JP2017139493A - 基板の装着及び取外し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を効率よく処理可能にする基板の装着及び取外し装置を提供する。
【解決手段】可撓性を有するシート状の基板を、円筒状のドラムの外周面に沿って湾曲させて装着したり、ドラムの外周面からシート状の基板を取り外したりする為の基板の装着及び取外し装置であって、シート状の基板を予め定められた許容範囲内のたわみで吸着支持する吸着装置と、ドラムと吸着装置とドラムの外周面の周方向に関して相対的に移動させる移動装置と、移動装置による相対的な移動によって、シート状の基板を吸着装置からドラムの外周面に受け渡す際、又はドラムの外周面に装着されたシート状の基板を吸着装置に受け渡す際、ドラムの周方向に関する相対的な移動の位置に応じて吸着装置によるシート状の基板の吸着状態を変化させる制御装置と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、基板の装着及び取外し装置に関する。
本願は、２０１２年３月２７日に出願された日本国特願２０１２−０７１０５６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

露光装置等の基板処理装置は、例えば下記の特許文献１に記載されているように、各種デバイスの製造に利用されている。デバイスを製造する手法の１つとして、例えば下記の特許文献２に記載されているようなロール・ツー・ロール方式が知られている。ロール・ツー・ロール方式は、送出用のロールから回収用のロールへフィルム等の基板を搬送しながら、搬送経路上において基板に各種処理を行う方式である。

特開２００７−２９９９１８号公報 国際公開第２００８／１２９８１９号

上述のような基板処理装置は、基板を効率よく処理することが望まれる。基板処理装置は、例えばロール状のマスク基板を回転させながら基板を処理することにより、効率を向上することができる。そのため、基板処理装置には、マスク基板をロール状に湾曲させて基板処理装置に装着する技術の案出が期待される。

本発明の態様は、基板を効率よく処理可能にする基板の装着及び取外し装置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、可撓性を有するシート状の基板を、円筒状のドラムの外周面に沿って湾曲させて装着したり、前記ドラムの外周面から前記シート状の基板を取り外したりする為の基板の装着及び取外し装置であって、前記シート状の基板を予め定められた許容範囲内のたわみで吸着支持する吸着装置と、前記ドラムと前記吸着装置と前記ドラムの外周面の周方向に関して相対的に移動させる移動装置と、前記移動装置による前記相対的な移動によって、前記シート状の基板を前記吸着装置から前記ドラムの外周面に受け渡す際、又は前記ドラムの外周面に装着された前記シート状の基板を前記吸着装置に受け渡す際、前記ドラムの周方向に関する前記相対的な移動の位置に応じて前記吸着装置による前記シート状の基板の吸着状態を変化させる制御装置と、を備える基板の装着及び取外し装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、可撓性を有するシート状の基板を、円筒状のドラムの外周面に沿って湾曲させて装着したり、前記ドラムの外周面から前記シート状の基板を取り外したりする為の基板の装着及び取外し装置であって、前記シート状の基板が予め定められた許容範囲内のたわみで保持されるように、前記シート状の基板の一方の面を支持する部材と、前記ドラムと前記支持する部材とを前記ドラムの外周面の周方向に関して相対的に移動させる移動装置と、前記ドラムの外周面の周方向に沿って設けられ、前記シート状の基板の他方の面を保持する吸着力を発生する吸着部材と、前記移動装置による前記相対的な移動によって、前記シート状の基板を前記支持する部材から前記ドラムの外周面に受け渡す際、又は前記ドラムの外周面に装着された前記シート状の基板を前記支持する部材に受け渡す際、前記ドラムの周方向に関する前記相対的な移動の位置に応じて前記吸着部材による前記シート状の基板の吸着力を前記周方向に変化させる制御装置と、を備える基板の装着及び取外し装置が提供される。

本発明の態様によれば、基板を効率よく処理可能にする基板の装着及び取外し装置を提供することができる。

第１実施形態によるデバイス製造システムの構成を示す図である。 第１実施形態による基板処理装置（露光装置）の構成を示す図である。 第１実施形態によるマスクの構成を示す図である。 第１実施形態によるマスクの構成を示す図である。 第１実施形態によるマスク保持装置の構成を示す図である。 第１実施形態によるマスク保持装置の保持部の外観を示す図である。 第１実施形態によるマスク搬送装置の構成を示す側面図である。 第１実施形態によるマスク搬送装置の構成を示す上面図である。 第１実施形態によるマスク搬送装置のアーム部材の構成を示す図である。 第１実施形態によるマスク搬送装置のアーム部材の構成を示す図である。 第１実施形態によるマスク搬送装置のアーム部材の構成を示す図である。 第１実施形態によるマスク搬送装置の動作を示す側面図である。 第１実施形態によるマスク搬送装置の動作を示す上面図である。 第１実施形態によるマスクの取り付け方法を示す図である。 第２実施形態によるマスク保持装置の構成を示す図である。 第２実施形態によるマスク保持装置の構成を示す図である。 第３実施形態によるマスク保持装置の保持部の外観を示す図である。 第３実施形態によるマスク保持装置の保持部の外観を示す図である。 第３実施形態によるマスク保持装置の回路構成を示す図である。 デバイス製造方法を示すフローチャートである。

次に、実施形態について説明する。実施形態において同様の要素については、同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態のデバイス製造システムＳＹＳ（フレキシブル・ディスプレー製造ライン）の構成を示す図である。ここでは、供給ロールＦＲ１から引き出された可撓性の基板Ｐ（シート、フィルム等）が、順次、ｎ台の処理装置Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，・・・Ｕｎを経て、回収ロールＦＲ２に巻き上げられるまでの例を示している。

図１において、直交座標系ＸＹＺは、基板Ｐの表面（または裏面）がＸＺ面と垂直となるように設定され、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）と直交する幅方向がＹ軸方向に設定されるものとする。以下の説明において、Ｘ軸方向の周りの回転方向をθＸ方向とし、同様に、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の周りの回転方向をそれぞれθＹ方向、θＺ方向とする。

供給ロールＦＲ１に巻かれている基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ１によって引き出されて処理装置Ｕ１に搬送される。基板ＰのＹ軸方向（幅方向）の中心は、エッジポジションコントローラＥＰＣ１によって、目標位置に対して±十数μｍから数十μｍ程度の範囲に収まるようにサーボ制御される。

処理装置Ｕ１は、印刷方式で基板Ｐの表面に感光性機能液（フォトレジスト、感光性カップリング材、ＵＶ硬化樹脂液等）を、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）に関して連続的または選択的に塗布する塗布装置である。処理装置Ｕ１内には、基板Ｐが巻き付けられる圧胴ローラＤＲ２、この圧胴ローラＤＲ２上で、基板Ｐの表面に感光性機能液を一様に塗布するための塗布用ローラ等を含む塗布機構Ｇｐ１、基板Ｐに塗布された感光性機能液に含まれる溶剤または水分を急速に除去するための乾燥機構Ｇｐ２等が設けられている。

処理装置Ｕ２は、処理装置Ｕ１から搬送されてきた基板Ｐを所定温度（例えば、数十℃から１２０℃程度）まで加熱して、表面に塗布された感光性機能層を安定に定着するための加熱装置である。処理装置Ｕ２内には、基板Ｐを折返し搬送するための複数のローラとエア・ターン・バー、搬入されてきた基板Ｐを加熱するための加熱チャンバー部ＨＡ１、加熱された基板Ｐの温度を、後工程（処理装置Ｕ３）の環境温度と揃うように下げるための冷却チャンバー部ＨＡ２、ニップされた駆動ローラＤＲ３等が設けられている。

基板処理装置としての処理装置Ｕ３は、処理装置Ｕ２から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対して、ディスプレー用の回路パターンや配線パターンに対応した紫外線のパターニング光を照射する露光装置を含む。処理装置Ｕ３内には、基板ＰのＹ軸方向（幅方向）の中心を一定位置に制御するエッジポジションコントローラＥＰＣ２、ニップされた駆動ローラＤＲ４、所定のテンションでＸ軸方向に搬送される基板Ｐの裏面をエアベアリングの層で平面支持する基板ステージＳＴ、及び、基板Ｐに所定のたるみ（あそび）ＤＬを与えるための２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７等が設けられている。

さらに処理装置Ｕ３内には、外周面にシート状のマスク基板（以下、マスクＭという）が巻き付けられて、Ｙ軸方向と平行な中心線の回りに回転する回転ドラムＤＭ、その回転ドラムＤＭに巻き付けられたマスクＭにＹ軸方向に延びたスリット状の露光用照明光を照射する照明ユニットＩＵ、基板ステージＳＴによって平面状に支持される基板Ｐの一部分に、回転ドラムＤＭに巻き付けられたマスクにおけるパターンの一部分の像を投影する投影光学系ＰＬ、投影されるパターンの一部分の像と基板Ｐとを相対的に位置合せ（アライメント）するために基板Ｐに予め形成されたアライメントマーク等を検出するアライメント顕微鏡ＡＭ、複数のマスクＭを収納可能なマスクカセットＭＣ、及び、露光に供するマスクＭをマスクカセットＭＣから取り出して回転ドラムＤＭの外周面に巻付けるためのマスク搬送装置ＭＬが設けられている。

図１に示した処理装置Ｕ３の詳細な構成と動作については後で説明するが、処理装置Ｕ３は、回転ドラムＤＭの外周面にシート状のマスクＭを貼り付けて円筒状のマスク体とする露光装置であれば、投影方式に限られない。例えば、処理装置Ｕ３は、円筒状のマスク体と基板Ｐとを所定の間隙（数十μｍ以内）で近接させるプロキシミティ方式、あるいは、円筒状のマスク体の外周に基板Ｐを巻付けるコンタクト方式の露光装置であってもよい。

このようなプロキシミティ方式またはコンタクト方式の露光装置を採用する場合は、回転ドラムＤＭの内部に照明ユニットを配置し、回転ドラムＤＭの内部から外周面の透過型のマスクに向けて照明光を照射するように構成すればよい。回転ドラムＤＭの内部に照明ユニットを配置する構成は、投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターンの像を投影する投影方式にも適用できる。

また、本実施形態では、透過型のマスクＭを回転ドラムＤＭに巻き付けて円筒状のマスク体とするが、反射型のマスクＭを回転ドラムＤＭに巻き付け円筒状マスク体としてもよい。反射型のマスクＭは、例えば、パターンが高反射部と低反射部とで形成されたものである。例えば、反射型のマスクＭを採用する場合に、露光装置は、落射照明によって反射型のマスクＭを照明し、マスクＭから出射した光を投影光学系ＰＬによって基板Ｐに投射する構成であってもよい。

さて、図１の処理装置Ｕ４は、処理装置Ｕ３から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対して、湿式による現像処理、無電解メッキ処理等のような各種の湿式処理の少なくとも１つを行なうウェット処理装置である。処理装置Ｕ４内には、Ｚ軸方向に階層化された３つの処理槽ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３と、基板Ｐを折り曲げて搬送する複数のローラと、ニップされた駆動ローラＤＲ８等が設けられている。

処理装置Ｕ５は、処理装置Ｕ４から搬送されてきた基板Ｐを暖めて、湿式プロセスで湿った基板Ｐの水分含有量を所定値に調整する加熱乾燥装置であるが、詳細は省略する。その後、幾つかの処理装置を経て、一連のプロセスの最後の処理装置Ｕｎを通った基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ９を介して回収ロールＦＲ２に巻き上げられる。その巻上げの際も、基板ＰのＹ軸方向（幅方向）の中心、あるいはＹ軸方向の基板端が、Ｙ軸方向にばらつかないように、エッジポジションコントローラＥＰＣ３によって、駆動ローラＤＲ９と回収ロールＦＲ２のＹ軸方向の相対位置が逐次補正制御される。

