JP2015219244A - 基板処理装置、デバイス製造方法及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送中のシート状の媒体（基板）上に連続して描画を行うにあたって、アライメントを行いながら描画すること。
【解決手段】露光装置ＥＸは、回転することによって基板Ｐを長尺方向に搬送する回転ドラムＤＲと、基板Ｐの搬送中に、基板Ｐ上に予め形成されたアライメントマークに関する位置情報を順次検出するアライメント顕微鏡ＡＭ１と、アライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域より基板Ｐの搬送方向の下流側に配置されて、基板Ｐの搬送中に回転ドラムＤＲで支持された基板Ｐの一部分に対して所定の処理を施す描画装置１１と、アライメント顕微鏡ＡＭ１によって順次検出されるアライメントマークに関する位置情報と、アライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域から描画装置１１の処理領域までの基板Ｐの搬送距離又は搬送時間と、に基づいて前記処理部を制御する制御装置１６と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置、デバイス製造方法及び基板処理方法に関する。

基板処理装置として、シート状の媒体（基板）を円筒形状のドラムで搬送しつつ、基板表面の所定位置に連続して描画する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−７２１７１号公報

基板の表面に描画される描画パターンと基板Ｐとを相対的に位置合わせ、すなわちアライメントを行う必要がある。このため、基板の表面に存在する基準となるパターンを読み取り装置等で読み取り、その結果を用いてアライメントが行われる。特許文献１には、どのタイミングで基準となるパターンを読み込み、アライメントを行うのかが不明である。

本発明の態様は、搬送中のシート状の媒体（基板）上に連続して描画を行うにあたって、アライメントを行いながら描画することができる基板処理装置、デバイス製造方法及び基板処理方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、長尺のシート状の基板を、所定中心軸から一定半径の外周面の所定周長範囲で支持しつつ、前記所定中心軸の周りに回転することによって前記基板を長尺方向に搬送する円筒部材と、前記基板の搬送中に、前記長尺方向に沿って前記基板上に予め形成された複数の基準パターンに関する位置情報を順次検出する基準パターン検出部と、該基準パターン検出部による前記基準パターンの検出領域から前記基板の搬送方向の下流側に配置されて、前記基板の搬送中に前記円筒部材で支持された前記基板の一部分に対して所定の処理を施す処理部と、前記基準パターン検出部が前記基準パターンの検出動作を継続することによって順次検出される前記基準パターンに関する位置情報と、前記基準パターン検出部による前記基準パターンの検出領域から前記処理部による前記基板上の処理領域までの前記基板の搬送距離又は搬送時間と、に基づいて前記処理部を制御する制御部と、を含む基板処理装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、本発明の第１の態様に係る基板処理装置を用いて前記基板に前記パターンを形成する、デバイス製造方法が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、長尺のシート状の基板を回転ドラムの外周面の所定周長範囲で支持しつつ前記回転ドラムの回転によって前記基板を長尺方向に搬送しながら、前記回転ドラムの前記所定周長範囲と対向する処理装置によって前記基板上の長尺方向に並ぶ複数の被処理領域の各々に対して所定の処理を施す基板処理方法であって、前記基板上の被処理領域に付随するように、前記長尺方向に沿って複数の基準パターンが所定の間隔で離散的に形成された基板を、前記回転ドラムで支持して搬送することと、前記処理装置による前記基板上の処理領域に対して前記基板の搬送方向の上流側の所定位置に検出領域が設定される基準パターン検出装置を用いて、前記基板の搬送中に前記複数の基準パターンを順次検出し、前記複数の基準パターンに関する位置情報を取得することと、前記位置情報を取得する前に、前記基準パターン検出装置による検出領域から前記処理装置による処理領域までの前記基板の搬送距離Ｌと、前記処理装置によって前記所定の処理が施される前記基板上の被処理領域の前記長尺方向における長さＷとの関係を、Ｌ≧Ｗ／３に設定することと、を含む基板処理方法が提供される。

本発明の態様によれば、搬送中のシート状の媒体（基板）上に連続して描画を行うにあたって、アライメントを行いながら描画することができる基板処理装置、デバイス製造方法及び基板処理方法を提供することができる。

図１は、本実施形態の露光装置（基板処理装置）の全体構成を示す図である。 図２は、図１の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。 図３は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。 図４は、図１の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。 図５は、図１の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。 図６は、図１の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。 図７は、図１の露光装置の複数の走査器の配置関係を示す図である。 図８は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。 図９は、図１の露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。 図１０は、基板の長尺方向における被処理領域と、基板の長尺方向においてアライメント可能な領域とを、ＸＺ面内で示す図である。 図１１は、基板の長尺方向における被処理領域と、基板の長尺方向においてアライメント可能な領域とを示す平面図である。 図１２は、基板の被処理領域のうち、アライメント可能領域と非アライメント領域とを示す平面図である。 図１３は、被処理領域の搬送方向側における端部の誤差に対する搬送方向下流側における端部の誤差の比率と、基板の長尺方向におけるアライメント可能領域との関係を示す図である。 図１４は、第１変形例に係る露光装置を示す図である。 図１５は、図１４に示した基板の搬送方向上流側に設けられた上流側円筒部材によって支持される基板の長尺方向において、アライメント可能な領域を示す平面図である。 図１６は、第２変形例に係る連続アライメントを説明するための図である。 図１７は、線形補間の一例を示す図である。 図１８は、線形補間の一例を示す図である。 図１９は、第２変形例に係る連続アライメントの他の例を説明するための図である。 図２０は、第２変形例に係る連続アライメントの他の例を説明するための図である。 図２１は、第２変形例に係る連続アライメントの他の例を説明するための図である。 図２２は、本実施形態のデバイス製造方法を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本実施形態の露光装置（基板処理装置）の全体構成を示す図である。本実施形態の基板処理装置は、基板Ｐに露光処理を施す露光装置ＥＸである。露光装置ＥＸは、露光後の基板Ｐに各種処理を施してデバイスを製造するデバイス製造システム１に組み込まれている。まず、デバイス製造システム１について説明する。

＜デバイス製造システム＞
デバイス製造システム１は、デバイスとしてのフレキシブル・ディスプレーを製造するライン（フレキシブル・ディスプレー製造ライン）である。フレキシブル・ディスプレーとしては、例えば有機ＥＬディスプレー等がある。このデバイス製造システム１は、可撓性（フレキシブル）を有する長尺かつシート状の基板Ｐをロール状に巻回した図示しない供給用ロールから、基板Ｐが送り出され、送り出された基板Ｐに対して各種処理を連続的に施した後、処理後の基板Ｐを可撓性のデバイスとして図示しない回収用ロールに巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）方式となっている。図１に示すデバイス製造システム１では、フィルム状のシートである基板Ｐが供給用ロールから送り出され、供給用ロールから送り出された基板Ｐが、順次、プロセス装置Ｕ１、露光装置ＥＸ、プロセス装置Ｕ２を経て、回収用ロールに巻き取られるまでの例を示している。

デバイス製造システム１の処理対象となる基板Ｐについて説明する。基板Ｐは、例えば、厚みが２０μｍ〜２００μｍ程度のフレキシブルな樹脂フィルム、プラスチック又はステンレス鋼等の金属又は合金を材料とした箔（フォイル）等が用いられる。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂及び酢酸ビニル樹脂のうち少なくとも１つを含んでいる。

基板Ｐは、例えば、基板Ｐに施される各種処理において受ける熱による変形量が実質的に無視できるように、熱膨張係数が顕著に大きくないものを選定することが望ましい。熱膨張係数は、例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって、プロセス温度等に応じた閾値よりも小さく設定されていてもよい。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素等でもよい。また、基板Ｐは、フロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。

基板Ｐは、ロール状に巻回されることで供給用ロールとなる。この供給用ロールが、デバイス製造システム１に装着される。供給用ロールが装着されたデバイス製造システム１は、デバイスを製造するための各種の処理を、供給用ロールから送り出される基板Ｐに対して繰り返し実行する。このため、処理後の基板Ｐは、複数のデバイスが連なった状態となる。つまり、供給用ロールから送り出される基板Ｐは、多面取り用の基板となっている。基板Ｐは、予め所定の前処理によって、その表面を改質して活性化したもの又は表面に精密パターニングのための微細な隔壁構造（凹凸構造）を形成したものでもよい。

処理後の基板Ｐは、ロール状に巻回されることで回収用ロールとして回収される。回収用ロールは、図示しないダイシング装置に装着される。回収用ロールが装着されたダイシング装置は、処理後の基板Ｐを、デバイス毎に分割（ダイシング）することで、複数個のデバイスにする。基板Ｐの寸法は、例えば、幅方向（短尺となる方向）の寸法が１０ｃｍ〜２ｍ程度であり、長さ方向（長尺となる方向）の寸法が１０ｍ以上である。なお、基板Ｐの寸法は、上記した寸法に限定されない。

引き続き、図１を参照し、デバイス製造システム１について説明する。デバイス製造システム１は、プロセス装置Ｕ１と、露光装置ＥＸと、プロセス装置Ｕ２とを備える。図１では、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が直交する直交座標系となっている。Ｘ方向は、水平面内において、プロセス装置Ｕ１から露光装置ＥＸを経てプロセス装置Ｕ２へ向かう方向である。Ｙ方向は、水平面内においてＸ方向に直交する方向であり、基板Ｐの幅方向となっている。Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向とに直交する方向（鉛直方向）である。

プロセス装置Ｕ１は、露光装置ＥＸで露光処理される基板Ｐに対して前工程の処理（前処理）を行う。プロセス装置Ｕ１は、前処理を行った基板Ｐを露光装置ＥＸへ向けて送る。このとき、露光装置ＥＸへ送られる基板Ｐは、例えば、その表面に感光性機能層（光感応層）が形成された基板（感光基板）Ｐとなっている。

感光性機能層は、例えば、溶液として基板Ｐ上に塗布され、乾燥することによって層（膜）となる。感光性機能層の典型的なものはフォトレジストであるが、現像処理が不要な材料として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング材（ＳＡＭ）又は紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基（アミン）が露呈する感光性還元材等がある。感光性機能層として感光性シランカップリング材を用いる場合は、基板Ｐの表面の、紫外線で露光されたパターン部分が撥液性から親液性に改質されるため、親液性となった部分の表面に導電性インク（銀又は銅等の導電性ナノ粒子を含有するインク）を選択塗布し、パターン層を形成する。感光性機能層として感光性還元材を用いる場合は、基板の表面の紫外線で露光されたパターン部分にメッキ還元基が露呈するため、露光後、基板Ｐを直ちにパラジウムイオン等を含むメッキ液中に一定時間浸漬することで、パラジウムによるパターン層が形成（析出）される。

露光装置ＥＸは、プロセス装置Ｕ１から供給された基板Ｐに対して、一例としてディスプレー用の回路又は配線等のパターンを描画している。詳細は後述するが、この露光装置ＥＸは、複数の描画ビームＬＢの各々を所定の走査方向に走査することで得られる複数の描画ラインによって、基板Ｐに対し露光する。プロセス装置Ｕ２は、露光装置ＥＸで露光処理された基板Ｐに対しての後工程の処理（後処理）を行う。プロセス装置Ｕ２は、露光装置ＥＸで露光処理が行われた基板Ｐが送られる。プロセス装置Ｕ２は、露光処理が行われた基板Ｐに対し、所定の処理（現像、インク塗布又はメッキ等の湿式処理）を施すことで、基板Ｐの表面にデバイスのパターン層を形成する。続いて、露光装置ＥＸについて説明する。

＜露光装置（基板処理装置）＞
図２は、図１の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。図３は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。図４は、図１の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。図５は、図１の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。図６は、図１の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。図７は、図１の露光装置の複数の走査器の配置関係を示す図である。図８は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。図９は、図１の露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。

