CN104520771A - 处理装置以及器件制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供将形成于掩模图案(M)的图案投影曝光于基板(P)的处理装置(EX)。具备：将掩模图案保持为弯曲的状态的掩模保持部件(DM)；支承基板的基板支承部件(DP)；对掩模图案的一部分进行照明的照明系统(IU)；利用照明系统形成与在掩模图案上形成的照明区域(IR)对应的中间像(IM)、并且使中间像的切面(IMa)和掩模图案上的照明区域的切面(IRa)满足向甫鲁条件而成为共轭关系的中间像形成光学系统(PL1)；以及向支承于基板支承部件的基板上的投影区域(PR)投影中间像的投影光学系统(PL2)。

Description

处理装置以及器件制造方法

技术领域

本发明涉及处理装置以及器件制造方法。

本申请主张于2012年8月6日申请的日本特愿2012-173982号的优先权，并在此引用其内容。

背景技术

近几年，作为电视机等显示装置，例如多使用液晶显示面板等平板显示器。平板显示器那样的各种器件例如通过利用曝光处理以及蚀刻技术在玻璃板等基板上形成透明薄膜电极等各种膜图案来制造。

上述的曝光处理例如通过将与在形成有曝光图案的掩模图案上设定的照明区域对应的像转印在设于基板上的投影区域来进行。作为进行这样的曝光处理的曝光装置，例如提出了一边使圆筒面状的掩模图案旋转一边进行曝光的曝光装置(参照下述的专利文献1)。

并且，作为器件制造方法，提出了如下辊到辊(roll to roll)方式的制造方法，即，一边从送出用的辊向回收用的辊搬运薄膜等基板，一边在搬运路径上对基板进行曝光处理等各种处理(参照下述的专利文献2)。

专利文献1：PCT国际公开第2008/029917号

专利文献2：PCT国际公开第2008/129819号

发明概要

发明要解决的技术问题

然而，曝光处理会在投影区域不与照明区域平行的状态下进行。例如，在使用圆筒面状地弯曲的掩模图案的曝光装置中，因掩模图案上的照明区域的位置，投影区域不与照明区域平行。

并且，在辊到辊方式中，例如当对在辊上弯曲的基板进行曝光的情况下，因基板上的投影区域的位置，投影区域不与照明区域平行。这样，若投影区域和照明区域是相互不平行的关系，则曝光的精度会降低。

发明内容

本发明的目的在于提供即使投影区域和照明区域是相互不平行的关系也能够精度良好地曝光的处理装置、器件制造方法。

根据本发明的第1方案，提供一种处理装置，其是将形成于掩模图案的图案投影曝光于基板的处理装置，其中，具备：掩模保持部件，其将上述掩模图案保持为弯曲的状态；基板支承部件，其支承上述基板；照明系统，其对上述掩模图案的一部分进行照明；中间像形成光学系统，其利用上述照明系统形成与在上述掩模图案上形成的照明区域对应的中间像，并且使上述中间像的切面和上述掩模图案上的照明区域的切面满足向甫鲁条件而成为共轭关系；以及投影光学系统，其向支承于上述基板支承部件的基板上的投影区域投影上述中间像。

根据本发明的第2方案，提供一种处理装置，其是将形成于掩模图案的图案投影曝光于基板的处理装置，其中，具备：掩模保持部件，其保持上述掩模图案；基板支承部件，其将上述基板支承为弯曲的状态；照明系统，其对上述掩模图案的一部分进行照明；中间像形成光学系统，其利用上述照明系统形成与在上述掩模图案上形成的照明区域对应的中间像；以及投影光学系统，其向支承于上述基板支承部件的基板上的投影区域投影上述中间像，并且使上述中间像的切面和上述投影区域的切面满足向甫鲁条件而成为共轭关系。

根据本发明的第3方案，提供一种器件制造方法，其包括：一边使具有感应层的基板和掩模图案移动、一边利用第1方案或者第2方案的处理装置来将形成于上述掩模图案的图案投影曝光于上述基板的步骤；和利用上述投影曝光后的上述基板的上述感应层的变化来实施后续的处理的步骤。

根据本发明的方案，可提供即使投影区域和照明区域是相互不平行的关系也能够精度良好地进行曝光的处理装置、器件制造方法。

附图说明

图1是表示器件制造系统的一个例子的图。

图2是表示第1实施方式的曝光装置的图。

图3是表示两侧远心的光学系统中向甫鲁条件的图。

图4是表示中间像形成光学系统的结构的一个例子的图。

图5是表示中间像形成光学系统的各个部分的一个例子的表1。

图6是表示第2实施方式的处理装置(曝光装置)的立体图。

图7是表示从与图6不同的方向观察的曝光装置的立体图。

图8是表示场镜的一个例子的分解立体图。

图9是表示光阑部的一个例子的俯视图。

图10是简要地表示第3实施方式的曝光装置的图。

图11A是表示照明系统的结构的一个例子的图。

图11B是表示照明系统的结构的一个例子的图。

图12是表示照明系统的各个部分的一个例子的表2。

图13是简要地表示第4实施方式的曝光装置的图。

图14是表示投影区域的配置例的俯视图。

图15是简要地表示第5实施方式的曝光装置的图。

图16是简要地表示第6实施方式的曝光装置的图。

图17是简要地表示第7实施方式的曝光装置的图。

图18是表示器件制造方法的一个例子的流程图。

具体实施方式

第1实施方式

图1是表示器件制造系统SYS(柔性·显示器生产线)的结构例的图。此处，表示从供给辊FR1抽出的挠性基板P(薄片、薄膜等)依次经由n台处理装置U1、U2、U3、U4、U5、…Un直至卷紧于回收辊FR2的例子。

图1中，对于XYZ正交坐标系而言，将基板P的表面(或者背面)设定为与XZ面垂直，并将与基板P的搬运方向(长边方向)正交的方向(宽度方向)设定为Y轴方向。将Z轴方向例如设定为铅垂方向，将X轴方向以及Y轴方向设定为水平方向。

卷绕于供给辊FR1的基板P由对其进行夹压的驱动辊DR1抽出而向处理装置U1搬运。基板P的Y轴方向(宽度方向)的中心由边缘位置控制器EPC1进行伺服控制，以使相对于目标位置在±数微米至数十微米左右的范围内。

处理装置U1例如是涂覆装置，以印刷方式在基板P的表面涂覆感光性功能液(光致抗蚀剂、感光性耦合材料、UV固化树脂液等)。处理装置U1中，例如，涂覆机构Gp1在供基板P卷绕的压印辊DR2上，均一地在基板P的表面涂覆感光性功能液。干燥机构Gp2迅速地除去涂覆于基板P的感光性功能液中含有的溶剂或者水分。

处理装置U2例如是加热装置，将从处理装置U1搬运来的基板P加热至规定温度(例如，几十℃至120℃左右)，而使涂覆于表面的感光性功能层稳定地定影。处理装置U2中，例如，多个辊和空气转向杆(airturn bar)折回地搬运基板P。加热腔部HA1对被搬入来的基板P进行加热。冷却腔部HA2对基板P进行冷却以使与后工序的环境温度一致。被夹压的驱动辊DR3搬出基板P。

处理装置U3包括曝光装置，例如向从处理装置U2搬运来的基板P的感光性功能层，照射与显示器用的电路图案、布线图案对应的紫外线的图案形成光。处理装置U3中，边缘位置控制器EPC2将基板P的Y方向(宽度方向)的中心控制为恒定位置。被夹压的驱动辊DR4向曝光装置搬入基板P。2组驱动辊DR6、DR7对基板P给予规定的松弛(游隙)DL地搬出基板P。

处理装置U3中，旋转鼓DM(掩模保持部件)在外周面保持片状的掩模图案M(掩模基板)。照明系统IU对保持于旋转鼓DM的掩模图案M的一部分进行照明。处理装置U3中，投影系统PL将掩模图案M的受到照明的部分的像投影于投影区域。旋转鼓DP(基板支承部件)以规定的张力在投影区域对沿X轴方向被搬运的基板P进行支承。

