御装置１９によって制御されるようにな
っている。また、この場合、リニアガイド６０は、振動
防止のために、ウエハベース盤１７等を含む露光装置１
００のボディとは離れた架台に取り付けられている。

【００６４】さらに、本実施形態の露光装置１００で
は、図７に示されるように、ウエハステージＷＳＴをＸ
軸方向に駆動するＸ軸リニアモータの固定子であるＸ軸
リニアガイド７２に、上下動ピン７４と、これを上下方
向に所定ストロークで駆動する駆動機構７６とが設けら
れている。上下動ピン７４に対応して、ウエハステージ
ＷＳＴの＋Ｘ側の側面には、上下動ピン７４が挿入可能
で、かつその内径が上下動ピン７４の外形より僅かに大
きなリング状部分７８が設けられたブラケット８０が突
設されている。ブラケット８０のリング状部分７８が上
下動ピン７４と一致する位置まで、ウエハステージＷＳ
ＴがＸ軸方向に移動した状態では、上下動ピン７４を上
昇駆動することにより上下動ピン７４がリング状部分７
８に下方から挿入され、これにより、ウエハステージＷ
ＳＴのＸ軸方向の移動が、上下動ピン７４とリング状部
分７８とのクリアランスの範囲内に機械的に制限される
ようになっている。すなわち、上下動ピン７４、駆動機
構７６、及びブラケット８０によって、ウエハステージ
ＷＳＴのＸ軸方向の移動を制限する移動制限装置９０が
構成されている。この場合、ウエハステージＷＳＴが、
図２に示されるウエハ交換位置と、同一のＸ座標位置に
あるときに、ブラケット８０のリング状部分７８が上下
動ピンと一致するように、上下動ピン７４が配置されて
いる。なお、以下においては、上下動ピン７４がリング
状部分７８に挿入された状態を上下動ピン７４の「オン
状態」、非挿入状態を上下動ピン７４の「オフ状態」と
呼ぶものとする。そして、上下動ピン７４のオン・オフ
の切り替えは、主制御装置２０からの指示に基づき、ス
テージ制御装置１９により駆動機構７６を介して行われ
る。

【００６５】次に、上述のようにして構成された露光装
置１００における全体の動作を、ウエハ搬送系の動作を
中心として、図３、図４、図８及び図９等を参照しつつ
説明する。

【００６６】露光装置１００では、ウエハステージＷＳ
Ｔ上のウエハホルダ１８に保持されたウエハＷに対し
て、主制御装置２０によって、照明系１２、レチクルス
テージＲＳＴ、ウエハステージＷＳＴ等の各部の動作
が、照明制御装置１４、ステージ制御装置１９等を介し
て管理され、通常のスキャニング・ステッパと同様の手
順でステップ・アンド・スキャン方式の露光により、ウ
エハＷ上の各ショット領域に対し、順次レチクルパター
ンが転写される。

【００６７】上記のステップ・アンド・スキャン方式の
露光が行われているとき、主制御装置２０は、ステージ
制御装置１９に対し、次に露光を行うウエハＷ’のウエ
ハ交換位置への搬送と、搬出アーム５２のウエハ交換位
置での待機を指示する。これにより、露光が終了するま
での間に、次のような動作が行われる。

【００６８】すなわち、ステージ制御装置１９によりア
ーム駆動機構５６を介してウエハＷ’を保持したウエハ
搬送アーム５４が、図４に示されるように、ウエハ交換
位置の上方に待機している搬入アーム３６の空間部内の
所定位置（ウエハを受け渡すことが可能な位置）まで駆
動される（図４矢印ＹＡ参照）。これに並行して、ステ
ージ制御装置１９では、前回の露光対象であるウエハの
搬送を終了している搬出アーム５２をアーム駆動機構５
６を介してウエハ交換位置まで＋Ｙ方向に駆動し（図４
矢印ＹＢ参照）、待機させる。

【００６９】すなわち、ウエハステージＷＳＴ上のウエ
ハＷの露光が終了した時点では、未露光のウエハＷ’を
保持したウエハ搬送アーム５４、搬入アーム３６、搬出
アーム５２が、ウエハ交換位置及びその上方で、上下方
向に重なった状態になっている（図８（Ａ）参照）。こ
の待機中に、ウエハ搬送アーム５４によるウエハＷ’の
吸着が解除される。

【００７０】そして、ウエハＷの露光が終了すると、主
制御装置２０は、ステージ制御装置１９に対してウエハ
Ｗ’の搬入アーム３６への受け渡しを指示するととも
に、ウエハステージＷＳＴの所定の待機位置への移動を
指示する。

【００７１】これにより、ステージ制御装置１９によ
り、搬入アーム３６が所定量上昇駆動され、ウエハ搬送
アーム５４から搬入アーム３６へのウエハＷ’の受け渡
しが行われる。この受け渡しに先立って、ステージ制御
装置１９は搬入アーム３６の真空吸引を開始する（バキ
ュームをオンにする）。

【００７２】上記のウエハＷ’の受け渡しと並行して、
ステージ制御装置１９は、ウエハレーザ干渉計２４の計
測値をモニタしつつウエハ駆動装置１５を介してウエハ
ステージＷＳＴを予め設定された待機位置へ移動する。
この移動は、上記の搬入アーム３６へのウエハＷ’の受
け渡しが完了する前に終了する。ここで、待機位置は、
例えばウエハ交換位置より所定距離、例えば１２０ｍｍ
程度＋Ｙ側の位置に設定される（図８（Ｂ）参照）。

【００７３】ウエハステージＷＳＴが上述した待機位置
まで移動すると、主制御装置２０は、ステージ制御装置
１９に対して上下動ピン７４の挿入を指示するととも
に、搬出アーム５２の下降駆動を指示する。この指示に
基づき、ステージ制御装置１９では、駆動機構７６を介
して上下動ピン７４をオン状態とする。これにより、ウ
エハステージＷＳＴのＸ軸方向の移動可能な範囲が数百
μｍ程度の範囲内に制限される。また、この上下動ピン
７４のオフ状態からオン状態への切り替えと並行して、
ステージ制御装置１９は、アーム駆動機構５６を介して
搬出アーム５２のフック５０ａ〜５０ｃの高さがウエハ
ステージＷＳＴの凹溝３１ａ，３１ｂにほぼ一致する高
さとなる位置に向かって搬出アーム５２の下降駆動を開
始する（図８（Ｃ）参照）。

【００７４】上記の上下動ピン７４のオン状態への切り
替えが終了するのに先立って、前述した搬入アーム３６
へのウエハの受け渡しが完了している（図８（Ｃ）参
照）。主制御装置２０は、このウエハの受け渡しの完了
を例えば搬入アーム３６に接続された真空吸引路内の圧
力の変化を検知する不図示のセンサの出力に基づいて確
認し、ステージ制御装置１９に対してウエハ搬送アーム
５４の退避と、プリズム４１ａ〜４１ｃの第１位置（図
３の状態）への移動とを指示する。この指示に基づき、
ステージ制御装置１９では、ウエハ搬送アーム５４を新
たなウエハの受け取りのために待機位置に移動させるべ
く、−Ｙ方向に向けて駆動する（図８（Ｄ）参照）。こ
れと並行して、ステージ制御装置１９は、プリズム４１
ａ〜４１ｃを搬入アーム３６によって保持されているウ
エハＷ’の下方の第１位置（図３参照）に駆動する。

