CN109791379A - 测量系统及基板处理系统、及元件制造方法 - Google Patents

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Abstract

用在微型元件的制造产线的测量系统(5001)，与曝光装置独立设置。测量系统(5001)具备：多个测量装置(1001～1003)，分别进行对基板(例如经由至少一个程序处理后且涂布感应剂前的基板)的测量处理；及搬送系统，用以与多个测量装置进行基板的移交。多个测量装置，包含在第1条件的设定下取得形成于基板的多个标记的位置信息的第1测量装置(1001)、及在第1条件的设定下取得形成于另一基板(例如与于第1测量装置在第1条件的设定下进行位置信息的取得的基板相同的批次所包含的另一基板)的多个标记的位置信息的第2测量装置(1002)。

Description

测量系统及基板处理系统、及元件制造方法
技术领域
本发明关于测量系统及基板处理系统、及元件制造方法，更详言之，关于用在微型元件的制造产线的测量系统及包含测量系统的基板处理系统、及使用构成基板处理系统一部分的曝光装置的元件制造方法。
背景技术
在制造半导体元件等微型元件的光刻步骤中，在对晶圆上进行叠合曝光的情形时，经由抗蚀剂涂布、显影、刻蚀、CVD(化学气相沉积)、CMP(化学机械研磨)等程序处理步骤后的晶圆，有时会因该程序导致前层的照射区域排列产生应变，该应变可能成为叠合精度降低的主因。有鉴于此点，近来的曝光装置，具有不仅可修正晶圆变形的1次成分，亦可修正因程序而产生的照射区域排列的非线性成分等的格栅(grid)修正功能等(参照例如专利文献1)。
然而，伴随集成电路的微细化，叠合精度的要求逐渐变得严格，为了进行更高精度的修正，不可或缺的是增加晶圆光刻(EGA)中取样照射区域的数量、亦即增加待检测标记的数量。因此，近年采用可维持产能同时增加取样照射区域的数量的双载台类型的曝光装置。
[先行技术文献]
专利文献
[专利文献1]美国专利申请公开第2002/0042664号说明书
发明内容
用于解决问题的手段
根据第1态样，提供一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其具备：多个测量装置，分别进行对基板的测量处理；及搬送系统，用以与前述多个测量装置进行基板的移交；前述多个测量装置，包含取得形成于基板的多个标记的位置信息的第1测量装置与取得形成于基板的多个标记的位置信息的第2测量装置；能于前述第1测量装置在第1条件的设定下取得形成于基板的多个标记的位置信息，于前述第2测量装置在第1条件的设定下取得形成于另一基板的多个标记的位置信息。
根据第2态样，提供一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其具备：多个测量装置，分别进行对基板的测量处理；及搬送系统，用以与前述多个测量装置进行基板的移交；前述多个测量装置，包含取得形成于基板的多个标记的位置信息的第1测量装置与取得形成于基板的多个标记的位置信息的第2测量装置；能于前述第1测量装置取得形成于基板的多个标记的位置信息，于前述第2测量装置取得形成于与前述基板相同的批次所包含的另一基板的多个标记的位置信息。
根据第3态样，提供一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其具备：多个测量装置，分别进行对基板的测量处理；及搬送系统，用以与前述多个测量装置进行基板的移交；前述多个测量装置，包含取得形成于基板的多个标记的位置信息的第1测量装置与取得形成于基板的多个标记的位置信息的第2测量装置；能于前述第1测量装置在第1既定条件的设定下取得形成于基板的多个标记的位置信息，于前述第2测量装置在与前述第1既定条件不同的第2既定条件的设定下取得形成于另一基板的多个标记的位置信息。
根据第4态样，提供一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其包含：进行对基板的测量处理的第1测量装置；及进行对基板的测量处理的第2测量装置，能并行执行前述第1测量装置的测量处理与前述第2测量装置的测量处理。
根据第5态样，提供一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其包含：进行对基板的测量处理的第1测量装置；及进行对基板的测量处理的第2测量装置，以前述第1测量装置与前述第2测量装置中的一方进行测量处理后的基板，能由另一方进行测量处理。
根据第6态样，提供一种基板处理系统，其具备：第1至第5态样中任一态样的测量系统；及曝光装置，具有基板载台，该基板载台载置以前述测量系统的前述第1测量装置及前述第2测量装置的至少一方结束前述多个标记的位置信息的测量后的前述基板，对载置于该基板载台上的前述基板，进行取得该基板上的多个标记中所选择的一部分标记的位置信息的对准测量及以能量射束使前述基板曝光的曝光。
根据第7态样，提供一种基板处理系统，其具备：由第1至第5态样中任一态样的测量系统分别构成的第1测量系统及第2测量系统；及曝光装置，具有基板载台，该基板载台载置以前述第1测量系统的前述第1测量装置及前述第2测量装置的至少一方结束前述多个标记的位置信息的测量后的前述基板，对载置于该基板载台上的前述基板，进行取得该基板上的多个标记中所选择的一部分标记的位置信息的对准测量及以能量射束使前述基板曝光的曝光；以前述第1测量系统所具备的前述第1测量装置及前述第2测量装置的至少一方进行的前述多个标记的位置信息的取得，是对在经由洗净、氧化/扩散、成膜、刻蚀、离子注入、CMP的至少一个程序处理且为了为了接下来的曝光而涂布感应剂前的基板进行；以前述第2测量系统所具备的前述第1测量装置及前述第2测量装置的至少一方进行的前述多个标记的位置信息的取得，是对藉前述曝光装置进行的曝光后、前述显影处理后、且刻蚀处理前的基板进行；前述第1测量系统及前述第2测量系统的各个对不同基板的前述多个标记的位置信息的取得，是与藉前述曝光装置进行的对不同基板的对准测量及曝光并行地进行。
根据第8态样，提供一种元件制造方法，其包含：使用构成第6态样的基板处理系统及第7态样的基板处理系统中任一态样的一部分的曝光装置使基板曝光的动作；及使曝光后的前述基板显影的动作。
附图说明
图1是将一实施形态的基板处理系统与用在微型元件的制造产线的其他装置一起显示的方块图。
图2是显示图1的基板处理系统所具备的测量系统的外观立体图。
图3是显示除去腔室的天花板部后的图1的测量系统的俯视图。
图4是概略显示构成测量系统一部分的测量装置的构成的立体图。
图5的(A)是省略了图4的测量装置的一部分的前视图(从－Y方向观看的图)，图5的(B)是以通过标记检测系的光轴AX1的XZ平面剖面的测量装置的一部分省略剖面图。
图6是以通过标记检测系的光轴AX1的YZ平面剖面的测量装置的一部分省略剖面图。
图7是用以说明第2位置测量系统的构成的图。
图8是显示以测量装置的控制系为中心构成的控制装置的输出入关系的方块图。
图9是概略显示图1所示的曝光装置构成的图。
图10是显示曝光装置所具备的曝光控制装置的输出入关系的方块图。
图11是与处理1批次的晶圆时的控制装置60i的处理算式对应的流程图。
图12是概略显示以图1的基板处理系统进行的X标记、Y标记的位置信息(坐标位置信息)的测量方法的处理流程的图。
图13是概略显示以图1的基板处理系统进行的叠合偏离测量方法的处理流程的图(其1)。
图14是概略显示以图1的基板处理系统进行的叠合偏离测量方法的处理流程的图(其2)。
图15是显示半导体元件的制造程序一例的图。
具体实施方式
以下，根据图1～图14说明一实施形态。图1是将用在微型元件(例如半导体元件)的制造产线的一实施形态的基板处理系统1000，与用在制造产线的其他装置一起以方块图显示。
基板处理系统1000如图1所示，具备彼此以线上方式连接的曝光装置200及涂布显影机(抗蚀剂涂布显影装置)300。又，基板处理系统1000具备测量系统5001及测量系统5002。以下，将涂布显影机300简称为C/D300。此外，所谓以线上方式连接，意指以晶圆(基板)的搬送路径实质上连结的方式连接有不同的装置彼此，本说明书中，以此种含意来使用“以线上方式连接”或者“线上连接”的用语。例如，线上连接有不同的两个装置的情形时，能使用机器人臂等的搬送机构，将使用一方的装置已结束处理的晶圆(基板)往另一方的装置依序搬送。此外，不同的装置通过接口部连接的情形有时亦称为“线上连接”。
测量系统5001，在此处具备于一个腔室502(参照图2、图3)内在既定方向相邻配置的三台测量装置1001～1003、及统筹管理测量系统5001整体的测量系统控制装置5301等。测量装置1001～1003的各个具有控制装置60i(i＝1～3)，控制装置60i的各个连接于测量系统控制装置5301。此外，亦可不具备控制装置60i(i＝1～3)而以测量系统控制装置5301控制测量装置1001～1003的各个。
测量系统5002，在此处具备于一个腔室(未图示)内在既定方向相邻配置的三台测量装置1004、1005、1006、及统筹管理测量系统5002整体的测量系统控制装置5302等。测量装置1004、1005、1006分别具有控制装置604、605、606，控制装置60i(i＝4～6)的各个连结于测量系统控制装置5302。此外，亦可不具备控制装置60i(i＝4～6)，而以测量系统控制装置5302控制测量装置1004～1006的各个。
基板处理系统1000所具备的曝光装置200及C/D300均具有腔室，腔室彼此相邻配置。
曝光装置200所具有的曝光控制装置220、C/D300所具有的涂布显影控制装置320、测量系统控制装置5301、测量系统控制装置5302，通过区域网络(LAN)1500彼此连接。LAN1500亦连接有管理制造产线整体的主电脑(HOST)2000、以及进行处于解析装置3000及主电脑2000的管理下的各种程序处理(晶圆程序的前步骤的程序处理)的装置群。图1中，此装置群中的刻蚀装置2100、CMP装置2200及CVD装置等的成膜装置2300代表性地显示。此外，于LAN1500亦连接有洗净装置、氧化/扩散装置及离子注入装置等。
此外，于基板处理系统1000亦可包含主电脑2000、解析装置3000、刻蚀装置2100、CMP装置2200、成膜装置2300的至少一个。
首先说明测量系统。此处，由于测量系统5001与测量系统5002，虽有作为测量对象的基板为曝光前或曝光后的差异，但由于彼此为相同构成且具有相同功能，因此以下代表性地说明测量系统5001。图2显示测量系统5001的外观立体图。测量系统5001从构成基板处理系统1000的其他装置分离而设置于洁净室的地面F上。亦即，测量系统5001，未与曝光装置200及C/D300以线上方式连接。
测量系统5001具备前述三台测量装置1001～1003配置于其内部的腔室502与配置于该腔室502的一侧的载具系统510。本实施形态中，载具系统510是EFEM(Equipment FrontEnd Module)系统。以下，将载具系统510亦称为EFEM系统510。
此外，如后述，本实施形态的载具系统510虽是FOUP(Front-Opening UnifiedPod)用，但不限于FOUP，亦可在载具系统510操作能收容一个或多个晶圆的其他种类的载具(例如SMIF传送盒)。
以下，以腔室502与EFEM系统510排列的方向作为X轴方向，以在与地面F平行的面内垂直于X轴的方向作为Y轴方向，以与X轴及Y轴正交的方向作为Z轴方向来说明。
如图2所示，腔室502具有长方体形状，于其内部的第1空间如图3所示在X轴方向排列收纳有测量装置1001～1003。图3显示除去腔室502的天花板部后的测量系统5001的俯视图，此图3显示测量装置1001～1003分别所具有的腔室101i(i＝1～3)。此外，测量装置1001～1003的各个亦可不具备腔室101i。
测量系统5001，由于多个测量装置1001～1003排列于X轴方向，因此可在不增大测量系统5001在Y轴方向的宽度的情形下具备多个测量装置1001～1003。在设置测量系统5001等的工厂中，操作者用的通路延伸于Y轴方向，上述的进行各种处理的装置(刻蚀装置2100、CMP装置2200等)沿着该通路配置。是以，为了有效活用工厂的地面F，抑制测量系统5001在Y轴方向的宽度一事是重要的。
又，于腔室502内的第1空间的－Y侧配置有能与测量装置1001～1003的各个进行晶圆的移交的搬送系统521。此外，以下为了说明方便，将第1空间的－Y侧的设置有搬送系统521的空间称为第2空间。图2中，粗虚线显示第1空间与第2空间的虚拟分隔层。
与腔室502的－X侧(前面侧)相邻地于地面F上设置有EFEM系统510。EFEM系统510是具备内部设置有晶圆搬送用的机器人的EFEM本体512与安装于EFEM本体512的－X侧(前面侧)的载入口的模块机器。于EFEM本体512，在其前面侧设有排列于Y轴方向的FOUP用的多个载入口514(亦可称为载具载置装置)。此外，本实施形态中，EFEM本体512虽具有三个载入口514，但载入口的数量不限于三个，亦可为一个或两个，或亦可为四个以上。此处，所谓FOUP，是以SEMI Standard E47.1所规定的、迷你型洁净环境(mini-environment)方式的半导体工厂中使用的晶圆用的搬送/保管为目的的载具，是正面开口式匣(cassette)一体型搬送保管箱。图2及图3中，于三个载入口514各个的上设置有FOUP520，于FOUP内收容有作为测量对象的至少一片晶圆。
本实施形态中虽图示省略，但于三个载入口514正上方的洁净室的天花板附近设有OHT(Overhead Hoist Transport)用的轨道轨。所谓OHT，是于天花板高度的空间行进的无人搬送车，通过此OHT，FOUP520被搬入至载入口514上。
三个载入口514的各个具有载置部515与开闭载置于载置部515的FOUP520的罩体的开闭机构518(参照图3)。开闭机构518，设于与载入口514的载置部515所载置的FOUP520对向的EFEM本体512的前方部分，能在将FOUP520内部相对于外部保持气密状态的情形下开闭FOUP520的罩体。由于此种开闭机构为周知，因此开闭机构518的构成等的说明省略。
于EFEM本体512的内部，设有为了使晶圆进出而能进出于罩体开启状态的三个FOUP内部的晶圆搬送用的机器人516(参照图3)。此外，亦可于EFEM本体512的上部，设置用以保持EFEM本体512内部的洁净度的FFU(Fan Filter Unit，未图示)，将来自空调机的调温空气经由FFU送至EFEM本体512内部。此外，亦可将用以使用来自空调机的调温空气使晶圆的温度稳定的缓冲器设于EFEM本体512的内部。
于与腔室502的第2空间对向的EFEM本体512的背面侧的部分形成有开口，该开口通过开闭构件而被开闭。
EFEM系统510的构成各部(机器人516、开闭机构518等)由测量系统控制装置5301(参照图1)控制。
于腔室502的第2空间内部，如图3所示设置有搬送系统521。且设有：导件522A,522B，分别配置于第2空间内的Y轴方向的一侧与另一侧，涵盖腔室502的大致全长地延伸于X轴方向；能沿着导件522A往返移动的装载用搬送构件524、以及能沿着导件522B往返移动的卸载用搬送构件526。
装载用搬送构件524，能通过具有内藏于导件522A的固定件与设于搬送构件524的可动件的线性电机(使用与内藏有固定件的导件相同的符号而标记为线性电机522A)沿着导件522A移动。又，卸载用搬送构件526，能通过具有内藏于导件522B的固定件与设于搬送构件526的可动件的线性电机(使用与内藏有固定件的导件相同的符号而标记为线性电机522B)沿着导件522B移动。线性电机522A,522B由测量系统控制装置5301控制。此外，搬送构件524,526亦可使用空气滑件等而以非接触方式移动。又，使搬送构件524,526移动的驱动机构并不限于上述的线性电机(522A,522B)，亦可使用旋转电机与滚珠螺杆机构的构成。
导件522A配置于较导件522B高的位置。因此，装载用搬送构件524在卸载用搬送构件526上方的空间移动。
此外，上述搬送系统521中，亦可将搬送构件524与导件522A用于晶圆的装载与卸载，将搬送构件526与导件522B用于晶圆的装载与卸载。
又，上述的搬送系统521虽能与多个测量装置1001～1003的各个进行晶圆的移交，但搬送系统521亦可具有仅与测量装置1001进行晶圆的移交的搬送装置(包含导件与搬送构件)、仅与测量装置1002进行晶圆的移交的搬送装置(包含导件与搬送构件)、仅与测量装置1003进行晶圆的移交的搬送装置(包含导件与搬送构件)。此情形下，搬送装置的各个亦可具有装载用导件与搬送构件、以及卸载用导件与搬送构件，亦可具有兼用为装载与卸载的导件与搬送构件。
如图3所示，于测量装置100i(i＝1～3)，设有具有在与搬送构件524及搬送构件526之间进行晶圆的移交的多关节型机器人的晶圆搬送系70i(i＝1～3)。晶圆搬送系70i(i＝1～3)，是经由腔室101i的开口而在与搬送构件524及搬送构件526之间进行晶圆的移交。
搬送构件524，是在设定于EFEM本体512与腔室502的边界附近的晶圆移交位置(装载侧晶圆移交位置)从机器人516承接FOUP520内的测量处理对象的晶圆，并搬送至晶圆搬送系70i(i＝1～3的任一者)的与测量装置100i的晶圆移交位置。测量装置100i(i＝1～3)的上述测量处理对象的晶圆，在本实施形态中是至少结束第1层的曝光进而显影结束后、已结束刻蚀、氧化/扩散、成膜、离子注入、平坦化(CMP)等晶圆程序的前步骤的程序处理中的必要处理后的晶圆，是为了涂布抗蚀剂而搬入C/D300前的晶圆。
此外，针对相同晶圆，在以测量装置1001～1003的至少两个进行测量的情形时，装载用搬送构件524，从晶圆搬送系70i(i＝1～3的任一者)承接以其他测量装置100i(i＝1～3的任一者)结束测量后的测量处理对象的晶圆，并搬送至晶圆搬送系70j(j＝1～3的任一者，j≠i)的与测量装置100j的晶圆移交位置。
搬送构件526，从晶圆搬送系70i(i＝1～3的任一者)承接已结束测量的晶圆，往设定在EFEM本体512与腔室502的边界附近的卸载侧晶圆移交位置(前述装载侧晶圆移交位置的下方的位置)搬送。
机器人516，将通过搬送构件526搬送至卸载侧晶圆移交位置的测量处理完毕的晶圆搬入(返回)FOUP520内。
返回图1，作为测量装置1001～1003的各个，是使用本实施形态中相同构成的测量装置。
此外，本实施形态中，虽例示了通过搬送构件524、搬送构件526等的、用以进行与测量装置100i的晶圆移交的搬送系统521配置于腔室502的第2空间内，通过搬送构件524、搬送构件526搬送晶圆的空间结果会成为气密空间的情形，但并不限于此，亦可将三个测量装置1001～1003排列配置于地面F上，于此等测量装置1001～1003(不论是否收容于相同腔室内)并设收容有搬送系统521的气密室形成于其内部的另一腔室。亦即，测量系统5001亦可不具备腔室502。
又，亦可取代搬送构件524,526而使用能沿着导件往返移动的多关节型机器人。此情形下，晶圆搬送系70i亦可不具备多关节型机器人，只要具备与搬送系统521的多关节型机器人进行晶圆的移交的装载用晶圆保持部及卸载用晶圆保持部即可。
又，在取代搬送构件524,526而使用多关节型机器人的情形时，EFEM系统510亦可不具备机器人516。此情形下，亦可由搬送系统521的多关节型机器人从FOUP520取出晶圆或将晶圆返回至FOUP520。
