JP2019074769A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い生産性で高い品質の基板を生産することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】投影領域の走査方向に関する露光幅をＤ、焦点深度の範囲内で許容されるデフォーカス量をΔＺ、円筒マスクの外周面の直径をφとしたとき、露光幅Ｄと直径φとは、Ｄ＝２・〔（φ／２）２−（φ／２−ΔＺ）２〕０．５の関係であって、且つ円筒マスクのマスク領域の長さＬと直径φとの比Ｌ／φが、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の範囲に設定される。【選択図】図１

Description

本発明は、マスクのパターンを基板に投影し、該基板に該パターンを露光する基板処理装置に関する。

液晶ディスプレイ等の表示デバイスや、半導体等、各種デバイスを製造するデバイス製造システムがある。デバイス製造システムは、露光装置等の基板処理装置を備えている。特許文献１に記載の基板処理装置は、照明領域に配置されたマスクに形成されているパターンの像を、投影領域に配置されている基板等に投影し、基板に当該パターンを露光する。基板処理装置に用いられるマスクは、平面状のもの、円筒状のもの等がある。

特開２００７−２９９９１８号公報

基板処理装置は、マスクを円筒形状としマスクを回転させることで、連続して基板に露光を行うことができる。また、基板処理装置としては、基板を長尺のシート状として連続的に投影領域の下に送り込むロール・ツー・ロール方式もある。このように、基板処理装置は、円筒形状のマスクを回転させ、かつ、基板の搬送方法として、ロール・ツー・ロール方式を用いることで、基板とマスクの両方を連続して搬送することができる。

ここで、基板処理装置は、通常、効率よく基板にパターンを露光し、生産性を向上することが求められる。マスクとして円筒マスクを用いる場合も同様である。

本発明の態様は、高い生産性で高い品質の基板を生産することができる基板処理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、中心軸から所定の半径で円筒面状に湾曲した外周面に沿って、長方形のアスペクト比の表示画面領域を含む表示パネル用のマスクパターンが形成された円筒マスクを、前記中心軸の回りに回転させて、前記外周面の周方向を走査方向として前記マスクパターンを基板に走査影露光する基板処理装置であって、前記円筒マスクの外周面上で前記マスクパターンが形成されるマスク領域に対して、前記走査方向に所定の幅を有して前記中心軸の方向に延びたスリット状の照明領域を設定する照明系と、前記照明領域に現れる前記マスクパターンの像を、前記照明領域に対応したスリット状の投影領域に所定の焦点深度を伴って結像する投影光学系と、前記投影領域に沿うように前記基板を支持する基板支持部材と、前記マスクパターンが前記走査方向に移動するように前記円筒マスクを回転させると共に、前記基板が前記走査方向に移動するように前記基板支持部材を移動させる駆動機構と、を備え、前記投影領域の前記走査方向に関する露光幅をＤ、前記焦点深度の範囲内で許容されるデフォーカス量をΔＺ、前記円筒マスクの前記外周面の直径をφとしたとき、前記露光幅Ｄと前記直径φとは、
Ｄ＝２・〔（φ／２）^２−（φ／２−ΔＺ）^２〕^０．５
の関係であって、且つ前記円筒マスクの前記マスク領域の長さＬと前記直径φとの比Ｌ／φが、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の範囲に設定される、基板処理装置が提供される。

本発明の態様によれば、マスク支持部材によって保持される円筒面状のマスク形状、又はマスクに形成されるパターンの円筒面状形状の直径φと長さＬの関係を上記範囲のように設定することで、高い生産性で効率的にデバイスパターンの露光や転写を行うことができる。また、直径φと長さＬの関係を上記範囲のようにすることで、表示パネル用のパターンの複数個を円筒マスクの周面に沿って並べる多面取りの場合も、色々な表示サイズのパネルを効率的に配置できる。

図１は、第１実施形態のデバイス製造システムの全体構成を示す図である。 図２は、第１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３は、図２に示す露光装置の照明領域及び投影領域の配置を示す図である。 図４は、図２に示す露光装置の照明光学系及び投影光学系の構成を示す図である。 図５は、円筒マスクに照射される照明光束の状態と、円筒マスクから生じる投影光束の状態とを示す図である。 図６は、円筒マスクを構成する円筒ドラムとマスクの概略構成を示す斜視図である。 図７は、円筒マスクのマスク面に表示パネル用のマスクを１面取りする場合の配置例を示す展開図である。 図８は、円筒マスクのマスク面に同一サイズのマスクを一列に３つ並べて３面取りする配置例を示す展開図である。 図９は、円筒マスクのマスク面に同一サイズのマスクを一列に４つ並べて４面取りする配置例を示す展開図である。 図１０は、円筒マスクのマスク面に同一サイズのマスクを２行２列で４面取りする配置例を示す展開図である。 図１１は、アスペクト比２：１の表示パネル用のマスクの２面取りの配置例を説明する展開図である。 図１２は、特定の許容デフォーカス量の下で、円筒マスクの直径と露光スリット幅との関係をシミュレーションしたグラフである。 図１３は、６０インチ表示パネル用のマスクを１面取りする場合の具体例を示す展開図である。 図１４は、マスクの２面取りの配置例を示す展開図である。 図１５は、３２インチ表示パネル用のマスクの２面取りの第１の配置例を示す展開図である。 図１６は、３２インチ表示パネル用のマスクの２面取りの第２の配置例を示す展開図である。 図１７は、３２インチ表示パネル用のマスクを１面取りする場合の具体例を示す展開図である。 図１８は、３２インチ表示パネル用のマスクの３面取りの具体的な配置例を示す展開図である。 図１９は、３７インチ表示パネル用のマスクの３面取りの具体的な配置例を示す展開図である。 図２０は、第２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２１は、第３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２２は、デバイス製造システムによる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。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載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、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。例えば、以下の実施形態では、デバイスとしてフレキシブル・ディスプレイを製造する場合として説明するがこれに限定されない。デバイスとしては、銅箔等による配線パターンが形成される配線基板、多数の半導体素子（トランジスタ、ダイオード等）が形成される基板等を製造することもできる。

［第１実施形態］
第１実施形態は、基板に露光処理を施す基板処理装置が露光装置である。また、露光装置は、露光後の基板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に組み込まれている。先ず、デバイス製造システムについて説明する。

＜デバイス製造システム＞
図１は、第１実施形態のデバイス製造システムの構成を示す図である。図１に示す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・ディスプレイを製造するライン（フレキシブル・ディスプレイ製造ライン）である。フレキシブル・ディスプレイとしては、例えば有機ＥＬディスプレイ等がある。このデバイス製造システム１は、可撓性の基板Ｐをロール状に巻回した供給用ロールＦＲ１から、該基板Ｐを送り出し、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回収用ロールＦＲ２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。第１実施形態の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ＦＲ１から送り出され、供給用ロールＦＲ１から送り出された基板Ｐが、順次、ｎ台の処理装置Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、…Ｕｎを経て、回収用ロールＦＲ２に巻き取られるまでの例を示している。先ず、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、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、酢酸ビニル樹脂のうち１または２以上を含んでいる。

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。

このように構成された基板Ｐは、ロール状に巻回されることで供給用ロールＦＲ１となり、この供給用ロールＦＲ１が、デバイス製造システム１に装着される。供給用ロールＦＲ１が装着されたデバイス製造システム１は、１個のデバイスを製造するための各種の処理を、供給用ロールＦＲ１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ＦＲ１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。尚、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、或いは、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）をインプリント法等で形成したものでも良い。

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ＦＲ２として回収される。回収用ロールＦＲ２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ＦＲ２が装着されたダイシング装置は、処理後の基板Ｐを、デバイスごとに分割（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。尚、基板Ｐの寸法は、上記した寸法に限定されない。

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、水平面内において供給用ロールＦＲ１及び回収用ロールＦＲ２を結ぶ方向であり、図１における左右方向である。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、図１における前後方向である。Ｙ方向は、供給用ロールＦＲ１及び回収用ロールＦＲ２の軸方向となっている。Ｚ方向は、鉛直方向であり、図１における上下方向である。

デバイス製造システム１は、基板Ｐを供給する基板供給装置２と、基板供給装置２によって供給された基板Ｐに対して各種処理を施す処理装置Ｕ１〜Ｕｎと、処理装置Ｕ１〜Ｕｎによって処理が施された基板Ｐを回収する基板回収装置４と、デバイス製造システム１の各装置を制御する上位制御装置５とを備える。

基板供給装置２には、供給用ロールＦＲ１が回転可能に装着される。基板供給装置２は、装着された供給用ロールＦＲ１から基板Ｐを送り出す駆動ローラＤＲ１と、基板Ｐの幅方向（Ｙ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ＥＰＣ１とを有する。駆動ローラＤＲ１は、基板Ｐの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Ｐを供給用ロールＦＲ１から回収用ロールＦＲ２へ向かう搬送方向に送り出すことで、基板Ｐを処理装置Ｕ１〜Ｕｎに供給する。このとき、エッジポジションコントローラＥＰＣ１は、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程度の範囲から±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。

基板回収装置４には、回収用ロールＦＲ２が回転可能に装着される。基板回収装置４は、処理後の基板Ｐを回収用ロールＦＲ２側に引き寄せる駆動ローラＤＲ２と、基板Ｐの幅方向（Ｙ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ＥＰＣ２とを有する。基板回収装置４は、駆動ローラＤＲ２により基板Ｐの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Ｐを搬送方向に引き寄せると共に、回収用ロールＦＲ２を回転させることで、基板Ｐを巻き上げる。このとき、エッジポジションコントローラＥＰＣ２は、エッジポジションコントローラＥＰＣ１と同様に構成され、基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）が幅方向においてばらつかないように、基板Ｐの幅方向における位置を修正する。

処理装置Ｕ１は、基板供給装置２から供給された基板Ｐの表面に感光性機能液を塗布する塗布装置である。感光性機能液としては、例えば、フォトレジスト、感光性シランカップリング材（感光性親撥液性改質材、感光性メッキ還元材等）、ＵＶ硬化樹脂液等が用いられる。処理装置Ｕ１は、基板Ｐの搬送方向の上流側から順に、塗布機構Ｇｐ１と乾燥機構Ｇｐ２とが設けられている。塗布機構Ｇｐ１は、基板Ｐが巻き付けられる圧胴ローラＲ１と、圧胴ローラＲ１に対向する塗布ローラＲ２とを有する。塗布機構Ｇｐ１は、供給された基板Ｐを圧胴ローラＲ１に巻き付けた状態で、圧胴ローラＲ１及び塗布ローラＲ２により基板Ｐを挟持する。そして、塗布機構Ｇｐ１は、圧胴ローラＲ１及び塗布ローラＲ２を回転させることで、基板Ｐを搬送方向に移動させながら、塗布ローラＲ２により感光性機能液を塗布する。乾燥機構Ｇｐ２は、熱風またはドライエアー等の乾燥用エアーを吹き付け、感光性機能液に含まれる溶質（溶剤または水）を除去し、感光性機能液が塗布された基板Ｐを乾燥させることで、基板Ｐ上に感光性機能層を形成する。

処理装置Ｕ２は、基板Ｐの表面に形成された感光性機能層を安定にすべく、処理装置Ｕ１から搬送された基板Ｐを所定温度（例えば、数１０〜１２０℃程度）まで加熱する加熱装置である。処理装置Ｕ２は、基板Ｐの搬送方向の上流側から順に、加熱チャンバＨＡ１と冷却チャンバＨＡ２とが設けられている。加熱チャンバＨＡ１は、その内部に複数のローラ及び複数のエア・ターンバーが設けられており、複数のローラ及び複数のエア・ターンバーは、基板Ｐの搬送経路を構成している。複数のローラは、基板Ｐの裏面に転接して設けられ、複数のエア・ターンバーは、基板Ｐの表面側に非接触状態で設けられる。複数のローラ及び複数のエア・ターンバーは、基板Ｐの搬送経路を長くすべく、蛇行状の搬送経路となる配置になっている。加熱チャンバＨＡ１内を通る基板Ｐは、蛇行状の搬送経路に沿って搬送されながら所定温度まで加熱される。冷却チャンバＨＡ２は、加熱チャンバＨＡ１で加熱された基板Ｐの温度が、後工程（処理装置Ｕ３）の環境温度と揃うようにすべく、基板Ｐを環境温度まで冷却する。冷却チャンバＨＡ２は、その内部に複数のローラが設けられ、複数のローラは、加熱チャンバＨＡ１と同様に、基板Ｐの搬送経路を長くすべく、蛇行状の搬送経路となる配置になっている。冷却チャンバＨＡ２内を通る基板Ｐは、蛇行状の搬送経路に沿って搬送されながら冷却される。冷却チャンバＨＡ２の搬送方向における下流側には、駆動ローラＤＲ３が設けられ、駆動ローラＤＲ３は、冷却チャンバＨＡ２を通過した基板Ｐを挟持しながら回転することで、基板Ｐを処理装置Ｕ３へ向けて供給する。

処理装置（基板処理装置）Ｕ３は、処理装置Ｕ２から供給された、表面に感光性機能層が形成された基板（感光基板）Ｐに対して、ディスプレイ用の回路または配線等のパターンを投影露光する露光装置である。詳細は後述するが、処理装置Ｕ３は、反射型の円筒マスクＭ（円筒ドラム２１）に照明光束を照明し、照明光束がマスクＭにより反射されることで得られる投影光束を基板Ｐに投影露光する。処理装置Ｕ３は、処理装置Ｕ２から供給された基板Ｐを搬送方向の下流側に送る駆動ローラＤＲ４と、基板Ｐの幅方向（Ｙ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ＥＰＣ３とを有する。駆動ローラＤＲ４は、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に送り出すことで、基板Ｐを露光位置で安定に支持する回転ドラム（基板支持ドラム）２５へ向けて供給する。エッジポジションコントローラＥＰＣ３は、エッジポジションコントローラＥＰＣ１と同様に構成され、露光位置における基板Ｐの幅方向が目標位置となるように、基板Ｐの幅方向における位置を修正する。

また、処理装置Ｕ３は、露光後の基板Ｐにたるみを与えた状態で、基板Ｐを搬送方向の下流側へ送る２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７を有するバッファー部ＤＬを備えている。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を処理装置Ｕ４へ向けて供給する。このとき、基板Ｐは、たるみが与えられているため、駆動ローラＤＲ７よりも搬送方向の下流側において生ずる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への露光処理の影響を縁切りすることができる。また、処理装置Ｕ３内には、円筒マスクＭ（以降、単にマスクＭとも呼ぶ）のマスク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）する為に、基板Ｐに予め形成されたアライメントマーク、或いは回転ドラム（基板支持ドラム）２５の外周面の一部に形成された基準パターン等を検出するアライメント顕微鏡ＡＭＧ１、ＡＭＧ２が設けられている。

処理装置Ｕ４は、処理装置Ｕ３から搬送された露光後の基板Ｐに対して、湿式による現像処理、無電解メッキ処理等を行なう湿式処理装置である。処理装置Ｕ４は、その内部に、鉛直方向（Ｚ方向）に階層化された３つの処理槽ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３と、基板Ｐを搬送する複数のローラと、を有する。複数のローラは、３つの処理槽ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３の内部を、基板Ｐが順に通過する搬送経路となるように配置される。処理槽ＢＴ３の搬送方向における下流側には、駆動ローラＤＲ８が設けられ、駆動ローラＤＲ８は、処理槽ＢＴ３を通過した基板Ｐを挟持しながら回転することで、基板Ｐを処理装置Ｕ５へ向けて供給する。

図示は省略するが、処理装置Ｕ５は、処理装置Ｕ４から搬送された基板Ｐを乾燥させる乾燥装置である。処理装置Ｕ５は、処理装置Ｕ４において湿式処理された基板Ｐに付着する液滴を除去すると共に、基板Ｐの水分含有量を調整する。処理装置Ｕ５により乾燥された基板Ｐは、さらに幾つかの処理装置を経て、処理装置Ｕｎに搬送される。そして、処理装置Ｕｎで処理された後、基板Ｐは、基板回収装置４の回収用ロールＦＲ２に巻き上げられる。

上位制御装置５は、基板供給装置２、基板回収装置４及び複数の処理装置Ｕ１〜Ｕｎを統括制御する。上位制御装置５は、基板供給装置２及び基板回収装置４を制御して、基板Ｐを基板供給装置２から基板回収装置４へ向けて搬送させる。また、上位制御装置５は、基板Ｐの搬送に同期させながら、複数の処理装置Ｕ１〜Ｕｎを制御して、基板Ｐに対する各種処理を実行させる。

＜露光装置（基板処理装置）＞
次に、第１実施形態の処理装置Ｕ３としての露光装置（基板処理装置）の構成について、図２から図５を参照して説明する。図２は、第１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３は、図２に示す露光装置の照明領域及び投影領域の配置を示す図である。図４は、図２に示す露光装置の照明光学系及び投影光学系の構成を示す図である。図５は、マスクに照射される照明光束、及びマスクから射出する投影光束の状態を示す図である。

図２に示す露光装置Ｕ３は、いわゆる走査露光装置であり、基板Ｐを搬送方向に搬送しながら、円筒状のマスクＭの外周面に形成されたマスクパターンの像を、基板Ｐの表面に投影露光する。尚、図２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おり、図１と同様の直交座標系となっている。

先ず、露光装置Ｕ３に用いられるマスクＭ（図１中の円筒マスクＭ）について説明する。マスクＭは、例えば金属製の円筒体を用いた反射型のマスクとなっている。マスクＭのパターンは、Ｙ方向に延びる第１軸ＡＸ１を中心とする曲率半径Ｒｍとなる外周面（円周面）を有する円筒基材に形成される。マスクＭの円周面は、所定のマスクパターンが形成されたマスク面（第１面）Ｐ１となっている。マスク面Ｐ１は、所定方向に光束を高い効率で反射する高反射部と所定方向に光束を反射しないまたは低い効率で反射する反射抑制部（低反射部）とを含む。マスクパターンは、高反射部及び反射抑制部により形成されている。ここで、反射抑制部は、所定方向に反射する光が少なくなればよい。このため、反射抑制部は、光を吸収する材料や、光を透過する材料、或いは特定方向以外に光を回折させる材料で構成することができる。露光装置Ｕ３は、上記構成のマスクＭとして、アルミニウムやＳＵＳ等の金属の円筒基材で作成したマスクを用いることができる。このため、露光装置Ｕ３は、安価なマスクを用いて露光を行うことができる。

尚、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。また、マスクＭは、パネル用パターンが第１軸ＡＸ１周りの周方向に繰り返し複数個形成された多面取り、或いは小型のパネル用パターンが第１軸ＡＸ１に平行な方向に繰り返し複数形成された多面取りでもよい。さらに、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が形成された異サイズパターンの多面取りであってもよい。また、マスクＭは、第１軸ＡＸ１を中心とする曲率半径Ｒｍとなる円周面を有していればよく、円筒体の形状に限定されない。例えば、マスクＭは、円周面を有する円弧状の板材であってもよい。また、マスクＭは、薄板状であってもよく、薄板状のマスクＭを湾曲させて、円周面を有するようにしてもよい。

次に、図２に示す露光装置Ｕ３について説明する。露光装置Ｕ３は、上記した駆動ローラＤＲ４、ＤＲ６、ＤＲ７、基板支持ドラム２５、エッジポジションコントローラＥＰＣ３及びアライメント顕微鏡ＡＭＧ１、ＡＭＧ２の他に、マスク保持機構１１と、基板支持機構１２と、照明光学系ＩＬと、投影光学系ＰＬと、下位制御装置１６と、を有する。露光装置Ｕ３は、光源装置１３から射出された照明光を、照明光学系ＩＬと投影光学系ＰＬの一部とを介して、マスク保持機構１１のマスク保持ドラム２１（以下、円筒ドラム２１とも呼ぶ）に支持されるマスクＭのパターンが形成されているマスク面Ｐ１に照射し、マスクＭのマスク面Ｐ１で反射した投影光束（結像光）を、投影光学系ＰＬを介して基板支持機構１２の基板支持ドラム２５で支持される基板Ｐに投射する。

