JP2019032483A - 搬送装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被搬送物をステージに搬送するのに要する時間を低減するのに有利な搬送装置を提供する。【解決手段】マークが設けられた被搬送物をステージに搬送する搬送装置であって、前記被搬送物を保持して移動する保持部と、前記保持部に保持された前記被搬送物からの光に対応する電荷を、蓄積時間にわたって蓄積して前記マークの像を含む画像を取得する撮像部と、前記保持部が振動している状態において前記撮像部で取得された第１画像から当該第１画像上の前記マークの幅に関する特徴量を抽出し、当該特徴量に基づいて、前記保持部に保持された前記被搬送物を前記ステージに載置してよいかどうかを判定する制御部と、を有することを特徴とする搬送装置を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法に関する。

半導体製造分野での生産性の更なる向上の要求に伴い、露光装置には、スループットの向上が要求されている。露光装置では、基板に転写すべきパターンが形成されたレチクル（原版）を、プリアライメントステージからレチクルステージに搬送して保持させる必要があり、これに要する時間（以下、「搬送時間」と称する）を短縮することで、スループットの向上が可能となる。ここで、レチクルをレチクルステージに保持させる際には、レチクルステージに対してレチクルを高精度に位置決めしなければならない。これは、露光装置では、レチクルと基板との位置合わせ精度が半導体デバイスの良品率に影響するため、レチクルをレチクルステージに保持させる際にも一定以上の位置決め精度が要求されるからである。従って、スループットの向上を実現するためには、レチクルステージへのレチクルの搬送及びレチクルステージによるレチクルの保持を、一定以上の位置決め精度で、短時間で行うことが必要となる。

レチクルの搬送は、レチクルを保持して搬送する搬送機構と、光検出器及び画像処理部を含む検出部とを有する搬送システムを用いて行われる。検出部は、レチクルに設けられたアライメントマークを光検出器で検出して画像を取得し、かかる画像を画像処理部で処理することでレチクル（アライメントマーク）の位置を求める。レチクルの搬送では、搬送機構を用いてレチクルをレチクルステージの上に搬送し、レチクルをレチクルステージの上に位置させた状態において、検出部を用いてレチクルの位置を求める。そして、レチクルステージの位置に対するレチクルの位置が所定の範囲に収まっている場合には、搬送機構からレチクルステージにレチクルを渡す。

レチクルを搬送する際には、搬送機構の振動が問題となる。近年では、搬送時間の短縮を目的とした搬送機構の駆動速度（レチクルの搬送速度）の増大が進んでいるため、搬送機構を停止させた直後の振動が収まりにくい傾向にある。搬送機構が振動していると、検出部で取得される画像（アライメントマーク）がぶれてレチクルの位置を求めることができないため、搬送機構の振動が収まるまで待機しなければならず、搬送時間の増大を招くことになる。そこで、搬送機構の振動の影響を抑制するための技術が提案されている（特許文献１及び２参照）。

特開平１０−２７０３４９号公報 特開２００９−２１０４８９号公報

特許文献１には、レチクルを保持して搬送する搬送機構に位置センサを設け、かかる位置センサの出力を搬送機構にフィードバックすることで搬送機構の振動を抑制する技術が開示されている。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、搬送機構の機械剛性が低い場合には、制御帯域を上げることができないため、搬送機構の振動の抑制効果が低減する可能性がある。また、搬送機構の振動を抑制するための専用の位置センサが必要となるため、コスト面で不利となることに加えて、搬送機構の構成が複雑になる。

特許文献２には、被測定物を所定の時間間隔で撮像して取得される時系列の画像を比較することで被測定物の振動を計測する技術が開示されている。特許文献２に開示された技術を、レチクルを保持して搬送する搬送機構に適用することで、位置センサを用いることなく、搬送機構の振動を計測することが可能となる。しかしながら、１回の撮像時間（１つの画像を取得する時間）も有限の時間を有しており、搬送機構の振動を高精度に計測するためには、多くの撮像回数が必要となるため、搬送時間の増大を招くことになる。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、被搬送物をステージに搬送するのに要する時間を低減するのに有利な搬送装置を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての搬送装置は、マークが設けられた被搬送物をステージに搬送する搬送装置であって、前記被搬送物を保持して移動する保持部と、前記保持部に保持された前記被搬送物からの光に対応する電荷を、蓄積時間にわたって蓄積して前記マークの像を含む画像を取得する撮像部と、前記保持部が振動している状態において前記撮像部で取得された第１画像から当該第１画像上の前記マークの幅に関する特徴量を抽出し、当該特徴量に基づいて、前記保持部に保持された前記被搬送物を前記ステージに載置してよいかどうかを判定する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、被搬送物をステージに搬送するのに要する時間を低減するのに有利な搬送装置を提供することができる。