此处，详述测量装置100i。图4是以立体图概略显示测量装置100i的构成。此外，图4所示的测量装置100i，实际上虽以前述的腔室101i与收容于该腔室101i内部的构成部分所构成，但以下省略与腔室101i相关的说明。本实施形态的测量装置100i，如后述设有标记检测系MDS，以下，标记检测系MDS的光轴AX1的方向设为与前述Z轴方向一致，将在与此正交的XY平面内后述可动载台以长行程移动的方向设为与前述Y轴方向一致，且将绕X轴、Y轴、Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy及θz方向，据此进行说明。此处，标记检测系MDS，于其下端(前端)设有筒状的镜筒部41，于镜筒部41的内部，收纳有具有共通的Z轴方向的光轴AX1的多个透镜元件所构成的光学系(折射光学系)。本说明书中，为了说明方便，将镜筒部41内部的折射光学系的光轴AX1称为标记检测系MDS的光轴AX1。
图5的(A)，是省略图4的测量装置100i的前视图(从－Y方向观看的图)一部分后显示，图5的(B)，是以通过光轴AX1的XZ平面剖面的测量装置100i的一部分省略剖面图。又，图6，是以光轴AX1的YZ平面剖面的测量装置100i的一部分省略剖面图。
测量装置100i如图4所示，具备：定盘12，具有与正交于光轴AX1的XY平面大致平行的上面；晶圆滑件(以下简称为滑件)10，配置于定盘12上，能保持晶圆W相对定盘12在X轴及Y轴方向以既定行程移动，且能微幅移动(微幅变位)于Z轴、θx、θy及θz方向；驱动滑件10的驱动系统20(参照图8)；第1位置测量系统30(图4中未图示，参照图6、图8)，测量滑件10相对定盘12在X轴、Y轴、Z轴、θx、θy及θz的各方向(以下称为6自由度方向)的位置信息；测量单元40，具有检测搭载于(保持于)滑件10的晶圆W上的标记的标记检测系MDS；第2位置测量系统50(参照图8)，测量标记检测系MDS(测量单元40)与定盘12的相对位置信息；以及控制装置60i(图4中未图示，参照图8)，一边控制驱动系统20对滑件10的驱动，一边取得第1位置测量系统30的测量信息及第2位置测量系统50的测量信息，使用标记检测系MDS求出保持于滑件10的晶圆W上的多个标记的位置信息。
定盘12，由俯视矩形(或正方形)的长方体构件所构成，其上面的平坦度作成非常高，形成有滑件10移动时的导引面。作为定盘12的材料，使用亦被称为零膨胀材料的低热膨胀率的材料，例如铟钢型合金、极低膨胀铸钢、或者极低膨胀玻璃陶瓷等。
于定盘12，在－Y侧的面的X轴方向的中央部有一处、在+Y侧的面的X轴方向的两端部各有一处，形成有合计共三处的底部开口的缺口状的空间12a。图4中，显示了该三处空间12a中形成于－Y侧的面的空间12a。于各个空间12a的内部配置有除振装置14。定盘12，在设置于地面F上的俯视矩形的底座框架16的与XY平面平行的上面上，被三个除振装置14以上面与XY平面大致平行的方式三点支承。此外，除振装置14的数量不限于三个。
滑件10如图6所示，于底面的四角，以各自的轴承面与滑件10的下面成为大致相同面的状态下安装有各一个(合计四个)空气静压轴承(空气轴承)18，通过从此等四个空气轴承18朝向定盘12喷出的加压空气的轴承面与定盘12的上面(导引面)间的静压(间隙内压力)，滑件10在定盘12的上面上隔着既定的间隙(空隙、余隙)、例如数μm左右的间隙被悬浮支承。本实施形态中，滑件10，使用零膨胀材料的一种的零膨胀玻璃(例如肖特(Schott)公司的微晶玻璃(ZERODUR)等)来作为其材料。
于滑件10上部形成有较晶圆W的直径大些许的内径的俯视圆形的既定深度的凹部10a，于凹部10a内部配置有与晶圆W直径大致相同直径的晶圆保持具WH。作为晶圆保持具WH，虽能使用真空夹头、静电夹头、或者机械式夹头等，但例如是使用销夹头方式的真空夹头。晶圆W，在其上面与滑件10的上面成为大致相同面的状态下被晶圆保持具WH吸附保持。于晶圆保持具WH形成有多个吸引口，此多个吸引口经由未图示的真空配管连接于真空泵11(参照图8)。又，真空泵11的ON/OFF等被控制装置60i控制。此外，亦可将滑件10与晶圆保持具WH的任一方或两方称为“第1基板保持构件”。
又，于滑件10设有经由形成于晶圆保持具WH的例如三个圆形开口而上下动、与晶圆搬送系70i(图4中未图示，参照图8)协同动作而将晶圆装载于晶圆保持具WH上且将晶圆从晶圆保持具WH上卸载的上下动构件(未图示)。驱动上下动构件的驱动装置13被控制装置60i控制(参照图8)。
本实施形态中，作为晶圆保持具WH是使用例如能吸附保持直径300mm的300毫米晶圆的尺寸者。此外，在晶圆搬送系70i具有从上方以非接触方式吸引保持晶圆保持具WH上的晶圆的非接触保持构件、例如贝努里夹头等的情形时，即无需于滑件10设置上下动构件，亦无需于晶圆保持具WH形成上下动构件用的圆形开口。
如图5的(B)及图6所示，于滑件10下面的较晶圆W大一圈的区域水平地(与晶圆W表面平行)配置有二维光栅(以下单称为光栅)RG1。光栅RG1包含以X轴方向作为周期方向的反射型绕射格子(X绕射格子)与以Y轴方向作为周期方向的反射型绕射格子(Y绕射格子)。X绕射格子及Y绕射格子的格子线的节距设定为例如1μm。
除振装置14是主动型振动分离系统(所谓AVIS(Active Vibration IsolationSystem))，具备加速度仪、变位感测器(例如静电容感测器等)及致动器(例如音圈电机等)、以及发挥空气阻尼器功能的空气吊架(Air Mount)等。除振装置14，能通过空气吊架(空气阻尼器)使较高频的振动减弱，且能通过致动器除振(制振)。是以，除振装置14，能避免在定盘12与底座框架16之间有振动传达。此外，亦可取代空气吊架(空气阻尼器)而改使用油压式的阻尼器。
此处，之所以除了空气吊架以外还设置致动器，是因空气吊架的气体室内的气体的内压高，故控制响应仅能确保在20Hz左右，因而在需要进行高响应的控制的情形时，必须因应未图示的加速度仪等的输出来控制致动器的故。不过，地振动等微振动可通过空气吊架来除去。
除振装置14的上端面连接于定盘12。对空气吊架，能通过未图示的气体供给口供给气体(例如压缩空气)，空气吊架因应充填于内部的气体量(压缩空气的压力变化)而在Z轴方向以既定的行程(例如1mm左右)伸缩。因此，通过使用三个除振装置14各自所具有的空气吊架从下方使定盘12的三处个别地上下动，即能任意地调整定盘12及悬浮于其上的滑件10在Z轴方向、θx方向、及θy方向各自的位置。又，除振装置14的致动器，不仅能将定盘12驱动于Z轴方向，亦能驱动于X轴方向及Y轴方向。此外，往X轴方向及Y轴方向的驱动量较往Z轴方向的驱动量小。三个除振装置14连接于控制装置60i(参照图8)。此外，三个除振装置14的各个亦可具备不仅能使定盘12移动于X轴方向、Y轴方向、及Z轴方向还能使定盘12移动于例如6自由度方向的致动器。控制装置60i，根据以第2位置测量系统50测量的标记检测系MDS(测量单元40)与定盘12的相对位置信息，以固定有后述的第1位置测量系统30的读头部32的定盘12在6自由度方向的位置维持相对于标记检测系MDS为所欲位置关系的方式，随时以即时方式控制三个除振装置14的致动器。此外，亦可对三个除振装置14的各个进行前馈控制。例如，控制装置60i亦可根据第1位置测量系统30的测量信息对三个除振装置14的各个进行前馈控制。此外，关于控制装置60i对除振装置14的控制，将于后文进一步叙述。
驱动系统20如图8所示，包含将滑件10驱动于X轴方向的第1驱动装置20A与将滑件10与第1驱动装置20A一体地驱动于Y轴方向的第2驱动装置20B。
从图4及图6可知，于滑件10的－Y侧侧面，在X轴方向以既定间隔固定有由磁石单元(或线圈单元)所构成、侧视为倒L字状的一对可动件22a。于滑件10的+Y侧的侧面，如图6所示，在X轴方向以既定间隔固定有由磁石单元(或线圈单元)所构成的一对可动件22b(惟+X侧的可动件22b并未图示)。一对可动件22a与一对可动件22b虽配置为左右对称，但彼此相同地构成。
可动件22a,22b，如图4～图6所示以非接触方式支承于，构成俯视矩形框状的可动载台24的一部分且在Y轴方向分离既定距离配置、分别延伸于X轴方向的一对板构件24a,24b的与XY平面实质平行的上面上。亦即，于可动件22a,22b的下面(分别与板构件24a,24b对向的面)分别设有空气轴承(未图示)，通过此等空气轴承对板构件24a,24b产生的悬浮力(加压空气的静压)，可动件22a,22b，被可动载台24从下方以非接触方式支承。此外，固定有各一对可动件22a,22b的滑件10的自重，如前述，四个空气轴承18被对定盘12产生的悬浮力所支承。
于一对板构件24a,24b各自的上面，如图4～图6所示，由线圈单元(或磁石单元)所构成的固定件26a,26b配置于除了X轴方向的两端部以外的区域。
通过一对可动件22a与固定件26a之间的电磁相互作用，产生将一对可动件22a往X轴方向驱动的驱动力(电磁力)及往Y轴方向驱动的驱动力(电磁力)，通过一对可动件22b与固定件26b之间的电磁相互作用，产生将一对可动件22b往X轴方向驱动的驱动力(电磁力)及往Y轴方向驱动的驱动力(电磁力)。亦即，通过一对可动件22a与固定件26a，构成产生X轴方向及Y轴方向的驱动力的XY线性电机28A，通过一对可动件22b与固定件26b，构成产生X轴方向及Y轴方向的驱动力的XY线性电机28B，通过XY线性电机28A与XY线性电机28B，构成将滑件10往X轴方向以既定行程驱动且往Y轴方向微幅驱动的第1驱动装置20A(参照图8)。第1驱动装置20A，通过使XY线性电机28A与XY线性电机28B分别产生的X轴方向驱动力的大小不同，而能将滑件10驱动于θz方向。第1驱动装置20A被控制装置60i控制(参照图8)。本实施形态中，与后述的第2驱动装置一起通过第1驱动装置20A，构成将滑件10往Y轴方向驱动的粗微动驱动系，依据此关系，虽第1驱动装置20A不仅产生X轴方向的驱动力亦会产生Y轴方向的驱动力，但第1驱动装置20A不一定要产生Y轴方向的驱动力。
可动载台24具有：一对板构件24a,24b、以及在X轴方向分离既定距离配置、分别延伸于Y轴方向的一对连结构件24c,24d。于连结构件24c,24d的Y轴方向两端部分别形成有段部。又，在于连结构件24c,24d各自的－Y侧段部上载置有板构件24a的长度方向的一端部与另一端部的状态下，连结构件24c,24d与板构件24a是一体化。又，在于连结构件24c,24d各自的+Y侧段部上载置有板构件24b的长度方向的一端部与另一端部的状态下，连结构件24c,24d与板构件24b是一体化(参照图5的(B))。亦即，以此方式，一对板构件24a,24b通过一对连结构件24c,24d而连结，构成矩形框状的可动载台24。
如图4及图5的(A)所示，于底座框架16上面的X轴方向两端部附近，固定有延伸于Y轴方向的一对线性导件27a,27b。在位于+X侧的一方的线性导件27a内部，于上面及－X侧的面的附近收纳有由涵盖Y轴方向的大致全长的线圈单元(或磁石单元)所构成的Y轴线性电机29A的固定件25a(参照图5的(B))。与线性导件27a的上面及－X侧的面对向地，配置有由剖面L字状的磁石单元(或线圈单元)构成、与固定件25a一起构成Y轴线性电机29A的可动件23a。于分别与线性导件27a的上面及－X侧的面对向的可动件23a的下面及+X侧的面，分别固定有对对向的面喷出加压空气的空气轴承。其中，特别是作为固定于可动件23a的+X侧的面的空气轴承，是使用真空预压型的空气轴承。此真空预压型的空气轴承，通过轴承面与线性导件27a的－X侧的面间的加压空气的静压与真空预压力的平衡，将可动件23a与线性导件27a间的X轴方向的间隙(空隙、余隙)维持于一定值。
于可动件23a的上面上，在Y轴方向相隔既定间隔固定有多个、例如两个长方体构件所构成的X导件19。于两个X导件19的各个，以非接触方式卡合有与X导件19一起构成单轴导引装置的剖面倒U字状的滑动构件21。于滑动构件21的与X导件19对向的三个面分别设有空气轴承。
两个滑动构件21如图4所示，分别固定于连结构件24c的下面(－Z侧的面)。
位于－X侧的另一方的线性导件27b，虽是于内部收纳有由线圈单元(或磁石单元)构成的Y轴线性电机29B的固定件25b而左右对称，但与线性导件27a是相同构成(参照图5的(B))。与线性导件27b的上面及+X侧的面对向地，配置有虽左右对称但由与可动件23a相同的剖面L字状的磁石单元(或线圈单元)所构成、与固定件25b一起构成Y轴线性电机29B的可动件23b。分别与线性导件27b的上面及+X侧的面对向地，于可动件23b的下面及－X侧的面分别固定有空气轴承，特别是作为固定于可动件23b的－X侧的面的空气轴承是使用真空预压型的空气轴承。通过此真空预压型的空气轴承，将可动件23b与线性导件27b间的X轴方向的间隙(空隙、余隙)维持于一定值。
于可动件23b的上面与连结构件24d的底面之间，与前述同样地，设有两个由X导件19与以非接触卡合于该X导件19的滑动构件21构成的单轴导引装置。
可动载台24，是通过+X侧与－X侧的各两个(合计四个)单轴导引装置，由可动件23a,23b从下方被支承，能在可动件23a,23b上移动于X轴方向。因此，在通过前述第1驱动装置20A将滑件10驱动于X轴方向时，其驱动力的反力作用于设有固定件26a,26b的可动载台24，可动载台24往与滑件10相反方向依循动量守恒定律移动。亦即，因相对于滑件10的X轴方向的驱动力的反力所导致的振动的产生，是通过可动载台24的移动而被防止(或者有效地抑制)。亦即，可动载台24，在滑件10的X轴方向的移动时，发挥配衡质量块(countermass)功能。不过，不一定要使可动载台24发挥配衡质量块功能。此外，由于滑件10仅相对于可动载台24微幅移动于Y轴方向因此不需特别设置，但亦可设置用以防止因将滑件10相对于可动载台24驱动于Y轴方向的驱动力而导致的振动的产生(或者有效地抑制)的配衡质量块。
Y轴线性电机29A，通过可动件23a与固定件25a间的电磁相互作用而产生将可动件23a往Y轴方向驱动的驱动力(电磁力)，Y轴线性电机29B，通过可动件23b与固定件25b间的电磁相互作用而产生将可动件23b往Y轴方向驱动的驱动力(电磁力)。
Y轴线性电机29A,29B所产生的Y轴方向的驱动力，通过+X侧与－X侧的各两个单轴导引装置而作用于可动载台24。藉此，即与可动载台24一体地将滑件10驱动于Y轴方向。亦即，本实施形态中，通过可动载台24、四个单轴导引装置、一对Y轴线性电机29A,29B，构成将滑件10往Y轴方向驱动的第2驱动装置20B(参照图8)。
本实施形态中，一对Y轴线性电机29A,29B与定盘12物理地分离，且通过三个除振装置14在振动上亦分离。此外，亦可作成能将分别设有一对Y轴线性电机29A,29B的固定件25a,25b的线性导件27a,27b相对于底座框架16往Y轴方向的移动的构成，而发挥于滑件10的Y轴方向的驱动时的配衡质量块的功能。
测量单元40如图4所示具有：形成有底部于－Y侧的面开口的缺口状的空间42a的单元本体42、在基端部插入该空间42a内的状态下连接于单元本体42的前述标记检测系MDS、以及将标记检测系MDS前端的镜筒部41连接于单元本体42的连接机构43。
连接机构43，包含将镜筒部41通过未图示安装构件以背面侧(+Y侧)支承的支承板44、以及将支承板44以各自的一端部支承且另一端部固定于单元本体42底面的一对支承臂45a,45b。
本实施形态中，使用图像处理方式的FIA(Field Image Alignment)作为标记检测系MDS，其将以例如卤素灯等照明光源产生的宽频带的检测光束照射于对象标记，使用摄影元件(CCD等)拍摄通过来自该对象标记的反射光而成像于受光面的对象标记的像与未图示的指标(设于内部的指标板上的指标图案)的像，并输出该等的摄影信号。来自标记检测系MDS的摄影信号，通过信号处理装置49(图4中未图示，参照图8)供给至控制装置60i(参照图8)。测量装置100i，能切换(选择)设定使用标记检测系MDS的标记的测量条件(亦称为对准测量条件)。所切换(选择)设定的对准测量条件，包含用以对检测对象的标记照射检测光的照射条件、接收从标记产生的光的受光条件、以及用以处理接收从标记产生的光而取得的光电转换信号的信号处理条件。照射条件及受光条件，通过控制装置60i而通过标记检测系MDS被切换设定，信号处理条件，通过控制装置60i而通过信号处理装置49被切换设定。
所切换设定的照射条件，包含例如从标记检测系MDS所具有的光学系照射于标记的检测光的波长、光量、及光学系的NA或σ中的至少一个。又，所切换设定的受光条件，包含从标记产生的绕射光的次数及从前述标记产生的光的波长中的至少一个。
例如，能通过将标记检测系MDS所具有的波长选择机构中所使用的滤波器选择性地设定于来自照明光源的照明光的光路上，而能选择检测光(照明光)的波长。又，通过控制标记检测系MDS所具有的照明视野光阑、照明孔径光阑、及成像孔径光阑(例如亦包含具备与环带照明孔径光阑并用的环带遮光形状的遮光部的成像孔径光阑等)等的设定或光阑状态，而能设定控制照明条件(通常照明/变形照明)或暗视野/明视野检测方式、光学系的数值孔径N.A.、σ及照明光量等。
又，所切换设定的信号处理条件，包含在信号处理装置49使用的波形解析(波形处理)算式、EGA计算模块等信号处理算式的选择、在所选择的各信号处理算式使用的各种参数的选择的至少一个。
关于此种能进行对准测量条件的切换(选择)设定的FIA系，公开于例如美国专利申请公开第2008/0013073号说明书等，本实施形态的标记检测系MDS亦能采用相同构成的FIA系。此外，于上述美国专利申请公开说明书亦公开有，将照明孔径光阑从具有通常的圆形透射部的照明孔径光阑变更为具有环带状透射部的照明孔径光阑，进而于与成像孔径光阑后段的成像孔径光阑接近的位置配置相位差板，使FIA系(对准感测器)发挥相位差显微镜型的感测器的功能，藉此作为其中一个受光条件而对从标记产生的既定次数绕射光赋予既定的相位差。本实施形态中，标记检测系MDS亦具有调整光学系的焦点位置的对准自动聚焦功能。
返回图4的说明，于镜筒部41与支承板44之间配置有概略二等边三角形状的读头安装构件51。于读头安装构件51形成有贯通于图4的Y轴方向的开口部，通过插入此开口部内的安装构件(未图示)，镜筒部41安装于(固定于)支承板44。又，读头安装构件51的背面固定于支承板44。以此方式，镜筒部41(标记检测系MDS)与读头安装构件51与支承板44通过一对支承臂45a,45b与单元本体42一体化。
于单元本体42的内部，配置有处理从标记检测系MDS作为检测信号输出的摄影信号而算出相对检测中心的对象标记的位置信息，并输出至控制装置60i的前述信号处理装置49等。单元本体42，于设置在底座框架16上的从－Y侧观看为门型的支承框架46上，通过多个例如三个除振装置48从下方被三点支承。各除振装置48是主动型振动分离系统(所谓AVIS(Active Vibration Isolation System))，具备加速度仪、变位感测器(例如静电容感测器等)、及致动器(例如音圈电机等)、以及空气阻尼器或油压式阻尼器等的机械式阻尼器等。各除振装置48，能通过机械式的阻尼器使较高频的振动减弱，且能通过致动器除振(制振)。是以，各除振装置48，能避免较高频的振动在支承框架46与单元本体42之间传达。