下位制御装置１６は、露光装置Ｕ３の各部を制御し、各部に処理を実行させる。下位制御装置１６は、デバイス製造システム１の上位制御装置５の一部または全部であってもよい。また、下位制御装置１６は、上位制御装置５に制御され、上位制御装置５とは別の装置であってもよい。下位制御装置１６は、例えば、コンピュータを含む。

マスク保持機構１１は、マスクＭを保持する円筒ドラム２１と、円筒ドラム２１を回転させる第１駆動部２２とを有している。円筒ドラム２１は、マスクＭの第１軸ＡＸ１を回転中心とする曲率半径Ｒｍの円筒となるようにマスクＭを保持する。第１駆動部２２は、下位制御装置１６に接続され、第１軸ＡＸ１を回転中心に円筒ドラム２１を回転させる。

尚、マスク保持機構１１の円筒ドラム２１は、その外周面に高反射部と低反射部とでマスクパターンを直接形成したが、この構成に限らない。マスク保持機構１１としての円筒ドラム２１は、その外周面に倣って薄板状の反射型マスクＭを巻き付けて保持してもよい。また、マスク保持機構１１としての円筒ドラム２１は、予め半径Ｒｍで円弧状に湾曲させた板状の反射型マスクＭを円筒ドラム２１の外周面に着脱可能に保持してもよい。

基板支持機構１２は、基板Ｐを支持する基板支持ドラム２５と、基板支持ドラム２５を回転させる第２駆動部２６と、一対のエア・ターンバーＡＴＢ１、ＡＴＢ２と、一対のガイドローラ２７、２８とを有している。基板支持ドラム２５は、Ｙ方向に延びる第２軸ＡＸ２を中心とする曲率半径Ｒｐとなる外周面（円周面）を有する円筒形状に形成されている。ここで、第１軸ＡＸ１と第２軸ＡＸ２とは互いに平行になっており、第１軸ＡＸ１及び第２軸ＡＸ２を通る（含む）面を中心面ＣＬとしている。基板支持ドラム２５の円周面の一部は、基板Ｐを支持する支持面Ｐ２となっている。つまり、基板支持ドラム２５は、その支持面Ｐ２に基板Ｐが巻き付けられることで、基板Ｐを円筒面状に湾曲させて安定に支持する。第２駆動部２６は、下位制御装置１６に接続され、第２軸ＡＸ２を回転中心に基板支持ドラム２５を回転させる。一対のエア・ターンバーＡＴＢ１，ＡＴＢ２と一対のガイドローラ２７、２８が、基板支持ドラム２５を挟んで、基板Ｐの搬送方向の上流側及び下流側にそれぞれ設けられている。ガイドローラ２７は駆動ローラＤＲ４から搬送された基板Ｐをエア・ターンバーＡＴＢ１を介して基板支持ドラム２５に案内し、ガイドローラ２８は基板支持ドラム２５を経てエア・ターンバーＡＴＢ２から搬送された基板Ｐを駆動ローラＤＲ６に案内する。

基板支持機構１２は、第２駆動部２６により基板支持ドラム２５を回転させることで、基板支持ドラム２５に導入した基板Ｐを、基板支持ドラム２５の支持面Ｐ２で支持しながら、所定速度で長尺方向（Ｘ方向）に送る。

このとき、第１駆動部２２及び第２駆動部２６に接続された下位制御装置１６は、円筒ドラム２１と基板支持ドラム２５とを所定の回転速度比で同期回転させることによって、マスクＭのマスク面Ｐ１に形成されたマスクパターンの投影像が、基板支持ドラム２５の支持面Ｐ２に巻き付けられた基板Ｐの表面（円周面に倣って湾曲した面）に連続的に繰り返し走査露光される。露光装置Ｕ３、第１駆動部２２及び第２駆動部２６が本実施形態の移動機構となる。また、図２に示した露光装置Ｕ３においては、ガイドローラ２７よりも基板Ｐの搬送方向上流側の部分が基板支持ドラム２５の支持面Ｐ２に基板Ｐを供給する基板供給部となる。基板供給部には、図１で示した供給用ロールＦＲ１を直接設けても良い。同様に、ガイドローラ２８よりも基板Ｐの搬送方向下流側の部分が基板支持ドラム２５の支持面Ｐ２から基板Ｐを回収する基板回収部となる。基板回収部に、図１で示した回収用ロールＦＲ２を直接設けても良い。

光源装置１３は、マスクＭに照明される照明光束ＥＬ１を出射する。光源装置１３は、光源３１と導光部材３２とを有する。光源３１は、所定の波長の光を射出する光源である。光源３１は、例えば水銀ランプ等のランプ光源、エキシマレーザ等の気体レーザ光源、レーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体レーザ光源である。光源３１が射出する照明光は、例えば水銀ランプを用いる場合は紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）が利用でき、エキシマレーザ光源を用いる場合はＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）が利用できる。ここで、光源３１は、ｉ線（３６５ｎｍの波長）より短い波長を含む照明光束ＥＬ１を射出することが好ましい。そのような照明光束ＥＬ１として、ＹＡＧレーザの第３高調波として射出されるレーザ光（波長３５５ｎｍ）、ＹＡＧレーザの第４高調波として射出されるレーザ光（波長２６６ｎｍ）を使うこともできる。

導光部材３２は、光源３１から出射された照明光束ＥＬ１を照明光学系ＩＬに導く。導光部材３２は、光ファイバ、またはミラーを用いたリレーモジュール等で構成される。また、導光部材３２は、照明光学系ＩＬが複数設けられている場合、光源３１からの照明光束ＥＬ１を複数に分割し、複数の照明光束ＥＬ１を複数の照明光学系ＩＬに導く。本実施形態の導光部材３２は、光源３１から射出された照明光束ＥＬ１を所定の偏光状態の光として偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射させる。偏光ビームスプリッタＰＢＳは、マスクＭを落射照明するためにマスクＭと投影光学系ＰＬとの間に設けられ、Ｓ偏光の直線偏光となる光束を反射し、Ｐ偏光の直線偏光となる光束を透過する。このため、光源装置１３は、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する照明光束ＥＬ１が直線偏光（Ｓ偏光）の光束となる照明光束ＥＬ１を出射する。光源装置１３は、偏光ビームスプリッタＰＢＳに波長及び位相が揃った偏光レーザを出射する。例えば、光源装置１３は、光源３１から射出される光束が偏光された光である場合、導光部材３２として、偏波面保存ファイバを用い、光源装置１３から出力されたレーザ光の偏光状態を維持したまま導光する。また、例えば、光源３１から出力された光束を光ファイバで案内し、光ファイバから出力された光を偏光板で偏光させてもよい。つまり光源装置１３は、ランダム偏光の光束が案内されている場合、ランダム偏光の光束を偏光板で偏光してもよい。また光源装置１３は、レンズ等を用いたリレー光学系により、光源３１から出力された光束を案内してもよい。

ここで、図３に示すように、第１実施形態の露光装置Ｕ３は、いわゆるマルチレンズ方式を想定した露光装置である。尚、図３には、円筒ドラム２１に保持されたマスクＭ上の照明領域ＩＲを−Ｚ側から見た平面図（図３の左図）と、基板支持ドラム２５に支持された基板Ｐ上の投影領域ＰＡを＋Ｚ側から見た平面図（図３の右図）とが図示されている。図３の符号Ｘｓは、円筒ドラム２１及び基板支持ドラム２５の移動方向（回転方向）を示す。マルチレンズ方式の露光装置Ｕ３は、マスクＭ上の複数（第１実施形態では例えば６つ）の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６に照明光束ＥＬ１をそれぞれ照明し、各照明光束ＥＬ１が各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６に反射されることで得られる複数の投影光束ＥＬ２を、基板Ｐ上の複数（第１実施形態では例えば６つ）の投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６に投影露光する。

先ず、照明光学系ＩＬにより照明される複数の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６について説明する。図３に示すように、複数の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６は、中心面ＣＬを挟んで、回転方向の上流側のマスクＭ上に第１照明領域ＩＲ１、第３照明領域ＩＲ３及び第５照明領域ＩＲ５が配置され、回転方向の下流側のマスクＭ上に第２照明領域ＩＲ２、第４照明領域ＩＲ４及び第６照明領域ＩＲ６が配置される。各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６は、マスクＭの軸方向（Ｙ方向）に延びる平行な短辺及び長辺を有する細長い台形状の領域となっている。このとき、台形状の各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６は、その短辺が中心面ＣＬ側に位置し、その長辺が外側に位置する領域となっている。第１照明領域ＩＲ１、第３照明領域ＩＲ３及び第５照明領域ＩＲ５は、軸方向に所定の間隔を空けて配置されている。また、第２照明領域ＩＲ２、第４照明領域ＩＲ４及び第６照明領域ＩＲ６は、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照明領域ＩＲ２は、軸方向において、第１照明領域ＩＲ１と第３照明領域ＩＲ３との間に配置される。同様に、第３照明領域ＩＲ３は、軸方向において、第２照明領域ＩＲ２と第４照明領域ＩＲ４との間に配置される。第４照明領域ＩＲ４は、軸方向において、第３照明領域ＩＲ３と第５照明領域ＩＲ５との間に配置される。第５照明領域ＩＲ５は、軸方向において、第４照明領域ＩＲ４と第６照明領域ＩＲ６との間に配置される。各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６は、Ｙ方向に隣り合う台形状の照明領域の斜辺部の三角部同士が、マスクＭの周方向（Ｘ方向）に回したときに互いに重なるように（オーバーラップするように）配置されている。尚、第１実施形態において、各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６は、台形状の領域としたが、長方形状の領域でもあってよい。

また、マスクＭは、マスクパターンが形成されるパターン形成領域Ａ３と、マスクパターンが形成されないパターン非形成領域Ａ４とを有する。パターン非形成領域Ａ４は、照明光束ＥＬ１を反射し難い低反射領域（反射抑制部）であり、パターン形成領域Ａ３を枠状に囲んで配置されている。第１〜第６照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６は、パターン形成領域Ａ３のＹ方向の全幅をカバーするように、配置されている。

照明光学系ＩＬは、複数の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６に応じて複数（第１実施形態では例えば６つ）設けられている。複数の照明光学系（分割照明光学系）ＩＬ１〜ＩＬ６には、光源装置１３からの照明光束ＥＬ１がそれぞれ入射する。各照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ６は、光源装置１３から入射された各照明光束ＥＬ１を、各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６にそれぞれ導く。つまり、第１照明光学系ＩＬ１は、照明光束ＥＬ１を第１照明領域ＩＲ１に導き、同様に、第２〜第６照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ６は、照明光束ＥＬ１を第２〜第６照明領域ＩＲ２〜ＩＲ６に導く。複数の照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ６は、中心面ＣＬを挟んで、第１、第３、第５照明領域ＩＲ１、ＩＲ３、ＩＲ５が配置される側（図２の左側）に、第１照明光学系ＩＬ１、第３照明光学系ＩＬ３及び第５照明光学系ＩＬ５が配置される。第１照明光学系ＩＬ１、第３照明光学系ＩＬ３及び第５照明光学系ＩＬ５は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。また、複数の照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ６は、中心面ＣＬを挟んで、第２、第４、第６照明領域ＩＲ２、ＩＲ４、ＩＲ６が配置される側（図２の右側）に、第２照明光学系ＩＬ２、第４照明光学系ＩＬ４及び第６照明光学系ＩＬ６が配置される。第２照明光学系ＩＬ２、第４照明光学系ＩＬ４及び第６照明光学系ＩＬ６は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。このとき、第２照明光学系ＩＬ２は、軸方向において、第１照明光学系ＩＬ１と第３照明光学系ＩＬ３との間に配置される。同様に、第３照明光学系ＩＬ３、第４照明光学系ＩＬ４、第５照明光学系ＩＬ５は、軸方向において、第２照明光学系ＩＬ２と第４照明光学系ＩＬ４との間、第３照明光学系ＩＬ３と第５照明光学系ＩＬ５との間、第４照明光学系ＩＬ４と第６照明光学系ＩＬ６との間に配置される。また、第１照明光学系ＩＬ１、第３照明光学系ＩＬ３及び第５照明光学系ＩＬ５と、第２照明光学系ＩＬ２、第４照明光学系ＩＬ４及び第６照明光学系ＩＬ６とは、Ｙ方向からみて対称に配置されている。

次に、図４を参照して、各照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ６について説明する。尚、各照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ６は、同様の構成となっているため、第１照明光学系ＩＬ１（以下、単に照明光学系ＩＬという）を例に説明する。

照明光学系ＩＬは、照明領域ＩＲ（第１照明領域ＩＲ１）を均一な照度で照明すべく、光源装置１３の光源３１からの照明光束ＥＬ１をマスクＭ上の照明領域ＩＲにケーラー照明する。また、照明光学系ＩＬは、偏光ビームスプリッタＰＢＳを用いた落射照明系となっている。照明光学系ＩＬは、光源装置１３からの照明光束ＥＬ１の入射側から順に、照明光学モジュールＩＬＭと、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、１／４波長板４１とを有する。

図４に示すように、照明光学モジュールＩＬＭは、照明光束ＥＬ１の入射側から順に、コリメータレンズ５１と、フライアイレンズ５２と、複数のコンデンサーレンズ５３と、シリンドリカルレンズ５４と、照明視野絞り５５と、リレーレンズ系５６とを含んでおり、第１光軸ＢＸ１上に設けられている。コリメータレンズ５１は、導光部材３２から射出する光を入射して、フライアイレンズ５２の入射側の面全体を照射する。フライアイレンズ５２の出射側の面の中心は、第１光軸ＢＸ１上に配置される。フライアイレンズ５２は、コリメータレンズ５１からの照明光束ＥＬ１を、多数の点光源像に分割した面光源像を生成する。照明光束ＥＬ１はその面光源像から生成される。このとき、点光源像が生成されるフライアイレンズ５２の出射側の面は、フライアイレンズ５２から照明視野絞り５５を介して後述する投影光学系ＰＬの第１凹面鏡７２に至る各種レンズによって、第１凹面鏡７２の反射面が位置する瞳面と光学的に共役となるように配置される。フライアイレンズ５２の出射側に設けられるコンデンサーレンズ５３の光軸は、第１光軸ＢＸ１上に配置される。コンデンサーレンズ５３は、フライアイレンズ５２の出射側に形成された多数の点光源像の各々からの光を、照明視野絞り５５上で重畳させて、均一な照度分布で照明視野絞り５５を照射する。照明視野絞り５５は、図３に示した照明領域ＩＲと相似となる台形又は長方形の矩形状の開口部を有し、その開口部の中心は第１光軸ＢＸ１上に配置される。照明視野絞り５５からマスクＭに至る光路中に設けられるリレーレンズ系（結像系）５６、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、１／４波長板４１によって、照明視野絞り５５の開口部はマスクＭ上の照明領域ＩＲと光学的に共役な関係に配置される。リレーレンズ系５６は、第１光軸ＢＸ１に沿って配置された複数のレンズ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄで構成され、照明視野絞り５５の開口部を透過した照明光束ＥＬ１を偏光ビームスプリッタＰＢＳを介してマスクＭ上の照明領域ＩＲに照射する。コンデンサーレンズ５３の出射側であって、照明視野絞り５５に隣接した位置には、シリンドリカルレンズ５４が設けられている。シリンドリカルレンズ５４は、入射側が平面となり出射側が凸円筒レンズ面となる平凸シリンドリカルレンズである。シリンドリカルレンズ５４の光軸は、第１光軸ＢＸ１上に配置される。シリンドリカルレンズ５４は、マスクＭ上の照明領域ＩＲを照射する照明光束ＥＬ１の各主光線を、ＸＺ面内では収れんさせ、Ｙ方向に関しては平行状態にする。

偏光ビームスプリッタＰＢＳは、照明光学モジュールＩＬＭと中心面ＣＬとの間に配置されている。偏光ビームスプリッタＰＢＳは、波面分割面でＳ偏光の直線偏光となる光束を反射し、Ｐ偏光の直線偏光となる光束を透過する。ここで、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する照明光束ＥＬ１をＳ偏光の直線偏光とすると、照明光束ＥＬ１は偏光ビームスプリッタＰＢＳの波面分割面で反射し、１／４波長板４１を透過して円偏光となってマスクＭ上の照明領域ＩＲを照射する。マスクＭ上の照明領域ＩＲで反射した投影光束ＥＬ２は、再び１／４波長板４１を通ることによって円偏光から直線Ｐ偏光に変換され、偏光ビームスプリッタＰＢＳの波面分割面を透過して投影光学系ＰＬに向かう。偏光ビームスプリッタＰＢＳは、波面分割面に入射された照明光束ＥＬ１の大部分を反射すると共に、投影光束ＥＬ２の大部分を透過することが好ましい。偏光ビームスプリッタＰＢＳの波面分割面での偏光分離特性は消光比で表されるが、その消光比は波面分割面に向かう光線の入射角によっても変わる為、波面分割面の特性は、実用上の結像性能への影響が問題にならないように、照明光束ＥＬ１や投影光束ＥＬ２のＮＡ（開口数）も考慮して設計される。

図５は、マスクＭ上の照明領域ＩＲに照射される照明光束ＥＬ１と、照明領域ＩＲで反射された投影光束ＥＬ２との振る舞いを、ＸＺ面（第１軸ＡＸ１と垂直な面）内で誇張して示した図である。図５に示すように、上記した照明光学系ＩＬは、マスクＭの照明領域ＩＲで反射される投影光束ＥＬ２の主光線がテレセントリック（平行系）となるように、マスクＭの照明領域ＩＲに照射される照明光束ＥＬ１の各主光線を、ＸＺ面（第１軸ＡＸ１と垂直な面）内では意図的に非テレセントリックな状態にし、ＹＺ面（中心面ＣＬと平行）内ではテレセントリックな状態にする。照明光束ＥＬ１のそのような特性は、図４中に示したシリンドリカルレンズ５４によって与えられる。

具体的には、マスク面Ｐ１上の照明領域ＩＲの周方向の中央の点Ｑ１を通って第１軸ＡＸ１に向かう線と、マスク面Ｐ１の半径Ｒｍの１／２の円との交点Ｑ２（１／２半径位置）を設定したとき、照明領域ＩＲを通る照明光束ＥＬ１の各主光線が、ＸＺ面では交点Ｑ２に向かうように、シリンドリカルレンズ５４の凸円筒レンズ面の曲率を設定する。このようにすると、照明領域ＩＲ内で反射した投影光束ＥＬ２の各主光線は、ＸＺ面内では、第１軸ＡＸ１、点Ｑ１、交点Ｑ２を通る直線と平行（テレセントリック）な状態となる。