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。 本実施形態におけるレチクルの搬送を説明するためのフローチャートである。 撮像部で取得される画像の一例を示す図である。 図２に示すＳ９０３を詳細に説明するためのフローチャートである。 図３に示す画像において、Ａ−Ａ’直線における光量分布を示す図である。 マークの像の位置の時間変化と、撮像部の蓄積時間との関係を示す図である。 本実施形態におけるレチクルの搬送を説明するためのフローチャートである。 図７に示すＳ９０９を詳細に説明するためのフローチャートである。 図３に示す画像において、Ａ−Ａ’直線における光量分布を示す図である。 マークの像の位置の時間変化と、撮像部の蓄積時間との関係を示す図である。 マークの幅の振動中心を求める工程を説明するための図である。 マークの幅の振動中心を求める工程を説明するための図である。 マークの幅の振動中心を求める工程を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一側面としての露光装置ＥＸの構成を示す概略図である。露光装置ＥＸは、半導体デバイスなどの製造に使用されるリソグラフィ装置である。露光装置ＥＸは、レジストが塗布された基板にレチクル（原版）のパターンを投影して、基板にパターンを形成する。露光装置ＥＸは、レチクル３を照明する照明光学系（不図示）と、レチクル３を保持して移動するレチクルステージ４とを有する。また、露光装置ＥＸは、レチクル３のパターンを基板に投影する投影光学系９と、基板を保持して移動する基板ステージ（不図示）と、搬送装置１と、主制御部７とを有する。レチクル３には、マーク（アライメントマーク）３０１ａ及び３０１ｂが設けられている。主制御部７は、ＣＰＵやメモリなどを含み、露光装置ＥＸの全体（各部の動作）を制御する。

搬送装置１は、被搬送物としてのレチクル３をレチクルステージ４に搬送する。搬送装置１は、本実施形態では、搬送アクチュエータ１０１と、搬送アーム１０２と、ハンドベース１０３と、板ばね１０４ａ及び１０４ｂと、ハンドパッド１０５ａ及び１０５ｂと、搬送制御部１０６と、撮像部２とを含む。搬送アクチュエータ１０１、搬送アーム１０２、ハンドベース１０３、板ばね１０４ａ及び１０４ｂ、及び、ハンドパッド１０５ａ及び１０５ｂは、被搬送物としてのレチクル３を保持して移動する保持部として機能する。ハンドパッド１０５ａ及び１０５ｂは、例えば、真空ポンプ（不図示）又は工場設備の真空ライン（不図示）に接続され、真空吸着によって、レチクル３を保持する。搬送制御部１０６は、ＣＰＵやメモリなどを含み、搬送装置１の全体（各部の動作）を制御する。なお、本実施形態では、主制御部７と搬送制御部１０６とを個別に構成しているが、これに限定されるものではなく、主制御部７と搬送制御部１０６とを一体的に構成してもよい。撮像部２は、顕微鏡２０１と、撮像素子（光検出器）２０２と、画像処理部２０３とを含む。

図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して、本実施形態におけるレチクル３の搬送を説明する。ここでは、露光装置ＥＸにおいて、レチクル３をレチクルステージ４に搬送し、かかるレチクル３をレチクルステージ４に保持させる場合について説明する。この場合、図２（ａ）に示すように、Ｓ９００において、搬送装置１によってレチクルステージ４に対してレチクル３を搬送し、Ｓ９０５において、レチクルステージ４でレチクル３を保持し、Ｓ９０６において、搬送装置１を退避させる。

図２（ｂ）は、レチクル３の搬送（Ｓ９００）の詳細なシーケンスを説明するためのフローチャートである。Ｓ９０１において、レチクルステージ４の上にレチクル３を搬送する。具体的には、まず、搬送装置１は、プリアライメントステージ（不図示）に載置されているレチクル３を、ハンドパッド１０５ａ及び１０５ｂで吸着してハンドベース１０３で保持（把持）する。ハンドベース１０３は、搬送アーム１０２を介して、搬送アクチュエータ１０１に機械的に接続されている。搬送アクチュエータ１０１は、搬送制御部１０６からの指令に基づいて、搬送アーム１０２やハンドベース１０３（ハンドパッド１０５ａ及び１０５ｂ）を駆動する駆動力を生成する。搬送アクチュエータ１０１は、本実施形態では、搬送アーム１０２やハンドベース１０３を駆動して、ハンドベース１０３に保持されたレチクル３をレチクルステージ４の上に移動させる。この際、ハンドベース１０３の鉛直方向の位置は、板ばね１０４ａ及び１０４ｂが一定量で撓む程度にレチクルステージ４に押し込まれる位置とする。板ばね１０４ａ及び１０４ｂの撓み量は、例えば、３００μｍから４００μｍ程度に設定されるが、これに限定されるものではなく、そのサイズや部材などに応じて設定される。

レチクルステージ４は、ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂを含む。ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂは、例えば、真空ポンプ（不図示）又は工場設備の真空ライン（不図示）、及び、圧空ラインやクリーンドライエア（ＣＤＡ）ラインに接続されている。ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂは、真空ラインとの接続と、圧空ラインとの接続とを電磁弁（不図示）で切り替えることで、レチクル３を吸着している吸着状態とレチクル３をブローしているブロー状態とを切り替えることができる。

