JPH11284052A - 基板搬送方法、基板搬送装置、及び露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板搬送時間の短縮によりスループットの向
上を図る。 【解決手段】基板受け渡し位置（Ｂ点）に搬出アーム５
２を待機させておき、次いで基板Ｗを保持した基板保持
部材１８を基板受け渡し位置まで移動させ、基板Ｗを基
板保持部材１８から搬出アーム５２に渡す。そして、搬
出アーム５２と基板保持部材１８とを相対移動させ、基
板Ｗを保持した搬出アーム５２を基板保持部材１８から
退避させる。この場合、基板保持部材１８から搬出アー
ム５２に対する基板の受け渡しは、搬出アームではな
く、これより高速で移動する基板保持部材１８を基板受
け渡し位置まで移動させることにより行われ、その受け
渡し完了後の基板を保持した搬出アームの基板保持部材
からの退避も搬出アーム５２と基板保持部材１８との相
対移動によりおこなわれるので、従来のアンローディン
グアームとセンターアップとの共同作業による基板のア
ンローディングに比べて高速な基板保持部材からの基板
の搬出（アンローディング）が可能になり、スループッ
トの向上が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板搬送方法、基
板搬送装置、及び露光装置、並びにデバイス製造方法に
係り、更に詳しくは、露光装置のウエハステージ上に基
板としてのウエハを搬入し、あるいはウエハステージか
らウエハを搬出するのに好適な基板搬送方法及び基板搬
送装置、及びこれを備える露光装置、並びに該露光装置
を用いるデバイス製造方法に関する。

【０００２】

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

【０００３】図２１には、この種の装置におけるウエハ
搬送系の一例が示されている。ここで、この図２１を用
いてウエハ搬送の処理の流れを簡単に説明すると、イン
ラインよりコータ・ディベロッパ（Coater-Developer：
ウエハ上にフォトレジストを塗布したり、露光後のウエ
ハを現像する装置）等の他の半導体製造装置から送られ
てきたウエハＷは、ロボットアーム１６４に受け渡さ
れ、ロボットアーム１６４上の吸着部１６８で吸着され
保持される。その後、ロボットアーム１６４がアーム駆
動装置１６６によって矢印Ａ方向にガイド１６７に沿っ
て駆動され、ロボットアーム１６４によってウエハＷが
プリアライメント装置１７０の前方まで運ばれる。この
位置でロボットアーム１６４を伸ばして、プリアライメ
ント装置１７０上の回転軸１７２上にウエハＷが受け渡
される。

【０００４】ここで、制御装置１７４では、プリアライ
メント装置１７０を構成する不図示の駆動機構を介して
回転軸１７２を回転駆動する。これにより、ウエハＷが
回転を開始する。このウエハＷの回転中、制御装置１７
４では不図示のノッチ検出センサの出力をモニタして、
ウエハＷの周縁部に設けられたノッチ（Ｖ字状の切り欠
き）が検出されるのを待つ。ノッチ検出センサによりノ
ッチが検出されると、制御装置１７４では駆動機構を介
して回転軸１７２の回転を停止する。次に、制御装置１
７４では不図示のピン駆動機構を介して位置決めピン１
７６、１７８、１８０を回転軸１７２に向けて同時に駆
動する。これにより、ウエハＷの回転方向及びＸＹ２次
元方向のラフな位置決め（プリアライメント）が終了す
る。このプリアライメント終了後、制御装置１７４では
位置決めピン１７６、１７８、１８０を原位置に戻す。

【０００５】次に、制御装置１７４では回転搬送アーム
駆動装置１８２を構成するアーム駆動機構１８４を駆動
し、ウエハロード用の回転搬送アーム１８６を、当該回
転搬送アーム１８６の先端の鈎部がプリアライメント装
置１７０上の回転軸１７２に係合する位置まで旋回させ
て停止し、回転搬送アーム１８６に設けられた吸着部１
８８のバキュームをＯＮにする。これにより、ウエハＷ
が回転搬送アーム１８６に吸着保持される。この状態
で、回転搬送アーム１８６は待機する。この待機中に、
ＸＹステージ１９０に搭載されたウエハＷの露光が終了
し、ウエハＷの交換が以下の(1) 〜(10)の手順に従って
約５〜ｌ０秒間で行われる。 (1) 不図示の主制御装置により、駆動系を介してＸＹス
テージ１９０が図２１に示されるローディングポジショ
ンまで移動される。 (2) 次に、主制御装置によりウエハホルダ１９２のバキ
ュームがＯＦＦされる。 (3) 次に、主制御装置により、ＸＹステージ１９０上に
設けられた３本の上下動ピン（センターアップ）１９
４、１９６、１９８が上昇駆動され、該センターアップ
１９４、１９６、１９８によりウエハＷが上方に持ち上
げられウエハホルダ１９２から離間する。 (4) 次に、制御装置１７４により、主制御装置からの指
示に応じてアーム駆動機構１８４が制御され、ウエハア
ンロード用の回転搬送アーム２００がセンターアップ１
９４、１９６、１９８に保持されているウエハＷの下に
挿入される。 (5) 次に、主制御装置によりセンターアップ１９４、１
９６、１９８が下降駆動され、回転搬送アーム２００に
ウエハＷが渡される。このとき、制御装置１７４により
回転搬送アームの２００の吸着部２０２によるウエハＷ
のバキュームが開始される。 (6) 次に、制御装置１７４により回転搬送アーム２００
が旋回され、ウエハＷがローディングポジションより退
避されると同時にウエハＷを保持して待機中の回転搬送
アーム１８６が旋回され、ウエハＷがホルダ１９２上方
まで搬送される。 (7) 次に、主制御装置によりセンターアップ１９４、１
９６、１９８が上昇駆動され、ウエハＷが回転搬送アー
ム１８６からセンターアップ１９４、１９６、１９８上
に移載される。 (8) 次に、制御装置１７４により回転搬送アーム１８６
がウエハＷ下より退避される。 (9) 次に、主制御装置により、センターアップ１９４、
１９６、１９８が下降駆動され、ウエハＷがウエハホル
ダ１９２上へ載置される。 (10) 次に、主制御装置によりウエハホルダ１９２のバ
キュームがＯＮされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年デバイスの高集積
化が進むに伴い、光を用いた露光方法には限界が見え始
めている。例えば、０．１８μｍラインアンドスペース
（Ｌ／Ｓ）以下のデバイスルール（最小線幅）の露光を
行なう場合、エキシマレーザ（ＫｒＦ：波長２４８ｎ
ｍ、ＡｒＦ：波長ｌ９３ｎｍ）、又はＦ₂レーザ（波長
ｌ５７ｎｍ）等の短い露光波長を用い、高いＮ．Ａ．
（０．６〜０．７５）を有する投影光学系を使用する必
要が出ており、レチクルのサイズも６インチから９イン
チへシフトしつつある。この様な状況下で、しかも高ス
ループットを得られる露光装置の需要が高くなってお
り、例えばスキャンニング・ステッパ等の走査型露光装
置の場合、露光時間短縮のため、レチクルが搭載された
レチクルステージと，ウエハが搭載されたウエハステー
ジ（ＸＹステージ）とをより高加速度化、高速化するこ
とが望まれている。

【０００７】しかしながら、レチクルステージとウエハ
ステージをより高加速度化すると、両ステージの同期整
定が困難になり、整定時間が長くなって却って露光時間
が長くなる、あるいは両ステージの同期制御誤差が大き
くなってしまう可能性がある。スキャンニング・ステッ
パではレチクルとウエハの同期制御が重要であることか
ら、露光時間の短縮をステージの高加速度化、高速化の
みで実現することは思うようにいかないのが現実であ
る。

【０００８】ところで、この種の装置におけるウエハの
処理の流れは、通常次のようになっている。

【０００９】まず、前述の如くウエハ外形検出に基づく
プリアライメント（ラフな位置合わせ）を行うラフアラ
イメント工程が行われる。次に、ウエハステージをロー
ディングポジションに移動した状態で前述したローディ
ング用の搬送アーム（搬入アーム）によるウエハステー
ジへのウエハの受け渡し（ウエハローディング工程）が
行われる。その次に、ウエハステージ上のウエハのアラ
イメントマークをサーチし、その紡果に基づいてウエハ
ステージのＸ、Ｙ、θ方向の位置誤差を補正するサーチ
アライメント工程が行われる。その次に、ウエハ上のア
ライメントマークの位置を精密に検出しウエハ上のショ
ット配列を求めるファインアライメント工程が行われ
る。このアライメントの終了後、レチクルのパターンを
ウエハ上に転写する露光工程が行われ、露光終了後に、
ウエハステージを再びローディングポジションに戻して
前述したアンローディングアーム（搬出アーム）による
ウエハの搬出（ウエハアンローディング工程：このウエ
ハアンローディング工程と前述したウエハローディング
工程とによってウエハ交換工程が構成される）が行われ
る。

【００１０】従って、ウエハ１枚の処理に要する時間
は、ウエハ交換時間＋ウエハラフ・サーチ・アライメン
ト時間＋ウエハファインアライメント時聞＋露光時間に
て決定され、露光時聞以外のウエハ交換時間等を短縮し
ても、ステージ高速化と同様に高スループットを実現す
ることが可能である。

【００１１】しかしながら、上述した従来例では、ウエ
ハを交換するために、上記(1) 〜(10)のような手順を経
る必要があることから、交換作業に長時間を要するとい
う不都合があった。また、この場合、ウエハのプリアラ
イメント後に、ウエハの受け渡しが何度も行われること
から、結果的にプリアライメント精度が低下するという
不都合があった。さらに、ウエハステージ（ＸＹステー
ジ）上にセンターアップのような上下駆動機構を搭載す
る必要があるので、その分重量が重くなり、ステージの
整定時間が長くなり、制御性が悪化するという不都合が
あった。

【００１２】本発明は、かかる従来技術の有する不都合
に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、基板をよ
り短時間で基板保持部材から搬出することができる基板
搬送方法及び基板搬送装置を提供することにある。

【００１３】また、本発明の第２の目的は、基板をより
短時間かつ高精度で基板保持部材に搬入することができ
る基板搬送方法及び基板搬送装置を提供することにあ
る。

【００１４】また、本発明の第３の目的は、基板保持部
材上の基板の交換時間を短縮することができる基板搬送
方法及び基板搬送装置を提供することにある。

【００１５】また、本発明の第４の目的は、基板交換時
間の短縮によりスループットの向上を図ることができる
露光装置を提供することにある。

【００１６】また、本発明の第５の目的は、デバイスの
生産性を向上させることができるデバイス製造方法を提
供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、２次元面内で移動可能な基板保持部材（１８）から
基板（Ｗ）を搬出する基板搬送方法であって、基板受け
渡し位置に搬出アーム（５２）を待機させる第１工程
と；前記基板を保持した前記基板保持部材を前記基板受
け渡し位置まで移動させ、前記基板を前記基板保持部材
から前記搬出アームに渡す第２工程と；前記搬出アーム
と前記基板保持部材とを相対移動させ、前記基板を保持
した前記搬出アームを前記基板保持部材から退避させる
第３工程とを含む。

【００１８】これによれば、まず、基板受け渡し位置に
搬出アームを待機させておき、次いで基板を保持した基
板保持部材を基板受け渡し位置まで移動させ、基板を基
板保持部材から搬出アームに渡す。そして、搬出アーム
と基板保持部材とを相対移動させ、基板を保持した搬出
アームを基板保持部材から退避させる。このため、基板
受け渡し位置に搬出アームを待機させるのと同時並行的
に基板保持部材上に保持された基板に対して種々の処理
を行うことができる。また、基板保持部材から搬出アー
ムに対する基板の受け渡しは、搬出アームではなく、こ
れより高速で移動する基板保持部材を基板受け渡し位置
まで移動させることにより行われ、その受け渡し完了後
の基板を保持した搬出アームの基板保持部材からの退避
も搬出アームと基板保持部材との相対移動により行われ
るので、従来のアンローディングアームとセンターアッ
プとの共同作業による基板のアンローディングに比べて
高速な基板保持部材からの基板の搬出（アンローディン
グ）が可能になり、スループットの向上が可能になる。

【００１９】この場合において、請求項２に記載の発明
の如く、第２工程において基板（Ｗ）を基板保持部材
（１８）から搬出アーム（５２）に渡す際に、基板保持
部材及び搬出アームの少なくとも一方を２次元面に直交
する方向に移動させても良い。かかる場合には、基板保
持部材及び搬出アームの２次元面に直交する方向の相対
移動により、基板保持部材と基板を保持した搬出アーム
とを離間させることができるので、第３工程における搬
出アームと基板保持部材との相対移動を速やかに開始す
ることができる。

【００２０】請求項３に記載の発明は、２次元面内で移
動可能な基板保持部材（１８）に基板（Ｗ’）を搬入す
る基板搬送方法であって、基板受け渡し位置に基板
（Ｗ’）を保持した搬入アーム（３６）を待機させる第
１工程と；前記基板保持部材を前記基板受け渡し位置ま
で移動させ、前記基板を前記搬入アームから前記基板保
持部材に渡す第２工程と；前記基板保持部材と前記搬入
アームとを相対移動することにより前記基板を前記搬入
アームから離間する第３工程とを含む。

【００２１】これによれば、まず、基板受け渡し位置に
基板を保持した搬入アームを待機させておき、次いで基
板保持部材を基板受け渡し位置まで移動させ、基板を搬
入アームから基板保持部材に渡す。そして、基板保持部
材と搬入アームとを相対移動させることにより基板を搬
入アームから離間する。すなわち、搬入アームから基板
保持部材に基板を渡すため、搬入アームではなく、これ
より高速で移動する基板保持部材を基板受け渡し位置ま
で移動させ、その受け渡し完了後の基板（すなわち、基
板を保持した基板保持部材）の搬入アームからの離間も
基板保持部材と搬入アームとの相対移動により行われる
ので、従来のローディングアームとセンターアップとの
共同作業による基板のローディングに比べて高速な基板
保持部材上への基板の搬入（ローディング）が可能にな
り、スループットの向上が可能になる。

【００２２】この場合において、請求項４に記載の発明
の如く、前記第２工程において前記基板（Ｗ’）を前記
搬入アーム（３６）から前記基板保持部材（１８）に渡
す際に、前記基板保持部材及び前記搬入アームの少なく
とも一方を前記２次元面に直交する方向に移動させても
良い。かかる場合には、基板保持部材及び搬入アームの
２次元面に直交する方向の相対移動により、搬入アーム
から基板保持部材に基板を渡すと同時に基板を搬入アー
ムから離間させることができるので、一層短時間で基板
のローディングが完了する。すなわち、第３工程の相対
移動開始前に基板を搬入アームから離間させることがで
きる。

【００２３】請求項５に記載の発明は、２次元面内で移
動可能な基板保持部材（１８）上から基板（Ｗ）を搬出
するとともに前記基板保持部材上に別の基板（Ｗ’）を
搬入する基板搬送方法であって、基板受け渡し位置に、
搬出アーム（５２）及び前記別の基板（Ｗ’）を保持し
た搬入アーム（３６）を待機させる第１工程と；前記基
板を保持した前記基板保持部材を前記基板受け渡し位置
まで移動させ、前記基板を前記基板保持部材から前記搬
出アームに渡す第２工程と；前記基板を保持した前記搬
出アームを前記基板保持部材から退避させる第３工程
と；前記搬出アームの退避後に、前記別の基板を前記搬
入アームから前記基板保持部材に渡す第４工程とを含
む。

【００２４】これによれば、まず、基板受け渡し位置
に、搬出アーム及び別の基板（便宜上、「第２基板」と
呼ぶ）を保持した搬入アームを待機させ、基板（便宜
上、「第１基板」と呼ぶ）を保持した基板保持部材を基
板受け渡し位置まで移動させ、第１基板を基板保持部材
から搬出アームに渡す。次いで、その第１基板を保持し
た搬出アームを基板保持部材から退避させ、その搬出ア
ームの退避後に、第２基板を搬入アームから基板保持部
材に渡す。このため、基板受け渡し位置に、搬出アーム
及び第２基板を保持した搬入アームを待機させるのと同
時並行的に基板保持部材上に保持された第１基板に対し
て種々の処理を行うことができる。また、基板保持部材
から搬出アームに対する基板の受け渡しは、搬出アーム
ではなく、これより高速で移動する基板保持部材を基板
受け渡し位置まで移動させることにより行われ、その受
け渡し完了後に第１基板を保持した搬出アームを基板保
持部材から退避させ、その搬出アームの退避後に、第２
基板が搬入アームから基板保持部材に渡される。このた
め、従来のアンローディングアームとセンターアップと
の共同作業及びローディングアームとセンターアップと
の共同作業によって基板保持部材上の基板交換を行って
いた場合に比べて、高速な基板保持部材上の基板の交
換、すなわちアンローディング及びローディングが可能
になり、基板交換時間の短縮が可能である。