次に、投影光学系ＰＬにより投影露光される複数の投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６について説明する。図３に示すように、基板Ｐ上の複数の投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６は、マスクＭ上の複数の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６と対応させて配置されている。つまり、基板Ｐ上の複数の投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６は、中心面ＣＬを挟んで、搬送方向の上流側の基板Ｐ上に第１投影領域ＰＡ１、第３投影領域ＰＡ３及び第５投影領域ＰＡ５が配置され、搬送方向の下流側の基板Ｐ上に第２投影領域ＰＡ２、第４投影領域ＰＡ４及び第６投影領域ＰＡ６が配置される。各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６は、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）に延びる短辺及び長辺を有する細長い台形状（矩形状）の領域となっている。このとき、台形状の各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６は、その短辺が中心面ＣＬ側に位置し、その長辺が外側に位置する領域となっている。第１投影領域ＰＡ１、第３投影領域ＰＡ３及び第５投影領域ＰＡ５は、幅方向に所定の間隔を空けて配置されている。また、第２投影領域ＰＡ２、第４投影領域ＰＡ４及び第６投影領域ＰＡ６は、幅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投影領域ＰＡ２は、軸方向において、第１投影領域ＰＡ１と第３投影領域ＰＡ３との間に配置される。同様に、第３投影領域ＰＡ３は、軸方向において、第２投影領域ＰＡ２と第４投影領域ＰＡ４との間に配置される。第４投影領域ＰＡ４は、軸方向において、第３投影領域ＰＡ３と第５投影領域ＰＡ５との間に配置される。第５投影領域ＰＡ５は、軸方向において、第４投影領域ＰＡ４と第６投影領域ＰＡ６との間に配置される。各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６は、各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６と同様に、Ｙ方向に隣り合う台形状の投影領域ＰＡの斜辺部の三角部同士が、基板Ｐの搬送方向に関して重なるように（オーバーラップするように）配置されている。このとき、投影領域ＰＡは、隣り合う投影領域ＰＡの重複する領域での露光量が、重複しない領域での露光量と実質的に同じになるような形状になっている。そして、第１〜第６投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６は、基板Ｐ上に露光される露光領域Ａ７のＹ方向の全幅をカバーするように、配置されている。

ここで、図２において、ＸＺ面内で見たとき、マスクＭ上の照明領域ＩＲ１(及びＩＲ３、ＩＲ５)の中心点から照明領域ＩＲ２（及びＩＲ４、ＩＲ６）の中心点までの周長は、支持面Ｐ２に倣った基板Ｐ上の投影領域ＰＡ１（及びＰＡ３、ＰＡ５）の中心点から投影領域ＰＡ２（及びＰＡ４、ＰＡ６）の中心点までの周長と、実質的に等しく設定されている。

投影光学系ＰＬは、複数の投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６に応じて複数（第１実施形態では例えば６つ）設けられている。複数の投影光学系（分割投影光学系）ＰＬ１〜ＰＬ６には、複数の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６から反射された複数の投影光束ＥＬ２がそれぞれ入射する。各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ６は、マスクＭで反射された各投影光束ＥＬ２を、各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６にそれぞれ導く。つまり、第１投影光学系ＰＬ１は、第１照明領域ＩＲ１からの投影光束ＥＬ２を第１投影領域ＰＡ１に導き、同様に、第２〜第６投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ６は、第２〜第６照明領域ＩＲ２〜ＩＲ６からの各投影光束ＥＬ２を第２〜第６投影領域ＰＡ２〜ＰＡ６に導く。複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ６は、中心面ＣＬを挟んで、第１、第３、第５投影領域ＰＡ１、ＰＡ３、ＰＡ５が配置される側（図２の左側）に、第１投影光学系ＰＬ１、第３投影光学系ＰＬ３及び第５投影光学系ＰＬ５が配置される。第１投影光学系ＰＬ１、第３投影光学系ＰＬ３及び第５投影光学系ＰＬ５は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。また、複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ６は、中心面ＣＬを挟んで、第２、第４、第６投影領域ＰＡ２、ＰＡ４、ＰＡ６が配置される側（図２の右側）に、第２投影光学系ＰＬ２、第４投影光学系ＰＬ４及び第６投影光学系ＰＬ６が配置される。第２投影光学系ＰＬ２、第４投影光学系ＰＬ４及び第６投影光学系ＰＬ６は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。このとき、第２投影光学系ＰＬ２は、軸方向において、第１投影光学系ＰＬ１と第３投影光学系ＰＬ３との間に配置される。同様に、第３投影光学系ＰＬ３、第４投影光学系ＰＬ４、第５投影光学系ＰＬ５は、軸方向において、第２投影光学系ＰＬ２と第４投影光学系ＰＬ４との間、第３投影光学系ＰＬ３と第５投影光学系ＰＬ５との間、第４投影光学系ＰＬ４と第６投影光学系ＰＬ６との間に配置される。また、第１投影光学系ＰＬ１、第３投影光学系ＰＬ３及び第５投影光学系ＰＬ５と、第２投影光学系ＰＬ２、第４投影光学系ＰＬ４及び第６投影光学系ＰＬ６とは、Ｙ方向からみて対称に配置されている。

再び、図４を参照して、各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ６について説明する。尚、各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ６は、同様の構成となっているため、第１投影光学系ＰＬ１（以下、単に投影光学系ＰＬという）を例に説明する。

投影光学系ＰＬは、マスクＭ上の照明領域ＩＲ（第１照明領域ＩＲ１）におけるマスクパターンの像を、基板Ｐ上の投影領域ＰＡに投影する。投影光学系ＰＬは、マスクＭからの投影光束ＥＬ２の入射側から順に、上記の１／４波長板４１と、上記の偏光ビームスプリッタＰＢＳと、投影光学モジュールＰＬＭとを有する。

１／４波長板４１及び偏光ビームスプリッタＰＢＳは、照明光学系ＩＬと兼用となっている。換言すれば、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬは、１／４波長板４１及び偏光ビームスプリッタＰＢＳを共有している。

照明領域ＩＲで反射された投影光束ＥＬ２は、テレセントリックな状態（各主光線が互いに平行な状態）となって、投影光学系ＰＬに入射する。照明領域ＩＲで反射された円偏光となる投影光束ＥＬ２は、１／４波長板４１により円偏光から直線偏光（Ｐ偏光）に変換された後、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射した投影光束ＥＬ２は、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過した後、投影光学モジュールＰＬＭに入射する。

投影光学モジュールＰＬＭは、照明光学モジュールＩＬＭに対応して設けられている。つまり、第１投影光学系ＰＬ１の投影光学モジュールＰＬＭは、第１照明光学系ＩＬ１の照明光学モジュールＩＬＭによって照明される第１照明領域ＩＲ１のマスクパターンの像を、基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１に投影する。同様に、第２〜第６投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ６の投影光学モジュールＬＭは、第２〜第６照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ６の照明光学モジュールＩＬＭによって照明される第２〜第６照明領域ＩＲ２〜ＩＲ６のマスクパターンの像を、基板Ｐ上の第２〜第６投影領域ＰＡ２〜ＰＡ６に投影する。

図４に示すように、投影光学モジュールＰＬＭは、照明領域ＩＲにおけるマスクパターンの像を中間像面Ｐ７に結像する第１光学系６１と、第１光学系６１により結像した中間像の少なくとも一部を基板Ｐの投影領域ＰＡに再結像する第２光学系６２と、中間像が形成される中間像面Ｐ７に配置された投影視野絞り６３とを備える。また、投影光学モジュールＰＬＭは、フォーカス補正光学部材６４と、像シフト用光学部材６５と、倍率補正用光学部材６６と、ローテーション補正機構６７と、偏光調整機構（偏光調整手段）６８とを備える。

第１光学系６１及び第２光学系６２は、例えばダイソン系を変形したテレセントリックな反射屈折光学系である。第１光学系６１は、その光軸（以下、第２光軸ＢＸ２という）が中心面ＣＬに対して実質的に直交する。第１光学系６１は、第１偏向部材７０と、第１レンズ群７１と、第１凹面鏡７２とを備える。第１偏向部材７０は、第１反射面Ｐ３と第２反射面Ｐ４とを有する三角プリズムである。第１反射面Ｐ３は、偏光ビームスプリッタＰＢＳからの投影光束ＥＬ２を反射させ、反射させた投影光束ＥＬ２を第１レンズ群７１を通って第１凹面鏡７２に入射させる面となっている。第２反射面Ｐ４は、第１凹面鏡７２で反射された投影光束ＥＬ２が第１レンズ群７１を通って入射し、入射した投影光束ＥＬ２を投影視野絞り６３へ向けて反射する面となっている。第１レンズ群７１は、各種レンズを含み、各種レンズの光軸は、第２光軸ＢＸ２上に配置されている。第１凹面鏡７２は、第１光学系６１の瞳面に配置され、フライアイレンズ５２により生成される多数の点光源像と光学的に共役な関係に設定される。

偏光ビームスプリッタＰＢＳからの投影光束ＥＬ２は、第１偏向部材７０の第１反射面Ｐ３で反射され、第１レンズ群７１の上半分の視野領域を通って第１凹面鏡７２に入射する。第１凹面鏡７２に入射した投影光束ＥＬ２は、第１凹面鏡７２で反射され、第１レンズ群７１の下半分の視野領域を通って第１偏向部材７０の第２反射面Ｐ４に入射する。第２反射面Ｐ４に入射した投影光束ＥＬ２は、第２反射面Ｐ４で反射され、フォーカス補正光学部材６４及び像シフト用光学部材６５を通過し、投影視野絞り６３に入射する。

投影視野絞り６３は、投影領域ＰＡの形状を規定する開口を有する。すなわち、投影視野絞り６３の開口の形状が投影領域ＰＡの実質的な形状を規定することになる。従って、照明光学系ＩＬ内の照明視野絞り５５の開口の形状を、投影領域ＰＡの実質的な形状と相似の台形状にする場合は、投影視野絞り６３を省略することができる。

第２光学系６２は、第１光学系６１と同様の構成であり、中間像面Ｐ７を挟んで第１光学系６１と対称に設けられている。第２光学系６２は、その光軸（以下、第３光軸ＢＸ３という）が中心面ＣＬに対して実質的に直交し、第２光軸ＢＸ２と平行になっている。第２光学系６２は、第２偏向部材８０と、第２レンズ群８１と、第２凹面鏡８２とを備える。第２偏向部材８０は、第３反射面Ｐ５と第４反射面Ｐ６とを有する。第３反射面Ｐ５は、投影視野絞り６３からの投影光束ＥＬ２を反射させ、反射させた投影光束ＥＬ２を第２レンズ群８１を通って第２凹面鏡８２に入射させる面となっている。第４反射面Ｐ６は、第２凹面鏡８２で反射された投影光束ＥＬ２が第２レンズ群８１を通って入射し、入射した投影光束ＥＬ２を投影領域ＰＡへ向けて反射する面となっている。第２レンズ群８１は、各種レンズを含み、各種レンズの光軸は、第３光軸ＢＸ３上に配置されている。第２凹面鏡８２は、第２光学系６２の瞳面に配置され、第１凹面鏡７２に結像した多数の点光源像と光学的に共役な関係に設定される。

投影視野絞り６３からの投影光束ＥＬ２は、第２偏向部材８０の第３反射面Ｐ５で反射され、第２レンズ群８１の上半分の視野領域を通って第２凹面鏡８２に入射する。第２凹面鏡８２に入射した投影光束ＥＬ２は、第２凹面鏡８２で反射され、第２レンズ群８１の下半分の視野領域を通って第２偏向部材８０の第４反射面Ｐ６に入射する。第４反射面Ｐ６に入射した投影光束ＥＬ２は、第４反射面Ｐ６で反射され、倍率補正用光学部材６６を通過し、投影領域ＰＡに投射される。これにより、照明領域ＩＲにおけるマスクパターンの像は、投影領域ＰＡに等倍（×１）で投影される。

フォーカス補正光学部材６４は、第１偏向部材７０と投影視野絞り６３との間に配置されている。フォーカス補正光学部材６４は、基板Ｐ上に投影されるマスクパターンの像のフォーカス状態を調整する。フォーカス補正光学部材６４は、例えば、２枚のクサビ状のプリズムを逆向き（図４ではＸ方向について逆向き）にして、全体として透明な平行平板になるように重ね合わせたものである。この１対のプリズムを互いに対向する面間の間隔を変えずに斜面方向にスライドさせることにより、平行平板としての厚みを可変にする。これによって第１光学系６１の実効的な光路長を微調整し、中間像面Ｐ７及び投影領域ＰＡに形成されるマスクパターンの像のピント状態が微調整される。

像シフト用光学部材６５は、第１偏向部材７０と投影視野絞り６３との間に配置されている。像シフト用光学部材６５は、基板Ｐ上に投影されるマスクパターンの像を像面内において移動可能に調整する。像シフト用光学部材６５は、図４のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図４のＹＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとで構成される。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、中間像面Ｐ７及び投影領域ＰＡに形成されるマスクパターンの像をＸ方向やＹ方向に微少シフトさせることができる。

倍率補正用光学部材６６は、第２偏向部材８０と基板Ｐとの間に配置されている。倍率補正用光学部材６６は、例えば、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズの３枚を所定間隔で同軸に配置し、前後の凹レンズは固定して、間の凸レンズを光軸（主光線）方向に移動させるように構成したものである。これによって、投影領域ＰＡに形成されるマスクパターンの像は、テレセントリックな結像状態を維持しつつ、等方的に微少量だけ拡大または縮小される。尚、倍率補正用光学部材６６を構成する３枚のレンズ群の光軸は、投影光束ＥＬ２の主光線と平行になるようにＸＺ面内では傾けられている。

ローテーション補正機構６７は、例えば、アクチュエータ（図示略）によって、第１偏向部材７０をＺ軸と平行な軸周りに微少回転させるものである。このローテーション補正機構６７は、第１偏向部材７０の回転によって、中間像面Ｐ７に形成されるマスクパターンの像を、その中間像面Ｐ７内で微少回転させることができる。

偏光調整機構６８は、例えば、アクチュエータ（図示略）によって、１／４波長板４１を、板面に直交する軸周りに回転させて、偏光方向を調整するものである。偏光調整機構６８は、１／４波長板４１を回転させることによって、投影領域ＰＡに投射される投影光束ＥＬ２の照度を調整することができる。

このように構成された投影光学系ＰＬにおいて、マスクＭからの投影光束ＥＬ２は、照明領域ＩＲからテレセントリックな状態（各主光線が互いに平行な状態）で出射し、１／４波長板４１及び偏光ビームスプリッタＰＢＳを通って第１光学系６１に入射する。第１光学系６１に入射した投影光束ＥＬ２は、第１光学系６１の第１偏向部材７０の第１反射面（平面鏡）Ｐ３で反射され、第１レンズ群７１を通って第１凹面鏡７２で反射される。第１凹面鏡７２で反射された投影光束ＥＬ２は、再び第１レンズ群７１を通って第１偏向部材７０の第２反射面（平面鏡）Ｐ４で反射されて、フォーカス補正光学部材６４及び像シフト用光学部材６５を透過して、投影視野絞り６３に入射する。投影視野絞り６３を通った投影光束ＥＬ２は、第２光学系６２の第２偏向部材８０の第３反射面（平面鏡）Ｐ５で反射され、第２レンズ群８１を通って第２凹面鏡８２で反射される。第２凹面鏡８２で反射された投影光束ＥＬ２は、再び第２レンズ群８１を通って第２偏向部材８０の第４反射面（平面鏡）Ｐ６で反射されて、倍率補正用光学部材６６に入射する。倍率補正用光学部材６６から出射した投影光束ＥＬ２は、基板Ｐ上の投影領域ＰＡに入射し、照明領域ＩＲ内に現れるマスクパターンの像が投影領域ＰＡに等倍（×１）で投影される。

本実施形態において、第１偏向部材７０の第２反射面（平面鏡）Ｐ４と、第２偏向部材８０の第３反射面（平面鏡）Ｐ５は、中心面ＣＬ（或いは光軸ＢＸ２、ＢＸ３）に対して４５°傾いた面となっているが、第１偏向部材７０の第１反射面（平面鏡）Ｐ３と、第２偏向部材８０の第４反射面（平面鏡）Ｐ６は、中心面ＣＬ（或いは光軸ＢＸ２、ＢＸ３）に対して４５°以外の角度に設定される。第１偏向部材７０の第１反射面Ｐ３の中心面ＣＬ（或いは光軸ＢＸ２）に対する角度α°（絶対値）は、図５において、点Ｑ１、交点Ｑ２、第１軸ＡＸ１を通る直線と中心面ＣＬとのなす角度をθｓ°としたとき、α°＝４５°＋θｓ°／２の関係に定められる。同様に、第２偏向部材８０の第４反射面Ｐ６の中心面ＣＬ（或いは第２光軸ＢＸ２）に対する角度β°（絶対値）は、基板支持ドラム２５の外周面の周方向に関する投影領域ＰＡ内の中心点を通る投影光束ＥＬ２の主光線と中心面ＣＬとのＺＸ面内での角度をεｓ°としたとき、β°＝４５°＋εｓ°／２の関係に定められる。

＜マスク及びマスク支持ドラム＞
次に、図６及び図７を用いて、第１実施形態の露光装置Ｕ３におけるマスク保持機構１１の円筒ドラム（マスク保持ドラム）２１とマスクＭの構成について説明する。図６は、円筒ドラム２１及びその外周面に形成されるマスクＭの概略構成を示す斜視図である。図７は、円筒ドラム２１の外周面を平面に展開したときのマスク面Ｐ１の概略構成を示す展開図である。

本実施形態では、マスクＭを反射型の薄いシートマスクとし、円筒ドラム２１の外周面に巻き付ける場合と、円筒ドラム２１を金属製の円筒基材で構成し、円筒基材の外周面に反射型のマスクパターンを直接形成する場合とのどちらであっても適用可能であるが、ここでは簡単のため、後者の場合で説明する。円筒ドラム２１の外周面（直径φ）であるマスク面Ｐ１に形成されるマスクＭは、先の図３に示したように、パターン形成領域Ａ３とパターン非形成領域（遮光帯領域）Ａ４とで構成される。図６、図７中に示すマスクＭは、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ６の各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６を介して、図３中の基板Ｐ上の露光領域Ａ７に投影されるパターン形成領域Ａ３に対応している。マスクＭ（パターン形成領域Ａ３）は、円筒ドラム２１の外周面の周方向のほぼ全域に形成されるが、その第１軸ＡＸ１と平行な方向（Ｙ方向）の幅（長さ）をＬとすると、円筒ドラム２１の外周面の第１軸ＡＸ１と平行な方向（Ｙ方向）の長さＬａよりも小さい。また、本実施形態の場合、マスクＭは円筒ドラム２１の外周面の３６０°に渡って密に配置されるのではなく、周方向に関して所定寸法の余白部９２を挟んで設けられる。従って、その余白部９２の周方向の両端は、マスクＭ（パターン形成領域Ａ３）の走査露光方向に関する終端と始端とに対応する。

また、図６において、円筒ドラム２１の両端面部には第１軸ＡＸ１と同軸のシャフトＳＦが設けられる。シャフトＳＦは、露光装置Ｕ３内の所定位置に設けられたベアリングを介して円筒ドラム２１を支持する。ベアリングは、金属のボールやニードル等を使った接触式のもの、或いは静圧気体軸受のような非接触式のものが使われる。さらに、円筒ドラム２１の外周面（マスク面Ｐ１）のうち、第１軸ＡＸ１と平行なＹ方向に関して、マスクＭの領域よりも外側の端部領域の各々に、円筒ドラム２１（マスクＭ）の回転角度位置を高精度に計測する為のエンコーダスケールを周方向の全面に形成しても良い。回転角度位置を計測するエンコーダスケールが刻設されたスケール円板をシャフトＳＦと同軸に固定しても良い。

ここで、図７は、図６の円筒ドラム２１の外周面を、余白部９２中の切断線９４で切断し、展開した状態である。また、以下では、外周面を展開した状態でＹ方向に直交する方向をθ方向とする。図７に示すように、マスク面Ｐ１の全周長は、直径がφであるので、円周率をπとして、πφとなる。また、マスク面Ｐ１の第１軸ＡＸ１と平行な方向の全長Ｌａに対して、マスクＭ（パターン形成領域Ａ３）の第１軸ＡＸ１と平行なＹ方向の長さＬは、Ｌ≦Ｌａで形成され、θ方向には長さＬｂで形成される。マスク面Ｐ１の全周長πφから長さＬｂを差し引いた長さが、余白部９２のθ方向の合計寸法である。余白部９２内のＹ方向の離散的な位置の各々には、マスクＭの位置合わせの為のアライメントマークも形成される。