図１に示すように、露光装置ＥＸは、マスクを用いない露光装置、いわゆるラスタースキャン式の描画露光装置であり、基板Ｐを搬送方向に搬送しながら、描画ビームＬＢのスポット光を所定の走査方向に走査することで、基板Ｐの表面に所定のパターンを形成している。図１に示すように、露光装置ＥＸは、処理部としての描画装置１１と、基板搬送機構１２と、基準パターン検出部としてのアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２と、制御部としての制御装置１６とを備えている。描画装置１１は、基板搬送機構１２によって搬送される基板Ｐの一部分に、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５によって所定のパターンを描画する。基板搬送機構１２は、前工程のプロセス装置Ｕ１から搬送される基板Ｐを、後工程のプロセス装置Ｕ２に所定の速度で搬送している。アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐの表面に描画される描画パターンと基板Ｐとを相対的に位置合わせ（アライメント）するために、基板Ｐに予め形成された基準パターンとしてのアライメントマーク等を検出する。制御装置１６は、露光装置ＥＸの各部を制御し、各部に処理を実行させる。制御装置１６は、デバイス製造システム１を制御する上位の制御装置の一部又は全部であってもよい。また、制御装置１６は、上位の制御装置に制御される、上位の制御装置とは別の装置であってもよい。制御装置１６は、例えば、コンピュータを含む。

露光装置ＥＸは、描画装置１１及び基板搬送機構１２を支持する装置フレーム１３（図２参照）と、回転位置検出機構（図４及び図８参照）１４とを備えている。さらに、露光装置ＥＸの内部には、描画ビームＬＢとしてのレーザ光（パルス光）を射出する光源装置ＣＮＴが設けられている。この露光装置ＥＸは、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを、描画装置１１で案内して、基板搬送機構１２で搬送される基板Ｐに投射する。

図１に示す露光装置ＥＸは、温調チャンバーＥＶＣ内に格納されている。温調チャンバーＥＶＣは、パッシブ又はアクティブな防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２を介して製造工場等の設置面Ｅに設置される。防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２は、設置面Ｅ上に設けられており、設置面Ｅからの振動を低減する。温調チャンバーＥＶＣは、内部を所定の温度に保つことで、内部で搬送される基板Ｐの温度による形状変化を抑制している。次に、露光装置ＥＸの基板搬送機構１２について説明する。

基板搬送機構１２は、基板Ｐの搬送方向の上流側から順に、エッジポジションコントローラＥＰＣ、駆動ローラＤＲ４、テンション調整ローラＲＴ１、円筒部材としての回転ドラムＤＲ、テンション調整ローラＲＴ２、駆動ローラＤＲ６及び駆動ローラＤＲ７を有している。エッジポジションコントローラＥＰＣは、プロセス装置Ｕ１から搬送される基板Ｐの幅方向（Ｙ軸と平行な方向）における位置を調整する。エッジポジションコントローラＥＰＣは、プロセス装置Ｕ１から送られる基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）における位置が、目標位置に対して±十数μｍ〜±数十μｍ程度の範囲に収まるように、基板Ｐを幅方向に移動させて、基板Ｐの幅方向における位置を修正する。

駆動ローラＤＲ４は、エッジポジションコントローラＥＰＣから搬送される基板Ｐの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Ｐを搬送方向の下流側、すなわち基板Ｐの長尺方向に送り出すことで、基板Ｐを回転ドラムＤＲへ向けて搬送する。回転ドラムＤＲは、基板Ｐの表面のパターン露光される一部分を円筒面状に支持しつつ、Ｙ方向に延びる回転中心軸ＡＸ２を中心として、回転中心軸ＡＸ２の周りに回転することで、基板Ｐをその長尺方向に搬送する。このような回転ドラムＤＲを回転中心軸ＡＸ２の周りに回転させるために、回転ドラムＤＲの両側には回転中心軸ＡＸ２と同軸のシャフト部Ｓｆ２が設けられる。このシャフト部Ｓｆ２には、不図示の駆動源（モータや減速ギア機構等）からの回転トルクが与えられる。回転中心軸ＡＸ２含み、かつ回転中心軸ＡＸ２と平行であってＺ方向に延びる面は、中心面ｐ３である。２組のテンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２は、回転ドラムＤＲに巻き付けられて支持される基板Ｐに、所定のテンションを与えている。２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７は、基板Ｐの搬送方向に所定の間隔を空けて配置されており、露光後の基板Ｐに所定のたるみ（あそび）ＤＬを与えている。駆動ローラＤＲ６は、搬送される基板Ｐの上流側を挟持して回転し、駆動ローラＤＲ７は、搬送される基板Ｐの下流側を挟持して回転することで、基板Ｐをプロセス装置Ｕ２へ向けて搬送する。このとき、基板Ｐは、たるみＤＬが与えられているため、駆動ローラＲ６よりも搬送方向の下流側において生ずる基板Ｐの搬送速度の変動を吸収でき、搬送速度の変動による基板Ｐへのパターン露光の精度劣化を抑制することができる。

基板搬送機構１２は、プロセス装置Ｕ１から搬送されてきた基板Ｐを、エッジポジションコントローラＥＰＣによって幅方向における位置を調整する。基板搬送機構１２は、幅方向の位置が調整された基板Ｐを、駆動ローラＤＲ４によりテンション調整ローラＲＴ１に搬送し、テンション調整ローラＲＴ１を通過した基板Ｐを、回転ドラムＤＲに搬送する。基板搬送機構１２は、回転ドラムＤＲを回転させることで、回転ドラムＤＲに支持される基板Ｐを、テンション調整ローラＲＴ２へ向けて搬送する。基板搬送機構１２は、テンション調整ローラＲＴ２に搬送された基板Ｐを駆動ローラＤＲ６に搬送し、駆動ローラＤＲ６に搬送されたた基板Ｐを駆動ローラＤＲ７に搬送する。そして、基板搬送機構１２は、駆動ローラＤＲ６及び駆動ローラＤＲ７により、基板ＰにたるみＤＬを与えながら、基板Ｐをプロセス装置Ｕ２へ向けて搬送する。

次に、図２を参照して、露光装置ＥＸの装置フレーム１３について説明する。図２には、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が直交する直交座標系が示されているが、これは図１に示された直交座標系と同様のものである。露光装置ＥＸは、図１に示す描画装置１１と、基板搬送機構１２の回転ドラムＤＲとを支持する装置フレーム１３を備えている。図２に示される装置フレーム１３は、Ｚ方向の下方側（鉛直方向側）から順に、本体フレーム２１と、三点座２２と、第１光学定盤２３と、回転機構２４と、第２光学定盤２５とを有している。本体フレーム２１は、防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２を介して設置面Ｅ上に設置されている。本体フレーム２１は、回転ドラムＤＲ及びテンション調整ローラＲＴ１（図１参照）、ＲＴ２を回転可能に支持している。第１光学定盤２３は、回転ドラムＤＲの鉛直方向の上方側に設けられ、三点座２２を介して本体フレーム２１に設置されている。三点座２２は、第１光学定盤２３を３つの支持点で支持している。三点座２２は、各支持点におけるＺ方向が調整可能である。このため、三点座２２は、水平面に対する第１光学定盤２３の盤面の傾きを所定の傾きに調整できる。装置フレーム１３の組立て時において、本体フレーム２１と三点座２２との間は、ＸＹ面内において、Ｘ方向及びＹ方向における位置が調整可能となっている。一方で、装置フレーム１３の組立て後において、本体フレーム２１と三点座２２との間は固定された状態、すなわちリジットな状態となる。

第２光学定盤２５は、第１光学定盤２３の鉛直方向の上方側に設けられ、回転機構２４を介して第１光学定盤２３に設置されている。第２光学定盤２５は、その盤面が第１光学定盤２３の盤面と平行になっている。第２光学定盤２５には、描画装置１１の複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５が設置される。回転機構２４は、第１光学定盤２３及び第２光学定盤２５のそれぞれの盤面を平行に保った状態で、鉛直方向に延びる所定の回転軸Ｉを中心に、第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５を回転させている。この回転軸Ｉは、図１に示す中心面ｐ３内において鉛直方向に延在し、かつ回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐの表面（円周面に沿って湾曲した描画面）内の所定の位置を通っている（図３参照）。回転機構２４は、第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５を回転させることで、回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐに対する複数の描画モジュールＵＷ１〜５の位置を調整することができる。

続いて、図１及び図５を参照して、光源装置ＣＮＴについて説明する。光源装置ＣＮＴは、装置フレーム１３の本体フレーム２１上に設置されている。光源装置ＣＮＴは、基板Ｐに投射される描画ビームＬＢとしてのレーザ光を射出する。光源装置ＣＮＴは、基板Ｐ上の感光性機能層の露光に適した所定の波長域の光であって、光活性作用の強い紫外域の光を射出する光源を有する。光源としては、例えば、ＹＡＧの第３高調波レーザ光（波長３５５ｎｍ）で、連続発振又は５０〜１００ＭＨｚ程度のパルスレーザ光等のレーザ光源が利用できる。あるいは、ＤＦＢ（分布帰還型）半導体レーザ素子からの短パルス光を光ファイバー増幅器で増幅した後、波長変換素子（高調波発生結晶等）によって紫外線波長域の短パルス光を得るようなレーザ光源が利用できる。

次に、露光装置ＥＸの描画装置１１について説明する。描画装置１１は、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５を用いた、いわゆるマルチビーム型の描画装置１１となっている。この描画装置１１は、図１に示すように、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを複数に分岐し、分岐した複数の描画ビームＬＢを集光して作られるスポット光を、図３に示す、基板Ｐ上の複数（本実施形態では例えば５つ）の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿ってそれぞれ走査させている。そして、描画装置１１は、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々によって基板Ｐ上に描画されるパターン同士を、基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせている。まず、描画装置１１により複数の描画ビームＬＢを走査することで基板Ｐ上に形成される複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５について説明する。

図３に示すように、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、中心面ｐ３を挟んで回転ドラムＤＲの周方向に２列に配置される。回転方向の上流側の基板Ｐ上には、奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５が配置される。回転方向の下流側の基板Ｐ上には、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４が配置される。各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）、つまり回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２に沿って形成されており、基板Ｐの幅方向における長さよりも短くなっている。より厳密には、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板搬送機構１２により基準速度で基板Ｐを搬送したときに、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５により得られるパターンの継ぎ誤差が最小となるように、回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２（図３ではＹ軸）に対し、所定の角度分だけ傾けられる。その角度は、回転ドラムＤＲの回転による基板Ｐの長尺方向の送り速度（副走査速度）と、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿ったスポット光の走査速度（主走査速度）との比に応じて定められる。

奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５は、回転ドラムＤＲの軸方向に、所定の間隔を空けて配置されている。また、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４は、回転ドラムＤＲの軸方向に、所定の間隔を空けて配置されている。このとき、第２描画ラインＬＬ２は、軸方向において、第１描画ラインＬＬ１と第３描画ラインＬＬ３との間に配置される。同様に、第３描画ラインＬＬ３は、軸方向において、第２描画ラインＬＬ２と第４描画ラインＬＬ４との間に配置される。第４描画ラインＬＬ４は、軸方向において、第３描画ラインＬＬ３と第５描画ラインＬＬ５との間に配置される。そして、第１描画ラインＬＬ１〜第５描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板Ｐ上に描画される被処理領域Ａ７のＹ方向の全幅をカバーするように配置されている。

奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢのスポット光の走査方向は、１次元の方向となっており、同じ方向となっている。また、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢのスポット光の走査方向は、１次元の方向となっており、同じ方向となっている。このとき、奇数番の描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢのスポット光の走査方向と、偶数番の描画ラインＬＬ２、ＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢのスポット光の走査方向とは、互いに逆方向となっている。このため、基板Ｐ上の幅方向（Ｙ方向）の位置に関して、奇数番の描画ラインＬＬ１の描画終了位置と偶数番の描画ラインＬＬ２の描画終了位置とは一致又は隣接し、偶数番の描画ラインＬＬ２の描画開始位置と奇数番の描画ラインＬＬ３の描画開始位置とは一致又は隣接し、奇数番の描画ラインＬＬ３の描画終了位置と偶数番の描画ラインＬＬ４の描画終了位置とは一致又は隣接し、偶数番の描画ラインＬＬ４の描画開始位置と奇数番の描画ラインＬＬ５の描画開始位置とは一致又は隣接するように配置される。

