JP6690697B2 - 基板処理装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板支持部材の曲面にある基板に処理を施す基板処理装置及びデバイス製造方法に関する。

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回転させて、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１参照）。

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、マスクのパターンの位置情報を正確に取得する必要がある。そのため、円筒状又は円柱状のマスクの位置情報を正確に取得でき、そのマスクと基板との位置関係を正確に調整できる技術の案出が望まれる。

そこで、特許文献１に開示された露光装置では、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(目盛、格子等)を形成し、エンコーダシステムでマークを検出することにより、パターン形成面の周方向におけるパターンの位置情報、或いはマスクの回転軸方向の位置情報を取得する構成が開示されている。

また、近年、大型表示パネル（液晶、有機ＥＬ等）等の電子デバイスをフレキシブルな樹脂フィルム、プラスチックシート、極薄ガラスシート等に形成する為に、ロール状に巻き付けられたフレキシブルな長尺のフィルムやシート（以下、可撓性基板とも呼ぶ）を引き出し、その可撓性基板の表面に光感応層を塗布し、その光感応層に電子回路用の各種のパターンを露光する装置が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２００８−０７６６５０号公報 特開２０１０−２１７８７７号公報

上記の特許文献２に開示されたような可撓性の基板に処理を施す基板処理装置では、基板の伸縮を抑制し、処理の精度を向上させることが要望されている。

本発明の態様は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、基板の伸縮を抑制し、処理の精度を向上させる基板処理装置及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、フレキシブルな長尺の基板上に電子デバイスを形成する為に、前記基板の表面に所定の処理を施す基板処理装置であって、中心軸から一定半径で円筒面状に湾曲した外周面を有し、前記基板の長尺方向の一部を、前記外周面のうちの前記基板が接触し始める進入位置から前記基板が外れる離脱位置までの範囲に渡って支持した状態で、前記中心軸の回りに回転して前記基板を前記長尺方向に搬送する回転ドラムと、前記進入位置と前記離脱位置との間の特定位置で、前記回転ドラムの外周面に支持された前記基板の表面に所定の処理を施す処理装置と、前記回転ドラムの外周面を第１の温度に調整する第１の温度調節装置と、前記基板の搬送方向に関して前記進入位置の上流側に位置する前記基板を、前記第１の温度と異なる第２の温度に調整する第２の温度調節装置と、前記第１の温度と前記第２の温度とが、前記特定位置における前記基板の伸縮状態を安定させるような所定の温度差を持つように、前記第１の温度調節装置又は前記第２の温度調節装置を制御する制御装置と、を備える基板処理装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、フレキシブルな長尺の基板上に電子デバイスを形成する為に、前記基板の表面に所定の処理を施すデバイス製造方法であって、前記基板の表面を改質して活性化した状態、又は微細な隔壁構造を前記基板の表面に形成した状態にする前処理工程と、前記前処理工程を受けた前記基板を、請求項１から８のいずれか一項に記載の基板処理装置に搬入し、前記処理装置によって前記基板の表面に前記電子デバイスを形成する為の処理を施す形成工程と、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の態様によれば、基板処理装置及びデバイス製造方法において、基板の伸縮を抑制し、処理の精度を向上させることができる。

図１は、第１実施形態のデバイス製造システムの構成を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。 図３は、図２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４は、図２の処理装置（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５は、図２の処理装置（露光装置）に適用される回転ドラムの斜視図である。 図６は、図２の処理装置（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７は、第１実施形態に係るスケール円盤を回転中心線方向にみた、読み取り装置の位置を説明するための説明図である。 図８は、第１実施形態に係る温度調節装置を説明する説明図である。 図９は、アライメントマークの一例を説明する説明図である。 図１０は、基板の伸縮によるアライメントマークの変化の一例を模式的に説明する説明図である。 図１１は、第１実施形態に係る処理装置（露光装置）の処理を補正する手順の一例を示すフローチャートである。 図１２は、第２実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。 図１３は、第３実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。 図１４は、第４実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。 図１５は、第５実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。 図１６は、第６実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。 図１７は、第１実施形態に係る処理装置（露光装置）を用いたデバイス製造方法を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。例えば、以下の実施形態では、デバイスとしてフレキシブル・ディスプレイを製造する場合として説明するがこれに限定されない。デバイスとしては、配線基板、半導体基板等を製造することもできる。