ここで、図７に示したマスクＭは、液晶表示ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等で使用される表示パネルの１つに対応したパターンを形成するためのマスクとする。その場合、マスクＭに形成されるパターンとしては、表示パネルの表示画面の各画素を駆動させるＴＦＴ用の電極や配線を形成するパターンや、表示デバイスの表示画面の各画素のパターンや、表示デバイスのカラーフィルターやブラックマトリックスのパターン等がある。マスクＭ（パターン形成領域Ａ３）には、図７に示すように、表示パネルの表示画面に対応するパターンが形成される表示画面領域ＤＰＡと、表示画面領域ＤＰＡの周囲に配置され、表示画面を駆動する為の回路等のパターンが形成される周辺回路領域ＴＡＢが設けられる。

マスクＭ上の表示画面領域ＤＰＡの大きさは、製造する表示パネルの表示部の大きさ（対角長Ｌｅのインチサイズ）に対応するが、図２、図４に示した投影光学系ＰＬの投影倍率が等倍（×１）の場合は、マスクＭ上の表示画面領域ＤＰＡの実寸（対角長Ｌｅ）が実際の表示画面のインチサイズとなる。本実施形態では、表示画面領域ＤＰＡが、長辺Ｌｄと短辺Ｌｃの長方形とするが、長辺Ｌｄと短辺Ｌｃの長さの比（アスペクト比）は、典型的な例では、Ｌｄ：Ｌｃ＝１６：９やＬｄ：Ｌｃ＝２：１となる。アスペクト比１６：９はいわゆるハイビジョンサイズ（ワイドサイズ）で用いる画面の縦横比である。また、アスペクト比２：１はスコープサイズと呼ばれる画面の縦横比であり、テレビ画像では４Ｋ２Ｋのスーパーハイビジョンサイズで使われるアスペクト比である。一例として、アスペクト比が１６：９で画面サイズが５０インチ（Ｌｅ＝１２７ｃｍ）の表示パネルの場合、マスクＭ上の表示画面領域ＤＰＡの長辺Ｌｄは約１１０．７ｃｍ、短辺Ｌｃは約６２．３ｃｍとなる。また、同じ画面サイズ（５０インチ）で、アスペクト比が２：１の場合は、表示画面領域ＤＰＡの長辺Ｌｄは約１１３．６ｃｍ、短辺Ｌｃは約５６．８ｃｍとなる。

図７のように、１つの表示パネル用のマスクＭ（表示画面領域ＤＰＡと周辺回路領域ＴＡＢを含む）を円筒ドラム２１の外周面に形成する場合、表示画面領域ＤＰＡの長辺Ｌｄの方向がθ方向（円筒ドラム２１の周方向）になるように配置するのが良い。これは、円筒ドラム２１の直径φを余り小さくすることなく、円筒ドラム２１の第１軸ＡＸ１方向の長さＬａを余り大きくしないためである。そこで、周辺回路領域ＴＡＢの幅寸法を含めたマスクＭの大きさ（Ｌｂ×Ｌ）の一例を挙げてみる。周辺回路領域ＴＡＢの幅寸法は回路構成によって様々であるが、図７中の表示画面領域ＤＰＡのＹ方向の両端側に位置する周辺回路領域ＴＡＢのＹ方向の幅の合計を、表示画面領域ＤＰＡのＹ方向の長さＬｃの１０％、表示画面領域ＤＰＡのθ方向の両端側に位置する周辺回路領域ＴＡＢのθ方向の幅の合計を、表示画面領域ＤＰＡのθ方向の長さＬｄの１０％としてみる。

この場合、アスペクト比１６：９の５０インチの表示パネルでは、マスクＭの長辺Ｌｂは１２１．７６ｃｍ、短辺Ｌは６８．４９ｃｍとなる。余白部９２のθ方向の寸法はゼロ以上であるので、円筒ドラム２１の直径φは、φ≧Ｌｂ／πの計算より、３８．７６ｃｍ以上となる。よって、アスペクト比１６：９の５０インチの表示パネルのパターンを基板Ｐに走査露光する為には、直径φが３８．７６ｍｍ以上、マスク面Ｐ１の第１軸ＡＸ１と平行な方向の長さＬａが短辺Ｌ（６８．４９ｃｍ）以上の円筒ドラム２１が必要となる。この場合、直径φとマスクＭの短辺Ｌの比Ｌ／φは約１．７７である。尚、周辺回路領域ＴＡＢのθ方向の幅の合計を、表示画面領域ＤＰＡのθ方向の長さＬｄの２０％と仮定してみると、マスクＭの長辺Ｌｂは１３２．８３ｃｍ、短辺Ｌは６８．４９ｃｍ、円筒ドラム２１の直径φは４２．２８ｃｍ以上となり、直径φとマスクＭの短辺Ｌの比Ｌ／φは約１．６２である。

同様の条件で、アスペクト比２：１の５０インチの表示パネルの場合、マスクＭの長辺Ｌｂは１２４．９６ｃｍ、短辺Ｌは６２．４８ｃｍとなる。これより、円筒ドラム２１の直径φは、φ≧Ｌｂ／πの計算より、３９．７８ｃｍ以上となる。よって、アスペクト比２：１の５０インチの表示パネルのパターンを基板Ｐに走査露光する為には、直径φが３９．７８ｃｍ以上、マスク面Ｐ１の第１軸ＡＸ１と平行な方向の長さＬａが短辺Ｌ（６２．４８ｃｍ）以上の円筒ドラム２１が必要となる。この場合、直径φとマスクＭの短辺Ｌの比Ｌ／φは約１．５７である。尚、周辺回路領域ＴＡＢのθ方向の幅の合計を、表示画面領域ＤＰＡのθ方向の長さＬｄの２０％と仮定してみると、マスクＭの長辺Ｌｂは１３６．３１ｃｍ、短辺Ｌは６２．４８ｃｍ、円筒ドラム２１の直径φは４３．３９ｃｍ以上となり、直径φとマスクＭの短辺Ｌの比Ｌ／φは約１．４４である。

図７のように、単一の表示パネル用のパターンが形成されたマスクＭを円筒ドラム（マスク保持ドラム）２１の外周面に配置する場合、走査露光方向と直交するＹ方向のマスクＭの長さＬと、マスク面Ｐ１の直径φとの関係は、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の範囲に収まる。ところが、図７に示したマスクＭの配置を図７中で９０°回転させて、マスクＭの長辺ＬｂをＹ方向、短辺Ｌをθ方向した場合は、上記の関係から外れてくる。例えば、先のアスペクト比１６：９の５０インチの表示パネルの場合、周辺回路領域ＴＡＢのθ方向の幅を表示画面領域ＤＰＡの長さＬｄの１０％とすると、マスクＭの長辺Ｌｂは１２１．７６ｃｍ、短辺Ｌは６８．４９ｃｍであるから、マスク面Ｐ１の第１軸ＡＸ１と平行な方向の長さＬの最小値はＬｂ（１２１．７６ｃｍ）となり、円筒ドラム２１の直径φは、φ≧Ｌ／πの計算より、２１．８０ｃｍ以上となる。よって、直径φとマスクＭの第１軸ＡＸ１と平行な方向の長さＬｂとの比Ｌｂ／φは約５．５９となる。同様に、アスペクト比２：１の５０インチの表示パネルの場合は、マスクＭの長辺Ｌｂが１２４．９６ｃｍ、短辺Ｌが６２．４８ｃｍであるから、マスク面Ｐ１の第１軸ＡＸ１と平行な方向の長さＬの最小値はＬｂ（１２４．９６ｃｍ）、円筒ドラム２１の直径φは、φ≧Ｌ／πの計算より、１９．８９ｃｍ以上となる。よって、直径φとマスクＭの第１軸ＡＸ１と平行な方向の長さＬｂとの比Ｌｂ／φは約６．２８となる。

このように、マスクＭのサイズ（Ｌｂ×Ｌ）が同じでも、その長辺と短辺の方向によって、比Ｌ／φ（又はＬｂ／φ）の値が大きく変化する。比Ｌ／φ（又はＬｂ／φ）が大きいということは、円筒ドラム２１の直径φが小さく、マスク面Ｐ１の湾曲が急峻になることから、パターン転写の忠実度を維持する為に、図３に示した照明領域ＩＲ又は投影領域ＰＡの走査露光方向Ｘｓの幅を狭くすることにつながる。或いは、円筒ドラム２１の第１軸ＡＸ１と平行な方向の長さが倍増することになり、Ｙ方向に配置する複数の投影光学系ＰＬ（照明光学系ＩＬ）の数をさらに増やすことにつながる。一方、比Ｌ／φ（又はＬｂ／φ）が小さくなるということは、１つは円筒ドラム２１上のマスクＭの第１軸ＡＸ１と平行な方向の長さが小さく、例えば図３中の６つの投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６のうちの半分程度しか使わないような状況であり、もう一つは円筒ドラム２１の直径φが大きすぎて、図６、図７で示した余白部９２のθ方向の寸法が必要以上に大きくなるような状況である。以上のようなことから、円筒ドラム（マスク保持ドラム）２１の外形の寸法条件を、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の関係にすることで、表示パネル用のパターンが形成されたマスクＭを使った精密な露光作業が効率的に実施でき、生産性を上げることができる。

図６及び図７に示す例では、円筒ドラム（マスク保持ドラム）２１の外周面（マスク面Ｐ１）に、１面の表示パネル用のパターンを有するマスクＭが担持される例であったが、マスク面Ｐ１に複数面の表示パネル用のパターンを形成する場合もある。その場合の幾つかの例を図８〜図１０により説明する。

図８は、マスク面Ｐ１上に３つの同一サイズのマスクＭ１を円筒ドラム２１の周長方向（θ方向）に配置する場合の概略構成を示す展開図である。図９は、マスク面Ｐ１上に４つの同一サイズのマスクＭ２を円筒ドラム２１の周長方向（θ方向）に配置する場合の概略構成を示す展開図である。図１０は、図９に示したマスクＭ２を９０°回転させて、マスク面Ｐ１上でＹ方向に２つのマスクＭ２を並べ、それを円筒ドラム２１の周長方向（θ方向）に２組配置する場合の概略構成を示す展開図である。図８から図１０に示す例は、円筒ドラム２１の１回転中に、基板Ｐ上に同一サイズの表示パネルが複数個（ここでは３個または４個）露光されることから、多面取りのマスクＭと呼ばれる。また、図８に示すように、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に走査露光すべきマスク面Ｐ１上の領域の全体を、図７に合わせてマスクＭとし、マスクＭの中には表示パネルとなるべきマスクＭ１（図９、１０ではＭ２）が、走査露光方向（θ方向）に所定の間隔Ｓｘを伴って配列される。各マスクＭ１（図９、１０ではＭ２）には、図７と同様に、対角長Ｌｅの表示画面領域ＤＰＡと、それを取り囲む周辺回路領域ＴＡＢとが含まれている。

まず、図８に示す例から詳述する。図８において、最も大きい長方形は、円筒ドラム２１の外周面であるマスク面Ｐ１である。マスク面Ｐ１は、切断線９４をθ方向の原点としたとき、０°から３６０°までの回転角に渡ってθ方向に長さπφを有し、第１軸ＡＸ１と平行なＹ方向に長さＬａを有する。マスク面Ｐ１の内側に破線で示した領域は、基板Ｐ上に露光すべき全領域（図３中の露光領域Ａ７）に対応したマスクＭとなる。マスクＭ内にθ方向に並べられる３つのマスクＭ１は、表示画面領域ＤＰＡの長辺方向がＹ方向となり、短辺方向がθ方向となるように配置される。また、各マスクＭ１のθ方向に隣接する間隔Ｓｘ内には、円筒ドラム２１上のマスクＭ（又はＭ１）の位置を特定する為のアライメントマーク（マスクマーク）９６が、Ｙ方向の３ヶ所に離散的に設けられている。こられのマスクマーク９６は、円筒ドラム２１の周方向の所定位置に外周面（マスク面Ｐ１）に対向して配置された不図示のマスクアライメント光学系を介して検出される。露光装置Ｕ３は、マスクアライメント光学系によって検出される各マスクマーク９６の位置に基づいて、円筒ドラム２１全体、或いは各マスクＭ１毎の回転方向（θ方向）の位置ずれとＹ方向の位置ずれとを計測する。

一般に、基板Ｐ上に表示パネルのデバイスを形成する場合は多数の層を積層する必要があり、そのため露光装置は、基板Ｐ上のどの位置にマスクＭ（又はＭ１）のパターンを露光したかを特定する為のアライメントマーク（基板マーク）を、マスクＭ（又はＭ１）と共に基板Ｐ上に転写する。図８では、そのような基板マーク９６ａが各マスクＭ１のＹ方向の両端部分であって、θ方向に離れた３ヶ所の各々に形成されている。基板マーク９６ａが占有するマスク（又は基板Ｐ）上の領域は、Ｙ方向の幅として数ｍｍ程度である。従って、基板Ｐ上に露光すべきマスク面Ｐ１上のマスクＭのＹ方向の長さＬは、各マスクＭ１のＹ方向の寸法と、各マスクＭ１のＹ方向の両側に確保される基板マーク９６ａの領域のＹ方向の寸法との合計となる。

また、マスク面Ｐ１上のマスクＭ全体のθ方向の長さＬｂは、各マスクＭ１のθ方向の寸法と各間隔ＳｘのＹ方向の寸法とを合計した長さをＰｘとすると、Ｌｂ＝３Ｐｘとなる。先の図７のように、単一の表示パネルに対応したマスクＭを配置する場合は、所定長の余白部９２を設けるのが良いが、図８のように、θ方向に間隔Ｓｘを設けて複数のマスクＭ１を配置する場合は、余白部９２のθ方向の長さをゼロにすることができる。すなわち、各マスクＭ１のθ方向の長さは表示パネルのサイズによって自ずと決まり、間隔Ｓｘとして必要な最小寸法も予め決められるので、φ＝３Ｐｘ／πの関係を満たすように、円筒ドラム２１の直径φを設定すれば良い。逆に、露光装置Ｕ３に装着可能な円筒ドラム２１の直径φの範囲が概ね決まっている場合は、間隔Ｓｘの寸法を変える（大きくする）ことで調整することができる。

ここで、図８のようなマスクＭの具体的な寸法の一例を説明する。図８において、マスクＭ１の表示画面領域ＤＰＡの対角長Ｌｅを３２インチ（８１．２８ｃｍ）、周辺回路領域ＴＡＢのＹ方向、θ方向の各寸法を表示画面領域ＤＰＡの寸法の１０％程度とし、基板マーク９６ａを形成する領域のＹ方向の寸法を０．５ｃｍ（両側を合せて１ｃｍ）とした場合を想定する。アスペクト比１６：９の表示パネルでは、マスクＭ１の短辺寸法が４８．８３ｃｍ、長辺寸法が７７．９３ｃｍとなり、アスペクト比２：１の表示パネルでは、マスクＭ１の短辺寸法が４３．８３ｃｍ、長辺寸法が７９．９７ｃｍとなる。余白部９２の寸法をゼロとし、Ｌｂ＝πφ＝３Ｐｘを満たすように、３つのマスクＭ１と３つの間隔Ｓｘをθ方向に並べる場合、マスクＭ１のθ方向の長さをＬｇとすると、間隔Ｓｘは、Ｓｘ＝（Ｌｂ−３Ｌｇ）／３で求まる。

そこで、アスペクト比１６：９の表示パネル用のマスクＭ１と、アスペクト比２：１の表示パネル用のマスクＭ１とのいずれもが、同一径の円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１上に配置可能とする場合には、円筒ドラム２１の直径φを４３ｃｍ程度にすると良い。この場合、アスペクト比１６：９の表示パネルではマスクＭ１の間の間隔Ｓｘを１．１９６ｃｍ、アスペクト比２：１の表示パネルではマスクＭ１の間の間隔Ｓｘを５．０４５ｃｍに設定すれば良い。

マスク面Ｐ１上のマスクＭのＹ方向の長さＬは、マスクＭ１のＹ方向寸法と基板マーク９６ａの形成領域のＹ方向寸法（１ｃｍ）との合計であるので、アスペクト比１６：９の表示パネル用のマスクＭでは、Ｌ＝７８．９３ｃｍ、アスペクト比２：１の表示パネル用のマスクＭでは、Ｌ＝８０．９７ｃｍとなる。従って、円筒ドラム２１の直径φ（４３ｃｍ）とマスクＭのＹ方向の長さＬとの比は、アスペクト比１６：９の表示パネル用の円筒ドラム２１では、Ｌ／φ＝１．８４、アスペクト比２：１の表示パネル用の円筒ドラム２１では、Ｌ／φ＝１．８８となる。いずれの場合も、その比Ｌ／φは、１．３〜３．８の範囲に収まっている。

また、アスペクト比１６：９の表示パネルのパターンを基板Ｐ上に露光する場合と、アスペクト比２：１の表示パネルのパターンを基板Ｐ上に露光する場合とで、基板Ｐ上の間隔Ｓｘのθ方向の寸法を必要最小限にする場合は、自ずと円筒ドラム２１の直径φを変える必要がある。例えば、間隔Ｓｘを２ｃｍにする場合、アスペクト比１６：９の表示パネル用のマスクＭ１が形成される円筒ドラム２１の直径φは、πφ＝３（Ｌｇ＋Ｓｘ）の関係から、φ≧４３．７７ｃｍとなる。一方、アスペクト比２：１の表示パネル用のマスクＭ１が形成される円筒ドラム２１の直径φは、φ≧４０．１ｃｍとなる。この場合も、アスペクト比１６：９の表示パネル用の円筒ドラム２１では、比Ｌ／φ＝１．８０、アスペクト比２：１の表示パネル用の円筒ドラム２１では、比Ｌ／φ＝２．０２となり、１．３〜３．８の範囲に収まる。

尚、そのように露光装置Ｕ３に装着すべき円筒ドラム２１（マスクＭ）の直径φが変わる場合に備えて、露光装置Ｕ３には、その直径φの差分の１／２程度、円筒ドラム２１の第１軸ＡＸ１のＺ方向の位置をシフトさせる機構が設けられる。上記の例では、直径φの差は、３．６７ｃｍであるので、円筒ドラム２１の第１軸ＡＸ１（シャフトＳＦ）はＺ方向に１．８３５ｃｍ程度シフトさせて支持される。さらに、円筒ドラム２１の第１軸ＡＸ１のＺ方向へのシフト量が大きい場合は、図４中に示したシリンドリカルレンズ５４を、図５のような照明条件を満たすような凸円筒面の曲率を持つものに変更し、第１偏向部材７０の第１反射面（平面鏡）Ｐ３の角度α°を調整すると共に、偏光ビームスプリッタＰＢＳと１／４波長板４１を全体的にＸＺ面内で微小量傾ける必要もある。

以上、図８のように円筒ドラム２１に形成されるマスクＭ（３つのマスクＭ１を含む）には、基板Ｐ上に転写される表示パネル用のパターン（マスクＭ１）に付随して、複数の基板マーク９６ａがθ方向（走査露光方向）に設けられている。従って、露光装置Ｕ３によって、基板Ｐ上に表示パネル用のパターン（マスクＭ１）と共に複数の基板マーク９６ａを順次転写しておくと、露光時の各種問題を確認することができる。例えば、基板Ｐ上に転写された基板マーク９６ａを用いて、基板Ｐ上に生じた欠陥（例えばゴミ付着）の位置を特定したり、或いはマスクのパターンニング誤差、フォーカス誤差、重ね合わせ露光時の重ね誤差等の各種オフセット誤差を計測することができる。計測されたオフセット誤差は、マスク全体の管理に加えて、円筒マスク２１上の各マスクＭ１の位置管理、基板Ｐ上に転写される各表示パネルのパターン（マスクＭ１）の位置管理（補正）に利用される。

