JP2020079954A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Abstract

To minimize an Abbe error in measurement, in encoder measurement of a position in a circumferential direction of a cylindrical member.SOLUTION: A substrate processing apparatus is provided that comprises: a rotary drum, a first processing part which processes a sheet substrate at a first specific position within a range in a circumferential direction at which the sheet substrate is closely supported by the rotary drum; a scale disc which is provided on the end face side in a direction of a central line of the rotary drum so as to rotate around the central line together with the rotary drum, and has a scale annularly engraved at a predetermined pitch in the circumferential direction of the rotation of the rotary drum formed on a side face vertical to the central line, for encoder measuring a change in a position in the circumferential direction of the sheet substrate; and a first encoder head which is in the same direction as the first specific position related to the circumferential direction of the rotation of the rotary drum, is arranged so as to face a side face of the scale disc and reads out the scale, wherein a radius of an outer peripheral surface of the rotary drum and a distance from the central line of the read-out position of the scale by the first encoder head are the same.SELECTED DRAWING: Figure 23

Description

本発明は、基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus.

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、下記特許文献に開示されているような、円筒状又は円柱状のマスクを用いて基板を露光する露光装置が知られている(例えば、特許文献1)。   Among exposure apparatuses used in a photolithography process, there is known an exposure apparatus that exposes a substrate by using a cylindrical or cylindrical mask as disclosed in the following Patent Document (for example, Patent Document 1).

板状のマスクを用いる場合のみならず、円筒状又は円柱状のマスクを用いて基板を露光する場合においても、マスクのパターンの像を基板に良好に投影露光するために、特許文献1には、円筒状のマスクにおけるパターン形成面の所定領域に、パターンに対して所定の位置関係で位置情報取得用のマーク(スケール、アライメントマーク等)を形成し、エンコーダシステムでスケールを検出することにより、パターン形成面の周方向(又は回転軸方向)におけるパターンの位置情報を取得する構成が記載されている。   In order to satisfactorily project and expose the image of the pattern of the mask onto the substrate not only when using the plate-shaped mask but also when exposing the substrate using the cylindrical or cylindrical mask, Patent Document 1 discloses By forming a mark (scale, alignment mark, etc.) for position information with a predetermined positional relationship with respect to the pattern in a predetermined area of the pattern forming surface of the cylindrical mask, and detecting the scale with an encoder system, A configuration for acquiring position information of a pattern in the circumferential direction (or the rotation axis direction) of the pattern forming surface is described.

また、円筒状のマスクを用いて可撓性の長尺シート基板に連続的に露光するために、長尺のシート基板を送りローラに巻き付けて支持し、その送りローラに巻き付いたシート基板に円筒マスクを接近させ、送りローラと円筒マスクとを回転させることで、量産性の高いデバイス製造(露光処理)を可能とする露光装置も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Further, in order to continuously expose a flexible long sheet substrate by using a cylindrical mask, the long sheet substrate is wound around and supported by a feed roller, and the sheet substrate wound around the feed roller is cylindrical. There is also proposed an exposure apparatus which enables device production (exposure processing) with high mass productivity by bringing a mask close to each other and rotating a feed roller and a cylindrical mask (for example, refer to Patent Document 2).

特開平7−153672号公報JP-A-7-153672 特開平8−213305号公報JP-A-8-213305

上述したような送りローラ等の円筒部材の曲面にある被処理物体(シート基板)に処理を施す処理装置では、円筒部材の周方向における位置を精度よく検出することが求められる。特許文献1と同様に、位置情報取得用のマーク(スケール)を円筒部材の外周面に刻設してエンコーダ計測する場合でも、計測のアッベ条件から大きく外れた状態では、スケールの目盛の製造誤差又は温度による伸縮等により、エンコーダ計測の結果に誤差が生じ、円筒部材の周方向における位置の検出精度が低下する可能性がある。   In the processing apparatus that processes the object to be processed (sheet substrate) on the curved surface of the cylindrical member such as the feed roller as described above, it is required to accurately detect the position of the cylindrical member in the circumferential direction. Similar to Patent Document 1, even when a mark (scale) for position information acquisition is engraved on the outer peripheral surface of the cylindrical member for encoder measurement, if the measurement Abbe condition largely deviates, manufacturing error of scale scale Or, due to expansion and contraction due to temperature, an error may occur in the result of encoder measurement, and the accuracy of detecting the position of the cylindrical member in the circumferential direction may decrease.

本発明の態様は、円筒部材の周方向における位置をエンコーダ計測するにあたって、計測時のアッベ誤差を小さくすることを目的とする。   It is an object of an aspect of the present invention to reduce an Abbe error during measurement when measuring the position of a cylindrical member in the circumferential direction by an encoder.

本発明の第1の態様に従えば、可撓性を有する長尺のシート基板を長尺方向に搬送して、前記シート基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、中心線から一定半径で円筒状に湾曲した外周面で前記シート基板の長尺方向の一部を密着支持すると共に、前記中心線の回りに回転して前記シート基板を長尺方向に搬送する回転ドラムと、前記シート基板が前記回転ドラムに密着支持される周方向の範囲内の第1の特定位置で、前記シート基板に処理を施す第1の処理部と、前記シート基板の周方向における位置変化をエンコーダ計測する為に、前記回転ドラムと共に前記中心線の回りに回転するように前記回転ドラムの前記中心線の方向の端面側に設けられ、前記回転ドラムの回転の周方向に沿って所定ピッチで環状に刻設される目盛が前記中心線と垂直な側面に形成されたスケール円盤と、前記回転ドラムの回転の周方向に関して前記第1の特定位置と同じ方位であって、前記スケール円盤の前記側面と対向するように配置され、前記目盛を読み取る第1のエンコーダヘッドと、を備え、前記回転ドラムの前記外周面の半径と、前記第1のエンコーダヘッドによる前記目盛の読取位置の前記中心線からの距離とを同じに設定した、基板処理装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus that conveys a long sheet substrate having flexibility in a long direction and performs a predetermined process on the sheet substrate, the substrate processing apparatus being fixed from a center line. A rotating drum that closely supports a part of the sheet substrate in the longitudinal direction with an outer peripheral surface that is curved in a cylindrical shape with a radius, and rotates around the center line to convey the sheet substrate in the longitudinal direction, A first processing unit that processes the sheet substrate at a first specific position within a circumferential range in which the sheet substrate is closely supported by the rotating drum, and encoder position change in the circumferential direction of the sheet substrate is measured. In order to do so, it is provided on the end face side of the rotating drum in the direction of the center line so as to rotate around the center line together with the rotating drum, and annularly at a predetermined pitch along the circumferential direction of rotation of the rotating drum. A scale disk having engraved scales formed on a side surface perpendicular to the center line; and a side surface of the scale disk that has the same orientation as the first specific position in the circumferential direction of rotation of the rotary drum. A first encoder head that is arranged so as to face each other and that reads the scale; and a radius of the outer peripheral surface of the rotary drum, and a read position of the scale by the first encoder head from the center line. Provided is a substrate processing apparatus in which the distance is set to be the same.

図1は、実施形態に係る基板処理装置(露光装置)の全体構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a substrate processing apparatus (exposure apparatus) according to the embodiment. 図2は、図1における照明領域及び投影領域の配置を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of the illumination area and the projection area in FIG. 図3は、図1の基板処理装置(露光装置)に適用される投影光学系の構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a projection optical system applied to the substrate processing apparatus (exposure apparatus) of FIG. 図4は、図1の基板処理装置(露光装置)に適用される第2ドラム部材(回転ドラム)の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a second drum member (rotary drum) applied to the substrate processing apparatus (exposure apparatus) of FIG. 図5は、図1の基板処理装置(露光装置)に適用される検出プローブと読み取り装置との関係を説明するための斜視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining the relationship between the detection probe and the reading device applied to the substrate processing apparatus (exposure apparatus) of FIG. 図6は、実施形態に係るエンコーダスケール円盤と読み取り装置との位置を、回転中心線と直交する面内で見た説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the positions of the encoder scale disk and the reading device according to the embodiment as seen in a plane orthogonal to the rotation center line. 図7は、スケールの目盛を模式的に表した拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view schematically showing the scale scale. 図8は、スケールとエンコーダヘッドとの位置関係を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing the positional relationship between the scale and the encoder head. 図9は、スケールの目盛ピッチ誤差を補正する手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for correcting the scale pitch error of the scale. 図10は、外周面に目盛を有するスケール円盤とエンコーダヘッドとの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the scale disk having scales on the outer peripheral surface and the encoder head. 図11は、補正マップの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the correction map. 図12は、一対のエンコーダヘッドからこれらの読み取り値を取得する際のタイミングを示す概念図である。FIG. 12 is a conceptual diagram showing the timing when these read values are acquired from the pair of encoder heads. 図13は、一対のエンコーダヘッドからこれらの読み取り値を取得する際のタイミングを示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing the timing when these read values are acquired from the pair of encoder heads. 図14は、スケールの誤差を補正する手順を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing the procedure for correcting the scale error. 図15は、エンコーダスケール円盤の真円度を調整する真円度調整機構を説明するための説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a roundness adjusting mechanism that adjusts the roundness of the encoder scale disk. 図16は、エンコーダスケール円盤の真円度を調整する真円度調整機構を説明するための説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a roundness adjusting mechanism that adjusts the roundness of the encoder scale disk. 図17は、基板処理装置(露光装置)の第1変形例を示す模式図である。FIG. 17 is a schematic diagram showing a first modification of the substrate processing apparatus (exposure apparatus). 図18は、基板処理装置(露光装置)の第1変形例に係るエンコーダスケール円盤を回転中心線方向に見た、読み取り装置の位置を説明するための説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the position of the reading device when the encoder scale disk according to the first modified example of the substrate processing apparatus (exposure apparatus) is viewed in the rotation center line direction. 図19は、基板処理装置(露光装置)の第2変形例の全体構成を示す模式図である。FIG. 19 is a schematic diagram showing the overall configuration of a second modified example of the substrate processing apparatus (exposure apparatus). 図20は、基板処理装置(露光装置)の第3変形例の全体構成を示す模式図である。FIG. 20 is a schematic diagram showing the overall configuration of a third modification of the substrate processing apparatus (exposure apparatus). 図21は、基板処理装置(露光装置)の第4変形例の全体構成を示す模式図である。FIG. 21 is a schematic diagram showing the overall configuration of a fourth modification of the substrate processing apparatus (exposure apparatus). 図22は、先の図4〜6、図10及び図16〜21の各々で示したエンコーダヘッドによる目盛の実際の読み取り動作を簡単に説明するための信号波形図である。FIG. 22 is a signal waveform diagram for simply explaining the actual reading operation of the scale by the encoder head shown in each of FIGS. 4 to 6, 10 and 16 to 21. 図23は、スケール円盤の側端面に目盛を形成する場合の構成を、先の図6と同様に回転中心線が延びる方向から見た図である。FIG. 23 is a diagram showing the configuration in the case of forming a scale on the side end surface of the scale disk, as seen from the direction in which the rotation center line extends, as in the case of FIG. 図24は、図23の構成を、設置方位線と回転中心線とを含む面で破断したA−A’矢視断面図である。24 is a cross-sectional view taken along the line A-A′ of the configuration of FIG. 23 taken along a plane including the installation azimuth line and the rotation center line. 図25は、先の図6と同様に、スケール円盤とエンコーダヘッドとの配置をXZ面内で見た図である。FIG. 25 is a diagram showing the arrangement of the scale disk and the encoder head in the XZ plane, as in FIG. 6 described above. 図26は、実施形態に係る基板処理装置(露光装置)を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart showing the procedure of a device manufacturing method for manufacturing a device using the substrate processing apparatus (exposure apparatus) according to the embodiment.

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。以下に記載の実施形態により本発明が限定されるものではない。以下の実施形態では、1種類のデバイスを製造するための各種の処理を、基板に対して連続して施す、いわゆる、ロール・ツー・ロール(Roll to Roll)方式に用いる露光装置として説明する。また、以下においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。一例として、水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。   Modes (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. The following embodiments will be described as an exposure apparatus used in a so-called roll-to-roll system in which various types of processing for manufacturing one type of device are continuously performed on a substrate. Further, in the following, an XYZ rectangular coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to the XYZ rectangular coordinate system. As an example, the predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. And

図1は、実施形態に係る基板処理装置(露光装置)の全体構成を示す模式図である。図2は、図1における照明領域及び投影領域の配置を示す模式図である。図3は、図1の基板処理装置(露光装置)に適用される投影光学系の構成を示す模式図である。図1に示すように、基板処理装置11は、露光装置(処理部)EXと、シート基板の搬送装置(以下、適宜、搬送装置と称する)9とを含む。露光装置EXは、搬送装置9により基板P(シート、フィルム等)を供給されている。例えば、図示しない供給ロールから引き出された可撓性(フレキシブル)の長尺のシートの基板Pが、順次、前工程用の基板処理装置を経て、基板処理装置(露光装置)11で処理され、搬送装置9により後工程用の基板処理装置に送出された後に、回収ロールに巻き上げられるデバイス製造システムがある。このように、基板処理装置11は、デバイス製造システム(フレキシブル・ディスプレイの製造ライン)の一部として使用され得る。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a substrate processing apparatus (exposure apparatus) according to the embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of the illumination area and the projection area in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a projection optical system applied to the substrate processing apparatus (exposure apparatus) of FIG. As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 11 includes an exposure apparatus (processing section) EX and a sheet substrate transport device (hereinafter, appropriately referred to as a transport device) 9. The exposure apparatus EX is supplied with the substrate P (sheet, film, etc.) by the transportation apparatus 9. For example, a substrate P of a flexible long sheet pulled out from a supply roll (not shown) is sequentially processed by a substrate processing device (exposure device) 11 through a substrate processing device for a pre-process, There is a device manufacturing system in which, after being sent to a substrate processing apparatus for a post process by a transfer device 9, it is wound up on a recovery roll. In this way, the substrate processing apparatus 11 can be used as a part of a device manufacturing system (flexible display manufacturing line).

基板処理装置11としての露光装置EXは、いわゆる走査露光装置であり、円筒マスクDMの回転と可撓性の基板Pの送りとを同期して駆動させつつ、円筒マスクDMに形成されているパターンの像を、投影倍率が等倍(×1)の投影光学系PL(PL1〜PL6)を介して基板Pに投影する。なお、図1に示す露光装置EXは、XYZ直交座標系のY軸を、円筒マスクDMを構成する第1ドラム部材21の回転中心線AX1と平行に設定している。同様に、基板Pの長尺方向の一部を円筒状に指示する円筒部材としての第2ドラム部材22の回転中心線AX2は、XYZ直交座標系のY軸と平行に設定されている。   The exposure apparatus EX as the substrate processing apparatus 11 is a so-called scanning exposure apparatus, and is a pattern formed on the cylindrical mask DM while driving the rotation of the cylindrical mask DM and the feeding of the flexible substrate P in synchronization with each other. Image is projected onto the substrate P via the projection optical system PL (PL1 to PL6) having a projection magnification of 1× (1). In the exposure apparatus EX shown in FIG. 1, the Y axis of the XYZ orthogonal coordinate system is set parallel to the rotation center line AX1 of the first drum member 21 that forms the cylindrical mask DM. Similarly, the rotation center line AX2 of the second drum member 22 as a cylindrical member that indicates a part of the substrate P in the longitudinal direction in a cylindrical shape is set parallel to the Y axis of the XYZ orthogonal coordinate system.

図1に示すように、露光装置EXは、マスク保持装置12、照明機構IU、投影光学系PL及び制御装置14を備える。露光装置EXは、マスク保持装置12に保持された円筒マスクDMを回転移動(旋回移動)させるとともに、搬送装置9によって基板Pを搬送する。照明機構IUとともにマスク保持装置12に保持された円筒マスクDMの一部(照明領域IR)を、照明光束EL1によって均一な明るさで照明する。投影光学系PLは、円筒マスクDM上の照明領域IRにおけるパターンの像を、搬送装置9によって搬送されている基板Pの一部(投影領域PA)に投影する。円筒マスクDMの移動に伴って、照明領域IRに配置される円筒マスクDM上の部位が変化する。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。このようにすることで、円筒マスクDMの表面に形成された所定のパターン(マスクパターン)の像が、投影光学系PL(PL1〜PL6)を介して基板Pの円筒状の表面に投影される。制御装置14は、露光装置EXの各部を制御し、各部に処理を実行させる。また、本実施形態において、制御装置14は、搬送装置9を制御する。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus EX includes a mask holding device 12, an illumination mechanism IU, a projection optical system PL, and a control device 14. The exposure apparatus EX moves (rotates) the cylindrical mask DM held by the mask holding apparatus 12 and transfers the substrate P by the transfer apparatus 9. A part (illumination region IR) of the cylindrical mask DM held by the mask holding device 12 together with the illumination mechanism IU is illuminated by the illumination luminous flux EL1 with uniform brightness. The projection optical system PL projects the image of the pattern in the illumination region IR on the cylindrical mask DM onto a part of the substrate P (projection region PA) being transported by the transport device 9. With the movement of the cylindrical mask DM, the portion on the cylindrical mask DM arranged in the illumination region IR changes. Further, as the substrate P moves, the part on the substrate P arranged in the projection area PA changes. By doing so, the image of the predetermined pattern (mask pattern) formed on the surface of the cylindrical mask DM is projected onto the cylindrical surface of the substrate P via the projection optical system PL (PL1 to PL6). .. The control device 14 controls each unit of the exposure apparatus EX and causes each unit to execute processing. Further, in the present embodiment, the control device 14 controls the transport device 9.

制御装置14は、上述したデバイス製造システムの複数の基板処理装置を統括して制御する上位制御装置の一部又は全部であってもよい。また、制御装置14は、上位制御装置に制御され、かつ上位制御装置とは別の装置であってもよい。制御装置14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(Central Processing Unit)、各種メモリーやOS(Operating System)及び周辺機器等のハードウェアを含む。基板処理装置11の各部の動作シーケンス及びパラメータ等は、コンピュータ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。   The control device 14 may be a part or all of a higher-level control device that collectively controls a plurality of substrate processing devices of the device manufacturing system described above. Further, the control device 14 may be a device that is controlled by the host control device and is different from the host control device. The control device 14 includes, for example, a computer system. The computer system includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), various memories, an OS (Operating System), and hardware such as peripheral devices. The operation sequence, parameters, and the like of each unit of the substrate processing apparatus 11 are stored in a computer-readable recording medium in the form of a computer program, and various processes are performed by the computer system reading and executing the program.

コンピュータシステムは、インターネット又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等の可搬媒体及び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、動的にコンピュータ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、コンピュータプログラムは、基板処理装置11の機能の一部を実現するためのものでもよく、基板処理装置11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。上位制御装置は、制御装置14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。   The computer system also includes a homepage providing environment (or display environment) when it can be connected to the Internet or an intranet system. The computer-readable recording medium includes a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a portable medium such as a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in the computer system. The computer-readable recording medium holds a computer program dynamically for a short period of time, such as a communication line for transmitting the program through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In some cases, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or a client, which holds a program for a certain period of time. Further, the computer program may be for realizing a part of the functions of the substrate processing apparatus 11, or may be for realizing the functions of the substrate processing apparatus 11 in combination with a program already recorded in the computer system. The host controller can be realized by using a computer system, like the controller 14.

図1に示すように、マスク保持装置12は、円筒マスクDMを保持する第1ドラム部材21、第1ドラム部材21を支持するガイドローラ23、制御装置14の制御指令により第1駆動部26が第1ドラム部材21を駆動する駆動ローラ24及び第1ドラム部材21の位置を検出する第1検出器25を備える。   As shown in FIG. 1, in the mask holding device 12, the first drum 26 is held by the first drum member 21 holding the cylindrical mask DM, the guide roller 23 supporting the first drum member 21, and the control command from the controller 14. A drive roller 24 that drives the first drum member 21 and a first detector 25 that detects the position of the first drum member 21 are provided.

第1ドラム部材21は、所定の軸となる回転中心線AX1(以下、適宜第1中心軸AX1ともいう)から一定の半径で湾曲した曲面を有する円筒部材であって、回転中心線AX1の周りを回転する。第1ドラム部材21は、円筒マスクDMの照明領域IRが配置される第1面P1を有し、その第1面P1は、線分(母線)を、この線分に平行な第1中心軸AX1周りに回転して形成される円筒面である。円筒面は、例えば、円筒の外周面又は円柱の外周面等である。第1ドラム部材21は、例えばガラス又は石英等で製造され、一定の肉厚を有する円筒状であり、その外周面(円筒面)が第1面P1となる。すなわち、本実施形態において、円筒マスクDMの照明領域IRは、回転中心線AX1から一定の半径r1を持つ円筒面状に湾曲している。このように、第1ドラム部材21は、回転中心線AX1から一定半径で湾曲した曲面(所定曲率の円筒面)を有している。   The first drum member 21 is a cylindrical member having a curved surface that is curved at a constant radius from a rotation center line AX1 (hereinafter, also referred to as the first center axis AX1 as appropriate) that serves as a predetermined axis, and is located around the rotation center line AX1. To rotate. The first drum member 21 has a first surface P1 on which the illumination area IR of the cylindrical mask DM is arranged, and the first surface P1 has a line segment (bus line) and a first central axis parallel to this line segment. It is a cylindrical surface formed by rotating around AX1. The cylindrical surface is, for example, an outer peripheral surface of a cylinder or an outer peripheral surface of a cylinder. The first drum member 21 is made of, for example, glass, quartz, or the like, has a cylindrical shape having a constant thickness, and its outer peripheral surface (cylindrical surface) serves as the first surface P1. That is, in the present embodiment, the illumination region IR of the cylindrical mask DM is curved in a cylindrical surface shape having a constant radius r1 from the rotation center line AX1. As described above, the first drum member 21 has a curved surface (a cylindrical surface having a predetermined curvature) curved at a constant radius from the rotation center line AX1.

円筒マスクDMは、例えば平坦性が高い短冊状の極薄ガラス板(例えば厚さ100μm〜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る。マスク保持装置12は、極薄ガラス板による円筒マスクDMを第1ドラム部材21の外周面の曲面に倣って湾曲させ、この曲面に巻き付けた(貼り付けた)状態で使用される。円筒マスクDM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が第1ドラム部材21に取り付けられている。円筒マスクDMは、第1ドラム部材21に対して取り付け及び取り外しが可能である。   The cylindrical mask DM is prepared as a transmissive flat sheet mask in which a pattern is formed on one surface of a strip-shaped ultrathin glass plate having a high flatness (for example, a thickness of 100 μm to 500 μm) by a light shielding layer such as chromium. To be done. The mask holding device 12 is used in a state in which the cylindrical mask DM made of an ultrathin glass plate is curved following the curved surface of the outer peripheral surface of the first drum member 21 and is wound (attached) on this curved surface. The cylindrical mask DM has a pattern non-formation region in which no pattern is formed, and the pattern non-formation region is attached to the first drum member 21. The cylindrical mask DM can be attached to and detached from the first drum member 21.

なお、円筒マスクDMを極薄ガラス板で構成し、その円筒マスクDMを透明円筒母材による第1ドラム部材21に巻き付ける代わりに、第1ドラム部材21を、石英等の透明円筒母材で製造し、そ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もよい。この場合も、第1ドラム部材21が円筒マスクDMのパターンの支持部材として機能する。   The cylindrical mask DM is made of an ultra-thin glass plate, and instead of winding the cylindrical mask DM around the first drum member 21 made of a transparent cylindrical base material, the first drum member 21 is made of a transparent cylindrical base material such as quartz. However, a mask pattern made of a light shielding layer such as chrome may be directly formed on the outer peripheral surface by drawing. In this case as well, the first drum member 21 functions as a support member for the pattern of the cylindrical mask DM.

第1検出器25は、第1ドラム部材21の回転位置を光学的に検出するもので、例えばロータリーエンコーダ等で構成される。エンコーダはアブソリュート形式であってもインクリメント形式であってもよい。第1検出器25は、検出した第1ドラム部材21の回転位置を示す情報、例えば、後述するエンコーダヘッドからの2相信号等を制御装置14に出力する。電動モーター等のアクチュエータを含む第1駆動部26は、制御装置14から入力される制御信号に従って、駆動ローラ24を回転させるためのトルク及び回転速度を調整する。制御装置14は、第1検出器25による検出結果に基づいて第1駆動部26を制御することによって、第1ドラム部材21の回転位置を制御する。そして、制御装置14は、第1ドラム部材21に保持されている円筒マスクDMの回転位置と回転速度の一方又は双方を制御する。   The first detector 25 optically detects the rotational position of the first drum member 21, and is composed of, for example, a rotary encoder. The encoder may be absolute or increment format. The first detector 25 outputs information indicating the detected rotational position of the first drum member 21, for example, a two-phase signal from an encoder head, which will be described later, to the control device 14. The first drive unit 26 including an actuator such as an electric motor adjusts the torque and the rotation speed for rotating the drive roller 24 according to a control signal input from the control device 14. The control device 14 controls the rotational position of the first drum member 21 by controlling the first drive unit 26 based on the detection result of the first detector 25. Then, the control device 14 controls one or both of the rotation position and the rotation speed of the cylindrical mask DM held by the first drum member 21.

搬送装置9は、駆動ローラDR4、第1ガイド部材31、基板Pの投影領域PAが配置される第2面P2を形成する第2ドラム部材22、第2ガイド部材33、駆動ローラDR4、DR5、第2検出器35及び第2駆動部36を備える。   The transport device 9 includes a drive roller DR4, a first guide member 31, a second drum member 22 forming a second surface P2 on which the projection area PA of the substrate P is arranged, a second guide member 33, drive rollers DR4, DR5, and The second detector 35 and the second drive unit 36 are provided.

本実施形態において、基板Pの搬送経路の上流、すなわち、基板Pの搬送(移動)方向とは反対側から駆動ローラDR4へ搬送されてきた基板Pは、駆動ローラDR4を経由して第1ガイド部材31へ搬送される。第1ガイド部材31を経由した基板Pは、半径r2の円筒状又は円柱状の第2ドラム部材22の表面に支持されて、第2ガイド部材33へ搬送される。第2ガイド部材33を経由した基板Pは、搬送経路の下流へ搬送される。なお、第2ドラム部材22の回転中心線AX2と、駆動ローラDR4、DR5の各回転中心線とは、いずれもY軸と平行になるように設定される。   In the present embodiment, the substrate P that has been conveyed to the drive roller DR4 from the upstream side of the conveyance path of the substrate P, that is, the side opposite to the conveyance (movement) direction of the substrate P, passes through the drive roller DR4 and passes through the first guide. It is conveyed to the member 31. The substrate P that has passed through the first guide member 31 is supported by the surface of the cylindrical or cylindrical second drum member 22 having a radius r2, and is transported to the second guide member 33. The substrate P that has passed through the second guide member 33 is transported downstream of the transport path. The rotation center line AX2 of the second drum member 22 and each rotation center line of the drive rollers DR4 and DR5 are set to be parallel to the Y axis.

第1ガイド部材31及び第2ガイド部材33は、例えば、基板Pの搬送方向に移動することによって、搬送経路において基板Pに働く搬送方向のテンション等を調整する。また、第1ガイド部材31(及び駆動ローラDR4)と第2ガイド部材33(及び駆動ローラDR5)とは、例えば、基板Pの幅方向(基板Pの搬送方向と直交する方向であり、Y方向)に移動可能とすることによって、第2ドラム部材22の外周に巻き付く基板PのY方向の位置等を調整することができる。なお、搬送装置9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、搬送装置9の構成は適宜変更することができる。   For example, the first guide member 31 and the second guide member 33 move in the transport direction of the substrate P to adjust the tension in the transport direction that acts on the substrate P in the transport path. The first guide member 31 (and the drive roller DR4) and the second guide member 33 (and the drive roller DR5) are, for example, the width direction of the substrate P (the direction orthogonal to the transport direction of the substrate P, and the Y direction). ), the position in the Y direction of the substrate P wound around the outer periphery of the second drum member 22 can be adjusted. It should be noted that the carrier device 9 only needs to be able to carry the substrate P along the projection area PA of the projection optical system PL, and the configuration of the carrier device 9 can be appropriately changed.