此外，作为标记检测系MDS，并不限于FIA系，亦可取代FIA系而使用例如将同调检测光照射于对象标记，使从该对象标记产生的两个绕射光(例如同次数的绕射光、或者绕射于同方向的绕射光)干渉并检测而输出检测信号的绕射光干渉型的对准检测系。或者，亦可将绕射光干渉型的对准系与FIA系一起使用，同时检测两个对象标记。进而，作为标记检测系MDS，亦可使用在使滑件10移动于既定方向的期间，对对象标记使测量光扫描于既定方向的射束扫描型的对准系。又，本实施形态中，虽标记检测系MDS是具有对准自动聚焦功能者，但亦可取代此、或者除此之外进一步地，测量单元40具备焦点位置检测系、与例如美国专利第5,448,332号说明书等所公开者相同构成的斜入射方式的多点焦点位置检测系。
第1位置测量系统30，如图5的(B)及图6所示，具有配置于定盘12上面所形成的凹部内且固定于定盘12的读头部32。读头部32，上面与滑件10下面(光栅RG1的形成面)对向。于读头部32上面与滑件10下面之间形成有既定的间隙(空隙、余隙)、例如数mm左右的间隙。
第1位置测量系统30，如图8所示具备编码器系统33与激光干涉仪系统35。编码器系统33，从读头部32对滑件10下面的测量部(光栅RG1的形成面)照射多个射束，且接收来自滑件10下面的测量部的多个返回射束(例如来自光栅RG1的多个绕射射束)，而能取得滑件10的位置信息。编码器系统33，包含测量滑件10在X轴方向的位置的X线性编码器33x、滑件10在Y轴方向的位置的一对Y线性编码器33ya,33yb。编码器系统33，使用与例如美国专利申请公开第2007/288121号说明书等所公开的编码器读头(以下适当简称为读头)相同构成的绕射干渉型的读头。此外，读头虽包含光源及受光系(包含光检测器)、以及光学系，但本实施形态中，只要此等之中的至少光学系与光栅RG1对向地配置于读头部32的壳体内部即可，光源及受光系的至少一方亦可配置于读头部32的壳体外部。
本实施形态中，第1位置测量系统30(编码器系统33)，针对滑件10在X轴方向及Y轴方向的位置信息的测量具有共通的检测点，以此检测点在XY平面内的位置以例如nm等级一致于标记检测系MDS的检测中心的方式，通过控制装置60i，以即时方式控制三个除振装置14的致动器。此三个除振装置14的致动器的控制，根据以第2位置测量系统50测量的标记检测系MDS(测量单元40)与定盘12的相对位置信息进行。是以，本实施形态中，控制装置60i，通过使用编码器系统33，而能在测量载置于滑件10上的晶圆W上的对准标记时，随时在标记检测系MDS的检测中心的正下方(滑件10的背面侧)进行滑件10在XY平面内的位置信息的测量。又，控制装置60i，根据一对Y线性编码器33ya,33yb的测量值的差测量滑件10在θz方向的旋转量。
激光干涉仪系统35，使测距射束射入滑件10下面的测量部(形成有光栅RG1的面)，且接收其返回射束(例如来自形成有光栅RG1的面的反射光)而能取得滑件10的位置信息。激光干涉仪系统35，使例如四条测距射束射入滑件10的下面(形成有光栅RG1的面)。激光干涉仪系统35，具备照射此等四条测距射束的各射束的激光干涉仪35a～35d(参照图8)。本实施形态中，通过激光干涉仪35a～35d构成四个Z读头。此外，来自激光干涉仪35a～35d各个的测距射束，照射于在滑件10下面(形成有光栅RG1的面)上具有以编码器系统33的检测点为中心的、分别与X轴及Y轴平行的各2边的正方形的各顶点位置。
本实施形态中，形成有光栅RG1的面亦兼作为来自激光干涉仪系统35的各测距射束的反射面。控制装置60i，使用激光干涉仪系统35测量滑件10在Z轴方向的位置、在θx方向及θy方向的旋转量的信息。此外，从上述说明可清楚得知，滑件10，虽不会在Z轴、θx及θy的各方向，相对于定盘12通过前述驱动系统20积极地被驱动，但由于是通过配置于底面的四角的四个空气轴承18悬浮支承于定盘12上，因此实际上，滑件10其位置在定盘12上在Z轴、θx及θy的各方向变化。亦即，滑件10，实际上在Z轴、θx及θy的各方向可相对定盘12移动。特别是滑件10在θx及θy的各方向的变位，会使编码器系统33的测量误差(阿贝误差)产生。考虑到此点，通过第1位置测量系统30(激光干涉仪系统35)来测量滑件10在Z轴、θx及θy的各方向的位置信息。
此外，为了测量滑件10在Z轴方向的位置、θx方向及θy方向的旋转量的信息，由于只要使射束射入形成有光栅RG1的面上不同的三点即足够，因此Z读头、例如激光干涉仪只要有三个即可。此外，亦可于滑件10下面设置用以保护光栅RG1的保护玻璃，且设置使来自编码器系统33的各测量射束透射保护玻璃的表面并阻止来自激光干涉仪系统35的各测距射束的透射的波长选择滤波器。
从以上说明可知，控制装置60i，能通过使用第1位置测量系统30的编码器系统33及激光干涉仪系统35，来测量滑件10在6自由度方向的位置。此情形下，编码器系统33中，由于所有测量射束在空气中的光路长极短，且从X读头73x照射于光栅RG1的一对测量射束的光路长彼此、从Y读头37ya照射于光栅RG1的一对测量射束的光路长彼此、以及从Y读头37yb照射于光栅RG1的一对测量射束的光路长彼此均大致相等，因此几乎能忽视空气波动的影响。是以，能通过编码器系统33高精度地测量滑件10在XY平面内(亦包含θz方向)的位置信息。又，编码器系统33的在X轴方向及Y轴方向的实质的光栅RG1上的检测点、及激光干涉仪系统35的在Z轴方向的滑件10下面上的检测点，由于分别与标记检测系MDS的检测中心在XY平面内一致，因此因检测点与标记检测系MDS的检测中心在XY平面内的偏离所导致的所谓阿贝误差的产生可抑制至实质上能忽视的程度。是以，控制装置60i，通过使用第1位置测量系统30，能在无因检测点与标记检测系MDS的检测中心在XY平面内的偏离所导致的阿贝误差的情形下，高精度地测量滑件10在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的位置。
然而，在与标记检测系MDS的光轴AX1平行的Z轴方向，在晶圆W表面的位置，并非通过编码器系统33测量滑件10在XY平面内的位置信息、亦即光栅RG1的配置面与晶圆W的表面的Z位置并非一致。是以，在光栅RG1(亦即滑件10)相对于XY平面倾斜的情形时，若根据编码器系统33的各编码器的测量值定位滑件10，则其结果，会因光栅RG1的配置面与晶圆W的表面在Z位置之差ΔZ(亦即编码器系统33的检测点与标记检测系MDS的检测中心(检测点)在Z轴方向的位置偏离)，而产生与光栅RG1相对于XY平面的倾斜相应的定位误差(一种阿贝误差)。不过，此定位误差(位置控制误差)，能使用差ΔZ、纵摇量θx、横摇量θy通过简单的运算求出，将此作为偏置，根据将编码器系统33(的各编码器)的测量值对应该偏置量修正的修正后的位置信息来定位滑件10，即不会受到上述的一种阿贝误差的影响。或者，亦可取代修正编码器系统33(的各编码器)的测量值，而根据上述的偏置，修正用以使应定位滑件10的目标位置等的滑件移动的一个或多个信息。
此外，在光栅RG1(亦即滑件10)相对XY平面倾斜的情形时，亦可以不产生因该倾斜所导致的定位误差的方式使读头部32移动。亦即，在通过第1位置测量系统30(例如激光干涉仪系统35)测量了光栅RG1(亦即滑件10)相对XY平面倾斜的情形时，亦可根据使用第1位置测量系统30取得的位置信息，使保持有读头部32的定盘12移动。定盘12，能如上述使用除振装置14来移动。
又，在光栅RG1(亦即滑件10)相对XY平面倾斜的情形时，亦可根据因该倾斜所导致的定位误差，修正使用标记检测系MDS而取得的标记的位置信息。
第2位置测量系统50，如图4、图5的(A)及图5的(B)所示，具有分别设于前述的读头安装构件51的长度方向的一端部与另一端部的下面的一对读头部52A,52B、以及与读头部52A,52B对向配置的标尺构件54A,54B。标尺构件54A,54B的上面，设为与被保持于晶圆保持具WH的晶圆W的表面相同高度。于标尺构件54A,54B各自的上面形成有反射型的二维光栅RG2a,RG2b。二维光栅(以下简称为光栅)RG2a,RG2b，均包含以X轴方向作为周期方向的反射型绕射格子(X绕射格子)、以及以Y轴方向作为周期方向的反射型绕射格子(Y绕射格子)。X绕射格子及Y绕射格子的格子线的节距设定为例如1μm。
标尺构件54A,54B，由热膨胀率低的材料、例如前述的零膨胀材料所构成，如图5的(A)及图5的(B)所示，分别通过支承构件56固定于定盘12上。本实施形态中，以光栅RG2a,RG2b与读头部52A,52B隔着数mm左右的空隙对向的方式，来决定标尺构件54A,54B及支承构件56的尺寸。
如图7所示，固定于读头安装构件51的+X侧端部的下面的一方的读头部52A，包含收容于相同壳体内部的以X轴及Z轴方向作为测量方向的XZ读头58X1、以及以Y轴及Z轴方向作为测量方向的YZ读头58Y1。XZ读头58X1(更正确而言为XZ读头58X1所发出的测量射束在光栅RG2a上的照射点)与YZ读头58Y1(更正确而言为YZ读头58Y1所发出的测量射束在二维光栅RG2a上的照射点)，配置于相同的与Y轴平行的直线上。
另一方的读头部52B，虽相对于通过标记检测系MDS的光轴AX1的平行于Y轴的直线(以下称为基准轴)LV与读头部52A对称配置，但其与读头部52A相同构成。亦即，读头部52B，具有相对于基准轴LV与XZ读头58X1,YZ读头58Y1对称配置的XZ读头58X2,YZ读头58Y2，从XZ读头58X2,YZ读头58Y2的各个照射于光栅RG2b上的测量射束的照射点，设定于相同的与Y轴平行的直线上。
读头部52A,52B，构成分别使用标尺构件54A,54B测量光栅RG2a,RG2b在X轴方向的位置(X位置)及在Z轴方向的位置(Z位置)的XZ线性编码器、以及测量在Y轴方向的位置(Y位置)及Z位置的YZ线性编码器。此处，光栅RG2a,RG2b，形成于分别通过支承构件56固定于定盘12上的标尺构件54A,54B的上面，读头部52A,52B设于与标记检测系MDS一体的读头安装构件51。此结果，读头部52A,52B测量相对于标记检测系MDS的定盘12的位置(标记检测系MDS与定盘12的位置关系)。以下为了说明方便，将XZ线性编码器、YZ线性编码器，使用分别与XZ读头58X1,58X2、YZ读头58Y1,58Y2相同的符号，标记为XZ线性编码器58X1,58X2、及YZ线性编码器58Y1,58Y2(参照图8)。
本实施形态中，通过XZ线性编码器58X1与YZ线性编码器58Y1，构成测量定盘12相对标记检测系MDS在X轴、Y轴、Z轴、及θx的各方向的位置信息的四轴编码器581(参照图8)。同样地，通过XZ线性编码器58X2与YZ线性编码器58Y2，构成测量定盘12相对标记检测系MDS在X轴、Y轴、Z轴、及θx的各方向的位置信息的四轴编码器582(参照图8)。此情形下，根据以四轴编码器581,582所分别测量的定盘12相对标记检测系MDS在Z轴方向的位置信息，求出(测量)定盘12相对标记检测系MDS在θy方向的位置信息，根据以四轴编码器581,582所分别测量的定盘12相对标记检测系MDS在Y轴方向的位置信息，求出(测量)定盘12相对标记检测系MDS在θz方向的位置信息。
是以，通过四轴编码器581与四轴编码器582，构成测量定盘12相对标记检测系MDS在6自由度方向的位置信息、亦即测量标记检测系MDS与定盘12在6自由度方向的相对位置的信息的第2位置测量系统50。通过第2位置测量系统50测量的标记检测系MDS与定盘12在6自由度方向的相对位置的信息随时被供给至控制装置60i，控制装置60i，根据此相对位置的信息，以第1位置测量系统30的检测点相对于标记检测系MDS的检测中心成为所欲的位置关系的方式，具体而言，是以第1位置测量系统30的检测点与标记检测系MDS的检测中心在XY平面内的位置以例如nm等级一致且滑件10上的晶圆W的表面一致于标记检测系MDS的检测位置的方式，即时控制三个除振装置14的致动器。此外，只要能控制成第1位置测量系统30的检测点相对于标记检测系MDS的检测中心成为所欲的位置关系，则第2位置测量系统50不能在6自由度的所有方向测量相对位置的信息亦可。
从前述第1位置测量系统30的说明与上述第2位置测量系统50的说明可清楚得知，测量装置100i，通过第1位置测量系统30与第2位置测量系统50，构成测量滑件10相对于标记检测系MDS在6自由度方向的位置信息的位置测量系。
图8是显示以测量系统5001的各测量装置100i(i＝1～3)的控制系(及后述的测量系统5002的各测量装置100i(i＝4～6)的控制系)为中心构成的控制装置60i的输出入关系的方块图。控制装置60i包含工作站(或微电脑)等，统筹控制测量装置100i的构成各部。如图8所示，测量装置100i，具备一部分与图4所示的构成部分一起配置于腔室101i内的晶圆搬送系70i。晶圆搬送系70i，如前所述由例如水平多关节型机器人所构成。
测量系统5002，具备与三台测量装置100i(i＝4～6)及搬送系统521收容于内部的腔室502相同的腔室、以及配置于该腔室的一侧的EFEM系统510，与上述测量系统5001同样地构成。
本实施形态中，测量系统5002，从图1可清楚得知，虽与测量系统5001同样地未线上连接于曝光装置200及C/D300，但亦可线上连接于曝光装置200及C/D300的至少一方。本实施形态中，虽图示省略，但于测量系统5002的EFEM系统510的三个载入口514正上方的洁净室的天花板附近，设有OHT用的轨道轨。通过OHT将FOUP520搬入载入口514上。又，测量系统5002所具备的三台测量装置100i(i＝4～6)的各个，与前述的测量装置100i(i＝1～3)同样地构成。
曝光装置200，例如是步进扫描方式的投影曝光装置(扫描机)。图9是显示曝光装置200的腔室内的构成部分一部分省略后的图。
曝光装置200，如图9所示具备照明系IOP、保持标线片R的标线片载台RST、将形成于标线片R的图案的像投影于涂布有感应剂(抗蚀剂)的晶圆W上的投影单元PU、保持晶圆W并在XY平面内移动的晶圆载台WST、以及此等的控制系等。曝光装置200，具备具有与Z轴方向平行的光轴AX的投影光学系PL。
照明系IOP，包含光源及通过送光光学系连接于光源的照明光学系，使用照明光(曝光用光)IL，以大致均一照度照明在以标线片遮帘(遮罩系统)设定(限制)的标线片R上细长延伸于X轴方向(图9中的纸面正交方向)的狭缝状照明区域IAR。照明系IOP的构成，公开于例如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等。此处，作为照明光IL，例如使用ArF准分子激光(波长193nm)。
标线片载台RST，配置于照明系IOP的图9中下方。标线片载台RST，能通过包含例如线性电机等的标线片载台驱动系211(图9中未图示，参照图10)在未图示的标线片载台定盘上于水平面(XY平面)内微幅驱动，且能在既定行程范围驱动于扫描方向(图9中纸面内左右方向的Y轴方向)。
于标线片载台RST上，载置有于－Z侧的面(图案面)形成有图案区域以及与该图案区域的位置关系为已知的多个标记的标线片R。标线片载台RST在XY平面内的位置信息(包含θz方向的旋转信息)，是通过标线片激光干涉仪(以下称为“标线片干涉仪”)214，通过移动镜212(或形成于标线片载台RST端面的反射面)以例如0.25nm程度的解析能力随时被检测。标线片干涉仪214的测量信息供给至曝光控制装置220(参照图10)。此外，上述标线片载台RST在XY平面内的位置信息，亦可取代标线片干涉仪214而改由编码器进行测量。
投影单元PU配置于标线片载台RST的图9中下方。投影单元PU包含镜筒240与保持于镜筒240内的投影光学系PL。投影光学系PL，例如两侧远心且具有既定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。标线片R，配置成投影光学系PL的第1面(物体面)与图案面大致一致，于表面涂布有抗蚀剂(感应剂)的晶圆W配置于投影光学系PL的第2面(像面)侧。因此，在通过来自照明系IOP的照明光IL照明标线片R上的照明区域IAR后，通过通过标线片R的照明光IL，该照明区域IAR内的标线片R的电路图案的缩小像(电路图案的一部分缩小像)通过投影光学系PL而形成于与照明区域IAR共轭的晶圆W上的区域(以下亦称为曝光区域)IA。接着，通过标线片载台RST与晶圆载台WST的同步驱动，相对于照明区域IAR(照明光IL)使标线片R移动于扫描方向(Y轴方向)，且相对于曝光区域IA(照明光IL)使晶圆W移动于扫描方向(Y轴方向)，藉此进行晶圆W上的一个照射区域(区划区域)的扫描曝光，于该照射区域转印标线片R的图案。
作为投影光学系PL，例如是使用仅由沿着与Z轴方向平行的光轴AX排列的多片、例如10～20片左右的折射光学元件(透镜元件)所构成的折射系。构成此投影光学系PL的多片透镜元件中物体面侧(标线片R侧)的多片透镜元件，能通过未图示驱动元件、例如压电元件等而位移驱动于Z轴方向(投影光学系PL的光轴方向)、以及驱动于相对XY面的倾斜方向(亦即θx方向及θy方向)的可动透镜。又，成像特性修正控制器248(图9中未图示，参照图10)，通过根据来自曝光控制装置220的指示独立调整对各驱动元件的施加电压，而将各可动透镜个别驱动，以调整投影光学系PL的各种成像特性(倍率、畸变、像散、慧形像差、像面弯曲等)。此外，亦可取代可动透镜的移动或者除此以外进一步地，于镜筒240内部的相邻特定透镜元件间设置气密室，并由成像特性修正控制器248控制该气密室内的气体的压力，或亦可采用能由成像特性修正控制器248来位移照明光IL的中心波长的构成。亦能通过此等构成来调整投影光学系PL的成像特性。
晶圆载台WST，通过包含平面电机或线性电机等的载台驱动系224(图9中为了说明方便而以方块显示)而在晶圆载台定盘222上被以既定行程驱动于X轴方向、Y轴方向，且微幅驱动于Z轴方向、θx方向、θy方向、及θz方向。于晶圆载台WST上，晶圆W通过晶圆保持具(未图示)而通过真空吸附等被保持。本实施形态中，晶圆保持具能吸附保持300mm晶圆。此外，亦能取代晶圆载台WST，使用具备移动于X轴方向、Y轴方向及θz方向的第1载台、以及在该第1载台上微动于Z轴方向、θx方向及θy方向的第2载台的载台装置。此外，亦可将晶圆载台WST与晶圆载台WST的晶圆保持具的任一方或两方称为“第2基板保持构件”。
晶圆载台WST在XY平面内的位置信息(包含旋转信息(偏摇量(θz方向的旋转量θz)、纵摇量(θx方向的旋转量θx)、横摇量(θy方向的旋转量θy)))，是通过激光干涉仪系统(以下简称为干涉仪系统)218，通过移动镜216(或晶圆载台WST的形成于端面的反射面)以例如0.25nm程度的解析能力随时被检测。此外，晶圆载台WST在XY平面内的位置信息，亦可取代干涉仪系统218而改由编码器系统进行测量。
干涉仪系统218的测量信息被供给至曝光控制装置220(参照图10)。曝光控制装置220，根据干涉仪系统218的测量信息，通过载台驱动系224控制晶圆载台WST在XY平面内的位置(包含θz方向的旋转)。
又，图9中虽省略图示，但晶圆W的表面在Z轴方向的位置及倾斜量，是通过例如美国专利第5,448,332号说明书等所公开的斜入射方式的多点焦点位置检测系所构成的聚焦感测器AFS(参照图10)测量。此聚焦感测器AFS的测量信息亦被供给至曝光控制装置220(参照图10)。
又，于晶圆载台WST上，固定有其表面与晶圆W表面相同高度的基准板FP。于此基准板FP的表面，形成有用于对准检测系AS的基线测量等的第1基准标记、以及以后述标线片对准检测系检测的一对第2基准标记等。
于投影单元PU的镜筒240的侧面，设有检测形成于晶圆W的对准标记或第1基准标记的对准检测系AS。作为对准检测系AS，使用例如以卤素灯等的宽频带(广带域)光照明标记，并通过对此标记的图像进行图像处理而测量标记位置的图像处理方式的成像式对准感测器的一种亦即FIA(Field Image Alignment)系。此外，亦可取代图像处理方式的对准检测系AS而使用绕射光干渉型的对准系，或者一起使用对准检测系AS与绕射光干渉型的对准系。