上位制御装置ＣＯＮＴは、製造ラインを構成する各処理装置Ｕ１からＵｎの運転を統括制御するものである。上位制御装置ＣＯＮＴは、各処理装置Ｕ１からＵｎにおける処理状況や処理状態の監視、処理装置間での基板Ｐの搬送状態のモニター、事前・事後の検査・計測の結果に基づくフィードバック補正やフィードフォワード補正等も行なう。

本実施形態で使用される基板Ｐは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼等の金属または合金からなる箔（フォイル）等である。樹脂フィルムの材質は、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、酢酸ビニル樹脂のうち１または２以上を含む。

基板Ｐは、各種の処理工程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。また、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、あるいは、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。

本実施形態のデバイス製造システムＳＹＳは、デバイス（ディスプレーパネル等）製造のための各種の処理を、基板Ｐに対して繰り返し、あるいは連続して実行する。各種の処理が施された基板Ｐは、デバイスごとに分割（ダイシング）されて、複数個のデバイスになる。基板Ｐの寸法は、例えば、幅方向（短尺となるＹ軸方向）の寸法が１０ｃｍから２ｍ程度であり、長さ方向（長尺となるＸ軸方向）の寸法が１０ｍ以上である。基板Ｐの幅方向（短尺となるＹ軸方向）の寸法は、１０ｃｍ以下であってもよいし、２ｍ以上であってもよい。基板Ｐの長さ方向（長尺となるＸ軸方向）の寸法は、１０ｍ以下であってもよい。

次に、処理装置Ｕ３の構成について、より詳しく説明する。図２は、本実施形態による処理装置Ｕ３（露光装置ＥＸ）の構成を示す図である。

図２に示す処理装置Ｕ３は、基板を搬送する基板搬送装置ＰＴ、露光装置ＥＸ、マスクＭを保管するマスクカセットＭＣ、及びマスク搬送装置ＭＬを含む。マスク搬送装置ＭＬは、マスクカセットＭＣに保管されているマスクＭを露光装置ＥＸに搬入する。露光装置ＥＸは、マスク搬送装置ＭＬによって搬入されたマスクＭを保持し、マスクＭに形成されているパターンの一部分の像を、基板Ｐに投影する。

ここで、処理装置Ｕ３の各部の説明に先立ち、図３Ａ及び図３Ｂを参照してマスクＭの構成について説明する。図３Ａは、本実施形態によるマスクＭの平面図、図３Ｂは、マスクＭの送り方向に直交する断面図である。

図３Ａに示すマスクＭは、例えば、透過型の平面状シートマスクとして作成され、平面状に展開した状態で概ね矩形状である。図３Ａ及び図３Ｂに示す直交座標系は、Ｘａ軸方向がマスクＭの一辺（例えば長辺）に平行な方向に対応し、Ｙａ軸方向がマスクＭの他辺（例えば短辺）に平行な方向、Ｚａ軸方向がマスクＭの厚み方向にそれぞれ対応する。

マスクＭは、円筒面に沿って湾曲させることが可能な程度の可撓性を有する。マスクＭは、Ｙａ軸方向に平行な軸周りの円筒面（回転ドラムＤＭ、図５参照）に巻きつけられて、Ｘａ軸方向に延びる辺が円筒面の周方向に沿うように湾曲した状態で、露光処理に供される。円筒面は、線分（母線）をこの線分に平行な軸周りに回転した曲面のことであり、例えば円柱または円筒の外周面等である。

図３Ａに示すように、マスクＭは、基材Ｍ１と、基材Ｍ１上に形成されたパターンＭ２と、基材Ｍ１に形成された磁性体Ｍ３と、アライメントマークＭ４とを含む。マスクＭは、磁性体Ｍ３が磁力により吸着されることによって、磁力の発生源を有する各種の装置に保持される。アライメントマークＭ４は、マスクＭを保持する各種の装置との位置合わせ等に利用される。

基材Ｍ１は、例えばガラス等の誘電体のように、基板Ｐに投射される光（露光光）が透過する材質からなる。基材Ｍ１は、例えば平坦性のよい短冊状の極薄ガラス板（例えば厚さ１００から５００μｍ）である。

図３Ｂに示すように、パターンＭ２は、基材Ｍ１の第１面Ｍ１ａにおいて基材Ｍ１の外周から離れた領域（パターン形成領域ＭＡ１）に、クロム等の遮光層で形成されている。基材Ｍ１において、パターンＭ２が形成されていないパターン非形成領域ＭＡ２は、パターン形成領域ＭＡ１を枠状（環状）に囲むように配置されている。

磁性体Ｍ３は、基材Ｍ１の第１面Ｍ１ａ（パターンＭ２と同一面）におけるパターン非形成領域ＭＡ２に配置されている。磁性体Ｍ３は、マスクＭが配置される円筒面の周方向と対応する方向（基材Ｍ１上のＸａ軸方向、マスクＭの送り方向）に延びる帯状であり、円筒面の軸方向に対応する方向（基材Ｍ１上のＹａ軸方向）の両端部に配置されている。磁性体Ｍ３は、例えば鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体材料を基材Ｍ１に蒸着法等で成膜することによって、形成されている。なお、アライメントマークＭ４は、磁性体Ｍ３をマスク蒸着法等で形成する際に、磁性体Ｍ３と同じ材料で磁性体Ｍ３とともに形成されたものでもよい。

マスクＭは、第１面Ｍ１ａ側に磁石発生源が配置されることによって、磁性体Ｍ３が磁力発生源に向って吸着され、第１面Ｍ１ａ側が磁力発生源側に接触して保持される。この場合には、磁性体Ｍ３に対して基材Ｍ１を介することなく磁力を作用させることができ、吸着力の低下が抑制される。

また、マスクＭは、第１面Ｍ１ａの反対の第２面Ｍ１ｂ側に磁力発生源が配置されることによって、磁性体Ｍ３が基材Ｍ１を介して磁力発生源に向って吸着され、第２面Ｍ１ｂ側が磁力発生源側に接触して保持される。この場合には、パターンＭ２と反対側の第２面Ｍ１ｂ側が磁力発生源側に接触するので、パターンＭ２と磁力発生源側との接触が抑制される。

なお、磁性体Ｍ３は、基材Ｍ１の第２面Ｍ１ｂに形成されていてもよいし、第１面Ｍ１ａ及び第２面Ｍ１ｂの双方に形成されていてもよい。磁性体Ｍ３が第２面Ｍ１ｂに形成されている場合に、マスクＭを第２面Ｍ１ｂ側で吸着すると、吸着力の低下が抑制され、かつパターンＭ２と磁力発生源側との接触が抑制される。

また、磁性体Ｍ３は、パターンＭ２と同じ面に形成されている場合に、基材Ｍ１の厚み方向（Ｚａ軸方向）においてパターンＭ２よりも突出していてもよく、この場合にもパターンＭ２が他の部材に接触することが抑制される。また、マスクＭは、パターンＭ２との間にギャップを有してパターンＭ２を覆うように形成されたペリクルを含んでいてもよく、この場合にもパターンＭ２と他の部材との接触が抑制される。

また、マスクＭは、１個の表示デバイスに対応するパネル用パターンの全体または一部が形成されていてもよいし、複数個の表示デバイスに対応するパネル用パターンが形成されていてもよい。例えば、マスクＭは、Ｙａ軸方向に繰り返し配置された複数のパターンを含んでいてもよいし、Ｘａ軸方向に繰り返し配置された複数のパターンを含んでいてもよい。また、マスクＭは、第１の表示デバイスのパネル用パターンと、第１の表示デバイスとサイズ等が異なる第２の表示デバイスのパネル用パターンとを含んでいてもよい。

図２の説明に戻り、基板搬送装置ＰＴは、基板Ｐを支持するローラ１０と、ローラ１０を駆動する第１駆動部１１と、基板Ｐの位置情報を出力する第１検出部１２と、制御装置１３とを含む。図１に示した基板ステージＳＴは、例えばローラ１０の間に配置される。

基板搬送装置ＰＴは、基板Ｐを支持しているローラ１０を第１駆動部１１が回転駆動することによって、基板ステージＳＴ上で基板Ｐを搬送（移動）する。基板ステージＳＴは、例えば、基板搬送装置ＰＴの一部としてもよいし、露光装置ＥＸの一部としてもよい。

第１検出部１２は、例えば、基板Ｐに形成された基準マークを光学的あるいは磁気的に読み取ることによって、基板Ｐの位置を検出し、基板Ｐの位置情報を制御装置１３に出力する。基板Ｐの位置情報は、基板Ｐの位置を示す情報、基板Ｐの速度（搬送速度）を示す情報、基板Ｐの加速度を示す情報の少なくとも１つを含む。なお、第１検出部１２は、ローラ１０の回転位置を検出することによって、基板Ｐの位置を検出してもよい。

制御装置１３は、第１検出部１２から出力された位置情報に基づいて第１駆動部１１を制御し、基板Ｐの位置、搬送速度、搬送加速度の少なくとも１つを管理する。制御装置１３は、例えば上位制御装置ＣＯＮＴに制御指令に従って、基板搬送装置ＰＴの各部を制御する。

露光装置ＥＸは、マスクＭを保持するマスク保持装置２０、照明ユニットＩＵ、投影光学系ＰＬ、及び制御装置２１を備える。露光装置ＥＸは、いわゆる走査露光装置であり、基板搬送装置ＰＴによって搬送されている基板Ｐと同期させて、マスク保持装置２０に保持されているマスクＭを移動（回転）させながら、基板Ｐを露光する。

マスク保持装置２０は、マスクＭが配置される回転ドラムＤＭを含みマスクＭを保持する保持部２２と、回転ドラムＤＭを回転駆動する第２駆動部２３と、回転ドラムＤＭの位置情報を出力する第２検出部２４とを備える。露光装置ＥＸの制御装置２１は、マスク保持装置２０の制御装置を兼ねており、マスク保持装置２０の各部を制御する。マスク保持装置２０の制御装置は、露光装置ＥＸの制御装置２１と別に設けられていてもよい。

第２検出部２４は、例えばロータリーエンコーダ等を含み、回転ドラムＤＭの位置を光学的に検出する。第２検出部２４は、その検出結果に基づいて、回転ドラムＤＭの位置情報を制御装置２１に出力する。回転ドラムＤＭの位置情報は、回転ドラムＤＭの位置を示す情報、回転ドラムＤＭの速度（角速度）を示す情報、回転ドラムＤＭの加速度（角加速度）を示す情報の少なくとも１つを含む。

第２駆動部２３は、例えば電動モータ等のアクチュエータを含み、制御装置２１に制御されて回転ドラムＤＭを回転させる。制御装置２１は、第２検出部２４から出力された位置情報に基づいて第２駆動部２３を制御し、回転ドラムＤＭの位置、速度、加速度の少なくとも１つを管理する。制御装置２１は、例えば上位制御装置ＣＯＮＴに制御指令に従って第２駆動部２３を制御することによって、回転ドラムＤＭに配置されているマスクＭと、基板搬送装置ＰＴに搬送されている基板Ｐとを同期移動（同期回転）させる。また、第２駆動部２３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及びθＺ方向のそれぞれの方向に回転ドラムＤＭを移動できる。第２駆動部２３は、例えば、回転ドラムＤＭにマスクを取り付ける際の位置合わせ、回転ドラムＤＭと基板ステージＳＴとの位置合わせ等において、回転ドラムＤＭの位置を微調整することができる。

照明ユニットＩＵは、光源２５及び照明光学系ＩＬを含む。光源は、例えば水銀ランプ等のランプ光源、またはレーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源を含む。光源が射出する照明光は、例えば、輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等である。照明光学系は、屈折系、反射屈折系、反射系のいずれかの光学系により構成される。照明光学系ＩＬは、光源から射出された照明光の照度分布を均一化する均一化光学系を備え、マスク保持装置２０に保持されているマスクＭの一部（照明領域ＩＲ）を均一な明るさで照明する。均一化光学系は、例えば、フライアイレンズアレイまたはロッドレンズを含む。