図９は、例えばアスペクト比２：１の表示パネル用のマスクＭ２をＹ方向が表示画面領域ＤＰＡの長辺となるように、θ方向に４個並べて円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１上に配置した例を示す。各マスクＭ２のθ方向の側辺（長辺）には間隔Ｓｘが設けられ、マスクマーク９６、基板マーク９６ａも先の図８と同様に設けられる。この場合、マスク面Ｐ１の周方向（θ方向）の全長πφ（＝Ｌｂ）は、πφ＝４Ｐｘ＝４（Ｌｇ＋Ｓｘ）となる。ここで、表示画面領域ＤＰＡの画面サイズを２４インチ（Ｌｅ＝６０．９６ｃｍ）とし、周辺回路領域ＴＡＢのθ方向の合計幅を表示画面領域ＤＰＡのθ方向長さの１０％、周辺回路領域ＴＡＢのＹ方向の合計幅を表示画面領域ＤＰＡのＹ方向長さの２０％、さらに、マスクＭ２のＹ方向の両端部の各々に配置される基板マーク９６ａの形成領域のＹ方向の合計幅を１ｃｍとする。

この場合、表示画面領域ＤＰＡのサイズは、長辺５４．５２ｃｍ、短辺２７．２６ｃｍであるから、マスク面Ｐ１上の露光用のマスクＭのＹ方向の全長Ｌは、マスクＭ２と基板マーク９６ａの形成領域とを含み、Ｌ＝６６．４３ｃｍとなる。また、マスク面Ｐ１上のマスクＭ２のθ方向の長さＬｇは、Ｌｇ＝２９．９９ｃｍとなるから、間隔Ｓｘを１ｃｍとすると、マスクＭ（円筒ドラム２１）の直径φは、πφ≧４Ｐｘより、３９．４６ｃｍ以上となる。従って、図９のように、アスペクト比２：１の表示パネル用のマスクＭ２の４面分を円筒ドラム２１に設けた場合も、比Ｌ／φは１．６７となり、１．３〜３．８の範囲に収まる。

図１０は、図９に示したマスクＭ２を９０°回転させて長辺をθ方向に向けて配置し、θ方向に２つ、Ｙ方向に２つの計４つをマスク面Ｐ１上に配列した場合の例を示す。またここでは、Ｙ方向に並ぶ２つのマスクＭの間に、基板マーク９６ａの形成領域が設けられるものとする。従って、基板マーク９６ａの形成領域のＹ方向の合計幅を２ｃｍとすると、マスク面Ｐ１上に形成されるマスクＭのＹ方向の全長（短辺）Ｌは、６１．９８ｃｍとなり、マスクＭのθ方向の全長（長辺）πφは１３２．８６ｃｍ、マスクＭ（円筒マスク２１）の直径φは４２．２９ｃｍ以上となり、比Ｌ／φは１．４７となる。

ところで、４つのマスクＭ２を図９、又は図１０のように配置する場合、間隔Ｓｘを調整すれば、円筒ドラム２１の直径φとマスク面Ｐ１のＹ方向の寸法Ｌａを一定にしておくことができる。図９と図１０の場合に、マスクＭとしてＹ方向の長さＬが大きいのは、図９の場合のＬ＝６６．４３ｃｍであり、円筒ドラム２１（マスクＭ）として直径φが大きいのは、図１０の場合のφ≧４２．２９ｃｍである。そこで、外周面（マスク面Ｐ１）のＹ方向の寸法ＬａがＬａ≧６６．４３ｃｍ、直径φがφ≧４２．３ｃｍの円筒ドラム２１を用いれば、図９と図１０のいずれの配置であっても、マスクＭ２の４面取りが可能である。この場合も、比Ｌ／φは１．５７となり、１．３〜３．８の範囲になる。

図８から図１０に示すように、マスク面Ｐ１には、種々の配置規則で表示デバイス用のマスクパターン（マスクＭ、Ｍ１、Ｍ２）が配置される可能性がある。これに対して、円筒ドラム（マスク保持ドラム）２１のマスク面Ｐ１（外周面）の走査露光方向（θ方向）と直交する方向（Ｙ方向）の長さＬと円筒ドラム２１の直径φとの関係が、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の関係を満たすことで、図８から図１０のように、多様なサイズの表示パネルのマスクパターン（マスクＭ１、Ｍ２）を複数配置した場合も、隙間（間隔Ｓｘ）を少なくした状態でマスクパターンを配置することができる。

また、円筒ドラム２１は、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の関係を満たすことで、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬの数の増加を抑制しつつ、装置の大型化を抑制することができる。つまり、円筒ドラム２１が細長くなり、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬの数が増加することを抑制できる。また、円筒ドラム２１の直径φが大きくなって、装置のＺ方向の寸法が大きくなることを抑制することができる。

ここで、図７のように、アスペクト比２：１の表示パネル用の１面取りのマスクＭを、円筒ドラム２１の外周面（マスク面Ｐ１）の全面に形成する場合に、図６、図７中の余白部９２のθ方向の寸法をゼロとし、マスク面Ｐ１のＹ方向（第１軸ＡＸ１方向）の寸法ＬａをＬａ＝Ｌとする場合を想定する。また、先に説明したように、画面表示領域ＤＰＡの周囲に配置される周辺回路領域ＴＡＢは、画面表示領域ＤＰＡの２０％程度となる場合がある。しかしながら、周辺回路領域ＴＡＢの寸法割合は、実際のパターンの仕様、設計によって画面表示領域ＤＰＡの周囲のどの部分に回路となる端子部が配置されるかによって変化する。そのため、正確には特定できないが、マスクＭとしての縦横比がより拡大する方向に増えるものとし、画面表示領域ＤＰＡの短辺に隣接する周辺回路領域ＴＡＢの合計幅が、画面表示領域ＤＰＡの長辺Ｌｄの２０％程度になるものと仮定する。また画面表示領域ＤＰＡの長辺に隣接する周辺回路領域ＴＡＢの合計幅は、画面表示領域ＤＰＡの短辺Ｌｃの０〜１０％程度であると仮定する。そのような仮定の下で、画面表示領域ＤＰＡがアスペクト比２：１の５０インチ表示パネルの場合、画面表示領域ＤＰＡの長辺Ｌｄは１１３．５９ｃｍ、短辺Ｌｃは５６．８ｃｍとなる。従って、図７中のマスクＭのθ方向の長さＬｂ（＝πφ）は１３６．３１ｃｍ、円筒ドラム２１（マスクＭ）の直径φは４３．３９ｃｍ、Ｙ方向の長さＬ（＝Ｌａ）は５６．８〜６２．４８ｃｍとなり、長さＬと直径φの比Ｌ／φは、１．３０〜１．４４となる。このように、アスペクト比の大きい表示パネル用のマスクの全体を、円筒ドラム２１の外周面（マスク面Ｐ１）の全面に１面取りで形成する場合に、比Ｌ／φは最も小さな値１．３となる。尚、画面表示領域ＤＰＡのアスペクト比２：１の場合で、マスクＭが長辺方向のみに周辺回路領域ＴＡＢの幅を含んで２０％大きくなる場合は、図７のような１面取りのマスクＭの縦横比（Ｌｂ／Ｌ）が２．４になることであり、Ｌｂ＝πφより、比Ｌ／φ＝π／２．４≒１．３０として導かれる。

また、印刷機のように、図７中のマスクＭを９０°回転させて円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１のほぼ全面に配置させる場合は、先に説明したとおり、比Ｌ／φが大きくなり過ぎる。上記の条件のように、画面表示領域ＤＰＡのアスペクト比２：１の場合で、１面取りのマスクＭが長辺方向のみに周辺回路領域ＴＡＢの幅を含んで２０％大きくなり、余白部９２のθ方向の寸法がゼロである場合、Ｌ／Ｌｂ（πφ）＝２．４／１となり、比Ｌ／φは７．５４となる。この場合、先に例示した５０インチの表示パネル用の１面取りのマスクＭの場合、Ｙ方向の長さＬが１３６．３１ｃｍ、θ方向の長さＬｂ（πφ）が５６．８ｃｍとなり、円筒ドラム２１（マスクＭ）の直径φは１８．１ｃｍとなる。このように、マスクＭの長辺方向をθ方向にした場合とＹ方向にした場合とで、比Ｌ／φは大きく変化する。

露光装置Ｕ３の投影光学系ＰＬは、円筒ドラム２１の直径φが大きく変化する場合、特に直径φが小さくなる場合には、射影によるディストーション誤差や円弧による投影像面の変化の点が大きくなるため、良好な投影像を基板Ｐ上に露光することが困難になる。その場合は、例えば図１１のように、アスペクト比２：１の画面表示領域ＤＰＡを有する表示パネル用の長辺方向をＹ方向としたマスクＭ２の２つをθ方向に並べると良い。

図１１において、２つのマスクＭ２の各々は、アスペクト比２：１の画面表示領域ＤＰＡと、画面表示領域ＤＰＡのＹ方向の両側に配置される周辺回路領域ＴＡＢとを含む。周辺回路領域ＴＡＢのＹ方向の幅の合計は、画面表示領域ＤＰＡの長辺の寸法Ｌｄの２０％とし、マスクＭ２の右隣りには間隔Ｓｘが設けられるものとする。マスクＭ２の周囲に基板マーク９６ａやマスクマーク９６を配置しないと仮定とすると、２つのマスクＭ２と間隔Ｓｘとを含むマスクＭの全体（マスク面Ｐ１）のＹ方向の寸法ＬはＬ＝１．２・Ｌｄ、θ方向の寸法πφ（Ｌｂ）はπφ＝２（Ｌｃ＋Ｓｘ）となる。画面表示領域ＤＰＡのアスペクト比Ａｓｐを、Ａｓｐ＝Ｌｄ／Ｌｃとすると、比Ｌ／φは以下のように表される。
Ｌ／φ＝０．６・π・Ａｓｐ・Ｌｃ／（Ｌｃ＋Ｓｘ）

ここで、間隔Ｓｘをゼロにすると、比Ｌ／φは、Ｌ／φ＝０．６・π・Ａｓｐとなり、アスペクト比２：１の表示パネル用のマスクＭ２の２つを図１１のような方向で配置した場合、円筒ドラム２１（マスク面Ｐ１）の直径φと第１軸ＡＸ１方向の長さＬ（＝Ｌａ）との比Ｌ／φは３．７７（約３．８）となる。この場合、画面表示領域ＤＰＡ（２：１）が５０インチであれば、直径φは３６．１６ｃｍ、長さＬ（Ｌａ）は１３６．３１ｃｍとなる。同様に、図１１に示したマスクＭ２を、アスペクト比１６：９の表示パネル用とした場合は、間隔Ｓｘをゼロとすると、Ｌ／φ＝０．６・π・Ａｓｐの関係より、比Ｌ／φは３．３５となる。この場合、画面表示領域ＤＰＡ（１６：９）が５０インチであれば、直径φは３９．６４ｃｍ、長さＬ（Ｌａ）は１３２．８３ｃｍとなる。

以上のように、画面表示領域ＤＰＡの短辺方向が円筒ドラム２１の周方向（θ方向）に向き、長辺方向が円筒ドラム２１の第１軸ＡＸ１の方向（Ｙ方向）に向くようにマスクＭを配置する場合でも、２つ以上の同じマスクＭ２をθ方向に並べることで、比Ｌ／φを３．８以下とすることができる。尚、図１１で示したマスクＭ２を、同じ条件でθ方向にｎ個並べるとすると、先の比Ｌ／φを表す関係式は以下のようになる。
Ｌ／φ＝１．２・π・Ａｓｐ・Ｌｃ／ｎ（Ｌｃ＋Ｓｘ）
この関係式から、製造したい表示パネル用のマスクＭ２の円筒ドラム２１上での配置、必要な間隔Ｓｘ等を、１．３≦Ｌ／φ≦３．８を満たすように設定することができる。

また、マスク面Ｐ１は、表示パネルデバイス用のマスクパターンのマスクＭ１、Ｍ２を、先の図８のように３つ並べたり、図９のように４つ並べたりすることで、比Ｌ／φを３．８よりも小さくして配置することが可能となる。この場合、比Ｌ／φがどのような値になるかは、Ｙ方向が長手となるようなマスクＭ１、Ｍ２をθ方向にｎ個並べる場合の関係式から求められる。表示画面領域ＤＰＡの周りの周辺回路領域ＴＡＢの幅によって、マスクＭ１、Ｍ２の縦横寸法も変わってくる為、表示画面領域ＤＰＡの長手方向の両側（又は片側）の周辺回路領域ＴＡＢによって拡大するマスクＭ１、Ｍ２の長手方向の寸法の拡大倍率をｅ１、表示画面領域ＤＰＡの短手方向の両側（又は片側）の周辺回路領域ＴＡＢによって拡大するマスクＭ１、Ｍ２の短手方向の寸法の拡大倍率をｅ２とする。

よって、マスク面Ｐ１のＹ方向の寸法ＬａがマスクＭ１、Ｍ２の長手方向の寸法と一致するように配置する場合、マスク面Ｐ１上のマスク領域のＹ方向の長さＬは、Ｌ＝Ｌａ＝ｅ１・Ｌｄとなる。同様に、マスク面Ｐ１上のマスク領域のθ方向の長さπφ（Ｌｂ）は、πφ＝ｎ（ｅ２・Ｌｃ＋Ｓｘ）となり、比Ｌ／φは以下の関係式で表される。
Ｌ／φ＝ｅ１・π・Ａｓｐ・Ｌｃ／ｎ（ｅ２・Ｌｃ＋Ｓｘ）
この関係式において、図１１に示したマスクＭ２の場合は、ｎ＝２、ｅ１＝１．２、ｅ２＝１．０とした。

例えば、表示パネルデバイス用のマスクＭ２の表示画面領域ＤＰＡの縦横比を１６：９（Ａｓｐ＝１．７７８）とした場合に、マスクＭ２をθ方向に３面並列に配置（ｎ＝３）すると、間隔Ｓｘがゼロの場合、比Ｌ／φは、Ｌ／φ＝ｅ１・π・Ａｓｐ／ｎ・ｅ２、となり、拡大倍率ｅ１を１．２、拡大倍率ｅ２を１．０にしたとしても、比Ｌ／φは２．２３となる。

さらに、先の図１０に示したように、２行２列でマスクＭ２（２４インチ）を配置した４面取り全体のマスク領域の縦横比が、θ方向に表示画面領域ＤＰＡの長辺方向を向けた１面取りのマスクＭ（５０インチ）の縦横比とほぼ同じであれば、周辺回路領域ＴＡＢの端子部の寸法の違い、或いは間隔Ｓｘの違いだけで、同一寸法の円筒ドラム２１にすることが可能になる。

以上のように、表示パネルの表示画面領域ＤＰＡのアスペクト比が１６：９や２：１等のように、２：１に近い場合、その表示パネル用のマスクＭ、Ｍ１、Ｍ２を効率的に円筒ドラム２１の外周面に配列する為には、円筒ドラム（円筒マスク）２１の走査露光方向（θ方向）と直交する方向（Ｙ方向）の長さＬと直径φとの関係が、１．３≦Ｌ／φ≦３．８を満たすようにするのが良い。さらに、単一のマスクＭ、Ｍ１、Ｍ２の縦横比が２：１に近い場合、それらのマスクを多面取りで複数配列する際は、多面取りによって占有されるマスク面Ｐ１上のマスク領域全体の縦横比（Ｌ：Ｌｂ）を、１：１に近くすると良い。また、間隔Ｓｘ（又は余白部９２）は一定にすることが好ましい。

また、円筒ドラム２１の外周面（マスク面Ｐ１）の直径φと、マスク面Ｐ１に形成されるマスクパターンの第１軸ＡＸ１の方向の全長Ｌ（Ｌａ）との関係は、１．３≦Ｌ／φ≦３．８を満たすようにするのが良いが、さらには、１．３≦Ｌ／φ≦２．６とすると、上記の効果を好適に得ることができる。一例としては、図１１に示したマスクＭ２の長手方向がθ方向になるように、マスクＭ２を９０°回転させ、Ｙ方向に間隔を空けずに２個並べて２面取りにする場合、Ｌ／φ≒２．６となる。この場合、１つのマスクＭ２のθ方向の長さπφ（Ｌｂ）は、πφ＝ｅ１・Ｌｄであり、Ｙ方向に並ぶ２つのマスクＭ２の合計の長さＬは、Ｌ＝２・ｅ２・Ｌｃである。従って、Ａｓｐ＝Ｌｄ／Ｌｃより、比Ｌ／φは、Ｌ／φ＝２π・ｅ２／ｅ１・Ａｓｐとなり、ｅ１＝１．２、ｅ２＝１．０、Ａｓｐ＝２／１とすると、Ｌ／φ＝π／１．２≒２．６となる。

また、露光装置Ｕ３は、マスクＭ（Ｍ１、Ｍ２）を交換可能とすることが好ましい。マスクを交換可能とすることで、種々のサイズの表示パネル、或いは電子回路基板用のマスクパターンを基板Ｐに投影露光することができる。また、円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１に形成されるマスク（Ｍ、Ｍ１、Ｍ２等）の面数が種々の場合であっても、各マスク間に生じる隙間（間隔Ｓｘ）を必要以上に大きく取ることがなくなる。すなわち、マスク面Ｐ１の全面積に占める有効なマスク領域の比率（マスク利用率）の低下を抑えられる。

また、マスクＭ（Ｍ１、Ｍ２）は、円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１の直径φと、走査露光方向と直交する方向（Ｙ方向）のマスク領域の長さＬとが、共に略同じとなるように交換可能とすることが好ましい。これにより、マスクＭ（Ｍ１、Ｍ２）を交換するのみで、露光装置Ｕ３側の投影光学系ＰＬや照明光学系ＩＬ、或いは基板Ｐとマスク面Ｐ１との距離等の他の部分の調整が不要、若しくは極めて僅かな調整量で済ませることができ、マスク交換後も同等の像品質で種々のデバイスのパターンを転写することができる。

また、上記の実施形態では、円筒ドラム２１の直径φを一定として、面取り数や配列の方向を異ならせた種々の面数のデバイス用マスク（Ｍ１、Ｍ２）をマスク面Ｐ１上に配置する場合、或いは円筒ドラム２１の直径φを異ならせて種々の面数のデバイスをマスク面Ｐ１上に配置する場合がある。しかしながら、いずれの場合も、円筒状のマスク面Ｐ１の形状を、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の関係を満たすようにすることで、マスク面Ｐ１に複数のマスクパターンを少ない隙間で配置することができる。これにより、デバイス（表示パネル）のパターンを基板Ｐに効率よく転写させることができる。また、円筒ドラム２１による円筒マスクを、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の関係を満たす形状とすることで、複数のデバイスパターンの隙間を少なくしつつ、種々の大きさのデバイスのパターンを効率よく配置でき、しかも円筒マスクの直径φの変化を少なくすることができる。

また、図８から図１１に示すように、マスクＭ１、Ｍ２の取り付け面数は、製造する表示パネル（デバイス）のサイズに応じて、２面、３面、４面、或いはそれ以上にすることができる。マスクＭ１、Ｍ２の取り付け面数を３面、４面と増やしていくと隙間（間隔Ｓｘ）の寸法をより小さくすることができる。