曝光装置200，进一步地于标线片载台RST上方，在X轴方向相隔既定距离设有一对标线片对准检测系213(图9中未图示，参照图10)，其能同时检测位于载置在标线片载台RST的标线片R上的相同Y位置的一对标线片标记。标线片对准检测系213对标记的检测结果被供给至曝光控制装置220。
图10是以方块图显示曝光控制装置220的输出入关系。如图10所示，曝光装置200除了上述构成各部以外，还具备连接于曝光控制装置220的、搬送晶圆的晶圆搬送系270等。曝光控制装置220包含微电脑或工作站等，统筹控制包含上述构成各部的装置整体。晶圆搬送系270由例如水平多关节型机器人所构成。
返回图1，C/D300，虽图示省略，但其具备例如对晶圆进行感应剂(抗蚀剂)的涂布的涂布部、能进行晶圆显影的显影部、进行预烘烤(PB)及显影前烘烤(post-exposurebake：PEB)的烘烤部、以及晶圆搬送系(以下为了说明方便而称为C/D内搬送系)。C/D300进一步具备能将晶圆调温的调温部330。调温部330通常是冷却部，例如具备被称为冷却板的平坦的板(调温装置)。冷却板例如是通过冷却水的循环等而被冷却。此外，亦有利用帕耳帖效果的电子冷却的情形。
解析装置3000，依据来自主电脑2000的指示进行各种解析、运算。举一例而言，解析装置3000，例如根据如后述以测量系统5002取得的叠合偏离的测量结果，进行依照既定程式的运算，算出用以反馈给曝光装置200的修正值。
本实施形态的基板处理系统1000中，曝光装置200及C/D300均具备读条码机(未图示)，在晶圆搬送系270(参照图10)及C/D内搬送系(未图示)的各个对晶圆的搬送中，通过读条码机适当地进行各晶圆的识别信息、例如晶圆编号、批次编号等的读取。以下为了简化说明，省略与使用了读条码机的各晶圆的识别信息的读取相关的说明。
其次，针对在一方的测量系统5001的三台测量装置1001～1003中，并行地处理相同批次所包含的多个晶圆(例如25片晶圆)时的各测量装置100i的动作，根据与测量装置100i的控制装置60i的处理算式对应的图11的流程图进行说明。此处，举一例而言，相同批次的25片晶圆中，测量装置1001负责测量处理9片，测量装置1002负责测量处理8片，测量装置1003负责测量处理8片。此外，亦可将相同批次所包含的多片(25片)的晶圆分配至测量装置1001、测量装置1002、测量装置1003中的两个测量装置。又，如上所述，相同批次所包含的多片的晶圆的分配可为大致均等，亦可非大致均等。
作为前提，测量装置100i(i＝1～3)的测量对象的晶圆W为300毫米晶圆，且为晶圆处理的前步骤的程序处理(刻蚀、氧化/扩散、成膜、离子注入、平坦化(CMP)等)结束、涂布抗蚀剂前的晶圆。于测量对象的晶圆W上，通过前一层以前的曝光，而以矩阵状配置形成有多、例如I个(一例I＝98)被称为照射区域的区划区域(以下称为照射区域)，于包围各照射区域的道线(street line)或各照射内部的道线(1照射区域撷取多晶圆的情形)之上，设有多种类的标记、例如搜寻对准用的搜寻对准标记(搜寻标记)、微对准用的晶圆对准标记(晶圆标记)等。此多种类的标记与照射区域一起形成。本实施形态中，作为搜寻标记及晶圆标记使用二维标记。
又，通过测量装置100i的操作者，预先对晶圆W的对准测量所需的信息通过未图示的输入装置被输入，并存储于控制装置60i的存储装置内。此处，所谓对准测量所需的信息，包含晶圆W的厚度信息、晶圆保持具WH的平坦度信息、晶圆W上的照射区域及对准标记的配置的设计信息等各种信息。
以下所说明的与图11的流程图对应的处理，是以三台测量装置1001～1003并行且个别地进行。
与图11的流程图对应的处理算式的开始，是例如从操作者或主电脑2000指示测量开始的时点。此时，1批次所包含的25片晶圆中、各个测量装置的负责片数的晶圆，收纳于位在测量装置100i的腔室101i内的既定位置的晶圆载具内。但并不限于此，亦可与三台测量装置100i的测量处理并行地将1批次的晶圆的各个依序搬入测量装置100i内。例如，亦可在控制机器人516、搬送构件524及搬送构件526等的测量系统控制装置5301的管理下，将既定的FOUP520内的1批次所包含的例如25片晶圆，通过机器人516逐一依序取出，并通过搬送构件524，依序搬送至三台测量装置100i各自的既定移交位置。此情形下，与图11的流程图对应的处理算式的开始，是通过测量系统控制装置5301对各控制装置60i及机器人516下达搬送开始的指令的时点。
此外，在曝光装置200与测量系统5001连接的情形下，亦可从曝光装置200的曝光控制装置220而非通过主电脑2000，对测量系统控制装置5301下达测量开始的指示。
此外，测量装置100i，与曝光装置200及C/D300同样地具备读条码机(未图示)，在晶圆搬送系70i(参照图8)对晶圆的搬送中，通过读条码机适当地进行各晶圆的识别信息、例如晶圆编号、批次编号等的读取。以下，为了简化说明，省略与使用了读条码机的各晶圆的识别信息的读取相关的说明。此外，测量装置100i的各个亦可不具备读条码机。例如亦可于搬送系统521配置读条码机。
首先，在步骤S102将显示测量对象的晶圆编号的计数器的计数值i初始化为1(i←1)。
在次一步骤S104，将晶圆W装载于滑件10上。此晶圆W的装载，是在控制装置60i的管理下通过晶圆搬送系70i与滑件10上的上下动构件进行。具体而言，是通过晶圆搬送系70i将晶圆W从晶圆载具(或移交位置)搬送至位于装载位置的滑件10的上方，并以驱动装置13将上下动构件上升驱动既定量，藉此晶圆W被移交至上下动构件。接着，在晶圆搬送系70i从滑件10上方退避后，以驱动装置13将上下动构件下降驱动，藉此晶圆W载置于滑件10上的晶圆保持具WH上。接着，真空泵11成为ON，装载于滑件10上的晶圆W被以晶圆保持具WH真空吸附。此外，在与测量装置100i的测量处理并行地将1批次所包含的多个晶圆的各个依序搬入测量装置100i内的情形时，在上述的晶圆装载之前，既定的FOUP520内的多个晶圆被逐一由机器人516依序取出，从机器人516被移交至搬送构件524，并通过搬送构件524搬送至与测量装置100i的既定移交位置，而移交至晶圆搬送系70i。
在次一步骤S106，调整晶圆W在Z轴方向的位置(Z位置)。在此Z位置的调整前，通过控制装置60i，根据以第2位置测量系统50测量的标记检测系MDS与定盘12在Z轴方向、θy方向、θx方向的相对位置信息，控制三个除振装置14的空气吊架的内压(除振装置14所产生的Z轴方向的驱动力)，定盘12，被设定为其上面平行于XY平面，且Z位置成为既定基准位置。晶圆W可认为厚度是一样的。是以，在步骤S106，控制装置60i，根据存储装置内的晶圆W的厚度信息，以通过标记检测系MDS的自动聚焦功能将晶圆W表面设定于能调整光学系的焦点位置的范围的方式，调整三个除振装置14所产生的Z轴方向的驱动力、例如空气吊架的内压(压缩空气的量)，将定盘12驱动于Z轴方向，而调整晶圆W表面的Z位置。此外，在测量单元40具备焦点位置检测系的情形，控制装置60i亦可根据焦点位置检测系的检测结果(输出)进行晶圆表面的Z位置调整。例如，标记检测系MDS亦可具备通过前端部的光学元件(对物光学元件)检测晶圆W表面在Z轴方向的位置的焦点位置检测系。又，基于焦点位置检测系的检测结果的晶圆W表面的Z位置的调整，能使用除振装置14使定盘12移动，并通过与定盘12一起使滑件10移动来进行。此外，亦可采用将滑件10不仅驱动于XY平面内的方向、亦能驱动于Z轴方向、θx方向及θy方向的构成的驱动系统20，使用该驱动系统20来使滑件10移动。此外，晶圆表面的Z位置调整，亦可包含晶圆表面的倾斜调整。通过使用驱动系统20来调整晶圆表面的倾斜，在可能产生因光栅RG1的配置面与晶圆W表面的Z位置之差ΔZ所导致的误差(一种阿贝误差)的情形时，只要执行如上述对策的至少一个即可。
在次一步骤S108，在预先决定的搜寻标记的测量条件的设定下进行晶圆W的搜寻对准。搜寻标记的测量条件，亦可为与在如后述步骤S110所设定的第1条件相同的条件，亦可为考量了晶圆标记与搜寻标记的差异的更适于搜寻标记的测量的测量条件。
在搜寻对准，例如使用标记检测系MDS检测相对晶圆W中心大致对称地位于周边部的至少两个搜寻标记。控制装置60i，控制驱动系统20对滑件10的驱动，一边将各自的搜寻标记定位于标记检测系MDS的检测区域(检测视野)内，一边取得第1位置测量系统30的测量信息及第2位置测量系统50的测量信息，根据使用标记检测系MDS检测形成于晶圆W的搜寻标记时的检测信号、以及第1位置测量系统30的测量信息(及第2位置测量系统50的测量信息)，求出各搜寻标记的位置信息。
此处，搜寻标记的测量，是以检测器接收从标记检测系MDS的光学系将宽频带光(检测光)照射于搜寻标记并从搜寻标记产生的预先决定的波长(检测波长)的光、且为既定次数(例如±1次)的绕射光，依据既定信号处理条件处理其光电转换信号，藉此来进行。
控制装置60i，根据从信号处理装置49输出的标记检测系MDS的检测结果(将上述光电转换信号在上述信号处理条件下处理而得的标记检测系MDS的检测中心(指标中心)与各搜寻标记的相对位置关系)、以及各搜寻标记检测时的第1位置测量系统30的测量值(及第2位置测量系统50的测量值)，求出两个搜寻标记在基准坐标系上的位置坐标。此处，基准坐标系是以第1位置测量系统30的测距轴所规定的正交坐标系。
此后，从两个搜寻标记的位置坐标算出晶圆W的残留旋转误差，以此旋转误差成为大致零的方式使滑件10微幅旋转。藉此，结束晶圆W的搜寻对准。此外，晶圆W，由于实际上是在已进行预对准的状态下装载于滑件10上，因此晶圆W的中心位置偏离小到能忽视，残留旋转误差非常小。
在次一步骤S110，作为包含用以对标记照射检测光的照射条件、用以接收从标记产生的光的受光条件、以及用以处理从标记产生的光而取得的光电转换信号的信号处理条件的至少一个条件的前述标记的测量条件(对准测量条件)，是设定从测量系统控制装置5301所指示的第1条件。
在步骤S110，适于晶圆标记的检测的能切换的照射条件、受光条件及信号处理条件的至少一个条件被设定为第1条件。此处，作为第1条件的一例，例如是进行标记检测系MDS中的照明光的波长的最佳化。又，作为一例，此处，形成于处理对象的晶圆W的晶圆标记，是积层于晶圆W的图案层(layer)最表层的标记，并不需要限定用以观察此的特殊观察光(照明光)的波长，只要以卤素灯等照明光源所发出的宽频带的白色光观察即可。是以，控制装置60i，是以在标记检测系MDS的波长选择机构选择使波长530～800nm的光束(白色光)穿透的滤波器的方式，来进行波长选择机构的设定(控制)。
在次一步骤S112，是在第1条件的设定下，进行对全晶圆的对准测量(全照射区域1点测量，换言之即全照射区域EGA测量)，亦即针对98个照射区域的各个测量一个晶圆标记。具体而言，控制装置60i，是以与前述搜寻对准时的各搜寻标记的位置坐标的测量同样地，求出晶圆W上的晶圆标记在基准坐标系上的位置坐标、亦即照射区域的位置坐标。不过在此情形下，是将以第1条件所定的宽频带波长的检测光，以设定为预设的光量使用一般照明条件(σ值)通过标记检测系MDS的光学系照射于晶圆标记，以检测器接收从晶圆标记产生的既定次数(例如±1次)的绕射光，并将其光电转换信号依照设定为预设的信号处理条件(处理算式)加以处理，藉此取得用于算出晶圆W上的晶圆标记在基准坐标系上的位置坐标的标记检测结果。
不过在此情形下，与搜寻对准时不同地，在照射区域的位置坐标的算出时，一定要使用第2位置测量系统50的测量信息。其理由在于，如前述般，通过控制装置60i，根据第2位置测量系统50的测量信息，以第1位置测量系统30的检测点，与标记检测系MDS的检测中心在XY平面内的位置以例如nm等级一致、且滑件10上的晶圆W的表面一致于标记检测系MDS的检测位置的方式，即时控制三个除振装置14的致动器。然而，在晶圆标记的检测时，由于不会有第1位置测量系统30的检测点，与标记检测系MDS的检测中心在XY平面内的位置以例如nm等级一致的补偿，因此必须将两者的位置偏离量考虑为偏置而算出照射区域的位置坐标。例如，通过使用上述偏置正标记检测系MDS的检测结果或第1位置测量系统30的测量值，藉此能修正所算出的晶圆W上的晶圆标记在基准坐标系上的位置坐标。
此处，在进行此全照射区域1点测量时，控制装置60i，根据第1位置测量系统30的测量信息及第2位置测量系统50的测量信息，将滑件10(晶圆W)通过驱动系统20而移动于X轴方向及Y轴方向的至少一方向，将晶圆标记定位于标记检测系MDS的检测区域内。亦即，以步进扫描方式使滑件10在XY平面内相对于标记检测系MDS移动，以进行全照射区域1点测量。
此外，在测量单元40具备焦点位置检测系的情形时，与在步骤S106的说明同样地，控制装置60i，亦可根据焦点位置检测系的检测结果(输出)来进行晶圆表面的Z位置的调整。
在进行步骤S112的对全晶圆的对准测量(全照射区域1点测量)时，若滑件10在XY平面内移动，则虽会伴随其移动，而对定盘12产生偏荷重作用，但本实施形态中，控制装置60i，依据第1位置测量系统30的测量信息所包含的滑件的X,Y坐标位置，以偏荷重的影响相抵消的方式个别反馈控制三个除振装置14，并个别控制各个除振装置14所产生的Z轴方向的驱动力。此外，控制装置60i，亦可不使用第1位置测量系统30的测量信息，而根据滑件10的已知移动路径的信息预测作用于定盘12的偏荷重，以偏荷重的影响相抵消的方式个别反馈控制三个除振装置14。又，本实施形态中，晶圆保持具WH的晶圆保持面(以销夹头的多数个销的上端面所规定的面)的凹凸信息(以下称为保持具平坦度信息)由于系预先通过实验等求出，因此在对准测量(例如全照射区域1点测量)时移动滑件10时，控制装置60i，根据该保持具平坦度信息，以晶圆W表面的包含测量对象的晶圆标记的区域迅速地位于标记检测系MDS的光学系的焦深范围内的方式，反馈控制三个除振装置14，藉此微调整定盘12的Z位置。此外，上述的用以相抵消作用于定盘12的偏荷重影响的反馈控制及基于保持具平坦度信息的反馈控制的任一方或两方，亦可不执行。
此外，在能调整标记检测系MDS的倍率的情形，亦可在搜寻对准时设定为低倍率，在对准测量时设定为高倍率。又，在装载于滑件10上的晶圆W的中心位置偏离、及残留旋转误差小到能忽视的情形时，亦可省略步骤S108。
在步骤S112中的全照射区域1点测量中，检测用在后述EGA运算的基准坐标系中取样照射区域(取样照射区域)的位置坐标的实测值。所谓取样照射区域，是指晶圆W上的所有照射区域中作为用在后述EGA运算者而预先决定的特定的多个(至少三个)照射区域。此外，全照射区域1点测量，是晶圆W上的全照射区域成为取样照射区域。在步骤S112之后，进至步骤S114。
在步骤S114，使用在步骤S112测量的晶圆标记的位置信息进行EGA运算。所谓EGA运算，是在上述晶圆标记的测量(EGA测量)，意指是一种统计运算，根据取样照射区域的位置坐标的设计值与实测值的差的数据，使用最小平方法等的统计运算，求出用来表现照射区域的位置坐标与该照射区域的位置坐标的修正量的关系的模型式的系数。
本实施形态中，作为一例，次一模型式是用于算出自照射区域的位置坐标的设计值起的修正量。
【数式1】
此处，dx,dy，是自照射区域的位置坐标的设计值起在X轴方向、Y轴方向的修正量，X,Y，是以晶圆W的中心作为原点的晶圆坐标系中的照射区域的设计上的位置坐标。亦即，上述式(1)，是与以晶圆的中心作为原点的晶圆坐标系中的各照射区域的设计上的位置坐标X,Y相关的多项式，为表现该位置坐标X,Y与该照射区域的位置坐标的修正量(对准修正成分)dx,dy的关系的模型式。此外，本实施形态中，通过前述的搜寻对准，由于基准坐标系与晶圆坐标系的旋转被取消，因此以下，不特别区分基准坐标系与晶圆坐标系，均当作基准坐标系来说明之。
只要使用模型式(1)，即能从晶圆W的照射区域的位置坐标X,Y求出该照射区域的位置坐标的修正量。不过，为了算出此修正量，必须求出系数a0，a1，…，b0，b1，…。在EGA测量后，根据该取样照射区域的位置坐标的设计值与实测值之差的数据，使用最小平方法等的统计运算，求出上述式(1)的系数a0，a1，…，b0，b1，…。
在决定模型式(1)的系数a0，a1，…，b0，b1，…后，于系数决定后的模型式(1)代入晶圆坐标系中各照射区域(区划区域)的设计上的位置坐标X,Y，求出各照射区域的位置坐标的修正量dx,dy，藉此能求出晶圆W上的多个照射区域(区划区域)的真的排列(作为变形成分不仅线性成分亦包含至非线性成分)。
此外，在已进行曝光的晶圆W的情形，因至此为止的程序的影响，作为测量结果而取得的检测信号的波形，不一定针对所有晶圆标记均为良好。若将此种测量结果(检测信号的波形)为不良的晶圆标记的位置包含至上述的EGA运算，则该测量结果(检测信号的波形)为不良的晶圆标记的位置误差会对系数a0，a1，…，b0，b1，…的算出结果产生不良影响。
因此，本实施形态中，信号处理装置49仅将测量结果良好的晶圆标记的测量结果送至控制装置60i，控制装置60i，使用已接收测量结果的所有晶圆标记的位置来执行上述的EGA运算。此外，上述式(1)的多项式的次数并不特别限制。控制装置60i，将EGA运算的结果与晶圆的识别信息(例如晶圆编号、批次编号)赋予对应关系，而作为对准履历数据档存储于内部或外部的存储装置。此外，于对准履历数据档亦可包含EGA运算的结果以外的信息(例如用于EGA运算的标记的信息)。
在步骤S114的EGA运算结束后，进至步骤S116，将晶圆W从滑件10上卸载。此卸载，是在控制装置60i的管理下，以与步骤S104中的装载流程相反的流程，通过晶圆搬送系70i与滑件10上的上下动构件来进行。此外，在与测量装置100i的测量处理并行地将测量装置100i负责测量的相同批次内的一部分既定片数的晶圆的各个依序搬入测量装置100i内，并从测量装置100i依序搬出的情形时，结束测量的晶圆W，被晶圆搬送系70i移交至搬送构件526，通过搬送构件526搬送至前述的卸载侧晶圆移交位置后，通过机器人516而返回至既定的FOPU520内。
在次一步骤S118，在将计数器的计数值i递增1(i←i+1)后，进至步骤S120，判断计数值i是否较相同批次内的测量装置100i负责测量的晶圆的数量M大。数量M，在测量装置1001为9，在测量装置1002及1003为8。
接着，在此步骤S120中的判断被否定的情形，则判断为测量装置100i对负责测量的所有晶圆的处理未结束，返回至步骤S104，其后反复步骤S104～步骤S120的处理(包含判断)，直至步骤S120中的判断被肯定为止。
接着，在步骤S120中的判断被肯定后，即判断为测量装置100i对负责测量的所有晶圆已结束处理，而结束本常式的一连串处理。
从至此为止的说明可知，根据测量装置100i，在进行对准测量时，针对晶圆W上的I个(例如98个)照射区域的各个，测量至少各一个晶圆标记的位置信息(坐标位置信息)，并使用所测量的位置信息(测量结果为不良的晶圆标记的位置信息除外)，通过最小平方法等的统计运算，求出上述式(1)的系数a0，a1，…，b0，b1，…。是以，晶圆格栅的变形成分，不仅线性成分，连非线性成分也能正确地求出。此处，所谓晶圆格栅，是意指将依照照射图(与形成于晶圆W上的照射区域的排列相关的数据)排列的晶圆W上的照射区域的中心连结而形成的格子。所谓将照射区域的位置坐标的修正量(对准修正成分)dx,dy针对多个照射区域求出，必定是求出晶圆格栅的变形成分。此外，本说明书中，将晶圆格栅简称为“格栅”，或者亦记载为“照射区域(或照射)的排列”。