【００２５】この場合において、請求項６に記載の発明
の如く、前記第２工程において前記基板（Ｗ）を前記基
板保持部材（１８）から前記搬出アーム（５２）に渡す
際に、前記基板保持部材及び前記搬出アームの少なくと
も一方を前記２次元面に直交する方向に移動させ、前記
第４工程において、前記搬出アームの退避後に、前記別
の基板（Ｗ’）を前記搬入アーム（３６）から前記基板
保持部材に渡す際に、前記基板保持部材及び前記搬入ア
ームの少なくとも一方を前記２次元面に直交する方向に
移動させるようにしても良い。かかる場合には、第２工
程において、基板保持部材及び搬出アームの２次元面に
直交する方向の相対移動により、基板保持部材と第１基
板を保持した搬出アームとを離間させることができ、か
つ、第４工程において、基板保持部材及び搬入アームの
２次元面に直交する方向の相対移動により、搬入アーム
から基板保持部材に第２基板を渡すと同時に第２基板を
搬入アームから離間させることができる。

【００２６】請求項７に記載の発明は、２次元方向に移
動可能なステージ（ＷＳＴ）から基板（Ｗ）を搬出する
基板搬送方法であって、前記ステージ上に設けられ、前
記基板との接触面側に前記基板を保持した状態で搬出ア
ーム（５２）の少なくとも一部が挿入可能な所定方向に
延びる凹部又は切り欠き（３０ａ、３０ｂ）が形成され
た基板保持部材（１８）を予め用意し、前記搬出アーム
を基板受け渡し位置に待機させる第１工程と；前記基板
を保持した前記基板保持部材の前記凹部又は切り欠きに
前記搬出アームの少なくとも一部（５０ａ、５０ｂ）を
挿入するため前記基板受け渡し位置に向かって前記ステ
ージを移動する第２工程と；前記搬出アームを前記凹部
又は切り欠きに挿入後、前記搬出アームと前記基板保持
部材とを前記２次元方向に直交する方向に相対移動させ
ることにより前記基板を前記基板保持部材から離間させ
る第３工程とを含む。

【００２７】これによれば、まず、搬出アームを基板受
け渡し位置に待機させ、次いで、基板を保持した基板保
持部材の凹部又は切り欠きに搬出アームの少なくとも一
部を挿入するため基板受け渡し位置に向かって基板ステ
ージを移動する。そして、搬出アームを凹部又は切り欠
きに挿入後、搬出アームと基板保持部材とを２次元方向
に直交する方向に相対移動させることにより基板を基板
保持部材から離間させる。このため、基板受け渡し位置
に搬出アームを待機させるのと同時並行的に基板保持部
材上に保持された基板に対して種々の処理を行うことが
できる。また、基板保持部材から搬出アームに対する基
板の受け渡しは、搬出アームではなく、これより高速で
移動するステージ（すなわち基板保持部材）を基板受け
渡し位置まで移動させて、搬出アームの少なくとも一部
を基板を保持した基板保持部材の凹部又は切り欠きに挿
入した後、搬出アームと基板保持部材とを２次元方向に
直交する方向に相対移動させることにより基板を基板保
持部材から離間させることにより行われる。従って、従
来のアンローディングアームとセンターアップとの共同
作業による基板のアンローディングに比べて高速な基板
保持部材からの基板の搬出（アンローディング）が可能
になり、スループットの向上が可能になる。

【００２８】この場合において、第２工程における基板
を保持した基板保持部材の凹部又は切り欠きに対する搬
出アームの少なくとも一部の挿入動作は、搬入アームを
基板受け渡し位置に静止したまま基板受け渡し位置に向
かって基板ステージを移動することによって行っても勿
論良いが、請求項８に記載の発明の如く、前記第２工程
において前記凹部又は切り欠き（３０ａ、３０ｂ）に前
記搬出アーム（５２）の少なくとも一部（５０ａ、５０
ｂ）を挿入する際に、前記搬出アームを同時に前記所定
方向（凹部又は切り欠きの延びる方向）に駆動するよう
にしても良い。かかる場合には、より短時間に凹部又は
切り欠きに搬出アームを挿入することが可能になり、一
層高速な基板保持部材からの基板の搬出（アンローディ
ング）が可能になる。

【００２９】請求項９に記載の発明は、２次元方向に移
動可能なステージ（ＷＳＴ）上に基板（Ｗ’）を搬入す
る基板搬送方法であって、前記ステージ上に設けられ、
搬入アーム（３６）の少なくとも一部（５０ａ、５０
ｂ）が挿入可能な所定方向に延びる凹部又は切り欠き
（３０ａ、３０ｂ）が形成された基板保持部材（１８）
を予め用意し、基板受け渡し位置に基板を保持した前記
搬入アームを待機させる第１工程と；前記ステージを前
記基板受け渡し位置に向かって移動させる第２工程と；
前記基板保持部材の前記凹部又は切り欠きに前記搬入ア
ームの少なくとも一部を前記２次元方向に直交する方向
から挿入する第３工程と；前記基板が前記搬入アームか
ら前記基板保持部材に渡された後、前記搬入アームと前
記ステージとを相対移動して、前記基板を前記搬入アー
ムから離間する第４工程とを含む。

【００３０】これによれば、まず、基板受け渡し位置に
基板を保持した搬入アームを待機させておき、次いでス
テージ（すなわち基板保持部材）を基板受け渡し位置に
向かって移動させ、基板保持部材の凹部又は切り欠きに
搬入アームの少なくとも一部を２次元方向に直交する方
向から挿入する。そして、基板が搬入アームから基板保
持部材に渡された後、搬入アームとステージとを相対移
動して、基板を搬入アームから離間する。すなわち、搬
入アームから基板保持部材に基板を渡すため、搬入アー
ムではなく、これより高速で移動するステージを基板受
け渡し位置に向かって移動させ、基板保持部材の凹部又
は切り欠きに搬入アームの少なくとも一部を２次元方向
に直交する方向から挿入して基板を基板保持部材に渡
し、基板が搬入アームから基板保持部材に渡された後、
搬入アームとステージとを相対移動して、基板を搬入ア
ームから離間する。このため、従来のローディングアー
ムとセンターアップとの共同作業による基板のローディ
ングに比べて高速な基板保持部材上への基板の搬入（ロ
ーディング）が可能になり、スループットの向上が可能
になる。

【００３１】この場合、第３工程において、ステージが
基板受け渡し位置に移動完了後に、基板保持部材の凹部
又は切り欠きに搬入アームの少なくとも一部を挿入して
も勿論良いが、請求項１０に記載の発明の如く、前記第
３工程における基板保持部材（１８）の前記凹部又は切
り欠き（３０ａ、３０ｂ）に対する前記搬入アーム（３
６）の少なくとも一部（５０ａ、５０ｂ）の挿入は、前
記ステージ（ＷＳＴ）の移動中に行われても良い。かか
る場合には、ステージの基板受け渡し位置に移動完了前
に基板保持部材の凹部又は切り欠きに搬入アームの少な
くとも一部を挿入することできるので、基板をより早く
搬入アームから基板保持部材に渡すことが可能になる。
但し、基板保持部材上の所定位置に正確に基板を渡すた
め、基板保持部材がステージ上で移動できる構成にする
か、搬入アームをステージの移動方向と逆向きに同時に
移動させることが必要となる。

【００３２】かかる意味で、請求項１１に記載の発明の
如く、前記第３工程において前記凹部又は切り欠き（３
０ａ、３０ｂ）に前記搬入アーム（３６）の少なくとも
一部（５０ａ、５０ｂ）を挿入する際に、前記搬入アー
ムを２次元方向に直交する方向に移動させると同時に前
記所定方向に駆動することが望ましい。

【００３３】請求項１２に記載の発明は、２次元方向に
移動可能なステージ（ＷＳＴ）から基板（Ｗ）を搬出す
る基板搬送装置であって、搬出アーム（５２）と；前記
搬出アームを駆動するアーム駆動機構（５６）と；前記
ステージ上に設けられ、前記基板との接触面側に前記基
板を保持した状態で、前記搬出アームの少なくとも一部
（５０ａ、５０ｂ）が挿入可能な所定方向に延びる凹部
又は切り欠き（３０ａ、３０ｂ）が形成された基板保持
部材（１８）と；前記ステージを前記２次元方向に駆動
するステージ駆動装置（１５）と；前記搬出アームと前
記基板保持部材とを２次元方向に直交する方向に相対的
に駆動する相対駆動機構（５８）と；前記搬出アームを
前記アーム駆動機構を介して基板受け渡し位置に移動さ
せる第１の機能と、前記基板を保持した前記基板保持部
材の前記凹部又は切り欠きに前記搬出アームの少なくと
も一部を挿入するため前記基板受け渡し位置に向かって
前記基板ステージを前記ステージ駆動装置を介して移動
させる第２の機能と、前記搬出アームを前記凹部又は切
り欠きに挿入後、前記相対駆動機構を介して前記基板を
前記基板保持部材から離間させる第３の機能とを有する
制御装置（１９、２０、２１）とを備える。

【００３４】これによれば、まず、制御装置によって、
搬出アームがアーム駆動機構を介して基板受け渡し位置
に移動され、次いで、基板を保持した基板保持部材の凹
部又は切り欠きに搬出アームの少なくとも一部を挿入す
るため基板受け渡し位置に向かってステージがステージ
駆動装置を介して移動される。そして、搬出アームを凹
部又は切り欠きに挿入後、制御装置により相対駆動機構
を介して基板が基板保持部材から離間される。このた
め、基板受け渡し位置に搬出アームを待機させるのと同
時並行的に基板保持部材上に保持された基板に対して種
々の処理を行うことができる。また、基板保持部材から
搬出アームに対する基板の受け渡しは、搬出アームでは
なく、これより高速で移動するステージ（すなわち基板
保持部材）を基板受け渡し位置まで移動させて、搬出ア
ームの少なくとも一部を基板を保持した基板保持部材の
凹部又は切り欠きに挿入した後、搬出アームと基板保持
部材とを２次元方向に直交する方向に相対移動させるこ
とにより基板を基板保持部材から離間させることにより
行われる。従って、従来のアンローディングアームとセ
ンターアップとの共同作業による基板のアンローディン
グに比べて高速な基板保持部材からの基板の搬出（アン
ローディング）が可能になり、スループットの向上が可
能になる。

【００３５】この場合において、請求項１３に記載の発
明の如く、前記制御装置（１９、２０、２１）は、前記
基板保持部材（１８）から前記搬出アーム（５２）に前
記基板（Ｗ）が移載された後、前記搬出アームと前記ス
テージ（ＷＳＴ）とを相対移動して前記搬出アームを前
記基板保持部材から退避させる第４の機能を更に有して
いても良い。かかる場合には、搬出アームとステージと
の少なくとも一方の移動により、基板保持部材から搬出
アームに基板が移載された後の搬出アームの基板保持部
材からの退避が可能となるので、結果的に基板を搬出ア
ームから速やかに退避させることができ、退避後の基板
の処理を速やかに開始することが可能になる。

【００３６】上記請求項１２に記載の基板搬送装置にお
いて、制御装置は、搬出アームを基板受け渡し位置に待
機させた状態でステージ（ＷＳＴ）のみを基板受け渡し
位置に向けて移動させることにより、基板を保持した基
板保持部材の凹部又は切り欠きに搬出アームの少なくと
も一部を挿入しても勿論良いが、請求項１４に記載の発
明の如く、前記制御装置（１９、２０、２１）は、前記
凹部又は切り欠き（３０ａ、３０ｂ）に前記搬出アーム
（５２）の少なくとも一部（５０ａ、５０ｂ）を挿入す
る際に、前記搬出アームが前記所定方向に同時に移動す
るように前記アーム駆動機構（５６）を制御するように
しても良い。かかる場合には、凹部又は切り欠きに搬出
アームをより早く挿入することが可能になる。

【００３７】また、上記請求項１２に記載の基板搬送装
置において、請求項１５に記載の発明の如く、前記制御
装置（１９、２０、２１）は、前記搬出アーム（５２）
の少なくとも一部（５０ａ、５０ｂ）が前記凹部又は切
り欠き（３０ａ、３０ｂ）に挿入された後、前記搬出ア
ームと前記ステージ（ＷＳＴ）とが前記所定方向に相対
移動するように前記アーム駆動機構（５６）及び前記ス
テージ駆動装置（１５）の少なくとも一方を制御するよ
うにしても良い。かかる場合には、凹部又は切り欠きに
対する搬出アームの挿入をより早く完了することがで
き、その後の搬出アームと基板保持部材との２次元方向
に直交する方向の相対移動をその分早く開始することが
できる。

【００３８】請求項１６に記載の発明は、２次元方向に
移動可能なステージ（ＷＳＴ）上に基板（Ｗ’）を搬入
する基板搬送装置であって、基板受け渡し位置で基板を
保持する搬入アーム（３６）と；前記ステージ上に設け
られ、前記搬入アームの少なくとも一部（５０ａ、５０
ｂ）が挿入可能な所定方向に延びる凹部又は切り欠き
（３０ａ、３０ｂ）が形成された基板保持部材（１８）
と；前記ステージを前記２次元方向に駆動するステージ
駆動装置（１５）と；前記搬入アームと前記基板保持部
材とを前記２次元方向に直交する方向に相対的に駆動す
る相対駆動機構（３８）と；前記ステージを前記ステー
ジ駆動装置を介して前記基板受け渡し位置に向かって移
動させる第１の機能と、前記相対駆動機構を介して前記
搬入アームを前記基板保持部材に接近させることによ
り、前記基板保持部材の前記凹部又は切り欠きに前記搬
入アームの少なくとも一部を前記２次元方向に直交する
方向から挿入する第２の機能と、前記基板が前記搬入ア
ームから前記基板保持部材に渡された後、前記搬入アー
ムと前記ステージとを相対移動して、前記基板を前記搬
入アームから離間する第３の機能とを有する制御装置
（１９、２０、２１）と；を備える。

【００３９】これによれば、基板受け渡し位置に基板を
保持した搬入アームを待機させておく。そして、制御装
置によって、ステージがステージ駆動装置を介して基板
受け渡し位置に向かって移動される。次いで、制御装置
により、相対駆動機構を介して搬入アームを基板保持部
材に接近させることにより、基板保持部材の凹部又は切
り欠きに搬入アームの少なくとも一部が２次元方向に直
交する方向から挿入される。これにより、基板が搬入ア
ームから基板保持部材に渡される。その後、制御装置に
より、搬入アームとステージとが相対移動され、基板が
搬入アームから離間される。すなわち、搬入アームから
基板保持部材に基板を渡すため、搬入アームではなく、
これより高速で移動するステージを基板受け渡し位置に
向かって移動させ、基板保持部材の凹部又は切り欠きに
搬入アームの少なくとも一部を２次元方向に直交する方
向から挿入して基板を基板保持部材に渡し、基板が搬入
アームから基板保持部材に渡された後、搬入アームとス
テージとを相対移動して、基板を搬入アームから離間す
る。このため、従来のローディングアームとセンターア
ップとの共同作業による基板のローディングに比べて高
速な基板保持部材上への基板の搬入（ローディング）が
可能になり、スループットの向上が可能になる。

【００４０】この場合において、制御装置は、ステージ
の基板受け渡し位置への移動完了後に、基板保持部材の
凹部又は切り欠きに搬入アームの少なくとも一部を挿入
しても勿論良いが、請求項１７に記載の発明の如く、前
記制御装置（１９、２０、２１）は、前記ステージ（Ｗ
ＳＴ）の移動中に、前記基板保持部材（１８）の前記凹
部又は切り欠き（３０ａ、３０ｂ）に前記搬入アーム
（３６）の少なくとも一部を挿入しても良い。かかる場
合には、より短時間で搬入アームから基板保持部材に基
板を渡すことが可能になる。

【００４１】また、上記請求項１６に記載の基板搬送装
置において、請求項１８に記載の発明の如く、前記搬入
アーム（３６）を駆動するアーム駆動機構を更に備えて
いる場合には、前記制御装置（１９、２０、２１）は、
前記凹部又は切り欠きに前記搬入アーム（３６）の少な
くとも一部（５０ａ、５０ｂ）を前記２次元方向に直交
する方向から挿入する際に、前記搬入アームが前記２次
元方向に直交する方向の移動に加えて前記所定方向に移
動するように前記アーム駆動機構を制御するようにして
も良い。かかる場合には、ステージの基板受け渡し位置
への移動が完了する前に、基板保持部材上の所定位置へ
の基板の受け渡しを完了させることが可能になる。