次に、図４から図７を参照して、描画装置１１について説明する。描画装置１１は、図１に示すアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２による基板Ｐの基準パターンの検出領域から基板Ｐの搬送方向の下流側に配置されて、基板Ｐの搬送中に回転ドラムＤＲで支持された基板Ｐの一部分に対して所定の処理（本実施形態では露光処理）を施す処理部として機能する。描画装置１１は、前述した複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５と、光源装置ＣＮＴからの描画ビームＬＢを分岐する分岐光学系ＳＬと、キャリブレーションを行うためのキャリブレーション検出系３１とを有する。

分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを複数に分岐し、分岐した複数の描画ビームＬＢを複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５へ向けて導いている。分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを２つに分岐する第１光学系４１と、第１光学系４１により分岐された一方の描画ビームＬＢが照射される第２光学系４２と、第１光学系４１により分岐された他方の描画ビームＬＢが照射される第３光学系４３とを有する。また、分岐光学系ＳＬは、傾斜可能な平行平板ガラス（ハービング板）によって、描画ビームＬＢをビーム走光軸と垂直な面内で２次元にシフトさせるハービング調整機構４４と、ハービング調整機構４５とを含んでいる。分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴ側の一部が本体フレーム２１に設置される一方で、描画モジュールＵＷ側の他の一部が第２光学定盤２５に設置されている。

図５、図６に示すように、第１光学系４１は、１／２波長板５１と、偏光ミラー（偏光ビームスプリッタ）５２と、ビームディフューザ５３と、第１反射ミラー５４と、第１リレーレンズ５５と、第２リレーレンズ５６と、第２反射ミラー５７と、第３反射ミラー５８と、第４反射ミラー５９と、第１ビームスプリッタ６０とを有する。

光源装置ＣＮＴから＋Ｘ方向に射出された描画ビームＬＢは、１／２波長板５１に照射される。１／２波長板５１は、描画ビームＬＢの照射面内において回転可能となっている。１／２波長板５１に照射された描画ビームＬＢは、その偏光方向が、１／２波長板５１の回転量に応じた所定の偏光方向となる。１／２波長板５１を通過した描画ビームＬＢは、偏光ミラー５２に照射される。偏光ミラー５２は、所定の偏光方向となる描画ビームＬＢを透過する一方で、所定の偏光方向以外の描画ビームＬＢを＋Ｙ方向に反射する。このため、偏光ミラー５２で反射される描画ビームＬＢは、１／２波長板５１を通過していることから、１／２波長板５１及び偏光ミラー５２の協働によって、描画ビームＬＢのビーム強度が調整される。つまり、１／２波長板５１を回転させ、描画ビームＬＢの偏光方向を変化させることで、偏光ミラー５２で反射される描画ビームＬＢのビーム強度を調整することができる。

偏光ミラー５２を透過した描画ビームＬＢは、ビームディフューザ５３に照射される。ビームディフューザ５３は、描画ビームＬＢを吸収しており、ビームディフューザ５３に照射される描画ビームＬＢの外部への漏れを抑制している。偏光ミラー５２で＋Ｙ方向に反射された描画ビームＬＢは、第１反射ミラー５４に照射される。第１反射ミラー５４に照射された描画ビームＬＢは、＋Ｘ方向に反射され、第１リレーレンズ５５及び第２リレーレンズ５６及びハービング調整機構４４を介して、第２反射ミラー５７に照射される。第２反射ミラー５７に照射された描画ビームＬＢは、−Ｙ方向に反射されて、第３反射ミラー５８に照射される。第３反射ミラー５８に照射された描画ビームＬＢは、−Ｚ方向に直角に反射されて、第４反射ミラー５９に照射される。第４反射ミラー５９に照射された描画ビームＬＢは、＋Ｙ方向に直角に反射されて、第１ビームスプリッタ６０に照射される。第１ビームスプリッタ６０に照射された描画ビームＬＢは、その一部が−Ｘ方向に反射されて第２光学系４２に照射される一方で、その他の一部が透過して第３光学系に照射される。

第３反射ミラー５８と第４反射ミラー５９とは、回転機構２４の回転軸Ｉ上において所定の間隔を空けて設けられている。また、第３反射ミラー５８を含む光源装置ＣＮＴまでの構成（図４のＺ方向の上方側において二点鎖線で囲んだ部分）は、本体フレーム２１側に設置される。第４反射ミラー５９を含む複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５までの構成（図４のＺ方向の下方側において二点鎖線で囲んだ部分）は、第２光学定盤２５側に設置される。このような構造により、回転軸Ｉ上に第３反射ミラー５８と第４反射ミラー５９とが設けられているため、回転機構２４により第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５が回転しても、第２光学系４２と第３光学系４３内での描画ビームＬＢの光路が変更されることがない。よって、描画装置１１は、回転機構２４により第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５が回転しても、本体フレーム２１側に設置された光源装置ＣＮＴから射出される描画ビームＬＢを、第２光学定盤２５側に設置された複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５へ好適に案内することが可能となる。

第２光学系４２は、第１光学系４１で分岐された一方の描画ビームＬＢを、後述する奇数番の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５へ向けて分岐して導いている。第２光学系４２は、第５反射ミラー６１と、第２ビームスプリッタ６２と、第３ビームスプリッタ６３と、第６反射ミラー６４とを有する。

第１光学系４１の第１ビームスプリッタ６０が−Ｘ方向に反射した描画ビームＬＢは、第５反射ミラー６１に照射される。第５反射ミラー６１に照射された描画ビームＬＢは、−Ｙ方向に反射されて、第２ビームスプリッタ６２に照射される。第２ビームスプリッタ６２に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ５に照射される（図５参照）。第２ビームスプリッタ６２に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第３ビームスプリッタ６３に照射される。第３ビームスプリッタ６３に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ３に照射される（図５参照）。第３ビームスプリッタ６３に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第６反射ミラー６４に照射される。第６反射ミラー６４に照射された描画ビームＬＢは、第６反射ミラー６４により反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ１に照射される（図５参照）。第２光学系４２において、奇数番の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５に照射される描画ビームＬＢは、−Ｚ方向に対して僅かに斜めとなっている。

第３光学系４３は、第１光学系４１で分岐された他方の描画ビームＬＢを、後述する偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４へ向けて分岐して導いている。第３光学系４３は、第７反射ミラー７１と、第８反射ミラー７２と、第４ビームスプリッタ７３と、第９反射ミラー７４とを有する。

第１光学系４１の第１ビームスプリッタ６０をＹ方向に透過した描画ビームＬＢは、第７反射ミラー７１に照射される。第７反射ミラー７１に照射された描画ビームＬＢは、Ｘ方向に反射されて、第８反射ミラー７２に照射される。第８反射ミラー７２に照射された描画ビームＬＢは、−Ｙ方向に反射されて、第４ビームスプリッタ７３に照射される。第４ビームスプリッタ７３に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、偶数番の１つの描画モジュールＵＷ４に照射される（図５参照）。第４ビームスプリッタ７３に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第９反射ミラー７４に照射される。第９反射ミラー７４に照射された描画ビームＬＢは、第９反射ミラー７４により反射されて、偶数番の１つの描画モジュールＵＷ２に照射される。なお、第３光学系４３においても、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４に照射される描画ビームＬＢは、−Ｚ方向に対して僅かに斜めとなっている。

このように、分岐光学系ＳＬでは、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５へ向けて、光源装置ＣＮＴからの描画ビームＬＢを複数に分岐させている。このとき、第１ビームスプリッタ６０、第２ビームスプリッタ６２、第３ビームスプリッタ６３及び第４ビームスプリッタ７３は、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５に照射される描画ビームＬＢのビーム強度が同じ強度となるように、その反射率と透過率との比を、描画ビームＬＢの分岐数に応じて適切に設定している。

ハービング調整機構４４は、第３反射ミラー５８と第４反射ミラー５９とを介して第１ビームスプリッタ６０に入射する描画ビームＬＢの入射位置を微調整するものであり、図６中のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図６中のＹＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとを有する。その２枚の平行平板ガラスの各傾斜量を調整することで、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５に入射する描画用ビームＬＢの入射位置を最適に調整することができる。

ハービング調整機構４５は、第７反射ミラー７１と第８反射ミラー７２との間に配置されている。ハービング調整機構４５は、第８反射ミラー７２に入射する描画ビームＬＢの入射位置を微調整するものであり、図６中のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図６のＹＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとを有する。その２枚の平行平板ガラスの各傾斜量を調整することで、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４の各々に入射する描画用ビームＬＢの入射位置を最適に調整することができる。

図４、図５及び図７を参照して、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５について説明する。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に応じて設けられている。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５には、分岐光学系ＳＬにより分岐された複数の描画ビームＬＢがそれぞれ照射される。各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、複数の描画ビームＬＢを、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５にそれぞれ導く。つまり、第１描画モジュールＵＷ１は、描画ビームＬＢを第１描画ラインＬＬ１に導き、同様に、第２〜第５描画モジュールＵＷ２〜ＵＷ５は、描画ビームＬＢを第２〜第５描画ラインＬＬ２〜ＬＬ５に導く。

図４及び図１に示すように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、奇数番の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５と、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４とに分かれて、中心面ｐ３を挟んで回転ドラムＤＲの周方向に２列に配置される。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、中心面ｐ３を挟んで、第１、第３、第５描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５が配置される側（図５の−Ｘ方向側）に、第１描画モジュールＵＷ１、第３描画モジュールＵＷ３及び第５描画モジュールＵＷ５が配置される。第１描画モジュールＵＷ１、第３描画モジュールＵＷ３及び第５描画モジュールＵＷ５は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。

次に、図４を参照して、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５について説明する。なお、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、同様の構成となっているため、第１描画モジュールＵＷ１（以下、単に描画モジュールＵＷ１という）を例に説明する。図４に示す描画モジュールＵＷ１は、描画ラインＬＬ１（第１描画ラインＬＬ１）に沿って描画ビームＬＢのスポット光を走査するため、偏光器（光スイッチング素子）８１と、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、１／４波長板８２と、走査器（ビーム偏向素子）８３と、折り曲げミラー８４と、ｆ−θレンズ系８５と、Ｙ倍率補正用光学部材８６とを備える。また、偏光ビームスプリッタＰＢＳに隣接して、キャリブレーション検出系３１が設けられている。

偏光器８１は、例えば、音響光学変調素子（ＡＯＭ：Acousto Optic Modulator）が用いられる。偏光器８１は、ＡＯＭがＯＮ／ＯＦＦにスイッチングされることで、描画ビームＬＢの基板Ｐへの投射／非投射を高速に切り替える。具体的に、分岐光学系ＳＬからの描画ビームＬＢは、リレーレンズ９１を介して、−Ｚ方向に対して僅かに傾斜して偏光器８１に照射される。偏光器８１は、ＯＦＦにスイッチングされると、描画ビームＬＢが傾斜した状態で直進し、偏光器８１を通過した先に設けられる遮光板９２により遮光される。偏光器８１は、ＯＮにスイッチングされると、描画ビームＬＢが−Ｚ方向に偏向されて、偏光器８１を通過し、偏光器８１のＺ方向上に設けられる偏光ビームスプリッタＰＢＳに照射される。このため、偏光器８１は、ＯＮにスイッチングされると、描画ビームＬＢが基板Ｐに投射される。偏光器８１は、ＯＦＦにスイッチングされると、描画ビームＬＢが基板Ｐに非投射、すなわち投射されない。