测量系统5001，能通过三台测量装置1001～1003并行进行依照前述流程图的测量处理。亦即，通过测量装置1001～1003，能对分别收纳于晶圆载具内的测量对象的既定片数的晶圆、合计1批次的晶圆，以实质上对1批次的1/3片数的晶圆的测量处理时间，对各晶圆的所有照射区域进行至少一个晶圆标记的位置测量，而能将晶圆格栅的变形成分中的不仅线性成分，连非线性成分也能正确地求出。此外，在与测量处理并行地，进行晶圆对各测量装置100i的搬入及测量完毕的晶圆自各测量装置100i的搬出的情形时，亦能对搬入一个载入口514的FOUP520内部的1批次的晶圆并行进行处理，能对1批次的晶圆，以实质上对1批次的1/3的片数的晶圆的处理时间，对各晶圆的所有照射区域进行至少一个晶圆标记的位置测量，而能将晶圆格栅的变形成分中不仅线性成分，连非线性成分也能正确地求出。此外，三台测量装置1001～1003，在将例如1批次内的一片晶圆，以三台测量装置1001～1003的各个在相同条件下测量处理的情形时，亦可以实质上能得到相同测量结果的方式，使用例如基准晶圆等来调整。
所求出的各晶圆的晶圆格栅的信息、例如所求出的各晶圆的晶圆格栅的变形成分的数据(决定系数a0，a1，…，b0，b1，…后的模型式(1)的数据)，是通过测量装置100i的控制装置60i，作为各晶圆的对准履历数据档的一部分发送至测量系统控制装置5301。测量系统控制装置5301，将包含所接收的各晶圆的晶圆格栅的信息、例如所接收的各晶圆的晶圆格栅的变形成分的数据(决定系数a0，a1，…，b0，b1，…后的模型式(1)的数据)的对准履历数据档，例如就各晶圆存储于内部的存储装置。
如上所述，由于在测量装置1001～1003中，并行地将相同批次所包含的25片晶圆测量处理，分别以9片、8片、8片分摊进行，因此测量装置1001～1003的测量处理大致同时结束。是以，与将相同批次的25片晶圆以一台测量装置依序处理的情形相较，可以约1/3的时间结束测量处理。此外，在上述情形时，优选为最初开始分摊片数多一片的测量装置1001的处理。
测量系统控制装置5301，在1批次所包含的所有晶圆的测量结束后，即将该批次所包含的多个晶圆各自的晶圆格栅的信息(对准履历数据档)发送至主电脑2000。当然，从测量系统5001发送的晶圆格栅的信息(对准履历数据档)亦包含晶圆格栅的非线性成分的数据。
此外，亦可将测量装置100i的控制装置60i通过LAN1500连接于主电脑2000，将晶圆格栅的信息(对准履历数据档)不通过测量系统控制装置5301而从控制装置60i发送至主电脑2000。
又，本实施形态中，虽从测量系统5001发送(输出)晶圆格栅的信息，但从测量系统5001发送的信息(数据)并不限于此，例如亦可将以测量装置100i测量的多个晶圆标记的坐标位置信息作为各晶圆的对准履历数据的至少一部分发送(输出)。
此外，最初，在1批次所包含的25片晶圆中各个测量装置的负责片数的晶圆收纳于位在测量装置100i的腔室101i内的晶圆载具内的情形，在测量结束的时点，各个测量装置的负责片数的晶圆返回至各个晶圆载具内。因此，测量系统控制装置5301，必须使用搬送系统521将各个晶圆载具内的晶圆返回至FOUP520内。另一方面，在与三台测量装置100i的测量处理并行地将1批次的晶圆的各个依序搬入测量装置100i内的情形时，搬送构件526从晶圆搬送系70i(i＝1～3的任一者)承接已结束测量的晶圆，往前述卸载侧晶圆移交位置搬送，机器人516，将该已往卸载侧晶圆移交位置搬送的测量处理完毕的晶圆搬入(返回至)FOUP520内。
其次，说明通过包含曝光装置200及C/D300的光刻系统连续处理多数个晶圆的情形时的动作流程。
首先，通过C/D内搬送系(例如SCARA机器人)，从配置于C/D300的腔室内的晶圆载具取出第一片晶圆(W1)并搬入涂布部。藉此，通过涂布部开始抗蚀剂的涂布。在抗蚀剂的涂布结束后，C/D内搬送系，将晶圆W1从涂布部取出并搬入烘烤部。藉此，以烘烤部开始晶圆W1的加热处理(PB)。接着，在晶圆的PB结束后，通过C/D内搬送系从烘烤部取出晶圆W1并搬入调温部330内。藉此，以调温部330内部的冷却板开始晶圆W1的冷却。此冷却，是以在曝光装置200内不产生影响的温度、一般而言定在例如20～25℃范围的曝光装置200的空调系的目标温度作为目标温度来进行。通常，在已搬入调温部330内的时点，晶圆的温度虽相对目标温度在±0.3[℃]的范围内，但通过调温部330被调温至目标温度±10[mK]的范围。
接着，在调温部330内结束冷却(调温)后，该晶圆W1通过C/D内搬送系，被载置于设于C/D300与曝光装置200间的基板移交部的装载侧基板载置部。
在C/D300内，与上述相同的一连串对晶圆的抗蚀剂涂布、PB、冷却、及此等一连串处理所伴随的上述晶圆搬送动作依序反复进行，晶圆依序载置于装载侧基板载置部。此外，实际上能通过在C/D300的腔室内分别设置两个以上的涂布部及C/D内搬送系，即能对多片晶圆进行并行处理，能缩短曝光前处理的所需时间。
载置于前述装载侧基板载置部的晶圆W1，通过晶圆搬送系270而搬送至曝光装置200内部的既定待机位置。其中，第一片晶圆W不在待机位置待机，而直接通过曝光控制装置220装载于晶圆载台WST上。此晶圆的装载，是通过曝光控制装置220，以与前述测量装置100i所进行的方式相同的方式，使用晶圆载台WST上的未图示上下动构件与晶圆搬送系270来进行。在装载后，对晶圆载台WST上的晶圆，使用对准检测系AS进行与前述相同的搜寻对准及将例如3～16个左右的照射区域作为对准照射区域的EGA方式的晶圆对准。在此EGA方式的晶圆对准时，是将曝光装置200中的晶圆对准及作为曝光对象的晶圆(对象晶圆)的对准履历数据档连同对象晶圆的识别信息(例如晶圆编号、批次编号)等一起从主电脑2000提供至曝光装置200的曝光控制装置220。于曝光装置200从主电脑2000取得的对准履历数据中包含以测量系统5001测量的各晶圆的晶圆格栅的信息，曝光控制装置220在既定的准备作业后，进行如后述的晶圆对准。此外，亦可不通过主电脑2000，而由曝光控制装置220与测量系统控制装置5301进行对准履历数据等的收发。
此处，在晶圆对准的具体说明前，说明以曝光装置200将3～16个左右的照射区域作为对准照射区域的EGA方式的晶圆对准的理由。
由测量装置100i求出的晶圆W的照射区域的位置坐标的修正量(上述式(1)的系数a0，a1，…，b0，b1，…)，例如用于以曝光装置200使晶圆W曝光时晶圆对曝光位置的对齐。然而，通过曝光装置200以测量装置100i测量位置坐标的修正量后的晶圆W，如前所述在从测量装置100i的滑件10卸载后被收纳于FOUP520内，该FOUP520通过OHT等其他的搬送系被搬入C/D300。接着，该晶圆W，在通过C/D300涂布抗蚀剂后，为了曝光而装载于曝光装置200的晶圆载台WST上。在此情形下，滑件10上的晶圆保持具WH与曝光装置200的晶圆载台WST上的晶圆保持具，假使使用相同类型的晶圆保持具，亦会因晶圆保持具的个体差而使晶圆W的保持状态不同。因此，纵使以测量装置100i求出晶圆W的照射区域的位置坐标的修正量(上述式(1)的系数a0，a1，…，b0，b1，…)，亦无法将该系数a0，a1，…，b0，b1，…全部直接使用。是以，各晶圆保持具会因晶圆W的保持状态不同而受到影响者，可考量是照射区域的位置坐标的修正量的1次以下的低次成分(线性成分)，而2次以上的高次成分则几乎不受到影响。其理由在于，2次以上的高次成分，应可想见主要为因起因于程序的晶圆W变形所导致而产生的成分，是与晶圆保持具对晶圆的保持状态无关系的成分。
若基于此种见解，则通过测量装置100i花费时间针对晶圆W所求出的高次成分的系数a3，a4，……，a9，……，及b3，b4，……，b9，……，则能作为在曝光装置200的晶圆W的位置坐标的修正量的高次成分的系数直接使用。是以，在曝光装置200的晶圆载台WST上，仅进行用以求出晶圆W位置坐标的修正量的线性成分的简易EGA测量(例如3～16个左右的晶圆标记的测量)即已足够。
在曝光装置200，通过对准履历数据所包含的、从以测量装置100i测量位置信息后的(将标记的位置信息用于修正量的算出)晶圆标记中选择与对准照射区域数量对应的数量的晶圆标记，并将其作为检测对象，使用对准检测系AS检测该检测对象的晶圆标记，根据其检测结果与检测时的晶圆载台WST的位置(干涉仪系统218的测量信息)，求出检测对象的各晶圆标记的位置信息，并使用该位置信息进行EGA运算，求出次式(2)的各系数。
【数式2】
接着，曝光控制装置220，将此处求出的系数(c0，c1，c2，d0，d1，d2)置换为对象晶圆的晶圆格栅的变形成分的数据所包含的系数(a0，a1，a2，b0，b1，b2)，使用以包含置换后的系数的次式(3)所表示的晶圆中心作为原点的晶圆坐标系中的各照射区域的设计上的位置坐标X,Y相关的多项式，求出各照射区域的位置坐标的修正量(对准修正成分)dx,dy，根据此修正量，决定用以修正晶圆格栅的、用以对齐于各照射区域曝光时的曝光位置(标线片图案的投影位置)的目标位置(以下为了说明方便，称为定位目标位置)。此外，本实施形态中虽并非静止曝光方式而是以扫描曝光方式进行曝光，但为了说明方便，称之为定位目标位置。
【数式3】
此外，曝光装置200，亦通过搜寻对准，而取消用以规定晶圆载台WST的移动的基准坐标系(载台坐标系)与晶圆坐标系的旋转，故不需特别区别基准坐标系与晶圆坐标系。
接着，曝光控制装置220，一边按照该定位目标位置一边控制晶圆载台WST的位置，且对晶圆W1上的各照射区域以步进扫描方式进行曝光。
接着，在对晶圆载台WST上的晶圆(此时为晶圆W1)曝光结束前，第二片晶圆W2，通过C/D内搬送系而载置于基板移交部的装载侧基板载置部，通过晶圆搬送系270而搬送至曝光装置200内部的既定待机位置，并在该待机位置待机。
接着，在晶圆W1的曝光结束后，在晶圆载台上交换晶圆W1与晶圆W2，对交换后的晶圆W2，进行与前述相同的晶圆对准及曝光。此外，晶圆W2至待机位置为止的搬送，在对晶圆载台上的晶圆(此时为晶圆W1)的曝光结束为止还未结束的情形时，由晶圆载台保持曝光完毕的晶圆而在待机位置附近待机。
与上述的对交换后晶圆W2的晶圆对准并行地通过晶圆搬送系270将曝光完毕的晶圆W1搬送至基板移交部的卸载侧基板载置部。
如前所述，通过晶圆搬送系270而载置于基板移交部的卸载侧基板载置部的曝光完毕的晶圆，被C/D内搬送系搬入烘烤部内，通过该烘烤部内的烘烤装置进行PEB。于烘烤部内能同时收容多片晶圆。
另一方面，结束PEB后的晶圆，通过C/D内搬送系而从烘烤部取出，搬入显影部内，通过该显影部内的显影装置开始显影。
接着，在晶圆的显影结束后，该晶圆通过C/D内搬送系从显影部被取出，被搬入用于搬入时的FOUP520或与此不同的晶圆载具内的既定收纳段。其后，在C/D300，对曝光完毕的第二片以后的晶圆，以与晶圆W1相同的步骤，反复进行PEB、显影、及晶圆的搬送。
此外，上述说明中，虽使用二维标记作为晶圆标记，但作为晶圆标记，有时会使用一维标记、例如以X轴方向作为周期方向的线与间隔图案所构成的X标记、以及以Y轴方向作为周期方向的线与间隔图案所构成的Y标记。此情形下，有时在X标记与Y标记，通过标记检测系MDS测量标记时的测量条件不同。此种状态虽可能因各种主因而引起，但作为一例，假定为如例如美国专利第5,532,091号说明书等所公开，为了将次层叠合曝光，而在必须跨形成于晶圆上的多个层(multi layer)进行对准时，例如Y轴方向的对准，是对前一层(作为基准)进行，X轴方向的对准，是对前一层的一层之前的层(作为基准)进行的状况。更具体而言，Y轴方向的对齐，是对晶圆W的已形成的图案的层中形成于最表层的图案(标记)进行，X轴方向的对齐，是对最表层下的层所形成的图案(标记)进行。是以，在对准测量时观察X标记时，是从晶圆W上面通过形成有Y标记的最表层，来观察形成于该最表层下的层的X标记。因此，用以适切地测量X标记的对准测量条件(照明条件、光学条件、信号处理算式等)，与用以适切地测量Y标记的对准测量条件不同。
其次，说明针对使用测量系统5001的两台测量装置测量晶圆上的I个(例如98个)照射区域的各个的X标记、Y标记的位置信息(坐标位置信息)的测量方法。图12是概略显示此情形时的测量方法中的处理的流程。
首先，在步骤S202，包含晶圆W11(测量对象的基板)的收容有某批次的多个晶圆的FOUP，使用上述OHT等而载置于测量系统5001的载入口514。包含收容于FOUP的晶圆W11的某批次的多个晶圆，是使用机器人516等而从FOUP依序取出，并使用搬送系统521等而依序搬送至测量装置100i(i＝1～3)中的至少一个。
此外，以下虽将收容于FOUP的多个晶圆中的一片设为晶圆W11来说明，但相同的处理是对收容于FOUP的多个晶圆的全部进行。又，以下，作为一例，针对晶圆W11以测量装置1001进行X标记的测量后，以测量装置1002进行Y标记的测量的情形作说明。当然，亦可在以测量装置1001进行Y标记的测量后，以测量装置1002进行X标记的测量。
晶圆W11，在以上述方式搬送至测量装置1001后，在次一步骤S204，在控制装置601的管理下，通过晶圆搬送系701与滑件10上的上下动构件以与前述步骤S104相同步骤装载于测量装置1001的滑件10上。
在次一步骤S206，测量装置1001对晶圆W11的X标记的测量条件设定为第1既定条件。以下，为了分别此第1既定条件与前述的第1条件，亦将第1既定条件称为第2条件。第2条件，是适于检测形成于晶圆W11上的X标记的测量条件。此处，与前述同样地，作为对准测量条件(第2条件的一例)，是进行标记检测系MDS中的照明光的波长的最佳化。形成于处理对象的晶圆W11的X标记，是以最表层作为上层的下层(例如，一层下的层)所形成的标记，为了适切地观察此标记，优选为使用对构成最表层的物质具有高透射率的观察光(照明光)。此处，此种观察光为例如红色域的光。因此，控制装置601，是于标记检测系MDS的波长选择机构，以选择使波长710～800nm的光束(红色光)透射的滤波器的方式，进行波长选择机构的设定(控制)。
在次一步骤S208，在所设定的第2条件下，晶圆W11的I个X标记在XY平面内的绝对位置坐标系以如下方式求出。亦即，控制装置601，一边使用第1位置测量系统30(及第2位置测量系统50)测量滑件10的位置信息，一边使用标记检测系MDS分别测量晶圆W11上的I个X标记，根据I个X标记各自的检测结果与各个X标记的检测时的滑件10的绝对位置坐标(X,Y)，求出晶圆W11上的I个X标记各自在XY平面内的绝对位置坐标。不过在此情形下，是将以第2条件所定的红色域的波长的检测光，以设定为预设的光量，使用一般照明条件(σ值)通过标记检测系MDS的光学系照射于晶圆标记，以检测器接收从晶圆标记产生的既定次数(例如±1次)的绕射光，并将其光电转换信号依照设定为预设的信号处理条件(处理算式)加以处理，藉此取得用于算出晶圆W11上的晶圆标记在基准坐标系上的位置坐标的、标记的检测结果。又，此时，控制装置601，将根据以第1位置测量系统30测量的滑件10在θx方向及θy方向的测量值而取得的、第1位置测量系统30在X轴方向及Y轴方向的阿贝误差、及第2位置测量系统50在X轴方向及Y轴方向的测量值设为偏置，求出I个X标记各自在XY平面内的绝对位置坐标。
在次一步骤S210，晶圆W11是从测量装置1001的滑件10上卸载，不搬出至测量系统5001外部而装载于测量装置1002的滑件10上。具体而言，晶圆W11，是在控制装置601的管理下，以与步骤S204(及步骤104)中的装载流程相反的流程，通过晶圆搬送系701与滑件10上的上下动构件从测量装置1001的滑件10上卸载后，通过晶圆搬送系701移交至搬送构件524(或526)，并通过搬送构件524(或526)搬送至与测量装置1002的移交位置。此后，在控制装置602的管理下，以与前述的步骤S104相同的流程，通过晶圆搬送系702与测量装置1002的滑件10上的上下动构件，晶圆W11被装载于测量装置1002的滑件10上。
在次一步骤S212，测量装置1002对晶圆W11的Y标记的测量条件设定为第2既定条件。以下，将此第2既定条件亦称为第3条件。第3条件是适于检测晶圆W11上所形成的Y标记的测量条件。此处，与前述同样地，作为对准测量条件(第3条件的一例)，是进行标记检测系MDS中的照明光的波长的最佳化。形成于处理对象的晶圆W11的Y标记是形成于最表层的标记，不需限定用以观察此标记的特别的观察光(照明光)的波长，只要是以卤素灯等照明光源所发的宽频带的白色光观察即可。是以，控制装置602，是以选择标记检测系MDS的波长选择机构中使波长530～800nm的光束(白色光)透射的滤波器的方式，进行波长选择机构的设定(控制)。
在次一步骤S214，在以控制装置602设定的第3条件下，晶圆W11的I个Y标记在XY平面内的绝对位置坐标，是以与步骤S208中的X标记在XY平面内的绝对位置坐标同样地求出。此时，控制装置602，是将根据以第1位置测量系统30测量的滑件10在θx方向及θy方向的测量值而取得的、第1位置测量系统30在X轴方向及Y轴方向的阿贝误差、及第2位置测量系统50在X轴方向及Y轴方向的测量值设为偏置，求出I个Y标记各自在XY平面内的绝对位置坐标。
如上所述，三台测量装置1001～1003，在将例如1批次内的一片晶圆，以三台测量装置1001～1003的各个在相同条件下测量处理的情形时，以实质上能得到相同测量结果的方式调整。是以，在次一步骤S216，是通过测量系统控制装置5301(或控制装置602)，根据在步骤S208求出的X标记的绝对位置坐标与在步骤S214求出的Y标记的绝对位置坐标，与上述步骤S114同样地通过最小平方法等的统计运算(EGA运算)，求出上述式(1)的系数a0，a1，…，b0，b1，…。以下，与图11的流程图同样地，在对测量对象的批次内的晶圆的测量处理完毕后，结束一连串处理。
如上述，此例中，能在测量装置1001以第2条件进行对批次内的所有晶圆的X标记的测量，在测量装置1002以第3条件进行对批次内的所有晶圆的Y标记的测量。是以，测量装置1001、测量装置1002，至对测量对象的批次的所有晶圆的测量完毕为止，能不变更各个测量条件而分别正确地测量测量对象的标记。
测量系统控制装置5301，在1批次所包含的所有晶圆的测量结束后，即将该批次所包含的多个晶圆各自的晶圆格栅的信息(对准履历数据档)发送至主电脑2000。当然，从测量系统5001发送的晶圆格栅的信息(对准履历数据档)亦包含晶圆格栅的非线性成分的数据。
此外，亦可将测量装置100i的控制装置60i通过LAN1500连接于主电脑2000，将晶圆格栅的信息(对准履历数据档)不通过测量系统控制装置5301而从控制装置60i发送至主电脑2000。
又，本实施形态中，虽从测量系统5001发送(输出)晶圆格栅的信息，但从测量系统5001发送的信息(数据)并不限于此，例如亦可将以测量装置100i测量的晶圆标记(X标记)的坐标位置信息与晶圆标记(Y标记)的坐标位置信息作为各晶圆的对准履历数据的至少一部分发送(输出)。
此外，测量系统5001中，测量装置1001对测量对象批次所包含的某晶圆的X标记的绝对位置坐标的取得、与测量装置1002对测量对象批次所包含的另一晶圆的Y标记的绝对位置坐标的取得，亦能至少一部分并行进行。在此情形下，能缩短对测量对象批次所包含的测量对象的所有晶圆的测量时间。
又，上述说明中，虽将X标记与Y标记形成于不同的层的晶圆作为测量对象，但X标记与Y标记亦可形成于相同层。此情形时亦同样地，在适于X标记的检测的测量条件与适于Y标记的检测的测量条件不同的情形时，亦可例如以测量装置1001进行X标记的绝对位置坐标的取得，以测量装置1002取得Y标记的绝对位置坐标。