对准显微镜AM为了使被曝光(转印)的图案与基板P相对地对位(对准)，而对预先形成于基板P的对准标记等进行检测。

处理装置U4例如是湿式处理装置，对从处理装置U3搬运来的基板P的感光性功能层，进行湿式的显影处理、化学镀处理等各种湿式处理中的至少一个。处理装置U4中，例如多个辊以将基板P折弯的方式对其进行搬运。被搬运的基板P在沿Z方向阶层化的三个处理槽BT1、BT2、BT3浸渍。被夹压的驱动辊DR8搬出基板P。

处理装置U5例如是加热干燥装置，对从处理装置U4搬运来的基板P进行加热，而将在湿式工艺中湿润的基板P的水分含有量调整为规定值。

经由上述的几个处理装置，在一系列工艺的最后的处理装置Un通过后的基板P经由被夹压的驱动辊DR9而卷紧于回收辊FR2。在该卷紧时，也以使基板P的Y轴方向(宽度方向)的中心、或者Y轴方向的基板端在Y轴方向上不具有偏差的方式，由边缘位置控制器EPC3依次修正控制驱动辊DR9和回收辊FR2在Y轴方向上的相对位置。

上位控制装置CONT对构成生产线的各处理装置U1至Un的运转进行统一控制。上位控制装置CONT也进行各处理装置U1至Un的处理状况或处理状态的监视、处理装置间的基板P的搬运状态的监视、基于事前·事后的检查·测量的结果的反馈修正或前馈修正等。

本实施方式中使用的基板P例如是由树脂薄膜、不锈钢等金属或者合金构成的箔(foil)等。树脂薄膜的材质例如包括聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树、乙基乙烯共聚物树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、醋酸乙烯酯树脂中一个或者两个以上。

基板P能够选定热膨胀系数不显著较大的材料，以使在实际上能够忽略在各种处理工序中受到的热所引起的变形量。热膨胀系数例如也可以通过在树脂薄膜混合无机填料来设定为比与工艺温度等对应的阈值小。无机填料例如也可以是氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化硅等。

并且，基板P也可以是由浮式法等制造的厚度100μm左右的极薄玻璃的单层体。基板P也可以是在该极薄玻璃贴合有上述的树脂薄膜、箔等而成的层叠体。基板P也可以是通过预先规定的前处理使其表面改性而活性化后的基板、或者也可以是在表面形成有用于进行精密图案形成的微小之间隔壁构造(凹凸构造)的基板。上述的厚度是一个例子，本发明不限定于此。

本实施方式的器件制造系统SYS相对于基板P反复、或者连续地执行用于器件(显示器面板等)制造的各种处理。实施了各种处理的基板P按照器件地被分割(切割)，而成为多个器件。

基板P的尺寸例如为，宽度方向(成为短边的Y轴方向)的尺寸是10cm至2m左右，长度方向(成为长边的X轴方向)的尺寸是10m以上。上述的尺寸是一个例子，本发明不限定于此。基板P的宽度方向的尺寸也可以是10cm以下、或者2m以上。基板P的长度方向的尺寸也可以不足10m。

接下来，对本实施方式的处理装置U3(曝光装置)的结构进行说明。图2是表示本实施方式的曝光装置EX的图。图2所示的曝光装置EX是所谓的扫描曝光装置，通过使基板P(感光片)和掩模图案M移动，并利用来自掩模图案M的曝光用光L2来扫描基板P，从而将形成于掩模图案M的曝光图案转印(投影曝光)于基板P。

曝光装置EX具备：以使掩模图案M弯曲的状态对其进行保持的旋转鼓DM(掩模保持部件)；支承基板P的旋转鼓DP(基板支承部件)；对掩模图案M的一部分进行照明的照明系统IU；形成与形成于掩模图案M上的照明区域IR对应的中间像IM的第1投影光学系统PL1(中间像形成光学系统)；向在支承于旋转鼓DP的基板P上配置的投影区域PR投影中间像IM的第2投影光学系统PL2(投影光学系统)；以及控制曝光装置EX的各部的控制装置10。

旋转鼓DM是保持掩模图案M的掩模保持部件。旋转鼓DM具有圆筒面状的外周面(以下，也称作圆筒面DMa)，而使掩模图案M以沿着圆筒面DMa而圆筒面状地弯曲的方式对其进行保持。圆筒面是绕规定的中心线以规定半径弯曲的面，例如是圆柱或者圆筒的外周面的至少一部分。

掩模图案M例如是透射型掩模图案，包括在旋转鼓DM上以铬等遮光部件形成的图案。掩模图案M例如也可以是平面形成的片状的掩模基板，具有能够圆筒面状地弯曲的柔软性(挠性)，通过卷绕于旋转鼓DM的圆筒面DMa而保持于旋转鼓DM。这样，旋转鼓DM也可以能够释放(能够更换)地保持掩模图案M。

旋转鼓DM设为能够在旋转中心轴AX1的周围旋转，因从驱动部11供给的转矩而旋转。旋转鼓DM的旋转位置由检测部12检测，并基于检测部12的检测结果对其进行控制。控制装置10通过基于从检测部12取得的检测结果来控制驱动部11，从而控制旋转鼓DM的旋转位置。即，控制装置10能够对保持于旋转鼓DM的掩模图案M的旋转位置进行控制。

旋转鼓DP是保持基板P的基板保持部件(基板支承部件)。旋转鼓DP具有圆筒面状的外周面DPa(支承面)，并设为能够在旋转中心轴AX2的周围旋转。旋转鼓DP的旋转中心轴AX2例如设定为实际上与旋转鼓DM的旋转中心轴AX1平行。以下的说明中，适当地将包括旋转鼓DM的旋转中心轴AX1以及旋转鼓DP的旋转中心轴AX2的面称作中心面13。

旋转鼓DP的外周面DPa是支承基板P的支承面。通过使旋转鼓DP旋转，来以将基板P卷绕于旋转鼓DP的方式对其进行搬运。因此，对于在旋转鼓DP的外周面DPa上搬运时的基板P而言，投影区域PR沿旋转鼓DP的外周面DPa弯曲。

在基板P的搬运路径中、且在旋转鼓DP的前后，设有导向辊14a以及导向辊14b。导向辊14a以及导向辊14b调整基板P的张力，以使基板P没有松弛地紧贴于旋转鼓DP。

控制装置10基于检测部16所检测到的旋转鼓DP的旋转位置来控制驱动部15，并由驱动部15来使旋转鼓DP旋转。即，控制装置10能够对旋转鼓DP所支承的基板P的位置进行控制。控制装置10通过控制驱动部11以及驱动部15，来对掩模图案M与基板P的相对位置进行控制。

曝光装置EX中，若旋转鼓DM因驱动部11旋转，则掩模图案M相对于照明区域IR相对移动(旋转)。若旋转鼓DP因驱动部15旋转，则基板P相对于投影区域PR相对移动(旋转)。换言之，旋转鼓DM、驱动部11、旋转鼓DP、以及驱动部15作为使掩模图案M和基板P移动的移动装置发挥功能。

旋转鼓DM的旋转速度(掩模图案M的周速度)、以及旋转鼓DP的旋转速度(基板P的搬运速度)对应旋转鼓DM的外径与旋转鼓DP的外径的比率、投影系统PL的倍率等而设定。例如，在旋转鼓DM的外径实际上与旋转鼓DP的外径相同、且投影系统PL等倍的情况下，控制装置10以在基板P上的规定的位置投影曝光图案的方式使旋转鼓DM和旋转鼓DP实际上以相同的速度旋转。

曝光装置EX中由曝光用光L2扫描基板P的扫描方向是实际上与旋转中心轴AX1垂直的方向。以下的说明中，有将与旋转中心轴AX1(Y轴方向)垂直的方向(X轴方向)称作扫描方向、并将Y轴方向称作非扫描方向的情况。

驱动部11也可以在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向中至少一个方向上使旋转鼓DM能够移动。该情况下，检测部12也可以在驱动部11使旋转鼓DM移动的方向上检测旋转鼓DM的位置。控制装置10也可以通过基于检测部12的检测结果来控制驱动部11，从而控制任意方向的旋转鼓DM的位置。