また、円筒ドラム２１は、１．３≦Ｌ／φ≦３．８を満たすことで、ロール径（直径φ）に対して、照明領域ＩＲ又は投影領域ＰＡの走査露光方向（θ方向）の幅、いわゆる露光スリット幅を最適化（大きく）することができる。以下、図１２を用いて、円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１の直径φと、走査露光方向の露光スリット幅との関係について説明する。

図１２は、円筒ドラム２１（マスク面Ｐ１）の直径φと露光スリット幅Ｄの関係を、デフォーカス（Defocus）量を変えてシミュレーションしたグラフである。図１２において、縦軸は露光スリット幅Ｄ［ｍｍ］を表し、これは基板Ｐ上に形成される投影領域ＰＡ（図３）のθ方向（Ｘ方向）の幅を表す。縦軸は円筒ドラム２１（マスク面Ｐ１）の直径φ［ｍｍ］を表す。また、デフォーカス量とは、露光装置Ｕ３の投影光学系ＰＬの像側（基板Ｐ側）の開口数ＮＡ、露光用の照明光の波長λ、プロセス定数ｋ（ｋ≦１）によって定義される焦点深度ＤＯＦに基づいて決められる。ここでは、投影像のベストフォーカス面と基板Ｐの表面とのフォーカス方向の偏差量（デフォーカス量）が、２５μｍと５０μｍの２通りの場合についてシミュレーションした。

ここで、図１２のシミュレーションでは、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを０．０８７５、照明光の波長λを水銀ランプのｉ線の３６５ｎｍ、プロセス定数ｋを０．５程度としたので、焦点深度ＤＯＦは、ＤＯＦ＝ｋ・λ／ＮＡ^２、より、幅で約５０μｍ（約−２５μｍ〜＋２５μｍ）程度得られる。尚、この条件での解像力としては、２．５μｍＬ／Ｓを得ることができる。図１２中の破線で示した２５μｍデフォーカス時とは、露光スリット幅Ｄ内で焦点深度ＤＯＦの１／２程度のフォーカス偏差が生じる状態であり、実線で示した５０μｍデフォーカス時とは、露光スリット幅Ｄ内で焦点深度ＤＯＦ程度のフォーカス偏差が生じる状態である。すなわち、破線で示した２５μｍデフォーカス時のグラフは、焦点深度ＤＯＦの幅の１／２（幅で２５μｍ）を、この円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１の湾曲による誤差として許容した場合の直径φと露光スリット幅Ｄの関係を示し、実線で示した５０μｍデフォーカス時のグラフは、焦点深度ＤＯＦの幅程度までを、この円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１の湾曲による誤差として許容した場合の直径φと露光スリット幅Ｄの関係を示している。

図１２では、円筒ドラム２１の直径φを１００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲で変えたときに許容されるデフォーカス量（ΔＺとする）が、２５μｍになる露光スリット幅Ｄと、５０μｍになる露光スリット幅Ｄとを、以下の計算により求めた。
Ｄ＝２・〔（φ／２）^２−（φ／２−ΔＺ）^２〕^０．５

このシミュレーションより、例えば、直径φが５００ｍｍの場合、デフォーカス量ΔＺとして２５μｍまで許容するとした場合の露光スリット幅Ｄの最大値は約７．１ｍｍとなり、デフォーカス量ΔＺとして５０μｍまで許容するとした場合の露光スリット幅Ｄの最大値は約１０．０ｍｍとなる。

図１２に示すように、円筒ドラム２１の直径φが大きくなるほど、許容されるデフォーカス量を満足する露光スリット幅Ｄは大きくなる。表示画面領域ＤＰＡのアスペクト比が２：１で、表示画面領域ＤＰＡの長手方向のみに周辺回路領域ＴＡＢが設けられる図１１のようなマスクＭ２の場合、そのマスクＭ２の１面のみを円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１の全周に、余白部９２（間隔Ｓｘ）を作らずに形成すると、そのマスクＭ２の長手方向を、円筒ドラム２１の周方向（θ方向）にするか、第１軸ＡＸ１の方向（Ｙ方向）にするかで、比Ｌ／φは大きく変わる。マスクＭ２の長手方向を図１１のようにＹ方向にすると、マスクＭ２の１面のθ方向の長さＬｃ（短手）が、円筒ドラム２１の外周面の全周長πφと等しくなり、φ＝Ｌｃ／πとなる。このとき、円筒ドラム２１上のマスクＭ２の第１軸ＡＸ１の方向（Ｙ方向）の長さＬは、図１１の場合と同様に、Ｌ＝１．２・Ｌｄとなる。アスペクト比２：１より、Ｌｄ＝２Ｌｃであるから、この場合の比Ｌ／φは、Ｌ／φ＝２．４・π≒７．５となる。一方、マスクＭ２の短手方向をＹ方向にすると、マスクＭ２の１面のθ方向の全周長πφは１．２・Ｌｄとなり、円筒ドラム２１上のマスクＭ２のＹ方向の長さＬはＬｃとなる。従って、この場合の比Ｌ／φは、Ｌ／φ＝π／２．４≒１．３となる。

マスクのＹ方向の長さＬを、露光装置Ｕ３の投影光学系ＰＬの各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６（図３）のＹ方向の合計寸法の範囲内に設定するとして、長さＬを一定とすると、比Ｌ／φが１．３から７．５に約６倍変化するということは、円筒ドラム２１の直径φが約６倍変化することを意味する。直径φの約６倍の変化は、図１２中では、例えば、直径φ＝１５０ｍｍから９００ｍｍへの変化に相当する。この場合、許容デフォーカス量ΔＺを２５μｍとした場合の露光スリット幅Ｄは、φ１５０ｍｍのときの約３．９ｍｍからφ９００ｍｍのときの約９．５ｍｍに変化する。従って、マスクのＹ方向の長さＬを一定とする場合、直径φが９００ｍｍの円筒マスクから、直径φが１５０ｍｍの円筒マスクに変わると、露光スリット幅Ｄは約４０％に減少することになる。許容デフォーカス量ΔＺを５０μｍとした場合も同様である。

このため、比Ｌ／φが１．３から７．５の範囲を対象とすると、投影像のコントラストを一定で露光を行う場合には、単純には基板Ｐに与えられる露光量が４０％に減少してしまう。基板Ｐに与えられる露光量を適正値（１００％）にする為には、露光スリット幅Ｄとして９．５ｍｍで設定される投影領域ＰＡによる露光時の基板Ｐの移動速度に対して、約４０％の速度で基板Ｐを移動させることになる。即ち、基板Ｐの搬送速度自体を約４０％に落とすことになるので、スループット（生産性）は半分以下になってしまう。露光スリット幅Ｄとして３．９ｍｍで設定される投影領域ＰＡを使った露光時でも、基板Ｐの搬送速度を落とさない為には、投影領域ＰＡ内の投影像の輝度、即ち照明光束ＥＬ１の照度を高めることが考えられる。その場合、マスク面Ｐ１を照射する照明光束ＥＬ１の照度は、露光スリット幅Ｄが９．５ｍｍの場合の照度に対して約２．５倍にする必要がある。

これに対して、図１１のようなマスクＭ２の２面取りを採用すると、比Ｌ／φを約３．８（１．２・π）以下の範囲（１．３〜３．８）とすることができる。マスクのＹ方向の長さＬを一定とする場合、円筒マスク（円筒ドラム２１）の直径φの変化は約３倍の範囲となり、例えばφ＝９００ｍｍ〜３００ｍｍの間で考えればよい。図１２のシミュレーションより、直径φが３００ｍｍのときに許容デフォーカス量ΔＺを２５μｍとする場合の露光スリット幅Ｄは、約５．５ｍｍとなる。従って、露光スリット幅Ｄが約９．５ｍｍの場合に対して、基板Ｐの搬送速度は約６０％程度までの減少で済む。このように、円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１上に形成されるマスク領域の縦横の比（Ｌ：πφ）を、比Ｌ／φが約１．３〜約３．８となるように制限することにより、露光スリット幅Ｄの変化を抑制することができる。

同様に、図１１のマスクＭ２を、図８のようにθ方向に間隔Ｓｘゼロにして３つ並べる場合は、Ｌ／φ＝０．４π・Ａｓｐとなり、円筒ドラム２１の直径φは、例えば、５００ｍｍ〜９００ｍｍまで約１．８倍の範囲で変化する可能性がある。デフォーカス量２５μｍでの露光スリット幅Ｄは、直径φが９００ｍｍの場合の約９．５ｍｍから約７．１ｍｍに減少するが、これはスループットが約７５％に低減することに相当する。しかしながら、先の例のように、スループットが半分以下になる場合よりも改善される。さらに、図１１のマスクＭ２を、図９のようにθ方向に間隔Ｓｘゼロにして４つ並べる場合は、Ｌ／φ＝０．３π・Ａｓｐとなり、円筒ドラム２１の直径φは、例えば、７００ｍｍ〜９００ｍｍまで約１．３倍の範囲で変化する可能性がある。デフォーカス量２５μｍでの露光スリット幅Ｄは、直径φが９００ｍｍの場合の約９．５ｍｍから約８．４ｍｍに減少する。これはスループットが約８８％に低減することに相当するが、先の例のようにスループットが半分以下になる場合よりも大幅に改善され、実質的にロスの無い露光が可能となる。また、露光スリット幅Ｄの７５％や８８％程度の減少であれば、光源３１の発光強度を高めたり、光源の数を増やしたりすることで、容易に照明光束ＥＬ１の照度を上げることができ、スループットの低下を皆無にできる。尚、マスク領域のサイズは、一定値に近づくにしたがって、スループットが一定になることがわかる。すなわち、表示画像領域ＤＰＡの画面サイズ（対角長Ｌｅ）に応じて、マスクＭの１面取り、マスクＭ１やマスクＭ２の多面取りを使い分けることで、マスク領域のサイズ（Ｌ×πφ）が一定の円筒ドラム２１（直径φが変わらない）とすることができ、スループットは一定に保たれる。

ところで、比Ｌ／φの範囲を約１．３〜約３．８としたが、これは図１１で示したように、アスペクト比２：１の表示パネル用のマスクＭ２の長手方向の寸法が、周辺回路領域ＴＡＢの幅を含んで、表示画面領域ＤＰＡの長手方向の寸法Ｌｄに対して２０％増加する場合（１．２倍になる場合）を想定したからである。そこで、マスクの長手方向の寸法が、表示画面領域ＤＰＡの長手方向の寸法Ｌｄに対してｅ１倍に拡大したとすると、比Ｌ／φは、Ａｓｐ＝Ｌｄ／Ｌｃとして、以下の範囲で表される。
π／（ｅ１・Ａｓｐ）≦Ｌ／φ≦ｅ１・π
この条件を満たすような円筒ドラム２１（円筒マスク）を用いることで、本実施形態の露光装置Ｕ３は、円筒面による射影誤差によって生じる投影像のディストーションや、円弧による投影像面の変化（フォーカスずれ）を抑制しつつ、表示パネル（デバイス）用のマスクパターンの複数を、隙間を少なくして基板Ｐ上に並べて転写することができる。

以上、本実施形態における円筒マスク（円筒ドラム２１）上に形成されるマスクＭ、Ｍ１、Ｍ２等の配置例をまとめてみると、図１３、図１４のようになる。図１３は、先の図７と同様に、θ方向を長手方向とするマスクＭの１面取りの場合を示し、図１４は、先の図１１と同様に、Ｙ方向を長手方向とするマスクＭ２をθ方向に２つ並べる２面取りの場合を示す。図１３は、図７と同様に、表示画面領域ＤＰＡの対角長Ｌｅ（インチ）の表示パネル用のマスクＭを長辺がθ方向となる向きで配置した場合である。この場合、表示画面領域ＤＰＡの長辺寸法Ｌｄと短辺寸法Ｌｃの比（Ｌｄ／Ｌｃ）をアスペクト比Ａｓｐとし、表示画面領域ＤＰＡの周りの周辺回路領域ＴＡＢを含むマスクＭの全体を、円筒ドラム２１の外周面（マスク面Ｐ１）に余白なく形成すると、マスクＭのθ方向の長さπφは、πφ＝ｅ１・Ｌｄ＝ｅ１・Ａｓｐ・Ｌｃとなり、Ｙ方向の長さＬは、Ｌ＝ｅ２・Ｌｃとなる。先に説明した通り、ｅ１は、表示画面領域ＤＰＡの長手方向の両側又は片側に付属する周辺回路領域ＴＡＢの合計幅によって、マスクＭの長手方向が表示画面領域ＤＰＡの長手方向に対してどの程度拡大するかを表した拡大倍率である。同様に、ｅ２は、表示画面領域ＤＰＡの短手方向の両側又は片側に付属する周辺回路領域ＴＡＢの合計幅（図１３中のＴａ）によって、マスクＭの短手方向が表示画面領域ＤＰＡの短手方向に対してどの程度拡大するかを表した拡大倍率である。以上のことから、円筒ドラム２１の外周面（マスク面Ｐ１）として最低限必要な大きさは、πφ×Ｌであり、このときのマスクＭの長さＬと直径φの比Ｌ／φは、以下のように表される。
Ｌ／φ＝π・ｅ２／ｅ１・Ａｓｐ

マスクＭの縦横比（πφ：Ｌ）がより大きくなる場合を想定して、表示画面領域ＤＰＡの長辺に隣接した周辺回路領域ＴＡＢの幅Ｔａをゼロ（ｅ２＝１）とし、拡大倍率ｅ１を１．２（２０％増）とすると、比Ｌ／φは、π／１．２・Ａｓｐとなる。従って、アスペクト比Ａｓｐが２（２／１）の場合、比Ｌ／φは、π／２．４≒１．３となり、アスペクト比Ａｓｐが１．７７８（１６／９）の場合、比Ｌ／φは、π／２．１３４≒１．４７となる。

図１４は、図１１と同様に、表示画面領域ＤＰＡの長辺方向をＹ方向とする２つのマスクＭ２を、θ方向に並べた２面取りの場合であり、アスペクト比Ａｓｐ、拡大倍率ｅ１、ｅ２の定義は図１３の場合と同じである。表示画面領域ＤＰＡの回りの周辺回路領域ＴＡＢを含む１つのマスクＭ２のサイズはＬ×Ｌｇとなり、このマスクＭ２の２つがθ方向に間隔Ｓｘを挟んで並置される。従って、２つのマスクＭ２と２つの間隔Ｓｘとを含むマスク全体を、円筒ドラム２１の外周面（マスク面Ｐ１）に余白なく形成する場合、マスク全体のθ方向の長さπφは、πφ＝２（Ｌｇ＋Ｓｘ）となり、Ｙ方向の長さＬは、Ｌ＝ｅ１・Ｌｄとなる。よって、このときの比Ｌ／φは、以下のように表される。
Ｌ／φ＝π・ｅ１・Ｌｄ／２（Ｌｇ＋Ｓｘ）

ここで、拡大倍率ｅ１を１．２（２０％増）、表示画面領域ＤＰＡの長辺に隣接した周辺回路領域ＴＡＢの幅Ｔａをゼロ（ｅ２＝１）とし、間隔Ｓｘもゼロと仮定すると、Ｌｇ＝ｅ２・Ｌｃ、Ｌｄ＝Ａｓｐ・Ｌｃの関係から、比Ｌ／φは、０．６π・Ａｓｐとなる。
従って、アスペクト比Ａｓｐが２（２／１）の場合、比Ｌ／φは、約３．８となり、アスペクト比Ａｓｐが１．７７８（１６／９）の場合、比Ｌ／φは、約３．４となる。

このように、円筒状のマスク面Ｐ１上に配置する表示パネル（デバイス）のサイズ（インチ数）、表示画面領域ＤＰＡのアスペクト比Ａｓｐ、周辺回路領域ＴＡＢの幅等が定まれば、それに基づいて、比Ｌ／φが露光装置Ｕ３の装置仕様に適合した好適な円筒マスク（円筒ドラム２１）を簡単に作製することができる。

さらに、図１５から図１８を用いて具体例を説明する。まず、上述の図７或いは図１３に示すように、表示画面領域ＤＰＡの長辺方向をθ方向にしたマスクＭを円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１上に１面取りする場合を比較の基準とする。ここで、具体例では、露光装置Ｕ３の投影光学系ＰＬは等倍でマスクパターンを基板Ｐ上に投影するものとする。従って、円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１には、実際の表示パネルと実寸大のマスクパターンが形成される。また、表示パネルの表示画面領域ＤＰＡは、ハイビジョンサイズ（アスペクト比１６：９）で６０インチの画面とする。この場合、表示画面領域ＤＰＡの短辺寸法Ｌｃは７４．７ｃｍ、長辺寸法Ｌｄは１３２．８ｃｍ、対角長Ｌｅは１５２．４ｃｍとなる。また、周辺回路領域ＴＡＢも含めたマスクＭ全体の大きさは、表示画面領域ＤＰＡの長辺方向に関する拡大倍率ｅ１を１．２（２０％増）、短辺方向に関する拡大倍率ｅ２を１．１５（１５％増）として、長手方向（θ方向）にｅ１・Ｌｄ＝１５９．４ｃｍ、短手方向（Ｙ方向）にｅ２・Ｌｃ＝８５．９ｃｍとした。さらに、図６又は図７に示した余白部９２のθ方向の長さを５．０ｃｍとする。以上の条件でマスクＭを円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１に設けることから、マスク面Ｐ１のθ方向の寸法πφは１６４．４ｃｍとなる。よって、円筒ドラム２１の直径φは、５２．３３ｃｍ以上である必要があり、例えば、５２．５ｃｍに設定される。また、以上の条件のマスクＭ全体のＹ方向の長さは、８５．９ｃｍとしたが、このマスクＭを基準とするので、露光装置Ｕ３の各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ６の投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６をＹ方向につなげた露光領域のＹ方向の全幅は、８５．９ｃｍよりも少し大きく、８７ｃｍあるものとする。ここで、図１２に示すシミュレーション結果より、円筒ドラム２１（円筒マスクＭ）の直径φを５２．５ｃｍすると、許容されるデフォーカス量を２５μｍとした場合の露光スリット幅Ｄは７．４ｍｍとなり、許容されるデフォーカス量を５０μｍとした場合の露光スリット幅Ｄは１０.３ｍｍとなる。従って、図１３に示した基準となるマスクＭ（円筒ドラム２１）を使って基板Ｐを走査露光する際は、露光スリット幅Ｄの７．４ｍｍ以下、又は１０.３ｍｍ以下を基準として各種露光条件（基板Ｐの移動速度、照明光束ＥＬ１の照度等）が最適化されているものとする。すなわち、許容されるデフォーカス量ΔＺを２５μｍ以下にしたい場合は、露光スリット幅Ｄ（投影領域ＰＡの走査露光方向の幅）が７．４ｍｍ以下の所定値となるように、図４中の照明視野絞り５５の開口、又は投影光学系ＰＬ内の投影視野絞り６３の開口が調整される。

次に、図１３に示した６０インチ表示パネル用のマスクＭの為に設定した円筒ドラム２１の外周面（マスク面Ｐ１）に、アスペクト比１６：９（Ａｓｐ＝１６／９）の３２インチ表示パネル用のマスクＭ３を配置する場合を説明する。円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１の大きさは、Ｙ方向の長さＬ＝８５．９ｃｍ、θ方向の長さπφ＝１６４．４ｃｍであるが、基準となるマスクＭと同様に、表示画面領域ＤＰＡの長手方向がθ方向となるように３２インチ表示パネル用のマスクＭ３の１つを配置（１面取り）すると、マスク面Ｐ１上のマスクＭ３の周囲に広い余白部ができてしまう。

