JP2006064495A - 計測方法、基板搬送方法及び計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置検出用の計測用パターンの汚れを自動的かつ確実に判別する。
【解決手段】計測用パターンとしてのマークの撮像結果Ｐから抽出された、Ｌ／Ｓパターン上において、直線上に並ぶ特定の複数の計測範囲内の撮像結果に基づいて、それぞれの計測範囲の代表点を検出する。そして、その代表点に基づく最小近似直線を求め、その直線と、各代表点と分散値を求める。この分散値が所定の閾値を超えていた場合には、異物Ｄ１，Ｄ２がマークに付着して汚れがあるものとみなす。
【選択図】図１６

Description

本発明は、計測方法、基板搬送方法及び計測装置に係り、特に、物体上の所定位置に形成された計測用パターンの位置を計測する計測方法、該計測方法を用いた基板搬送方法及び物体上の所定位置に形成された計測用パターンの位置を計測する計測装置に関する。

半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、「ウエハ」と総称する）上に転写する露光装置、例えばステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、このステッパに改良を加えたステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）等の逐次移動型の投影露光装置が主として用いられている。

このような露光装置においては、ウエハ上に既に形成されているショット領域と、次に転写形成するショット領域との相対位置を最適化すべく、ウエハアライメントが行われている。また、そのウエハアライメントに先立って、ウエハ上にすでに形成されたウエハアライメント用のマークが、その検出系の捕捉範囲内（検出視野）に入るように、ウエハの位置及び回転を調整する、いわゆるプリアライメントが行われている。

このプリアライメントにおいては、ウエハを搬入する搬入アームに計測用パターンとしてのマークを形成しておき、搬入アームにウエハを保持させた状態で、そのマークとウエハとの位置関係を検出し、ウエハをロードする直前にはマークの位置情報だけを検出し、検出されたマークの位置情報と上記位置関係とに基づいてウエハの位置を推定し、その推定位置に基づいてウエハの受け渡し位置を調整する技術が本出願人により提案されている（特願２００３−３６３９５）。この技術を採用すれば、ローディングポジションと転写位置とを接近させてスループットを飛躍的に向上させることができるようになるとともに、プリアライメント用の光源等を投影光学系から遠ざけることができるようになるので、その光源等から発生する熱が投影光学系の光学特性に与える影響を低減することが可能となり、露光装置内における転写位置近傍の雰囲気ガスの円滑な流れを実現することができる。

しかしながら、搬送アーム上のマークが汚れた状態（例えば異物が付着した状態）で、この方式のプリアライメントを行うと、マークの位置情報を正確に算出することが困難となり、推定された物体の位置と実際の物体の位置のずれが大きくなってしまう可能性がある。このため、上記技術を採用した場合には、定期的に、搬送アーム上のマークが汚れているか否かを、オペレータが目視等で確認するという煩雑な作業が必要であった。

上記事情の下になされた本発明は、第１の観点からすると、物体（５０）上の所定位置に形成された計測用パターン（５０Ｍ）の位置を計測する計測方法であって、前記計測用パターンの少なくとも一部を、所定の計測視野を有する計測装置（４２，４５）を用いて計測し、該計測用パターンに相当するパターン信号を得る第１工程と；前記パターン信号に基づいて、前記計測用パターンに付着した異物の有無を判別する第２工程と；を含む第１の計測方法である。

これによれば、物体の位置計測を行う際に用いられる計測用パターンの少なくとも一部が計測装置によって計測され、この計測結果に相当するパターン信号に基づいて、計測用パターンに付着した異物の有無が判別される。すなわち、計測用パターンを計測装置で計測し、その計測結果からマークに異物が付着しているか否かを自動的かつ確実に判別することができる。

本発明は、第２の観点からすると、物体（５０）上の所定位置に形成された計測用パターン（５０Ｍ）の位置を計測する計測方法であって、前記計測用パターンの少なくとも一部を、所定の計測視野を有する計測装置（４２，４５）を用いて計測して、該計測用パターンに相当するパターン信号を得る第１工程と；前記パターン信号に基づく該計測用パターンの位置計測結果が所定の基準を満たすか否かを、該パターン信号に基づいて判別する第２工程と；を含む第２の計測方法である。

これによれば、物体の位置計測を行う際に用いられる計測用パターンの少なくとも一部が計測装置によって計測され、この計測結果に相当するパターン信号に基づいて、計測用パターンが所定の基準を満たしているか否かが判別される。すなわち、計測用パターンの計測結果に相当する信号が所定の基準を満たしているか否かを自動的かつ確実に判別することができる。

本発明は、第３の観点からすると、本発明の第１、第２の計測方法を用いて、基板（Ｗ）を搬送する移動体（５０）上に設けられた計測用パターン（５０Ｍ）に対応するパターン信号を評価する工程と；前記評価の結果、前記計測用パターン上に異物が存在すると認識された場合には、その旨を表示し、それにより該計測用パターン上の異物の除去を促す工程と；を含む基板搬送方法である。かかる場合には、本発明の第１、第２の計測方法を用いて、基板を搬送する移動体上に設けられた計測用パターンに対応するパターン信号の評価が行われ、その評価結果によっては、オペレータに対し、計測用パターン上に異物が存在する旨の表示がなされる。したがって、オペレータ自らが計測用パターン上の汚れを確認することなく、計測用パターンの状態を評価することができるので、基板の搬送状態を常に良好なものとして、その基板に対する処理精度の低下を防止することができるとともに、歩留まりの低下を防止しつつ上記目視確認作業を省略してスループットの向上を図ることができる。

本発明は、第４の観点からすると、物体（５０）上の所定位置に形成された計測用パターン（５０Ｍ）の位置を計測する計測装置であって、所定の撮像視野を有し、前記計測用パターンの少なくとも一部を計測し、該計測用パターンに相当するパターン信号を生成する信号生成装置（４２，４５，２０）と；前記信号生成装置により生成されたパターン信号に基づく計測用パターンの位置計測結果が所定の基準を満たすか否かを、該パターン信号に基づいて判別する判別装置（２０）と；を備えることを特徴とする計測装置である。

これによれば、計測用パターンに相当するパターン信号を生成する信号処理装置と、そのパターン信号に基づいて計測用パターンの位置計測結果が、所定の基準を満たすか否かを判別する判別装置を備えているので、計測用パターンに相当する信号が所定の基準を満たしているか否かを自動的かつ確実に判別することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１８（Ｂ）に基づいて説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係る露光装置１００の一部（特に露光装置本体）の縦断面図が概略的に示されている。この露光装置１００は、クリーンルーム内に設置された本体チャンバ１４と、図１における該本体チャンバ１４の紙面左側に隣接するように設置された搬送チャンバ１５とを備えている。本体チャンバ１４及び搬送チャンバ１５は、互いの開口１４Ａ，１５Ａを介して内部空間が連結されている。

本体チャンバ１４内には、露光装置本体の大部分が収納されている。露光装置本体は、不図示の照明系の少なくとも一部、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板としてのウエハＷを保持可能なステージとしてのウエハステージＷＳＴ、アライメント検出系ＡＳ及びこれらの制御系としての主制御装置２０等を含んで構成されている。主制御装置２０は本体チャンバ１４及び搬送チャンバ１５の外部に配置されている。

露光装置本体は、前記投影光学系ＰＬを中心に構成されている。そこで、以下では、図１における紙面内上下方向、すなわち投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの方向をＺ軸方向（紙面下側を正とする）とし、図１における紙面内左右方向をＹ軸方向（紙面左側を正とする）とし、図１における紙面直交方向をＸ軸方向（紙面手前側を正とする）として説明を行う。

投影光学系ＰＬの−Ｚ側（上方）に位置するレチクルステージＲＳＴは、レチクルＲを、例えば真空吸着又は静電吸着等により吸着保持する。レチクルステージＲＳＴは、そのＸＹ平面内の位置情報が不図示の干渉計等により検出されており、検出された位置情報に基づいて、主制御装置２０の指示の下、例えば不図示のリニアモータ等によって、照明系の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面（Ｚ軸回りの回転を含む）内で少なくとも微小駆動可能に構成されている。このレチクルステージＲＳＴに保持されたレチクルＲに描かれた回路パターンが、不図示の照明系からの露光光ＩＬにより照明されると、その回路パターン上に、ほぼ均一な照度の照明領域が形成される。

投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置されている。投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセントリックで所定の縮小倍率（例えば１／４又は１／５）を有する屈折光学系が使用されている。このため、露光光ＩＬによってレチクルＲの照明領域が形成されると、このレチクルＲを通過した露光光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（倒立像）が、投影光学系ＰＬの下方（＋Ｚ側）に配置されたウエハステージＷＳＴに吸着保持されたウエハＷ上のその照明領域と共役な領域に形成される。この領域を露光領域ともいう。

ウエハステージＷＳＴは、リニアモータ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等を含む不図示のウエハステージ駆動部により、ウエハベース１７上をＸＹ平面内（Ｚ軸回りの回転方向θｚ方向を含む）及びＺ軸方向に移動可能であり、ＸＹ平面に対する傾斜方向（Ｘ軸回りの回転方向（θｘ方向）及びＹ軸回りの回転方向（θｙ方向））にも微小駆動可能となっている。また、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置（Ｚ軸回りの回転（θｚ回転）を含む）は、複数の測長軸を有するウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」と略述する）１８によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。ウエハ干渉計１８によって検出されたウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）は主制御装置２０に供給される。主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）に基づいて、不図示のウエハステージ駆動部を介してウエハステージＷＳＴの位置（又は速度）を制御する。この制御により、ウエハステージＷＳＴは、図１に示されるように、実線で示される投影光学系ＰＬ直下の露光位置（投影光学系ＰＬを介したパターンの転写位置）から、２点鎖線（仮想線）で示されるウエハＷの受け渡し位置、すなわちローディングポジションまで少なくとも移動可能となっている。

図１に示されるように、ウエハステージＷＳＴの中央部近傍には、点線で示されるセンタテーブルＣＴが配設されている。ウエハステージＷＳＴに対しウエハＷをロード又はアンロードする際には、このセンタテーブルＣＴが、不図示の駆動機構により駆動され、ウエハＷの中央部を下方から吸着保持した状態で上下動する。なお、センタテーブルＣＴは、その先端に形成された、真空吸着あるいは静電吸着による円板状の吸着部によってウエハＷを吸着保持するものとする。このセンタテーブルＣＴの駆動も、主制御装置２０の指示の下で行われる。

投影光学系ＰＬの＋Ｙ側側面近傍には、オフアクシス方式のアライメント検出系ＡＳが設けられている。このアライメント検出系ＡＳとしては、例えばディジタル画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のセンサが用いられている。このアライメント検出系ＡＳの撮像結果は、主制御装置２０に出力されている。

主制御装置２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等から成るいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含んで構成され、装置全体を統括して制御する。また、主制御装置２０には、例えばキーボード，マウス等のポインティングデバイス等を含んで構成される入力装置及びＣＲＴディスプレイ（又は液晶ディスプレイ）等の表示装置、ハードディスクから成る記憶装置が、外付けで接続されている。これらの入力装置、表示装置、記憶装置はいずれも不図示としている。

上記構成要素を備える露光装置本体を有する露光装置１００は、ウエハＷをウエハステージＷＳＴに搬送する搬送系と、その搬送系により搬送されるウエハＷのプリアライメントを行うプリアライメント系とをさらに備えている。露光装置１００においては、本体チャンバ１４内に、ウエハＷの搬送系の一部である物体又は移動体としてのロードスライダ５０と、プリアライメント系の一部であるマーク検出系４２とが設けられている。

ロードスライダ５０は、真空吸着又は静電吸着等によりウエハＷを保持可能である。ロードスライダ５０は、ウエハＷを保持したまま、後述する搬送機構により、本体チャンバ１４と搬送チャンバ１５との間を、開口１４Ａ，１５Ａを通過しつつ、Ｙ軸方向に移動可能である。搬送チャンバ１５内でウエハＷを受け取ったロードスライダ５０は、−Ｙ方向に移動して、図１に示されるように、本体チャンバ１４内のウエハステージＷＳＴのローディングポジション上方に移動する。そして、ロードスライダ５０と、ローディングポジションに位置するウエハステージＷＳＴに設けられたセンタテーブルＣＴとの協調動作により、ウエハステージＷＳＴへのウエハＷのロードが実現される。