偏光ビームスプリッタＰＢＳは、偏光器８１からリレーレンズ９３を介して照射された描画ビームＬＢを反射する。偏光ビームスプリッタＰＢＳは、偏光ビームスプリッタＰＢＳと走査器８３との間に設けられる１／４波長板８２と協働して、基板Ｐで反射された描画ビームＬＢを透過している。つまり、偏光器８１から偏光ビームスプリッタＰＢＳに照射される描画ビームＬＢは、Ｓ偏光の直線偏光となるレーザ光であり、偏光ビームスプリッタＰＢＳにより反射される。偏光ビームスプリッタＰＢＳにより反射された描画ビームＬＢは、１／４波長板８２を通過して、円偏光となって基板Ｐに照射される。基板Ｐに照射された描画ビームＬＢのうち、基板Ｐで反射した光が１／４波長板８２まで戻ってくると、その光は１／４波長板８２を再び通過することで、Ｐ偏光の直線偏光となる。このため、基板Ｐで反射して戻ってくる光は、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過し、リレーレンズ９４を介してキャリブレーション検出系３１に照射される。偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射された描画ビームＬＢは、１／４波長板８２を通過して走査器８３に照射される。

図４及び図７に示すように、走査器８３は、反射ミラー９６と、回転ポリゴンミラー（回転多面鏡）９７と、原点検出器９８とを有する。１／４波長板８２を通過した描画ビームＬＢは、リレーレンズ９５を介して反射ミラー９６に照射される。反射ミラー９６に照射された描画ビームＬＢは、回転ポリゴンミラー９７に照射される。回転ポリゴンミラー９７は、Ｚ方向に延びる回転軸９７ａと、回転軸９７ａ周りに形成される複数のポリゴン面（反射平面）９７ｂとを含む。回転ポリゴンミラー９７は、回転軸９７ａを中心に所定の回転方向に回転させることで、ポリゴン面９７ｂに照射される描画ビームＬＢの反射角を連続的に変化させ、これにより、反射した描画ビームＬＢは、折り曲げミラー８４で反射された後、ｆ−θレンズ系（集光レンズを含む）８５を介して基板Ｐ上の描画ラインＬＬ１上にスポット光として集光され、そのスポット光が描画ラインＬＬ１に沿って走査される。原点検出器９８は、基板Ｐの描画ラインＬＬ１に沿って走査する描画ビームＬＢの原点を検出している。原点検出器９８は、各ポリゴン面９７ｂで反射する描画ビームＬＢを挟んで、反射ミラー９６の反対側に配置されている。このため、原点検出器９８は、ｆ−θレンズ系８５に照射される前の描画ビームＬＢを検出している。つまり、原点検出器９８は、基板Ｐ上の描画ラインＬＬ１の描画開始位置に照射される前の描画ビームＬＢを検出している。なお、原点検出器９８は、描画ビームＬＢとは別の発光素子（ＬＥＤ又はＬＤ）からのビームをポリゴン面９７ｂに向けて投射し、その反射光を受光するような構成であってもよい。

ｆ−θレンズ系８５は、テレセントリックｆ−θレンズを含んでおり、折り曲げミラー８４を介して回転ポリゴンミラー９７から反射された描画ビームＬＢを、基板Ｐの描画面に対し垂直に投射する。

図７に示すように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５における複数の走査器８３は同様の構造である。複数の走査器８３は、描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５に対応する３つの走査器８３が、回転ドラムＤＲの回転方向の上流側（図７の−Ｘ方向側）に配置され、描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４に対応する２つの走査器８３が、回転ドラムＤＲの回転方向の下流側（図７の＋Ｘ方向側）に配置されている。そして、上流側の３つの走査器８３と、下流側の２つの走査器８３とは、中心面ｐ３を挟んで対向して配置されている。このため、上流側の３つの回転ポリゴンミラー９７が左回りに回転しながら、回転ポリゴンミラー９７に描画ビームＬＢが照射されると、回転ポリゴンミラー９７により反射された描画ビームＬＢは、描画開始位置から描画終了位置へ向けて所定の走査方向（例えば図７の＋Ｙ方向）に走査される。一方で、下流側の２つの回転ポリゴンミラー９７が左回りに回転しながら、回転ポリゴンミラー９７に描画ビームＬＢが照射されると、回転ポリゴンミラー９７により反射された描画ビームＬＢは、描画開始位置から描画終了位置へ向けて、上流側の３つの回転ポリゴンミラー９７とは逆の走査方向（例えば図７の−Ｙ方向）に走査される。

図４のＸＺ面内で見たとき、奇数番の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５から基板Ｐに達する描画ビームＬＢの軸線は、回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸ２からドラムＤＲの径方向に延びる設置方位線Ｌｅ１と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、奇数番の描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。同様に、図４のＸＺ面内で見たとき、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４から基板Ｐに達する描画ビームＬＢの軸線は、中心軸ＡＸ２からドラムＤＲの径方向に延びる設置方位線Ｌｅ２と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、偶数番の描画ラインＬＬ２、ＬＬ４と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。

Ｙ倍率補正用光学部材８６は、ｆ−θレンズ系８５と基板Ｐとの間に配置されている。Ｙ倍率補正用光学部材８６は、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５によって形成される描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を、Ｙ方向において、等方的に微少量だけ拡大又は縮小している。

このような構造を有する描画装置１１は、制御装置１６により各部が制御されることで、基板Ｐ上に所定のパターンが描画される。つまり、制御装置１６は、基板Ｐに投射される描画ビームＬＢのスポット光が走査方向へ走査している期間中、基板Ｐに描画すべきパターンのＣＡＤ（Computer Aided Design）情報に基づいて、偏光器８１を高速にＯｎ／Ｏｆｆ変調することによって描画ビームＬＢを偏向し、基板Ｐの光感応層上にパターンを描画していく。また、制御装置１６は、描画ラインＬＬ１に沿って走査する描画ビームＬＢのスポット光の走査方向と、回転ドラムＤＲの回転による基板Ｐの搬送方向の移動とを同期させることで、基板Ｐの被処理領域Ａ７中の描画ラインＬＬ１に対応した部分に所定のパターンを描画する。

基板Ｐは、描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５が形成する描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と、描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４が形成する描画ラインＬＬ２、ＬＬ４とを通過すると、所定の連続したパターンが描画される。描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５を結ぶ直線と、描画ラインＬＬ２、ＬＬ４を結ぶ直線とで囲まれる領域を、露光領域（処理領域）ＴＲという。基板Ｐが露光領域ＴＲを通過すると、描画装置１１の露光処理によって基板Ｐの表面に所定のパターンが描画される。

次に、図３及び図８を参照して、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２について説明する。アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐの表面にその長尺方向に沿って予め形成された基準パターンとしてのアライメントマーク又は回転ドラムＤＲ上に形成された基準マーク又は基準パターン等を検出する。以下、基板Ｐのアライメントマーク並びに回転ドラムＤＲの基準マーク及び基準パターンを、単にマークと称することもある。アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐと基板Ｐ上に描画される所定のパターンとを位置合わせ（アライメント）したり、回転ドラムＤＲと描画装置１１とをキャリブレーションしたりする。

図８及び図３に示すように、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、描画装置１１で形成される描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５よりも、回転ドラムＤＲの回転方向の上流側、すなわち基板Ｐの搬送方向の上流側に設けられている。また、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ２よりも回転ドラムＤＲの回転方向の上流側、すなわち基板Ｐの搬送方向の上流側に設けられている。アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、対物レンズ系ＧＡと、撮像系ＧＤとを含む。対物レンズ系ＧＡは、照明光を基板Ｐ又は回転ドラムＤＲに投射し、かつマークからの反射光を入射する検出プローブとして機能する。撮像系ＧＤは、対物レンズ系ＧＡを介して受光したマークの像（明視野像、暗視野像、蛍光像等）を２次元ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の光電変換素子で撮像する。アライメント用の照明光は、基板Ｐ上の光感応層に対してほとんど感度を持たない波長域の光、例えば波長５００ｎｍ〜８００ｎｍ程度の光である。

アライメント顕微鏡ＡＭ１は、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向）に１列に並んで複数（本実施形態では３個）設けられる。同様に、アライメント顕微鏡ＡＭ２は、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向）に１列に並んで複数（本実施形態では３個）設けられる。つまり、本実施形態において、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、計６個設けられている。図３では、便宜上、６個のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の各対物レンズ系ＧＡのうち、３つのアライメント顕微鏡ＡＭ１の各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３の配置を示す。３つのアライメント顕微鏡ＡＭ１の各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３による基板Ｐ（又は回転ドラムＤＲの外周面）上の観察領域（検出領域）Ｖｗ１〜Ｖｗ３は、図３（又は図８）に示すように、回転中心軸ＡＸ２と平行なＹ方向に、所定の間隔で配置される。図８に示すように、各観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３の中心を通る各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３の光軸Ｌａ１〜Ｌａ３は、いずれもＸＺ面と平行となっている。同様に、３個のアライメント顕微鏡ＡＭ２の各対物レンズ系ＧＡによる基板Ｐ（又は回転ドラムＤＲの外周面）上の観察領域（検出領域）Ｖｗ４〜Ｖｗ６は、図３に示すように、回転中心軸ＡＸ２と平行なＹ方向に、所定の間隔で配置される。図８に示すように、各観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６の中心を通る各対物レンズ系ＧＡの光軸Ｌａ４〜Ｌａ６も、いずれもＸＺ面と平行となっている。そして、観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と、観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６とは、回転ドラムＤＲの回転方向、すなわち基板Ｐの搬送方向に所定の間隔で配置される。

アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２によるマークの観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６は、基板Ｐ又は回転ドラムＤＲの表面において、例えば、２００μｍ角程度、すなわち一辺が２００μｍ程度の正方形の範囲に設定される。図８に示すように、アライメント顕微鏡ＡＭ１の光軸Ｌａ１〜Ｌａ３、すなわち、対物レンズ系ＧＡの光軸Ｌａ１〜Ｌａ３は、回転中心軸ＡＸ２から回転ドラムＤＲの径方向に延びる設置方位線Ｌｅ３と同じ方向に設定される。同様に、アライメント顕微鏡ＡＭ２の光軸Ｌａ４〜Ｌａ６、すなわち、対物レンズ系ＧＡの光軸Ｌａ４〜Ｌａ６は、回転中心軸ＡＸ２から回転ドラムＤＲの径方向に延びる設置方位線Ｌｅ４と同じ方向に設定される。このとき、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ２によりも回転ドラムＤＲの回転方向の上流側に配置されていることから、中心面ｐ３と設置方位線Ｌｅ３とがなす角度は、中心面ｐ３と設置方位線Ｌｅ４とがなす角度に比較して大きくなっている。

基板Ｐの表面には、図３に示すように、５つの描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々によって描画される被処理領域Ａ７（例えば１つの表示パネルデバイスの大きさ）が、Ｘ方向に所定の間隔を空けて配置される。基板Ｐ上の被処理領域Ａ７の周囲には、位置合わせのため、基板Ｐの長尺方向に沿って基板Ｐ上、すなわち基板Ｐの表面に予め形成された複数のアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ３が設けられる。アライメントマークＫＳ１〜ＫＳ３は、例えば十字状に形成されている。アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板ＰのアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ２によって位置合わせをするが、位置合わせはこれに限定されない。例えば、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐに形成された回路パターンの一部又は配線パターンの一部等を利用して位置合わせを行ってもよい。

図３において、アライメントマークＫＳ１は、被処理領域Ａ７の−Ｙ側の周辺領域に、Ｘ方向（基板Ｐの長尺方向）に一定の間隔で設けられ、アライメントマークＫＳ３は、被処理領域Ａ７の＋Ｙ側の周辺領域に、Ｘ方向（基板Ｐの長尺方向）に一定の間隔で設けられる。さらに、アライメントマークＫＳ２は、Ｘ方向に隣り合う２つの被処理領域Ａ７の間の余白領域において、Ｙ方向の中央に設けられる。アライメントマークＫＳ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ１の観察領域Ｖｗ１内及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡの観察領域Ｖｗ４内で、基板Ｐが搬送されている間に、アライメント顕微鏡ＡＭ１及びアライメント顕微鏡ＡＭ２に順次捕捉されるように形成される。また、アライメントマークＫＳ３は、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ３の観察領域Ｖｗ３内及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡの観察領域Ｖｗ６内で、基板Ｐが搬送されている間に、アライメント顕微鏡ＡＭ１及びアライメント顕微鏡ＡＭ２に順次捕捉されるように形成される。さらに、アライメントマークＫＳ２は、それぞれ、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ２の観察領域Ｖｗ２内及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡの観察領域Ｖｗ５内で、基板Ｐが搬送されている間に、順次捕捉されるように形成される。