レチクル３をレチクルステージ４の上に移動させた直後においては、ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂは、ブロー状態になっている。ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂがブロー状態である場合、レチクル３は、ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂとは接触せずに、僅かに浮上している状態となる。これは、ハンドベース１０３が板ばね１０４ａ及び１０４ｂを介してレチクル３を保持しているため、レチクル３に対して鉛直方向に作用する力が逃げるようになっているからである。

このようにして、レチクル３は、ハンドパッド１０５ａ及び１０５ｂを介してハンドベース１０３（搬送装置１）に保持された状態で、レチクルステージ４の上に位置し、ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂに対して僅かに浮上した状態となる。

Ｓ９０２において、ハンドベース１０３に保持されたレチクル３を撮像してマーク３０１ａ及び３０１ｂの像を含む画像を取得する。具体的には、レチクル３をレチクルステージ４の上に移動させた直後、即ち、ハンドベース１０３（保持部）が振動している状態において、ハンドベース１０３に保持されたレチクル３を撮像部２で撮像して画像（第１画像）を取得する。

撮像部２は、マーク３０１ａ及び３０１ｂが設けられたレチクル３に光を照射し、レチクル３を通過してマーク３０１ａ及び３０１ｂを反映する光を、顕微鏡２０１を介して撮像素子２０２に投影する。撮像素子２０２は、レチクル３を通過した光に対応する電荷を、蓄積時間Ｔ_ＤＩの期間にわたって蓄積して、マーク３０１ａ及び３０１ｂの像（光強度分布）を電気信号に変換して画像処理部２０３に転送する。画像処理部２０３は、撮像素子２０２から転送された電気信号から画像を生成する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、撮像部２で取得される画像の一例を示す図である。図３（ａ）は、レチクル３が顕微鏡２０１及び撮像素子２０２に対して静止している状態、即ち、ハンドベース１０３が振動していない状態において撮像部２で取得される画像６０１を示している。図３（ｂ）は、レチクル３が顕微鏡２０１及び撮像素子２０２に対して振動している状態、即ち、ハンドベース１０３が振動している状態において撮像部２で取得される画像６０２を示している。例えば、Ｓ９０１とＳ９０１との間に待機時間（ディレイ時間）が存在しない場合、ハンドベース１０３の振動が残存するため、図３（ｂ）に示す画像６０２が取得される。画像６０２は、マーク３０１ａ及び３０１ｂの像が検出されないマーク像非検出領域６０３と、マーク３０１ａ及び３０１ｂの像が検出されるマーク像検出領域６０４とを含む。マーク像非検出領域６０３では、マーク３０１ａ及び３０１ｂの像が検出されないため、マーク像非検出領域６０３は、光量が高い領域である。一方、マーク像検出領域６０４は、マーク３０１ａ及び３０１ｂの像が検出されるため、マーク像検出領域６０４は、光量が低い領域である。

Ｓ９０３において、搬送制御部１０６は、Ｓ９０２で取得された画像に基づいて、ハンドベース１０３に保持されたレチクル３をレチクルステージ４に載置してよいかどうかを判定する。かかる判定の詳細について、図４を参照して説明する。図４は、ハンドベース１０３に保持されたレチクル３をレチクルステージ４に載置してよいかどうかの判定（Ｓ９０３）を詳細に説明するためのフローチャートである。

図４を参照するに、Ｓ９０３ａにおいて、搬送制御部１０６は、Ｓ９０２で取得した画像から、ハンドベース１０３の振動によるマーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動振幅を求める。図５は、Ｓ９０２で取得した画像、即ち、図３（ｂ）に示す画像６０２において、Ａ−Ａ’直線における光量分布を示す図である。図５では、横軸は位置を示し、縦軸は光量を示している。光量Ｌ_Ｂは、マーク像非検出領域６０３の光量を示している。光量Ｌ_Ｂは、例えば、設計値から設定してもよいし、レチクルステージ４がレチクル３を保持していない状態で画像を予め取得し、その平均値としてもよい。また、光量Ｌ_Ｔは、マーク像検出領域６０４を判定するための光量を示している。光量Ｌ_Ｔは、以下の式（１）で表される。
Ｌ_Ｔ＝ａ×Ｌ_Ｂ ， ０＜ａ＜１ ・・・（１）
係数ａが大きすぎると、マーク像非検出領域６０３における光量のばらつきに起因して、マーク像検出領域６０４を誤判定することになる。一方、係数ａが小さすぎると、実際のマーク像検出領域６０４よりも小さい領域をマーク像検出領域６０４と判定することになる。従って、係数ａは、マーク像検出領域６０４を誤判定せず、且つ、なるべく大きな値に設定するとよい。例えば、係数ａは、撮像部２の設計情報に基づいて設定してもよいし、実際の画像６０２から適切な値を設定してもよい。

