JP6308247B2 - パターン形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムやシート等のウェブ基板にパターニング等の高精度な加工を施す為のパターン形成方法、及びパターン形成装置に関する。また、本発明は、高精度な加工を施す為のパターン形成方法、及びパターン形成装置を提供することを目的とする。
本願は、２０１１年１１月４日に出願された日本国特願２０１１−２４２７８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

ディスプレイ装置などの表示装置を構成する表示素子として、例えば液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子、電子ペーパに用いられる電気泳動素子などが知られている。これらの素子を作製する手法の１つとして、例えばロール・トゥ・ロール方式（以下、単に「ロール方式」と表記する）と呼ばれる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ロール方式は、基板供給側のローラーに巻かれた１枚のシート状の基板（ウェブ）を送り出すと共に、送り出された基板を基板回収側のローラーで巻き取りながら基板を搬送し、基板が送り出されてから巻き取られるまでの間に、表示回路やドライバ回路などのパターンを基板上に順次形成する手法である。近年では、高精度のパターンを形成する処理装置が提案されている。

国際公開第２００６／１００８６８号

しかしながら、更なる高精度化に対応する場合、処理装置のパターニング精度（高解像化、転写パターンの低歪み化等）を求めるだけでは不十分となる場合がある。

本発明の態様は、高精度の処理が可能なパターン形成装置、或いはウェブ基板を精密に搬送する装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の態様は、高精度の処理が可能なパターン形成方法を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様に従えば、可撓性を有する長尺のシート基板を長尺方向に搬送し、前記シート基板の被処理面に電子デバイス用のパターンを形成するパターン形成方法であって、前記シート基板の長尺方向に距離Ｌだけ離れた２ヶ所の位置の各々を案内部材によって支持しつつ、前記シート基板の前記２ヶ所の位置の間に、前記長尺方向と直交する短尺方向の寸法が所定の度合いで収縮してからほぼ一定となる安定領域が前記長尺方向に所定幅で形成されるように、前記シート基板の前記距離Ｌの部分に前記長尺方向の張力を付与する段階と、前記シート基板の前記安定領域に対応した前記被処理面の平坦な部分に前記電子デバイス用のパターンを形成する段階と、を含むパターン形成方法が提供される。

本発明の第二の態様に従えば、可撓性を有する長尺のシート基板を長尺方向に搬送し、前記シート基板の被処理面に電子デバイス用のパターンを形成するパターン形成装置であって、前記シート基板の長尺方向に距離Ｌだけ離れた２ヶ所の位置の各々を案内部材で支持しつつ、前記シート基板を前記長尺方向に搬送する搬送機構と、前記シート基板の前記２ヶ所の位置の間に、前記長尺方向と直交する短尺方向の寸法が所定の度合いで収縮してからほぼ一定となる安定領域が前記長尺方向に所定幅で形成されるように、前記シート基板の前記距離Ｌの部分に前記長尺方向の張力を付与する張力付与機構と、前記シート基板の前記安定領域に対応した前記被処理面に前記電子デバイス用のパターンを形成するパターン形成部と、を備えるパターン形成装置が提供される。

本発明の第三の態様に従えば、可撓性を有する長尺のシート基板の被処理面にパターンを形成するパターン形成方法であって、前記シート基板の長尺方向に距離Ｌだけ離れた２ヶ所の位置の各々を支持部材によって支持し、前記２ヶ所の位置の各々の近傍には、前記シート基板の前記長尺方向と直交する短尺方向の寸法が所定の度合いで収縮する非線形領域が形成され、前記２ヶ所の位置の中央部には、前記短尺方向の寸法がほぼ一定となる安定領域が前記長尺方向に所定幅で形成されるように、前記２ヶ所の前記支持部材の間の前記シート基板に前記長尺方向の張力を付与する段階と、前記シート基板の前記非線形領域または前記安定領域において、加工処理装置によって前記シート基板の前記被処理面に前記パターンを転写する段階と、前記転写する段階の際に、前記加工処理装置によって転写される前記パターンと前記シート基板との前記短尺方向の相対的なスケーリングが設定されるように前記張力を調整する段階と、を含むパターン形成方法が提供される。

本発明の態様によれば、高精度の処理が可能な基板処理装置を提供できる。また、本発明の別の態様によれば、高精度の処理が可能な基板処理方法を提供できる。

本実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す模式図である。 本実施形態に係る処理装置の第１の構成を示す正面図である。 図２の第１の構成を上から見た平面図である。 本実施形態による基板の伸縮の状態を示す図である。 第１のシミュレーションによる基板収縮の変化を示すグラフである。 第２のシミュレーションによる基板収縮の変化を示すグラフである。 第３のシミュレーションによる基板収縮の変化を示すグラフである。 シミュレーション結果から求まる基板収縮の条件を表すグラフである。 本実施形態に係る処理装置の第２の構成を示す平面図である。 本実施形態に係る処理装置の第３の構成を示す正面図である。 図１０の第３の構成を上から見た平面図である。 本実施形態に係る処理装置の第４の構成を示す図である。 図１２の第４の構成により処理される基板の様子を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の第５の構成を示す平面図である。 本実施形態に係る処理装置の第６の構成を示す平面図である。 図１５の第６の構成を横から見た正面図である。

以下、図面を参照して、本実施形態の説明をする。
図１は、本実施形態に係る基板処理装置１００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１００は、帯状の基板（例えば、帯状のフィルム部材）Ｓを供給する基板供給部２と、基板Ｓの表面（被処理面）Ｓａに対して処理を行う基板処理部（パターン形成装置）３と、基板Ｓを回収する基板回収部４と、これらの各部を制御する制御部ＣＯＮＴと、を有している。基板処理部３は、基板供給部２から基板Ｓが送り出されてから、基板回収部４によって基板Ｓが回収されるまでの間に、基板Ｓの表面に各種処理を実行する。
この基板処理装置１００は、基板Ｓ上に例えば有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の表示素子（電子デバイス）を形成する場合に用いることができる。

なお、本実施形態では、図１に示すようにＸＹＺ座標系を設定し、以下では適宜このＸＹＺ座標系を用いて説明を行う。ＸＹＺ座標系は、例えば、水平面に沿ってＸ軸及びＹ軸が設定され、鉛直方向に沿って上向きにＺ軸が設定される。また、基板処理装置１００は、全体としてＸ軸に沿って、そのマイナス側（−Ｘ軸側）からプラス側（＋Ｘ軸側）へ基板Ｓを搬送する。その際、帯状の基板Ｓの幅方向（短尺方向）は、Ｙ軸方向に設定される。

基板処理装置１００において処理対象となる基板Ｓとしては、例えば樹脂フィルムやステンレス鋼などの箔（フォイル）を用いることができる。例えば、樹脂フィルムは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、などの材料を用いることができる。

基板Ｓは、例えば２００℃程度の熱を受けても寸法が変わらないように熱膨張係数が小さい方が好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくできる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などが挙げられる。また、基板Ｓはフロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単体、或いはその極薄ガラスに上記樹脂フィルムやアルミ箔を貼り合わせた積層体であっても良い。

基板Ｓの幅方向（短尺方向）の寸法は例えば１ｍ〜２ｍ程度に形成されており、長さ方向（長尺方向）の寸法は例えば１０ｍ以上に形成されている。勿論、この寸法は一例に過ぎず、これに限られることは無い。例えば、基板ＳのＹ軸方向の寸法が１ｍ以下又は５０ｃｍ以下であっても構わないし、２ｍ以上であっても構わない。また、基板ＳのＸ軸方向の寸法が１０ｍ以下であっても構わない。

基板Ｓは、可撓性を有するように形成されている。ここで可撓性とは、基板に自重程度の力を加えても線断したり破断したりすることはなく、前記基板を撓めることが可能な性質をいう。また、自重程度の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、上記可撓性は、前記基板の材質、大きさ、厚さ、又は温度などの環境、等に応じて変わる。なお、基板Ｓとしては、１枚の帯状の基板を用いても構わないが、複数の単位基板を接続して帯状に形成される構成としても構わない。