投影光学系ＰＬは、照明ユニットＩＵにより照明されているマスクＭの一部の像を、基板搬送装置ＰＴによって搬送されている基板Ｐに投影する。投影光学系は、屈折系、反射屈折系、反射系のいずれかの光学系により構成される。露光装置ＥＸは、マスクＭの移動に伴って照明領域ＩＲに配置されるマスクＭ上の部位が変化し、また基板Ｐの移動に伴って投影領域ＰＡに配置される基板Ｐ上の部位が変化することによって、マスクＭ上の所定のパターン（マスクパターン）の像を基板Ｐに投影（走査露光）する。

制御装置２１は、例えば、コンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、例えば、ＣＰＵ及び各種メモリーやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含む。処理装置の各部の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、各種処理が行われる。コンピュータシステムは、インターネットあるいはイントラネットシステムに接続可能な場合、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含む。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置を含む。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。また、プログラムは、処理装置Ｕ３の機能の一部を実現するためのものでもよく、処理装置Ｕ３の機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものでもよい。

なお、制御装置２１は、図１に示したデバイス製造システムＳＹＳの上位制御装置ＣＯＮＴの一部または全部であってもよい。また、露光装置ＥＸの制御装置２１は、デバイス製造システムＳＹＳのうち露光装置ＥＸ以外の装置の制御装置を兼ねていてもよい。例えば、制御装置２１は、基板搬送装置ＰＴを制御してもよい。デバイス製造システムＳＹＳが備える各種の制御装置の少なくとも１つ（例えば上位制御装置ＣＯＮＴ）は、制御装置２１と同様に、コンピュータシステムを利用して実現することができる。

なお、図２に示す露光装置ＥＸは、基板Ｐが実質的に平面状である状態において、基板Ｐ上の平面状の投影領域にパターンの像を投影する。しかし、例えば、露光装置ＥＸは、基板Ｐが基板搬送装置ＰＴのローラ上で円筒面状に湾曲している状態において、基板Ｐ上の円筒面状の投影領域にパターンの像を投影してもよい。また、基板搬送装置ＰＴは、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＡに沿って基板Ｐを搬送可能であればよく、その構成を適宜変更可能である。また、基板搬送装置ＰＴの少なくとも一部は、露光装置ＥＸの一部であってもよい。

次に、図４及び図５を参照しつつ、マスク保持装置２０について詳しく説明する。図４は、マスク保持装置２０の構成を示す図であり、図５は、マスク保持装置２０の回転ドラムＤＭの外観を示す図である。

図４に示すマスク保持装置２０は、マスクＭの磁性体Ｍ３（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を磁力によって保持部２２に吸着して、マスクＭを保持する。保持部２２は、マスクＭが配置される外周面２６を有する回転ドラムＤＭと、外周面２６に磁力を発生する磁力発生装置２７とを備える。

回転ドラムＤＭは、その中心軸２８（回転軸）の周りで回転可能なように支持された可動部材である。回転ドラムＤＭは、一定の肉厚を有する円筒状であり、その外周面２６が円筒面状である。図５に示すように、回転ドラムＤＭは、その中心軸２８に平行なＹ軸方向における端を含む端部３０と、端部３０を除く中央部３１とを含む。マスクＭ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）は、パターンＭ２が回転ドラムＤＭの中央部３１と重なるとともに端部３０と重ならないように、回転ドラムＤＭに配置される。回転ドラムＤＭは、例えばガラスや石英等で構成され、回転ドラムＤＭの径方向から見てマスクＭのパターンと重なる中央部３１が照明光に対して透光性を有する。回転ドラムＤＭは、端部３０と中央部３１とが同じ材料で一体的に形成されている。

磁力発生装置２７は、電磁石３２、駆動回路３３、及び電力蓄積部（以下、バッテリー３４という）を備える。バッテリー３４は、駆動回路３３を介して電磁石３２に電力を供給し、電磁石３２は、供給される電力に応じた磁力を発生する。露光装置ＥＸの制御装置２１は、駆動回路３３を制御することによって、電磁石３２による磁力の発生の有無と、電磁石３２が発生する磁力の強さの一方又は双方を制御する。

電磁石３２は、電磁石３２が発生する磁力が回転ドラムＤＭの外周面２６の表面に作用する程度に、外周面２６の表面の近傍に配置されている。図５に示すように、電磁石３２は、回転ドラムＤＭのＹ軸方向のそれぞれの端部３０に配置されている。マスクＭ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）は、その磁性体Ｍ３が回転ドラムＤＭの径方向から見て電磁石３２と重なるように位置合わせされて、保持部２２に保持される。保持部２２は、複数の電磁石３２を備えており、複数の電磁石３２は、回転ドラムＤＭの周方向において離散的に配置されている。電磁石３２は、例えば回転ドラムＤＭに形成された孔部の内部に固定されており、回転ドラムＤＭに同伴して移動（回転）する。

なお、回転ドラムＤＭにおいて電磁石３２が配置される孔部は、回転ドラムＤＭの内周面３５（図５参照）から外周面２６に向って形成されていてもよいし、外周面２６から内周面３５に向って形成されていてもよく、中心軸２８に平行な方向の端面３６側（図５参照）から形成されていてもよい。また、回転ドラムＤＭにおいて電磁石３２が配置される孔部は、樹脂等の充填材により充填されていてもよい。また、電磁石３２は、回転ドラムＤＭの外周面２６または内周面３５に固定されていてもよい。

駆動回路３３は、複数の電磁石３２のそれぞれと電気的に接続されており、またバッテリー３４と電気的に接続されている。駆動回路３３及びバッテリー３４は、例えば、図５に示す回転ドラムＤＭの端部３０における内周面３５に取り付けられる。電磁石３２、駆動回路３３、及びバッテリー３４は、例えば、これらが取り付けられた回転ドラムＤＭの重心が中心軸２８上に位置するように、重量バランスを加味して配置される。駆動回路３３は、バッテリー３４から電力の供給を受けて、複数の電磁石３２のそれぞれに独立して電力を供給することができる。

露光装置ＥＸの制御装置２１は、有線または無線で駆動回路３３に制御信号（制御指令）を供給することによって、駆動回路３３を制御する。制御装置２１は、駆動回路３３を制御することによって、複数の電磁石３２のそれぞれに対して電力を供給するか否かと、供給する電力量の一方または双方を制御する。すなわち、制御装置２１は、複数の電磁石３２のそれぞれから発生する磁力の強さ（磁力が０である場合を含む）を制御する。

なお、回転ドラムＤＭの内側に配置される１または２以上の要素は、回転ドラムＤＭの外部に対して固定されていてもよい。例えば、露光装置ＥＸの光学系（照明光学系ＩＬ、投影光学系ＰＬ）の少なくとも一部を配置する場合に、回転ドラムＤＭの内側に配置される光学部材等は、回転ドラムＤＭの外部に対して固定されていてもよい。また、磁力発生装置２７の駆動回路３３とバッテリー３４の一方または双方は、回転ドラムＤＭの外部に対して固定されていてもよい。この場合に、電磁石３２等との電気的な接続は、ブラシ等の接点を介した接続であってもよいし、例えば電磁気の相互誘導作用を利用した非接触電力伝送（無接点電力転送）による接続であってもよい。

次に、図２に示したマスク搬送装置ＭＬ及びマスクカセットＭＣについて説明する。図６は、本実施形態によるマスク搬送装置ＭＬ及びマスクカセットＭＣの構成を示す側面図である。図７は、本実施形態によるマスク搬送装置ＭＬ及びマスクカセットＭＣの構成を示す上面図である。

マスクカセットＭＣは、複数のマスクＭを保管するマスク保管装置である。マスクカセットＭＣは、例えば、マスクＭを吸着する吸着部を備え、吸着部の吸着力によりマスクＭを保持する。マスクカセットＭＣの吸着部は、圧力、磁力、静電気力の少なくとも１つの吸着力により、図３Ｂに示したマスクＭのパターン非形成領域ＭＡ２を吸着する。マスクカセットＭＣは、マスクＭのパターン非形成領域ＭＡ２を把持するものでもよい。

マスクカセットＭＣの吸着部は、例えば、水平方向（Ｘ軸方向）に離散的又は連続的に分布して、配置される。このようなマスクカセットＭＣ（図６参照）は、例えば、平面状のマスクＭが鉛直方向（Ｚ軸方向）と平行になり、マスクＭの磁性体Ｍ３が水平方向と平行になるように（マスクＭの磁性体Ｍ３の延びる方向がＸ軸方向となるように）、マスクＭを保持する。

また、マスクカセットＭＣ（図７参照）は、マスクＭのパターンＭ２が他のマスクＭやマスクカセットＭＣ等と接触しないように、マスクＭを保持する。ここでは、マスクカセットＭＣ（図７参照）は、複数のマスクＭが水平方向（Ｙ軸方向）に離れて並ぶように、マスクＭを保持する。マスクカセットＭＣは、複数のマスクＭを鉛直方向に離して保持してもよい。

マスクカセットＭＣは、マスクＭを保持した状態でその磁性体Ｍ３が延びる方向（Ｘ軸方向）に開口ＭＣ１を有する。マスクカセットＭＣは、この開口ＭＣ１を通してマスクカセットＭＣの外部からマスクＭを内部に搬入可能であり、また内部から開口ＭＣ１を通して外部にマスクＭを搬出可能である。

図２に示した上位制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭがマスクカセットＭＣから搬出される際に、マスクカセットＭＣの吸着力を制御し、搬出されるマスクＭをリリースさせる。また、上位制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭがマスクカセットＭＣへ搬入される際に、マスクカセットＭＣの吸着力を制御し、搬入されるマスクＭを保持させる。

なお、マスクカセットＭＣは、マスクＭを保管するものであればよく、その構成が適宜変更される。マスクカセットＭＣは、処理装置Ｕ３の外部の装置であってもよいし、電気部品を含まない収容ケースであってもよく、また省略されていてもよい。

図６に示すように、マスク搬送装置ＭＬは、マスクＭを吸着するアーム部材４０を有する吸着装置４１と、アーム部材４０とマスク保持装置２０の保持部２２とを相対移動させる移動装置４２、及び制御装置４３を備える。吸着装置４１のアーム部材４０は、平面状の吸着面４４（図７参照）を有し、マスクＭが吸着面４４に沿った平面状となるように、マスクＭを保持する。制御装置４３は、移動装置４２を制御してアーム部材４０の位置を制御しつつ、吸着装置４１を制御してアーム部材４０の吸着力を制御する。

マスク搬送装置ＭＬは、制御装置４３が吸着装置４１及び移動装置４２を制御することによって、マスクＭを所望の位置において吸着、保持、リリースすることができる。例えば、マスク搬送装置ＭＬは、マスクカセットＭＣに保管されているマスクＭを吸着し、マスクＭを保持した状態でマスク保持装置２０の回転ドラムＤＭの位置まで搬送して、マスクＭをマスク保持装置２０に搬入する。また、マスク搬送装置ＭＬは、マスク保持装置２０に保持されているマスクＭを吸着し、マスク保持装置２０からマスクＭを搬出する。このように、マスク搬送装置ＭＬは、マスク搬入装置とマスク搬出装置とを兼ねている。

