JPWO2006025302A1 - 露光装置、動作決定方法、基板処理システム及びメンテナンス管理方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

露光装置が、Ｃ／Ｄからのメンテナンスに関する情報に基づいて、自装置の動作を決定する主制御装置（１２０）を備えているので、主制御装置（１２０）が、Ｃ／Ｄのメンテナンス中、すなわち露光装置の本来の運転も必然的に停止しなければならないときに、これと並行して、自装置の性能維持のために必要な動作であって装置本来の動作の停止が必要となる特定動作を行うことを決定することができる。この結果、その特定動作を行うのに必要な露光装置のダウンタイムを全体として減少させることができ、これにより、基板処理装置にインライン接続された露光装置の装置性能を低下させることなく、稼働率を向上させることができる。

Description

本発明は、露光装置、動作決定方法、基板処理システム及びメンテナンス管理方法、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、基板処理装置にインラインにて接続された露光装置、該露光装置における動作を決定する動作決定方法、露光装置と該露光装置にインラインにて接続された基板処理装置とを備えた基板処理システム及び基板処理システムにおける各装置のメンテナンスを管理するメンテナンス管理方法、並びに前記露光装置、システムを用いるデバイス製造方法に関する。

半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子などのマイクロデバイスを製造するリソグラフィ工程には、露光装置を用いて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）上に所定のパターンを形成する露光工程の他、この露光工程に前後して、ウエハの表面にレジストを塗布するレジスト塗布工程や、露光後のウエハを現像する現像工程などが含まれる。

リソグラフィ工程では、従来は、露光装置による露光、レジスト塗布装置（コータ）によるレジストの塗布、現像装置（デベロッパ）を用いたウエハの現像などが、別々に行われていた。近年では、上記の露光、レジスト塗布、現像を、クリーンな環境下で一連の処理として効率良く行うため、露光装置と、コータ・デベロッパ（以下、「Ｃ／Ｄ」と略述する）と呼ばれる塗布・現像装置とを、インライン接続したシステム構成が比較的多く採用されるようになってきた。Ｃ／Ｄは、例えばウエハを高速回転させながらそのウエハ上にレジストを滴下し、ウエハの回転を利用してウエハ表面にレジストを均一に塗布するスピンコータ又はノズルとウエハとを相対移動するスキャンコータ等のレジスト塗布装置の機能と、現像装置の機能とを併せ持っている。

従って、上記のシステム構成によれば、レジスト塗布工程、露光工程、現像工程などの処理工程毎に、処理ロット（処理の対象であるウエハのロット）を投入する煩雑さを避けることができ、また、最近多く用いられるようになってきた高感度レジストの一種である化学増幅型レジストなどの化学的特性を維持しつつ、スループットを向上させることができる。

ところで、マイクロデバイスの生産性を向上するため、露光装置に対する稼働率（アップタイム）向上（上昇）の要求は常に存在している。それに応えるべく、装置故障を減らす努力も続けられている。この故障を低減させるためには、定期的なメンテナンスも重要である。

露光装置等の稼働率向上の要請は、年々高くなっており、今や、稼働率９５％以上の達成が望まれている。

しかしながら、露光装置単体の場合であっても、稼働率９５％以上を達成することは容易ではない。その理由は、半導体素子の高集積化に伴い、露光装置の精度向上及び高精度状態の安定化に対する要請も強くなってきているからである。すなわち、露光装置に対する露光精度向上及び高精度状態の安定化の要請に応えるためには、定期的なメンテナンスの頻度を増加させるとともに、露光装置の自己キャリブレーション機能を充実させるなどが必要となるが、これらはいずれも、要求レベルがある程度以上高くなると、露光装置のダウンタイムを却って増加させることになりかねないからである。

従って、上述した露光装置とＣ／Ｄとをインライン接続したシステム（以下、「インライン・リソグラフィシステム」と呼ぶ）にあっては、稼働率９５％を達成することは、現状では非常に困難であると言える。その理由は、インライン・リソグラフィシステムでは、Ｃ／Ｄが定期的なメンテナンス、部品交換、その他の理由により運転を停止した場合、露光装置の運転も停止しなければならないため、露光装置の稼働率を低下させる要因が、露光装置単体の場合に比べて、明らかに多いからである。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、基板処理装置にインライン接続された場合に、装置性能を低下させることなく、稼働率を向上させることが可能な露光装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、露光装置が基板処理装置にインライン接続された場合に、装置性能を低下させることなく、稼働率を向上させることが可能な動作決定方法を提供することにある。

本発明の第３の目的は、システムの性能を維持しつつ、稼働率の向上を図ることが可能な基板処理システムを提供することにある。

本発明の第４の目的は、システムの性能を維持しつつ、稼働率の向上を図ることが可能なメンテナンス管理方法を提供することにある。

本発明の第５の目的は、高精度なデバイスの生産性を向上させることが可能なデバイス製造方法を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、基板処理装置にインラインにて接続された露光装置であって、前記基板処理装置からのメンテナンスに関する情報に基づいて、自装置の動作を決定する動作決定装置を備える露光装置である。

これによれば、露光装置が、基板処理装置からのメンテナンスに関する情報に基づいて、自装置の動作を決定する動作決定装置を備えているので、動作決定装置が、基板処理装置のメンテナンス中（露光装置の本来の運転も必然的に停止しなければならないとき）に、これと並行して、自装置の性能維持のために必要な動作であって装置本来の動作の停止が必要となる特定動作を行うことを決定することができる。この結果、その特定動作を行うのに必要な露光装置のダウンタイム（これは、基板処理装置のダウンタイムでもある）を全体として減少させることができ、これにより、基板処理装置にインライン接続された露光装置の装置性能を低下させることなく、稼働率を向上させることが可能となる。

なお、動作決定装置が決定する自装置の動作（すなわち、上述の特定動作）には、露光装置自ら行う動作の他、オペレータなどに通知してオペレータが関与して行われる動作なども含まれる。

この場合において、前記基板処理装置からのメンテナンスに関する情報は、前記基板処理装置で行われるメンテナンス作業の内容に関する情報を含み、前記動作決定装置は、そのメンテナンス作業の内容に応じて自装置の動作を決定することとすることができる。また、前記基板処理装置からのメンテナンスに関する情報は、前記基板処理装置で行われるメンテナンス作業に要する時間に関する情報を含み、前記動作決定装置は、前記メンテナンス作業に要する時間に基づいて自装置の動作を決定することとすることができる。

また、前記決定される自装置の動作には、メンテナンス作業が含まれることとすることができる。

この場合において、前記動作決定装置は、前記基板処理装置のメンテナンス作業の少なくとも一部と並行して、自装置のメンテナンス作業を行うことを決定することとすることができる。

また、決定される自装置の動作に、メンテナンス動作が含まれる場合には、前記自装置のメンテナンス作業には、露光用光源であるレーザ装置のメンテナンス作業が含まれることとすることができるし、基板の露光を伴わない作業が含まれることとすることもできるし、部品交換作業が含まれることとすることもできる。

本発明は、第２の観点からすると、基板処理装置にインラインにて接続された露光装置における動作を決定する動作決定方法であって、前記基板処理装置からのメンテナンスに関する情報を取得する工程と；前記情報に基づいて、露光装置の動作を決定する工程と；を含む動作決定方法である。

これによれば、露光装置の動作が、基板処理装置からのメンテナンスに関する情報に基づいて、決定されるので、基板処理装置のメンテナンス中に、これと並行して、露光装置の性能維持のために必要な動作を行うことを決定することができる。この結果、露光装置のダウンタイムを全体として減少させることができ、これにより、基板処理装置にインライン接続された露光装置の装置性能を低下させることなく、稼働率を向上させることが可能となる。

なお、露光装置の動作には、露光装置自ら行う作業の他、オペレータなどに通知してオペレータが関与して行われる作業なども含まれる。

本発明は、第３の観点からすると、露光装置と、該露光装置にインラインにて接続された基板処理装置とを備えた基板処理システムであって、前記露光装置のメンテナンス作業と前記基板処理装置のメンテナンス作業とを協調して行うメンテナンス管理装置を備える基板処理システムである。

これによれば、基板処理システムが、前記露光装置のメンテナンス作業と前記基板処理装置のメンテナンス作業とを協調して行うメンテナンス管理装置を備えている。このため、露光装置のメンテナンス作業と基板処理装置のメンテナンス作業とが、無関係に行われていた場合と異なり、メンテナンス管理装置が、両装置のメンテナンス作業が可能な限り同時並行して行われるように、メンテナンスタイミングの最適化を図ることにより、基板処理システムの性能を低下させることなく、その稼働率を向上させることが可能となる。

なお、メンテナンス作業には、露光装置自ら行う作業の他、オペレータなどに通知してオペレータが関与して行われる作業なども含まれる。

この場合において、前記メンテナンス管理装置は、前記露光装置が具備する制御用コンピュータ、及び前記基板処理装置が具備する制御用コンピュータのいずれかであることとすることができるし、前記メンテナンス管理装置は、前記露光装置及び前記基板処理装置に共通に接続されたコンピュータであることとすることもできる。

また、前記メンテナンス管理装置は、前記露光装置のメンテナンス作業の少なくとも一部と並行して、前記基板処理装置のメンテナンス作業を行うこととすることができる。

本発明の基板処理システムでは、前記露光装置は、露光光源としてレーザ装置を有し、前記露光装置のメンテナンス作業には、前記レーザ装置のメンテナンス作業が含まれることとすることができる。

また、本発明の基板処理システムでは、前記メンテナンス作業には、部品交換作業が含まれることとすることができる。

また、前記メンテナンス管理装置は、前記露光装置の部品交換時期に関する情報と、前記基板処理装置の部品交換時期に関する情報とを保持し、それらの情報に基づいて各装置の部品交換の時期の最適化を行うこととすることができるし、前記メンテナンス管理装置は、一方の装置が他方の装置を必要とするメンテナンス情報と、各装置が単独で作業可能なメンテナンス情報とを保持し、それらの情報に基づいて各装置のメンテナンス時期の最適化を行うこととすることができる。

本発明は、第４の観点からすると、露光装置と、該露光装置にインラインにて接続された基板処理装置とを備えた基板処理システムにおける各装置のメンテナンス作業を管理するメンテナンス管理方法であって、前記露光装置のメンテナンスに関する情報を取得する工程と；前記基板処理装置のメンテナンスに関する情報を取得する工程と；前記両情報に基づいて、前記両装置におけるメンテナンス作業が協調して行われるように管理する工程と；を含むメンテナンス管理方法である。

これによれば、露光装置のメンテナンス作業と基板処理装置のメンテナンス作業とが協調して行われるように、露光装置と基板処理装置のメンテナンスに関する情報に基づいて管理されるので、露光装置のメンテナンス作業と基板処理装置のメンテナンス作業とが、無関係に行われていた場合と異なり、両装置のメンテナンス作業が可能な限り同時並行して行われるように、メンテナンスタイミングの最適化を図ることができる。これにより、基板処理システムの性能を低下させることなく、その稼働率を向上させることが可能となる。

なお、メンテナンス作業には、露光装置自ら行う作業の他、オペレータなどに通知してオペレータが関与して行われる作業なども含まれる。

また、リソグラフィ工程において、本発明の露光装置を用いて基板上にデバイスパターンを形成することにより、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが可能である。また、リソグラフィ工程において、本発明の基板処理システムを用いて基板上へのデバイスパターンを形成を含む、基板に対する処理を実行することにより、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが可能である。したがって、本発明は、更に別の観点からすると、本発明の露光装置及び基板処理システムを用いるデバイス製造方法であるとも言える。