このため、Ｙ方向、すなわち基板Ｐの幅方向に３台が配列された２組のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２のうち、回転ドラムＤＲのＹ方向の両側に設けられた２つのアライメント顕微鏡ＡＭ１及び２つのＡＭ２は、基板Ｐの幅方向の両側に形成されたアライメントマークＫＳ１、ＫＳ３を常時観察又は検出することができる。基板Ｐの幅方向とは、基板Ｐの長尺方向と直交する方向である。また、Ｙ方向に３台が配列された２組のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２のうち、回転ドラムＤＲのＹ方向の中央に配置されたアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐ上に描画される被処理領域Ａ７同士の間の余白部等に形成されるアライメントマークＫＳ２を常時観察又は検出することができる。

露光装置ＥＸは、いわゆるマルチビーム型の描画装置１１を適用しているため、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５によって、基板Ｐ上に描画される複数のパターン同士を、Ｙ方向に好適に継ぎ合わせるべく、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による継ぎ精度を許容範囲内に抑えるためのキャリブレーションが必要となる。また、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に対するアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６の相対的な位置関係は、ベースライン管理によって精密に求められている必要がある。そのベースライン管理のためにも、キャリブレーションが必要となる。

複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による継ぎ精度を確認するためのキャリブレーション及びアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２のベースライン管理のためのキャリブレーションでは、基板Ｐを支持する回転ドラムＤＲの外周面の少なくとも一部に、基準となるマーク又は基準となるパターンを設ける必要がある。そこで、図９に示すように、露光装置ＥＸでは、外周面に基準となるマーク又は基準となるパターンを設けた回転ドラムＤＲを用いている。

回転ドラムＤＲは、その外周面の両端側に、後述する回転位置検出機構１４の一部を構成するエンコーダ計測用のスケール部ＧＰａ、ＧＰｂが形成されている。また、回転ドラムＤＲは、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの内側に、凹状の溝、又は凸状のリムによる狭い幅の規制帯ＣＬａ、ＣＬｂが全周にわたって刻設されている。基板ＰのＹ方向の幅は、その２本の規制帯ＣＬａ、ＣＬｂのＹ方向の間隔よりも小さく設定され、基板Ｐは回転ドラムＤＲの外周面のうち、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂで挟まれた内側の領域に密着して支持される。

回転ドラムＤＲは、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂで挟まれた外周面に、回転中心軸ＡＸ２に対して＋４５度で傾いた複数の線パターンＲＬ１と、回転中心軸ＡＸ２に対して−４５度で傾いた複数の線パターンＲＬ２とが、一定のピッチ（周期）Ｐｆ１、Ｐｆ２で繰り返し刻設されたメッシュ状のドラム側基準パターン（ドラム側基準マークとしても利用可能）ＲＭＰが設けられる。

ドラム側基準パターンＲＭＰは、基板Ｐと回転ドラムＤＲの外周面とが接触する部分において、摩擦力や基板Ｐの張力等の変化が生じないように、全面均一な斜めパターン（斜格子状パターン）としている。なお、線パターンＲＬ１、ＲＬ２は、必ずしも斜め４５度である必要はなく、線パターンＲＬ１をＹ軸と平行にし、線パターンＲＬ２をＸ軸と平行にした縦横のメッシュ状パターンとしても良い。さらに、線パターンＲＬ１、ＲＬ２を９０度で交差させる必要はなく、隣接する２本の線パターンＲＬ１と、隣接する２本の線パターンＲＬ２とで囲まれた矩形領域が、正方形（又は長方形）以外の菱形になるような角度で、線パターンＲＬ１、ＲＬ２を交差させてもよい。

次に、図３、図４及び図８を参照して、回転位置検出機構１４について説明する。図８に示すように、回転位置検出機構１４は、回転ドラムＤＲの回転位置を光学的に検出するものであり、例えばロータリーエンコーダ等を用いたエンコーダシステムが適用されている。本実施形態において、回転位置検出機構１４には、インクリメンタル方式のエンコーダシステムが用いられるが、アブソリュート方式のエンコーダシステムであってもよい。回転位置検出機構１４は、回転ドラムＤＲの両端部に設けられるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂと、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの各々と対向する複数のエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４とを有する。図４及び図８では、スケール部ＧＰａに対向した４つのエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４だけが示されているが、スケール部ＧＰｂにも同様のエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４が対向して配置される。

スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転ドラムＤＲの外周面の周方向の全体にわたって環状にそれぞれ形成されている。スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転ドラムＤＲの外周面の周方向に一定のピッチで凹状又は凸状の格子線を刻設した回折格子（例えば１０μｍ幅の格子線を２０μｍ間隔で刻設）であり、インクリメンタル型スケールとして用いられる。このため、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転中心軸ＡＸ２周りに回転ドラムＤＲと一体に回転する。なお、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの回折格子のピッチが２０μｍであっても、エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ４の各々が出力する９０°の位相差を持つ正弦波状の２相信号を使うことによって、格子ピッチの１／２０〜１／１００程度の高分解能な計測が可能である。

基板Ｐは、回転ドラムＤＲの両端のスケール部ＧＰａ、ＧＰｂを避けた内側、つまり、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂの内側に巻き付けられる。厳密な配置関係を必要とする場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面と、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐの部分の外周面とが同一面（中心軸ＡＸ２から同一半径）になるように設定する。そのためには、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面を、回転ドラムＤＲの基板巻付け用の外周面に対して、径方向に基板Ｐの厚み分だけ高くしておけばよい。このため、回転ドラムＤＲに形成されるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面を、基板Ｐの外周面とほぼ同一の半径に設定することができる。その結果、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐ上の描画面と同じ径方向位置でスケール部ＧＰａ、ＧＰｂを検出することができ、計測位置と処理位置とが回転系の径方向に異なることで生ずるアッベ誤差を小さくすることができる。

エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、回転中心軸ＡＸ２から見てスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの周囲にそれぞれ配置されており、回転ドラムＤＲの周方向において異なる位置に配置されている。エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、制御装置１６に接続されている。エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂに向けて計測用の光ビームを投射し、その反射光束（回折光）を光電検出することにより、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの周方向の位置変化に応じた検出信号（例えば、９０度の位相差を持った２相信号）を制御装置１６に出力する。制御装置１６は、その検出信号を不図示のカウンター回路で内挿補間してデジタル処理することにより、回転ドラムＤＲの角度変化、すなわち、その外周面の周方向の位置変化をサブミクロンの分解能で計測することができる。制御装置１６は、回転ドラムＤＲの角度変化から、基板Ｐの搬送速度も計測することができる。

図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ１は、設置方位線Ｌｅ１上に配置される。設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ１による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ１の読取位置と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線と、描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。

同様に、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ２は、設置方位線Ｌｅ２上に配置される。設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ２による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、描画ラインＬＬ２、ＬＬ４と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ２の読取位置と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線と、描画ラインＬＬ２、ＬＬ４と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。

また、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ３は、設置方位線Ｌｅ３上に配置される。設置方位線Ｌｅ３は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ３による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ３は、ＸＺ面内において、アライメント顕微鏡ＡＭ１による基板Ｐの観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ３の読取位置と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。

同様に、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ４は、設置方位線Ｌｅ４上に配置される。設置方位線Ｌｅ４は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ４による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ４は、ＸＺ面内において、アライメント顕微鏡ＡＭ２による基板Ｐの観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ３の読取位置と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡ＡＭ２の観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。

エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４の設置方位（回転中心軸ＡＸ２を中心としたＸＺ面内での角度方向）を設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３、Ｌｅ４で表す場合、図４に示すように、設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２が中心面ｐ３に対して角度±θ°になるように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５及びエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２が配置される。

制御装置１６は、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２によってスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ、ＧＰｂの回転角度位置を検出し、検出した回転角度位置に基づいて、奇数番及び偶数番の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による描画を行っている。つまり、制御装置１６は、基板Ｐに投射される描画ビームＬＢが走査方向へ走査している期間中、基板Ｐに描画すべきパターンのＣＡＤ情報に基づいて、偏光器８１をＯＮ／ＯＦＦ変調するが、偏光器８１によるＯＮ／ＯＦＦ変調のタイミングを、検出した回転角度位置に基づいて決定することで、基板Ｐの光感応層の表面にパターンを精度よく描画することができる。

制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２により基板Ｐ上のアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ５が検出されたときの、エンコーダヘッドＥＮ３、ＥＮ４によって検出されるスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ、ＧＰｂの回転角度位置を記憶することにより、基板Ｐ上のアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ５の位置と回転ドラムＤＲの回転角度位置との対応関係を求めることができる。同様に、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２により回転ドラムＤＲ上のドラム側基準パターンＲＭＰが検出されたときの、エンコーダヘッドＥＮ３、ＥＮ４によって検出されるスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ、ＧＰｂの回転角度位置を記憶することにより、回転ドラムＤＲ上のドラム側基準パターンＲＭＰの位置と回転ドラムＤＲの回転角度位置との対応関係を求めることができる。このように、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６内で、マークをサンプリングした瞬間の回転ドラムＤＲの回転角度位置（又は周方向位置）を精密に計測することができる。そして、露光装置ＥＸでは、この計測結果に基づいて、基板Ｐと基板Ｐの表面に描画される所定のパターンとの位置合わせ（アライメント）をしたり、回転ドラムＤＲと描画装置１１とをキャリブレーションしたりする。次に、アライメントについて説明する。

アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２によるマーク検出には、いくつかの方式があるが、基板Ｐが長尺方向に所定の速度で移動している間に、各観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６内でマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３を補足して撮像する必要がある。このため、撮像系ＧＤの２次元ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子としては、高速シャッター（例えば、１／３２００秒以下の撮像光量の蓄積）に対応したものが使われる。そのような高速シャッターが利用できない撮像素子の場合は、観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６を照明するための光源を、発光時間が極めて短くピーク強度が高いパルス光源（ストロボ等）にしてもよい。例えば、マークＫｓ１がアライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域Ｖｗ１内に位置するタイミングが不明の場合は、回転ドラムＤＲの一定回転角度ごとに、高速シャッターを開いたり、パルス光源をパルス発光させたりして、観察領域Ｖｗ１内の像を繰り返し撮像し、撮像した複数の画像の解析によりマーク像が捕捉された画像を見つけ、その画像を撮像したときの回転ドラムＤＲの回転角度位置（エンコーダ計測値）を記憶しておく。１つのマークＫｓ１が観察領域Ｖｗ１内で補足されたときの回転ドラムＤＲの回転角度位置（エンコーダ計測値）が判れば、その後はマークＫｓ１の長尺方向の配列間隔（設計間隔）とエンコーダ計測値とに基づいて、マークの捕捉位置が求まるので、その位置になったら、撮像素子によって観察領域Ｖｗ１内の像をサンプリングすればよい。

（基板のアライメントについて）
本実施形態において、露光装置ＥＸは、基板Ｐの搬送方向に向かって２列のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２を有しているが、２列のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２うち少なくとも一方を有していれば、アライメントは可能である。アライメント顕微鏡ＡＭ１と各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５（走査ラインＬＬ１〜ＬＬ５）との距離及びアライメント顕微鏡ＡＭ２と各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５（走査ラインＬＬ１〜ＬＬ５）との距離は、予め分かっている。このため、図１に示す制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１又はアライメント顕微鏡ＡＭ２が検出したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置から、基板Ｐが搬送されて同一のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３が移動した距離（搬送距離）によって、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３と描画装置１１の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５又は描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４との相対的な位置関係の変化を求めることができる。