此外，如上所述，由于测量装置100i具备第1位置测量系统30，因此通过进行以第1位置测量系统30的测距轴规定的正交坐标系(基准坐标系)的原点搜寻，而能将从滑件10的绝对位置、进而滑件10的位置信息与标记检测系MDS的检测结果所求出的、滑件10上所保持的晶圆W上的晶圆标记例如叠合测量标记(登记标记(registration mark))的绝对位置在基准坐标系上加以管理。亦即，亦能使测量装置100i发挥叠合测量器功能。此外，本说明书中所谓“绝对位置”意指基准坐标系上的坐标位置。
是以，亦能使测量系统5001的测量装置100i(i＝1～3)的至少一个发挥叠合测量器功能。然而，本实施形态中，测量系统5001的各测量装置100i，由于是以结束前述晶圆处理的前步骤的程序处理且涂布抗蚀剂前的晶圆作为测量对象，进行前述测量，因此亦能与此测量系统5001的各测量装置100i对某批次的晶圆的测量并行地，对另一批次的晶圆以测量系统5002执行叠合测量等。
其次，说明使用另一测量系统5002的两台测量装置的叠合测量方法。图13及图14概略显示此情形时的重叠测量方法中的处理流程。
首先，在步骤S302，某批次所包含的晶圆(设为晶圆W11)被搬入C/D300，C/D300的涂布部，对已通过曝光装置200或与曝光装置200不同的曝光装置、例如扫描机或步进机而进行了第1层(下层)的曝光后的晶圆W11进行抗蚀剂的涂布。于抗蚀剂涂布前的晶圆W11，通过下层的曝光，将多个、例如I个(I例如为98)照射区域且与照射区域的设计上位置关系为已知的晶圆标记及叠合偏离测量用的第1标记(正确而言是第1标记的抗蚀剂像(亦适当称为第1标记像))，与各个照射区域对应地形成。此情下时，I个第1标记像各自的设计上的位置关系亦为已知。
其次，在步骤S304，涂布有抗蚀剂的晶圆W11，经由与前述晶圆W1相同的既定处理过程，装载于曝光装置200的晶圆载台WST上。具体而言，晶圆W11，是在以烘烤部进行加热处理(PB)、调温部330的调温等后，装载于晶圆载台WST上。
其次，在步骤S306，通过曝光装置200的曝光控制装置220，对晶圆载台WST上的晶圆W11，使用对准检测系AS进行与前述相同的搜寻对准、及将例如3～16个左右的照射区域设为对准照射区域的EGA方式的晶圆对准。
此外，在步骤S302前，如先前所说明，以测量系统5001的测量装置100i(i＝1～3)求出晶圆W11的晶圆格栅的信息，并提供置曝光装置200的曝光控制装置220。
其次，在步骤S308，通过曝光控制装置220，根据晶圆对准的结果，求出以前述的式(3)表示的各照射区域的位置坐标的修正量(对准修正成分)dx,dy，并根据此修正量，决定用以修正晶圆格栅的各照射区域曝光时的定位目标位置。
此外，亦可在步骤302前，不以测量系统5001的测量装置100i求出晶圆W11的晶圆格栅的信息，而仅以使用了对准检测系AS的将例如3～16个左右的照射区域设为对准照射区域的EGA方式的晶圆对准的结果，来决定各照射区域曝光时的定位目标位置。
其次，在步骤S310，一边以曝光装置200按照该定位目标位置控制晶圆载台WST位置，一边对晶圆W11上的各照射区域以步进扫描方式进行第2层(以第1层作为下层的上层)的曝光。此时，曝光装置200，使用与晶圆W11上的第1标记像对应地形成有第2标记的标线片(为了说明方便，称为标线片R11)来进行曝光。是以，通过此第2层的曝光，对晶圆W11上的I个照射区域叠合标线片R11的图案区域并加以转印，且形成以与I个第1标记的位置关系对应的位置关系配置的I个第2标记的转印像。
其次，在步骤S312，结束第2层的曝光的晶圆W11，经由与前述曝光完毕的晶圆W1相同的处理过程后搬入至C/D300的显影部内。具体而言，晶圆W11，通过晶圆搬送系270而被搬送至基板移交部的卸载侧基板载置部，通过C/D内搬送系从卸载侧基板载置部搬入至C/D300的烘烤部内，通过该烘烤部内的烘烤装置进行PEB。结束PEB的晶圆W11通过C/D内搬送系而从烘烤部被取出，并搬入至显影部内。
其次，在步骤S314，通过显影部内的显影装置，将形成有多个第2标记的转印像的晶圆W11显影。通过此显影，于晶圆W11上，I个照射区域、且第1标记像与对应的第2标记像的组有I个以既定位置关系形成，成为叠合测量时的测量对象的基板。亦即，以此方式制作作为叠合测量时的测量对象的基板(叠合测量对象基板)。此处，做为第1标记像与对应的第2标记像的组，能使用由例如外盒标记与配置于此内侧的内盒标记所构成的盒中盒(Box inBox)标记的抗蚀剂像等。
其次，在步骤S316，从C/D300取出收容有包含显影完毕的晶圆W11(叠合测量对象的基板)的某批次的多个晶圆的FOUP，并使用上述的OHT等而载置于测量系统5002的载入口514。亦即，从C/D300取出的包含FOUP内的晶圆W11的某批次的多个晶圆，在施以显影处理后进行的程序处理(刻蚀处理、或刻蚀处理后的成膜处理(包含溅射处理、CVD处理、热氧化处理的至少一个))前先搬送至测量系统5002。包含收容于FOUP的晶圆W11的某批次的多个晶圆，使用机器人516等从FOUP依序取出，并使用搬送系统521等，依序搬送至测量装置100i(i＝4～6)中的至少一个。
此外，以下虽将收容于FOUP的多个晶圆中的一片说明为晶圆W11，但相同的处理针对收容于FOUP的多个晶圆的所有或一部分进行。又，以下，作为一例，说明针对晶圆W11(叠合测量时的测量对象的基板)，以测量装置1004进行第1标记像的测量，以测量装置1005进行第2标记像的测量的情形。
晶圆W11，在以上述方式搬送至测量装置1004后，在次一步骤S318，于控制装置604的管理下，通过晶圆搬送系704与滑件10上的上下动构件以与前述的步骤S104相同的流程而装载于测量装置1004的滑件10上。
在次一步骤S320，测量装置1004对晶圆W11的第1标记像的测量条件设定为第1既定条件。以下，为了分别此第1既定条件与前述的第1条件，亦将第1既定条件称为第2条件。第2条件，是适于检测通过第1层的曝光而形成于晶圆W11上的第1标记像的测量条件。此处，与前述同样地，作为对准测量条件(第2条件的一例)，是进行标记检测系MDS中的照明光的波长的最佳化。形成于处理对象的晶圆W11的第1标记像，是以第1层(第2层(最表层)作为上层的下层(例如，一层下的层))所形成的标记，为了适切地观察此标记，优选为使用对构成最表层的物质具有高透射率的观察光(照明光)。此处，此种观察光为例如红色域的光。因此，控制装置604，是于标记检测系MDS的波长选择机构，以选择使波长710～800nm的光束(红色光)透射的滤波器的方式，进行波长选择机构的设定(控制)。
在次一步骤S322，在所设定的第2条件下，晶圆W11的I个第1标记像在XY平面内的绝对位置坐标系以如下方式求出。亦即，控制装置604，一边使用第1位置测量系统30(及第2位置测量系统50)测量滑件10的位置信息，一边使用标记检测系MDS分别检测晶圆W11上的I个第1标记像，根据I个第1标记像各自的检测结果与各个第1标记像的检测时的滑件10的绝对位置坐标(X,Y)，求出晶圆W11上的I个第1标记像各自在XY平面内的绝对位置坐标。不过在此情形下，是将以第2条件所定的红色域的波长的检测光，以设定为预设的光量，使用一般照明条件(σ值)通过标记检测系MDS的光学系照射于晶圆标记，以检测器接收从晶圆标记产生的既定次数(例如±1次)的绕射光，并将其光电转换信号依照设定为预设的信号处理条件(处理算式)加以处理，藉此取得用于算出晶圆W11上的晶圆标记在基准坐标系上的位置坐标的、标记的检测结果。又，此时，控制装置604，是将根据以第1位置测量系统30测量的滑件10在θx方向及θy方向的测量值而取得的、第1位置测量系统30在X轴方向及Y轴方向的阿贝误差、及第2位置测量系统50在X轴方向及Y轴方向的测量值设为偏置，求出I个第1标记像各自在XY平面内的绝对位置坐标。
在次一步骤S324，晶圆W11从测量装置1004的滑件10上卸载，不搬出至测量系统5002外部而装载于测量装置1005的滑件10上。具体而言，晶圆W11，是在控制装置601的管理下，以与步骤S318(及步骤104)中的装载流程相反的流程，通过晶圆搬送系704与滑件10上的上下动构件从测量装置1004的滑件10上卸载后，通过晶圆搬送系704移交至搬送构件524(或526)，并通过搬送构件524(或526)搬送至与测量装置1005的移交位置。此后，在控制装置605的管理下，以与前述的步骤S104相同的流程，通过晶圆搬送系705与测量装置1005的滑件10上的上下动构件，晶圆W11被装载于测量装置1005的滑件10上。
在次一步骤S326，测量装置1005对晶圆W11的第2标记像的测量条件设定为第2既定条件。以下，将此第2既定条件亦称为第3条件。第3条件是适于检测通过第2层的曝光而形成于晶圆W11上的第2标记像的测量条件。此处，与前述同样地，作为对准测量条件(第3条件的一例)，是进行标记检测系MDS中的照明光的波长的最佳化。形成于处理对象的晶圆W11的第2标记像是形成于第2层(最表层)的标记，不需限定用以观察此标记的特别的观察光(照明光)的波长，只要是以卤素灯等照明光源所发的宽频带的白色光观察即可。是以，控制装置605，是以选择标记检测系MDS的波长选择机构中使波长530～800nm的光束(白色光)透射的滤波器的方式，进行波长选择机构的设定(控制)。
在次一步骤S328，在以控制装置602设定的第3条件下，晶圆W11的I个第2标记像在XY平面内的绝对位置坐标，是以与步骤S322中的第2标记像在XY平面内的绝对位置坐标同样地求出。此时，控制装置605，是将根据以第1位置测量系统30测量的滑件10在θx方向及θy方向的测量值而取得的、第1位置测量系统30在X轴方向及Y轴方向的阿贝误差、及第2位置测量系统50在X轴方向及Y轴方向的测量值设为偏置，求出I个第2标记像各自在XY平面内的绝对位置坐标。
在次一步骤S330，通过测量系统控制装置5302(或控制装置605)，根据相互成组的第1标记像的绝对位置坐标与第2标记像的绝对位置坐标，求出第1层与第2层的叠合误差(叠合偏离)。
在次一步骤S332，通过测量系统控制装置5302(或控制装置605)，根据I个第1标记像的绝对位置坐标与I个第2标记像的绝对位置坐标，以例如下述方式，判断叠合误差主要是起因于第1层的曝光或第2层的曝光的哪一个。亦即，测量系统控制装置5302(或控制装置605)，求出第1标记像的绝对位置坐标自设计上的位置坐标起的偏离量(ΔX1i,ΔY1i)(i＝1～I)与第2标记像的绝对位置坐标自设计上的位置坐标起的偏离量(ΔX2i,ΔY2i)(i＝1～I)，针对ΔX1i、ΔX2i、ΔY1i、ΔY2i的各个求出i＝1～I的总和ΣΔX1i、ΣΔX2i、ΣΔY1i、ΣΔY2i。接着，测量系统控制装置5302(或控制装置605)，在ΣΔX1i＞ΣΔX2i且ΣΔY1i＞ΣΔY2i的情形时，即判断叠合误差不论是X轴方向及Y轴方向的哪一者均是主要起因于第1层的曝光，在ΣΔX1i＜ΣΔX2i且ΣΔY1i＜ΣΔY2i的情形时，则判断叠合误差不论是X轴方向及Y轴方向的哪一者均是主要起因于第2层的曝光。又，测量系统控制装置5302(或控制装置605)，在ΣΔX1i＞ΣΔX2i且ΣΔY1i＜ΣΔY2i的情形时，即判断叠合误差在X轴方向主要是起因于第1层的曝光，且在Y轴方向主要是起因于第2层的曝光，在ΣΔX1i＜ΣΔX2i且ΣΔY1i＞ΣΔY2i的情形时，即判断叠合误差在X轴方向主要是起因于第2层的曝光，且在Y轴方向主要是起因于第1层的曝光。
此外，上述的判断方法仅为一例，扼要言之，只要测量系统控制装置5302(或控制装置605)是根据I个第1标记像的绝对位置坐标与I个第2标记像的绝对位置坐标，判断叠合误差主要是起因于第1层的曝光与第2层的曝光的哪一者即可，其具体判断方法不论为何均可。
此外，与步骤S330及步骤S332的处理并行地，步骤S328中的I个第2标记像在XY平面内的绝对位置坐标的测量已结束的晶圆W11，是通过晶圆搬送系705而移交至搬送构件526，并通过搬送构件526搬送至前述卸载侧晶圆移交位置后，通过机器人516返回至既定的FOPU520内。
通过上述的叠合测量方法而取得的晶圆W11的叠合误差(叠合偏离)的数据、及叠合误差主要是起因于第1层的曝光与第2层的曝光的哪一个的判断结果的数据，会反馈至已通过测量系统控制装置5302(或控制装置605)进行了第1层的曝光的曝光装置与进行了第2层的曝光的曝光装置200的至少一方。
例如，在叠合误差的主因为第1层的曝光的情形时，亦可将该等数据反馈至已进行第1层的曝光的曝光装置。接着，在以该曝光装置对与包含晶圆W11的批次不同的另一批次所包含的晶圆，进行与晶圆W11的第1层相同的曝光处理时，亦可根据反馈的数据，以与第2层的叠合误差变小的方式决定定位目标位置。
又，在叠合误差的主因为第2层的曝光的情形时，亦可将该等数据反馈至已进行第2层的曝光的曝光装置200。接着，在以曝光装置200对与包含晶圆W11的批次不同的另一批次所包含的晶圆，进行与晶圆W11的第2层相同的曝光处理时，亦可根据反馈的数据，以与第1层的叠合误差变小的方式决定定位目标位置。
此外，数据的反馈亦可通过主电脑2000来进行。
又，在步骤S322及步骤S328的至少一方中，在针对晶圆W11上的全照射区域取得2以上的标记的绝对位置坐标，且能取得与第1层的各照射区域的形状及大小相关的第1信息、以及与第2层的各照射区域的形状及大小相关的第2信息的至少一方的情形时，亦可将第1信息提供(反馈)至已曝光第1层的曝光装置，将第2信息提供(反馈)至已曝光第2层的曝光装置200。此情形下，亦可以第2层的各照射区域的形状与大小成为所欲状态的方式控制成像特性修正控制器248，或控制标线片载台RST的速度与方向的至少一方。
此外，上述说明中，虽根据第1标记像的绝对位置坐标与第2标记像的绝对位置坐标，求出第1层与第2层的叠合误差(叠合偏离)，但亦可将第1标记像的绝对位置坐标的数据与第2标记像的绝对位置坐标的数据，作为第1层与第2层的叠合误差(第1层与第2层的位置偏离)的信息从测量系统5002输出。此情形下，亦可将从测量系统5002输出的数据，提供(反馈)至已进行第1层的曝光的曝光装置(曝光装置200或另一曝光装置)与已进行第2层的曝光的曝光装置200的至少一方。
又，亦可根据第1标记像的绝对位置坐标与第2标记像的绝对位置坐标，分别求出相互成组织第1标记像与第2标记像的位置偏离，并将该等位置偏离的数据，作为第1层与第2层的叠合误差(第1层与第2层的位置偏离)的信息从测量系统5002输出。此情形时亦同样地，亦可将从测量系统5002输出的数据，提供(反馈)至已进行第1层的曝光的曝光装置(曝光装置200或另一曝光装置)与已进行第2层的曝光的曝光装置200的至少一方。
此外，在依照图13及图14的流程图的处理算式，对相同批次所包含的所有叠合测量对象基板(晶圆W11)，于步骤S322中以测量装置1004进行了第1标记像的绝对位置坐标的测量时，虽是对该叠合测量对象基板，于步骤S328中以测量装置1005进行第2标记像的绝对位置坐标的测量，但对于批次内的一部分测量对象基板，亦可不进行使用测量装置1005的第2标记像的绝对位置坐标的测量。
此外，在步骤S322求出较I个少的K个第1标记像的绝对位置坐标，在步骤S328求出K个第2标记像的绝对位置坐标亦可。
从上述的说明可清楚得知，根据以基板处理系统1000进行的叠合测量方法，测量系统5002，能分别测量第1标记像的绝对位置坐标与第2标记像的绝对位置坐标，并能根据此等绝对位置坐标测量叠合误差。又，能得到前所未见的优异效果，亦即能特定出该叠合误差主要是起因于下层的曝光或主要是起因于上层的曝光。
此外，上述步骤S330中，由于求出第1层与第2层的叠合误差(叠合偏离)，因此步骤S332只要视必要情形来执行即可。
此外，上述的说明中，虽为了求出第1层与第2层的叠合误差而使用了叠合偏离测量用的标记(第1标记像、第2标记像)，但亦可使用晶圆标记(对准标记)。亦即，亦可从第1层的I个晶圆标记的绝对位置坐标与第2层的I个晶圆标记的绝对位置坐标求出第1层与第2层的叠合误差。
又，晶圆标记与叠合偏离测量用的标记(第1标记像、第2标记像)，由于形状、尺寸等不同，因此包含照射条件等的最佳测量条件不同。因此，针对相同批次(测量对象批次)所包含的多片晶圆，在前述步骤S320中，取代晶圆W11的第1标记像的测量条件，设定适于测量晶圆上的晶圆标记的抗蚀剂像的测量条件作为第1既定条件，在步骤S322，在第1既定条件下求出其晶圆标记的抗蚀剂像的绝对位置坐标。又，针对已取得该晶圆标记的抗蚀剂像的绝对位置坐标的晶圆，亦可在前述步骤S326，设定适于测量叠合偏离测量用的标记(第1标记像、第2标记像的至少一方)的测量条件作为第2既定条件，在步骤S328，在第2既定条件下求出该叠合偏离测量用的标记的绝对位置坐标。是以，能以按照图13及图14的流程图的处理的流程，针对测量对象批次所包含的多片晶圆，亦能对晶圆标记的抗蚀剂像、叠合偏离测量用的标记的任一者进行高精度的位置测量。
又，上述说明中，是在第2层的曝光处理后，以测量系统5002的测量装置1004取得显影完毕的晶圆W11的第1标记像(或第1层的晶圆标记)的绝对位置坐标，并以测量装置1005取得第2标记像(或第2层的晶圆标记)的绝对位置坐标。然而并不限于此，亦可在第1层的曝光处理后、第2层的曝光处理前，以测量系统5002的测量装置1004取得显影完毕的晶圆W11的第1标记像(或第1层的晶圆标记)的绝对位置坐标，并在第2层的曝光处理后，以测量系统500的测量装置1005取得显影完毕的晶圆W11的第2标记像(或第2层的晶圆标记)的绝对位置坐标。在此情形下，第1层与第2层的叠合误差，亦可以测量系统5002(控制装置605或测量系统控制装置5302)求出，亦可以另一装置(例如主电脑2000)求出。
又，为了进行第2层的次一层的曝光处理，已可在晶圆W11经由各种程序(包含刻蚀处理及成膜处理)搬入C/D300(或另一C/D)前一刻，将晶圆W11搬入测量系统5001或测量系统5002，以任一测量装置100i(i＝1～6的任一者)，取得晶圆W11的第1标记像(或第1层的晶圆标记)的绝对位置坐标与第2标记像(或第2层的晶圆标记)的绝对位置坐标的两方、或晶圆W11的第2标记像(或第2层的晶圆标记)的绝对位置坐标。此情形亦同样地，亦可以测量系统5001或测量系统5002求出第1层与第2层的叠合误差(第1层与第2层的位置偏离)，或将以测量系统5001或测量系统5002取得的绝对位置坐标的信息提供给另一装置(例如主电脑2000)，并以该另一装置求出第1层与第2层的叠合误差(第1层与第2层的位置偏离)。又，亦可将以测量系统5001或测量系统5002求出的1层与第2层的叠合误差(第1层与第2层的位置偏离)的信息，或者以测量系统5001或测量系统5002取得的绝对位置坐标的信息，提供给曝光装置200或另一曝光装置。
此外，上述说明中，虽是取得第1层与第2层的叠合误差的信息，但并不限于此，亦可取得第m层(下层，m为1以上的整数)与第n层(上层，n大于m，为2以上的整数)的叠合误差。在此情形，第n层亦可非为第m层的次一层。
如以上所说明，根据本实施形态的基板处理系统1000，是通过测量系统5001、测量系统5002、包含曝光装置200及C/D300的光刻系统的各个，连续处理多数个晶圆。在基板处理系统1000，测量系统5001对前述测量对象的晶圆的前述测量处理、对已通过测量系统5001结束测量后的晶圆的光刻系统的处理(抗蚀剂涂布、曝光及显影)、以及对已结束光刻系统的处理的晶圆的测量处理，是彼此独立进行。因此，虽有要进行对已通过测量系统5001结束测量处理后的晶圆进行光刻系统的处理、对已结束光刻系统的处理的晶圆进行测量系统5002的测量处理这样的限制，但能将整体的处理行程决定成基板处理系统1000整体的产能成为最大。