【００７５】上記のウエハ搬送アーム５４の待機位置へ
の移動及びプリズム４１ａ〜４１ｃのウエハ下方の第１
位置への移動（挿入）が終了する前に、前述した搬出ア
ーム５２の下降駆動が終了する。主制御装置２０は、こ
の下降駆動の終了を不図示のセンサの出力に基づいて確
認し、ステージ制御装置１９に対してウエハステージＷ
ＳＴのウエハ交換位置への移動及びウエハホルダ１８か
らのウエハＷのアンロード（搬出）を指示する。この指
示に応じて、ステージ制御装置１９では、ウエハレーザ
干渉計２４の計測値をモニタしつつ、ウエハ交換位置に
向けてウエハステージＷＳＴをウエハ駆動装置１５を介
して−Ｙ方向に駆動する。この移動の途中で、搬出アー
ム５２のフック５０ａ〜５０ｃそれぞれの先端がウエハ
ステージＷＳＴの凹溝３１ａ、３１ｂにそれぞれ挿入さ
れる。このようにして、ウエハステージＷＳＴがウエハ
交換位置に向かって移動している間に、前述したウエハ
搬送アーム５４の待機位置への移動及びプリズム４１ａ
〜４１ｃのウエハＷ’下方の第１位置への移動（挿入）
が終了する。そして、主制御装置２０は、不図示のセン
サの出力に基づいて、プリズム４１ａ〜４１ｃのウエハ
下方の第１位置への移動（挿入）が完了したことを確認
し、ステージ制御装置１９に対してウエハＷ’のプリア
ライメント計測を指示する。この指示に基づき、ステー
ジ制御装置１９は、プリアライメント装置３２を構成す
る計測ユニット４０ａ〜４０ｃを用いた前述のウエハ
Ｗ’の外形計測を開始する。すなわち、このようしてウ
エハプリアライメント装置３２を用いたウエハＷ’のプ
リアライメントが開始される。

【００７６】上記のウエハＷ’のプリアライメントの開
始から僅かに遅れて、ウエハステージＷＳＴがウエハ交
換位置に到達する。図３には、このウエハステージＷＳ
Ｔがウエハ交換位置に到達し、ウエハＷ’のプリアライ
メントが行われている最中の状態が示されている。

【００７７】ウエハステージＷＳＴがウエハ交換位置に
到達すると、ステージ制御装置１９では、ウエハホルダ
１８によるウエハＷのバキュームをオフすると同時に、
アーム駆動機構５６を介して搬出アーム５２の上昇駆動
を開始する。

【００７８】この搬出アーム５２の上昇駆動の開始直後
に、前述したウエハＷのプリアライメント（計測）が終
了し、ステージ制御装置１９は、この計測により求めら
れたウエハＷ’のＸ、Ｙ、θｚ誤差の情報を主制御装置
２０に通知するとともに、θｚ回転誤差を補正すべく上
下動・回転機構３８を介して搬入アーム３６を回転す
る。このウエハＷ’の回転誤差補正と並行して、ステー
ジ制御装置１９は、主制御装置２０からの指示に基づい
てプリズム４１ａ〜４１Ｃを、図４に示される第２位置
に退避する。

【００７９】上記の回転誤差補正などが完了する前に、
ウエハホルダ１８によるウエハＷの吸引が解除され、露
光済みのウエハＷ裏面に搬出アーム５２のフック部５０
ａ〜５０ｃの上面がほぼ当接する位置まで搬出アーム５
２が上昇する。この時点で、ステージ制御装置１９は、
搬出アーム５２のバキュームをＯＮにし（吸引を開始
し）、上下動・スライド機構５８を介して搬出アーム５
２を更に所定量上昇駆動する。この搬出アーム５２の上
昇開始直後に、ウエハＷの裏面が搬出アーム５２のフッ
ク部５０ａ〜５０ｃにより吸着された後、搬出アーム５
２が更に上昇してウエハホルダ１８上面より僅かに上の
位置まで達して停止する。

【００８０】このようにして、ウエハホルダ１８より搬
出アーム５２にウエハＷが受け渡され、ウエハホルダ１
８に対し、搬出アーム５２が干渉しない高さまで上昇し
てウエハＷがウエハホルダ１８から離間されている間
に、搬入アーム３６の回転誤差補正は終了しているの
で、ステージ制御装置１９は主制御装置２０の指示に応
じて、搬入アーム３６を図８（Ａ）と同一高さ位置まで
下降する（図９（Ａ）参照）。そして、搬入アーム３６
の下降と並行して、ステージ制御装置１９では、露光済
みのウエハＷを不図示のウエハ搬送系に渡すため、アー
ム駆動機構５６を介して搬出アーム５２をそのウエハ搬
送系とのウエハの受け渡し位置に向かって−Ｙ方向に駆
動する。すなわち、搬出アーム５２をウエハホルダ１８
上から退避させる。

【００８１】このようにして、ウエハＷを保持した搬出
アーム５２がウエハを保持した搬入アーム３６と干渉し
ない位置まで移動すると、主制御装置２０は、不図示の
センサの出力に基づいて、搬出アーム５２が退避したこ
とを確認し、ステージ制御装置１９に対してウエハＷ’
のウエハホルダ１８上への搬入（ロード）を指示する。
この指示に基づき、ステージ制御装置１９は、上下動・
回転機構３８を介してウエハＷ’を保持する搬入アーム
３６の下降駆動を開始する（図９（Ｂ）参照）。これに
より、搬入アーム３６のフック部５０ａ〜５０ｃがウエ
ハホルダ１８の切り欠き３１ａ〜３１ｃにそれぞれ上方
から挿入される。

【００８２】この際、ステージ制御装置１９では、不図
示のセンサの出力に基づいてウエハステージＷＳＴの凹
溝３１ａ、３１ｂに搬入アーム３６のフック部５０ａ〜
５０ｃが達する直前に、ウエハホルダ１８の吸引を開始
し、その直後に搬入アーム３６によるウエハＷ’の吸引
を解除する。

【００８３】これにより、ウエハＷ’がウエハホルダ１
８の上面に達した時点でウエハＷ’がウエハホルダ１８
により吸着され固定される。すなわち、このようにし
て、ウエハＷ’が搬入アーム３６からウエハホルダ１８
へ受け渡される。なお、この受け渡しが完了した時点で
は、搬入アーム３６のフック部５０ａ〜５０ｃの上面は
ウエハ裏面に接した状態でも僅かに離れた状態のいずれ
の状態であっても良い。また、このウエハＷ’のウエハ
ホルダ１８への受け渡しが行われるまでのいずれかの時
点で、先にプリアライメント時に求められたウエハＷ’
のＸＹ誤差を、ウエハステージＷＳＴのＸＹ位置を微調
整することにより補正するようにしても良い。この場
合、ＸＹ誤差は数十μｍ程度であるのに対し、ウエハス
テージＷＳＴのＸ軸方向の移動許容範囲は数百μｍ程度
であり、かつフック部５０ａ〜５０ｃとウエハステージ
ＷＳＴの凹溝３１ａ，３１ｂとの間には、１〜２ｍｍ程
度の隙間があるので、かかる微調整は支障なく実行する
ことができる。

