JPH11307425A

JPH11307425A - マスクの受け渡し方法、及び該方法を使用する露光装置

Info

Publication number: JPH11307425A
Application number: JP10111786A
Authority: JP
Inventors: Takechika Nishi; 健爾西
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】レチクルと投影光学系との間の作動距離が短
い場合でも、レチクルステージとレチクルの搬送機構と
の間でそのレチクルの受け渡しを容易に、かつ高い位置
決め精度で行う。【解決手段】レチクルベース１３上のレチクルステー
ジ１０上の凹部の載置面３３ａ上にレチクルを載置し、
このレチクルのパターンを投影光学系１７を介してウエ
ハ上に露光する。レチクルステージ１０を転写位置から
ずらした位置のレチクルベース１３に、回転上下駆動部
１４によって昇降自在に昇降軸２９を配置し、その上の
レチクルロードアーム６、又はレチクルアンロードアー
ム７とレチクルステージ１０との間で昇降軸２９を介し
てレチクルの受け渡しを行う。昇降軸２９上のレチクル
のアライメントマークの位置を撮像系２によって検出
し、この検出結果に基づいてレチクルの回転誤差、及び
位置ずれ量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、撮像素子（ＣＣＤ等）、液晶表示素子、又は薄膜磁
気ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程中で、マ
スクのパターンを感光性の基板上に転写するために使用
される露光装置との間でそのマスクを受け渡すためのマ
スクの受け渡し方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子等を製造する際に、マスクと
してのレチクルのパターンをフォトレジストが塗布され
たウエハ（又はガラスプレート等）の各ショット領域に
転写するための露光装置として、従来はステップ・アン
ド・リピート方式（一括露光型、又はステッパー型）の
投影露光装置が多用されていた。最近は、投影光学系に
対する負担をあまり重くすることなく、高精度に大面積
の回路パターンを転写するために、所謂ステップ・アン
ド・スキャン方式のような走査露光型の投影露光装置も
注目されている。

【０００３】これらの投影露光装置において、スループ
ットを高めるためには、ウエハの受け渡しを高速に行う
ことが必要である。また、更にスループットを高めるた
めには、レチクルの受け渡し（交換）、特にレチクルア
ライメントを含むレチクルのローディングを高速に行う
ことも必要である。これに関して、従来の投影露光装置
に備えられている投影光学系内の最もレチクル側のレン
ズの端部（又は鏡筒の端部）とレチクルとの間隔、即ち
レチクル側の作動距離（Working Distance）は十分に長
かったため、レチクル保持部を階層構造として積み重ね
ることができたためレチクルはレチクルステージの最も
上部に搭載することができた。そのため、従来のレチク
ルステージの上部にはレチクルを吸着保持するための複
数の凸部よりなる吸着部が設けられ、レチクルのローデ
ィングを行う際には、レチクルローダ系のロードアーム
でレチクルをそのレチクルステージ上に搬送した後、そ
のロードアームを僅かに降下させて、レチクルをそれら
の吸着部に受け渡してから、そのロードアームをそれら
の吸着部の間から引き抜いていた。

【０００４】また、予めそのレチクルローダ系のロード
アームにレチクルを渡す際に、外形基準でそのレチクル
の大まかな位置合わせ（プリアライメント）が実行され
ていた。ところが、レチクルに形成されている原版パタ
ーンはレチクル上のアライメントマークに対する位置関
係が規定されていると共に、一般にレチクルの外形とア
ライメントマークとの位置関係には±１ｍｍ程度の誤差
が残存しているため、外形基準でプリアライメントが行
われたレチクルをレチクルステージ上に搭載した状態で
は、レチクルの原版パターンには位置ずれ、及びかなり
大きい回転誤差が生じている場合が多い。

【０００５】そこで、従来は例えば特開平６−３０２４
９５号公報に開示されているように、レチクルをレチク
ルステージ上に受け渡した後、まずレチクルアライメン
ト顕微鏡の視野内にそのレチクル上の所定のアライメン
トマークが収まるようにサーチアライメントを実行した
後、そのレチクルアライメント顕微鏡によってそのアラ
イメントマークと対応するウエハステージ上の所定の基
準マークとの位置関係を検出していた。そして、この検
出結果に基づいてウエハステージに対して相対的に、そ
のレチクルの位置及び回転角の調整を行うことによっ
て、レチクルアライメントが行われていた。そのように
回転角の調整を行うために、従来はウエハステージ側に
回転ステージ機構を設けるか、又はレチクルステージ側
に大きな回転角を有する回転機構を設けていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の投影
露光装置においては、投影光学系のレチクル側の作動距
離が長いこともあって、レチクルはレチクルステージの
上部に載置することができており、レチクルの受け渡し
はその上部のみで行うことができた。これに関して、半
導体集積回路は益々微細化し、最近は最小線幅の目標が
０．１８μｍ程度となっているが、今後は更に投影光学
系の解像度を向上する必要がある。そこで、露光波長は
現在主流であるＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎ
ｍ）からＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、更
にはＦ₂レーザ（波長１５７ｎｍ）への短波長化が検討
されており、投影光学系の開口数についても、０．６〜
０．８程度に高めることが検討されている。

【０００７】しかしながら、投影光学系の解像度の向上
に伴って、投影光学系のレチクル側の作動距離が従来例
に比べて狭くなってきている。そのため、レチクルをレ
チクルステージの上部で受け渡しする構成は採用しにく
くなっている。また、最近は露光工程のスループットの
向上、及びチップ面積の拡大等に対応するために、レチ
クルもいわゆる９インチレチクルのように大型化されつ
つあるが、大型のレチクルを安定に保持するためにはレ
チクルステージの剛性を高める必要がある。特に、ステ
ップ・アンド・スキャン方式のような走査露光型の投影
露光装置では、レチクルステージの加速度、及び走査速
度を高めて露光工程のスループットを高めるためにも、
レチクルステージの剛性を高める必要がある。しかしな
がら、レチクルステージの剛性を高めるためには、ステ
ージの可動部を厚くすることが望ましいため、上記のよ
うに作動距離が短くなる状況下で、剛性を高めたレチク
ルステージの上部でレチクルの受け渡しを行うのは更に
困難になるという不都合があった。

【０００８】また、従来はレチクルを外形基準でプリア
ライメントした後にレチクルステージ上に載置していた
ため、レチクルをレチクルステージ上に載置した段階で
大きな回転誤差が残存している場合があり、アライメン
トマークのサーチを行う必要があった。そのため、従来
はレチクルステージ、又はウエハステージ側に回転範囲
の大きい回転機構を設ける必要があり、これによってス
テージの可動部が大型化し、かつ複雑化して、ステージ
の高速化の障害となっていた。

【０００９】本発明は斯かる点に鑑み、レチクル等のマ
スクと投影光学系との間の作動距離を長く取りにくい場
合でも、そのマスクを位置決め又は移動するステージ
と、マスクの搬送機構との間でそのマスクの受け渡しを
容易に行うことができるマスクの受け渡し方法を提供す
ることを第１の目的とする。更に本発明は、マスクをス
テージに受け渡した際の位置決め精度を高めることがで
きるマスクの受け渡し方法を提供することを第２の目的
とする。

【００１０】また、本発明はそのようなマスクの受け渡
し方法を使用できる露光装置を提供することを第３の目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によるマスクの受
け渡し方法は、マスクステージ上に保持されたマスク
（Ｒ１；Ｒ）のパターンを基板（Ｗ１）上に転写する露
光装置における、そのマスクステージに対するマスクの
受け渡し方法において、そのマスクステージ（３３，３
１）のマスクの載置領域（３３ａ）を転写時の位置から
ずらした状態で、そのマスクを降下、又は上昇させてこ
のマスクをそのマスクステージに対して着脱するもので
ある。

【００１２】斯かる本発明によれば、例えば投影光学系
が使用されている場合には、一例としてその投影光学系
のマスク側の視野（転写時の位置）から外れた位置に、
マスクを昇降するための部材を配置する。そして、転写
対象のマスクの着脱を行う際には、そのマスクステージ
のマスクの載置領域（３３ａ）を転写時の位置からその
部材の上方にずらした後、そのマスクの搭載時には、そ
の部材を介してマスクの搬送機構側からそのマスクを降
下させると共に、そのマスクの搬出時には、その部材を
介してそのマスクを搬送機構側に上昇させる。この方法
であれば、その投影光学系のマスク側の作動距離が短
く、そのマスクをそのマスクステージの凹部に設置する
必要のある場合でも、容易にそのマスクの受け渡しを行
うことができる。

【００１３】この場合、そのマスクステージのその載置
領域（３３ａ）の上方にそのマスク（Ｒ；Ｒ１）を保持
した状態で、そのマスクの外形基準で、又はそのマスク
上の所定の位置合わせ用マーク（ＡＬＥ，ＡＲＥ）に基
づいてそのマスクの位置を検出し、この検出結果に基づ
いてそのマスクとそのマスクステージとの相対的な位置
関係を補正しつつそのマスクを降下させて、そのマスク
をそのマスクステージ上に載置することが望ましい。こ
れによって、そのマスクをそのマスクステージ上に載置
した際の位置決め精度が向上し、マスクステージ等に回
転範囲の大きい回転機構等を設ける必要が無くなる。特
に一般に、マスク内の転写用パターンは、その位置合わ
せ用マークとの位置関係が高精度に規定されているた
め、その位置合わせ用マークの位置に基づいてそのマス
クの位置関係を補正することによって、その転写用パタ
ーン自体の位置決め精度が向上する。