マスク搬送装置ＭＬは、吸着装置４１が吸着したマスクＭを、回転ドラムＤＭの周方向に対応する方向に移動させながらマスク保持装置２０に搬入する。「回転ドラムＤＭの周方向に対応する方向」とは、例えば、回転ドラムＤＭの外周面２６に対する接平面の１つと平行であって、かつ回転ドラムＤＭの中心軸２８と直交する方向である。「所定の接平面の１つ」とは、回転ドラムＤＭの外周面２６の各位置に対する接平面から選択され、ここでは、鉛直方向（Ｚ軸方向）と直交する水平面（ＸＹ平面と平行な面）であるとする。すなわち、回転ドラムＤＭの中心軸２８がＹ軸方向に平行であるものとし、所定の接平面がＸＹ平面に平行な面であるものとすると、回転ドラムＤＭの周方向に対応する方向は、Ｘ軸方向になる。

移動装置４２は、屈伸機構５０、Ｙ移動機構５１、Ｚ移動機構５２、及びθＸ移動機構５３を備える。吸着装置４１のアーム部材４０は、θＸ移動機構５３を介して屈伸機構５０に支持されている。屈伸機構５０は、Ｚ移動機構５２を介してＹ移動機構５１に支持されている。

Ｙ移動機構５１は、Ｚ移動機構５２からアーム部材４０までの部分をＹ軸方向に移動させる。Ｚ移動機構５２は、屈伸機構５０からアーム部材４０までの部分をＺ軸方向に移動させる。屈伸機構５０は、θＸ移動機構５３及びアーム部材４０をＸＹ平面と平行な方向に移動させ、またθＸ移動機構５３及びアーム部材４０をＸＹ平面と交差する軸周り（θＺ方向）に回転させる。θＸ移動機構５３は、アーム部材４０をＸＹ平面と平行な軸周りに回転する。制御装置４３は、移動装置４２の各機構を制御することによって、アーム部材４０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各位置と、アーム部材４０のθＺ方向の回転位置（ヨー）と、アーム部材４０のＸＹ平面に対する傾き（チルト）と、を制御する。

次に、移動装置４２の各部について詳しく説明する。図７に示す屈伸機構５０は、回転ドラムＤＭの外周面２６に対する接平面（ＸＹ平面）と概ね平行な方向に屈伸する。屈伸機構５０の一端部は、θＸ移動機構５３（アーム部材４０）に接続されており、屈伸機構５０の他端部は、Ｚ移動機構５２に接続されている。屈伸機構５０は、直線状に伸びたり、折れ線状に折れ曲がったりする（屈伸動作）ことによって、アーム部材４０をＸＹ平面に平行な方向に移動する。

屈伸機構５０は、複数の支柱部５６（５６ａから５６ｅ）と、支柱部５６を接続する複数の接続部５７（５７ａから５７ｅ）とを備える。複数の支柱部５６のそれぞれは、例えば、ＸＹ平面に平行な方向に延びる棒状である。ここでは、支柱部の数が５個である例を説明するが、支柱部の数に限定はない。各接続部５７は、この接続部５７に接続されている支柱部５６を、θＺ方向で回転可能なように別の支柱部５６、θＸ移動機構５３、又はＺ移動機構５２と接続している。

詳しくは、第１の支柱部５６ａは、その一端部がθＸ移動機構５３（アーム部材４０）と接続されており、他端部が第１の接続部５７ａに接続されている。第２の支柱部５６ｂは、第１の接続部５７ａを介して第１の支柱部５６ａと接続されている。同様に、第２の支柱部５６ｂは、第２の接続部５７ｂを介して第３の支柱部５６ｃと接続されている。第３の支柱部５６ｃ、第４の支柱部５６ｄ、第５の支柱部５６ｅは、第３の接続部５７ｃ、第４の接続部５７ｄを介して接続されている。第５の支柱部５６ｅは、第５の接続部５７ｅを介してＺ移動機構５２に接続されている。

複数の接続部５７のそれぞれは、電動モータ等のアクチュエータを含み、接続されている支柱部５６をアクチュエータの動作によって回転させる。例えば、第１の接続部５７ａは、第２の支柱部５６ｂを支持とし、第１の支柱部５６ａを、第１の接続部５７ａを中心としてθＺ方向に回転させる。また、第５の接続部５７ｅは、Ｚ移動機構５２を支持とし、第５の支柱部５６ｅを、第５の接続部５７ｅを中心としてθＺ方向に回転させる。

ここで、第２の接続部５７ｂから第５の接続部５７ｅが第２の支柱部５６ｂから第５の支柱部５６ｅを回転させていない状態において、第１の接続部５７ａが第１の支柱部５６ａを反時計回りに回転させると想定する。この場合に、第１の支柱部５６ａに接続されたアーム部材４０は、第１の接続部５７ａを中心としたθＺ方向の反時計回りに、円弧を描くように移動する。その結果、アーム部材４０は、−Ｘ軸方向及び＋Ｙ軸方向に移動するとともに、θＺ方向の回転角（ヨー、姿勢）が変化する。

また、第１の接続部５７ａが第１の支柱部５６ａを反時計回りに回転させた状態において、第３の接続部５７ｃが第３の支柱部５６ｃを時計回りに回転させると想定する。この場合に、アーム部材４０は、第３の支柱部５６ｃからアーム部材４０までの部分が第３の接続部５７ｃを回転中心としたθＺ方向の時計回りに、円弧を描くように移動する。その結果、アーム部材４０は、＋Ｘ軸方向及び−Ｙ軸方向に移動するとともに、第１の接続部５７ａによるθＺ方向の回転角の変化を打ち消すように、θＺ方向の回転角が変化する。

また、移動装置４２は、例えば、第２の支柱部５６ｂから第５の支柱部５６ｅが第３の接続部５７ｃを中心として回転対称（例えば、Ｓ字状）となるように、複数の接続部５７が協働することによって、θＺ方向の回転位置及びＹ軸方向の位置がいずれも変化しないように、Ｘ軸方向とほぼ平行で直線的にアーム部材４０を移動させることもできる。このように、屈伸機構５０は、保持部２２の円筒面に対する接平面と平行な方向に吸着装置４１のアーム部材４０を移動させる第１移動部、及び接平面に交差する軸周りに吸着装置４１のアーム部材４０を回転させる第２移動部として機能する。また、制御装置４３は、第１の接続部５７ａから第５の接続部５７ｅのそれぞれのアクチュエータを制御することによって、アーム部材４０のＸ軸方向の座標、Ｙ軸方向の座標、及びθＺ方向の回転角をそれぞれ制御する。

θＸ移動機構５３は、アーム部材４０を支持しており、アーム部材４０を屈伸機構５０に対して回転させる。例えば、θＸ移動機構５３は、屈伸機構５０がＸ軸方向に伸びている場合にアーム部材４０をθＸ方向に回転させることができ、屈伸機構５０がＹ軸方向に伸びている場合にアーム部材４０をθＹ方向に回転させることができる。制御装置４３は、θＸ移動機構５３を制御してアーム部材４０の回転角を制御することによって、アーム部材４０に保持されたマスクＭのＸＹ平面に対する傾き（チルト、姿勢）を制御する。

図６に示すように、Ｚ移動機構５２は、屈伸機構５０を支持する支持部５８と、支持部５８をＺ軸方向に駆動する駆動部５９とを備える。制御装置４３は、駆動部５９を制御することによって、アーム部材４０のＺ軸方向の位置を制御する。これにより、制御装置４３は、アーム部材４０に平面状に吸着されているマスクＭを、例えばその法線方向（Ｚ軸方向）において、回転ドラムＤＭに接近させたり、離間させたりすることができる。

図７（及び図６）に示すように、Ｙ移動機構５１は、回転ドラムＤＭの中心軸２８と平行な方向（Ｙ軸方向）に延びる１対のレール部６０（ガイド部材）と、レール部６０に沿って（ガイドされて）移動する本体部６１とを備える。本体部６１は、Ｚ移動機構５２の支持部５８とともにＹ軸方向に移動する。制御装置４３は、Ｙ移動機構５１を制御することによって、アーム部材４０のＹ軸方向の位置を制御する。

ところで、アーム部材４０の位置は、屈伸機構５０によるアーム部材４０の移動の態様に応じて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において変化することがある。移動装置４２は、屈伸機構５０によるアーム部材４０のＹ軸座標の変化を打ち消すように、Ｙ移動機構５１をＹ軸方向に移動させることによって、アーム部材４０をＸ軸方向とほぼ平行で直線的に移動させることもできる。すなわち、屈伸機構５０及びＹ移動機構５１は、回転ドラムＤＭの中心軸２８に直交する方向であって回転ドラムＤＭの接平面（ＸＹ平面）に平行な方向（Ｘ軸方向）に、ほぼ平行で直線的にアーム部材４０を移動する直線駆動源としても機能する。アーム部材４０をＸ軸方向に直線的に移動させる際に、制御装置４３は、屈伸機構５０によるアーム部材４０の移動量とＹ移動機構５１によるアーム部材４０の移動量とを関連付けて、屈伸機構５０とＹ移動機構５１とを制御する。

処理装置Ｕ３は、図６に示すように、アーム部材４０に吸着されているマスクＭの形状を検出する形状検出装置６２を備える。形状検出装置６２は、マスクＭの形状を例えば光学的に検出する。形状検出装置６２の検出結果は、例えば、アーム部材４０に吸着されているマスクＭの変形量（たるみ、たわみ）が許容範囲内であるか否かの判定等に用いられる。この判定は、例えば、作業者が行ってもよいし、形状検出装置６２、又は処理装置Ｕ３のその他の装置が行ってもよい。

また、処理装置Ｕ３は、マスクＭに形成されているアライメントマークＭ４（図３Ａ参照）を検出するアライメント装置６３を備える。アライメント装置６３は、マスクＭに形成されているアライメントマークＭ４と、マスク保持装置２０の回転ドラムＤＭとの相対的な位置関係を光学的に検出する。アライメント装置６３の検出結果は、例えば、マスク保持装置２０にマスクＭを搬入する際の位置合わせ等に用いられる。

次に、図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃを参照しつつ、吸着装置４１のアーム部材４０の構成について説明する。図８Ａは、Ｚｂ軸方向から見たアーム部材４０の構成図である。図８Ｂは、Ｙｂ軸方向から見たアーム部材４０の構成図である。図８Ｃは、Ｘｂ軸方向から見たアーム部材４０の構成図である。なお、図８Ａ〜図８Ｃに示すＸｂ軸方向、Ｙｂ軸方向、Ｚｂ軸方向は、それぞれ、図３Ａ及び図３Ｂに示したＸａ軸方向、Ｙａ軸方向、Ｚａ軸方向に対応する。

アーム部材４０は、回転ドラムＤＭの外周面２６に対する接平面に平行、かつ中心軸２８に直交する方向（例えばＸ軸方向）に対応するＸｂ軸方向に延在する吸着面４４を有する。
図８Ａに示すように、吸着面４４は、Ｙｂ軸方向におけるアーム部材４０の双方の端部４０ｂに配置されている。

図３Ａ及び図３Ｂに示したマスクＭは、例えば、アーム部材４０の端部４０ｂを除いた中央部４０ａにパターンＭ２の全体を収めることができ、かつ中央部４０ａにマスクＭのパターンＭ２の全体を収めた状態でパターン非形成領域ＭＡ２の少なくとも一部が吸着面４４（端部４０ｂ）に張り出すように、寸法及び形状が設定される。

アーム部材４０は、吸着面４４に配置された観察窓６５を備える。観察窓６５は、例えば、アーム部材４０に設けられた貫通孔であり、アーム部材４０の吸着面４４と反対側から観察窓６５を通してマスクＭのアライメントマークＭ４を観察可能なように、設けられている。なお、アーム部材４０は、アーム部材４０を透かしてマスクＭのアライメントマークＭ４を観察可能なように、透光性を有する材質で形成されていてもよく、この場合に観察窓６５が省略されていてもよい。