这样的旋转鼓DM的位置调整也可以适用于旋转鼓DP。曝光装置EX通过控制旋转鼓DM和旋转鼓DP中的一方或者双方的位置，能够控制旋转鼓DM与旋转鼓DP的相对位置。由此，曝光装置EX例如能够调整照明区域IR与投影区域PR的相对位置。

照明系统IU通过利用照明光L1对保持于旋转鼓DM的掩模图案M进行照明，来产生与形成于掩模图案M的图案对应的曝光用光L2。照明系统IU通过柯勒照明等以均匀的亮度对照明区域IR进行照明。照明系统IU例如具备光源20以及照明光学系统21。

光源20例如包括放射g线、h线、i线等亮线光的灯光源、激光二极管(LD)或发光二极管(LED)等固体光源中至少一个。照明光学系统21例如包括用于使照明区域IR的照度均匀化的集成光学系统等照度均匀化光学系统。

照明区域IR在掩模图案M(旋转鼓DM)中沿圆筒面DMa的周向从离基板P(旋转鼓DP)最近的位置(接近位置CP)偏离的位置形成。照明区域IR与掩模图案M的形状对应地圆筒面状弯曲。以下的说明中，将在照明区域IR的任意点(例如，照明区域IR的中心)与照明区域IR接触的平面称作照明区域IR的切面IRa。

此外，对于照明区域IR而言，例如将旋转鼓DM的周向的尺寸(弧长)设定为相对于旋转鼓DM的周长足够小，实际上能够作为平面来使用。因此，以下的说明中参照的各图中，有将照明区域IR近似地表示为切面IRa的一部分的情况。照明区域IR的其它弯曲面也相同。

图2的掩模图案M是透射型的，照明系统IU从旋转鼓DM的内侧向掩模图案M照射照明光L1。旋转鼓DM以能够在其内部收容照明系统IU的方式圆筒状地形成。以在旋转鼓DM旋转的期间使该照明系统IU相对于旋转鼓DM的外部不旋转的方式，从旋转鼓DM的外部支承照明系统IU。

掩模图案M的周向的各部由于旋转鼓DM相对于照明区域IR旋转，而依次在照明区域IR通过。通过(透过)掩模图案M后的照明光L1成为曝光用光L2。从掩模图案M射出的曝光用光L2向投影系统PL射入。

接下来，详细地对投影系统PL进行说明。图2的投影系统PL将照明区域IR的掩模图案M的像作为等倍的正立正像而投影(转印)于基板P。投影系统PL的第1投影光学系统PL1和第2投影光学系统PL2均是相同的结构，相对于在旋转鼓DM与旋转鼓DP之间的中心通过且与中心面13垂直的面22对称配置。

投影系统PL的视场(物体面)在照明区域IR的至少一部分设定。在投影系统PL的视场共轭的投影区域PR(像面)相对于面22而与照明区域IR对称配置。如上所述，照明区域IR设定在沿旋转鼓DM的周向从中心面13偏离的位置。照明区域IR的切面IRa不与面22平行。

因此，投影系统PL的投影区域PR在沿旋转鼓DP的周向从中心面13偏离的位置配置。投影区域PR的切面PRa成为不与面22平行的关系。此外，投影区域PR的切面PRa是在投影区域PR的任意点(例如，投影区域PR的中心)与投影区域PR接触的平面。

投影系统PL的第1投影光学系统PL1以使中间像IM的一部分配置在面22上形成与照明区域IR的掩模图案M对应的中间像IM。形成中间像IM的中间成像面23与照明区域IR的形状对应而圆筒面状地弯曲。中间成像面23的一部分配置为在面22通过。中间成像面23的切面23a实际上与面22平行。中间成像面23的切面23a是不与照明区域IR的切面IRa平行的关系。

为了合焦于中间成像面23的切面23a，投影系统PL的第1投影光学系统PL1(中间像形成光学系统)以照明区域IR的切面IRa和中间成像面23的切面23a满足向甫鲁条件的方式构成。中间成像面23的切面23a是在中间成像面23上的任意点(例如，中间成像面23的中心)与中间成像面23接触的面。

投影系统PL的第2投影光学系统PL2(投影光学系统)将形成有第1投影光学系统PL1的中间像IM投影于投影区域PR。中间成像面23的切面23a是不与投影区域PR的切面PRa平行的关系。为了合焦于投影区域PR的切面PRa，投影系统PL的第2投影系统光学系统PL2以中间成像面23的切面23a和投影区域PR的切面PRa满足向甫鲁条件的方式构成。

投影系统PL中，第2投影光学系统PL2的曝光用光L2的光路相对于第1投影光学系统PL1的曝光用光L2的光路折弯。例如，第1投影光学系统PL1和第2投影光学系统PL2分别构成为轴对称的光学系统，并以第1投影光学系统PL1的光轴40和第2投影光学系统PL2的光轴45在面22交叉的方式配置。

在第1投影光学系统PL1与第2投影光学系统PL2之间，以使来自第1投影光学系统PL1的照明光L1偏转而朝向第2投影光学系统PL2的方式配置有场镜24。场镜24以其一部分配置于中间成像面23的方式配置在中间成像面23的附近。

接下来，对向甫鲁条件进行说明。图3是表示两侧远心的光学系统30中的向甫鲁条件的图。

图3中，附图标记31表示物体面，附图标记32表示像面，附图标记θ表示物体面31和像面32所成的角度。在光学系统30是第1投影光学系统PL1的情况下，物体面31与投影系统PL的视场(照明区域IR)对应，像面32与中间成像面23对应。在光学系统30是第2投影光学系统PL2情况下，物体面31与中间成像面23对应，像面32与投影区域PR对应。

此处，为方便说明，光学系统30由透镜组33以及透镜组34构成，并且透镜组33以及透镜组34相对于规定的轴(光轴30a)而轴对称(旋转对称)。图3中，附图标记f1表示透镜组33(第1透镜组)的焦距，附图标记f2表示透镜组34(第2透镜组)的焦距。当将光学系统30的像倍率(成像倍率、投影倍率)设为k时，像倍率k成为第2透镜组的焦距f2与第1透镜组的焦距f1的比(k＝f2/f1)。

光学系统30构成为，透镜组33的后侧焦点位置与透镜组34的前侧焦点位置实际上一致。光学系统30中，相对于在透镜组33的前侧焦点位置通过的物体面31，在透镜组33的后侧焦点位置通过且与光轴30a垂直的面成为所谓的光瞳面35，在透镜组34的后侧焦点位置配置与物体面31共轭的像面32。

此处，将物体面31和光瞳面35所成的角度设为α，并适当地将sinα近似为α。若轴外物点36在与光轴30a垂直的方向上从轴上物点37离开物体高h，则在与光轴30a平行的方向上从轴上物点37离开h×sinα(近似的偏离量为αh)。

轴外物点36所成像的轴外像点38在与光轴30a垂直的方向上，从轴上像点39离开该方向的光学系统30的倍率(横向倍率)乘以物体高h所得的量(kh)。并且，轴外像点38在与光轴30a平行的方向上，从轴上像点39离开该方向的光学系统30的倍率(纵向倍率)乘以偏离量αh所得的偏离量。

当将光学系统30的横向倍率设为k时，纵向倍率等于横向倍率的平方(k²)。因此，轴外物点36是在与光轴30a垂直的方向上从轴上像点39离开kh的位置，并在与光轴30a平行的方向上从轴上像点39离开k²αh的位置(轴外像点38)成像。这表示像面32和光瞳面35所成的角度β成为kα。

此处，若假定在光学上与光学系统30等效的1片透镜，则从该透镜至像面32的距离是从物体面31至透镜的距离乘以像倍率k所得的值。因此，延长透镜的主面(光瞳面35)后的平面与物体面31的交线成为和延长透镜的主面(光瞳面35)后的平面与像面32的交线一致。