【００１４】次に、本発明による露光装置は、マスクス
テージ（３１，３３）上に保持されたマスク（Ｒ１；
Ｒ）のパターンを基板（Ｗ１）上に転写する露光装置に
おいて、そのマスクステージを所定の走り面に沿って駆
動するマスクステージ駆動系（１６，１２，３０Ｒ，３
０Ｌ）と、そのマスクを保持してその走り面に交差する
方向にそのマスクを昇降させる受け渡し部材（２９）
と、そのマスクステージ駆動系を介してそのマスクステ
ージを転写位置からずらした状態で、その受け渡し部材
を介してそのマスクを降下、又は上昇させてそのマスク
をそのマスクステージに対して着脱する制御系（５，１
５）と、を有するものである。斯かる露光装置によっ
て、本発明によるマスクの受け渡し方法が使用できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図面を参照して説明する。本例は、ステップ・ア
ンド・スキャン方式の投影露光装置でマスクとしてのレ
チクルの交換を行う場合に本発明を適用したものであ
る。図１は、本例の投影露光装置を示す概略構成図であ
り、この図１において、露光時には、水銀ランプ又はエ
キシマレーザ光源等の露光光源、この露光光源からの露
光光の光量を制御するＮＤ可変フィルタ等の減光器、照
度分布均一化用のオプティカル・インテグレータ、視野
絞り、及びコンデンサレンズ系等からなる照明光学系３
より、レチクルＲ１上のスリット状（例えば矩形）の照
明領域ＳＴに対して露光光ＩＬが照射される。露光光Ｉ
Ｌとしては、ｉ線等の輝線、ＫｒＦ若しくはＡｒＦ等の
エキシマレーザ光、Ｆ₂レーザ(波長１５７ｎｍ）等の他
のレーザ光、又は軟Ｘ線等の極端紫外光（ＥＵＶ光）が
使用可能である。

【００１６】そして、露光光ＩＬのもとで、レチクルＲ
１に形成されているパターンの像が、投影光学系１７を
介して投影倍率β（βは１／５，１／４等）で、ウエハ
Ｗ１の露光対象のショット領域上のスリット状の露光領
域に投影される。投影光学系１７は両側（又はウエハ側
に片側）テレセントリックであり、ウエハＷ１は例えば
シリコン又はＳＯＩ(silicon on insulator)等のウエハ
（wafer)である。ウエハＷ１の表面にはレジストが塗布
され、照明光学系３内にはレジストに対する露光量を間
接的にモニタする計測系が備えられている。この計測系
の計測結果、及び装置全体の動作を統轄制御するコンピ
ュータよりなる主制御系５の制御情報に基づいて、照明
制御系４は露光光源の出力、又は減光器の減光率等を制
御して露光光ＩＬの照度、ひいてはレジストに対する露
光量を適正化する。なお、露光量はウエハＷ１の走査速
度及び露光領域の走査方向の幅にも依存している。

【００１７】以下、投影光学系１７の光軸ＡＸに平行に
Ｚ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１の紙面に垂直
（非走査方向）にＸ軸を取り、図１の紙面に平行（走査
方向）にＹ軸を取って説明する。このとき、レチクルＲ
１はレチクルステージ１０上に真空吸着によって保持さ
れ、レチクルステージ１０は、レチクルベース１３上に
エアーベアリングを介して浮上するように支持されてい
る。レチクルステージ１０は後述のようにリニアモータ
等の駆動機構によりＹ方向に連続移動する粗動ステージ
と、この粗動ステージに対してＸ方向、Ｙ方向、及び回
転方向に微動する微動ステージとから構成され、レチク
ルステージ１０内のＸ方向及びＹ方向の所定の側面には
それぞれ移動鏡が固定され、これらの移動鏡にレチクル
用のレーザ干渉計１２より例えば３軸のレーザビームが
照射され、レーザ干渉計１２はレチクルステージ１０の
Ｘ座標、Ｙ座標及び回転角を計測し、この計測値をステ
ージ制御系１６及び主制御系５に供給する。ステージ制
御系１６は、その計測値及び主制御系５からの制御情報
に基づいて、レチクルステージ１０の走査動作及び位置
決め動作を制御する。

【００１８】一方、露光中のウエハＷ１はウエハホルダ
２１上に真空吸着によって保持され、このウエハホルダ
２１がウエハステージ２２上に固定され、ウエハステー
ジ２２は、定盤よりなるウエハベース２３上にエアーベ
アリングを介して浮上するように、かつリニアモータ方
式等でＸ方向、Ｙ方向に連続移動できるように支持され
ている。投影光学系１７の側面には、不図示の送光系及
び受光系からなり、ウエハＷ１上の露光領域、及びこれ
に対して走査方向に手前側の先読み領域内の複数の計測
点に検出光を照射して、各計測点で投影光学系１７の光
軸方向の位置（フォーカス位置）を検出する多点の斜入
射方式のオートフォーカスセンサ（ＡＦセンサ）が配置
されており、ステージ制御系１６は、そのＡＦセンサの
検出結果に基づいて、露光領域内でウエハＷ１の表面の
フォーカス位置及び傾斜角が投影光学系１７の像面に合
致するように、オートフォーカス方式でウエハステージ
２２内の３箇所のＺ駆動部（不図示）の動作を制御す
る。

【００１９】また、図１において、ウエハステージ２２
のＸ方向、Ｙ方向の側面はそれぞれ移動鏡としての鏡面
に加工され、これらの鏡面にウエハ側のレーザ干渉計１
８より複数軸のレーザビームが照射されている。レーザ
干渉計１８はウエハステージ２２のＸ座標、Ｙ座標及び
回転角等を計測し、この計測値をステージ制御系１６及
び主制御系５に供給する。ステージ制御系１６は、その
計測値及び主制御系５からの制御情報に基づいて、ウエ
ハステージ２２のＸ方向、Ｙ方向への動作を制御する。
ウエハステージ２２上には、投影光学系１７の投影像の
位置を検出するための空間像計測系３５、及び不図示の
アライメント用の基準マークが形成された基準プレート
等も配置されている。

【００２０】そして、ウエハＷ１に対する露光時には、
ウエハＷ１上の一つのショット領域への露光が終了した
後に、ウエハステージ２２をステップ移動することによ
って、ウエハＷ１上の次のショット領域が投影光学系１
７による露光領域の手前に移動される。その後、レチク
ルステージ１０及びウエハステージ２２を駆動して、レ
チクルＲ１とウエハＷ１とを、投影倍率βを速度比とし
て投影光学系１７に対してＹ方向に同期走査して露光光
ＩＬを照射するという動作が、ステップ・アンド・スキ
ャン方式で繰り返されて、ウエハＷ１上の各ショット領
域への走査露光が行われる。

【００２１】この露光が重ね合わせ露光である場合に
は、予めウエハＷ１上の各ショット領域とレチクルＲ１
のパターン像とのアライメントを高精度に行っておく必
要がある。そのため、レチクルＲ１の上方にはレチクル
アライメント顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌ（図３（ｂ）参照）
が配置され、投影光学系１７の側面部にオフ・アクシス
方式で、画像処理方式のアライメントセンサ１９が設置
されている。そして、後述のように、レチクルＲ１をレ
チクルステージ１０上に載置したときには、そのレチク
ルアライメント顕微鏡を用いて、ウエハステージ２２上
の所定の基準マークに対してレチクルＲ１の位置合わせ
（レチクルアライメント）が行われると共に、レチクル
Ｒ１のパターンの投影像の中心とアライメントセンサ１
９の検出中心との間隔（ベースライン量）が計測され
る。

【００２２】その後、アライメントセンサ１９内の撮像
素子からの画像信号をアライメント信号処理系２０で処
理することによって、ウエハＷ１上の所定の複数のウエ
ハマークの位置ずれ量が検出されて主制御系５に供給さ
れる。主制御系５は、それらの位置ずれ量をレーザ干渉
計１８で計測されるウエハステージ２２の座標に加算し
て、対応するウエハマークの配列座標を算出し、これら
の配列座標よりウエハＷ１上の各ショット領域の配列座
標を算出する。この算出結果を上記のベースライン量で
補正した座標に基づいてウエハステージ２２を駆動する
ことで、レチクルＲ１の投影像とウエハＷ１の各ショッ
ト領域とを高精度に重ね合わせることができる。

【００２３】さて、上記のアライメント及び露光を実行
する前にウエハの交換が行われ、例えば所定ロットのウ
エハへの露光を行う毎にレチクルの交換が行われる。た
だし、例えば二重露光法等を使用する場合には、１枚の
ウエハへの露光中でもレチクルの交換が行われることが
ある。以下では、本例の投影露光装置のウエハローダ
系、及びレチクルの交換機構の概略につき説明する。

【００２４】まず、ウエハステージ２２上のウエハホル
ダ２１に対するウエハの搬入及び搬出を行うために、投
影光学系１７の−Ｙ方向の側面近傍で、ウエハ側のレー
ザ干渉計１８と機械的に干渉しない位置にウエハローダ
系が配置されている。即ち、投影光学系１７の側面にウ
エハプリアライメント駆動部２４が設置され、このウエ
ハプリアライメント駆動部２４の底面に回転上下部２５
がＺ軸に平行に配置され、回転上下部２５の下端にウエ
ハロードアーム（ウエハ搬入アーム）２８が固定されて
いる。ウエハロードアーム２８は、搬入対象のウエハＷ
を上方から抱えて保持するアームであり、ウエハロード
アーム２８は、回転上下部２５によって例えば直動スピ
ンドル方式でＺ方向に比較的大きく変位できると共に、
回転上下部２５を全体として回転することによって、そ
の回転中心を軸としてウエハロードアーム２８を時計回
り、及び反時計回りに所定の角度範囲で回転できるよう
に構成されている。