アーム部材４０は、複数の吸着部６６（６６ａから６６ｅ）、６７（６７ａから６７ｅ）を備える。複数の吸着部６６は、中央部４０ａに対して＋Ｙｂ軸側の吸着面４４に配置され、複数の吸着部６７は、中央部４０ａに対して−Ｙｂ軸側の吸着面４４に配置されている。ここでは、複数の吸着部６６のそれぞれを、＋Ｘｂ軸側から−Ｘｂ軸側に向かう順に第１吸着部６６ａ、第２吸着部６６ｂ、・・・と称し、複数の吸着部６７についても同様に、第１吸着部６７ａ、第２吸着部６７ｂ、・・・と称する。

第１吸着部６６ａは、第１吸着部６７ａと１対１で対応しており、Ｘｂ軸方向の座標がほぼ同じである。同様に、複数の吸着部６７のそれぞれは、複数の吸着部６６のいずれかと１対１で対応しており、対応関係にある一対の吸着部は、Ｘｂ軸方向の座標がほぼ同じである。

図８Ｂに示すように、複数の吸着部６６のそれぞれは、吸着面４４に開口を有する孔部６８、孔部６８に接続された三方弁６９、三方弁６９の第１バルブを介して孔部６８に接続されるとともに第１バルブと吸引装置７０とを結ぶ第１流路７１、及び三方弁６９の第２バルブを介して孔部６８に接続される第２流路７２を備える。

吸引装置７０（減圧装置）は、三方弁６９の第１バルブが開放された状態において、第１流路７１及び三方弁６９を介して孔部６８の内側を吸気することができ、これにより孔部６８の内側を減圧できる。第２流路７２は、例えば大気開放されており、減圧されている孔部６８の内側を、三方弁６９の第２バルブが開放された状態において大気開放（昇圧）する。第２流路７２は、気体を送出する送出装置（加圧装置）に接続されていてもよく、この送出装置は、第２流路７２及び三方弁６９の第２バルブを介して気体を孔部６８の内側に供給することによって、孔部６８の内側を昇圧してもよい。

図８Ｃに示すように、第１吸着部６６ａ及び第１吸着部６７ａは、それぞれの孔部６８が第３流路７３を介して同じ三方弁６９に接続されており、第１吸着部６６ａと第１吸着部６７ａとで孔部６８の内側が並行して減圧または昇圧される。また、第１吸着部６６ａ及び第１吸着部６７ａは、第１流路７１と第２流路７２とが共通化されており、第１吸着部６６ａ及び第１吸着部６７ａとで孔部６８の内側の圧力がほぼ同じになるように設けられている。このように、複数の吸着部６６、６７のうち対応関係にある１対の吸着部は、三方弁６９、第１流路７１、及び第２流路７２が共通化されている。

制御装置４３は、複数の三方弁６９のそれぞれについて、第１バルブを制御することによって、三方弁６９及び第１流路７１を介して各孔部６８と吸引装置７０とを接続し、吸引装置７０を制御することによって孔部６８の内側を孔部６８ごとに独立して減圧することができる。複数の吸着部６６、６７の近傍にマスクＭが配置されている状態において孔部６８の内側が減圧されると、マスクＭは、孔部６８に向って吸引されて吸着面４４に接触し、アーム部材４０に保持される。すなわち、マスクＭは、孔部６８の内側と外側の圧力差を吸着力として、アーム部材４０に吸着される。

ところで、図８Ｃに示すように、アーム部材４０は、Ｙｂ軸方向において吸着面４４の間に配置されている中央部４０ａが吸着面４４よりも窪んでいる（アーム部材４０の中央部４０ａが外部からＺｂ軸方向に向って凹である）。そのため、マスクＭは、パターンＭ２が形成されている第１面Ｍ１ａ側が吸着面４４に吸着された場合に、パターンＭ２がアーム部材４０に接触しない。結果として、パターンＭ２が接触等により損傷すること等が抑制される。

また、制御装置４３は、三方弁６９の第２バルブを制御することによって、三方弁６９及び第２流路７２を介して孔部６８を大気開放し、減圧されている孔部６８の内側を昇圧する。マスクＭを吸着している吸着部６６の孔部６８の内側が昇圧すると、この孔部６８の内側の外側との圧力差が減少し、この吸着部６６の吸着力が減少する。

また、制御装置４３は、複数の三方弁６９を独立して制御することにより、孔部６８の内側の圧力を、各三方弁６９に接続された孔部６８ごとに独立して制御することができる。例えば、図８Ｂに示した複数の吸着部６６、６７がいずれもマスクＭを吸着しているとする。この場合に、制御装置４３は、複数の吸着部６６、６７の三方弁６９のうち第１吸着部６６ａの三方弁６９の第２バルブのみを開放することによって、複数の吸着部６６による吸着のうち第１吸着部６６ａの吸着のみを解除することができる。ここでは、第１吸着部６６ａと対になる第１吸着部６７ａ（図８Ｃ参照）は、第１吸着部６６ａと共通の三方弁６９の第２バルブが開放されることによって、第１吸着部６６ａと同様に吸着を停止する。

このように、制御装置４３は、複数の吸着部６６による吸着力の空間的な分布、時間的な分布を変化させることができ、例えば、マスクＭの一部のみをアーム部材４０に吸着すること、吸着されているマスクＭの一部に対する吸着を解除すこと等ができる。なお、制御装置４３は、複数の吸着部６６の吸着を同時に開始させることもできるし、複数の吸着部６６の吸着を同時に解除させることもできる。

次に、マスク搬送装置ＭＬ及びマスク保持装置２０の動作について説明する。まず、図９及び図１０を参照して、マスクＭをマスクカセットＭＣから回転ドラムＤＭの近傍まで搬送する動作を説明する。

図９は、回転ドラムＤＭの中心軸２８と平行な方向（Ｙ軸方向）から見た処理装置Ｕ３を示す図である。図１０は、回転ドラムＤＭの接平面の法線方向（Ｚ軸方向）から見た処理装置Ｕ３を示す図である。なお、図９（Ａ）と図１０（Ａ）は、同じ状態を異なる視点から見た図である。図９（Ｂ）と図１０（Ｂ）、図９（Ｃ）と図１０（Ｃ）、図９（Ｄ）と図１０（Ｄ）についても同様に、それぞれが対応している。

処理装置Ｕ３（図９（Ａ）、図１０（Ａ）参照）は、マスクＭをマスク保持装置２０に搬入する際に、アーム部材４０をマスクＭの保管位置（マスクカセットＭＣ）まで移動させる。以下、マスク保持装置２０に搬入する対象のマスクＭを単に対象のマスクＭという。

ここで、マスク搬送装置ＭＬの制御装置４３は、例えば図７に示した状態から、θＸ移動機構５３を制御してアーム部材４０の姿勢を調整し、アーム部材４０の吸着面４４をマスクカセットＭＣに保管されているマスクＭとほぼ平行にする。また、制御装置４３は、例えば図７に示した状態から、Ｙ移動機構５１を制御してアーム部材４０をＹ軸方向に移動し、アーム部材４０の吸着面４４のＹ軸方向の位置を対象のマスクＭのＹ軸方向の位置と位置合わせする（例えば、Ｙ軸方向の座標をほぼ同じにする）。

そして、制御装置４３は、屈伸機構５０及びＹ移動機構５１を制御し、屈伸機構５０を伸ばすとともにＹ移動機構５１によって屈伸機構５０をＹ軸方向に移動させることによって、アーム部材４０をＸ軸方向に沿ってほぼ直線的に移動させる。このようにして、アーム部材４０は、マスクカセットＭＣの側面の開口ＭＣ１を通って、アーム部材４０の吸着面４４と対象のマスクＭとが対向するように、位置合わせされる。

そして、図２に示した上位制御装置ＣＯＮＴは、マスク搬送装置ＭＬの制御装置４３を介して吸着装置４１を制御して、対象のマスクＭをアーム部材４０に吸着させる。また、マスクカセットＭＣを制御して、マスクカセットＭＣによる対象のマスクＭの保持を解除する。対象のマスクＭは、図８Ｂ及び図８Ｃに示したように、アーム部材４０の吸着面４４にほぼ平面状に吸着される。

次いで、処理装置（図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）参照）は、対象のマスクＭをマスクカセットＭＣから搬出する。ここで、制御装置４３は、屈伸機構５０を制御して、屈伸機構５０を折り曲げることによってアーム部材４０を−Ｘ軸方向に移動させる。制御装置４３は、少なくともマスクカセットＭＣから対象のマスクＭが搬出されるまでの期間に、屈伸機構５０及びＹ移動機構５１を制御することによってアーム部材４０をＸ軸方向に沿って直線的に移動させる。これにより、マスク搬送装置ＭＬは、対象のマスクＭを、そのパターンＭ２が他のマスクＭやマスクカセットＭＣと接触しないように、マスクカセットＭＣの開口ＭＣ１を通して外部に搬出する。

次いで、処理装置Ｕ３（図９（Ｃ）、図１０（Ｃ）参照）は、アーム部材４０に平面状に保持されているマスクＭを、回転ドラムＤＭの接平面（ＸＹ平面）とほぼ平行にする。
ここで、マスク搬送装置ＭＬの制御装置４３は、θＸ移動機構５３を制御することによって、アーム部材４０をθＸ方向に回転させる。

そして、図９（Ｃ）に示すように、形状検出装置６２は、アーム部材４０に保持されたマスクＭが回転ドラムＤＭの接平面（ＸＹ平面）にほぼ平行な状態において、このマスクＭの形状を測定する。すなわち、形状検出装置６２は、対象のマスクＭがマスク保持装置２０に搬入されるときと同じ姿勢（ＸＹ平面に対する傾き）である状態において、対象のマスクＭの形状を測定する。

そして、形状検出装置６２の測定結果に基づいて、例えば、アーム部材４０に保持されているマスクＭのたわみが予め定められた許容範囲内であるか否かの判定が行われる。ここで、マスクＭのたわみが許容範囲を超えていると判定された場合には、このマスクＭがアーム部材４０から取り外され、このマスクＭ又は同じパターンＭ２を有するマスクＭがアーム部材４０に保持し直される。

また、アーム部材４０に保持されているマスクＭのたわみが許容範囲に収まっていると判定された場合に、処理装置Ｕ３（図９（Ｄ）、図１０（Ｄ）参照）は、アーム部材４０に保持されているマスクＭを、回転ドラムＤＭから−Ｘ軸方向に離れた位置に配置する。ここで、制御装置４３は、屈伸機構５０及びＹ移動機構５１を制御して、アーム部材４０に保持されているマスクＭの磁性体Ｍ３の延在方向と、回転ドラムＤＭに対するマスクＭの搬入方向（Ｘ軸方向）とがほぼ平行になるように、θＺ方向のアーム部材４０の回転角を調整する。

また、制御装置４３は、Ｚ移動機構５２を制御することによって、アーム部材４０に保持されているマスクＭと回転ドラムＤＭの接平面とがＺ軸方向において所定の間隔になるように、アーム部材４０のＺ軸方向の位置を調整する。以上のようにして、処理装置Ｕ３は、対象のマスクＭをマスク保持装置２０に取り付けるための準備を行う。

次に、図１１を参照しつつ、マスク搬送装置ＭＬ及びマスク保持装置２０により対象のマスクＭをマスク保持装置２０に取り付ける方法（マスク取り付け方法）を説明する。図１１は、マスクＭの取り付け方法を示す図である。

マスクＭをマスク保持装置２０に取り付ける際に、マスク搬送装置ＭＬの制御装置４３は、移動装置４２の屈伸機構５０及びＹ移動機構５１を制御することによって、図９（Ｄ）に示した状態からアーム部材４０を＋Ｘ軸方向に直線的に移動させる。ここで、制御装置４３は、アーム部材４０に保持されているマスクＭの先端側（＋Ｘ軸側）を、ＸＹ平面と回転ドラムＤＭとの接する部分の近傍に配置する。ＸＹ平面と回転ドラムＤＭとの接する部分は、例えば、回転ドラムＤＭのうち最も＋Ｚ軸側に配置されている頂上部ＤＭｔ（図１１（Ａ）参照）を含む。このようにして、アーム部材４０に吸着されているマスクＭは、マスク保持装置２０の回転ドラムＤＭと所定の間隔で対向するように、配置される。