【００８４】その後、ステージ制御装置１９では、前述
した待機位置（例えばウエハ交換位置より所定距離、例
えば１２０ｍｍ程度＋Ｙ側の位置）に向かってウエハス
テージＷＳＴを＋Ｙ方向に移動する。この移動により、
搬入アーム３６のフック部５０ａ〜５０ｃがウエハステ
ージＷＳＴの凹溝３１ａ、３１ｂに沿って徐々に引き抜
かれる。そして、ウエハステージＷＳＴが待機位置に到
達した時点では、搬入アーム３６のフック部５０ａ〜５
０ｃがウエハステージＷＳＴの凹溝３１ａ、３１ｂから
殆ど引き抜かれた状態となっている（図９（Ｃ）参
照）。

【００８５】主制御装置２０では、ウエハレーザ干渉計
２４の計測値（又は不図示のセンサの出力）に基づい
て、ウエハステージＷＳＴが待機位置に到達したことを
確認すると、ステージ制御装置１９に対して、上下動ピ
ン７４のオフ（離脱）及び搬入アーム３６の上昇駆動を
指示する。この指示に応じ、ステージ制御装置１９で
は、駆動機構７６を介して上下動ピン７４をオフ状態に
するとともに、上下動・回転機構３８を介して搬入アー
ム３６をウエハ搬送アーム５４からのウエハの受け渡し
位置まで上昇駆動する。上記の上下動ピン７４のオフに
より、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の移動制限が解
除される。

【００８６】以上により、ウエハ交換動作が終了し、ス
テージ制御装置１９から「露光準備終了コマンド」が主
制御装置２０に送られる。主制御装置２０では、この
「露光準備終了コマンド」を受け、上記のウエハ交換の
終了を確認した時点で、ステージ制御装置１９に対して
ウエハアライメント開始位置へのウエハステージＷＳＴ
の移動を指示する。その後処理はウエハＷ’のアライメ
ントシーケンスに移行する。

【００８７】ステージ制御装置１９では、上記の指示に
基づき、ウエハレーザ干渉計２４の計測値をモニタしつ
つ、ウエハ駆動装置１５を介して、ウエハステージＷＳ
Ｔを所定の経路に沿ってウエハアライメント開始位置へ
移動する。このとき、ウエハステージＷＳＴは待機位置
から所定距離だけ＋Ｙ方向に、すなわちウエハ交換位置
への移動の際と同じ経路を逆向きに移動する（図９
（Ｄ）参照）。

【００８８】上記のウエハアライメント開始位置へのウ
エハステージＷＳＴの移動終了後、ウエハアライメント
が実施される。

【００８９】すなわち、主制御装置２０では、ステージ
制御装置１９を介してウエハステージＷＳＴを順次移動
して、アライメント系ＡＬＧを用いてウエハＷ’の予め
定められた特定のショット領域（サンプルショット）に
付設されたアライメントマーク（ウエハマーク）を検出
し、この検出結果（各マークとアライメント系ＡＬＧの
検出中心との相対位置）とそれぞれのマーク検出時のウ
エハレーザ干渉計２４の計測値とを用いて、上記サンプ
ルショットのウエハマークの位置を求め、この求めたウ
エハマークの位置に基づいて、例えば特開昭６１−４４
４２９号公報などに開示される統計演算により、ウエハ
全体のローテーション、直交度、Ｘ、Ｙ方向のスケーリ
ング（倍率誤差）、Ｘ、Ｙ方向のオフセットで代表され
る線形誤差を算出し、この算出結果に基づきウエハＷ’
上のショット領域の配列座標を算出するＥＧＡ（エンハ
ンスト・グローバル・アライメント）を行う。ここで、
ウエハアライメントの際のウエハステージＷＳＴのＸ位
置及びＹ位置は、投影光学系ＰＬの光軸及びアライメン
ト系ＡＬＧの検出中心を通るＹ軸方向の測長軸における
計測値、アライメント系ＡＬＧの検出中心を通るＸ軸方
向の測長軸における計測値とに基づいて管理される。

【００９０】なお、上記のウエハマークの検出結果に前
述したプリアライメント時に求められたＸＹ誤差をオフ
セットとして与え、これを補正するようにしても良い。

【００９１】ここで、上述の如く、ウエハステージＷＳ
ＴのＸ位置、Ｙ位置の計測に用いられるウエハレーザ干
渉計の測長軸は、アライメント系ＡＬＧに対し、アッベ
誤差が生じない位置関係となっているので、ウエハステ
ージＷＳＴのヨーイング（θｚ回転）による誤差は発生
しない。但し、ウエハＷ’表面とウエハレーザ干渉計の
各測長軸との高さは異なっているので、ステージ制御装
置１９では前述した如く複数の測長軸の計測値を用いて
ピッチング量、ローリング量を求め、これらに基づいて
ウエハホルダ１８が傾斜した時に発生する上下方向のア
ッベ誤差を補正するようになっている。

【００９２】一方、上記のアライメントが行われている
間に、搬出アーム５２によって搬出されたウエハＷはウ
エハ搬送系の不図示のロボットアームに受け渡されてい
る。

【００９３】上記のＥＧＡの終了後、ステージ制御装置
１９では、主制御装置２０の指示に応じ、ウエハステー
ジＷＳＴをベースライン計測位置に移動する。これは、
ＥＧＡ終了後、露光動作に移る前に、ウエハステージＷ
ＳＴのＸ位置の計測に用いるウエハレーザ干渉計の測長
軸を、アライメント系ＡＬＧの検出中心を通る測長軸か
ら投影光学系ＰＬの光軸中心を通る測長軸に切り換える
必要あり、そのためレチクルパターンの投影位置とアラ
イメント系ＡＬＧの検出中心との距離であるベースライ
ン量を正確に計測する必要があるためである。

【００９４】そのため、主制御装置２０では、ウエハス
テージＷＳＴ上の基準マーク板ＦＭに形成された第１基
準マーク（図示省略）をアライメント系ＡＬＧを用いて
検出すると同時に、不図示のＴＴＲ（スルー・ザ・レチ
クル）アライメント系を用いて基準マーク板ＦＭ上に形
成された第２基準マーク（図示省略）を検出する。すな
わち、ＴＴＲアライメント系により検出される一対のレ
チクルアライメントマークの位置の中心位置がレチクル
パターンの投影位置（投影光学系ＰＬの光軸位置）を代
表的に表す点であり、この位置からアライメント系ＡＬ
Ｇの検出中心までのＸ方向、Ｙ方向の距離がＸ方向、Ｙ
方向のベースライン距離である。この場合、基準マーク
板ＦＭは低膨張部材で構成されており、第１基準マーク
と第２基準マークとの位置関係は予め分かっているの
で、ＴＴＲアライメント系で検出されるレチクルアライ
メントマークと第２基準マークとの位置関係（位置誤
差）と、アライメント系ＡＬＧで検出される該アライメ
ント系ＡＬＧの検出中心と第１基準マークとの位置関係
（位置誤差）と、設計上のベースライン距離と、ウエハ
レーザ干渉計２４の出力値とを用いれば、真のベースラ
イン距離を求めることができる。