此处，图2所示的投影系统PL的视场的中心在从中心面13旋转角度θ后的位置配置。在这种情况下，图3所示的像面32和物体面31所成的角度(α+β)成为角度θ。从θ＝α+β、β＝kα、k＝f2/f1这三个式子可知，光瞳面35和物体面31所成的角度α成为用透镜组33的焦距f1和透镜组34的焦距f2将角度θ内分的角度，即α＝θ×f1/(f1+f2)。

为了用这样的光学系统30构成第1投影光学系统PL1，使第1投影光学系统PL1的光轴40相对于中心面13倾斜角度(θ-α)、即θ×f2/(f1+f2)即可。例如，当在透镜组33和透镜组34中焦距相等的情况下，第1投影光学系统PL1的光轴40与中心面13所成的角度成为θ/2。

接下来，对第1投影光学系统PL1的结构例进行说明。图4是表示第1投影光学系统PL1的结构的一个例子的图。图5是表示第1投影光学系统PL1的各个部分的一个例子的表1。图4的第1投影光学系统PL1是在光轴40的周围轴对称(旋转对称)的光学系统。图4中，为了容易理解在第1投影光学系统PL1通过的光线，物体面41以及像面42设定为与光轴40垂直。

图4的第1投影光学系统PL1具备透镜组33、透镜组34、以及开口光阑43。开口光阑43例如在第1投影光学系统PL1的光瞳面35的位置或者其附近配置。透镜组33以及透镜组34均是相同的结构，相对于开口光阑43而对称(面对称)配置。因此，图5的表1中，记载了透镜组33的各个部分，而省略了透镜组34的各个部分。

图5的表1的面编号是以开口光阑43(光瞳面35)为起点(面编号0)、且随着从开口光阑43接近物体面41而升序的编号。例如，与面编号1对应的第1光学面是紧接光瞳面35而在物体面41侧配置的光学面。以将第1光学面称作附图标记A1、将第2光学面称作附图标记A2的方式，对于0以上的整数n以附图标记An表示第n光学面。

第n光学面An的“曲率半径”在朝向光瞳面35凸出的情况下为正，在朝向物体面41凸出的情况下为负。并且，第n光学面An的“中心间距”表示从第n光学面An至第(n+1)光学面A(n+1)的距离。例如，相对于第0光学面A0的“中心间距”表示从第0光学面A0(光瞳面35)至第1光学面A1的距离。

从第1光学面A1开始至第10光学面A10分别是透镜的表面。从第1光学面A1至第2光学面A2的中心间距表示该透镜的中心的厚度。此外，相对于第10光学面A10的“中心间距”表示从第10光学面A10至物体面41的距离。

透镜组33是透镜44a至透镜44e以从开口光阑43朝向物体面41的顺序沿光轴40排列的结构。

透镜44a具有朝向光瞳面35侧的第1光学面A1、以及朝向物体面41侧的第2光学面A2。透镜44a呈所谓的平凸透镜那样的形状。透镜44a的第1光学面A1朝向光瞳面35凸(曲率半径为正)，并且第2光学面A2实际上呈平面状(朝向物体面41稍微凸出)。

透镜44b具有朝向光瞳面35侧的第3光学面A3、以及朝向物体面41侧的第4光学面A4。透镜44b呈所谓的凹凸透镜那样的形状。透镜44b的第3光学面A3朝向光瞳面35凸出，并且第4光学面A4朝向物体面41凹下。

透镜44c具有朝向光瞳面35侧的第5光学面A5、以及朝向物体面41侧的第6光学面A6。透镜44c呈所谓的两凹透镜那样的形状。透镜44c的第5光学面A5朝向光瞳面35凹下，并且第6光学面A6朝向物体面41凹下。

透镜44d具有朝向光瞳面35侧的第7光学面A7、以及朝向物体面41侧的第8光学面A8。透镜44d呈所谓的平凸透镜那样的形状。透镜44d的第7光学面A7实际上呈平面状(朝向光瞳面35稍微凹下)，并且第8光学面A8朝向物体面41凸出。

透镜44e具有朝向光瞳面35侧的第9光学面A9、以及朝向物体面41侧的第10光学面A10。透镜44e呈所谓的两凸透镜那样的形状。透镜44e的第9光学面A9朝向光瞳面35凸出，并且第10光学面A10朝向物体面41凸出。

上述的透镜组33是一个例子，构成透镜组33的透镜的片数和透镜形状的一方或者双方能够适当地变更。并且，透镜组33也可以包括玻璃平板等不具有折射力的光学部件。

并且，图4的透镜组是不包括反射部件的折射系统的光学系统，但也可以是包括反射部件以及透镜的反射折射系统的光学系统，也可以是包括反射部件而不包括透镜的反射系统的光学系统。透镜组34也可以是与透镜组33不同的结构。例如，透镜组34的焦距f2也可以与透镜组33的焦距f1不同(参照图3)。

然而，图2所示的照明系统IU以射出照明光L1的方向(射出轴IUa)实际上与第1投影光学系统PL1的光轴40同轴的方式配置。照明系统IU从不与照明区域IR的切面IRa垂直的方向对照明区域IR进行照明。

换言之，与照明区域IR的切面IRa垂直的方向是在与旋转鼓DM的旋转中心轴AX1垂直的平面(XZ平面)中通过旋转中心轴AX1的方向(旋转鼓DM的径向)。照明系统IU从与旋转中心轴AX1偏离的位置对照明区域IR照射照明光L1。

图2中，在接近位置CP通过的圆筒面DMa的径向(中心面13)与照明系统IU的射出轴的交点46在以接近位置CP为起点而比旋转中心轴AX1远离的位置配置。例如，在第1投影光学系统PL1的透镜组33和透镜组34均是等倍的光学系统的情况下，从接近位置CP至交点46的距离设定为从接近位置CP至旋转中心轴AX1的距离的约2倍。

以上那样的结构的曝光装置EX中，第1投影光学系统PL1构成为，中间像IM的切面IMa和掩模图案M上的照明区域IR的切面IRa满足向甫鲁条件而成为共轭关系。因此，即使在照明区域IR在从中心面13偏离的位置设定的情况下，曝光装置EX也能够精度良好地将照明区域IR的掩模图案M的像投影曝光于基板P。

并且，第2投影光学系统PL2构成为，中间像IM的切面IMa和基板P上的投影区域PR的切面PRa满足向甫鲁条件而成为共轭关系。因此，曝光装置EX能够精度良好地将照明区域IR的掩模图案M的像投影曝光于基板P。

这样，由于曝光装置EX的照明区域IR能够在从中心面13偏离的位置配置，所以照明系统IU以及投影系统PL的配置的自由度变高，例如能够适用于多透镜型曝光装置等且能够确保曝光精度。

并且，在曝光装置EX中，由于场镜24使来自第1投影光学系统PL1的照明光L1偏转而朝向第2投影光学系统PL2，所以能抑制投影区域PR的周边比中央暗等。

并且，第1投影光学系统PL1由于透镜组33和透镜组34的结构相同，所以能够例如降低设计成本、装置的制造成本等。并且，第2投影光学系统PL2由于结构与第1投影光学系统PL1的结构相同，所以能够降低设计成本、曝光装置EX的制造成本等。

此外，照明系统IU的至少一部分也可以配置在旋转鼓DM的外侧。例如，照明系统IU也可以构成为，光源20配置于旋转鼓DM的外部，用光纤等将来自光源20的光向照明光学系统21导光(传送)。

此外，本实施方式中，作为与照明区域IR等弯曲面对应的平面(以下，称作近似平面)而使用切面，并对向甫鲁条件进行了说明，但近似平面能够适当地选择，以使当使弯曲面近似为平面时的误差所产生的散焦成为焦点深度以下。

例如，投影系统PL也可以构成为，将与在照明区域IR的中心处的切面IRa平行、且在照明区域IR上的任意点通过的平面用作上述的近似平面，来满足向甫鲁条件。并且，例如，投影系统PL也可以构成为，将在照明区域IR上的任意点通过的平面、且其倾斜在照明区域IR的周向的各个端的切面的倾斜之间的平面用作上述的近似平面，来满足向甫鲁条件。

