KR20160038790A - 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법 - Google Patents

Abstract

(과제) 얼라인먼트 처리에 있어서의 스루풋을 향상 가능한 기술을 제공한다.
(해결 수단) 얼라인먼트 처리에서는, 우선, 제1군의 얼라인먼트 마크(Ma0, Ma1)에 대해 얼라인먼트 카메라(60)에 의한 촬상을 행하고, 제1 위치 정보를 취득한다. 제어부(70)는, 이 제1 위치 정보로부터 제2 위치 정보를 연산에 의해 예측한다. 그 후, 얼라인먼트 카메라(60)는, 제2 위치 정보의 예측치를 참조하여 제2군의 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)를 촬상하고 제2 위치 정보의 실측치를 취득한다. 촬상 시야(65)에 포함되기 쉬운 제1군의 얼라인먼트 마크에 대해 우선 촬상을 행하기 때문에, 보다 단시간에 제1 위치 정보의 실측치가 취득된다. 또, 촬상 시야(65)에 포함되기 어려운 제2군의 얼라인먼트 마크에 대해서는, 제2 위치 정보의 예측치를 참조하여 촬상을 행하기 때문에, 보다 단시간에 제2 위치 정보의 실측치가 취득된다.

Description

패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법{PATTERN FORMING APPARATUS AND PATTERN FORMING METHOD}

본 발명은, 기판의 한쪽의 주면에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여 상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법에 관한 것이다.

패턴 형성 기술로서, 처리 대상인 기판의 주면에 대해서 노광에 의해 패턴 형성하는 기술이나, 처리 대상인 기판의 주면에 대해서 전자빔 등의 하전입자선을 조사함으로써 패턴 형성하는 기술이 알려져 있다.

예를 들면, 묘화 대상인 기판의 주면에 노광용광을 주사하면서 조사함으로써, 상기 주면에 원하는 노광 패턴을 묘화하는 직접 묘화 기술이 알려져 있다(특허 문헌 1, 2). 또, 다른 예로서, 마스크를 통해 기판의 주면에 선택적으로 면형상 광을 조사하는 마스크 노광에 의해 패턴을 형성하는 마스크 노광 기술이 알려져 있다.

예를 들면, 직접 묘화 장치에서는, 통상, 특정의 패턴을 포함하는 설계 데이터로부터 변환된 묘화 데이터에 따라 장치 각부가 제어되어, 패턴 형성 처리가 실행된다. 설계 데이터는, 변형이 생기지 않은 기판이 기판 유지부의 이상적인 위치에 유지된 경우를 전제로 작성된다. 그러나, 처리 대상이 되는 기판이 기판 유지부의 이상 위치에 배치되어 있다고는 한정하지 않는다. 또, 처리 대상이 되는 기판에 있어서는, 휨, 비뚤어짐, 혹은 왜곡 등의 변형이 생기는 일이 있다. 이 때문에, 설계 데이터로부터 변환된 묘화 데이터를 그대로 이용하여 묘화 처리를 실행했다고 해도, 충분한 묘화 품질을 얻을 수 없는 경우가 있다.

그래서, 이런 종류의 장치에서는, 일반적으로, 패턴 형성 처리에 앞서, 얼라인먼트 처리가 실행된다. 얼라인먼트 처리에서는, 기판 유지부에 유지되는 기판의 위치 어긋남이나 기판의 변형에 관한 정보를 취득하고, 상기 위치 어긋남이나 변형을 시정한다.

얼라인먼트 처리에서는, 우선, 촬상부가 기판의 주면을 촬상함으로써, 상기 주면에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치 정보가 취득된다. 이로 인해, 기판의 위치 정보나 형상 정보가 취득된다.

다음에, 상기 위치 정보나 형상 정보를 고려하여, 기판의 위치 어긋남이나 기판의 변형을 시정한다. 이 형태로서는, 상기 위치 정보나 형상 정보를 고려하여 데이터 처리를 행함으로써 상기 시정을 행하는 형태, 상기 위치 정보나 형상 정보를 고려하여 기판의 이동이나 마스크의 선택 등 기구적인 처리를 행함으로써 상기 시정을 행하는 형태, 혹은, 상기 위치 정보나 형상 정보를 고려하여 데이터 처리와 기구적인 처리를 조합함으로써 상기 시정을 행하는 형태, 등이 알려져 있다.

일본국 특허 제5496041호 공보 일본국 특허공개 2008-249958호 공보

그러나, 기판 유지부에 유지되는 기판의 위치 어긋남이 큰 경우나 기판의 변형이 큰 경우에는 기판 주면 상에서의 얼라인먼트 마크의 변위량도 커지고, 특정의 얼라인먼트 마크에 대해서 촬상을 행한다고 해도, 촬상부의 촬상 시야에 상기 얼라인먼트 마크가 포함되지 않는다는 사태가 발생한다.

이 경우에, 상기 얼라인먼트 마크가 촬상 시야에 포함될 때까지 단서없이 시행 착오적으로 기판과 촬상부를 상대 이동시키게 되면, 장치의 스루풋이 저하하게 된다.