第2ドラム部材22は、所定の軸となる回転中心線AX2(以下、適宜第2中心軸AX2ともいう)から一定の半径で湾曲した曲面(所定曲率の円筒面)を有する円筒部材であって、第2中心軸AX2の周りを回転する回転ドラムである。第2ドラム部材22は、第2面(支持面)P2を形成する。第2面P2は、投影光学系PLからの結像光束が投射される基板Pの一部分であって、投影領域PAを含む部分を円弧状(円筒状)に支持する。本実施形態において、第2ドラム部材22は、搬送装置9の一部であるとともに、露光対象の基板Pを支持する支持部材(基板ステージ)を兼ねている。すなわち、第2ドラム部材22は、露光装置EXの一部であってもよい。このように、第2ドラム部材22は、その回転中心線AX2(第2中心軸AX2)の周りに回転可能であり、基板Pは、第2ドラム部材22上の外周面(円筒面)に倣って円筒面状に湾曲し、湾曲した基板Pの一部に投影領域PAが配置される。このため、基板Pは、半径r2の円筒面のうちの投影領域PAを含む周面部分では旋回移動することになる。   The second drum member 22 is a cylindrical member having a curved surface (cylindrical surface with a predetermined curvature) curved at a constant radius from a rotation center line AX2 (hereinafter also referred to as a second center axis AX2 as appropriate) serving as a predetermined axis. , A rotary drum that rotates around the second central axis AX2. The second drum member 22 forms a second surface (support surface) P2. The second surface P2 is a part of the substrate P onto which the imaging light flux from the projection optical system PL is projected, and supports a part including the projection area PA in an arc shape (cylindrical shape). In the present embodiment, the second drum member 22 is a part of the transport device 9 and also serves as a support member (substrate stage) that supports the substrate P to be exposed. That is, the second drum member 22 may be a part of the exposure apparatus EX. In this way, the second drum member 22 is rotatable about its rotation center line AX2 (second center axis AX2), and the substrate P follows the outer peripheral surface (cylindrical surface) of the second drum member 22. And the projection area PA is arranged on a part of the curved substrate P. Therefore, the substrate P turns and moves in the peripheral surface portion including the projection area PA of the cylindrical surface having the radius r2.

本実施形態において、第2ドラム部材22は、電動モーター等のアクチュエータを含む第2駆動部36から供給されるトルクによって回転する。第2検出器35は、例えばロータリーエンコーダ等で構成され、第2ドラム部材22の回転位置を光学的に検出する。第2検出器35は、検出した第2ドラム部材22の回転位置を示す情報(例えば、後述するエンコーダヘッドEN1、EN2、EN3、EN4、EN5からの2相信号等)を制御装置14に出力する。第2駆動部36は、制御装置14から供給される制御信号に従って、第2ドラム部材22を回転させるトルク及び回転速度を調整する。制御装置14は、第2検出器35による検出結果に基づいて第2駆動部36を制御することによって、第2ドラム部材22の回転位置を制御し、第1ドラム部材21(円筒マスクDM)と第2ドラム部材22とを同期移動(同期回転)させる。なお、第2検出器35の詳細については後述する。   In the present embodiment, the second drum member 22 rotates by the torque supplied from the second drive unit 36 including an actuator such as an electric motor. The second detector 35 is composed of, for example, a rotary encoder or the like, and optically detects the rotational position of the second drum member 22. The second detector 35 outputs information indicating the detected rotational position of the second drum member 22 (for example, a two-phase signal from encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4, EN5 described later) to the control device 14. .. The second drive unit 36 adjusts the torque and the rotation speed for rotating the second drum member 22 according to the control signal supplied from the control device 14. The control device 14 controls the rotational position of the second drum member 22 by controlling the second drive unit 36 based on the detection result of the second detector 35, and controls the first drum member 21 (cylindrical mask DM). The second drum member 22 is synchronously moved (synchronized rotation). The details of the second detector 35 will be described later.

露光装置EXは、いわゆるマルチレンズ方式の投影光学系PLを搭載することを想定した露光装置である。投影光学系PLは、円筒マスクDMのパターンにおける一部の像を投影する複数の投影モジュールを備える。例えば、図1では、円筒マスクDMの回転中心線AX1と第2ドラム部材22の第2中心軸AX2とを含み、YZ平面と平行な中心面P3に対して左側(基板Pの搬送方向とは反対側)に3台の投影モジュール(投影光学系)PL1、PL3、PL5がY方向に一定間隔で配置され、中心面P3の右側(基板Pの搬送方向側)にも3つの投影モジュール(投影光学系)PL2、PL4、PL6がY方向に一定間隔で配置される。   The exposure apparatus EX is an exposure apparatus on the assumption that a so-called multi-lens type projection optical system PL is mounted. The projection optical system PL includes a plurality of projection modules that project a part of the image of the pattern of the cylindrical mask DM. For example, in FIG. 1, the left side of the center plane P3 including the rotation center line AX1 of the cylindrical mask DM and the second center axis AX2 of the second drum member 22 and parallel to the YZ plane (the transfer direction of the substrate P is Three projection modules (projection optical systems) PL1, PL3, PL5 are arranged on the opposite side) at regular intervals in the Y direction, and three projection modules (projection) on the right side of the center plane P3 (the side in which the substrate P is conveyed). Optical system) PL2, PL4, PL6 are arranged at regular intervals in the Y direction.

このようなマルチレンズ方式の露光装置EXでは、複数の投影モジュールPL1〜PL6によって露光された領域(投影領域PA1〜PA6)のY方向における端部を走査によって互いに重ね合わせることによって、所望のパターンの全体像を投影する。このような露光装置EXは、円筒マスクDM上のパターンのY方向における寸法が大きくなり、必然的にY方向の幅が大きな基板Pを扱う必要性が生じた場合でも、投影モジュールPLと、投影モジュールPLに対応する照明機構IU側のモジュールとをY方向に増設するだけでよいので、容易に表示パネルサイズ(基板Pの幅)の大型化に対応できるという利点がある。   In such a multi-lens type exposure apparatus EX, the end portions in the Y direction of the areas (projection areas PA1 to PA6) exposed by the plurality of projection modules PL1 to PL6 are superposed on each other by scanning to form a desired pattern. Project the whole picture. In such an exposure apparatus EX, even when the size of the pattern on the cylindrical mask DM in the Y direction becomes large and it becomes necessary to handle the substrate P having a large width in the Y direction, the projection module PL and the projection apparatus PL are projected. Since it is only necessary to add a module on the illumination mechanism IU side corresponding to the module PL in the Y direction, there is an advantage that the display panel size (width of the substrate P) can be easily increased.

なお、露光装置EXは、マルチレンズ方式でなくてもよい。例えば、基板Pの幅方向の寸法がある程度小さい場合等に、露光装置EXは、1台の投影モジュールによってパターンの全幅の像を基板Pに投影してもよい。また、複数の投影モジュールPL1〜PL6は、それぞれ、1個のデバイスに対応するパターンを投影してもよい。すなわち、露光装置EXは、複数個のデバイス用のパターンを、複数の投影モジュールによって並行して投影してもよい。   The exposure apparatus EX does not have to be of the multi-lens type. For example, when the dimension of the substrate P in the width direction is small to some extent, the exposure apparatus EX may project the image of the full width of the pattern on the substrate P by one projection module. Further, each of the plurality of projection modules PL1 to PL6 may project a pattern corresponding to one device. That is, the exposure apparatus EX may project patterns for a plurality of devices in parallel by a plurality of projection modules.

照明機構IUは、光源装置13及び照明光学系を備える。照明光学系は、複数の投影モジュールPL1〜PL6の各々に対応してY軸方向に並んだ複数(例えば6つ)の照明モジュールILを備える。光源装置13は、例えば水銀ランプ等のランプ光源、レーザーダイオード、発光ダイオード(LED)等の固体光源又は気体レーザ光源を含む。光源装置が射出する照明光は、例えばランプ光源から射出される輝線(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。光源装置13から射出された照明光は、照度分布が均一化されて、例えば光ファイバー等の導光部材を介して、複数の照明モジュールILに振り分けられる。   The illumination mechanism IU includes a light source device 13 and an illumination optical system. The illumination optical system includes a plurality (for example, six) of illumination modules IL arranged in the Y-axis direction corresponding to each of the plurality of projection modules PL1 to PL6. The light source device 13 includes, for example, a lamp light source such as a mercury lamp, a solid-state light source such as a laser diode and a light emitting diode (LED), or a gas laser light source. Illumination light emitted from the light source device is, for example, bright lines (g line, h line, i line) emitted from a lamp light source, far ultraviolet light (DUV light) such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light. (Wavelength 193 nm) and the like. The illumination light emitted from the light source device 13 has a uniform illuminance distribution, and is distributed to the plurality of illumination modules IL via a light guide member such as an optical fiber.

複数の照明モジュールILのそれぞれは、レンズ等の複数の光学部材を含む。本実施形態において、光源装置13から出射して複数の照明モジュールILのいずれかを通る光を照明光束EL1と称する。複数の照明モジュールILのそれぞれは、例えばインテグレータ光学系、ロッドレンズ、フライアイレンズ等を含み、均一な照度分布の照明光束EL1によって照明領域IRを照明する。本実施形態において、複数の照明モジュールILは、円筒マスクDMの内側に配置されている。複数の照明モジュールILのそれぞれは、円筒マスクDMの内側から円筒マスクDMの外周面に形成されたマスクパターンの各照明領域IRを照明する。   Each of the plurality of illumination modules IL includes a plurality of optical members such as lenses. In the present embodiment, the light emitted from the light source device 13 and passing through any of the plurality of illumination modules IL is referred to as an illumination luminous flux EL1. Each of the plurality of illumination modules IL includes, for example, an integrator optical system, a rod lens, a fly-eye lens, and the like, and illuminates the illumination area IR with the illumination light flux EL1 having a uniform illuminance distribution. In the present embodiment, the plurality of illumination modules IL are arranged inside the cylindrical mask DM. Each of the plurality of illumination modules IL illuminates each illumination region IR of the mask pattern formed on the outer peripheral surface of the cylindrical mask DM from the inside of the cylindrical mask DM.

図2は、本実施形態における照明領域IR及び投影領域PAの配置を示す図である。なお、図2には、第1ドラム部材21に配置された円筒マスクDM上の照明領域IRを−Z側から見た平面図(図2中の左側の図)と、第2ドラム部材22に配置された基板P上の投影領域PAを+Z側から見た平面図(図2中の右側の図)とが図示されている。図2中の符号Xsは、第1ドラム部材21(円筒マスクDM)又は第2ドラム部材22の回転方向(移動方向)を示す。   FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of the illumination area IR and the projection area PA in this embodiment. In FIG. 2, a plan view (left side view in FIG. 2) of the illumination area IR on the cylindrical mask DM arranged on the first drum member 21 as viewed from the −Z side and a second drum member 22 are illustrated. A plan view (right side view in FIG. 2) of the projection area PA on the arranged substrate P viewed from the +Z side is illustrated. The symbol Xs in FIG. 2 indicates the rotation direction (movement direction) of the first drum member 21 (cylindrical mask DM) or the second drum member 22.

複数の照明モジュールILは、それぞれ、円筒マスクDM上の第1から第6照明領域IR1〜IR6を照明する。例えば、第1照明モジュールILは、第1照明領域IR1を照明し、第2照明モジュールILは第2照明領域IR2を照明する。   The plurality of illumination modules IL illuminate the first to sixth illumination regions IR1 to IR6 on the cylindrical mask DM, respectively. For example, the first illumination module IL illuminates the first illumination area IR1 and the second illumination module IL illuminates the second illumination area IR2.

第1照明領域IR1は、Y方向に細長い台形状の領域として説明するが、投影光学系(投影モジュール)PLのように、中間像面を形成する投影光学系の場合は、その中間像の位置に台形開口を有する視野絞り板を配置できる。このため、第1照明領域IR1は、その台形開口を包含する長方形の領域としてもよい。第3照明領域IR3及び第5照明領域IR5は、それぞれ、第1照明領域IR1と同様の形状の領域であり、Y軸方向に一定間隔を空けて配置されている。また、第2照明領域IR2は、中心面P3に関して第1照明領域IR1と対称的な台形状(又は長方形)の領域である。第4照明領域IR4及び第6照明領域IR6は、それぞれ、第2照明領域IR2と同様の形状の領域であり、Y軸方向に一定間隔を空けて配置されている。   The first illumination region IR1 is described as a trapezoidal region elongated in the Y direction, but in the case of a projection optical system that forms an intermediate image plane, such as the projection optical system (projection module) PL, the position of the intermediate image. A field diaphragm plate having a trapezoidal aperture can be arranged at. Therefore, the first illumination area IR1 may be a rectangular area including the trapezoidal opening. The third illumination region IR3 and the fifth illumination region IR5 are regions having the same shape as the first illumination region IR1, and are arranged at regular intervals in the Y-axis direction. The second illumination region IR2 is a trapezoidal (or rectangular) region that is symmetrical to the first illumination region IR1 with respect to the center plane P3. The fourth illumination region IR4 and the sixth illumination region IR6 are regions having the same shape as the second illumination region IR2, and are arranged at regular intervals in the Y-axis direction.

図2に示すように、第1から第6照明領域IR1〜IR6のそれぞれは、第1面P1の周方向に沿って見た場合に、Y軸方向に隣り合う台形状の照明領域の斜辺部の三角部が重なるように(オーバーラップするように)配置されている。そのため、例えば、第1ドラム部材21の回転によって第1照明領域IR1を通過する円筒マスクDM上の第1領域A1は、第1ドラム部材21の回転によって第2照明領域IR2を通過する円筒マスクDM上の第2領域A2と一部重複する。   As shown in FIG. 2, each of the first to sixth illumination regions IR1 to IR6 is a hypotenuse of the trapezoidal illumination regions adjacent to each other in the Y-axis direction when viewed along the circumferential direction of the first surface P1. Are arranged so that the triangular parts of are overlapped (overlapped). Therefore, for example, the first area A1 on the cylindrical mask DM passing through the first illumination area IR1 by the rotation of the first drum member 21 is the cylindrical mask DM passing through the second illumination area IR2 by the rotation of the first drum member 21. It partially overlaps the upper second area A2.

本実施形態において、円筒マスクDMは、パターンが形成されているパターン形成領域A3と、パターンが形成されていないパターン非形成領域A4とを含む。パターン非形成領域A4は、パターン形成領域A3を枠状に囲むように配置されており、照明光束EL1を遮光する特性を有する。円筒マスクDMのパターン形成領域A3は、第1ドラム部材21の回転にともなって移動方向Xsに移動し、パターン形成領域A3のうちのY軸方向における各部分領域は、第1から第6照明領域IR1〜IR6のいずれかを通過する。すなわち、第1〜第6照明領域IR1〜IR6は、パターン形成領域A3のY軸方向の全幅をカバーするように配置されている。   In the present embodiment, the cylindrical mask DM includes a pattern forming area A3 in which a pattern is formed and a pattern non-forming area A4 in which a pattern is not formed. The pattern non-forming area A4 is arranged so as to surround the pattern forming area A3 in a frame shape, and has a characteristic of blocking the illumination luminous flux EL1. The pattern forming area A3 of the cylindrical mask DM moves in the movement direction Xs with the rotation of the first drum member 21, and each partial area of the pattern forming area A3 in the Y-axis direction is the first to sixth illumination areas. Pass any of IR1 to IR6. That is, the first to sixth illumination regions IR1 to IR6 are arranged so as to cover the entire width of the pattern forming region A3 in the Y-axis direction.

図1に示すように、Y軸方向に並ぶ複数の投影モジュールPL1〜PL6のそれぞれは、第1〜第6照明モジュールILのそれぞれと1対1で対応しており、対応する照明モジュールILによって照明される照明領域IR内に現れる円筒マスクDMの部分的なパターンの像を、基板P上の各投影領域PAに投影する。例えば、第1投影モジュールPL1は、第1照明モジュールILに対応し、第1照明モジュールILによって照明される第1照明領域IR1(図2参照)における円筒マスクDMのパターンの像を、基板P上の第1投影領域PA1に投影する。第3投影モジュールPL3、第5投影モジュールPL5は、それぞれ、第3〜第5照明モジュールILと対応している。第3投影モジュールPL3及び第5投影モジュールPL5は、Y軸方向から見ると、第1投影モジュールPL1と重なる位置に配置されている。   As shown in FIG. 1, each of the plurality of projection modules PL1 to PL6 arranged in the Y-axis direction corresponds to each of the first to sixth illumination modules IL in a one-to-one correspondence, and the illumination is performed by the corresponding illumination module IL. The image of the partial pattern of the cylindrical mask DM appearing in the illuminated area IR is projected onto each projection area PA on the substrate P. For example, the first projection module PL1 corresponds to the first illumination module IL, and an image of the pattern of the cylindrical mask DM in the first illumination region IR1 (see FIG. 2) illuminated by the first illumination module IL on the substrate P. Is projected on the first projection area PA1. The third projection module PL3 and the fifth projection module PL5 correspond to the third to fifth illumination modules IL, respectively. The third projection module PL3 and the fifth projection module PL5 are arranged at positions overlapping the first projection module PL1 when viewed in the Y-axis direction.

また、第2投影モジュールPL2は、第2照明モジュールILに対応し、第2照明モジュールILによって照明される第2照明領域IR2(図2参照)における円筒マスクDMのパターンの像を、基板P上の第2投影領域PA2に投影する。第2投影モジュールPL2は、Y軸方向から見ると、第1投影モジュールPL1に対して中心面P3を挟んで対称的な位置に配置されている。   In addition, the second projection module PL2 corresponds to the second illumination module IL, and an image of the pattern of the cylindrical mask DM in the second illumination region IR2 (see FIG. 2) illuminated by the second illumination module IL on the substrate P. To the second projection area PA2. The second projection module PL2 is arranged in a symmetrical position with respect to the first projection module PL1 with the center plane P3 interposed therebetween when viewed from the Y-axis direction.

第4投影モジュールPL4、第6投影モジュールPL6は、それぞれ、第4、第6照明モジュールILと対応して配置され、第4投影モジュールPL4及び第6投影モジュールPL6は、Y軸方向から見て、第2投影モジュールPL2と重なる位置に配置されている。このような配置により、奇数番の第1投影領域PA1、第3投影領域PA3及び第5投影領域PA5は、中心面P3から−X方向に一定量ずれて、Y軸方向に一列に並んで配置される。偶数番の第2投影領域PA2、第4投影領域PA4及び第6投影領域PA6は、中心面P3から+X方向に一定量ずれて、Y軸方向に一列に並んで配置される。   The fourth projection module PL4 and the sixth projection module PL6 are arranged corresponding to the fourth and sixth illumination modules IL, respectively, and the fourth projection module PL4 and the sixth projection module PL6 are viewed from the Y-axis direction, It is arranged at a position overlapping the second projection module PL2. With such an arrangement, the odd-numbered first projection area PA1, third projection area PA3, and fifth projection area PA5 are displaced from the center plane P3 by a certain amount in the -X direction and arranged in a line in the Y-axis direction. To be done. The even-numbered second projection area PA2, fourth projection area PA4, and sixth projection area PA6 are arranged in line in the Y-axis direction with a certain amount of deviation from the center plane P3 in the +X direction.

本実施形態において、照明機構IUの各照明モジュールILから円筒マスクDM上の各照明領域IR1〜IR6に達する光を照明光束EL1とする。また、各照明領域IR1〜IR6中に現れる円筒マスクDMのパターンに応じた強度分布変調を受けて各投影モジュールPL1〜PL6に入射して各投影領域PA1〜PA6に達する光を、結像光束EL2とする。そして、各投影領域PA1〜PA6に達する結像光束EL2のうち、投影領域PA1〜PA6の各中心点を通る主光線は、図1に示すように、第2ドラム部材22の第2中心軸AX2から見て、中心面P3を挟んで周方向で角度θの位置(特定位置)にそれぞれ配置される。   In the present embodiment, the light reaching each of the illumination regions IR1 to IR6 on the cylindrical mask DM from each illumination module IL of the illumination mechanism IU is an illumination light flux EL1. Further, the light that has been subjected to intensity distribution modulation according to the pattern of the cylindrical mask DM appearing in each of the illumination areas IR1 to IR6 and is incident on each of the projection modules PL1 to PL6 and reaching each of the projection areas PA1 to PA6 is an imaging light flux EL2. And Then, of the imaging light flux EL2 reaching each of the projection areas PA1 to PA6, the chief ray passing through each center point of the projection areas PA1 to PA6 is, as shown in FIG. 1, a second central axis AX2 of the second drum member 22. Seen from the above, they are arranged at positions (specific positions) at an angle θ in the circumferential direction with the center plane P3 interposed therebetween.

第1から第6投影領域PA1〜PA6のそれぞれは、第2中心軸AX2に平行な方向において隣り合う投影領域(奇数番目と偶数番目)同士の端部(台形の三角部分)が、第2面P2の周方向において重なるように配置されている。そのため、例えば、第2ドラム部材22の回転によって第1投影領域PA1を通過する基板P上の第3領域A5は、第2ドラム部材22の回転によって第2投影領域PA2を通過する基板P上の第4領域A6と一部重複する。第1投影領域PA1と第2投影領域PA2は、第3領域A5と第4領域A6が重複する領域での露光量が、重複しない領域の露光量と実質的に同一となるように、それぞれの形状等が設定されている。   In each of the first to sixth projection areas PA1 to PA6, the end portions (trapezoidal triangular portions) of the projection areas (odd-numbered and even-numbered) adjacent to each other in the direction parallel to the second central axis AX2 are the second surface. It is arranged so as to overlap in the circumferential direction of P2. Therefore, for example, the third area A5 on the substrate P passing through the first projection area PA1 by the rotation of the second drum member 22 is on the substrate P passing through the second projection area PA2 by the rotation of the second drum member 22. It partially overlaps with the fourth area A6. The first projection area PA1 and the second projection area PA2 are arranged such that the exposure amount in the region where the third region A5 and the fourth region A6 overlap is substantially the same as the exposure amount in the non-overlapping region. Shape etc. are set.

次に、本実施形態の投影光学系PLの詳細構成について図3を参照して説明する。なお、本実施形態において、第2投影モジュールPL2〜第5投影モジュールPL5のそれぞれは、第1投影モジュールPL1と同様の構成である。このため、投影光学系PLを代表して、第1投影モジュールPL1の構成について説明し、第2投影モジュールPL2〜第5投影モジュールPL5のそれぞれの説明は省略する。   Next, a detailed configuration of the projection optical system PL of this embodiment will be described with reference to FIG. In addition, in the present embodiment, each of the second projection module PL2 to the fifth projection module PL5 has the same configuration as the first projection module PL1. Therefore, the configuration of the first projection module PL1 will be described as a representative of the projection optical system PL, and description of each of the second projection module PL2 to the fifth projection module PL5 will be omitted.

図3に示す第1投影モジュールPL1は、第1照明領域IR1に配置された円筒マスクDMのパターンの像を中間像面P7に結像する第1光学系41と、第1光学系41が形成した中間像の少なくとも一部を基板Pの第1投影領域PA1に再結像する第2光学系42と、中間像が形成される中間像面P7に配置された第1視野絞り43とを備える。   The first projection module PL1 shown in FIG. 3 includes a first optical system 41 for forming an image of the pattern of the cylindrical mask DM arranged in the first illumination region IR1 on the intermediate image plane P7, and the first optical system 41. The second optical system 42 for re-imaging at least a part of the intermediate image thus formed on the first projection area PA1 of the substrate P, and the first field stop 43 arranged on the intermediate image plane P7 on which the intermediate image is formed. ..

また、第1投影モジュールPL1は、フォーカス補正光学部材44、像シフト補正光学部材45、ローテーション補正機構46及び倍率補正用光学部材47を備えている。フォーカス補正光学部材44は、基板P上に形成されるマスクのパターン像(以下、投影像という)のフォーカス状態を微調整するフォーカス調整装置である。また、像シフト補正光学部材45は、投影像を像面内で微少に横シフトさせるシフト調整装置である。倍率補正用光学部材47は、投影像の倍率を微少補正するシフト調整装置である。ローテーション補正機構46は、投影像を像面内で微少回転させるシフト調整装置である。   The first projection module PL1 also includes a focus correction optical member 44, an image shift correction optical member 45, a rotation correction mechanism 46, and a magnification correction optical member 47. The focus correction optical member 44 is a focus adjustment device that finely adjusts the focus state of a pattern image (hereinafter, referred to as a projected image) of a mask formed on the substrate P. The image shift correction optical member 45 is a shift adjustment device that slightly laterally shifts the projected image in the image plane. The magnification correction optical member 47 is a shift adjustment device that slightly corrects the magnification of the projected image. The rotation correction mechanism 46 is a shift adjustment device that slightly rotates the projected image in the image plane.

円筒マスクDMのパターンからの結像光束EL2は、第1照明領域IR1から法線方向(D1)に出射し、フォーカス補正光学部材44を通って像シフト補正光学部材45に入射する。像シフト補正光学部材45を透過した結像光束EL2は、第1光学系41の要素である第1偏向部材50の第1反射面(平面鏡)p4で反射され、第1レンズ群51を通って瞳位置に配置される第1凹面鏡52で反射され、再び第1レンズ群51を通って第1偏向部材50の第2反射面(平面鏡)p5で反射されて、第1視野絞り43に入射する。第1視野絞り43を通った結像光束EL2は、第2光学系42の要素である第2偏向部材57の第3反射面(平面鏡)p8で反射され、第2レンズ群58を通って瞳位置に配置される第2凹面鏡59で反射され、再び第2レンズ群58を通って第2偏向部材57の第4反射面(平面鏡)p9で反射されて、倍率補正用光学部材47に入射する。倍率補正用光学部材47から出射した結像光束EL2は、基板P上の第1投影領域PA1に入射し、第1照明領域IR1内に現れるパターンの像が第1投影領域PA1に等倍(×1)で投影される。   The imaging light flux EL2 from the pattern of the cylindrical mask DM is emitted from the first illumination region IR1 in the normal direction (D1), passes through the focus correction optical member 44, and is incident on the image shift correction optical member 45. The imaging light flux EL2 that has passed through the image shift correction optical member 45 is reflected by the first reflecting surface (plane mirror) p4 of the first deflecting member 50, which is an element of the first optical system 41, and passes through the first lens group 51. The light is reflected by the first concave mirror 52 arranged at the pupil position, passes through the first lens group 51 again, is reflected by the second reflecting surface (flat mirror) p5 of the first deflecting member 50, and enters the first field stop 43. .. The image-forming light flux EL2 that has passed through the first field stop 43 is reflected by the third reflecting surface (flat mirror) p8 of the second deflecting member 57 that is an element of the second optical system 42, passes through the second lens group 58, and exits to the pupil. It is reflected by the second concave mirror 59 arranged at the position, passes through the second lens group 58 again, is reflected by the fourth reflecting surface (flat mirror) p9 of the second deflecting member 57, and enters the magnification correcting optical member 47. .. The imaging light flux EL2 emitted from the magnification correction optical member 47 enters the first projection area PA1 on the substrate P, and the image of the pattern appearing in the first illumination area IR1 is magnified (×) in the first projection area PA1. Projected in 1).

図1に示す円筒マスクDMの半径をr1とし、第2ドラム部材22に巻き付いた基板Pの円筒状の表面における半径をr2として、半径r1と半径r2とを等しくした場合、各投影モジュールPL1〜PL6のマスク側における結像光束EL2の主光線は、円筒マスクDMの中心軸AX1を通るように傾けられる。その傾き角は、基板P側における結像光束EL2の主光線の傾き角度θ(中心面P3に対して±θ)と同じになる。   When the radius of the cylindrical mask DM shown in FIG. 1 is r1 and the radius of the cylindrical surface of the substrate P wound around the second drum member 22 is r2, and the radius r1 is equal to the radius r2, the projection modules PL1 to PL1. The chief ray of the imaging light flux EL2 on the mask side of PL6 is tilted so as to pass through the central axis AX1 of the cylindrical mask DM. The inclination angle is the same as the inclination angle θ (±θ with respect to the center plane P3) of the principal ray of the imaging light flux EL2 on the substrate P side.

上述した傾き角度θを与えるため、図3に示した、光軸AX3に対する第1偏向部材50の第1反射面p4の角度θ1を45°よりもΔθ1だけ小さくし、光軸AX4に対する第2偏向部材57の第4反射面p9の角度θ4を45°よりもΔθ4だけ小さくする。Δθ1とΔθ4とは、図1中に示した角度θに対して、Δθ1=Δθ4=θ/2の関係に設定される。   In order to give the tilt angle θ described above, the angle θ1 of the first reflecting surface p4 of the first deflecting member 50 with respect to the optical axis AX3 shown in FIG. 3 is made smaller than 45° by Δθ1, and the second deflection with respect to the optical axis AX4. The angle θ4 of the fourth reflecting surface p9 of the member 57 is made smaller than 45° by Δθ4. Δθ1 and Δθ4 are set to have a relationship of Δθ1=Δθ4=θ/2 with respect to the angle θ shown in FIG.