このように光量Ｌ_Ｂ及びＬ_Ｔを設定することで、図５に示すように、光量Ｌ_Ｔ以下の領域を、マーク像検出領域６０４と判定することが可能となり、以下では、ハンドベース１０３の振動時のマーク像検出領域６０４の幅Ｗ_ＲＢＭと称する。また、ハンドベース１０３の静止時の画像、即ち、図３（ａ）に示す画像６０１において、Ａ−Ａ’直線と平行な方向のマーク３０１ａ及び３０１ｂの幅（寸法）を幅Ｗ_ＲＭと定義する。この場合、Ｓ９０２で取得した画像から求まる、ハンドベース１０３の振動によるマーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動振幅は、以下の式（２）で表され、以下では、振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭと称する。
Ａ_ＲＢＭ＝Ｗ_ＲＢＭ−Ｗ_ＲＭ ・・・（２）
Ｓ９０３ｂにおいて、搬送制御部１０６は、撮像素子２０２の蓄積時間Ｔ_ＤＩがハンドベース１０３（保持部）の振動周期Ｔ_ＲＢの３／４倍以上（Ｔ_ＤＩ≧３／４・Ｔ_ＲＢ）であるかどうかを判定する。図６（ａ）乃至図６（ｃ）は、撮像部２で取得される画像におけるマーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化と、撮像素子２０２の蓄積時間との関係を示す図である。図６（ａ）に示すように、マーク３０１ａ及び３０１ｂの振動の１周期をハンドベース１０３（保持部）の振動周期Ｔ_ＲＢとし、マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の実際の振動振幅を振動振幅Ａ_ＲＢとする。図６（ｂ）は、撮像素子２０２の蓄積時間Ｔ_ＤＩとハンドベース１０３の振動周期Ｔ_ＲＢとが以下の式（３）に示す関係を満たす場合の振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭと振動振幅Ａ_ＲＢとの関係を示している。振動周期Ｔ_ＲＢは、搬送装置１のハードウエア設計から求めることができる。また、蓄積時間Ｔ_ＤＩは、撮像部２の性能に依存するが、一般的には、１ミリ秒から１秒の範囲、或いは、それ以上の範囲で自在に変更することが可能である。
Ｔ_ＤＩ≧３／４・Ｔ_ＲＢ ・・・（３）
撮像素子２０２の蓄積時間Ｔ_ＤＩがハンドベース１０３の振動周期Ｔ_ＲＢの３／４倍以上である（式（３）を満たす）場合には、Ｓ９０３ｃに移行する。また、撮像素子２０２の蓄積時間Ｔ_ＤＩがハンドベース１０３の振動周期Ｔ_ＲＢの３／４倍未満である（式（３）を満たしていない）場合には、Ｓ９０３ｄに移行する。

ここで、式（３）を満たしている場合の振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭを振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ１とする。この場合、図６（ｂ）に示すように、振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ１と振動振幅Ａ_ＲＢとは、以下の式（４）に示す関係を満たす。
Ａ_ＲＢ＝Ａ_ＲＢＭ１ ・・・（４）
従って、Ｓ９０３ｃにおいて、搬送制御部１０６は、Ｓ９０２で取得した画像から抽出されるマーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化の幅である振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ１を振動振幅Ａ_ＲＢとする（Ａ_ＲＢＭ１＝Ａ_ＲＢ）。

一方、図６（ｃ）は、撮像素子２０２の蓄積時間Ｔ_ＤＩとハンドベース１０３の振動周期Ｔ_ＲＢとが式（３）に示す関係を満たしていない場合の振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭと振動振幅Ａ_ＲＢとの関係を示している。ここで、式（３）を満たしていない場合の振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭを振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ２とする。この場合、図６（ｃ）に示すように、振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ２と振動振幅Ａ_ＲＢとは、以下の式（５）に示す関係となる。
Ａ_ＲＢ＞Ａ_ＲＢＭ２ ・・・（５）
従って、Ｓ９０２で取得した画像から抽出されるマーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化の幅である振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ２を振動振幅Ａ_ＲＢとすることができないため、振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ２から振動振幅Ａ_ＲＢを推定する必要がある。そこで、Ｓ９０３ｄにおいて、搬送制御部１０６は、Ｓ９０２で取得した画像から抽出されるマーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化の幅である振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ２と予め定められた係数ｂとの積を振動振幅Ａ_ＲＢとする。また、係数ｂは、振動周期Ｔ_ＲＢに対する蓄積時間Ｔ_ＤＩの比率で表される値である。このように、振動振幅Ａ_ＲＢは、以下の式（６）で推定することが可能である。
Ａ_ＲＢ＝ｂ×Ａ_ＲＢＭ２ ， ｂ＝Ｔ_ＲＢ／Ｔ_ＤＩ ・・・（６）
式（６）は、上述したように、振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ２に振動周期Ｔ_ＲＢと蓄積時間Ｔ_ＤＩとの比を掛け合わせた値を振動振幅Ａ_ＲＢとすることを意味する。