【００９５】従って、上述したＥＧＡで求められた位置
からベースライン距離だけウエハステージＷＳＴを移動
することにより、ウエハＷ’上の各ショット領域を正確
にレチクルパターンの投影位置に重ね合わせて露光を行
うことができる。但し、本実施形態では、走査露光が行
われるので、後述する実際の露光の際には、ウエハステ
ージＷＳＴの移動は、ＥＧＡで求められた位置からベー
スライン距離だけウエハステージＷＳＴを移動したショ
ット中心の位置から所定距離だけ走査方向にずれた各シ
ョットの露光のための走査開始位置（加速開始位置）へ
移動されることになる。

【００９６】勿論、上記のＥＧＡの際には、各ショット
領域の配列座標まで求めることなく、ウエハ全体のロー
テーション、直交度、Ｘ、Ｙ方向のスケーリング（倍率
誤差）、Ｘ、Ｙ方向のオフセットで代表される線形誤差
のみを求め、この求めた線形誤差を用いて設計上のショ
ット配列データを補正するようにしても良い。この場合
も勿論、アライメント系ＡＬＧで検出されたショットの
位置とベースライン距離とに基づいてウエハステージＷ
ＳＴの移動を行う必要がある。

【００９７】上記のベースライン計測の際に、ウエハス
テージＷＳＴと基準マーク板ＦＭの回転は計測できない
が、この場合、基準マーク板ＦＭはウエハステージＷＳ
Ｔと熱膨張係数がほぼ同じ素材で構成されており、一体
化若しくはネジあるいは接着剤等で強固に固定されてい
るので、ウエハステージＷＳＴ側面の反射面と基準マー
ク板ＦＭとの間に回転誤差が発生するおそれはない。ま
た、ウエハステージＷＳＴ自体のヨーイングは、ウエハ
レーザ干渉計２４の計測値に基づいて補正できるので何
らの不都合も生じない。

【００９８】なお、上記のベースライン計測後に、ウエ
ハステージＷＳＴの位置制御に用いるウエハレーザ干渉
計２４のＸ軸方向の測長軸は、アライメント系ＡＬＧの
検出中心を通る測長軸から投影光学系ＰＬの光軸中心を
通る測長軸に、前記ベースライン計測結果及び前記ヨー
イング計測結果を反映した形で切り換えられる。この干
渉計の切り換えは、主制御装置２０からの指示に応じて
ステージ制御装置１９によって行われ、この切り換え後
に、ステージ制御装置１９はウエハステージＷＳＴをフ
ァーストショット（第１ショット）の露光のための走査
開始位置（加速開始位置）に移動させる。

【００９９】そして、前述と同様にステップ・アンド・
スキャン方式の露光が開始され、ウエハＷ’上の各ショ
ット領域に対し、順次レチクルパターンが転写される。
この露光動作中、各部の動作はステージ制御装置１９、
照明制御装置１４等を介して主制御装置２０によって管
理される。

【０１００】この露光動作中に、前述したように次に露
光を行うウエハがウエハ搬送アーム５４によってウエハ
交換位置へ搬送されるのと並行して、搬出アーム５２が
ウエハ交換位置へ移動して待機する（図８（Ａ）参
照）。以後、上述した各部の動作が、繰り返し行われ
る。

【０１０１】ところで、本実施形態のようなウエハ交換
方式を採用した場合には、搬出アーム５２及び搬入アー
ム３６とウエハステージＷＳＴとの接触の可能性があ
る。この点を考慮して、上下動ピン７４を含む移動制限
装置９０が設けられている。しかし、この移動制限装置
９０は、主としてウエハ交換中のウエハステージＷＳＴ
のサーボオフ状態におけるウエハステージＷＳＴの流れ
防止を、主たる目的とするものである。従って、移動制
限装置９０を設けるのみでは、搬入アーム３６と、プリ
ズム、ウエハ搬送アーム５４、あるいは搬出アーム５２
とが干渉してしまう可能性がある。また、ウエハ交換中
に電源が切れた場合等を想定し、そこからの回復方法も
考慮することが望ましい。

【０１０２】本実施形態の露光装置１００では、上述し
た搬入アーム３６と、プリズム、ウエハ搬送アーム５
４、あるいは搬出アーム５２との干渉や、ウエハ交換中
の電源ダウンの場合の回復などを考慮して、搬入アーム
３６と、プリズム４１ａ〜４１ｃ、ウエハ搬送アーム５
４、及び搬出アーム５２などの状態を把握するためのセ
ンサを多数取り付けており、動作に関しても一定のルー
ルを定めている。

【０１０３】本実施形態では、例えば、次の（ａ）〜
（ｉ）のようなルールが定められている。 （ａ）上下動ピン７４がオン状態にあり、かつ搬入アー
ム３６又は搬出アーム５２がウエハステージＷＳＴとの
干渉域にある場合（例えば図８（Ｃ）の状態にある場
合）には、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の移動は禁
止する。 （ｂ）ウエハステージＷＳＴが、前述した待機位置にあ
り、かつ搬出アーム５２がウエハ交換位置にあり、かつ
上下動ピン７４がオン状態にある場合にのみ、搬出アー
ム５２の下降動作を許可する（図８（Ｃ）参照）。 （ｃ）ウエハステージＷＳＴがウエハ交換位置にある場
合にのみ、搬出アーム５２の上昇駆動動作を許可する
（図９（Ａ）参照）。但し、特例として、ウエハステー
ジＷＳＴが前述した待機位置より奥側（＋Ｙ側）にあ
り、かつウエハを保持した搬入アーム３６がプリアライ
メント計測が行われる上端移動位置にあるか、あるいは
ウエハを保持しない搬入アーム３６がウエハ搬送アーム
５４からウエハが受け渡されるウエハ受け渡し位置にあ
る場合には、搬出アーム５２の上昇駆動動作を許可す
る。 （ｄ）搬出アーム５２がＺ軸方向（高さ方向）にウエハ
ステージＷＳＴと干渉しない位置にあり、かつ搬入アー
ム３６との干渉域にある場合には、搬入アーム３６が、
次のいずれかである場合にのみ、搬出アーム５２のＹ軸
方向の移動を許可する。 ｄ１． 搬入アーム３６がウエハを保持している場合に
は、搬入アーム３６はプリアライメント計測が行われる
上端移動位置にある。 ｄ２． 搬入アーム３６がウエハを保持していない場合
には、搬入アーム３６はウエハ搬送アーム５４からウエ
ハが受け渡されるウエハ受け渡し位置にある。 （ｅ）ウエハステージＷＳＴがウエハ交換位置にあり、
搬入アーム３６上にウエハがあり、ウエハホルダ１８上
にウエハがなく、搬出アーム５２がＹ軸方向に関して搬
入アーム３６との非干渉位置にあり、ウエハ搬送アーム
５４がウエハホルダ１８から離れた退避位置にあり、上
下動ピン７４がオン状態にあり、かつプリズム４１ａ〜
４１ｃが第２位置（退避位置）にある場合（図９（Ｂ）
参照）にのみ、搬入アーム３６の下降駆動を許可する。 （ｆ）ウエハステージＷＳＴが前述した待機位置にある
場合には、搬入アーム３６の上昇駆動を許可する。但
し、特例として、ウエハステージＷＳＴのＹ位置が、搬
入アームとの非干渉域にあり、搬出アーム５２が退避位
置にあり、ウエハ搬送アーム５４が退避位置にあり、か
つプリズム４１ａ〜４１ｃが退避位置にある場合には、
搬入アーム３６の上昇駆動を許可する。 （ｇ）搬入アーム３６がウエハを保持してなく、かつ受
け渡しのための待機位置にある場合には、ウエハ搬送ア
ーム５４に対して搬入アーム３６ヘのウエハの受け渡し
位置への移動を許可する（図８（Ａ）参照）。 （ｈ）ウエハステージＷＳＴが前述した待機位置にある
場合にのみ、上下動ピン７４の挿入（オフ状態からオン
状態への切り替え）及び離脱（オン状態からオフ状態へ
の切り替え）を、それぞれ許可する（図８（Ｂ）等参
照）。 （ｉ）ウエハを保持した搬入アーム３６がプリアライメ
ント計測位置にある場合にのみ、プリズム４１ａ〜４１
ｃのウエハ下方の第１位置への移動を許可する。