本発明の第１の実施形態に係るリソグラフィシステムの構成を概略的に示す平面図である。 図１の露光装置の構成を示す図である。 図１のリソグラフィシステムの制御系の構成を概略的に示すブロック図である。 第２の実施形態に係るリソグラフィシステムの制御系の構成を概略的に示すブロック図である。 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５のステップ４０４における処理を示すフローチャートである。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。

図１には、本発明に係る露光装置及び基板処理装置を含む第１の実施形態に係るリソグラフィシステムの構成が、平面図にて示されている。

この図１に示されるリソグラフィシステム１００は、クリーンルーム内に設置されている。このリソグラフィシステム１００は、クリーンルームの床面上に設置された露光装置１０と、該露光装置１０の−Ｙ側（図１における紙面左側）に、インライン・インタフェース部（以下、「インラインＩ／Ｆ部」と呼ぶ）１１０を介して接続されたＣ／Ｄ５０とを含む。このリソグラフィシステム１００は、クリーンルーム内に設置されている。

露光装置１０は、図１におけるＸ軸方向の中央やや＋Ｘ側寄りの位置に仕切り壁１４が設けられたチャンバ１６と、該チャンバ１６内部の仕切り壁１４によって区画されたＸ軸方向一側（−Ｘ側）の大部屋１２Ａの内部に収容された露光装置本体１０Ａ（図１では、ウエハステージＷＳＴ及び投影光学系ＰＬ以外の部分は図示省略）と、チャンバ１６内部の仕切り壁１４によって区画されたＸ軸方向他側（＋Ｘ側）の小部屋１２Ｂの内部にその大部分が収容された基板搬送系としてのウエハローダ系４０とを含む。露光装置本体１０Ａには、チャンバ１６の外部に配置されたレーザ装置１が、引き回し光学系ＢＭＵを介して接続されている。

図２には、露光装置１０の構成が正面図にて概略的に示されている。但し、この図２では、チャンバ１６が仮想線（二点鎖線）にて示されている。この露光装置１０は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置、すなわちいわゆるスキャナ（スキャニング・ステッパとも呼ばれる）である。

前記レーザ装置１としては、ＫｒＦエキシマレーザ（発振波長２４８ｎｍ）あるいはＡｒＦエキシマレーザ（発振波長１９３ｎｍ）などの遠紫外域のパルス光を発振するパルスレーザが用いられている。このレーザ装置１は、チャンバ１６が設置されるクリーンルームの床面上に設置されている。なお、レーザ装置１は、クリーンルームとは別のクリーン度の低い部屋（サービスルーム）内や床面の下方のユーティリティスペース内に配置することも可能である。なお、レーザ装置１として、Ｆ₂レーザ（発振波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光源を用いても良いし、ＥＵＶ光源を用いても良い。

前記露光装置本体１０Ａは、照明ユニットＩＬＵ、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、ウエハＷを保持してＸＹ平面内を自在に移動可能なウエハステージＷＳＴ、前記レチクルステージＲＳＴ及び投影光学系ＰＬなどが搭載されたボディＢＤ、並びに装置全体を統括的に制御する主制御装置１２０等を含む。

前記照明ユニットＩＬＵは、照明系ハウジング１１１と、該照明系ハウジング１１１内に所定の位置関係で配置されたビーム整形光学系、エネルギ粗調器、オプティカルインテグレータ、照明系開口絞り板、ビームスプリッタ及びリレー光学系等（いずれも図示せず）から成る照明光学系と、を含む。また、照明光学系のリレー光学系の内部には、不図示の固定ブラインド及び可動ブラインドから成る視野絞り（レチクルブラインド又はマスキングブレードとも呼ばれる）が配置されている。なお、オプティカルインテグレータとしては、フライアイレンズ、ロッド型（内面反射型）インテグレータ、あるいは回折光学素子などが用いられる。

この照明ユニットＩＬＵの入射端部、すなわち照明光学系の入射端部に設けられた上記ビーム整形光学系に、送光光学系ＢＭＵを介してレーザ装置１が接続されている。

この照明ユニットＩＬＵは、レチクルステージＲＳＴ上に保持されたレチクルＲ上でＸ軸方向に細長く延びる矩形（例えば長方形）スリット状の照明領域ＩＡＲ（固定ブラインドの開口で規定される）を均一な照度分布で照明する。本実施形態と同様の照明ユニットの内部構成は、例えば、特開平１０−１１２４３３号公報、特開平６−３４９７０１号公報及びこれに対応する米国特許第５，５３４，９７０号公報などに開示されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

前記レチクルステージＲＳＴは、ボディＢＤを構成する後述する第２コラム１３４の天板部であるレチクルベース１３６の上面の上方に、その底面に設けられた不図示のエアベアリングなどによって例えば数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持されている。このレチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが、例えば真空吸着（又は静電吸着など）により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、リニアモータ等を含むレチクルステージ駆動装置１１２により、照明光学系の光軸（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で２次元的に（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＸＹ平面に直交するＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）に）微小駆動可能であるとともに、レチクルベース１３６上をＹ軸方向に指定された走査速度で駆動可能となっている。

ここで、実際には、レチクルステージＲＳＴは、リニアモータによりレチクルベース１３６上をＹ軸方向に所定ストローク範囲で駆動可能なレチクル粗動ステージと、該レチクル粗動ステージに対して少なくとも３つのボイスコイルモータなどのアクチュエータによりＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に微小駆動可能なレチクル微動ステージとを含んでいるが、図２では、レチクルステージＲＳＴが単一のステージとして示されている。従って、以下の説明においても、レチクルステージＲＳＴはレチクルステージ駆動装置１１２により前述の如くＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に微小駆動可能であるとともに、Ｙ軸方向に走査駆動が可能な単一のステージであるものとして説明する。もちろん、粗動ステージと微動ステージとを別々に持たないタイプのステージ機構をレチクルステージＲＳＴとして用いても良い。

本実施形態の場合、前述のリニアモータの可動子はレチクルステージＲＳＴのＸ軸方向の一側と他側（図２における紙面奥側と手前側）の端面にそれぞれ取り付けられ、これらの可動子にそれぞれ対応する固定子は、ボディＢＤとは別に設けられた不図示の支持部材によってそれぞれ支持されている。このため、レチクルステージＲＳＴの駆動の際にリニアモータの固定子に作用する反力は、それらの支持部材を介してクリーンルームの床面に伝達される（逃がされる）ようになっている。なお、レチクルステージ駆動装置１１２は、前述の如く、リニアモータ、ボイスコイルモータなどのアクチュエータを含んでいるが、図２では図示の便宜上から単なるブロックとして示されている。

なお、本実施形態では、上記の如く、ボディＢＤと別に設けられた支持部材を介して反力を逃がすリアクションフレーム構造を採用するものとしたが、レチクルステージＲＳＴの駆動力の反力の作用により、運動量保存則に従ってカウンタマスを移動して、その反力を相殺するカウンタマス方式の振動減衰機構を採用しても構わない。

レチクルステージＲＳＴのＸＹ面内の位置（Ｚ軸回りの回転方向であるθｚ方向の回転を含む）は、移動鏡１５を介してレチクルベース１３６に固定されたレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１３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。

ここで、実際には、レチクルステージＲＳＴ上面には、Ｙ軸方向一側（＋Ｙ側）の端部に中空レトロリフレクタから成る一対のＹ軸移動鏡がＸ軸方向に所定間隔を隔てて固定され、Ｘ軸方向の一側（＋Ｘ側）の端部にＸ軸方向に直交する反射面を有する平面鏡から成るＸ軸移動鏡が固定されている。また、これらの移動鏡に個別に対応して一対のレチクルＹ干渉計及びレチクルＸ干渉計がそれぞれ設けられている。このように、レチクル干渉計及び移動鏡はそれぞれ複数設けられているが、図２ではこれらが代表的に移動鏡１５、レチクル干渉計１３として示されている。なお、例えば、レチクルステージＲＳＴの＋Ｘ側の端面を鏡面加工して反射面（Ｘ移動鏡の反射面に相当）を形成しても良い。

レチクルステージＲＳＴの位置情報（又は速度情報）は、主制御装置１２０に送られ、主制御装置１２０では該位置情報（又は速度情報）に基づいてレチクルステージ駆動装置１１２を介してレチクルステージＲＳＴを駆動する。

さらに、本実施形態では、レチクルステージＲＳＴのレチクルＲの載置領域の−Ｙ側の位置には、不図示のレチクルフィデューシャルマーク板（ＲＦＭ板）が設けられている。このＲＦＭ板には、複数種類の計測用マークが形成されている。本実施形態と同様の、ＲＦＭ板については、例えば特開２００２−１９８３０３号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００１／００４１３７７号明細書などに詳細に開示されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記米国特許出願公開における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

前記ボディＢＤは、クリーンルームの床面上に設置された第１コラム１３２と、この第１コラム１３２上に配置された第２コラム１３４とを含む。

第１コラム１３２は、３本の脚部１３７Ａ、１３７Ｂ、１３７Ｃ（但し、図２における紙面奥側の脚部１３７Ｃは図示省略）と、これらの脚部１３７Ａ〜１３７Ｃによってほぼ水平に支持され、第１コラム１３２の天板を構成する鏡筒定盤（メインフレームとも呼ばれる）１３８とを含む。

脚部１３７Ａ〜１３７Ｃのそれぞれは、床面に設置された支柱１４０と、該支柱１４０の上部に固定された防振ユニット１３９とを含む。各防振ユニット１３９によって、床面からの微振動がマイクロＧレベルで絶縁され、鏡筒定盤１３８に殆ど伝達されないようになっている。鏡筒定盤１３８には、そのほぼ中央部に、不図示の円形開口が形成され、この開口内に投影光学系ＰＬが上方から挿入されている。この投影光学系ＰＬの鏡筒には、その高さ方向の中央やや下端部寄りの位置に、フランジＦＬＧが設けられ、該フランジＦＬＧを介して投影光学系ＰＬが鏡筒定盤１３８によって支持されている。

前記第２コラム１３４は、鏡筒定盤１３８の上面に、投影光学系ＰＬを取り囲んで設けられ、上下方向にそれぞれ延びる複数本、例えば３本の脚４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ（但し、図２における紙面奥側の脚４１Ｃは図示省略）と、これらの脚４１Ａ〜４１Ｃの上端面相互間を連結するとともに、これらの脚４１Ａ〜４１Ｃによってほぼ水平に支持された前述のレチクルベース１３６とを含む。

前記投影光学系ＰＬとしては、ここでは両側テレセントリックな縮小系であり、共通のＺ軸方向の光軸ＡＸを有する複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。この投影光学系ＰＬとしては投影倍率βが、一例として１／４の縮小光学系が用いられている。このため、照明ユニットＩＬＵ（照明光学系）からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上のスリット状照明領域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、そのスリット状照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの投影光学系ＰＬを介した縮小像（部分倒立像）が表面にフォトレジストが塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な露光領域ＩＡに形成される。

前記ウエハステージＷＳＴは、リニアモータあるいは平面モータ等の不図示の駆動系によってＸＹ２次元面内（θｚ回転を含む）でステージベースＳＢ上面に沿って自在に駆動されるＸＹステージ１４１と、該ＸＹステージ１４１上に搭載されたウエハテーブルＴＢとを含んでいる。

前記ステージベースＳＢは、定盤とも呼ばれ、本実施形態では、床面上に設置された複数、例えば３つ又は４つの防振ユニット４３を介してほぼ水平に支持されている。すなわち、ステージベースＳＢは、投影光学系ＰＬ等を保持するボディＢＤとは分離された構成となっている。