図4は、図1の基板処理装置(露光装置)に適用される第2ドラム部材22(回転ドラム)の斜視図である。図5は、図1の基板処理装置(露光装置)に適用される検出プローブと読み取り装置との関係を説明するための斜視図である。図6は、実施形態に係るエンコーダスケール円盤と読み取り装置との位置を、回転中心線AX2と直交するXZ面内で見た説明図である。なお、図4においては、便宜上、第2から第4投影領域PA2〜PA4のみを図示し、第1、第5、第6投影領域PA1、PA5、PA6の図示を省略している。   FIG. 4 is a perspective view of the second drum member 22 (rotary drum) applied to the substrate processing apparatus (exposure apparatus) of FIG. FIG. 5 is a perspective view for explaining the relationship between the detection probe and the reading device applied to the substrate processing apparatus (exposure apparatus) of FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the positions of the encoder scale disk and the reading device according to the embodiment as seen in the XZ plane orthogonal to the rotation center line AX2. In FIG. 4, for convenience, only the second to fourth projection areas PA2 to PA4 are shown, and the first, fifth, and sixth projection areas PA1, PA5, and PA6 are omitted.

図1に示す第2検出器35は、第2ドラム部材22の位置(より具体的には回転位置)を光学的に検出するものであって、図4から図6に示すようにスケール部材としての高真円度のエンコーダスケール円盤(円盤)SDと、読み取り部としてのエンコーダヘッドEN1、EN2、EN3、EN4、EN5を含む。   The second detector 35 shown in FIG. 1 optically detects the position (more specifically, the rotational position) of the second drum member 22, and as a scale member as shown in FIGS. And a high circularity encoder scale disk (disk) SD and encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4, EN5 as reading units.

エンコーダスケール円盤SDは、第2ドラム部材22の回転軸STと直交する第2ドラム部材22の一方の端部に固定されている。このため、エンコーダスケール円盤SDは、回転中心線AX2周りに回転軸STとともに一体的に回転する。エンコーダスケール円盤SDは、第2ドラム部材22の両方の端部に固定されていてもよい。すなわち、エンコーダスケール円盤SDは、第2ドラム部材22の少なくとも一方の端部に固定されていればよい。   The encoder scale disk SD is fixed to one end of the second drum member 22 that is orthogonal to the rotation axis ST of the second drum member 22. Therefore, the encoder scale disk SD rotates integrally with the rotation axis ST around the rotation center line AX2. The encoder scale disk SD may be fixed to both ends of the second drum member 22. That is, the encoder scale disk SD may be fixed to at least one end of the second drum member 22.

エンコーダスケール円盤SDの外周面には、第2ドラム部材22(円筒部材)の周方向における位置又は位置変化量を検出するための位置検出用の目盛としてのスケール(刻線)GPが複数刻設されている。以下において、スケールGPを、適宜、目盛GPと称する。エンコーダスケール円盤SDの、スケールGPが刻設されている部分は、スケール部である。複数の目盛GPは、第2ドラム部材22が回転する方向に沿って、例えば20μmピッチの格子線が環状に配列され、かつ第2ドラム部材22とともに回転軸ST(第2中心軸AX2)の周囲を回転する。   On the outer peripheral surface of the encoder scale disk SD, a plurality of scales (engraved lines) GP are provided as scales for position detection to detect the position or the amount of position change of the second drum member 22 (cylindrical member) in the circumferential direction. Has been done. In the following, the scale GP will be appropriately referred to as the scale GP. The portion of the encoder scale disk SD on which the scale GP is engraved is the scale portion. The plurality of scales GP have, for example, a grid line having a pitch of 20 μm arranged annularly along the direction in which the second drum member 22 rotates, and together with the second drum member 22, the circumference of the rotation axis ST (second central axis AX2). To rotate.

エンコーダヘッドEN1、EN2、EN3、EN4、EN5は、回転軸ST(第2回転中心線AX2)から見て目盛GPの周囲に、目盛GPと一定のギャップで対向して配置される。各エンコーダヘッドEN1〜EN5は、目盛GPに計測ビームを投射し、目盛GPで反射したビーム(回折光)を光電検出する非接触式のセンサーである。また、各エンコーダヘッドEN1〜EN5は、第2ドラム部材22の回転軸ST(第2回転中心線AX2)から見ると、スケール円盤SDの周方向において、互いに異なる方位(角度位置)に配置されている。   The encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4, EN5 are arranged around the scale GP as seen from the rotation axis ST (second rotation center line AX2) so as to face the scale GP with a constant gap. Each of the encoder heads EN1 to EN5 is a non-contact sensor that projects a measurement beam on the scale GP and photoelectrically detects the beam (diffracted light) reflected by the scale GP. Further, when viewed from the rotation axis ST (second rotation center line AX2) of the second drum member 22, the encoder heads EN1 to EN5 are arranged in different azimuths (angle positions) in the circumferential direction of the scale disk SD. There is.

各エンコーダヘッドEN1〜EN5は、目盛GPの接線方向(XZ面内)における変位の変動に対して計測感度(検出感度)を有する読み取り装置である。図4に示すように、各エンコーダヘッドEN1〜EN5の設置方位(回転中心線AX2を中心としたXZ面内での角度方向)を設置方位線Le1、Le2、Le3、Le4、Le5で表す場合、図6に示すように、設置方位線Le1、Le2が、中心面P3に対して角度±θ°になるように、エンコーダヘッドEN1、EN2が配置される。なお、本実施形態では、一例として角度θは15°とするが、これに限定されるものではない。   Each of the encoder heads EN1 to EN5 is a reading device having a measurement sensitivity (detection sensitivity) with respect to a change in displacement in the tangential direction (in the XZ plane) of the scale GP. As shown in FIG. 4, when the installation azimuths of the encoder heads EN1 to EN5 (the angular directions in the XZ plane around the rotation center line AX2) are represented by the installation azimuth lines Le1, Le2, Le3, Le4, Le5, As shown in FIG. 6, the encoder heads EN1 and EN2 are arranged so that the installation azimuth lines Le1 and Le2 form an angle of ±θ° with respect to the center plane P3. In the present embodiment, the angle θ is set to 15° as an example, but the present invention is not limited to this.

図3に示す投影モジュールPL1〜PL6は、基板Pを被処理物体とし、基板Pにパターン像となる光束を照射して露光処理を施す処理部でもある。このことから、露光装置EXは、奇数番の投影モジュールPL1、PL3、PL5からなる第1処理部と、偶数番の投影モジュールPL2、PL4、PL6からなる第2処理部とを備え、基板Pに対して第1処理部と第2処理部の各々からの結像光束EL2の主光線(例えば、投影領域PAの中心点を通る主光線)が、XZ面内で見たときに、基板Pに垂直に入射する。そのように、主光線が基板Pに入射する位置を、基板Pに処理(ここでは結像光束の照射)を施す特定位置とする。   The projection modules PL1 to PL6 shown in FIG. 3 are also processing units that use the substrate P as an object to be processed, irradiate the substrate P with a light flux that forms a pattern image, and perform an exposure process. From this, the exposure apparatus EX includes the first processing unit including the odd-numbered projection modules PL1, PL3, and PL5 and the second processing unit including the even-numbered projection modules PL2, PL4, and PL6, and the substrate P is mounted on the substrate P. On the other hand, the principal ray of the imaging light flux EL2 from each of the first processing section and the second processing section (for example, the principal ray passing through the center point of the projection area PA) is projected on the substrate P when viewed in the XZ plane. Vertical incidence. In this way, the position at which the chief ray is incident on the substrate P is set as the specific position at which the substrate P is processed (here, the irradiation of the image forming light beam).

特定位置は、第2ドラム部材22の第2中心軸AX2から見て、第2ドラム部材22の外周面に支持された基板Pにおいて、中心面P3から周方向に角度±θの位置に設定されている。図4及び図6に示すように、エンコーダヘッドEN1の設置方位線Le1は、奇数番目の投影モジュールPL1、PL3、PL5の各投影領域(投影視野)PA1、PA3、PA5の中心点を通る主光線の中心面P3に対する傾き角度θと一致するように配置される。同様に、エンコーダヘッドEN2の設置方位線Le2は、偶数番目の投影モジュールPL2、PL4、PL6の各投影領域(投影視野)PA2、PA4、PA6の中心点を通る主光線の中心面P3に対する傾き角度θと一致するように配置される。このため、エンコーダヘッドEN1、EN2は、各特定位置と第2中心軸AX2とを結ぶ方向に位置する目盛GP上の目盛を読み取ることになる。   The specific position is set at a position of an angle ±θ in the circumferential direction from the center plane P3 on the substrate P supported by the outer peripheral surface of the second drum member 22, as viewed from the second central axis AX2 of the second drum member 22. ing. As shown in FIGS. 4 and 6, the installation azimuth line Le1 of the encoder head EN1 is a chief ray passing through the center points of the respective projection areas (projection fields of view) PA1, PA3, PA5 of the odd-numbered projection modules PL1, PL3, PL5. Is arranged so as to match the inclination angle θ with respect to the center plane P3. Similarly, the installation azimuth line Le2 of the encoder head EN2 has an inclination angle with respect to the center plane P3 of the principal ray passing through the center points of the respective projection areas (projection fields of view) PA2, PA4, PA6 of the even-numbered projection modules PL2, PL4, PL6. It is arranged so as to coincide with θ. Therefore, the encoder heads EN1 and EN2 read the scale on the scale GP located in the direction connecting each specific position and the second central axis AX2.

エンコーダヘッドEN4は、エンコーダヘッドEN1よりも基板Pの搬送方向の上流側、つまり露光位置(投影領域)の手前に配置されている。そして、エンコーダヘッドEN4は、設置方位線Le4上に配置される。設置方位線Le4は、エンコーダヘッドEN1の設置方位線Le1を、基板Pの搬送方向の上流側に向かって回転中心線AX2の軸周りにほぼ90°回転した位置にある。また、エンコーダヘッドEN5は、設置方位線Le5上に配置される。設置方位線Le5は、エンコーダヘッドEN2の設置方位線Le2を、基板Pの搬送方向の上流側に向かって回転中心線AX2の軸周りにほぼ90°回転した位置にある。   The encoder head EN4 is arranged upstream of the encoder head EN1 in the transport direction of the substrate P, that is, before the exposure position (projection area). The encoder head EN4 is arranged on the installation azimuth line Le4. The installation azimuth line Le4 is located at a position where the installation azimuth line Le1 of the encoder head EN1 is rotated by about 90° around the axis of the rotation center line AX2 toward the upstream side in the transport direction of the substrate P. The encoder head EN5 is arranged on the installation azimuth line Le5. The installation azimuth line Le5 is located at a position where the installation azimuth line Le2 of the encoder head EN2 is rotated by about 90° around the axis of the rotation center line AX2 toward the upstream side in the transport direction of the substrate P.

先に例示したように、奇数番の投影領域PA1、PA3、PA5の中心を通る結像光束EL2の主光線と、偶数番の投影領域PA2、PA4、PA6の中心を通る結像光束EL2の主光線との中心面P3に対する傾き角度±θを15°とした場合、設置方位線Le1と設置方位線Le2とのXZ面内での開き角は30°となる。そのため、設置方位線Le4と設置方位線Le5とのXZ面内での開き角も、ほぼ30°となる。   As exemplified above, the principal ray of the imaging light flux EL2 passing through the centers of the odd-numbered projection areas PA1, PA3, PA5 and the principal ray of the imaging light flux EL2 passing through the centers of the even-numbered projection areas PA2, PA4, PA6. When the inclination angle ±θ with respect to the central plane P3 with respect to the light beam is 15°, the opening angle between the installation azimuth line Le1 and the installation azimuth line Le2 in the XZ plane is 30°. Therefore, the opening angle in the XZ plane between the installation azimuth line Le4 and the installation azimuth line Le5 is also approximately 30°.

エンコーダヘッドEN4及びEN5を上述したように配置することで、目盛GPを読み取るエンコーダヘッドEN4、EN5が配置される設置方位線Le4、Le5の方向が、XZ面内かつ回転中心線AX2から見たときに、基板Pに対して結像光束EL2の主光線が基板Pの特定位置に入射する方向とほぼ直交することになる。このため、回転軸STを支持する軸受(ベアリング)の僅かなガタ(2μm〜3μm程度)によって第2ドラム部材22がZ方向にシフトした場合でも、このシフトによって投影領域PA1〜PA6内で発生し得る結像光束EL2に沿う方向に関する位置誤差を、エンコーダヘッドEN1、EN2によって高精度に計測することができる。   By arranging the encoder heads EN4 and EN5 as described above, when the directions of the installation azimuth lines Le4 and Le5 on which the encoder heads EN4 and EN5 for reading the scale GP are arranged are viewed from the rotation center line AX2 in the XZ plane. In addition, the principal ray of the imaging light flux EL2 with respect to the substrate P is substantially orthogonal to the direction of incidence on a specific position on the substrate P. Therefore, even if the second drum member 22 shifts in the Z direction due to a slight backlash (about 2 μm to 3 μm) of the bearing that supports the rotation axis ST, this shift causes the shift in the projection regions PA1 to PA6. The position error in the obtained direction along the imaging light flux EL2 can be measured with high accuracy by the encoder heads EN1 and EN2.

また、エンコーダヘッドEN3は、設置方位線Le3上に配置される。設置方位線Le3は、エンコーダヘッドEN2の設置方位線Le2が回転中心線AX2の軸周りにほぼ120°回転し、かつエンコーダヘッドEN4の設置方位線Le4が回転中心線AX2の軸周りに、設置方位線Le2の回転方向とは反対方向にほぼ120°回転した位置に設定される。すなわち、XZ面内で見たとき、回転中心線AX2から延びる3本の設置方位線Le2、Le3、Le4は、ほぼ120°の間隔で設定される。   The encoder head EN3 is arranged on the installation azimuth line Le3. The installation azimuth line Le3 is such that the installation azimuth line Le2 of the encoder head EN2 rotates about 120° around the axis of rotation center line AX2, and the installation azimuth line Le4 of the encoder head EN4 rotates around the axis of rotation center line AX2. The line Le2 is set at a position rotated by approximately 120° in the opposite direction to the rotation direction. That is, when viewed in the XZ plane, the three installation azimuth lines Le2, Le3, Le4 extending from the rotation center line AX2 are set at intervals of approximately 120°.

スケール部材であるエンコーダスケール円盤SDは、例えば、低熱膨張率の金属、ガラス又はセラミックス等を母材とする。エンコーダスケール円盤SDは、計測の分解能を高めるために、なるべく大きな直径(例えば直径20cm以上)になるように作られる。図4では、第2ドラム部材22の直径に対してエンコーダスケール円盤SDの直径は小さく図示されているが、第2ドラム部材22の外周面のうち、基板Pが巻き付けられる外周面の直径と、エンコーダスケール円盤SDの目盛GPの直径とを揃える(ほぼ一致させる)ことで、いわゆる、計測アッベ誤差をさらに小さくすることができる。   The encoder scale disk SD that is a scale member has, for example, a metal, glass, or ceramics having a low coefficient of thermal expansion as a base material. The encoder scale disk SD is made to have a diameter as large as possible (for example, a diameter of 20 cm or more) in order to improve measurement resolution. Although the diameter of the encoder scale disk SD is smaller than the diameter of the second drum member 22 in FIG. 4, the diameter of the outer peripheral surface of the second drum member 22 around which the substrate P is wound, By making the diameters of the scale GP of the encoder scale disk SD uniform (substantially equal), the so-called measurement Abbe error can be further reduced.

エンコーダスケール円盤SDの周方向に刻設される目盛GPの最小ピッチは、エンコーダスケール円盤SDを加工する目盛刻線装置等の性能によって制限されている。このため、エンコーダスケール円盤SDの直径を大きくすれば、それに応じて最小ピッチに対応した角度計測分解能を高めることができる。目盛GPを読み取るエンコーダヘッドEN1、EN2が配置される設置方位線Le1、Le2の方向を、回転中心線AX2から見たときに、基板Pに対して結像光束EL2の主光線が基板Pに入射する方向と同一にすることにより、例えば、回転軸STを支持する軸受(ベアリング)の僅かなガタ(2μm〜3μm程度)によって第2ドラム部材22がX方向にシフトした場合でも、このシフトによって投影領域PA1〜PA6内で発生し得る基板Pの送り方向(Xs)に関する位置誤差を、エンコーダヘッドEN1、EN2によって高精度に計測することが可能となる。   The minimum pitch of the scale GP engraved in the circumferential direction of the encoder scale disc SD is limited by the performance of a scale marking line device or the like that processes the encoder scale disc SD. Therefore, if the diameter of the encoder scale disk SD is increased, the angle measurement resolution corresponding to the minimum pitch can be increased accordingly. When the directions of the installation azimuth lines Le1 and Le2 in which the encoder heads EN1 and EN2 for reading the scale GP are arranged are viewed from the rotation center line AX2, the principal ray of the imaging light flux EL2 is incident on the substrate P with respect to the substrate P. When the second drum member 22 is shifted in the X direction due to a slight backlash (about 2 μm to 3 μm) of the bearing that supports the rotating shaft ST, the projection is performed by this shift. Positional errors in the feed direction (Xs) of the substrate P that can occur in the areas PA1 to PA6 can be measured with high accuracy by the encoder heads EN1 and EN2.

図5に示すように、第2ドラム部材22の曲面に支持される基板Pの一部分に、図1に示す投影光学系PLにより投影された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複数のアライメント顕微鏡AMG1、AMG2が設けられている。アライメント顕微鏡AMG1、AMG2は、第2ドラム部材22の周囲に配置されるパターン検出装置である。アライメント顕微鏡AMG1、AMG2は、基板P上に離散又は連続して形成された特定パターンを検出するための検出プローブである。この検出プローブによる検出領域は、上述した特定位置よりも基板Pの搬送方向の上流側に配置される。   As shown in FIG. 5, an image of a part of the mask pattern projected by the projection optical system PL shown in FIG. 1 and the substrate P are relatively arranged on a part of the substrate P supported by the curved surface of the second drum member 22. For alignment (alignment), a plurality of alignment microscopes AMG1 and AMG2 for detecting alignment marks and the like formed in advance on the substrate P are provided. The alignment microscopes AMG1 and AMG2 are pattern detection devices arranged around the second drum member 22. The alignment microscopes AMG1 and AMG2 are detection probes for detecting a specific pattern discretely or continuously formed on the substrate P. The detection region by the detection probe is arranged upstream of the specific position in the transport direction of the substrate P.

図5に示すように、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2は、Y軸方向(基板Pの幅方向)に一列に並んだ複数(例えば4つ)の検出プローブを有している。アライメント顕微鏡AMG1、AMG2は、第2ドラム部材22のY軸方向における両側端の検出プローブで、基板Pの幅方向における両端付近に形成されたアライメントマークを常時観察又は検出することができる。そして、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2は、第2ドラム部材22のY軸方向(基板Pの幅方向)における両側端以外の検出プローブで、例えば、基板P上に長尺方向に沿って複数形成される表示パネルのパターン形成領域の間における余白部等に形成されるアライメントマークを観察又は検出することができる。   As shown in FIG. 5, the alignment microscopes AMG1 and AMG2 have a plurality of (for example, four) detection probes arranged in a line in the Y-axis direction (width direction of the substrate P). The alignment microscopes AMG1 and AMG2 are detection probes at both ends of the second drum member 22 in the Y-axis direction, and can constantly observe or detect the alignment marks formed near both ends in the width direction of the substrate P. Then, the alignment microscopes AMG1 and AMG2 are detection probes other than both side ends of the second drum member 22 in the Y-axis direction (width direction of the substrate P), and are formed on the substrate P along the longitudinal direction, for example. It is possible to observe or detect the alignment mark formed in the blank portion or the like between the pattern formation regions of the display panel.

図5に示すように、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2による基板P上の各観察領域の中心(検出中心)を通り、第2中心軸AX2と直交する線を観察方位線AM1、AM2とする。この場合、4つのアライメント顕微鏡AMG1の各観察方位線AM1はY軸方向に平行に並び、同様に、4つのアライメント顕微鏡AMG2の各観察方位線AM2はY軸方向に平行に並ぶ。   As shown in FIG. 5, lines that pass through the centers (detection centers) of the respective observation regions on the substrate P by the alignment microscopes AMG1 and AMG2 and are orthogonal to the second central axis AX2 are observation azimuth lines AM1 and AM2. In this case, the observation azimuth lines AM1 of the four alignment microscopes AMG1 are arranged parallel to the Y-axis direction, and similarly, the observation azimuth lines AM2 of the four alignment microscopes AMG2 are arranged parallel to the Y-axis direction.

図5及び図6に示すように、XZ面内で見たとき、エンコーダヘッドEN4の設置方位線Le4は、4つのアライメント顕微鏡AMG1の各観察方位線AM1と同じ方位に設定される。また、エンコーダヘッドEN5の設置方位線Le5は、4つのアライメント顕微鏡AMG2の各観察方位線AM2と同じ方位に設定される。   As shown in FIGS. 5 and 6, when viewed in the XZ plane, the installation azimuth line Le4 of the encoder head EN4 is set to the same azimuth as the observation azimuth lines AM1 of the four alignment microscopes AMG1. The installation azimuth line Le5 of the encoder head EN5 is set to the same azimuth as the observation azimuth lines AM2 of the four alignment microscopes AMG2.

このように、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2の各検出プローブは、第2中心軸AX2から見て第2ドラム部材22の周囲に配置される。そして、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2の検出プローブは、エンコーダヘッドEN4、EN5が配置された位置と第2中心軸AX2とを結ぶ方向(設置方位線Le4、Le5)が、第2中心軸AX2とアライメント顕微鏡AMG1、AMG2の検出中心とを結ぶ方向と一致するよう配置されている。なお、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2の各観察領域(検出中心)に対応したエンコーダヘッドEN4、EN5及び投影モジュールPL1〜PL6の各投影領域PA1〜PA6に対応したエンコーダEN1、EN2が配置される回転中心線AX2周り方向の位置は、図6に示す、基板Pが第2ドラム部材22に接触し始めるシート進入領域IAと、第2ドラム部材22から基板Pが外れるシート離脱領域OAとの間に設定される。   In this way, the detection probes of the alignment microscopes AMG1 and AMG2 are arranged around the second drum member 22 when viewed from the second central axis AX2. The detection probes of the alignment microscopes AMG1 and AMG2 have a direction (installation azimuth lines Le4 and Le5) that connects the position where the encoder heads EN4 and EN5 are arranged and the second central axis AX2 with the second central axis AX2 and the alignment microscope. It is arranged so as to coincide with the direction connecting the detection centers of AMG1 and AMG2. It should be noted that the encoder heads EN4 and EN5 corresponding to the respective observation areas (detection centers) of the alignment microscopes AMG1 and AMG2 and the rotation center lines on which the encoders EN1 and EN2 corresponding to the respective projection areas PA1 to PA6 of the projection modules PL1 to PL6 are arranged. The position in the AX2 surrounding direction is set between the sheet entrance area IA shown in FIG. 6 where the substrate P starts to come into contact with the second drum member 22 and the sheet removal area OA where the substrate P is removed from the second drum member 22. It

アライメント顕微鏡AMG1、AMG2は、露光位置(投影領域PA)の手前に配置されている。アライメント顕微鏡AMG1、AMG2は、例えば、基板PのY方向の端部付近に形成されたアライメントマーク(数十μm〜数百μm角内の領域に形成)の像を、基板Pが所定速度で送られている状態で、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子等により高速に画像検出(サンプリング)するものである。そのサンプリングが行われた瞬間に、制御装置14は、エンコーダヘッドEN4によって逐次計測されるエンコーダスケール円盤SDの回転角度位置を記憶(ラッチ)することにより、基板P上のマーク位置と第2ドラム部材22の回転角度位置との対応関係が求められる。   The alignment microscopes AMG1 and AMG2 are arranged in front of the exposure position (projection area PA). The alignment microscopes AMG1 and AMG2, for example, send an image of an alignment mark (formed in an area within a square of several tens of μm to several hundreds of μm) formed in the vicinity of an end portion of the substrate P in the Y direction at a predetermined speed. In this state, an image pickup device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or the like is used for high-speed image detection (sampling). At the moment when the sampling is performed, the control device 14 stores (latches) the rotational angle position of the encoder scale disk SD that is sequentially measured by the encoder head EN4, so that the mark position on the substrate P and the second drum member are stored. The correspondence with the rotational angle position of 22 is obtained.

アライメント顕微鏡AMG1で検出したマークを、後続のアライメント顕微鏡AMG2でも検出するようにすると、基板Pの伸縮や第2ドラム部材22上での僅かな滑りを計測することもできる。アライメント顕微鏡AMG1がマークをサンプリングしたときに、エンコーダヘッドEN4によって計測される角度位置Φa1と、アライメント顕微鏡AMG2が同じマークをサンプリングしたときに、エンコーダヘッドEN5によって計測される角度位置Φa2とを記憶する。   If the mark detected by the alignment microscope AMG1 is also detected by the subsequent alignment microscope AMG2, the expansion and contraction of the substrate P and a slight slip on the second drum member 22 can be measured. The angular position Φa1 measured by the encoder head EN4 when the alignment microscope AMG1 samples the mark and the angular position Φa2 measured by the encoder head EN5 when the alignment microscope AMG2 samples the same mark are stored.

なお、2つのエンコーダヘッドEN4、EN5(及びEN1、EN2、EN3)の各々に接続されて、角度位置に対応した計測値を出力するアップダウンカウンター(計数器)は、例えば、スケール円盤SDの外周面に刻設された原点マーク(不図示)が特定のエンコーダヘッド(EN1〜EN5のいずれか1つ)によって検出された瞬間又は任意の時間に、同時にゼロリセットされているものとする。このようにして求めた角度位置Φa1とΦa2の差分値を、予め精密に較正されている2つのアライメント顕微鏡AMG1、AMG2の設置方位線Le4、Le5の開き角Φ0と比較する。そして、差分値(Φa1−Φa2)と開き角Φ0との間に誤差が生じている場合は、シート進入領域IAとシート離脱領域OAとの間で、基板Pが第2ドラム部材22上で僅かに滑っている又は送り方向(周方向)に伸縮している可能性がある。   An up/down counter (counter) that is connected to each of the two encoder heads EN4 and EN5 (and EN1, EN2, and EN3) and outputs a measurement value corresponding to the angular position is, for example, the outer circumference of the scale disk SD. It is assumed that the origin mark (not shown) engraved on the surface is simultaneously reset to zero at the moment when the specific encoder head (any one of EN1 to EN5) detects it or at an arbitrary time. The difference value between the angular positions Φa1 and Φa2 obtained in this way is compared with the opening angle Φ0 of the installation azimuth lines Le4 and Le5 of the two alignment microscopes AMG1 and AMG2 that have been precisely calibrated in advance. When there is an error between the difference value (Φa1−Φa2) and the opening angle Φ0, the substrate P is slightly above the second drum member 22 between the sheet entry area IA and the sheet removal area OA. There is a possibility that it is slipping on or stretched in the feed direction (circumferential direction).

一般に、パターニング時の位置誤差は、基板P上に形成されるデバイスパターンの微細度及び重ね合わせ精度に応じて決まるが、例えば、下地のパターン層に対して10μm幅の線条パターンを正確に重ね合わせ露光するためには、その数分の一以下の誤差、すなわち、基板P上の寸法に換算して、±2μm程度の位置誤差しか許されないことになる。このような高精度な計測を実現するためには、各アライメント顕微鏡AMG1、AMG2によるマーク画像の計測方向(XZ面内における第2ドラム部材22の外周接線方向)と、各エンコーダヘッドEN4、EN5の計測方向(XZ面内での目盛GPの外周接線方向)とを、許容角度誤差内で揃えておく必要がある。   Generally, the positional error at the time of patterning is determined according to the fineness of the device pattern formed on the substrate P and the overlay accuracy. For example, a linear pattern with a width of 10 μm is accurately overlaid on the underlying pattern layer. For the matching exposure, only a fractional error or less, that is, a positional error of about ±2 μm in terms of the dimension on the substrate P is allowed. In order to realize such highly accurate measurement, the measurement direction of the mark image by each of the alignment microscopes AMG1 and AMG2 (the tangential direction of the outer periphery of the second drum member 22 in the XZ plane) and the encoder heads EN4 and EN5. It is necessary to align the measurement direction (the outer circumferential tangent direction of the scale GP in the XZ plane) within the allowable angular error.