このように、Ｓ９０３ｂ、Ｓ９０３ｃ及びＳ９０３ｄでは、振動周期Ｔ_ＲＢと蓄積時間Ｔ_ＤＩとの大小関係に基づいて、振動振幅Ａ_ＲＢを求める。なお、式（３）を満たすように蓄積時間Ｔ_ＤＩを調整（設定）すれば、振動振幅Ａ_ＲＢをより高精度に求めることが可能となるが、蓄積時間Ｔ_ＤＩを延ばすと、レチクル３の搬送に要する時間も遅延する。一方、蓄積時間Ｔ_ＤＩが式（３）を満たしていない場合、画像から振動振幅Ａ_ＲＢを直接的に求めることができず、振動振幅Ａ_ＲＢを推定しなければならないため、レチクルステージ４に対するレチクル３の位置精度が低下する。従って、蓄積時間Ｔ_ＤＩは、露光装置ＥＸで要求されるレチクル３の搬送に要する時間とレチクル３の位置精度に応じて最適化（決定）する必要がある。

図４に戻って、Ｓ９０２ｅにおいて、搬送制御部１０６は、Ｓ９０３ｃ又はＳ９０３ｄで得られた振動振幅Ａ_ＲＢが閾値Ａ_Ｔ以下であるかどうか、即ち、以下の式（７）に示す関係を満たしているかどうかを判定する。
Ａ_ＲＢ＜Ａ_Ｔ ・・・（７）
閾値Ａ_Ｔは、レチクルステージ４に対するレチクル３の許容載置誤差に基づいて設定される。許容載置誤差は、搬送装置１が搭載される装置によって異なる。例えば、露光装置ＥＸでは、レチクルステージ４に対するレチクル３の載置誤差を補正する場合には、かかる補正の精度が露光性能に影響を及ぼさない程度に許容載置誤差を設定する。

式（７）に示す関係を満たしている場合には、Ｓ９０５に移行する。一方、式（７）に示す関係を満たしていない場合には、Ｓ９０４に移行し、一定時間の待機（Ｓ９０４）を経て、ハンドベース１０３に保持されたレチクル３を撮像部２で撮像して画像を再度取得する（Ｓ９０２）。

図２（ｂ）に示すＳ９０４、即ち、一定時間の待機について説明する。一定時間の待機は、上述したように、式（７）に示す関係を満たしていない場合に行われる。一定時間Ｔ_Ｗの待機を経ることで、ハンドベース１０３（保持部）の振動を減衰させることができる。

一定時間Ｔ_Ｗは、例えば、以下のように設定される。Ｓ９０２及びＳ９０３に要した時間（実行時間）がハンドベース１０３の振動減衰時間の半分未満である場合には、一定時間Ｔ_Ｗを、０秒以上、且つ、振動減衰時間の半分以下に設定する。そして、式（７）に示す関係を満たすまで、Ｓ９０３を繰り返すとよい。一方、Ｓ９０２及びＳ９０３の実行時間がハンドベース１０３の振動減衰時間の半分以上である場合には、一定時間Ｔ_Ｗを、振動減衰時間に設定する。これは、Ｓ９０２及びＳ９０３の実行時間が長い場合、Ｓ９０２及びＳ９０３の実行回数の増加がレチクル３の搬送に要する時間の増加につながるため、Ｓ９０２及びＳ９０３の実行回数を最小限にするためである。このように、一定時間Ｔ_Ｗをハンドベース１０３の振動減衰時間に設定することで、Ｓ９０２及びＳ９０３の実行回数を最小限に抑え、２回目のＳ９０３で確実に式（７）を満たすようにするとよい。

Ｓ９０３において、式（７）に示す関係を満たしている場合に、Ｓ９００におけるレチクル３の搬送が完了する。図２（ａ）に戻って、Ｓ９０５において、レチクルステージ４でレチクル３を保持する。具体的には、ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂをブロー状態から吸着状態に切り替える。ステージパッド４０１ａ及び４０１ｂにおけるレチクル吸着圧が一定以上に到達した時点で、Ｓ９０５におけるレチクル３の保持が完了する。

Ｓ９０６において、搬送装置１を退避させる。具体的には、ハンドパッド１０５ａ及び１０５ｂを大気開放し、ハンドベース１０３（搬送装置１）によるレチクル３の保持を解除する。そして、搬送装置１とレチクルステージ４とが干渉しないように、搬送装置１をレチクルステージ４の駆動範囲から退避させる。

このように、本実施形態では、ハンドベース１０３（搬送装置１）が振動している状態において撮像部２で取得された画像から画像上のマーク３０１ａ及び３０１ｂの幅に関する特徴量として振動振幅を抽出する。そして、かかる特徴量としての振動振幅に基づいて、ハンドベース１０３に保持されたレチクル３をレチクルステージ４に載置してよいかどうかを判定している。従って、ハンドベース１０３の振動が収まるまで待機することなく、且つ、振動時の１つの画像からレチクル３をレチクルステージ４に載置してよいかどうかを判定することができる。このため、レチクル３をレチクルステージ４に搬送するのに要する時間を低減するのに有利となる。また、搬送装置１の振動を抑制するための専用の位置センサが不要であるため、コスト面や搬送装置１の構成の簡易化においても有利である。