본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 얼라인먼트 처리에 있어서의 스루풋을 향상시킬 수 있는 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 형태에 관한 패턴 형성 장치는, 기판의 한쪽의 주면에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여, 상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치로서, 상기 기판을 유지하는 유지부와, 상기 유지부에 유지되는 상기 기판의 상기 주면에 형성된 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 적어도 일부를 촬상하는 촬상부와, 상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 상기 촬상부에 의해 촬상된 제1군의 얼라인먼트 마크의 제1 위치 정보로부터, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크보다 상기 주면의 주연 측에 위치하는 제2군의 얼라인먼트 마크의 제2 위치 정보를 연산하여 예측하는 연산부와, 상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성부를 구비하고, 상기 연산부에 의해서 예측된 상기 제2 위치 정보의 예측치를 참조하여 상기 촬상부가 제2 위치 정보의 실측치를 취득한 후, 상기 패턴 형성부는 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따라 상기 주면에 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 형태에 관한 패턴 형성 장치는, 본 발명의 제1 형태에 관한 패턴 형성 장치로서, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크는, 상기 주면의 중앙에 위치하는 중앙 얼라인먼트 마크, 및, 상기 중앙 얼라인먼트 마크에 인접하는 얼라인먼트 마크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 형태에 관한 패턴 형성 장치는, 본 발명의 제1 형태에 관한 패턴 형성 장치로서, 상기 기판은, 전사용 기판 상에 형성된 기능층의 적층체가 제품용 기판의 기층의 상기 한쪽의 주면 상에 반전 전사되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 형태에 관한 패턴 형성 장치는, 본 발명의 제1 형태에 관한 패턴 형성 장치로서, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 수가, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 수보다 많은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 형태에 관한 패턴 형성 장치는, 본 발명의 제1 형태 내지 제4 형태 중 어느 하나에 관한 패턴 형성 장치로서, 상기 패턴의 형성은, 상기 기판의 상기 주면에의 노광 패턴의 형성이며, 상기 노광 패턴의 형성은, 묘화 데이터에 기초하여 공간 변조된 광을 광학 헤드로부터 상기 주면 위에 조사하면서, 상기 광학 헤드와 상기 기판의 상기 주면을 상대 이동시켜 행해지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제6 형태에 관한 패턴 형성 장치는, 본 발명의 제5 형태에 관한 패턴 형성 장치로서, 상기 묘화 데이터는, 설계 데이터에 대해서 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따른 데이터 처리가 실시되어 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제7 형태에 관한 패턴 형성 장치는, 본 발명의 제1 형태 내지 제4 형태 중 어느 하나에 관한 패턴 형성 장치로서, 상기 패턴의 형성은, 상기 기판의 상기 주면에의 노광 패턴의 형성이며, 상기 노광 패턴의 형성은, 마스크를 통해 상기 주면에 선택적으로 면형상 광을 조사하는 마스크 노광에 의해서 실행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제8 형태에 관한 패턴 형성 장치는, 본 발명의 제7 형태에 관한 패턴 형성 장치로서, 공통의 기준 패턴에 기초하여 미리 준비된 복수의 마스크 중 하나의 마스크가 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따라 선택되어, 상기 패턴의 형성이 실행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제9 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 기판의 한쪽의 주면에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여, 상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 방법으로서, 상기 기판을 유지하는 유지 공정과, 유지되는 상기 기판의 상기 주면에 형성된 제1군의 얼라인먼트 마크를 촬상부에 의해 촬상하여, 제1 위치 정보의 실측치를 취득하는 제1 촬상 공정과, 상기 제1 촬상 공정에서 취득된 상기 제1 위치 정보의 상기 실측치를 기초로, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크보다 상기 주면의 주연 측에 위치하는 제2군의 얼라인먼트 마크의 제2 위치 정보의 예측치를 생성하는 예측 공정과, 상기 제2 위치 정보의 상기 예측치를 참조하여, 유지되는 상기 기판의 상기 주면에 형성된 상기 제2군의 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 상기 제2 위치 정보의 실측치를 취득하는 제2 촬상 공정과, 상기 제2 위치 정보의 실측치를 기초로 상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제10 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 본 발명의 제9 형태에 관한 패턴 형성 방법으로서, 상기 제1 촬상 공정에 앞서 행해지는 공정으로서, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 적어도 1개에 대해 미리 설정된 촬상 예상 위치로 상기 촬상부와 상기 기판을 상대 이동시켜, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 상기 적어도 1개가 상기 촬상부의 촬상 시야에 포함되는지의 여부를 확인하는 확인 공정을 구비하고, 상기 확인 공정에 있어서 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 상기 적어도 1개가 상기 촬상 시야에 포함되지 않는다고 판정된 경우에는, 상기 제1 촬상 공정, 상기 예측 공정, 및 상기 제2 촬상 공정을 경유하고 나서, 상기 패턴 형성 공정을 실행하고, 상기 확인 공정에 있어서 상기 제2군의 얼라인먼트 마크가 상기 촬상 시야에 포함된다고 판정된 경우에는, 상기 제1 촬상 공정, 상기 예측 공정, 및 상기 제2 촬상 공정을 생략하여, 상기 확인 공정 중에서 얻은 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 상기 적어도 1개의 실측치를 포함하는 상기 제2 위치 정보의 실측치를 기초로 상기 패턴 형성 공정을 실행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제11 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 본 발명의 제9 형태에 관한 패턴 형성 방법으로서, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크는, 상기 주면의 중앙에 위치하는 중앙 얼라인먼트 마크, 및, 상기 중앙 얼라인먼트 마크에 인접하는 얼라인먼트 마크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제12 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 본 발명의 제9 형태에 관한 패턴 형성 방법으로서, 상기 기판은, 전사용 기판 상에 형성된 기능층의 적층체가 제품용 기판의 기층의 상기 한쪽의 주면 상에 반전 전사되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제13 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 본 발명의 제9 형태에 관한 패턴 형성 방법으로서, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 수가, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 수보다 많은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제14 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 본 발명의 제9 형태 내지 제13 형태 중 어느 하나에 관한 패턴 형성 방법으로서, 상기 패턴의 형성은, 상기 기판의 상기 주면에의 노광 패턴의 형성이며, 상기 패턴 형성 공정은, 묘화 데이터에 기초하여 공간 변조된 광을 광학 헤드로부터 상기 주면 위에 조사하면서, 상기 광학 헤드와 상기 기판의 상기 주면을 상대 이동시켜 행해지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제15 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 본 발명의 제14 형태에 관한 패턴 형성 방법으로서, 상기 묘화 데이터는, 설계 데이터에 대해서 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따른 데이터 처리가 실시되어 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제16 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 본 발명의 제9 형태 내지 제13 형태 중 어느 하나에 관한 패턴 형성 방법으로서, 상기 패턴의 형성은, 상기 기판의 상기 주면에의 노광 패턴의 형성이며, 상기 패턴 형성 공정은, 마스크를 통해 상기 주면에 선택적으로 면형상 광을 조사하는 마스크 노광에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제17 형태에 관한 패턴 형성 방법은, 본 발명의 제16 형태에 관한 패턴 형성 방법으로서, 공통의 기준 패턴에 기초하여 미리 준비된 복수의 마스크 중 하나의 마스크가 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따라 선택되어, 상기 패턴 형성 공정이 실행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 각 형태에서는, 우선, 기판의 주면에 형성되는 복수의 얼라인먼트 마크 중 제1군의 얼라인먼트 마크에 대해서 촬상을 행한다. 기판의 위치 어긋남이나 기판의 변형에 기인한 얼라인먼트 마크의 이상 상태로부터의 변위량은, 일반적으로 기판의 주연 측에 위치하는 얼라인먼트 마크(제2군의 얼라인먼트 마크)에서 상대적으로 크고 기판의 중앙 측에 위치하는 얼라인먼트 마크(제1군의 얼라인먼트 마크)에서 상대적으로 작다. 이것은, 기판이 이상의 회전 위치로부터 어느 각도만큼 회전하여 기판 유지부에 유지되었을 때에 기판의 중심으로부터의 지름이 커짐에 따라 회전 변위량이 커지는 것이나, 기판이 뒤틀려 있을 때에 기판의 중심으로부터의 거리가 커짐에 따라 뒤틀림량이 커짐에 따른 것이다. 본 발명에서는, 상기와 같이 우선 기판의 중앙 측에 위치하는 제1군의 얼라인먼트 마크에 대해서 촬상을 행하기 때문에, 촬상 대상의 얼라인먼트 마크가 촬상 시야에 포함되기 쉽고, 보다 단시간에 제1 위치 정보의 실측치가 취득된다.

다음에, 제1 위치 정보의 실측치를 기초로 제2군의 얼라인먼트 마크의 제2 위치 정보의 예측치를 생성한다. 그리고, 제2 위치 정보의 예측치를 참조하여 촬상부가 제2군의 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 제2 위치 정보의 실측치가 취득된다. 이 때문에, 본 발명의 각 형태에서는, 상기 예측치를 이용하지 않는 다른 형태에 비해 보다 단시간에 제2 위치 정보의 실측치가 취득된다.

그리고, 제2 위치 정보의 실측치에 따라, 기판의 주면에 패턴 형성 처리가 행해진다. 이 때문에, 본 발명의 각 형태에서는, 제1 위치 정보의 실측치에 따라 패턴 형성 처리가 행해지는 다른 형태에 비해, 기판의 주면 전체에 있어서의 위치 정보나 형상 정보를 고려한 패턴 형성 처리를 실행할 수 있다.

도 1은, 묘화 장치(100)의 측면도이다.
도 2는, 묘화 장치(100)의 상면도이다.
도 3은, 묘화 장치(100)에 있어서의 전체 처리의 흐름을 나타내는 플로우도이다.
도 4는, 묘화 장치(100)에 있어서의 얼라인먼트 처리의 흐름을 나타내는 플로우도이다.
도 5는, 기판(W)의 상면과 얼라인먼트 카메라(60)의 촬상 시야(65)를 나타내는 상면도이다.
도 6은, 기판(W)의 상면과 얼라인먼트 카메라(60)의 촬상 시야(65)를 나타내는 상면도이다.
도 7은, 기판(W)의 상면과 얼라인먼트 카메라(60)의 촬상 시야(65)를 나타내는 상면도이다.
도 8은, 기판(W)의 상면과 얼라인먼트 카메라(60)의 촬상 시야(65)를 나타내는 상면도이다.
도 9는, 기판(W)의 상면과 얼라인먼트 카메라(60)의 촬상 시야(65)를 나타내는 상면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 동일한 구성 및 기능을 갖는 부분에는 도면 중에서 같은 부호가 붙여지고, 중복 설명이 생략된다. 또, 도면에서는, 이해하기 쉽도록 각부의 치수나 수가 과장 또는 간략화되어 도시되어 있는 경우가 있다. 또, 도 1 및 도 2에는, 각부의 방향 관계를 명확하게 하기 위해 Z방향을 연직 방향으로 하고 XY 평면을 수평면으로 하는 XYZ 직교좌표계를 따르고 있다.

＜1 실시 형태＞

＜1.1 묘화 장치(100)의 전체 구성＞

도 1은, 실시 형태에 관한 묘화 장치의 일례로서 묘화 장치(100)의 구성예를 나타내는 측면도이다. 도 2는, 도 1의 묘화 장치(100)의 구성예를 나타내는 상면도이다.

묘화 장치(100)는, 감광 재료가 표면에 부여된 반도체 기판이나 유리 기판 등의 기판(W)의 한쪽 주면에 공간 변조된 광을 조사하여 패턴을 묘화하는 직접 묘화 장치이다. 여기서, 기판(W)이란, 기층만으로 이루어지는 단층 기판과, 기층의 적어도 한쪽 주면에 기능층이 적층된 적층 기판의 쌍방을 포함하는 개념이다. 이하에서는, 일례로서, 묘화 장치(100)가 원형의 적층 기판(W)의 주면에 패턴을 묘화 하는 형태에 대해 설명한다.

묘화 장치(100)는, 본체 프레임(101)에 대해서 커버(102)가 부착되어 형성되는 공간의 내부에 상기 장치의 주된 구성을 갖는 본체부(105)와, 본체부(105)의 외측(도 1에 나타내는 바와 같이 본체부(105)의 우측)에 배치되는 기판 수납 카세트(110)와, 제어부(70)를 구비한다.

또, 묘화 장치(100)의 외부 장치인 패턴 설계 장치(150)는, 묘화 장치(100)의 제어부(70)와 통신회선에 의해 접속되어 있고, 제어부(70)와의 사이에서 각종 데이터(예를 들면, 노광 패턴을 CAD용의 포맷으로 표현하는 설계 데이터)의 수수가 가능하게 구성되어 있다.