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

＜デバイス製造システム＞
図１は、第１実施形態のデバイス製造システムの構成を示す図である。図１に示すデバイス製造システム１は、デバイスとしてのフレキシブル・ディスプレイを製造するライン（フレキシブル・ディスプレイ製造ライン）である。フレキシブル・ディスプレイとしては、例えば有機ＥＬディスプレイ等がある。このデバイス製造システム１は、可撓性の基板Ｐをロール状に巻回した供給用ロールＦＲ１から、該基板Ｐを送り出し、送り出された基板Ｐに対して各種処理を連続的に施した後、処理後の基板Ｐを可撓性のデバイスとして回収用ロールＦＲ２に巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）方式となっている。第１実施形態のデバイス製造システム１では、フィルム状のシートである基板Ｐが供給用ロールＦＲ１から送り出され、供給用ロールＦＲ１から送り出された基板Ｐが、順次、ｎ台の処理装置Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、…Ｕｎを経て、回収用ロールＦＲ２に巻き取られるまでの例を示している。先ず、デバイス製造システム１の処理対象となる基板Ｐについて説明する。

基板Ｐは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼等の金属または合金からなる箔（フォイル）等が用いられる。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂のうち１または２以上を含んでいる。

基板Ｐは、例えば、基板Ｐに施される各種処理において受ける熱による変形量が実質的に無視できるように、熱膨張係数が顕著に大きくないものを選定することが望ましい。熱膨張係数は、例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって、プロセス温度等に応じた閾値よりも小さく設定されていてもよい。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素等でもよい。また、基板Ｐは、フロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。

このように構成された基板Ｐは、ロール状に巻回されることで供給用ロールＦＲ１となり、この供給用ロールＦＲ１が、デバイス製造システム１に装着される。供給用ロールＦＲ１が装着されたデバイス製造システム１は、１個のデバイスを製造するための各種の処理を、供給用ロールＦＲ１から送り出される基板Ｐに対して繰り返し実行する。このため、処理後の基板Ｐは、複数のデバイスが連なった状態となる。つまり、供給用ロールＦＲ１から送り出される基板Ｐは、多面取り用の基板となっている。なお、基板Ｐは、予め所定の前処理によって、その表面を改質して活性化したもの、或いは、表面に精密パターニングのための微細な隔壁構造（凹凸構造）を形成したものでも良い。

処理後の基板Ｐは、ロール状に巻回されることで回収用ロールＦＲ２として回収される。回収用ロールＦＲ２は、図示しないダイシング装置に装着される。回収用ロールＦＲ２が装着されたダイシング装置は、処理後の基板Ｐを、デバイスごとに分割（ダイシング）することで、複数個のデバイスにする。基板Ｐの寸法は、例えば、幅方向（短尺となる方向）の寸法が１０ｃｍ〜２ｍ程度であり、長さ方向（長尺となる方向）の寸法が１０ｍ以上である。なお、基板Ｐの寸法は、上記した寸法に限定されない。

次に、図１を参照し、デバイス製造システム１について説明する。図１では、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が直交する直交座標系となっている。Ｘ方向は、水平面内において供給用ロールＦＲ１及び回収用ロールＦＲ２を結ぶ方向であり、図１における左右方向である。Ｙ方向は、水平面内においてＸ方向に直交する方向であり、図１における前後方向である。Ｙ方向は、供給用ロールＦＲ１及び回収用ロールＦＲ２の軸方向となっている。Ｚ方向は、鉛直方向であり、図１における上下方向である。