基板供給部２は、例えばロール状に巻かれた基板Ｓを基板処理部３へ送り出して供給する。この場合、基板供給部２には、基板Ｓを巻きつける軸部や前記軸部を回転させる回転駆動装置などが設けられる。この他、例えばロール状に巻かれた状態の基板Ｓを覆うカバー部などが設けられた構成であっても構わない。
なお、基板供給部２は、ロール状に巻かれた基板Ｓを送り出す機構に限定されず、帯状の基板Ｓをその長さ方向に順次送り出す機構（例えばニップ式の駆動ローラ等）を含むものであればよい。

基板回収部４は、基板処理装置１００を通過した基板Ｓを、例えばロール状に巻きとって回収する。基板回収部４には、基板供給部２と同様に、基板Ｓを巻きつけるための軸部や前記軸部を回転させる回転駆動源、回収した基板Ｓを覆うカバー部などが設けられている。なお、基板処理部３において基板Ｓがパネル状に切断される場合などには、例えば基板Ｓを重ねた状態で回収するなど、ロール状に巻いた状態とは異なる状態で基板Ｓを回収する構成であっても構わない。

基板処理部３は、基板供給部２から供給される基板Ｓを基板回収部４へ搬送すると共に、搬送の過程で基板Ｓの被処理面Ｓａに対して処理を行う。基板処理部３は、基板Ｓの被処理面Ｓａに対して加工処理を行なう加工処理装置（パターン形成部）１０と、加工処理の形態に対応した条件で基板Ｓを送る駆動ローラーＲ等を含む搬送装置（基板搬送部）２０とを有している。

加工処理装置１０は、基板Ｓの被処理面Ｓａに対して、例えば有機ＥＬ素子を形成するための各種装置を有している。このような装置としては、例えば被処理面Ｓａ上に隔壁を形成するためのインプリント方式等の隔壁形成装置、電極を形成するための電極形成装置、発光層を形成するための発光層形成装置などが挙げられる。

より具体的には、液滴塗布装置（例えばインクジェット型塗布装置など）、成膜装置（例えば鍍金装置、蒸着装置、スパッタリング装置など）、露光装置、現像装置、表面改質装置、洗浄装置などが挙げられる。これらの各装置は、基板Ｓの搬送経路に沿って適宜設けられ、フレキシブル・ディスプレイのパネル等が、所謂ロール・ツー・ロール方式で生産可能となっている。本実施形態では、加工処理装置１０として、露光装置が設けられるものとし、その前後の工程（感光層形成工程、感光層現像工程等）を担う装置も必要に応じてインライン化して設けられる。

基板処理部３には、露光装置としての加工処理装置１０と協働するアライメントカメラ５が設けられている。アライメントカメラ５は、例えば基板Ｓの−Ｙ軸側端辺及び＋Ｙ軸側端辺のそれぞれに沿って形成されたアライメントマークＡＬＭ（図３参照）を個別に検出する。アライメントカメラ５による検出結果は、制御部ＣＯＮＴに送信される。

図２及び図３は、本実施形態の第１の構成による基板処理部３の一部の構成を示す図である。図２は、第１の構成による基板処理部３の構成の正面図である。図３は、第１の構成による基板処理部３の構成の平面図である。
図２及び図３に示すように、基板処理部３は、第１ローラー１１（回転ローラー）、ニップローラー１１ａ（回転ローラー）、第２ローラー１２（回転ローラー）、ニップローラー１２ａ（回転ローラー）、筐体１３及び加工処理装置１０としての露光装置ＥＸを有している。

第１ローラー１１は、筐体１３側へ向けて＋Ｘ軸方向に基板Ｓを案内する第１案内部材（基板案内部材）である。第１ローラー１１は、筐体１３に対して基板Ｓの搬送方向の上流側（−Ｘ軸側）においてＹ軸に平行に設けられており、Ｙ軸と平行な回転軸を中心としてモータ等によって回転可能に設けられている。基板Ｓは、第１ローラー１１とニップローラー１１ａとによって挟持され、＋Ｘ軸方向に向かって矢印Ｄｘのように搬送されるように支持される。

第２ローラー１２は、筐体１３からの基板Ｓを＋Ｘ軸側に案内する第２案内部材（基板案内部材）である。
第２ローラー１２は、筐体１３に対して基板Ｓの搬送方向の下流側（＋Ｘ軸側）においてＹ軸に平行に配置され、Ｙ軸と平行な回転軸を中心としてモータ等によって回転可能に設けられている。基板Ｓは、第２ローラー１２とニップローラー１２ａとによって挟持され、＋Ｘ軸方向に向かって矢印Ｄｘのように搬送されるように支持される。

筐体１３は、第１ローラー１１と第２ローラー１２との間に配置されている。筐体１３は、例えば直方体状に形成されている。筐体１３は、底部１３Ｂ、壁部１３Ｗを有している。底部１３Ｂは、筐体１３の−Ｚ軸側の端面を構成する。壁部１３Ｗは、−Ｘ軸側の端面１３Ｗａ、＋Ｘ軸側の端面１３Ｗｂ、＋Ｙ軸側の端面１３Ｗｃ及び−Ｙ軸側の端面１３Ｗｄによって構成される。
なお、筐体１３の＋Ｚ軸側には、投影露光方式の場合には投影光学系ＰＬが配置され、プロキシミティ露光方式の場合には、マスクステージ部ＭＳＴが配置される。

壁部１３Ｗａ〜１３Ｗｄ及び底部１３Ｂに囲まれた収容室１３Ｒの内部には、基板Ｓに対する加工処理（ここでは露光）が施される基板ステージ機構（基板支持部）１４が設けられる。その為、筐体１３の−Ｘ軸側の端面１３Ｗａには、第１ローラー１１から搬入される基板Ｓを通す開口部１３ｍが形成される。また、筐体１３の＋Ｘ軸側の端面１３Ｗｂには、収容室１３Ｒ（基板ステージ機構１４）から第２ローラー１２へ基板Ｓを搬出する開口部１３ｎが形成されている。

底部１３Ｂの−Ｚ軸側には、移動ローラー１７が形成されている。移動ローラー１７は、ガイドレール１６に載置されている。ガイドレール１６は、基板処理部３の不図示の支持部、例えば工場の床等、に支持されている。ガイドレール１６は、Ｘ軸方向（又はＹ軸方向）に沿って形成されている。筐体１３は、不図示の駆動機構によりガイドレール１６に沿ってＸ軸方向（又はＹ軸方向）に移動可能に設けられている。この移動ローラー１７とガイドレール１６による筐体１３の移動は必ずしも必要ではない。

収容部１３Ｒ内には、基板ステージ機構１４、アライメントカメラ１８（図１中のアライメントカメラ５に相当）が設けられる。基板ステージ機構１４は、基板Ｓのうち、第１ローラー１１と第２ローラー１２との間（以下、「ローラー間部分Ｓｒ」と表記する）の一部分を非接触支持する為に、例えば円筒面状に形成された外周面１４ａを有し、その外周面１４ａは、基板Ｓとの間に流体ベアリング層を形成する為のパッド部材（多孔質エア・パッド等）で構成される。

基板ステージ機構１４には、外周面１４ａを構成するパッド部材から流体（空気、窒素等）を噴出させつつ、その噴出した流体を吸引するための流体制御部１１５が設けられている。

複数のモータ等の駆動源を含む駆動部１５は、基板ステージ機構１４（外周面１４ａ）の位置や姿勢を微少量変化させるものであり、主にＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の各方向への微動と、θＺ方向（Ｚ軸回り）とθＸ（Ｘ軸回り）の各回転微動を行なう。駆動部１５は、図１中の制御部ＣＯＮＴの制御によって、第１ローラー１１、第２ローラー１２による基板Ｓの搬送制御とも同期して、駆動量やタイミングなどを調整される。