＜1.2 각부의 구성＞

＜1.2.1 본체부(105)＞

본체부(105)는, 노광 처리에 관한 처리부(106)로서, 기판(W)을 수평 자세로 유지하는 스테이지(10)(유지부)와, 스테이지(10)를 이동시키는 스테이지 이동 기구(20)와, 스테이지(10)의 위치에 대응한 위치 파라미터를 계측하는 위치 파라미터 계측 기구(30)와, 기판(W)의 상면에 펄스광을 조사하는 광학 헤드부(50)(패턴 형성부)와, 얼라인먼트 카메라(60)(촬상부)를 구비하고 있다.

또, 본체부(105)는, 반송 로봇(120)을 구비한다. 반송 로봇(120)은, 처리부(106)보다 ＋Y측에 배치되고, 처리부(106)와 기판 수납 카세트(110)의 사이에서 기판(W)의 전달을 행하는 로봇이다. 반송 로봇(120)은, 기판 수납 카세트(110)에 수납되는 미처리의 기판(W)을 기판 수납 카세트(110)로부터 받고, 본체부(105)에 건네준다. 또, 반송 로봇(120)은, 처리부(106)에서의 노광 처리가 행해진 처리 완료의 기판(W)을 처리부(106)로부터 받고, 기판 수납 카세트(110)에 건네준다.

처리부(106) 중 하방 부분에는, 처리부(106)의 각부를 지지하는 기대(130)가 배치된다. 기대(130) 상의 ＋Y측의 위치에, 처리부(106)와 반송 로봇(120)의 사이에서 기판(W)의 전달을 행하는 기판 전달 영역이 설정되어 있다. 또, 기대(130) 상의 Y방향 중앙 측의 위치에, 기판(W)에의 패턴 묘화를 행하는 패턴 묘화 영역이 설정되어 있다. 또, 기대(130) 상의 -Y측의 위치에, 기판(W)의 상면을 촬상하는 촬상 영역이 설정되어 있다.

헤드 지지부(140)는, 기대(130)로부터 상방에 세워 설치된 2개의 다리 부재(141)와, 2개의 다리 부재(141) 보다 -Y측에서 기대(130)로부터 상방에 세워 설치되는 2개의 다리 부재(142)를 구비하고 있다. 또, 헤드 지지부(140)는, 2개의 다리 부재(141)의 정상부의 사이를 연결하도록 설치된 빔 부재(143)와, 2개의 다리 부재(142)의 정상부의 사이를 연결하도록 설치된 빔 부재(144)를 구비하고 있다. 그리고, 빔 부재(143)의 ＋Y측에는 광학 헤드부(50)가 부착되고, 빔 부재(143)의 -Y측에 얼라인먼트 카메라(60)가 부착되어 있다.

얼라인먼트 카메라(60)는, 그 하방 위치를 촬상하는 촬상부이며, 스테이지(10)에 유지 반송되어 얼라인먼트 카메라(60)의 하방 위치에 오는 기판(W)의 상면을 촬상한다. 기판(W)의 상면에는, 기판(W)의 위치 정보(기판(W)의 회전이나 오프셋 등의 정보) 및 기판(W)의 형상 정보(기판(W)의 뒤틀림 등의 정보)를 검출하기 위해서 이용되는 복수의 얼라인먼트 마크(Ma)가 형성되어 있다(도 5). 얼라인먼트 카메라(60)는 복수의 얼라인먼트 마크(Ma)의 적어도 일부를 촬상하고, 그 촬상 데이터를 생성한다. 생성된 촬상 데이터는 제어부(70)에 송신된다. 제어부(70)는, 수신한 촬상 데이터를 기초로 기판(W)의 위치 정보 및 형상 정보를 검출하고, 검출된 위치 정보 및 형상 정보를 참조하면서 장치 각부를 제어한다.

또한, 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 형성 형태는, 그 위치를 정확하게 특정가능한 한에 있어서 여러 가지의 형태를 채용할 수 있다. 예를 들면, 관통 구멍 등, 기계적 가공에 의해 형성된 얼라인먼트 마크(Ma)를 이용하는 형태여도 되고, 인쇄 프로세스나 포토리소그래피 프로세스 등에 의해 패터닝된 얼라인먼트 마크(Ma)를 이용하는 형태여도 된다. 본 실시 형태에서는, 상면에서 볼 때 십자형으로 나타내어지는 위치 결정 마크를 얼라인먼트 마크(Ma)로 하고 있다(도 5). 또, 본 실시 형태에서는 기판(W)의 상면에 형성되는 얼라인먼트 마크(Ma)의 개수를 21개로 하고 있지만, 이 개수도 적당히 설정 가능하다.

스테이지(10)는, 원통형의 외형을 가지며, 그 상면에 기판(W)을 수평 자세로 올려 놓고 유지하기 위한 유지부이다. 스테이지(10)의 상면에는, 복수의 흡인 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 이 때문에, 스테이지(10) 상에 기판(W)이 올려지면, 기판(W)은 복수의 흡인 구멍의 흡인압에 의해 스테이지(10)의 상면에 흡착 고정된다.

스테이지 이동 기구(20)는, 스테이지(10)를 회전시키는 회전 기구(21)와, 스테이지(10)를 회전 가능하게 지지하는 지지 플레이트(22)와, 지지 플레이트(22)를 부주사 방향으로 이동시키는 부주사 기구(23)와, 부주사 기구(23)를 통해 지지 플레이트(22)를 지지하는 베이스 플레이트(24)와, 베이스 플레이트(24)를 주주사 방향으로 이동시키는 주주사 기구(25)를 가지고 있다.

회전 기구(21)는, 스테이지(10)의 내부에 부착된 회전자에 의해 구성된 모터를 가지고 있다. 또, 스테이지(10)의 중앙부 하면 측과 지지 플레이트(22)의 사이에는 회전축받이 기구가 설치되어 있다. 이 때문에, 모터를 동작시키면, 회전자가 θ방향(Z축 둘레의 회전 방향)으로 이동하고, 회전축받이 기구의 회전축을 중심으로 하여 스테이지(10)가 회전한다.

부주사 기구(23)는, 지지 플레이트(22)의 하면에 부착된 이동자와 베이스 플레이트(24)의 상면에 부설된 고정자에 의해 부주사 방향의 추진력을 발생시키는 리니어 모터(23a)를 가지고 있다. 또, 부주사 기구(23)는, 베이스 플레이트(24)에 대해서 지지 플레이트(22)를 부주사 방향을 따라 안내하는 한 쌍의 가이드 레일(23b)을 가지고 있다. 이 때문에, 리니어 모터(23a)를 동작시키면, 베이스 플레이트(24) 상의 가이드 레일(23b)을 따라서 지지 플레이트(22) 및 스테이지(10)가 부주사 방향(X방향)으로 이동한다.

주주사 기구(25)는, 베이스 플레이트(24)의 하면에 부착된 이동자와 헤드 지지부(140)의 상면에 부설된 고정자에 의해 주주사 방향의 추진력을 발생시키는 리니어 모터(25a)를 가지고 있다. 또, 주주사 기구(25)는, 헤드 지지부(140)에 대해서 베이스 플레이트(24)를 주주사 방향을 따라 안내하는 한 쌍의 가이드 레일(25b)을 가지고 있다. 이 때문에, 리니어 모터(25a)를 동작시키면, 기대(130) 상의 가이드 레일(25b)을 따라 베이스 플레이트(24), 지지 플레이트(22), 및 스테이지(10)가 주주사 방향(Y방향)으로 이동한다. 또한 이러한 스테이지 이동 기구(20)로서는, 여러 가지의 X－Y－θ축 이동 기구를 이용할 수 있다.

위치 파라미터 계측 기구(30)는, 레이저광의 간섭을 이용하여 스테이지(10)의 위치 파라미터를 계측하는 기구이다. 위치 파라미터 계측 기구(30)는, 주로, 레이저광 출사부(31), 빔 스플리터(32), 빔 벤더(33), 제1 간섭계(34), 및 제2 간섭계(35)를 갖는다.

레이저광 출사부(31)는, 계측용의 레이저광(ML)을 출사하기 위한 광원 장치이다. 레이저광 출사부(31)는, 기대(130)나 광학 헤드부(50)에 대해서 고정된 위치에 설치된다. 레이저광 출사부(31)로부터 출사된 레이저광(ML)은, 우선, 빔 스플리터(32)에 입사되고, 빔 스플리터(32)로부터 빔 벤더(33)로 향하는 제1 분기광(ML1)과, 빔 스플리터(32)로부터 제2 간섭계(35)로 향하는 제2 분기광(ML2)으로 분기된다.

제1 분기광(ML1)은 빔 벤더(33)에 의해 반사되고, 제1 간섭계(34)에 입사됨과 함께, 제1 간섭계(34)로부터 스테이지(10)의 -Y측의 단변의 제1 부위(10a)에 조사된다. 그리고, 제1 부위(10a)에 있어서 반사된 제1 분기광(ML1)이 다시 제1 간섭계(34)에 입사된다. 제1 간섭계(34)는, 스테이지(10)로 향하는 제1 분기광(ML1)과 스테이지(10)로부터 반사된 제1 분기광(ML1)의 간섭에 기초하여, 스테이지(10)의 제1 부위(10a)의 위치에 대응한 위치 파라미터를 계측한다.