各防振ユニット４３は、ステージベースＳＢを支持するエアマウント機構と、ステージベースＳＢを重力方向（鉛直方向：図２におけるＺ軸方向）に高応答で微小駆動可能なボイスコイルモータとを含んでいる。前記エアマウント機構は、ステージベースＳＢを下方から支持する支持部材の一部と、該支持部材の一部が弾性部材（例えばダイヤフラム）を介してその開口端部に取り付けられたハウジングとを含んでいる。この場合、ハウジングの内部に気密室が形成されている。気密室は、ハウジングに形成された開口を介して電磁レギュレータに接続され、該電磁レギュレータによって主制御装置１２０からの指示に従って外部より気密室に充填される気体、例えば空気の圧力が調整される。この電磁レギュレータによる空気圧の調整により、エアマウント機構は、約２０Ｈｚまでの低周波の振動にアクティブに追従することができるように構成されている。また、エアマウント機構は、ボイスコイルモータが追従できないような高周波の振動成分を吸収するパッシブな防振装置（防振パッド）としても動作する。また、前記ボイスコイルモータは、ステージベースＳＢに直接取り付けられた可動子と、該可動子との間で発生する電磁相互作用により、ステージベースＳＢを重力方向に駆動する力を発生させる固定子とを有している。このボイスコイルモータは、約２０Ｈｚより高い周波数の振動にアクティブに追従することができるようになっている。このボイスコイルモータは主制御装置１２０によって制御される。

前記ウエハテーブルＴＢは、ＸＹステージ１４１上に配置されたボイスコイルモータなどのアクチュエータを含む不図示の駆動系によって光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）及び光軸に直交する面（ＸＹ面）に対する傾斜方向、すなわちＸ軸回りの回転方向であるθｘ方向、Ｙ軸回りの回転方向であるθｙ方向に駆動される。

ウエハテーブルＴＢ上に、ウエハホルダ２５を介してウエハＷが真空吸着（又は静電吸着）によって保持されている。

ウエハテーブルＴＢ上には、ウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）３１からのレーザビームを反射する移動鏡２７が固定され、鏡筒定盤１３８から吊り下げ支持されたウエハ干渉計３１により、ウエハテーブルＴＢ（ウエハＷ）のＸＹ面内の位置が例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。

ここで、実際には、ウエハテーブルＴＢには、走査露光時の走査方向であるＹ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡と非走査方向であるＸ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、これに対応してレーザ干渉計もＸ軸方向位置計測用のＸレーザ干渉計とＹ軸方向位置計測用のＹレーザ干渉計とが設けられているが、図２ではこれらが代表して移動鏡２７、ウエハ干渉計３１として図示されている。なお、例えば、ウエハテーブルＴＢの端面を鏡面加工して反射面（移動鏡２７の反射面に相当）を形成しても良い。また、Ｘレーザ干渉計及びＹレーザ干渉計は測長軸を複数有する多軸干渉計であり、ウエハテーブルＴＢのＸ、Ｙ位置の他、回転（ヨーイング（Ｚ軸回りの回転であるθｚ回転）、ピッチング（Ｘ軸回りの回転であるθｘ回転）、ローリング（Ｙ軸回りの回転であるθｙ回転））も計測可能となっている。従って、以下の説明ではウエハ干渉計３１によって、ウエハテーブルＴＢのＸ、Ｙ、θｚ、θｙ、θｘの５自由度方向の位置が計測されるものとする。また、前述の多軸干渉計は４５°傾いてウエハテーブルＴＢに設置される反射面を介して、投影光学系ＰＬが載置されるボディＢＤに設置される不図示の反射面にレーザビームを照射し、投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ軸方向）に関する相対位置情報を検出するようにしても良い。

なお、ウエハステージ駆動装置１２８はリニアモータあるいは平面モータ、ボイスコイルモータなどを含んでいるが、図２では図示の便宜上から単なるブロックとして示されている。

ウエハテーブルＴＢ上には、その表面がウエハＷの表面とほぼ同一の高さとされた基準マーク板ＦＭが固定されている。この基準マーク板ＦＭの表面には、各種の基準マークが形成されている。

また、ウエハテーブルＴＢ上には、その上面の平坦度が非常に高く設定された基準平面板１４３が固定されている。この基準平面板１４３の表面は、上記基準マーク板ＦＭと同様、ウエハＷの表面とほぼ同一の高さとされている。

基準平面板１４３の一部には、スリット開口が形成されており、このスリット開口を除く部分は、反射膜が成膜された反射面とされている。スリット開口下方のウエハテーブルＴＢの内部には、フォトマルチプライヤチューブ（ＰＭＴ）などの不図示の光電変換素子が配置されている。この光電変換素子からの光電変換信号が主制御装置１２０に供給されている。主制御装置１２０は、前述のＲＦＭ板を投影光学系ＰＬの視野内に位置させ、ウエハテーブルＴＢをＹ軸方向又はＸ軸方向に移動しつつ、光電変換素子からの光電変換信号を受信することで、投影光学系ＰＬによって像面に形成された各種計測用マークの空間像をスリットスキャン方式で計測できるようになっている。すなわち、本実施形態では、基準平面板１４３に形成されたスリット開口及びウエハテーブルＴＢ内の光電変換素子等を含んで、前述の特開２００２−１９８３０３号公報及びこれに対応する米国特許第５，４４８，３３２号などに開示される空間像計測器が構成されている。

なお、基準マーク板ＦＭ表面を鏡面加工等によりその平坦度を高くして、そのマークが形成されていない部分を、基準平面板として兼用することも可能である。

前記ウエハテーブルＴＢの位置情報（又は速度情報）は主制御装置１２０に送られ、主制御装置１２０では前記位置情報（又は速度情報）に基づいてウエハステージ駆動装置１２８を介してウエハテーブルＴＢを制御する。

さらに、本実施形態の露光装置本体１０Ａには、送光系１６０ａ及び受光系１６０ｂを有し、ウエハＷ表面の光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）に関する位置及びＸＹ面に対する傾斜を検出する斜入射方式の多点焦点位置検出系（以下、適宜「多点ＡＦ系」と呼ぶ）が設けられている。本実施形態の多点ＡＦ系と同様の多点ＡＦ系は、例えば特開平６−２８３４０３号公報などに詳細に開示されている。

主制御装置１２０では、後述する走査露光時等に、多点ＡＦ系１６０ａ，１６０ｂからのフォーカス信号に基づいてウエハステージ駆動装置１２８を介してウエハステージＷＳＴのＺ軸方向への移動に加え、２次元的な傾斜（すなわち、θｘ，θｙ方向の回転）をも制御する、すなわち多点ＡＦ系を用いてウエハステージＷＳＴの移動を制御することにより、照明光ＩＬの照射領域（前述の露光領域ＩＡ）内で投影光学系ＰＬの結像面とウエハＷの表面とを実質的に合致させるオートフォーカス（自動焦点合わせ）及びオートレベリングを実行する。

また、露光装置本体１０Ａでは、ウエハＷ上のアライメントマーク（位置合わせマーク）、基準マーク板ＦＭ上の基準マークなどを検出するオフアクシス方式のアライメント系ＡＬＧが投影光学系ＰＬの鏡筒の側面に配置されている。このアライメント系ＡＬＧとしては、例えばウエハＷ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のセンサが用いられる。なお、ＦＩＡ系に限らず、コヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出したり、その対象マークから発生する２つの回折光（例えば同次数）を干渉させて検出するアライメントセンサを単独であるいは適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。

図１に戻り、前記ウエハローダ系４０は、Ｙ軸方向に延びるＹガイド１８と、該Ｙガイド１８の上方（図１における紙面手前側）に位置し、Ｘ軸方向に延びるＸガイド２０とを搬送ガイドとして有する。Ｘガイド２０は、仕切り壁１４を貫通した状態で設けられている。

前記Ｙガイド１８上には、不図示の駆動装置に駆動されＹガイド１８に沿って移動する水平多関節型のロボット（スカラーロボット）２６が設けられている。また、Ｘガイド２０には、不図示の駆動装置によって駆動され、該Ｘガイド２０に沿って移動するウエハ・ロードアーム２８とウエハ・アンロードアーム３０とが設けられている。なお、仕切り壁１４には、これらウエハ・ロードアーム２８、ウエハ・アンロードアーム３０がそれぞれ通過可能な開口が形成されている。

さらに、Ｘガイド２０の＋Ｘ側端部近傍の−Ｙ側の位置には、ターンテーブル（回転テーブル）３２が配置され、このターンテーブル３２の近傍には不図示のウエハエッジセンサが配置されている。

この他、ローダ室１２Ｂ内には、上記のウエハローダ系４０の各部を制御するとともに、後述するＣ／Ｄ側の制御装置との間で通信回線を介して搬送中のウエハに関する情報の交換、すなわち通信を行うローダ制御装置３４が設けられている。

前記インラインＩ／Ｆ部１１０は、チャンバ１６の−Ｙ側に配置されたチャンバ２１２、該チャンバ２１２内部の＋Ｙ側の端部近傍に配置されたインライン受け渡し部１１４及び該インライン受け渡し部１１４の−Ｙ側に配置された水平多関節型ロボット１１６等を含む。

前記インライン受け渡し部１１４は、基台と、該基台上にＸ軸方向に所定間隔で設けられた３本１組の支持ピンから成る２つのウエハ受け渡し部１２４Ａ，１２４Ｂとを含んでいる。

なお、インライン受け渡し部１１４は、図１に示される構成に限らず、例えば、上下方向に所定間隔で配置され不図示の駆動機構によって連動して上下方向に駆動されるロード側のウエハ受け渡し部及びアンロード側のウエハ受け渡し部を有する構成としても良い。各ウエハ受け渡し部としては、板状部材と、該板状部材の上面に固定された３本１組の支持ピンを備える構成を採用することができる。

チャンバ２１２の内部には、必要に応じてキャリア台１１８が配置され、該キャリア台１１８上にはウエハＷを一時的に保管するためのバッファキャリア１１９が載置される。

前記Ｃ／Ｄ５０は、図１に示されるように、Ｙ軸方向に隣接して配置された２つのチャンバ５２、５４を含む。一方のチャンバ５２の内部には、Ｘ軸方向に延びるＸガイド５６が配置されている。Ｘガイド５６上には、不図示の駆動装置に駆動されＸガイド５６に沿って移動する水平多関節型のロボット（スカラーロボット）５８が設けられている。

また、チャンバ５２内部のＸガイド５６の−Ｙ側の位置には、キャリア台６０Ａ、６０Ｂ、６０ＣがＸ軸方向に沿って配置されている。これらのキャリア台６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ上に、複数枚のウエハを収納可能なオープンキャリア（Open Carrier：以下、適宜「ＯＣ」と略述する）２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃがそれぞれ載置されている。これらのＯＣ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、チャンバ５２の−Ｙ側の側壁に設けられた不図示の扉によって開閉可能な不図示の出し入れ口を介して出し入れされるようになっている。ＯＣ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの出し入れは、これらのＯＣ２４Ａ、２４Ｂ、２４ＣをＰＧＶ（Person Guided Vehicle：手動型搬送車）によって搬送した後、オペレータの手作業によって行っても良いが、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle：自走型搬送車）により搬送した後、自動的に行うようにしても良い。勿論、ＯＨＴ（Over Head Transfer）を用いて、上方からＯＣ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃをキャリア台６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ上にそれぞれ載置しても構わない。