【０１０４】また、主制御装置２０は、ウエハホルダ１
８からのウエハの搬出動作及びウエハホルダ１８へのウ
エハの搬入動作の少なくとも一方の特定搬送動作の途中
でウエハステージＷＳＴが制御不能となった後、リセッ
トを行う際には、特定搬送動作の途中でウエハステージ
ＷＳＴに係合状態となっている搬出アーム５２及び搬入
アーム３６の少なくも一方の特定アームのウエハステー
ジＷＳＴとの係合状態を解除した後に、リセット動作を
開始するようになっている。

【０１０５】具体的には、搬入アーム３６又は搬出アー
ム５２上にウエハがあるときには、そのアームを上昇駆
動して、搬入アーム３６又は搬出アーム５２とウエハス
テージＷＳＴとの係合状態を解除し、リセットを行う。
一方、ウエハホルダ１８上にウエハがあるときには、搬
入アーム３６又は搬出アーム５２を下げてウエハステー
ジＷＳＴを駆動して、搬入アーム３６又は搬出アーム５
２とウエハステージＷＳＴとの係合状態を解除し、リセ
ットを行うようになっている。

【０１０６】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態では、ウエハ駆動装置１５とステージ制御装置１
９とによって、ステージ駆動装置及び相対駆動装置が構
成されている。またアーム駆動機構５６によって第１の
相対駆動機構が構成されている。また、上下動・回転駆
動機構３８によって第２の相対駆動機構が構成され、ス
テージ制御装置１９によって演算装置が構成されてい
る。さらに、上記実施形態では、ウエハステージＷＳ
Ｔ、ウエハホルダ１８、ウエハ駆動装置１５、搬入アー
ム３６、搬出アーム５２、プリアライメント装置３２、
アーム駆動機構５６、ステージ制御装置１９、及び主制
御装置２０によって基板搬送装置が構成されている。

【０１０７】以上詳細に説明したように、本実施形態の
露光装置１００によると、ウエハ交換に際し、ウエハホ
ルダ１８から搬出アーム５２に対するウエハＷの受け渡
しは、搬出アーム５２ではなく、これより高速で移動す
るウエハステージＷＳＴをウエハ交換位置まで移動させ
て、搬出アーム５２のフック部５０ａ〜５０ｃの先端部
をウエハホルダ１８を介してウエハＷを保持したウエハ
ステージＷＳＴの凹溝３１ａ、３１ｂに挿入した後、搬
出アーム５２を上昇駆動することによりウエハＷをウエ
ハホルダ１８から離間させることにより行われる。従っ
て、従来のアンローディングアームとセンターアップと
の共同作業によるウエハのアンローディングに比べて高
速なウエハホルダからのウエハの搬出（アンローディン
グ）が可能になり、スループットの向上が可能になる。

【０１０８】また、本実施形態の露光装置１００を構成
する基板搬送装置によると、アーム駆動機構５６により
ウエハを搬出する搬出アーム５２がウエハホルダ１８上
から退避された後に、ウエハ交換位置（基板受け渡し位
置）でウエハを保持する搬入アーム３６を上下動・回転
機構３８が、搬入アーム３６のフック部５０ａ〜５０ｃ
の先端部をウエハホルダ１８の切り欠き３１ａ〜３１ｃ
に沿って挿入する方向（下方）に駆動する。そして、ウ
エハが搬入アーム３６からウエハホルダ１８に渡された
後、ステージ制御装置１９がウエハ駆動装置１５を介し
てウエハステージをウエハ交換位置から離間する（退避
する）方向に駆動して搬入アーム３６のフック部５０ａ
〜５０ｃを凹溝３１ａ、３１ｂに沿って移動させ、ウエ
ハステージＷＳＴから離間させることにより、ウエハの
ウエハホルダ１８上への搬入（ロード）が行われる。従
って、従来のロードアームとセンターアップとの共同作
業によるウエハのローディングに比べて高速なウエハホ
ルダ上へのウエハの搬入（ローディング）が可能にな
り、スループットの向上が可能になる。

【０１０９】さらに、本実施形態の露光装置１００を構
成する基板搬送装置によると、例えばウエハホルダ１８
（すなわちウエハステージＷＳＴ）がウエハ交換位置へ
向かって移動するのと並行して、プリアライメント装置
３２により搬入アーム３６に保持されたウエハの外形を
計測し、このプリアライメント装置３２の計測結果に基
づいてウエハのＸＹ面内の位置ずれをステージ制御装置
１９により算出する。

【０１１０】従って、ウエハの面内の位置ずれ（中心位
置ずれ、回転ずれ）の計測を、ウエハホルダ１８からの
ウエハの搬出動作及びウエハホルダ１８上へのウエハの
搬入動作、すなわちウエハ交換動作の一部と並行として
かつ簡易に行うことが可能となり、スループットを低下
させることなく、ウエハの面内位置ずれの計測を簡易に
行うことが可能になる。この場合、ウエハの面内位置ず
れの計測（プリアライメント計測）は、ウエハをウエハ
ホルダ１８上に搬入する直前に行われるので、プリアラ
イメント後のウエハの受け渡し（ウエハバキューム処理
を伴う）が１回のみとなり、その受け渡し誤差を最小限
に抑えることが可能となり、結果的に高精度なプリアラ
イメントを実現することができる。勿論、ウエハの回転
ずれ（残留回転誤差）は、例えばウエハホルダ１８に対
するウエハの受け渡し前に搬入アーム３６の回転により
回転ずれを補正することとすれば良い。従って、ウエハ
交換作業の一部であるウエハの面内位置ずれ計測作業に
おける処理能力の向上が可能になる。