上述したように、エンコーダヘッドEN4、EN5は、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2による基板P上のアライメントマークの計測方向(第2ドラム部材22の円周面の接線方向)と一致するように配置されている。このため、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2による基板P(マーク)の位置検出時(画像サンプリング時)に、第2ドラム部材22(エンコーダスケール円盤SD)が、XZ面内において設置方位線Le4又はLe5と直交した周方向(接線方向)にシフトした場合でも、第2ドラム部材22のシフトを加味した高精度な位置計測が可能となる。   As described above, the encoder heads EN4 and EN5 are arranged so as to coincide with the measurement direction (the tangential direction of the circumferential surface of the second drum member 22) of the alignment mark on the substrate P by the alignment microscopes AMG1 and AMG2. .. Therefore, when the position of the substrate P (mark) is detected by the alignment microscopes AMG1 and AMG2 (at the time of image sampling), the second drum member 22 (encoder scale disk SD) is orthogonal to the installation azimuth line Le4 or Le5 in the XZ plane. Even in the case of shifting in the circumferential direction (tangential direction), it is possible to perform highly accurate position measurement in consideration of the shift of the second drum member 22.

また、目盛GPの目盛ピッチが常に一定であれば、回転に速度ムラがないとして、エンコーダヘッドEN1、EN2、EN3、EN4、EN5の各読み値の変化間隔(カウンターへのアップダウンパルスの発生時間)は一定となる。しかし、エンコーダスケール円盤SDを第2ドラム部材22に取り付ける際におけるエンコーダスケール円盤SDの変形、エンコーダヘッドEN1、EN2、EN3、EN4、EN5を取り付ける際の位置(チルト)誤差、エンコーダスケール円盤SDの製造時の精度、取り付け時の偏心等といった影響等によって、目盛GPには固有の誤差(目盛自体のピッチ誤差、偏心及び変形等によるピッチムラ等)が生じ得る。また、目盛GPには、基板処理装置11の運転中等における温度変化に起因するエンコーダスケール円盤SDの伸縮等のように、常時変動する要素による固有誤差も生じ得る。本実施形態では、上述したような原因で発生する目盛GPの固有誤差に伴う計測誤差を求める。そして、得られた計測誤差に基づいて目盛GPの固有誤差分を補正するための補正マップ(補正量データ)を作成し、複数のエンコーダヘッドEN1〜EN5の各読み取り値(実計測値)を、補正マップに基づいて補正し、目盛GPの固有誤差による計測誤差分を相殺又は低減した計測を行うようにする。   Further, if the scale pitch of the scale GP is always constant, it is assumed that there is no speed unevenness in the rotation, and the change interval of each reading value of the encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4, and EN5 (the up/down pulse generation time to the counter ) Is constant. However, the deformation of the encoder scale disk SD when mounting the encoder scale disk SD on the second drum member 22, the position (tilt) error when mounting the encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4, and EN5, and the manufacture of the encoder scale disk SD Due to influences such as time accuracy, eccentricity at the time of mounting, and the like, the scale GP may have an inherent error (pitch error of the scale itself, pitch unevenness due to eccentricity, deformation, and the like). Further, the scale GP may also have an inherent error due to a constantly changing element such as expansion and contraction of the encoder scale disk SD due to a temperature change during operation of the substrate processing apparatus 11. In the present embodiment, the measurement error associated with the peculiar error of the scale GP that occurs due to the above-mentioned cause is obtained. Then, based on the obtained measurement error, a correction map (correction amount data) for correcting the peculiar error amount of the scale GP is created, and each read value (actual measurement value) of the plurality of encoder heads EN1 to EN5 is calculated. The correction is performed based on the correction map, and the measurement error amount due to the peculiar error of the scale GP is canceled or reduced.

本実施形態において、目盛GPの目盛のピッチ誤差及びピッチムラ等に起因する計測誤差の補正マップ作成は、円筒部材としての第2ドラム部材22と同軸に取り付けられた状態のスケール円盤SDの外周に配置された複数のエンコーダヘッドの実計測値に基づいて実行される。ここでは、第1読み取り部としてのエンコーダヘッドEN4と、第2読み取り部としてのエンコーダヘッドEN5と、補正部及びマップ作成部としての制御装置14とによって、補正マップが作成される。本実施形態では、便宜上、エンコーダヘッドEN4を第1読み取り部とし、エンコーダヘッドEN5を第2読み取り部とするが、第1読み取り部及び第2読み取り部は、予め取り付け角度間隔が判っている少なくとも2ヶ所のエンコーダヘッドであればよい。   In the present embodiment, the correction map of the measurement error due to the pitch error and the pitch unevenness of the scale of the scale GP is arranged on the outer circumference of the scale disk SD coaxially attached to the second drum member 22 as the cylindrical member. It is executed based on the actual measured values of the plurality of encoder heads. Here, the correction map is created by the encoder head EN4 as the first reading unit, the encoder head EN5 as the second reading unit, and the control device 14 as the correction unit and the map creation unit. In the present embodiment, for convenience, the encoder head EN4 is used as the first reading unit and the encoder head EN5 is used as the second reading unit. However, the first reading unit and the second reading unit have at least two mounting angle intervals that are known in advance. Any encoder head may be used.

補正部としての制御装置14は、エンコーダヘッドEN4による読み取り値(カウンターによる計数値m4とする)とエンコーダヘッドEN5よる読み取り値(カウンターによる計数値m5とする)との差分値(m4−m5)、又はエンコーダヘッドEN4とエンコーダヘッドEN5との角度間隔に対応した既定値(例えばその間の目盛の本数に対応した値で、K45とする)から差分値(m4−m5)を引いた差分値(K45−m4−m5)に基づいて、目盛GPの一周分にわたって発生している目盛のピッチ誤差を、例えば目盛GPの原点位置からの所定角度位置毎に求める。そして、制御装置14は、目盛GPの一周分の目盛ピッチ誤差のデータを補正マップとして記憶するとともに、その補正マップに基づいて、エンコーダヘッドEN4の読み取り値、エンコーダヘッドEN5の読み取り値又は他のエンコーダヘッドEN1〜EN3の各読み取り値を補正する。   The control device 14 as the correction unit, the difference value (m4-m5) between the read value by the encoder head EN4 (assumed to be the count value m4 by the counter) and the read value by the encoder head EN5 (assumed as the count value m5 by the counter), Alternatively, a difference value (K45− Based on m4−m5), the pitch error of the graduation that has occurred over one round of the graduation GP is obtained, for example, for each predetermined angular position from the origin position of the graduation GP. Then, the control device 14 stores the data of the scale pitch error for one round of the scale GP as a correction map, and based on the correction map, the read value of the encoder head EN4, the read value of the encoder head EN5, or another encoder. Each read value of the heads EN1 to EN3 is corrected.

図7は、目盛GPの目盛を模式的に表した拡大図である。図8は、目盛GPとエンコーダヘッドEN4、EN5との位置関係を示す模式図である。図7に示すように、目盛GPの目盛は、例えば、立ち上がり部GPaと立ち下がり部GPbとを有する凸部GPtと、隣接する凸部GPtの間の凹部GPUとの繰り返しで構成される。本実施形態においては、1つの凸部GPtと1つの凹部GPUとが目盛GPの一単位、すなわち目盛の1ピッチであるとする。説明を簡単にするため、各エンコーダヘッドEN1〜EN5は、目盛の立ち上がり部GPaを読み取ったとき、アップパルスUを出力し、立ち下がり部GPbを読み取ったときにダウンパルスDを出力するものとする。   FIG. 7 is an enlarged view schematically showing the scale of the scale GP. FIG. 8 is a schematic diagram showing the positional relationship between the scale GP and the encoder heads EN4 and EN5. As shown in FIG. 7, the scale of the scale GP is composed of, for example, a convex portion GPt having a rising portion GPa and a falling portion GPb, and a concave portion GPU between adjacent convex portions GPt. In the present embodiment, one convex portion GPt and one concave portion GPU are assumed to be one unit of the scale GP, that is, one pitch of the scale. To simplify the explanation, each of the encoder heads EN1 to EN5 outputs the up pulse U when reading the rising part GPa of the scale and outputs the down pulse D when reading the falling part GPb. ..

目盛GPの目盛は、その立ち上がり部GPaから隣接する目盛GPの立ち上がり部GPaまでの距離SS1又はその立ち下がり部GPbから隣接する目盛の立ち下がり部GPbまでの距離SS2が、目盛同士のピッチ(間隔)になる。エンコーダスケール円盤SDの設計時に定められた目盛ピッチをSSとすると、目盛GPが正確に製造されていれば、目盛GP上のどの部分においても、距離SS1又はSS2は目盛ピッチSSと一致してくる。   The scale of the scale GP is such that the distance SS1 from the rising portion GPa to the rising portion GPa of the adjacent scale GP or the distance SS2 from the falling portion GPb to the falling portion GPb of the adjacent scale GP is the pitch (interval between the scales). )become. Assuming that the scale pitch determined when the encoder scale disk SD is designed is SS, if the scale GP is manufactured accurately, the distance SS1 or SS2 will match the scale pitch SS at any part on the scale GP. ..

そのため、目盛GPが図7の矢印Rで示す方向に移動したとき、エンコーダヘッドENが出力するパルスで見れば、2個のアップパルスUと1個のダウンパルスUとが出力された場合、あるいは2個のダウンパルスDと1個のアップパルスUとが出力された場合に、エンコーダスケール円盤SD(図6参照)の外周面(目盛GP)が目盛ピッチSS分だけ移動(回転)したことになる。エンコーダヘッドENが出力するパルスの種類を区別しなければ、3個のパルスが検出される度に、エンコーダスケール円盤SDの外周部が目盛ピッチSS分だけ移動したことになる。   Therefore, when the scale GP moves in the direction indicated by the arrow R in FIG. 7, when viewed from the pulses output by the encoder head EN, two up-pulses U and one down-pulse U are output, or When two down pulses D and one up pulse U are output, the outer peripheral surface (scale GP) of the encoder scale disk SD (see FIG. 6) has moved (rotated) by the scale pitch SS. Become. If the types of pulses output by the encoder head EN are not distinguished, the outer peripheral portion of the encoder scale disk SD has moved by the scale pitch SS each time three pulses are detected.

なお、実際のエンコーダ計測では、エンコーダヘッドから2相信号(sin波、cos波)を発生させ、この2相信号に基づいて、目盛ピッチSSをさらに細分化するような内挿信号処理が行われる。このため、デジタルカウンタによって実際に計数されるアップパルスU及びダウンパルスDは、目盛ピッチSSを数分の一〜数十分の一に等分した位置毎に発生する。   In actual encoder measurement, a two-phase signal (sin wave, cos wave) is generated from the encoder head, and interpolation signal processing is performed based on the two-phase signal to further subdivide the scale pitch SS. .. Therefore, the up pulse U and the down pulse D that are actually counted by the digital counter are generated at every position obtained by equally dividing the scale pitch SS into a few fractions to a few tenths.

図8は、スケール円盤SDの外周部に設けられた目盛GPの複数の目盛を直線的に並べて模式的に表したものである。図8では、エンコーダスケール円盤SDの外周部に設けられた目盛GPが矢印Rで示す方向へ移動するものとする。第1読み取り部としてのエンコーダヘッドEN4と、第2読み取り部としてのエンコーダヘッドEN5とが、目盛GPの移動方向に向かってこの順序で配置されている。2個のエンコーダヘッドEN4、EN5は、目盛GPから見ると、相対的に、目盛GPの移動方向とは反対方向に移動する。   FIG. 8 is a schematic view in which a plurality of scales GP provided on the outer peripheral portion of the scale disk SD are arranged linearly. In FIG. 8, it is assumed that the scale GP provided on the outer peripheral portion of the encoder scale disk SD moves in the direction indicated by the arrow R. An encoder head EN4 as a first reading unit and an encoder head EN5 as a second reading unit are arranged in this order in the moving direction of the scale GP. When viewed from the scale GP, the two encoder heads EN4 and EN5 relatively move in a direction opposite to the moving direction of the scale GP.

図6に示したように、一対のエンコーダヘッドEN4、EN5は、エンコーダヘッドEN4と第2中心軸AX2とを結ぶ線(設置方位線Le4)とエンコーダヘッドEN5と第2中心軸AX2とを結ぶ線(設置方位線Le5)とのなす中心角(エンコーダ取付角度)がθsである。また、図8に示すように、一対のエンコーダヘッドEN4、EN5がエンコーダスケール円盤SDの表面で目盛GPを読み取る位置の、目盛GPの周長方向における直線距離(ヘッド間距離)はXSである。   As shown in FIG. 6, the pair of encoder heads EN4 and EN5 includes a line connecting the encoder head EN4 and the second central axis AX2 (installation azimuth line Le4) and a line connecting the encoder head EN5 and the second central axis AX2. The central angle (encoder mounting angle) formed with the (installation azimuth line Le5) is θs. Further, as shown in FIG. 8, the linear distance (inter-head distance) in the circumferential direction of the scale GP at the position where the pair of encoder heads EN4 and EN5 read the scale GP on the surface of the encoder scale disk SD is XS.

一対のエンコーダヘッドEN4、EN5は、基板処理装置11のフレーム等に取り付けられると、エンコーダ取付角度θs及びヘッド間距離XSは一定である。上述したように、エンコーダスケール円盤SDの変形、エンコーダスケール円盤SDの製造時の精度、取り付け時の偏心、温度変化に起因するエンコーダスケール円盤SDの伸縮等によって、目盛ピッチSSはエンコーダスケール円盤SDの周方向において、必ずしも一定ではない。例えば、極めて模式的に説明すると、図8に示すように、目盛GP上の領域a、c、dにおいては、1つのエンコーダ取付角度θs及び1つのヘッド間距離XSの間に立ち上がり部GPaと立ち下がり部GPbとを一組として、3個の目盛GPが存在する。しかしながら、領域bは2.5個、領域eは6個の目盛GPが存在する。   When the pair of encoder heads EN4 and EN5 are attached to the frame or the like of the substrate processing apparatus 11, the encoder attachment angle θs and the head-to-head distance XS are constant. As described above, due to the deformation of the encoder scale disk SD, the accuracy in manufacturing the encoder scale disk SD, the eccentricity at the time of mounting, the expansion and contraction of the encoder scale disk SD caused by the temperature change, etc., the scale pitch SS becomes smaller than that of the encoder scale disk SD. It is not always constant in the circumferential direction. For example, in a very schematic manner, as shown in FIG. 8, in the areas a, c, and d on the scale GP, the rising portion GPa and the rising portion GPa stand between one encoder mounting angle θs and one head distance XS. There are three scales GP with the descending portion GPb as one set. However, there are 2.5 scales GP in the region b and 6 scales in the region e.

図8に示す例では、目盛ピッチSSが設計値の場合、例えば、1つのエンコーダ取付角度θs及び1つのヘッド間距離XSの間には、規定数(この例では3個)の目盛GPが存在するものとする。実際には、上述した目盛GPの誤差要因によって、1つのエンコーダ取付角度θs及び1つのヘッド間距離XSの間に存在する目盛GPの数は、前述した規定数から増減してしまう。図8中の領域aは、目盛ピッチがSSaであるが、領域bでは目盛GPの数が規定数よりも少ないため、領域bの目盛ピッチSSbは、領域aの目盛ピッチSSaよりも大きくなる。また、領域eは目盛GPの数が規定数よりも多いため、領域eの目盛ピッチSSeは、目盛ピッチSSaよりも小さくなる。   In the example shown in FIG. 8, when the scale pitch SS is a design value, for example, a prescribed number (three in this example) of scale GP are present between one encoder mounting angle θs and one head-to-head distance XS. It shall be. Actually, the number of scales GP existing between one encoder mounting angle θs and one head-to-head distance XS is increased or decreased from the above-mentioned specified number due to the above-mentioned error factor of the scale GP. In the region a in FIG. 8, the graduation pitch is SSa, but in the region b, the number of graduations GP is smaller than the specified number, so that the graduation pitch SSb in the region b is larger than the graduation pitch SSa in the region a. Further, since the number of graduations GP in the region e is larger than the specified number, the graduation pitch SSe in the region e is smaller than the graduation pitch SSa.

例えば、設計上の目盛ピッチSSが100であり、設計上のヘッド間距離XSが300であるとする。図8の領域a、c、dは、エンコーダヘッドEN4、EN5が目盛GPを読み取った各値(カウンターによる計数)に基づいて算出される実ヘッド間距離Xは300である。これは設計上のヘッド間距離XSと一致する。これに対して、図8の領域bは、エンコーダヘッドEN4、EN5が読み取った各値(カウンターによる計数値)に基づいて算出される実ヘッド間距離Xが250となり、領域eは、エンコーダヘッドEN4、EN5の読み取り値(カウンターによる計数値)に基づく実ヘッド間距離Xが600となる。   For example, it is assumed that the designed scale pitch SS is 100 and the designed head-to-head distance XS is 300. In the areas a, c, and d of FIG. 8, the actual head-to-head distance X calculated based on each value (counting by the counter) obtained by reading the scale GP by the encoder heads EN4 and EN5 is 300. This matches the designed head-to-head distance XS. On the other hand, in the area b in FIG. 8, the actual head-to-head distance X calculated based on each value read by the encoder heads EN4 and EN5 (count value by the counter) is 250, and in the area e, the encoder head EN4 , The actual head-to-head distance X based on the read value of EN5 (count value by the counter) is 600.

このように、設計上のヘッド間距離XSと実ヘッド間距離Xとの違いは、目盛GPの目盛ピッチ誤差に起因するものである。一対のエンコーダヘッドEN4、EN5を装置に固定した後、装置を一定温度の環境中に設置すれば、ヘッド間距離XSは変化しない。このため、例えば、エンコーダヘッドEN4、EN5の固定後におけるヘッド間距離XSを基準として、エンコーダヘッドEN4、EN5の読み取り値から求められる目盛GPの目盛ピッチ誤差のマップ(1周360°の角度位置毎の誤差量又は誤差の補正量)を作成する。そのマップの作成後は、エンコーダヘッドEN4、EN5(又は他のヘッドEN1〜EN3)によるスケールGPの読み取り値(カウンターの計数値)に基づいて、その角度位置に対応した誤差量又は補正量をマップから呼び出して逐次補正すれば、スケールGPの周長方向の移動距離誤差をリアルタイムに補正することができる。   As described above, the difference between the designed head-to-head distance XS and the actual head-to-head distance X is due to the scale pitch error of the scale GP. After fixing the pair of encoder heads EN4 and EN5 to the device, if the device is installed in an environment of constant temperature, the head-to-head distance XS does not change. Therefore, for example, with reference to the head-to-head distance XS after fixing the encoder heads EN4 and EN5, a map of the scale pitch error of the scale GP obtained from the read values of the encoder heads EN4 and EN5 (for each 360° angular position for one rotation). Error amount or error correction amount) is created. After creating the map, the error amount or the correction amount corresponding to the angular position is mapped based on the reading value (counter value of the counter) of the scale GP by the encoder heads EN4 and EN5 (or other heads EN1 to EN3). If it is called from and is sequentially corrected, the movement distance error of the scale GP in the circumferential direction can be corrected in real time.

実際の目盛ピッチ誤差及び目盛GPの移動距離誤差を補正する場合、例えば、目盛GPに誤差がない場合の目盛ピッチSS、設計上のヘッド間距離XS及び実ヘッド間距離Xを用い、さらに目盛GPに誤差が発生した場合における実際の目盛ピッチ(実目盛ピッチ)SSrは、例えば式(1)から求められる。実目盛ピッチSSrを用いることにより、目盛GPの誤差を補正し、結果として目盛GPの移動距離の誤差を補正することもできる。
SSr=SS×XS/X・・(1)
When correcting the actual scale pitch error and the moving distance error of the scale GP, for example, the scale pitch SS when there is no error in the scale GP, the designed head-to-head distance XS, and the actual head-to-head distance X are used, and the scale GP is further used. The actual graduation pitch (actual graduation pitch) SSr in the case where an error has occurred is calculated from, for example, equation (1). By using the actual scale pitch SSr, it is possible to correct the error of the scale GP and consequently the error of the moving distance of the scale GP.
SSr=SS×XS/X... (1)

また、一対のエンコーダヘッドEN4、EN5が読み取った、ヘッド間距離XSの間に存在する目盛GPの数(計測目盛線)NSに基づいて目盛GPの誤差を補正し、目盛GPの移動距離誤差を補正してもよい。ヘッド間距離XSの間に存在する目盛線の数NSは、一対のエンコーダヘッドEN4、EN5から得られるアップパルスU及びダウンパルスDのカウンターによる計数値によって求めることもできる。計測目盛線NSを用いた場合、実目盛ピッチSSrは、ヘッド間距離XSを含む式(2)で求めることができる。
SSr=XS/NS・・(2)
Further, the error of the scale GP is corrected based on the number of the scale GP (measurement scale line) NS existing between the head-to-head distance XS read by the pair of encoder heads EN4 and EN5, and the moving distance error of the scale GP is corrected. You may correct. The number NS of graduation lines existing between the head-to-head distance XS can also be obtained by the count value by the counter of the up pulse U and the down pulse D obtained from the pair of encoder heads EN4 and EN5. When the measurement graduation line NS is used, the actual graduation pitch SSr can be obtained by the equation (2) including the head-to-head distance XS.
SSr=XS/NS...(2)

目盛ピッチの誤差及び目盛GPの移動距離の誤差は、円筒部材の位置検出装置が有する補正部としての制御装置14が、例えば、式(1)又は式(2)を用いた演算によって、一対のエンコーダヘッドEN4、EN5の読み取り値に対する補正量として適用する。このため、制御装置14を備える円筒部材の位置検出装置及び基板処理装置11は、目盛GPが設けられるエンコーダスケール円盤SDの変形等によって目盛ピッチSSに誤差が生じても、誤差マップ又は補正マップを使うことで、ほぼリアルタイムにその誤差を補正することができるので、エンコーダスケール円盤SD及び第2ドラム部材22について、精度のよい位置計測(周方向における位置計測)が実現できる。次に、目盛ピッチの誤差及び移動距離の誤差の補正について説明する。   The error of the graduation pitch and the error of the moving distance of the graduation GP are determined by the control device 14 as a correction unit included in the position detecting device of the cylindrical member by a calculation using, for example, the formula (1) or the formula (2). It is applied as a correction amount for the read values of the encoder heads EN4 and EN5. Therefore, the cylindrical member position detection device and the substrate processing device 11 including the control device 14 generate the error map or the correction map even if an error occurs in the scale pitch SS due to deformation of the encoder scale disk SD provided with the scale GP. Since the error can be corrected almost in real time by using the encoder scale disk SD and the second drum member 22, accurate position measurement (position measurement in the circumferential direction) can be realized. Next, the correction of the scale pitch error and the movement distance error will be described.

図9は、スケールの目盛ピッチ誤差を補正する手順を示すフローチャートである。図10は、外周面に目盛を有するスケール円盤SDとエンコーダヘッドEN4、EN5との関係を示す図である。図11は、補正マップの一例を示す図である。目盛GPの目盛ピッチ誤差を補正する場合、図10に示すように、一対のエンコーダヘッドEN4、EN5のヘッド間距離XSを予め計測しておき、制御装置14が有する記憶部に記憶させる。ヘッド間距離XSは、一対のエンコーダヘッドEN4、EN5がエンコーダスケール円盤SDの外周面で目盛GPを読み取る位置で求められる。一対のエンコーダヘッドEN4、EN5が目盛GPを読み取る位置は、エンコーダスケール円盤SDが真円であり、かつ回転中心線AX2に対してエンコーダスケール円盤SDが偏心していない状態での位置とすることができる。この場合、図10に示すように、回転中心線AX2からエンコーダスケール円盤SDの設計値の半径(中心から外周面までの距離)raで湾曲した曲面Pd(目盛GPの目盛面)上で、一対のエンコーダヘッドEN4、EN5のヘッド間距離XSが計測される。図10に示す例において、エンコーダスケール円盤SDの目盛GPは、矢印Rで示す方向、すなわち、エンコーダヘッドEN4からエンコーダヘッドEN5に向かって回転(旋回)する。   FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for correcting the scale pitch error of the scale. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the scale disk SD having scales on the outer peripheral surface and the encoder heads EN4 and EN5. FIG. 11 is a diagram showing an example of the correction map. When correcting the scale pitch error of the scale GP, as shown in FIG. 10, the head-to-head distance XS of the pair of encoder heads EN4 and EN5 is measured in advance and stored in the storage unit of the control device 14. The head-to-head distance XS is obtained at a position where the pair of encoder heads EN4 and EN5 read the scale GP on the outer peripheral surface of the encoder scale disk SD. The position where the pair of encoder heads EN4 and EN5 reads the scale GP can be a position where the encoder scale disk SD is a perfect circle and the encoder scale disk SD is not eccentric with respect to the rotation center line AX2. .. In this case, as shown in FIG. 10, on the curved surface Pd (scale surface of the scale GP) curved at the radius of the design value of the encoder scale disk SD (distance from the center to the outer peripheral surface) ra, as shown in FIG. The head-to-head distance XS of the encoder heads EN4 and EN5 is measured. In the example shown in FIG. 10, the scale GP of the encoder scale disk SD rotates (turns) in the direction indicated by the arrow R, that is, from the encoder head EN4 to the encoder head EN5.

図9に示すように、ステップS101において、図1に示す基板処理装置11の処理が開始されていない場合(ステップS101、No)、目盛GP等の補正は実行しない。ステップS101において、基板処理装置11の処理が開始され、スケール円盤SDが安定に回転している場合(ステップS101、Yes)、ステップS102において、制御装置14は、所定のタイミングでエンコーダヘッドEN4、EN5からこれらの読み取り値(カウンターの計数値)を取得する。所定のタイミングで取得とは、例えば、エンコーダスケール円盤SDの目盛GPが回転中心線AX2を中心として所定の角度α(度)だけ回転する毎に、制御装置14がエンコーダヘッドEN4、EN5の各読み取り値を取得すること、すなわち各カウンターの計数値をラッチして記憶することをいう。以下、角度αを、適宜、回転角度αということもある。エンコーダスケール円盤SDが等角速度(等周速度)で回転している場合、所定の時間t毎に制御装置14が両方のエンコーダヘッドEN4、EN5の各読み取り値を取得してもよい。この例において、α(度)は、360の約数が好ましいが、角度αはこれに限定されるものではない。角度αは、目盛ピッチ誤差の傾向(誤差の振れ幅や周方向の変化率)に応じて決められる。   As shown in FIG. 9, in step S101, when the process of the substrate processing apparatus 11 shown in FIG. 1 is not started (step S101, No), the correction of the scale GP or the like is not executed. In step S101, when the processing of the substrate processing apparatus 11 is started and the scale disk SD is stably rotating (step S101, Yes), in step S102, the control device 14 sets the encoder heads EN4 and EN5 at a predetermined timing. These readings (counter count values) are obtained from. The acquisition at a predetermined timing means, for example, that the controller 14 reads each of the encoder heads EN4 and EN5 every time the scale GP of the encoder scale disk SD rotates about the rotation center line AX2 by a predetermined angle α (degrees). Acquiring a value, that is, latching and storing the count value of each counter. Hereinafter, the angle α may be appropriately referred to as a rotation angle α. When the encoder scale disk SD is rotating at a constant angular velocity (constant circumferential velocity), the control device 14 may acquire each reading value of both encoder heads EN4 and EN5 at every predetermined time t. In this example, α (degrees) is preferably a divisor of 360, but the angle α is not limited to this. The angle α is determined according to the tendency of the scale pitch error (the fluctuation range of the error or the rate of change in the circumferential direction).