この他、チャンバ５２の内部には、Ｃ／Ｄ５０の構成各部を統括的に制御する塗布・現像制御装置６２が設けられている。塗布・現像制御装置６２は、Ｃ／Ｄ５０内のウエハの搬送系等の他、前述したインラインＩ／Ｆ部１１０内のスカラーロボット１１６等をも制御する。

チャンバ５２のチャンバ５４との境界部分には、Ｘ軸方向中央やや＋Ｘ側寄りの位置に、ウエハ受け渡し部６４が設けられている。このウエハ受け渡し部６４は、基台とこの基台上に固定された３本１組の支持ピンとを含んでいる。

チャンバ５４の内部には、ウエハ受け渡し部６４の＋Ｙ側に、Ｙ軸方向に延びるＹガイド６６が配置されている。このＹガイド６６上には、不図示の駆動装置に駆動されＹガイド６６に沿って移動する水平多関節型のロボット（スカラーロボット）６８が設けられている。

また、チャンバ５４の内部には、Ｙガイド６６の−Ｘ側に、第１現像部７０、第２現像部７２、及びベーク部７４が図１における左から右に順次配置されている。また、Ｙガイド６６の＋Ｘ側には、第１塗布部７６、第２塗布部７８、冷却部８０が、第１現像部７０、第２現像部７２、及びベーク部７４にそれぞれ対向して配置されている。

前記第１塗布部７６及び第２塗布部７８は、スピンコータを有している。このスピンコータは、水平にしたウエハ上にレジストを滴下しウエハを回転させることにより、ウエハ上に均一なレジスト膜を形成する。このスピンコータは、レジスト供給系、スピンモータ、カップの組み合わせを含んでいる。回転数は、毎分、数千回転まで設定可能になっている。

前記ベーク部７４は、ベーキング装置を含んでいる。このベーキング装置としては、抵抗加熱方式、赤外線加熱方式等を用いることができる。ここでは、ベーキング装置により、プリベーク（ＰＢ）及び現像前ベーク（post-exposure bake：ＰＥＢ）を行う。前者は、ウエハ上にレジストを塗布した後、塗布膜中の残留溶剤の蒸発と塗布膜とウエハの密着性強化のために実施する熱処理である。露光前に行うために、ポリマーが重合したり、添加物の熱分解が生じたりすることがない温度以下で行う。また、後者は、単一波長の光で露光した場合の定在波効果によるレジストパターン（レジスト側壁形状）の変形を軽減するため、露光後現像処理前に行う熱処理である。また、化学増幅型レジストの露光後の触媒反応促進の目的でも行う。

前記冷却部８０は、例えばクーリングプレートと呼ばれる冷却された平坦なプレートを含んでいる。このプレートは、例えば冷却水の循環等により冷却される。この他、ペルチェ効果による電子冷却を利用する場合もある。本実施形態では、ＰＢの際に加熱されたウエハを露光装置１０内で影響のない温度まで冷却する。

前記第１現像部７０及び第２現像部７２は、露光装置１０により露光され、レジストにパターン像が形成されたウエハを現像する現像装置を含んでいる。この現像装置としては、スピン式、ディップ式、あるいはスプレー式等のいずれの方式をも用いることができる。

さらに、Ｙガイド６６の＋Ｙ側であって、チャンバ５４とチャンバ２１２との境界部分には、ウエハ受け渡し部８２が設けられている。このウエハ受け渡し部８２は、基台とこの基台上に固定された３本１組の支持ピンとを含んでいる。

図３には、リソグラフィシステム１００の制御系の構成がブロック図にて示されている。この図３に示されるように、露光装置１０側の制御系は、主制御装置１２０を中心として構成され、該主制御装置１２０の管理下に前述したローダ制御装置３４などが置かれている。主制御装置１２０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）などから成り、この主制御装置１２０には、キーボード、マウス等のポインティングデバイスや、ＣＲＴディスプレイ又は液晶ディスプレイなどを備えた入出力装置２３０が併設されている。

一方、Ｃ／Ｄ５０側の制御系は、塗布・現像制御装置６２を中心として構成され、この塗布・現像制御装置６２によって、スカラーロボット５８、６８、１１６等が制御される。また、本実施形態では、スカラーロボット５８、６８、１１６、Ｙガイド６６、及びＸガイド５６等によって、Ｃ／Ｄ側の基板搬送系が構成されている。塗布・現像制御装置６２にも、入出力装置２３０と同様の入出力装置６３が接続されている。

本実施形態では、露光装置１０側のローダ制御装置３４とＣ／Ｄ５０の塗布・現像制御装置６２との間、及び主制御装置１２０と塗布・現像制御装置６２との間で、それぞれデータ通信が可能な構成となっている。この場合、ローダ制御装置３４と塗布・現像制御装置６２との間では、主として搬送中のウエハに関する情報のやり取りが行われる。また、主制御装置１２０と塗布・現像制御装置６２との間では、後述するような種々の情報のやり取りが行われる。

次に、リソグラフィシステム１００によるウエハの処理動作について説明する。

前提として、ウエハＷが、ロット（例えば２５枚）単位でＯＣ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ内にそれぞれ収納され、これらのＯＣ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃが、キャリア台６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ上にそれぞれ載置されているものとする。

ここでは、一例として、ＯＣ２４Ｂ内のウエハＷを処理する場合について説明する。なお、以下の各部の動作は、図３に示される塗布・現像制御装置６２、並びに主制御装置１２０の管理下にあるローダ制御装置３４等によって実行されるが、以下においては、説明を簡略化するため、特に必要がある場合以外は、これらの制御装置に関する記述は省略するものとする。

まず、スカラーロボット５８が、ＯＣ２４Ｂ内から第１枚目のウエハ（以下、便宜上「ウエハＷ₁」と記述する）を取り出し、ウエハ受け渡し部６４上に載置する。このとき、スカラーロボット６８は、図１における左端位置に移動しているものとする。そこで、スカラーロボット６８は、ウエハ受け渡し部６４上からウエハＷ₁を例えば第１塗布部７６内に搬入する。これにより、第１塗布部７６内のスピンコータによりレジストの塗布が開始される。

上記のスカラーロボット６８の動作と並行して、スカラーロボット５８が、ＯＣ２４Ｂ内から第２枚目のウエハ（便宜上「ウエハＷ₂」と呼ぶ）を取り出し、ウエハ受け渡し部６４上に載置している。そこで、スカラーロボット６８はそのウエハＷ₂をウエハ受け渡し部６４上から第２塗布部７８に搬入する。そして、ウエハＷ₁のレジスト塗布が終了すると、スカラーロボット６８は、そのウエハＷ₁を第１塗布部７６から取り出してベーク部７４に搬入する。これにより、ベーク部７４内のベーキング装置によりウエハＷ₁の加熱処理（ＰＢ）が開始される。

上記のウエハＷ₁のベーク部７４への搬入が行われるまでの間に、スカラーロボット５８が、ＯＣ２４Ｂ内から第３枚目のウエハ（便宜上「ウエハＷ₃」と呼ぶ）を取り出し、ウエハ受け渡し部６４上に載置している。そこで、スカラーロボット６８はそのウエハＷ₃をウエハ受け渡し部６４上から第１塗布部７６内に搬入する。

そして、前述のウエハＷ₁のＰＢが終了すると、スカラーロボット６８は、そのウエハＷ₁をベーク部７４から取り出して冷却部８０内に搬入する。これにより、冷却部８０内部でウエハＷ₁の冷却が開始される。この冷却は、露光装置１０のチャンバ１６内部、特に露光室１２Ａ内に搬入された際に、その露光室１２Ａ内の各部に影響を与えない温度、例えば２０〜２５℃の範囲で定められる露光室１２Ａ内の空調系の目標温度をその目標温度として行われる。なお、最近の露光装置では、微小線幅のパターンをウエハ上に転写形成するため、温度管理は重要な項目である。これは、ごく僅かな温度変化によるウエハの膨張・収縮であっても、それが線幅異常や重ね合わせ不良など種々の悪影響を招くからである。但し、冷却後、露光装置のウエハステージＷＳＴまで搬送されるまでの、温度変化を考慮して冷却時の目標温度を定めても良い。

次に、スカラーロボット６８は、レジスト塗布の終了したウエハＷ₂を第２塗布部７８から取り出してベーク部７４に搬入し、続いてその時点で既にスカラーロボット５８によってウエハ受け渡し部６４上に載置されている第４枚目のウエハ（便宜上「ウエハＷ₄」と呼ぶ）を、ウエハ受け渡し部６４から第２塗布部７８に搬入する。

そして、冷却部８０内でウエハＷ₁の冷却が終了すると、スカラーロボット６８は、そのウエハＷ₁をウエハ受け渡し部８２上に載置する。次いで、スカラーロボット６８は、ベーク部７４内のウエハＷ₂のＰＢが終了すると、そのウエハＷ₂をベーク部７４から取り出して冷却部８０に搬入する。次に、スカラーロボット６８は、レジスト塗布の終了したウエハＷ₃を第１塗布部７６から取り出し、ベーク部７４内に搬入した後、その時点で既にスカラーロボット５８によってウエハ受け渡し部６４上に載置されている第５枚目のウエハ（便宜上「ウエハＷ₅」と呼ぶ）を、ウエハ受け渡し部６４から第１塗布部７６に搬入する。これ以降、Ｃ／Ｄ５０内では、上記と同様の一連のウエハに対するレジスト塗布、ＰＢ、冷却、及びこれらの一連の処理に伴う上記のウエハの搬送動作が順次繰り返し行われ、ウエハＷが順次ウエハ受け渡し部８２上に載置される。

前記インラインＩ／Ｆ部１１０内では、スカラーロボット１１６が、ウエハ受け渡し部８２上に順次載置される露光前（未露光）のウエハを、インライン受け渡し部１１４のロード側のウエハ受け渡し部１２４Ａ上に順次載置する。

一方、露光装置１０側では、まず、スカラーロボット２６が、Ｙガイド１８に沿って左端位置まで移動し、チャンバ１６の開口を介してインライン受け渡し部１１４からウエハＷ₁を受け取る。次いで、スカラーロボット２６は、Ｙガイド１８に沿ってターンテーブル３２の前方まで図１中の右側に移動し、ウエハＷ₁をターンテーブル３２上に載置した後、直ちに、スカラーロボット２６は、次のウエハＷ₂を受け取るため、Ｙガイド１８に沿って左端位置に向かって移動する。

その後、不図示の駆動系によりターンテーブル３２が回転駆動され、これによってターンテーブル３２に保持されたウエハＷ₁が回転される。このウエハＷ₁の回転中に、ウエハエッジセンサによってウエハエッジの検出が行われ、その検出信号に基づいてローダ制御装置３４によって、ウエハＷ₁のノッチの方向、及びウエハ中心とターンテーブル３２の中心との偏心量（方向及び大きさ）が求められる。ローダ制御装置３４は、ターンテーブル３２を回転させてウエハＷのノッチ部の方向を所定方向に合わせる。

このとき、ロードアーム２８は所定のウエハ受け取り位置にあり、ターンテーブル３２上のウエハＷ₁を受け取るが、この際に、先に求められたウエハ中心とターンテーブル３２の中心との偏心量のＸ成分を補正できる位置まで一旦移動した後受け取る。その後、ロードアーム２８は、所定のローディングポジションに待機しているウエハステージＷＳＴの上方に向かってＸガイド２０に沿って移動を開始する。