【０１１１】また、本実施形態に係る基板搬送装置によ
ると、プリアライメント装置３２によるウエハの外形の
計測は、ウエハホルダ１８（ウエハステージＷＳＴ）が
ウエハ交換位置ヘ向かって移動を開始するのと同時ある
いはその直後に、プリズム４１ａ〜４１ｃを第２位置か
ら第１位置へ移動するだけで、落射照明系（５５、５
７）からの光ＤＬがプリズム４１ａ〜４１ｃでウエハＷ
の外縁部近傍に向けて反射され、その反射光が撮像装置
６３で受光されウエハＷの外縁部の形状が撮像され、そ
の撮像結果に基づいて行われる。このため、ウエハ外形
計測のための搬入アーム３６の上昇駆動やプリズムの駆
動が露光終了後に開始されることから、これら搬入アー
ム３６の上昇駆動やプリズムの駆動に起因する露光精度
の低下を防止することができる。

【０１１２】また、本実施形態では、落射照明方式の採
用により、落射照明系（５５，５７）や撮像装置６３を
固定にしたまま、小型の反射部材（プリズム）のみをウ
エハの下方に出し入れするのみで良いので、計測用の照
明系や撮像装置の全体を駆動する場合に比べて機構の簡
素化、及び駆動時の振動の軽減なども可能になる。

【０１１３】また、本実施形態に係る基板搬送装置で
は、移動制限装置９０によりウエハステージＷＳＴと搬
入アーム３６又は搬出アーム５２との相対移動方向であ
る凹溝３１ａ、３１ｂの延びるＹ軸方向（所定方向）と
交差する方向、例えば直交する方向であるＸ軸方向のウ
エハステージＷＳＴの移動を制限できる。このため、ウ
エハの交換中、ウエハステージの位置、特に所定方向に
交差する例えば直交する方向の位置を高精度にサーボ制
御することなく、ウエハステージＷＳＴの搬入アーム３
６又は搬出アーム５２に対する移動経路のずれによる搬
入アーム３６又は搬出アーム５２とウエハステージＷＳ
Ｔとの接触を効果的に回避することが可能となる。

【０１１４】従って、ウエハ交換作業における処理能力
の向上が可能となる。

【０１１５】また、本実施形態のウエハ交換のシーケン
スは、概略、次のａ．〜ｆ．の６工程となる。 ａ．ウエハステージＷＳＴをウエハ交換位置へ移動す
る。その際、待機中の搬出アーム５２のフック部５０
ａ、５０ｂ、５０ｃがウエハステージＷＳＴ上の凹溝３
１ａ、３１ｂに挿入される。なお、この動作が行われる
間に、プリアライメント装置３２によりウエハのプリア
ライメント計測が行われ、かつこのプリアライメント計
測が開始されるのに先立って前述した上下動ピンがオン
状態となる。 ｂ．次に、ウエハホルダ１８のバキュームがＯＦＦされ
る。 ｃ．搬出アーム５２をアップすることにより、ウエハが
ウエハステージＷＳＴから搬出アーム５２に受け渡され
る。 ｄ．搬出アーム５２をウエハ交換位置より退避する。 ｅ．搬入アーム３６をダウンして、プリアライメントが
終了しているウエハをウエハステ一ジＷＳＴ上のウエハ
ホルダ１８に受け渡す。 ｆ．ウエハホルダ１８とウエハとの間のバキュームをＯ
Ｎにする。 従って、従来の１０工程に比べて大幅に減るため、ウエ
ハ交換処理に要する時間を大幅に短縮することができ、
これによりスループットの向上を図ることができる。

【０１１６】このような結果が得られるのは、従来のセ
ンターアップと搬入アームとの組み合わせによるウエハ
ローディング及びセンターアップと搬出アームとの組み
合わせによるウエハアンローディングのそれぞれと比べ
て、搬入アーム、搬出アームのいずれに比べても高速且
つ高精度で移動が可能なウエハステージＷＳＴ（ウエハ
ホルダ１８）側の移動により、ウエハのローディング及
びアンローディングの主たる部分を行うようにしたから
である。

【０１１７】また、本実施形態では、ウエハステージＷ
ＳＴ上にセンターアップ等のウエハ上下動機構を設ける
必要がないので、ウエハステージＷＳＴ自体の軽量化を
図ることが可能になり、その分ウエハステージＷＳＴの
位置制御性を向上させることができる。

【０１１８】また、本実施形態に係る基板搬送装置で
は、ウエハホルダ１８の上面（ウエハ吸着面）ではなく
その反対側の面が一部除去され、この除去部（前述の薄
肉部）と対向するウエハステージＷＳＴの上面に凹溝３
１ａ，３１ｂが設けられている。このため、例えば両端
部の撓みが大きく、平坦度の低いようなウエハであって
も、特に支障なく、用いることができるとともに、ウエ
ハホルダ１８に真空吸着することにより、平坦度を高く
することが可能となる。しかしながら、本発明がこれに
限定されるものではなく、例えばウエハホルダ１８に除
去部を設ける必要はなく、ウエハステージＷＳＴの上面
に凹溝３１ａ、３１ｂ等を設けるのみであっても良い。
この場合において、ウエハの直径がウエハホルダの直径
より大きい特別な場合を除き、例えばウエハホルダ１８
の側面に凹溝３１ａ、３１ｂと連通する前述した切り欠
き３０ａ〜３０ｃと同様の断面形状の凹部をそれぞれ形
成し、搬入アーム３６及び搬出アーム５２のフック部の
先端部を上下方向に案内するようにすることが望まし
い。上記実施形態では、切り欠き３０ａ〜３０ｃとその
下方の空間とによって凹溝３１ａ、３１ｂと連通する凹
部が形成されている。

【０１１９】さらに、本実施形態の露光装置１００によ
ると、上述のようにウエハ交換作業における処理能力の
向上が可能となり、結果的に露光装置１００で行われる
一連の露光処理シーケンスにおける処理能力の向上が可
能となる。例えば、ウエハ搬出作業におけるスループッ
トの向上は、露光処理シーケンスにおけるスループット
の向上となり、例えばプリアライメント精度の向上は、
露光精度（パターンの形成精度）の向上、ひいては最終
製品であるデバイスの歩留まりの向上につながる。

【０１２０】なお、ウエハのプリアライメント装置は、
上記実施形態で説明したものに限らず、種々の形態のも
のを用いることができる。例えば、特開平９−３６２０
２号公報の如く、ウエハステージＷＳＴ上に照明系を搭
載し、ウエハステージＷＳＴが搬入アーム３６の下に来
てから、ウエハステージＷＳＴ上に搭載した照明系を用
いてプリアライメントを行うような構成にしても良い。
あるいは、ウエハの上方より発光素子で照明し、ウエハ
の下方に受光素子を配置して透過光を検出するようにし
ても良い。このように、プリアライメント検出としては
種々の手法を採ることができるが、いずれにしても露光
動作が終了し、ウエハ交換のためウエハステージＷＳＴ
をウエハ交換位置に移動させ、アンロード作業を行うの
と並行してプリアライメント計測が行えるので、ウエハ
搬送アーム５４などウエハ搬送系の高速化を無理に行う
必要は無い。