また、Ｓ９０２において、レチクル３をレチクルステージ４に載置してよいと判定した場合、図７に示すように、Ｓ９０９において、ハンドベース１０３（保持部）の振動によるマーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心を求めてもよい。マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心を求める工程の詳細について、図８を参照して説明する。図８は、マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心を求める工程（Ｓ９０９）を詳細に説明するためのフローチャートである。

図８を参照するに、Ｓ９０９ａにおいて、搬送制御部１０６は、Ｓ９０２で取得した画像から、ハンドベース１０３の振動によるマーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心を求める。図９は、Ｓ９０２で取得した画像、即ち、図３（ｂ）に示す画像６０２において、Ａ−Ａ’直線における光量分布を示す図である。図９では、横軸は位置を示し、縦軸は光量を示している。光量Ｌ_Ｂ及びＬ_Ｔのそれぞれは、上述したように、マーク像非検出領域６０３の光量及びマーク像検出領域６０４を判定するための光量を示している。図９に示すように、光量Ｌ_Ｔと光量分布（曲線）との交点のうち、Ａに近い方の交点の位置をＰ_Ｒ１とし、Ａ’に近い方の交点の位置をＰ_Ｒ２とする。この場合、Ｓ９０２で取得した画像から求まる、ハンドベース１０３の振動によるマーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心は、以下の式（８）で表され、以下では、振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭと称する。
Ｐ_ＲＢＭ＝（Ｐ_Ｒ１＋Ｐ_Ｒ２）／２ ・・・（８）
Ｓ９０３ｂにおいて、搬送制御部１０６は、撮像素子２０２の蓄積時間Ｔ_ＤＩがハンドベース１０３（保持部）の振動周期Ｔ_ＲＢの３／４倍以上（Ｔ_ＤＩ≧３／４・Ｔ_ＲＢ）であるかどうか（即ち、式（３）を満たしているかどうか）を判定する。図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）は、撮像部２で取得される画像におけるマーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化と、撮像素子２０２の蓄積時間との関係を示す図である。図１０（ａ）に示すように、マーク３０１ａ及び３０１ｂの振動の１周期をハンドベース１０３（保持部）の振動周期Ｔ_ＲＢとし、マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の実際の振動中心を振動中心Ｐ_ＲＢとする。

図１０（ｂ）は、撮像素子２０２の蓄積時間Ｔ_ＤＩとハンドベース１０３の振動周期Ｔ_ＲＢとが式（３）に示す関係を満たす場合の振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭと振動中心Ｐ_ＲＢとの関係を示している。ここで、式（３）を満たしている場合の振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭを振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭ１とする。この場合、図１０（ｂ）に示すように、振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭ１と振動中心Ｐ_ＲＢとは、以下の式（９）に示す関係を満たす。
Ｐ_ＲＢ＝Ｐ_ＲＢＭ１ ・・・（９）
従って、Ｓ９０９ｃにおいて、搬送制御部１０６は、Ｓ９０２で取得した画像から抽出されるマーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化の幅の中心である振動振幅検出値Ｐ_ＲＢＭ１を振動振幅Ｐ_ＲＢとする（Ｐ_ＲＢＭ１＝Ｐ_ＲＢ）。

一方、図１０（ｃ）は、撮像素子２０２の蓄積時間Ｔ_ＤＩとハンドベース１０３の振動周期Ｔ_ＲＢとが式（３）に示す関係を満たしていない場合の振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭと振動中心Ｐ_ＲＢとの関係を示している。ここで、式（３）を満たしていない場合の振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭを振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭ２とする。この場合、図１０（ｃ）に示すように、振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭ２と振動中心Ｐ_ＲＢとは、以下の式（１０）に示す関係となる。
Ｐ_ＲＢ≠Ｐ_ＲＢＭ２ ・・・（１０）
従って、Ｓ９０２で取得した画像から抽出されるマーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化の幅の中心である振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭ２を振動中心Ｐ_ＲＢとすることができないため、振動中心Ｐ_ＲＢを推定する必要がある。そこで、Ｓ９０９ｄにおいて、搬送制御部１０６は、振動中心検出値Ｐ_ＲＢＭ２、振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ２、及び、予め定められた係数ｃを用いて、振動中心Ｐ_ＲＢを以下の式（１１）で推定する。
Ｐ_ＲＢ＝ｃ＋Ｐ_ＲＢＭ２ ， ｃ＝Ｔ_ＲＢ／Ｔ_ＤＩ×Ａ_ＲＢＭ２ ・・・（１１）
このように、マーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化の幅である振動振幅検出値Ａ_ＲＢＭ２と係数ｃとの積と、マーク３０１ａ及び３０１ｂの像の位置の時間変化の幅の中心である振動中心検出値Ａ_ＲＢＭ２との和を振動中心Ｐ_ＲＢとする。また、係数ｃは、振動周期Ｔ_ＲＢに対する蓄積時間Ｔ_ＤＩの比率で表される値である。