また、ロードスライダ５０には、光をＺ軸方向に透過させる光透過部（図１では不図示）が設けられている。その光透過部の−Ｚ側の表面上には、ＸＹ平面内の２次元位置（回転含む）検出用のマークとしてのマーク５０Ｍが形成されている。ロードスライダ５０及びマーク５０Ｍの詳細については後述する。

このマーク検出系４２は、ロードスライダ５０がローディングポジション上方に位置するときのそのロードスライダ５０上のマーク５０Ｍの位置に対向する位置（すなわちマーク５０Ｍの上方）に配置されている。マーク検出系４２は、マーク５０Ｍを含むＸＹ平面内の領域を撮像するために、その領域を照明する光源と、２次元電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ等とを備えている。マーク検出系４２では、その光源からの照明光に対する反射光を２次元ＣＣＤカメラ等で受光し、いわゆる落射照明式でマーク５０Ｍを撮像する。マーク検出系４２は、投影光学系ＰＬ等の露光装置本体を支持する不図示の構造体に固定されているので、投影光学系ＰＬ等との位置関係は一定であり、その撮像視野の原点のＸＹ平面内の位置は、常に一定である。したがって、ＸＹ座標系とカメラの撮像視野によって規定される座標系、すなわちカメラ座標系とは常に一定である。

さらに具体的に説明すると、マーク検出系４２としては、上述したように、例えば固体撮像素子（ＣＣＤカメラ）が用いられる。この固体撮像素子は、マトリクス状に配列された受光素子と、その受光素子の各列毎に配置された、ＣＣＤから成る垂直転送路と、垂直転送路の信号電荷出力端に配置された、ＣＣＤから成る水平転送路と、水平転送路の信号電荷出力端に配置された出力回路とを備えて構成される。この構成により、マーク検出系から、上記各受光素子で受光された光に対応する信号電荷が、垂直転送路及び水平転送路を介して出力回路に転送され、出力回路から、その撮像視野内の画像（すなわちマーク５０Ｍの少なくとも一部の画像）を全体として構成する信号電荷が、例えば１列の信号として、出力される。この信号が、マーク検出系４２によるマーク５０Ｍの撮像結果（すなわち計測用パターンに相当するパターン信号）となる。マーク検出系４２によるマーク５０Ｍの撮像結果（ディジタル２次元画像データ）は、主制御装置２０に送られる。

図２には、ウエハＷの搬送系及びプリアライメント系を中心とした露光装置１００の一部の横断面図が概略的に示されている。ウエハＷの搬送系は、例えば特開平８−２７９５４６号公報に開示された搬送コンテナと同様のものであるフロントオープニングユニファイドポッド（Front Opening Unified Pod：以下、「ＦＯＵＰ」と略述する）２７から開口部１５ＢとＦＯＵＰ２７の開口部とを介してウエハＷを取り出すロードロボット９２と、該ロードロボット９２からロードスライダ５０へのウエハＷの受け渡しの中継を行い、その中継の間にウエハＷに対するプリアライメントを行うプリアライメントステージ５２と、該プリアライメントステージ５２上に搭載されたターンテーブル５１と、前述のロードスライダ５０と、該ロードスライダ５０をＹ軸方向に駆動するＹ駆動機構６０と、露光済みのウエハＷをウエハステージＷＳＴからアンロードするためのアンロードスライダ６２と、該アンロードスライダ６２からウエハＷを受け取るアンロードロボット９３とを含んで構成されている。

前記ロードロボット９２は、そのアームの先端にウエハＷを吸着保持して搬送可能な、水平多関節ロボットであり、主に、ＦＯＵＰ２７からプリアライメントステージ５２へのウエハＷの搬送、アンロードロボット９３からの露光済みのウエハの回収を行う。ロードロボット９２の姿勢制御は、主制御装置２０の指示の下、ロードロボット９２の関節等に組み込まれた不図示の回転モータ等の駆動により行われる。

前記プリアライメントステージ５２は、ＸＹ平面内を移動可能なステージである。このプリアライメントステージ５２は、Ｙ軸方向に関し、ロードスライダ５０へのウエハＷの受け渡しが可能な位置と、ロードロボット９２によるウエハＷの受け渡しが可能な位置との間の移動が少なくとも可能となるように構成されている。プリアライメントステージ５２の制御は、主制御装置２０の指示の下、図２に示されるようなリニアモータ等の駆動機構の駆動により行われる。図２では、ロードスライダ５０へのウエハＷの受け渡しが可能な位置にあるプリアライメントステージ５２が示されている。

前記ターンテーブル５１は、このプリアライメントステージ５２の−Ｚ側の表面上略中央部に配設されており、所定範囲で上下動可能で、かつウエハＷを保持してＺ軸に平行な回転軸を中心に自転可能なテーブルである。このターンテーブル５１の−Ｚ側の端面には、真空吸着あるいは静電吸着等により、ウエハＷを吸着保持するための円板状のウエハ吸着保持面が設けられており、ターンテーブル５１の自転により、この吸着保持面に吸着保持されたウエハＷを回転させることが可能である。この回転及び上下動は、主制御装置２０の指示の下、不図示の駆動機構の駆動により行われる。

なお、プリアライメントステージ５２のＸＹ位置及びターンテーブル５１の回転位置及びウエハ吸着保持面（ウエハＷ）の高さなどに関する情報は、不図示の位置検出センサによって検出され、主制御装置２０に送られている。主制御装置２０は、その情報に基づいて、プリアライメントステージ５２のＸＹ位置、ターンテーブル５１の位置（回転位置、Ｚ位置）を制御する。

ロードスライダ５０は、図２に示されるように、搬送チャンバ１５の開口１５Ａ及び本体チャンバ１４の開口１４Ａを通って搬送チャンバ１５側から本体チャンバ１４側にまたがってＹ軸方向に延びるＹ駆動機構６０に接続されている。ロードスライダ５０は、主制御装置２０の指示の下、Ｙ駆動機構６０の駆動により、搬送チャンバ１５内と本体チャンバ１４内との間をＹ軸方向に移動（スライド）可能であり、搬送チャンバ１５内に移動してターンテーブル５１上に保持されたウエハＷを受け取り、−Ｙ側に移動して、ローディングポジション上方にウエハＷを搬送する。図２においては、ローディングポジション上方、すなわちマーク検出系４２によりマーク５０Ｍを検出可能な位置にロードスライダ５０が位置している様子が示されている。

図３（Ａ）には、ロードスライダ５０の上面図が示されている。図３（Ａ）に示されるように、ロードスライダ５０では、Ｘ軸方向に延びるアーム部の−Ｘ側端部近傍に、光透過部５０Ａが形成されており、その光透過部５０Ａの−Ｚ側表面の略中央部に、マーク５０Ｍが形成されている。さらに、ロードスライダ５０では、載置する物体を吸着保持するための吸着機構がそれぞれ設けられた一対の指部が設けられている。この一対の指部は、アーム部の一端と他端に連結されており、安定した状態でウエハＷを搬送することができるように、かつ、−Ｚ側から見て互いにウエハＷの中心を挟んだ状態でウエハＷを吸着保持することができるように構成されている。ロードスライダ５０では、ターンテーブル５１や、センタテーブルＣＴとのウエハＷの受け渡しを行う必要があるため、この一対の指部の間隔は、ターンテーブル５１やセンタテーブルＣＴの円板状の吸着保持面の直径よりも大きくなるように設定されている。

また、後述するように、プリアライメント系では、ウエハＷの中心位置及び回転量を算出すべく、ウエハＷの少なくとも３箇所のエッジ位置を検出するために、ロードスライダ５０上に保持されたウエハＷの外縁の一部を、−Ｚ側から撮像する。図３（Ａ）では、後述するプリアライメント装置４５によって撮像対象となるウエハＷの５つのエッジを含む領域が、それぞれ領域ＶＡ〜ＶＥとして示されている。すなわち、ウエハＷの中心に対して、＋Ｙ方向を６時方向とし、＋Ｘ方向を３時方向とすると、６時（領域ＶＡ）、７時半（領域ＶＢ）、４時半（領域ＶＣ）、３時（領域ＶＤ）、１時半（領域ＶＥ）の方向のウエハＷのエッジを含む領域が撮像対象の領域となる。この撮像は、いわゆる透過照明で行われるため、ロードスライダ５０の一対の指部は、それぞれ透過照明領域（領域ＶＡ〜ＶＥ）を、避けるように配設されている。

なお、このように撮像対象となる領域は、上述したように計５箇所であるが、実際には、ウエハＷのノッチが６時方向である場合には、６時、７時半、４時半の３つの領域ＶＡ，ＶＢ，ＶＣが撮像され、ウエハＷのノッチが３時方向である場合には、３時、４時半、１時半の３つの領域ＶＤ，ＶＣ，ＶＥが撮像されるようになる。すなわち、同一のウエハに対して、５箇所の領域がすべて撮像されることはない。以下では、この領域ＶＡ〜ＶＥを、撮像領域ＶＡ〜ＶＥとも呼ぶものとする。

図３（Ｂ）の斜視図に示されるように、ロードスライダ５０におけるアーム部と各指部との間の連結部は、Ｚ軸方向にある程度の幅を有しており、アーム部と各指部との高さが異なるように設計されている。このアーム部と指部とのＺ軸方向の間隔は、ウエハＷの厚みよりも十分に広くなるように規定され、アーム部と各指部とを連結する連結部同士のＸ軸方向の間隔は、ウエハＷの直径よりも十分に広くなるように規定されている。したがって、ロードスライダ５０を、Ｙ軸方向から見れば、アーム部と各指部とそれらの連結部とでウエハＷを囲むような空間が形成されているように見える。これにより、ロードスライダ５０は、Ｙ駆動機構６０による駆動で、例えばターンテーブル５１上に保持されたウエハＷに干渉することなくＹ軸方向に移動することができるようになる。

図４には、マーク５０Ｍ周辺の拡大図が示されている。図４に示されるように、ガラスから成る光透過部５０の中央部に形成されたマーク５０Ｍは、第１領域としての領域Ａｒ１と、第２領域としての領域Ａｒ２とを含むマーク領域を有している。領域Ａｒ１は、さらに３つの領域に分割されている。この３つの領域のうちの−Ｘ側及び＋Ｘ側の領域には、Ｙ軸方向を配列方向とし、Ｙ軸方向に関する位置情報を計測可能な形状を有するパターンとしてのライン・アンド・スペース（以下、「Ｌ／Ｓ」と略述する）・パターンＬＳｙが配置されており、中央の領域には、Ｘ軸方向を配列方向とし、Ｘ軸方向に関する位置情報を計測可能な形状を有するパターンとしてのＬ／ＳパターンＬＳｘが配置されている。

なお、Ｌ／ＳパターンＬＳｘ，ＬＳｙでは、ライン部が、クロム蒸着により遮光部として形成されており、スペース部が、光透過部となっているが、その逆であっても良い。いずれにしても、クロム部であるライン部と、光を透過させるスペース部とは、マーク５０Ｍを撮像したときの撮像結果（グレイ画像）における輝度が異なるように設定されているので、マーク５０Ｍを撮像すれば、Ｌ／ＳパターンＬＳｘ（又はＬ／ＳパターンＬＳｙ）の少なくとも一部の領域の画像から、その一部の領域の輝度分布に関するいわゆる鏡映対称性（反転対称性）が最大となる位置を、その領域の中心Ｘ（Ｙ）位置として求めることができる。すなわち、Ｌ／ＳパターンＬＳｘ及びＬ／ＳパターンＬＳｙは、ライン・アンド・スペース・パターンであるので、その少なくとも一部の領域を抽出すれば、その領域の位置情報を計測可能な形状を有するパターンである。

図４に示されるように、このうち、Ｌ／ＳパターンＬＳｙは、互いにＬ／ＳパターンＬＳｘを挟むように２つ配置されているが、２つのＬ／ＳパターンＬＳｘがＬ／ＳパターンＬＳｙを挟むように配置されていても良い。

なお、このＬ／ＳパターンＬＳｘ，ＬＳｙのライン部とスペース部のデューティ比は１：１であり、それぞれの間隔は、マーク検出系４２の１画素に対する位置計測精度が、例えば１／１００ｐｉｘｅｌ程度となるように規定されている。