２つのアライメントカメラ１８は、図３に示すように基板ＳのＹ軸方向（幅方向）の両端部に形成されたアライメントマークＡＬＭを各々検出する。アライメントマークＡＬＭは、基板Ｓのうち＋Ｙ軸側の端辺及び−Ｙ軸側の端辺に沿うように複数形成されている。複数のアライメントマークＡＬＭは、Ｘ軸方向に等ピッチで配置されている。アライメントカメラ１８は、基板Ｓのうち基板ステージ機構１４に支持された部分に向けられており、露光装置ＥＸによるスリット状の投影領域ＥＡ（図３参照）の手前（−Ｘ軸方向）の位置でアライメントマークＡＬＭを個別に検出する。すなわち、アライメントカメラ１８は、基板Ｓの搬送方向に関して投影領域ＥＡの位置よりも上流位置で、アライメントマークＡＬＭを個別に検出する。アライメントカメラ１８による検出結果は、制御部ＣＯＮＴに送信される。

アライメントカメラ１８は、顕微鏡で拡大されたアライメントマークＡＬＭの像をＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子で受光する顕微鏡撮像システムである。その顕微鏡撮像システムの基板Ｓ上での観察領域は、縦横で数十μｍ〜数百μｍ程度の範囲になる。従ってアライメントマークＡＬＭは、そのような狭い観察領域内で確実に観察されるように、例えば、線幅が数μｍ〜２０μｍ程度の線状パターン、又はそのような線状パターンを平行に何本か並べた格子状パターンとして基板Ｓ上に形成されている。

ところで、図２に示すように、露光装置ＥＸは、照明部ＩＬ及びマスクステージＭＳＴを有している。照明部ＩＬは、基板Ｓへ向けて−Ｚ軸方向にスリット状の照明光を照射する。マスクステージＭＳＴは、所定のパターンＰが形成されたマスクＭを保持する。マスクステージＭＳＴには、異なる寸法のマスクＭを保持可能なマスク保持部ＭＨが設けられている。マスクステージＭＳＴは、不図示の駆動装置によってＸ軸方向に移動可能に設けられ、基板ＳのＸ軸方向の送り速度と同期した速度で移動する。

マスクステージＭＳＴの移動は、制御部ＣＯＮＴによって制御可能である。上記露光装置ＥＸは、照明部ＩＬから照射されマスクＭを介した露光光の像（投影露光方式の場合は投影光学系ＰＬによる空間像、プロキシミティ露光方式の場合は影像）を投影領域ＥＡ（図３参照）に投影する。なお、本実施形態では、投影領域ＥＡの形状が、基板ステージ機構１４の円筒状外周面１４ａの稜線と平行に細長く延びたスリット形状となっている。

図２に示すように、基板Ｓは第１ローラー１１でニップされた後に、基板ステージ機構１４の外周面１４ａの所定角度分に非接触で巻付いた後、第２ローラー１２にニップされて、矢印Ｄｘのように搬送される。本実施形態では、図３に示すように、第１ローラー１１と第２ローラー１２との間で、基板Ｓに搬送方向のテンションＦを与えるような搬送を行なう。

具体的には、制御部ＣＯＮＴにより第１ローラー１１の回転速度（周速度）に対して第２ローラー１２の回転速度（周速度）が僅かに速くなるように、各モータを制御する。この構成では、第１ローラー１１と第２ローラー１２、それらローラーの周速度（又はトルク）を精密に制御する為の駆動モータ、及びそのモータの電気的な制御系（プログラム含む）が張力付与機構に相当する。

このように、基板ＳにＸ軸方向のテンション（張力）Ｆを与えると、図３に示すように、第１ローラー１１に進入する前の基板ＳのＹ軸方向寸法（幅）をＴＤ０とすると、第１ローラー１１と第２ローラー１２との間では、そのＹ軸方向寸法（幅）が収縮してＴＤ１になる。即ち、Ｘ軸方向に距離Ｌ（基板Ｓの実長）だけ離した第１ローラー１１と第２ローラー１２の間で、基板ＳをテンションＦで引っ張ると、基板ＳはＸ軸方向に伸び、Ｙ軸方向に縮む傾向がある。

基板Ｓの初期の幅ＴＤ０に対して距離Ｌが充分に大きい場合、図３に示すように、第１ローラー１１から＋Ｘ軸方向へ距離Ａｓまでの範囲と、第２ローラー１２の手前（−Ｘ軸方向）の距離Ａｅまでの範囲とでは、収縮変化率（Ｘ軸方向の単位長当りのＹ軸方向収縮量（収縮の度合い））が大きいが、第１ローラー１１から＋Ｘ軸方向へ距離Ａｓまでの範囲と第２ローラー１２から−Ｘ軸方向へ距離Ａｅまでの範囲との間の範囲には、収縮変化率（収縮の度合い）がほとんど変わらず安定している範囲が得られることがシミュレーションにより判った。そこで本実施形態では、基板ＳのＹ軸方向の収縮変化率がほぼ一定（ほぼゼロ）になる安定領域を作り出し、その安定領域に投影領域ＥＡを設定して露光を行なうようにした。

図４は、そのシミュレーションの為に、基板の伸縮の状態を誇張して説明する図であり、ニップされる第１ローラー１１と第２ローラー１２の間の基板Ｓの距離Ｌが、基板Ｓの初期幅ＴＤ０に対して大きい場合の様子を示す。基板ＳをＸ軸方向にテンションＦで引っ張ると、第１ローラー１１から＋Ｘ軸方向へ距離Ａｓの範囲では、基板ＳのエッジＥｓ１、Ｅｓ２が基板Ｓの初期幅ＴＤ０から内側にすぼむように変形し、第２ローラー１２から−Ｘ軸方向へ距離Ａｅまでの範囲では、基板ＳのエッジＥｅ１、Ｅｅ２は基板Ｓの初期幅ＴＤ０に戻るように変形する。

そして、第１ローラー１１から＋Ｘ軸方向へ距離Ａｓの範囲と第２ローラー１２から−Ｘ軸方向へ距離Ａｅの範囲の間の距離Ｗｘの範囲では、基板Ｓがほぼ一定の幅ＴＤ１に収縮した安定領域が得られる。

安定領域とは、投影領域ＥＡにおけるパターン転写精度（相対的な倍率誤差や重ね合わせ誤差の許容範囲）に応じて決められるものである。本実施形態ではシミュレーションの一例として、投影領域ＥＡのＹ軸方向寸法が基板Ｓの初期幅ＴＤ０の８０〜９０％程度で、数μｍ以下の寸法の微細パターンを転写する精密露光を前提にするものとして説明する。

例えば、初期幅ＴＤ０が３００ｍｍ、投影領域ＥＡの設計上のＹ軸方向寸法が２６０ｍｍの場合、前工程のウェット処理や乾燥処理によって基板Ｓが全体的に５０ｐｐｍ程度伸びると、基板Ｓ上の投影領域ＥＡに対応したＹ軸方向寸法は、１３．０μｍだけ伸びたものとなる。この値は、数μｍサイズのパターンを高精度に位置決めして重ね合わせ露光する際に、最大で１３．０μｍの位置誤差（合わせ誤差）を招くことを意味し、そのままでは精密な露光処理が困難なものとなる。

典型的なウェブ基板であるＰＥＴフィルムの場合、プロセスによっては１００ｐｐｍ程度も伸びることがある。大型ディスプレイ製造の為に基板Ｓの初期幅ＴＤ０と投影領域ＥＡとを大きくして、投影領域ＥＡの設計上のＹ軸方向寸法を５２０ｍｍ（ＴＤ０＝６００ｍｍ）とし、基板Ｓが全体的に１００ｐｐｍ延びたとすると、Ｙ軸方向の最大の延び量は５０μｍを越える。