这样的近似平面的定义也能够适用于中间成像面23、投影区域IR等弯曲面，并在以下的实施方式中也能够适用。

第2实施方式

接下来，对第2实施方式进行说明。本实施方式中，对于与上述的实施方式相同的结构，会赋予相同的附图标记并简化或省略其说明。

图6以及图7是表示本实施方式的曝光装置EX的立体图。图7是从与图6不同的视点观察的图。该曝光装置EX是所谓的多透镜方式的曝光装置，具备在与扫描方向(X轴方向)垂直的非扫描方向(Y轴方向)上排列的多个投影模块PM。曝光装置EX通过使由多个投影模块PM分别曝光的基板P上的区域(曝光区域)在Y轴方向上联接，从而与投影模块PM的数量为一个的情况相比能够曝光较广的曝光区域。

图6所示的多个投影模块PM配置为，从Y轴方向观察的投影模块PM的位置在Y轴方向上以并列的顺序交替错开。例如，多个投影模块PM中，从Y轴方向的一个方向朝向另一个方向的并列顺序是第奇数个的第1投影模块PMa相对于中心面13配置于－X侧。多个投影模块PM中，从Y轴方向的一个方向朝向另一个方向的并列顺序是第偶数个的第2投影模块PMb相对于中心面13配置于+X侧。

图7所示的多个投影模块PM配置为Y轴方向的位置错开，以使因扫描而在第1投影模块PMa的投影区域PR1通过的基板P上的区域的Y轴方向的端部、与因扫描而在第2投影模块PMb的投影区域PR2通过的基板P上的区域的Y轴方向的端部重叠。在本实施方式中，多个投影模块PM配置为，在从扫描方向(X轴方向)观察的情况下在非扫描方向(Y轴方向)上以规定的间距并列。此外，图2所示的照明系统IU例如针对每个投影模块PM分别设置。

图6的场镜24遍及第1投影模块PMa的中间成像面23c和第2投影模块PMb的中间成像面23d一体设置。在本实施方式中，第1投影模块PMa在被扫描方向(Y轴方向)上配置多个，场镜24遍及多个第1投影模块PMa的中间成像面23c一体设置。场镜24也与多个第2投影模块PMb相同地遍及中间成像面23d一体设置。

然而，如参照图2以及图3说明那样，第1投影光学系统PL1的光轴40相对于中心面13倾斜的角度是θ×f2/(f1+f2)，与从旋转鼓DM的旋转中心轴AX1观察第1投影光学系统PL1的视场中心的角度θ成正比例。

此处，当将旋转鼓DM的半径设为R时，场镜24的焦距成为R×(f1+f2)/(2×f1)，不取决于第1投影光学系统PL1的视场(照明区域IR)的位置。因此，场镜24能够由例如Y轴方向上的焦距的分布一样的柱面透镜构成。

图8是表示场镜24的一个例子的分解立体图。图8的场镜24具备：相对于中间像IM(参照图2)的切面IMa而在与照明区域IR相同的一侧配置的光学部件47(第1光学部件)；相对于中间像IM的切面IMa而在与照明区域IR相反的一侧配置的光学部件48(第2光学部件)；以及被光学部件47和光学部件48夹持的光阑部49。

光学部件47是平凸状的柱面透镜，具有朝向第1投影光学系统PL1的面47a、和朝向面47a的相反面的面47b。面47a以场镜24的焦距成为R×(f1+f2)/(2×f1)的方式弯曲。面47b实际是呈平面状。

在透镜组33的焦距f1与透镜组34的焦距f2相同的情况下，场镜24的焦距实际上与旋转鼓DM的半径(R)相同。因此，例如当将旋转鼓DM的半径(R)设为约250mm时，场镜24的曲率半径例如约为339mm。

在本实施方式中，第1投影光学系统PL1和第2投影光学系统PL2中结构相同，对应地光学部件48具有实际上与光学部件47相同的形状。光学部件48具有朝向第2投影光学系统PL2的面48a、和朝向面48a的相反面的面48b。光学部件47和光学部件48通过接合平面状的面47b和面48b而成为一体。

光阑部49是所谓的视场光阑，规定投影区域PR的形状。光阑部49例如在场镜24的厚度方向(Z轴方向)的实际的中央配置。光阑部49例如由在光学部件47的面47b和光学部件48的面48b中的一方或者双方以铬等形成的遮光膜(遮光部件)构成。

光阑部49具有供来自第1投影光学系统PL1的曝光用光L2的至少一部分通过的开口50。开口50针对每个投影模块PM分别设置，且在各投影模块PM中形成中间像IM的位置或者其附近配置。

开口50配置为，与第1投影模块PMa对应的开口50a和与第2投影模块PMb对应的开口50b在X轴方向上的位置错开。在本实施方式中，投影模块PM在Y轴方向上以一定的间距并列，相对应地，开口50在Y轴方向上以一定的间距dy并列。

与第1投影模块PMa(参照图6以及图7)对应的开口50a、和与第2投影模块PMb对应的开口50b配置为，在从扫描方向(X轴方向)观察的情况下非扫描方向(Y轴方向)的端部相互重叠。图8的开口50a和开口50b分别呈梯形状，相互平行的一对对边(上底、下底)实际上与扫描方向垂直。

开口50a和开口50b配置为，当从扫描方向观察的时，在开口50a和开口50b中上底和下底中的较短的一个边不重叠，且配置为在开口50a和开口50b中梯形的斜边(脚)重叠。

图9是表示光阑部49的例子的俯视图。此处，为方便说明，曝光装置EX的分辨率为4μm至5μm左右。在作为来自照明系统IU的照明光L1而使用例如i线(波长约为365nm)的光的情况下，投影系统PL的开口数例如约设为0.06左右，在该开口数的焦点深度为100μm左右。当将该焦点深度的一半(约50μm)设为物体面的位置的允许误差、并将旋转鼓的半径(R)设为约250mm时，投影系统PL的视场大小在扫描方向上的尺寸约为10mm左右。

这样的条件下，对于各投影模块PM而言，例如透镜的最大直径约为22mm左右，全长约为180mm左右，视场的直径νφ约为14.2mm左右。

图9的例子中，光阑部49的开口50实际上是与各投影模块PM的视场相同的形状，设定为在非扫描方向(Y轴方向)上具有顶点的六边形。开口50包括具有与非扫描方向平行的一对边的矩形部50c、和与矩形部50c的Y轴方向的两端邻接的三角形部50d。矩形部50c设定为，例如扫描方向(X轴方向)的尺寸u1约为10mm左右，非扫描方向的尺寸u2约为10mm左右。三角形部50d设定为，例如非扫描方向的尺寸u3为2mm左右。

在光阑部49中，开口50(例如开口50b)的三角形部50d作为用于在Y轴方向上联接在投影模块的投影区域PR通过的区域的部分(画面联接部)发挥功能。例如，若使基板P沿扫描方向(X轴方向)移动，则对于在与开口50b的三角形部50d对应的投影区域PR通过后的基板P上的区域而言，在与开口50a的三角形部50d对应的基板P上的区域通过，该开口50a在从扫描方向观察的情况下配置于开口50b的旁边。

这样，基板P中，利用在与三角形部50d对应的投影区域PR通过的区域、和在与矩形部50c对应的投影区域PR通过的区域，能够使曝光用光L2的光量一致。换言之，开口50配置为，向基板P射入的曝光用光L2的光量能够在Y轴方向上一致。此外，上述的开口50的形状以及尺寸是一个例子，当然能够适当地变更。

由于以上的结构的曝光装置EX的多个投影模块PM在非扫描方向上排列，所以能够扩大非扫描方向上的处理范围，从而能够例如曝光于大型的器件用的大尺寸的基板、多倒角用的大尺寸的基板等。并且，由于曝光装置EX在第1投影模块PM和第2投影模块PM上的结构相同，所以能够降低例如设计成本、装置的制造成本等。