同様に、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１又はアライメント顕微鏡ＡＭ２が検出したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置から、基板Ｐが搬送されることにより同一のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の移動に要した時間（搬送時間）によっても、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３と描画装置１１の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５又は描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４との相対的な位置関係の変化を求めることができる。

制御装置１６は、前述した相対的な位置関係に基づいて、描画装置１１の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５及び描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４が基板Ｐの表面に描画するタイミングを制御する。また、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１が検出したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報に基づいてアライメント用データを生成し、これに基づいて基板Ｐのアライメントを行いながら描画装置１１を制御して、基板Ｐの表面に所定のパターンを描画（露光）する。アライメント用データは、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３から求めた、基板Ｐの被処理領域Ａ７の位置情報（例えば（Ｘ、Ｙ、Ｚ）座標）である。

このように、示す制御装置１６は、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３に関する位置情報と、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６から描画装置１１の基板Ｐ上における露光領域ＴＲまでの基板Ｐの搬送距離又は搬送時間と、に基づいて描画装置１１を制御する。このようにすることで、露光装置ＥＸは、基板Ｐの搬送中にアライメントを実行しながら描画装置１１によって基板Ｐの表面に所定のパターンを描画することができる。アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３に関する位置情報は、アライメント顕微鏡ＡＭ１が検出動作を継続することによって、順次検出される。アライメント顕微鏡ＡＭ１は、観察領域Ｖｗ１、Ｖｗ２、Ｖｗ３で基板Ｐの搬送中、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３に関する位置情報を順次検出する。アライメント顕微鏡ＡＭ２は、観察領域Ｖｗ４、Ｖｗ５、Ｖｗ６で基板Ｐの搬送中、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３に関する位置情報を順次検出する。

図１０は、基板の長尺方向における被処理領域と、基板の長尺方向においてアライメント可能な領域とを、ＸＺ面内で示す図である。図１１は、基板の長尺方向における被処理領域と、基板の長尺方向においてアライメント可能な領域とを示す平面図である。露光装置ＥＸの回転ドラムＤＲは、周方向の一部に基板Ｐが巻き付けられてこれを支持している。２列のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２のうち少なくとも一方が実際にアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ３を検出することによって、露光直前にアライメント（マーク検出）が可能な基板Ｐの長尺方向における最大の距離は、基板Ｐの搬送方向上流側に配置されるアライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域Ｖｗ１、Ｖｗ２、Ｖｗ３から露光装置ＥＸの露光領域ＴＲまでの回転ドラムＤＲの周長に沿った距離である。

より具体的には、図１０に示すように、アライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域Ｖｗ１、Ｖｗ２、Ｖｗ３から、基板Ｐの搬送方向上流側に配置された描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５による描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５までの距離が最大となる。以下において、この距離を適宜アライメント長（回転ドラムＤＲ上における露光領域ＴＲまでの基板Ｐの搬送距離に相当）Ｌという。このアライメント長Ｌに対応する基板Ｐ上の領域を、アライメント可能領域ＡＡという。

図１１に示すように、基板Ｐの被処理領域Ａ７の長尺方向における最大の長さ（以下、適宜最大露光長という）をＷｍａｘとする。最大露光長Ｗｍａｘ≦アライメント長Ｌであれば、被処理領域Ａ７の全体に付随して設けられたアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ３を、アライメント顕微鏡ＡＭ１（観察領域Ｖｗ１、Ｖｗ２、Ｖｗ３）によって、すべてを実測することができる。そのため、図１に示す制御装置１６は、その実測結果に基づいて、被処理領域Ａ７の全体の変形誤差及び伸縮誤差等を求める演算処理を露光直前に行い、適切な補正を施して精密なパターン露光を行うことができる。

しかしながら、最大露光長Ｗｍａｘ＞アライメント長Ｌになると、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、被処理領域Ａ７の全体に付随して設けられたアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ３を、露光直前までにすべて検出することができない。そのため、図１に示す制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１が検出した被処理領域Ａ７の一部のみに付随したアライメントマークの検出結果に基づいて、アライメントのための演算処理を行うことになる。このように、露光装置ＥＸは、描画装置１１の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５とアライメント顕微鏡ＡＭ１との配置から、基板Ｐに対してアライメントできる領域が制限される。すなわち、被処理領域Ａ７の全体ではなく、その一部分の領域（アライメント長Ｌ）の変形誤差や伸縮誤差等のみに基づいて、被処理領域Ａ７に対するパターン露光が開始される。

図１１に示すように、被処理領域Ａ７のうち、アライメント可能領域ＡＡ以外の領域ＮＡＡ（非アライメント領域ともいう）は、アライメント可能領域ＡＡで検出されたアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ３の位置情報に基づいて、アライメントが行われる。例えば、制御装置１６は、アライメント可能領域ＡＡで検出されたアライメントマークＫＳ１〜ＫＳ３の位置情報を用いて、非アライメント領域ＮＡＡでのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を外挿補間等により求める。制御装置１６は、アライメント可能領域ＡＡ及び非アライメント領域ＮＡＡのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を用いて、アライメント用データ（被処理領域Ａ７の位置誤差、微小回転誤差、直交度誤差若しくは伸縮誤差等に関連するパラメータ値又は補正係数値等）を生成する。

非アライメント領域ＮＡＡでのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報は、外挿等により求められたものなので、実際の計測に基づくものではない。このため、非アライメント領域ＮＡＡでは、アライメント可能領域ＡＡよりもアライメントの誤差（パラメータ値又は補正係数値の確度の低下）が大きくなる可能性があり、描画（露光）の精度（パターンの描画位置精度、重ね合せ精度）は低下する傾向にある。基板Ｐの長尺方向における非アライメント領域ＮＡＡの寸法はＷｍａｘ−Ｌである。Ｗｍａｘ−Ｌがアライメント長Ｌよりも大きくなると、アライメントの誤差が拡大される結果、描画（露光）の精度が低下する。そのようなアライメントの誤差を抑制するため、本実施形態において、Ｌ≧Ｗｍａｘ／３としている。

図１２は、基板の被処理領域のうち、アライメント可能領域と非アライメント領域とを示す平面図である。図１３は、被処理領域Ａ７の搬送方向上流側における端部のアライメント誤差に対する搬送方向下流側における端部のアライメント誤差の比率と、基板Ｐの長尺方向におけるアライメント可能領域との関係を示す図である。図１２に示すように、基板Ｐの被処理領域Ａ７の搬送方向（図１２の矢印ＤＤで示す方向）側の端部Ａ７Ｌは、アライメント可能領域ＡＡ側の端部である。基板Ｐの被処理領域Ａ７の搬送方向下流側（図１２の矢印ＤＤで示す方向とは反対方向）側の端部Ａ７Ｔは、非アライメント領域ＮＡＡ側の端部である。図１２に示すように、アライメント可能領域ＡＡは、基板Ｐの被処理領域Ａ７のうちの搬送方向ＤＤ側である。

図１３において、縦軸ＥＲは、被処理領域Ａ７の搬送方向ＤＤ側における端部Ａ７Ｌで生じうるアライメント誤差ＥＲＬに対して、搬送方向ＤＤの下流側における被処理領域Ａ７の端部Ａ７Ｔで生じ得るアライメント誤差ＥＲＴの比率（誤差比率）ＥＲＴ／ＥＲＬを表す。誤差ＥＲＬ、ＥＲＴは、露光時に起こり得るアライメント誤差である。露光時の誤差とは、描画装置１１の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５等によって描画された所定のパターンの位置と、この所定のパターンが本来描画されるべき基板Ｐ上の位置とのずれである。

露光においては、アライメント顕微鏡ＡＭ１がアライメント可能領域ＡＡに存在するアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３を読み取り、制御装置１６はその読み取り結果に基づいてアライメントを行いながら、描画装置１１の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５等を用いて所定のパターンを基板Ｐの表面に露光（描画）する。図１３の横軸ＡＡＲは、被処理領域Ａ７の最大露光長Ｗｍａｘに対する、基板Ｐの長尺方向におけるアライメント可能領域ＡＡの長さＬの比率である。基板Ｐの長尺方向におけるアライメント可能領域ＡＡの長さはアライメント長Ｌなので、比率ＡＡＲはＬ／Ｗｍａｘで表される。

誤差比率ＥＲは、概略的に寸法Ｗｍａｘ−Ｌとアライメント長Ｌとのテコ比（Ｗｍａｘ−Ｌ）／Ｌの計算により求めることができる。誤差比率ＥＲは前述したテコ比によるのでアライメント長Ｌに反比例する。このため、図１３に示すように、アライメント可能領域ＡＡが減る、すなわち比率ＡＡＲが小さくなると、誤差比率ＥＲは急激に大きくなる。被処理領域Ａ７全体でアライメントの精度は均一であることが好ましいが、経験則から誤差比率ＥＲは２程度まで許容できる。誤差比率ＥＲを２に収めるためには、比率ＡＡＲ＝１／３、すなわち、Ｌ≧Ｗｍａｘ／３となるように設定されることが好ましい。図１に示すデバイス製造システム１製造するデバイスに求められるアライメント精度及び回転ローラＡＲの直径にもよるが、Ｌ≧Ｗｍａｘ／３が好ましく、さらにはＬ≧Ｗｍａｘ／２が好ましい。このようにすれば、回転ローラＡＲを無闇に大きくしなくてもアライメント精度及び描画精度を確保でき、かつアライメント顕微鏡ＡＭ１も無理なく配置することができる。なお、図１３において、比率ＡＡＲ＝０．５（１／２）では、Ｌ＝Ｗｍａｘ／２となり、テコ比の関係より、被処理領域Ａ７の上流側の端部Ａ７Ｌで生じ得るアライメント誤差ＥＲＬ（絶対値）と、被処理領域Ａ７の下流側の端部Ａ７Ｔで生じ得るアライメント誤差ＥＲＴ（絶対値）とがほぼ等しくなるため、誤差比率ＥＲはほぼ１となる。

（第１変形例）
図１４は、第１変形例に係る露光装置を示す図である。図１５は、図１４に示した基板Ｐの搬送方向上流側に設けられた上流側円筒部材（回転ドラムＤＲＭ）によって支持される基板の長尺方向において、アライメント可能な領域を示す平面図である。前述した例は、Ｌ／３≧Ｗｍａｘとなる位置にアライメント顕微鏡ＡＭ１と描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５とが設けられている。本変形例は、露光装置ＥＸの装置の仕様上、このような配置が採用できない場合の露光装置ＥＸａを示す。

図１４に示す露光装置ＥＸａは、回転ドラムＤＲと、描画装置１１と、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２とに加えて、上流側円筒部材としての上流側回転ドラムＤＲＭと、上流側基準パターン検出部としての上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３とをさらに含む。上流側回転ドラムＤＲＭは、円筒部材としての回転ドラムＤＲに対して基板Ｐの搬送方向ＤＤの上流側に設けられて、円筒状の外周面の所定周長範囲にわたって基板Ｐを支持しつつ搬送する円筒形状の部材である。上流側回転ドラムＤＲＭは、上流側回転ドラムＤＲＭと同様の構造（同一の材料、かつ同一の直径）である。上流側回転ドラムＤＲＭは、回転中心軸ＡＸ３の周りを、モータ等の駆動源によって回転する。

上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３は、前述したアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２と同様の構造でＹ方向に３組が設けられ、対物レンズ系ＧＡと、撮像系ＧＤとを含む。上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３は、上流側回転ドラムＤＲＭの外周面と対向するように配置される。上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３（３組）の各の観察領域（検出領域）Ｖｗ７、Ｖｗ８、Ｖｗ９から描画装置１１の露光領域ＴＲまでの基板Ｐに沿った距離は、最大露光長Ｗｍａｘ以上になるように設定される。