【００４２】あるいは、上記請求項１６に記載の基板搬
送装置において、請求項１９に記載の発明の如く、前記
搬入アーム（３６）を駆動するアーム駆動機構を更に備
え、前記制御装置（１９、２０、２１）は、前記搬入ア
ーム（３６）の少なくとも一部（５０ａ、５０ｂ）が前
記凹部又は切り欠き（３０ａ、３０ｂ）に挿入された
後、前記搬入アームと前記ステージ（ＷＳＴ）とが前記
所定方向に相対移動するように前記アーム駆動機構及び
前記ステージ駆動装置（１５）の少なくとも一方を制御
するようにしても良い。

【００４３】請求項２０に記載の発明は、２次元方向に
移動可能なステージ（ＷＳＴ）上から基板（Ｗ）を搬出
するとともに前記ステージ上に別の基板（Ｗ’）を搬入
する基板搬送装置であって、搬出アーム（５２）と；前
記基板を基板受け渡し位置で保持する搬入アーム（３
６）と；前記搬出アームを駆動するアーム駆動機構（５
６）と；前記ステージ上に設けられ、前記基板との接触
面側に前記基板を保持した状態で前記搬出アームの少な
くとも一部（５０ａ、５０ｂ）が挿入可能で、かつ前記
搬入アームの少なくとも一部を挿入可能な第１方向に延
びる凹部又は切り欠き（３０ａ、３０ｂ）が形成された
基板保持部材（１８）と；前記搬出アーム及び前記搬入
アームの少なくとも一方と、前記基板保持部材とを前記
２次元方向に直交する方向に相対的に駆動する相対駆動
機構（３８，５８）と；前記ステージを前記２次元方向
に駆動するステージ駆動装置（１５）と；前記搬出アー
ムを前記アーム駆動機構を介して前記基板受け渡し位置
に移動させる第１の機能と、前記基板を保持した前記基
板保持部材の前記凹部又は切り欠きに前記搬出アームの
少なくとも一部を挿入するため前記基板受け渡し位置に
向かって前記ステージを前記ステージ駆動装置を介して
移動させる第２の機能と、前記搬出アームを前記凹部又
は切り欠きに挿入後、前記相対駆動機構を介して前記基
板を前記基板保持部材から離間させる第３の機能と、前
記搬出アームを前記アーム駆動機構を介して前記基板受
け渡し位置から退避させる第４の機能と、前記搬出アー
ムの退避後に前記相対駆動機構を介して前記搬入アーム
を前記基板保持部材に接近させることにより、前記基板
保持部材の前記凹部又は切り欠きに前記搬入アームの少
なくとも一部を前記２次元方向に直交する方向から挿入
する第５の機能と、前記基板が前記搬入アームから前記
基板保持部材に渡された後、前記搬入アームと前記ステ
ージとを相対移動して、前記基板を前記搬入アームから
離間する第６の機能とを有する制御装置（１９、２０、
２１）と；を備える。

【００４４】これによれば、制御装置によって、搬出ア
ームがアーム駆動機構を介して基板受け渡し位置に移動
され、基板を保持した基板保持部材の凹部又は切り欠き
に搬出アームの少なくとも一部を挿入するため基板受け
渡し位置に向かって基板ステージがステージ駆動装置を
介して移動される。そして、搬出アームを凹部又は切り
欠きに挿入後、制御装置により相対駆動機構を介して基
板が基板保持部材から離間される。次いで、制御装置に
より、搬出アームがアーム駆動機構を介して基板受け渡
し位置から退避される。この搬出アームの退避後に、制
御装置では相対駆動機構を介して搬入アーム基板保持部
材に接近させることにより、基板保持部材の凹部又は切
り欠きに搬入アームの少なくとも一部を２次元方向に直
交する方向から挿入し、その基板が搬入アームから基板
保持部材に渡された後、搬入アームとステージとを相対
移動して、基板を搬入アームから離間する。このため、
従来のアンローディングアームとセンターアップとの共
同作業及びローディングアームとセンターアップとの共
同作業によって基板保持部材上の基板交換を行っていた
場合に比べて、高速な基板保持部材上の基板の交換、す
なわちアンローディング及びローディングが可能にな
り、基板交換時間の短縮、及びアライメント後の受け渡
し回数が少ないことによる精度向上を図ることが可能で
ある。

【００４５】請求項１６又は２０に記載の基板搬送装置
において、請求項２１に記載の発明の如く、前記搬入ア
ーム（３６）は、前記基板受け渡し位置に配置されると
ともに、前記基板を保持して該基板の面内で回転可能で
あり、前記搬入アームに保持された基板（Ｗ’）の外形
を計測する計測装置（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）と；前
記計測装置の計測結果に基づいて前記基板の前記２次元
方向と平行な面内の位置ずれを算出する演算装置（２
１）と；前記演算装置で算出された基板の回転方向の位
置ずれを、前記搬入アームの回転量を制御して補正する
第２の制御装置（２０、２１）とを更に備えていても良
い。

【００４６】かかる場合には、ステージが基板受け渡し
位置へ移動されるまでに、計測装置により搬入アームに
保持された基板の外形を計測し、この計測装置の計測結
果に基づいて基板の前記２次元方向と平行な面内の位置
ずれを演算装置により算出し、第２の制御装置により、
演算装置で算出された基板の回転方向の位置ずれを、搬
入アームの回転量を制御して補正することが可能にな
る。すなわち、基板保持部材上からの基板の搬出のため
ステージが基板受け渡し位置へ移動されるのに先立っ
て、次の基板の回転補正を完了することが可能になり、
スループットを全く低下させることなく、基板の回転補
正（プリアライメント）が可能になる。

【００４７】上記請求項２０に記載の基板搬送装置にお
いて、請求項２２に記載の発明の如く、前記搬出アーム
（５２）及び搬入アーム（３６）は、前記凹部又は切り
欠き（３０ａ、３０ｂ）に挿入可能な形状から成る爪部
（５０ａ、５０ｂ）を有し、前記爪部の上側に前記基板
を前記第１方向とは異なる第２方向から出し入れ可能な
空間が設けられていても良い。かかる場合には、搬出ア
ーム及び搬入アームの爪部の基板保持部材の凹部又は切
り欠きに対する挿入又は離脱は、ステージと搬出アーム
及び搬入アームとを第１方向に相対移動することにより
行い、基板の搬出アーム及び搬入アームに対する基板の
搬入又は搬出は、第２方向から基板を出し入れすること
により行うことができる。

【００４８】上記請求項１２〜１５に記載の各発明にお
いて、請求項２３に記載の発明の如く、前記基板保持部
材に形成された凹部は、前記基板接触面（１８ａ）の一
部の前記基板ステージ（ＷＳＴ）側に形成された所定方
向に延びる第１の凹部（１３０ａ、１３０ｂ）と該第１
の凹部に連通し前記基板接触面の一部に形成された第２
の凹部（１３１ａ、１３１ｂ）とを含み、前記基板接触
面に載置された前記基板を搬出する際に、前記搬出アー
ム（５２）を案内する側面視Ｌ字状の経路を形成するも
のであっても良い。かかる場合には、第２の凹部の部分
を除き、基板接触面は基板と接触するので、仮に平坦度
の悪い基板が基板保持部材上に載置された場合にも、そ
の基板がほぼ全面に渡って基板保持部材と接触して平坦
化され、基板は平坦度良く基板保持部材に保持される。
また、その基板接触面に載置された基板を搬出する際に
は、搬出アームが第１の凹部から挿入され、側面視Ｌ字
状の経路に沿って案内されるが、その第１の凹部への挿
入に際し、その挿入を基板が妨げる等の不都合の発生を
確実に回避することができるとともに、基板接触面の基
板に対する接触面積をより大きくすることができる。

【００４９】請求項２４に記載の発明は、ステージ（Ｗ
ＳＴ）上の基板に所定のパターンを転写する露光装置で
あって、請求項１２、１６、２０、２２、２３のいずれ
か一項に記載の基板搬送装置を、前記ステージ上の基板
の交換装置として具備することを特徴とする。

【００５０】これによれば、請求項１２、１６、２０、
２２、２３に記載の各発明に係る基板搬送装置により、
基板保持部への基板のローディング及び基板保持部材か
らの基板のアンローディングの少なくとも一方を高速化
することができるので、スループットの向上が可能とな
る。

【００５１】請求項２５に記載の発明は、ステージ（Ｗ
ＳＴ）上の基板に所定のパターンを転写する露光装置で
あって、請求項２１に記載の基板搬送装置を、前記ステ
ージ上の基板の交換装置として具備し、前記基板上の位
置検出マークを検出するマーク検出系（ＡＬＧ）を更に
備え、前記第２の制御装置（２０、２１）は、前記演算
装置（２１）で算出された基板の２次元方向の位置ずれ
を、前記搬入アーム（３６）の位置調整、前記ステージ
（ＷＳＴ）の位置調整、及び前記マーク検出系（ＡＬ
Ｇ）による位置検出マークの検出結果の補正のいずれか
により補正することを特徴とする。

【００５２】これによれば、請求項２１に記載の基板搬
送装置を、ステージ上の基板の交換装置として具備する
ので、基板保持部材上の基板の交換時間の短縮化による
スループットの向上が可能である。また、この場合、基
板上の位置検出マークを検出するマーク検出系を更に備
え、第２の制御装置は、演算装置で算出された基板の２
次元方向の位置ずれを、搬入アームの位置調整、ステー
ジの位置調整、及びマーク検出系による位置検出マーク
の検出結果の補正のいずれかにより補正することから、
基板保持部材上からの基板の搬出のためステージが基板
受け渡し位置へ移動されるのに先立って、次の基板の回
転補正を完了することが可能になり、スループットを全
く低下させることなく、基板の回転補正（プリアライメ
ント）が可能になることに加え、基板受け渡し時の両者
の位置調整が不要となり、受け渡し時間の短縮と、受け
渡し回数の削減により、基板のプリアライメント精度を
向上させることが可能になる。

【００５３】この場合において、請求項２６に記載の発
明の如く、前記計測装置による前記基板の外形計測、前
記演算装置による前記基板の位置ずれ算出、及び前記第
２の制御装置による前記基板の回転補正が、前記基板へ
の前記マスクパターンの転写が終了するまでの間に前記
基板上の動作と同時並行的に行われることが望ましい。

【００５４】また、請求項２７に記載の発明に係るデバ
イス製造方法は、請求項２４〜２６のいずれか一項に記
載の露光装置を用いて露光を行う露光工程を含む。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図１３に基づいて説明する。

【００５６】図１には、一実施形態に係る基板搬送装置
を含む露光装置１００の構成が示されている。この露光
装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査
型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）で
ある。

【００５７】この露光装置１００は、露光光源を含む照
明系１２、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチク
ルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板としてのウエ
ハＷが搭載されるステージとしてのウエハステージＷＳ
Ｔ、及びこれらの制御系等を備えている。

【００５８】前記照明系１２は、露光光源と照明光学系
（いずれも図示せず）とから構成される。照明光学系
は、コリメータレンズ、フライアイレンズ又はロッド型
インテグレータ等のオプチカルインテグレータなどから
成る照度均一化光学系、リレーレンズ、可変ＮＤフィル
タ、レチクルブラインド、リレーレンズ等を含んで構成
されている。

【００５９】ここで、この照明系の構成各部についてそ
の作用とともに説明すると、露光光源で発生した照明光
ＩＬは照度均一化光学系及び照度を制御する可変ＮＤフ
ィルタ等により照度分布がほぼ均一で所定の照度を有す
る光束に変換される。照明光ＩＬとしては、例えばＫｒ
Ｆエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｆ₂エ
キシマレーザ光（波長１５７ｎｍ）等のエキシマレーザ
光、銅蒸気レーザやＹＡＧレーザの高調波、あるいは超
高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）が
用いられる。

【００６０】照度均一化光学系から射出された光束は、
リレーレンズを介して、レチクルブラインドに達する。
このレチクルブラインドは、レチクルＲのパターン形成
面及びウエハＷの露光面と光学的に共役な面に配置され
ている。

【００６１】前記レチクルブラインドは、複数枚の可動
遮光板（例えば２枚のＬ字型の可動遮光板）を例えばモ
ータにより開閉することにより開口部の大きさ（スリッ
ト幅等）を調整し、レチクルＲを照明するスリット状の
照明領域ＩＡＲ（図４参照）を任意の形状及び大きさに
設定できるようになっている。

【００６２】ここで、照明系内の上記各駆動部、すなわ
ち可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド等は、主制御
装置２０からの指示に応じ照明制御装置（露光コントロ
ーラ）１４によって制御される。

【００６３】前記レチクルステージＲＳＴは、レチクル
ベース盤１３上に配置され、その上面にはレチクルＲ
が、例えば真空吸着により固定されている。レチクルス
テージＲＳＴは、ここでは、磁気浮上型の２次元リニア
アクチュエータから成る不図示のレチクルステージ駆動
部によって、レチクルＲの位置決めのため、照明光学系
の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に
垂直な平面内（ＸＹ平面内）で２次元的に（Ｘ軸方向、
これに直交するＹ軸方向及びＸＹ平面に直交するＺ軸回
りの回転方向に）微少駆動可能であるとともに、所定の
走査方向（ここではＹ方向とする）に指定された走査速
度で駆動可能となっている。このレチクルステージＲＳ
Ｔは、レチクルＲの全面が少なくとも照明光学系の光軸
を横切ることができるだけのＹ方向の移動ストロークを
有している。

【００６４】レチクルステージＲＳＴの側面には鏡面加
工が施され、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル
干渉計」という）１６からの干渉計ビームを反射する反
射面が形成されている。レチクル干渉計１６では、その
反射面からの戻り光と不図示のレファレンス部からの戻
り光を干渉させてその干渉光の光電変換信号に基づき、
レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置を、
例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出してい
る。このレチクル干渉計１６の測長軸は、実際には走査
方向に２軸、非走査方向に１軸設けられている。

【００６５】レチクル干渉計１６からのレチクルステー
ジＲＳＴの位置情報はステージ制御装置１９及びこれを
介して主制御装置２０に送られ、ステージ制御装置１９
では主制御装置２０からの指示に応じ、レチクルステー
ジＲＳＴの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動部
（図示省略）を介してレチクルステージＲＳＴを駆動す
る。

【００６６】なお、不図示のＴＴＲレチクルアライメン
ト系により所定の基準位置にレチクルＲが精度良く位置
決めされるように、レチクルステージＲＳＴの初期位置
が決定されるため、反射面の位置をレチクル干渉計１６
で測定するだけでレチクルＲの位置を十分高精度に制御
することが可能になる。

【００６７】前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージ
ＲＳＴの図１における下方に配置され、実際にはファー
ストインバと呼ばれる保持部材２２（図１では図示せ
ず、図３参照）を介して不図示の本体コラムに保持され
ている。この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（照明光学系の
光軸に一致）の方向がＺ軸方向とされ、ここでは両側テ
レセントリックな光学配置となるように光軸ＡＸ方向に
沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメント
から成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系
ＰＬの鏡筒の下部（ウエハ側）には、小径の凸部２３が
形成されている。また、この投影光学系ＰＬは所定の投
影倍率、例えば１／５（あるいは１／４）を有する縮小
光学系である。

【００６８】このため、照明系１２からの照明光ＩＬに
よってレチクルＲの照明領域ＩＡＲが照明されると、こ
のレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系
ＰＬを介して照明領域ＩＡＲ部分のレチクルＲの回路パ
ターンの縮小像（部分倒立像）が表面にレジスト（感光
剤）が塗布されたウエハＷ上に形成される。

【００６９】前記ウエハステージＷＳＴは、投影光学系
ＰＬの図１における下方に配置されたウエハベース盤１
７上に配置され、このウエハステージＷＳＴ上には、基
板保持部材としてのウエハホルダ１８が載置されてい
る。このウエハホルダ１８上には直径１２インチのウエ
ハＷが真空吸着されている。ウエハホルダ１８は不図示
の駆動部により、投影光学系ＰＬの最良結像面に対し、
任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ
方向（Ｚ方向）に微動できるように構成されている。ま
た、このウエハホルダ１８はＺ軸回りの回転動作も可能
になっている。

【００７０】ウエハステージＷＳＴは走査方向（Ｙ方
向）の移動のみならず、ウエハＷ上の複数のショット領
域を前記照明領域ＩＡＲと共役な露光領域ＩＡ（図４参
照）に位置させることができるように、走査方向に垂直
な非走査方向（Ｘ方向）にも移動可能に構成されてお
り、ウエハＷ上の各ショット領域を後述するようにして
走査（スキャン）露光する動作と、次のショットの露光
のための走査開始位置まで移動する動作とを繰り返すス
テップ・アンド・スキャン動作を行う。