また、一般に、露光装置としての重ね誤差や位置誤差の許容範囲は、転写すべきパターンサイズ（或いは線幅）の数分の一程度と言われる。よって、一例として転写すべきパターンの最少寸法（線幅）が３μｍだとすると、その重ね誤差や位置誤差の許容範囲は０．６μｍとなる。即ち、実際の露光時に、投影領域ＥＡ内のＹ軸方向のどの点においても、重ね誤差や位置誤差を０．６μｍ以下にする必要がある。

そこで、本実施形態においては、２つのローラー１１、１２間の基板Ｓの距離Ｌ、基板Ｓの初期幅ＴＤ０、基板の厚みｔ、テンションＦ、ポアソン比、ヤング率、を変えた各種シミュレーションを行い、以下の２つの条件を満たす範囲を安定領域とした。
（１）２つのローラー（１１、１２）から基板Ｓの中央に向けて、Ｘ軸方向に３０ｍｍピッチ毎にＹ軸方向収縮量を求め、その変化分が０．３μｍ以下〔収縮変化率がほぼゼロ〕。
（２）変化分が０．３μｍ以下になっている範囲全体のうち、収縮した基板Ｓの幅ＴＤ１の絶対値の変化幅が１．５μｍ以内。

これらの数値条件は、シミュレーション上の一例であり、実際の数値はプロセスによる基板Ｓの延び、転写すべきパターンの最少寸法、重ね誤差や位置誤差の許容範囲等によって適宜決定される。

図５は、２つのローラー１１、１２間の基板Ｓの距離Ｌを１００ｃｍ、初期幅ＴＤ０を３０ｃｍ、基板Ｓの厚みｔが１００μｍのＰＥＴフィルム（ポアソン比０．３５、ヤング率４ＧＰａと設定）を対象にして、テンションＦを２０Ｎ、５０Ｎ、１００Ｎ、１５０Ｎと変えた場合の収縮変形の様子（収縮量、収縮の度合い）をシミュレーションしたグラフである。横軸の位置０ｃｍと１００ｃｍが、各々第１ローラー１１と第２ローラー１２によるニップ位置である。

図５のように、テンションＦの大きさにほぼ比例して最大の収縮量が変化する。また、収縮量がほぼ一定になっている範囲、即ち安定領域の幅は、テンションＦが大きくなるに従って狭くなっている。テンションＦが２０Ｎ程度では、両端から１０ｃｍ程度までが非線形な収縮となっており、安定領域の幅は８０ｃｍ程度が得られる。テンションＦが１５０Ｎの場合は、両端から２０ｃｍ程度までが非線形な収縮となっており、安定領域の幅は６０ｃｍ程度になっている。

図６は、図５の場合と比べて、２つのローラー１１、１２間の基板Ｓの距離Ｌを４０ｃｍに狭めた点のみが異なり、その他の条件を同じにしてシミュレーションした結果を示すグラフである。図５の場合と比べて距離Ｌが４０％に減少した分、テンションＦ毎に得られる安定領域の幅も相応に狭くなる。また、シミュレーション上では、距離Ｌの減少に伴って両側の非線形な収縮の範囲が大きくなる傾向があった。

例えば、テンションＦが２０Ｎの場合、図５の条件では両端から１０ｃｍ程度までが非線形であったが、図６の場合は両端から１４〜１５ｃｍ程度までが非線形であった。

図７は、２つのローラー１１、１２間の基板Ｓの距離Ｌを１００ｃｍ、基板Ｓの厚みｔが１００μｍのＰＥＴフィルム（ポアソン比０．３５、ヤング率４ＧＰａと設定）を対象とし、テンションＦを１００Ｎにして、初期幅ＴＤ０を４０ｃｍ、６０ｃｍ、１００ｃｍに変えた場合の収縮変形の様子（収縮量、収縮の度合い）をシミュレーションしたグラフである。

初期幅１００ｃｍの場合（即ち、Ｌ＝ＴＤ０）、条件に合う安定領域は得られず、距離Ｌの全体に渡って非線形な収縮を呈した。そして初期幅ＴＤ０が６０ｃｍ、４０ｃｍと減少していくに従って安定領域が現れた。ＴＤ０＝６０ｃｍでの安定領域の幅Ｗｘ１は３０ｃｍ弱、ＴＤ０＝４０ｃｍでの安定領域の幅Ｗｘ２は約６０ｃｍとなった。

また、基板Ｓのポアソン比、ヤング率、厚みｔの各違いによるシミュレーションも行なったが、安定領域の出現傾向に大きな差は無く、図５〜７に示したシミュレーション結果から考察して、安定領域の出現に寄与する主な要因が距離Ｌと初期幅ＴＤ０の比であることが分かった。

図８は、基板ＳとしてＰＥＴフィルムを対象として、ニップ間の距離Ｌに対する初期幅ＴＤ０の比率（ＴＤ０／Ｌ）を縦軸に、その距離Ｌに対する安定領域の幅Ｗｘの比率（Ｗｘ／Ｌ）を横軸にとって、シミュレーション結果の幾つかをプロットしたグラフである。

プロットしたシミュレーション結果は、全てテンションＦを１００Ｎとした場合であり、縦軸の１．０と横軸の１．０を結ぶ線ＢＳは理論上の境界を表し、ＰＥＴフィルム等の樹脂性ウェブの場合、その傾向は線ＢＳよりも左下に出現し、右上には出現しない。

図８中の線Ｓｉｍ１は、厚みｔが２００μｍ、ポアソン比が０．３、ヤング率が６ＧＰａの場合に得られたシミュレーション結果の平均を表し、線Ｓｉｍ２は、厚みｔが１００μｍ、ポアソン比が０．４、ヤング率が４ＧＰａの場合に得られたシミュレーション結果の平均を表したものである。代表的なＰＥＴフィルムの場合、シミュレーション上では概ね線Ｓｉｍ１と線Ｓｉｍ２の間に結果が分布する。
しかしながら、厚みｔが極端に薄かったり、表面に何らかの薄膜を積層したりしている場合は、線Ｓｉｍ２よりも左下に結果が出現することもあり得るが、境界線ＢＳの右上に出現することはない。

以上のようなシミュレーション結果による傾向から、上述の図２、図３で示した装置構成上の諸元、例えば、投影領域ＥＡにおいて必要とされる基板ＳのＹ軸方向の収縮量（収縮率、収縮の度合い）と、その為に必要なテンションＦの大きさが判ると、そのテンションＦによっても確保されるべき最低限の安定領域の幅、距離Ｌ、初期幅ＴＤ０の三者の関係が予め求まるので、第１ローラー１１から第２ローラー１２までの基板搬送路長さ（距離Ｌ）を最適化できる。

次に、上記のように構成された基板処理装置１００を用いて有機ＥＬ素子、液晶表示素子などの表示素子（電子デバイス）を製造する工程を説明する。基板処理装置１００は、制御部ＣＯＮＴに設定されるレシピ（加工条件、タイミング、駆動パラメータ等）の制御に従って、前記表示素子を製造する。

まず、不図示のローラーに巻き付けられた基板Ｓを基板供給部２に取り付ける。制御部ＣＯＮＴは、この状態から基板供給部２から前記基板Ｓが送り出されるように、不図示のローラーを回転させる。そして、基板処理部３を通過した前記基板Ｓを基板回収部４に設けられた不図示のローラーで巻き取らせる。

制御部ＣＯＮＴは、基板Ｓが基板供給部２から送り出されてから基板回収部４で巻き取られるまでの間に、基板処理部３の搬送装置２０によって基板Ｓを前記基板処理部３内で適宜搬送させる。

基板処理部３内を搬送される基板Ｓに対して、露光装置ＥＸを用いて露光処理を行う場合、まず、制御部ＣＯＮＴは、第１ローラー１１とニップローラー１１ａとで基板Ｓを挟持した状態で、基板Ｓのうち第１ローラー１１よりも−Ｘ軸側の部分を弛ませる。また、制御部ＣＯＮＴは、第２ローラー１２とニップローラー１２ａとで基板Ｓを挟持した状態で、基板Ｓのうち第２ローラー１２よりも＋Ｘ軸側の部分を弛ませる。この動作により、ローラー間部分Ｓｒの張力（テンションＦ）を基板Ｓの他の部分に対して独立して調整可能となる。