また、領域Ａｒ２もさらに２つの領域Ｓ_L，Ｓ_Rに分割されている。各領域Ｓ_L，Ｓ_Rには、それぞれマークｍ０〜ｍ５が設けられている。各領域Ｓ_L，Ｓ_Rでは、このマークｍ０〜ｍ５が、遮光部（クロム部）となっており、その他の部分が光透過部となっているが逆でも良い。マークｍ０〜ｍ５は、矩形マーク又は小さい矩形マークの組合せマークであり、それぞれがＹ軸方向に沿って等間隔に配置されている。第２領域Ａｒ２における領域Ｓ_LとＳ_Rとでは、マークｍ０〜ｍ５の配置順序が同一となっている。すなわち、マークｍ０〜ｍ５は、Ｙ軸方向に−Ｙ側から、ｍ１，ｍ４，ｍ２，ｍ４，ｍ３，ｍ４，ｍ０，ｍ５，ｍ３，ｍ５，ｍ２，ｍ５，ｍ１の順に、等間隔で配列されている。

このうち、マークｍ０は、マーク５０ＭのＹ軸方向に関する中心を示すマークとしているため、中心にしか配置されていない。また、マークｍ４は、マーク５０ＭのＹ軸方向に関して中心より上側（−Ｙ側）にしか配置されておらず、マークｍ５は、その中心より下側（＋Ｙ側）にしか配置されていない。残りのマークｍ１，ｍ２，ｍ３は、マークｍ０，ｍ４，ｍ５の間に挟まれるように、マーク５０ＭのＹ軸方向の中心から、マークｍ３，ｍ２，ｍ１の順に配置されている。

ここで、マークｍ０〜ｍ５の幾つかのマークの組合せを１つのマークとして捉える。例えば、図４に示されるように、マークｍ１，ｍ４，ｍ２の組合せから成るマークを、破線内に示される１つのマークＴ１とみなすことができる。このように、上記マークｍ０〜ｍ５のうちの３つのマークの組合せを１つのマークとして捉えれば、それらの組合せマークを、上記第２領域Ａｒ２から抽出することができる。すなわち、図５に示されるような１１個のマークが抽出される。これらのマークを、それぞれマークＴ１〜Ｔ１１とする。

各マークＴ１〜Ｔ１１は、それぞれ種類が異なるので、マーク検出系４２の視野がマーク５０Ｍのどの辺りを指しているかを示す指標マークとして作用する。例えば、その視野内にマークＴ１が入っていれば、マーク検出系４２が、マーク５０Ｍの−Ｙ側端部近傍を捉えているということがわかる。以下では、このマークＴ１〜Ｔ１１を指標マークＴ１〜Ｔ１１と呼ぶものとする。また、指標マークＴ１〜Ｔ１１は、領域Ｓ_L，Ｓ_Rについて、Ｙ軸方向について、等間隔に一列に配置されているので、Ｙ軸方向の位置を特定するための目盛マークとして作用する。指標マークＴ１〜Ｔ１１が示す目盛の一例が、以下の表１に示されている。

表１に示されるように、例えば指標マークＴ６の中心位置は、Ｙ軸方向に関するマーク５０Ｍの中心位置、すなわち原点に一致しており、指標マークＴ６は、０（原点）を示す目盛マークであるとすることができる。また、指標マークＴ１〜Ｔ５は、指標マークＴ６の−Ｙ側にそれぞれ、１ｍｍ間隔で配置されているので、上記原点からの距離がそれぞれ−５．０〜−１．０ｍｍの位置を示す目盛マークであるとみなすことができる。さらに、指標マークＴ７〜Ｔ１１については、指標マークＴ６の＋Ｙ側にそれぞれ１ｍｍ間隔で配置されているので、上記原点からの距離がそれぞれ＋１．０〜＋５．０ｍｍの位置を示す目盛マークであるとみなすことができる。図６には、指標マークＴ１〜Ｔ１１と、その指標マークが示す目盛との対応関係が模式的に示されている。

また、図４には、マーク検出系４２等の撮像視野ｆｖが示されている。指標マークＴ１〜Ｔ１１は、Ｘ軸方向に関して、マーク５０Ｍの中心付近に配置されているので、マーク検出系４２の撮像視野が、マーク５０Ｍのマーク領域内にある場合、その撮像視野ｆｖ内に、指標マークＴ１〜Ｔ１１のうちの少なくとも１つのパターンが含まれるようになる。したがって、その指標マークを撮像結果から検出することにより、撮像視野ｆｖが、マーク５０Ｍのどの辺りを捉えているのかを把握することが可能となる。なお、撮像視野ｆｖが、マーク５０Ｍのどの辺りを捉えているかは、ロードスライダ５０と、マーク検出系４２との位置関係によって決まる。したがって、撮像視野ｆｖは、図４に示される位置に常にあるわけではない。

なお、この指標マークＴ１〜Ｔ１１は、Ｌ／ＳパターンＬＳｘ，ＬＳｙとは、位置関係が既知であり、指標マークＴ１〜Ｔ１１のうちのいずれか１つのパターンの位置情報が検出されていれば、その位置情報からＬ／ＳパターンＬＳｘ，ＬＳｙの概略位置を把握することができるようになっている。

図２に戻り、前記アンロードスライダ６２は、ロードスライダ５０の下方（＋Ｚ側）を、Ｙ軸方向に移動（スライド）可能に構成されている。このアンロードスライダ６２は、露光が終了したウエハＷをウエハステージＷＳＴからアンロードする際に、ウエハＷを保持して上昇したセンタテーブルＣＴからウエハＷを真空吸着等による吸着により受け取って、＋Ｙ側に移動し、ウエハＷの受け渡し位置に移動する。このアンロードスライダ６２の駆動も、主制御装置２０の指示の下、不図示の駆動機構の駆動により行われる。

前記アンロードロボット９３は、その受け渡し位置で、アンロードスライダ６２からウエハＷを受け取り、例えばロードロボット９２にウエハＷを受け渡す水平多関節ロボットである。このアンロードロボット９３の姿勢制御も、主制御装置２０の指示の下、アンロードロボット９３の関節等に組み込まれた不図示の回転モータ等の駆動により行われる。

すなわち、本実施形態では、ロードロボット９２、ロードスライダ５０、プリアライメントステージ５２（ターンテーブル５１を含む）、Ｙ駆動機構６０、アンロードスライダ６２、アンロードロボット９３などにより、ウエハＷの搬送系が構成されている。

図７には、プリアライメント系の構成を概略的に示す斜視図が示されている。図７では、ロードロボット９２とのウエハＷの受け渡し位置（これを「第１位置」とする）にあるプリアライメントステージ５２が２点鎖線（仮想線）で示され、ロードスライダ５０とのウエハＷの受け渡し位置（これを「第２位置」とする）にあるプリアライメントステージ５２が実線で示されている。

このプリアライメント系は、照明装置８１Ａ〜８１ＧＡ及び８１ＧＢと、ラインセンサ８３Ａ，８３Ｂと、プリアライメント装置４５とを備えている。これらは、第１位置及び第２位置の上方に配置された不図示の架台の天板上に、あるいは天板から吊り下げた状態で、プリアライメントステージ５２や、ロードスライダ５０の移動と干渉することがないように、支持されているものとする。ただし、照明装置８１Ａについては、その天板ではなく、プリアライメントステージ５２上に形成されているものとする。

前記照明装置８１ＧＡ，８１ＧＢはそれぞれ、プリアライメントステージ５２が第１位置にあるときに、ターンテーブル５１上に保持されたウエハＷの外縁の一部を＋Ｚ側から照明するように配置されている。前記ラインセンサ８３Ａ，８３Ｂは、対応する照明装置８１ＧＡ，８１ＧＢからの照明光を、ウエハＷの上方で受光する。これにより、第１位置にあるプリアライメントステージ５２のターンテーブル５１上に保持されたウエハＷのエッジを、ラインセンサ８３Ａ，８３Ｂで検出することが可能となる。その検出結果は、主制御装置２０に送られる。

前記照明装置８１Ａ〜８１Ｅは、プリアライメントステージ５２が第２位置にあるときに、例えば、ターンテーブル５１（又はロードスライダ５０）に保持されたウエハＷにおける図３（Ａ）に示される撮像領域ＶＡ〜ＶＥに対応する外縁を＋Ｚ側からそれぞれ照明する。

上記Ｙ駆動機構６０は、第２位置よりも＋Ｙ側に延びており、ロードスライダ５０は、プリアライメントステージ５２が第２位置にあるときに、その位置（点線で示される位置）まで＋Ｙ側にスライドしてターンテーブル５１上に保持されたウエハＷを受け取ることが可能となっている。図７では、前述のように、第２位置上方に進入したロードスライダ５０が２点鎖線（仮想線）で示されている。ロードスライダ５０は、この位置で、ターンテーブル５１よりウエハＷを受け取る。

前記照明装置８１Ｆは、ロードスライダ５０が、ウエハＷを受け取った後、ロードスライダ５０上のマーク５０Ｍ付近を＋Ｚ側から照明する。マーク５０Ｍ近傍は前述のように光透過部５０Ａとなっているため、照明装置８１Ｆからの照明光は、ロードスライダ５０を透過し、プリアライメント装置４５に至る。なお、プリアライメント装置４５には、照明装置８１Ａ〜８１Ｆからの照明光を透過させる光透過部４５Ａ〜４５Ｆが設けられており、各照明光を内部に取り入れることができるようになっている。

プリアライメント装置４５は、照明装置８１Ａ〜８１Ｆからの照明光を受光することにより、ウエハＷのエッジ部（領域ＶＡ〜ＶＥ）やマーク５０Ｍを撮像する。本実施形態では、マーク５０Ｍにおける撮像領域の大きさを、図４に示されるマーク検出系４２の撮像視野ｆｖと同一とし、これを撮像領域ＶＦとする。このように、照明装置８１Ａ〜８１ＦによってウエハＷを＋Ｚ側から照明し、プリアライメント装置４５によって−Ｚ側から撮像領域ＶＡ〜ＶＥを撮像すれば、その撮像結果において、ウエハＷに相当する部分は暗部として、ウエハＷでない部分（背景）は明部として撮像されるようになる。このようにすれば、その撮像結果からコントラストを際立たせた状態でウエハＷの外形を精度良く認識することができるようになる。

このプリアライメント装置４５の撮像結果も、主制御装置２０に送られる。なお、このプリアライメント装置４５に関しても、領域ＶＦの撮像結果は、マーク５０Ｍに相当するパターン信号として得られるようになる。

図８には、本実施形態におけるウエハの搬送系及びプリアライメント系に関連する制御系のブロック図が示されている。図８に示されるように、ウエハＷの搬送系及びプリアライメント系の制御系は、主制御装置２０を中心に構成されている。図８では、主制御装置２０より紙面左側に検出（撮像）に用いられる構成要素が示され、紙面右側には搬送動作やプリアライメントの結果によるウエハＷの調整動作に用いられる構成要素が配置されている。各構成要素の機能（構成及び個々の動作）はすでに説明したとおりである。なお、図８においては、ラインセンサ８３Ａ，８３Ｂがラインセンサ８３としてまとめられており、照明装置８１Ａ〜８１ＧＡ，ＧＢが照明装置８１としてまとめられている。

このように構成されたプリアライメント系では、プリアライメント装置４５及びマーク検出系４２の撮像結果から、ウエハＷのエッジやマーク５０Ｍの位置情報を検出する必要がある。しかしながら、プリアライメント装置４５の個々の撮像視野や、マーク検出系４２の撮像視野によって規定される座標系は、ＸＹ座標系と完全に一致するわけではなく、それぞれの取り付け具合によって若干のずれが生じる。図９には、本実施形態におけるプリアライメントに関連する各種座標系が示されている。プリアライメントにおいては、まず、ウエハＷの位置合わせを行うための基準となる座標系を規定する必要がある。プリアライメントは、ウエハステージＷＳＴのウエハＷの位置合わせをウエハＷのエッジの撮像結果に基づいて行うので、この基準の座標系は、プリアライメント装置４５の撮像視野に基づいて決定される。すなわち、例えば、ウエハＷのノッチが６時方向である場合には、領域ＶＡ，ＶＢ，ＶＣに対応する撮像視野の位置関係によって規定される座標系をプリアライメントの基準座標系とし、ウエハＷのノッチが３時方向である場合には、領域ＶＣ，ＶＤ，ＶＥに対応する撮像視野の位置関係によって規定される座標系をプリアライメントの基準座標系とする。以下では、この基準座標系をウエハ座標系と呼ぶこととし、ウエハＷのノッチが６時方向に向いている場合についてのみ説明することとする。