【００２５】また、ウエハプリアライメント駆動部２４
には、ウエハロードアーム２８に保持されたウエハＷの
外形の輪郭の位置を検出するための撮像装置２６が配置
されている。撮像装置２６から出力される複数の画像信
号がウエハプリアライメント駆動部２４を介して、コン
ピュータよりなるＲ／Ｗローダ系制御系１５に供給され
る。Ｒ／Ｗローダ系制御系１５では、それらの画像信号
を画像処理してウエハＷの外形基準で、ウエハステージ
２２に対するウエハＷのＸ方向、Ｙ方向の位置ずれ量及
び回転誤差を計測する。そして、位置ずれ量はウエハス
テージ２２の待機位置のオフセットとして主制御系５に
供給され、ウエハステージ２２の位置が補正される。更
に、その回転誤差を相殺するように、回転上下部２５を
介してウエハロードアーム２８が回転しながら降下す
る。これによって、ウエハの外形基準による位置合わせ
（以下、本例では「ウエハのプリアライメント」と呼
ぶ）が行われて、ウエハロードアーム２８からウエハス
テージ２２上のウエハホルダ２１にウエハＷが受け渡さ
れる。

【００２６】また、ウエハローダ系としては、この外
に、ウエハホルダ２１上の露光済みのウエハＷ１を搬出
するためのウエハアンロードアーム、及びウエハの搬送
ラインからウエハロードアーム２８にウエハＷを搬送す
るためのウエハ搬送アーム等も備えられている。なお、
ウエハロードアーム２８及び撮像装置２６は、それぞれ
１２インチウエハ用の部材であり、例えば８インチウエ
ハを露光する場合にはそれに合わせた別のウエハロード
アーム及び撮像装置２７が使用される。同様に、ウエハ
ホルダ２１も１２インチウエハ用であり、８インチウエ
ハの露光時には別の小型のウエハホルダが使用される。
なお、例えばウエハホルダ２１を複数の大きさのウエハ
に対して共通に使用できるようにしてもよい。

【００２７】次に、本例のレチクル交換機構の基本的な
構成及び動作につき図１及び図２を参照して説明する。
説明の便宜上、図１、図２ではレチクルステージ、及び
レチクル交換機構を簡略化している。図１において、レ
チクルＲ１は、レチクルステージ１０の中央部に設けら
れた凹部の底面（以下「載置面」と言う）３３ａ上に載
置されている。即ち、レチクルＲ１は、レチクルステー
ジ１０の上面よりも投影光学系１７に近接した低い面で
ある載置面３３ａに載置されている。これによって、投
影光学系１７のレチクル側の作動距離（Working Distan
ce）が短くなっても、レチクルステージ１０の剛性を低
下させることなく、例えば９インチレチクル等の大型の
レチクルであっても安定に支持できる。

【００２８】また、レチクルＲ１の転写位置である照明
領域ＳＴから走査方向である−Ｙ方向に外れた位置で、
レチクルベース１３の底部に回転上下駆動部１４が固定
され、回転上下駆動部１４によってレチクルの受け渡し
部材としての昇降軸２９が支持されている。昇降軸２９
は、Ｒ／Ｗローダ系制御系１５の制御のもとで回転上下
駆動部１４によってレチクルベース１３の表面、即ちレ
チクルステージ１０の移動面に対して垂直なＺ方向に昇
降されると共に、所定範囲内で時計回り、及び反時計回
りに回転駆動される。レチクルＲ１の露光時には、昇降
軸２９はレチクルステージ１０の移動面の底部に退避し
ており、レチクルステージ１０の移動の障害にならない
ように構成されている。また、回転上下駆動部１４は、
走査方向でレチクルステージ１０の移動ストローク内に
配置されており、回転上下駆動部１４を設けることによ
ってレチクルベース１３が大型化することはない。

【００２９】更に、昇降軸２９の上方でレチクルステー
ジ１０の上面よりも高い位置に、不図示の搬送機構によ
ってそれぞれ走査方向に直交するＸ方向（図１の紙面に
垂直な方向）に移動自在に、フォーク型のレチクルロー
ドアーム（レチクル搬入アーム）６、及びレチクルアン
ロードアーム（レチクル搬出アーム）７が配置されてい
る。レチクルロードアーム６は、レチクルアンロードア
ーム７よりも高い位置にあり、アーム６，７の先端部上
面にはそれぞれ真空吸着を行うための吸着部９，８が形
成されている。これらのアーム６，７の動作もＲ／Ｗロ
ーダ系制御系１５によって制御されている。図１では、
レチクルロードアーム６の吸着部９上に次に転写対象と
なるレチクルＲが保持されている。

【００３０】そして、レチクルロードアーム６の上方に
レチクルＲの所定のアライメントマークの位置を検出す
るための撮像系２が配置されている。撮像系２は、実際
には２組の撮像系より構成され、撮像系２内の２つの撮
像素子の画像信号が画像処理装置１に供給され、画像処
理装置１は、それらの画像信号を処理することによっ
て、レチクルＲの所定のアライメントマークの位置ずれ
量を求めて主制御系５に供給する。その位置ずれ量から
算出されるレチクルＲの回転誤差の情報は、主制御系５
からＲ／Ｗローダ系制御系１５に供給される。

【００３１】レチクルの交換時には、レチクルステージ
１０が−Ｙ方向のレチクルのローディング位置（交換位
置）に移動して、レチクルＲ１の中央部が昇降軸２９の
上方に移動した後、昇降軸２９が上昇して、レチクルス
テージ１０から昇降軸２９の上部にレチクルＲ１が受け
渡される。図２は、そのようにレチクルステージ１０が
レチクルのローディング位置に移動した状態を示し、こ
の図２において、レチクルＲを保持するレチクルロード
アーム６をローディング位置に移動して、昇降軸２９上
のレチクルＲ１の底面にレチクルアンロードアーム７を
差し込んだ後、昇降軸２９を降下させることによって、
レチクルアンロードアーム７にレチクルＲ１が渡され
る。その後、レチクルアンロードアーム７を退避させ
て、昇降軸２９を上昇させることによって、レチクルロ
ードアーム６から昇降軸２９の上端部にレチクルＲが受
け渡される。この状態で、撮像系２からの所定のアライ
メントマークの画像信号を画像処理装置１で処理して、
処理結果を主制御系５で演算処理することによって、レ
チクルＲの中心位置のずれ量、及び回転誤差が求めら
れ、この回転誤差はＲ／Ｗローダ系制御系１５に供給さ
れる。

【００３２】主制御系５は、そのレチクルＲの中心位置
のずれ量に対応してレチクルステージ１０の位置を補正
して、そのローディング位置のオフセットを補正する。
一方、Ｒ／Ｗローダ系制御系１５は、その回転誤差を相
殺するように回転上下駆動部１４を介して昇降軸２９を
回転させながら、その昇降軸２９を降下させてレチクル
Ｒをレチクルステージ１０の凹部の載置面３３ａ上に載
置させる。これによって、レチクルＲはアライメントマ
ーク基準の位置合わせ（以下「レチクルのプリアライメ
ント」と言う）が行われた状態で、レチクルステージ１
０上にロードされる。

【００３３】次に、本例の投影露光装置のレチクルステ
ージの構成、及び動作につき詳細につき説明する。図３
（ａ）は、露光時における図１の投影露光装置のレチク
ルステージを示す平面図であり、図３（ｂ）は図３
（ａ）のＡＡ線に沿う断面図である。この図３（ａ），
（ｂ）において、図１のレチクルステージ１０は、矩形
の枠状の粗動ステージ３１、及びこの内側に微動自在に
配置された微動ステージ３３より構成され、微動ステー
ジ３３の上面に形成された矩形の凹部の底面がレチクル
の載置面３３ａとされ、載置面３３ａの中央部に露光光
を通過させるための開口部３３ｂが形成されている。ま
た、載置面３３ａ上で開口部３３ｂを囲む斜線を施した
領域（以下「吸着部」という）３３ｃに真空吸着を行う
ための吸着孔が形成され、吸着部３３ｃにレチクルＲ１
が吸着保持されている。レチクルＲ１のパターン面（下
面）のパターン領域ＰＴに転写用のパターン（原版パタ
ーン）が形成されており、露光時には投影光学系１７の
光軸ＡＸを中心とする照明領域ＳＴに対してパターン領
域ＰＴがＹ方向に走査される。

【００３４】また、レチクルベース１３の上面にそれぞ
れエアーベアリングを介して非接触状態で移動自在に粗
動ステージ３１及び微動ステージ３３が載置されてい
る。この場合、後述のようにＸ軸のレーザ干渉計のレー
ザビームの光路を確保するために、レチクルベース１３
の上面の−Ｘ方向（非走査方向）の一部に、その他の領
域に比べて低くなった低段差部１３ｃが形成され、この
低段差部１３ｃにエアーベアリングを介して粗動ステー
ジ３１の−Ｘ方向の辺部３１ｂが載置されている。即
ち、粗動ステージ３１は、図４に示すように、枠状の本
体部３１ａの−Ｘ方向の辺部３１ｂが、低段差部１３ｃ
上に載置されるように低くなっていると共に、本体部３
１ａの−Ｙ方向の辺部に計測用のレーザビームを通過さ
せるための開口部３１ｃ，３１ｄが形成されている。

【００３５】また、図３（ｂ）に示すように、レチクル
ベース１３の底面に投影光学系１７に対して凹（上側に
凸）となる凹部１３ａが形成され、凹部１３ａに投影光
学系１７の最もレチクル側の光学部材を保持する先端部
１７ａが収納され、凹部１３ａの中央部に露光光を通過
させるための開口部１３ｂが形成されている。上記のよ
うにレチクルＲ１は、微動ステージ３３の凹部の底面で
ある載置面３３ａに設置されている。これらの構成によ
って、レチクルベース１３及びレチクルステージ１０の
剛性を低下させることなく、レチクルＲ１のパターン面
（下面）と投影光学系１７の先端部１７ａの端面との間
隔、即ちレチクル側の作動距離ＷＤＲを十分に短くでき
る。