そして、処理装置Ｕ３は、マスクＭの取り付けに先立ち、アライメント装置６３を回転ドラムＤＭの頂上部ＤＭｔを観察可能な位置に配置しておき、処理装置Ｕ３は、回転ドラムＤＭの外周面に形成されているアライメントマークがアライメント装置６３の視野に収まるように、適宜、回転ドラムＤＭの回転位置を調整する。

そして、処理装置Ｕ３は、マスク搬送装置ＭＬのアーム部材４０に保持されているマスクＭと回転ドラムＤＭとを位置合わせする。ここで、アライメント装置６３は、マスク搬送装置ＭＬのアーム部材４０に設けられた観察窓６５（図８Ａ参照）を通して、マスクＭのアライメントマークＭ４と回転ドラムＤＭのアライメントマークとの相対位置を検出する。マスクＭと回転ドラムＤＭとの位置合わせは、アライメント装置６３の検出結果を用いて行われる。これにより、処理装置Ｕ３は、マスクＭと回転ドラムＤＭとを高精度に位置合わせすることができる。

マスクＭと回転ドラムＤＭとの位置合わせにおいて、マスク搬送装置ＭＬの移動装置４２は、アーム部材４０を移動させることによってマスクＭと回転ドラムＤＭの相対位置を粗調整する。また、マスク保持装置２０の第２駆動部２３は、回転ドラムＤＭを移動させることによってマスクＭと回転ドラムＤＭの相対位置を微調整する。マスク搬送装置ＭＬによる粗調整は、例えば、マスク保持装置２０の微調整よりも大きいストロークで行われる。

ここで、屈伸機構５０は、アーム部材４０をＸＹ平面に沿って移動させることによって、マスクＭと回転ドラムＤＭのＸ軸方向の相対位置及びＹ軸方向の相対位置を調整することができる。また、屈伸機構５０は、アーム部材４０をθＺ方向に回転させることによって、マスクＭと回転ドラムＤＭのθＺ方向の相対位置を調整することができる。このように、処理装置Ｕ３は、アーム部材４０に吸着されたマスクＭと回転ドラムＤＭとを、高精度に位置合わせできる。

そして、マスクＭと回転ドラムＤＭが位置合わせされた状態で、図１１（Ａ）に示すように、処理装置Ｕ３は、マスク搬送装置ＭＬのアーム部材４０がマスクＭの吸着を部分的に解除し、これに同期して、マスク保持装置２０の保持部２２がマスクＭを部分的に吸着する。

ここで、マスク搬送装置ＭＬの制御装置４３は、図２に示した上位制御装置ＣＯＮＴの制御に従って、アーム部材４０の先端側（＋Ｘ軸側）に配置されている第１吸着部６６ａ、６７ａ（図８Ｂ参照）による吸着を解除し、第２吸着部６６ｂ、６７ｂから第５吸着部６６ｅ、６７ｅによる吸着を継続する。また、図４に示した露光装置ＥＸの制御装置１３は、上位制御装置ＣＯＮＴの制御に従って、保持部２２（マスク保持装置２０）にマスクＭを吸着させる。詳しくは、制御装置１３は、複数の電磁石３２のうち、マスクＭの吸着が解除された部分に対向する位置に配置されている電磁石３２を選択して磁力を発生させる。

これにより、マスクＭのうちアーム部材４０による吸着が解除された部分は、磁性体Ｍ３が電磁石３２に発生した磁力によって回転ドラムＤＭに引き寄せられ、回転ドラムＤＭに吸着される。このように、マスク保持装置２０は、マスクＭを部分ごとに順に回転ドラムＤＭに吸着することができ、例えばマスクＭをたるみなく保持すること等ができる。

ところで、処理装置Ｕ３は、マスクＭに対するマスク搬送装置ＭＬの吸着力（圧力）とマスク保持装置２０の吸着力（磁力）とで発生原理（物理力の種類）が異なる。そのため、処理装置Ｕ３は、マスク搬送装置ＭＬとマスク保持装置２０とで吸着力を独立して制御しやすくなり、マスクＭと回転ドラムＤＭとの位置ずれの発生を抑制できる。また、処理装置Ｕ３は、図９（Ｃ）に示したように、マスクＭを回転ドラムＤＭに装着するのに先立ち、アーム部材４０に吸着されているマスクＭの形状（変形、たわみ）を検出しているので、マスクＭを回転ドラムＤＭにたるみなく装着すること等ができる。

そして、アライメント装置６３の観察結果を用いて、マスクＭの搬入方向の先端側（＋Ｘ軸側）が回転ドラムＤＭの外周面２６の所定の位置に配置されているか否かが判定される。マスクＭの搬入方向の先端側が回転ドラムＤＭの所定の位置に配置されていると判定された場合に、処理装置Ｕ３は、図１１（Ｂ）から図１１（Ｄ）に示すように、搬入方向の先端側から後端側に向かう順にマスクＭを回転ドラムＤＭに取り付ける。

詳しくは、マスク保持装置２０は、マスクＭを回転ドラムＤＭに巻き取るように回転ドラムＤＭを回転させる。マスク搬送装置ＭＬは、アーム部材４０を、回転ドラムＤＭの回転による外周面２６の速度に対応する速度でＸ軸方向に直線的に移動させる。アーム部材４０の速度は、例えば、アーム部材４０の吸着が解除された部分のマスクＭにたるまない程度のテンションがかかるとともに、このテンションによるマスクＭの伸びが無視できるように、設定される。

また、マスク搬送装置ＭＬは、アーム部材４０の第２吸着部６６ｂ、６７ｂが回転ドラムＤＭにアーム部材４０に最も接近するのとほぼ同じタイミング（若干早いタイミング）で、第２吸着部６６ｂ、６７ｂによるマスクＭの吸着を解除する。また、保持部２２（マスク保持装置２０）は、回転ドラムＤＭのうち巻き取られたマスクＭと接触する部分に電磁石３２が配置されている場合に、この電磁石３２に磁力を発生させてマスクＭを吸着し、マスクＭのうち回転ドラムＤＭに巻き取られた部分を順に吸着により固定する。

このようにして、図１１（Ｅ）に示すように、マスクＭの全体がアーム部材４０からリリースされる。そして、図１１（Ｆ）に示すように、マスク搬送装置ＭＬは、適宜、アーム部材４０を回転ドラムＤＭ等と干渉（衝突）しない位置に退避させる。そして、マスク搬送装置ＭＬがアーム部材４０を退避させた後に、アライメント装置６３は、回転ドラムＤＭに保持されているマスクＭのアライメントマークＭ４と、回転ドラムＤＭのアライメントマークとの位置関係を検出する。この検出結果は、例えば、マスクＭが回転ドラムＤＭの所定の位置に配置されているか否かを判定すること等に利用される。マスクＭが回転ドラムＤＭの所定の位置に配置されていないと判定された場合には、マスクＭは、回転ドラムＤＭから取り外され、上述したような手順に従って、このマスクＭ又は同一のパターンを有する他のマスクが回転ドラムＤＭに再度取り付けられる。

以上のようにして、処理装置Ｕ３は、平面状のマスクＭを円筒面状に湾曲させて、回転ドラムＤＭの円筒面状の外周面２６に装着する。処理装置Ｕ３の露光装置ＥＸは、マスクＭが装着された回転ドラムＤＭを用いて、露光処理を実行する。また、露光装置ＥＸによる露光処理が終了した後に、マスク搬送装置ＭＬは、露光装置ＥＸの回転ドラムＤＭからマスクＭを搬出し、搬出したマスクＭをマスクカセットＭＣに搬入することもできる。回転ドラムＤＭからのマスクＭの搬出は、例えば、回転ドラムＤＭへのマスクＭの搬入時と逆の手順で実行できる。

本実施形態のマスク搬送装置ＭＬは、回転ドラムＤＭ（保持部２２）の周方向に関してアーム部材４０を相対移動させ、回転ドラムＤＭにマスクＭ受け渡す際、アーム部材４０の相対移動に応じてアーム部材４０によるマスクＭの吸着状態を変化させる。そのため、マスク搬送装置ＭＬは、平面状のマスクＭを円筒面状の回転ドラムＤＭの外周面２６に、効率よく装着すること、高い位置精度で装着すること等ができる。

また、マスク搬送装置ＭＬは、例えばマスクＭをほぼ平面状に吸着するように構成され、マスクＭがマスク保持装置２０の保持部２２と所定の間隔で対向するようにアーム部材４０がマスクＭを吸着する。そのため、マスク搬送装置ＭＬは、マスクＭを回転ドラムＤＭに高い位置精度で装着すること等ができる。また、移動装置４２は、ほぼ平面状に吸着されたマスクＭのパターンＭ２に沿ってアーム部材４０を直線的に移動させる。そのため、マスク搬送装置ＭＬは、マスクＭを回転ドラムＤＭに効率よく装着すること等ができる。

また、アーム部材４０の複数の吸着部６６は、例えばマスクＭの円筒面の周方向に対応した方向に並ぶ複数部分を吸着し、制御装置２１は、移動装置４２の移動に伴う相対移動位置に応じて複数の吸着部６６のそれぞれの吸着力を変えるように制御する。そのため、マスク搬送装置ＭＬは、吸着装置４１の吸着力の空間的な分布を高精度に調整可能になり、マスクＭを回転ドラムＤＭに高い位置精度で装着すること等ができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態のマスク保持装置２０は、回転ドラムＤＭの中心軸２８と平行な方向の端部３０が中央部３１と異なる材料で形成されている点で、第１実施形態と異なる。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、本実施形態によるマスク保持装置２０の構成を示す図である。図１２Ａには、マスク保持装置２０及びマスクＭの概観が図示されている。図１２Ｂには、回転ドラムＤＭのアライメントマーク８２及びマスクＭのアライメントマークＭ４の部分が拡大されて図示されている。

図１２Ａ及び図１２Ｂに示す回転ドラムＤＭの中央部３１は、回転ドラムＤＭの径方向から見てマスクＭのパターンＭ２と重なる部分であり、石英等の透光性を有する材料で形成されている。
回転ドラムＤＭは、ガイドローラ８０及び駆動ローラ８１と外接しており、これらローラに支持されている。駆動ローラ８１は、図２に示した第２駆動部２３の一部であり、電動モータ等から減速機等を介して供給されるトルクを端部３０に伝えることで、回転ドラムＤＭを回転させる。

回転ドラムＤＭの端部３０は、ガイドローラ８０及び駆動ローラ８１と外接する部分を含む。端部３０の材料は、例えば金属等のように、中央部３１の材料（石英等）よりも脆性破壊しにくい材料、加工性が高い材料等から選択される。電磁石３２は、例えば、端部３０に形成された凹部の内側に配置される。この凹部は、回転ドラムＤＭの外周面２６に開口を有し、その表面が電磁石３２と導通しないように絶縁化されている。

図１２Ｂに示すように、本実施形態のマスクＭは、アライメントマークＭ４がパターンＭ２の周囲の領域のうち磁性体Ｍ３と異なる領域に形成されている点で、第１実施形態と異なる。ここでは、回転ドラムＤＭのアライメントマーク８２が回転ドラムＤＭの中央部３１に形成されており、マスクＭのアライメントマークＭ４は、回転ドラムＤＭのアライメントマーク８２と重ねることができるように、配置されている。このようなマスクＭのアライメントマークＭ４は、例えば、パターンＭ２と同一の形成材料（遮光層）でパターンＭ２とともに形成されたものでもよい。