図９には、このウエハ座標系としての座標軸であるＸ_W軸及びＹ_W軸が示されている。もっとも、領域ＶＡ，ＶＢ，ＶＣを撮像する際の個々の撮像視野によって規定されるいわゆる個々のカメラ座標系は、このウエハ座標系に対してそれぞれオフセット成分、回転成分、倍率成分を有している。本実施形態では、較正用マークが設けられた較正用基準ウエハ（ガラスウエハ）等を用いた較正処理によって、これらの成分がすでに算出されているものとする。

同様に、プリアライメント装置４５が領域ＶＦを撮像する際のそれぞれの撮像視野によって規定される座標系を「プリ２ＴＡカメラ座標系」と呼び、この座標系のウエハ座標系に対する回転成分をθ_T2とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に関する倍率をそれぞれＭＸ_CT2及びＭＹ_CT2とする。同様に、マーク検出系４２の撮像視野によって規定される座標系を「プリ３カメラ座標系」と呼び、この座標系のウエハ座標系に対する回転成分をθ_T3とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に関する倍率をそれぞれＭＸ_CT3及びＭＹ_CT3とする。これらの回転成分θ_T2，θ_T3の値も、上述した較正用基準ウエハを用いた較正処理により、予め求められているものとする。以降、本実施形態では、回転量（すなわち角度）を表す変数は、−Ｚ方向に対して右ねじが回る方向を回転方向とする回転量を正とし、反対方向の回転量を負であるものとしている。

なお、ウエハ座標系に対するプリ２ＬＡカメラ座標系の原点位置及びプリ３カメラ座標系の原点位置は明らかではないものとする。そこで、本実施形態では、ウエハ座標系に対する回転が０で、倍率が１であるマーク座標系を設定し、そのマーク座標系を基準として、マーク５０Ｍの位置を決定するものとする。

上述のように露光装置本体、搬送系及びプリアライメント系が構成された本実施形態の露光装置１００により、露光処理を行う際の動作について、主制御装置２０内のＣＰＵの処理手順を示す図１０〜図１２のフローチャート及び図１３〜図２０（Ｂ）に沿って説明する。

なお、前提として、この露光動作が行われる前に、プリアライメント装置４５における撮像視野ＶＡ〜ＶＥは、ウエハＷがターンテーブル５１またはロードスライダ５０に保持されたときに、そのウエハＷのエッジ（６時、７時半、４時半、３時、１時半のエッジ）がそれぞれ同時に各撮像視野内に入るように調整されているものとし、プリアライメントステージ５２等の各ウエハ搬送系、マーク検出系４２、ラインセンサ８３Ａ，８３Ｂ、各照明装置８１Ａ〜８１ＧＡ，ＧＢの取り付け位置も、適切に調整されているものとし、上述の較正処理もすでに行われているものとする。この較正処理では、ＸＹ座標系に対するウエハ座標系の回転量αも求められているものとする。

また、後述する各ステップでは、主制御装置２０が、上記搬送系やプリアライメント系等に指示を出すが、その指示伝達経路については上述した通りであるので、詳細な説明は行わないものとする。また、主制御装置２０は、その搬送系やプリアライメント系等からの応答などにより、指示した動作が完了したことが確認されるまで待ち、次のステップに進まないものとする。そして、本実施形態では、ウエハＷは常にノッチの方向を６時としてロードされるものとし、以下では、その方向でロードされるウエハＷの処理に必要な手順についてのみ説明する。

また、露光対象のウエハＷは、すでにショット領域が形成されたウエハであるものとする。また、ウエハ座標系に対するプリ２ＴＡカメラ座標系及びプリ３カメラ座標系のＸ軸方向及びＹ軸方向の倍率成分はともに１であるものとする。

さらに、本実施形態では、ウエハ座標系におけるウエハＷの基準位置情報（位置座標Ｏ（Ｘ₀，Ｙ₀））と、マーク座標系におけるマーク５０Ｍの基準位置情報（ＸＹ位置座標及び回転量）ｐ（Ｓ_CAx，Ｓ_CAy，θ_CA）とが予め（例えば上記較正処理中に）求められているものとする（図１７（Ａ）参照）。また、ウエハＷとマーク５０Ｍの位置が、図１７（Ａ）に示される位置であった場合での、マーク座標系におけるマーク５０Ｍの基準位置情報（ＸＹ位置座標及び回転量）ｑ（Ｓ_CBx，Ｓ_CBy，θ_CB）と、ウエハＷがウエハステージＷＳＴにロードされたときの、ＸＹ座標系におけるウエハＷの基準ロード位置の位置座標ＬＰ（ＬＰ_X，ＬＰ_Y）も予め（例えば上記較正処理中に）求められているものとする（図１７（Ｂ）参照）。

ここで、上記マーク５０Ｍの基準位置情報（ＸＹ位置座標及び回転量）の算出方法について簡単に説明する。このマーク５０Ｍの基準位置情報は、上記較正処理が行われる際に検出されるものである。まず、較正処理のために用いられる工具ウエハを搬送する際に、プリアライメント装置４５及びマーク検出系４２（これらを、単に、「撮像装置」とも呼ぶ）によって、マーク５０Ｍの少なくとも一部を撮像する。図４に示されるようにマーク５０Ｍは、Ｘ軸方向に関するマーク中心位置に対して線対称なマークである。そこで、例えば、Ｘ軸方向に関する輝度のＹ軸方向積算値の変化を示す波形を求め、その波形の対称性に基づいてマーク５０Ｍの概略中心Ｘ位置を求め、その概略中心Ｘ位置を基準として、撮像視野中央付近にある指標マークＴ１〜Ｔ１１を、テンプレートマッチングにより探索する。主制御装置２０に接続された不図示の記憶装置では、上記表１に示されるマーク５０Ｍの指標マークＴ１〜Ｔ１１のテンプレート画像データ（以下、「テンプレート」と略述する）Ｔ１’〜Ｔ１１’を、不図示の記憶装置に記憶しており、そのテンプレートＴ１’〜Ｔ１１’を用いて、テンプレートマッチングを行う。そして、このテンプレートマッチングにより、撮像装置の視野中心付近にある指標マークの種類及び位置を検出する。そして、検出された指標マークの位置に基づいて、後述する画像処理方法を用いて、マーク座標系における基準位置情報ｐ（Ｓ_CAx，Ｓ_CAy，θ_CA）、ｑ（Ｓ_CBx，Ｓ_CBy，θ_CB）が検出される。

なお、ロードスライダ５０の位置決めの再現性は非常に高く、上記撮像装置とマーク５０Ｍとの相対位置関係はほぼ同じである。したがって、撮像装置の撮像視野の中心付近にある指標マークは常に同じであると考えられる。そこで、本実施形態では、上記基準位置情報を算出する際に決定された指標マークを探索し、その指標マークの検出位置に基づいてマーク５０Ｍの位置を決定するものとする。

次に、ウエハＷをＦＯＵＰ２７から露光装置まで搬入し、露光装置からウエハＷを搬出する際の動作について図１０、図１１を用いて説明する。図１０に示されるように、ステップ１０１において、ロードロボット９２に対し、ウエハＷの搬入を指示する。ロードロボット９２は、例えばＦＯＵＰ２７に格納されていたウエハＷを搬送し、ターンテーブル５１に受け渡す。

次のステップ１０３では、照明装置８１ＧＡ，ＧＢによりウエハＷを照明し、ラインセンサ８３Ａ，８３Ｂによって、ターンテーブル５１上のウエハＷの偏心量及び回転量を検出する、いわゆるプリ１計測工程を行う。ここでは、算出されたウエハＷの偏心量及び回転量がキャンセルされ、プリアライメントステージ５２及びターンテーブル５１を調整する。次のステップ１０４では、プリアライメントステージ５２を、第２位置に移動させる。

次のステップ１０５では、プリアライメント装置４５により第２位置のウエハＷの残留回転量を計測する。この計測を「プリ２ＴＴ計測」と呼ぶこととする。この計測は、プリアライメント装置４５の撮像視野ＶＡ〜ＶＣのウエハ座標系に対するオフセット成分、回転成分、倍率成分を考慮して、透過照明によりノッチを含むウエハＷの３つのエッジ位置を撮像結果の輝度分布から検出し、その３つのエッジ位置からウエハＷの回転量を検出する。次のステップ１０７では、この回転量を、ターンテーブル５１を回転させることによりキャンセルする。これにより、前述のように、ターンテーブル５１上のウエハＷのファイン回転調整が実現される。

次のステップ１０９では、ターンテーブル５１からロードスライダ５０へのウエハの受け渡しを行う。そして、ステップ１１１では、ウエハＷのロードスライダ５０への受け渡し完了後、ロードスライダ５０に保持されたウエハＷの位置情報（中心位置座標及び回転量）を計測する。この計測を「プリ２ＬＡ計測」と呼ぶ。なお、ここで検出されるウエハＷの位置情報、すなわち中心座標及び回転量を、Ｃ（Ｘ_C，Ｙ_C，θ_C）とする。Ｘ_CはＸ座標であり、Ｙ_CはＹ座標であり、θ_Cは回転量であるが、このＸ座標及びＹ座標は、Ｏ（Ｘ₀，Ｙ₀）を原点としたときの座標値であるものとする。図１８（Ａ）には、ウエハ座標系におけるウエハＷの位置情報（中心座標及び回転量）Ｃ（Ｘ_C，Ｙ_C，θ_C）が模式的に示されている。この位置情報Ｃ（Ｘ_C，Ｙ_C，θ_C）は、不図示の記憶装置に記憶される。なお、プリ２ＴＴ計測において、ウエハＷに対するファイン回転調整が行われているため、その回転量は、通常ほぼ０となっている。

次のサブルーチン１１３では、プリアライメント装置４５により、ロードスライダ５０上のマーク５０Ｍの位置を計測する。この計測を、「プリ２ＴＡ計測」と呼ぶ。本実施形態では、このサブルーチン１１３において、マーク５０Ｍにゴミ等の異物がないか否かも合わせて検出（評価、調査）するようになっている。図１２には、サブルーチン１１３の処理を示すフローチャートが示されている。図１２に示されるように、まず、ステップ３０１において、プリアライメント装置４５により、マーク５０Ｍの撮像を行う。この撮像により、マーク５０Ｍに相当するパターン信号として得られる画像データを、画像データＰとする。以下では、この画像データＰを適宜、画像Ｐともいう。ここでは、例えば、プリアライメント装置４５の撮像視野ｆｖが、図４に示される位置にあり、図１３（Ａ）に示されるような画像Ｐが得られたものとして話を進める。

次のステップ３０３では、テンプレートＴ１’〜Ｔ１１’の中から、上記基準位置情報ｐを算出した時の計測処理において決定されていたテンプレートの情報を取得する。このテンプレートをＴａ’とする。

次のステップ３０５では、画像Ｐに対するテンプレートＴａ’を用いたテンプレートマッチングを行う。これにより、次のステップ３０７では、テンプレートＴａ’との相関度が最大となる位置Ｐ_kmaxが目盛マークの位置として決定される。図１３（Ａ）には、この位置Ｐ_kmaxの一例が示されている。

次のステップ３０９では、決定された指標マーク位置Ｐ_kmaxに基づいて、仮中心Ｐ_Tを決定する。図１３（Ａ）に示されるように、仮中心Ｐ_Tの決定には、マーク５０Ｍにおける、Ｘ軸方向に関する指標マークと中心位置との間の距離の設計値Ｌ４が用いられる。すなわち、前記指標マーク位置Ｐ_kmaxから＋Ｘ方向にＬ４だけ隔てた点を仮中心Ｐ_Tとして決定する。

ステップ３１１では、Ｌ／ＳパターンＬＳｘの矩形の計測範囲を決定する。このＸ軸方向計測範囲は、前記仮中心Ｐ_Tに基づいて定められる。この計測範囲は複数指定される。その数は予め決めておくことができ、例えば６つとする。

図１３（Ｂ）には、一例として、仮中心Ｐ_Tに基づいて決定された、６つのＸ軸方向計測範囲が２点鎖線で示されている。ここでは、Ｘ軸方向に関して仮中心Ｐ_Tを中心とする所定幅の範囲が、Ｌ／ＳパターンＬＳｘの計測範囲のＸ軸方向の大きさとして指定される。このＸ軸方向計測範囲のＸ軸方向の大きさは、Ｌ／ＳパターンＬＳｘのＸ軸方向の幅の設計値よりも十分に大きな値とし、Ｌ／ＳパターンＬＳｘの最も＋Ｘ側及び最も−Ｘ側にあるライン部が、その計測範囲に必ず含まれるように設定される。Ｘ軸方向の計測範囲のＹ軸方向の大きさや、それぞれの間隔などについても、任意の大きさとすることができる。要は、各Ｘ軸方向計測範囲は、Ｘ軸方向に関する同一位置に、仮中心Ｐ_Tを中心として、Ｌ／ＳパターンＬＳｘをＸ軸方向に完全に含むように配置されていれば良い。この６つのＸ軸方向計測範囲をそれぞれ計測範囲ｍ（ｍ＝１〜６）で表すものとする。