【００７１】ウエハステージＷＳＴは、ここでは、磁気
浮上型の２次元リニアアクチュエータから成るステージ
駆動装置としてのウエハ駆動装置１５によりＸ軸及びＹ
軸の２次元方向に駆動される。なお、ウエハ駆動装置１
５は、上記の２次元リニアアクチュエータによって構成
されるが、図１においては図示の便宜上からブロックに
て示されている。

【００７２】図２には、ウエハステージＷＳＴの平面図
が示されている。この図２に示されるように、ウエハス
テージＷＳＴは、仮想線で示される長方形の一部が切り
取られた六角形状をしており、Ｙ方向の一方側（＋Ｙ方
向）とＸ方向の一方側（−Ｘ方向）の側面にはそれぞれ
鏡面加工が施され、Ｙ軸用レーザ干渉計２４Ｙからの干
渉計ビームＷＩＹ、Ｘ軸用レーザ干渉計２４Ｘからの干
渉計ビームＷＩＸをそれぞれ反射する反射面が形成され
ている。この場合、Ｘ方向一側の反射面には、アライメ
ントレーザ干渉計２４Ａからの干渉計ビームＡＩＸも投
射されている。

【００７３】干渉計ビームＷＩＹは、投影光学系ＰＬの
凸部２３の中心、すなわち光軸ＡＸから同一距離だけＸ
方向に離れたＸ位置を通るＹ方向の第１測長軸ＷＩ
Ｙ₁、第２測長軸ＷＩＹ₂、及びいずれか一方のＺ方向下
方を通る第３測長軸（図１参照）とを含んでいる。第１
測長軸ＷＩＹ₁、第２測長軸ＷＩＹ₂のそれぞれは、実際
にはいわゆるダブルパス型光束である。同様に、測長ビ
ームＷＩＸは、光軸ＡＸから同一距離だけＹ方向に離れ
たＹ位置を通るＸ方向の第４測長軸ＷＩＸ₁、第５測長
軸ＷＩＸ₂、及びいずれか一方のＺ方向下方を通る第６
測長軸とを含んでいる。第４測長軸ＷＩＸ₁、第５測長
軸ＷＩＸ₂のそれぞれは、実際にはいわゆるダブルパス
型光束である。また、測長ビームＡＩＸは、後述するア
ライメント顕微鏡ＡＬＧの検出中心を通るＸ方向の光束
であり、ダブルパス型光束である。

【００７４】干渉計２４Ｘ、２４Ｙ、２４Ａでは、各測
長軸毎にそれぞれの反射面からの戻り光と不図示のリフ
ァレンス部からの戻り光を干渉させてその干渉光の光電
変換信号に基づき、ウエハステージＷＳＴのステージ移
動面内の位置を、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で
常時検出している。

【００７５】干渉計２４Ｘ、２４Ｙ、２４Ａの各測長軸
における計測値は、図１のステージ制御装置１９及びこ
れを介して主制御装置２０に送られており、ステージ制
御装置１９では、次のようにしてウエハステージＷＳＴ
の位置を算出する。

【００７６】すなわち、ステージ制御装置１９では、Ｙ
軸用レーザ干渉計２４Ｙの第１測長軸ＷＩＹ₁、第２測
長軸ＷＩＹ₂の計測値Ｙ１、Ｙ２の平均値（Ｙ１＋Ｙ
２）／２に基づいてウエハステージＷＳＴのＹ位置を求
め、Ｘ軸用レーザ干渉計２４Ｘの第４測長軸ＷＩＸ₁、
第５測長軸ＷＩＸ₂の計測値Ｘ１、Ｘ２の平均値（Ｘ１
＋Ｘ２）／２に基づいてウエハステージＷＳＴのＸ位置
を求め、更に、計測値Ｙ１、Ｙ２の差（Ｙ１ーＹ２）及
び計測値（Ｘ１ーＸ２）の差の少なくとも一方を用いて
ウエハステージＷＳＴのθ回転（ヨーイング量）を求め
る。また、ステージ制御装置１９では、第１測長軸ＷＩ
Ｙ₁（又は第２測長軸ＷＩＹ₂）の計測値と第３測長軸の
計測値との差に基づいてウエハステージＷＳＴのＸ軸回
りの回転量（ピッチング量）を求める。また、ステージ
制御装置１９では、第４測長軸ＷＩＸ₁ 又は第５測長軸
ＷＩＸ₂）の計測値と第６測長軸の計測値との差に基づ
いてウエハステージＷＳＴのＹ軸回りの回転量（ローリ
ング量）を求める。

【００７７】更に、後述するアライメント時には、ステ
ージ制御装置１９では、アライメント用レーザ干渉計２
４Ａから計測値に基づいてウエハステージＷＳＴのＸ位
置を算出する。すなわち、本実施形態では、露光時、及
びアライメント時のいずれのときにおいてもいわゆるア
ッベの誤差なく、ウエハステージＷＳＴのＸ、Ｙ位置を
求めることができるようになっている。

【００７８】ステージ制御装置１９では、主制御装置２
０から指示に応じ、上述のようにして求めたウエハステ
ージＷＳＴの位置に基づいて任意の位置に移動するよう
にウエハステージＷＳＴを制御する。なお、ウエハステ
ージＷＳＴの位置を計測する干渉計としては、上記の如
く、Ｙ軸用レーザ干渉計２４Ｙ、Ｘ軸用レーザ干渉計２
４Ｘ、アライメント用レーザ干渉計２４Ａの３つが設け
られているが、図１ではこれらがウエハレーザ干渉計２
４として代表的に示されている。

【００７９】ここで、この露光装置１００における走査
露光の原理について図４に基づいて簡単に説明する。

【００８０】レチクルＲの走査方向（Ｙ方向）に対して
垂直な方向に長手方向を有する長方形（スリット状）の
照明領域ＩＡＲでレチクルＲが照明され、レチクルＲは
露光時に−Ｙ方向に速度Ｖ_Rで走査（スキャン）され
る。照明領域ＩＡＲ（中心は光軸ＡＸとほぼ一致）は投
影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に投影され、スリット
状の投影領域、すなわち露光領域ＩＡが形成される。ウ
エハＷはレチクルＲとは倒立結像関係にあるため、ウエ
ハＷは速度Ｖ_Rの方向とは反対方向（＋Ｙ方向）にレチ
クルＲに同期して速度Ｖ_Wで走査され、ウエハＷ上のシ
ョット領域の全面が露光可能となっている。走査速度の
比Ｖ_W／Ｖ_Rが正確に投影光学系ＰＬの縮小倍率に応じた
ものになっており、レチクルＲのパターン領域ＰＡのパ
ターンがウエハＷ上のショット領域ＳＡ上に正確に縮小
転写される。照明領域ＩＡＲの長手方向の幅は、レチク
ルＲ上のパターン領域ＰＡの非走査方向の幅よりも広
く、遮光領域ＳＴの最大幅よりも狭くなるように設定さ
れ、走査（スキャン）することによりパターン領域全面
が照明されるようになっている。

【００８１】なお、上記の走査露光の際の照明系１２、
レチクルステージＲＳＴ、ウエハステージＷＳＴ等の各
部の動作は、主制御装置２０によって照明制御装置１
４、ステージ制御装置１９等を介して管理される。

【００８２】さらに、本実施形態の露光装置１００で
は、図１に示されるように、投影光学系ＰＬの側面に、
ウエハＷ上の各ショット領域に付設されたアライメント
マーク（ウエハマーク）の位置を検出するためのマーク
検出系としてのオフ・アクシス方式のアライメント顕微
鏡、例えば画像処理方式の結像式アライメントセンサＡ
ＬＧが設けられ、そのアライメントセンサＡＬＧの計測
結果が主制御装置２０に供給されるようになっている。
なお、アライメントセンサＡＬＧは、実際には図３に示
されるような配置となっており、投影光学系ＰＬの凸部
２３のＹ方向の他側（−Ｙ方向）に検出部が位置するよ
うに保持部材２２に保持されている。

【００８３】また、この露光装置１００では、投影光学
系ＰＬの最良結像面に向けて複数のスリット像を形成す
るための結像光束（検出ビームＦＢ）を光軸ＡＸ方向に
対して斜め方向より供給する照射光学系ＡＦ₁と、その
結像光束のウエハＷの表面での各反射光束をそれぞれス
リットを介して受光する受光光学系ＡＦ₂とから成る斜
入射方式の多点焦点位置検出系ＡＦが、投影光学系ＰＬ
を支える保持部材２２（図３参照）に固定されている。
この多点焦点位置検出系ＡＦ（ＡＦ₁、ＡＦ₂）として
は、例えば特開平５ー１９０４２３号公報に開示される
ものと同様の構成のものが用いられ、ウエハ表面の複数
点の結像面に対するＺ方向の位置偏差を検出し、ウエハ
Ｗと投影光学系ＰＬとが所定の間隔を保つようにウエハ
ホルダ１８をＺ方向及び傾斜方向に駆動するために用い
られる。多点焦点位置検出系ＡＦからのウエハ位置情報
は、主制御装置２０を介してステージ制御装置１９に送
られる。ステージ制御装置１９はこのウエハ位置情報に
基づいてウエハホルダ１８をＺ方向及び傾斜方向に駆動
する。

【００８４】なお、照射光学系ＡＦ₁、受光光学系ＡＦ₂
は、実際には、図３のように配置され、Ｘ方向、Ｙ方向
に対して４５度傾斜した方向から検出ビームＦＢがウエ
ハ面に照射されるのであるが、図１では作図の便宜上投
影光学系ＰＬのＸ方向の両端部に照射光学系ＡＦ₁、受
光光学系ＡＦ₂を配置した状態が示されている。

【００８５】前記ウエハステージＷＳＴ上には、図２に
示されるように、アライメントセンサＡＬＧの検出中心
の位置とレチクルパターンの投影像の位置との相対位置
関係を計測するためのベースライン計測用基準マークそ
の他の基準マークが形成された基準プレートＦＰ、レチ
クルパターン面に対する共役位置からのウエハ面のず
れ、レチクルパターンの投影像の像質及び諸収差を計側
するためのセンサが内蔵されたＡＩＳ基準板２６、及び
露光領域ＩＡ内の照度ムラを計測するための照度ムラセ
ンサ２８とが配置されている。

【００８６】また、ウエハステージＷＳＴ上のウエハホ
ルダ１８の上面（ウエハ載置面）側には、図２に示され
るように、Ｘ方向及びＹ方向にほぼ４５度傾斜した方向
に延びる一対の所定深さの切り欠き３０ａ、３０ｂが形
成されている。この一対の切り欠き３０ａ、３０ｂは、
後述する搬入アーム、搬出アームの爪部を挿入するため
のものである。

【００８７】図１に戻り、露光装置１００は、更に、ウ
エハ受け渡し位置に配置されたウエハプリアライメント
装置３２を備えている。このウエハプリアライメント装
置３２は、プリアライメント装置本体３４と、このプリ
アライメント装置本体３４の下方に設けられ、ウエハ搬
入アーム（以下、「搬入アーム」という）３６を支持し
て上下動及び回転する相対駆動機構としての上下動・回
転機構３８と、搬入アーム３６の上方に配置された計測
装置としての３つのＣＣＤカメラ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃとを備えている。プリアライメント装置本体３４の内
部には、ＣＣＤカメラ４０ａ、４０ｂ、４０ｃからの画
像信号を処理する画像処理系や上下動・回転機構３８の
制御系などを含む制御装置が内蔵されている。

【００８８】ＣＣＤカメラ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、
搬入アーム３６に保持されたウエハＷの外縁をそれぞれ
検出するためのものである。ＣＣＤカメラ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃは、ここでは、図３の平面図に示されるよう
に、搬入アーム３６に保持された１２インチウエハ（以
下、適宜「ウエハＷ’」と呼ぶ）のノッチを含む外縁を
撮像可能な位置に配置されている。この内、中央のＣＣ
Ｄカメラ４０ｂがノッチを検出するためのものである。

【００８９】ウエハプリアライメント装置３２は、図１
のウエハローダ制御装置２１によって制御され、３つの
ＣＣＤカメラ４０ａ、４０ｂ、４０ｃによってウエハＷ
の外縁（外形）を検出する。そして、３つのＣＣＤカメ
ラ４０ａ、４０ｂ、４０ｃからの画像信号がプリアライ
メント装置本体３４に内蔵された制御装置によって処理
され、この制御装置からの信号に基づきウエハローダ制
御装置２１によってウエハＷ’のＸ，Ｙ，θ誤差が求め
られる。そして、ウエハローダ制御装置２１では、この
内のθ誤差を補正すべく上下動・回転機構３８を制御す
るようになっている。

【００９０】なお、８インチウエハを用いる場合には、
ＣＣＤカメラ４０ａ、４０ｂ、４０ｃに代えて、図３中
に仮想線（二点鎖線）で示されるＣＣＤカメラ４０
ａ’、４０ｂ’、４０ｃ’が用いられる。８インチ・１
２インチ兼用のローダでは、ＣＣＤカメラ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃ及びＣＣＤ４０ａ’、４０ｂ’、４０ｃ’が
同時に配置されることとなる。

【００９１】また、ウエハＷ’のノッチの位置はＣＣＤ
カメラ４０ｂの位置、従ってその方向はウエハＷ’の中
心からみて−Ｙ方向（６時の方向）であるが、この状態
から９０°回転した状態、すなわちウエハＷ’の中心か
らみて−Ｘ方向（３時の方向）にノッチが来る状態でウ
エハＷ’がウエハホルダ１８上に載置される場合もあ
る。かかる場合には、例えば特開平９−３６２０２号公
報に記載されているように、３時の方向、６時の方向の
両方向に対応した位置にＣＣＤカメラを配置しても良
く、あるいはＣＣＤカメラ４０ａ、４０ｂ、４０ｃを用
いて外形検出後にウエハプリアライメント装置３２の上
下動・回転機構３８を用いて９０°回転するようにして
も良い。なお、この処埋の方法及び光学配置、ウエハの
ＸＹθ誤差算出方法は公知であり、例えば特開平９ー３
６２０２号公報に記載されている方法とほぼ同様である
から、ここでは詳細な説明を省略する。

【００９２】なお、プリアライメント装置３２によるウ
エハ外形計測に基づいて求められたＸ，Ｙ誤差は、ウエ
ハローダ制御装置２１を介して主制御装置２０に送ら
れ、主制御装置２０により、例えば後述するウエハのサ
ーチアライメント動作時にそのＸ，Ｙ誤差分のオフセッ
トを加えることで補正される。

【００９３】図５（Ａ）〜（Ｃ）には、搬入アーム３６
に保持されたウエハＷ’がウエハホルダ１８に移載され
る瞬間の様子が示されている。この内、図５（Ａ）はウ
エハＷ’の一部を破断して示す平面図、（Ｂ）は正面
図、（Ｃ）は右側面図である。

【００９４】これらの図に示されるように、搬入アーム
３６は、上下動・回転機構３８の下方に水平に取り付け
られた第１水平部材４２と、この第１水平部材４２の長
手方向両端部の長手方向に直交する方向の一側及び他側
の面にその一端がそれぞれ取り付けられ、他端が第１水
平部材４２の長手方向に直交する方向の斜め下に延びる
一対の傾斜部材４４ａ、４４ｂと、これらの傾斜部材４
４ａ、４４ｂの他端にその一端がそれぞれ取り付けら
れ、他端が第１水平部材４２に平行に内向きに延びる一
対の第２水平部材４６ａ、４６ｂと、これらの第２水平
部材４６ａ、４６ｂの他端側の下面にその一端がそれぞ
れ取り付けられた一対の鉛直部材４８ａ、４８ｂと、こ
れらの鉛直部材４８ａ、４８ｂの他端に取り付けられ、
その先端にウエハホルダ１８の切り欠き３０ａ、３０ｂ
の延設方向である第１方向の傾斜面が形成された一対の
爪部５０ａ、５０ｂとを備えている。

【００９５】一対の爪部５０ａ、５０ｂの上面には、ウ
エハの裏面を吸着する不図示の吸気孔が設けられてお
り、また、爪部５０ａと爪部５０ｂとの先端部相互間の
間隔は、１２インチ（ウエハＷ’の直径）より狭くなっ
ている。従って、この搬入アーム３６では、爪部５０
ａ、５０ｂの吸気孔を介してウエハＷ’裏面を吸着保持
した状態で、ウエハホルダ１８の切り欠き３０ａ、３０
ｂに爪部５０ａ、５０ｂを上方から挿入し（図５（Ａ）
参照）、ウエハＷ’に対する吸着を解除し、その上下方
向の位置を保ったまま、第１方向に沿ってウエハホルダ
１８と搬入アーム３６とを相対移動させることにより、
ウエハホルダ１８へウエハＷ’を受け渡すとともに搬入
アーム３６の爪部５０ａ、５０ｂをウエハホルダ１８か
ら引き抜くことができるようになっている。