この３２インチ表示パネルの場合、表示画面領域ＤＰＡの長辺の寸法Ｌｄは７０．８ｃｍ、短辺の寸法Ｌｃは３９．９ｃｍになる。また、表示画面領域ＤＰＡの長手方向の両側又は片側に隣接する周辺回路領域ＴＡＢによる拡大倍率ｅ１を１．２（２０％増）程度とすると、マスクＭ３のθ方向の寸法は１５ｃｍ程拡大し、８５．８ｃｍとなり、さらにθ方向に５ｃｍ程度の余白部９２を設けるとすると、全長では９０．８ｃｍとなる。従って、マスクＭ３は、基準のマスクＭ用に用意した円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１上で全周長（πφ＝１６４．４ｃｍ）の約５５％に形成されるに過ぎない。また、基準となる円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１のＹ方向の長さＬが８５．９ｃｍであるのに対し、マスクＭ３のＹ方向の長さは、表示画面領域ＤＰＡの短手方向の拡大倍率ｅ２を１．１５（１５％増）程度とすると、４５．８ｃｍになる。従って、マスクＭ３は、基準となる円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１上でＹ方向の寸法（Ｌ＝８５．９ｃｍ）の約５３％に形成されるに過ぎない。従って、表示画面領域ＤＰＡの長手方向がθ方向となるように３２インチ表示パネル用のマスクＭ３の１つを、基準となる円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１に配置すると、マスクＭ３の占有面積はマスク面Ｐ１の全面積の約３０％に過ぎず、効率的ではない。

そこで、１つのマスクＭ３を円筒ドラム２１に効率的に配置する為に、マスクＭ３のθ方向の寸法と余白部９２の寸法との合計である全長９０．８ｃｍが全周長となるように、円筒ドラム２１の直径φを変えたとすると、直径φは最低でも２８．９１ｃｍあれば良い。そこで、マスクＭ３用の円筒ドラム２１として、直径φが２９ｃｍのものを用意したとすると、図１２のシミュレーション結果より、直径φ＝２９ｃｍの場合の露光スリット幅Ｄは、許容デフォーカス量ΔＺが２５μｍのときは約５．４ｍｍ、許容デフォーカス量ΔＺが５０μｍのときは約７．６ｍｍとなる。

これを、基準となる円筒ドラム２１に対して設定された露光スリット幅Ｄ（７．４ｍｍ、又は１０.３ｍｍ）と比較してみる。基準となるマスク面Ｐ１（直径φ＝５２．５ｃｍの円筒ドラム２１）の場合、露光スリット幅Ｄを１０．３ｍｍ（許容デフォーカス量５０μｍ）にして、適正露光量が得られるように設定された基板Ｐの移動速度をＶ１とする。このとき、同じ条件の基板Ｐに、直径φ＝２９ｃｍの円筒ドラム２１に形成された３２インチ表示パネル用の１面取りのマスクＭ３のパターンを露光する場合、露光スリット幅Ｄが７．６ｍｍ（許容デフォーカス量５０μｍ）であるため、照度一定とした場合に、適正露光量を得る為の基板Ｐの移動速度Ｖ２は、Ｖ２＝（７．６／１０．３）Ｖ１となり、製造ラインの基板処理速度は全体的に、ほぼ２５％低下してしまう。許容デフォーカス量ΔＺが２５μｍの場合も、生産性は同程度に低下する。

そこで、アスペクト比１６：９の３２インチ表示パネル用のマスクＭ３を、先の図１４に示すような配置で、２面取りした円筒マスク（円筒ドラム２１）の具体例を図１５により説明する。この図１５において、表示画面領域ＤＰＡの長辺寸法Ｌｄは７０．８ｃｍ、短辺寸法Ｌｃは３９．９ｃｍとなる。また、周辺回路領域ＴＡＢによるマスクＭ３の長手方向（Ｙ方向）の拡大倍率ｅ１は１．２程度、短手方向（θ方向）の拡大倍率ｅ２は１．１５程度としたので、マスクＭ３のＹ方向の長さＬは、１５ｃｍ程度増えて８５．８ｃｍとなり、マスクＭ３のθ方向の長さＬｇは、６ｃｍ程度増えて４５．９ｃｍとなる。

ここで、マスクＭ３の長辺に隣接する間隔Ｓｘ（余白部９２）のθ方向の寸法を１０ｃｍとすると、２つのマスクＭ３と２つの間隔Ｓｘとを含むマスク領域全体のθ方向の長さは、２（Ｌｇ＋Ｓｘ）より、１１０．８ｃｍとなる。従って、この場合の円筒ドラム２１の直径φは、３５．３ｃｍ程度であれば良いことになる。また、円筒ドラム２１上のマスク面Ｐ１のＹ方向の長さＬは最低８５．８ｃｍとなる。この長さＬ（８５．８ｃｍ）は、基準となる円筒ドラム２１で設定した露光領域のＹ方向の全幅（投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６のＹ方向の合計長）８７ｃｍの範囲内に丁度収まる。よって、図１５に示したマスクＭ３の２面取り用の円筒マスク（φ＝３５．３ｃｍ、Ｌ＝８５．８ｃｍの円筒ドラム２１）は、基準となる円筒マスク（φ＝５２．５ｃｍ、Ｌ＝８５．９ｃｍの円筒ドラム２１）と同様に、露光装置Ｕ３に装着してマスクＭ３のパターンを基板Ｐ上に効率的に露光することができる。

図１６は、図１５に示した３２インチ表示パネル用のマスクＭ３を２面取りする他の例の概略構成を示す展開図である。ここでは、図１５と同じ寸法のマスクＭ３が、表示画面領域ＤＰＡの長手方向をθ方向とするように、Ｙ方向に２つ並べて隙間なく配置されるものと仮定し、２つのマスクＭ３によるＹ方向の寸法Ｌは、９１．８ｃｍ（２×４５．９ｃｍ）となる。この長さＬ（９１．８ｃｍ）は、基準となる円筒ドラム２１で設定した露光領域のＹ方向の全幅（投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６のＹ方向の合計長）８７ｃｍの範囲内に収まらない。すなわち、図１５と同じマスクＭ３を９０°回転させた２面取りは、基準となる円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１上には配置できないことになる。

図１７は、図１５に示した３２インチ表示パネル用のマスクＭ３を１面取りする他の例の概略構成を示す展開図である。ここでは、図１５と同じ寸法のマスクＭ３の１つが、表示画面領域ＤＰＡの短手方向をθ方向とするように配置されるものと仮定し、θ方向の余白部９２の間隔Ｓｘを１０ｃｍとする。このような、マスクＭ３の配置は、標準となる円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１に対する占有面積が極めて小さく、非効率である。そこで、図１７のような１面取りのマスクＭ３に適した寸法の円筒ドラム２１を想定してみると、円筒ドラム２１の全周長πφは、マスクＭ３のθ方向の寸法Ｌｇ（４５．９ｃｍ）と余白部９２（Ｓｘ）の寸法（１０ｃｍ）との合計より、πφ＝５５．９ｃｍとなる。従って、円筒ドラム２１の直径φは１７．８ｃｍ以上となるので、１８ｃｍとしてみる。尚、この場合のマスクＭ３のＹ方向の長さＬは、図１５と同様で８５．８ｃｍであるので、比Ｌ／φは約４．７７となる。

このように、標準となる円筒マスク（円筒ドラム２１）の直径φ（５２.５ｃｍ）よりも小さい直径φ（１８ｃｍ）にすると、マスク面Ｐ１上に効率的にマスクＭ３を配置できるが、スループット（生産性）は低下する。図１２のシミュレーションによると、マスク面Ｐ１の直径を１８．０ｃｍとすると、許容デフォーカス量ΔＺを２５μｍとした場合の露光スリット幅Ｄは約４．３ｍｍとなり、許容デフォーカス量ΔＺを５０μｍとした場合の露光スリット幅Ｄは約６．０ｍｍとなる。従って、基板Ｐの移動速度Ｖ２は、標準となる円筒マスク（円筒ドラム２１）を用いたときの基板Ｐの移動速度Ｖ１に対して、露光スリット幅Ｄの狭小化に応じて低減する。許容デフォーカス量ΔＺを２５μｍとする場合は、Ｖ２＝（４．３／７．４）Ｖ１となり、許容デフォーカス量ΔＺを５０μｍとする場合は、Ｖ２＝（６．０／１０．３）Ｖ１となり、いずれの場合も、標準となる円筒マスクを使った場合と比べ、スループットは約５８％に低下する。

次に、図１５と同じサイズのマスクＭ３を、図１５のように長手方向がＹ方向に向くように、θ方向に３つ配列する場合の具体例を、図１８により説明する。図１８のマスクＭ３の配置は、先の図８と同様の３面取りである。

ここで、３つのマスクＭ３の各々の長辺に隣接した余白部９２（Ｓｘ）や間隔Ｓｘのθ方向の寸法を何れも９ｃｍとすると、マスクＭ３の短辺方向の寸法Ｌｇが４５．９ｃｍであるので、マスク領域全体のθ方向の長さは、３（Ｌｇ＋Ｓｘ）より、１６４．７ｃｍとなる。この場合、マスク領域全体のθ方向の長さを円筒ドラム２１の全周長πφと一致するようにすると、円筒ドラム２１の直径φは、５２．４３ｃｍ以上となる。この値は、標準となる円筒マスクの直径φ＝５２．５ｃｍとほぼ同じである。また、マスク領域のＹ方向の寸法Ｌは８５．８ｃｍであり、露光領域（投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６）のＹ方向の合計幅８７ｃｍ以内に収まる。

このように、アスペクト比１６：９の３２インチ表示パネル用のマスクＭ３であれば、図１８のような３面取りによって、標準となる円筒ドラム２１（φ＝５２．５ｃｍ）のマスク面Ｐ１上に、余白部９２や間隔Ｓｘの寸法を調整するだけで、効率的にマスクＭ３を配置することができる。従って、マスクＭ３を図１８のように３面取りする場合は、標準となる円筒マスクのサイズ（φ×Ｌ）をそのまま使えるので、スループットの低下は生じない。尚、この図１８の場合、比Ｌ／φは約１．６３となり、効率的な生産が可能とみなされる範囲、１．３≦Ｌ／φ≦３．８になっている。

図１５から図１８に示すように、露光装置Ｕ３に装着可能な基準となる円筒マスク（円筒ドラム２１）のマスク面Ｐ１の大きさを基準として、任意の大きさの表示パネルデバイスを作成する場合、円筒ドラム２１にマスクを１面取り、或いは多面取りで配置する際の比Ｌ／φを１．３〜３．８の範囲にするように、方向性や面数を調整することで、生産効率を低下させずに、効率的にパターンの転写を行うことができる。

また、図１５から図１８は、表示画面領域ＤＰＡがアスペクト比１６：９の６０インチの１面の表示パネルデバイスを作成する為のマスク面Ｐ１の大きさを基準とした。しかしながら、これに限定されない。例えば、表示画面領域ＤＰＡを、アスペクト比１６：９のハイビジョンサイズで６５インチの画面としてもよい。この場合、図１３のように配置される表示画面領域ＤＰＡの対角長Ｌｅは１６５．１ｃｍ、Ｙ方向に延びる短辺Ｌｃは８０．９ｃｍ、θ方向に延びる長辺Ｌｄは１４３．９ｃｍとなる。また、周辺回路領域ＴＡＢも含めたマスクＭ全体の大きさは、長辺方向（θ方向）に拡大倍率ｅ１＝１．２（表示画面領域ＤＰＡの長手方向に２０％増大）、短辺方向（Ｙ方向）に拡大倍率ｅ２＝１．１５（表示画面領域ＤＰＡの短手方向に１５％増大）だけ、表示画面領域ＤＰＡのサイズよりも大きくなるものとする。従って、アスペクト比１６：９の６５インチ表示パネル用の１面取りマスクＭの場合、マスクＭの長手方向の寸法は、図１３に示したようにｅ１・Ａｓｐ・Ｌｃより、１７２．７ｃｍ、短手方向の寸法は、図１３に示したようにｅ２・Ｌｃより、９３．１ｃｍとなる。１面取りマスクＭの場合、θ方向に隣接して余白部９２が設けられるが、そのθ方向の寸法（Ｓｘ）を５ｃｍとすると、マスク面Ｐ１のθ方向の寸法は約１７８ｃｍとなり、直径φは５６．７ｃｍ以上となる。また、マスク面Ｐ１のＹ方向の長さは、９３.１ｃｍとなるので、この６５インチ用の円筒マスクを基準のマスクとして装着可能な露光装置Ｕ３には、露光領域のＹ方向の全幅（投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６のＹ方向幅の合計）が、例えば、９５．０ｃｍなるように、投影領域ＰＡのＹ方向寸法を変えた６本の投影光学系ＰＬが設けられる。或いは、Ｙ方向にもう１本の投影光学系ＰＬを追加した７本の投影光学系が設けられる。このアスペクト比１６：９の６５インチ表示パネルの１面取り用の円筒マスク（円筒ドラム２１）の比Ｌ／φは、Ｌ／φ＝１．６４（≒９３．１／５６．７）となる。また、円筒マスクの直径φが５６．７ｃｍなので、図１２のシミュレーション結果より、露光スリット幅Ｄは、許容デフォーカス量ΔＺを２５μｍとする場合は約７．５ｍｍ、許容デフォーカス量ΔＺを５０μｍとする場合は約１０．６ｍｍとなる。

そこで、アスペクト比１６：９の６５インチ表示パネルの１面取り用の円筒マスク（φ＝５６．７ｃｍ、Ｌ＝９３．１ｃｍ）に、３７インチ表示パネル用のマスクＭ４の３つを、図１８のような配置で多面取りする具体例を、図１９を参照して説明する。図１９において、３７インチの表示画面領域ＤＰＡの長辺Ｌｄ（Ｙ方向）は、８１．９ｃｍ、短辺Ｌｃ（θ方向）は４６．１ｃｍであり、長辺方向への拡大倍率ｅ１、短辺方向への拡大倍率ｅ２を共に１．１５（１５％増）とすると、マスクＭ４の長辺寸法Ｌ（ｅ１・Ｌｄ）は約９４．２ｃｍ、短辺寸法Ｌｇ（ｅ２・Ｌｃ）は約５３．０ｃｍとなる。

ここで、マスクＭ４とマスクＭ４との間隔Ｓｘを、６．０ｃｍ程度とすると、マスク面Ｐ１上の３つのマスクＭ４と３つの間隔Ｓｘとのθ方向の合計寸法である全周長πφは、πφ＝３Ｌｇ＋３Ｓｘより、約１７７ｃｍとなり、直径φは５６．４ｃｍ以上となる。また、マスクＭ４のＹ方向の長さＬは、９４．２ｃｍであるので、露光領域のＹ方向の全幅（９５ｃｍ）内に収まる。尚、図１９の場合、７本目の投影光学系ＰＬ（投影領域ＰＡ７）をＹ方向に追加して、露光領域のＹ方向の全幅が９５ｃｍになるようにした。以上のことから、図１９に示すような３７インチ表示パネル用のマスクを３面取りする場合は、６５インチ表示パネル用のマスクＭを１面取りする為の円筒マスク（円筒ドラム２１）と同じ形状寸法のものが使える。このように、図１９に示すマスクＭ４の場合も、基準となる円筒ドラム２１のマスク面Ｐ１の全面積に対して、３つのマスクＭ４の間の間隔Ｓｘを少なくして効率的に配置できると共に、基準となる円筒マスクと同等の直径φの円筒ドラム２１を使えることから、露光スリット幅Ｄの減少に伴うスループット低下も抑えられる。

また、表示パネルデバイスの表示画面領域ＤＰＡの大きさを３７インチとし、その為のマスクＭ４を２面配置する場合は、上述した図１５と同様の配置とすることでも良い。この場合、２つのマスクＭ４と２つの間隔Ｓｘとのθ方向の合計寸法を円筒マスクの全周長πφとし、間隔Ｓｘを６ｃｍ程度にすると、πφ≒１１８．０ｃｍとなる。従って、マスクＭ４の２面を周方向に効率的に配置する場合の円筒マスク（円筒ドラム２１）の直径φは３７．６ｃｍ以上となる。

この場合、比Ｌ／φは、約２．５(≒９４．２／３７．６)となる。また、直径φ＝３７．６ｃｍの円筒ドラム２１の場合、図１２のシミュレーションより、露光スリット幅Ｄは、許容デフォーカス量ΔＺが２５μｍの場合は約６ｍｍ、許容デフォーカス量ΔＺが５０μｍの場合は約８．６ｍｍとなる。基準となる直径φ＝５６．７ｃｍの円筒マスクに対して設定される基準となる露光スリット幅Ｄ（７．５ｍｍ、１０．６ｍｍ）と比較してみると、許容デフォーカス量ΔＺを２５μｍと５０μｍのいずれにした場合も、生産性（基板Ｐの移動速度）は約８０％となる。しかしながら、照明光束ＥＬ１の照度を、基準となる円筒マスクによる露光時に比べて２０％程度大きくすることができれば、実質的な生産性の低下は生じない。

尚、本実施形態の露光装置Ｕ３は、円筒マスク（円筒ドラム２１）のマスクパターンを等倍で基板Ｐに投射したが、これに限定されない。露光装置Ｕ３は、投影光学系ＰＬの構成や、円筒マスク（円筒ドラム２１）の周速度と基板Ｐの移動速度等を調整し、マスクＭのパターンを所定の倍率で拡大して基板Ｐに投射しても、所定の倍率で縮小して基板Ｐに投射してもよい。

以上、本実施形態の露光装置Ｕ３に装着可能な円筒マスクにおいて、図８、９、図１４、１５、図１８、１９に示したように、長方形の表示画面領域ＤＰＡの長手方向をＹ方向として、θ方向に２つ以上のマスク領域（マスクＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）を間隔Ｓｘを空けて並べる多面取りの場合、その円筒マスク（円筒ドラム２１）は以下のように構成される。

中心線（ＡＸ１）から一定半径（Ｒｍ）の円筒面（Ｐ１）に沿ってマスクパターン（マスクＭ１〜Ｍ４）が形成され、前記中心線の回りに回転可能に露光装置に装着される円筒マスクであって、前記円筒面には、長辺寸法Ｌｄ、短辺寸法Ｌｃのアスペクト比Ａｓｐ（＝Ｌｄ／Ｌｃ）の表示画面領域（ＤＰＡ）と、その周辺に隣接した周辺回路領域（ＴＡＢ）とを含む表示パネル用の長方形のマスク領域（マスクＭ１〜Ｍ４）が、前記円筒面の周方向（θ方向）に間隔Ｓｘを空けて、ｎ（ｎ≧２）個並べて形成され、前記マスク領域の長手方向（Ｙ方向）の寸法Ｌを前記表示画面領域の長辺寸法Ｌｄのｅ１倍（拡大倍率ｅ１≧１）、前記マスク領域の短手方向（θ方向）の寸法を前記表示画面領域の短辺寸法Ｌｃのｅ２倍（拡大倍率ｅ２≧１）としたとき、前記円筒面の前記中心線の方向（Ｙ方向）の長さは前記寸法Ｌ（＝ｅ１・Ｌｄ）以上に設定され、前記円筒面の直径をφとした前記円筒面の全周長πφは、ｎ（ｅ２・Ｌｃ＋Ｓｘ）に設定され、さらに、寸法Ｌと直径φとの比が、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の範囲になるように、前記直径φ、前記個数ｎ、前記間隔Ｓｘが設定される。