その後、制御部ＣＯＮＴは、第１ローラー１１、ニップローラー１１ａ、第２ローラー１２及びニップローラー１２ａにより、ローラー間部分Ｓｒに所定の張力を付加させつつ、基板Ｓを所定の搬送速度で＋Ｘ軸方向に搬送させる。

制御部ＣＯＮＴは、基板Ｓを搬送させた状態で、照明部ＩＬから露光光を照射すると共に、マスクステージＭＳＴを＋Ｘ軸方向に移動させる。このとき、制御部ＣＯＮＴは、マスクステージＭＳＴの移動速度と基板Ｓの搬送速度とを同期させる。

この動作により、＋Ｘ軸方向に移動する基板Ｓの被処理面Ｓａに対して、マスクＭを介した露光光が投影領域ＥＡ（図３参照）に投影され、前記被処理面ＳａにマスクＭのパターンＰの像が走査露光方式にて形成される。

このような露光動作を行うにあたり、制御部ＣＯＮＴは、第１ローラー１１と第２ローラー１２とに僅かな回転速度差を与えることで、基板Ｓに必要なＸ軸方向のテンションＦを与えて基板Ｓの初期幅ＴＤ０を収縮させ、マスクＭ上のパターン領域のＹ軸方向の寸法と、基板Ｓの被処理面Ｓａ上に転写すべきパターン領域（基板の部分領域）のＹ軸方向の寸法との相対誤差（相対倍率誤差）を調整する。

尚、本実施形態では、投影領域ＥＡをＹ軸方向に延びた細長いスリット状にして、Ｘ軸方向に走査露光する方式を用いるため、その投影領域ＥＡが基板Ｓ上の実質的な被露光領域となる。その為、基板ＳのＹ軸方向の寸法調整（収縮補正）は、少なくともその被露光領域（基板の部分領域）に対して実施されれば良く、必ずしも、基板Ｓ上の１つのパターン領域全体に渡って、基板ＳのＹ軸方向の寸法調整（収縮補正）を施す必要はない。

本実施形態では、図３に示すように、ローラー間部分Ｓｒの下側は基板ステージ機構１４の外周面１４ａの流体ベアリング層によって支持される為、そこでの実質的な摩擦は殆ど無い。従って基板Ｓのローラー間部分Ｓｒは、加重方向であるＸ軸方向について伸長し、加重方向と交差するＹ軸方向については初期幅ＴＤ０がＴＤ１に収縮する。

図３では、基板Ｓのローラー間部分ＳｒのＹ軸方向の収縮を誇張して示したものであるが、基板ステージ機構１４の外周面１４ａは、収縮した幅ＴＤ１が一様に得られる安定領域の幅内に収まるように設定される。

なお、第２ローラー１２を通過した後では、基板Ｓに作用していたテンションＦが解消されることから、基板Ｓは弾性によって張力付与前の形状に戻る。すなわち、基板Ｓは、図３の状態からＹ軸方向に伸長すると共にＸ軸方向に収縮する。このため、図３に示すようなＹ軸方向に収縮された状態の基板ＳにマスクＭのパターンＰを転写した後、テンションＦを解消すると、被処理面Ｓａに転写されたパターン領域（基板の部分領域）は基板Ｓと同一の比率でＹ軸方向に伸長し、Ｘ軸方向には収縮することになる。

本実施形態では、投影領域ＥＡをＹ軸方向に延びた細長いスリット状にして、Ｘ軸方向に走査露光する方式を用いる。そのため、Ｘ軸方向の相対倍率誤差（スケーリング誤差）については、投影領域ＥＡにおける基板Ｓの送り速度ＳｖとマスクＭの移動速度Ｍｖとの本来の同期関係、Ｓｖ＝ｋ・Ｍｖ（ｋは近接露光方式なら１、投影露光方式なら投影系の倍率）に対して僅かな速度差（基板ＳのＸ軸方向の伸張率に対応）を与えることで調整できる。

また、基板Ｓの被処理面Ｓａに下地層となるパターン領域（基板の部分領域）が湿式プロセス（メッキ工程やエッチング工程等）等で形成され、それに対してマスクＭのパターン領域を重ね合わせ露光する場合、湿式プロセスにて基板Ｓが比較的に大きく延びることもあり得る。

このような場合、特に従来の近接露光方式では、マスクＭ上のパターン領域と基板Ｓに既に形成されたパターン領域（基板の部分領域）とを、少なくともＹ軸方向（走査露光の方向と直交した方向）に関して良好に重ね合わせること、即ちＹ軸方向のスケーリング誤差の補正が難しかった。

本実施形態では、第１ローラー１１と第２ローラー１２により基板Ｓに送り方向（Ｘ軸方向）のテンションを与えることで、基板Ｓのローラー間部分ＳｒのＹ軸方向寸法を弾性変形の範囲で収縮させることが可能となり、難しいとされてきたＹ軸方向のスケーリング誤差の補正を簡単な構成で実現できる。

従って、制御部ＣＯＮＴは、安定領域を確保しつつ、基板Ｓに与えるテンションＦの大きさを変えて、基板ＳのＹ軸方向の収縮量を調整させることにより、露光パターンのＹ軸方向の寸法と、基板Ｓの被処理面ＳａのＹ軸方向の寸法との相対比率を調整できる。このため、基板Ｓに転写されるマスクパターン像のＹ軸方向の相対倍率を実質的に調整できる。

基板ＳのＹ軸方向への収縮量は、基板Ｓに対するＸ軸方向のテンションＦに応じた値となる。このため、基板ＳのＹ軸方向への収縮量を制御する場合には、上述の図５〜図８のようなシミュレーションや実験等によって基板Ｓに対するＸ軸方向のテンションＦとＹ軸方向の収縮量との関係をデータとして求めておき、必要な収縮量に対応するテンションＦが基板Ｓに加えられるように、第１ローラー１１、第２ローラー１２の動作を制御する。

上記の動作を行うに当たり、制御部ＣＯＮＴは、以下のように基板Ｓの収縮量（又は収縮率、収縮の度合い）を求める。まず、制御部ＣＯＮＴは、アライメントカメラ１８を用いて、基板Ｓの−Ｙ軸側端辺に形成されたアライメントマークＡＬＭと、＋Ｙ軸側端辺に形成されたアライメントマークＡＬＭとを検出させる。制御部ＣＯＮＴは、アライメントカメラ１８の検出結果に基づいて、アライメントマークＡＬＭのＹ軸方向の距離を算出し、前記距離に基づいてローラー間部分ＳｒのＹ軸方向の寸法（収縮後の幅ＴＤ１）を算出する。その後、制御部ＣＯＮＴは、算出結果と、予め記録されていたアライメントマークＡＬＭのＹ軸方向の間隔寸法とを用いて、基板Ｓの収縮量（又は収縮率、収縮の度合い）を算出する。

また、上記の実験やシミュレーションなどにおいて、基板ＳのＹ軸方向の収縮量に対応するＸ軸方向の伸長量をデータとして求めておき、Ｘ軸方向の伸長量に応じてマスクステージＭＳＴの移動速度及び基板Ｓの搬送速度を調整することで、マスクパターン像のＸ軸方向の相対倍率（スケーリング誤差）も実質的に調整できる。

制御部ＣＯＮＴは、マスクステージＭＳＴの移動速度及び基板Ｓの搬送速度を調整する場合には、前記マスクステージＭＳＴの＋Ｘ軸方向への移動速度をＭｖとし、前記基板Ｓの搬送速度（基板ステージ１４の外周面１４ａの周方向の速度）をＳｖとし、Ｘ軸方向のスケーリング誤差（伸張率）をＡ（ｐｐｍ）とすると、以下の数式（１）を満たすようにする。
Ｓｖ＝ｋ・Ｍｖ・(１＋Ａ)、或いは、Ｓｖ・(１−Ａ)＝ｋ・Ｍｖ…（１）
但し、ｋは、近接露光方式なら１、投影露光方式なら投影系の倍率である。