【００９６】また、図５（Ｂ）からもわかるように、爪
部５０ａ、５０ｂの上方に、ウエハの直径より幅の広い
空間部（第１水平部材４２、傾斜部材４４ａ，４４ｂ、
及び第２水平部材４６ａ，４６ｂで囲まれる空間部）が
設けられており、後述するウエハ搬送アームでは同図の
紙面直交方向（Ｙ方向）からウエハＷをこの空間部内に
搬入できるようになっている。

【００９７】更に、本実施形態の露光装置１００は、図
３に示されるように、ウエハホルダ１８上のウエハを搬
出するためのウエハ搬出アーム（以下、「搬出アーム」
という）５２と、前記搬入アーム３６にウエハを搬入す
るウエハ搬送アーム５４及びこれらを駆動するアーム駆
動機構５６とを備えている。搬出アーム５２は、図３か
らも明らかなように、前述した搬入アーム３６と全く同
様に構成されている。但し、搬入アーム３６が上下動・
回転機構３８の下端に保持されていたのに対し、搬出ア
ーム５２は、リニアモータの可動子を含む上下動・スラ
イド機構５８に保持されている点が異なる。以下の説明
においては、搬出アームの一対の爪部についても搬入ア
ームの爪部と同一の符号５０ａ、５０ｂを用いるものと
する。

【００９８】搬出アーム５２及びウエハ搬送アーム５４
は、アーム駆動機構５６によってＹ方向に沿って所定ス
トロークで駆動されるようになっている。なお、８イン
チウエハを用いる場合には、搬入アーム及び搬出アーム
として爪部５０ａと爪部５０ｂとの先端部相互間の間隔
が８インチ（その８インチウエハの直径）より狭くなっ
たものが用いられる。

【００９９】図６には、搬入アーム３６、ウエハ搬送ア
ーム５４、及び搬出アーム５２相互の位置関係を説明す
るための概略斜視図が示されている。この図６は、具体
的には、ウエハホルダ上からウエハＷが搬出アーム５２
によって搬出され、ウエハ搬送アーム５４が搬入アーム
３６に向かってウエハＷ’を搬送する途中の状態を示す
図である。この図６に示されるように、アーム駆動機構
５６は、Ｙ方向に延びるリニアガイド６０と、このリニ
アガイド６０に沿ってＹ方向に往復移動する相対駆動機
構として機能する上下動・スライド機構５８、スライド
機構６２とを備えている。この内、上下動・スライド機
構５８に前述の如く搬出アーム５２が保持されており、
また、スライド機構６２にウエハ搬送アーム５４が保持
されている。これら上下動・スライド機構５８、スライ
ド機構６２は、図１のウエハローダ制御装置２１によっ
て制御されるようになっている。また、この場合、リニ
アガイド６０は、振動防止のために、ウエハベース盤１
７等を含む露光装置１００のボディとは離れた架台に取
り付けられている。

【０１００】次に、上述のようにして構成された露光装
置１００における全体の動作を、ウエハ搬送系の動作を
中心として、図７〜図１３に基づいて説明する。

【０１０１】まず、ウエハステージＷＳＴ上のウエハホ
ルダ１８に保持されたウエハＷの露光中の動作を、図７
を用いて説明する。この図７には、ウエハＷに対する露
光が行われている最中の平面図が示されている。この図
７中に★印で示されるＡ点は、ウエハＷ上の各ショット
領域に対する前述したステップ・アンド・スキャン方式
の露光が終了した時点でウエハステージＷＳＴの基準点
（ここではウエハＷ（ウエハホルダ１８）の中心点とす
る）が位置する位置である。以下においては、特に必要
のない限り、この基準点の位置をウエハステージＷＳＴ
の位置として説明する。

【０１０２】上記の露光中に、主制御装置２０では、ウ
エハローダ制御装置２１に対し、次に露光を行うウエハ
Ｗ’のプリアライメント計測と搬出アーム５２のローデ
ィング位置での待機を指示する。これにより、Ａ点にウ
エハステージＷＳＴが到達するまでの間に、すなわち、
露光が終了するまでの間に、次のような動作が行われ
る。

【０１０３】すなわち、ウエハローダ制御装置２１によ
りアーム駆動機構５６を構成するスライド機構６２を介
してウエハＷ’を保持したウエハ搬送アーム５４が、ウ
エハ受け渡し位置（ローディング位置）の上方に配置さ
れた搬入アーム３６の空間部内の所定位置（図６のＵ
点）まで駆動された後、搬入アーム３６が所定量上昇駆
動されて搬入アーム３６に対するウエハＷ’の受け渡し
が行われる。次いで、ウエハローダ制御装置２１により
ウエハプリアライメント装置３２を用いてウエハＷ’の
プリアライメントが行われる。具体的には、ウエハプリ
アライメント装置３２の制御装置により３つのＣＣＤカ
メラ４０ａ〜４０ｃを用いて外形計測が行われ、この計
測により求められたウエハＷ’のＸ、Ｙ、θ誤差の内θ
回転誤差が上下動・回転機構３８を用いて補正される。
このプリアライメント終了後に搬入アーム３６はその状
態で待機する。

【０１０４】また、ウエハローダ制御装置２１では、上
記の動作と並行して前回の露光対象であるウエハの搬送
を終了している搬出アーム５２をアーム駆動機構５６を
構成する上下動・スライド機構５８を介してローディン
グ位置、すなわち図７中に★印で示されるＢ点（図６参
照）までＹ方向に駆動し（図７矢印Ｋ参照）、待機させ
る。

【０１０５】即ち、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷ
の露光が終了し、ウエハステージＷＳＴがＡ点に到達し
た時点では、搬入アーム３６と搬出アーム５２がローデ
イング位置であるＢ点で上下に重なった状態になってい
る。

【０１０６】露光が終了すると、主制御装置２０では、
ステージ制御装置１９に対してウエハステージＷＳＴを
ローディング位置であるＢ点に移動させるように指示す
る。これにより、ステージ制御装置１９では、干渉計２
４Ｙ及び干渉計２４Ｘの計測値をモニタしつつウエハ駆
動装置１５を介してウエハステージＷＳＴを、図７中に
くの字状の点線矢印ａで示されるように、Ａ点からＢ点
に向けて移動する。

【０１０７】上記のＡ点からＢ点までの移動経路ａは、
中間の点Ｐより後の部分が、ウエハホルダ１８の切り欠
き３０ａ、３０ｂの延びる方向（第１方向）になってい
る。なお、Ａ点とＢ点とを結ぶ直線経路が第１方向とな
るような位置関係にＡ、Ｂ点が定められる場合には、そ
の第１方向の直線経路に沿ってウエハステージＷＳＴを
移動させれば良い。

【０１０８】ここで、この移動の途中で干渉計２４Ｘか
らの干渉計ビームＷＩＸがウエハステージＷＳＴの側面
の反射面から外れるが、この干渉計ビームＷＩＸが反射
面から外れる前に、即ち干渉計ビームＷＩＸと干渉計２
４Ａからの干渉計ビームＡＩＸがともに反射面に当たっ
ている間に、主制御装置２０からの指示によりステージ
制御装置１９によって干渉計の切り換えが行われ、切り
換え後は、干渉計２４Ｙの干渉計ビームＷＩＹと干渉計
２４Ａの干渉計ビームＡＩＸを用いてウエハステージＷ
ＳＴが位置制御されるので、何ら不都合はない。

【０１０９】上記の経路ａに沿った移動により、ローデ
ィング位置に待機している搬出アーム５２の爪部５０
ａ、５０ｂがウエハホルダ１８の切り欠き３０ａ、３０
ｂに沿って挿入され、ウエハＷを下方から保持できる位
置まで達する。この際、切り欠き３０ａ、３０ｂの内壁
に爪部５０ａ、５０ｂが接触しないように、ステージ制
御装置１９によりウエハステージＷＳＴのＸ、Ｙ方向の
加速度、速度制御が行われる。図１２（Ａ）には、この
ようにして搬出アーム５２の爪部５０ａ、５０ｂがウエ
ハホルダ１８の切り欠き３０ａ、３０ｂに挿入された状
態が示されている。

【０１１０】次に、ウエハステージＷＳＴがローディン
グ位置であるＢ点に移動したときのその後の動作を、図
８を用いて説明する。

【０１１１】ウエハステージＷＳＴがローディング位置
であるＢ点に到達すると、主制御装置２０ではウエハホ
ルダ１８によるウエハＷの吸着を解除すると同時に、ウ
エハローダ制御装置２１に対してウエハＷのウエハホル
ダ１８からの搬出（アンローディング）とウエハＷ’の
ウエハホルダ１８への搬入（ローディング）を指示す
る。これにより、次のようにしてウエハホルダ１８上の
ウエハＷの搬出、及びウエハホルダ１８へのウエハＷ’
の搬入が行われる。

【０１１２】まず、ウエハローダ制御装置２１では、ア
ーム駆動機構５６を介して搬出アーム５２のバキューム
をＯＮにし（吸引を開始し）、アーム駆動機構５６を構
成する上下動・スライド機構５８を介して搬出アーム５
２を所定量上昇駆動する。この搬出アームの上昇の途中
で、ウエハＷの裏面が搬出アーム５２の爪部５０ａ、５
０ｂにより吸着された後、搬出アーム５２が更に上昇し
てウエハホルダ１８上面より僅かに上の位置まで達して
停止する。

【０１１３】このようにして、ウエハホルダ１８より搬
出アーム５２にウエハＷが受け渡され、ウエハホルダ１
８に対し、搬出アーム５２が干渉しない高さまで上昇し
てウエハＷがウエハホルダ１８から離間されると、ウエ
ハローダ制御装置２１では、アーム駆動機構５６を構成
する上下動・スライド機構５８を介して図８の矢印Ｌ方
向に搬送する。図１２（Ｂ）には、この搬出アーム５２
によるウエハＷの搬出中の様子が示されている。

【０１１４】そして、搬入アーム３６に干渉しない所ま
でウエハＷを保持した搬出アーム５２が移動した時点
で、ウエハローダ制御装置２１では、プリアライメント
が終了したウエハＷ’を保持する搬入アーム３６を所定
量下降させるように上下動・回転機構３８を制御する。
これにより、搬入アーム３６の爪部５０ａ、５０ｂがウ
エハホルダ１８の切り欠き３０ａ、３０ｂに上方から挿
入される。

【０１１５】この際、主制御装置２０では、ウエハロー
ダ制御装置２１からの通知を受け、ウエハホルダ１８の
切り欠き３０ａ、３０ｂに爪部５０ａ、５０ｂが達する
直前に、ウエハホルダ１８の吸引を開始し、その直後に
ウエハローダ制御装置２１ではアーム駆動機構５６を介
してウエハ搬入アームによるウエハＷ’の吸引を解除す
る。

【０１１６】これにより、ウエハＷ’がウエハホルダ１
８の上面に達した時点でウエハＷ’がウエハホルダ１８
により吸着され固定される。すなわち、このようにし
て、ウエハＷが搬入アーム３６からウエハホルダ１８へ
受け渡される。なお、この受け渡しが完了した時点で
は、搬入アーム３６の爪部５０ａ、５０ｂの上面はウエ
ハ裏面に接した状態でも僅かに離れた状態のいずれの状
態であっても良い。

【０１１７】図１３（Ａ）には、搬出アーム５２がウエ
ハホルダ１８上から退避した直後の搬入アーム３６近傍
の様子が示され、図１３（Ｂ）には搬入アーム３６が下
降して搬入アーム３６の爪部５０ａ、５０ｂがウエハホ
ルダ１８の切り欠き３０ａ、３０ｂに上方から挿入され
た直後の状態が示されている。

【０１１８】上記の受け渡しの終了後に、ウエハローダ
制御装置２１から「露光準備終了コマンド」が主制御装
置２０に送られる。主制御装置２０では、この「露光準
備終了コマンド」を受け、上記の受け渡しを確認した時
点で、ステージ制御装置１９に対してウエハアライメン
ト開始位置、すなわち図８中に★印で示されるＣ点への
ウエハステージＷＳＴの移動を指示する。

【０１１９】ステージ制御装置１９では、この指令を受
け、干渉計２４Ａ、２４Ｙの計測値をモニタしつつウエ
ハ駆動装置１５を介して、ウエハステージＷＳＴを図８
中にくの字状の点線矢印ｂで示される経路ｂに沿ってＣ
点に向けて移動を開始する。このとき、ウエハステージ
ＷＳＴはＢ点からＰ点までは、図６の場合と同じ経路を
逆向きに移動し、この際に、搬入アーム３６の爪部５０
ａ、５０ｂがウエハホルダ１８の切り欠き３０ａ、３０
ｂから引き抜かれる。

【０１２０】なお、ローディング位置であるＢ点にウエ
ハステージＷＳＴがあり、上記のウエハＷ’の受け渡し
が行われる際に、先にプリアライメント時に求められた
ウエハＷ’のＸＹ誤差を、ウエハステージＷＳＴのＸＹ
位置を微調整することにより補正するようにしても良
い。この場合、ＸＹ誤差は数１０μｍ程度であるのに対
し、爪部５０ａ、５０ｂとウエハホルダ１８との間に
は、１〜２ｍｍ程度の隙間があるので、かかる微調整は
支障なく実行することができる。

【０１２１】次に、ウエハステージＷＳＴがアライメン
ト開始位置であるＣ点に移動してから後の動作を図９に
基づいて説明する。図９には、ウエハステージＷＳＴが
Ｃ点に移動した状態が示されている。Ｃ点はウエハＷ’
上に形成されたマーク位置の検出開始位置（アライメン
ト開始位置）であり、この位置では、多点焦点位置検出
系ＡＦの検出領域（検出位置）がウエハＷ上に掛かって
おり、ラフなオートフォーカス・オートレベリング動
作、すなわちグローバルなウエハ全面の光軸方向位置及
び傾斜の調整が行われる。このラフなオートフォーカス
・オートレベリング動作は、多点焦点位置検出系ＡＦか
らのウエハ位置情報に基づき、ステージ制御装置１９に
よってウエハホルダ１８をＺ方向及び傾斜方向に駆動す
ることにより行われる。但し、アライメントセンサＡＬ
Ｇにラフオートフォーカス検出系が設けられている場合
はそれを用いてラフなオートフォーカス・オートレベリ
ングを行っても良いが、通常は、アライメントセンサＡ
ＬＧにはファインオートフォーカス検出用系のみが設け
られており、ラフなオートフォーカス計測は露光用のオ
ートフォーカス・オートレベリング検出系、すなわち多
点焦点位置検出系ＡＦが用いられる。

【０１２２】上記のラフなオートフォーカス・オートレ
ベリング動作によるグローバルなウエハＷ’全面の光軸
方向位置及び傾斜の調整後、マークサーチ及びファイン
アライメントが実施される。

【０１２３】すなわち、主制御装置２０では、ステージ
制御装置１９を介してウエハステージＷＳＴを順次移動
して、アライメントセンサＡＬＧを用いてウエハＷ’の
予め定められた特定のショット領域（サンプルショッ
ト）に付設されたアライメントマーク（ウエハマーク）
を検出し、この検出結果（各マークとアライメンセンサ
の検出中心（図９中に十字マークで示されるＦ点）との
相対位置）とそれぞれのマーク検出時の干渉計２４Ｙ、
２４Ａの計測値とを用いて、上記サンプルショットのウ
エハマークの位置を求め、この求めたウエハマークの位
置に基づいて、例えば特開昭６１ー４４４２９号公報に
開示される統計演算により、ウエハ全体のローテーショ
ン、直交度、Ｘ、Ｙ方向のスケーリング（倍率誤差）、
Ｘ、Ｙ方向のオフセットで代表される線形誤差を算出
し、この算出結果に基づきウエハＷ上のショット領域の
配列座標を算出するＥＧＡ（エンハンスト・グローバル
・アライメント）を行う。

【０１２４】なお、上記のウエハマークの検出結果に前
述したプリアライメント時に求められたＸＹ誤差をオフ
セットとして与え、これを補正するようにしても良い。

【０１２５】ここで、干渉計３１Ｙと干渉計３１Ａは、
アライメントセンサＡＬＧに対し、アッベ誤差が生じな
い位置関係となっているので、ウエハステージＷＳＴの
ヨーイング（θ回転）による誤差は発生しない。但し、
ウエハＷ’表面と各干渉計２４Ｘ、２４Ｙ、２４の測長
軸ＷＩＸ₁、ＷＩＸ₂、ＷＩＹ₁、ＷＩＹ₂、ＡＩＸの高さ
は異なっているので、ステージ制御装置１９では前述し
た如くして第３測長軸、第６測長軸等の計測値を用いて
ピッチング量、ローリング量を求め、これらに基づいて
ウエハホルダ１８が傾斜した時に発生する上下方向のア
ッベ誤差を補正するようになっている。

