JP6460110B2 - 円筒部材の位置検出装置、基板処理装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、円筒部材の位置検出装置、基板処理装置及びデバイス製造方法及びシート基板の搬送装置に関する。

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）。

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。

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）。

特開平７−１５３６７２号公報 特開平８−２１３３０５号公報

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のように、位置情報取得用のマーク（スケール）を円筒状のマスクの外周面に刻設する場合でも、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。

本発明の態様は、円筒部材の周方向における位置を検出するにあたって、位置検出用の目盛に発生した誤差を補正することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、所定の中心線から一定の半径で円筒面状に湾曲した外周面を有し、前記中心線の回りに回転する円筒部材と、前記円筒部材が回転する方向に沿って環状に配列され、かつ前記円筒部材とともに前記中心線の回りに回転して、少なくとも前記外周面の周方向における位置変化を計測するための複数の目盛と、該目盛と対向して配置されて、前記目盛を読み取る第１読み取り部と、前記目盛と対向し、かつ前記円筒部材の周方向において前記第１読み取り部とは異なる位置に配置されて、前記目盛を読み取る第２読み取り部と、前記第１読み取り部の読み取り値と前記第２読み取り部の読み取り値とに基づいて前記第１読み取り部の読み取り値から求められる前記複数の目盛の間隔と前記第２読み取り部の読み取り値から求められる前記複数の目盛の間隔との少なくとも一方を補正する補正部と、を含み、前記補正部は、前記複数の目盛が前記中心線の周りを３６０の約数とならない角度α度だけ回転する毎に、前記第１読み取り部の読み取り値と前記第２読み取り部の読み取り値とを取得して前記補正をする、
円筒部材の位置検出装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、フレキシブルな長尺のシート基板を長尺方向に搬送しつつ、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、上述の円筒部材の位置検出装置を含み、前記円筒部材は、前記外周面に前記シート基板の長尺方向の一部分を巻き付けた状態で前記中心線の回りに回転することによって、前記シート基板を長尺方向に搬送し、前記外周面に巻き付けられた前記シート基板の一部分のうち、前記外周面の周方向における特定位置で、前記第１読み取り部による読み取り値、又は前記第２読み取り部による読み取り値に基づいて、前記シート基板に所定の処理を施す処理部を有する、
基板処理装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、上述の基板処理装置を用いて、前記シート基板の前記光感応性の層に前記パターンを露光した後、前記光感応性の層に形成された前記パターンに対応して、半導体、電極、配線、絶縁膜のいずれかを前記シート基板上に形成する、デバイス製造方法が提供される。

本発明の態様によれば、円筒部材の周方向における位置を検出するにあたって、位置検出用の目盛に発生した誤差を補正することができる。

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。 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、回転中心線と直交する面内で見た説明図である。 図７は、スケールの目盛を模式的に表した拡大図である。 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。 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とエンコーダヘッド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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

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）

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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）

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。

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。

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。

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）

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (13)