デバイス製造システム１は、基板Ｐを供給する基板供給装置２と、基板供給装置２によって供給された基板Ｐに対して各種処理を施す処理装置Ｕ１〜Ｕｎと、処理装置Ｕ１〜Ｕｎによって処理が施された基板Ｐを回収する基板回収装置３と、デバイス製造システム１の各装置を制御する上位制御装置５とを備える。

基板供給装置２には、供給用ロールＦＲ１が回転可能に装着される。基板供給装置２は、装着された供給用ロールＦＲ１から基板Ｐを送り出す駆動ローラＤＲ１と、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）における位置を調整するエッジポジションコントローラＥＰＣ１とを有する。駆動ローラＤＲ１は、基板Ｐの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Ｐを供給用ロールＦＲ１から回収用ロールＦＲ２へ向かう搬送方向に送り出すことで、基板Ｐを処理装置Ｕ１〜Ｕｎに供給する。このとき、エッジポジションコントローラＥＰＣ１は、基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）における位置が、目標位置に対して±十数μｍ程度の範囲から±数十μｍ程度の範囲に収まるように、基板Ｐを幅方向に移動させて、基板Ｐの幅方向における位置を修正する。

基板回収装置３には、回収用ロールＦＲ２が回転可能に装着される。基板回収装置３は、処理後の基板Ｐを回収用ロールＦＲ２側に引き寄せる駆動ローラＤＲ２と、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）における位置を調整するエッジポジションコントローラＥＰＣ２とを有する。基板回収装置３は、駆動ローラＤＲ２により基板Ｐの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Ｐを搬送方向に引き寄せると共に、回収用ロールＦＲ２を回転させることで、基板Ｐを巻き上げる。このとき、エッジポジションコントローラＥＰＣ２は、エッジポジションコントローラＥＰＣ１と同様に構成され、基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）が幅方向においてばらつかないように、基板Ｐの幅方向における位置を修正する。

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

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

処理装置（基板処理装置）Ｕ３は、処理装置Ｕ２から供給された、表面に感光性機能層が形成された基板（感光基板）Ｐに対して、ディスプレイ用の回路または配線等のパターンを投影露光（転写）する露光装置である。詳細は後述するが、処理装置Ｕ３は、透過型または反射型の円筒マスク（マスク）ＤＭに照明光束を照明し、照明光束が円筒マスク（マスク）ＤＭにより、透過または反射されることで得られる投影光束を基板Ｐに投影露光する。処理装置Ｕ３は、処理装置Ｕ２から供給された基板Ｐを搬送方向の下流側に送る駆動ローラＤＲ４と、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）における位置を調整するエッジポジションコントローラＥＰＣとを有する。駆動ローラＤＲ４は、基板Ｐの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Ｐを搬送方向の下流側に送り出すことで、基板Ｐを露光位置へ向けて供給する。エッジポジションコントローラＥＰＣは、エッジポジションコントローラＥＰＣ１と同様に構成され、露光位置における基板Ｐの幅方向が目標位置となるように、基板Ｐの幅方向における位置を修正する。処理装置Ｕ３は、エッジポジションコントローラＥＰＣが供給する基板Ｐの温度を温度調節装置６０で調整してから、基板Ｐを駆動ローラＤＲ５搬送する。