한편, 제2 분기광(ML2)은 제2 간섭계(35)에 입사됨과 함께, 제2 간섭계(35)로부터 스테이지(10)의 -Y측의 단변의 제2 부위(제1 부위(10a)와는 다른 부위)(10b)에 조사된다. 그리고, 제2 부위(10b)에 있어서 반사된 제2 분기광(ML2)이 다시 제2 간섭계(35)에 입사된다. 제2 간섭계(35)는, 스테이지(10)로 향하는 제2 분기광(ML2)과 스테이지(10)로부터 반사된 제2 분기광(ML2)의 간섭에 기초하여, 스테이지(10)의 제2 부위(10b)의 위치에 대응한 위치 파라미터를 계측한다.

제1 간섭계(34) 및 제2 간섭계(35)는, 각각의 계측에 의해 취득된 위치 파라미터를 제어부(70)에 송신한다. 제어부(70)는, 상기 위치 파라미터를 이용하여, 스테이지(10)의 위치나 스테이지(10)의 이동 속도의 제어 등을 행한다.

광학 헤드부(50)는, 그 하방 위치를 향해 노광 처리용의 펄스광을 조사하는 광조사부이며, 스테이지(10)에 유지 반송되어 광학 헤드부(50)의 하방 위치에 오는 기판(W)의 상면에 펄스광을 조사하는 부분이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 기판(W)의 상면에 자외선의 조사에 의해 감광하는 레지스터층이 미리 형성되어 있고, 광학 헤드부(50)가 파장 355㎚의 펄스광(자외선)을 출사하는 경우에 대해 설명한다.

광학 헤드부(50)는, 조명 광학계(53)를 통해 1개의 레이저 발진기(54)에 접속되어 있다. 또, 레이저 발진기(54)에는, 레이저 발진기(54)의 구동을 행하는 레이저 구동부(55)가 접속되어 있다. 레이저 구동부(55), 레이저 발진기(54), 및 조명 광학계(53)는, 박스(172)의 내부에 설치되어 있다. 레이저 구동부(55)를 동작시키면, 레이저 발진기(54)로부터 펄스광이 출사되고, 상기 펄스광이 조명 광학계(53)를 통해 광학 헤드부(50)의 내부에 도입된다.

광학 헤드부(50)의 내부에는, 조사된 광을 공간 변조하는 공간 광변조기, 공간 광변조기를 제어하는 묘화 제어부, 및, 광학 헤드부(50)의 내부에 도입된 펄스광을 공간 광변조기를 통해 기판(W)의 상면에 조사하는 광학계, 등(각각 도시 생략)이 주로 설치되어 있다. 공간 광변조기로서는, 예를 들면, 회절 격자형의 공간 광변조기인 GLV(등록상표：Grating Light Valｖe) 등이 채용된다. 광학 헤드부(50)의 내부에 도입된 펄스광은, 공간 광변조기 등에 의해서 소정의 패턴 형상으로 성형된 광속으로서 기판(W)의 상면에 직접 조사되고, 기판(W) 상의 레지스트 등의 감광층을 노광한다. 이로 인해, 기판(W)의 상면에 패턴이 묘화된다.

묘화 장치(100)는, 광학 헤드부(50)에 의한 노광폭씩 기판(W)을 부주사 방향으로 어긋나게 하면서, 주주사 방향으로의 패턴의 묘화를 소정 회수 반복함으로써, 기판(W)의 묘화 영역 전면에 패턴을 형성한다.

＜1.2.2 기판 수납 카세트(110)＞

기판 수납 카세트(110)는, 노광 처리를 받아야 할 미처리의 기판(W)을 수납하는 제1 수납부와, 노광 처리가 실시된 처리 완료의 기판(W)을 수납하는 제2 수납부를 갖는다. 또, 이미 설명한 바와 같이, 반송 로봇(120)은 기판 수납 카세트(110)와의 사이에서 기판(W)의 전달을 행할 수 있다.

이 때문에, 제1 수납부에 수납되는 미처리의 기판(W)은, 반송 로봇(120)을 통해 처리부(106)에 반송되고, 노광 처리가 실행된다. 그리고, 노광 처리가 실시된 처리 완료의 기판(W)이, 반송 로봇(120)을 통해 제2 수납부에 수납된다.

＜1.2.3 제어부(70)＞

제어부(70)는, 묘화 장치(100)가 구비하는 각부와 전기적으로 접속되어 있고, 각종의 연산 처리를 실행하면서 묘화 장치(100)의 각부의 동작을 제어한다.

제어부(70)는, 예를 들면, CPU, ROM, RAM, 기억 장치 등이 버스 라인을 통해 상호 접속된 일반적인 컴퓨터를 포함하여 구성된다. ROM은 기본 프로그램 등을 저장하고 있고, RAM은 CPU가 소정의 처리를 행할 때의 작업 영역으로서 제공된다. 기억 장치는, 플래쉬 메모리, 혹은, 하드 디스크 장치 등의 불휘발성의 기억 장치에 의해 구성되어 있다. 기억 장치에는 프로그램이 저장되어 있고, 이 프로그램에 기술된 순서에 따라서, 주제어부로서의 CPU가 연산 처리를 행함으로써, 각종 처리(예를 들면, 후술하는 얼라인먼트 처리나 묘화 처리)가 실현된다. 프로그램은, 미리 기억 장치 등의 메모리에 저장되어 있어도 되고, CD-ROM 혹은 DVD-ROM, 외부의 플래쉬 메모리 등의 기록 매체에 기록된 형태(프로그램 프로덕트)로 기억 장치에 제공되어도 된다. 또, 네트워크를 통한 외부 서버로부터의 다운로드 등에 의해 기억 장치에 제공되어도 된다. 또한, 제어부(70)에 있어서 실현되는 일부 혹은 전부의 기능은, 전용의 논리 회로 등으로 하드웨어적으로 실현되어도 된다.

또, 제어부(70)는, 버스 라인을 통해 입력부, 표시부, 통신부 등(모두 도시 생략)에도 접속되어 있다. 입력부는, 예를 들면, 키보드 및 마우스에 의해 구성되는 입력 디바이스이며, 오퍼레이터로부터의 각종의 조작 입력을 받아들인다. 표시부는, 액정 표시 장치, 램프 등에 의해 구성되는 표시 장치이며, CPU에 의한 제어 아래, 각종의 정보를 표시한다. 통신부는, 네트워크를 통해 외부 장치와의 사이에서 커멘드나 데이터 등의 송수신을 행하는 데이터 통신 기능을 갖는다.

＜1.3 묘화 장치(100)의 동작＞

＜1.3.1 전체 처리＞

묘화 장치(100)가 기판(W)에 대해서 실행하는 일련의 처리에 대해서, 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은, 상기 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 이하에 설명하는 일련의 동작은, 제어부(70)의 제어 하에서 행해진다.

우선, 반송 로봇(120)이 기판 수납 카세트(110)로부터 미처리의 기판(W)을 1매 꺼내어, 스테이지(10) 상에 올려 놓는다(단계 ST1).

이때, 기판(W)의 주연의 일부에 형성된 도시를 생략한 절결부(예를 들면, 노치, 오리엔테이션 플랫 등)가 소정의 위치가 되도록 기판(W)의 회전 위치를 고려한 상태에서 기판(W)이 스테이지(10) 상에 올려진다. 이로 인해, 스테이지(10)에 올려진 기판(W)이 정해진 회전 위치에 대략적으로 위치 맞춤된다. 기판(W)이 스테이지(10) 상에 올려지면, 스테이지(10)는 상기 기판(W)을 흡착 유지한다(유지 공정).

스테이지 이동 기구(20)는, 스테이지(10)를 얼라인먼트 카메라(60)의 하방 위치까지 이동시킨다. 그리고, 스테이지 이동 기구(20)가 스테이지(10)를 이동시키면서, 얼라인먼트 카메라(60)가 기판(W)의 상면에 형성된 얼라인먼트 마크(Ma)의 적어도 일부를 촬상한다. 이 촬상에 의해 얼라인먼트 카메라(60)에서 생성된 촬상 데이터는 제어부(70)에 송신된다. 제어부(70)는, 수신한 촬상 데이터를 기초로, 기판(W)의 위치 정보 및 형상 정보를 검출한다. 그리고, 이 위치 정보 및 형상 정보를 이용하여, 이상 상태에서 본 기판(W)의 위치 어긋남 및 형상 변화를 시정하는 얼라인먼트 처리를 행한다(단계 ST2).

본 실시 형태에서는, 얼라인먼트 처리로서, 기판(W)의 위치 어긋남 및 형상 변화를 고려하여 묘화 데이터를 생성하는 형태에 대해 설명한다. 얼라인먼트 처리에 대해서는, 후술하는 ＜1.3.2 얼라인먼트 처리＞에서 상세하게 설명한다.