エンコーダスケール円盤SDが等角速度で回転している場合、制御装置14は、時間t毎に両方のエンコーダヘッドEN4、EN5からこれらの読み取り値を取得する。制御装置14が、所定の角度α毎に両方のエンコーダヘッドEN4、EN5からこれらの読み取り値を取得する場合、例えば、エンコーダスケール円盤SDの回転角度検出手段を用意する。そして、制御装置14は、エンコーダスケール円盤SDが角度αだけ回転したことを回転角度検出手段が検出したタイミング毎に、両方のエンコーダヘッドEN4、EN5からこれらの読み取り値を取得する。また、両方のエンコーダヘッドEN4、EN5のいずれか一方を回転角度検出手段としても用いてもよい。例えば、エンコーダヘッドEN4を回転角度検出手段として用いた場合、制御装置14は、エンコーダスケール円盤SDが角度αだけ回転したことをエンコーダヘッドEN4が検出したタイミング毎に、両方のエンコーダヘッドEN4、EN5からこれらの読み取り値を取得する。エンコーダスケール円盤SDが角度αだけ回転したことは、例えば、エンコーダヘッドEN4が、回転角度αに相当する目盛GPの数を検出し、これに対応するパルス数を出力することで検出できる。   When the encoder scale disk SD is rotating at a constant angular velocity, the control device 14 acquires these read values from both encoder heads EN4 and EN5 at each time t. When the control device 14 acquires these read values from both encoder heads EN4 and EN5 for each predetermined angle α, for example, a rotation angle detecting means of the encoder scale disk SD is prepared. Then, the control device 14 acquires these read values from both encoder heads EN4 and EN5 at each timing when the rotation angle detection means detects that the encoder scale disk SD has rotated by the angle α. Further, either one of both encoder heads EN4 and EN5 may be used as the rotation angle detecting means. For example, when the encoder head EN4 is used as the rotation angle detecting means, the control device 14 detects from the encoder heads EN4 and EN5 each time the encoder head EN4 detects that the encoder scale disk SD has rotated by the angle α. Get these readings. The fact that the encoder scale disk SD has rotated by the angle α can be detected, for example, by the encoder head EN4 detecting the number of scales GP corresponding to the rotation angle α and outputting the number of pulses corresponding to this.

次に、ステップS103に進み、制御装置14は、ステップS102で取得した読み取り値に基づき、目盛GPの補正値としての実目盛ピッチSSrを求める。例えば、上述した式(2)を用いて実目盛ピッチSSrを求める場合、制御装置14は、エンコーダヘッドEN4、EN5の読み取り値から、計測スケール数NSを求める。計測スケール数NSは、エンコーダヘッドEN4による目盛GPの数の読み取り値NSaと、エンコーダヘッドEN5による目盛GPの数の読み取り値NSbとの差分(NSa−NSb)である。そして、制御装置14は、自身の記憶部に記憶したヘッド間距離XSを読み出して、式(2)から実目盛ピッチSSrを求める。実目盛ピッチSSrが、角度α(度)の範囲における目盛GPの間隔の補正値となる。なお、上述した式(2)を用いて実目盛ピッチSSrを求める場合は、計測スケール数NSと目盛GPに誤差がない場合の目盛ピッチSSとの積から計測エンコーダ間距離Xを求め、ヘッド間距離XS、目盛ピッチSS及び計測エンコーダ間距離Xから計測スケール数NSを求めればよい。   Next, proceeding to step S103, the control device 14 obtains the actual scale pitch SSr as the correction value of the scale GP based on the read value obtained at step S102. For example, when obtaining the actual scale pitch SSr using the above equation (2), the control device 14 obtains the measurement scale number NS from the read values of the encoder heads EN4 and EN5. The measurement scale number NS is the difference (NSa-NSb) between the read value NSa of the number of scale GP by the encoder head EN4 and the read value NSb of the number of scale GP by the encoder head EN5. Then, the control device 14 reads the head-to-head distance XS stored in its own storage unit and obtains the actual scale pitch SSr from the equation (2). The actual scale pitch SSr becomes a correction value for the interval of the scale GP in the range of the angle α (degrees). When the actual scale pitch SSr is obtained using the above-mentioned formula (2), the inter-measuring encoder distance X is obtained from the product of the number of measurement scales NS and the scale pitch SS when the scale GP has no error, and the distance between the heads is calculated. The number NS of measurement scales may be obtained from the distance XS, the scale pitch SS, and the distance X between the measurement encoders.

計測スケール数NSは、例えば、次のようにして求めることができる。エンコーダスケール円盤SDが有する複数の目盛GPの基準となる位置(スケール基準位置)GPbを、エンコーダヘッドEN4が読み取ったとき、制御装置14は、エンコーダヘッドEN4をリセット(エンコーダヘッドEN4のZ相による0点リセット)してから、エンコーダヘッドEN4が検出した目盛GPの数を計数する。次に、エンコーダヘッドEN5がスケール基準位置GPbを読み取ったとき、制御装置14は、エンコーダヘッドEN5をリセット(エンコーダヘッドEN5のZ相による0点リセット)する。そして、制御装置14は、エンコーダヘッドEN5が0にリセットされたときにおけるエンコーダヘッドEN4の目盛GPの数を取得し、エンコーダヘッドEN5がスケール基準位置GPbを読み取ったときにおける目盛GPの数、すなわち0との差分を求める。この差分が、計測スケール数NSである。これ以降において、制御装置14は、エンコーダヘッドEN4、EN5による目盛GPの計数を継続するとともに、所定の角度α又は所定の時間t毎に両方のエンコーダヘッドEN4、EN5の読み取り値の計数値(目盛GPの計数値)を取得し、その差分を求め、これを所定の角度α又は所定の時間tにおける計測スケール数NSとする。この例において、エンコーダスケール円盤SDが1周すると、スケール基準位置GPbは元の位置に戻るが、このとき、エンコーダヘッドEN4、EN5の各々に接続されたカウンターはリセットしなくてもよいし、リセットしてもよい。   The measurement scale number NS can be obtained as follows, for example. When the encoder head EN4 reads the reference position (scale reference position) GPb of the plurality of scales GP included in the encoder scale disk SD, the control device 14 resets the encoder head EN4 (0 according to the Z phase of the encoder head EN4. After the point reset), the number of scale GP detected by the encoder head EN4 is counted. Next, when the encoder head EN5 reads the scale reference position GPb, the control device 14 resets the encoder head EN5 (zero point reset by the Z phase of the encoder head EN5). Then, the control device 14 acquires the number of scales GP of the encoder head EN4 when the encoder head EN5 is reset to 0, and the number of scales GP when the encoder head EN5 reads the scale reference position GPb, that is, 0. Find the difference between and. This difference is the measurement scale number NS. After this, the control device 14 continues counting the scale GP by the encoder heads EN4 and EN5, and at the same time, the count value (scale) of the read values of both encoder heads EN4 and EN5 at a predetermined angle α or at a predetermined time t. The GP count value) is acquired, and the difference between them is obtained, and this is set as the measurement scale number NS at a predetermined angle α or a predetermined time t. In this example, when the encoder scale disk SD makes one revolution, the scale reference position GPb returns to the original position, but at this time, the counters connected to the encoder heads EN4 and EN5 do not need to be reset, or reset. You may.

ステップS103で、ある角度αにおける実目盛ピッチSSr(目盛GPの補正値に相当)が求められたら、ステップS104において、制御装置14は、その角度αと対応付けて図11に示す補正マップTBcに記述する。例えば、補正マップTBcのNo.2には、角度2×αと、それに対応する実目盛ピッチSSr2(=XS/NS2)とが記述される。補正マップTBcは、制御装置14の記憶部に記憶されている。制御装置14は、複数の目盛GPの全周(エンコーダスケール円盤SDの全周)にわたって実目盛ピッチSSrを求める。制御装置14は、基板処理装置11の処理中において、エンコーダヘッドEN4とエンコーダヘッドEN5との少なくとも一方が検出したエンコーダスケール円盤SDの角度に対応した補正値、すなわち実目盛ピッチSSrを補正マップTBcから読み出して、目盛GPの誤差を補正する。図6に示すように、基板処理装置11が3以上のエンコーダヘッドEN1、EN2、EN3、EN4、EN5を有する場合、制御装置14は、エンコーダヘッドEN4、EN5以外についても、補正マップTBcを用いて目盛GPの誤差を補正してもよい。次に、ステップS105に進み、基板処理装置11の処理が終了していない場合には(ステップS105、No)、制御装置14は、ステップS102〜ステップS104を継続し、基板処理装置11の処理が終了した場合には(ステップS105、Yes)、制御装置14は、目盛GP等の補正を終了する。   When the actual scale pitch SSr (corresponding to the correction value of the scale GP) at a certain angle α is obtained in step S103, the control device 14 associates it with the angle α in the correction map TBc shown in FIG. 11 in step S104. Describe. For example, No. of the correction map TBc. In 2, the angle 2×α and the corresponding actual scale pitch SSr2 (=XS/NS2) are described. The correction map TBc is stored in the storage unit of the control device 14. The control device 14 obtains the actual scale pitch SSr over the entire circumference of the plurality of scales GP (the entire circumference of the encoder scale disk SD). During the processing of the substrate processing apparatus 11, the control device 14 determines a correction value corresponding to the angle of the encoder scale disk SD detected by at least one of the encoder head EN4 and the encoder head EN5, that is, the actual scale pitch SSr from the correction map TBc. Read out and correct the error of the scale GP. As shown in FIG. 6, when the substrate processing apparatus 11 has three or more encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4, EN5, the control device 14 uses the correction map TBc for other than the encoder heads EN4, EN5. You may correct the error of the scale GP. Next, the process proceeds to step S105, and when the process of the substrate processing apparatus 11 is not completed (step S105, No), the control device 14 continues steps S102 to S104, and the process of the substrate processing apparatus 11 is performed. When finished (Yes at Step S105), the control device 14 finishes the correction of the scale GP and the like.

上記例では、基板処理装置11の処理中、すなわち、処理部が基板に対して所定の処理(例えば、露光処理)を施しているときに、制御装置14は、複数の目盛GPの間隔が見かけ上、一定になるように補正する。このようにすることで、基板処理装置11の稼働中に発生した目盛GPの誤差、すなわち読み取りスケール間隔の誤差をリアルタイムで補正できるので、基板処理装置11の処理の精度が向上する。   In the above example, during the processing of the substrate processing apparatus 11, that is, when the processing unit is performing the predetermined processing (for example, the exposure processing) on the substrate, the control device 14 causes the intervals between the plurality of scales GP to be apparent. Above, correct so that it becomes constant. By doing so, the error of the scale GP generated during the operation of the substrate processing apparatus 11, that is, the error of the reading scale interval can be corrected in real time, so that the processing accuracy of the substrate processing apparatus 11 is improved.

円盤SDが1周、すなわち、エンコーダヘッドEN4の位置にあったスケール基準位置GPbがエンコーダヘッドEN4の位置に戻ってくると、全周分の目盛GPの補正値として、実目盛ピッチSSrが求められる。制御装置14は、以後も円盤SDが1周する毎に同様に目盛GPを補正してもよいし、円盤SDが1周した後は目盛GPの補正を終了し、所定のタイミング(例えば、所定時間が経過した後又は所定の温度変化があった場合等)で目盛GPの補正を再開してもよい。前者のようにすると、補正マップTBcを随時更新するため、エンコーダスケール円盤SD及び目盛GPの短時間における変形又は寸法変化等にも迅速に対応できる。後者のようにすると、補正マップTBcの更新頻度を抑制できるので、その分、制御装置14のハードウェア資源を有効に利用できる。   When the disk SD makes one round, that is, when the scale reference position GPb at the position of the encoder head EN4 returns to the position of the encoder head EN4, the actual scale pitch SSr is obtained as the correction value of the scale GP for the entire circumference. . The controller 14 may similarly similarly correct the scale GP each time the disk SD makes one revolution, or after the disk SD makes one revolution, finishes the correction of the scale GP at a predetermined timing (for example, a predetermined time). The correction of the scale GP may be restarted after a lapse of time or when there is a predetermined temperature change. In the former case, the correction map TBc is updated at any time, so that the encoder scale disk SD and the scale GP can be promptly dealt with even when they are deformed or changed in size. In the latter case, the update frequency of the correction map TBc can be suppressed, and accordingly, the hardware resources of the control device 14 can be effectively used.

制御装置14がエンコーダヘッドEN4、EN5からこれらの読み取り値を取得する際に、取得のタイミングが短いほど又はエンコーダヘッドEN4、EN5の間隔が小さいほど、目盛GPの補正精度が向上する。エンコーダヘッドEN4、EN5の間隔は、エンコーダヘッドEN4、EN5の大きさ及びその他の部品配置との兼ね合い等から、ある程度の制約を受ける。このため、エンコーダヘッドEN4、EN5からこれらの読み取り値を取得する際のタイミングを短くする方が、汎用性は高くなるという利点がある。   When the control device 14 acquires these read values from the encoder heads EN4 and EN5, the shorter the acquisition timing or the smaller the interval between the encoder heads EN4 and EN5, the higher the correction accuracy of the scale GP. The distance between the encoder heads EN4 and EN5 is restricted to some extent in consideration of the size of the encoder heads EN4 and EN5 and the arrangement of other components. Therefore, there is an advantage that the versatility is improved by shortening the timing when acquiring these read values from the encoder heads EN4 and EN5.

図12、図13は、一対のエンコーダヘッドからこれらの読み取り値を取得する際のタイミングを示す概念図である。上述した例では、エンコーダスケール円盤SDの複数の目盛GPが回転中心線AX2を中心として所定の回転角度α(度)だけ回転する毎に、制御装置14がエンコーダヘッドEN4、EN5からこれらの読み取り値を取得した。このときの回転角度α(度)を、360の約数とした場合、エンコーダスケール円盤SDが複数回転している間、エンコーダヘッドEN4、EN5は毎周同じ位置を読み取ることになる(図12参照)。この場合、目盛GPの補正精度を向上させるためには、所定の回転角度αを小さくする必要があるが、装置の制約等から無闇に回転角度αを小さくすることはできない。   12 and 13 are conceptual diagrams showing the timings when these read values are acquired from the pair of encoder heads. In the above-described example, every time the plurality of scales GP of the encoder scale disk SD rotate about the rotation center line AX2 by a predetermined rotation angle α (degrees), the control device 14 reads these read values from the encoder heads EN4 and EN5. Got When the rotation angle α (degrees) at this time is set to a divisor of 360, the encoder heads EN4 and EN5 read the same position every circumference while the encoder scale disk SD is rotating a plurality of times (see FIG. 12). ). In this case, in order to improve the correction accuracy of the scale GP, it is necessary to reduce the predetermined rotation angle α, but it is not possible to reduce the rotation angle α inevitably due to restrictions of the device.

本実施形態において、複数の目盛GPを有するエンコーダスケール円盤SDが回転体(連続体)なので、必ずしも1周毎の周期性を担保しないでも、エンコーダヘッドEN4、EN5を用いて連続的に測定が可能である。このため、例えば、回転角度α(度)を360度の約数とならない数とすることにより、エンコーダスケール円盤SDが複数回転した場合における、エンコーダヘッドEN4、EN5の読取位置の周期性を崩すことができる。特に、α(度)を360度の約数とならない数かつ素数とすることにより、前述した周期性をより効果的に崩すことができる。その結果、所定の回転角度αが大きくても、複数の目盛GP(エンコーダスケール円盤SD)が周回を重ねる毎に発生するズレ量が微小となるため、結果としてエンコーダヘッドEN4、EN5による目盛GPの測定間隔を小さくすることができる(図13参照)。   In this embodiment, since the encoder scale disk SD having a plurality of scales GP is a rotating body (continuous body), it is possible to continuously measure using the encoder heads EN4 and EN5 without necessarily ensuring the periodicity for each rotation. Is. Therefore, for example, by setting the rotation angle α (degrees) to a number that is not a divisor of 360 degrees, the periodicity of the reading positions of the encoder heads EN4 and EN5 is destroyed when the encoder scale disk SD rotates a plurality of times. You can In particular, by setting α (degree) to a number that is not a divisor of 360 degrees and is a prime number, it is possible to more effectively break the periodicity described above. As a result, even if the predetermined rotation angle α is large, the amount of deviation that occurs each time a plurality of graduations GP (encoder scale disk SD) overlaps the lap becomes small, and as a result, the graduation GP by the encoder heads EN4 and EN5 becomes smaller. The measurement interval can be shortened (see FIG. 13).

例えば、角度αを10度〜35度程度の間で360度の約数とならない値とするのがよいが、360/αの値が小数点以下1桁〜4桁程度、好ましくは小数点以下1桁〜4桁で割り切れるような値としてもよい。一例として、角度αを11度、17度、19度、23度等の素数とした場合、360/αは小数点以下4桁でも割り切れない。一方、角度αを12.5度、16度、25度、28.8度のいずれかにした場合、360/αは小数点以下1桁で割り切れる。角度αを19.2度、32.0度とした場合、360/αは小数点以下2桁で割り切れる。角度αを12.8度とした場合、360/αは小数点以下3桁で割り切れる。さらに角度αを25.6度とした場合、360/αは小数点以下4桁で割り切れる。なお、回転角度αが10度〜35度の間で、約数(360/αが整数)となる角度は、10度、12度、14.4度、15度、18度、20度、22.5度、24度、30度である。また、回転角度αは1度〜10度の範囲であっても構わないが、360/αが整数となるような約数を避ける場合、回転角度αは7度、9度となる。なお、必要とする誤差補正の分解能によっては、回転角度αを1度未満、例えば0.5度毎にエンコーダヘッドEN4、EN5の各々による読み取り値の差分を求めて、ピッチ誤差のマップを作成してもよい。   For example, it is preferable that the angle α be a value that does not become a divisor of 360 degrees between about 10 degrees and 35 degrees, but the value of 360/α is about 1 to 4 digits after the decimal point, preferably 1 digit after the decimal point. It may be a value that is divisible by 4 digits. As an example, when the angle α is a prime number such as 11 degrees, 17 degrees, 19 degrees, and 23 degrees, 360/α cannot be divided even by four digits after the decimal point. On the other hand, when the angle α is set to any of 12.5 degrees, 16 degrees, 25 degrees, and 28.8 degrees, 360/α is divisible by one digit after the decimal point. When the angle α is 19.2 degrees and 32.0 degrees, 360/α is divisible by two digits after the decimal point. When the angle α is 12.8 degrees, 360/α is divisible by 3 digits after the decimal point. Further, when the angle α is set to 25.6 degrees, 360/α is divisible by 4 digits after the decimal point. It should be noted that when the rotation angle α is between 10° and 35°, angles that are divisors (360/α is an integer) are 10°, 12°, 14.4°, 15°, 18°, 20°, 22. 5 degrees, 24 degrees, and 30 degrees. Further, the rotation angle α may be in the range of 1 degree to 10 degrees, but when avoiding a divisor such that 360/α is an integer, the rotation angle α is 7 degrees or 9 degrees. Depending on the required resolution of the error correction, the difference between the read values by the encoder heads EN4 and EN5 is calculated for each rotation angle α of less than 1 degree, for example, every 0.5 degrees, and a pitch error map is created. You may.

図14は、スケールの誤差を補正する手順を示すフローチャートである。図14に示す例は、エンコーダスケール円盤SDの複数の目盛GPが回転中心線AX2を中心として所定の角度α(度)だけ回転する毎に一対のエンコーダヘッドEN4、EN5がこれらを読み取る場合において、回転角度αを360の約数でない素数とした場合の処理手順を示している。この例において、回転角度αは、例えば、7度、11度等とすることができる。   FIG. 14 is a flowchart showing the procedure for correcting the scale error. In the example shown in FIG. 14, when the plurality of scales GP of the encoder scale disk SD rotate about the rotation center line AX2 by a predetermined angle α (degrees), a pair of encoder heads EN4 and EN5 read them. The processing procedure when the rotation angle α is a prime number that is not a divisor of 360 is shown. In this example, the rotation angle α can be, for example, 7 degrees, 11 degrees, or the like.

ステップS201〜ステップS204は、α(度)を360の約数とした上述の例におけるステップS101〜ステップS104と同様なので、説明を省略する。ステップS205において、制御装置14は、補正値を求め始めてからエンコーダスケール円盤SDが規定の回転数まで回転していない場合(ステップS205、No)、ステップS202〜ステップS205を繰り返す。ステップS205において、制御装置14は、補正値を求め始めてからエンコーダスケール円盤SDが規定の回転数まで回転した場合(ステップS205、Yes)、ステップS206に進む。ステップS206は、α(度)を360の約数とした上述の例におけるステップS105と同様なので説明を省略する。ステップS205における規定の回転数は2回転以上であればよいが、規定の回転数が大きくなるに従って、目盛GPの補正精度を向上させる効果は小さくなる。このため、2回転以上の適切な範囲で規定の回転数を設定することが好ましい。   Steps S201 to S204 are the same as steps S101 to S104 in the above example in which α (degrees) is a divisor of 360, so description thereof will be omitted. In step S205, the control device 14 repeats steps S202 to S205 when the encoder scale disk SD has not rotated to the specified number of rotations since the start of obtaining the correction value (step S205, No). In step S205, the control device 14 proceeds to step S206 when the encoder scale disk SD has rotated to the specified rotation speed since the start of obtaining the correction value (step S205, Yes). Since step S206 is the same as step S105 in the above example in which α (degree) is a divisor of 360, description thereof will be omitted. The prescribed number of revolutions in step S205 may be two revolutions or more, but as the prescribed number of revolutions increases, the effect of improving the correction accuracy of the scale GP decreases. For this reason, it is preferable to set the prescribed number of revolutions in an appropriate range of two or more revolutions.

次に、エンコーダヘッドEN4、EN5の配置について説明する。図6に示すように、第1読み取り部としてのエンコーダヘッドEN4及び第2読み取り部としてのエンコーダヘッドEN5は、処理部としての露光装置EX(図1参照)よりも円筒部材としての第2ドラム部材22の回転方向とは反対側に配置されることが好ましい。より具体的には、第2ドラム部材22に支持された基板Pが露光装置EXによって露光処理される部分よりも、第2ドラム部材22の回転方向とは反対側に配置されることが好ましい。すなわち、第2ドラム部材22に支持された基板Pが露光装置EXによって露光処理される部分よりも前の二箇所で目盛GPを読み取り、補正値を求める。図6に示す例において、第2ドラム部材22の回転方向は、エンコーダヘッドEN4からエンコーダヘッドEN5へ向かう方向である。エンコーダヘッドEN4、EN5をこのように配置することで、目盛GPが補正された後における第2ドラム部材22の周方向における位置情報を用いて処理(この例では露光処理)の制御にフィードバックすることができるので、処理の精度が向上する。   Next, the arrangement of the encoder heads EN4 and EN5 will be described. As shown in FIG. 6, the encoder head EN4 as the first reading unit and the encoder head EN5 as the second reading unit include a second drum member as a cylindrical member rather than an exposure apparatus EX (see FIG. 1) as a processing unit. 22 is preferably arranged on the side opposite to the rotation direction. More specifically, it is preferable that the substrate P supported by the second drum member 22 is arranged on the side opposite to the rotation direction of the second drum member 22 with respect to the portion exposed by the exposure apparatus EX. That is, the scale GP is read at two positions before the portion where the substrate P supported by the second drum member 22 is exposed by the exposure apparatus EX, and the correction value is obtained. In the example shown in FIG. 6, the rotation direction of the second drum member 22 is the direction from the encoder head EN4 to the encoder head EN5. By arranging the encoder heads EN4 and EN5 in this way, the position information in the circumferential direction of the second drum member 22 after the scale GP is corrected is used as feedback for control of processing (exposure processing in this example). Therefore, the accuracy of processing is improved.

本実施形態においては、エンコーダヘッドEN4、EN5の両方を基板Pが露光装置EXによって露光処理される部分よりも、第2ドラム部材22の回転方向とは反対側に配置しているが、一方を露光処理される部分に配置してもよい。例えば、エンコーダヘッドEN5を第1読み取り部とし、エンコーダヘッドEN1を第2読み取り部とし、両者の読み取り値の差分に基づいて目盛GPの補正値を求めてもよい。   In the present embodiment, both the encoder heads EN4 and EN5 are arranged on the side opposite to the rotation direction of the second drum member 22 with respect to the portion where the substrate P is exposed by the exposure apparatus EX, but one of them is arranged. You may arrange|position in the part to be exposed. For example, the encoder head EN5 may be the first reading unit, the encoder head EN1 may be the second reading unit, and the correction value of the scale GP may be obtained based on the difference between the reading values of the two.

また、本実施形態では、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2は、エンコーダヘッドEN4、EN5に対応した位置に配置されているので、基板Pの表面における変化をアライメント顕微鏡AMG1、AMG2で計測することにより、処理位置における基板Pの変化を予測して、処理時に補正することもできる。さらに、エンコーダヘッドEN4、EN5に加え、これらとは異なる位置、例えば、処理位置に配置されているエンコーダヘッドEN1、EN2の少なくとも一方を用いて、回転中心線AX2の振れ(回転中心線AX2と直交する方向における動き)、真円度(形状歪み)又は第2ドラム部材22の偏心等を計測し、その計測値に基づいて処理の補正をすることもできる。   Further, in the present embodiment, since the alignment microscopes AMG1 and AMG2 are arranged at the positions corresponding to the encoder heads EN4 and EN5, by measuring the change on the surface of the substrate P with the alignment microscopes AMG1 and AMG2, the processing positions It is also possible to predict the change of the substrate P at the time and correct it during the processing. Further, in addition to the encoder heads EN4 and EN5, at least one of the encoder heads EN1 and EN2 arranged at a position different from these, for example, the processing position, is used to shake the rotation center line AX2 (orthogonal to the rotation center line AX2. It is also possible to measure the circularity (shape distortion), the eccentricity of the second drum member 22, or the like, and correct the process based on the measured value.

回転中心線AX2の振れ又は第2ドラム部材22の偏心等を計測する場合、処理位置(露光処理の位置)に対してエンコーダヘッドEN4、EN5とは反対側に配置されている第3読み取り部としてのエンコーダヘッドEN3(図6参照)を、エンコーダヘッドEN4、EN5とともに用いることが好ましい。このようにすると、処理位置の前後で、回転中心線AX2の振れ等の計測結果を比較し、中間値を回転中心線AX2の振れに対する補正値とすることができる。また、処理位置を挟んで前後に配置されたエンコーダヘッドEN4、EN5とエンコーダヘッドEN3とを用いて回転中心線AX2の振れ等を計測し、その計測値に基づいて補正することにより、回転中心線AX2の振れ等を補正する際の精度が向上する。エンコーダヘッドEN3を第3読み取り部として用いる場合、エンコーダヘッドEN5と回転中心線AX2とを結ぶ直線(設置方位線Le5)とエンコーダヘッドEN3と回転中心線AX2とを結ぶ直線(設置方位線Le3)とのなす角度は、図6に示す210度に限定されるものではなく、エンコーダヘッドEN3が処理位置側にあってもよい。   When measuring the shake of the rotation center line AX2, the eccentricity of the second drum member 22, or the like, as a third reading unit arranged on the side opposite to the encoder heads EN4 and EN5 with respect to the processing position (position of exposure processing) It is preferable to use the encoder head EN3 (see FIG. 6) with the encoder heads EN4 and EN5. By doing so, the measurement results such as the shake of the rotation center line AX2 can be compared before and after the processing position, and the intermediate value can be used as the correction value for the shake of the rotation center line AX2. In addition, by measuring the shake of the rotation center line AX2 using the encoder heads EN4 and EN5 and the encoder head EN3 that are arranged in front of and behind the processing position, and correcting based on the measured value, the rotation center line AX2 is corrected. The accuracy in correcting the shake and the like of the AX2 is improved. When the encoder head EN3 is used as the third reading unit, a straight line connecting the encoder head EN5 and the rotation center line AX2 (installation azimuth line Le5) and a straight line connecting the encoder head EN3 and the rotation center line AX2 (installation azimuth line Le3). The angle formed by is not limited to 210 degrees shown in FIG. 6, and the encoder head EN3 may be on the processing position side.

第1読み取り部としてのエンコーダヘッドEN4及び第2読み取り部としてのエンコーダヘッドEN5に加え、第3読み取り部としてのエンコーダヘッドEN3を用いる場合、エンコーダスケール円盤SDの周方向におけるエンコーダヘッドEN4とエンコーダヘッドEN5との間隔は、エンコーダヘッドEN5とエンコーダヘッドEN3との間隔よりも小さいことが好ましい。エンコーダヘッドEN4とエンコーダヘッドEN5との間隔を狭くすることで、目盛GPの補正精度を向上させることができる。また、エンコーダヘッドEN5とエンコーダヘッドEN3との間隔を広くすることで、第2ドラム部材22の偏心等を検出する際の感度を向上させることができる。   When the encoder head EN4 as the first reading unit and the encoder head EN5 as the second reading unit, and the encoder head EN3 as the third reading unit are used, the encoder head EN4 and the encoder head EN5 in the circumferential direction of the encoder scale disk SD are used. The distance between and is preferably smaller than the distance between the encoder head EN5 and the encoder head EN3. By reducing the distance between the encoder head EN4 and the encoder head EN5, it is possible to improve the correction accuracy of the scale GP. Further, by widening the distance between the encoder head EN5 and the encoder head EN3, it is possible to improve the sensitivity when detecting the eccentricity of the second drum member 22 and the like.