ステップ３１３では、Ｌ／ＳパターンＬＳｙの複数の矩形の計測範囲、すなわちＹ軸方向の計測範囲を仮決めする。このＹ軸方向の計測範囲についても、仮中心Ｐ_TのＹ位置を中心とする範囲とし、Ｘ軸方向の大きさ、数は任意でよい。また、このＹ軸方向の計測範囲は、Ｙ方向Ｌ／ＳパターンＬＳｙを構成するラインが、所定の本数含まれるようにＹ軸方向の大きさが設定される。例えば、図１３（Ｃ）に破線で示される５つのＹ軸方向の計測範囲は、Ｌ／ＳパターンＬＳｙを構成するラインを１２本含むように設定されている。この５つのＹ軸方向の計測範囲を計測範囲ｎ（ｎ＝１〜５）とする。

ステップ３１５では、図１４（Ａ）に示されるように、ステップ３１１で決定した各Ｘ軸方向の計測範囲ｍの画像に基づいて、そのＸ軸方向の計測範囲ｍの代表点としてのその範囲の中心点（Ｘ_cm，Ｙ_cm）を決定し、各中心点の座標からＸ軸方向Ｌ／ＳパターンＬＳｘの代表点に基づく最小二乗近似直線Ｌｘを求める。

Ｘ軸方向の計測範囲ｍ内のＬ／ＳパターンＬＳｘの中心点の位置の決定は、Ｌ／ＳパターンＬＳｘがＸ軸方向に関する中心に対して線対称であることを利用して、Ｌ／ＳパターンＬＳｘ全体の反転対称性相関度及びＬ／ＳパターンＬＳｘを構成する各ライン部の反転対称性相関度に基づいて行われる。以下、Ｌ／ＳパターンＬＳｘにおける各計測範囲ｍの中心位置の決定方法について説明する。

まず、各計測範囲ｍに含まれる各画素（ピクセル）の輝度を、Ｙ軸方向に加算し、それぞれの加算結果を示す１次元波形を求める。さらに、その１次元波形に対し、例えばディジタルフィルタリング処理の一種であるＳＩＮＣ補間を行い、離散データの波形である上記１次元波形における位置の検出精度を高める。そして、検出精度が高められた１次元波形に対して走査する所定幅の観察窓を用いた相関演算により、その１次元波形の軸方向位置に対する全体の鏡映（反転）対称性相関度を示す相関関数やＬ／ＳパターンＬＳｘの各ライン部の反転対称性相関度を示す相関関数などを求め、各反転対称性相関度の相関関数同士を乗じてその相関度を示す波形を尖鋭なものとしたり、２次関数フィッティングを施したりして、検出精度を高めつつ、反転対称性（鏡映対称性）が最大となる位置を、その計測範囲内のＬ／ＳパターンＬＳｘの中心位置（すなわちＬ／Ｓ位置）として検出する。

そして、このようにして求められた複数のＸ軸方向の計測範囲ｍの中心点に関する最小二乗近似直線Ｌｘを求める。図１４（Ｂ）には、この直線Ｌｘの一例が示されている。

次のステップ３１７では、前記ステップ３１５で求められた、直線Ｌｘの傾きＡを算出する。次のステップ３１９では、前記ステップ３１７で求められた直線Ｌｘの傾きＡに基づく、Ｌ／ＳパターンＬＳｙの計測範囲ｎの位置補正を行う。この位置補正を行うのは、Ｙ軸方向に関する各計測範囲ｎ相互間で、常にＬ／ＳパターンＬＳｙを構成するライン群の中から、同一のライン群が含まれるようにするためである。

この位置補正は、前記ステップ３１７で得られた傾きＡに基づいて行われる。具体的には、図１４（Ｃ）に示されるように、その中心が、仮中心Ｐｔを通りＸ軸に平行な直線上に配置されるように仮決めされたＹ方向計測範囲ｎの中心点の位置を、仮中心Ｐ_Tを通り、傾きが１／Ａである直線Ｌｙ’上に配置されるように、Ｙ軸方向の計測範囲ｎを＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に移動させることにより行う。図１５（Ａ）には、この位置補正により、直線Ｌｙ’に沿って配置された、Ｙ軸方向計測範囲が示されている。なお、ロードスライダ５０は高精度に制御されているため、マーク５０Ｍの実際の回転量は微小であるが、図１４（Ａ）〜図１６（Ａ）では、説明の便宜上、マーク５０Ｍの回転を強調して図示している。

次のステップ３２１では、図１５（Ｂ）に示されるように、ステップ３１１で決定した各計測範囲ｎの画像に基づいて、各画像範囲ｎの中心点（Ｘ_cn，Ｙ_cn）を決定する。Ｙ軸方向の各計測範囲ｎ内の中心点の決定は、上記ステップ３１５と同様の方法により行う。

次のステップ３２３では、Ｘ軸方向の計測範囲ｍ及びＹ軸方向の計測範囲ｎ内にあるＬ／ＳパターンＬＳｘ，ＬＳｙのプリ２ＴＡカメラ座標系での中心点の位置座標（Ｘ_cm，Ｙ_cm）、（Ｘ_cn，Ｙ_cn）を、マーク座標系の位置座標に変換する。マーク座標系への変換を表す式は、較正用基準ウエハによる較正処理により予め求められているため、プリ２ＴＡカメラ座標系における回転量θ_CT2、倍率ＭＸ_CT2，ＭＹ_CT2、マーク座標系原点位置（Ｘ₀，Ｙ₀）を用いて、次式のように表される。

ここで、マーク座標系の原点位置（Ｘ₀，Ｙ₀）は、カメラ原点（０，０）とすることができる。なお、上記式（１）では、Ｘ軸方向の計測範囲の中心点（Ｘ_cm，Ｙ_cm）に関する式だけを示しているが、Ｙ軸方向の計測範囲の中心点（Ｘ_cn，Ｙ_cn）を求める場合には、その中心点（Ｘ_cm，Ｙ_cm）の代わりに中心点（Ｘ_cn，Ｙ_cn）を代入し、（Ｘ_m，Ｙ_m）の代わりに、その変換座標値（Ｘ_n，Ｙ_n）を代入すれば良い。

次のステップ３２５では、最小二乗法を用いることにより、上記式（１）によって得られた中心点（Ｘ_m，Ｙ_m）から、最小二乗近似直線Ｌｘｍを決定し、中心点（Ｘ_n、Ｙ_n）からは、最小二乗近似直線Ｌｙｍを決定する。図１６（Ａ）には、この２つの直線Ｌｘｍ，Ｌｙｍの一例が示されている。そして、この２本の直線Ｌｘｍ，Ｌｙｍの交点を算出し、その交点をマーク５０Ｍの位置Ｐ_T’として決定する。また、直線Ｌｘｍ又は直線Ｌｙｍの傾き、あるいは直線Ｌｘｍ，Ｌｙｍの傾きの平均を、マーク５０Ｍの回転量θ_CT2とする。

なお、このマーク５０Ｍの位置情報（位置Ｐ_T’及び回転量θ_CT2）を、ｐ’（Ｓ_CAx’，Ｓ_CAy’，θ_CA’）とする。Ｓ_CAx’はＸ座標であり、Ｓ_CAy’はＹ座標であり、θ_CA’は回転量である。図１８（Ａ）には、マーク座標系におけるマーク５０Ｍの位置情報ｐ’（Ｓ_CAx，Ｓ_CAy，θ_CA）が模式的に示されている。マーク座標系におけるマーク５０Ｍの位置情報ｐ’（Ｓ_CAx’，Ｓ_CAy’，θ_CA’）は、不図示の記憶装置に記憶される。

次のステップ３２７では、求められた直線Ｌｘｍに対する、各中心点（Ｘ_m，Ｙ_m）の残差の二乗の総和を代表点の数（６）で割った値と、直線Ｌｙｍに対する、各中心点（Ｘ_n、Ｙ_n）の残差の二乗の総和との和を代表点の数（５）で割った値との和、すなわち分散の値を求める。次のステップ３２９では、求められた分散値が、所定の閾値より小さいか否かを判断する。ここでの判断が肯定されればサブルーチン１１３の処理を終了し、否定されればステップ３３１に進む。

ここで、図１６（Ｂ）に示されるように、マーク５０Ｍ上にチリや埃などの異物Ｄ１、Ｄ２が付着しているとする。このように、この異物Ｄ１，Ｄ２の撮像結果は、ステップ３１１及びステップ３１９などで指定された計測範囲ｍ，ｎの中に含まれているので、異物Ｄ１，Ｄ２がもたらす計測範囲ｍ，ｎ内の撮像結果の輝度の変化により、その異物Ｄ１，Ｄ２が含まれる撮像範囲の代表点の算出結果が真の中心点から大きくずれるようになる。この結果、ステップ３２５等で求められる直線は、直線Ｌｘｍ，Ｌｙｍではなく、直線Ｌｘｍ’，Ｌｙｎ’となり、これらの直線の交点は、直線Ｌｘｍと直線Ｌｙｎとの交点と異なるようになる。すなわち、異物Ｄ１，Ｄ２の存在により、マーク５０Ｍの検出位置がずれるようになってしまう。

そこで、本実施形態では、上記ステップ３２７において、直線に対する中心点の分散値を求めている。図１６（Ｂ）に示されるように、異物Ｄ１，Ｄ２が付着した計測範囲がある場合には、最小二乗法により求められた直線とその代表点との残差が大きくなってしまう。したがって、ここでは、その残差の二乗、すなわち分散値を求め、その分散値が閾値以上である場合には、マーク５０Ｍが汚れているものとして判断するのである。

したがって、ステップ３２９での判断が否定されると、ステップ３３１では、マークが汚れている旨のアラーム表示を不図示の表示装置に表示させる。そして、ステップ３３１終了後、処理を強制終了する。すなわちステップ３３１では、上記分散値による評価の結果、マーク５０Ｍ上に異物が存在すると認識された場合には、その旨を表示し、それによりマーク５０Ｍ上の異物の除去を促す。このとき、アラーム表示とともにブザーを鳴らすようにしても良い。オペレータは、搬送系が停止したことを確認しつつ、ロードスライダ５０上を例えばアルコールやエアノズルによる噴射等で洗浄する。

一方、上記分散値が閾値より小さく、サブルーチン１１３の処理を終了した後は、図１０のステップ１１５に進む。

次のステップ１１５では、ロードスライダ５０を、Ｙ駆動機構６０の駆動により、ローディングポジション上方まで移動させるとともに、ウエハステージＷＳＴをローディングポジションまで移動させる。なお、ここでは、ロードスライダ５０からウエハＷを受け渡すときのウエハステージＷＳＴの位置を推定し、その推定結果に基づいてＸＹ座標系におけるウエハステージＷＳＴのロード位置を決定する。ここでの推定方法では、既に求められているウエハ座標系におけるウエハＷの基準位置情報Ｏ（Ｘ₀，Ｙ₀）及びマーク座標系におけるマーク５０Ｍの基準位置情報ｐ（Ｓ_CAx，Ｓ_CAy，θ_CA）と（図１７（Ａ）参照）、ＸＹ座標系におけるウエハの基準ロード位置ＬＰ（ＬＰ_X，ＬＰ_Y）と（図１７（Ｂ）参照）、更に、上記ステップ１１１（図１０）におけるウエハＷに対するプリ２ＬＡ計測工程と、上記サブルーチン１１３（図１０）におけるプリ２ＴＡ計測工程との計測結果（プリ２ＬＡ計測工程でのウエハ座標系におけるウエハＷの位置情報Ｃ（Ｘ_C，Ｙ_C，θ_C）と、マーク座標系におけるマーク５０Ｍの位置情報ｐ’（Ｓ_CAx’，Ｓ_CAy’，θ_CA’）と（図１８（Ａ）参照）を用いる。これらの位置情報ｐ，Ｏ，ＬＰ，Ｃ，ｐ’が、ウエハステージＷＳＴのウエハＷの受け渡し位置の推定に用いられる。