얼라인먼트 처리 후, 스테이지 이동 기구(20)가 스테이지(10)를 광학 헤드부(50)의 하방 위치까지 이동시킨다. 그리고, 묘화 데이터에 기초하여 공간 변조된 광을 광학 헤드부(50)로부터 기판(W)의 상면에 조사하면서, 스테이지 이동 기구(20)가 스테이지(10)를 이동시켜 광학 헤드부(50)와 기판(W)을 상대 이동시킨다. 이로 인해, 기판(W)의 상면에 특정한 노광 패턴을 묘화하는 묘화 처리가 실행된다(단계 ST3, 패턴 형성 공정).

묘화 처리에서는, 우선, 스테이지 이동 기구(20)에 의해 기판(W)이 주주사의 왕로(往路) 방향(예를 들면, ＋Y방향)을 따라 이동된다. 이때, 제어부(70)는, 묘화 데이터 중 상기 주주사에서 묘화 대상이 되는 영역에 묘화해야 할 데이터를 기술한 부분을 독출한다. 그리고, 제어부(70)는, 독출된 상기 데이터에 따라 변조 유닛(82)을 제어하여, 광학 헤드부(50)로부터 상기 데이터에 따라 공간 변조된 묘화광을 기판(W)을 향해서 출사시킨다. 광학 헤드부(50)가 기판(W)을 향해서 단속적으로 묘화광을 출사하면서, 스테이지 이동 기구(20)가 기판(W)을 주주사의 왕로 방향(＋Y방향)을 따라 1회 이동시킴으로써, 기판(W)의 상면 중 1개의 장척 영역(Y방향을 따라 연재하고, X방향을 따르는 폭이 묘화광의 폭에 상당하는 영역)에 특정한 패턴이 묘화되게 된다. 이와 같이 주주사의 왕로 방향을 따라 기판(W)을 이동시키는 것을 왕로 주주사라고 한다.

묘화광의 조사를 수반하는 왕로 주주사가 종료되면, 스테이지 이동 기구(20)는, 스테이지(10)를 부주사 방향(예를 들면, －X방향)으로, 묘화광의 폭에 상당하는 거리만큼 이동시킨다. 이것을 기판(W)에서 보면, 광학 헤드부(50)는 ＋X방향으로 상기 장척 영역의 폭만큼 이동하게 된다. 이와 같이 부주사 방향(－X방향)으로 기판(W)을 이동시키는 것을 부주사라고 한다.

부주사가 종료되면, 묘화광의 조사를 수반하는 복로(復路) 주주사가 실행된다. 즉, 광학 헤드부(50)가 기판(W)을 향해 단속적으로 묘화광을 출사하면서, 스테이지 이동 기구(20)가 기판(W)을 주주사의 복로 방향(왕로 방향과 역방향이며, 본 실시 형태에서는 -Y방향)을 따라 1회 이동시킨다. 이 복로 주주사에 의해, 앞의 왕로 주주사에서 묘화된 장척 영역 근처의 장척 영역에 패턴이 묘화된다.

묘화광의 조사를 수반하는 복로 주주사가 종료되면, 부주사가 행해진 다음, 다시, 묘화광의 조사를 수반하는 왕로 주주사가 행해진다. 상기 왕로 주주사에 의해서, 앞의 복로 주주사에서 묘화된 장척 영역 근처의 장척 영역에 패턴이 묘화된다. 이후도 마찬가지로, 부주사를 사이에 끼면서, 묘화광의 조사를 수반하는 주주사가 반복해서 행해지고, 묘화 대상 영역의 전역이 특정한 패턴으로 노광되면, 묘화 처리가 종료된다.

묘화 처리가 종료되면, 반송 로봇(120)이 처리 완료의 기판(W)을 스테이지(10)로부터 받아 기판 수납 카세트(110)에 수용한다(단계 ST4). 이로 인해, 상기 기판(W)에 대한 일련의 처리가 종료된다.

처리 완료의 기판(W)을 기판 수납 카세트(110)에 수용한 후, 반송 로봇(120)은, 새로운 미처리의 기판(W)을 기판 수납 카세트(110)로부터 꺼낸다. 이번은, 상기 기판(W)에 대해서 상술한 일련의 처리가 실시되게 된다.

＜1.3.2 얼라인먼트 처리＞

묘화 처리는, 특정한 패턴을 포함하는 설계 데이터(예를 들면, 벡터 형식의 데이터)로부터 변환된, 묘화 장치(100)가 처리 가능한 기술 형식을 갖는 묘화 데이터(예를 들면, 래스터 형식의 데이터)에 따라 행해진다.

설계 데이터는, 변형이 생기지 않은 기판(W)이 스테이지(10) 상의 이상적인 위치에 배치된 경우를 전제로 작성되어 있다. 단, 처리 대상이 되는 기판(W)이 스테이지(10) 상의 이상 위치에 이상의 회전 각도로 배치되어 있다고는 할 수 없다. 또, 처리 대상이 되는 기판(W)에 있어서는, 휨, 비뚤어짐, 혹은 왜곡 등의 변형이 발생하고 있는 경우가 있다. 이 때문에, 설계 데이터로부터 변환된 묘화 데이터를 그대로 이용하여 묘화 처리를 실행했다고 해도, 충분한 묘화 품질을 얻을 수 없는 경우가 있다.

그 때문에, 묘화 처리에 앞서, 묘화 대상인 기판(W)의 위치 정보 및 형상 정보를 취득해 두고, 이들 정보를 기초로 기판(W)의 위치 어긋남이나 변형을 시정하도록 설계 데이터에 데이터 처리를 행하고, 묘화 데이터를 생성한다(얼라인먼트 처리).

도 4는, 얼라인먼트 처리(도 3에 나타내는 단계 ST2)의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 5~도 9는, 기판(W)의 상면과 기판(W)의 상면에 있어서의 얼라인먼트 카메라(60)의 촬상 시야(65)를 나타내는 상면도이다. 이하에서는, 기판(W)의 상면에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크(Ma) 중 기판(W)의 중앙에 위치하는 얼라인먼트 마크를 얼라인먼트 마크(Ma0)(중앙 얼라인먼트 마크)라고 한다. 또, 얼라인먼트 마크(Ma0)에 인접하는 하나의 얼라인먼트 마크를 얼라인먼트 마크(Ma1)라고 한다. 또, 기판(W)의 주연 측에 위치하는 4점의 얼라인먼트 마크를 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)라고 한다.

후술하는 단계 ST25에서는, 기판(W)의 주연 측에 위치하는 4점의 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)를 차례대로 촬상한다. 이것은, 기판(W)의 주연 측에서의 촬상 결과를 이용함으로써, 기판(W)의 전체적인 위치 정보 및 형상 정보를 취득하기 때문이다. 이때, 변형이 없는 기판(W)이 스테이지(10) 상에 이상적으로 올려진 상태이면, 제어부(70)가 갖는 마크 데이터(변형이 없는 기판(W)이 스테이지(10) 상에 이상적으로 올려진 상태에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치 정보를 포함하는 데이터)를 기초로 스테이지 이동 기구(20)가 기판(W)을 이동시킴으로써, 얼라인먼트 마크(Ma11)가 얼라인먼트 카메라(60)의 촬상 시야(65)에 포함되게 된다(도 5). 그러나, 기판(W)에 변형이 생겼을 때나 기판(W)이 스테이지(10) 상의 이상적인 위치에 배치되어 있지 않을 때에는, 마크 데이터를 기초로 기판(W)을 이동시켰다고 해도, 얼라인먼트 마크(Ma11)가 촬상 시야(65)에 포함되지 않는 경우가 있다(도 6). 이러한 경우에, 얼라인먼트 마크(Ma11)가 촬상 시야(65)에 포함될 때까지 단서없이 시행 착오적으로 기판(W)을 이동시키게 되면, 장치의 스루풋이 저하하게 된다. 또, 얼라인먼트 마크(Ma12~Ma14)에 대해서도 마찬가지로 시행 착오하게 되면, 스루풋의 저하는 보다 현저해진다. 또한 도 5는 이상 위치에 배치된 기판(W)을 나타내는 상면도이며, 도 6~도 9는 이상 위치로부터 어느 각도만큼 회전하여 배치된 기판(W)을 나타내는 상면도이다.

그래서, 본 실시 형태에서는 스루풋의 향상을 도모하기 위해, 단계 ST25에 앞서 단계 ST21~단계 ST24의 공정을 행하고, 4점의 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)의 위치를 예측한다. 이하, 도 4~도 9를 참조하면서, 본 실시 형태의 얼라인먼트 처리에 대해 상세하게 설명한다.

우선, 변형이 없는 기판(W)이 스테이지(10) 상에 이상적으로 배치된 상태이면 촬상 시야(65)에 얼라인먼트 마크(Ma0)가 포함되도록, 스테이지 이동 기구(20)가 마크 데이터를 기초로 기판(W)을 이동시킨다. 그리고, 얼라인먼트 카메라(60)에 의해서, 얼라인먼트 마크(Ma0)를 촬상한다(단계 ST21). 도 7은, 이 상태에 있어서의 기판(W)의 상면 및 촬상 시야(65)를 나타내는 상면도이다.