【００３６】更に、図３（ａ）において、レチクルベー
ス１３の上面の＋Ｘ方向の端部、及び低段差部１３ｃの
−Ｘ方向の端部にそれぞれＹ方向に沿ってリニアモータ
３０Ｒ及び３０Ｌが配置され、リニアモータ３０Ｒ及び
３０Ｌによって粗動ステージ３１がＹ方向に駆動され
る。また、微動ステージ３３は粗動ステージ３１に対し
て、Ｘ方向に伸縮する微動アクチュエータ３４Ｘを介し
てＸ方向に微動できるように連結され、それぞれＹ方向
に伸縮する２つの微動アクチュエータ３４Ｙ，３４θを
介してＹ方向に微動できるように、かつ所定範囲内で回
転自在に連結されている。微動ステージ３３は、ウエハ
ステージ２２に対する粗動ステージ３１の走査露光時の
追従誤差を補正するように微小駆動される。微動アクチ
ュエータ３４Ｘ，３４Ｙ，３４θとしては、一例として
対向した状態でそれぞれＥ型のコアにコイルが巻回され
た２つの電磁コイルを粗動ステージ３１側に固定し、そ
の２つの電磁石の間に配置された強磁性体の板（鉄板
等）を微動ステージ３３側に固定したＥＩコア型の非接
触式のアクチュエータが使用できる。

【００３７】ＥＩコア型のアクチュエータでは、その２
つの電磁コイルによるその強磁性体の板に対する吸引力
のバランスを制御することによって、微動ステージ３３
をその２つの電磁コイルのほぼギャップ分だけ円滑に微
動させることができる。また、ＥＩコア型のアクチュエ
ータは、その強磁性体の板（微動ステージ３３）を大き
な保持力で一定の位置に維持することもできる。更に、
微動アクチュエータ３４Ｘ，３４Ｙ，３４θには、それ
ぞれ粗動ステージ３１に対する微動ステージ３３の相対
位置を大まかに検出するための不図示のセンサ（小型の
光学式リニアエンコーダ等）が備えられており、これら
のセンサの検出結果が図１のステージ制御系１６に供給
されている。微動アクチュエータ３４Ｘ，３４Ｙ，３４
θは、その相対位置の中央付近で粗動ステージ３１を駆
動するように使用される。

【００３８】なお、微動アクチュエータ３４Ｘ，３４
Ｙ，３４θとしては、それ以外に、リニアモータ方式、
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）方式等の非接触式のアク
チュエータ、又はピエゾ素子等の圧電素子等からなる接
触式のアクチュエータも使用できる。更に、微動ステー
ジ３３の−Ｙ方向の側面にＸ方向に所定間隔でコーナー
キューブ型の移動鏡３２Ｌ及び３２Ｒが取り付けられ、
微動ステージ３３の−Ｘ方向の側面にＹ方向に沿って平
面鏡よりなる移動鏡３２Ｘが取り付けられている。ただ
し、移動鏡３２Ｘ等を使用する代わりに、微動ステージ
３３の側面を鏡面に加工しておき、その鏡面を移動鏡と
して使用してもよい。また、図１のレーザ干渉計１２
は、図３（ａ）におけるＸ軸の２軸のレーザ干渉計１２
Ｘ、Ｙ軸のレーザ干渉計１２Ｙ、及び回転角計測用のレ
ーザ干渉計１２θを代表している。そして、レーザ干渉
計１２Ｘより微動ステージ３３の移動鏡３２Ｘに対し
て、Ｙ方向に所定間隔で２本のレーザビームＬＢＸ１，
ＬＢＸ２がＸ軸にほぼ平行に照射され、レーザ干渉計１
２Ｘは、移動鏡３２Ｘからの反射光を不図示の参照用の
レーザビームと干渉させることによって、２つの計測点
でのＸ方向の変位を計測し、これらの平均値を微動ステ
ージ３３のＸ座標として図１のステージ制御系１６に供
給する。

【００３９】同様に、レーザ干渉計１２Ｙ，１２θはそ
れぞれ移動鏡３２Ｌ，３２Ｒに対してＹ軸にほぼ平行に
レーザビームＬＢＹ１，ＬＢＹ２を照射し、移動鏡３２
Ｌ，３２Ｒからの反射光を不図示の参照用のレーザビー
ムと干渉させることによって、対応する計測点でのＹ方
向の変位を計測して図１のステージ制御系１６に供給す
る。レーザビームＬＢＹ１，ＬＢＹ２はそれぞれ図４に
示す粗動ステージ３１の開口部３１ｃ，３１ｄを通過し
ている。ステージ制御系１６は、その２つの計測値の平
均値を微動ステージ３３のＹ座標として、その２つの計
測値の差分をレーザビームＬＢＹ１，ＬＢＹ２の既知の
Ｘ方向の間隔で除算することによって、微動ステージ３
３の回転角（ヨーイング量）を求める。

【００４０】この場合、Ｘ軸のレーザビームＬＢＸ１，
ＬＢＸ２の光軸は投影光学系１７の光軸ＡＸを通り、Ｙ
軸のレーザビームＬＢＹ１，ＬＢＹ２の光軸もその光軸
ＡＸを通っているため、レーザ干渉計１２Ｘ，１２Ｙ，
１２θを介して計測される微動ステージ３３のＸ座標、
Ｙ座標は、微動ステージ３３のヨーイング量に起因する
アッベ誤差の無い状態で高精度に計測できる。また、レ
ーザビームＬＢＸ１，ＬＢＸ２及びＬＢＹ１，ＬＢＹ２
の光路の高さは、例えば図３（ｂ）に示すように、レチ
クルＲ１のパターン面とほぼ同じ高さに設定されてお
り、微動ステージ３３のピッチング（Ｘ軸回りの回転）
やローリング（Ｙ軸回りの回転）が生じても、Ｘ座標、
Ｙ座標の計測値にアッベ誤差が生じることがない。これ
は、図４に示したように、Ｘ軸のレーザビームを通過さ
せるために、粗動ステージ３１の辺部３１ｂを下方にず
らすと共に、Ｙ軸のレーザビームを通過させるために、
開口部３１ｃ，３１ｄを設けたことで可能になったもの
である。

【００４１】このように求められる微動ステージ３３の
位置情報に基づいて、ステージ制御系１６は、リニアモ
ータ３０Ｒ，３０Ｌ、及び微動アクチュエータ３４Ｘ，
３４Ｙ，３４θの動作を制御する。走査露光時には、ス
テージ制御系１６は、図１のウエハステージ２２をＹ方
向に駆動するのと同期して、リニアモータ３０Ｒ，３０
Ｌを介してレチクルステージの粗動ステージ３１をＹ方
向に一定速度で駆動する。この際に、レーザ干渉計１２
Ｘ，１２Ｙ，１２θの計測値、及び図１のウエハステー
ジ側のレーザ干渉計１８の計測値に基づいて、ステージ
制御系１６は粗動ステージ３１のウエハステージ２２に
対する追従誤差（同期誤差）を補正するように、微動ア
クチュエータ３４Ｘ，３４Ｙ，３４θを介して粗動ステ
ージ３１を微小駆動する。これによって、レチクルＲ１
とウエハＷ１とは高い追従精度で同期して走査される。

【００４２】また、図３（ｂ）に示すように、微動ステ
ージ３３に載置されたレチクルＲ１の上方にミラーＭ
Ｒ，ＭＬが配置され、ミラーＭＲ，ＭＬで光路を折曲げ
た方向にそれぞれレチクルアライメント顕微鏡（以下
「ＲＡ顕微鏡」という）３６Ｒ，３６Ｌが配置されてい
る。図３（ａ）に示すように、ミラーＭＲ，ＭＬはスリ
ット状の照明領域ＳＴのＸ方向の両端部の上方に配置さ
れている。また、レチクルＲ１のパターン領域ＰＴをＸ
方向に挟むように複数対のアライメントマークが形成さ
れており、図３（ａ）ではその内のアライメントマーク
ＡＲＥ，ＡＬＥが示されている。

【００４３】レチクルアライメント時には、レチクルＲ
１をＹ方向に駆動することによって例えばアライメント
マークＡＲＥ，ＡＬＥがミラーＭＲ，ＭＬの下方に移動
し、図１のウエハステージ２２上の対応する基準マーク
が、それらのマークとほぼ共役な位置に移動する。そし
て、ＲＡ顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌは、それぞれ露光光ＩＬ
と同じ波長域の照明光でレチクルＲ１上のアライメント
マークＡＲＥ，ＡＬＥ、及び対応する基準マークを照明
する照明系と、そのアライメントマーク、及び基準マー
クからの照明光より両マークの像を形成する結像系と、
両マークの像を撮像する２次元の撮像素子とを備え、そ
の撮像素子の画像信号が図１のアライメント信号処理系
２０に供給される。アライメント信号処理系２０では、
その画像信号を処理することによって、その基準マーク
に対するアライメントマークＡＲＥ，ＡＬＥの位置ずれ
量を検出し、この位置ずれ量を主制御系５に供給する。
主制御系５は、ステージ制御系１６を介して例えば微動
ステージ３３を微小駆動することによって、その２つの
位置ずれ量が例えば対称に最も小さくなるようにする。
なお、レチクルアライメントについては、例えば特開平
６−３０２４９５号公報により詳細に開示されている。