ウエハ位置ずれ量の表し方としては種々考えられるが、例えばここでは、ウエハＷの位置ずれを、マーク５０Ｍの位置ずれによる平行移動成分とマーク５０Ｍの回転量の差に起因する位置ずれ成分である回転成分とに分けて推定演算し、その後ウエハＷの位置ずれ量を位置ずれベクトルＤ₁の形態で表すこととする。

主制御装置２０は、算出された位置ずれベクトルＤ₁を不図示の記憶装置に格納する。本実施形態では、そのベクトルＤ₁に対応する位置を、ウエハステージＷＳＴのロード位置として推定し、その推定ロード位置にウエハステージＷＳＴを移動させて、ウエハＷをロードする。

図１０に戻り、サブルーチン１１７において、プリ３計測工程を行う。このサブルーチンで行われる処理は、マーク５０Ｍを撮像するのが、マーク検出系４２である他は、サブルーチン１１３と同じである。マーク検出系４２の撮像結果は、主制御装置２０に送られる。主制御装置２０は、この撮像結果に基づいて、マーク座標系におけるマーク５０Ｍの位置情報（位置及び回転）を、サブルーチン１１３と同様にして検出する。このサブルーチン１１７において検出されたマーク５０Ｍの位置Ｐ_T’及び回転量θ_CT3を、位置情報ｑ’（Ｓ_CBx’，Ｓ_CBy’，θ_CB’）とする。Ｓ_CBx’はＸ座標であり、Ｓ_CBy’はＹ座標であり、θ_CB’は回転量である。なお、この位置情報ｑ’（Ｓ_CBx’，Ｓ_CBy’，θ_CB’）は、不図示の記憶装置に記憶される。図１８（Ｂ）には、このサブルーチン１１７におけるプリ３計測工程においてロードスライダ５０のマーク５０Ｍの位置情報ｑ’の一例が示されている。なお、このとき、サブルーチン１１３において、ステップ３２７、ステップ３２９が行われていれば、ここでは、ステップ３２７、ステップ３２９を行う必要はない。

次のステップ１１９では、ウエハステージＷＳＴ上にウエハＷをロードする。このときのウエハステージＷＳＴ上のウエハＷのロード位置をＬＰ’（ＬＰ_x’，ＬＰ_y’）とする。図１８（Ｂ）には、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷのロード位置ＬＰ’が示されている。なお、ウエハステージＷＳＴ上に露光済みのウエハが保持されている場合には、このロード動作を行う前に、ウエハステージＷＳＴからそのウエハをアンロードする必要がある。

次のステップ１２１では、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの位置ずれ量を算出する。ここでも、その位置ずれ量を、マーク５０Ｍの位置ずれによる平行移動成分と、マーク５０Ｍの回転量の差に起因する回転成分とに分けてそれぞれ推定演算し、その後ウエハＷの位置ずれ量を位置ずれベクトルＤ₂（平行移動成分と回転成分とを含む）の形態で表すこととする。

主制御装置２０は、この位置ずれベクトルＤ₂を不図示の記憶装置に格納する。なお、ここで、ウエハ座標系と、ＸＹ座標系との回転量αが無視できない場合には、この回転量αにより、このベクトルＤ₂を回転させたベクトルを求め、これを不図示の記憶装置に格納するようにしても良い。

次のステップ１２３ではサーチアライメントを行う。ここでは、ウエハＷ上に形成されたサーチアライメントマークを、アライメント検出系ＡＳの下方に位置させるように、ウエハステージＷＳＴをＸＹ平面内で移動させるが、このときのウエハステージＷＳＴの移動先は、サーチアライメントマークの設計上の位置座標に、ウエハＷの位置ずれベクトルＤ₂（又はそのベクトルを回転量αだけ回転させたベクトル）と、ウエハ回転量θとで補正することによって得られる位置とする。そして、ここでは、アライメント検出系ＡＳの撮像結果から算出されたサーチアライメントマークの実測位置情報と、設計上の位置情報との差から、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの位置情報（位置ずれ量及び回転量）が求められる。なお、サーチアライメントによって算出されたウエハＷの回転量は、レチクルステージＷＳＴの回転によりキャンセルされる。ステップ１２３終了後は、図１１のステップ１２９に進む。

ステップ１２９では、ウエハアライメントを行う。すなわち、サーチアライメントの結果を考慮して、ウエハＷ上の複数のサンプルショット領域に付設されたアライメントマークの位置を不図示のアライメント検出系ＡＳにより計測し、その計測結果に基づいて、統計処理方法により全てのショット領域の配列座標を算出する、いわゆるＥＧＡ演算を行う。これにより、ウエハＷ上の全てのショット領域のＸＹ座標系上における配列座標が算出される。この処理については、例えば特開昭６１−４４４２９号公報などに開示されているので、詳細な説明を省略する。

次のステップ１３１では、ショット領域の配列番号を示すカウンタｐに１をセットし、最初のショット領域を露光対象領域とする。

そして、ステップ１３３では、ＥＧＡ演算にて算出された露光対象領域の配列座標に基づいて、不図示の照明系からの露光光ＩＬによってレチクルＲのパターン領域を照明し、露光を行う。これにより、レチクルＲのパターンが投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の露光対象領域に縮小転写される。

ステップ１３７では、カウンタｐの値（以下、「カウンタ値ｐ」と呼ぶ）を参照し、全てのショット領域に露光が行われたか否かを判断する。ここでは、カウンタ値ｐは１であり、最初のショット領域に対して露光が行なわれたのみであるので、ステップ１３５での判断は否定され、ステップ１３７に進む。

ステップ１３７では、カウンタ値ｐをインクリメント（ｐ←ｐ＋１）して、次のショット領域を露光対象領域とし、ステップ１３３に戻る。以下、ステップ１３５での判断が肯定されるまで、ステップ１３３→ステップ１３５→ステップ１３７の処理、判断が繰り返される。

ウエハＷ上の全てのショット領域へのパターンの転写が終了すると、ステップ１３５での判断が肯定され、ステップ１３９に進む。

ステップ１３９では、ウエハＷのアンロードを行う。ウエハＷは、アンロードスライダ６２によりアンロードされ、アンロードロボット９３によってＦＯＵＰ２７に戻されるか、不図示の搬送系により、インラインに接続されたコータ・デベロッパ（Ｃ／Ｄ）に搬送される。これにより、一連の露光処理が終了する。

上述した本実施形態では、Ｌ／ＳパターンＬＳｘ，ＬＳｙ上の各計測範囲ｍ，ｎの代表点の位置座標をそれぞれマーク座標系の位置座標に変換してから、最小二乗近似直線を求め、代表点とその直線との分散を求めたが、各カメラ座標系上での位置座標に基づいてＸＹ軸それぞれの最小二乗近似直線を求め、代表点とその直線との分散値を求め、交点を求めてから、その交点の位置座標を、マーク座標系の位置座標に変換するようにしても良い。このようにすれば、上記分散値をいち早く算出することができる。また、ステップ３０３〜ステップ３０７におけるテンプレートマッチングは、上述したように、マーク５０Ｍの対称性を考慮した概略Ｘ位置の検出により、マッチング範囲を制限して行うようにしても良い。また、サブルーチン１１３、１１７において、ステップ３２７、ステップ３２９の処理を行わずに、基準位置情報ｐ，ｑの少なくとも一方を検出する際に、その過程で、ステップ３２５、ステップ３２７、ステップ３２９に相当する処理を行うようにしても良い。

これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、主制御装置２０のＣＰＵが処理する、図１２のステップ３０１〜ステップ３１９が第１工程に相当し、そのうち、ステップ３０３〜ステップ３１９が第１副工程に相当する。また、ステップ３２１〜ステップ３２９が第２工程に相当する。そして、ステップ３２１〜ステップ３２５が第２副工程に相当し、ステップ３２７、ステップ３２９が第３副工程に相当する。そして、マーク検出系４２、プリアライメント装置４５及び主制御装置２０の一部が、信号生成装置に該当し、主制御装置２０が、判別装置に該当する。

以上詳細に説明したように、本実施形態の計測方法によれば、ウエハＷのプリアライメントを行う際に用いられるマーク５０Ｍの少なくとも一部がプリアライメント装置４５及びマーク検出系４２によって計測され、この撮像結果に相当するパターン信号に基づいて、マーク５０Ｍの汚れ具合が所定の基準を満たしているか否かが判別される。すなわち、マーク５０Ｍをプリアライメント装置４５及びマーク検出系４２で計測し、その計測結果からマーク５０Ｍ上の異物を、自動的かつ確実に判別することができる。

なお、本実施形態においては、プリアライメントを行う際に派生的に出力される画像処理結果を利用して、マーク５０Ｍに異物が付着しているか否かを、至極わずかな処理ステップ数で検出しているので、露光プロセス中のスループットを低下させることがない。また、本実施形態では、得られた画像と比較するようなテンプレート画像等を記憶装置に記憶しておく必要がないので、記憶装置のメモリ容量を少なく見積もることができ、コスト面からも有利である。

また、本実施形態の基板搬送方法によれば、ウエハを搬送するロードスライダ５０上に設けられたマーク５０Ｍに対応するパターン信号に対する評価が行われ、その評価結果により、パターン信号が評価基準に満たない場合には、オペレータに対し、マーク５０Ｍ上に異物が存在する旨の表示が表示装置によってなされる。したがって、オペレータ自らがマーク５０Ｍ上の汚れを確認することなく、マーク５０Ｍの状態を評価することができるので、ウエハＷの搬送状態を常に良好なものとして、そのウエハＷに対する処理精度の低下を防止することができるとともに、歩留まりの低下を防止しつつオペレータによる目視確認作業を省略してスループットの向上を図ることができる。

また、本実施形態の露光装置１００では、マーク５０Ｍが形成されたロードスライダ５０によりウエハＷを搬送し、プリアライメントを行った後に、ウエハステージＷＳＴ上にウエハＷをロードする。なお、このロードの際には、上記計測方法を用いたプリアライメントの結果を反映しつつ、ウエハＷの受け渡し時のウエハステージＷＳＴとロードスライダ５０との相対位置と、ウエハステージＷＳＴに保持されたウエハＷの位置情報との少なくとも一方を調整するので、高スループットかつ高精度な露光を実現することができる。

なお、本実施形態では、露光工程中において、マーク５０Ｍの撮像結果に相当する信号が所定の基準を満たしているか否かを判別したが、これには限られない。例えば、定期的に、あるいは、露光装置やウエハ搬送系がロット処理を行わないリセット動作時やメンテナンス中において、ロードスライダ５０上のマーク５０Ｍを、マーク検出系４２又はプリアライメント装置４２で撮像可能な位置にロードスライダを移動させ、サブルーチン１１３（１１７）の処理を実行するようにして、マーク５０Ｍの撮像結果に相当する信号が所定の基準を満たしているか否かをを判断するようにしても良い。

また、マーク５０Ｍ上の汚れを検出する方法はこれには限られない。ここでは、上記実施形態とは異なるマーク５０Ｍ上の汚れを検出する実施形態の変形例について説明する。

図１９には、この実施形態の変形例におけるマーク５０Ｍの汚れ検出処理を示すフローチャートである。この処理は、定期的に、あるいは、露光装置１００がロット処理を行わない間、例えばリセット動作中やメンテナンス中において行われるものとするが、上記実施形態と同様に実際のプロセスウエハの一連のウエハ搬送処理中に行うようにしても構わない。なお、前提として、プリアライメント装置４５又はマーク検出系４２において、異物が付着していない状態でのマーク５０Ｍの画像（すなわちマーク５０Ｍに相当する参照パターン信号）を取得する工程が実施されているものとし、そのパターン信号がすでに不図示の記憶装置に記憶されているものとする。以下では、この参照パターン信号による画像データを、参照画像Ｐ’とする（図２０（Ａ））。

図１９に示されるように、まず、ステップ４０１では、マーク検出系４２又はプリアライメント装置４５によってマーク５０Ｍを撮像する（第１工程）。このとき得られた画像Ｐの一例が、図２０（Ｂ）に示されている。図２０（Ｂ）に示されるように、マーク５０Ｍ上には、異物Ｄ１，Ｄ２が付着しているものとする。