此外，投影模块PM的数量能够适当地选择，可以如第1实施方式那样是一个，也可以如第2实施方式那样是两个以上。

并且，曝光装置EX中，由于场镜24在第1投影模块PMa和第2投影模块PMb中共用，所以能够减少部件的数量，例如能够减少对位的成本等。

并且，由于场镜24在多个第1投影模块PMa中共用，且在多个第2投影模块PMb中共用，所以能够减少部件的数量，例如能够减少对位的成本等。

此外，上述的实施方式中，第1投影光学系统PL1是等倍系统的光学系统，但也可以是放大系统的光学系统和缩小系统的光学系统中任一个。

并且，第2投影光学系统PL2也可以是放大系统的光学系统和缩小系统的光学系统中任一个，也可以倍率与第1投影光学系统PL1的倍率不同。例如，也可以是第1投影光学系统PL1为放大系统的光学系统，第2投影光学系统PL2为缩小系统的光学系统，在这种情况下，通过在放大后的中间像IM的位置设置视场光阑，能够精度良好地规定投影区域PR的范围。

并且，投影系统PL也可以是等倍系统的光学系统、放大系统的光学系统、缩小系统的光学系统中任一个。

第3实施方式

接下来，对第3实施方式进行说明。本实施方式中，对于与上述的实施方式相同的结构，会赋予相同的附图标记并简化或省略其说明。图10是简要地表示本实施方式的曝光装置EX的图，省略了第2投影光学系统PL2等的图示。图10的曝光装置EX的照明系统IU的结构与上述的实施方式不同。

照明系统IU具备用于将来自光源的照明光向照明光学系统21引导(传送)的导光杆51。图10的导光杆51是实际上与旋转鼓DM的旋转中心轴AX1平行(此处为实际同轴)的圆柱状的部件。导光杆51形成为在其内表面反射光。导光杆51利用内表面反射将光向实际上与旋转中心轴AX1平行的方向导光。

导光杆51具有：光从光源射入的射入部(图示省略)；和用于在与旋转中心轴AX1交叉(正交)的方向上取出在导光杆51的内部传播的光的射出部52。在本实施方式中，如图6的曝光装置EX那样设有多个投影模块PM，射出部52针对每个投影模块PM分别设置。通过例如设置切口部52a来局部地瓦解导光杆51的内表面反射的条件从而能够实现射出部52。

切口部52a在绕导光杆51的中心线的周向上局部设置。对于由切口部52a的内表面反射后的光而言，由于在相对于导光杆51的中心线与切口部52a相反的一侧的内表面的反射条件瓦解，从而该反射后的光在与切口部52a相反的一侧的内表面通过而向导光杆51的外部取出。切口部52a在与导光杆51的中心线平行的方向上与各投影模块PM的位置对应地局部设置。

图10的导光杆51配置为实际上与旋转鼓DM的旋转中心轴AX1同轴。照明光L1从导光杆51沿旋转鼓DM的径向射出。照明光学系统21使从导光杆51射出的照明光L1偏转，并且在相对于照明区域IR的射入侧远心。

图11A、图11B是表示照明系统IU的结构的一个例子的图。图11A是从扫描方向(X轴方向)观察的主视图。图11B是从非扫描方向(Y轴方向)观察的侧视图。图12是表示照明系统IU的各个部分的一个例子的表2。

图11A、图11B的照明光学系统21具备使来自导光杆51的照明光L1偏转的柱面透镜143(偏转部件)、以及使来自柱面透镜143的照明光L1在照明区域IR的射入侧远心的聚光透镜144。

柱面透镜143以使向照明区域IR射入时的照明光L1的主光线的朝向实际上与投影系统PL(第1投影光学系统PL1)的光轴40平行的方式使照明光L1在实际上与旋转中心轴AX1垂直的面内偏转。柱面透镜143构成为，例如实际上不对沿与扫描方向垂直的面(图11A的YZ面)传播的光进行聚光，而对沿与非扫描方向垂直的面(图11B的XZ面)传播的光进行聚光。

当将从导光杆51的中心线至柱面透镜143的距离设为b(参照图10)时，柱面透镜143的焦距fi由下述的式(1)表达。

fi＝b(f2×R+f1×b)/(f2×R)…式(1)

在本实施方式中，在曝光装置EX设有多个投影模块PM，柱面透镜143具有覆盖非扫描方向上的基板P的尺寸(宽度)的长度，以使能够在多个投影模块PM中共用。换言之，柱面透镜143以使来自多个投影模块PM的照明光L1一并偏转的方式，遍及多个投影模块PM的多个视场在非扫描方向上分布的范围的全域设置。

图11A、图11B的聚光透镜144包括透镜53a、透镜53b、以及透镜53c。聚光透镜144的各透镜的例子如图12的表2所示。

以下，由第n光学面An表示表2中面编号为n的光学面。第11光学面A11以及第12光学面A12是透镜53a的表面。第13光学面A13以及第14光学面A14是透镜53b的表面。第15光学面A15以及第16光学面A16是透镜53c的表面。

表2中记载了分别在扫描方向和非扫描方向上的各光学面的曲率半径以及尺寸。表2的“中心间距”表示从光学面的中心至下一个光学面的中心的距离。例如与面编号11对应的“中心间距”表示从第11光学面A11的中心至第12光学面A12的中心的距离，相当于透镜53a的中心的厚度。

此外，与面编号16对应的“中心间距”表示从第16光学面A16的中心至照明区域IR(掩模图案M)的中心的距离。

聚光透镜144构成为，照明光L1以远心的方式对照明区域IR(掩模图案M)进行照明。此处，假定聚光透镜144以及柱面透镜143是光学方面等效的等效透镜。该等效透镜的前侧焦点位置设定为实际上与形成于导光杆51的内部的光源像54(参照图10)相同的位置。该等效透镜的后侧焦点位置设定为实际上与照明区域IR相同的位置。

此外，光源像54例如在导光杆51的中心线上或者其附近形成。

由于柱面透镜143实际上不具有非扫描方向(Y轴方向)上的折射力，所以对于聚光透镜144而言，例如第1投影系统光学系统PL1的在包括光轴40以及非扫描方向(Y轴方向)的面内的焦距约设定为旋转鼓DM的半径R的一半(R/2)。对于聚光透镜144而言，进一步加上柱面透镜143在扫描方向上的折射力，而与非扫描方向垂直的面内的焦距设定为与R×(1+f2/f1)/4不同的值。

在图11A、图11B的聚光透镜144中，透镜53a～透镜53c由如图12的表2所示的在扫描方向和非扫描方向上曲率不同的复曲面构成，以使能够减少聚光透镜144的透镜片数。聚光透镜144中，由透镜53a以及透镜53b构成的透镜组具有正的折射力，由透镜53c构成的透镜组具有负的折射力。

上述的照明系统IU中，例如若旋转鼓DM的半径R是250mm，且在从光源像54至柱面透镜143的距离b(参照图10)约为80mm的位置配置柱面透镜143，则根据上述的式(1)，柱面透镜143的焦距约为105.6mm。利用这样的柱面透镜143，来自导光杆51的照明光L1(光束)在扫描方向上约4.125倍地扩展。

这样的条件下，与表2的例子对应的聚光透镜144例如在离柱面透镜143约9mm的位置配置。对于由透镜53a以及透镜53b构成的透镜组而言，为了进行像差修正而由多个透镜构成，其合成焦距例如在扫描方向上约为197.41mm，在非扫描方向上约为130.77mm。而且，合成聚光透镜144和柱面透镜143后的扫描方向(XZ面)上的焦距例如为47.86mm。

此外，上述的聚光透镜144的形状以及尺寸是一个例子，当然能够适当地变更。

然而，柱面透镜143扩展照明光L1的倍率在扫描方向和非扫描方向上不同，若向柱面透镜143射入时的照明光L1的扩展各向同性，则向照明区域IR射入时的照明光L1的扩展具有各向异性。

在本实施方式中，为了使向照明区域IR射入时的照明光L1的扩展各向同性，导光杆51的切口部52a(图10)例如形成为椭圆状，且与扫描方向对应的方向的尺寸(Y轴圆周的周长)和与非扫描方向对应的方向的尺寸(Y轴方向的宽度)不同。

对于如上构成的曝光装置EX而言，由于利用导光杆51将来自光源的照明光L1向照明光学系统21引导，所以例如光源的配置或者用于向光源供电的电力线的配置的自由度变高。因此，在曝光装置EX例如具备多个投影模块PM的情况等下，容易将照明系统IU收容在旋转鼓DM的内侧。