【００４４】次に、本例のレチクルの交換機構の構成、
及び動作につき詳細に説明する。図５（ａ）は、レチク
ル交換時に図１のレチクルステージ１０（粗動ステージ
３１及び微動ステージ３３）をレチクルのローディング
位置に移動した状態を示す平面図であり、図５（ｂ）は
図５（ａ）のＢＢ線に沿う断面図である。図５（ａ）に
示すように、レチクルステージ中の微動ステージ３３の
中心（レチクルＲ１の中心）は投影光学系１７の光軸Ａ
Ｘに対して−Ｙ方向にずれており、図５（ｂ）に示すよ
うに、レチクルベース１３の上面で微動ステージ３３の
中心を含む所定範囲の凹部３３ｄ中に回転上下駆動部１
４が固定され、回転上下駆動部１４の上部に昇降自在
に、かつ回転自在に昇降軸２９が支持されている。昇降
軸２９の上端には、レチクルの受け渡し部材の一部とし
てのＸ方向に細長いレチクル保持部材３９が固定され、
レチクル保持部材３９の上面の両端にレチクルを真空吸
着で保持するための吸着孔が形成された吸着部３８Ｒ，
３８Ｌが形成されている。回転上下駆動部１４の動作、
及び吸着部３８Ｒ，３８Ｌの吸着動作は図１のＲ／Ｗロ
ーダ系制御系１５によって制御されている。

【００４５】レチクルＲ１に対する露光時には、レチク
ルＲ１は図５（ｂ）に２点鎖線で示すように、微動ステ
ージ３３上の位置Ｑ１に吸着保持されており、レチクル
保持部材３９及び吸着部３８Ｒ，３８Ｌが微動ステージ
３３に接触しないように、回転上下駆動部１４は、昇降
軸２９を降下させてレチクル保持部材３９及び吸着部３
８Ｒ，３８Ｌを位置Ｑ２まで下げて退避させておく。一
方、レチクルの交換時には、回転上下駆動部１４を介し
て昇降軸２９を上昇させることによって、レチクル保持
部材３９は上昇する。

【００４６】また、レチクル保持部材３９の中心に対し
て対称な位置に、上方に照明光を発生する照明系３７
Ｒ，３７Ｌが配置され、照明系３７Ｒ，３７Ｌにそれぞ
れ対向するように、不図示の支持部材に撮像系２Ｒ，２
Ｌが配置されている。図７（ｂ）は、図５（ｂ）におい
てレチクル保持部材３９上に次に使用されるレチクルＲ
を保持した状態を示す一部を切り欠いた拡大図、図７
（ａ）は図７（ｂ）のレチクルＲを示す一部を切り欠い
た平面図であり、図７（ｂ）に示すように、一方の照明
系３７Ｒは、光源４１Ｒと、この光源１Ｒからの照明光
をコリメートしてレチクル保持部材３９中の開口部３９
ｄを経て被検マークに照射するレンズ系４２Ｒとから構
成されている。また、撮像系２Ｒは、その被検マークの
周囲を透過した照明光を集光してその被検マークの像を
形成する結像系４０Ｒと、その像を撮像するＣＣＤ型等
の２次元の撮像素子ＩＭＲとを備えている。同様に、他
方の照明系３７Ｒも、光源４１Ｌ及びレンズ系４２Ｌを
備えて開口部３９ｃを通して被検マークを照明し、撮像
系２Ｌも、結像系４０Ｌ及び撮像素子ＩＭＬを備えてい
る。撮像系２Ｒ，２Ｌ及び照明系３７Ｒ，３７Ｌより図
１の撮像系２が構成されており、撮像系２Ｒ，２Ｌ内の
撮像素子ＩＭＲ，ＩＭＬの画像信号が図１の画像処理装
置１に供給されている。画像処理装置１は、その画像信
号より例えば撮像系２Ｒ，２Ｌの観察視野２Ｒａ，２Ｌ
ａの中心（基準点）に対する被検マークの２次元的な位
置ずれ量を求め、その位置ずれ量を主制御系５に供給す
る。

【００４７】また、図７（ｂ）において、レチクル保持
部材３９及び昇降軸２９の内部にＴ字型に排気孔４３が
形成され、排気孔４３の両端部４３ａ，４３ｂが吸着部
３８Ｌ，３８Ｒに連通している。吸着部３８Ｌ，３８Ｒ
は図７（ａ）に示すように、楕円形の凸部３９ａ，３９
ｂによって囲まれている。また、排気孔４３の他端は、
配管４４、及び電磁弁４７を介して不図示の真空ポンプ
に接続され、電磁弁４７の開閉動作によって吸着部３８
Ｌ，３８Ｒによるレチクルの吸着のオン、オフを制御で
きるように構成されている。また、回転上下駆動部１４
は、レチクルベース１３に固定されたベアリング部４９
と、これに回転自在に連結された昇降ガイド部４５と、
昇降ガイド部４５の底部に設けられたエアーシリンダ部
４８と、昇降ガイド部４５に連結された回転軸５０と、
この回転軸５０を介して昇降ガイド部４５及び昇降軸２
９を一体として回転するためのモータを含む回転駆動部
５１と、昇降ガイド部４５の回転角を検出するためのロ
ータリエンコーダ４８とを備えている。

【００４８】この場合、昇降軸２９は昇降ガイド部４５
に対して回転角の遊び、横方向の位置の遊び、及び倒れ
誤差が所定の許容範囲内に収まるように支持されてお
り、エアーシリンダ部４８は、配管４６及び電磁弁４７
を介して不図示の加圧ポンプに接続され、電磁弁４７を
介してエアーシリンダ部４８内の気体の圧力を制御する
ことで、昇降軸２９の高さが所望の高さに設定できる。
また、ロータリエンコーダ４８の検出結果に基づいて回
転駆動部５１を駆動することで、昇降ガイド部４５及び
昇降軸２９が所望の角度だけ回転できる。なお、この昇
降の高さ方向の駆動については、リニアモータ等による
方法を用いても良い。

【００４９】図５に戻り、微動ステージ３３の上面ＴＰ
は、粗動ステージ３１及びリニアモータ３０Ｒの上面と
ほぼ同じ高さであり、回転上下駆動部１４及び昇降軸２
９に対して＋Ｘ方向で、かつその上面ＴＰよりも高い位
置に、レチクルアンロードアーム７が回転スライド部４
２によって搬送ガイド部４０に沿ってＸ方向に移動自在
に支持されている。そして、レチクルアンロードアーム
７の上方に、回転スライド部４１によって搬送ガイド部
４０に沿ってＸ方向に移動自在にレチクルロードアーム
６が支持されている。図１０（ａ）に示すように、アー
ム６，７の先端部はそれぞれ間隔が図５の昇降軸２９の
太さよりも広いフォーク型であり、その先端部の４箇所
にそれぞれレチクルを真空吸着するための吸着部９，８
が形成されている。

【００５０】ここで、図５〜図７を参照して、微動ステ
ージ３３上のレチクルＲ１を次に使用されるレチクルＲ
と交換する際の基本的な動作の一例につき説明する。ま
ず、図５において、レチクルロードアーム６上の吸着部
９には次に使用されるレチクルＲが吸着保持されてい
る。そして、図１の主制御系５がステージ制御系１６を
介してレチクルステージ１０（粗動ステージ３１及び微
動ステージ３３）を図５（ａ）のローディング位置に移
動させた後に、Ｒ／Ｗローダ系制御系１５は微動ステー
ジ３３のレチクルＲ１に対する真空吸着をオフにする。
そして、Ｒ／Ｗローダ系制御系１５は図５（ｂ）に示す
ように、レチクル保持部材３９の吸着部３８Ｒ，３８Ｌ
の真空吸着を開始させると共に、回転上下駆動部１４を
駆動して昇降軸２９を上昇させてレチクル保持部材３９
の吸着部３８Ｒ，３８Ｌ上にレチクルＲ１を受け渡す。
その後、更に昇降軸２９を上昇させて、微動ステージ３
３の上面ＴＰよりも高くレチクルアンロードアーム７を
レチクルＲ１の底面に挿入できる位置でレチクルＲ１を
静止させる。

【００５１】次に、図６（ａ）に示すように、回転スラ
イド部４１を駆動してレチクルロードアーム６上のレチ
クルＲをローディング位置に移動させた後、回転スライ
ド部４２を駆動してレチクルＲ１の底面にレチクルアン
ロードアーム７の先端部を挿入する。なお、図６（ａ）
〜（ｃ）は、図５（ｂ）と同じく図５（ａ）のＢＢ線に
沿う断面図である。そして、レチクル保持部材３９の吸
着部３８Ｒ，３８Ｌの真空吸着をオフにして、レチクル
アンロードアーム７の吸着部８の真空吸着を開始させた
後、昇降軸２９を降下させて、レチクル保持部材３９か
らレチクルアンロードアーム７にレチクルＲ１を受け渡
した後に、図６（ｂ）に示すように、回転スライド部４
２を駆動してレチクルアンロードアーム７をローディン
グ位置から＋Ｘ方向に退避させる。

【００５２】次に、Ｒ／Ｗローダ系制御系１５は、レチ
クルロードアーム６の吸着部９によるレチクルＲの吸着
をオフにして、レチクル保持部材３９の吸着部３８Ｒ，
３８Ｌの真空吸着を開始させた後、図６（ｃ）に示すよ
うに昇降軸２９を上昇させて、レチクルロードアーム６
からレチクル保持部材３９にレチクルＲを受け渡す。こ
の後、レチクルロードアーム６は回転スライド部４１に
よって＋Ｘ方向に退避する。そのようにレチクル保持部
材３９上にレチクルＲが受け渡された状態が、図７
（ａ），（ｂ）に示されており、この状態でレチクルＲ
のアライメントマークを基準としたプリアライメントが
行われる。

【００５３】即ち、図７（ａ）において、レチクルＲの
パターン領域ＰＴを挟むように１対のアライメントマー
クＡＲＥ，ＡＬＥが形成されており、後述のように既に
行われている機械的なプリアライメントによって、アラ
イメントマークＡＲＥ，ＡＬＥはそれぞれ図７（ｂ）に
示す撮像系２Ｒ，２Ｌの視野２Ｒａ，２Ｌａ内に収まっ
ている。