なお、制御部ＣＯＮＴは、プロキシミティ露光方式であれば、基板Ｓ上の投影領域ＥＡとマスクＭとのギャップや平行度が一定の範囲内に設定されるように、図２中の駆動部１５により、基板ステージ機構１４（外周面１４ａ）の姿勢や位置を適宜調整する。

以上のように、本実施形態によれば、基板Ｓの被処理面Ｓａを処理する基板処理部３において、基板ＳをＸ軸方向に搬送する第１ローラー１１と第２ローラー１２との間で、基板ＳのＹ軸方向の寸法を安定的に収縮させた状態で露光処理が可能なので、相対倍率（スケーリング誤差）を簡単に調整でき、高精度なパターニングが可能となる。

また、処理装置１０として露光装置ＥＸとは異なる他の装置を用いた場合においても、基板Ｓを搬送する搬送側において基板Ｓのローラー間部分Ｓｒと、処理装置１０によって処理される範囲との間の相対的な寸法を調整できる。

マスクを使った露光装置ＥＸ以外の処理装置１０としては、例えばインクジェットプリンタ、ＤＭＤ等を使ったマスクレス露光機、レーザスポットを走査してパターン描画するレーザビームプリンタ等であっても同様に本実施態様を適用可能である。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上述の図２、図３の構成では、アライメントカメラ１８は投影領域ＥＡの−Ｘ軸方向の位置に一組しか設けられていなかった。しかし、図９に示すように、投影領域ＥＡの−Ｘ軸方向の位置に配置した一組のアライメントカメラ１８ａ，１８ｄ、投影領域ＥＡとほぼ同じＸ軸方向位置に配置した一組のアライメントカメラ１８ｂ，１８ｅ、そして投影領域ＥＡの後方の位置（＋Ｘ軸方向の位置、又は、基板Ｓの搬送方向に関して投影領域ＥＡの下流位置）に配置した一組のアライメントカメラ１８ｃ，１８ｆ、の計６個のアライメントカメラ（顕微鏡撮像システム）を設けても良い。

この図９のように複数のアライメントカメラ１８ａ〜１８ｆを配置すると、投影領域ＥＡを含む基板Ｓの局所的な面形状歪み（ＸＹ面内での微少変形）を、アライメントマークＡＬＭのＸ軸方向のピッチ毎にリアルタイムに継続的に計測可能となる。そのため、投影領域ＥＡ内での基板Ｓの僅かな歪み誤差や倍率誤差を高精度に特定して、その誤差を緩和するように、基板Ｓに与えるテンションＦの大きさや、基板ステージ機構１４の位置や姿勢をリアルタイムに微調整することも可能である。

このように、複数のアライメントカメラ１８ａ〜１８ｆを配置する場合も、各カメラによるマーク検出位置は、基板Ｓの安定領域Ｗｘ内に含まれていることが望ましい。

また、露光装置ＥＸのマスクステージＭＳＴを駆動する駆動機構としては、図１０、図１１に示すようなリニアモータ機構ＬＭを用いても構わない。
図１０、図１１は、プロキシミティ方式による走査露光装置の構成を示し、マスクステージＭＳＴは、固定子ＬＭａと可動子ＬＭｂを有するリニアモータ機構ＬＭによって精密に駆動される。

固定子ＬＭａは、Ｘ軸方向に沿って延在している。固定子ＬＭａには、Ｘ軸方向に沿って不図示の複数のコイルが並んで配置されている。固定子ＬＭａは、Ｙ軸方向にマスクステージＭＳＴを挟んで一対設けられている。一対の固定子ＬＭａは、マスクステージＭＳＴ側に溝部を有している。この溝部は、Ｘ軸方向に沿って形成されている。

可動子ＬＭｂは、マスクステージＭＳＴの＋Ｙ軸側の側面及び−Ｙ軸側の側面にそれぞれ設けられている。各可動子ＬＭｂは、それぞれ磁石を有している。可動子ＬＭｂは、それぞれ対応する固定子ＬＭａの溝部に挿入されている。可動子ＬＭｂは、前記溝部に沿ってＸ軸方向に移動可能である。可動子ＬＭｂがＸ軸方向に移動することにより、マスクステージＭＳＴがＸ軸方向に移動するように、筐体１３の上部にはマスクステージＭＳＴを支持する一対のガイド面１３ｇが設けられている。

本実施形態の構成では、基板Ｓが第１ローラー１１から第２ローラー１２の間をほぼ水平に搬送されるように設定され、回転ドラムとして構成された基板ステージ機構１４の外周面１４ａは、基板Ｓの裏面と極めて僅かな領域で接触している。即ち、投影領域ＥＡのＸ軸方向の幅を極力小さくし、外周面１４ａと基板Ｓとの接触領域のＸ軸方向の幅をスリット状の投影領域ＥＡのＸ軸方向の幅と同程度に小さくする。

さらに本実施形態では、基板ステージ機構１４（回転円筒体）の外周面の周速度が、第１ローラー１１と第２ローラー１２による基板ＳのＸ軸方向搬送速度と同期するように、駆動部１５により制御される。

この場合、基板ステージ機構１４の外周面１４ａと基板Ｓとの接触領域が、Ｙ軸方向に細長く延びたスリット状で、Ｘ軸方向の幅が充分に狭いものであり、同時に基板ステージ機構１４（回転円筒体）が基板Ｓの搬送速度と同期して回転していることから、第１ローラー１１と第２ローラー１２の間で基板ＳにＸ軸方向のテンションＦを与えると、上述の図４のように、基板ＳはＹ軸方向に収縮する。

勿論、基板Ｓと基板ステージ機構１４の外周面１４ａとが接触しているスリット状の領域では摩擦が発生する。しかし、その領域のＸ軸方向の幅が充分に小さければ、その摩擦による影響を余り受けることなく、基板Ｓは概ね図４のように収縮する。

この図１０、図１１のような構成でも、基板Ｓの搬送時のテンションＦ（Ｘ軸方向）を制御することで、基板Ｓの幅（Ｙ軸方向）を収縮させることが可能であり、パターニング時の相対的な寸法誤差（特にＹ軸方向の相対的なスケーリング誤差）を調整できる。
また、本構成では、投影領域ＥＡのＸ軸方向の幅を充分に小さくすることになるので、図４、図５〜図８で説明した安定領域Ｗｘの幅を狭くでき、第１ローラー１１と第２ローラー１２の間隔（距離Ｌ）も短くできることから、装置全体を小型にできる。

また、図１２に示すように、Ｘ軸方向に複数の処理装置を設けられた構成であっても構わない。図１２では、上記の実施形態に記載の露光装置ＥＸ（図２、３の装置、或いは図１０、１１の装置）と同一の構成を有する処理装置１０Ａ及び１０ＢがＸ軸方向に２つ配置されている。マスクＭ１を備えた処理装置１０Ａと、マスクＭ２を備えた処理装置１０Ｂとの間には、基板Ｓの張力を遮断する張力遮断機構（縁切り部）６０が設けられている。

２つの処理装置１０Ａ及び１０Ｂを用いて基板Ｓに対して露光処理を行う場合、例えば図１３に示すように、処理装置１０ＡのマスクＭ１によって露光されるパターン領域（基板の部分領域）ＰＡと、処理装置１０ＢのマスクＭ２によって露光されるパターン領域（基板の部分領域）ＰＢとがＸ軸方向に交互に並ぶように、各処理装置１０Ａ及び１０Ｂにおいて一定の間隔をあけて露光処理を行うようにできる。