기판(W)의 위치 어긋남이나 기판(W)의 변형에 기인한 얼라인먼트 마크(Ma)의 이상 상태로부터의 변위량은, 일반적으로 기판(W)의 주연 측에서 상대적으로 크고 기판(W)의 중앙 측에서 상대적으로 작다. 이것은, 기판(W)이 이상의 회전 위치로부터 어느 각도만큼 회전하여 스테이지(10) 상에 올려졌을 때에 기판(W)의 중심으로부터의 지름이 커짐에 따라 회전 변위량이 커지는 것이나, 기판(W)이 뒤틀려 있을 때에 기판(W)의 중심으로부터의 거리가 커짐에 따라 뒤틀림량이 커지는 것에 의한 것이다.

따라서, 기판(W)의 중앙에 위치하는 얼라인먼트 마크(Ma0)(즉, 상대적으로 변위량이 작은 얼라인먼트 마크(Ma0))를 촬상하는 단계 ST21에서는, 얼라인먼트 마크(Ma0)가 촬상 시야(65)에 포함되기 쉽다.

물론, 기판(W)이 이상적인 위치로부터 평행이동(오프셋)되어 스테이지(10) 상에 올려진 경우와 같이, 기판(W)의 중심 측과 주연 측에서 다름없이 얼라인먼트 마크(Ma)의 위치가 변위하는 경우도 있다. 이 경우에는, 기판(W)의 중심에 위치하는 얼라인먼트 마크(Ma0)를 촬상하는 단계 ST21에 있어서도, 촬상 대상의 얼라인먼트 마크(Ma0)가 촬상 시야(65)에 포함되지 않는 경우가 있을 수 있다. 그때에는, 예를 들면, 얼라인먼트 마크(Ma0)가 촬상 시야(65)에 포함될 때까지 시행 착오적으로 기판(W)을 이동시키게 된다. 그렇다고는 해도, 기판(W)의 위치 어긋남 및 기판(W)의 변형을 종합적으로 고려한 경우에는, 상술한 바와 같이 기판(W)의 중앙 측이 주연 측에 비해 상대적으로 얼라인먼트 마크(Ma)의 변위량이 작다. 이 때문에, 기판(W)의 중앙에 위치하는 얼라인먼트 마크(Ma0)를 촬상하는 단계 ST21의 형태에서는, 기판(W)의 주연 측에 위치하는 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)를 촬상하는 형태에 비해 보다 단시간에 촬상을 마칠 수 있다.

얼라인먼트 카메라(60)에 의해서 취득된 얼라인먼트 마크(Ma0)의 촬상 데이터는 제어부(70)에 송신된다. 제어부(70)는, 이 촬상 데이터를 기초로, 이상적으로 배치되어 변형이 없는 이상적인 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma0)의 위치와 실제의 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma0)의 위치의 변위량을 산출한다. 제어부(70)는, 마크 데이터 및 상기 변위량을 기초로 실제의 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma1)의 위치를 예측한다(단계 ST22).

그리고, 촬상 시야(65)에 얼라인먼트 마크(Ma1)가 포함되도록, 스테이지 이동 기구(20)가 단계 ST22에서 얻어진 예측 결과를 기초로 기판(W)을 이동시킨다. 이동 후, 얼라인먼트 카메라(60)에 의해, 얼라인먼트 마크(Ma1)를 촬상한다(단계 ST23). 도 8은, 이 상태에 있어서의 기판(W)의 상면 및 촬상 시야(65)를 나타내는 상면도이다.

얼라인먼트 마크(Ma1)는, 기판(W)의 중앙에 위치하는 얼라인먼트 마크(Ma0)에 인접해 있고, 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)와 비교하여 상대적으로 변위량이 작은 얼라인먼트 마크이다. 이 때문에, 얼라인먼트 마크(Ma1)를 촬상하는 단계 ST23에서는, 단계 ST21의 경우와 같은 이유로, 얼라인먼트 마크(Ma1)가 촬상 시야(65)에 포함되기 쉽다. 또, 단계 ST23에서는 단계 ST22에서 얻어진 예측 결과를 고려하여 스테이지(10)를 이동시킨다. 이 때문에, 단계 ST23에서는, 상기 예측 결과를 고려하지 않는 다른 형태(실측에 기초하는 정보를 고려하지 않는 다른 형태)에 비해 얼라인먼트 마크(Ma1)가 촬상 시야(65)에 포함되기 쉽다. 단계 ST21~23은, 얼라인먼트 마크(Ma0, Ma1)(후술하는 제1군의 얼라인먼트 마크)를 촬상하는 공정이며, 본 발명의 제1 촬상 공정에 상당한다.

얼라인먼트 카메라(60)에 의해서 취득된 얼라인먼트 마크(Ma1)의 촬상 데이터는 제어부(70)에 송신된다. 제어부(70)는, 얼라인먼트 카메라(60)로부터 취득한 얼라인먼트 마크(Ma0, Ma1)의 촬상 데이터를 기초로, 이상적으로 배치되고 변형이 없는 이상적인 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 좌표치로부터 실제의 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 좌표치로 변환할 때의 헬머트 변환 행렬을 산출한다. 헬머트 변환은, 후술하는 아핀 변환에 비해 필요한 측정 점수가 적고 연산도 간편한 점에서 바람직하다. 제어부(70)는, 마크 데이터 및 상기 헬머트 변환 행렬을 기초로, 실제의 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma11)~얼라인먼트 마크(Ma14)의 위치를 예측한다(단계 ST24, 예측 공정).

그리고, 촬상 시야(65)에 얼라인먼트 마크(Ma11)가 포함되도록, 스테이지 이동 기구(20)가 단계 ST24에서 얻어진 예측 결과를 참조하여 기판(W)을 이동시킨다. 이동 후, 얼라인먼트 카메라(60)에 의해, 얼라인먼트 마크(Ma11)를 촬상한다(단계 ST25, 도 9). 마찬가지로, 단계 ST24에서 얻어진 예측 결과를 참조하여 기판(W)을 이동시키고, 얼라인먼트 카메라(60)에 의해, 얼라인먼트 마크(Ma12~Ma14)를 차례대로 촬상한다(단계 ST25). 단계 ST25는, 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)(후술하는 제2군의 얼라인먼트 마크)를 촬상하는 공정이며, 본 발명의 제2 촬상 공정에 상당한다.

단계 ST25에서는 단계 ST24에서 얻어진 예측 결과를 참조하여 스테이지(10)를 이동시킨다. 이 때문에, 단계 ST25에서는, 상기 예측 결과를 참조하지 않는 다른 형태에 비해 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)가 촬상 시야(65)에 포함되기 쉽다.

얼라인먼트 카메라(60)에 의해서 취득된 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)의 촬상 데이터는 제어부(70)에 송신된다. 제어부(70)는, 얼라인먼트 카메라(60)로부터 취득한 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)의 촬상 데이터를 기초로, 이상적으로 배치되고 변형이 없는 이상적인 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 좌표치로부터 실제의 기판(W)에 있어서의 얼라인먼트 마크(Ma)의 좌표치로 변환할 때의 아핀 변환 행렬을 산출한다. 아핀 변환은, 상술의 헬머트 변환에 비해 고정밀의 변환인 점에서 바람직하다. 제어부(70)는, 마크 데이터 및 상기 아핀 변환 행렬을 기초로 설계 데이터를 보정하여, 보정 후의 설계 데이터에 대해서 RIP 처리를 행하고, 묘화 데이터를 생성한다(단계 ST26). 단계 ST26에 있어서는, 기판(W)의 주연에 형성된 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)의 촬상 데이터를 기초로 묘화 데이터가 생성되기 때문에, 상기 묘화 데이터에는 기판(W)의 전체적인 위치 정보 및 형상 정보가 반영되어 바람직하다. 이 위치 정보 및 형상 정보는, 선형 변환(예를 들면, 상기 아핀 변환이나 투영 정규화 변환 등)으로 표현되어도 되고, 비선형 변환(예를 들면, 박판 스플라인 보간 등)으로 표현되어도 된다. 또, 이 위치 정보 및 형상 정보는, 복수의 변환의 조합(예를 들면, 선형 변환과 비선형 변환의 조합)으로 표현되어도 된다.

＜1.3.3 얼라인먼트 처리의 효과＞

본 실시 형태에 있어서의 얼라인먼트 처리의 효과를 설명한다. 이하에서는, 얼라인먼트 마크(Ma0, Ma1)를 정리해 제1군의 얼라인먼트 마크라고 표현하고, 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)를 정리하여 제2군의 얼라인먼트 마크라고 표현한다. 또, 얼라인먼트 카메라(60)에서의 촬상에 의해 취득되는 정보 중, 얼라인먼트 마크(Ma0, Ma1)의 위치 정보를 제1 위치 정보라고 표현하고, 얼라인먼트 마크(Ma11~Ma14)의 위치 정보를 제2 위치 정보라고 표현한다.