【００５４】図８（ａ）は、レチクルＲ上のアライメン
トマークの位置ずれの一例を示し、この図８（ａ）にお
いて、レチクルＲのパターン領域ＰＴの＋Ｘ方向側に一
定ピッチでアライメントマークＡＲＡ，ＡＲＢ，…，Ａ
ＲＩが形成され、パターン領域ＰＴの−Ｘ方向側にそれ
らのマークに対向するようにアライメントマークＡＬ
Ａ，ＡＬＢ，…，ＡＬＩが形成されている。これらの複
数対のアライメントマークＡＲＡ，ＡＬＡ〜ＡＲＩ，Ａ
ＬＩは、本来はレチクルアライメントを行う際に使用さ
れるマークであるが、本例ではその内の中央の１対のア
ライメントマークＡＲＥ，ＡＬＥがプリアライメント用
に使用される。

【００５５】また、図６を参照して説明したように、レ
チクルＲはレチクルロードアーム６から昇降軸２９上の
レチクル保持部材３９に受け渡されているが、レチクル
Ｒをレチクルロードアーム６上に受け渡す段階で、レチ
クルＲの外形基準で機械的なプリアライメントが行わ
れ、そのプリアライメントによる姿勢を維持した状態で
レチクルＲはレチクル保持部材３９上に載置される。

【００５６】即ち、図８（ａ）に等価的に示すように、
レチクルＲは、２つの位置決めピン５２ｅ，５２ｄを備
えた付勢部材６２によってレチクルＲの直交する２辺を
３個の位置決めピン５２ａ〜５２ｃに付勢することによ
って、外形基準で機械的にプリアライメントが行われて
いる。実際には、このプリアライメントは、レチクルラ
イブラリからレチクルを搬出した直後に行われている。
この場合、一例としてパターン領域ＰＴの中心がレチク
ルＲの外形の中心に合致し、パターン領域ＰＴの一辺が
その外形の対応する辺に平行になるようにレチクルＲの
パターンの描画が行われているが、描画装置におけるレ
チクルＲの位置決め誤差等によって、レチクルＲの外形
基準ではパターン領域ＰＴの位置に±１ｍｍ程度の誤差
が残存し、更にこれによる角度誤差が残存する場合があ
る。

【００５７】これに対して通常は、パターン領域ＰＴ内
のパターンの描画時にアライメントマークＡＲＡ，ＡＬ
Ａ〜ＡＲＩ，ＡＬＩも同時に描画されるか、又はそれら
のアライメントマークの位置を基準としてパターン領域
ＰＴ内のパターンが描画されるため、アライメントマー
クＡＲＥ，ＡＬＥの位置を検出することによってパター
ン領域ＰＴ内のパターンの位置を高精度に検出すること
ができる。そのため、図８（ａ）において、レチクルＲ
の外形に対するパターン領域ＰＴ内のパターンの位置ず
れが大きいと、図８（ｂ），（ｃ）に拡大して示すよう
に、アライメントマークＡＲＥ，ＡＬＥは撮像系２Ｒ，
２Ｌの視野２Ｒａ，２Ｌａの中心から比較的大きく外れ
るようになる。また、予め撮像系２Ｒ，２Ｌの視野２Ｒ
ａ，２Ｌａの中心（又は基準点）を通る直線６３は、図
５（ｂ）に示すＲＡ顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌの視野の中心
（又は基準点）を通る直線に平行に設定されると共に、
視野２Ｒａ，２Ｌａの中心のＲＡ顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌ
の視野の中心に対するＹ方向への相対変位ΔＹＰ（Ｘ方
向への相対変位はほぼ０）は高精度に計測されて、主制
御系５の記憶部に記憶されている。また、視野２Ｒａ，
２Ｌａの中心は、回転上下駆動部１４の回転軸に合致し
ている。

【００５８】そこで、主制御系５は、図７の照明系３７
Ｒ，３７ＬによってアライメントマークＡＲＥ，ＡＬＥ
の照明を行い、撮像素子ＩＭＲ，ＩＭＬ及び画像処理装
置１を介して、アライメントマークＡＲＥ，ＡＬＥの各
視野中心に対するＸ方向、Ｙ方向への位置ずれ量を検出
する。そして、これらの位置ずれ量を用いて主制御系５
は、図８（ａ）に示すように、視野２Ｒａ，２Ｌａの中
心を通る直線６３に対する２つのアライメントマークＡ
ＲＥ，ＡＬＥの中心を通る直線６４の傾斜角である回転
誤差δφを求めると共に、視野２Ｒａ，２Ｌａの中心に
対するアライメントマークＡＲＥ，ＡＬＥの中心のＸ方
向、Ｙ方向への位置ずれ量（δｘ，δｙ）を求める。な
お、図８（ａ）ではδｘは０となっている。

【００５９】次に、主制御系５は、Ｒ／Ｗローダ系制御
系１５にその回転誤差δφの情報を送ると共に、レチク
ルＲを降下させるように指令を発する。また、これとほ
ぼ同時に主制御系５は、一例としてその位置ずれ量（δ
ｘ，δｙ）と同じ量だけ、ステージ制御系１６を介して
レチクルステージ１０の粗動ステージ３１（微動ステー
ジ３３も一体に）の位置、又は微動ステージ３３のみの
位置を補正する。そして、Ｒ／Ｗローダ系制御系１５
は、図６（ｃ）の状態からその回転誤差δφを相殺する
ように（即ち−δφだけ）、回転上下駆動部１４を介し
て昇降軸２９及びレチクル保持部材３９を回転させなが
ら、昇降軸２９を降下させる。この際には、そのレチク
ルＲの底面よりレチクルロードアーム６が完全に退避し
ている。そして、レチクル保持部材３９の吸着部３８
Ｒ，３８ＬによるレチクルＲの吸着をオフにしてから、
昇降軸２９及びレチクル保持部材３９を図５（ｂ）の位
置Ｑ２まで降下させる。これによって、レチクルＲはそ
の回転角δφ、及び位置ずれ量（δｘ，δｙ）が補正さ
れた状態で、微動ステージ３３の載置面３３ａ上の目標
とする位置に正確に載置されて、その載置面３３ａの吸
着部３３ｃ（図３（ａ）参照）でレチクルＲの吸着が開
始される。

【００６０】次に、レチクルＲのアライメントを行うた
めに、主制御系５は、視野２Ｒａ，２Ｌａの中心のＲＡ
顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌの視野の中心に対するＹ方向への
相対ΔＹＰをその位置ずれ量（δｘ，δｙ）で補正する
ことによって、Ｘ方向及びＹ方向への相対変位（−δ
ｘ，ΔＹＰ−δｙ）を求め、この相対変位分だけ粗動ス
テージ３１（微動ステージ３３も一体的に）を駆動す
る。この際に本例のレチクルＲは、アライメントマーク
ＡＲＥ，ＡＬＥを基準としてプリアライメントが行われ
ているため、図９（ａ）に示すように、レチクルＲ上の
アライメントマークＡＲＥ，ＡＬＥの中心はそれぞれ図
３（ｂ）のＲＡ顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌの視野３６Ｒａ，
３６Ｌａの中心付近に位置決めされる。なお、図９
（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図９（ａ）の視野３６Ｌａ，
３６Ｒａの拡大図である。

【００６１】このように本例では、レチクルＲのローデ
ィング位置から上記の補正後の相対変位分だけレチクル
ステージ１０（レチクルＲ）を移動することによって、
レチクルＲのアライメントマークＡＲＥ，ＡＬＥの中心
がそれぞれＲＡ顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌの視野の中心付近
に移動するため、アライメントマークをサーチする工程
であるサーチアライメントを実行する必要が無い。即
ち、図９（ａ）の状態から、図１のウエハステージ２２
を駆動して視野３６Ｌａ，３６Ｒａ内にウエハステージ
２２上の対応する基準マークを移動することによって、
既に説明したようにレチクルアライメントを行うことが
できる。また、図９において、他のアライメントマーク
ＡＲＡ，ＡＬＡ〜ＡＲＩ，ＡＬＩ（ＡＲＥ，ＡＬＥを除
く）の計測を行う場合には、アライメントマークＡＲ
Ａ，ＡＬＡ〜ＡＲＩ，ＡＬＩ同士の既知の位置関係に基
づいてレチクルステージ１０を駆動することによって、
計測対象のアライメントマークをそれぞれ視野３６Ｌ
ａ，３６Ｒａ内に確実に収めることができるため、サー
チアライメントを省略することができる。従って、レチ
クルアライメントを含めたレチクルの交換時間が従来よ
りも短縮されて、露光工程のスループットが向上する利
点がある。

【００６２】また、上記の実施の形態では、レチクルＲ
の回転誤差を昇降軸２９（レチクル保持部材３９）の回
転によって補正しているため、レチクルステージ１０
（粗動ステージ３１、及び微動ステージ３３）側には大
きな回転範囲を有する回転機構を設ける必要がなく、レ
チクルステージ１０の構成を簡素化できる。なお、本例
の微動ステージ３３は図５（ａ）の微動アクチュエータ
３４Ｙ，３４θによって回転することも可能であるが、
この回転機構は実質的に微動ステージ３３の並進機構を
回転機構としても兼用しているものである。レチクルア
ライメント時に残存する回転誤差、及び同期走査時の回
転誤差は僅かであるため、その微動アクチュエータ３４
Ｙ，３４θによる回転によって十分に対応することがで
きる。