【０１２１】また、上記実施形態では、ウエハ交換位置
近傍におけるウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の移動を
制限するため上下動ピンを有する移動制限装置を設ける
場合について説明したが、かかる移動制限装置は必ずし
も設ける必要はない。例えば、高精度なウエハステージ
ＷＳＴの位置制御（サーボ制御）が常時可能であれば、
搬出アーム５２とウエハステージＷＳＴとの接触を回避
できる。あるいは、搬出アーム５２の位置を光学的に検
出する第１検出装置と、ウエハステージの位置を光学的
に検出する第２検出装置とをそれぞれ新たに設け、これ
らの検出装置の検出結果に基づいて両者の位置関係が所
望の位置関係になるようにウエハステージの位置を制御
することにより、搬出アーム５２とウエハステージＷＳ
Ｔとの接触を回避するようにしても良い。このような第
１検出装置、第２検出装置としては、例えば搬出アーム
５２、ウエハステージＷＳＴのそれぞれの上面に反射板
を取り付け、それぞれの反射板を落射照明にて照射しそ
の反射光を４分割受光素子で受光する構成の検出装置を
用いることができる。

【０１２２】なお、第１及び第２検出装置をそれぞれ設
けることなく、各アームとウエハステージとの相対的な
位置関係を検出する単一のセンサ（検出装置）を設ける
だけでも良い。

【０１２３】また、上記実施形態では、ウエハステージ
ＷＳＴ上面に、移動制限装置９０により移動が制限され
る方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）に沿っ
て延びる一対の凹溝３１ａ，３１ｂを設け、該凹溝に沿
って、搬出アーム５２をＹ軸方向に駆動する場合につい
て説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、
移動制限装置９０により移動が制限される方向に交差す
る水平面内の方向であれば、凹溝３１ａ，３１ｂはいず
れの方向に沿って形成しても良い。この場合には、搬出
アーム５２等のウエハ搬送系を凹溝の形成された方向に
応じて構成すれば良い。

【０１２４】また、上記実施形態では、ウエハの受け渡
しに際してのウエハホルダ１８と搬入アーム３６又は搬
出アーム５２との上下方向の相対移動を、アーム側の上
下動により行う場合について説明したが、これに限ら
ず、ウエハホルダ１８側のみを上下動させたり、又は両
者を逆向きに上下動させたりしても勿論良い。

【０１２５】また、前述のアームを用いてウエハホルダ
の交換を行っても良い。さらに、ウエハステージを複数
（例えば２つ）設け、露光動作とウエハ交換及びウエハ
アライメントなどとをほぼ並行して処理可能に構成して
も良い。

【０１２６】なお、本明細書において、「アーム」と
は、基板（上記実施形態ではウエハ）の搬送時にその保
持に用いられる部材を含む広い概念である。

【０１２７】また、上記実施形態では、投影光学系ＰＬ
として屈折光学系を用いた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、反射屈折型
の投影光学系を用いた露光装置にも同様に適用できる。
また、上記実施形態では、ｉ線光源やエキシマレーザを
用いた走査型露光装置について説明したが、将来的に走
査型露光装置として注目されている、軟Ｘ線光源を用い
たＥＵＶ露光装置にも本発明は好適に適用できる。但
し、この場合には、反射型レチクルとオール反射の投影
光学系を用いる必要がある。また、上記実施形態のよう
な走査型露光装置に限らず、ステッパ等の静止型の露光
装置や、レチクルを使用しないＥＢ直接描画装置等にも
本発明は同様に適用できる。但し、ＥＵＶ露光装置で
は、露光装置雰囲気を真空にする必要があるので、レチ
クル等の吸着・支持方式として真空吸着を採用できず、
静電吸着や平行度を厳しく設定した３点支持方式等を採
用する必要がある。

【０１２８】更に、上記実施形態では、オフアクシスの
アライメント系として静止状態でマーク検出を行う結像
式アライメントセンサを用いる場合について説明した
が、これに限らず、例えば回折光又は散乱光を検出する
方式などであっても構わない。例えば、ウエハ上のアラ
イメントマークにコヒーレントビームをほぼ垂直に照射
し、当該マークから発生する同次数の回折光（±１次、
±２次、……、±ｎ次回折光）を干渉させて検出するア
ライメント系でも良い。この場合、次数毎に回折光を独
立に検出し、少なくとも１つの次数での検出結果を用い
るようにしても良いし、波長が異なる複数のコヒーレン
トビームをアライメントマークに照射し、波長毎に各次
数の回折光を干渉させて検出しても良い。

【０１２９】なお、上記実施形態では、本発明に係る搬
送装置が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、本発明は、半導体処理の他の工程で
用いられる種々の装置、例えば、検査装置（例えば、Ｓ
ＥＭ（走査型電子顕微鏡）、レーザリペア装置などのス
テージ上の基板保持部材に基板を保持させる必要があ
り、ステージが移動する装置であれば好適に適用でき、
同様にスループットの向上を図ることができる。

【０１３０】なお、本発明の基板搬送装置は、基板をよ
り短時間で基板保持部材から搬出又は搬入することがで
きるように、基板搬送装置を構成する各構成要素が電気
的又は機械的に連結して組み上げられる。また、本発明
の露光装置は、上記基板搬送装置により、基盤交換時間
が短縮され、スループットの向上が図られるように、上
記基板搬送装置を備えた露光装置を構成する各構成要素
が電気的、機械的、又は光学的に連結して組み上げられ
る。

【０１３１】《デバイス製造方法》次に、上述した露光
装置及び露光方法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。

【０１３２】図１０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１０に示されるように、まず、ステップ２０
１（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。

【０１３３】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。

【０１３４】最後に、ステップ２０６（検査ステップ）
において、ステップ２０５で作製されたデバイスの動作
確認テスト、耐久性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。

【０１３５】図１１には、半導体デバイスの場合におけ
る、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されてい
る。図１１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２
１４（イオン打込みステップ）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。

【０１３６】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２
１５（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、先に説明した露光装置及び露光方法によ
っ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。

【０１３７】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。

【０１３８】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
記の露光装置１００が用いられるので、露光処理シーケ
ンスの処理能力の向上（スループット及び露光精度の向
上）を図ることができ、結果的にデバイスの生産性を向
上させることができる。

【０１３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る基板
搬送装置によれば、基板の交換作業の少なくとも一部に
おける処理能力の向上を図ることができるという効果が
ある。

【０１４０】また、本発明に係る露光装置によれば、露
光処理シーケンスの処理能力の向上を図ることができる
という効果がある。

【０１４１】また、本発明に係るデバイス製造方法によ
れば、デバイスの生産性を向上させることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態にかかる露光装置の概略構成を示す
図である。

【図２】図２（Ａ）は、ウエハステージ及びウエハホル
ダを示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、ウエハステージ
及びウエハホルダを示す平面図であり、図２（Ｃ）は、
ウエハステージ及びウエハホルダを−Ｙ側から見た図で
ある。

【図３】ウエハのプリアライメントが行われている最中
のウエハ搬送系の状態を示す図である。

【図４】ウエハ搬送系とプリアライメント系を示す斜視
図である。

【図５】計測ユニットの１つを簡略化して示す図であ
る。

【図６】搬入アームを取り出して示す斜視図である。

【図７】Ｘ軸リニアガイドを一部断面して、ウエハステ
ージとともに示す斜視図である。

【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、ウエハ搬送系及び
ウエハステージの動作を説明するための図（その１）で
ある。