また、処理装置Ｕ３は、露光後の基板Ｐにたるみを与えた状態で、基板Ｐを搬送方向の下流側へ送る２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７を有するバッファー部ＤＬを備えている。２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７は、基板Ｐの搬送方向に所定の間隔を空けて配置されている。駆動ローラＤＲ６は、搬送される基板Ｐの上流側を挟持して回転し、駆動ローラＤＲ７は、搬送される基板Ｐの下流側を挟持して回転することで、基板Ｐを処理装置Ｕ４へ向けて供給する。このとき、基板Ｐは、たるみが与えられているため、駆動ローラＤＲ７よりも搬送方向の下流側において生ずる搬送速度の変動を吸収でき、搬送速度の変動による基板Ｐへの露光処理の影響を縁切りすることができる。また、処理装置Ｕ３内には、円筒マスク（マスク）ＤＭのマスクパターンの一部分の像と基板Ｐとを相対的に位置合せ（アライメント）するために、基板Ｐに予め形成されたアライメントマーク等を検出するアライメント顕微鏡ＡＭＧ１、ＡＭＧ２が設けられている。

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

図示は省略するが、処理装置Ｕ５は、処理装置Ｕ４から搬送された基板Ｐを乾燥させる乾燥装置である。処理装置Ｕ５は、処理装置Ｕ４において湿式処理された基板Ｐに付着する水分含有量を、所定の水分含有量に調整する。処理装置Ｕ５により乾燥された基板Ｐは、幾つかの処理装置を経て、処理装置Ｕｎに搬送される。そして、処理装置Ｕｎで処理された後、基板Ｐは、基板回収装置３の回収用ロールＦＲ２に巻き上げられる。

上位制御装置５は、基板供給装置２、基板回収装置３及び複数の処理装置Ｕ１〜Ｕｎを統括制御する。上位制御装置５は、基板供給装置２及び基板回収装置３を制御して、基板Ｐを基板供給装置２から基板回収装置３へ向けて搬送させる。また、上位制御装置５は、基板Ｐの搬送に同期させながら、複数の処理装置Ｕ１〜Ｕｎを制御して、基板Ｐに対する各種処理を実行させる。

＜露光装置（基板処理装置）＞
次に、第１実施形態の処理装置Ｕ３としての露光装置（基板処理装置）の構成について、図２から図４を参照して説明する。図２は、第１実施形態の露光装置（基板処理装置）の全体構成を示す図である。図３は、図２に示す露光装置の照明領域及び投影領域の配置を示す図である。図４は、図２に示す露光装置の投影光学系の構成を示す図である。

図２に示すように、処理装置Ｕ３は、露光装置（処理機構）ＥＸと、搬送装置９と、温度調節装置６０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。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２に示す露光装置ＥＸは、ＸＹＺ直交座標系のＹ軸を第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、露光装置ＥＸは、ＸＹＺ直交座標系のＹ軸を回転ドラムである第２ドラム部材２２の回転中心線ＡＸ２と平行に設定している。

図２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は、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上の部位が変化し、また基板Ｐの移動に伴って、投影領域ＰＡに配置される基板Ｐ上の部位が変化する。これにより、円筒マスクＤＭ上の所定のパターン（マスクパターン）の像が基板Ｐ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。

なお、制御装置１４は、上述したデバイス製造システム１の複数の処理装置を統括して制御する上位制御装置５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５に制御され、上位制御装置５とは別の装置であってもよい。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及び各種メモリーやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含む。処理装置Ｕ３の各部の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体の記憶部に記憶されており、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、インターネット或いはイントラネットシステムに接続可能な場合、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含む。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置を含む。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。また、プログラムは、処理装置Ｕ３の機能の一部を実現するためのものでもよく、処理装置Ｕ３の機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものでもよい。上位制御装置５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２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、第１中心軸ＡＸ１とも呼ぶ）から一定半径で湾曲した曲面を有する円筒部材であって、所定の軸の周りを回転する。第１ドラム部材２１は、円筒マスクＤＭ上の照明領域ＩＲが配置される第１面Ｐ１を形成する。本実施形態において、第１面Ｐ１は、線分（母線）をこの線分に平行な軸（第１中心軸ＡＸ１）周りに回転した面（以下、円筒面という）を含む。円筒面は、例えば、円筒の外周面、円柱の外周面等である。第１ドラム部材２１は、例えばガラスや石英等で構成され、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を形成する。すなわち、本実施形態において、円筒マスクＤＭ上の照明領域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、所定の軸である回転中心線ＡＸ１から一定半径で湾曲した曲面を有している。そして、第１ドラム部材２１は、駆動ローラ２４に駆動されて、所定の軸である回転中心線ＡＸ１の周りを回転することができる。