【０１２６】また、Ｃ点にウエハステージＷＳＴが到達
した時点では、干渉計２４Ｘの干渉計ビームＷＩＸもウ
エハステージＷＳＴ側面の反射面に当るため、主制御装
置２０からの指示によりステージ制御装置１９では、こ
の干渉計２４Ｘのリセット動作を行う。このときのリセ
ット値は、零ではなく、干渉計２４Ａの計測値と同じ値
を与え、干渉計２４Ａと干渉計２４Ｘとのキャリブレー
ションが行われる。

【０１２７】一方、上記のアライメントが行われている
間に、搬出ア一ム５２によって搬出されたウエハＷはウ
エハローダ系の不図示のロボットアームに受け渡されて
いる。また、ウエハローダ制御装置２１では、主制御装
置２０の指示により、ウエハローダ系から搬入された新
しいウエハＷ”を搬送するため、アーム駆動機構５６を
介してウエハ搬送アーム５４によりウエハＷ”の裏面を
吸着保持させるとともに、ウエハ搬送アーム５４を矢印
Ｋ方向に移動させている。

【０１２８】上記のＥＧＡの終了後、ステージ制御装置
１９では、主制御装置２０の指示に応じ、ウエハステー
ジＷＳＴをベースライン計測位置、すなわち図９中に★
印で示されるＤ点に移動する。

【０１２９】次に、ウエハステージＷＳＴがベースライ
ン計測位置であるＤ点に移動した時の動作を、図１０を
用いて説明する。図１０には、ウエハステージＷＳＴが
Ｄ点に移動した状態が示されている。この図１０におい
て、一方の十字マークＦは、アライメントセンサＡＬＧ
の検出中心を示し、他方の十字マークＧは、レチクルＲ
の上方に配置された不図示のＴＴＲアライメント系（露
光波長を用いてレチクルＲ上に形成された一対のレチク
ルアライメントマークと基準プレートＦＰ上の対応する
基準マーク（第２基準マークと呼ぶ）との相対位置関係
を同時に計測するための装置）の検出中心の位置を模式
的に示すものである。

【０１３０】ＥＧＡ終了後、露光動作に移る前に、アラ
イメント用レーザ干渉計２４Ａから露光用の干渉計２４
Ｘに切り換えるために、レチクルパターンの投影位置と
アライメントセンサＡＬＧとの距離であるベースライン
量を正確に計測する必要がある。そのため、主制御装置
２０では、図１０に示されるように、ウエハステージＷ
ＳＴ上の基準ブレートＦＰに形成された第１基準マーク
（図示省略）をアライメントセンサＡＬＧを用いて検出
すると同時に、上記ＴＴＲアライメント系を用いて基準
プレートＦＰ上に形成された第２基準マーク（図示省
略）を検出する。すなわち、ＴＴＲアライメント系によ
り検出される一対のレチクルアライメントマークの位置
の中心位置がレチクルパターンの投影位置（投影光学系
ＰＬの光軸位置）を代表的に表す点であり、この位置か
らアライメントセンサＡＬＧの検出中心までのＸ方向、
Ｙ方向の距離がＸ方向、Ｙ方向のベースライン距離であ
る。この場合、基準プレートＦＰは低膨張部材で構成さ
れており、第１基準マークと第２基準マークとの位置関
係は予めわかっているので、ＴＴＲアライメント系で検
出されるレチクルアライメントマークと第２基準マーク
との位置関係（位置誤差）と、アライメントセンサＡＬ
Ｇで検出される該アライメントセンサＡＬＧの検出中心
と第１基準マークとの位置関係（位置誤差）と、設計上
のベースライン距離と、各干渉計の出力値とを用いれ
ば、真のベースライン距離を求めることができる。

【０１３１】従って、上述したファインアライメント
（ＥＧＡ）で求められた位置からベースライン距離だけ
ウエハステージＷＳＴを移動することにより、ウエハ
Ｗ’上の各ショット領域を正確にレチクルパターンの投
影位置に重ね合わせて露光を行うことができる。但し、
本実施形態では、走査露光が行われるので、後述する実
際の露光の際には、ウエハステージＷＳＴの移動は、フ
ァインアライメント（ＥＧＡ）で求められた位置からベ
ースライン距離だけウエハステージＷＳＴを移動したシ
ョット中心の位置から所定距離だけ走査方向にずれた各
ショットの露光のための走査開始位置へ移動されること
になる。

【０１３２】勿論、上記のＥＧＡの際には、各ショット
領域の配列座標まで求めることなく、ウエハ全体のロー
テーション、直交度、Ｘ、Ｙ方向のスケーリング（倍率
誤差）、Ｘ、Ｙ方向のオフセットで代表される線形誤差
のみを求め、この求めた線形誤差を用いて設計上のショ
ット配列データを補正するようにしても良い。この場合
も勿論、アライメントセンサＡＬＧで検出されたショッ
トの位置とベースライン距離とに基づいてウエハステー
ジＷＳＴの移動を行う必要がある。

【０１３３】上記のベースライン計測の際に、ウエハス
テージＷＳＴと基準プレートＦＰの回転は計測できない
が、この場合、基準プレートＦＰはウエハステージＷＳ
Ｔと熱膨張係数がほぼ同じ素材で構成されており、一体
化若しくはネジあるいは接着剤等で強固に固定されてい
るので、ウエハステージＷＳＴ側面の反射面と基準プレ
ートＦＰとの間に回転誤差が発生するおそれはない。ま
た、ウエハステージＷＳＴ自体のヨーイングは、干渉計
２４Ｙの測長軸ＷＹ₁、ＷＹ₂の計測値に基づいて補正で
きるので何らの不都合も生じない。

【０１３４】なお、上記のベースライン計測後に、ウエ
ハステージＷＳＴの位置制御に用いる干渉計は、アライ
メント用レーザ干渉計２４Ａから露光用干渉計２４Ｘ
に、前記ベースライン計測結果及び前記ヨーイング結果
を反映した形で切り換えられる。この干渉計の切り換え
は、主制御装置２０からの指示に応じてステージ制御装
置１９によって行われ、この切り換え後に、ステージ制
御装置１９はウエハステージＷＳＴをファーストショッ
ト（第１ショット）の露光のための走査開始位置、すな
わち図１０に★印で示されるＥ点に移動させる。

【０１３５】―方、ウエハ搬送アーム５４はローディン
グ位置であるＢ点に達しており、ウエハローダ制御装置
２１では、上下動・回転機構３８を介して搬入アーム３
６を上昇駆動してウエハＷ”をウエハ搬送アーム５４か
ら搬入アーム３６に受け渡す。このとき、ウエハローダ
制御装置２１によって、ウエハ搬送アーム５４によるウ
エハＷ”の吸着が解除され、搬入アーム３６によるウエ
ハＷ”の吸着が行われる。この受け渡しの終了後に、ウ
エハローダ制御装置２１ではアーム駆動機構５６を介し
てウエハ搬送アーム５４を矢印Ｌ方向に退避させる。

【０１３６】次に、ウエハステージＷＳＴがウエハＷ’
上のファーストショット（第１ショット）の露光のため
の走査開始位置であるＥ点に移動した後の動作について
図１１を用いて説明する。図１１には、ウエハステージ
ＷＳＴがＥ点に達した状態が示されている。

【０１３７】この図１１の状態で、先に説明したステッ
プ・アンド・スキャン方式の露光が開始され、ウエハＷ
上の各ショット領域に対し、順次レチクルパターンが転
写される。このステップ・アンド・スキャン方式の露光
動作により、Ｅ点から露光終了位置であるＡ点までウエ
ハステージＷＳＴが移動する。この露光動作中、各部の
動作はステージ制御装置１９、照明制御装置１４等を介
して主制御装置２０によって管理される。

【０１３８】そして、この露光中に、先に説明した如
く、ウエハプリアライメント装置３２の制御装置により
３つのＣＣＤカメラ４０ａ〜４０ｃを用いてウエハＷ”
の外縁の十字マークで示す３点が検出され、ウエハＷ”
の外形計測が行われ、この計測により求められたウエハ
Ｗ’のＸ、Ｙ、θ誤差の内θ回転誤差が上下動・回転機
構３８を用いて補正される。このプリアライメント終了
後に搬入アーム３６はその状態で待機する。また、上記
の動作と並行して搬出アーム５２がローディング位置で
あるＢ点までＹ方向に移動し、待機する。

【０１３９】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態では、ステージ制御装置１９と主制御装置２０と
ウエハローダ制御装置２１とによって本発明に係る制御
装置が構成され、主制御装置２０とウエハローダ制御装
置２１とによって第２の制御装置が構成されている。ま
た、ウエハローダ制御装置は、本発明に係る演算装置を
も構成する。さらに、上記実施形態では、ウエハステー
ジＷＳＴ、ウエハホルダ１８、ウエハ駆動装置１５、搬
入アーム３６、搬出アーム５２、プリアライメント装置
３２、アーム駆動機構５６、ステージ制御装置１９、主
制御装置２０、及びウエハローダ制御装置等によって基
板搬送装置が構成されている。

【０１４０】以上詳細に説明したように、本実施形態の
露光装置１００によると、ウエハ露光中にローディング
位置にて搬出ア―ム５２が待機するのと並行して、搬入
アーム３６上のウエハに対しそのローディング位置の上
方でウエハ外形計測及びプリアライメントが実施される
ので、プリアライメント時間を露光時間に完全にオーバ
ーラップさせることができ、プリアライメントのために
処理時間が増加することがなく、ウエハステージＷＳＴ
上でプリアライメントを行う場合のように露光とプリア
ライメントをシーケンシャルに行う場合に比べて、スル
ープットの向上が可能である。

【０１４１】また、ウエハ交換のシーケンスは、概略、
次の〜の６工程となる。 ウエハステージＷＳＴをローディングポジションへ移
動する。その際、待機中の搬出アーム５２の爪部５０
ａ、５０ｂがウエハステージＷＳＴ上のウエハホルダ１
８の切り欠き３０ａ、３０ｂに挿入される。 次に、主制御装置２０によりウエハホルダ１８のバキ
ュームがＯＦＦされる。 搬出アーム５２をアップすることにより、ウエハがウ
エハステージＷＳＴから搬出アーム５２に受け渡され
る。 搬出アーム５２をローディングポジションより退避す
る。 搬入アーム３６をダウンして、プリアライメントが終
了しているウエハをウエハステ一ジＷＳＴ上のウエハホ
ルダ１８に受け渡す。 ウエハホルダ１８とウエハとの間のバキュームをＯＮ
にする。従って、従来の１０工程に比べて大幅に減るた
め、ウエハ交換処理に要する時間を大幅に短縮すること
ができ、これによりスループットの向上を図ることがで
きる。発明者の実験によると、従来の露光装置で４．６
秒程度掛かっていたウエハ交換時間を２．６秒〜３秒程
度に短縮できるとの結論が得られた。

【０１４２】このような結果が得られるのは、従来のセ
ンターアップと搬入アームとの組み合わせによるウエハ
ローディング及びセンターアップと搬出アームとの組み
合わせによるウエハアンローディングのそれぞれと比べ
て、搬入アーム、搬出アームのいずれに比べても高速且
つ高精度で移動が可能なウエハステージＷＳＴ（ウエハ
ホルダ１８）側の移動により、ウエハのローディング及
びアンローディングの主たる部分を行うようにしたから
である。

【０１４３】また、本実施形態によると、搬入アーム３
６上でウエハ外形計測及びθ回転誤差の補正（プリアラ
イメント）を実施し、その回転誤差と同時に求められた
ＸＹ誤差は、ウエハステージの位置又はウエハマークを
検出するファインアライメント時に補正するようにし、
また、プリアライメント後のウエハの受け渡し（ウエハ
バキューム処理を伴う）を１回にしたことで、その受け
渡し誤差を最小限に抑えることが可能となり、結果的に
高精度なプリアライメントを実現することができる。

【０１４４】また、本実施形態では、ウエハステージＷ
ＳＴ上にセンターアップ等のウエハ上下動機構を設ける
必要がないので、ウエハステージＷＳＴ自体の軽量化を
図ることが可能になり、その分ウエハステージの制御性
を向上させることができる。

【０１４５】更に、ウエハステージＷＳＴ上のウエハホ
ルダ１８に対する搬出アーム５２及び搬入アーム３６の
爪部の挿入及び離脱動作を、ウエハステージＷＳＴの駆
動動作で実現するため、搬出アーム５２以外の高速化は
不要であり、このことはコストダウンにつながる。

【０１４６】なお、ウエハのプリアライメント装置は、
上記実施形態で説明したものに限らず、種々の形態のも
のを用いることができる。例えば、特開平９ー３６２０
２号公報の如く、ウエハステージＷＳＴ上に照明系を搭
載し、ウエハステージＷＳＴが搬入アーム３６の下に来
てから、ウエハステージＷＳＴ上に搭載した照明系を用
いてプリアライメントを行うような構成にしても良い。
あるいは、ウエハの上方より発光素子で照明し、ウエハ
の下方に受光素子を配置して透過光を検出したり、ウエ
ハの上方又は下方に、発光素子及び受光素子を配置して
ウエハからの反射光を受光するようにしても良い。ある
いは、ウエハの露光動作中に、ＣＣＤカメラの下に照明
機構を挿入する様な構成を採っても良い。また、ウエハ
の側面にノッチの代わりにバーコードが刻んであるウエ
ハについても、照明の角度及びＣＣＤのフォーカス位
置、Ｎ．Ａ．を所定の条件に配置することで本方式にて
検出することができる。このように、プリアライメント
検出としては種々の手法を採ることができるが、いずれ
にしても露光動作中に並行して行えるので、ローダ系の
高速化を無理に行う必要は無い。

【０１４７】また、上記実施形態では、ウエハステージ
ＷＳＴの形状を特殊な六角形状にした場合について説明
したが、本発明がこれに限定されないことは勿論であ
る。例えば、通常と同様に、ウエハステージＷＳＴを正
方形又は長方形状にしても良く、あるいは三角形状にし
ても良い。また、ウエハステージＷＳＴ上に干渉計用の
移動鏡を別に設けても良い。更には、上記実施形態で
は、ウエハステージＷＳＴの上部にウエハホルダ１８の
全体が突出している場合について説明したが、ウエハホ
ルダの一部又は全部がウエハステージの内部に埋没した
ような構成を採用しても良い。

【０１４８】例えば、長方形状でウエハホルダ１８の少
なくとも一部が埋没したようなウエハステージを用いる
場合には、図１４（Ａ）に示されるように、搬入アーム
及び搬出アームの爪部の傾斜面の方向である第１方向に
延びる凹部（ウエハステージ及びウエハホルダの両側に
跨る溝）３０ｃ、３０ｄを形成すれば良く、また、上記
実施形態と同様の六角形状でウエハホルダ１８の少なく
とも一部が埋没したようなウエハステージを用いる場合
には、図１４（Ｂ）に示されるように、搬入アーム及び
搬出アームの爪部の傾斜面の方向である第１方向に延び
る凹部（ウエハステージ及びウエハホルダの両側に跨る
溝）３０ｅ、３０ｆを形成すれば良い。

【０１４９】なお、上記の凹部又は切り欠きは出来るだ
け短い方が、それだけ短いウエハステージの移動動作に
より、搬入アーム及び搬出アームの爪部とウエハステー
ジとが干渉しなくなり、処理速度の向上が望めるので、
上記実施形態では、ウエハホルダ１８をウエハステージ
ＷＳＴ上面に完全に突出させ、ウエハホルダ１８にのみ
切り欠きを形成したものである。

【０１５０】なお、上記実施形態では、ウエハを保持し
たウエハホルダ１８の切り欠き３０ａ、３０ｂに対する
搬出アーム５２の爪部５０ａ、５０ｂの挿入動作は、搬
入アーム５２をローディング位置（基板受け渡し位置）
に静止したままローディング位置に向かってウエハステ
ージＷＳＴを移動することによって行ったが、搬出アー
ムをアーム駆動機構５６によってＸ軸及びＹ軸の２次元
方向に駆動可能に構成し、切り欠き３０ａ、３０ｂに搬
出アーム５２の爪部５０ａ、５０ｂを挿入する際に、搬
出アーム５２を同時に切り欠きの延びる方向である第１
方向に駆動するようにしても良い。かかる場合には、よ
り短時間に切り欠きに搬出アーム５２の爪部５０ａ、５
０ｂを挿入することが可能になり、一層高速なウエハホ
ルダ１８からのウエハの搬出（アンローディング）が可
能になる。