次に、第1読み取り部としてのエンコーダヘッドEN4と第2読み取り部としてのエンコーダヘッドEN5とを配置する間隔について説明する。エンコーダヘッドEN4とエンコーダヘッドEN5とは、エンコーダヘッドEN4と回転中心線AX2とを結ぶ線(設置方位線Le4)とエンコーダヘッドEN5と回転中心線AX2とを結ぶ線(設置方位線Le5)とのなす中心角であるエンコーダ取付角度θsが、90度、180度及び270度以外の角度となるように配置されることが好ましい。このようにすることで、2個のエンコーダヘッドEN4、EN5で、回転中心線AX2の振れ又は第2ドラム部材22の偏心等を検出することもできる。さらに、エンコーダ取付角度θsは、45度以内が好ましく、かつ120度、240度以外の角度となることが好ましい。このようにすることで、2個のエンコーダヘッドEN4、EN5で、回転中心線AX2の振れ又は第2ドラム部材22の偏心等を検出しつつ、目盛GPの補正精度も向上する。次に、基板処理装置11がエンコーダスケール円盤SDの真円度を調整する機構を有している場合について説明する。   Next, the interval at which the encoder head EN4 as the first reading unit and the encoder head EN5 as the second reading unit are arranged will be described. The encoder head EN4 and the encoder head EN5 are formed by a line connecting the encoder head EN4 and the rotation center line AX2 (installation azimuth line Le4) and a line connecting the encoder head EN5 and the rotation center line AX2 (installation azimuth line Le5). It is preferable that the encoder mounting angle θs, which is the central angle, is arranged to be an angle other than 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees. By doing so, the two encoder heads EN4 and EN5 can also detect the shake of the rotation center line AX2, the eccentricity of the second drum member 22, and the like. Further, the encoder mounting angle θs is preferably within 45 degrees, and is preferably an angle other than 120 degrees and 240 degrees. By doing so, the two encoder heads EN4 and EN5 detect the shake of the rotation center line AX2, the eccentricity of the second drum member 22, and the like, and the correction accuracy of the scale GP is also improved. Next, a case where the substrate processing apparatus 11 has a mechanism for adjusting the roundness of the encoder scale disk SD will be described.

図15及び図16は、エンコーダスケール円盤の真円度を調整する真円度調整機構を説明するための説明図である。上述した図4及び図5では、第2ドラム部材22の直径に対してエンコーダスケール円盤SDの直径は小さく図示されているが、第2ドラム部材22の外周面のうち、基板Pが巻き付けられる外周面の直径と、エンコーダスケール円盤SDの目盛GPの直径とを揃える(ほぼ一致させる)ことが好ましい。このようにすることで、いわゆる、計測アッベ誤差をさらに小さくすることができる。この場合、露光装置EXは、図13に示すようなエンコーダスケール円盤SDの真円度を調整する真円度調整機構Csを備えることが好ましい。   15 and 16 are explanatory views for explaining the roundness adjusting mechanism for adjusting the roundness of the encoder scale disk. Although the diameter of the encoder scale disk SD is illustrated to be smaller than the diameter of the second drum member 22 in FIGS. 4 and 5 described above, the outer circumference of the second drum member 22 around which the substrate P is wound. It is preferable that the diameter of the surface and the diameter of the scale GP of the encoder scale disk SD are made uniform (substantially coincident with each other). By doing so, the so-called measurement Abbe error can be further reduced. In this case, the exposure apparatus EX preferably includes a roundness adjusting mechanism Cs for adjusting the roundness of the encoder scale disk SD as shown in FIG.

スケール部材であるエンコーダスケール円盤SDは円環状の部材である。目盛GPを外周面に有するエンコーダスケール円盤SDは、第2ドラム部材22の第2中心軸AX2と直交する第2ドラム部材22の少なくとも一方の端部に固定されている。エンコーダスケール円盤SDは、第2中心軸AX2の周方向に沿ってエンコーダスケール円盤SDに設けられた溝Scを、溝Scと同半径でかつ第2中心軸AX2の周方向に沿って第2ドラム部材22に設けられた溝Dcに対向させている。そして、エンコーダスケール円盤SDは、溝Scと溝Dcとの間に転動体(例えば、球)等の軸受部材SBを介在させている。   The encoder scale disk SD that is a scale member is an annular member. The encoder scale disk SD having the scale GP on the outer peripheral surface is fixed to at least one end of the second drum member 22 orthogonal to the second central axis AX2 of the second drum member 22. The encoder scale disk SD includes a groove Sc provided in the encoder scale disk SD along the circumferential direction of the second central axis AX2, and a second drum having the same radius as the groove Sc and along the circumferential direction of the second central axis AX2. It faces the groove Dc provided in the member 22. The encoder scale disk SD has a bearing member SB such as a rolling element (for example, a ball) interposed between the groove Sc and the groove Dc.

真円度調整機構Csは、エンコーダスケール円盤SDの内周側に備えられ、調整部材60と、押圧部材PPとを含む。そして、真円度調整機構Csは、例えば設置方位線Le4と平行な方向である、第2中心軸AX2から目盛GPに向かう方向の押圧力を可変できる押圧機構を、回転中心線AX2を中心とする周方向に所定のピッチで複数(例えば、8箇所)備えている。調整部材60は、押圧部材PPを挿通し、エンコーダスケール円盤SDの雌ネジ部FP3及び第2ドラム部材22の雌ネジ部FP4にねじ込まれる雄ねじ部61と、押圧部材PPに接触するヘッド部62とを有する。押圧部材PPは、エンコーダスケール円盤SDの端部に周方向に沿ってエンコーダスケール円盤SDよりも半径の小さい円環状の固定板である。エンコーダスケール円盤SDは、第2ドラム部材22の周方向に向かって、複数の締結部材、すなわち雄ねじ部61及びヘッド部62を含む調整部材60によって、第2ドラム部材22の少なくとも一方の端部に固定される。   The roundness adjusting mechanism Cs is provided on the inner peripheral side of the encoder scale disk SD and includes an adjusting member 60 and a pressing member PP. Then, the roundness adjusting mechanism Cs is a pressing mechanism that can vary the pressing force in the direction from the second central axis AX2 to the scale GP, which is a direction parallel to the installation azimuth line Le4, with the rotation center line AX2 as the center. A plurality of (for example, eight locations) are provided at a predetermined pitch in the circumferential direction. The adjusting member 60 has a male screw portion 61 which is inserted into the female screw portion FP3 of the encoder scale disk SD and the female screw portion FP4 of the second drum member 22 through the pressing member PP, and a head portion 62 which contacts the pressing member PP. Have. The pressing member PP is an annular fixing plate having a smaller radius than the encoder scale disk SD along the circumferential direction at the end of the encoder scale disk SD. The encoder scale disk SD is attached to at least one end of the second drum member 22 by a plurality of fastening members, that is, an adjusting member 60 including a male screw portion 61 and a head portion 62, in the circumferential direction of the second drum member 22. Fixed.

設置方位線Le4をエンコーダスケール円盤SDの内周側に延長した先には、エンコーダスケール円盤SDの内周側、かつ第2中心軸AX2と平行かつ第2中心軸AX2を含む断面において傾斜面FP2が形成されている。傾斜面FP2は、第2中心軸AX2に近づくにつれて、第2中心軸AX2と平行な方向の厚みが薄くなるような傾斜面である。押圧部材PPには、第2中心軸AX2に近づくにつれて第2中心軸AX2と平行な方向の厚みが厚くなるような傾斜面FP1が形成されている。そして、押圧部材PPは、エンコーダスケール円盤SDに対して、傾斜面FP2と傾斜面FP1とが対向するように調整部材60で固定されている。   The installation azimuth line Le4 is extended to the inner circumference side of the encoder scale disk SD, and the inclined surface FP2 is formed on the inner circumference side of the encoder scale disk SD and in a cross section parallel to the second central axis AX2 and including the second central axis AX2. Are formed. The inclined surface FP2 is an inclined surface such that the thickness in the direction parallel to the second central axis AX2 becomes smaller as it approaches the second central axis AX2. The pressing member PP is formed with an inclined surface FP1 that becomes thicker in the direction parallel to the second central axis AX2 as it approaches the second central axis AX2. The pressing member PP is fixed to the encoder scale disk SD by the adjusting member 60 so that the inclined surface FP2 and the inclined surface FP1 face each other.

真円度調整機構Csは、調整部材60の雄ねじ部61をエンコーダスケール円盤SDの雌ネジ部FP3にねじ込むことにより、押圧部材PPの傾斜面FP1の押圧力が傾斜面FP2に伝達され、エンコーダスケール円盤SDの内側から外周側に向けて微少量弾性変形する。逆に、雄ねじ部61を反対側に回転させることにより、押圧部材PPの傾斜面FP1の抑制された押圧力が傾斜面FP2に伝達され、エンコーダスケール円盤SDの外周側から内側に向けて微少量弾性変形する。   The roundness adjusting mechanism Cs screws the male screw portion 61 of the adjusting member 60 into the female screw portion FP3 of the encoder scale disk SD, whereby the pressing force of the inclined surface FP1 of the pressing member PP is transmitted to the inclined surface FP2 and the encoder scale A small amount of elastic deformation is performed from the inner side of the disk SD toward the outer peripheral side. On the other hand, by rotating the male screw portion 61 to the opposite side, the pressing force suppressed by the inclined surface FP1 of the pressing member PP is transmitted to the inclined surface FP2, and a slight amount from the outer peripheral side of the encoder scale disk SD toward the inner side. Elastically deforms.

真円度調整機構Csは、回転中心線AX2を中心とする周方向に所定のピッチで複数備える調整部材60において、雄ねじ部61を操作することにより、目盛GPの周方向の径を微少量調整することができる。また、真円度調整機構Csは、上述した設置方位線Le1〜Le5上にある目盛GPを微小変形させることができるので、目盛GPの周方向の径を高精度に調整することができる。従って、エンコーダスケール円盤SDの真円度に応じて、適切な位置の調整部材60を操作することにより、エンコーダスケール円盤SDの目盛GPの真円度を高めたり、回転中心線AX2に対する微少偏心誤差を低減させたりして、第2ドラム部材22に対する回転方向の位置検出精度を向上させることができる。なお、真円度調整機構Csが調整する調整量は、エンコーダスケール円盤SDの直径又は調整部材60の半径位置によって異なるが、最大でも数μm程度である。   The roundness adjusting mechanism Cs adjusts the diameter of the scale GP in the circumferential direction by a small amount by operating the male screw portion 61 in the adjusting member 60 provided with a plurality of circumferentially centered on the rotation center line AX2 at a predetermined pitch. can do. Further, since the roundness adjusting mechanism Cs can slightly deform the scale GP on the above-described installation azimuth lines Le1 to Le5, the circumferential diameter of the scale GP can be adjusted with high accuracy. Therefore, by operating the adjusting member 60 at an appropriate position in accordance with the circularity of the encoder scale disk SD, the circularity of the scale GP of the encoder scale disk SD can be increased, and a slight eccentricity error with respect to the rotation center line AX2 can be obtained. It is possible to improve the position detection accuracy in the rotational direction with respect to the second drum member 22 by reducing The adjustment amount adjusted by the roundness adjusting mechanism Cs varies depending on the diameter of the encoder scale disk SD or the radial position of the adjusting member 60, but is about several μm at maximum.

図16に示すように、エンコーダスケール円盤SDは、8個の調整部材60によって第2ドラム部材22に固定されている。この場合、第1読み取り部としてのエンコーダヘッドEN4と第2読み取り部としてのエンコーダヘッドEN5とは、エンコーダヘッドEN4と第2中心軸AX2とエンコーダヘッドEN5との中心角であるエンコーダ取付角度θsが、隣接する調整部材60と第2中心軸AX2とがなす中心角βよりも小さくなるように配置されることが好ましい。   As shown in FIG. 16, the encoder scale disk SD is fixed to the second drum member 22 by eight adjusting members 60. In this case, the encoder head EN4 as the first reading unit and the encoder head EN5 as the second reading unit have an encoder mounting angle θs that is a central angle between the encoder head EN4, the second central axis AX2, and the encoder head EN5. It is preferable that the adjustment member 60 and the second central axis AX2 adjacent to each other are arranged so as to be smaller than the central angle β.

エンコーダスケール円盤SDは、調整部材60によって第2ドラム部材22に固定されるので、調整部材60の近傍では変形が発生する可能性がある。上述したように、θs<βとすることで、エンコーダヘッドEN4、EN5は、隣接する調整部材60間における変形に起因する目盛GPの誤差を確実に検出することができる。その結果、目盛GPの補正精度が向上する。次に、基板処理装置(露光装置)の変形例を説明する。   Since the encoder scale disk SD is fixed to the second drum member 22 by the adjusting member 60, deformation may occur near the adjusting member 60. As described above, by setting θs<β, the encoder heads EN4 and EN5 can reliably detect the error of the scale GP due to the deformation between the adjacent adjusting members 60. As a result, the correction accuracy of the scale GP is improved. Next, a modified example of the substrate processing apparatus (exposure apparatus) will be described.

(基板処理装置(露光装置)の第1変形例)
図17は、基板処理装置(露光装置)の第1変形例を示す模式図である。図18は、基板処理装置(露光装置)の第1変形例に係るエンコーダスケール円盤を回転中心線方向に見た、読み取り装置の位置を説明するための説明図である。上述した実施形態においては、基板Pを支持する第2ドラム部材22の周方向における位置を検出する場合を例とした。これに限定されるものではなく、本変形例の露光装置EX1のように、円筒マスクDMを保持する第1ドラム部材21の周方向における位置を検出する場合も、一対のエンコーダヘッドを用いて第1ドラム部材21の周方向における位置を検出するための目盛GP(目盛)の誤差を補正することができる。
(First Modification of Substrate Processing Apparatus (Exposure Apparatus))
FIG. 17 is a schematic diagram showing a first modification of the substrate processing apparatus (exposure apparatus). FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the position of the reading device when the encoder scale disk according to the first modified example of the substrate processing apparatus (exposure apparatus) is viewed in the rotation center line direction. In the above-described embodiment, the case where the position of the second drum member 22 supporting the substrate P in the circumferential direction is detected is taken as an example. The present invention is not limited to this, and when detecting the position in the circumferential direction of the first drum member 21 that holds the cylindrical mask DM as in the exposure apparatus EX1 of this modification, a pair of encoder heads are used to detect the position. It is possible to correct the error of the scale GP (scale) for detecting the position of the one drum member 21 in the circumferential direction.

露光装置EX1が有するエンコーダスケール円盤SDは、第2ドラム部材22の回転軸AX2と直交する第2ドラム部材22の両端部に固定されている。目盛GPは、両方のエンコーダスケール円盤SDの外周面に設けられている。このため、目盛GPは、第2ドラム部材22の両端部に配置されている。それぞれの目盛GPを読み取るエンコーダヘッドEN1〜EN5は、第2ドラム部材22の両端部側にそれぞれ配置されている。   The encoder scale disk SD included in the exposure apparatus EX1 is fixed to both ends of the second drum member 22 orthogonal to the rotation axis AX2 of the second drum member 22. The scale GP is provided on the outer peripheral surfaces of both encoder scale disks SD. Therefore, the scale GP is arranged at both ends of the second drum member 22. The encoder heads EN1 to EN5 for reading the scales GP are arranged on both end sides of the second drum member 22, respectively.

上述した実施形態で説明した第1検出器25(図1参照)は、第1ドラム部材21の回転位置を光学的に検出するものであって、高真円度のエンコーダスケール円盤(スケール部材)SDと、読み取り装置であるエンコーダヘッドEH1、EH2、EH3、EH4、EH5を含む。エンコーダスケール円盤SDは、第1ドラム部材21の回転軸と直交する第1ドラム部材21の少なくとも1つの端部(図16では両端部)に固定されている。このため、エンコーダスケール円盤SDは、回転中心線AX1周りに回転軸STとともに一体的に回転する。エンコーダスケール円盤SDの外周面には、目盛GPMが刻設されている。エンコーダヘッドEH1、EH2、EH3、EH4、EH5は、回転軸STMから見て目盛GPの周囲に配置されている。エンコーダヘッドEH1、EH2、EH3、EH4、EH5は、目盛GPMと対向配置され、目盛GPMを非接触で読み取ることができる。また、エンコーダヘッドEH1、EH2、EH3、EH4、EH5は、第1ドラム部材21の周方向の異なる位置に配置されている。第1ドラム部材21は、エンコーダヘッドEH4からエンコーダヘッドEH5に向かって回転する。   The first detector 25 (see FIG. 1) described in the above embodiment optically detects the rotational position of the first drum member 21, and has a high roundness encoder scale disk (scale member). It includes SD and encoder heads EH1, EH2, EH3, EH4 and EH5 which are reading devices. The encoder scale disk SD is fixed to at least one end portion (both end portions in FIG. 16) of the first drum member 21 orthogonal to the rotation axis of the first drum member 21. Therefore, the encoder scale disk SD rotates integrally with the rotation axis ST around the rotation center line AX1. A scale GPM is engraved on the outer peripheral surface of the encoder scale disk SD. The encoder heads EH1, EH2, EH3, EH4, EH5 are arranged around the scale GP as viewed from the rotation axis STM. The encoder heads EH1, EH2, EH3, EH4, and EH5 are arranged so as to face the scale GPM, and the scale GPM can be read without contact. The encoder heads EH1, EH2, EH3, EH4, EH5 are arranged at different positions in the circumferential direction of the first drum member 21. The first drum member 21 rotates from the encoder head EH4 toward the encoder head EH5.

エンコーダヘッドEH1、EH2、EH3、EH4、EH5は、目盛GPMの接線方向(XZ面内)における変位の変動に対して計測感度(検出感度)を有する読み取り装置である。図17に示すように、エンコーダヘッドEH1、EH2の設置方位(回転中心線AX1を中心としたXZ面内での角度方向)を設置方位線Le11、Le12で表すと、この設置方位線Le11、Le12が、中心面P3に対して角度±θ°になるように、各エンコーダヘッドEH1、EH2を配置する。そして、設置方位線Le11、Le12は、図1に示す照明光束EL1の回転中心線AX1を中心としたXZ面内での角度方向と一致している。ここで、処理部である照明機構IUは、被処理物体である円筒マスクDM上の所定のパターン(マスクパターン)に照明光束EL1を透過させる処理を行う。これにより、投影光学系PLは、円筒マスクDM上の照明領域IRにおけるパターンの像を、搬送装置によって搬送されている基板Pの一部(投影領域PA)に投影することができる。   The encoder heads EH1, EH2, EH3, EH4, and EH5 are reading devices that have measurement sensitivity (detection sensitivity) with respect to displacement changes in the tangential direction (in the XZ plane) of the scale GPM. As shown in FIG. 17, when the installation azimuths of the encoder heads EH1 and EH2 (angle directions in the XZ plane about the rotation center line AX1) are represented by installation azimuth lines Le11 and Le12, the installation azimuth lines Le11 and Le12 are shown. , The encoder heads EH1 and EH2 are arranged so that the angle is ±θ° with respect to the center plane P3. The installation azimuth lines Le11 and Le12 coincide with the angular direction in the XZ plane about the rotation center line AX1 of the illumination light flux EL1 shown in FIG. Here, the illumination mechanism IU, which is the processing unit, performs a process of transmitting the illumination light beam EL1 to a predetermined pattern (mask pattern) on the cylindrical mask DM that is the object to be processed. Thereby, the projection optical system PL can project the image of the pattern in the illumination region IR on the cylindrical mask DM onto a part of the substrate P (projection region PA) being transported by the transport device.

エンコーダヘッドEH4は、第1ドラム部材21の中心面P3に対して回転方向の後方側に向かってエンコーダヘッドEH1の設置方位線Le11を回転中心線AX1の軸周りに、ほぼ90°回転した設置方位線Le14上に設定される。また、エンコーダヘッドEH5は、第1ドラム部材21の中心面P3に対して回転方向の後方側に向かってエンコーダヘッドEH2の設置方位線Le12を回転中心線AX1の軸周りにほぼ90°回転した設置方位線Le15上に設定される。ここで、ほぼ90°とは、90°±γとする場合、γの範囲は、上述した実施形態と同一である。   The encoder head EH4 rotates the installation direction line Le11 of the encoder head EH1 toward the rear side in the rotation direction with respect to the center plane P3 of the first drum member 21 by about 90° around the axis of the rotation center line AX1. It is set on the line Le14. Further, the encoder head EH5 is installed by rotating the installation azimuth line Le12 of the encoder head EH2 toward the rear side in the rotation direction with respect to the center plane P3 of the first drum member 21 by about 90° around the axis of the rotation center line AX1. It is set on the azimuth line Le15. Here, when approximately 90° is 90°±γ, the range of γ is the same as in the above-described embodiment.

また、エンコーダヘッドEH3は、エンコーダヘッドEH2の設置方位線Le12を回転中心線AX1の軸周りにほぼ120°回転し、かつエンコーダヘッドEH4を回転中心線AX1の軸周りにほぼ120°回転した設置方位線Le13上に設定される。本実施形態における第1ドラム部材21の周囲に配置されたエンコーダヘッドEH1、EH2、EH3、EH4、EH5の配置は、上述した実施形態における、第2ドラム部材22の周囲に配置されたエンコーダヘッドEN1、EN2、EN3、EN4、EN5と、鏡像反転した関係にある。   The encoder head EH3 rotates the installation azimuth line Le12 of the encoder head EH2 about 120° around the axis of rotation center line AX1 and rotates the encoder head EH4 about 120° around the axis of rotation center line AX1. It is set on the line Le13. The encoder heads EH1, EH2, EH3, EH4, and EH5 arranged around the first drum member 21 in this embodiment are arranged so that the encoder heads EN1 arranged around the second drum member 22 in the above-described embodiment. , EN2, EN3, EN4, EN5 are in a mirror image inverted relationship.

上述したように、露光装置EX1は、円筒部材である第2ドラム部材22と、目盛GPと、露光装置EX1の処理部である投影モジュールPL1〜PL6と、目盛GPを読み取る第1読み取り装置であるエンコーダヘッドEN4、EN5と、目盛GPを読み取る第2読み取り装置であるエンコーダヘッドEN1、EN2と、を備える。   As described above, the exposure apparatus EX1 is the second drum member 22 that is a cylindrical member, the scale GP, the projection modules PL1 to PL6 that are the processing units of the exposure apparatus EX1, and the first reading device that reads the scale GP. The encoder heads EN4 and EN5 are provided, and the encoder heads EN1 and EN2 that are second reading devices that read the scale GP are provided.

第1ドラム部材21は、所定の軸である第1中心軸AX1から一定半径で湾曲した曲面を有し、かつ第1中心軸AX1周りを回転する。目盛GPMは、第1ドラム部材21の周方向に沿って環状に配列され、かつ第1ドラム部材21とともに第1中心軸AX1の周囲を回転する。露光装置EX1の処理部である照明機構IUは、第2中心軸AX2から見て第1ドラム部材21の内部に配置され、第1ドラム部材21の周方向のうち特定位置における曲面にある基板P(被処理物体)に対して2つの照明光束EL1を透過させる処理を行う。そして、エンコーダヘッドEH4、EH5は、第1中心軸AX1から見て目盛GPMの周囲に配置され、かつ第1中心軸AX1を中心に、前述した特定位置を第1中心軸AX1周りにほぼ90度回転した位置に配置され、目盛GPMを読み取る。エンコーダヘッドEH1、EH2は、前述した特定位置の目盛GPMを読み取る。そして、露光装置EX1は、エンコーダヘッドEH4、EH5の読み取り値に基づき、第1ドラム部材21に取り付けられているエンコーダスケール円盤SDの外周部に設けられる目盛GPMの誤差(ピッチ誤差)を補正する。このため、露光装置EX1は、精度よく第1ドラム部材21の周方向における位置を計測し、第2ドラム部材22の曲面にある被処理物体、つまり基板Pに処理を施すことができる。上述したように、本実施形態において、エンコーダヘッドEH4、EH5の読み取り値に基づき誤差が補正される場合、具体的には露光装置EXの制御装置14は、エンコーダヘッドEH4の読み取り値とエンコーダヘッドEH5の読み取り値との差分に基づき、ピッチ誤差を補正する。しかしながら、第1ドラム部材21の目盛GPMの周囲に、エンコーダヘッドEH4、EH5のいずれかと近い設置角度で他のエンコーダヘッドが設けられる場合は、エンコーダヘッドEH4、EH5の両読み取り値の直接的な差分計算に限らず、エンコーダヘッドEH4、EH5と他のエンコーダヘッドとの3つのエンコーダヘッドの各読み取り値に基づく演算によってピッチ誤差を求めることも可能である。3つのエンコーダヘッドによるピッチ誤差の計測については、後で詳細に説明する。   The first drum member 21 has a curved surface that is curved with a constant radius from a first central axis AX1 that is a predetermined axis, and rotates around the first central axis AX1. The scale GPM is annularly arranged along the circumferential direction of the first drum member 21, and rotates together with the first drum member 21 around the first central axis AX1. The illumination mechanism IU, which is the processing unit of the exposure apparatus EX1, is disposed inside the first drum member 21 when viewed from the second central axis AX2, and the substrate P on the curved surface at a specific position in the circumferential direction of the first drum member 21. A process of transmitting the two illumination light fluxes EL1 to the (object to be processed) is performed. The encoder heads EH4 and EH5 are arranged around the scale GPM when viewed from the first central axis AX1, and the specific position described above is approximately 90 degrees around the first central axis AX1 about the first central axis AX1. It is placed in a rotated position and the scale GPM is read. The encoder heads EH1 and EH2 read the scale GPM at the specific position described above. Then, the exposure apparatus EX1 corrects the error (pitch error) of the scale GPM provided on the outer peripheral portion of the encoder scale disk SD attached to the first drum member 21, based on the reading values of the encoder heads EH4 and EH5. Therefore, the exposure apparatus EX1 can accurately measure the position of the first drum member 21 in the circumferential direction and perform processing on the object to be processed on the curved surface of the second drum member 22, that is, the substrate P. As described above, in the present embodiment, when the error is corrected based on the reading values of the encoder heads EH4 and EH5, specifically, the control device 14 of the exposure apparatus EX, the reading value of the encoder head EH4 and the encoder head EH5. The pitch error is corrected based on the difference from the read value of. However, when another encoder head is provided around the scale GPM of the first drum member 21 at an installation angle close to one of the encoder heads EH4 and EH5, a direct difference between the read values of both encoder heads EH4 and EH5 is provided. Not limited to the calculation, the pitch error can be obtained by calculation based on the read values of the three encoder heads EH4 and EH5 and the other encoder heads. The measurement of the pitch error by the three encoder heads will be described later in detail.

(基板処理装置(露光装置)の第2変形例)
図19は、基板処理装置(露光装置)の第2変形例の全体構成を示す模式図である。露光装置EX2は、図示しない光源装置が、円筒マスクDMに照明される照明光束EL1を出射する。光源装置の光源から出射された照明光束EL1を照明モジュールILに導き、照明光学系が複数設けられている場合、光源からの照明光束EL1を複数に分離し、複数の照明光束EL1を複数の照明モジュールILに導く。
(Second Modification of Substrate Processing Device (Exposure Device))
FIG. 19 is a schematic diagram showing the overall configuration of a second modified example of the substrate processing apparatus (exposure apparatus). In the exposure apparatus EX2, a light source device (not shown) emits the illumination light flux EL1 with which the cylindrical mask DM is illuminated. When the illumination light flux EL1 emitted from the light source of the light source device is guided to the illumination module IL and a plurality of illumination optical systems are provided, the illumination light flux EL1 from the light source is divided into a plurality of illumination light fluxes EL1. Lead to module IL.