Ｓ９０９ｂ、Ｓ９０９ｃ及びＳ９０９ｄでは、振動周期Ｔ_ＲＢと蓄積時間Ｔ_ＤＩとの大小関係に基づいて、振動中心Ｐ_ＲＢを求める。なお、式（３）を満たすように蓄積時間Ｔ_ＤＩを調整（設定）すれば、振動中心Ｐ_ＲＢをより高精度に求めることが可能となるが、蓄積時間Ｔ_ＤＩを延ばすと、レチクル３の搬送に要する時間も遅延する。一方、蓄積時間Ｔ_ＤＩが式（３）を満たしていない場合、画像から振動中心Ｐ_ＲＢを直接的に求めることができず、振動中心Ｐ_ＲＢを推定しなければならないため、レチクルステージ４に対するレチクル３の位置精度が低下する。従って、蓄積時間Ｔ_ＤＩは、露光装置ＥＸで要求されるレチクル３の搬送に要する時間とレチクル３の位置精度に応じて最適化（決定）する必要がある。

また、マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心を求める工程では、図３（ｂ）に示す画像６０２のマーク像検出領域６０４の光量分布（光強度分布）の重心を用いてもよい。図１１（ａ）は、図３（ｂ）に示す画像６０２において、Ａ−Ａ’直線における光量分布Ｉ（ｘ）を示す図である。図１１（ａ）では、横軸は位置を示し、縦軸は光量を示している。ここで、マーク光量評価値Ｉ_Ｍ（ｘ）として、以下の式（１３）で表される変数を定義する。
Ｉ_Ｍ（ｘ）＝Ｌ_Ｂ−Ｉ（ｘ） ・・・（１３）
更に、マーク光量評価値積算Ｉ_ＩＭ（ｘ）として、以下の式（１４）で表される変数を定義する。
Ｉ_ＩＭ（ｘ）＝∫Ｉ_Ｍ（ｘ）ｄｘ ・・・（１４）
図１１（ｂ）は、Ａ−Ａ’直線におけるマーク光量評価値積算Ｉ_ＩＭ（ｘ）を示す図である。ここで、Ａ’でのマーク光量評価値積算Ｉ_ＩＭ（ｘ）の値を、以下の式（１５）で定義する。
Ｌ_ＭＡＸ＝Ｉ_ＩＭ（Ａ’） ・・・（１５）
更に、Ｌ_ＭＡＸの半分の値をＬ_ＨＲＦとすると、光量分布の重心Ｐ_ＬＭＣは、以下の式（１６）を満たす。
Ｌ_ＨＲＦ＝Ｉ_ＩＭ（Ｐ_ＬＭＣ） ・・・（１６）
このようにして求められたマーク３０１ａ及び３０１ｂの光量分布（光強度分布）の重心Ｐ_ＬＣＭを、マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心Ｐ_ＲＢとしてもよい。

また、マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心を求める工程では、図３（ｂ）に示す画像６０２のマーク像検出領域６０４の光量分布（光強度分布）と、図３（ａ）に示す画像６０１のマーク像の光量分布との相関度を用いてもよい。図１２は、画像６０２に対して、画像６０２の任意の点、例えば、画像６０２の左上の画素から、画像６０１におけるマーク像６０５との相関度を求める様子を示している。

図１３（ａ）は、図１２（ａ）に示す方法から得られる、Ａ−Ａ’直線におけるマーク相関度Ｃ_Ｍ（ｘ）を示している。画像６０２は、振動時に取得した画像であるため、マーク相関度Ｃ_Ｍ（ｘ）において、複数のピークが検出されたり、非対称になったりする可能性がある。従って、マーク相関度Ｃ_Ｍ（ｘ）の重心を用いて振動中心Ｐ_ＲＢを求める。

まず、マーク相関度Ｃ_Ｍ（ｘ）を用いて、マーク相関度積算値Ｃ_ＩＭ（ｘ）を、以下の式（１７）で定義する。
Ｃ_ＩＭ（ｘ）＝∫Ｃ_Ｍ（ｘ）ｄｘ ・・・（１７）
図１３（ｂ）は、Ａ−Ａ’直線におけるマーク相関度積算値Ｃ_ＩＭ（ｘ）を示す図である。ここで、Ａ’でのマーク相関度積算値Ｃ_ＩＭ（ｘ）の値を、以下の式（１８）で定義する。
Ｃ_ＭＡＸ＝Ｃ_ＩＭ（Ａ’） ・・・（１８）
更に、Ｃ_ＭＡＸの半分の値をＣ_ＨＲＦとすると、マーク相関度の重心Ｐ_ＣＭＣは、以下の式（１９）を満たす。
Ｃ_ＨＲＦ＝Ｃ_ＩＭ（Ｐ_ＣＭＣ） ・・・（１６）
このようにして求められたマーク相関度（相関度分布）の重心Ｐ_ＣＭＣを、マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心Ｐ_ＲＢとしてもよい。