又，根据基板处理系统1000，能与包含前述的简易EGA测量及曝光的曝光装置200对对象晶圆的处理动作独立地，通过测量系统5001的测量装置100i进行对象晶圆的对准测量，而能执行几乎不使曝光装置200的晶圆处理的产能降低的有效率的处理。又，作为基板处理系统1000的整体，亦能并行进行曝光装置200对通过测量系统5001的测量装置100i已事前进行了测量处理的某批次晶圆的对准及曝光处理、测量系统5001的测量装置100i对另一批次的晶圆的测量处理、以及测量系统5002对已结束光刻系统的处理的再另一批次的晶圆的测量处理，藉此能执行几乎不使晶圆处理的产能降低的、有效率的处理。而且，在测量系统5001，将全照射区域设为取样照射区域的全照射区域EGA，亦能与曝光装置200对某批次的晶圆的晶圆对准及曝光的动作并行地，对另一批次的晶圆进行。
又，测量系统5001的测量装置100i(i＝1～3)，是在曝光装置200对晶圆处理前步骤的程序处理(刻蚀、氧化/扩散、成膜、离子注入、平坦化(CMP)等)结束后的相同批次的晶圆的晶圆对准及曝光的动作前(更正确而言，是在对晶圆的抗蚀剂涂布前)，进行将全照射区域设为取样照射区域的全照射区域EGA，针对通过对准测量而取得的各晶圆，取得包含晶圆格栅的信息(例如晶圆格栅的变形成分的数据)的对准履历数据。针对所取得的各晶圆的对准履历数据，是就各晶圆通过测量系统控制装置5301存储于内部的存储装置。是以，曝光装置200，能有效活用针对使用测量系统控制装置5301而求出的、包含关于对象晶圆的晶圆格栅的信息的对准履历数据，而对该对象晶圆进行晶圆对准及曝光。亦即可以说是，本实施形态的基板处理系统1000中，包含测量系统5001的测量装置100i(i＝1～3)的事前测量处理所取得的、关于对象晶圆的晶圆格栅的信息(例如晶圆格栅的变形成分的数据)的对准履历数据，实质上是以反馈方式传送至(提供至)曝光装置200。
又，以测量装置100i(i＝1～3)的事前测量处理中的全照射区域EGA所取得的模型式中的高次成分系数，由于在曝光装置200亦能直接采用，因此在曝光装置200，仅进行将数个照射区域设为对准照射区域的对准测量而求出上述模型式的低次成分系数，并使用此低次成分的系数与以测量装置100i取得的高次成分的系数，藉此不仅模型式(1)的低次成分系数(未定系数)，高次成分系数(未定系数)亦能确定，能使用此未定系数已确定的模型式(1)(亦即，上式(3))与晶圆上的多个照射区域的排列的设计值(X,Y)，求出各照射区域的自设计上的位置起的修正量，藉此，能取得与以曝光装置200求出模型式(1)的低次及高次成分的系数时相同精度的优选修正量。接着，能根据此修正量与晶圆上的多个照射区域的排列的设计值，算出各照射区域的曝光时的定位目标位置。是以，通过按照此目标位置控制晶圆载台WST的位置，而能将各照射区域以良好精度对齐于曝光位置(标线片图案的投影位置)。藉此，可在不降低曝光装置200的产能的情形下，提升曝光时的标线片的图案的像与形成于晶圆上各照射区域的图案的叠合精度。
又，根据本实施形态的测量装置100i(i＝1～6)，控制装置60i，一边控制驱动系统20所致的滑件10的移动，一边使用第1位置测量系统30及第2位置测量系统50，取得滑件10相对于定盘12的位置信息、及标记检测系MDS与定盘12的相对位置信息，且使用标记检测系MDS求出形成于晶圆W的多个标记的位置信息。是以，根据测量装置100i，能以良好精度求出形成于晶圆W的多个标记的位置信息。
又，根据本实施形态的测量装置100i(i＝1～6)，控制装置60i，随时取得第2位置测量系统50的测量信息(定盘12与标记检测系MDS的相对位置信息)，以检测标记检测系MDS的检测中心与滑件10相对于定盘12在6自由度方向的位置信息的第1位置测量系统30的检测点的位置关系以nm等级维持所欲关系的方式，通过三个除振装置14(的致动器)即时控制定盘12在6自由度方向的位置。又，控制装置60i，一边控制驱动系统20所致的滑件10的驱动，一边取得第1位置测量系统30的测量信息(滑件10相对于定盘12的位置信息)及第2位置测量系统50的测量信息(定盘12与标记检测系MDS的相对位置信息)，根据使用标记检测系MDS检测出形成于晶圆W的标记时的检测信号、使用标记检测系MDS检测出形成于晶圆W的标记时所取得的第1位置测量系统30的测量信息、以及使用标记检测系MDS检测出形成于晶圆W的标记时所取得的第2位置测量系统50的测量信息，求出多个晶圆标记的位置信息。是以，根据测量装置100i，能以良好精度求出形成于晶圆W的多个标记的位置信息。
此外，例如，在不使用所测量的标记的位置信息进行EGA运算的情形下，根据所测量的标记的位置信息，进行曝光时的晶圆W(晶圆载台WST)的位置控制的情形等，亦可不将例如上述第2位置测量系统50的测量信息用于标记的位置信息的算出。不过在此情形时，只要将使用标记检测系MDS检测出形成于晶圆W的标记时所取得的第2位置测量系统50的测量信息作为偏置使用，修正例如用以使晶圆W(晶圆载台WST)的定位目标值等晶圆W移动的信息即可。或者，亦可考虑上述的偏置，控制曝光时的标线片R(标线片载台RST)的移动。
又，根据本实施形态的测量装置100i(i＝1～6)，测量载置并保持晶圆W的滑件10在6自由度方向的位置信息的第1位置测量系统30，由于是以标记检测系MDS检测至少晶圆W上的晶圆标记，因此在滑件10移动的范围，能从读头部32将测量射束持续照射于光栅RG1。是以，第1位置测量系统30，能在为了标记检测而滑件10移动的XY平面内的全范围，连续测量其位置信息。是以，例如在测量装置100i的制造阶段(包含在半导体制造工厂内的装置启动的阶段)，通过进行以第1位置测量系统30的测距轴规定的正交坐标系(基准坐标系)的原点搜寻，即能在基准坐标系上，管理滑件10的绝对位置、进而从滑件10的位置信息与标记检测系MDS的检测结果求出的、保持于滑件10上的晶圆W上的标记(不限于搜寻标记、晶圆标记，亦包含其他标记，例如叠合测量标记(亦包含对准(registration mark)标记)等)的绝对位置。
从至此为止的说明可清楚得知，本实施形态的基板处理系统1000，通过具备测量系统5001,5002，假使曝光装置200仅具备在既定时间(为了维持被要求的高产能所容许的时间)内进行用以求出晶圆的位置坐标的修正量的线性成分的简易EGA测量(例如使用了对准系AS的3～16个左右的晶圆标记的位置信息的取得)的功能的情形，亦能使用进行该简易EGA测量而取得的晶圆格栅的变形的低次成分、与通过测量系统5001(或测量系统5002)而在事前求出的例如全点EGA所求出的晶圆格栅的变形的高次成分，高精度地求出晶圆格栅的变形。是以，能通过测量系统5001(或测量系统5002)，使曝光装置200的格栅修正功能实质地提升。是以，通过不具有最先进的格栅修正功能的曝光装置，亦能对晶圆以高产能或不使产能降低地进行高精度曝光。
此外，虽说明了上述实施形态的基板处理系统1000中，在测量装置100i、C/D300及曝光装置200具备读条码机的情形，但亦可取代读条码机，而具备无线IC标签的RFID标签的写入/读出装置。在此情形时，是于各晶圆安装RFID标签，测量装置100i使用写入/读出装置就各晶圆将前述对准履历数据写入RFID标签，并且其他装置、例如曝光装置200，使用写入/读出装置从对象晶圆的RFID标签读出对准履历数据，藉此能简单地实现关于前述对象晶圆的对准履历数据的反馈传送。
又，虽说明了上述实施形态的基板处理系统1000中，曝光装置200求出上述模型式的1次以下的低次成分的系数，并使用此低次成分的系数与以测量装置100i取得的上述模型式的2次以上的高次成分的系数的情形。然而并不限于此，例如亦可从曝光装置200内的对准标记的检测结果求出上述模型式的2次以下的成分的系数，并使用此2次以下的成分的系数与以测量装置100i取得的上述模型式的3次以上的高次成分的系数。或者，例如亦可从曝光装置200内的对准标记的检测结果求出上述模型式的3次以下的成分的系数，并使用此3次以下的成分的系数与以测量装置100i取得的上述模型式的4次以上的高次成分的系数。亦即，从曝光装置200内的对准标记的检测结果求出上述模型式的(N－1)次(N为2以上的整数)以下的成分的系数，并使用此(N－1)次以下的成分的系数与以测量装置100i取得的上述模型式的N次以上的高次成分的系数。
此外，上述实施形态中，测量装置100i(i＝1～3)虽亦求出用以表现晶圆坐标系(与基准坐标系一致)中的各照射区域的设计上的位置坐标X,Y与该照射区域的位置坐标的修正量(对准修正成分)dx,dy的关系的模型式(1)的2次以上的高次成分的系数a3，a4，a5…及b3，b4，b5…、以及1次以下的低次成分的系数a0，a1，a2，b0，b1，b2，但由于以曝光装置200求出低次成分的系数，因此测量装置100i亦可不一定要求出低次成分的系数。
此外，本实施形态的基板处理系统1000中，在测量装置100i的测量单元40具备前述多点焦点位置检测系的情形，亦可通过测量装置100i进行晶圆对准测量与晶圆W的平坦度测量(亦称为聚焦映射(focus mapping))。在此情形，通过使用该平坦度测量的结果，而可在不由曝光装置200进行平坦度测量的情形下，进行曝光时的晶圆W的聚焦调平(focusleveling)控制。
此外，说明了上述实施形态中，测量系统5001的测量装置1001、1002、及1003具有相同构成、功能，将相同批次所包含的例如25片晶圆分成例如三个群组，并将各群组的晶圆作为测量装置1001、1002、及1003各自的测量对象的晶圆，并行进行相同内容的对准测量处理的情形。然而，测量装置1001、1002、及1003亦可彼此并行地对不同批次的晶圆进行同内容的对准测量处理。例如，亦可将以测量装置1001测量的批次之后接着以相同曝光装置(例如曝光装置200)曝光的批次的晶圆交由测量装置1002测量，将以测量装置1002测量的批次的其次以相同曝光装置(例如曝光装置200)曝光的批次的晶圆交由测量装置1003测量。
此外，虽说明了上述实施形态中，从产能优先的观点来看，是针对相同批次的25片晶圆，通过测量系统5001的三台测量装置1001、1002、及1003分摊来负责测量处理且进行并行处理的情形。然而，在测量精度较产能优先的情形，优选为以相同测量装置100i(i＝1～3的任一者)针对相同批次的25片晶圆进行上述测量处理。其理由在于，即使测量装置1001、1002、及1003具备相同制品的晶圆保持具的情形，亦会因晶圆保持具间的个体差而有吸附状态微妙不同，而可能因而使测量装置1001、1002、及1003产生测量误差之故。考虑到此点，在将相同批次的25片晶圆由测量系统5001的三台或两台测量装置100i分摊测量的情形时，亦可例如通过相同的超平坦晶圆来进行晶圆保持具的平坦度测量等，藉此预先求出起因于晶圆保持具个体差的测量误差。此外，在不将相同批次所包含的多个晶圆由测量系统5001的三台或两台测量装置100i分摊的情形亦同样地，亦可预先使用超平坦晶圆来求出起因于晶圆保持具个体差的测量误差。又，不论是否将相同批次的多个晶圆由测量系统5002的三台或两台测量装置100i分摊测量，均亦可使用超平坦晶圆，预先求出起因于测量装置100i(i＝4～6)的晶圆保持具个体差的测量误差。
又，测量系统5002的三台测量装置1004～1006，在将例如1批次内的一片晶圆在三台测量装置1004～1006分别在相同条件下测量处理后的情形，亦可以实质上取得相同测量结果的方式例如调整基准晶圆等。
又，优选为事先设计成能由测量系统5001的使用者选择是以上述的产能优先或以测量精度优先。又，在实际使测量系统5001运转时，必须考虑各测量装置100i的运转效率，不限于测量装置1001、1002及1003的全部随时同时空着(处于非运转状态)。是以，亦可仅在两台以上的测量装置100i同时空着的情形时，将相同批次的晶圆区分至该两台以上的测量装置100i。
又，例如亦可将测量系统5001的测量装置1001、1002、及1003的至少一个作为与其他测量装置不同功能的测量装置。例如，亦可将一个测量装置设为具备进行晶圆表面的凹凸(平坦度)测量的多点焦点位置检测系的测量装置，亦可设为晶圆形状测定装置。又，测量系统5001,5002的至少一方，亦可具备两台或4台以上的测量装置。
又，上述实施形态中，是将相同批次内的晶圆作为测量系统5001的测量装置1001的测量对象，且亦作为测量装置1002的测量对象。然而并不限于此，亦可将某批次(例如送至曝光装置200的批次)的晶圆作为测量装置1001的测量对象，将另一批次(例如送至曝光装置200以外的曝光装置的批次)的晶圆作为测量装置1002的测量对象。在此情形下，测量装置1001，是在设定适于测量该测量对象的批次的晶圆上的标记的测量条件(第1既定条件)后，进行测量对象的标记的测量，而测量装置1002，则在设定适于测量该测量对象的批次的晶圆上的标记的测量条件(第2既定条件)后，进行测量对象的标记的测量。
又，上述实施形态中，在叠合误差测量时，是将相同批次内的晶圆作为测量系统5002的测量装置1004的测量对象，且亦作为测量装置1005的测量对象。然而并不限于此，亦可将某批次的晶圆作为测量装置1004的测量对象，将另一批次的晶圆作为测量装置1005的测量对象。在此情形下，测量装置1004，是在设定适于测量该测量对象的批次的晶圆上的标记的测量条件(第1既定条件)后，进行测量对象的标记的测量，而测量装置1005，则在设定适于测量该测量对象的批次的晶圆上的标记的测量条件(第2既定条件)后，进行测量对象的标记的测量。
此外，在测量系统5002的测量装置5006，具有与测量装置5004及5005的至少一方相同的构成、功能的情形，是能取代测量装置5004及测量装置5005的一方或两方而改使用测量装置5006。
此外，上述实施形态中，为了极力地提高基板处理系统1000整体的产能，说明了基板处理系统1000具备：具备多台例如三台测量装置1001～1003的测量系统5001、具备多台例如三台测量装置1004～1006的测量系统5002的情形。然而，由于测量系统5001与测量系统5002具有相同构成，因此在上述实施形态中，测量系统5001所发挥的作用，亦能由测量系统5002来代替，且测量系统5002所发挥的作用，亦能由测量系统5001来代替。是以，在即使使基板处理系统1000整体的产能些许降低亦无妨的情形，基板处理系统1000亦可仅具备测量系统5001及5002的一方、例如测量系统5001。在此情形下，在该测量系统5001具备四台以上的测量装置100时，亦可使其中的两台发挥前述的实施形态中的测量装置1001,1002的作用，使剩余的两台发挥测量装置1004,1005的作用。
此外，上述实施形态中，虽例示了使用测量系统5002进行叠合误差测量的情形，但并不限于此，测量系统5002，除了叠合误差测量以外，亦可仅单纯地取得曝光、显影后的晶圆的对准信息(绝对位置信息、格栅信息等)。又，在测量系统5002，亦可与在测量系统5001进行时同样地，将相同批次的晶圆区分至多个测量装置100i(i＝4,5,6中的至少两个)。
又，上述实施形态的基板处理系统1000中，测量系统5001,5002，虽均位线上连接于曝光装置200及C/D300的任一者，测量系统5001,5002的一方、例如测量系统5002，亦可与曝光装置200及C/D300的一方或两方线上连接。例如，以C/D300配置于曝光装置200与测量系统5002间的方式，将C/D300与测量系统5002线上连接。或者，以配置于曝光装置200与C/D300之间的方式，将测量系统5002，线上连接于曝光装置200与C/D300的两方。在此情形，测量系统5002亦可不具备载具系统510。
又，上述实施形态中，测量系统5001,5002的一方亦可不具备多台测量装置100i。例如，亦可测量系统5001具备多台的测量装置100i，测量系统5002仅具备一台测量装置。在此情形下，至此为止所说明的以多个测量装置对相同批次内的晶圆进行的测量处理(晶圆格栅的测量处理及叠合偏离测量处理等的至少一个)，只要使用测量系统5001进行即可。又，在此情形，亦可取代测量系统5002而改使用一般的叠合测量器。
又，虽在上述实施形态中，说明了将以测量系统5001的测量装置100i(i＝1～3)取得的关于各晶圆的晶圆格栅的变形成分的数据及对准履历数据档，由曝光装置200作为事前测量数据有效活用的情形。然而并不限于此，亦可根据以测量装置100i取得的关于各晶圆的晶圆格栅的变形成分的数据及对准履历数据档，由测量系统控制装置5301(或解析装置3000)求出程序控制数据，并将此程序控制数据反馈地发送至主电脑2000。作为从以测量装置100i取得的数据求出的程序控制数据，可代表性地举出对CVD装置等的成膜装置2300或CMP装置2200的控制数据等。此外，上述实施形态中，测量装置100i(i＝1～3的任一者)所具备的处理标记检测系MDS的检测信号的信号处理装置49，仅选择作为标记检测系MDS的检测结果所取得的检测信号的波形良好的晶圆标记的测量结果的数据并送至控制装置60i。换言的，信号处理装置49，亦取得检测信号的波形非良好的晶圆标记的测量结果。是以，测量系统控制装置5301(或解析装置3000)，亦可将亦包含检测信号的波形非良好的晶圆标记的测量结果的、所有晶圆标记的测量结果的数据，从信号处理装置49加以取得，并根据该等数据求出程序控制数据。或者，信号处理装置49，亦可将所有晶圆标记的测量结果的数据送至控制装置60i，并由控制装置60i进行作为标记检测系MDS的检测结果所取得的检测信号是否良好的判断。在此情形，控制装置60i，亦可将亦包含未用于EGA运算的晶圆标记的测量结果的、所有晶圆标记的测量结果的数据送至测量系统控制装置530(或解析装置3000)，测量系统控制装置5301(或解析装置3000)根据此送来的数据求出程序控制数据。
此外，上述实施形态中，虽对象为300毫米晶圆，但并不限于此，亦可为直径450mm的450毫米晶圆，亦可为直径200mm的200毫米晶圆。由于能与曝光装置200分开独立地，以测量装置100i进行晶圆对准，因此不论是450毫米晶圆或200毫米晶圆，均不会导致曝光处理产能的降低，能进行例如全点EGA测量等。此外，亦可在测量系统5001及测量系统5002的至少一方，测量在一个测量装置与其他测量装置中直径不同的晶圆。例如将测量系统5001的测量装置1001用于300毫米晶圆，将测量装置1002用于450毫米晶圆。
此外，虽说明了上述实施形态的测量装置100i中，光栅RG1,RG2a,RG2b的各个是以X轴方向及Y轴方向作为周期方向的情形，但并不限于此，第1位置测量系统30、第2位置测量系统50的各个所具备的格子部(二维光栅)，只要是以在XY平面内彼此交叉的2方向作为周期方向即可。
又，上述实施形态中所说明的测量装置100i的构成仅是一例。例如，测量装置，只要是具有能相对底座构件(定盘12)移动的载台(滑件10)且能测量该载台所保持的基板(晶圆)上的多个标记的位置信息的构成即可。是以，测量装置，亦可不一定要具备例如第1位置测量系统30与第2位置测量系统50。