光源装置から出射された照明光束EL1は、偏光ビームスプリッタSP1、SP2に入射する。偏光ビームスプリッタSP1、SP2では、照明光束EL1の分離によるエネルギーロスを抑制するため、入射された照明光束EL1がすべて反射するような光束にすることが好ましい。ここで、偏光ビームスプリッタSP1、SP2は、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、光源装置は、偏光ビームスプリッタSP1、SP2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を第1ドラム部材21に出射する。これにより、光源装置は、波長及び位相が揃った照明光束EL1を出射する。   The illumination light flux EL1 emitted from the light source device enters the polarization beam splitters SP1 and SP2. In the polarization beam splitters SP1 and SP2, in order to suppress energy loss due to the separation of the illumination light beam EL1, it is preferable that the incident illumination light beam EL1 is totally reflected. Here, the polarization beam splitters SP1 and SP2 reflect the light flux of S-polarized linearly polarized light and transmit the light flux of P-polarized linearly polarized light. Therefore, the light source device emits the illumination light flux EL1 that is the linearly polarized (S-polarized) light flux that enters the polarization beam splitters SP1 and SP2 to the first drum member 21. As a result, the light source device emits the illumination light flux EL1 having the same wavelength and phase.

偏光ビームスプリッタSP1、SP2は、光源からの照明光束EL1を反射する一方で、円筒マスクDMで反射された投影光束EL2を透過している。換言すれば、照明光学モジュールILMからの照明光束EL1は、偏光ビームスプリッタSP1、SP2に反射光束として入射し、円筒マスクDMからの投影光束EL2は、偏光ビームスプリッタSP1、SP2に透過光束として入射する。   The polarization beam splitters SP1 and SP2 reflect the illumination light beam EL1 from the light source while transmitting the projection light beam EL2 reflected by the cylindrical mask DM. In other words, the illumination light beam EL1 from the illumination optical module ILM enters the polarization beam splitters SP1 and SP2 as reflected light beams, and the projection light beam EL2 from the cylindrical mask DM enters the polarization beam splitters SP1 and SP2 as transmitted light beams. ..

このように処理部である照明モジュールILは、被処理物体である円筒マスクDM上の所定のパターン(マスクパターン)に照明光束EL1を反射させる処理を行う。これにより、投影光学系PLは、円筒マスクDM上の照明領域IRにおけるパターンの像を、搬送装置によって搬送されている基板Pの一部(投影領域)に投影することができる。   In this way, the illumination module IL, which is the processing unit, performs a process of reflecting the illumination light flux EL1 into a predetermined pattern (mask pattern) on the cylindrical mask DM that is the object to be processed. Thereby, the projection optical system PL can project the image of the pattern in the illumination region IR on the cylindrical mask DM onto a part (projection region) of the substrate P being transported by the transport device.

このような円筒マスクDMの曲面の表面に照明光束EL1を反射させる所定のパターン(マスクパターン)を設ける場合、このマスクパターンとともに、曲面に目盛GPmを設けることもできる。この目盛GPmをマスクパターンと同時に形成した場合には、マスクパターンと同じ精度で目盛GPmが形成される。このため、目盛GPmを検出する曲面検出プローブGS1、GS2で、目盛GPmのマークの像を高速かつ高精度にサンプリングすることができる。このサンプリングが行われた瞬間に、第1ドラム部材21の回転角度位置と目盛GPmとの対応関係が求められ、逐次計測される第1ドラム部材21の回転角度位置を記憶することができる。   When a predetermined pattern (mask pattern) that reflects the illumination light beam EL1 is provided on the curved surface of such a cylindrical mask DM, a scale GPm can be provided on the curved surface together with this mask pattern. When this scale GPm is formed simultaneously with the mask pattern, the scale GPm is formed with the same accuracy as the mask pattern. Therefore, the curved surface detection probes GS1 and GS2 that detect the scale GPm can sample the mark image of the scale GPm at high speed and with high accuracy. At the moment when this sampling is performed, the correspondence relationship between the rotation angle position of the first drum member 21 and the scale GPm is obtained, and the rotation angle position of the first drum member 21 that is sequentially measured can be stored.

円筒マスクDM側のエンコーダヘッドEH4、EH5は、目盛GPmを読み取る。そして、露光装置EX2は、エンコーダヘッドEH4、EH5の読み取り値の差分に基づき、円筒マスクDMの表面に設けられている目盛GPmの誤差を補正する。このため、露光装置EX2は、精度よく円筒マスクDMの周方向における位置を計測し、第2ドラム部材22の曲面にある基板Pに処理を施すことができる。   The encoder heads EH4 and EH5 on the cylindrical mask DM side read the scale GPm. Then, the exposure apparatus EX2 corrects the error of the scale GPm provided on the surface of the cylindrical mask DM based on the difference between the read values of the encoder heads EH4 and EH5. Therefore, the exposure apparatus EX2 can accurately measure the position of the cylindrical mask DM in the circumferential direction, and can process the substrate P on the curved surface of the second drum member 22.

第2ドラム部材22側のエンコーダヘッドEN4、EN5は、第2ドラム部材22に取り付けられたエンコーダスケール円盤SDの目盛GPdを読み取る。そして、露光装置EX2は、エンコーダヘッドEN4、EN5の読み取り値の差分に基づき、エンコーダスケール円盤SDの表面に設けられている目盛GPdの誤差を補正する。このため、露光装置EX2は、精度よく第2ドラム部材22の周方向における位置を計測し、第2ドラム部材22の曲面にある基板Pに処理を施すことができる。   The encoder heads EN4 and EN5 on the second drum member 22 side read the scale GPd of the encoder scale disk SD attached to the second drum member 22. Then, the exposure apparatus EX2 corrects the error of the scale GPd provided on the surface of the encoder scale disk SD based on the difference between the read values of the encoder heads EN4 and EN5. For this reason, the exposure apparatus EX2 can accurately measure the position of the second drum member 22 in the circumferential direction and process the substrate P on the curved surface of the second drum member 22.

(基板処理装置(露光装置)の第3変形例)
図20は、基板処理装置(露光装置)の第3変形例の全体構成を示す模式図である。露光装置EX3は、図示しない光源装置からの露光用ビームを入射するポリゴン走査ユニットPO1、PO2を備え、ポリゴン走査ユニットPOが基板P上の1次元の走査ラインに沿って強度変調されるスポット光を走査する。基板処理装置が有する露光装置EX3は、円筒マスクDMがなくても特定位置における基板Pに露光光を照射し、所定のパターンを描画することができる。
(Third Modification of Substrate Processing Apparatus (Exposure Apparatus))
FIG. 20 is a schematic diagram showing the overall configuration of a third modification of the substrate processing apparatus (exposure apparatus). The exposure apparatus EX3 includes polygon scanning units PO1 and PO2 that enter an exposure beam from a light source device (not shown). To scan. The exposure apparatus EX3 included in the substrate processing apparatus can irradiate the substrate P at a specific position with the exposure light and draw a predetermined pattern without the cylindrical mask DM.

露光装置EX3の第2ドラム部材22側のエンコーダヘッドEN4、EN5は、第2ドラム部材22に取り付けられたエンコーダスケール円盤SDの目盛GPdを読み取る。そして、露光装置EX2は、エンコーダヘッドEN4、EN5の読み取り値の差分に基づき、エンコーダスケール円盤SDの表面に設けられている目盛GPdの誤差を補正する。このため、露光装置EX2は、精度よく第2ドラム部材22の周方向における位置を計測し、第2ドラム部材22の曲面にある基板Pに処理を施すことができる。   The encoder heads EN4 and EN5 on the second drum member 22 side of the exposure apparatus EX3 read the scale GPd of the encoder scale disk SD attached to the second drum member 22. Then, the exposure apparatus EX2 corrects the error of the scale GPd provided on the surface of the encoder scale disk SD based on the difference between the read values of the encoder heads EN4 and EN5. For this reason, the exposure apparatus EX2 can accurately measure the position of the second drum member 22 in the circumferential direction and process the substrate P on the curved surface of the second drum member 22.

図20(及び図19)のように、第2ドラム部材22側のエンコーダヘッドEN4、EN5は、周方向に2列のアライメント顕微鏡AMG1、AMG2が配置されるために、その各々に対応して配置された。しかしながら、アライメント顕微鏡AMG1、AMG2のうち、例えばアライメント顕微鏡AMG2(及び対応するエンコーダヘッドEN5)のみしか配置されない場合もある。そのような場合でも、エンコーダヘッドEN4を設けておくのがよい。アライメント顕微鏡AMG2(及び対応するエンコーダヘッドEN5)のみしか配置されず、その近傍に回転角度αでエンコーダヘッドEN4が設置できない場合、露光位置に対応して配置したエンコーダヘッドEN1、EN2を用いて、スケール円盤SDのスケールGPdのピッチ誤差や偏心等の誤差マップを作成してもよい。   As shown in FIG. 20 (and FIG. 19), the encoder heads EN4 and EN5 on the second drum member 22 side are arranged corresponding to the alignment microscopes AMG1 and AMG2 arranged in two rows in the circumferential direction. Was done. However, among the alignment microscopes AMG1 and AMG2, only the alignment microscope AMG2 (and the corresponding encoder head EN5) may be arranged. Even in such a case, it is preferable to provide the encoder head EN4. When only the alignment microscope AMG2 (and the corresponding encoder head EN5) is arranged and the encoder head EN4 cannot be installed in the vicinity thereof at the rotation angle α, the encoder heads EN1 and EN2 arranged corresponding to the exposure position are used to scale. An error map such as a pitch error or eccentricity of the scale GPd of the disk SD may be created.

さらに、2つのエンコーダヘッドEN4、EN5を使って求めたスケールGPdのピッチ誤差及び偏心等の少なくとも1つの誤差マップと、2つのエンコーダヘッドEN1、EN2を使って求めたスケールGPdのピッチ誤差及び偏心等の少なくとも一つの誤差マップとを比較して、両方の誤差マップに大きな違いが存在するか否かを検証し、許容値以上の違いが生じているときは、誤差マップを再度作成し直すことで、誤差マップの精度及び信頼性を向上させることができる。   Further, at least one error map such as pitch error and eccentricity of the scale GPd obtained by using the two encoder heads EN4 and EN5, and pitch error and eccentricity of the scale GPd obtained by using the two encoder heads EN1 and EN2. By comparing with at least one error map of, it is verified whether there is a large difference between both error maps, and if there is a difference more than the allowable value, the error map can be recreated. The accuracy and reliability of the error map can be improved.

(基板処理装置(露光装置)の第4変形例)
図21は、基板処理装置(露光装置)の第4変形例の全体構成を示す模式図である。露光装置EX4は、いわゆるプロキシミティ露光を基板Pに施す基板処理装置である。露光装置EX4は、円筒マスクDMと、第2ドラム部材22との隙間を微小に設定して、照明機構IUが直接基板Pに照明光束EL1を照射し、非接触露光する。本実施形態において、第2ドラム部材22は、電動モーター等のアクチュエータを含む第2駆動部36から供給されるトルクによって回転する。第2駆動部36の回転方向と逆周りとなるように、例えば磁気歯車で連結された駆動ローラMGGが第1ドラム部材21を駆動する。第2駆動部36は、第2ドラム部材22を回転するとともに、駆動ローラMGGと第1ドラム部材21とを回転させ、第1ドラム部材21(円筒マスクDM)と第2ドラム部材22とを同期移動(同期回転)させる。
(Fourth Modification of Substrate Processing Device (Exposure Device))
FIG. 21 is a schematic diagram showing the overall configuration of a fourth modification of the substrate processing apparatus (exposure apparatus). The exposure apparatus EX4 is a substrate processing apparatus that performs so-called proximity exposure on the substrate P. In the exposure apparatus EX4, the gap between the cylindrical mask DM and the second drum member 22 is set to be small, and the illumination mechanism IU directly irradiates the substrate P with the illumination light beam EL1 for non-contact exposure. In the present embodiment, the second drum member 22 rotates by the torque supplied from the second drive unit 36 including an actuator such as an electric motor. The drive roller MGG connected by, for example, a magnetic gear drives the first drum member 21 so as to rotate in the opposite direction to the rotation direction of the second drive unit 36. The second drive unit 36 rotates the second drum member 22, rotates the drive roller MGG and the first drum member 21, and synchronizes the first drum member 21 (cylindrical mask DM) and the second drum member 22. Move (synchronize).

また、露光装置EX4は、基板Pに対して結像光束EL2の主光線が基板Pに入射する特定位置の目盛GPの位置PX6を検出するエンコーダヘッドEN6を備えている。ここで、第2ドラム部材22の外周面のうち基板Pが巻き付けられる外周面の直径と、エンコーダスケール円盤SDの目盛GPの直径とを揃えているので、位置PX6は、第2中心軸AX2から見て上述した特定位置と一致する。そして、エンコーダヘッドEN7は、基板Pの送り方向の後方側に向かってエンコーダヘッドEN6の設置方位線Le6を回転中心線AX2の軸周りに、ほぼ90°回転した設置方位線Le7上に設定される。   The exposure apparatus EX4 also includes an encoder head EN6 that detects the position PX6 of the scale GP at a specific position where the principal ray of the imaging light flux EL2 is incident on the substrate P with respect to the substrate P. Here, since the diameter of the outer peripheral surface of the outer peripheral surface of the second drum member 22 around which the substrate P is wound is aligned with the diameter of the scale GP of the encoder scale disk SD, the position PX6 is located from the second central axis AX2. It matches the specific position described above. The encoder head EN7 is set on the installation azimuth line Le7 obtained by rotating the installation azimuth line Le6 of the encoder head EN6 toward the rear side in the feeding direction of the substrate P by about 90° around the axis of the rotation center line AX2. ..

露光装置EX4は、例えば、エンコーダヘッドEN3を第1読み取り部とし、エンコーダヘッドEN7を第2読み取り部とする。エンコーダヘッドEN3、EN7は、第2ドラム部材22に取り付けられたエンコーダスケール円盤SDの目盛GPdを読み取る。制御装置14は、エンコーダヘッドEN3、EN7の読み取り値の差分に基づき、エンコーダスケール円盤SDの表面に設けられている目盛GPdの誤差を補正する。このため、露光装置EX4は、精度よく第2ドラム部材22の周方向における位置を計測し、第2ドラム部材22の曲面にある基板Pに処理を施すことができる。エンコーダヘッドEN3、EN7は、エンコーダヘッドEN3と第2中心軸AX2とを結ぶ線(設置方位線Le3)とエンコーダヘッドEN7と第2中心軸AX2とを結ぶ線(設置方位線Le7)とのなすエンコーダ取付角度θsを90度未満、好ましくは45度以下としてもよい。   The exposure apparatus EX4 uses, for example, the encoder head EN3 as a first reading unit and the encoder head EN7 as a second reading unit. The encoder heads EN3 and EN7 read the scale GPd of the encoder scale disk SD attached to the second drum member 22. The control device 14 corrects the error of the scale GPd provided on the surface of the encoder scale disk SD based on the difference between the read values of the encoder heads EN3 and EN7. For this reason, the exposure apparatus EX4 can accurately measure the position of the second drum member 22 in the circumferential direction and process the substrate P on the curved surface of the second drum member 22. The encoder heads EN3 and EN7 are encoders formed by a line connecting the encoder head EN3 and the second central axis AX2 (installation azimuth line Le3) and a line connecting the encoder head EN7 and the second central axis AX2 (installation azimuth line Le7). The mounting angle θs may be less than 90 degrees, preferably 45 degrees or less.

上述した実施形態及び基板処理装置(露光装置)の第1変形例〜第4変形例は、基板処理装置として露光装置を例示している。基板処理装置としては、露光装置に限られず、処理部がインクジェットのインク滴下装置により被処理物体である基板Pにパターンを印刷する装置であってもよい。また、処理部は、検査装置であってもよい。   The above-described embodiment and the first to fourth modifications of the substrate processing apparatus (exposure apparatus) exemplify the exposure apparatus as the substrate processing apparatus. The substrate processing apparatus is not limited to the exposure apparatus, and the processing unit may be an apparatus that prints a pattern on the substrate P that is the object to be processed by an ink dropping device such as an inkjet device. Further, the processing unit may be an inspection device.

ところで、先の図7、図8を用いたエンコーダヘッドEN4、EN5による目盛GPの読み取り動作の説明では、目盛GPの1つの目盛の立ち上がり部GPaを読み取ったとき、アップパルスUを出力し、立ち下がり部GPbを読み取ったときにダウンパルスDを出力するものとし、隣接した2つの立ち上がり部GPa間の間隔、又は隣接した立ち下がり部GPb間の間隔を、目盛GPのピッチSSとした。しかしながら、実際のエンコーダ計測システムは、例えば、特開平9−196702号公報に開示されているように、信号発生部(エンコーダヘッド)から出力される2相信号(90度の位相差を持つ正弦波信号及び余弦波信号)を、内挿回路やコンパレータ等によって、目盛GPの実寸のピッチSSを数分の一〜数十分の一に細分化した間隔でアップパルスU及びダウンパルスDを発生するように構成される。   By the way, in the description of the reading operation of the scale GP by the encoder heads EN4 and EN5 using FIG. 7 and FIG. The down pulse D is output when the falling part GPb is read, and the interval between two adjacent rising parts GPa or the interval between adjacent falling parts GPb is defined as the pitch SS of the scale GP. However, in an actual encoder measurement system, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-196702, a two-phase signal (a sine wave having a phase difference of 90 degrees) output from a signal generator (encoder head) is used. Signal and cosine wave signal) to generate up-pulse U and down-pulse D at intervals obtained by subdividing the actual size pitch SS of the graduation GP into a few fractions to a few tenths by an interpolation circuit or a comparator. Is configured as follows.

図22は、先の図4〜6、図10及び図16〜21の各々で示したエンコーダヘッドEN1〜EN7、EH1〜EH5による目盛GP(GPd、GPM)の実際の読み取り動作を簡単に説明するための信号波形図である。図22に示されるように、エンコーダヘッドEN1〜EN7、EH1〜EH5の各々は、90度の位相差を有する2つの計測信号(ここでは矩形波で表す)EcA、EcBを出力する。計測信号EcA、EcBの1周期は目盛GPのピッチSSの1/nに対応している。n(整数)はエンコーダヘッド内の光学的な読み取り形態によって異なるが、例えば、1、2、4、8、・・・等の倍数系列のいずれかの値に設定される。通常のエンコーダ計測システムでは、スケール円盤SDが順方向に回転し、目盛GPがエンコーダヘッドに対して常に一方向に移動している間は、計測信号EcA、EcBに基づいて内挿化されたアップパルス信号EcUが生成され続ける。スケール円盤SDが逆転した場合は、その時点から、計測信号EcA、EcBに基づいて内挿化されたダウンパルス信号が生成され続ける。   FIG. 22 briefly describes an actual reading operation of the scale GP (GPd, GPM) by the encoder heads EN1 to EN7 and EH1 to EH5 shown in each of FIGS. 4 to 6, 10 and 16 to 21. 3 is a signal waveform diagram for FIG. As shown in FIG. 22, each of the encoder heads EN1 to EN7 and EH1 to EH5 outputs two measurement signals (here, represented by rectangular waves) EcA and EcB having a phase difference of 90 degrees. One cycle of the measurement signals EcA and EcB corresponds to 1/n of the pitch SS of the scale GP. Although n (integer) varies depending on the optical reading form in the encoder head, it is set to any value of a multiple series such as 1, 2, 4, 8,... In a normal encoder measurement system, while the scale disk SD rotates in the forward direction and the scale GP always moves in one direction with respect to the encoder head, interpolation up based on the measurement signals EcA and EcB is performed. The pulse signal EcU continues to be generated. When the scale disk SD reverses, the down pulse signal interpolated based on the measurement signals EcA and EcB continues to be generated from that point.

図22では、計測信号EcA、EcBの1周期を8分割した間隔でパルスを発生するようなアップパルス信号EcU(又はダウンパルス信号EcD)を送出する処理回路が使われる。計数器としてのアップダウンカウンターは、アップパルス信号EcUが入力されるときは、そのパルス数を逐次カウントアップし、ダウンパルス信号EcDが入力されるときは、そのパルス数を逐次カウントダウンする。ここで、例えば、計測信号EcA、EcBの1周期が、目盛GPの実寸のピッチSSの1/8に対応するものとすると、アップダウンカウンターは、スケール円盤SD(目盛GP)のスケール面が順方向に1ピッチSSだけ移動する間、アップパルス信号EcUの64パルス分を計数することになる。従って、目盛GPのピッチSSが20μmの場合、アップダウンカウンターによる1ピッチ分の計数値の増分は64になり、エンコーダ計測システムとしての計測分解能(信号EcUの1パルス当りの移動量)は、0.3125μm(20μm/64)となる。このように、エンコーダ計測システムとしての計測分解能は、目盛GPのピッチSSの実寸を数分の一〜数十分の一程度に内挿補間して微細化されるため、ピッチSSの誤差は、その内挿補間の程度に応じた精度で求められる。   In FIG. 22, a processing circuit that sends out an up pulse signal EcU (or a down pulse signal EcD) that generates a pulse at an interval obtained by dividing one cycle of the measurement signals EcA and EcB into eight is used. The up/down counter as a counter sequentially counts up the number of pulses when the up pulse signal EcU is input, and sequentially counts down the number of pulses when the down pulse signal EcD is input. Here, for example, assuming that one cycle of the measurement signals EcA and EcB corresponds to ⅛ of the actual size pitch SS of the scale GP, the up/down counter has the scale surface of the scale disk SD (scale GP) in order. While moving by one pitch SS in the direction, 64 pulses of the up pulse signal EcU are counted. Therefore, when the pitch SS of the scale GP is 20 μm, the increment of the count value for one pitch by the up/down counter is 64, and the measurement resolution (movement amount per pulse of the signal EcU) as the encoder measurement system is 0. .3125 μm (20 μm/64). As described above, the measurement resolution of the encoder measurement system is finely obtained by interpolating the actual size of the pitch SS of the scale GP to a fraction of several to several tenths. It is obtained with accuracy according to the degree of the interpolation.

なお、スケール円盤SDのスケール面の周長距離(直径×π)を有限の目盛本数(格子本数)で割った値とする場合、実際の目盛GPのピッチSSの実寸は20μmに対して端数を伴う場合もある。これに対して、計測分解能が切りのよい値(例えば、0.25μm)になるようにピッチSSを設定し、そのピッチSSでスケール円盤SDのスケール面の周長距離が所定精度内で割り切れるように、スケール面の直径を設定するようにしてもよい。   When the circumferential distance (diameter x π) of the scale surface of the scale disk SD is divided by a finite number of scales (number of grids), the actual size of the pitch SS of the actual scale GP is a fraction with respect to 20 μm. It may be accompanied. On the other hand, the pitch SS is set so that the measurement resolution has a good value (for example, 0.25 μm), and the circumferential distance of the scale surface of the scale disk SD is divisible by the pitch SS within a predetermined accuracy. Alternatively, the diameter of the scale surface may be set.

ところで、スケール円盤SD等のスケール面には、目盛GPとともに、スケール円盤SDの1回転の原点となる原点マークが刻設されており、エンコーダヘッドEN1〜EN7の各々は、その原点マークを検出すると、その瞬間に原点信号(パルス)EcZを出力する。アップダウンカウンターは、原点信号EcZに応答して、それまでの計数値をゼロにリセットしてから、再びアップパルス信号EcU(又はダウンパルス信号EcD)のパルス数の計数を継続する。従って、エンコーダヘッドEN1〜EN7の各々に対応して設けられるアップダウンカウンターの各々は、原点信号EcZを受けた瞬間を基準(ゼロ点)として、アップパルス信号EcU(又はダウンパルス信号EcD)のパルス数を加算(又は減算)している。   By the way, on the scale surface of the scale disk SD or the like, an origin mark which is an origin of one rotation of the scale disk SD is engraved together with the scale GP, and each of the encoder heads EN1 to EN7 detects the origin mark. At that moment, the origin signal (pulse) EcZ is output. The up/down counter resets the count value up to that point to zero in response to the origin signal EcZ, and then continues counting the number of pulses of the up pulse signal EcU (or the down pulse signal EcD) again. Therefore, each of the up/down counters provided corresponding to each of the encoder heads EN1 to EN7 has a pulse of the up pulse signal EcU (or the down pulse signal EcD) with the moment when the origin signal EcZ is received as a reference (zero point). Adding (or subtracting) numbers.

以上のことから、例えば、エンコーダヘッドEN4とエンコーダヘッドEN5との各々による計測値の差分によって目盛GPのピッチ誤差を求める際は、スケール円盤SD(第2ドラム部材22)が図11〜図13で説明したように、角度αだけ回転する度に、エンコーダヘッドEN4に対応したアップダウンカウンターの計数値と、エンコーダヘッドEN5に対応したアップダウンカウンターの計数値との差分をデジタル的に演算するだけでよい。また、角度αは、エンコーダヘッドEN4とエンコーダヘッドEN5とのいずれか一方(あるいは他の1つのエンコーダヘッドでもよい)に対応したアップダウンカウンターの計数値が、角度α分に対応した一定値だけ増加(又は減少)したか否かを判定することで検知できる。   From the above, for example, when the pitch error of the scale GP is obtained from the difference between the measured values of the encoder head EN4 and the encoder head EN5, the scale disk SD (second drum member 22) is set in FIGS. As described above, every time it rotates by the angle α, the difference between the count value of the up/down counter corresponding to the encoder head EN4 and the count value of the up/down counter corresponding to the encoder head EN5 is simply calculated digitally. Good. As for the angle α, the count value of the up/down counter corresponding to either one of the encoder head EN4 and the encoder head EN5 (or another one of the encoder heads may be increased) is increased by a constant value corresponding to the angle α. It can be detected by determining whether (or decreased).

(変形例1)
以上の実施形態及び変形例では、エンコーダ計測システムを構成する目盛GPは、回転体としてのスケール円盤SD及び第2ドラム部材22の少なくとも一方の円筒状の外周面に刻設されていた。しかしながら、スケール円盤SD及び第2ドラム部材22の少なくとも一方の回転中心線AX2と垂直な側端面に、円周方向に沿って所定ピッチで目盛GPを形成してもよい。図23は、そのようにスケール円盤SDの側端面に目盛GPを形成する場合の構成を、先の図6と同様に回転中心線AX2が延びる方向(Y軸方向)から見た図であり、図24は、図23の構成を、設置方位線Le4と回転中心線AX2とを含む面で破断したA−A’矢視断面図である。
(Modification 1)
In the above-described embodiment and modification, the scale GP constituting the encoder measurement system is engraved on the cylindrical outer peripheral surface of at least one of the scale disk SD as the rotating body and the second drum member 22. However, the scale GP may be formed at a predetermined pitch along the circumferential direction on the side end surface of at least one of the scale disk SD and the second drum member 22 that is perpendicular to the rotation center line AX2. FIG. 23 is a view of the configuration in the case where the scale GP is formed on the side end surface of the scale disk SD as described above, as seen from the direction in which the rotation center line AX2 extends (Y-axis direction), as in the case of FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line AA′ of the configuration of FIG. 23 taken along a plane including the installation azimuth line Le4 and the rotation center line AX2.

図23において、リング状のスケール円盤SDは、第2ドラム部材22の側端面の8箇所に、調整部材(ネジ)60で取り付けられている。調整部材(ネジ)60の取り付け角度βは、ここでは45°になる。スケール円盤SDのXZ面と平行な側面には、回転中心線AX2から半径raの円周上に沿って、一定ピッチSSの目盛GPと原点マークZsとが形成されている。エンコーダヘッドEN4、EN5は、図24に示されるように、目盛GPと一定のギャップで対向するようにY軸方向に向けて配置される。図23に示されるように、エンコーダヘッドEN4の読取位置RP4は、半径ra上であって、且つ設置方位線Le4上に設定される。エンコーダヘッドEN5の読取位置RP5は、半径ra上であって、且つ設置方位線Le5上に設定される。半径raは、図24に示されるように、第2ドラム部材22の基板Pを密着支持する外周面22sの半径である。従って、リング状のスケール円盤SDの最大径は、半径raよりも少し大きく設定される。このように、スケール円盤SDとエンコーダヘッドEN4、EN5とを配置することで、計測時のアッベ誤差を最小にすることができる。図23及び図24のリング状のスケール円盤SDに対する他のエンコーダヘッド(EN1〜EN3、EN6〜EN7)も、ヘッドEN4、EN5と同様に計測のアッベ条件を満たすように配置される。   In FIG. 23, the ring-shaped scale disk SD is attached to eight side end surfaces of the second drum member 22 with adjusting members (screws) 60. The attachment angle β of the adjusting member (screw) 60 is 45° here. A scale GP having a constant pitch SS and an origin mark Zs are formed on the side surface parallel to the XZ plane of the scale disk SD along the circumference of a radius ra from the rotation center line AX2. As shown in FIG. 24, the encoder heads EN4 and EN5 are arranged in the Y-axis direction so as to face the scale GP with a constant gap. As shown in FIG. 23, the reading position RP4 of the encoder head EN4 is set on the radius ra and on the installation azimuth line Le4. The reading position RP5 of the encoder head EN5 is set on the radius ra and on the installation azimuth line Le5. The radius ra is the radius of the outer peripheral surface 22s of the second drum member 22, which closely supports the substrate P, as shown in FIG. Therefore, the maximum diameter of the ring-shaped scale disk SD is set to be slightly larger than the radius ra. By disposing the scale disk SD and the encoder heads EN4 and EN5 in this way, the Abbe error during measurement can be minimized. Other encoder heads (EN1 to EN3, EN6 to EN7) for the ring-shaped scale disk SD in FIGS. 23 and 24 are also arranged so as to satisfy the Abbe condition for measurement, similarly to the heads EN4 and EN5.