【０１５１】また、上記実施形態では、ウエハステージ
ＷＳＴがローディング位置（基板受け渡し位置）に移動
完了後に、ウエハホルダ１８の切り欠きに搬入アーム３
６の爪部を挿入する場合について説明したが、これに限
らず、ウエハホルダ１８の切り欠き３０ａ、３０ｂに対
する搬入アーム３６の爪部５０ａ、５０ｂの挿入は、ウ
エハステージＷＳＴの移動中に行っても良い。かかる場
合には、ウエハステージＷＳＴのローディング位置への
移動完了前に切り欠き３０ａ、３０ｂに搬入アーム３６
の爪部５０ａ、５０ｂを挿入することできるので、ウエ
ハをより早く搬入アームから基板ホルダ１８に渡すこと
が可能になる。但し、この場合には、ウエハホルダ１８
上の所定位置に正確にウエハを渡すため、ウエハホルダ
１８がウエハステージＷＳＴ上で移動できる構成にする
か、搬入アーム３６をステージの移動方向と逆向きに同
時に移動させることが必要となる。このようなことを考
慮して、搬入アームをＸ軸及びＹ軸の２次元方向に駆動
するアーム駆動機構を設け、切り欠き３０ａ、３０ｂに
搬入アーム３６の爪部５０ａ、５０ｂを挿入する際に、
搬入アームを上下方向に駆動すると同時に第１方向に駆
動するようにしても良い。

【０１５２】また、上記実施形態では、ウエハの受け渡
しに際してのウエハホルダと搬入アーム、又は搬出アー
ムとの上下方向の相対移動を、アーム側の上下動により
行う場合について説明したが、これに限らず、ウエハホ
ルダ側のみを上下動させたり、又は両者を逆向きに上下
動させても勿論良い。

【０１５３】ところで、前述した実施形態では、ウエハ
吸着面の一部を切り欠いた所定深さの切り欠き（すなわ
ち凹部）３０ａ、３０ｂをウエハホルダ１８に形成する
場合について説明したが、この場合、仮に上記切り欠き
３０ａ、３０ｂに対応する部分が下方に折れ曲がったよ
うな平坦度の良くないウエハ（以下においては識別のた
め、このウエハをウエハＷ１と呼ぶ）がウエハホルダ上
に搭載された場合に次に述べるような不具合が発生する
可能性がある。

【０１５４】図１５（Ａ）には、説明の必要から前述し
た実施形態のウエハホルダ１８上にウエハＷ１が載置さ
れ吸着保持された状態の平面図が示されている。図１５
（Ｂ）には、図１５（Ａ）を矢印Ｅ方向から見た様子が
示されている。この図１５（Ｂ）からもわかるように、
ウエハＷ１の切り欠き３０ａ、３０ｂに対向する部分
は、下方に垂れ下がったように折れ曲がっている。この
場合、ウエハＷ１の折れ曲がった領域を含むウエハ周辺
の領域に１又は２以上のショット領域を設定しても、そ
れらの各ショット領域の全体にデフォーカス無くレチク
ルパターンを高精度に転写することは困難となる。この
ため、ウエハ１枚当たりから得られる良品のチップ数
（デバイス数）が低下するおそれがある。また、この場
合、切り欠き３０ａ、３０ｂの上下方向の深さと搬出ア
ーム５２の爪部５０ａ、５０ｂの高さ方向の寸法の設定
によっては、ウエハＷ１をアンロードするために、搬出
アーム５２の爪部５０ａ、５０ｂを切り欠き３０ａ、３
０ｂに、図１５（Ｂ）の紙面手前側から挿入する際に、
図１５（Ｃ）に示されるように、爪部５０ａ、５０ｂと
ウエハＷ１とが干渉してウエハＷ１のアンロードを円滑
に行うことができないという事態が生じる可能性もあ
る。

【０１５５】かかる事態を回避するため、切り欠き３０
ａ、３０ｂの長手方向に直交する方向の幅寸法を小さく
してその面積を小さくし、これに応じて搬出アーム５２
の爪部５０ａ、５０ｂの寸法も小さくすることが考えら
れるが、その分爪部５０ａ、５０ｂとウエハＷ１との接
触面積が減少し、爪部５０ａ、５０ｂによるウエハＷ１
の吸引力（バキューム力）が弱くなり、ウエハＷ１を搬
出アーム５２によってウエハホルダ１８から離間する際
の搬出アーム５２の加速度を小さくする必要が生じ、結
果的にアンローディングに要する時間が増加してしまう
ため、現実的な対策とはなり得ないと考えられる。

【０１５６】そこで、上述したウエハＷ１が載置された
際のウエハ１枚当たりから得られる良品のチップ数（デ
バイス数）の低下を防止するために、ウエハホルダ１８
に代えて、図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示されるようなウエ
ハホルダ１８’を基板保持部材として前述したウエハス
テージＷＳＴ上に搭載しても良い。

【０１５７】図１６（Ａ）には、ウエハホルダ１８’上
にウエハＷ１が載置され吸着保持された状態の平面図が
示されている。図１６（Ｂ）には、図１６（Ａ）を矢印
Ｆ方向から見た様子が示され、図１６（Ｃ）には、図１
６（Ａ）を矢印Ｇ方向から見た様子が示されている。

【０１５８】これら図１６（Ａ）〜（Ｃ）から明らかな
ように、このウエハホルダ１８’では、その両側面の底
面側（ウエハステージＷＳＴ側）が、前述した切り欠き
３０ａ、３０ｂと同様の平面断面形状を有するように、
所定深さでかつ所定幅で一部切除され、この切除された
部分に形成される第１の凹部としての空間１３０ａ、１
３０ｂに連通するように、ウエハ接触面１８ａの一部が
切除されて第２の凹部としての空間（開口部）１３１
ａ、１３１ｂが形成されている。この場合、空間１３０
ｂと空間１３１ｂとによって搬出アーム５２の一方の爪
部５０ｂを所定方向（Ｘ軸及びＹ軸に対して４５度傾斜
した方向）及びＸＹ２次元方向に直交するＺ方向に沿っ
てＬ字状の経路で案内する凹部３０ｂ’が形成されてい
る（図１６（Ｃ）参照）。同様に、空間１３０ａと空間
１３１ａとによって搬出アーム５２の他方の爪部５０ａ
を所定方向及びＺ方向に沿ってＬ字状の経路で案内する
切り凹部３０ａ’が形成されている。また、この場合、
前記Ｌ字状の経路の前記所定方向に延びる部分（すなわ
ち空間１３０ｂ、１３０ａ）の基板ステージＷＳＴと反
対側には基板接触面１８ａの一部が突出している。

【０１５９】このウエハホルダ１８’では、空間１３１
ａ、１３１ｂ以外の部分にウエハ接触面１８ａが形成さ
れているので、平坦度の悪いウエハＷ１であってもその
ほぼ全面に渡って吸着保持することができる。この結
果、図１６（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、ウエハＷ
１は全面に渡って平坦化され、平坦度良くウエハホルダ
１８’に保持される。

【０１６０】ウエハホルダ１８’上のウエハＷ１をアン
ロードする場合、図１７（Ａ）に示されるように、図１
６（Ａ）中の矢印Ｆ方向に沿って搬出アーム５２の爪部
５０ａ、５０ｂが空間１３０ａ、１３０ｂに挿入され、
空間１３１ａ、１３１ｂのほぼ真下まで爪部５０ａ、５
０ｂがそれぞれ達した時点で、搬出アーム５２を上方に
駆動する。この駆動の途中で、ウエハＷ１がウエハホル
ダ１８’から搬出アーム５２の爪部５０ａ、５０ｂに渡
され、さらに、搬出アーム５２が所定量上方に駆動され
て、図１７（Ｂ）に示されるように爪部５０ａ、５０ｂ
の底面がウエハホルダ１８’上面よりわずかに上方に達
した時点で、ウエハホルダ１８’からの搬出アーム５２
の退避動作（図１７（Ｂ）の紙面直交方向手前側への移
動）が開始される。

【０１６１】このウエハホルダ１８’では、図１７
（Ａ）からわかるように、ウエハＷ１を保持した状態の
ウエハホルダの切り欠き凹部３０ａ’３０ｂ’（具体的
には、空間１３０ａ、１３０ｂ）に搬出アーム５２の爪
部５０ａ、５０ｂを挿入する際に、その挿入をウエハＷ
１が妨げる等の不都合の発生を確実に回避することがで
きる。また、ウエハ接触面積を最大限大きくすることが
できる。

【０１６２】但し、このウエハホルダ１８’を用いる場
合には、図１７（Ｂ）からわかるように、前述した実施
形態の場合と比べて、搬出アーム５２の上下の移動距離
が大きいため、アンロード時間が僅かながら増加する可
能性がある。

【０１６３】そこで、この点を考慮して、図１８（Ａ）
〜（Ｃ）に示されるウエハホルダ１８”を用いても良
い。図１８（Ａ）は、ウエハホルダ１８”上にウエハＷ
１が載置され吸着保持された状態の正面図を示し、図１
８（Ｂ）は図１８（Ａ）の平面図、図１８（Ｃ）は図１
８（Ａ）の左側面図を示す。ここで、図１６と同一若し
くは同等部分については同一の符号が付されている。

【０１６４】このウエハホルダ１８”を用いる場合に
も、ウエハホルダ１８’を用いる場合と同様にしてウエ
ハＷ１のアンロードが行われ、同等の効果を得ることが
できる他、搬出アーム５２の上下の移動距離を僅かなが
ら短くすることができ、その分スループットの向上が可
能である。

【０１６５】上記いずれのウエハホルダを用いる場合で
も、必要性能を満たすために、できるだけウエハ接触面
の切除面積を小さくすることが望ましい。

【０１６６】また、上記実施形態では、投影光学系ＰＬ
として屈折光学系を用いた露光装置に本発明が適用され
た場合について説明したが、これに限らず、反射屈折型
の投影光学系を用いた露光装置にも同様に適用できる。
また、上記実施形態では、ｉ線光源やエキシマレーザを
用いた走査型露光装置について説明したが、将来的に走
査型露光装置として注目されている、軟Ｘ線光源を用い
たＥＵＶ露光装置にも本発明は好適に適用できる。但
し、この場合には、反射型レチクルとオール反射の投影
光学系を用いる必要がある。また、上記実施形態のよう
な走査型露光装置に限らず、ステッパ等の静止露光型の
露光装置や、レチクルを使用しないＥＢ直接描画装置等
にも本発明は同様に適用できる。但し、ＥＵＶ露光装置
では、露光装置雰囲気を真空にする必要があるので、レ
チクル等の吸着・支持方式として真空吸着を採用でき
ず、静電吸着や平行度を厳しく設定した３点支持方式等
を採用する必要がある。

【０１６７】更に、上記実施形態では、オフアクシスの
アライメントセンサとして静止状態でマーク検出を行う
結像式アライメントセンサを用いる場合について説明し
たが、これに限らず、ビームスキャン方式のアライメン
ト光学系や、ステージスキャン型のアライメント光学系
を採用しても勿論構わない。

【０１６８】なお、上記実施形態では、本発明に係る基
板搬送方法及び搬送装置が露光装置に適用された場合に
ついて説明したが、これに限らず、本発明は、半導体処
理の他の工程で用いられる種々の装置、例えば、検査装
置（例えば、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）、レーザリペ
ア装置などのステージ上の基板保持部材に基板を保持さ
せる必要があり、ステージが移動する装置であれば好適
に適用でき、同様にスループットの向上を図ることがで
きる。

【０１６９】なお、本発明の基板搬送装置は、基板をよ
り短時間で基板保持部材から搬出又は搬入することがで
きるように、基板搬送装置を構成する各構成要素が電気
的又は機械的に連結して組み上げられる。

【０１７０】また、本発明の露光装置は、上記基板搬送
装置により、基盤交換時間が短縮され、スループットの
向上が図られるように、上記基板搬送装置を備えた露光
装置を構成する各構成要素が電気的、機械的、又は光学
的に連結して組み上げられる。

【０１７１】《デバイス製造方法》次に、上述した露光
装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したデバイ
スの製造方法の実施形態について説明する。

【０１７２】図１９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１９に示されるように、まず、ステップ２０
１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設
計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、そ
の機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続
き、ステップ２０２（マスク製作ステップ）において、
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一
方、ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、
シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

【０１７３】次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステッ
プ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意
したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソ
グラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成
する。次いで、ステップ２０５（デバイス組立ステッ
プ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用
いてデバイス組立を行う。このステップ２０５には、ダ
イシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング
工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。

【０１７４】最後に、ステップ２０６（検査ステップ）
において、ステップ２０５で作製されたデバイスの動作
確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工
程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

【０１７５】図２０には、半導体デバイスの場合におけ
る、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されてい
る。図２０において、ステップ２１１（酸化ステップ）
においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２
（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形
成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）において
はウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２
１４（イオン打込みステップ）においてはウエハにイオ
ンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４
それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成し
ており、各段階において必要な処理に応じて選択されて
実行される。

【０１７６】ウエハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ２
１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光
剤を塗布する。引き続き、ステップ２１６（露光ステッ
プ）において、先に説明した露光装置及び露光方法によ
ってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、
ステップ２１７（現像ステップ）においては露光された
ウエハを現像し、ステップ２１８（エッチングステッ
プ）において、レジストが残存している部分以外の部分
の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステ
ップ２１９（レジスト除去ステップ）において、エッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。

【０１７７】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。

【０１７８】以上説明した本実施形態のデバイス製造方
法を用いれば、露光工程（ステップ２１６）において上
記の露光装置１００及びその露光方法が用いられるの
で、スループットの向上により、デバイスの生産性を向
上させることができる。

【０１７９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２、
７、８、に記載の各発明によれば、基板をより短時間で
基板保持部材から搬出することができる基板搬送方法が
提供される。また、請求項３、４、９、１０、１１に記
載の各発明によれば、基板をより短時間で基板保持部材
に搬入することができる基板搬送方法が提供される。さ
らに、請求項５及び６に記載の各発明によれば、基板保
持部材上の基板の交換時間を短縮することができる基板
搬送方法が提供される。

【０１８０】請求項１２〜１５及び２３に記載の各発明
によれば、基板をより短時間で基板保持部材から搬出す
ることができる基板搬送装置を提供することができる。
また、請求項１６〜１９に記載の各発明によれば、基板
をより短時間で基板保持部材に搬入することができる基
板搬送装置を提供することができる。さらに、請求項２
０〜２２に記載の各発明によれば、基板保持部材上の基
板の交換時間を短縮することができる従来にない優れた
基板搬送装置を提供することができる。

【０１８１】請求項２４〜２６に記載の各発明によれ
ば、スループットの向上を図ることができる露光装置を
提供することができる。

【０１８２】請求項２７に記載の発明によれば、デバイ
スの生産性を向上させることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の露光装置の全体構成を概略的に示
す図である。

【図２】図１のウエハステージを示す平面図である。

【図３】図１の装置を構成する投影光学系近傍の構成部
分及びウエハ搬送系の構成部分の配置を示す平面図であ
る。

【図４】図１の走査露光の原理を説明するための図であ
る。

【図５】図１の搬入アームの構成を説明するための図で
ある（（Ａ）〜（Ｃ））。

【図６】搬入アーム、ウエハ搬送アーム、及び搬出アー
ム相互の位置関係を説明するための概略斜視図である。

【図７】ウエハに対する露光が行われている最中の動作
を説明するための図である。

【図８】ウエハステージがローディング位置に移動した
ときのその後の動作を説明するための図である。

【図９】ウエハステージがアライメント開始位置に移動
してから後の動作を説明するための図である。

【図１０】ウエハステージがベースライン計測位置に移
動した時の動作を説明するための図である。

【図１１】ウエハステージがウエハ上のファーストショ
ットの露光のための走査開始位置に移動した後の動作を
説明するための図である。

【図１２】（Ａ）は搬出アームの爪部がウエハホルダの
切り欠きに挿入された状態を示す斜視図、（Ｂ）は搬出
アームによるウエハＷの搬出中の様子を示す斜視図であ
る。

【図１３】（Ａ）は搬出アームがウエハホルダ上から退
避した直後の搬入アーム近傍の様子を示す斜視図、
（Ｂ）は搬入アームが下降して搬入アームの爪部がウエ
ハホルダの切り欠きに上方から挿入された直後の状態を
示す斜視図である。

【図１４】ウエハステージの変形例を示す図である
（（Ａ）、（Ｂ））。

【図１５】（Ａ）は上記実施形態のウエハホルダ上に平
坦度の良くないウエハＷ１が吸着保持された状態を示す
平面図、（Ｂ）は（Ａ）を矢印Ｅ方向から見た様子を示
す図、（Ｃ）は爪部５０ａ、５０ｂとウエハＷ１とが干
渉した様子を示す図である。