このとき、スカラーロボット２６は、その時点の前にスカラーロボット１１６によって、インライン受け渡し部１１４のウエハ受け渡し部１２４Ａに載置されていたウエハＷ₂を既に受け取っている。そこで、ロードアーム２８がＹガイド１８から一定距離以上離れると、Ｙガイド１８に沿ってターンテーブル３２の前方まで右側に移動し、ウエハＷ₂をターンテーブル３２上に載置する。その後、スカラーロボット２６は、所定の待機位置に移動するとともに、ターンテーブル３２の回転及びウエハエッジセンサによるウエハエッジ検出が開始され、その後ローダ制御装置３４によってウエハＷ₂のノッチの方向、及びウエハ中心とターンテーブル３２の中心との偏心量（方向及び大きさ）が算出されることとなる。

ロードアーム２８は、ウエハステージＷＳＴの上方までウエハＷ₁を搬送すると、該ウエハＷ₁をウエハステージＷＳＴに渡す。この場合において、ロードアーム２８からウエハステージＷＳＴにウエハＷ₁が渡される直前に、上記偏心量のＹ成分が補正されるようにウエハステージＷＳＴがＹ軸方向に微小駆動される。

そして、ウエハステージＷＳＴ上に渡されたウエハＷ₁に対する露光動作が行われる。なお、この露光は、通常のスキャナと同様に、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）とウエハＷ₁（ウエハステージＷＳＴ）とを各ショット領域の露光のための走査開始位置へ位置決めする動作と、レチクルＲとウエハＷ₁とを同期移動しつつレチクルＲ上のスリット状の照明領域を露光用照明光により照明して、レチクルＲのパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ₁上の各ショット領域に逐次転写する走査露光動作とを、繰り返すことにより行われる。

上記の露光が終了すると、ウエハステージＷＳＴがアンローディングポジション、すなわち前述したローディングポジションまで移動し、アンロードアーム３０が、露光済みのウエハＷ₁を受け取り、Ｙガイド１８上方まで搬送して、そこに待機しているスカラーロボット２６に渡す。そして、スカラーロボット２６により、ウエハＷ₁が搬送され、最終的にインライン受け渡し部１１４のアンロード側のウエハ受け渡し部１２４Ｂに渡される。

この場合において、スカラーロボット２６が、干渉しない位置までインライン受け渡し部１１４側へ移動すると、ロードアーム２８が、回転調整の終了したウエハＷ₂をターンテーブル３２上から受け取り、ローディングポジションに待機しているウエハステージＷＳＴ上方に向けて搬送し、ウエハステージＷＳＴ上に渡す。

その後、ウエハステージＷＳＴ上に渡されたウエハＷ₂に対する露光動作が行われる。以後、露光装置１０内では、ウエハ受け渡し部１２４Ａに載置された第３枚目のウエハＷ₃以降のウエハを順次取り込み、前述と同様の経路でウエハステージＷＳＴ上に搬送し、露光を行った後、最終的にインライン受け渡し部１１４のアンロード側のウエハ受け渡し部１２４Ｂに渡すという処理が繰り返し行われることとなる。

この一方、インラインＩ／Ｆ部１１０内では、前述するようにして、露光装置１０側で第１枚目のウエハＷ₁に対する露光が終了し、そのウエハＷ₁が露光装置１０側のスカラーロボット２６により、ウエハ受け渡し部１２４Ｂに搬送された時点以降、スカラーロボット１１６が、上記のウエハ受け渡し部８２から露光前のウエハＷをウエハ受け渡し部１２４Ａ上に搬送し載置する動作と、露光が終了したウエハＷをウエハ受け渡し部１２４Ｂからウエハ受け渡し部８２上に搬送し載置する動作とを、所定の順序で、繰り返し行うこととなる。

前述の如くして、インラインＩ／Ｆ部１１０内のスカラーロボット１１６により、ウエハ受け渡し部１２４Ｂからウエハ受け渡し部８２上に搬送され載置された露光済みの第１枚目のウエハＷ₁は、スカラーロボット６８によりベーク部７４内に搬入され、該ベーク部７４内のベーキング装置によりＰＥＢが行われる。ベーク部７４内には、複数枚のウエハを同時に収容可能である。

一方、ＰＥＢが終了したウエハＷ₁は、スカラーロボット６８によりベーク部７４から取り出され、例えば第１現像部７０内に搬入され、該第１現像部７０内の現像装置により現像が開始される。

この現像中に、スカラーロボット６８は、露光が終了した第２枚目のウエハＷ₂がウエハ受け渡し部８２上に載置されている場合には、そのウエハＷ₂をウエハ受け渡し部８２からベーク部７４内に搬入する。これにより、該ベーク部７４内のベーキング装置によりＰＥＢが行われる。次に、スカラーロボット６８は、次のウエハをウエハ受け渡し部８２上に載置する、あるいは、ＰＥＢが終了したウエハＷ₂を第２現像部７２に搬入する等の動作を、所定の順序で行う。

そして、ウエハＷ₁の現像が終了すると、スカラーロボット６８はウエハＷ₁を第１現像部７０から取り出し、ウエハ受け渡し部６４上に載置する。このウエハＷ₁は、最終的にスカラーロボット５８により、ＯＣ２４Ｂ内の所定の収納段に搬入されることになる。以降、Ｃ／Ｄ５０内では、第２枚目以降のウエハに対して、ウエハＷ₁と同様の手順で、ＰＥＢ、現像、及びウエハの搬送が繰り返し行われることとなる。

これまでの説明を纏めると、第１枚目のウエハの露光終了直後までは、塗布・現像制御装置６２の管理下にある、Ｃ／Ｄ５０内の構成各部、及びインラインＩ／Ｆ部１１０内のスカラーロボット１１６等によって、ＯＣ２４Ｂからのウエハの取り出し、レジスト塗布、ＰＢ、冷却及びこれらの動作に伴うウエハの搬送が所定の手順及び順序で繰り返し行われ、露光前のウエハがウエハ受け渡し部１２４Ａに順次載置される。また、第１枚目のウエハの露光終了直後以後は、ＯＣ２４Ｂからのウエハの取り出し、レジスト塗布、ＰＢ、冷却及びこれらの動作に伴うウエハの搬送動作と、ウエハ受け渡し部１２４Ｂに順次載置される露光済みのウエハに対するＰＥＢ、現像、ＯＣ２４Ｂ内へのウエハの搬入及びこれらの動作に伴うウエハの搬送動作とが、所定の手順及び順序で繰り返し行われる。

本実施形態では、塗布・現像制御装置６２とローダ制御装置３４との間で、ウエハの搬送に関する情報のやりとりが行われ、その情報に基づいて、塗布・現像制御装置６２、ローダ制御装置３４によってそれぞれのウエハ搬送系の各部が制御されることにより、上述したインラインＩ／Ｆ部１１０を介したＣ／Ｄ５０側と露光装置１０側との上記の各ウエハのやり取り（受け渡し）が、円滑におこなわれるようになっている。

ところで、上述したウエハの処理動作を長期間に渡り円滑に行うためには、リソグラフィシステム１００を構成する露光装置１０やＣ／Ｄ５０の構成各部のメンテナンスなどの装置の性能維持のために必要な特定動作を行うことが必要である。なお、ここにいう特定動作は、メンテナンス（定期メンテナンス、その他のメンテナンスの他、部品交換なども含む）、及び自己キャリブレーションなどの、装置の性能維持のために必要な動作であって装置の本来の動作を停止することが必要となる動作の全てを含む。

次に、露光装置１０で行われるメンテナンス、及び自己キャリブレーションの具体例について説明する。

ａ．レーザ装置１におけるレーザガス交換
エキシマレーザは、一般に媒体ガスであるフッ素等のハロゲンガス及びクリプトン、アルゴン等の希ガス、並びにバッファガスであるヘリウム、ネオン等の３種の混合ガスをレーザチャンバに封入し、レーザチャンバ内の放電電極間のグロー放電によりハロゲンガス（フッ素Ｆ₂）と希ガス（Ｋｒ、Ａｒ等）とが反応して、ナノ秒オーダのパルス光としてレーザ光を放出する。エキシマレーザにおいては、レーザ光放出を繰り返すうち、ハロゲンガスがチャンバ内に発生する不純物と結合したり、チャンバの内側に吸着したりするため、ハロゲンガスの濃度が低下してレーザのパルスエネルギが低下してしまうと共に、エキシマレーザ光源の各構成部品に劣化が生じてしまう。また、高い光強度の紫外光が射出されることから、レーザ光を通過させる透過窓やビームスプリッタ（不図示）等にも劣化が生じる。

そして、このようなエキシマレーザを露光装置の光源として使用する場合、パルスエネルギの変動は、ウエハ上の露光量の制御精度の低下や、光学系に起因したウエハ上の干渉縞を低減する機能の低下や、パルスエネルギモニタ系の光電検出系の信号のＳ／Ｎ比の低下などを招く。このため、エキシマレーザを光源として用いる露光装置では、ガス濃度の低下に伴って低下するパルスエネルギをモニタし、このモニタ結果に基づいて高圧電源の電源電圧（高圧電源から放電電極に印加される電圧）をフィードバック制御することにより、その電源電圧を徐々に高めていき、パルスエネルギを一定に保つようにしている。しかしながら、印加可能な電源電圧には上限があるため、印加電圧が上限に達したらガス交換動作を行い、ガス濃度を適正値に戻し、これに伴い印加電圧を下げてパルスエネルギを一定に保つ必要がある。

そこで、本実施形態の露光装置１０においても、ＫｒＦエキシマレーザあるいはＡｒＦエキシマレーザから成るレーザ装置１が光源として用いられているので、ガス交換が必要である。例えば、レーザ装置１がＡｒＦエキシマレーザである場合、レーザ装置１内のガスを３日に１度くらいの頻度で交換する必要がある。このガス交換には、およそ３０分程度を要し、このガス交換中には露光装置１０はレーザ光を用いる動作を一切行うことができなくなる。

また、このガス交換は、ロット先頭のウエハに対する露光を開始する直前に行われる。これは、ガス交換を行った直後にウエハに対する露光が行われる（換言すると、ウエハに対する露光開始直前にガス交換が行われる）ようにすることで、時間の経過に起因するガスの劣化を防止してガス寿命を有効に保つためである。従って、このガス交換が行われるロットでは、通常より３０分余計に時間が掛かることになる。なお、エキシマレーザ光源のガス交換については、例えば特開平２−２９４０１３号公報及びこれに対応する米国特許第５，３８３，２１７号公報などに開示されている。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

ｂ．ウエハテーブルＴＢ上の移動鏡２７（より正確にはＸ移動鏡、Ｙ移動鏡）の曲がり計測
ウエハテーブルＴＢの位置は、Ｘ移動鏡、Ｙ移動鏡の反射面に垂直にレーザビーム（測長ビーム）を照射し、各反射面からの反射光束を受光するレーザ干渉計によって、計測されている。各レーザ干渉計は、不図示の参照鏡（固定鏡）を基準として移動鏡反射面の測長軸方向（測長ビームの方向）の位置の変化を計測するものである。従って、移動鏡の反射面に曲がりがあると、計測されたウエハテーブルの位置情報には、その反射面の曲がりに応じた誤差が含まれることになる。