上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２と同様にＹ方向、すなわち上流側回転ドラムＤＲＭの回転中心軸ＡＸ３と平行な方向（幅方向）に複数台（本変形例では３台）が１列に配置されている。上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３は、上流側回転ドラムＤＲＭで支持されて搬送される基板Ｐ上の複数のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３に関する位置情報を順次検出する。複数の上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３は、それぞれ観察領域（検出領域）Ｖｗ７、Ｖｗ８、Ｖｗ９内のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３を順次検出する。さらに、上流側回転ドラムＤＲＭの回転角度位置は、回転ドラムＤＲと同様のエンコーダシステム（スケール部ＧＰａとエンコーダヘッドＥＮ）によって精密に計測される。そのエンコーダヘッドは、ＸＺ面内において、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３の設置方位線Ｌｅ５と同じ方位に配置される。

露光装置ＥＸａの制御装置１６は、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３が検出した基板Ｐの被処理領域Ａ７のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報及びアライメント顕微鏡ＡＭ１が検出した基板Ｐの被処理領域Ａ７のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報に基づいて、描画（露光）時における基板Ｐのアライメントを行う。上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３は、基板Ｐの被処理領域Ａ７全体のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を検出できる。制御装置１６は、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３が検出した基板Ｐの被処理領域Ａ７全体のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を用いて、被処理領域Ａ７全体でのアライメント結果と、アライメント可能領域ＡＡでのアライメント結果との関係を求めておく。

描画装置１１の描画（露光）において、制御装置１６は、基板Ｐの搬送方向ＤＤの下流側に配置されているアライメント顕微鏡ＡＭ１が検出した、基板Ｐの被処理領域Ａ７に存在するアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報のうち、基板Ｐの被処理領域Ａ７の一部、すなわちアライメント可能領域ＡＡのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を用いたパターン露光を開始する。その際、制御装置１６は、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３によって既に求めた被処理領域Ａ７全体でのアライメント結果とアライメント可能領域ＡＡでのアライメント結果との関係を用いて、アライメント可能領域ＡＡのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報から、被処理領域Ａ７全体のアライメント用データを生成する。制御装置１６は、生成したアライメント用データを用いてアライメント（位置ずれ補正、微小回転補正、直交度補正又は伸縮補正等）を行いながら、描画装置１１を制御して基板Ｐの表面に描画（露光）する。

上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３の観察領域Ｖｗ７、Ｖｗ８、Ｖｗ９とアライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域（検出領域）Ｖｗ１〜Ｖｗ３との距離は、予め分かっている。このため、制御装置１６は、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３が検出したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置から、基板Ｐが搬送されて同一のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３が移動した距離（搬送距離）によって、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３とアライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域（検出領域）Ｖｗ１〜Ｖｗ３との相対的な位置関係を求めることができる。同様に、制御装置１６は、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３が検出したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置から、基板Ｐが搬送されることにより同一のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の移動に要した時間（搬送時間）によっても、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３とアライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域（検出領域）Ｖｗ１〜Ｖｗ３との相対的な位置関係を求めることができる。

制御装置１６は、この相対的な位置関係に基づいて、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３が検出したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳと同一のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３がアライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域（検出領域）Ｖｗ１〜Ｖｗ３に到達したタイミングで、アライメント顕微鏡ＡＭ１にアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３を検出させる。制御装置１６は、前述したように、アライメント顕微鏡ＡＭ１が検出した基板Ｐのアライメント可能領域ＡＡに存在するアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報と、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３が検出した基板Ｐの被処理領域Ａ７全体に存在するアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報とに基づき、描画装置１１が描画（露光）する際に用いるアライメント用データを生成する。

このように、制御装置１６は、描画装置１１側のアライメント顕微鏡ＡＭ１が検出したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報及び搬送距離又は搬送時間に基づいて、描画装置１１の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５及び描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４が基板Ｐの表面に描画するタイミングを制御する。このとき、制御装置１６は、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３及びアライメント顕微鏡ＡＭ１が検出したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報に基づき、前述したように基板Ｐのアライメントを行いながら描画装置１１を制御して、基板Ｐの表面に所定のパターンを描画（露光）する。

描画装置１１の描画（露光）時において用いるアライメント用データの生成の一例について説明する。前述した通り、制御装置１６は、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３が検出した基板Ｐの被処理領域Ａ７全体のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を用いて、被処理領域Ａ７全体でのアライメント用データ（第１情報）を生成する。また、制御装置１６は、アライメント可能領域ＡＡのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を用いて、被処理領域Ａ７全体でのアライメント用データ（第２情報）を生成する。第２情報を求める場合、非アライメント領域ＮＡＡの位置情報は、例えば、アライメント可能領域ＡＡのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を用いて外挿補間等によって求められる。制御装置１６は、アライメント可能領域ＡＡのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報及び外挿補間等によって求められた非アライメント領域ＮＡＡの位置情報を用いて、被処理領域Ａ７全体でのアライメント用データ（第３情報）を生成する。制御装置１６は、例えば、第１情報と第２情報との差分を求め、両者の関係として、例えば、記憶部に記憶しておく。

基板Ｐが回転ドラムＤＲに搬送されると、描画装置１１側のアライメント顕微鏡ＡＭ１は基板ＰのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を検出する。制御装置は、アライメント顕微鏡ＡＭ１が検出したアライメント可能領域ＡＡのアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を用いて、前述したように、被処理領域Ａ７全体でのアライメント用データ（第３情報）を生成する。

さらに、制御装置１６は、第１情報と第２情報との関係（差分）を用いて第３情報を補正して、被処理領域Ａ７全体でのアライメント用データ（第４情報）を生成する。制御装置１６は、第４情報を用いて、アライメントを行いながら、描画装置１１を制御して基板Ｐの表面に描画（露光）する。このようにすることで、本変形例は、回転ドラムＤＲ及び上流側回転ドラムＤＲＭの径を無闇に大きくしなくてもアライメント精度及び描画精度を確保でき、かつアライメント顕微鏡ＡＭ１も無理なく配置することができる。本変形例は、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３が検出した被処理領域Ａ７全体のアライメントマークの位置情報を用いて、描画装置１１側のアライメント顕微鏡ＡＭ１が検出したアライメント可能領域ＡＡのアライメントマークの位置情報に基づく被処理領域Ａ７全体のアライメント用データを求めればよく、その方法は前述したものに限定されない。

本変形例では、描画装置１１側の回転ドラムＤＲ外周面が基板Ｐを支持する所定周長範囲内における描画装置１１の露光領域ＴＲの配置と、上流側回転ドラムＤＲＭの外周面が基板Ｐを支持する所定周長範囲内における上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３の観察領域Ｖｗ７、Ｖｗ８、Ｖｗ８の配置とをほぼ同一にしている。本変形例においては、基板Ｐの搬送方向ＤＤの上流側に配置された描画装置１１の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５の設置方位線Ｌｅ１と中心面ｐ３とのなす角度と、上流側アライメント顕微鏡ＡＭ３の設置方位線Ｌｅ５と中心面ｐ４とのなす角度とを、いずれも−θとしている。中心面ｐ４は、上流側回転ドラムＤＲＭの回転中心軸ＡＸ３を含み、かつ中心面ｐ３と平行な平面である。このようにすることで、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の検出位置における基板Ｐの姿勢と、描画（露光）位置における基板Ｐの姿勢との関係を同様にすることができる。

上流側回転ドラムＤＲＭに掛け回される基板Ｐは、テンション調整ローラＲＴＵ１、ＲＴＵ２によって張力が調整される。制御装置１６は、上流側回転ドラムＤＲＭのテンション調整ローラＲＴＵ１、ＲＴＵ２と、回転ドラムＤＲのテンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２とを制御して上流側回転ドラムＤＲＭと回転ドラムＤＲとの間で基板Ｐの張力を一定にする。このようにすると、上流側回転ドラムＤＲＭと回転ドラムＤＲとの間で基板Ｐの状態を同様にすることができるので、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報の検出精度が低下することを抑制できる。

（第２変形例）
アライメント長Ｌは短いほどよいが、アライメントと描画（露光）とを同時に行う場合、Ｌを短くすると非アライメント領域ＮＡＡが大きくなる結果、外挿等によって位置情報を求める領域が大きくなる。結果として、アライメントの誤差が大きくなる可能性がある。本変形例は、Ｌ≧Ｗｍａｘ／３の条件を用いず、連続してアライメントしながら連続して描画（露光）するものである。

図１６は、第２変形例に係る連続アライメントを説明するための図である。図１７、図１８は、線形補間の例である。第２変形例は、図１０に示す露光装置ＥＸを用いて実現する。露光装置ＥＸは、２列のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２を備えるが、アライメント顕微鏡は、１列であってもよいし３列以上であってもよい。露光装置ＥＸが備えるアライメント顕微鏡ＡＭ１は、基板Ｐの表面に設けられたアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の位置情報を検出する。図１６に示すように、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３は、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）に向かって３個配列され、基板Ｐの長尺方向（Ｘ方向）に向かって所定の間隔で複数列が形成されている。アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３は、基板Ｐの長尺方向に一定間隔（設計値）で、離散的に配置されている。アライメント顕微鏡ＡＭ１は、基板Ｐの搬送中に、アライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３を１列毎に順次検出する。

制御装置１６は、基板Ｐ上の被処理領域Ａ７に付随して基板Ｐの長尺方向に設けられるアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３のうち、被処理領域Ａ７の長尺方向の先行部分に付随したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３に関する第１の位置情報がアライメント顕微鏡ＡＭ１によって検出されると、被処理領域Ａ７の先行部分の処理位置を特定する。例えば、先行部分としての被処理領域Ａ７の部分領域Ｘ１に付随したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３に関する第１の位置情報がアライメント顕微鏡ＡＭ１によって検出されると、制御装置１６は、被処理領域Ａ７の部分領域Ｘ１のアライメント用データを生成して、描画装置１１による処理位置を特定する。

連続アライメントを行いながら連続描画（露光）する場合、描画（露光）前に被処理領域Ａ７全面のアライメント用データを事前に生成することができなくなる。このため、制御装置１６は、被処理領域Ａ７の部分領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４毎に得られるアライメント用データを順次補間しながらパターン露光を行う。制御装置１６は、被処理領域Ａ７の長尺方向の後続部分、この例では部分領域Ｘ２に付随したアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３に関する第２の位置情報がアライメント顕微鏡ＡＭ１によって検出されると、被処理領域Ａ７の部分領域Ｘ２の処理位置及び部分領域Ｘ１と部分領域Ｘ２との間の処理位置を第１の位置情報で補間して特定する。

図１６に示す例は、Ｙ方向に配列した３個のマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３の各位置情報を用いて、部分領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４のアライメント用データとして１次元の誤差成分（Ｘ方向位置ずれ成分、Ｙ方向位置ずれ成分、Ｙ軸に対する微小な傾き成分及びＹ方向の伸縮成分等）を計算している。アライメント用データは、非線形の成分（湾曲等）を含んでいてもよい。図１７は、部分領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるＸ方向のアライメント用データ（位置ずれの誤差成分）Ｓｘの一例を示し、図１８は、部分領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるＹ方向のアライメント用データ（位置ずれの誤差成分）Ｓｙの一例を示す。部分領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の間は、部分領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４のアライメント用データＳｘ、Ｓｙを補間してアライメント用データとする。補間は１次元である。図１７、図１８に示す例は線形補間であるが、補間の方法はこれに限定されない。

図１９から図２１は、第２変形例に係る連続アライメントの他の例を説明するための図である。図１９に示す例は、基板Ｐの表面を、Ｙ方向に一列に並ぶ３個のマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３と、その列とＸ方向（搬送方向ＤＤ）に隣接した一列分の３個のマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３との計６個のマークで囲まれるブロック領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・毎に、６個のマークの各位置情報を用いて、アライメント用データを２次元の誤差成分として計算し、各ブロック領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・間の補間は１次元としたものである。