［第２実施形態］
次に、図２０を参照して、第２実施形態の露光装置Ｕ３ａについて説明する。尚、重複する記載を避けるべく、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成要素については、第１実施形態と同じ符号を付して説明する。図２０は、第２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。第１実施形態の露光装置Ｕ３は、円筒状の基板支持ドラム２５で、投影領域を通過する基板Ｐを保持する構成であったが、第２実施形態の露光装置Ｕ３ａは、ＸＹ平面内を１次元又は２次元で移動可能な基板支持機構１２ａによって、基板Ｐを平面状に保持する構成となっている。従って、本実施形態における基板Ｐは、可撓性の樹脂（ＰＥＴやＰＥＮ等）をベースとする枚葉のシート基板だけでなく、枚葉の薄いガラス基板であっても良い。

第２実施形態の露光装置Ｕ３ａにおいて、基板支持機構１２ａは、平面状に基板Ｐを保持する支持面Ｐ２を備えた基板ステージ１０２と、基板ステージ１０２を中心面ＣＬと直交する面内でＸ方向に沿って走査移動させる移動装置（図示略）とを備える。

図２０の基板Ｐの支持面Ｐ２は実質的にＸＹ面と平行な平面（中心面ＣＬと直交する平面）であるので、マスクＭから反射され、投影光学モジュールＰＬＭ（投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ６）を通過し、基板Ｐに投射される投影光束ＥＬ２の主光線は、ＸＹ面と垂直になるように設定される。

また、第２実施形態においても、投影光学モジュールＰＬＭの投影倍率を等倍（×１）とすると、先の図２と同様に、ＸＺ面内で見たとき、マスクＭ上の奇数番の照明領域ＩＲ１(及びＩＲ３、ＩＲ５)の中心点から偶数番の照明領域ＩＲ２（及びＩＲ４、ＩＲ６）の中心点までの周長距離ＣＣＭは、支持面Ｐ２に倣った基板Ｐ上の奇数番の投影領域ＰＡ１（及びＰＡ３、ＰＡ５）の中心点から偶数番の第２投影領域ＰＡ２（及びＰＡ４、ＰＡ６）の中心点までのＸ方向（走査露光方向）の距離ＣＣＰと、実質的に等しく設定されている。

図２０の露光装置Ｕ３ａにおいても、下位制御装置１６が、基板支持機構１２ａの移動装置（走査露光用のリニアモータや微動用のアクチュエータ等）を制御し、円筒マスクＭを保持する円筒ドラム２１の回転と精密に同期して基板ステージ１０２を駆動する。その為に、基板ステージ１０２のＸ方向やＹ方向の移動位置は、測長用のレーザ干渉計又はリニアエンコーダによって精密に計測され、円筒ドラム２１の回転位置はロータリーエンコーダによって精密に計測される。尚、基板ステージ１０２の支持面Ｐ２は、走査露光中に基板Ｐを真空吸着、静電吸着する吸着ホルダで構成しても良いし、支持面Ｐ２と基板Ｐとの間に静圧気体ベアリングを形成して基板Ｐを非接触状態又は低摩擦状態で支持するベール・ヌイ型ホルダで構成しても良い。

ベール・ヌイ型ホルダの場合は、基板Ｐを可撓性の長尺のシート基板（ウェブ）とし、基板ＰにＸ方向（及びＹ方向）のテンションを与えつつ、基板ＰをＸ方向に移動させることができるので、基板ステージ１０２（ベール・ヌイ型ホルダ）は、Ｘ、Ｙ方向に移動させる必要が無く、また支持面Ｐ２も投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６を覆う範囲の面積であれば良く、基板ステージ１０２の小型化が図られる。また、ベール・ヌイ型ホルダの場合は、基板Ｐが長尺のシート基板であれば、基板Ｐを長尺方向に連続移動させながら走査露光することができるので、基板Ｐの吸着／開放等の付加的な時間を必要とする吸着ホルダの場合に比べ、よりロール・ツー・ロール方式の製造に適している。

露光装置Ｕ３ａのように、支持面Ｐ２を実質的にＸＹ面と平行な平面とし、基板Ｐを平面状に支持した場合も、マスクＭ（Ｍ１〜Ｍ４）を円筒状に保持する円筒ドラム２１の形状の条件（Ｌ／φ）が、先の第１実施形態で説明した関係を満たすことで、各種のサイズの表示パネルのマスクパターンを基板Ｐ上に効率的に並べて露光することができると共に、生産性の低下を抑えることができる。

［第３実施形態］
次に、図２１を参照して、第３実施形態の露光装置Ｕ３ｂについて説明する。尚、重複する記載を避けるべく、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１、第２実施形態と同様の構成要素については、第１、第２実施形態と同じ符号を付して説明する。図２１は、第３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。第２実施形態の露光装置Ｕ３ａは、マスクで反射した光が投影光束ＥＬ２となる反射型マスクを用いる構成であったが、第３実施形態の露光装置Ｕ３ｂは、マスクを透過した光が投影光束ＥＬ２となる透過型マスクを用いる構成となっている。

第３実施形態の露光装置Ｕ３ｂにおいて、マスク保持機構１１ａは、円筒状にマスクＭＡを保持する円筒ドラム（マスク保持ドラム）２１ａと、マスク保持ドラム２１ａを支持するガイドローラ９３と、マスク保持ドラム２１ａを駆動する駆動ローラ９８と、駆動部９９と、を備える。

マスク保持ドラム２１ａは、マスクＭＡ上の照明領域ＩＲが配置されるマスク面（Ｐ１）を形成する。本実施形態において、マスク面は、Ｙ方向に延びる中心線ＡＸ１’から半径Ｒｍ（直径φ＝２Ｒｍ）の円筒面として設定される。円筒面は、例えば、円筒の外周面、円柱の外周面等である。マスク保持ドラム２１ａは、例えばガラスや石英等で構成され、一定の肉厚を有する円環状の透明筒として構成され、その外周面（円筒面）がマスク面を形成する。

マスクＭＡ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１００〜５００μｍ）の一方の面にクロム等の遮光層でパターンを形成した透過型の平面状シートマスクとして作成され、それをマスク保持ドラム２１ａの外周面に倣って湾曲させ、この外周面に巻き付けた（貼り付けた）状態で使用される。マスクＭＡは、パターンが形成されていないパターン非形成領域を有し、パターン非形成領域（周辺の余白部９２等に相当）においてマスク保持ドラム２１ａに取付けられている。従って、この場合、マスクＭＡはマスク保持ドラム２１ａに対して着脱可能である。平面状シートマスクをマスク保持ドラム２１ａ（円環状の透明筒）の外周面に巻き付けてマスクＭＡとする代わりに、円環状の透明筒によるマスク保持ドラム２１ａの外周面に直接クロム等の遮光層によるマスクパターンを描画形成して一体化してもよい。この場合も、マスク保持ドラム２１ａがマスクＭＡの支持部材（マスク支持部材）として機能する。

ガイドローラ９３及び駆動ローラ９８は、マスク保持ドラム２１ａの中心線ＡＸ１’に対して平行なＹ軸方向に延びている。ガイドローラ９３及び駆動ローラ９８は、マスク保持ドラム２１ａのＹ方向の端部付近に外接するが、マスク保持ドラム２１ａに保持されているマスクＭＡのパターン形成領域には接触しないように、設けられている。駆動ローラ９８は、駆動部９９と接続されている。駆動ローラ９８は、駆動部９９から供給されるトルクをマスク保持ドラム２１ａに伝えることによって、マスク保持ドラム２１ａを中心軸周りに回転させる。

本実施形態の光源装置１３ａは、第１実施形態と同様の光源（図示略）及び複数の照明光学系ＩＬａ（ＩＬａ１〜ＩＬａ６）を備える。各照明光学系ＩＬａ１〜ＩＬａ６の一部又は全部が、マスク保持ドラム２１ａ（環状の透明筒）の内側に配置され、マスク保持ドラム２１ａの外周面（マスク面Ｐ１）に保持されているマスクＭＡ上の各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６を、内側から照明する。

各照明光学系ＩＬａ１〜ＩＬａ６は、フライアイレンズやロッドインテグレータ等を備え、各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６を、照明光束ＥＬ１によって均一な照度で照明する。尚、光源は、マスク保持ドラム２１ａの内側に配置されていてもよいし、マスク保持ドラム２１ａの外側に配置されていてもよい。また、光源は、露光装置Ｕ３ｂと別に設置して、光ファイバやリレーレンズ等の導光ユニットを介して導いてもよい。

本実施形態のように、マスクとして透過型円筒マスクを用いた場合も、マスクＭＡを円筒状に保持するマスク支持ドラム２１ａの形状の条件（Ｌ／φ）が、先の第１実施形態で説明した関係を満たすことで、各種のサイズの表示パネルのマスクパターンを基板Ｐ上に効率的に並べて露光することができると共に、生産性の低下を抑えることができる。

以上、第１、第２、第３の各実施形態の露光装置Ｕ３、Ｕ３ａ、Ｕ３ｂは、いずれも円筒状のマスク面Ｐ１（円筒ドラム２１、マスク保持ドラム２１ａ）に形成されたマスクパターンを、投影光学モジュールＰＬＭ（ＰＬ１〜ＰＬ６）を介して、基板Ｐ上に投影露光する方式であった。しかしながら、第３の実施形態のように透過型円筒マスク（ＭＡ）とする場合は、透過型円筒マスクの外周面（マスク面Ｐ１）と被露光対象である基板Ｐの表面との間が一定のギャップ（数十μｍ〜数百μｍ）に保たれるように、透過型円筒マスク（ＭＡ）と基板Ｐとを近接配置し、透過型円筒マスクを回転させつつ基板Ｐを一方向に同期移動させるプロキシミティ方式の走査露光装置としても良い。

また、第１〜第３の各実施形態の露光装置Ｕ３、Ｕ３ａ、Ｕ３ｂでは、装着可能な円筒マスク（円筒ドラム２１、マスク保持ドラム２１ａ）の直径φが変わり得ることに対応する為、円筒マスクの支持位置（Ｚ位置）を調整可能とする機構、或いは照明光学系ＩＬや投影光学系ＰＬ内の光学素子の状態を調整する機構等が設けられる。その場合、露光装置が装着可能な円筒マスクの直径φには、最小の直径φ１から最大の直径φ２までの範囲が存在する。従って、製造しようとする表示パネルのサイズに応じて、マスク（Ｍ、Ｍ１〜Ｍ４）の１面取り、又は多面取りで円筒マスクを作成する際は、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の関係と共に、φ１≦φ≦φ２の関係も満たすように、円筒ドラム２１やマスク保持ドラム２１ａの形状寸法を設定するのが良い。

＜デバイス製造方法＞
次に、図２２を参照して、デバイス製造方法について説明する。図２２は、デバイス製造システムによるデバイス製造方法を示すフローチャートである。

図２２に示す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や配線パターンをＣＡＤ等で設計する（ステップＳ２０１）。次いで、ＣＡＤ等で設計された各種レイヤー毎のマスクパターンに基づいて、必要なレイヤー分の円筒マスクを製作する（ステップＳ２０２）。この時、円筒マスクは、直径φと長さＬ（Ｌａ）の関係が、１．３≦Ｌ／φ≦３．８を満たし、露光装置に装着可能な条件、φ１≦φ≦φ２を満たすように製作される。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ＦＲ１を準備しておく（ステップＳ２０３）。尚、このステップＳ２０３にて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や配線、絶縁膜、ＴＦＴ（薄膜半導体）等によって構成されるバックプレーン層を形成すると共に、そのバックプレーン層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Ｓ２０４）。このステップＳ２０４には、先の各実施形態で説明した露光装置Ｕ３、Ｕ３ａ、Ｕ３ｂに所定の円筒マスクを装着して、基板Ｐの表面に塗布された光感応層（フォトレジスト層、感光性シランカップリング層等）を露光して、表面にマスクパターンの像（潜像等）を形成する露光工程、露光によってマスクパターンが形成された基板Ｐを、必要に応じて現像した後、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、或いは、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、等の処理が含まれる。

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（対環境バリア層）や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Ｓ２０５）。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なわれる（ステップＳ２０６）。以上のようにして、表示パネル（フレキシブル・ディスプレイ）を製造することができる。

１ デバイス製造システム
２ 基板供給装置
４ 基板回収装置
５ 上位制御装置
１１ マスク保持機構
１２、１２ａ 基板支持機構
１３ 光源装置
１６ 下位制御装置
２１ 円筒ドラム
２１ａ マスク保持ドラム
２５ 基板支持ドラム
３１ 光源
３２ 導光部材
４１ １／４波長板
５１ コリメータレンズ
５２ フライアイレンズ
５３ コンデンサーレンズ
５４ シリンドリカルレンズ
５５ 照明視野絞り
５６ リレーレンズ系
６１ 第１光学系
６２ 第２光学系
６３ 投影視野絞り
６４ フォーカス補正光学部材
６５ 像シフト用光学部材
６６ 倍率補正用光学部材
６７ ローテーション補正機構
６８ 偏光調整機構
７０ 第１偏向部材
７１ 第１レンズ群
７２ 第１凹面鏡
８０ 第２偏向部材
８１ 第２レンズ群
８２ 第２凹面鏡
９２ 余白部
Ｐ 基板
ＦＲ１ 供給用ロール
ＦＲ２ 回収用ロール
Ｕ１〜Ｕｎ 処理装置
Ｕ３、Ｕ３ａ、Ｕ３ｂ 露光装置（基板処理装置）
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ マスク
ＡＸ１ 第１軸
ＡＸ２ 第２軸
Ｐ１ マスク面
Ｐ２ 支持面
Ｐ７ 中間像面
ＥＬ１ 照明光束
ＥＬ２ 投影光束
Ｒｍ 曲率半径
Ｒｐ 曲率半径
ＣＬ 中心面
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＩＲ１〜ＩＲ６ 照明領域
ＩＬ１〜ＩＬ６ 照明光学系
ＩＬＭ 照明光学モジュール
ＰＡ１〜ＰＡ７ 投影領域
ＰＬＭ 投影光学モジュール

Claims (15)

1. 中心軸から所定の半径で円筒面状に湾曲した外周面に沿って、長方形のアスペクト比の表示画面領域を含む表示パネル用のマスクパターンが形成された円筒マスクを、前記中心軸の回りに回転させて、前記外周面の周方向を走査方向として前記マスクパターンを基板に走査影露光する基板処理装置であって、
   前記円筒マスクの外周面上で前記マスクパターンが形成されるマスク領域に対して、前記走査方向に所定の幅を有して前記中心軸の方向に延びたスリット状の照明領域を設定する照明系と、
   前記照明領域に現れる前記マスクパターンの像を、前記照明領域に対応したスリット状の投影領域に所定の焦点深度を伴って結像する投影光学系と、
   前記投影領域に沿うように前記基板を支持する基板支持部材と、
   前記マスクパターンが前記走査方向に移動するように前記円筒マスクを回転させると共に、前記基板が前記走査方向に移動するように前記基板支持部材を移動させる駆動機構と、を備え、
   前記投影領域の前記走査方向に関する露光幅をＤ、前記焦点深度の範囲内で許容されるデフォーカス量をΔＺ、前記円筒マスクの前記外周面の直径をφとしたとき、前記露光幅Ｄと前記直径φとは、
   Ｄ＝２・〔（φ／２）^２−（φ／２−ΔＺ）^２〕^０．５
   の関係であって、且つ前記円筒マスクの前記マスク領域の長さＬと前記直径φとの比Ｌ／φが、１．３≦Ｌ／φ≦３．８の範囲に設定される、
   基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記基板支持部材に向けて前記基板を供給する基板供給部と、前記基板支持部材を通過した前記基板を回収する基板回収部と、を有する基板搬送機構を備え、
   前記基板は、前記基板供給部から前記基板回収部まで繋がっているシート形状である、基板処理装置。
3. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記円筒マスクは、前記直径φの外周面を有する金属の円筒基材を備え、
   前記マスクパターンは、前記円筒基材の外周面に高反射部と低反射部とで形成される反射型マスクである、基板処理装置。
4. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記マスク領域の長さＬと前記直径φとの比Ｌ／φが、更に１．３≦Ｌ／φ≦２．６の範囲に設定される、基板処理装置。
5. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記円筒マスクの前記中心軸の方向の両端面部に前記中心軸と同軸に設けられたシャフトを、装置内の所定位置で接触式又は非接触式で回転可能に支持するベアリング部材を更に備える、基板処理装置。
6. 請求項５に記載の基板処理装置であって、
   前記直径φと前記長さＬとの比Ｌ／φが、前記１．３≦Ｌ／φ≦３．８の範囲内で異なる複数の円筒マスクのうちの１つを交換可能に支持する、基板処理装置。
7. 請求項５に記載の基板処理装置であって、
   前記直径φと前記長さＬとの比Ｌ／φが、前記１．３≦Ｌ／φ≦３．８の範囲内で同一に設定される複数の円筒マスクのうちの１つを交換可能に支持する、基板処理装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
   前記円筒マスクの前記直径φは１５０ｍｍ〜９００ｍｍの間に設定される、基板処理装置。
9. 請求項８に記載の基板処理装置であって、
   前記円筒マスクの前記マスク領域には、前記表示画面領域のアスペクト比が１６：９、又は２：１の表示パネル用のマスクパターンの１つが、前記表示画面領域の短辺を前記中心軸と平行にし、前記表示画面領域の長辺を前記外周面の周方向にして形成される、基板処理装置。
10. 請求項８に記載の基板処理装置であって、
    前記円筒マスクの前記マスク領域には、前記表示画面領域のアスペクト比が１６：９、又は２：１の表示パネル用のマスクパターンの２つ以上が、前記表示画面領域の長辺を前記中心軸と平行にし、前記表示画面領域の短辺を前記外周面の周方向にして、前記外周面の周方向に所定幅の余白部を挟んで並べて形成される、基板処理装置。
11. 請求項８に記載の基板処理装置であって、
    前記円筒マスクの前記マスク領域には、前記表示画面領域のアスペクト比が１６：９、又は２：１の表示パネル用のマスクパターンの２つ以上が、前記表示画面領域の短辺を前記中心軸と平行にし、前記表示画面領域の長辺を前記外周面の周方向にして、前記外周面の周方向に所定幅の余白部を挟んで並べられ、更に前記表示画面領域のアスペクト比が１６：９、又は２：１の表示パネル用のマスクパターンの２つ以上が、前記表示画面領域の短辺を前記中心軸と平行にし、前記表示画面領域の長辺を前記外周面の周方向にして、前記中心軸の方向に所定幅の余白部を挟んで並べられて形成される、基板処理装置。
12. 請求項８に記載の基板処理装置であって、
    前記円筒マスクの前記マスク領域には、前記表示画面領域のアスペクト比が１６：９、又は２：１であって、前記表示画面領域の対角長が２４〜６５インチの単一又は複数の表示パネル用のマスクパターンが形成される、基板処理装置。
13. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    前記照明系は、前記走査方向に関する前記照明領域の幅を調整可能な照明視野絞りを有し、装着される前記円筒マスクの前記直径φと前記許容されるデフォーカス量ΔＺとで決まる前記露光幅Ｄに対応するように前記照明視野絞りが調整される、基板処理装置。
14. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    前記投影光学系は、前記走査方向に関する前記投影領域の幅を調整可能な投影視野絞りを有し、装着される前記円筒マスクの前記直径φと前記許容されるデフォーカス量ΔＺとで決まる前記露光幅Ｄに対応するように前記投影視野絞りが調整される、基板処理装置。
15. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    前記基板支持部材は、前記円筒マスクの前記中心軸と平行に配置される第２の中心軸から所定半径で円筒状に湾曲した外周面を有し、前記円筒マスクの回転と同期して前記第２の中心軸の回りに前記駆動機構により回転する基板支持ドラムであり、
    前記基板は、前記基板支持ドラムの外周面の周方向が前記走査方向となるように移動される、基板処理装置。

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