しかるに、各移動鏡は、ウエハテーブルＴＢ（ＸＹステージ１４１）の移動ストロークに対応したＸ軸方向及びＹ軸方向の長さが必要であり、相当の長さを有しているので、その平坦度を良好に確保することは、如何に高精度な表面加工（鏡面加工）を行っても容易ではない。また、仮に、平坦度の良好な移動鏡が製作できたとしても、これをウエハテーブルＴＢに固定するときに歪みが発生したり、固定後の経時変化により歪みが発生したりする蓋然性が高い。さらに、露光装置に要求される露光精度が高くなるにつれ、要求される重ね合わせ精度、アライメント精度などを考慮した場合に、その要求精度を満足するレベルの平坦度を有する平面鏡を製作することは極めて困難となっている。従って、移動鏡の反射面の形状をときどき計測し、その計測結果を用いて移動鏡の反射面形状に起因するレーザ干渉計の計測誤差を補正することが、露光装置の性能を維持するためには、必要不可欠である。

この移動鏡の反射面の形状（移動鏡曲がり）の計測方法としては、例えば特許第３２９５８４６号公報などに開示されている、干渉計によって移動鏡の局所的な傾きを測定し、それを積算して移動鏡の反射面の形状を求める方法を用いることができる。この方法による、移動鏡曲がり計測には、１０分程度の時間を要する。

ｃ．多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）のセンサ間オフセットの較正及びウエハホルダ２５のフラットネス（平坦度）計測等

ウエハはウエハホルダ上で、真空吸着あるいは静電吸着等により吸着保持されている。このため、ウエハはウエハホルダの表面形状に倣って変形する。従って、ウエハホルダのフラットネスが不良であると、そのウエハホルダに吸着保持されるウエハ表面のフラットネスも不良となり、結果的にデフォーカスに起因する露光不良を招く。特に、要求される解像度を達成するために、ＡｒＦエキシマレーザ光又はＫｒＦエキシマレーザ光を露光用の照明光ＩＬとして用い、開口数（Ｎ．Ａ．）が大きな投影光学系を用いる露光装置では、従来問題とならなかった程度のウエハホルダの凹凸も無視できなくなっている。

上記のウエハホルダのフラットネスを計測する方法として、本実施形態のように、多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）を備えている露光装置では、その多点ＡＦ系を用いて、ウエハホルダ上に吸着保持された非常に平坦度が高く設定された計測用ウエハ（スーパーフラットウエハ）の複数の検出点（計測点）における面位置情報を取得し、その面位置情報（Ｚ軸方向に関する位置情報）を用いて、そのスーパーフラットウエハのフラットネス（すなわち、ホルダフラットネス）を算出する方法が比較的多く採用される。

但し、多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）では、複数の検出点（計測点）における被計測物体の面位置情報を複数のセンサにより個別に計測していることから、それらのセンサ間の出力ばらつき（個体差に起因するものなど）があると、その出力ばらつきが誤差要因となってホルダフラットネスを正確に計測することが困難となるのみならず、露光時のウエハのフォーカス・レベリングの制御誤差の要因となって、パターンの結像性能に重大な影響を及ぼしてしまう。

そこで、本実施形態では、多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）のセンサ間オフセットの較正（キャリブレーション）を行うとともに、そのキャリブレーション後の多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）を用いて上述のホルダフラットネス計測を行うこととしている。

ここで、多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）のセンサ間オフセットの較正に際しては、例えば国際公開第０２／０５４４６２号パンフレットなどに開示される方法と同様にして基準平面板１４３を用いてセンサ間オフセットの較正を行うことができる。また、ホルダフラットネス計測の方法としては、例えば特開２００２−０４８５２７号公報などに開示される方法を採用することができる。すなわち、上記のホルダフラットネスの計測に際し、ウエハホルダ２５上に吸着保持されたスーパーフラットウエハ表面の複数の計測点におけるＺ軸方向に関する位置情報（面位置情報）を、上記のセンサ間オフセットの較正後の多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）を用いて計測する。このような計測を、ウエハステージＷＳＴを移動しつつ、スーパーフラットウエハ上の複数箇所で行う。そして、予め定められた所定数の面位置情報を取得した段階で、それまでに取得された面位置情報群に対して所定の統計処理を行い、ウエハホルダの平坦度としてのスーパーフラットウエハの平坦度（フラットネス）を算出する。

上記のウエハフラットネスの計測の結果に基づいて、ウエハホルダ上に存在するゴミ等の異物も検出でき、異物が検出された場合には、ウエハホルダの清掃又は交換を行う。ウエハホルダのフラットネス計測の結果が不良である場合も、ウエハホルダの交換等を行う。

上記の多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）のセンサ間オフセットの較正及びウエハホルダのフラットネス計測、並びにその結果に基づくウエハホルダの交換などの作業に、およそ３０分程度を要する。

なお、上記のセンサ間オフセットのキャリブレーションに際しては、基準平面板１４３を用いることなく、スーパーフラットウエハを用いても良い。かかるスーパーフラットウエハを用いた方法も、国際公開第０２／０５４４６２号パンフレットに開示されている。

ｄ．基準マーク板ＦＭに形成されたフィデューシャルマークのローテーション計測（ステージ直交計測）
オフアクシス方式のアライメント系ＡＬＧを用いる場合、そのアライメント系のベースライン計測に際して、ウエハテーブルＴＢ上の基準マーク板ＦＭに形成された基準マーク（フィデューシャルマーク）のステージ座標系上の位置座標の計測が必要不可欠である。基準マークのステージ座標系上の位置座標の計測は、ウエハテーブルＴＢ上の移動鏡２７（Ｘ移動鏡、Ｙ移動鏡）と、基準マーク板ＦＭとの位置関係が所定の関係であることを前提として行われ、アライメント系ＡＬＧの検出中心と基準マークとの位置関係と、その検出時のウエハ干渉計３１で計測されるＸ，Ｙ座標、すなわちＸ移動鏡とＹ移動鏡との参照鏡を基準とする位置情報とに基づいて、基準マークのステージ座標系上の位置座標が算出される。従って、基準マーク板ＦＭとウエハテーブルＴＢ上の移動鏡２７（Ｘ移動鏡、Ｙ移動鏡）との関係は常に一定であることが望ましい。

しかしながら、他のメンテナンス作業時に、オペレータが移動鏡２７（Ｘ移動鏡、Ｙ移動鏡）や基準マーク板ＦＭに接触する、あるいは熱の影響などによる経時的変化により、基準マーク板ＦＭが移動鏡２７（Ｘ移動鏡、Ｙ移動鏡）に対して回転することがある。このようにして両者間の位置関係が変動すると、基準マーク位置の計測に誤差が生じ、ベースライン計測精度が低下して露光精度の悪化を招きかねない。そこで、本実施形態では、基準マーク板ＦＭ上のフィデューシャルマークを、アライメント系ＡＬＧで検出することにより、この検出結果とそのときのウエハ干渉計３１の計測結果とに基づいて、移動鏡とフィデューシャルマークとの位置関係が初期状態からどれだけずれているかを計測し、初期値の補正を行うようにしている。

なお、上記のフィデューシャルマークのローテーション計測には、５〜１０分程度の時間を要する。

ｅ．レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴの同期精度の確認
本実施形態のようなステップ・アンド・スキャン方式の走査露光装置では、走査露光時のレチクルステージＲＳＴ（レチクル）とウエハステージＷＳＴ（ウエハ）との同期誤差という動的な要因が、ウエハ上に転写されたパターンの像の位置ずれ（又はディストーション）や分解能の劣化の要因となる。また、レチクルステージＲＳＴ（レチクル）とウエハステージＷＳＴ（ウエハ）との同期精度は、経時的に変化することも知られており、時間が経つにつれ、露光精度が低下するおそれもある。

そこで、本実施形態では、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを例えばショットマップに応じて同期移動して、その間のレチクルステージＲＳＴの位置を計測する干渉計１３と、ウエハステージＷＳＴの位置を計測する干渉計３１との計測結果をとる。そして、レチクル側の干渉計１３の計測結果と、ウエハ側の干渉計３１の計測結果との間に同期誤差が発生しているか否かを判断する。このような同期誤差の計測については、例えば、特開平１１−０６７６５５号公報などに記載されている。

なお、上記の同期精度の計測には、およそ１５分程度の時間を要する。

ｆ．ウエハロードの再現性計測
ウエハＷが、ウエハテーブルＴＢ上にロードされる際に、所望の位置にいつでもロードされなければ、例えばウエハアライメントの際に、アライメント系ＡＬＧを用いてウエハＷ上のアライメントマーク（サーチマーク又はファインマーク）を計測しようとしても、アライメント系の計測エリア（視野）にアライメントマークが入らない状況が発生する。このような場合、オペレータ等がアシストしなければならないこととなり、スループットの低下を引き起こす要因となりかねない。

従って、ウエハロードの再現性計測は重要であり、本実施形態では、Ｃ／Ｄ側から所定枚数のウエハを露光装置側に送り、順次、ロード、アンロードを繰り返し実行して、ウエハロードの再現性を計測する。あるいは、１枚のウエハを用いて、ロード、アンロードを繰り返し実行して、ウエハロードの再現性を計測する。これらの計測により、再現性が低下しているときには、搬送シーケンスの補正等を行う必要がある。

上記のウエハロードの再現性の計測には、計測に用いるウエハの枚数、あるいは計測の繰り返し回数にもよるが、通常は、１５分〜３０分程度が必要である。

ｇ．ＡＦ面とウエハテーブル上面との面合わせ
ここで、ＡＦ面とは、前述のセンサ間オフセットが調整された多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）の複数のセンサの出力が全て基準値（例えば零）である場合に規定される仮想的な基準平面を意味する。

露光中のフォーカス・レベリング制御に際し、ウエハテーブル上のウエハ表面と、投影光学系ＰＬの像面とが離れていると、そのフォーカス・レベリング制御の際のウエハの面位置の追い込みに時間が掛かり、あるいは追い込み遅れが生じて、スループット又は露光精度の低下を招く。従って、露光の際には、ウエハ表面が、投影光学系ＰＬの像面の近傍に位置していることが望ましい。

そこで、本実施形態では、ＡＦ面とウエハテーブル上面との面合わせ、すなわちＡＦ面とウエハステージの移動面（走り面）とを平行にするための調整、を次のようにして実行することとしている。

すなわち、本実施形態の露光装置１０では、ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬが保持されている第１コラム１３２とは別置きのステージベースＳＢ上で支持されている（図２参照）。このステージベースＳＢは前述した防振ユニット４３により支持されている。

この場合において、ウエハステージＷＳＴの高さ方向（投影光学系ＰＬの光軸方向）の位置は、防振ユニット４３を構成するエアマウント機構内のエア量を調整してステージベースＳＢの高さ位置を調整することにより、粗調整可能となっている。また、ウエハテーブルＴＢ上の基準平面板１４３の面位置は、ウエハホルダ２５上に保持された際のウエハの面位置とほぼ同一面上に位置している。

一方、多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）の各センサは、例えば空間像計測器を用いて後述するようにして計測されたベストフォーカス位置が、原点となるように予めキャリブレーションされている。この結果、前述のＡＦ面は、投影光学系ＰＬの像面にほぼ一致している。

従って、本実施形態では、多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）を用いて、基準平面板１４３の面位置情報を計測し、この計測結果に基づいて防振ユニット４３を介してステージベースＳＢの高さ位置を調整することで、基準平面板１４３の面位置をＡＦ面に一致させる、ＡＦ面とウエハステージの移動面（走り面）とを平行にする調整を実行する。

上記の面合わせには、およそ５分程度を要する。

ｈ． 投影光学系ＰＬの結像特性の計測など
投影光学系ＰＬの結像特性は、パターンの転写精度に大きな影響を与えるので、頻繁に計測し、その結像特性を不図示の結像特性調整機構、例えば投影光学系ＰＬを構成する特定の複数のレンズエレメントを駆動する機構などを用いて調整する必要がある。また、投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置の計測結果は、多点ＡＦ系（１６０ａ，１６０ｂ）の各センサの原点位置の調整にも用いられる。