次のステップ４０３では、ステップ４０１の撮像により得られた画像Ｐと、参照画像Ｐ’とを重ね合わせる。この重ね合わせを実現するために、ここでは、まず、テンプレートマッチングなどの処理を行って、指標マークＴ１〜Ｔ１１の中から、少なくとも１つの指標マークの位置を検出する。例えば、参照画像Ｐ’の中央付近にある指標マークがＴ８である場合には、テンプレートＴ８’及びテンプレートＴ８’とＸ軸に間して鏡映対称なテンプレートとを用いて、例えば、−Ｘ側の指標マークＴ８と、＋Ｘ側の指標マークＴ８との両方を検出する。なお、参照画像Ｐ’におけるーＸ側の指標マークＴ８の位置と、＋Ｘ側の指標マークＴ８の位置とは、すでに検出されているものとする。

そして、このステップ４０３では、対応する指標マーク同士の位置が互いに一致するように、両画像Ｐ，Ｐ’を重ね合わせる。ここで、両画像Ｐ，Ｐ’を重ね合わせたときに、両画像の画素の位置が一致しない場合には、所定の画像補間法、例えばＳＩＮＣ補間法、ニアレストネイバー法、バイリニア法又はバイキュービック法などを用いて、画素間の輝度値の補間を行うようにしても良い。図２１（Ａ）には、重ね合わされた両画像の一例が示されている。

次のステップ４０５では、両画像の対応する画素同士で、それぞれの輝度の差分ｅを求め、その差分の絶対値の総和Σ｜ｅ｜を求める。図２１（Ｂ）には、対応する各画素の差分ｅが画像イメージで示されている。図２１（Ｂ）に示されるように、対応する画素の輝度値に差がない場合、すなわち０となる場合には、その部分が黒色（いわゆる０レベル）で示されている。この場合、異物Ｄ１，Ｄ２が存在していれば、その部分だけ０レベル以外となる。

そして、次のステップ４０７では、その総和Σ｜ｅ｜が所定の値（閾値）以下である否かを判断する。この判断が肯定されればステップ４０９に進み、否定されればステップ４１１に進む。異物Ｄ１，異物Ｄ２の存在により、対応する各画素の差分の絶対値の総和は増大すると考えられ、この総和の値が所定の値を超えていた場合には、マーク５０Ｍを計測するに際し、その計測結果（計測精度）に対する信頼性の点において無視できない異物が、マーク５０Ｍ上に付着していると判断するのである。以上のステップ４０３〜ステップ４０７が第２工程に相当する。

次のステップ４０９では、マーク５０Ｍに無視できない汚れはないとして、正常終了した旨を不図示の表示装置に表示し、処理を終了する。一方、ステップ４１１では、マーク５０Ｍ上に異物が存在すると認識され、マーク５０Ｍ上に無視できない汚れがある旨を不図示の表示装置にアラーム表示して、それによりマーク５０Ｍ上の異物の除去を促し、ステップ４１１終了後、処理を強制終了させる。オペレータは、搬送系が停止したことを確認しつつ、ロードスライダ５０上を例えばアルコールやエアノズルの噴射等で洗浄する。

なお、この方法を用いれば、撮像装置の撮像全体の一部の汚れを検出する上記実施形態での方法とは異なり、撮像装置の撮像視野全体の汚れを検出することができるので、ロードスライダ５０全体のオーバーホールなどを行う際に用いられるのが望ましい。

また、この方法では、指標マークＴ１〜Ｔ１１の位置を検出し、同一の指標マークを一致させることにより、撮像された画像Ｐと、参照画像Ｐ’とを重ね合わせたが、これには限られない。例えば、画像Ｐに対し、参照画像Ｐ’を例えば１画素ずつずらしながら、テンプレートマッチングを行い、相関値が最大であったときの重ね合わせを最適な重ね合わせ位置とするようにしても良い。この場合、そのときの相関値が所定の値を下回っていたら、マーク５０Ｍが汚れているとみなすようにすれば良い。このような重ね合わせ方法は、指標マークＴ１〜Ｔ１１上が汚れていた場合などに有効である。

なお、この方法では、対応する画素の輝度値の差分の絶対値の総和を基準として、マーク５０Ｍの汚れを判別したが、対応する画素の輝度値の差分の２乗値の総和を基準とするようにしても良い。また、重ね合わせる指標マークは、画像の回転を考慮しなければ１つだけでも良く、３つ以上の指標マークで重ね合わせを行っても良い。また、参照画像データＰ’は、実際の撮像によって得られたものではなく、マーク５０Ｍの設計値から算出されたデータであっても良い。また、参照画像は１つだけである必要はなく、複数の参照画像を記憶しておき、その中から、画像Ｐと最も相関性の高いものや、同じ指標マークを捉えている画像を参照画像として用いるようにしても良い。

なお、上記実施形態では、マーク５０Ｍ上の汚れを判別したが、上記実施形態の方法が、プリアライメント装置４５又はマーク検出系４２に組み込まれた対物レンズの汚れの検出にも適用できることは、勿論である。すなわち、本発明は、マーク５０Ｍの異物の有無の判別に限らず、マーク検出系４５及びプリアライメント装置４５での撮像により得られた撮像結果に相当する信号が信頼性のある信号であるか否かの判断に適用することができる。したがって、マーク検出系４２やプリアライメント装置４５における受光素子の一部の欠損、あるいはマーク５０Ｍの一部の破損、照明装置８１Ｆの故障など、トータルの要因の影響を受ける撮像結果としての信号の信頼性を検討することにより、プリアライメントの精度を低下させる要因を検出可能とすることができる。

また、上記実施形態では、撮像結果に対する処理結果のばらつき度合の評価基準として、代表点の分散値を用いたがこれには限られない。例えば、代表点と平均位置との残差の二乗の平方和（残差平方和）を用いても良く、標準偏差を用いても良い。また、上記実施形態では、計測範囲の代表点をその範囲の中心点としたが、これには限られず、異物が付着することにより、位置ずれを起こすような点であれば何でも良い。

また、異物を検出する対象となる計測範囲ｍ，ｎを選択する方法は、上記実施形態のような方法には限られない。画像内から任意の範囲を抽出するようにしても良い。すなわち、計測範囲は、直線上にある必要はなく、大きさもまちまちで良い。しかしながら、この場合、処理結果のばらつき度合としては、例えば、計測範囲内の輝度の総和や平均値などのばらつきを指標とする必要がある。

また、上記方法以外にも、信号の信頼性を評価する方法はある。例えば、画像（または上記計測範囲）内のすべての輝度の積算値を求め、参照画像の輝度の積算値との差を評価基準としても良いし、画像の一方向の輝度の積算値の波形の違い、相関関係などを評価基準としても良い。

なお、本発明は、マーク５０Ｍの形状には限られない。例えば、マーク５０Ｍは、撮像装置の撮像視野よりも小さくても良い。指標マークの配置場所にも限られず、指標マークは２方向に配置されていても良くマーク５０Ｍの中心に対し放射状に配置されていても良い。また、指標マークはなくても良く、１次元位置検出用マークであっても良い。

また、上記実施形態では、ロードスライダ５０上のマーク５０Ｍの撮像機構について本発明を適用したが、これには限られない。例えば、プリアライメント装置４５の領域ＶＡ〜ＶＥ、すなわち、ウエハＷを撮像する撮像機構についても適用することができる。例えば、それらの較正処理を行うための工具ウエハをロードする際に、その工具ウエハ上に設けられた較正用マークを撮像する場合にも適用することができる。また、ウエハ上のウエハアライメント用のマークやサーチアライメントマーク、ウエハステージＷＳＴ上に設けられたベースライン計測用又はレチクルアライメント用のマーク等の計測に対しても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、対応する輝度の差をとる際には、ある程度の閾値を設け、差が閾値以下である場合には、差を０とするようにしても良い。また、信号に含まれるノイズに対して評価のロバスト性を高めるために、輝度の差の絶対値の総和が所定の基準より大きくなった場合でも、差が大きくなった画素の存在する範囲が画像内において、ある程度分散している場合には、異物無しと判断するようにしても良い。すなわち輝度の差が大きい部分の大きさを検出し、その大きさを異物の有無の判断基準とするようにしても良い。

また、上記実施形態では、撮像により得られるパターン信号を１つとしたが、これには限らず、ロードスライダ５０を微小距離移動させながらマーク検出系４２等による撮像を行って、複数の画像に対して、上記実施形態と同様の処理を行い、マーク５０Ｍの大部分に渡る汚れを検出するようにしても良い。

また、上記実施形態では、マーク５０Ｍをロードスライダ５０の−Ｘ側端部近傍に配設したが、これに限らず、アーム部の略中央部に配設するようにしても良いし、＋Ｘ側端部に配設するようにしても良い。

また、上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの残存回転量、すなわちサーチアライメントで検出されたウエハＷの回転量を、レチクルステージＲＳＴの回転で補正したが、例えばセンタテーブルＣＴをθｚ方向に回転可能とし、レチクルステージＲＳＴのθｚの回転範囲が小さくその回転量を十分にキャンセルできない場合には、センタテーブルＣＴのθｚの回転、あるいはレチクルステージＲＳＴとセンタテーブルＣＴの回転により、ウエハＷの回転量をキャンセルするようにしても良い。また、ウエハステージＷＳＴそのものを回転させるようにしても良い。なお、センタテーブルＣＴ、ウエハステージＷＳＴ及びレチクルステージＲＳＴの少なくとも１つを回転させる代わりに、あるいはこれと組み合わせて、ロード前にロードスライダ５０を微小回転させても良い。

また、上記実施形態では、センタテーブルＣＴの上下動によってウエハのロード及びアンロードを行うものとしたが、例えばセンタテーブルＣＴは固定としてウエハステージＷＳＴの一部（ウエハホルダなど）を上下動させても良い。さらに、上記実施形態では、センタテーブルＣＴが３本のピンを有するものとしても良い。また、上記実施形態ではウエハステージＷＳＴにセンタテーブルＣＴを設けるものとしたが、必ずしもセンタテーブルＣＴを設けなくても良く、センタテーブルＣＴを用いないでウエハのロード及びアンロードを行う露光装置にも本発明を適用することができる。例えば特開平１１−２８４０５２号公報などに開示されているように、ウエハホルダの２箇所を切り欠いてロードスライダ又はアンロードスライダが進入する空隙を設け、この空隙内でロードスライダ又はアンロードスライダを上下動させてウエハＷのロード及びアンロードを行う方式を採用しても構わない。この露光装置では、ロードスライダ５０、ウエハステージＷＳＴ、及びレチクルステージＲＳＴの少なくとも１つを回転させることでウエハＷの回転ずれ量をキャンセルすれば良い。

また、上記実施形態では、ロードスライダ５０をＹ軸方向のみに可動としたが、ロードスライダ５０は、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向及びθｚ方向の位置を調整可能となっていても良い。この場合には、ウエハステージＷＳＴの位置調整及びセンタテーブルＣＴ等の回転等を行わなくても、ウエハの受け渡しに先立ってロードスライダ５０をその基準位置からＸ軸及びＹ軸方向とθｚ方向にそれぞれ微動することで、前述のウエハＷの位置ずれ量及び回転ずれ量をキャンセルするようにしても良い。ロードスライダ５０で調整するかウエハステージＷＳＴ等で調整するかは、それらの位置決め精度の優劣を考慮して選択すれば良い。

また、上記実施形態で説明したように、ロードスライダ５０上のマーク５０Ｍは落射照明系及び透過照明系のどちらでも検出することができるが、ウエハの外形は、ウエハの裏面から照明を当てることによって検出するのが望ましい。上記実施形態では、マークとウエハの外形とを同時に撮像しないため、一方の照明系が、他方の撮像結果に悪影響を及ぼさないようにできるという効果も生ずる。

また、上記実施形態におけるロードスライダ５０は、撮像装置ＶＡ〜ＶＥの撮像領域を避けるような形状となっている必要があるが、画像処理精度が高く、ウエハの外形も落射照明によって精度良く検出可能であるときには、ロードスライダは、その撮像領域を避ける形状となっていなくても良い。また、ロードスライダの光に対する反射特性を、ウエハの反射特性と著しく異なるようにすれば、ロードスライダの指部が、プリアライメント装置４５の撮像領域ＶＡ〜ＶＥに収まるような形状となっていても良い。要は、ロードスライダ５０の形状が上記実施形態に限定されるものでなく任意で構わない。搬送部材としては、その形状、構造は、上記実施形態のロードスライダ５０には限定されず、例えば、ウエハを吊り下げながら搬送する形態のものであっても良い。

また、上記実施形態では、ノッチ付のウエハを処理する場合について説明したが、オリエンテーションフラット付のウエハを処理する場合にも本発明を適用することができることは言うまでもない。