この場合、例えばＸ軸方向に往復移動するマスクステージＭＳＴが露光処理時に＋Ｘ軸方向に移動した後、−Ｘ軸方向に戻るまでの時間を確保できる。

さらに、このような構成では、処理装置１０Ａ、１０Ｂの各々に装着されるマスクＭ１、Ｍ２の各パターンＰは、必ずしも同一である必要は無い。例えば処理装置１０Ａでは３６インチの表示パネル用パターンの露光を行い、処理装置１０Ｂでは４０インチの表示パネル用パターンの露光を行うようにしても良い。

また、上記実施形態では、投影領域ＥＡが１本のスリット形状である場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えばスリット状の露光領域がＹ軸方向に複数並んで形成されると共に、それらの露光領域が交互にＸ軸方向にずれた状態で配置される、いわゆる千鳥状に配置された構成であっても構わない。

この場合、千鳥状に配置される複数の露光領域の全体（基板の部分領域に相当）が、想定される最大のテンションＦに応じて決まる安定領域Ｗｘ内に入るように設定される。

ところで、先に説明したように、上記の各実施態様に示した基板ＳのＹ軸方向収縮の為の基板搬送の構成は、光露光、インクジェット印刷、レーザ描画、静電転写等の精密なパターニングを必要とする各種の処理装置の搬送機構として適用可能である。しかし、量産性の観点からは、円筒マスクを使った光露光が有望視されている。

図１４は、透過型の円筒マスクＭＤを上述の図２、図３の実施形態による基板搬送機構と組み合わせたプロキシミティ露光装置の一例である。

図１４において、円筒マスクＭＤは肉厚が数ミリ以上の石英製の中空円筒であり、その円筒表面にパターンＰが形成される。円筒マスクＭＤはエアベアリング支持のパッドＣＲ等により装置内に保持され、Ｙ軸方向に延びた軸ＣＣを中心にしてＸＺ面内で回転する。その回転速度は、基板Ｓの搬送速度と円筒マスクＭＤの外周面（パターンＰの形成面）の周速度とが同期するように設定される。円筒マスクＭＤの内部には、パターンＰにＹ軸方向に細長く延びたスリット状照明光を投射する照明系ＩＬが配置される。

基板Ｓは、図２と同様の基板ステージ機構１４により、気体層（エアベアリング）１１６を介して支持面１４ａ（凸シリンドリカル面）にならって支持され、円筒マスクＭＤの外周面の一番下の部分と支持面１４ａ上の基板Ｓの被処理面Ｓａとが、所定のプロキシミティ・ギャップ（数十μｍ〜数百μｍ）に保たれるように、基板ステージ機構（支持パッド部）１４、或いは円筒マスクＭＤのＺ軸方向位置が微調される。
本実施形態において、基板ステージ機構１４は、気体層形成部として、気体供給装置、気体供給路、及び複数の供給口等を含む。

基板Ｓの搬送機構は、非接触式のエア・ターンバーＡＴＢ、第１ローラー１１、ニップローラー１１ａ、第２ローラー１２、ニップローラー１２ａで構成され、本実施形態でも第１ローラー１１から第２ローラー１２の間で基板ＳにＸ軸方向のテンションを与えることで、基板ＳをＹ軸方向に収縮させる。その為に、第１ローラー１１の周速度（トルク）よりも第２ローラー１２の周速度（トルク）の方が所定量だけ大きくなるように、各ローラーの駆動モータを制御する。

なお、図１４のような構成において、円筒マスクＭＤの外周面の曲率（半径）と、基板ステージ機構１４のシリンドリカル状の支持面１４ａの曲率とは必ずしも一致させておく必要はなく、支持面１４ａの曲率は基板Ｓの安定な支持と搬送が達成されるように決められ、円筒マスクＭＤの径は露光すべきディスプレイ用パネルのサイズに応じて決められる。

これまで説明してきた各実施形態では、処理装置１０として、平面マスクＭ、又は円筒マスクＭＤを使った走査型露光装置を例にした。しかし、ディスプレイ用パネルが形成される基板Ｓ上の全体領域を平面ホルダに一時的に吸着して露光するような装置においても、本実施形態による搬送機構を適用できる。

図１５、図１６は、基板Ｓを平面ホルダに吸着して露光処理を行なう装置の一例を示し、図１５の平面図に示すように、基板Ｓ上にはＸ軸方向に複数のパネル領域（基板の部分領域）ＰＤが一定間隔で形成される。本実施形態では、１つのパネル領域ＰＤのＸ軸方向の幅が基板ＳのＹ軸方向収縮の安定領域Ｗｘ内に収まるように、第１ローラー１１と第２ローラー１２とのＸ軸方向の間隔（距離Ｌ）が設定されている。

また、基板Ｓの第１ローラー１１から後方（＋Ｘ軸方向）の距離Ａｓまでの非線形領域と、第２ローラー１２から−Ｘ軸方向へ距離Ａｅまでの非線形領域には、パネル領域ＰＤが配置されないように、パネル領域ＰＤはＸ軸方向に間隙Ｎｐ（Ｎｐ＞Ａｓ，Ａｅ）をもって配列される。

本実施形態では、基板ＳをＸ軸方向に送って図１５のような状態、即ち、露光または描画処理すべき１つのパネル領域ＰＤが安定領域Ｗｘ内に基板Ｓが位置したら、第１ローラー１１と第２ローラー１２による駆動を停止し、基板Ｓの搬送を一時的に止める。

図１６に示すように、第１ローラー１１と第２ローラー１２の間で、基板Ｓは平面ホルダ１２０の上面の平坦な吸着面とほぼ平行にＸ軸方向に搬送される。

その状態で、図１６に示すように、平面ホルダ１２０（吸着面）のＸ軸方向の幅は安定領域Ｗｘに含まれるように設定されると共に、パネル領域ＰＤの全体が吸着されるように設定されている。

パネル領域ＰＤが平面ホルダ１２０の上方に位置決めされると、平面ホルダ１２０を支持しているベース部材１１３が、Ｚ軸方向の駆動機構１２２によって上方（＋Ｚ軸方向）に移動し、基板Ｓの裏面が平面ホルダ１２０の吸着面に一様に接触したところで、Ｚ軸方向の駆動が停止される。

そして、基板Ｓのパネル領域ＰＤに対応する裏面部分が、平面ホルダ１２０に真空吸着または静電吸着により一時的に保持される。この吸着保持の直前まで、基板ＳにはＸ軸方向のテンションＦが与えられ、基板Ｓの安定領域Ｗｘが予め決められた量だけＹ軸方向に収縮した状態が維持される。

基板Ｓのパネル領域ＰＤの全体が平面ホルダ１２０に一様に吸着されると、ベース部材１１３のＹ軸方向の両端部に設けられたガイドレール１１３ｇに支持されてＸ軸方向（又はＹ軸方向）に移動可能な加工ヘッドＨＤが、パネル領域ＰＤ上を１次元又は２次元に移動して、必要な露光処理や描画印刷処理を行なう。

加工ヘッドＨＤとしては、ＤＭＤによるマスクレスの光パターンジェネレータ、インクジェットプリンタ用のヘッド、マイクロレンズアレイによる小マスクパターン投影器、レーザスポットによる走査描画器等が利用できる。

また加工ヘッドＨＤをベース部材１１３から支持する脚部１２６には、ヘッド面と基板Ｓの表面とのＺ軸方向の間隔や相対傾斜を最適に設定する為に、ミクロンオーダーでＺ軸方向に上下動するアクチュエータ（ピエゾモータやボイスコイルモータ等）が組み込まれ、加工ヘッドＨＤのＸ軸，Ｙ軸方向の位置は測長用レーザ干渉計ＩＦＭ、或いはリニアエンコーダによって精密に計測される。

この加工ヘッドＨＤ内には、基板Ｓ上のアライメントマークＡＬＭやパネル領域ＰＤ内の特定のパターン形状を光学的に検出するアライメントカメラ１８や、他のアライメントセンサーを設けることができる。