本実施形態のマスク保持装置２０は、端部３０を中央部３１と異なる材料で形成するようにしたので、端部３０の材料の選択自由度が高くなる。例えば、端部３０を金属材料等で形成すれば、回転ドラムＤＭを製造する際の加工性が高くなり、電磁石３２等を取り付けやすくなる。また、端部３０を金属材料等で形成すれば、端部３０とローラの接触等で端部３０にカケやキズ等の損傷が発生することが抑制される。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態のマスク保持装置２０は、静電気力によってマスクＭを吸着する点で、第１実施形態と異なる。

図１３Ａ及び図１３Ｂは、本実施形態によるマスク保持装置２０の保持部２２の外観を示す図である。図１４は、マスク保持装置２０の回路構成を模式的に示す図である。図１３Ａには、保持部２２が分解されて、模式的に図示されている。図１３Ｂでは、図１３Ａの一部を省略して電極、配線等を見やすくしている。図１３Ａ及び図１３Ｂには、回転ドラムＤＭの中心軸２８に平行な方向の一部（一端部８５ａ）が図示されている。回転ドラムＤＭの他端部８５ｂ（図１４参照）は、中心軸２８に直交する面に関して一端部と対称的な構造であり、その要素が一端部８５ａと同様である。

図１３Ａに示すように、マスク保持装置２０の保持部２２は、静電吸着用の電極部材としての電極パターン８４が形成された円筒状の可動部材８５（回転ドラムＤＭ）と、可動部材８５の中心軸２８と平行な方向の端部に取り付けられ、電極パターン８４を駆動する駆動回路８６（電圧印加装置）が配置された転動リング８７と、転動リング８７の内側に配置された固定部材８８とを備える。

可動部材８５は、マスクＭが配置される外周面２６を有し、例えば石英等の透光性を有する材質で形成される。転動リング８７は、可動部材８５の端部に接着等で固定された円環状の部材であり、可動部材８５とともに回転する。転動リング８７は、例えば、図１２Ａ及び図１２Ｂに示した回転ドラムＤＭの端部３０のように金属等の材料で形成される。固定部材８８は、転動リング８７との間にエアベアリング８９を介して配置されており、可動部材８５及び転動リング８７が回転した際に外部に対して回転しないように、設けられている。なお、転動リング８７及び固定部材８８は、可動部材８５の他端部にも一端部８５ａと同様に設けられている。

固定部材８８は、可動部材８５の外側に配置される第１部分８８ａと、可動部材８５の内側に配置される第２部分８８ｂとを有する。固定部材８８は、例えば第１部分８８ａが支持されることによって、可動部材８５の外部に対して固定される。また、可動部材８５の内側に照明光学系ＩＬ等の要素が配置される場合に、この要素は、第２部分８８ｂに取り付けられる。これにより、第２部分８８ｂは、可動部材８５の内側に配置される要素を、可動部材８５の外部に対して回転しないように固定する。

固定部材８８の第１部分８８ａ及び第２部分８８ｂは、それぞれ円筒状であり、第１部分８８ａ及び第２部分８８ｂの内側は、可動部材８５の内側と外側とを結ぶ貫通孔８８ｃ（ダクト）になっている。この貫通孔８８ｃは、例えば通気孔、ケーブルの引き出し口等として利用可能である。例えば、可動部材８５の内側に光源装置等が配置される場合に、光源装置と接続されるケーブルは、貫通孔８８ｃを通して可動部材８５の外部へ引き出される。また、光源装置等によって可動部材８５の内側に発生する熱は、貫通孔８８ｃに通気すること等によって、貫通孔８８ｃを通して可動部材８５の外部に放熱される。

図１３Ｂに示すように、複数の電極パターン８４のそれぞれは、第１電極８４ａおよび第２電極８４ｂを含み、１つの第１電極８４ａと１つの第２電極８４ｂとが組になって静電容量を形成する。各電極パターン８４の第１電極８４ａ及び第２電極８４ｂは、例えば櫛歯状に形成され、互いに接近して配置される。電極パターン８４の静電容量に吸着用の電荷が蓄積される際に、第１電極８４ａは、例えば陽極に設定され、第２電極８４ｂは、例えば負極に設定される。

可動部材８５は、第１電極８４ａと電気的に接続された第１端子９０と、複数の第２電極８４ｂのそれぞれと電気的に接続された配線パターン９１と、可動部材８５の端部に形成されて配線パターン９１と電気的に接続された第２端子９２とを有する。

第１端子９０は、いわゆる電源端子であり、第２端子９２の電位（基準電位）に対する所定の電位が印加される。第１端子９０は、第１電極８４ａと１対１の対応で、回転ドラムＤＭの周方向に繰り返し複数配置されている。第１端子９０は、例えば、回転ドラムＤＭの中心軸２８と直交する端面に配置され、回転ドラムＤＭの中心軸２８と平行な方向に延びる配線によって、第１電極８４ａと電気的に接続されている。

第２端子９２は、いわゆる接地端子であり、基準電位が印加される。第２端子９２は、例えば回転ドラムＤＭの中心軸２８と直交する端面に配置され、その数は１つでもよいし複数でもよい。配線パターン９１は、いわゆる共通アース線であり、複数の第２電極８４ｂをほぼ同電位に保持する。配線パターン９１は、回転ドラムＤＭの周方向に延びる第１配線９１ａと、回転ドラムＤＭの中心軸２８と平行な方向に延びる第２配線９１ｂとを有する。第１配線９１ａは、可動部材８５の一端部８５ａに設けられた複数の第１電極８４ａのそれぞれと連続しており、一端部８５ａの複数の第１電極８４ａのそれぞれと電気的に接続されている。

図１４に示すように、可動部材８５の他端部８５ｂには、一端部８５ａと同様に複数の電極パターン８４が形成されている。他端部の電極パターン８４は、一端部８５ａの電極パターン８４と１対１の対応で設けられており、対応関係にある一端部８５ａの電極パターン８４と可動部材８５の周方向の位置（θＹ方向の角度位置）が揃うように、配置されている。例えば、一端部８５ａの電極パターン８４の１つ（８４−１）と他端部８５ｂの電極パターン８４の１つ（８４−４）は、可動部材８５の中心軸２８と平行な方向に並ぶように、配置されている。

また、可動部材８５の他端部８５ｂには、一端部８５ａと同様に第１配線９１ａが形成されている。他端部８５ｂの第１配線９１ａは、他端部８５ｂの複数の電極パターン８４における第２電極８４ｂのそれぞれと電気的に接続されている。一端部８５ａの第１配線９１ａと他端部８５ｂの第１配線９１ａは、第２配線９１ｂを介して電気的に接続されている。第２配線９１ｂは、第２端子９２と電気的に接続されており、基準電位に保持される。このように、一端部８５ａ及び他端部８５ｂの複数の第２電極８４ｂは、いずれも、配線パターン９１（共通アース線）を介して第２端子９２と電気的に接続されており、ほぼ同電位（基準電位）に保持される。

マスクＭは、パターンＭ２が形成されていないパターン非形成領域ＭＡ２を有し、パターン非形成領域ＭＡ２の表面が誘電体で構成されている。このようなマスクＭは、例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示したマスクＭから磁性体Ｍ３が省かれたものでもよいし、磁性体Ｍ３を覆って誘電体膜が形成されたものでもよい。マスクＭは、可動部材８５の径方向から見て、パターンＭ２が複数の電極パターン８４と重ならず、パターン非形成領域ＭＡ２が複数の電極パターン８４と重なるように、配置される。

駆動回路８６は、電源部９３（電圧印加装置）から駆動回路８６に供給される電力（電圧）を切替える第１スイッチ部９４と、複数の第１電極８４ａのうち少なくとも１つを選択して第１スイッチ部９４と電気的に接続可能な第２スイッチ部９５とを備える。

電源部９３は、電極パターン８４が形成する静電容量に静電吸着用の電荷を蓄積するための高圧電源９３ａと、高圧電源９３ａとは逆バイアスの逆バイアス電源９３ｂとを備える。電源部９３は、例えば回転ドラムＤＭの外部に設けられ、高圧電源９３ａの正極及び逆バイアス電源９３ｂの負極は、ブラシ等の接点を介して第１スイッチ部９４と電気的に接続される。また、高圧電源９３ａの負極及び逆バイアス電源９３ｂの正極は、第２端子９２を介して電極パターン８４の第２電極８４ｂと電気的に接続される。

なお、電源部９３は、その配置、構成を適宜変更可能であり、例えば図４に示したバッテリー３４のように、回転ドラムＤＭの内側に配置されていてもよいし、図１３Ａに示した転動リング８７又は固定部材８８に配置されていてもよい。

第１スイッチ部９４は、その接点９４ａが電源部９３の高圧電源９３ａの正極に導通する第１状態と、接点９４ａが電源部９３の逆バイアス電源９３ｂの負極に導通する第２状態と、接点９４ａが高圧電源９３ａ及び逆バイアス電源９３ｂのいずれとも絶縁になる第３状態とを、択一的に切替可能である。図４に示したような露光装置ＥＸの制御装置２１は、第１スイッチ部９４を制御することによって、上記の第１から第３状態のいずれかを選択することができる。

第２スイッチ部９５は、第１スイッチ部９４の接点９４ａと電気的に接続された接点９５ａと、図１３Ｂに示した第１端子９０を介して電極パターン８４の第１電極８４ａと電気的に接続された複数の接点９６とを有する。第２スイッチ部９５は、複数の接点９６から選択される接点を第１スイッチ部９４と電気的に接続可能である。

複数の接点９６のうち接点９６ａは、電極パターン８４−１の第１電極８４ａ、及びこの電極パターン８４−１と対応関係にある電極パターン８４−４の第１電極８４ａと電気的に接続されている。接点９６ｂは、可動部材８５の周方向に並ぶ２つの電極パターン８４−１、８４−２の第１電極８４ａ、及びこれら電極パターン８４−１、８４−２と対応関係にある電極パターン８４−４、８４−５の第１電極８４ａと電気的に接続されている。接点９６ｃは、可動部材８５の周方向に並ぶ３つの電極パターン８４−１から８４−３の第１電極８４ａ、及びこれら電極パターン８４−１から８４−３と対応関係にある電極パターン８４−４から８４−４の第１電極８４ａと電気的に接続されている。

なお、図１４には、複数の接点９６として３つの接点９６ａから９６ｃが図示されているが、複数の接点９６は、実際には、４つの電極パターン８４に対応する接点、５つの電極パターン８４に対応する接点、・・・、全ての電極パターン８４に対応する接点というように、可動部材８５の周方向に並ぶ複数の電極パターン８４の第１電極８４ａに電気的に接続された接点を含む。また、図１４には、第１スイッチ部９４と第２スイッチ部９５のそれぞれが機械式スイッチとして図示されているが、第１スイッチ部９４と第２スイッチ部９５の一方又は、ＭＯＳ等のスイッチング素子により構成されていてもよい。

図４に示したような露光装置ＥＸの制御装置２１は、第２スイッチ部９５を制御することによって、複数の接点９６のいずれかを選択して第１スイッチ部９４と電気的に接続することができる。

ここで、駆動回路８６において、第１スイッチ部９４が高圧電源９３ａの正極と電気的に接続されている第１状態を想定する。第１状態において第２スイッチ部９５の接点９６ａが第１スイッチ部９４の接点９４ａと電気的に接続されると、電極パターン８４−１、８４−４のそれぞれの第１電極８４ａに正電圧が印加される。これにより、電極パターン８４−１、８４−４のそれぞれは、静電容量に電荷が蓄積されることによって、静電気力による吸着力を発生する。同様に、第１状態において、第２スイッチ部９５の接点９６ｂが第１スイッチ部９４の接点９４ａと電気的に接続されると、電極パターン８４−１、８４−２、８４−４、８４−５は、静電気力による吸着力を発生する。また、第２スイッチ部９５の接点９６ｃが第１スイッチ部９４の接点９４ａと電気的に接続されると、電極パターン８４−１〜８４−６は、静電気力による吸着力を発生する。このように、駆動回路８６は、可動部材８５において吸着力が発生する領域を変化させることができる。