また、上記実施形態では、ウエハのプリアライメントを行う際に、ウエハの外形を３箇所検出するとしたが、ウエハの位置ずれ量及び回転ずれ量が精度良く算出できるのであれば、ウエハの外形をある程度広い撮像範囲（ノッチ等を必ず含む範囲）で１箇所だけ検出するだけでも良いし、領域ＶＡ〜ＶＥのすべてのエッジを検出するようにしても良い。

また、上記実施形態では、プリアライメント装置４５やマーク検出系４２など、マーク５０Ｍの検出に用いるセンサは撮像装置に限られるものではなく、例えば光量センサなどを用いても良い。このことはマーク検出系４２についても同様である。さらに、上記実施形態では、プリ１計測工程を行うものとしたが、例えばウエハの中心とターンテーブル５１の回転中心とのずれ量を比較的小さくしてウエハをターンテーブル５１に保持できるときは、プリ１計測工程を行わなくても良い。

また、上記実施形態では、照明装置をウエハＷの下方に配置し、撮像装置をウエハＷの上方に配置したが、これは逆であっても構わない。

また、上記実施形態では、露光装置１００が１つのウエハステージを備えるものとしたが、例えば国際公開ＷＯ９８／２４１１５号やＷＯ９８／４０７９１号などに開示されているような、２つのウエハステージを備える露光装置にも本発明を適用することができる。なお、ウエハがローディングされたウエハステージはローディングポジションから、前述の転写位置に先立ってアライメント位置に移動されることが多いので、アライメント検出系ＡＳの配置をも考慮してローディングポジションを決定することが好ましい。

また、上記実施形態は、ウエハＷのプリアライメントに関するものであったが、レチクルＲの位置合わせについても適用可能であることは勿論であり、ウエハホルダなど、露光装置の部品を自動で交換する際にも適用することが可能である。

上記実施形態の露光装置は、ステップ・アンド・スキャン方式、ステップ・アンド・リピート方式、ステップ・アンド・スティッチ方式のいずれかの縮小投影露光装置とすることができる。また、プロキシミティ方式などの露光装置、あるいはミラープロジェクション・アライナー、及びフォトリピータにも本発明を適用することができる。

また、本発明は、露光光源には限定されない。露光光ＩＬを発する不図示の照明系の光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ光源（発振波長２４８ｎｍ）などの遠紫外光、ＡｒＦエキシマレーザ光源（発振波長１９３ｎｍ）、あるいはＦ₂レーザ光源（発振波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光など発するものを用いることができる。また、紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）を発生させる超高圧水銀ランプを用いることも可能である。さらには、Ａｒ₂レーザ光源（出力波長１２６ｎｍ）などの他の真空紫外光源を用いても良い。また、例えば、真空紫外光として上記各光源から出力されるレーザ光源に限らず、ＤＦＢ（Distributed Feedback、分布帰還）半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）の両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を照明光として照射する光源を用いても良い。また、ＥＵＶ光、Ｘ線、あるいは電子線及びイオンビームなどの荷電粒子線を露光ビームとして用いる露光装置に本発明を適用しても良い。さらに、例えば国際公開ＷＯ９９／４９５０４号などに開示される、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間に液体が満たされる液浸型露光装置に本発明を適用しても良い。

また、上記実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子、マイクロマシン、有機ＥＬ、ＤＮＡチップなどを製造するための露光装置などにも本発明は広く適用できる。

なお、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより、上記実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。

さらに、露光装置以外の検査装置、加工装置などの装置であっても、搬送後の物体の位置決め精度が要求される装置であれば、本発明の搬送方法を好適に適用することができる。

《デバイス製造方法》
次に、上述した露光装置１００をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。

図２２には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図２２に示されるように、まず、ステップ７０１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ７０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ７０３（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

次に、ステップ７０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップ７０１〜ステップ７０３で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ７０５（デバイス組立てステップ）において、ステップ７０４で処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。このステップ７０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。

最後に、ステップ７０６（検査ステップ）において、ステップ７０５で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

図２３には、半導体デバイスにおける、上記ステップ７０４の詳細なフロー例が示されている。図２３において、ステップ７１１（酸化ステップ）においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ７１２（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ７１３（電極形成ステップ）においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ７１４（イオン打ち込みステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップ７１１〜ステップ７１４それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ７１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ７１６（露光ステップ）において、上記実施形態の露光装置１００を用いてマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップ７１７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、
ステップ７１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ７１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。

これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップ７１６）において上記実施形態の露光装置１００及び露光方法が用いられるので、スループットを向上させることができ、高精度な露光を実現することができる。この結果、高集積度のデバイスの生産性（歩留まりを含む）を向上させることが可能になる。

以上説明したように、本発明の計測方法及び計測装置は、計測用パターンの位置情報を計測するのに適しており、本発明の基板搬送方法は基板を搬送するのに適している。

本発明の一実施形態に係る露光装置の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置の横断面図である。 図３（Ａ）は、ロードスライダの構造を示す上面図であり、図３（Ｂ）は、ロードスライダの構造を示す斜視図である。 マークの一例を示す図である。 指標マークの一例を示す図である。 指標マークと目盛との対応関係を示す図である。 プリアライメント系の構成を示す斜視図である。 制御系の構成を示すブロック図である。 各座標系の関係を示す図である。 本発明の一実施形態の露光動作を示すフローチャート（その１）である。 本発明の一実施形態の露光動作を示すフローチャート（その２）である。 図１１のサブルーチン１１３、ステップ１１７を示すフローチャートである。 図１３（Ａ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その１）であり、図１３（Ｂ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その２）であり、図１３（Ｃ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その３）である。 図１４（Ａ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その４）であり、図１４（Ｂ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その５）であり、図１４（Ｃ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その６）である。 図１５（Ａ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その７）であり、図１５（Ｂ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その８）である。 図１６（Ａ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その９）であり、図１６（Ｂ）は、マーク位置の中心算出方法を示す図（その１０）である。 図１７（Ａ）は、ウエハの基準位置とロードスライダのマークの基準位置との関係を示す図であり、図１７（Ｂ）は、ローディング時のロードスライダのマークの位置と、ウエハの基準ロード位置との関係を示す図である。 図１８（Ａ）は、プリアライメント時のウエハの中心位置と、ロードスライダのマークの位置との関係を示す図であり、図１８（Ｂ）は、ローディング時のロードスライダのマークの位置と、ウエハステージＷＳＴのローディングポジションの推定位置との関係を示す図である。 本発明の他の実施形態の計測方法のフローチャートである。 図２０（Ａ）は、参照画像の一例を示す図であり、図２０（Ｂ）は、撮像された画像の一例を示す図である。 図２１（Ａ）は、画像を重ね合わせた様子の一例を示す図（その３）であり、図２１（Ｂ）は、各画素の輝度の差分の一例を示す図である。 本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。 図２２のステップ７０４の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

２０…主制御装置（信号生成装置の一部、判別装置）、４２…マーク検出系（信号生成装置）、４５…プリアライメント装置（信号生成装置）、５０…ロードスライダ（物体、搬送部材）、５０Ｍ…マーク（計測用パターン）、５１…ターンテーブル、５２…プリアライメントステージ、６０…Ｙ駆動機構、８１Ａ〜８１ＧＡ，ＧＢ…照明装置、８３Ａ，８３Ｂ…ラインセンサ、１００…露光装置、Ａｒ１…第１領域、Ａｒ２…第２領域、ＬＳｘ，ＬＳｙ…Ｌ／Ｓパターン、ＰＬ…投影光学系、ＲＳＴ…レチクルステージ、Ｔ１〜Ｔ１１…指標マーク、Ｗ…ウエハ（基板）、ＷＳＴ…ウエハステージ（ステージ）。

Claims (16)

1. 物体上の所定位置に形成された計測用パターンの位置を計測する計測方法であって、
   前記計測用パターンの少なくとも一部を、所定の計測視野を有する計測装置を用いて計測し、該計測用パターンに相当するパターン信号を得る第１工程と；
   前記パターン信号に基づいて、前記計測用パターンに付着した異物の有無を判別する第２工程と；を含む計測方法。
2. 物体上の所定位置に形成された計測用パターンの位置を計測する計測方法であって、
   前記計測用パターンの少なくとも一部を、所定の計測視野を有する計測装置を用いて計測し、該計測用パターンに相当するパターン信号を得る第１工程と；
   前記パターン信号に基づく該計測用パターンの位置計測結果が所定の基準を満たすか否かを、該パターン信号に基づいて判別する第２工程と；を含む計測方法。
3. 前記第１工程は、
   前記計測用パターンに対応する部分に、所定の位置関係を有する複数の処理範囲を指定する第１副工程を含み、
   前記第２工程は、
   前記各処理範囲内の各信号に対して所定処理を施す第２副工程と、
   前記各処理範囲に対する処理結果のばらつき度合いに基づいて前記判別動作を行う第３副工程と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の計測方法。
4. 前記第１副工程では、少なくとも３つの前記処理範囲を指定し、
   前記第２副工程では、前記所定処理を施して、前記少なくとも３つの処理範囲それぞれの代表点を検出し、
   前記第３副工程では、前記代表点に基づく最小二乗近似直線と各代表点との偏差を、前記ばらつき度合いの指標とすることを特徴とする請求項３に記載の計測方法。
5. 前記計測用パターンは、該パターン内での位置関係が既知である複数の指標マークを更に含み、
   前記第１副工程では、前記計測結果から指標マークを抽出し、前記抽出結果に基づいて前記複数の処理範囲を指定することを特徴とする請求項３又は４に記載の計測方法。
6. 予め、所定の参照信号を求める工程を更に有し、前記第２工程は、前記参照信号と、前記第１工程にて得られるパターン信号とに基づいて、前記判別動作を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の計測方法。
7. 前記第２工程は、前記パターン信号と前記所定の参照信号との相関度が最大となるように、該パターン信号と該参照信号とを重ね合わせて比較する第１副工程と、
   前記比較結果に基づいて前記判別動作を行う第２副工程と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の計測方法。
8. 前記計測用パターンは、該パターン内での位置関係が既知である、互いに種類が異なる複数の指標マークを更に含み、
   前記第１副工程では、前記指標マークに基づいて、前記パターン信号と前記参照信号との重ね合わせを行うことを特徴とする請求項７に記載の計測方法。
9. 前記参照信号は、前記計測用パターン上に異物が付着していない状態下において計測された信号であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の計測方法。
10. 前記第２副工程では、前記パターン信号と前記参照信号との相関度に基づいて、前記判別動作を行うことを特徴とする請求項７に記載の計測方法。
11. 前記第２副工程では、前記パターン信号から得られる各画素の輝度値と、その画素に対応する前記参照信号の画素の輝度値との差分に基づいて、前記判別動作を行うことを特徴とする請求項７に記載の計測方法。
12. 前記計測用パターンは、前記計測視野よりも大きいことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の計測方法。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の計測方法を用いて、基板を搬送する移動体上に設けられた計測用パターンに対応するパターン信号を評価する工程と；
    前記評価の結果、前記計測用パターン上に異物が存在すると認識された場合には、その旨を表示し、それにより該計測用パターン上の異物の除去を促す工程と；を含む基板搬送方法。
14. 物体上の所定位置に形成された計測用パターンの位置を計測する計測装置であって、
    所定の計測視野を有し、その計測視野内の前記計測用パターンの少なくとも一部を計測し、該計測用パターンに相当するパターン信号を生成する信号生成装置と；
    前記信号生成装置により生成されたパターン信号に基づく計測用パターンの位置計測結果が所定の基準を満たすか否かを、該パターン信号に基づいて判別する判別装置と；を備える計測装置。
15. 前記信号生成装置は、
    前記パターン信号に基づいて、前記計測用パターンに対応する部分に、所定の位置関係を有する複数の処理範囲を指定し、
    前記判別装置は、
    該複数の処理範囲内の前記計測用パターンに相当するパターン信号に対し所定の処理を施し、その処理結果のばらつき度合いに基づいて、前記判別動作を行うことを特徴とする請求項１４に記載の計測装置。
16. 所定の参照信号を記憶する記憶装置をさらに備え、
    前記判別装置は、
    前記信号生成装置によって得られるパターン信号と、前記記憶装置に記憶された参照信号との相関度が最大となるように、前記パターン信号と前記参照信号とを重ね合わせて比較し、該比較結果に基づいて前記判別動作を行うことを特徴とする請求項１４に記載の計測装置。
    
    

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