円筒マスクＤＭは、例えば平坦性の良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、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において第１ドラム部材２１に取付けられている。円筒マスクＤＭは、第１ドラム部材２１に対してリリース可能である。

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、透明円筒母材による第１ドラム部材２１の外周面に直接クロム等の遮光層によるマスクパターンを描画形成して一体化してもよい。この場合も、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。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。

第２ドラム部材２２は、所定の軸となる回転中心線ＡＸ２（以下、第２中心軸ＡＸ２とも呼ぶ）から一定半径で湾曲した曲面（第１曲面）を有する円筒部材であって、所定の軸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、投影光学系ＰＬからの結像光束が投射される基板Ｐ上の投影領域ＰＡを含む一部分を円弧状（円筒状）に支持する第２面（支持面）Ｐ２を形成する。また、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駆動ローラＤＲ５である。

このように、第２ドラム部材２２は、駆動ローラＤＲ５であるとともに、露光（処理）対象の基板Ｐを支持する基板支持部材（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。そして、第２ドラム部材２２は、第２ドラム部材２２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、湾曲した部分の一部に投影領域ＰＡが配置される。

本実施形態では、投影領域ＰＡに達する結像光束ＥＬ２のうち、投影領域ＰＡの各中心点を通る主光線は、図２に示すように、第２ドラム部材２２の第２中心軸ＡＸ２からみて、中心面Ｐ３を挟んで周方向で角度θの位置にそれぞれ配置され第１特定位置ＰＸ１、第２特定位置ＰＸ２に到達する。そして、回転中心線ＡＸ２からみて、第１特定位置ＰＸ１と、第２特定位置ＰＸ２との間にある、特定位置ＰＸは、第２ドラム部材２２の曲面にある基板Ｐの平均的に露光された領域の中心となっている。

搬送装置９は、駆動ローラＤＲ４、第２ドラム部材２２（駆動ローラＤＲ５）、駆動ローラＤＲ６を備えている。搬送装置９は、基板Ｐが、第１特定位置ＰＸ１、特定位置ＰＸ及び第２特定位置ＰＸ２を通過するように基板Ｐを搬送する搬送方向に、基板Ｐを移動させる。第２駆動部３６は、制御装置１４から出力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を調整する。

本実施形態において、搬送経路の上流から駆動ローラＤＲ４へ搬送されてきた基板Ｐは、駆動ローラＤＲ４を経由して温度調節装置６０へ搬送される。温度調節装置６０は、制御装置１４から出力される制御信号に従って、第２ドラム部材２２へ供給される前の基板Ｐの温度を調節する。温度調節装置６０を経由し、温度を調節された基板Ｐは、第１ガイド部材３１、第２ガイド部材３２に案内され、第２ドラム部材２２へ搬送される。基板Ｐは、第２ドラム部材２２の表面に支持され、第３ガイド部材３３へ搬送される。第３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（駆動ローラＤＲ５）の回転中心線ＡＸ２と、駆動ローラＤＲ４、ＤＲ６の各回転中心線とは、何れもＹ軸と平行になるように設定される。