본 실시 형태의 얼라인먼트 처리에서는, 우선, 제1군의 얼라인먼트 마크에 대해서 얼라인먼트 카메라(60)에 의한 촬상을 행하고, 제1 위치 정보를 취득한다(단계 ST21~단계 ST23). 제어부(70)(연산부)는, 실측에 의해 취득된 제1 위치 정보로부터, 제2 위치 정보를 연산에 의해 예측한다(단계 ST24). 그 후, 얼라인먼트 카메라(60)는, 단계 ST24에 의해 얻어진 제2 위치 정보의 예측치를 참조하여 제2군의 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 제2 위치 정보의 실측치를 취득한다(단계 ST25). 그리고, 제2 위치 정보의 실측치에 따라, 묘화 처리시의 각부의 동작을 규정하는 묘화 데이터가 생성된다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 기판(W)의 중앙 측에 위치하여 촬상 시야(65)에 포함되기 쉬운 제1군의 얼라인먼트 마크에 대해서, 우선 얼라인먼트 카메라(60)에 의한 촬상을 행한다. 이 때문에, 보다 단시간에 제1 위치 정보의 실측치를 취득할 수 있다.

또, 기판(W)의 주연 측에 위치하여 촬상 시야(65)에 포함되기 어려운 제2군의 얼라인먼트 마크에 대해서는, 제1 위치 정보를 기초로 얻어진 제2 위치 정보의 예측치를 참조하여 얼라인먼트 카메라(60)에 의한 촬상을 행한다. 이 때문에, 본 실시 형태의 형태에서는, 상기 예측치를 이용하지 않는 다른 형태에 비해 보다 단시간에 제2 위치 정보의 실측치를 취득할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제2 위치 정보의 예측에 있어서 필요한 측정 점수가 적고 연산도 간편한 헬머트 변환을 이용하는 점에서 바람직하다. 헬머트 변환은, 전단 변형을 고려하지 않는 변환이므로, 전단 변형을 고려하는 아핀 변환에 비해 정밀도가 낮은 변환이라고 생각된다. 그러나, 상기 예측의 주된 목적은 제2군의 얼라인먼트 마크를 촬상 시야(65)에 포함되기 쉽게 하는 것이며, 일반적으로 기판(W)의 전단 변형은 상기 목적을 벗어날 만큼 큰 것은 아니다. 이 때문에, 상대적으로 저정밀의 헬머트 변환이었다고 해도 상기 목적은 충분히 달성된다.

또, 본 실시 형태에서는, 제어부(70)가 제2 위치 정보의 실측치에 따라 묘화 데이터를 생성한다. 이 때문에, 본 실시 형태의 형태에서는, 제어부(70)가 제1 위치 정보의 실측치에 따라 묘화 데이터를 생성하는 다른 형태에 비해, 기판(W)의 전체에 있어서의 위치 정보나 형상 정보를 고려한 묘화 데이터를 생성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 이 위치 정보나 형상 정보가, 보다 고정밀의 아핀 변환으로 표현되는 점에서, 바람직하다.

또, 본 실시 형태에서는, 묘화 데이터의 생성을 위해서 실측되는 제2군의 얼라인먼트 마크의 수(4개)가, 제2 위치 정보를 예측하기 위해서 실측되는 제1군의 얼라인먼트 마크의 수(2개)보다 많다. 여기서, 묘화 데이터의 생성 정밀도는 패턴 묘화 정밀도(나아가서는, 최종 제품의 품질)에 직결되기 때문에 고정밀인 것이 요구되지만, 제2 위치 정보의 예측은 상기한 바와 같이 제2군의 얼라인먼트 마크가 촬상 시야(65)에 포함되는 정도로 충분하다. 이 때문에, 보다 고정밀의 실측이 요구되는 제2군의 얼라인먼트 마크에 대해 측정 점수가 많아지고, 저정밀의 실측에서도 허용되는 제1군의 얼라인먼트 마크에 대해 측정 점수가 적어짐으로써, 최종 제품의 품질을 높이면서 얼라인먼트 처리에 있어서의 스루풋의 향상이 도모된다.

그 결과, 얼라인먼트 처리에 있어서의 스루풋을 향상하면서, 기판(W)의 전체 정보를 고려한 묘화 데이터를 생성할 수 있다.

＜2 변형예＞

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 이 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 한 상술한 것 이외로 여러 가지의 변경을 실시하는 것이 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 적층 기판(W)에 패턴을 묘화하는 형태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기층만으로 이루어지는 단층 기판에 패턴을 묘화하는 형태여도 상관없다. 또한 얼라인먼트 처리의 스루풋을 향상할 수 있다는 본 발명의 효과는, 기판(W) 상에서 얼라인먼트 마크의 위치가 변화하기 쉬운 기판(W)(바꾸어 말하면, 종래의 얼라인먼트 처리에서는 촬상 시야(65)에 얼라인먼트 마크가 포함되기 어렵고 스루풋이 저하하기 쉬운 기판(W))에 대해서, 특히 유효하다. 이 때문에, 전사용 기판(예를 들면, 사파이어 기판) 상에 형성된 기능층의 적층체가 제품용 기판(예를 들면, 실리콘 웨이퍼)의 기층의 한측 주면에 반전 전사되어 형성되는 적층 기판(W)(예를 들면, LED 기판) 등, 적층 기판의 형성 과정에서 각 층이 서로 스치고 얼라인먼트 마크의 위치가 변화하기 쉬운 기판(W)은, 본 발명의 적용 대상으로서 바람직하다.

또, 상기 실시 형태에서는, 묘화 데이터에 기초하여 공간 변조된 광을 광학 헤드부(50)로부터 기판(W)의 상면에 조사하면서 광학 헤드부(50)와 기판(W)을 상대 이동시켜 기판(W) 상에 노광 패턴을 형성하는 형태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 제2 위치 정보의 실측치에 기초하여 기판(W)의 주면에 패턴을 형성하는 여러 가지의 패턴 형성 장치에 적용 가능하다. 예를 들면, 마스크를 통해 기판(W)의 상면에 선택적으로 면형상 광을 조사하는 마스크 노광에 의해 패턴을 형성하는 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 공통의 기준 패턴에 기초하여 미리 복수의 마스크를 준비해 두고, 제2 위치 정보의 실측치에 따라 상기 복수의 마스크 중에서 하나의 마스크를 선택하여 마스크 노광을 실시함으로써, 기판(W)의 위치 어긋남 및 변형을 시정할 수 있다. 이와 같이, 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 기초로 기판(W)의 위치 어긋남 및 변형을 시정하는 얼라인먼트 처리의 형태는, 데이터 처리에서 행하는 상기 실시 형태의 형태 외, 기구적인 처리에서 행하는 본 변형예의 형태나, 데이터 처리와 기구적인 처리를 조합하여 행하는 형태 등, 여러 가지의 형태를 채용할 수 있다. 또, 패턴 형성의 형태도, 상기한 노광에 의한 패턴 형성 외, 전자빔 등의 하전 입자선을 기판(W)의 상면에 조사함에 따른 패턴 형성 등, 여러 가지의 형태를 채용할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 제1군의 얼라인먼트 마크가, 기판(W)의 주면 중앙에 위치하는 얼라인먼트 마크(Ma0), 및, 이것에 인접하는 얼라인먼트 마크(Ma1)의 2점에 의해서 구성되는 형태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 제1군의 얼라인먼트 마크가 3점 이상인 얼라인먼트 마크에 의해 구성되는 형태여도 상관없다. 또한, 상기 실시 형태와 같이 제1군의 얼라인먼트 마크가 얼라인먼트 마크(Ma0, Ma1)를 포함하는 형태이면, 이들 얼라인먼트 마크(Ma0, Ma1)가 촬상 시야(65)에 포함되기 쉽기 때문에 효율적으로 얼라인먼트 처리를 실행할 수 있어 바람직하다. 또, 제2군의 얼라인먼트 마크에 대해서도, 상기 실시 형태와 같이 4점의 형태 외, 3점 이하 또는 5점 이상의 형태를 채용할 수 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 제2 위치 정보의 실측치만에 따라 묘화 데이터가 생성되는 형태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 위치 정보의 실측치 및 제2 위치 정보의 실측치에 따라 묘화 데이터가 생성되는 형태여도 상관없다. 이와 같이 기판 주면의 중앙 측에서의 위치 정보(제1 위치 정보) 및 주연 측에서의 위치 정보(제2 위치 정보)를 이용하여 묘화 데이터를 생성하는 경우, 비선형 변환(예를 들면, 박판 스플라인 보간 등)을 이용함으로써 고정밀로 기판(W)의 위치 정보 및 형상 정보를 표현할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 기판(W)의 주면 전체에 대해서 얼라인먼트 처리를 일체적으로 행하는 형태(바꾸어 말하면, 기판(W)의 주면 전체에 대해서 위치 어긋남 및 변형을 일체적으로 시정하는 형태)를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기판(W)의 주면을 복수의 구획으로 가상적으로 분할하여 구획마다 얼라인먼트 처리를 행하는 형태(예를 들면, 분할된 구획마다 묘화 데이터를 생성하는 형태)여도 상관없다.