また、駆動回路８６において、高圧電源９３ａ及び逆バイアス電源９３ｂのいずれとも絶縁になる第３状態を想定する。電極パターン８４が充電されている箇所（吸着部６６）は、第３状態において、吸着力を発生している状態が保持される。例えば、複数の電極パターン８４は、いずれも充電されている状態で第３状態に設定されると、いずれも吸着力を発生したまま保持される。

また、駆動回路８６において、第１スイッチ部９４が電源部９３の逆バイアス電源９３ｂの負極に導通している第２状態を想定する。第２状態において、第２スイッチ部９５の接点９６ａが第１スイッチ部９４と電気的に接続されると、電極パターン８４−１、８４−４のそれぞれの第１電極８４ａに負電圧が印加される。これにより、電極パターン８４−１、８４−４のそれぞれに電荷が蓄積されていた場合には、この電荷が静電容量から放電されることにより、電極パターン８４−１、８４−４は、ほとんど吸着力を発生しない状態に切り替えられる。同様に、第２状態において、第２スイッチ部９５の接点９６ｂが第１スイッチ部９４の接点９４ａと電気的に接続されると、電極パターン８４−１、８４−２、８４−４、８４−５は、ほとんど吸着力を発生しない状態に切り替えられる。また、第２スイッチ部９５の接点９６ｃが第１スイッチ部９４の接点９４ａと電気的に接続されると、電極パターン８４−１〜８４−６は、ほとんど吸着力を発生しない状態に切り替えられる。このように、駆動回路８６は、可動部材８５において吸着力が発生している領域の少なくとも一部を、ほとんど吸着力が発生しない状態に切替えることができる。

本実施形態のマスク保持装置２０は、図１１に示したのと同様に、可動部材８５（回転ドラムＤＭ）の周方向に順に吸着力を発生させることによって、マスクＭを部分ごとに順に吸着することができる。これにより、処理装置Ｕ３は、マスクＭを効率的に回転ドラムＤＭに装着すること、マスクＭを高い位置精度で回転ドラムＤＭに装着すること等ができる。

本発明の技術範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態で説明した要素の１つ以上は、省略されることがある。また、実施形態で説明した要素は、適宜組み合わせることができる。

マスクＭに対するマスク搬送装置ＭＬの吸着力とマスクＭに対するマスク保持装置２０の吸着力は、圧力（減圧）による吸着力、磁力による吸着力、静電気力による吸着力等から、発生原理が互いに異なるように適宜選択されてもよいし、発生原理が同じになるように選択されてもよい。

なお、屈伸機構５０は、マスクＭが回転ドラムＤＭに装着される際にマスクＭ（アーム部材４０）を移動させる方向（Ｘ軸方向）を含む移動面において、屈伸可能であればよい。
このような移動面は、例えばＸＺ平面であってもよく、この場合に、屈伸機構５０及びＺ移動機構５２は、屈伸機構５０によるアーム部材４０のＺ軸方向の移動を相殺するように、Ｚ移動機構５２が屈伸機構５０を移動させることによって、直線駆動源として機能する。

なお、マスク搬送装置ＭＬとマスクカセットＭＣとの間のマスクの受け渡しは、マスク搬送装置ＭＬとマスク保持装置２０との間のマスクの受け渡しと同様に行うことができる。

［デバイス製造方法］
次に、デバイス製造方法について説明する。図１５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。

図１５に示すデバイス製造方法では、まず、例えば有機ＥＬ表示パネル等のデバイスの機能・性能設計を行う（ステップ２０１）。次いで、デバイスの設計に基づいて、マスクＭを製作する（ステップ２０２）。また、デバイスの基材である透明フィルムやシート、あるいは極薄の金属箔等の基板を、購入や製造等によって準備しておく（ステップ２０３）。

次いで、準備した基板をロール式、パッチ式の製造ラインに投入し、その基板上にデバイスを構成する電極や配線、絶縁膜、半導体膜等のＴＦＴバックプレーン層や、画素部となる有機ＥＬ発光層を形成する（ステップ２０４）。ステップ２０４には、典型的には、基板上の膜の上にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクにして上記膜をエッチングする工程とが含まれる。レジストパターンの形成には、レジスト膜を基板表面に一様に形成する工程、上記の各実施形態に従って、マスクＭを経由してパターン化された露光光で基板のレジスト膜を露光する工程、その露光によってマスクパターンの潜像が形成されたレジスト膜を現像する工程、が実施される。

印刷技術等を併用したフレキシブル・デバイス製造の場合は、基板表面に機能性感光層（感光性シランカップリング材等）を塗布式により形成する工程、上記の各実施形態に従って、マスクＭを経由してパターン化された露光光を機能性感光層に照射し、機能性感光層にパターン形状に応じて親水化した部分と撥水化した部分を形成する工程、機能性感光層の親水性の高い部分にメッキ下地液等を塗工し、無電解メッキにより金属性のパターンを析出形成する工程、等が実施される。

次いで、製造するデバイスに応じて、例えば、基板をダイシング、あるいはカットすることや、別工程で製造された他の基板、例えば封止機能を持ったシート状のカラーフィルターや薄いガラス基板等を貼り合せる工程が実施され、デバイスを組み立てる（ステップ２０５）。次いで、デバイスに検査等の後処理を行う（ステップ２０６）。以上のようにして、デバイスを製造することができる。

２０・・・マスク保持装置、２１・・・制御装置、２２・・・保持部、２６・・・外周面、２７・・・磁力発生装置、２８・・・中心軸、３２・・・電磁石、３４・・・バッテリー、４０・・・アーム部材、４１・・・吸着装置、４２・・・移動装置、４３・・・制御装置、５０・・・屈伸機構、６２・・・形状検出装置、６３・・・アライメント装置、６６、６７・・・吸着部、８２・・・アライメントマーク、８４・・・電極パターン、ＤＭ・・・回転ドラム、ＥＸ・・・露光装置、Ｍ・・・マスク、Ｍ１・・・基材、Ｍ２・・・パターン、Ｍ３・・・磁性体、Ｐ・・・基板、Ｕ３・・・処理装置

Claims (14)

1. 可撓性を有するシート状の基板を、円筒状のドラムの外周面に沿って湾曲させて装着したり、前記ドラムの外周面から前記シート状の基板を取り外したりする為の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記シート状の基板を予め定められた許容範囲内のたわみで吸着支持する吸着装置と、
   前記ドラムと前記吸着装置と前記ドラムの外周面の周方向に関して相対的に移動させる移動装置と、
   前記移動装置による前記相対的な移動によって、前記シート状の基板を前記吸着装置から前記ドラムの外周面に受け渡す際、又は前記ドラムの外周面に装着された前記シート状の基板を前記吸着装置に受け渡す際、前記ドラムの周方向に関する前記相対的な移動の位置に応じて前記吸着装置による前記シート状の基板の吸着状態を変化させる制御装置と、
   を備える基板の装着及び取外し装置。
2. 請求項１に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記吸着装置は、前記シート状の基板が前記ドラムの外周面と所定の間隔で対向するように吸着するアーム部材を有する、
   基板の装着及び取外し装置。
3. 請求項２に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記アーム部材は、前記シート状の基板が前記ドラムの外周面に沿って装着されたときに、周方向に沿って並ぶ前記シート状の基板の複数部分の各々を吸着するように配置され、前記シート状の基板を前記ドラムの外周面の接平面とほぼ平行になるように平面状に支持する複数の吸着部を有する、
   基板の装着及び取外し装置。
4. 請求項３に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記移動装置は、平面状に吸着された前記シート状の基板の面に沿って前記アーム部材を直線的に移動させる第１の移動機構を有する、
   基板の装着及び取外し装置。
5. 請求項４に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記移動装置は、更に、前記ドラムを前記外周面の周方向に沿って回転させる回転駆動部を有する、
   基板の装着及び取外し装置。
6. 請求項５に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記制御装置は、前記シート状の基板を前記アーム部材から前記ドラムの外周面に受け渡す際、前記アーム部材の直線的な移動に伴って前記ドラムが回転するように、前記第１の移動機構と前記回転駆動部とを制御すると共に、
   前記相対的な移動の位置に応じて前記複数の吸着部のそれぞれの吸着力を変えるように制御する、
   基板の装着及び取外し装置。
7. 請求項６に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記移動装置は、前記アーム部材に吸着されている前記シート状の基板が前記ドラムの外周面に接近又は離間する方向に前記アーム部材を移動させる第２の移動機構をさらに有する、
   基板の装着及び取外し装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記制御装置は、前記シート状の基板のうち前記ドラムの外周面に最も接近している部位に働く吸着力が相対的に低くなるように前記吸着装置を制御する、
   基板の装着及び取外し装置。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
   前記シート状の基板は、短冊状の極薄ガラスで構成されると共に、前記ドラムの外周面に装着された際に周方向に対応した方向に帯状に延びて成膜された磁性体を有し、
   前記ドラムは、前記シート状の基板の前記磁性体を磁力によって前記外周面に吸着する磁力発生源を有する、
   基板の装着及び取外し装置。
10. 請求項３〜７のいずれか一項に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
    前記アーム部材に配置された前記複数の吸着部は、前記シート状の基板を減圧によって吸着する、
    基板の装着及び取外し装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
    前記シート状の基板を前記吸着装置から前記ドラムの外周面に受け渡す際の位置合わせの為に、前記シート状の基板の一部に形成されたマークと、前記ドラムの外周面の一部に形成されたマークとの位置関係を検出するアライメント装置を、
    さらに備える基板の装着及び取外し装置。
12. 可撓性を有するシート状の基板を、円筒状のドラムの外周面に沿って湾曲させて装着したり、前記ドラムの外周面から前記シート状の基板を取り外したりする為の基板の装着及び取外し装置であって、
    前記シート状の基板が予め定められた許容範囲内のたわみで保持されるように、前記シート状の基板の一方の面を支持する部材と、
    前記ドラムと前記支持する部材とを前記ドラムの外周面の周方向に関して相対的に移動させる移動装置と、
    前記ドラムの外周面の周方向に沿って設けられ、前記シート状の基板の他方の面を保持する吸着力を発生する吸着部材と、
    前記移動装置による前記相対的な移動によって、前記シート状の基板を前記支持する部材から前記ドラムの外周面に受け渡す際、又は前記ドラムの外周面に装着された前記シート状の基板を前記支持する部材に受け渡す際、前記ドラムの周方向に関する前記相対的な移動の位置に応じて前記吸着部材による前記シート状の基板の吸着力を前記周方向に変化させる制御装置と、
    を備える基板の装着及び取外し装置。
13. 請求項１２に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
    前記ドラムは、前記外周面の周方向に配置されて磁力を発生する磁力発生部材を備え、
    前記制御装置は、前記支持する部材と前記移動装置とによる前記シート状の基板と前記ドラムの外周面との相対的な移動位置に応じて、前記磁力発生部材を制御して前記ドラムの外周面における磁力の分布を制御する、
    基板の装着及び取外し装置。
14. 請求項１２に記載の基板の装着及び取外し装置であって、
    前記ドラムは、前記外周面の周方向の複数ヶ所に配置されて静電吸着力を発生する電極部材を備え、
    前記制御装置は、前記支持する部材と前記移動装置とによる前記シート状の基板と前記ドラムの外周面との相対的な移動位置に応じて、前記電極部材に印加する電圧を調整して前記ドラムの外周面における静電吸着の分布を制御する、
    基板の装着及び取外し装置。

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