【００６３】なお、上記の実施の形態では、レチクルＲ
の位置ずれ量に応じて微動ステージ３３の位置（ローデ
ィング位置）を補正したが、例えばその位置ずれ量が小
さい場合には、微動ステージ３３のローディング位置の
補正を行わないようにしてもよい。この場合にも、レチ
クルＲを微動ステージ３３上に載置した後、上記のよう
に撮像系２Ｒ，２Ｌの視野の中心からＲＡ顕微鏡３６
Ｒ，３６Ｌの視野の中心までの相対変位を、その位置ず
れ量分をオフセットとして補正した量だけレチクルステ
ージ１０を駆動することによって、アライメントマーク
をＲＡ顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌの視野内に収めることがで
きる。

【００６４】また、上記の実施の形態では、図８の回転
誤差δφは昇降軸２９を回転することによって補正して
いるが、例えばその回転誤差δφが小さいような場合に
は、例えばレチクルＲの載置前に微動ステージ３３をδ
φだけ回転しておき、レチクルＲを載置した後に微動ス
テージ３３を逆方向に−δφだけ回転することによっ
て、その回転誤差を補正するようにしてもよい。

【００６５】次に、上記の実施の形態の投影露光装置に
おいて、転写対象のレチクルをレチクルライブラリから
搬送する場合の全体の動作の一例につき説明する。ま
ず、図１０（ａ）は、本例のレチクルローダ系のレチク
ルライブラリ６１付近の構成を示す平面図、図１０
（ｂ）は図１０（ａ）の正面図であり、この図１０にお
いて、不図示の支持部材に支持された搬送ガイド部４０
に沿ってＸ方向に移動自在に回転スライド部４１及び４
２が配置され、回転スライド部４１及び４２にそれぞれ
９０°回転自在にレチクルロードアーム６及びレチクル
アンロードアーム７が装着されている。搬送ガイド部４
０の−Ｘ方向側の端部が、図５に示すようにレチクルス
テージの側面に達している。

【００６６】また、搬送ガイド部４０の＋Ｘ方向の端部
近傍に多数のレチクルを収納するレチクルライブラリ６
１が設置され、搬送ガイド部４０とレチクルライブラリ
６１との間にコラム５３が設置されている。そして、こ
のコラム５３に沿ってＺ方向に昇降自在に昇降台５４が
配置され、昇降台５４上に第１回転アーム５５が回転自
在に連結され、第１回転アーム５５上に第２回転アーム
５６が回転自在に連結され、第２回転アーム５６上に先
端部にレチクルを真空吸着するための吸着部６０が形成
された第３回転アーム５６が回転自在に連結されてい
る。回転アーム５５〜５７によって、レチクルを２次元
的に移動できるロボットアームが構成され、昇降台５４
とそのロボットアームとを組み合わせることによって、
レチクルライブラリ６１中の任意の位置のレチクルをア
ーム６，７に対して受け渡すことができる。

【００６７】また、回転スライド部４１によってレチク
ルロードアーム６を−Ｙ方向に９０°回転した位置の上
方のガイド部５８の底面に、機械的なプリアライメント
を行うためのプリアライメント部５２がＸ方向に移動自
在に配置され、プリアライメント部５２の底面に３本の
位置決めピン５２ａ〜５２ｃが設けられ、これらの位置
決めピン５２ａ〜５２ｃ側にレチクルを付勢するための
２つの位置決めピン５２ｄ，５２ｅを備えた移動自在の
付勢部材６２も設けられている。不図示であるが、レチ
クルを底面側から支持するための昇降自在の支持部材も
配置されている。位置決めピン５２ａ〜５２ｃと付勢部
材６２との位置関係を９０°回転した位置関係が、図８
（ａ）の位置決めピン５２ａ〜５２ｃと可動部材６２と
の位置関係に等しくなっている。また、図１０（ｂ）で
は、説明の便宜上、位置決めピン５２ａ〜５２ｃの下端
がレチクルロードアーム６よりも低くなっているが、実
際には位置決めピン５２ａ〜５２ｃの下端はレチクルロ
ードアーム６の吸着部９よりも高い位置にある。

【００６８】以上のように、レチクルライブラリ６１と
投影露光装置との間でレチクルの搬送を行うための機構
が本例のレチクルローダ系であり、このレチクルローダ
系を用いてレチクルライブラリ６１から図５に示すレチ
クルステージまでレチクルを搬送する際の動作の一例に
つき図１１のフローチャートを参照して説明する。以下
の動作は、主制御系５によるレチクル交換の指令に基づ
いて、Ｒ／Ｗローダ系制御系１５によって制御されてい
る。

【００６９】まず、図１１のステップ１０１において、
図１０の昇降台５４の高さを使用するレチクル（レチク
ルＲとする）の高さに合わせた後、回転アーム５５〜５
７よりなるロボットアームを介してレチクルライブラリ
６１よりレチクルＲを取り出す。この際に、プリアライ
メントベース５２はガイド部５８に沿ってレチクルロー
ドアーム６にレチクルを受け渡すことができる位置に移
動している。次のステップ１０２において、そのロボッ
トアームによってレチクルＲをプリアライメント部５２
（機械的なプリアライメント機構の一部）の底面まで搬
送し、不図示の支持部材を上昇させて、この上にレチク
ルＲを横ずれできる状態で載置する。

【００７０】そして、ステップ１０３において、図１０
（ａ）に示すように、付勢部材６２によってレチクルＲ
を位置決めピン５２ａ〜５２ｃ側に付勢することによっ
て、レチクルＲの外形基準でのプリアライメントを行
う。次のステップ１０４において、レチクルロードアー
ム６を回転スライド部４１によって９０°回転させて、
プリアライメント部５２の底面に移動し、レチクルロー
ドアーム６の吸着部９の真空吸着を開始してから、不図
示の支持部材を降下させて、その支持部材からレチクル
ロードアーム６の吸着部９上にレチクルＲを受け渡す。

【００７１】なお、回転スライド部４２によってレチク
ルアンロードアーム７を９０°回転することによって、
プリアライメント部５２からはレチクルアンロードアー
ム７に対しても直接レチクルの受け渡しを行うことがで
きる。また、レチクルを比較的高頻度で交換する多重露
光（例えば二重露光）等を行う際には、使用したレチク
ルをレチクルライブラリ６１に戻すと交換時間が長くな
る恐れがある。このような場合には、プリアライメント
部５２をガイド部５８に沿ってアーム６，７に対応する
位置に交互に移動すると共に、露光中にはそのプリアラ
イメント部５２にレチクルを一時的に保管するようにし
てもよい。このように機械的なプリアライメント機構を
レチクルの保管機構としても使用することによって、小
数のレチクルを交換して使用する場合のレチクルの交換
時間を短縮することができる。

【００７２】次に、ステップ１０４以降は、レチクルス
テージ１０（微動ステージ３３）を図５（ａ）に示すレ
チクルのローディング位置に移動し（ステップ１０
５）、レチクルロードアーム６を図６（ａ）に示すロー
ディング位置に移動し（ステップ１０６）、レチクルロ
ードアーム６から昇降軸２９上のレチクル保持部材３９
にレチクルＲを受け渡す（ステップ１０７）。その後、
図８及び図９を参照して説明したように、レチクルＲ上
の２つのアライメントマークの位置を検出して、回転誤
差δφ、及び位置ずれ量（δｘ，δｙ）を計測し（ステ
ップ１０８）、回転誤差δφを相殺するようにレチクル
保持部材３９を回転しながら、昇降軸２９（レチクル
Ｒ）を降下させる（ステップ１０９）。次に、その位置
ずれ量（δｘ，δｙ）に応じてレチクルステージ１０を
Ｘ方向、Ｙ方向にシフトさせてから、レチクルＲをレチ
クル保持部材３９から微動ステージ３３に受け渡し（ス
テップ１１０）、レチクルステージ１０を移動してレチ
クルＲの所定のアライメントマークをＲＡ顕微鏡３６
Ｒ，３６Ｌの視野内に移動し（ステップ１１１）、ＲＡ
顕微鏡３６Ｒ，３６Ｌを介してレチクルのアライメント
を行うことになる（ステップ１１２）。

【００７３】本例のレチクルローダ系、及びレチクル交
換機構を使用すると、レチクルロードアーム６を介して
レチクルステージ１０に搬送されるレチクルは機械的な
プリアライメントが実行されているため、レチクルを昇
降軸２９上のレチクル保持部材３９に受け渡した段階
で、レチクル上のアライメントマークは撮像系２Ｒ，２
Ｌの視野内に確実に収まっている。その後、アライメン
トマーク基準でプリアライメントを行うことによって、
レチクルステージ１０上ではレチクルのサーチアライメ
ントを省くことが可能となった。

【００７４】また、図３、図６に示すように、レチクル
ローダ系のレチクルロードアーム６によるレチクルのロ
ーディング位置は、レチクルステージ１０の微動ステー
ジ３３内のレチクルの載置面３３ａよりも高いため、昇
降軸２９を昇降させるという簡単な動作でレチクルをレ
チクルロードアーム６から微動ステージ３３上に容易に
受け渡すことができる。

【００７５】なお、上記の実施の形態では、例えば図６
のレチクル保持部材３９（昇降軸２９）を回転すること
によってレチクルの回転誤差を補正しているが、その代
わりにレチクルロードアーム６に例えば僅かなシフト及
び回転を行う機構を備え、このレチクルロードアーム６
上で撮像系２Ｒ，２Ｌを介してレチクルの回転誤差、及
び位置ずれ量を計測してもよい。この場合、レチクルロ
ードアーム６の回転によってレチクルの回転誤差を補正
すると共に、レチクルロードアーム６のシフトによって
その位置ずれ量を補正した後、レチクルロードアーム６
からレチクル保持部材３９にレチクルを受け渡すことに
よって、回転上下駆動部１４及び昇降軸２９には回転機
構を設ける必要がなくなり、レチクルステージ機構が簡
素化される。