(変形例2)
以上の実施形態及び変形例では、目盛GPのピッチ誤差の計測のために、互いに近くに配置された2つのエンコーダヘッド(例えばエンコーダヘッドEN4、EN5)の各々の計測値の差分値を、スケール円盤SD(第2ドラム部材22)が角度α(α<θs)だけ回転する度に記憶して、スケール円盤SDの全周分のピッチ誤差に関するマップを作成するとした。その場合、マップの精度を高めるためには、2つのエンコーダヘッド(例えばエンコーダヘッドEN4、EN5)の各々のスケール面上での読取位置(図23中のRP4、RP5に相当)が成す角度θsをできる限り小さくすることが好ましい。しかしながら、エンコーダヘッドEN4、EN5の外形形状及び寸法、又はアライメント顕微鏡AMG1、AMG2の配置によって決まる設置方位線Le4、Le5間の角度によって、角度θsを十分に小さくできないことがある。
(Modification 2)
In the above-described embodiment and modified example, in order to measure the pitch error of the scale GP, the difference value between the measured values of two encoder heads (for example, encoder heads EN4 and EN5) arranged close to each other is calculated as a scale disk. It is assumed that the SD (the second drum member 22) is stored each time it rotates by the angle α (α<θs), and a map regarding the pitch error for the entire circumference of the scale disk SD is created. In that case, in order to improve the accuracy of the map, the angle θs formed by the reading positions (corresponding to RP4 and RP5 in FIG. 23) on the scale surface of each of the two encoder heads (for example, encoder heads EN4 and EN5) is set. It is preferable to make it as small as possible. However, the angle θs may not be sufficiently small depending on the outer shapes and dimensions of the encoder heads EN4 and EN5 or the angles between the installation azimuth lines Le4 and Le5 determined by the arrangement of the alignment microscopes AMG1 and AMG2.

そこで、変形例2では、例えば、先の実施形態においてピッチ誤差計測に使用された2つのエンコーダヘッドEN4、EN5とともに、その近くに配置されるエンコーダヘッドEN1(又はEN2)を加えた3つ以上のエンコーダヘッドの各々による計測値を使って、ピッチ誤差マップをさらに微細化する。図25は、先の図6と同様に、スケール円盤SD(ここではリング状)とエンコーダヘッドEN1、EN2、EN4、EN5との配置をXZ面内で見た図であり、ここでは、スケール円盤SDの外周面に沿って、目盛GPと原点マークZsが形成されている。また、スケール円盤SDは、周方向の16ヶ所で調整部材(ネジ)60で第2ドラム部材22の側端面に固定されているものとする。従って、調整部材(ネジ)60の取付け角度βは、22.5°となる。   Therefore, in the second modification, for example, three or more encoder heads EN4 and EN5 used for the pitch error measurement in the above-described embodiment and an encoder head EN1 (or EN2) arranged in the vicinity thereof are added. The measurement value by each of the encoder heads is used to further refine the pitch error map. FIG. 25 is a view of the arrangement of the scale disk SD (here, ring-shaped) and the encoder heads EN1, EN2, EN4, EN5 as seen in the XZ plane, as in FIG. 6 above. A scale GP and an origin mark Zs are formed along the outer peripheral surface of the SD. Further, it is assumed that the scale disk SD is fixed to the side end surface of the second drum member 22 by adjusting members (screws) 60 at 16 places in the circumferential direction. Therefore, the attachment angle β of the adjusting member (screw) 60 is 22.5°.

図25に示されるように、奇数番の露光位置に対応した設置方位線Le1上に読取位置が設定されるエンコーダヘッドEN1と、偶数番の露光位置に対応した設置方位線Le2上に読取位置が設定されるエンコーダヘッドEN2とは、XZ面内では、中心面P3に対して角度±θで配置される。また、エンコーダヘッドEN4、EN5の各々の読取位置を通る設置方位線Le4、Le5がなす角度θsは、θs>βの関係になっている。さらに、エンコーダヘッドEN1の読取位置を通る設置方位線Le1と、エンコーダヘッドEN4の読取位置を通る設置方位線Le4とのなす角度をθqとする。また、エンコーダヘッドEN1、EN2、EN4、EN5の各々に対応して設けられるアップダウンカウンターの計数値を、それぞれCm1、Cm2、Cm4、Cm5とする。   As shown in FIG. 25, the encoder head EN1 whose reading position is set on the installation bearing line Le1 corresponding to the odd-numbered exposure position, and the reading position on the installation bearing line Le2 corresponding to the even-numbered exposure position. The encoder head EN2 to be set is arranged at an angle ±θ with respect to the center plane P3 in the XZ plane. The angle θs formed by the installation azimuth lines Le4 and Le5 passing through the reading positions of the encoder heads EN4 and EN5 has a relationship of θs>β. Further, the angle formed by the installation azimuth line Le1 passing through the reading position of the encoder head EN1 and the installation azimuth line Le4 passing through the reading position of the encoder head EN4 is θq. Further, the count values of up/down counters provided corresponding to the encoder heads EN1, EN2, EN4, and EN5 are Cm1, Cm2, Cm4, and Cm5, respectively.

図25に示されるスケール円盤SD(第2ドラム部材22)が、XZ面内で時計周りに回転する場合、スケール円盤SDのスケール面に形成された原点マークZsは、エンコーダヘッドEN4、EN5、EN1、EN2の順番で、各読取位置を横切っていく。従って、原点マークZsがエンコーダヘッドEN4の読取位置を横切った瞬間に、対応するアップダウンカウンターの計数値Cm4がゼロリセットされ、原点マークZsがエンコーダヘッドEN5の読取位置を横切った瞬間に、対応するアップダウンカウンターの計数値Cm5がゼロリセットされ、原点マークZsがエンコーダヘッドEN1の読取位置を横切った瞬間に、対応するアップダウンカウンターの計数値Cm1がゼロリセットされ、原点マークZsがエンコーダヘッドEN2の読取位置を横切った瞬間に、対応するアップダウンカウンターの計数値Cm2がゼロリセットされる。スケール円盤SDが時計周りに回転する場合、4つのアップダウンカウンターの全てがゼロリセットされた後の各計数値Cm1、Cm2、Cm4、Cm5は、常にCm2<Cm1<Cm5<Cm4の関係になっている。   When the scale disk SD (second drum member 22) shown in FIG. 25 rotates clockwise in the XZ plane, the origin marks Zs formed on the scale surface of the scale disk SD are encoder heads EN4, EN5, EN1. , EN2 in that order, across each reading position. Therefore, at the moment when the origin mark Zs crosses the reading position of the encoder head EN4, the count value Cm4 of the corresponding up-down counter is reset to zero, and the origin mark Zs corresponds to the moment when it crosses the reading position of the encoder head EN5. At the moment when the count value Cm5 of the up/down counter is reset to zero and the origin mark Zs crosses the reading position of the encoder head EN1, the count value Cm1 of the corresponding up/down counter is reset to zero and the origin mark Zs is set to the encoder head EN2. At the moment of crossing the reading position, the count value Cm2 of the corresponding up/down counter is reset to zero. When the scale disk SD rotates clockwise, each count value Cm1, Cm2, Cm4, Cm5 after all four up/down counters are reset to zero always has a relationship of Cm2<Cm1<Cm5<Cm4. There is.

そこで、3つのエンコーダヘッドEN1(計数値Cm1)、EN4(計数値Cm4)、及びEN5(計数値Cm5)を用いてピッチ誤差を求めて、誤差マップ(補正マップ)を作成する場合は、スケール円盤SD(第2ドラム部材22)が一定角度α(α<β<θs)だけ回転する度に、以下の式(1)によって、単位角度α毎のピッチ誤差に関連した計測値ΔMsを求める。この計測値ΔMsは、先の図11中に示された目盛GPの本数NSに相当するものであるが、実際は、図22に示されるアップパルス(又はダウンパルス)EcUのパルスの計数値となる。
ΔMs=(Cm4+Cm1)/2−Cm5 ・・・式(1)
Therefore, when the pitch error is obtained by using the three encoder heads EN1 (count value Cm1), EN4 (count value Cm4), and EN5 (count value Cm5) to create an error map (correction map), a scale disk is used. Every time the SD (second drum member 22) rotates by a constant angle α (α<β<θs), the measurement value ΔMs related to the pitch error for each unit angle α is obtained by the following equation (1). This measured value ΔMs corresponds to the number NS of the graduations GP shown in FIG. 11 above, but is actually the count value of the up-pulse (or down-pulse) EcU pulse shown in FIG. ..
ΔMs=(Cm4+Cm1)/2−Cm5... Formula (1)

この式(1)において、(Cm4+Cm1)/2の計算値は、図25に示されるように、エンコーダヘッドEN4の読取位置RP4とエンコーダヘッドEN1の読取位置RP1との中間点となる角度位置に設定される仮想的な設置方位線Leiに、エンコーダヘッドの読取位置RPiが設定されたときに得られると予想される計数値を表している。従って、式(1)又は後述する(2)で得られる計測値ΔMsは、仮想的なエンコーダヘッドによる読取位置RPiでの計数値Cmi(計算上の値)と、エンコーダヘッドEN5の読取位置RP5での計数値Cm5との差分となる。その計測値ΔMsを単位角度α毎に、360度分求めることによって、スケール円盤SD等のスケール(目盛GP)のピッチ誤差マップ、あるいはピッチ誤差補正マップが作成できる。   In the formula (1), the calculated value of (Cm4+Cm1)/2 is set to an angular position which is an intermediate point between the reading position RP4 of the encoder head EN4 and the reading position RP1 of the encoder head EN1, as shown in FIG. The count value expected to be obtained when the reading position RPi of the encoder head is set on the virtual installation azimuth line Lei is shown. Therefore, the measured value ΔMs obtained by the equation (1) or (2) described later is calculated by the count value Cmi (calculated value) at the reading position RPi by the virtual encoder head and the reading position RP5 of the encoder head EN5. It becomes the difference with the count value Cm5 of. By obtaining the measured value ΔMs for 360 degrees for each unit angle α, the pitch error map of the scale (scale GP) such as the scale disk SD or the pitch error correction map can be created.

ところで、図25に示されるような配置の場合、原点マークZsがエンコーダヘッドEN4の読取位置RP4とエンコーダヘッドEN1の読取位置RP1との間を通過している期間では、計数値Cm4や計測値Cm5がゼロリセットされた後なので、3つの計数値Cm1、Cm4、Cm5の連続性が担保されない可能性がある。その期間では、計数値Cm1、Cm4、Cm5(絶対値)の大小関係が、Cm4<Cm1<Cm5、あるいはCm5<Cm4<Cm1になっている。そこで、ゼロリセット時から次のゼロリセット時までの間にアップダウンカウンターで計数される最大の計数値(固定値)をCmfとし、角度α毎に、各エンコーダヘッドEN1、EN4、EN5に対応した計数値Cm1、Cm4、Cm5を読み込む際に、原点マークZsがエンコーダヘッドEN4の読取位置RP4とエンコーダヘッドEN5の読取位置RP5との間にあるときは、アップダウンカウンターの計数値Cm4に最大計数値Cmfを加えた新たな計数値Cm4’を、式(1)中の計数値Cm4の代わりに用いればよい。同様に、原点マークZsがエンコーダヘッドEN5の読取位置RP5とエンコーダヘッドEN1の読取位置RP1との間にあるときは、アップダウンカウンターの計数値Cm4、Cm5の各々に最大計数値Cmfを加えた新たな計数値Cm4’、Cm5’を、式(1)中の計数値Cm4、Cm5の代わりに用いればよい。   By the way, in the case of the arrangement shown in FIG. 25, in the period in which the origin mark Zs passes between the reading position RP4 of the encoder head EN4 and the reading position RP1 of the encoder head EN1, the count value Cm4 and the measured value Cm5 are obtained. Is after zero reset, the continuity of the three count values Cm1, Cm4, and Cm5 may not be guaranteed. During that period, the magnitude relationship among the count values Cm1, Cm4, and Cm5 (absolute value) is Cm4<Cm1<Cm5 or Cm5<Cm4<Cm1. Therefore, the maximum count value (fixed value) counted by the up/down counter from the time of zero reset to the time of the next zero reset is set as Cmf, and each angle α corresponds to each encoder head EN1, EN4, EN5. When reading the count values Cm1, Cm4, Cm5, when the origin mark Zs is between the read position RP4 of the encoder head EN4 and the read position RP5 of the encoder head EN5, the count value Cm4 of the up/down counter is the maximum count value. A new count value Cm4′ to which Cmf is added may be used instead of the count value Cm4 in the equation (1). Similarly, when the origin mark Zs is between the reading position RP5 of the encoder head EN5 and the reading position RP1 of the encoder head EN1, a new maximum count value Cmf is added to each of the count values Cm4 and Cm5 of the up/down counter. Different count values Cm4′ and Cm5′ may be used instead of the count values Cm4 and Cm5 in the equation (1).

変形例2の場合、第1読み取り部は、2つのエンコーダヘッドEN1、EN4(あるいは1つのエンコーダヘッドEN5)を含んで構成され、第2読み取り部は、1つのエンコーダヘッドEN5(あるいは2つのエンコーダヘッドEN1、EN4)を含んで構成される。以上の構成において、角度θsと角度θqを適当な関係に設定すると、仮想的な読取位置RPiと読取位置RP5とがなす角度を、調整部材(ネジ)60の取付け角度β(図25では22.5°)よりも小さくすることができ、調整部材60による真円度、偏心等の調整後に残留するスケール円盤SDのスケール面の僅かな変形によるピッチ誤差(ピッチムラ)を、角度β以下のスパンで詳細に計測することができる。   In the case of the modified example 2, the first reading unit is configured to include two encoder heads EN1 and EN4 (or one encoder head EN5), and the second reading unit is one encoder head EN5 (or two encoder heads EN5). EN1 and EN4) are included. In the above configuration, when the angle θs and the angle θq are set to have an appropriate relationship, the angle formed by the virtual reading position RPi and the reading position RP5 becomes the attachment angle β of the adjusting member (screw) 60 (22. 5°), and the pitch error (pitch unevenness) due to slight deformation of the scale surface of the scale disk SD that remains after the adjustment of the roundness, eccentricity, etc. by the adjustment member 60 is performed with a span of the angle β or less. Can be measured in detail.

また、以上のようにスケール面上に仮想的な読取位置RPiを設定する方法では、例えば、図25に示される2つのエンコーダヘッドEN4、EN1の各読取位置RP4、RP1の中間点に設定される仮想的な第1の読取位置RPiで求まる計算上の計数値と、2つのエンコーダヘッドEN5、EN2の各読取位置RP5、RP2の中間点に設定される仮想的な第2の読取位置RPiで求まる計算上の計数値との差分によって、ピッチ誤差を求めてもよい。その場合の単位角度α毎の計測値ΔMsは、以下の式(2)によって計算される。
ΔMs=(Cm4+Cm1)/2−(Cm5+Cm2)/2 ・・・式(2)
In the method of setting the virtual reading position RPi on the scale surface as described above, for example, it is set at the midpoint between the reading positions RP4 and RP1 of the two encoder heads EN4 and EN1 shown in FIG. The calculated count value obtained by the virtual first reading position RPi and the virtual second reading position RPi set at the midpoint between the reading positions RP5 and RP2 of the two encoder heads EN5 and EN2. The pitch error may be obtained from the difference from the calculated count value. The measured value ΔMs for each unit angle α in that case is calculated by the following equation (2).
ΔMs=(Cm4+Cm1)/2−(Cm5+Cm2)/2... Formula (2)

(デバイス製造方法)
図26は、実施形態に係る基板処理装置(露光装置)を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。このデバイス製造方法では、まず、例えば有機EL等の自発光素子による表示パネルの機能・性能設計を行い、必要な回路パターンや配線パターンを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パターンに基づいて、必要なレイヤー分の円筒マスクDMを製作する(ステップS202)。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)。なお、このステップS203で用意しておくロール状の基板Pは、必要に応じてその表面を改質したもの、下地層(例えばインプリント方式による微小凹凸)を事前形成したもの、光感応性の機能膜や透明膜(絶縁材料)を予めラミネートしたもの、でもよい。
(Device manufacturing method)
FIG. 26 is a flowchart showing the procedure of a device manufacturing method for manufacturing a device using the substrate processing apparatus (exposure apparatus) according to the embodiment. In this device manufacturing method, first, the function/performance of a display panel is formed by a self-luminous element such as an organic EL, and necessary circuit patterns and wiring patterns are designed by CAD or the like (step S201). Next, the cylindrical mask DM for the required layers is manufactured based on the pattern for each layer designed by CAD or the like (step S202). Further, a supply roll FR1 around which a flexible substrate P (resin film, metal foil film, plastic, etc.) serving as a base material of the display panel is wound is prepared (step S203). The roll-shaped substrate P prepared in step S203 has its surface modified as necessary, a pre-formed underlayer (for example, fine irregularities by imprint method), and a light-sensitive substrate. It may be a laminate of a functional film and a transparent film (insulating material) in advance.

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ともに、そのバックプレーンに積層されるように、有機EL等の自発光素子による発光層(表示画素部)が形成される(ステップ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EX、EX2、EX3、EX4を用いて、フォトレジスト層を露光する従来のフォトリソグラフィ工程も含まれるが、フォトレジストの代わりに感光性シランカップリング材を塗布した基板Pをパターン露光して表面に親撥水性によるパターンを形成する露光工程、光感応性の触媒層をパターン露光し無電解メッキ法によって金属膜のパターン(配線、電極等)を形成する湿式工程又は銀ナノ粒子を含有した導電性インク等によってパターンを描画する印刷工程、等による処理も含まれる。   Next, a backplane layer composed of electrodes, wirings, insulating films, TFTs (thin film semiconductors), etc. that form the display panel device is formed on the substrate P, and organic EL or the like is formed so as to be laminated on the backplane. A light emitting layer (display pixel portion) is formed by the self-luminous element (step S204). This step S204 also includes a conventional photolithography process of exposing the photoresist layer using the exposure apparatuses EX, EX2, EX3, and EX4 described in each of the above embodiments, but the photosensitivity instead of the photoresist is used. A substrate P coated with a silane coupling material is subjected to pattern exposure to form a pattern having hydrophilicity/hydrophobicity on the surface, and a photosensitive catalyst layer is subjected to pattern exposure to form a pattern of a metal film (wiring, electrodes) by electroless plating. Etc.) and a printing step of drawing a pattern with a conductive ink containing silver nanoparticles, and the like.

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。   Next, the substrate P is diced for each display panel device continuously manufactured on the long substrate P by the roll method, and a protective film (environmental barrier layer) or a color filter is provided on the surface of each display panel device. A device or the like is assembled by laminating sheets or the like (step S205). Next, an inspection process is performed to determine whether the display panel device functions normally or satisfies the desired performance and characteristics (step S206). A display panel (flexible display) can be manufactured as described above.

上記実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型のレチクルを用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6778257号明細書に記載されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形のレチクル(電子レチクル、アクティブレチクル、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形のレチクルに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしてもよい。   In the above embodiment, the light-transmitting reticle in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern/dimming pattern) is formed on the light-transmitting substrate is used, but instead of this reticle, for example, US Pat. No. 6,778,257 is used. As described in the specification, a variable shaped reticle (also called an electronic reticle, active reticle, or image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. May be used. Further, instead of the variable-shaped reticle including the non-emissive image display element, a pattern forming apparatus including the self-emissive image display element may be provided.

また、上記実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度及び光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、露光装置の組立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムを組み合わせて露光装置に組み立てる工程は、各種サブシステム相互の機械的接続、電気回路の配線接続及び気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組立工程の前に、各サブシステム個々の組立工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組立工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。   Further, the exposure apparatus of the above embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. To be done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembling the exposure apparatus, adjustment for achieving optical accuracy for various optical systems, adjustment for achieving mechanical accuracy for various mechanical systems, and various electrical Adjustments are made to the system to achieve electrical accuracy. The process of assembling various subsystems into an exposure apparatus includes mechanical connection between various subsystems, wiring connection of electric circuits, piping connection of atmospheric pressure circuits, and the like. It goes without saying that there is an individual assembly process for each subsystem before the assembly process for the exposure apparatus from these various subsystems. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies of the exposure apparatus as a whole. It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.

また、上記実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の置換又は変更を行うこともできる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態で引用した露光装置等に関するすべての公開公報及び米国特許の記載を援用して本明細書の記載の一部とする。このように、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態及び運用技術等は、すべて本発明の範囲に含まれる。   Further, the constituent elements of the above-described embodiments can be appropriately combined. In addition, some components may not be used. Further, the constituent elements can be replaced or changed without departing from the scope of the present invention. Further, as far as legally permitted, the descriptions of all the publications and US patents relating to the exposure apparatus and the like cited in the above-mentioned embodiments are incorporated as part of the description of the present specification. As described above, all other embodiments and operational techniques made by those skilled in the art based on the above embodiments are included in the scope of the present invention.

11 基板処理装置
14 制御装置
21 第1ドラム部材
22 第2ドラム部材
25 第1検出器
35 第2検出器
60 調整部材
61 雄ねじ部
62 ヘッド部
AX1 回転中心線(第1中心軸)
AX2 回転中心線(第2中心軸)
Cs 真円度調整機構
DM 円筒マスク
EN、EN1、EN2、EN3、EN4、EN5、EH1、EH2、EH3、EH4、EH5 エンコーダヘッド
EX、EX1、EX2、EX3、EX4 露光装置
GP、GPd、GPM、GPm スケール
NS 計測スケール数
P 基板
SD エンコーダスケール円盤
TBc 補正マップ
11 Substrate Processing Device 14 Control Device 21 First Drum Member 22 Second Drum Member 25 First Detector 35 Second Detector 60 Adjusting Member 61 Male Screw Part 62 Head Part AX1 Rotation Center Line (First Central Axis)
AX2 rotation center line (second center axis)
Cs Roundness adjusting mechanism DM Cylindrical mask EN, EN1, EN2, EN3, EN4, EN5, EH1, EH2, EH3, EH4, EH5 Encoder head EX, EX1, EX2, EX3, EX4 Exposure device GP, GPd, GPM, GPm Scale NS Measurement scale number P Substrate SD Encoder Scale disk TBc Correction map

Claims (7)

可撓性を有する長尺のシート基板を長尺方向に搬送して、前記シート基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、
中心線から一定半径で円筒状に湾曲した外周面で前記シート基板の長尺方向の一部を密着支持すると共に、前記中心線の回りに回転して前記シート基板を長尺方向に搬送する回転ドラムと、
前記シート基板が前記回転ドラムに密着支持される周方向の範囲内の第1の特定位置で、前記シート基板に処理を施す第1の処理部と、
前記シート基板の周方向における位置変化をエンコーダ計測する為に、前記回転ドラムと共に前記中心線の回りに回転するように前記回転ドラムの前記中心線の方向の端面側に設けられ、前記回転ドラムの回転の周方向に沿って所定ピッチで環状に刻設される目盛が前記中心線と垂直な側面に形成されたスケール円盤と、
前記回転ドラムの回転の周方向に関して前記第1の特定位置と同じ方位であって、前記スケール円盤の前記側面と対向するように配置され、前記目盛を読み取る第1のエンコーダヘッドと、を備え、
前記回転ドラムの前記外周面の半径と、前記第1のエンコーダヘッドによる前記目盛の読取位置の前記中心線からの距離とを同じに設定した、
基板処理装置。
A substrate processing apparatus which conveys a long sheet substrate having flexibility in a long direction and performs a predetermined process on the sheet substrate,
A rotation for closely supporting a part of the sheet substrate in the longitudinal direction with an outer peripheral surface curved in a cylindrical shape with a constant radius from the center line, and rotating around the center line to convey the sheet substrate in the longitudinal direction. A drum,
A first processing unit that performs processing on the sheet substrate at a first specific position within a circumferential range in which the sheet substrate is closely supported by the rotating drum;
In order to perform encoder measurement of the position change in the circumferential direction of the sheet substrate, it is provided on the end surface side of the rotary drum in the direction of the center line so as to rotate around the center line together with the rotary drum. A scale disk, in which a graduated ring is engraved in an annular shape at a predetermined pitch along the circumferential direction of rotation and is formed on a side surface perpendicular to the center line,
A first encoder head, which has the same azimuth as the first specific position with respect to the circumferential direction of rotation of the rotary drum, is arranged to face the side surface of the scale disk, and reads the scale;
The radius of the outer peripheral surface of the rotating drum and the distance from the center line of the reading position of the scale by the first encoder head are set to be the same.
Substrate processing equipment.
請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記スケール円盤は、前記中心線の回りに所定の取付け角度βの間隔で周方向の複数の位置の各々に配置される締結部材によって、前記回転ドラムの前記端面側に固定される、
基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein
The scale disk is fixed to the end surface side of the rotating drum by a fastening member arranged at each of a plurality of circumferential positions at intervals of a predetermined mounting angle β around the center line,
Substrate processing equipment.
請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記シート基板は、前記長尺方向に沿って離散又は連続して形成された特定パターンを有し、
前記シート基板が前記回転ドラムに密着支持される周方向の範囲内であって、前記第1の特定位置に対して前記シート基板の搬送方向の上流側に設定される第2の特定位置で、前記シート基板に形成された前記特定パターンを検出する検出プローブを、更に備える、
基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein
The sheet substrate has a specific pattern formed discretely or continuously along the longitudinal direction,
Within a circumferential range in which the sheet substrate is closely supported by the rotary drum, at a second specific position set on the upstream side of the first specific position in the transport direction of the sheet substrate, Further comprising a detection probe for detecting the specific pattern formed on the sheet substrate,
Substrate processing equipment.
請求項3に記載の基板処理装置であって、
前記回転ドラムの回転の周方向に関して前記第2の特定位置と同じ方位であって、前記スケール円盤の前記目盛と対向するように配置され、前記目盛を読み取る第2のエンコーダヘッドを、更に備える、
基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein
A second encoder head that is arranged in the same direction as the second specific position with respect to the circumferential direction of rotation of the rotating drum and is arranged so as to face the scale of the scale disk, and that reads the scale.
Substrate processing equipment.
請求項4に記載の基板処理装置であって、
前記回転ドラムの回転の周方向に関して、前記中心線の回りに前記第2の特定位置から角度θsだけ回転した方位であって、前記スケール円盤の前記目盛と対向するように配置され、前記目盛を読み取る第3のエンコーダヘッドを、更に備え、
前記角度θsと前記取付け角度βをθs<βの関係に設定した、
基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 4, wherein
With respect to the circumferential direction of rotation of the rotary drum, the azimuth is rotated about the center line from the second specific position by an angle θs, and the azimuth is arranged so as to face the scale of the scale disk. Further comprising a third encoder head for reading,
The angle θs and the mounting angle β are set in a relation of θs<β,
Substrate processing equipment.
請求項5に記載の基板処理装置であって、
前記第2のエンコーダヘッドによる前記目盛の読取り値と、前記第3のエンコーダヘッドによる前記目盛の読取り値との差分の変化に基づいて、前記目盛のピッチ誤差を計測する制御装置を、更に備える、
基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein
Further comprising a controller that measures a pitch error of the scale based on a change in a difference between the read value of the scale by the second encoder head and the read value of the scale by the third encoder head.
Substrate processing equipment.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記スケール円盤の前記中心線からの半径を、前記回転ドラムの前記外周面の半径よりも大きくした、
基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The radius from the center line of the scale disk is made larger than the radius of the outer peripheral surface of the rotating drum,
Substrate processing equipment.
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