図２０に示す例は、Ｙ方向に沿って並ぶ２個のマークＫＳ１及びＫＳ２、あるいはＫＳ２及びＫＳ３の各位置情報を用いて、基板ＰのＹ方向（幅方向）のほぼ半分の領域に相当する部分領域Ｘ１Ｙ１、Ｘ１Ｙ２、Ｘ２Ｙ１、Ｘ２Ｙ２、・・・毎のアライメント用データを、１次元の誤差成分として計算し、補間は２次元としたものである。

図２１に示す例は、基板Ｐの表面を、Ｘ方向に隣接した２個のマークとＹ方向に隣接した２個のマークとの計４個のマークで囲まれるブロック領域Ｘ１Ｙ１、Ｘ１Ｙ２、Ｘ２Ｙ１、Ｘ２Ｙ２、・・・に分けて、各ブロック領域毎に対応する４個のマークの位置情報を用いて、アライメント用データを２次元の誤差成分として計算し、補間も２次元としたものである。

この第２変形例によれば、回転ドラムＤＲを無闇に大きくしなくてもアライメント精度及び描画精度を確保できる。また、Ｌ≧Ｗｍａｘ／３の条件を用いず、連続してアライメントしながら連続して描画（露光）することができるので、アライメント顕微鏡ＡＭ１を配置する位置の自由度も向上する。

制御装置１６は、部分領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４・・・毎、又はブロック領域Ｘ１Ｙ１、Ｘ１Ｙ２、Ｘ２Ｙ１、Ｘ２Ｙ２・・・毎に連続して求めたアライメント用データ及び補間によって得られたアライメント用データを用いて、連続してアライメントを行いながら描画装置１１を制御して基板Ｐの表面に描画（露光）する。アライメント長Ｌ内に、基板Ｐの長尺方向に離散的に配列された複数のアライメントマークＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３が少なくとも２つ（２列）含まれることが好ましい。このようにすると、制御装置１６は、既に得られたアライメント用データを利用して、アライメント長Ｌ内のマークの位置情報に基づいて生成されるアライメント用データを補間することができる。このように、本実施形態及び変形例では、描画装置１１による描画（露光）動作を、必ず補間演算処理を行ってから開始できるので、アライメントの精度低下及び描画の精度低下を抑制することができる。

前述した本実施形態、第１変形例及び第２変形例は、基板処理装置として露光装置を例示している。基板処理装置としては、露光装置に限られず、処理部がインクジェットのインク滴下装置により被処理物体である基板Ｐにパターンを印刷する装置であってもよい。この場合は、例えば図１１に示した露光領域ＴＲ（処理領域）に相当する位置に、インクジェットを噴出するヘッド部が設置される。また、処理部は、検査装置であってもよい。前述した本実施形態、第１変形例及び第２変形例は、マスクを用いない、いわゆるラスタースキャン式の描画露光装置を基板処理装置の例としたが、ラスタースキャン方式以外のＤＭＤ（マイクロ・ミラー・デバイス）方式のマスクレス露光装置であってもよい。さらに、平面マスク若しくは円筒マスクのパターンを投影光学系を介して基板Ｐ上に露光する投影露光装置、平面マスク若しくは円筒マスクを基板Ｐに接触させるコンタクト露光装置又はマスクと基板Ｐとを所定ギャップで対向させるプロキシミティ露光装置としてもよい。

（デバイス製造方法）
図２２は、実施形態に係る基板処理装置（露光装置）を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。このデバイス製造方法では、まず、例えば有機ＥＬ等の自発光素子による表示パネルの機能・性能設計を行い、必要な回路パターン及び配線パターンをＣＡＤ等で設計する（ステップＳ２０１）。また、表示パネルの基材となる可撓性の基板Ｐ（樹脂フィルム、金属箔膜、プラスチック等）が巻かれた供給用ロールを準備しておく（ステップＳ２０２）。なお、このステップＳ２０２で用意しておくロール状の基板Ｐは、必要に応じてその表面を改質したもの、下地層（例えばインプリント方式による微小凹凸）を事前形成したもの、光感応性の機能膜や透明膜（絶縁材料）を予めラミネートしたもの、でもよい。

次いで、基板Ｐ上に表示パネルデバイスを構成する電極、配線、絶縁膜及びＴＦＴ（薄膜半導体）等を有するバックプレーン層を形成するとともに、そのバックプレーンに積層されるように、有機ＥＬ等の自発光素子による発光層（表示画素部）が形成される（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３には、先の各実施形態で説明した露光装置ＥＸ、ＥＸａを用いて、フォトレジスト層を露光する従来のフォトリソグラフィ工程も含まれるが、フォトレジストの代わりに感光性シランカップリング材を塗布した基板Ｐをパターン露光して表面に親撥水性によるパターンを形成する露光工程、光感応性の触媒層をパターン露光し無電解メッキ法によって金属膜のパターン（配線、電極等）を形成する湿式工程又は銀ナノ粒子を含有した導電性インク等によってパターンを描画する印刷工程、等による処理も含まれる。

次いで、ロール方式で長尺の基板Ｐ上に連続的に製造される表示パネルデバイス毎に、基板Ｐをダイシングしたり、各表示パネルデバイスの表面に、保護フィルム（耐環境バリア層）又はカラーフィルターシート等を貼り合せたりして、デバイスを組み立てる（ステップＳ２０４）。次いで、表示パネルデバイスが正常に機能するか、所望の性能や特性を満たしているかの検査工程が行われる（ステップＳ２０５）。このようにして、表示パネル（フレキシブル・ディスプレー）を製造することができる。

また、前述した実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度及び光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、露光装置の組立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組立工程は、各種サブシステム相互の機械的接続、電気回路の配線接続及び気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組立工程の前に、各サブシステム個々の組立工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組立工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

また、前述した実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の置換又は変更を行うこともできる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態で引用した露光装置等に関するすべての公開公報及び米国特許の記載を援用して本明細書の記載の一部とする。このように、前述した実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態及び運用技術等は、すべて本発明の範囲に含まれる。

以上、本実施形態及びその変形例について説明したが、前述した内容により本実施形態及びその変形例が限定されるものではない。また、前述した実施形態及びその変形例の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態及びその変形例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。

１１ 描画装置
１２ 基板搬送機構
１３ 装置フレーム
１４ 回転位置検出機構
１６ 制御装置
３１ キャリブレーション検出系
Ａ７ 被処理領域
ＡＡ アライメント可能領域
ＡＭ１、ＡＭ２ アライメント顕微鏡
ＡＭ３ 上流側アライメント顕微鏡
ＤＲ 回転ドラム
ＤＲＭ 上流側回転ドラム
ＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４ エンコーダヘッド
ＥＸ、ＥＸａ 露光装置
ＧＡ 対物レンズ系
ＧＡ１、ＧＡ２、ＧＡ３ 対物レンズ系
ＧＤ 撮像系
ＧＰａ、ＧＰｂ スケール部
ＫＳ１、ＫＳ２、ＫＳ３ アライメントマーク
ＬＢ 描画ビーム
ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３、ＬＬ４、ＬＬ５ 各描画ライン
ＮＡＡ 非アライメント領域
Ｐ 基板
ＴＲ 処理領域
ＵＷ、ＵＷ１、ＵＷ２、ＵＷ３、ＵＷ４、ＵＷ５ 描画モジュール
Ｖｗ１、Ｖｗ１、Ｖｗ２、Ｖｗ３、Ｖｗ４、Ｖｗ５、Ｖｗ６、Ｖｗ７ 各観察領域
Ｗ 露光長

Claims (9)

1. 長尺のシート状の基板を、所定中心軸から一定半径の外周面の所定周長範囲で支持しつつ、前記所定中心軸の周りに回転することによって前記基板を長尺方向に搬送する円筒部材と、
   前記基板の搬送中に、前記長尺方向に沿って前記基板上に予め形成された複数の基準パターンに関する位置情報を順次検出する基準パターン検出部と、
   該基準パターン検出部による前記基準パターンの検出領域から前記基板の搬送方向の下流側に配置されて、前記基板の搬送中に前記円筒部材で支持された前記基板の一部分に対して所定の処理を施す処理部と、
   前記基準パターン検出部が前記基準パターンの検出動作を継続することによって順次検出される前記基準パターンに関する位置情報と、前記基準パターン検出部による前記基準パターンの検出領域から前記処理部による前記基板上の処理領域までの前記基板の搬送距離又は搬送時間と、に基づいて前記処理部を制御する制御部と、
   を含む基板処理装置。
2. 前記検出領域から前記処理領域までの前記基板の搬送距離をＬ、前記処理部によって前記所定の処理が施される前記基板上の被処理領域の前記長尺方向における長さをＷとしたとき、前記Ｌと前記Ｗとの関係がＬ≧Ｗ／３を満たすように設定される、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記円筒部材に対して前記基板の搬送方向の上流側に設けられ、円筒状の外周面の所定周長範囲にわたって前記基板を支持しつつ搬送する上流側円筒部材と、
   該上流側円筒部材で支持されて搬送される前記基板上の前記複数の基準パターンに関する位置情報を順次検出する上流側基準パターン検出部と、をさらに備え、
   前記制御部は、さらに、前記上流側基準パターン検出部によって順次検出される位置情報と、前記上流側基準パターン検出部による前記基準パターンの検出領域から前記基準パターン検出部による前記基準パターンの検出領域までの前記基板の搬送距離又は搬送時間を用いて、前記処理部を制御する、請求項１に記載の基板処理装置。
4. 前記円筒部材の外周面が前記基板を支持する所定周長範囲内における前記処理部の処理領域の配置と、前記上流側円筒部材の外周面が前記基板を支持する所定周長範囲内における前記上流側基準パターン検出部の検出領域の配置とをほぼ同一にした、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記制御部は、
   前記基板上の被処理領域に付随して前記長尺方向に設けられる前記複数の基準パターンのうち、前記被処理領域の前記長尺方向の先行部分に付随した前記基準パターンに関する第１の位置情報が前記基準パターン検出部によって検出されると、前記被処理領域の先行部分の処理位置を特定し、引き続き、前記被処理領域の前記長尺方向の後続部分に付随した前記基準パターンに関する第２の位置情報が前記基準パターン検出部によって検出されると、前記被処理領域の後続部分の処理位置を前記第１の位置情報で補間して特定する、請求項１に記載の基板処理装置。
6. 前記複数の基準パターンは、前記基板の長尺方向に離散的に配置され、前記基準パターン検出部の検出領域から前記処理部の処理領域までの前記基板の搬送距離Ｌは、該距離Ｌ内に前記基準パターンの少なくとも２つが含まれるように設定される、請求項２に記載の基板処理装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の基板処理装置を用いて前記基板に前記パターンを形成する、デバイス製造方法。
8. 長尺のシート状の基板を回転ドラムの外周面の所定周長範囲で支持しつつ前記回転ドラムの回転によって前記基板を長尺方向に搬送しながら、前記回転ドラムの前記所定周長範囲と対向する処理装置によって前記基板上の長尺方向に並ぶ複数の被処理領域の各々に対して所定の処理を施す基板処理方法であって、
   前記基板上の被処理領域に付随するように、前記長尺方向に沿って複数の基準パターンが所定の間隔で離散的に形成された基板を、前記回転ドラムで支持して搬送することと、
   前記処理装置による前記基板上の処理領域に対して前記基板の搬送方向の上流側の所定位置に検出領域が設定される基準パターン検出装置を用いて、前記基板の搬送中に前記複数の基準パターンを順次検出し、前記複数の基準パターンに関する位置情報を取得することと、
   前記位置情報を取得する前に、前記基準パターン検出装置による検出領域から前記処理装置による処理領域までの前記基板の搬送距離Ｌと、前記処理装置によって前記所定の処理が施される前記基板上の被処理領域の前記長尺方向における長さＷとの関係を、Ｌ≧Ｗ／３に設定することと、
   を含む基板処理方法。
9. 前記基準パターン検出装置による前記基準パターンの検出領域は、前記回転ドラムの前記所定周長範囲内の上流側に配置される、請求項８に記載の基板処理方法。

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