【図１６】（Ａ）は、他の実施形態に係るウエハホルダ
の１８’上にウエハＷ１が吸着保持された状態を示す平
面図、（Ｂ）は（Ａ）を矢印Ｆ方向から見た様子を示す
図、（Ｃ）は（Ａ）を矢印Ｆ方向から見た様子を示す図
である。

【図１７】ウエハホルダ１８’上のウエハＷ１のアンロ
ード動作を説明するための図である（（Ａ）、
（Ｂ））。

【図１８】（Ａ）はその他の実施形態に係るウエハホル
ダ１８”上にウエハＷ１が吸着保持された状態の正面
図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図、（Ｃ）は（Ａ）の左側面
図である。

【図１９】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２０】図１９のステップ２０４における処理を示す
フローチャートである。

【図２１】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１５…ウエハ駆動装置（ステージ駆動装置）、１８…ウ
エハホルダ（基板保持部材）、１９…ステージ制御装置
（制御装置の一部）、２０…主制御装置（制御装置の一
部、第２の制御装置の一部）、２１…ウエハローダ制御
装置（制御装置の一部、第２の制御装置の一部、演算装
置）、３０ａ、３０ｂ…切り欠き、３６…搬入アーム、
３８…上下動・回転機構（相対駆動機構）、４０ａ、４
０ｂ、４０ｃ…ＣＣＤカメラ（計測装置）、５０ａ、５
０ｂ…爪部、５２…搬出アーム、５６…アーム駆動機
構、５８…第１の上下動・スライド機構（相対駆動機
構）、１００…露光装置、ＡＬＧ…アライメントセンサ
（マーク検出系）、ＷＳＴ…ウエハステージ（ステー
ジ）、Ｗ、Ｗ’、Ｗ”…ウエハ（基板）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１４Ｄ

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元面内で移動可能な基板保持部材か
   ら基板を搬出する基板搬送方法であって、 基板受け渡し位置に搬出アームを待機させる第１工程
   と；前記基板を保持した前記基板保持部材を前記基板受
   け渡し位置まで移動させ、前記基板を前記基板保持部材
   から前記搬出アームに渡す第２工程と；前記搬出アーム
   と前記基板保持部材とを相対移動させ、前記基板を保持
   した前記搬出アームを前記基板保持部材から退避させる
   第３工程とを含む基板搬送方法。
2. 【請求項２】 前記第２工程において前記基板を前記基
   板保持部材から前記搬出アームに渡す際に、前記基板保
   持部材及び前記搬出アームの少なくとも一方を前記２次
   元面に直交する方向に移動させることを特徴とする請求
   項１に記載の基板搬送方法。
3. 【請求項３】 ２次元面内で移動可能な基板保持部材に
   基板を搬入する基板搬送方法であって、 基板受け渡し位置に基板を保持した搬入アームを待機さ
   せる第１工程と；前記基板保持部材を前記基板受け渡し
   位置まで移動させ、前記基板を前記搬入アームから前記
   基板保持部材に渡す第２工程と；前記基板保持部材と前
   記搬入アームとを相対移動させることにより前記基板を
   前記搬入アームから離間する第３工程とを含む基板搬送
   方法。
4. 【請求項４】 前記第２工程において前記基板を前記搬
   入アームから前記基板保持部材に渡す際に、前記基板保
   持部材及び前記搬入アームの少なくとも一方を前記２次
   元面に直交する方向に移動させることを特徴とする請求
   項３に記載の基板搬送方法。
5. 【請求項５】 ２次元面内で移動可能な基板保持部材上
   から基板を搬出するとともに前記基板保持部材上に別の
   基板を搬入する基板搬送方法であって、 基板受け渡し位置に、搬出アーム及び前記別の基板を保
   持した搬入アームを待機させる第１工程と；前記基板を
   保持した前記基板保持部材を前記基板受け渡し位置まで
   移動させ、前記基板を前記基板保持部材から前記搬出ア
   ームに渡す第２工程と；前記基板を保持した前記搬出ア
   ームを前記基板保持部材から退避させる第３工程と；前
   記搬出アームの退避後に、前記別の基板を前記搬入アー
   ムから前記基板保持部材に渡す第４工程とを含む基板搬
   送方法。
6. 【請求項６】 前記第２工程において前記基板を前記基
   板保持部材から前記搬出アームに渡す際に、前記基板保
   持部材及び前記搬出アームの少なくとも一方を前記２次
   元面に直交する方向に移動させ、 前記第４工程において、前記搬出アームの退避後に、前
   記別の基板を前記搬入アームから前記基板保持部材に渡
   す際に、前記基板保持部材及び前記搬入アームの少なく
   とも一方を前記２次元面に直交する方向に移動させるこ
   とを特徴とする請求項５に記載の基板搬送方法。
7. 【請求項７】 ２次元方向に移動可能なステージから基
   板を搬出する基板搬送方法であって、 前記ステージ上に設けられ、前記基板との接触面側に前
   記基板を保持した状態で搬出アームの少なくとも一部が
   挿入可能な所定方向に延びる凹部又は切り欠きが形成さ
   れた基板保持部材を予め用意し、 前記搬出アームを基板受け渡し位置に待機させる第１工
   程と；前記基板を保持した前記基板保持部材の前記凹部
   又は切り欠きに前記搬出アームの少なくとも一部を挿入
   するため前記基板受け渡し位置に向かって前記ステージ
   を移動する第２工程と；前記搬出アームを前記凹部又は
   切り欠きに挿入後、前記搬出アームと前記基板保持部材
   とを前記２次元方向に直交する方向に相対移動させるこ
   とにより前記基板を前記基板保持部材から離間させる第
   ３工程とを含む基板搬送方法。
8. 【請求項８】 前記第２工程において前記凹部又は切り
   欠きに前記搬出アームの少なくとも一部を挿入する際
   に、前記搬出アームを同時に前記所定方向に駆動するこ
   とを特徴とする請求項７に記載の基板搬送方法。
9. 【請求項９】 ２次元方向に移動可能なステージ上に基
   板を搬入する基板搬送方法であって、 前記ステージ上に設けられ、搬入アームの少なくとも一
   部が挿入可能な所定方向に延びる凹部又は切り欠きが形
   成された基板保持部材を予め用意し、 基板受け渡し位置に基板を保持した前記搬入アームを待
   機させる第１工程と；前記ステージを前記基板受け渡し
   位置に向かって移動させる第２工程と；前記基板保持部
   材の前記凹部又は切り欠きに前記搬入アームの少なくと
   も一部を前記２次元方向に直交する方向から挿入する第
   ３工程と；前記基板が前記搬入アームから前記基板保持
   部材に渡された後、前記搬入アームと前記ステージとを
   相対移動して、前記基板を前記搬入アームから離間する
   第４工程とを含む基板搬送方法。
10. 【請求項１０】 前記第３工程における基板保持部材の
    前記凹部又は切り欠きに対する前記搬入アームの少なく
    とも一部の挿入は、前記ステージの移動中に行われるこ
    とを特徴とする請求項９に記載の基板搬送方法。
11. 【請求項１１】 前記第３工程において前記凹部又は切
    り欠きに前記搬入アームの少なくとも一部を前記２次元
    方向に直交する方向から挿入する際に、前記搬入アーム
    を前記２次元方向に直交する方向に移動させると同時に
    前記所定方向に駆動することを特徴とする請求項９に記
    載の基板搬送方法。
12. 【請求項１２】 ２次元方向に移動可能なステージから
    基板を搬出する基板搬送装置であって、 搬出アームと；前記搬出アームを駆動するアーム駆動機
    構と；前記ステージ上に設けられ、前記基板との接触面
    側に前記基板を保持した状態で、前記搬出アームの少な
    くとも一部が挿入可能な所定方向に延びる凹部又は切り
    欠きが形成された基板保持部材と；前記ステージを前記
    ２次元方向に駆動するステージ駆動装置と；前記搬出ア
    ームと前記基板保持部材とを２次元方向に直交する方向
    に相対的に駆動する相対駆動機構と；前記搬出アームを
    前記アーム駆動機構を介して基板受け渡し位置に移動さ
    せる第１の機能と、前記基板を保持した前記基板保持部
    材の前記凹部又は切り欠きに前記搬出アームの少なくと
    も一部を挿入するため前記基板受け渡し位置に向かって
    前記基板ステージを前記ステージ駆動装置を介して移動
    させる第２の機能と、前記搬出アームを前記凹部又は切
    り欠きに挿入後、前記相対駆動機構を介して前記基板を
    前記基板保持部材から離間させる第３の機能とを有する
    制御装置と；を備える基板搬送装置。
13. 【請求項１３】 前記制御装置は、前記基板保持部材か
    ら前記搬出アームに前記基板が移載された後、前記搬出
    アームと前記ステージとを相対移動して前記搬出アーム
    を前記基板保持部材から退避させる第４の機能を更に有
    することを特徴とする請求項１２に記載の基板搬送装
    置。
14. 【請求項１４】 前記制御装置は、前記凹部又は切り欠
    きに前記搬出アームの少なくとも一部を挿入する際に、
    前記搬出アームが前記所定方向に同時に移動するように
    前記アーム駆動機構を制御することを特徴とする請求項
    １２に記載の基板搬送装置。
15. 【請求項１５】 前記制御装置は、前記搬出アームの少
    なくとも一部が前記凹部又は切り欠きに挿入された後、
    前記搬出アームと前記ステージとが前記所定方向に相対
    移動するように前記アーム駆動機構及び前記ステージ駆
    動装置の少なくとも一方を制御することを特徴とする請
    求項１２に記載の基板搬送装置。
16. 【請求項１６】 ２次元方向に移動可能なステージ上に
    基板を搬入する基板搬送装置であって、 基板受け渡し位置で基板を保持する搬入アームと；前記
    基板ステージ上に設けられ、前記搬入アームの少なくと
    も一部が挿入可能な所定方向に延びる凹部又は切り欠き
    が形成された基板保持部材と；前記ステージを前記２次
    元方向に駆動するステージ駆動装置と；前記搬入アーム
    と前記基板保持部材とを前記２次元方向に直交する方向
    に相対的に駆動する相対駆動機構と；前記ステージを前
    記ステージ駆動装置を介して前記基板受け渡し位置に向
    かって移動させる第１の機能と、前記相対駆動機構を介
    して前記搬入アームを前記基板保持部材に接近させるこ
    とにより、前記基板保持部材の前記凹部又は切り欠きに
    前記搬入アームの少なくとも一部を前記２次元方向に直
    交する方向から挿入する第２の機能と、前記基板が前記
    搬入アームから前記基板保持部材に渡された後、前記搬
    入アームと前記ステージとを相対移動して、前記基板を
    前記搬入アームから離間する第３の機能とを有する制御
    装置と；を備える基板搬送装置。
17. 【請求項１７】 前記制御装置は、前記ステージの移動
    中に、前記基板保持部材の前記凹部又は切り欠きに前記
    搬入アームの少なくとも一部を挿入することを特徴とす
    る請求項１６に記載の基板搬送装置。
18. 【請求項１８】 前記搬入アームを駆動するアーム駆動
    機構を更に備え、 前記制御装置は、前記凹部又は切り欠きに前記搬出アー
    ムの少なくとも一部を前記２次元方向に直交する方向か
    ら挿入する際に、前記搬入アームが前記２次元方向に直
    交する方向の移動に加えて前記所定方向に移動するよう
    に前記アーム駆動機構を制御することを特徴とする請求
    項１６に記載の基板搬送装置。
19. 【請求項１９】 前記搬入アームを駆動するアーム駆動
    機構を更に備え、 前記制御装置は、前記搬入アームの少なくとも一部が前
    記凹部又は切り欠きに挿入された後、前記搬入アームと
    前記ステージとが前記所定方向に相対移動するように前
    記アーム駆動機構及び前記ステージ駆動装置の少なくと
    も一方を制御することを特徴とする請求項１６に記載の
    基板搬送装置。
20. 【請求項２０】 ２次元方向に移動可能なステージ上か
    ら基板を搬出するとともに前記ステージ上に別の基板を
    搬入する基板搬送装置であって、 搬出アームと；前記基板を基板受け渡し位置で保持する
    搬入アームと；前記搬出アームを駆動するアーム駆動機
    構と；前記ステージ上に設けられ、前記基板との接触面
    側に前記基板を保持した状態で前記搬出アームの少なく
    とも一部が挿入可能で、かつ前記搬入アームの少なくと
    も一部を挿入可能な第１方向に延びる凹部又は切り欠き
    が形成された基板保持部材と；前記搬出アーム及び前記
    搬入アームの少なくとも一方と、前記基板保持部材とを
    前記２次元方向に直交する方向に相対的に駆動する相対
    駆動機構と；前記ステージを前記２次元方向に駆動する
    ステージ駆動装置と；前記搬出アームを前記アーム駆動
    機構を介して前記基板受け渡し位置に移動させる第１の
    機能と、前記基板を保持した前記基板保持部材の前記凹
    部又は切り欠きに前記搬出アームの少なくとも一部を挿
    入するため前記基板受け渡し位置に向かって前記基板ス
    テージを前記ステージ駆動装置を介して移動させる第２
    の機能と、前記搬出アームを前記凹部又は切り欠きに挿
    入後、前記相対駆動機構を介して前記基板を前記基板保
    持部材から離間させる第３の機能と、前記搬出アームを
    前記アーム駆動機構を介して前記基板受け渡し位置から
    退避させる第４の機能と、前記搬出アームの退避後に前
    記相対駆動機構を介して前記搬入アームを前記基板保持
    部材に接近させることにより、前記基板保持部材の前記
    凹部又は切り欠きに前記搬入アームの少なくとも一部を
    前記２次元方向に直交する方向から挿入する第５の機能
    と、前記基板が前記搬入アームから前記基板保持部材に
    渡された後、前記搬入アームと前記ステージとを相対移
    動して、前記基板を前記搬入アームから離間する第６の
    機能とを有する制御装置と；を備える基板搬送装置。
21. 【請求項２１】 前記搬入アームは、前記基板受け渡し
    位置に配置されるとともに、前記基板を保持して該基板
    の面内方向で回転可能であり、前記搬入アームに保持さ
    れた基板の外形を計測する計測装置と；前記計測装置の
    計測結果に基づいて前記基板の前記２次元方向と平行な
    面内の位置ずれを算出する演算装置と；前記演算装置で
    算出された基板の回転方向の位置ずれを、前記搬入アー
    ムの回転量を制御して補正する第２の制御装置とを更に
    備える請求項１６又は２０に記載の基板搬送装置。
22. 【請求項２２】 前記搬出アーム及び搬入アームは、前
    記凹部又は切り欠きに挿入可能な形状から成る爪部を有
    し、前記爪部の上側に前記基板を前記第１方向とは異な
    る第２方向から出し入れ可能な空間が設けられているこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の基板搬送装置。
23. 【請求項２３】 前記基板保持部材に形成された凹部
    は、前記基板接触面の一部の前記基板ステージ側に形成
    された所定方向に延びる第１の凹部と該第１の凹部に連
    通し前記基板接触面の一部に形成された第２の凹部とを
    含み、前記基板接触面に載置された前記基板を搬出する
    際に、前記搬出アームを案内する側面視Ｌ字状の経路を
    形成することを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか
    一項に記載の基板搬送装置。
24. 【請求項２４】 ステージ上の基板に所定のパターンを
    転写する露光装置であって、 請求項１２、１６、２０、２２、２３のいずれか一項に
    記載の基板搬送装置を、前記ステージ上の基板の交換装
    置として具備することを特徴とする露光装置。
25. 【請求項２５】 ステージ上の基板に所定のパターンを
    転写する露光装置であって、 請求項２１に記載の基板搬送装置を、前記ステージ上の
    基板の交換装置として具備し、 前記基板上の位置検出マークを検出するマーク検出系を
    更に備え、 前記第２の制御装置は、前記演算装置で算出された基板
    の２次元方向の位置ずれを、前記搬入アームの位置調
    整、前記ステージの位置調整、及び前記マーク検出系に
    よる位置検出マークの検出結果の補正のいずれかにより
    補正することを特徴とする露光装置。
26. 【請求項２６】 前記計測装置による前記基板の外形計
    測、前記演算装置による前記基板の位置ずれ算出、及び
    前記第２の制御装置による前記基板の回転補正が、前記
    基板への前記マスクパターンの転写が終了するまでの間
    に前記基板上の動作と同時並行的に行われることを特徴
    とする請求項２５に記載の露光装置。
27. 【請求項２７】 請求項２４〜２６のいずれか一項に記
    載の露光装置を用いて露光を行う露光工程を含むデバイ
    ス製造方法。