また、マーク３０１ａ及び３０１ｂの幅の振動中心Ｐ_ＲＢに基づいて、搬送装置１に保持されたレチクル３をレチクルステージ４に載置する際のレチクルステージ４の位置を制御してもよい。かかる制御は、搬送制御部１０６で行ってもよいし、主制御部７で行ってもよい。具体的には、Ｓ９０９で求められた振動中心Ｐ_ＲＢを用いて、レチクルステージ４の駆動指令を生成する。かかる駆動指令をレチクルステージ補正量指令Ｐ_ＲＳとすると、例えば、以下の式（２０）で定義される。
Ｐ_ＲＳ＝Ｐ_ＲＢ ・・・（２０）
このように、振動中心Ｐ_ＲＢに基づいてレチクルステージ４の位置を制御することで、搬送装置１に保持されたレチクル３をレチクルステージ４に載置する際の載置誤差（位置誤差）を低減することができる。

本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、デバイス（半導体素子、磁気記憶媒体、液晶表示素子など）などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、露光装置ＥＸを用いて、感光剤が塗布された基板を露光する（パターンを基板に形成する）工程と、露光された基板を現像する（基板を処理する）工程を含む。また、かかる製造方法は、他の周知の工程（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、パッケージングなど）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、リソグラフィ装置を露光装置に限定するものではなく、インプリント装置などのリソグラフィ装置にも適用することができる。ここで、インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材とモールド（原版）とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、モールドのパターンが転写された硬化物のパターンを形成する。上述した物品の製造方法は、インプリント装置を用いて行ってもよい。

１：搬送装置 １０１：搬送アクチュエータ １０２：搬送アーム １０３：ハンドベース １０４ａ及び１０４ｂ：板バネ １０５ａ及び１０５ｂ：ハンドパッド １０６：搬送制御部 ２：撮像部 ３：レチクル ３０１ａ及び３０１ｂ：マーク ４：レチクルステージ

Claims (12)

1. マークが設けられた被搬送物をステージに搬送する搬送装置であって、
   前記被搬送物を保持して移動する保持部と、
   前記保持部に保持された前記被搬送物からの光に対応する電荷を、蓄積時間にわたって蓄積して前記マークの像を含む画像を取得する撮像部と、
   前記保持部が振動している状態において前記撮像部で取得された第１画像から当該第１画像上の前記マークの幅に関する特徴量を抽出し、当該特徴量に基づいて、前記保持部に保持された前記被搬送物を前記ステージに載置してよいかどうかを判定する制御部と、
   を有することを特徴とする搬送装置。
2. 前記制御部は、前記第１画像における前記マークの像の位置の時間変化に基づいて、前記保持部の振動による前記マークの幅の振動振幅を前記特徴量として求めることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記制御部は、
   前記撮像部の前記蓄積時間が前記保持部の振動周期の３／４倍以上である場合には、前記第１画像から抽出される前記第１画像における前記マークの像の位置の時間変化の幅を前記振動振幅とし、
   前記撮像部の前記蓄積時間が前記保持部の前記振動周期の３／４倍未満である場合には、前記第１画像から抽出される前記第１画像における前記マークの像の位置の時間変化の幅と予め定められた係数との積を前記振動振幅とすることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記制御部は、前記保持部に保持された前記被搬送物を前記ステージに載置してよいと判定した場合、前記第１画像における前記マークの像の位置の時間変化に基づいて、前記保持部の振動による前記マークの幅の振動中心を求めることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の搬送装置。
5. 前記制御部は、
   前記撮像部の前記蓄積時間が前記保持部の振動周期の３／４倍以上である場合には、前記第１画像から抽出される前記第１画像における前記マークの像の位置の時間変化の幅の中心を前記振動中心とし、
   前記撮像部の前記蓄積時間が前記保持部の前記振動周期の３／４倍未満である場合には、前記第１画像から抽出される前記第１画像における前記マークの像の位置の時間変化の幅と予め定められた係数との積と、前記第１画像から抽出される前記第１画像における前記マークの像の位置の時間変化の幅の中心との和を前記振動中心とすることを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
6. 前記予め定められた係数は、前記保持部の振動周期に対する前記撮像部の前記蓄積時間の比率で表される値を含むことを特徴とする請求項３又は５に記載の搬送装置。
7. 前記制御部は、前記第１画像から抽出される前記マークの光強度分布の重心を前記振動中心とすることを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
8. 前記制御部は、前記第１画像から抽出される前記マークの光強度分布と、前記保持部が振動していない状態において前記撮像部で取得された画像から抽出される前記マークの光強度分布との相関度を示す相関度分布の重心を前記振動中心とすることを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
9. 前記制御部は、前記保持部の振動による前記マークの幅の振動中心に基づいて、前記保持部に保持された前記被搬送物を前記ステージに載置する際の前記ステージの位置を制御することを特徴とする請求項４乃至８のうちいずれか１項に記載の搬送装置。
10. 原版のパターンを基板に形成するリソグラフィ装置であって、
    前記原版を保持して移動するステージと、
    前記原版を被搬送物として前記ステージに搬送する請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の搬送装置と、
    を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
11. 前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系を更に有することを特徴とする請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
12. 請求項１０又は１１に記載のリソグラフィ装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
    前記工程で前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
    処理された前記基板から物品を製造する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。

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