第２ドラム部材２２の周囲には、基板Ｐが搬送される搬送方向を規制し、かつ基板Ｐを案内する第１ガイド部材３１、第２ガイド部材３２及び第３ガイド部材３３が配置されている。第２ドラム部材２２は、基板Ｐの一部分が巻き付けられて、基板Ｐが第２面Ｐ２の曲面に接し始める搬送方向の進入位置ＩＡから基板Ｐが第２面Ｐ２の曲面から離れ始める搬送方向の離脱位置ＯＡまでの基板Ｐを支持する。第２ガイド部材３２及び第３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に働くテンション等を調整する。また、第２ガイド部材３２及び第３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、第２ドラム部材２２の外周に巻き付く、上述した進入位置ＩＡ及び離脱位置ＯＡ等を調整することができる。なお、搬送装置９、第１ガイド部材３１、第２ガイド部材３２及び第３ガイド部材３３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、第１ガイド部材３１、第２ガイド部材３２及び第３ガイド部材３３の構成は適宜変更可能である。

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。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の詳細な構成については後述する。

本実施形態の露光装置ＥＸは、所謂、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２では、中心面Ｐ３の左側に３つの投影モジュール（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方向の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方向サイズが大きくなり、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良いので、容易にパネルサイズ（基板Ｐの幅）の大型化に対応できると言った利点がある。

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つ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。

本実施形態の照明機構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、又はレーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源を含む。光源装置１３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３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３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３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３中の右側の図）とが図示されている。図３中の符号Ｘｓは、第１ドラム部材２１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構成の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ため、その台形開口を包含する長方形の領域としても良い。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３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、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。その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の回転に伴って移動方向Ｘｓに移動し、パターン形成領域Ａ３のうちのＹ軸方向の各部分領域は、第１から第６照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６のいずれかを通過する。換言すると、第１から第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２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から第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３参照）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３参照）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。

なお、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の部分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２に示すように、第２ドラム部材２２の第２中心軸ＡＸ２からみて、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。

図３に示すように、第１照明領域ＩＲ１におけるパターンの像は第１投影領域ＰＡ１に投影され、第３照明領域ＩＲ３におけるパターンの像は、第３投影領域ＰＡ３に投影され、第５照明領域ＩＲ５におけるパターンの像は、第５投影領域ＰＡ５に投影される。本実施形態において、第１投影領域ＰＡ１、第３投影領域ＰＡ３及び第５投影領域ＰＡ５は、Ｙ軸方向に一列に並ぶように配置される。

また、第２照明領域ＩＲ２におけるパターンの像は、第２投影領域ＰＡ２に投影される。本実施形態において、第２投影領域ＰＡ２は、Ｙ軸方向から見て、中心面Ｐ３に関して第１投影領域ＰＡ１と対称的に配置される。また、第４照明領域ＩＲ４におけるパターンの像は、第４投影領域ＰＡ４に投影され、第６照明領域ＩＲ６におけるパターンの像は、第６投影領域ＰＡ６に投影される。本実施形態において、第２投影領域ＰＡ２、第４投影領域ＰＡ４及び第６投影領域ＰＡ６は、Ｙ軸方向に一列に並ぶように配置される。

第１から第６投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６のそれぞれは、第２面Ｐ２の周方向に沿って見た場合に、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じになるように、それぞれの形状等が設定されている。そして、第１〜第６投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６は、基板Ｐ上に露光される露光領域Ａ７のＹ方向の全幅をカバーするように、配置されている。

次に、本実施形態の投影光学系ＰＬの詳細構成について図４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４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倍率調整装置である。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２に示す円筒マスクＤＭの半径を半径ｒ１とし、第２ドラム部材２２に巻き付いた基板Ｐの円筒状の表面の半径を半径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の回転中心線ＡＸ１を通るように傾けられるが、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θ（中心面Ｐ３に対して±θ）と同じになる。