そこで、本実施形態では、前述した特開２００２−１９８３０３号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００１／００４１３７７号明細書などに開示されるのと同様の方法により、前述したＲＦＭ板上の各種の計測用マークの空間像を、前述した空間像計測器を用いてスリットスキャン方式で計測することにより、投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置や、ディストーション、コマ収差などを、所定のタイミングで計測することとしている。これらの計測には、３、４分程度の時間を要する。なお、ベストフォーカス位置や、ディストーション、コマ収差などだけでなく、波面収差を計測するようにしても良い。波面収差を計測する装置については、例えば国際公開第９９／６０３６１号パンフレット及びこれに対応する米国出願第０９／７１４，１８３号に開示されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記米国特許出願公開における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

ｉ．露光装置内の部品の定期的な交換作業
露光装置１０の構成部品の中には、アライメント系ＡＬＧの光源であるハロゲンランプ、露光装置１０のチャンバ１６等に設けられるケミカルフィルタ、レーザ装置１を構成する消耗品（レーザ消耗品）、及び照明ユニットＩＬＵ内の光学部品などの、寿命を有し、かつ定期的な交換が必要な部品が存在している。

例えば、ハロゲンランプは１ヶ月半程度の周期で交換の必要性がある。また、ケミカルフィルタは３〜６ヶ月程度の周期で、レーザ消耗品及び光学部品は１年程度の周期で交換する必要がある。その一方で上記交換周期が長いものほど１度の交換に要する時間、すなわち交換時の露光装置のダウンタイムが長くなることが分かっている。ただし、ハロゲンランプを除く部品の寿命は露光装置の設置環境や、使用状況に応じて変化するため、一概にその寿命を規定することはできない。

そこで、本実施形態では、露光装置の環境や使用状況を露光装置内でモニタし、その使用状況等を主制御装置１２０が管理する。そして、適切な交換時期となった段階で、入出力装置２３０のディスプレイ上に交換時期を表示してオペレータに各部品の交換時期が来たことを知らせるようになっている。

一方、Ｃ／Ｄ５０側にも、上記露光装置１０と同様、種々のメンテナンス項目が存在する。

例えば、Ｃ／Ｄ５０内の前記第１塗布部７６及び第２塗布部７８は、スピンコータを有しており、このスピンコータは、ウエハを水平に保持して高速で回転する回転駆動機構を含み、ウエハに供給したレジスト等の処理液に遠心力を作用させてウエハの全面に処理液を塗り広げる処理を行う。この回転塗布時には、ウエハ上に供給された処理液の余剰分がウエハの外方に飛散される。このため、スピンコータでは、ウエハの周囲を取り囲む中空のカップを設け、処理液が外方に飛散することを防止している。

このように、処理液の外方への飛散を防止するカップの内壁には、回転塗布時に飛散した処理液が付着するため、この付着した処理液が乾燥して固化すると、振動や衝撃等によりカップの内壁から剥離し、ウエハの表面に付着して処理不良やウエハの汚染を引き起こす。また、カップの内壁に処理液の固化物が積層すると、その表面形状が凹凸となり、回転処理時にカップ内の気流を乱す。そして、この気流の乱れがウエハの外周部の塗布膜に影響を及ぼし、塗布膜の膜厚不均一を生じさせるおそれがある。

従って、現在においては、カップの内壁を洗浄するための種々の洗浄方法が提案されている。例えば、特開平５−８２４３５号公報及びこれに対応する米国特許第５，３１２，４８７号公報には、カップ洗浄機構を備えた塗布装置が開示されている。

本実施形態では、従来から提案されている洗浄方法のうちの一つを行うこととしている。

また、本実施形態では、例えば所定枚数（例えば５００枚）のウエハに対するレジスト塗布が行われた段階で、上記カップ洗浄を行うこととしている。なお、このカップ洗浄については、およそ１０分程度の時間を要する。

また、Ｃ／Ｄ５０側でも露光装置１０側と同様に、定期的に交換が必要な部品が存在する。例えば各種フィルタや、配管等が考えられる（例えば、特開平１１−４０４９０号公報、特開平１１−１５６１３２号公報（対応米国特許第６，２８７，０２３号公報）参照）。そこで、Ｃ／Ｄ５０においても、塗布・現像制御装置６２が、各部の使用状況をモニタし、各部品の適切な交換時期となった段階で、入出力装置６３のディスプレイ上に交換時期を表示してオペレータに各部品の交換時期が来たことを知らせるようになっている。

さらに、本実施形態では、上述したＣ／Ｄ５０側のメンテナンスに関する情報、例えばカップ洗浄に関する情報（タイミング及び所要時間）、部品交換の時期、部品交換に要する時間などの情報が、塗布・現像制御装置６２において管理され、その情報は主制御装置１２０に送られるようになっている。

従って、露光装置１０の主制御装置１２０では、Ｃ／Ｄ５０側の上記のメンテナンスに関する情報を、塗布・現像制御装置６２から受け取り、自装置（露光装置１０）の動作を決定している。この際、露光装置１０の主制御装置１２０では、そのメンテナンスに関する情報の具体的な内容に応じて、自装置（露光装置１０）のメンテナンス作業（例えば前述したａ．〜ｉ．などの特定の動作の少なくとも１つ）を、Ｃ／Ｄ５０のメンテナンス作業と協調して行う。具体的には、主制御装置１２０では、Ｃ／Ｄ５０でのメンテナンス作業の内容、その作業の開始時期、その作業に要する時間などを考慮して、例えば前述したａ．〜ｉ．などの特定の動作の中から、Ｃ／Ｄ５０側でのメンテナンス作業と並行して実行可能な自装置の作業を少なくとも一つ決定し、メンテナンスタイミングの最適化を図ることとしている。これにより、その特定動作を行うのに必要な露光装置１０のダウンタイム（これは、Ｃ／Ｄ５０のダウンタイムでもある）を全体として減少させることができ、これにより、Ｃ／Ｄ５０にインライン接続された露光装置１０の装置性能を低下させることなく、稼働率を向上させることが可能となる。

特に、主制御装置１２０は、自装置とＣ／Ｄ５０側の部品交換に関する情報とを総合的に管理するので、その交換時期を一致させる（合わせる）ことが可能となる。これにより、例えば、Ｃ／Ｄ５０側の部品交換がある日に行われ、その翌日に露光装置１０側で部品交換が行われ、連続した二日の間に二度も、露光装置１０の本来の動作を停止するなどの事態が発生するのを回避することができるとともに、Ｃ／Ｄ５０側の部品交換作業と並行して露光装置１０側の部品交換作業を実行することで、露光装置１０及びＣ／Ｄ５０のダウンタイム、すなわちリソグラフィシステム１００全体のダウンタイムを明らかに低減することが可能となる。

なお、これまでは、メンテナンス作業として、露光装置１０及びＣ／Ｄ５０で個別に行われるメンテナンス作業について説明したが、リソグラフィシステム１００のメンテナンス項目としては、露光装置１０とＣ／Ｄ５０とを用いなければ、できないメンテナンス項目も存在する。このようなメンテナンス項目の具体的な例としては、任意の１つ又は複数の計測用パターンを露光装置１０でウエハＷ上の複数の領域に転写し、その計測用パターンが転写されたウエハＷをＣ／Ｄ５０で現像し、現像後にそのウエハＷ上に形成されたレジスト像の線幅、間隔などをＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）あるいはアライメント検出系ＡＬＧなどを用いて計測し、その計測結果に基づいて露光装置１０の各部の性能を求める、焼付け法を利用した各種の計測方法が挙げられる。この種の計測方法としては、例えば、投影光学系ＰＬの各種結像特性（ベストフォーカス位置を含む）の計測方法が代表的に挙げられる。

本実施形態では、露光装置１０の主制御装置１２０は、一方の装置が他方の装置を必要とするメンテナンス情報、例えば上記の焼付け法を利用した各種の計測方法に関する情報と、各装置が単独で作業可能なメンテナンス情報、前述したａ．〜ｈ．までのメンテナンス情報、Ｃ／Ｄ側のカップ洗浄に関する情報、部品交換に関する情報などとを保持するようになっている。そして、主制御装置１２０は、これらの情報に基づいて、各装置のメンテナンス時期の最適化を行うようになっている。これにより、リソグラフィシステム１００全体のダウンタイムを低減している。

以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１０によると、Ｃ／Ｄ５０からのメンテナンスに関する情報に基づいて、主制御装置１２０が、Ｃ／Ｄ５０のメンテナンス中（露光装置の本来の運転も必然的に停止しなければならないとき）に、これと並行して、自装置の性能維持のために必要な動作であって装置本来の動作の停止が必要となる特定動作を行うことを決定することができる。この結果、その特定動作を行うのに必要な露光装置のダウンタイム（これは、Ｃ／Ｄ５０のダウンタイムでもある）を全体として減少させることができ、これにより、Ｃ／Ｄ５０にインライン接続された露光装置の装置性能を低下させることなく、稼働率を向上させることが可能となる。

また、本実施形態に係るリソグラフィシステム１００によると、露光装置１０の主制御装置１２０が、露光装置のメンテナンス作業と前記Ｃ／Ｄ５０のメンテナンス作業とを協調して行うメンテナンス管理装置を兼ねている。このため、露光装置のメンテナンス作業とＣ／Ｄ５０のメンテナンス作業とが、無関係に行われていた場合と異なり、主制御装置１２０により、両装置のメンテナンス作業が可能な限り同時並行して行われるように、メンテナンスタイミングの最適化を図ることができ、これによりリソグラフィシステム１００の性能を低下させることなく、その稼働率を向上させることが可能となる。

なお、上記実施形態では、Ｃ／Ｄ５０のメンテナンス情報に基づいて、露光装置のメンテナンス動作を決定するものとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、Ｃ／Ｄ５０のメンテナンス情報に基づいて、露光装置の何らかの動作の決定を行うこととすることで、同様に、ダウンタイムの短縮を図ることが可能である。

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について、図４に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を省略するものとする。この第２の実施形態のリソグラフィシステムは、制御系の構成が、前述した第１の実施形態と相違するのみであるから、以下では、この相違点を中心として説明する。

図４には、本第２の実施形態のリソグラフィシステムの制御系の構成が、ブロック図にて示されている。

この図４に示されるように、第２の実施形態では、Ｃ／Ｄ５０側の塗布現像装置６２と、露光装置１０の主制御装置１２０とに、ホストコンピュータ９０が共通に接続されている点に特徴を有する。勿論、本第２の実施形態においても、Ｃ／Ｄ５０で実行すべきメンテナンス作業項目（部品交換などを含む）、露光装置１０で実行すべきメンテナンス作業項目（部品交換、各種自己キャリブレーションを含む）は、前述した第１の実施形態と同様である。

本第２の実施形態のリソグラフィシステムでは、主制御装置１２０で管理されている露光装置１０側の前述の各種のメンテナンス（部品交換を含む）に関する情報（メンテナンス作業の内容、時期（タイミング）、所要時間など）が、常時ホストコンピュータ９０に送られている。また、塗布・現像制御装置６２で管理されている、Ｃ／Ｄ５０側のメンテナンス（部品交換を含む）に関する情報（メンテナンス作業の内容、時期（タイミング）、所要時間など）などの情報が、常時ホストコンピュータ９０に送られている。