此外，图6等所示的曝光装置EX是用场镜24使来自第1投影光学系统PL1的曝光用光L2偏转而朝向第2投影光学系统PL2的结构，但也可以代替场镜24而用棱镜等使曝光用光L2偏转。

此外，导光杆51的射入部在适当地选择的位置设置，也可以在旋转鼓DM的内部和外部的任一个位置配置。例如，也可以构成为，光源在旋转鼓DM的外部配置，并且导光杆51遍及旋转鼓DM的外部和内部设置，导光杆51的射入部以光从光源射入的方式在旋转鼓DM的外部设置。

并且，也可以构成为，光源在旋转鼓DM的内部配置，导光杆51的射入部在旋转鼓DM的内部设置。

并且，导光杆51的射入部的数量可以是一个，也可以是两个以上。例如，也可以构成为，光源仅在Y轴方向的一端部设置，并在该一端部设置导光杆51的射入部。

并且，也可以构成为，光源在Y轴方向的两端部设置，在两端部分别设置导光杆51的射入部。

第4实施方式

接下来，对第4实施方式进行说明。本实施方式中，对于与上述的实施方式相同的结构，会赋予相同的附图标记并简化或省略其说明。图13是简要地表示本实施方式的曝光装置EX的图。图14是表示投影区域PR的配置例的俯视图。

图7的曝光装置EX中，多个投影模块PM排列成两列，但投影模块PM的列的数量也可以比两列多。图13的曝光装置EX中，在从非扫描方向(Y轴方向)观察的情况下，投影模块PM在扫描方向的四个位置配置。这些投影模块PM构成为，第1投影光学系统PL1的光轴40设定为相互不同的方向，并且第2投影光学系统PL2的光轴45设定为相互不同的方向。

图13的场镜24以在多个投影模块PM分别形成中间像的位置横跨的方式设置。场镜24使来自各第1投影光学系统PL1的曝光用光L2朝向第2投影光学系统PL2偏转。

多个投影模块PM的位置在扫描方向(X轴方向)上错开，与此对应地，各投影模块PM的投影区域PR的位置(参照图14)在扫描方向上因多个投影模块PM而错开。扫描方向的位置相互不同的投影模块PM配置为非扫描方向的位置也错开，从而投影区域PR的位置在非扫描方向上也错开。

第5实施方式

接下来，对第5实施方式进行说明。本实施方式中，对于与上述的实施方式相同的结构，赋予相同的附图标记并简化或省略其说明。图15是简要地表示本实施方式的曝光装置EX的图。

图15的曝光装置EX构成为，在从非扫描方向(Y轴方向)观察的情况下在扫描方向(X轴方向)上并列有多个投影模块PM，并以横跨多个投影模块PM的光路的方式配置有透镜阵列。例如，透镜阵列55以遍及第1投影模块PMa的光路和第2投影模块PMb的光路的方式配置。在透镜阵列55，排列有第1投影模块PMa的透镜要素56a和第2投影模块PMb的透镜要素56b。

在本实施方式中，在从非扫描方向观察的情况下在四个位置配置有投影模块PM，场镜24以遍及四个位置的投影模块PM的方式设置。

透镜阵列55能够通过利用蚀刻等在例如石英等的板形成多个透镜要素来实现。透镜阵列55的透镜要素与投影模块PM的位置对应地，曲率(焦距)、光轴的倾斜不同。光轴的倾斜能够通过使各透镜要素的上侧和下侧的曲率中心的位置错开来实现。曲率(焦距)能够通过蚀刻深度的控制来实现。

在本实施方式中，对排列有在从非扫描方向(Y轴方向)观察的情况下在扫描方向(X轴方向)上并列的投影模块PM的透镜要素的透镜阵列55进行了说明，但也能够使用排列有在从扫描方向观察的情况下在非扫描方向上并列的投影模块PM的透镜要素的透镜阵列55。

例如，也可以构成为，图15的第1投影模块PMa在Y轴方向上排列多个，透镜阵列55以遍及多个第1投影模块PM的光路的方式设置，并排列有多个第1投影模块PM的透镜要素。

此外，图15中表示了投影模块PM的透镜要素分别设于透镜阵列55的例子，但是投影模块PM的透镜要素中设于透镜阵列55的透镜要素的数量也可以是一个。即，投影模块PM也可以包括设于透镜阵列55的透镜要素、和不设于透镜阵列55的透镜要素。

并且，当在投影模块PM设置透镜以外的开口光阑等光学部件的情况下，也可以通过使该光学部件遍及多个投影模块PM的光路配置，来在多个投影模块PM共用该光学部件。

第6实施方式

接下来，对第6实施方式进行说明。本实施方式中，对于与上述的实施方式相同的结构，赋予相同的附图标记并简化或省略其说明。图16是简要地表示本实施方式的曝光装置EX的图。

图2等中说明的曝光装置EX使用透射型掩模图案M进行曝光，但图16的曝光装置EX利用配置于旋转鼓DM的外部的照明系统IU对反射型的掩模图案M进行照明，并利用由掩模图案M反射衍射的光束(曝光用光L2)进行曝光。

图16的照明系统IU具备光源装置57以及光分离部58。光源装置57例如具备图2所示的光源20以及照明光学系统21，射出照明光L1。光分离部58包括偏振分光棱镜(以下，称作PBS棱镜59)、和在PBS棱镜59与旋转鼓DM(照明区域IR)之间的光路配置的1/4波长板60。

光源装置57将相对于PBS棱镜59的偏振光分离膜(PBS膜59a)的S偏振光作为照明光L1而射出。从光源装置57射出的照明光L1由PBS棱镜59的偏振光分离膜反射而行进方向折弯，在1/4波长板60通过而实际上圆偏转地向照明区域IR射入。

在由照明光L1照明的掩模图案M产生的反射光束(曝光用光L2)在1/4波长板60通过，从而相对于PBS膜59a成为P偏转，在PBS膜59a通过而向投影系统PL射入。投影系统PL与上述的实施方式相同，第1投影光学系统PL1形成中间像IM，第2投影光学系统PL2将中间像IM投影于基板P。

PBS棱镜59以及光源装置57配置为，例如由掩模图案M反射衍射后的曝光用光L2的行进方向成为实际上与第1投影光学系统PL1的光轴40平行(同轴)。

第7实施方式

接下来，对第7实施方式进行说明。本实施方式中，对于与上述的实施方式相同的结构，赋予相同的附图标记并简化或者省略其说明。图17是简要地表示本实施方式的曝光装置EX的图。

图2等中说明的曝光装置EX在弯曲的投影区域PR进行投影曝光，但图17的曝光装置EX在平面状的投影区域PR进行投影曝光。图17中，基板P以架设于搬运辊61a和搬运辊61b的方式被支承。投影区域PR被设定俯视时在搬运辊61a与搬运辊61b之间被搬运的基板P上。

在本实施方式中，设有对基板P中在投影区域PR通过的部分进行支承的支承部件62。支承部件62具有气垫面62a，该气垫面62a例如排列有吹出气体的吹出口、和吸引来自吹出口的气体的吸引口。支承部件62以在投影区域PR内平面状地保持基板P的方式用气垫面62a非接触地支承基板P。

此外，图17中，基板P架设于搬运辊61b和搬运辊61c，相对于中心面13对称地搬运基板P。对于曝光装置EX而言，通过在搬运辊61b与搬运辊61c之间的搬运路径上追加投影系统PL(投影模块PM)，也能够成为多透镜方式曝光装置。

并且，搬运辊61b与搬运辊61c之间的搬运路径也可以相对于中心面13而不和搬运辊61a与搬运辊61b之间的搬运路径对称。此时，追加的投影模块PM的光轴的倾斜、X轴方向的位置等能够根据投影区域PR的倾斜而适当设定。