1. 所定の中心線から一定の半径で円筒面状に湾曲した外周面を有し、前記中心線の回りに回転する円筒部材と、
   前記円筒部材が回転する方向に沿って環状に配列され、かつ前記円筒部材とともに前記中心線の回りに回転して、少なくとも前記外周面の周方向における位置変化を計測するための複数の目盛と、
   該目盛と対向して配置されて、前記目盛を読み取る第１読み取り部と、
   前記目盛と対向し、かつ前記円筒部材の周方向において前記第１読み取り部とは異なる位置に配置されて、前記目盛を読み取る第２読み取り部と、
   前記第１読み取り部の読み取り値と前記第２読み取り部の読み取り値とに基づいて前記第１読み取り部の読み取り値から求められる前記複数の目盛の間隔と前記第２読み取り部の読み取り値から求められる前記複数の目盛の間隔との少なくとも一方を補正する補正部と、を含み、
   前記補正部は、前記複数の目盛が前記中心線の周りを３６０の約数とならない角度α度だけ回転する毎に、前記第１読み取り部の読み取り値と前記第２読み取り部の読み取り値とを取得して前記補正をする、
   円筒部材の位置検出装置。
2. 請求項１に記載の円筒部材の位置検出装置であって、
   前記補正部は、前記複数の目盛の全周にわたって、前記第１読み取り部の読み取り値から求められる前記複数の目盛の間隔と前記第２読み取り部の読み取り値から求められる前記複数の目盛の間隔との少なくとも一方を補正する、
   円筒部材の位置検出装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の円筒部材の位置検出装置であって、
   前記第１読み取り部と前記第２読み取り部とは、前記第１読み取り部と前記中心線とを結ぶ線と前記第２読み取り部と前記中心線とを結ぶ線とのなす中心角が９０度、１８０度及び２７０度以外の角度となるように配置される、
   円筒部材の位置検出装置。
4. 請求項３に記載の円筒部材の位置検出装置であって、
   前記角度αの値を素数とした、
   円筒部材の位置検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の円筒部材の位置検出装置であって、
   前記複数の目盛は前記円筒部材の前記外周面に周方向に沿って設けられる、
   円筒部材の位置検出装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の円筒部材の位置検出装置であって、
   前記複数の目盛は、前記円筒部材の前記中心線が延びる方向の少なくとも一方の端部に前記中心線と同軸に取付けられたスケール円盤の外周面に周方向に沿って設けられる、
   円筒部材の位置検出装置。
7. 請求項６に記載の円筒部材の位置検出装置であって、
   前記スケール円盤は、周方向に沿った複数の位置の各々で締結部材によって前記円筒部材の前記端部に固定され、
   前記第１読み取り部と前記第２読み取り部とは、前記第１読み取り部と前記中心線とを結ぶ線と前記第２読み取り部と前記中心線とを結ぶ線とのなす中心角が、周方向に隣接する２つの前記締結部材の各々と前記中心線とがなす中心角よりも小さくなるように配置される、
   円筒部材の位置検出装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の円筒部材の位置検出装置であって、
   前記目盛と対向し、かつ前記円筒部材の周方向において前記第１読み取り部及び前記第２読み取り部とは異なる位置に配置されて、前記目盛を読み取る第３読み取り部を更に有し、
   前記第３読み取り部は、前記周方向における前記第１読み取り部と前記第２読み取り部との間隔が、前記周方向における前記第２読み取り部と前記第３読み取り部との間隔よりも小さくなるように配置される、
   円筒部材の位置検出装置。
9. フレキシブルな長尺のシート基板を長尺方向に搬送しつつ、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、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の円筒部材の位置検出装置を含み、
   前記円筒部材は、前記外周面に前記シート基板の長尺方向の一部分を巻き付けた状態で前記中心線の回りに回転することによって、前記シート基板を長尺方向に搬送し、
   前記外周面に巻き付けられた前記シート基板の一部分のうち、前記外周面の周方向における特定位置で、前記第１読み取り部による読み取り値、又は前記第２読み取り部による読み取り値に基づいて、前記シート基板に所定の処理を施す処理部を有する、
   基板処理装置。
10. 請求項９に記載の基板処理装置であって、
    前記第１読み取り部及び前記第２読み取り部は、前記処理部が前記シート基板に処理を施す前記特定位置よりも前記円筒部材の回転方向とは反対側に配置される、
    基板処理装置。
11. 請求項９又は請求項１０に記載の基板処理装置であって、
    前記処理部が前記シート基板に対して前記所定の処理を施しているとき、前記補正部は、前記複数の目盛の間隔が一定とみなせるように補正する、
    基板処理装置。
12. 請求項９〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    前記処理部は、前記シート基板に形成された光感応性の層に対して、デバイス用のパターンに対応した露光光を照射する露光装置である、
    基板処理装置。
13. 請求項１２に記載の基板処理装置を用いて、前記シート基板の前記光感応性の層に前記パターンを露光した後、前記光感応性の層に形成された前記パターンに対応して、半導体、電極、配線、絶縁膜のいずれかを前記シート基板上に形成する、
    デバイス製造方法。

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