そこで、ホストコンピュータ９０では、露光装置１０側及びＣ／Ｄ５０側のメンテナンスの必要性などを総合的に管理し、Ｃ／Ｄ５０側のメンテナンス作業と露光装置１０側のメンテナンス作業とを協調して行うようになっている。

また、本第２の実施形態では、ホストコンピュータ９０は、露光装置１０とＣ／Ｄ５０とを用いて行うメンテナンス項目と、前述した各装置単独で行うメンテナンス項目を、分類し、各装置単独で行うメンテナンス項目についてはできるだけ両装置で並行して行われるように管理する。

以上説明したように、本第２の実施形態のリソグラフィシステムによると、ホストコンピュータ９０が、露光装置１０のメンテナンス作業と、該露光装置１０にインラインにて接続されたＣ／Ｄ５０のメンテナンス作業とを協調して行うこととしているので、露光装置１０のメンテナンス作業とＣ／Ｄ５０のメンテナンス作業とが、無関係に行われていた場合と異なり、ホストコンピュータ９０が、両装置のメンテナンス作業が可能な限り同時並行して行われるように、メンテナンスタイミングの最適化を図ることにより、リソグラフィシステムの性能を低下させることなく、その稼働率を向上させることが可能となる。

また、ホストコンピュータ９０が、露光装置１０とＣ／Ｄ５０の両装置を必要とするメンテナンスと、各装置単独行うことができるメンテナンスとを分類し、最適なタイミング（すなわち、単独のメンテナンスにあっては両装置で並行して別々のメンテナンスを実行する）で行うことにより、リソグラフィシステム全体のダウンタイムを極力短くしてその稼働率を向上することが可能となる。

なお、上記第２の実施形態では、露光装置１０の主制御装置１２０及びＣ／Ｄ５０の塗布・現像制御装置６２からは、メンテナンス作業の時期（タイミング）に加え、メンテナンス作業の内容と、その所要時間が、ホストコンピュータ９０に送られる場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、ホストコンピュータ９０内のメモリに各メンテナンス作業の所要時間に関する情報が格納されているときには、主制御装置１２０、塗布・現像制御装置６２は、メンテナンス作業の時期（タイミング）及びメンテナンス作業の内容に関する情報のみをホストコンピュータ９０に送ることとしても良い。

なお、上記第２の実施形態では、露光装置１０のメンテナンスと、Ｃ／Ｄ５０のメンテナンスとを協調して行うこととしたが、本発明がこれに限られるものではなく、Ｃ／Ｄ５０のメンテナンス作業に協調して露光装置１０側の性能維持のために必要な動作であって装置停止が必要となる何らかの動作を行っても良い。

また、上記第２の実施形態では、露光装置１０（主制御装置１２０）及びＣ／Ｄ５０（塗布・現像制御装置６２）とホストコンピュータ９０とが、通信回線を介して前記情報を送受信するが、この通信回線としては、パラレル通信回線、シリアル通信回線などの有線の回線は勿論、無線、赤外線、その他を用いて情報をやりとりしても良い。また、例えばパラレル通信を行う場合には既存の信号線の空き線を使用しても良い。シリアル通信を行う場合には、従来やりとりされていた信号（又は情報）に上記情報を付け加えるだけで良い。

なお、上記各実施形態では、インラインＩ／Ｆ部１１０を介してＣ／Ｄ５０と、露光装置１０とをインライン接続する場合について説明したが、本発明がこれに限定されることはなく、基板処理装置と露光装置とを直接接続しても良い。また、上記各実施形態では、基板処理装置が、露光装置にインラインにて接続されたＣ／Ｄである場合について説明したが、これに限らず、基板処理装置は、露光装置にインラインにて接続される装置であれば、現像装置（デベロッパ）、レジスト塗布装置（コータ）のいずれか、あるいは両方であっても良く、その他の基板処理装置であっても良い。

なお、上述の実施形態においては、露光装置１０のメンテナンス作業（動作）やキャリブレーション作業（動作）を、Ｃ／Ｄ５０のメンテナンス作業（動作）の少なくとも一部と並行して実行するようにしているが、露光装置１０に接続されている他の装置のメンテナンス作業（動作）やキャリブレーション作業（動作）の少なくとも一部と並行して行うようにしても良い。

例えば、露光装置１０に接続されたレーザ装置１は上述のようなガス交換だけではなく、例えば特開平１０−２７５９５１号公報及びこれに対応する米国特許６，２１９，３６７号公報などに開示されているように光学部品や放電電極などの電気関連部品などの交換を行う必要があるので、これらのメンテナンス作業（動作）の少なくとも一部と並行して、露光装置１０で、前述したａ〜ｉなどの作業（動作）のうち、レーザ装置１からのレーザ光を使用しない少なくとも一つの作業（動作）を実行することができる。

なお、上記各実施形態では、Ｃ／Ｄ５０にインラインにて接続されたシングルウエハステージタイプのステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に、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、ツインウエハステージタイプのステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置は勿論、ステップ・アンド・リピート型の投影露光装置、あるいはプロキシミティ方式の露光装置など他の露光装置にも本発明は適用することができる。また、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されているような液浸法を用いる露光装置にも本発明を適用することができる。

また、露光装置の用途は、半導体製造用に限らず、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、プラズマディスプレイや有機ＥＬなどの表示装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、ＤＮＡチップなどを製造するものであって良い。また、露光装置は、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であっても良い。

《デバイス製造方法》
次に、上述した実施形態に係るリソグラフィシステム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５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５に示されるように、まず、ステップ４０１（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４０２（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４０３（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４０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップ４０１〜ステップ４０３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４０５（デバイス組立ステップ）において、ステップ４０４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４０５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４０６（検査ステップ）において、ステップ４０５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。

図６には、半導体デバイスの場合における、上記ステップ４０４の詳細なフロー例が示されている。図６において、ステップ４１１（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４１２（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４１３（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４１４（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４１１〜ステップ４１４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４１５（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４１６（露光ステップ）において、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４１７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像する。このステップ４１５〜４１７の処理が、上記実施形態のリソグラフィシステム１００によって行われる。

そして、ステップ４１８（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４１９（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によると、ステップ４１５〜４１７の処理工程（リソグラフィ工程）において、上記各実施形態のリソグラフィシステムが用いられ、露光装置１０とＣ／Ｄ５０との間で、メンテナンスに関する情報がやり取りされ、ダウンタイムの短縮が図られていることから、デバイスの生産性の向上を図ることが可能になる。特に、例えばＦ₂レーザ光源等の真空紫外光源を露光用光源として用いる場合には、投影光学系ＰＬの解像力の向上とあいまって、例えば最小線幅が０．１μｍ程度であってもその生産性の向上が可能である。

以上説明したように、本発明の露光装置、動作決定方法、基板処理システム及びメンテナンス管理方法、並びにデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。

Claims (20)

1. 基板処理装置にインラインにて接続された露光装置であって、
   前記基板処理装置からのメンテナンスに関する情報に基づいて、自装置の動作を決定する動作決定装置を備える露光装置。
2. 請求項１に記載の露光装置において、
   前記基板処理装置からのメンテナンスに関する情報は、前記基板処理装置で行われるメンテナンス作業の内容に関する情報を含み、
   前記動作決定装置は、そのメンテナンス作業の内容に応じて自装置の動作を決定することを特徴とする露光装置。
3. 請求項１に記載の露光装置において、
   前記基板処理装置からのメンテナンスに関する情報は、前記基板処理装置で行われるメンテナンス作業に要する時間に関する情報を含み、
   前記動作決定装置は、前記メンテナンス作業に要する時間に基づいて自装置の動作を決定することを特徴とする露光装置。
4. 請求項１に記載の露光装置において、
   前記決定される自装置の動作には、メンテナンス作業が含まれることを特徴とする露光装置。
5. 請求項４に記載の露光装置において、
   前記動作決定装置は、前記基板処理装置のメンテナンス作業の少なくとも一部と並行して、自装置のメンテナンス作業を行うことを決定することを特徴とする露光装置。
6. 請求項４に記載の露光装置において、
   前記自装置のメンテナンス作業には、露光用光源であるレーザ装置のメンテナンス作業が含まれることを特徴とする露光装置。
7. 請求項４に記載の露光装置において、
   前記自装置のメンテナンス作業には、基板の露光を伴わない作業が含まれることを特徴とする露光装置。
8. 請求項４に記載の露光装置において、
   前記自装置のメンテナンス作業には、部品交換作業が含まれることを特徴とする露光装置。
9. 基板処理装置にインラインにて接続された露光装置における動作を決定する動作決定方法であって、
   前記基板処理装置からのメンテナンスに関する情報を取得する工程と；
   前記情報に基づいて、露光装置の動作を決定する工程と；を含む動作決定方法。
10. 露光装置と、該露光装置にインラインにて接続された基板処理装置とを備えた基板処理システムであって、
    前記露光装置のメンテナンス作業と前記基板処理装置のメンテナンス作業とを協調して行うメンテナンス管理装置を備える基板処理システム。
11. 請求項１０に記載の基板処理システムにおいて、
    前記メンテナンス管理装置は、前記露光装置が具備する制御用コンピュータ、及び前記基板処理装置が具備する制御用コンピュータのいずれかであることを特徴とする基板処理システム。
12. 請求項１０に記載の基板処理システムにおいて、
    前記メンテナンス管理装置は、前記露光装置及び前記基板処理装置に共通に接続されたコンピュータであることを特徴とする基板処理システム。
13. 請求項１０に記載の基板処理システムにおいて、
    前記メンテナンス管理装置は、前記露光装置のメンテナンス作業の少なくとも一部と並行して、前記基板処理装置のメンテナンス作業を行うことを特徴とする基板処理システム。
14. 請求項１０に記載の基板処理システムにおいて、
    前記露光装置は、露光光源としてレーザ装置を有し、
    前記露光装置のメンテナンス作業には、前記レーザ装置のメンテナンス作業が含まれることを特徴とする基板処理システム。
15. 請求項１０に記載の基板処理システムにおいて、
    前記メンテナンス作業には、部品交換作業が含まれることを特徴とする基板処理システム。
16. 請求項１０に記載の基板処理システムにおいて、
    前記メンテナンス管理装置は、前記露光装置の部品交換時期に関する情報と、前記基板処理装置の部品交換時期に関する情報とを保持し、それらの情報に基づいて各装置の部品交換の時期の最適化を行うことを特徴とする基板処理システム。
17. 請求項１０に記載の基板処理システムにおいて、
    前記メンテナンス管理装置は、一方の装置が他方の装置を必要とするメンテナンス情報と、各装置が単独で作業可能なメンテナンス情報とを保持し、それらの情報に基づいて各装置のメンテナンス時期の最適化を行うことを特徴とする基板処理システム。
18. 露光装置と、該露光装置にインラインにて接続された基板処理装置とを備えた基板処理システムにおける各装置のメンテナンス作業を管理するメンテナンス管理方法であって、
    前記露光装置のメンテナンスに関する情報を取得する工程と；
    前記基板処理装置のメンテナンスに関する情報を取得する工程と；
    前記両情報に基づいて、前記両装置におけるメンテナンス作業が協調して行われるように管理する工程と；を含むメンテナンス管理方法。
19. リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
    前記リソグラフィ工程では、請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、基板上にデバイスパターンを形成することを特徴とするデバイス製造方法。
20. リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
    前記リソグラフィ工程では、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の基板処理システムを用いて、基板上へのデバイスパターンの形成を含む、基板に対する処理を実行することを特徴とするデバイス製造方法。
    

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