상기 실시 형태에서는, 스테이지(10) 상에서 유지된 기판(W)에 대해서 우선 제1 촬상 공정(단계 ST21~ST23)을 실시하는 형태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 촬상 공정에 앞서 행해지는 공정으로서, 제2군의 얼라인먼트 마크의 적어도 1개(예를 들면, 얼라인먼트 마크(Ma11))에 대해 미리 설정된 촬상 예상 위치로 얼라인먼트 카메라(60)와 기판(W)을 상대 이동시키고, 얼라인먼트 마크(Ma11)가 얼라인먼트 카메라(60)의 촬상 시야(65)에 포함되는지의 여부를 확인하는 확인 공정을 구비하는 형태여도 된다. 이 형태에서는, 확인 공정에 있어서 얼라인먼트 마크(Ma11)가 촬상 시야(65)에 포함되지 않는다고 판정된 경우에는, 상기 실시 형태와 같이 제1 촬상 공정, 예측 공정, 및 제2 촬상 공정을 경유하고 나서, 패턴 형성 공정을 실행한다. 한편, 확인 공정에 있어서 얼라인먼트 마크(Ma11)가 촬상 시야(65)에 포함된다고 판정된 경우에는, 제1 촬상 공정, 예측 공정, 및 제2 촬상 공정을 생략하고, 확인 공정 중에서 얻은 얼라인먼트 마크(Ma11)의 실측치를 포함하는 제2 위치 정보의 실측치를 기초로 패턴 형성 공정을 실행한다. 이와 같이 확인 공정의 결과에 따라, 제1 촬상 공정, 예측 공정, 및 제2 촬상 공정을 적절히 생략할 수 있기 때문에, 장치의 스루풋이 향상될 수 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 스테이지(10)가 기판(W)을 XY면 내에서 이동시킴으로써, 기판(W)과 광학 헤드부(50)의 상대 이동이나 기판(W)과 얼라인먼트 카메라(60)의 상대 이동을 실현하는 형태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 광학 헤드부(50)를 XY면 내에서 이동시키는 이동 기구나 얼라인먼트 카메라(60)를 XY면 내에서 이동시키는 이동 기구를 설치해도 된다.

이상, 실시 형태 및 그 변형예와 관련된 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법에 대해 설명했지만, 이것들은 본 발명에 바람직한 실시 형태의 예이며, 본 발명의 실시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 발명의 범위 내에 있어서, 각 실시 형태의 자유로운 조합, 혹은 각 실시 형태의 임의의 구성 요소의 변형, 혹은 각 실시 형태에 있어서 임의의 구성 요소의 생략이 가능하다.

10: 스테이지 20: 스테이지 이동 기구
30: 위치 파라미터 계측 기구 50: 광학 헤드부
60: 얼라인먼트 카메라 65: 촬상 시야
70: 제어부 100: 묘화 장치
110: 기판 수납 카세트 120: 반송 로봇
Ma, Ma0, Ma1, Ma11~Ma14: 얼라인먼트 마크 W: 기판

Claims (17)

1. 기판의 한쪽의 주면에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여, 상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치로서,
   상기 기판을 유지하는 유지부와,
   상기 유지부에 유지되는 상기 기판의 상기 주면에 형성된 상기 복수의 얼라인먼트 마크의 적어도 일부를 촬상하는 촬상부와,
   상기 복수의 얼라인먼트 마크 중 상기 촬상부에 의해 촬상된 제1군의 얼라인먼트 마크의 제1 위치 정보로부터, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크보다 상기 주면의 주연 측에 위치하는 제2군의 얼라인먼트 마크의 제2 위치 정보를 연산하여 예측하는 연산부와,
   상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성부를 구비하고,
   상기 연산부에 의해서 예측된 상기 제2 위치 정보의 예측치를 참조하여 상기 촬상부가 제2 위치 정보의 실측치를 취득한 후,
   상기 패턴 형성부는 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따라 상기 주면에 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1군의 얼라인먼트 마크는, 상기 주면의 중앙에 위치하는 중앙 얼라인먼트 마크, 및, 상기 중앙 얼라인먼트 마크에 인접하는 얼라인먼트 마크를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판은, 전사용 기판 상에 형성된 기능층의 적층체가 제품용 기판의 기층의 상기 한쪽의 주면 상에 반전 전사되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 수가, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 패턴의 형성은, 상기 기판의 상기 주면에의 노광 패턴의 형성이며,
   상기 노광 패턴의 형성은, 묘화 데이터에 기초하여 공간 변조된 광을 광학 헤드로부터 상기 주면 위에 조사하면서, 상기 광학 헤드와 상기 기판의 상기 주면을 상대 이동시켜 행해지는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 묘화 데이터는, 설계 데이터에 대해서 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따른 데이터 처리가 실시되어 생성되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 패턴의 형성은, 상기 기판의 상기 주면에의 노광 패턴의 형성이며,
   상기 노광 패턴의 형성은, 마스크를 통해 상기 주면에 선택적으로 면형상 광을 조사하는 마스크 노광에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   공통의 기준 패턴에 기초하여 미리 준비된 복수의 마스크 중 하나의 마스크가 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따라 선택되어, 상기 패턴의 형성이 실행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
9. 기판의 한쪽의 주면에 형성된 복수의 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여, 상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 방법으로서,
   상기 기판을 유지하는 유지 공정과,
   유지되는 상기 기판의 상기 주면에 형성된 제1군의 얼라인먼트 마크를 촬상부에 의해 촬상하여, 제1 위치 정보의 실측치를 취득하는 제1 촬상 공정과,
   상기 제1 촬상 공정에서 취득된 상기 제1 위치 정보의 상기 실측치를 기초로, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크보다 상기 주면의 주연 측에 위치하는 제2군의 얼라인먼트 마크의 제2 위치 정보의 예측치를 생성하는 예측 공정과,
   상기 제2 위치 정보의 상기 예측치를 참조하여, 유지되는 상기 기판의 상기 주면에 형성된 상기 제2군의 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 상기 제2 위치 정보의 실측치를 취득하는 제2 촬상 공정과,
   상기 제2 위치 정보의 실측치를 기초로 상기 주면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 촬상 공정에 앞서 행해지는 공정으로서, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 적어도 1개에 대해 미리 설정된 촬상 예상 위치로 상기 촬상부와 상기 기판을 상대 이동시켜, 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 상기 적어도 1개가 상기 촬상부의 촬상 시야에 포함되는지의 여부를 확인하는 확인 공정을 구비하고,
    상기 확인 공정에 있어서 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 상기 적어도 1개가 상기 촬상 시야에 포함되지 않는다고 판정된 경우에는, 상기 제1 촬상 공정, 상기 예측 공정, 및 상기 제2 촬상 공정을 경유하고 나서, 상기 패턴 형성 공정을 실행하고,
    상기 확인 공정에 있어서 상기 제2군의 얼라인먼트 마크가 상기 촬상 시야에 포함된다고 판정된 경우에는, 상기 제1 촬상 공정, 상기 예측 공정, 및 상기 제2 촬상 공정을 생략하여, 상기 확인 공정 중에서 얻은 상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 상기 적어도 1개의 실측치를 포함하는 상기 제2 위치 정보의 실측치를 기초로 상기 패턴 형성 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1군의 얼라인먼트 마크는, 상기 주면의 중앙에 위치하는 중앙 얼라인먼트 마크, 및, 상기 중앙 얼라인먼트 마크에 인접하는 얼라인먼트 마크를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 기판은, 전사용 기판 상에 형성된 기능층의 적층체가 제품용 기판의 기층의 상기 한쪽의 주면 상에 반전 전사되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2군의 얼라인먼트 마크의 수가, 상기 제1군의 얼라인먼트 마크의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
14. 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴의 형성은, 상기 기판의 상기 주면에의 노광 패턴의 형성이며,
    상기 패턴 형성 공정은, 묘화 데이터에 기초하여 공간 변조된 광을 광학 헤드로부터 상기 주면 위에 조사하면서, 상기 광학 헤드와 상기 기판의 상기 주면을 상대 이동시켜 행해지는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 묘화 데이터는, 설계 데이터에 대해서 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따른 데이터 처리가 실시되어 생성되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
16. 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴의 형성은, 상기 기판의 상기 주면에의 노광 패턴의 형성이며,
    상기 패턴 형성 공정은, 마스크를 통해 상기 주면에 선택적으로 면형상 광을 조사하는 마스크 노광에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
17. 청구항 16에 있어서,
    공통의 기준 패턴에 기초하여 미리 준비된 복수의 마스크 중 하나의 마스크가 상기 제2 위치 정보의 실측치에 따라 선택되어, 상기 패턴 형성 공정이 실행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.

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