本実施形態の場合、図１５に示すように、基板Ｓ上のパネル領域ＰＤはＸ軸方向に間隙（余白）Ｎｐを伴って配列されるが、第１ローラー１１によるニップ位置と第２ローラー１２によるニップ位置との距離をＬ、パネル領域ＰＤのＸ軸方向幅をＸｐｄとすると、以下の式（２）の関係に設定しておくと、加工処理の為に基板Ｓの搬送を一時的に停止したときに、第１ローラー１１、第２ローラー１２の各々が、隣のパネル領域ＰＤ上にかかって静止しないので、パネル領域ＰＤに不要な傷等を付ける可能性が低減できる。
Ｘｐｄ＜Ｌ＜（Ｘｐｄ＋２Ｎｐ）…（２）

なお、図１５、図１６のように、基板Ｓ上のパネル領域ＰＤの全体を精度良く平面に吸着できる場合は、パネル領域ＰＤ全体を覆う大型マスクを用意し、プロキシミティ方式による一括静止露光を行なっても良い。

以上、各実施形態では、図４（又は図９、図１５）に示した安定領域Ｗｘにおいて、露光処理を行なうことを想定したが、Ｙ軸方向に延びるスリット状の露光領域（投影領域ＥＡ）のＸ軸方向の幅を充分に狭くできるのであれば、図４中の距離Ａｓや距離Ａｅの非線形な領域で露光を行なうことも可能である。

また、図２、図１０、図１２、図１４、図１５の各々に示した処理装置（露光装置）では、第一案内部材（基板案内部材）としての第１ローラー１１（及びニップローラー１１ａ）と第二案内部材（基板案内部材）としての第２ローラー１２（及びニップローラー１２ａ）との各周速度に僅かな差を与える方法で張力付与機構を構成した。しかし、図１５に示した静止型の基板処理装置（露光装置）の場合は、第１ローラー１１と第２ローラー１２の周速度の差を利用しない張力付与機構も適用できる。

具体的には、図１５、図１６において、基板Ｓを搬送する際は、第１ローラー１１と第２ローラー１２により、基板Ｓが緩いテンション（例えば１０〜２０Ｎ程度）で送られるように制御し、基板Ｓのパネル領域ＰＤが平面ホルダ１２０の上方空間に位置決めして静止したら、ニップ状態は保ったまま、第１ローラー１１とニップローラー１１ａの組と、第２ローラー１２とニップローラー１２ａの組とのＸ軸方向の間隔が広がるように、何れかの組を移動させる駆動系を設けても良い。

或いは、図１５において、基板Ｓの搬送方向（＋Ｘ軸方向）に関して、第１ローラー１１の直後の位置と第２ローラー１２の直前の位置の各々に、基板ＳのＹ軸方向の幅全体に渡って基板Ｓを強固に挟持する棒状のニップ部材を設け、基板Ｓが位置決めされて静止したら、その２ヶ所のニップ部材で基板Ｓの間隙（余白）Ｎｐ部分を挟持し、その後、両ニップ部材のＸ軸方向の間隔が広がるように、何れかのニップ部材をＸ軸方向に微動させる構成にしても良い。

この場合、２ヶ所のニップ部材と、両ニップ部材間のＸ軸方向の間隔を変える駆動機構とが張力付与機構を構成する。

上記の各実施形態では、マーク検出システムとして、顕微鏡撮像システム（アライメントカメラ５，１８等）を用いて、基板Ｓ上のアライメントマークＡＬＭ（例えば、クロスバー形状）を画像計測した。その為、基板Ｓが一定の速度で搬送されている状態で、マークＡＬＭの画像を検出する場合は、撮像したマークＡＬＭの像のブレが問題になる。そこで、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（カメラ）を用いないマーク検出システムを利用しても良い。

そのひとつの例は、基板Ｓの光感応層が感度を持たない波長域のレーザビームを、細長いスリット状、又は干渉縞状に整形して基板Ｓ上に投射し、基板Ｓ上に形成された回折格子状のアライメントマークが、そのスリット状、又は干渉縞状のビームを横切ったときに発生する回折光を光電検出する方式である。その回折光が発生した位置は、基板Ｓを搬送するローラ１１、１２、又は図１０中のローラ１４に設けられたロータリーエンコーダによって求められる。図１６のような実施形態の場合は、ヘッドＨＤに、回折光を光電検出するマーク検出システムを組み込み、測長用の干渉計ＩＦＭによって回折光が発生した位置を求めることができる。

Ｓ…基板 ＣＯＮＴ…制御部 Ｓａ…被処理面 ＡＬＭ…アライメントマーク ＥＸ…露光装置 ＥＡ…投影領域 Ｓｒ…ローラー間部分 ＭＳＴ…マスクステージ Ｐ…パターン Ｍ…マスク ＭＤ…円筒マスク ＭＨ…マスク保持部 ＰＡ、ＰＢ…パターン領域 ５…アライメントカメラ １０、１０Ａ、１０Ｂ…処理装置 １１…第１ローラー １２…第２ローラー １４…基板ステージ機構 １４ａ…外周面 １５…駆動部 １８…アライメントカメラ Ｗｘ…安定領域

Claims (4)

1. 可撓性を有する長尺のシート基板を長尺方向に搬送し、前記シート基板の被処理面に電子デバイス用のパターンを形成するパターン形成方法であって、
   前記シート基板の長尺方向に距離Ｌだけ離れた２ヶ所の位置の各々に配置されて、前記シート基板の前記被処理面の裏側の面と前記長尺方向と直交する短尺方向の寸法に渡って接触して回転可能なローラーによって前記シート基板を支持しつつ、前記シート基板の前記２ヶ所の位置の間に、前記短尺方向の寸法が所定の度合いで収縮してからほぼ一定となる安定領域が前記長尺方向に所定幅で形成されるように、前記シート基板の前記距離Ｌの部分に前記長尺方向の張力を付与し続けながら、前記ローラーの回転より前記シート基板を前記長尺方向に所定の搬送速度で移動させる段階と、
   前記シート基板に前記張力が付与された状態で、前記安定領域に対応した前記シート基板の前記裏側の面の一部を、支持パッド部の支持面に沿って気体ベアリング層を介して摩擦が殆ど無い状態で支持する段階と、
   前記短尺方向に延びた軸を中心に回転する円筒マスクの外周面の一部と、前記支持パッド部の支持面で支持された前記シート基板の前記被処理面とを、所定のギャップに保つように調整する段階と、
   前記シート基板の前記搬送速度と前記円筒マスクの外周面の周速度とが同期するように、前記円筒マスクの回転と前記２ヶ所の位置の各々の前記ローラーの回転とを制御することにより、前記円筒マスクの外周面に形成されたパターンを前記シート基板の前記被処理面の前記安定領域内で走査露光する段階と、
   を含むパターン形成方法。
2. 請求項１に記載のパターン形成方法であって、
   前記２ヶ所の位置の各々に配置される前記ローラーは、
   前記シート基板の搬送方向に沿って前記支持パッド部の上流側に配置され、前記シート基板の前記被処理面と前記裏側の面とに接触して回転する第１ローラーと、
   前記支持パッド部の下流側に配置され、前記シート基板の前記被処理面と前記裏側の面とに接触して回転する第２ローラーとを含み、
   前記走査露光の間、前記第１ローラーと前記第２ローラーは、前記シート基板に前記張力が付与され続けられるように、前記第２ローラーのトルクを前記第１ローラーのトルクよりも所定量だけ大きくしつつ回転を続ける、
   パターン形成方法。
3. 請求項２に記載のパターン形成方法であって、
   前記支持パッド部の支持面は、前記シート基板の搬送方向にシリンドリカル状に湾曲して構成される、
   パターン形成方法。
4. 請求項３に記載のパターン形成方法であって、
   前記円筒マスクは、中空円筒の内部に照明系が配置される透過型の円筒マスクとして構成され、
   前記走査露光の間、前記照明系から前記短尺方向に細長く延びたスリット状照明光が投射される、
   パターン形成方法。

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