第２偏向部材５７の第３反射面ｐ８が第２光軸ＡＸ４となす角度θ３は、第１偏向部材５０の第２反射面ｐ５が第１光軸ＡＸ３となす角度θ２と実質的に同じである。また、第２偏向部材５７の第４反射面ｐ９が第２光軸ＡＸ４となす角度θ４は、第１偏向部材５０の第１反射面ｐ４が第１光軸ＡＸ３となす角度θ１と実質的に同じである。上述した傾き角θを与えるため、図４に示した第１偏向部材５０の第１反射面ｐ４の第１光軸ＡＸ３に対する角度θ１を４５°よりもΔθ１だけ小さくし、第２偏向部材５７の第４反射面ｐ９の第２光軸ＡＸ４に対する角度θ４を４５°よりもΔθ４だけ小さくする。Δθ１とΔθ４は、図２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５は、図２の処理装置（露光装置）に適用される回転ドラムの斜視図である。図６は、図２の処理装置（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７は、第１実施形態に係るスケール円盤ＳＤを回転中心線ＡＸ２方向にみた、読み取り装置の位置を説明するための説明図である。なお、図５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２に示す第２検出器３５は、第２ドラム部材２２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ＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４、ＥＮ５を含む。

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の端部に固定されている。このため、スケール円盤ＳＤは、回転中心線ＡＸ２回りに回転軸ＳＴと共に一体的に回転する。スケール円盤ＳＤの外周面には、スケール部ＧＰとして例えば目盛（格子）が刻設されている。スケール部ＧＰは、第２ドラム部材２２が回転する周方向に沿って環状に配列され、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中心軸ＡＸ２）からみてスケール部ＧＰの周囲に配置されている。エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４、ＥＮ５は、スケール部ＧＰと対向配置され、スケール部ＧＰ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ＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４、ＥＮ５は、第２ドラム部材２２の周方向の異なる位置に配置されている。

エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４、ＥＮ５は、スケール部ＧＰの接線方向（ＸＺ面内）の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５に示すように、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４、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７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、例えば角度θは１５°である。

図４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に光を照射する照射処理を施す露光装置ＥＸの処理部である。露光装置ＥＸは、基板Ｐに対して２つの結像光束ＥＬ２の主光線が基板Ｐに入射する。投影モジュールＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５が第１処理部となり、投影モジュールＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６が第２処理部となり、基板Ｐに対して２つの結像光束ＥＬ２の主光線が基板Ｐに入射するそれぞれの位置が基板Ｐに光を照射する照射処理を施す特定位置となる。特定位置は、第２ドラム部材２２の第２中心軸ＡＸ２からみて、第２ドラム部材２２上の曲面の基板Ｐにおける、中心面Ｐ３を挟んで周方向で角度±θの位置である。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θと一致し、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θと一致している。このため、エンコーダヘッドＥＮ１は、第１特定位置ＰＸ１と第２中心軸ＡＸ２とを結ぶ方向に位置するスケール部ＧＰを読み取る読み取り装置となる。そして、エンコーダヘッドＥＮ２は、第２特定位置ＰＸ２と第２中心軸ＡＸ２とを結ぶ方向に位置するスケール部ＧＰを読み取る読み取り装置となる。

エンコーダヘッドＥＮ４は、基板Ｐの送り方向の後方側、つまり露光位置（投影領域）の手前に配置されており、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ＥＮ１の設置方位線Ｌｅ１を回転中心線ＡＸ２の軸回りに回転した設置方位線Ｌｅ４上に設定される。また、エンコーダヘッドＥＮ５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ＥＮ１の設置方位線Ｌｅ１を回転中心線ＡＸ２の軸回りに回転した設置方位線Ｌｅ５上に設定される。

また、エンコーダヘッドＥＮ３は、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２に対して、回転中心線ＡＸ２を挟んだ反対側に配置され、その設置方位線Ｌｅ３は中心面Ｐ３上に設定されている。

スケール部材であるスケール円盤ＳＤは、低熱膨張の金属、ガラス、セラミックス等を母材とし、計測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５では、第２ドラム部材２２の直径に対してスケール円盤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、スケール円盤ＳＤのスケール部ＧＰの直径とを揃える（ほぼ一致させる）ことで、所謂、計測アッベ誤差をさらに小さくすることができる。

スケール部ＧＰの周方向に刻設される目盛（格子）の最小ピッチは、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、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も高めることが出来る。