这样，曝光装置EX也可以是对平面状地被支承的基板P进行曝光的结构。

并且，上述的实施方式中，对掩模图案M以圆筒面状地弯曲的状态保持而进行曝光处理的结构进行了说明，但也可以构成为，掩模图案M平面状地保持，基板P以圆筒面状地弯曲的状态被支承而进行曝光处理。该结构中，对于第2投影光学系统PL2而言，通过使中间像IM的切面IMa和投影区域PR的切面PRa满足向甫鲁条件而成为共轭关系，能够精度良好地对第1投影光学系统PL1所形成的中间像进行投影。

器件制造方法

接下来，对器件制造方法进行说明。图18是表示本实施方式的器件制造方法的流程图。

图18所示的器件制造方法中，首先，进行例如液晶显示面板、有机EL显示面板等器件的功能·性能设计(步骤201)。接下来，基于器件的设计，来制作掩模图案M(步骤202)。并且，通过购入或制造等预先准备作为器件的基材的透明薄膜、薄片、或者极薄的金属箔等基板(步骤203)。

接下来，将准备的基板投入辊式、精细(patch)式生产线，并在基板上形成构成器件的电极、布线、绝缘膜、半导体膜等TFT背板层、成为像素部的有机EL发光层(步骤204)。步骤204中，典型地包括在基板上的膜上形成抗蚀剂图案的工序、和将该抗蚀剂图案作为掩模而对上述膜进行蚀刻的工序。

抗蚀剂图案的形成中，实施如下工序：在基板表面一样地形成抗蚀剂膜的工序；根据上述的各实施方式、而利用经由掩模图案M图案化后的曝光用光L2对基板的抗蚀剂膜进行曝光的工序；以及利用该曝光使形成有掩模图案的潜像的抗蚀剂膜显影的工序。

在同时采用了印刷技术等的柔性·器件制造的情况下，实施如下工序等：以涂覆方式在基板表面形成功能性感光层(感光性硅烷耦合材料等)的工序；根据上述的各实施方式、而向功能性感光层照射经由掩模图案M而图案化后的曝光用光L2、并在功能性感光层上与图案形状对应地形成亲水化的部分和疏水化的部分的工序；以及在功能性感光层的亲水性较高的部分涂布镀敷基底液等、并通过化学镀析出形成金属性的图案的工序。

接下来，与制造的器件对应地，例如实施切割或切断基板、或者使在其它工序中制造的其它基板、例如具有密封功能的片状的彩色滤光器或较薄的玻璃基板等贴合的工序，从而组装器件(步骤205)。接下来，对器件进行检查等后处理(步骤206)。如上所述，能够制造器件。

此外，本发明的技术范围不限定于上述的实施方式。例如，可以省略上述的实施方式中说明的要素中的一个以上。并且，能够适当地组合上述的实施方式中说明的要素。

附图标记的说明：

M…掩模图案；P…基板；23…中间成像面；23a…切面；24…场镜；47、48…光学部件；49…光阑部；55…透镜阵列；56a、56b…透镜要素；DM…旋转鼓(掩模保持部件)；DP…旋转鼓(基板支承部件)；DPa…外周面(支承面)；EX…曝光装置；IM…中间像；IMa…切面；IR…照明区域；IRa…切面；IU…照明系统；L1…照明光；L2…曝光用光；PL1…第1投影光学系统(中间像形成光学系统)；PL2…第2投影光学系统(投影光学系统)；PM…投影模块；PR…投影区域；PRa…切面；U3…处理装置。

Claims (16)

1.一种处理装置，其将形成于掩模图案的图案投影曝光于基板，其特征在于，具备：

掩模保持部件，其将上述掩模图案保持为弯曲的状态；

基板支承部件，其支承上述基板；

照明系统，其对上述掩模图案的一部分进行照明；

中间像形成光学系统，其利用上述照明系统形成与在上述掩模图案上形成的照明区域对应的中间像，并且使上述中间像的切面和上述掩模图案上的照明区域的切面满足向甫鲁条件而成为共轭关系；以及

投影光学系统，其向支承于上述基板支承部件的基板上的投影区域投影上述中间像。

2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，

上述投影光学系统使上述中间像的上述切面和上述投影区域的切面满足向甫鲁条件而成为共轭关系。

3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，

上述基板支承部件具备以使上述基板弯曲成圆筒面状的状态支承上述基板的支承面，

上述投影区域沿上述基板支承部件的支承面弯曲。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的处理装置，其特征在于，

上述照明系统从不与上述照明区域的上述切面垂直的方向对上述照明区域进行照明。

5.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，

上述掩模图案是透射型掩模图案，

上述照明系统在上述掩模保持部件的内侧配置。

6.根据权利要求5所述的处理装置，其特征在于，

上述掩模保持部件以使上述掩模图案在中心线的周围弯曲成旋转对称的圆筒面状的状态保持上述掩模图案，

在与上述圆筒面的中心线垂直的面中，对于上述掩模图案中在离上述基板最近的接近点通过的上述圆筒面的径向而言，相对于上述中心线而在上述接近点的相反侧，与来自上述照明系统的光的射出方向相交。

7.一种处理装置，其将形成于掩模图案的图案投影曝光于基板，其特征在于，具备：

掩模保持部件，其保持上述掩模图案；

基板支承部件，其将上述基板支承为弯曲的状态；

照明系统，其对上述掩模图案的一部分进行照明；

中间像形成光学系统，其利用上述照明系统形成与在上述掩模图案上形成的照明区域对应的中间像；以及

投影光学系统，其向支承于上述基板支承部件的基板上的投影区域投影上述中间像，并且使上述中间像的切面和上述投影区域的切面满足向甫鲁条件而成为共轭关系。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的处理装置，其特征在于，

具有在形成上述中间像的位置或者其附近配置的场镜。

9.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于，

上述场镜使来自上述中间像形成光学系统的光偏转而朝向上述投影光学系统。

10.根据权利要求8或9所述的处理装置，其特征在于，

上述场镜具备：

第1光学部件，其相对于上述中间像的切面配置在与上述照明区域相同的一侧；

第2光学部件，其相对于上述中间像的切面配置在与上述照明区域相反的一侧；以及

光阑部，其被上述第1光学部件和上述第2光学部件夹持。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的处理装置，其特征在于，

上述处理装置包括多个上述中间像形成光学系统和多个上述投影光学系统，还具备：

移动装置，其使上述基板和上述掩模图案移动；

第1投影模块，其包括第1中间像形成光学系统及第1投影光学系统；以及

第2投影模块，其相对于上述移动装置的移动方向而在与上述第1投影模块不同的位置配置，并包括第2中间像形成光学系统及第2投影光学系统，

上述第1投影模块和上述第2投影模块在与上述移动装置的上述移动方向垂直的方向上配置于不同的位置，以使随着上述移动装置的移动而在上述第1投影模块的投影区域通过的上述基板上的区域的一部分、和随着上述移动装置的移动而在上述第2投影模块的投影区域通过的上述基板上的区域的一部分重叠。

12.根据权利要求11所述的处理装置，其特征在于，

具备遍及上述第1投影模块的成像面和上述第2投影模块的成像面设置的场镜。

13.根据权利要求11或12所述的处理装置，其特征在于，

上述第1投影模块在与上述移动装置的上述移动方向垂直的上述方向上配置多个，

并具备遍及上述多个第1投影模块的成像面设置的场镜。

14.根据权利要求11～13中任一项所述的处理装置，其特征在于，

具备透镜阵列，其遍及上述第1投影模块的光路和上述第2投影模块的光路配置，

且排列有上述第1投影模块的透镜要素和上述第2投影模块的透镜要素。

15.根据权利要求11～14中任一项所述的处理装置，其特征在于，

上述第1投影模块在与上述移动装置的上述移动方向垂直的上述方向上配置多个，

并具备遍及上述多个上述第1投影模块的光路配置、且配置有上述多个上述第1投影模块的透镜要素的透镜阵列。

16.一种器件制造方法，其特征在于，包括：

一边使具有感应层的基板和掩模图案移动、一边利用权利要求1～15中任一项所述的处理装置来将形成于上述掩模图案的图案投影曝光于上述基板的步骤；和

利用上述投影曝光后的上述基板的上述感应层的变化来实施后续的处理的步骤。