【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は、ウエハ搬送系及び
ウエハステージの動作を説明するための図（その２）で
ある。

【図１０】本発明に係るデバイス製造方法を説明するた
めのフローチャートである。

【図１１】図１０のステップ２０４の具体例を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１５…ウエハ駆動装置（ステージ駆動装置の一部、相対
駆動装置の一部）、１８…ウエハホルダ（基板保持部
材）、１９…ステージ制御装置（演算装置、ステージ駆
動装置の一部、相対駆動装置の一部）、３０ａ〜３０ｃ
…切り欠き（凹部）、３１ａ，３１ｂ…凹溝、３２…プ
リアライメント装置（計測装置）、３６…搬入アーム
（搬送アーム）、３８…上下動・回転駆動機構（第２の
相対駆動機構）、４１ａ〜４１ｃ…プリズム（反射部
材）、５２…搬出アーム（搬送アーム）、５５…光源
（落射照明系の一部）、５６…アーム駆動機構（第１の
相対駆動機構）、５７…レンズ（落射照明系の一部）、
６３…ＣＣＤカメラ（撮像装置）、９０…移動制限装
置、ＩＬ…照明光（エネルギビーム）、Ｗ…ウエハ（基
板）、ＷＳＴ…ウエハステージ（ステージ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１４Ｄ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元面内で移動可能な基板保持部材か
   らの基板の搬出を少なくとも行う基板搬送装置であっ
   て、 搬出アームと；前記基板保持部材が搭載され、該基板保
   持部材が搭載される側の面に、前記搬出アームの少なく
   とも一部を、前記２次元面内の所定方向から挿入可能で
   所定方向に延びる凹溝が形成されたステージと；前記搬
   出アームを前記２次元面に平行な面内で駆動し、前記搬
   出アームを基板受け渡し位置に移動させるアーム駆動機
   構と；前記基板が前記基板保持部材に保持された状態
   で、前記凹溝に前記搬出アームの少なくとも一部を挿入
   するため前記ステージを基板受け渡し位置に向かって移
   動させるステージ駆動装置と；前記搬出アームを前記凹
   溝に挿入後、前記搬出アームと前記基板保持部材とを２
   次元面に直交する方向に相対的に駆動して前記基板を前
   記基板保持部材から離間させる第１の相対駆動機構と；
   を備える基板搬送装置。
2. 【請求項２】 前記基板保持部材の外周部には、前記凹
   溝に連通するとともに、前記搬出アームの少なくとも一
   部を前記２次元面に直交する方向に案内する凹部が形成
   されていることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送
   装置。
3. 【請求項３】 前記基板受け渡し位置で基板を保持する
   搬入アームと；前記アーム駆動機構により前記搬出アー
   ムが前記基板保持部材上から退避された後に、前記基板
   を保持した前記搬入アームと前記基板保持部材とを前記
   ２次元方向に直交する方向に相対的に駆動して、前記搬
   入アームの少なくとも一部を前記基板保持部材の前記凹
   部に沿って挿入方向に駆動する第２の相対駆動機構と；
   を更に備え、 前記ステージ駆動装置は、前記基板が前記搬入アームか
   ら前記基板保持部材に渡された後、前記ステージを前記
   基板受け渡し位置から離間する方向に駆動して前記搬入
   アームの少なくとも一部を前記凹溝に沿って移動させ前
   記ステージから離間させることを特徴とする請求項２に
   記載の基板搬送装置。
4. 【請求項４】 前記搬入アームは、前記基板受け渡し位
   置で前記基板を保持して該基板の面内方向で回転可能で
   あり、 前記搬入アームに保持された基板の外形を計測する計測
   装置と；前記計測装置の計測結果に基づいて前記基板の
   前記２次元面と平行な面内の位置ずれを算出する演算装
   置と；を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の
   基板搬送装置。
5. 【請求項５】 前記計測装置は、下方に向けて光を照射
   する落射照明系と、前記光が照射される第１位置と前記
   光が照射されない第２位置との間で往復移動可能で、前
   記第１位置にあるとき前記光を下方から前記基板の外縁
   部近傍に向けて反射する少なくとも１つの反射部材と、
   前記反射部材及び前記基板の外縁部を経由した反射光を
   受光する撮像装置とを有することを特徴とする請求項４
   に記載の基板搬送装置。
6. 【請求項６】 前記反射部材は、プリズムであることを
   特徴とする請求項５に記載の基板搬送装置。
7. 【請求項７】 前記基板受け渡し位置の近傍の領域では
   前記ステージの前記所定方向に直交する方向の移動を制
   限する移動制限装置を更に備えることを特徴とする請求
   項１〜６のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
8. 【請求項８】 前記基板保持部材からの前記基板の搬出
   動作と、前記計測装置による前記基板の外形計測動作と
   は、並行して行われることを特徴とする請求項４〜６の
   いずれか一項に記載の基板搬送装置。
9. 【請求項９】 前記基板保持部材からの基板の搬出動作
   及び前記基板保持部材への基板の搬入動作の少なくとも
   一方の特定動作の途中で前記ステージが制御不能となっ
   た後、リセットを行う際に、前記特定動作の途中で前記
   ステージに係合状態となっている前記搬出アーム及び搬
   入アームの少なくとも一方の特定アームとの前記係合状
   態を解除した後に、リセット動作を開始することを特徴
   とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板搬送装
   置。
10. 【請求項１０】 ２次元面内で移動可能な基板保持部材
    上に基板を搬入する基板搬送装置であって、 基板受け渡し位置で基板を保持するとともに、前記基板
    を保持して該基板の面内方向で回転可能な搬入アーム
    と；前記基板受け渡し位置の近傍で下方に向けて光を照
    射する落射照明系と、前記光が照射される第１位置と前
    記光が照射されない第２位置との間で往復移動可能で、
    前記第１位置にあるとき前記光を下方から前記基板の外
    縁部近傍に向けて反射する少なくとも１つの反射部材
    と、前記反射部材及び前記基板の外延部を経由した反射
    光を受光する撮像装置とを有し、前記撮像装置の撮像結
    果に基づいて前記基板の外形を計測する計測装置と；前
    記計測装置の計測結果に基づいて前記基板の前記２次元
    面と平行な面内の位置ずれを算出する演算装置と；を備
    える基板搬送装置。
11. 【請求項１１】 ２次元面内で移動可能なステージから
    の基板の搬出及び前記ステージ上への基板の搬入の少な
    くとも一方の特定基板搬送動作を行う基板搬送装置であ
    って、 搬送アームと；前記特定基板搬送動作を行う際に、前記
    ステージと前記搬送アームとを前記２次元面内で所定方
    向に相対的に駆動する相対駆動装置と；前記所定方向と
    交差する方向の前記ステージの移動を制限する移動制限
    装置と；を備える基板搬送装置。
12. 【請求項１２】 エネルギビームにより基板を露光して
    前記基板上に所定のパターンを形成する露光装置であっ
    て、 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板搬送装置を
    備え、前記ステージ上に搭載された基板保持部材に前記
    基板が載置されることを特徴とする露光装置。
13. 【請求項１３】 リソグラフィ工程を含むデバイス製造
    方法であって、 前記リソグラフィ工程では、請求項１２に記載の露光装
    置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。