又，上述实施形态中所说明的第1位置测量系统30的读头部32的构成及检测点的配置等当然仅是一例。例如，标记检测系MDS的检测点与读头部32的检测中心，其位置在X轴方向及Y轴方向的至少一方亦可不一致。又，第1位置测量系统30的读头部与光栅RG1(格子部)的配置亦可为相反。亦即，亦可于滑件10设有读头部，于定盘12设有格子部。又，第1位置测量系统3亦可不一定要具备编码器系统33与激光干涉仪系统35，而仅由编码器系统构成第1位置测量系统30。亦可通过从读头部对滑件10的光栅RG1照射射束、接收来自光栅的返回射束(绕射射束)而测量滑件10相对定盘12在6自由度方向的位置信息的编码器系统，来构成第1位置测量系统。在此情形下，读头部的读头的构成不论为何均可。第1位置测量系统30，亦可不一定要能测量滑件10相对定盘12在6自由度方向的位置信息，亦可仅能测量例如X、Y、θz方向的位置信息。又，测量滑件10相对定盘12的位置信息的第1位置测量系统亦可配置于定盘12与滑件10之间。又，第1测量系统，亦可通过用以测量滑件10相对定盘12在6自由度方向或在水平面内的3自由度方向的位置信息的干涉仪系统等其他测量装置构成。
同样地，上述实施形态中所说明的第2位置测量系统50的构成仅是一例。例如，亦可读头部52A,52B固定于定盘12侧，标尺54A,54B与标记检测系MDS设成一体。又，第2位置测量系统50亦可仅具备一个读头部，亦可具备三个以上。不论是何者，优选为能通过第2位置测量系统50测量定盘12与标记检测系MDS在6自由度方向的位置关系。不过，第2位置测量系统50，亦可不一定要能测量在6自由度方向的所有位置关系。
此外，上述实施形态中，说明了滑件10是通过多个空气轴承18而悬浮支承于定盘12上，包含将滑件10驱动于X轴方向的第1驱动装置20A、将滑件10与第1驱动装置20A一体地驱动于Y轴方向的第2驱动装置20B在内，构成使滑件10相对于定盘12以非接触状态驱动的驱动系统20的情形。然而并不限于此，作为驱动系统20，亦可采用将滑件10在定盘12上驱动于6自由度方向的构成的驱动系统。此种驱动系统，例如亦可通过磁浮型平面电机来构成。此种情形下不需要空气轴承18。此外，测量装置100i亦可与除振装置14分开独立地具备驱动定盘12的驱动系统。
又，上述的实施形态中，测量系统500虽具备EFEM系统来作为载具系统510，但亦可取代EFEM系统，而设置能沿着Y轴方向保管多个(例如三个)载具(FOUP等)的载具保管装置。此情形下，测量系统500，亦可具备与多个测量装置100i的各个相邻设置的多个载入口、以及在载具保管装置与多个载入口的载置部之间进行载具(FOUP等)的移交的载具搬送装置。
此外，上述实施形态中，虽说明了C/D300线上连接于曝光装置200的情形，但亦可取代C/D300，而将在基板(晶圆)上涂布感应剂(抗蚀剂)的涂布装置(coater)线上连接于曝光装置200。此情形下，曝光后的晶圆搬入未线上连接于曝光装置的显影装置(developer)。或者，亦可取代C/D300，而由将曝光后的基板(晶圆)显影的显影装置(developer)线上连接于曝光装置200。此情形下，在另一处预先涂布有抗蚀剂的晶圆搬入曝光装置。
上述实施形态中，虽说明了曝光装置是扫描步进机的情形，但并不限于此，曝光装置亦可是步进机等静止型曝光装置，亦可是将照射区域与照射区域合成的步进接合方式的缩小投影曝光装置。进而，亦可将上述实施形态适用于，如例如美国专利第6,590,634号说明书、美国专利第5,969,441号说明书、美国专利第6,208,407号说明书等所公开的具备多个晶圆载台的多载台型曝光装置。又，曝光装置，不限于前述的不通过液体(水)而进行晶圆W的曝光的干式曝光装置，亦可是例如欧洲专利申请公开第1420298号说明书、国际公开第2004/055803号、国际公开第2004/057590号、美国专利申请公开第2006/0231206号说明书、美国专利申请公开第2005/0280791号说明书、美国专利第6,952,253号说明书等所记载的通过液体曝光基板的液浸型曝光装置。又，曝光装置不限定于半导体制造用的曝光装置，例如亦可是将液晶表示元件图案转印于角型玻璃板的液晶用曝光装置等。
半导体元件，是以构成上述各实施形态的基板处理系统的一部分的曝光装置，经由使用形成有图案的标线片(光掩膜)使感光物体曝光且使曝光后的感光物体显影的光刻步骤而制造。此时，能以良好良率制造高积体度的元件。
此外，如图14所示，半导体元件的制造程序除了光刻步骤以外，亦可包含进行元件的功能/性能设计的步骤、基于此设计步骤制作标线片(光掩膜)的步骤、元件组装步骤(包含切割步骤、接合步骤、封装步骤)、检査步骤等。
此外，援用与上述实施形态所引用的曝光装置等相关的所有公报、国际公开、美国专利申请公开说明书及美国专利说明书等的公开而作为本说明书记载的一部分。
【符号说明】
10：滑件
12：定盘
14：除振装置
16：底座框架
18：空气轴承
20：驱动系统
20A：第1驱动装置
20B：第2驱动装置
22a,22b：可动件
23a,23b：可动件
24：可动载台
25a,25b：固定件
26a,26b：固定件
28A,28B：X轴线性电机
29A,29B：Y轴线性电机
30：第1位置测量系统
32：读头部
33：编码器系统
40：测量单元
48：除振装置
50：第2位置测量系统
52A,52B：读头部
60i：控制装置
70i：晶圆搬送系
100i：测量装置
200：曝光装置
300：C/D
5001,5002：测量系统
510：EFEM系统
512：EFEM本体
514：载入口
516：机器人
521：搬送系统
524：装载用搬送构件
526：卸载用搬送构件
5301,5302：测量系统控制装置
1000：基板处理系统
MDS：标记检测系
RG1：光栅
RG2a,RG2b：光栅
W：晶圆
WST：晶圆载台

Claims (48)

1.一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其具备：
多个测量装置，分别进行对基板的测量处理；以及
搬送系统，用以与所述多个测量装置进行基板的移交；
所述多个测量装置，包含取得形成于基板的多个标记的位置信息的第1测量装置与取得形成于基板的多个标记的位置信息的第2测量装置；
能于所述第1测量装置在第1条件的设定下取得形成于基板的多个标记的位置信息，于所述第2测量装置在所述第1条件的设定下取得形成于另一基板的多个标记的位置信息。
2.如权利要求1所述的测量系统，其中，与于所述第1测量装置在所述第1条件的设定下进行所述位置信息的取得的所述基板相同的批次所包含的所述另一基板上形成的标记的位置信息，是于所述第2测量装置在所述第1条件的设定下被取得。
3.如权利要求1或2所述的测量系统，其中，所述第1条件，包含用以对所述标记照射检测光的照射条件、用以接收从所述标记产生的光的受光条件、及用以处理接收从所述标记产生的光而取得的光电转换信号的信号处理条件中的至少一个条件。
4.如权利要求3所述的测量系统，其中，所述第1测量装置及所述第2测量装置的各个具备将所述检测光照射于所述标记上的光学系；
所述照射条件包含所述检测光的波长、光量、及所述光学系的NA或σ的至少一个。
5.如权利要求3或4所述的测量系统，其中，所述受光条件包含从所述标记产生的绕射光的次数及从所述标记产生的光的波长的至少一方。
6.一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其具备：
多个测量装置，分别进行对基板的测量处理；及
搬送系统，用以与所述多个测量装置进行基板的移交；
所述多个测量装置，包含取得形成于基板的多个标记的位置信息的第1测量装置与取得形成于基板的多个标记的位置信息的第2测量装置；
能于所述第1测量装置取得形成于基板的多个标记的位置信息，于所述第2测量装置取得形成于与所述基板相同的批次所包含的另一基板的多个标记的位置信息。
7.如权利要求1至6任意之一所述的测量系统，其中，于所述第1测量装置在第1既定条件的设定下取得形成于基板的多个标记的位置信息，于所述第2测量装置在与所述第1既定条件不同的第2既定条件的设定下取得形成于另一基板的多个标记的位置信息。
8.一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其具备：
多个测量装置，分别进行对基板的测量处理；及
搬送系统，用以与所述多个测量装置进行基板的移交；
所述多个测量装置，包含取得形成于基板的多个标记的位置信息的第1测量装置与取得形成于基板的多个标记的位置信息的第2测量装置；
能于所述第1测量装置在第1既定条件的设定下取得形成于基板的多个标记的位置信息，于所述第2测量装置在与所述第1既定条件不同的第2既定条件的设定下取得形成于另一基板的多个标记的位置信息。
9.如权利要求7或8所述的测量系统，其中，所述另一基板，于所述第1测量装置在所述第1既定条件的设定下结束所述位置信息的取得后，于所述第2测量装置在所述第2既定条件的设定下进行所述位置信息的取得。
10.如权利要求7至9任意之一所述的测量系统，其中，所述第1既定条件中，照射于所述标记的检测光的照射条件、及接收从所述标记产生的光时的受光条件、及用以处理接收从所述标记产生的光而取得的光电转换信号的信号处理条件中的至少一个条件，与所述第2既定条件不同。
11.如权利要求10所述的测量系统，其中，所述第1测量装置及所述第2测量装置的各个具备将所述检测光照射于所述标记上的光学系；
所述照射条件包含所述检测光的波长、光量、及所述光学系的NA或σ的至少一个。
12.如权利要求10或11所述的测量系统，其中，从所述标记产生次数不同的多个绕射光；
所述受光条件包含用于取得所述位置信息的绕射光的次数。
13.如权利要求10至12任意之一所述的测量系统，其中，从所述标记产生波长不同的多个光；
所述受光条件包含用于取得所述位置信息的光的波长。
14.如权利要求7至13任意之一所述的测量系统，其中，于所述第1测量装置，形成于所述基板上的第m层(m为1以上的整数)的多个标记的位置信息是在所述第1既定条件的设定下被取得，于所述第2测量装置，形成于第n层(n为大于m且2以上的整数)的多个标记的位置信息是在所述第2既定条件的设定下被取得。
15.如权利要求14所述的测量系统，其中，输出形成于所述第m层的多个标记的位置信息与形成于所述第n层的多个标记的位置信息的各个。
16.如权利要求15所述的测量系统，其中，形成于所述第m层的多个标记包含以既定平面内的一方向作为周期方向的格子标记，形成于所述第n层的多个标记，包含以在所述既定平面内与所述一方向交叉的方向作为周期方向的格子标记。
17.如权利要求14或15所述的测量系统，其中，输出根据形成于所述第m层的多个标记的位置信息与形成于所述第n层的多个标记的位置信息求出的信息。
18.如权利要求17所述的测量系统，其中，形成于所述第m层的多个标记包含第1标记，形成于所述第n层的多个标记包含与所述第1标记对应的第2标记；
所述输出的信息，包含与所述第1标记及所述第2标记的位置偏离相关的信息。
19.如权利要求17或18所述的测量系统，其中，所述输出的信息，包含与所述第m层与所述第n层的叠合偏离相关的信息。
20.如权利要求7至19任意之一所述的测量系统，其中，与于所述第1测量装置在所述第1既定条件的设定下进行所述位置信息的取得的所述基板相同的批次所包含的所述另一基板上形成的标记的位置信息，是于所述第2测量装置在所述第2既定条件的设定下被取得。
21.如权利要求2、6、20中任一项所述的测量系统，其进一步具备：载具系统，具有能设置收纳有多片基板的载具的至少一个载具载置部；
所述搬送系统在与所述载具系统之间进行基板的移交。
22.如权利要求21所述的测量系统，其中，相同批次所包含的所述基板与所述另一基板，是在所述多个标记的位置信息的取得前，在收纳于所述载具的状态下被搬入所述载具载置部。
23.如权利要求1至22任意之一所述的测量系统，其中，以所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方进行的所述多个标记的位置信息的取得，是对经由曝光前的感应剂涂布、曝光后的显影、洗净、氧化/扩散、成膜、刻蚀、离子注入、CMP的至少一个程序处理后的基板进行。
24.如权利要求23所述的测量系统，其中，以所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方进行的所述多个标记的位置信息的取得，是对所述显影处理后、刻蚀处理前的基板进行。
25.如权利要求1至24任意之一所述的测量系统，其中，以所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方进行的所述多个标记的位置信息的取得，是对为了接下来的曝光而涂布感应剂前的基板进行。
26.如权利要求1至25任意之一所述的测量系统，其中，所述多个测量装置，包含至少一台对所述基板进行与所述第1测量装置及所述第2测量装置不同种类的测量的第3测量装置。
27.如权利要求26所述的测量系统，其中，所述第3测量装置是能测量所述基板表面的凹凸信息的装置。
28.如权利要求1至27任意之一所述的测量系统，其中，所述第1测量装置具备：
能保持所述基板移动的可动载台；
移动所述载台的驱动系统；
能取得所述载台的位置信息的第1位置测量系；及
检测形成于所述基板的标记的标记检测系，
且进一步具备：控制装置，控制藉所述驱动系统进行的所述载台的移动，使用所述标记检测系分别检测形成于所述基板的所述多个标记，根据所述多个标记各自的检测结果与在所述多个标记各自的检测时使用所述第1位置测量系而取得的所述载台的位置信息，求出所述多个标记各自的绝对位置坐标。
29.如权利要求28所述的测量系统，其中，所述第1位置测量系能取得所述载台的至少3自由度方向的位置信息。
30.如权利要求28或29所述的测量系统，其中，所述第1位置测量系，其具有格子部的测量面与对所述测量面照射射束的读头部的一方设于所述载台，将来自所述读头部的射束照射于所述测量面，且能接收该射束的自所述测量面的返回射束并取得所述载台的位置信息。
31.如权利要求30所述的测量系统，其进一步具备：设有所述读头部的底座构件；及
取得所述标记检测系与所述底座构件的相对位置信息的第2位置测量系，
所述控制装置，根据使用所述第2位置测量系取得的位置信息与使用所述第1位置测量系取得的位置信息来控制藉所述驱动系统进行的所述载台的移动。
32.如权利要求31所述的测量系统，其中，所述底座构件，将所述载台支承成能移动于包含在既定平面内彼此正交的第1、第2方向及与所述既定平面垂直的第3方向的6自由度方向；
所述第2位置检测系，能取得所述标记检测系与所述底座构件在所述6自由度方向的相对位置信息。
33.如权利要求32所述的测量系统，其中，所述控制装置，在求出所述多个标记的所述绝对位置坐标时，将使用所述第2位置测量系所取得的所述标记检测系与所述底座构件在所述既定平面内的相对位置信息作为修正量使用。
34.如权利要求28至33任意之一所述的测量系统，其中，所述控制装置，使用所求出的多个所述标记的所述绝对位置坐标进行统计运算，以求出所述基板上的所述多个区划区域的排列自设计值起的修正量。
35.如权利要求1至34任意之一所述的测量系统，其中，所述多个标记包含对准标记。
36.如权利要求1至35任意之一所述的测量系统，其中，所述多个标记包含叠合偏离测量用的标记。
37.一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其包含：
进行对基板的测量处理的第1测量装置；及
进行对基板的测量处理的第2测量装置，
能并行执行所述第1测量装置的测量处理与所述第2测量装置的测量处理。
38.如权利要求37所述的测量系统，其中，所述第1测量装置取得形成于基板的多个标记的位置信息；
所述第2测量装置取得形成于基板的多个标记的位置信息。
39.如权利要求38所述的测量系统，其中，能于所述第1测量装置在第1条件下取得形成于基板的多个标记的位置信息，且能于所述第2测量装置在所述第1条件下取得形成于另一基板的多个标记的位置信息。
40.一种测量系统，用在微型元件的制造产线，其包含：
进行对基板的测量处理的第1测量装置；及
进行对基板的测量处理的第2测量装置，
以所述第1测量装置与所述第2测量装置中的一方进行测量处理后的基板，能由另一方进行测量处理。
41.如权利要求40所述的测量系统，其中，所述第1测量装置取得形成于基板的多个标记的位置信息；
所述第2测量装置取得形成于基板的多个标记的位置信息。
42.一种基板处理系统，其具备：
权利要求1至41任意之一所述的测量系统；及
曝光装置，具有基板载台，该基板载台载置以所述测量系统的所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方结束所述多个标记的位置信息的测量后的所述基板，对载置于该基板载台上的所述基板，进行取得该基板上的多个标记中所选择的一部分标记的位置信息的对准测量及以能量射束使所述基板曝光的曝光。
43.如权利要求42所述的基板处理系统，其中，于所述基板上，形成有多个区划区域与所述多个标记；
根据使用所述测量系统的所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方而取得的所述多个区划区域的排列信息、及于所述曝光装置以所述对准测量取得的标记的位置信息，控制所述基板载台的移动。
44.如权利要求43所述的基板处理系统，其中，使用利用所述测量系统的所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方而取得的所述多个标记的所述位置信息，求出与所述基板上的所述多个区划区域的排列相关的第1信息；
所述曝光装置，使用以所述对准测量取得的所述一部分标记的位置信息，求出与所述基板上的所述多个区划区域的排列相关的第2信息；
根据所述第1信息与所述第2信息，在进行所述基板的曝光时控制所述基板载台的位置。
45.如权利要求44所述的基板处理系统，其中，所述第1信息包含所述基板上的所述多个区划区域的排列的非线性变形成分。
46.如权利要求44或45所述的基板处理系统，其中，所述第2信息包含所述基板上的所述多个区划区域的排列的线性变形成分。
47.一种基板处理系统，其具备：
由权利要求1至41任意之一所述的测量系统分别构成的第1测量系统及第2测量系统；及
曝光装置，具有基板载台，该基板载台载置以所述第1测量系统的所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方结束所述多个标记的位置信息的测量后的所述基板，对载置于该基板载台上的所述基板，进行取得该基板上的多个标记中所选择的一部分标记的位置信息的对准测量及以能量射束使所述基板曝光的曝光；
以所述第1测量系统所具备的所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方进行的所述多个标记的位置信息的取得，是对在经由洗净、氧化/扩散、成膜、刻蚀、离子注入、CMP的至少一个程序处理且为了接下来的曝光而涂布感应剂前的基板进行；
以所述第2测量系统所具备的所述第1测量装置及所述第2测量装置的至少一方进行的所述多个标记的位置信息的取得，是对藉所述曝光装置进行的曝光后、所述显影处理后、且刻蚀处理前的基板进行；
藉所述第1测量系统及所述第2测量系统的各个进行的对不同基板的所述多个标记的位置信息的取得，是与藉所述曝光装置进行的对不同基板的对准测量及曝光并行地进行。
48.一种元件制造方法，其包含：
使用构成如权利要求42至47任意之一所述的基板处理系统的一部分的曝光装置使基板曝光的动作；及
使曝光后的所述基板显影的动作。
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