【００７６】また、上記の実施の形態ではレチクルステ
ージ１０は、粗動ステージ３１と微動ステージ３３とに
分かれているが、一体型の構成であっても上記のような
レチクル交換機構を設けることによって本発明が適用で
きることは言うまでも無い。また、上記の実施の形態で
は、微動ステージ３３上のレチクルの載置面３３ａ（吸
着面）は、微動ステージ３３の走り面（レチクルベース
１３の上面）よりも上に位置しているが、例えば微動ス
テージ３３及び粗動ステージ３１を底面側に凸の構造と
してその両端の走り面をレチクルの載置面３３ａよりも
上にした構造、又はレチクルステージ１０を吊り下げ構
造とした場合でも、本発明の適用によってレチクルの交
換を高速に、かつ高い位置決め精度で行うことができ
る。

【００７７】また、上記の実施の形態では、投影光学系
１７として、屈折系よりなる縮小投影光学系が使用され
ているが、例えば露光光としてＡｒＦエキシマレーザ光
（波長１９３ｎｍ）等を使用して、投影光学系１７とし
て反射屈折系を使用する場合にも本発明を適用すること
ができる。更に、露光光として、将来的に軟Ｘ線のよう
な極端紫外光（ＥＵＶ光）を使用して走査型露光装置を
構成する場合には、極端紫外光は真空中で使用されるた
め、上記の実施の形態における真空吸着によるレチクル
の保持方法の代わりに、平行度を厳しく設定した３点支
持方式や、静電吸着による保持方法を適用することが望
ましい。

【００７８】また、上記の実施の形態は、本発明をステ
ップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に適用した
ものであるが、本発明はステッパーのような一括露光型
の露光装置や、プロキシミティ方式の露光装置のレチク
ルステージにも適用することができる。また、上記の実
施の形態では、レチクルステージ１０の剛性を高めるこ
とができるため、９インチレチクル、６インチレチク
ル、又はそれ以外の任意の形状のレチクルの使用が可能
である。更に、今後転写用パターンの大面積化に対応し
て９インチレチクルが主流になると考えられるが、９イ
ンチレチクルの使用開始の初期段階では、９インチレチ
クル、及び現在主流の６インチレチクルの併用が行われ
ると予想される。そのため、露光装置としては、レチク
ルステージには例えば９インチレチクル用の吸着部を備
えた載置面の他に、より低い位置に６インチレチクル用
の吸着部を備えた載置面を形成しておき、使用するレチ
クルによって載置面の高さや吸着部の切り換えを行うよ
うにしてもよい。これによって、簡単な構成で９インチ
レチクルと６インチレチクルとの何れにも対応できる兼
用型露光装置が提供できるという利点がある。

【００７９】更に、上記の実施の形態では、プリアライ
メント用のセンサとして撮像素子を備えた撮像系２が使
用されているが、例えばビームスキャン方式、又はステ
ージスキャン方式のアライメント光学系を使用しても同
様の効果が期待できる。また、撮像系２では照明系３７
Ｒ，３７Ｌを用いて透過照明を行っているが、落射照明
でもよい。落射照明では、レチクル保持部材３９側の構
成を簡素化できる利点もある。このように、本発明は上
述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の構成を取り得る。

【００８０】

【発明の効果】本発明のマスクの受け渡し方法によれ
ば、マスクステージのマスクの載置面を低く設定して、
その載置面との間でマスクを昇降させることによってマ
スクの受け渡しを行っているため、マスクと投影光学系
との間の作動距離を長く取りにくい場合でも、そのマス
クステージと、マスクの搬送機構との間でそのマスクの
受け渡しを容易に行うことができる利点がある。

【００８１】また、マスクの外形基準、又はマスク上の
所定の位置合わせ用マークに基づいてそのマスクの位置
を検出し、この検出結果に基づいてそのマスクとマスク
ステージとの位置関係を補正しつつそのマスクをそのマ
スクステージ上に載置する場合には、マスクをマスクス
テージに受け渡した際の位置決め精度を高めることがで
きる。

【００８２】また、本発明の露光装置によれば、本発明
のマスクの受け渡し方法を使用できる。この場合、その
露光装置が、ステップ・アンド・スキャン方式のような
走査露光型であり、受け渡し部材が、マスクの転写位置
に対して走査露光時の走査方向側にずれた位置で昇降自
在に配置されているときには、その受け渡し部材はその
マスクステージの移動面の底面に配置すればよいため、
マスクステージの機構部が大型化することはないと共
に、マスクステージに新たな駆動機構を設ける必要も無
い利点がある。

【００８３】更に、その受け渡し部材に保持されたマス
クの外形の複数の位置、又はこのマスク上の所定の位置
合わせ用マークの位置を検出する位置検出系と、その受
け渡し部材を回転する回転駆動機構と、を設け、その検
出結果に基づいて例えば回転誤差を補正しながらそのマ
スクをそのマスクステージに載置することで、マスクの
位置決め精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例で使用される露光
動作中の投影露光装置の概略構成を示す一部を切り欠い
た構成図である。

【図２】その実施の形態の一例で使用されるレチクル
交換中の投影露光装置を示す一部を切り欠いた構成図で
ある。

【図３】（ａ）は図１の投影露光装置のレチクルステ
ージを示す平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡＡ線に沿う
断面図である。

【図４】図３中の粗動ステージ３１を示す斜視図であ
る。

【図５】（ａ）は図２の投影露光装置のレチクルステ
ージを示す平面図、（ｂ）は図５（ａ）のＢＢ線に沿う
断面図である。

【図６】レチクルステージから使用済みのレチクルを
搬出して次に使用されるレチクルを搬入する動作の説明
に供する図５（ａ）のＢＢ線に沿う断面図である。

【図７】（ａ）はレチクル保持部材３９上にレチクル
Ｒを載置してプリアライメントを行う状態を示す一部を
切り欠いた平面図、（ｂ）はその状態の一部を切り欠い
た正面図である。

【図８】アライメントマーク基準でレチクルのプリア
ライメントを行う場合のアライメントマークの位置ずれ
の一例を示す図である。

【図９】アライメントマーク基準でプリアライメント
が行われた後のレチクルのアライメントマークの配置の
一例を示す図である。

【図１０】（ａ）はその実施の形態の一例で使用され
るレチクルローダ系及びレチクルライブラリを示す一部
の部材を点線で示した平面図、（ｂ）は図１０（ａ）の
正面図である。

【図１１】その実施の形態の一例でレチクルライブラ
リから投影露光装置のレチクルステージまでレチクルを
搬送する場合の全体の動作の一例を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

２撮像系、３照明光学系、５主制御系、６レチ
クルロードアーム、７レチクルアンロードアーム、Ｒ，
Ｒ１レチクル、１０レチクルステージ、１２，１８
レーザ干渉計、１３レチクルベース、１４回転上
下駆動部、１５Ｒ／Ｗローダ系制御系、１６ステー
ジ制御系、１７投影光学系、Ｗ，Ｗ１ウエハ、２２
ウエハステージ、２９昇降軸、３０Ｒ，３０Ｌリ
ニアモータ、３１粗動ステージ、３３微動ステー
ジ、３３ａ載置面、３４Ｘ，３４Ｙ，３４θ 微動ア
クチュエータ、３７Ｒ，３７Ｌ照明系、３９レチク
ル保持部材、３８Ｒ，３８Ｌ吸着部、４１，４２回
転スライド部、４０搬送ガイド部、５２プリアライ
メントベース、６１レチクルライブラリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクステージ上に保持されたマスクの
パターンを基板上に転写する露光装置における、前記マ
スクステージに対するマスクの受け渡し方法において、前記マスクステージのマスクの載置領域を転写時の位置
からずらした状態で、前記マスクを降下、又は上昇させ
て該マスクを前記マスクステージに対して着脱すること
を特徴とするマスクの受け渡し方法。
【請求項２】前記マスクステージの前記載置領域の上
方に前記マスクを保持した状態で、前記マスクの外形基
準で、又は前記マスク上の所定の位置合わせ用マークに
基づいて前記マスクの位置を検出し、該検出結果に基づいて前記マスクと前記マスクステージ
との相対的な位置関係を補正しつつ前記マスクを降下さ
せて、前記マスクを前記マスクステージ上に載置するこ
とを特徴とする請求項１記載のマスクの受け渡し方法。
【請求項３】転写対象のマスクを前記露光装置に搬送
するマスク搬送系のマスクの受け渡し位置に対して、前
記マスクステージ上の前記載置領域の上方のマスクの受
け渡し位置は低い位置にあることを特徴とする請求項１
記載のマスクの受け渡し方法。
【請求項４】マスクステージ上に保持されたマスクの
パターンを基板上に転写する露光装置において、前記マスクステージを所定の走り面に沿って駆動するマ
スクステージ駆動系と、前記マスクを保持して前記走り面に交差する方向に前記
マスクを昇降させる受け渡し部材と、前記マスクステージ駆動系を介して前記マスクステージ
を転写位置からずらした状態で、前記受け渡し部材を介
して前記マスクを降下、又は上昇させて前記マスクを前
記マスクステージに対して着脱する制御系と、を有する
ことを特徴とする露光装置。
【請求項５】前記露光装置は、前記マスクと前記基板
とを同期移動して前記マスクのパターンを前記基板上に
転写する走査露光型であり、前記受け渡し部材は、前記マスクの転写位置に対して走
査露光時の走査方向側にずれた位置で昇降自在に配置さ
れていることを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項６】前記受け渡し部材に保持された前記マス
クの外形の複数の位置、又は該マスク上の所定の位置合
わせ用マークの位置を検出する位置検出系と、前記受け渡し部材を回転する回転駆動機構と、を設け、前記制御系は、前記位置検出系の検出結果に基
づいて前記マスクステージ駆動系、及び前記回転駆動機
構を介して前記マスクと前記マスクステージとの相対的
な位置関係を補正することを特徴とする請求項４、又は
５記載の露光装置。