スケール部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からみたときに、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６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２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、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と、この検出プローブによる検出領域が、上述した特定位置よりも基板Ｐの送り方向の後方側に設定されるように、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。

図６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軸方向の両側端の検出プローブで、基板Ｐの両端付近に形成されたアライメントマークを常時観察また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）の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の余白部等に形成されるアライメントマークを観察または検出することができる。

図６及び図７に示すように、ＸＺ面内かつ回転中心線ＡＸ２からみたときに、アライメント顕微鏡ＡＭＧ１による基板Ｐの観察方向ＡＭ１（第２中心軸ＡＸ２に向かう）の検出中心と同一方向となるように、スケール部ＧＰの径方向に設定される設置方位線Ｌｅ４上に、エンコーダヘッドＥＮ４が配置されている。また、ＸＺ面内かつ回転中心線ＡＸ２からみたときに、アライメント顕微鏡ＡＭＧ２による基板Ｐの観察方向ＡＭ２（回転中心線ＡＸ２に向かう）の検出中心と同一方向となるように、スケール部ＧＰの径方向に設定される設置方位線Ｌｅ５上に、エンコーダヘッドＥＮ５が配置されている。このように、アライメント顕微鏡ＡＭＧ１、ＡＭＧ２の検出プローブが第２中心軸ＡＸ２からみて第２ドラム部材２２の周囲に配置され、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の検出領域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及びエンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５が配置される回転中心線ＡＸ２周り方向の位置は、基板Ｐが第２ドラム部材２２に接触し始める進入位置ＩＡと、第２ドラム部材２２から基板Ｐが外れる離脱位置ＯＡとの間に設定される。

上述したアライメント顕微鏡ＡＭＧ２の観察方向ＡＭ２は、基板Ｐの搬送方向の前方側、つまり露光位置（投影領域）の後方に配置されており、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）を、基板Ｐが所定速度で送られている状態で、撮像素子等により高速に画像検出するものであり、顕微鏡視野（撮像範囲）でマークの像を高速にサンプリングする。そのサンプリングが行なわれた瞬間に、エンコーダヘッドＥＮ５によって逐次計測されるスケール円盤ＳＤの回転角度位置を記憶することにより、基板Ｐ上のアライメントマークのマーク位置と第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。

一方、上述したアライメント顕微鏡ＡＭＧ１の観察方向ＡＭ１は、基板Ｐの搬送方向の後方側、つまり露光位置（投影領域）の前方に配置されており、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、アライメント顕微鏡ＡＭＧ２と同様に、撮像素子等により高速にサンプリングし、そのサンプリングの瞬間に、エンコーダヘッドＥＮ４によって逐次計測されるスケール円盤ＳＤの回転角度位置を記憶することにより、基板Ｐ上のアライメントマークのマーク位置と第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、アライメント顕微鏡ＡＭＧ２で検出したときに、エンコーダヘッドＥＮ４によって計測されて記憶された角度位置とエンコーダヘッドＥＮ５によって計測されて記憶された角度位置との差分を、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の開き角と比較する。そして、前記開き角度が誤差を持っている場合は、進入位置ＩＡと離脱位置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可能性、または搬送方向（周方向）または第２中心軸ＡＸ２と平行な方向（Ｙ軸方向）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や重ね合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せ露光するためには、その数分の一以下の誤差、即ち、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面内でのスケール部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。

以上のように、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、エンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５を配置している。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（スケール円盤ＳＤ）が、ＸＺ面内において設置方位線Ｌｅ４や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。

第２中心軸ＡＸ２からみてスケール円盤ＳＤのスケール部ＧＰの周囲の５ヶ所に、エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ５が配置されているので、このうちの適当な２つ又は３つのエンコーダヘッドによる計測値の出力を組み合わせて演算処理することにより、スケール円盤ＳＤのスケール部ＧＰの真円度（形状歪み）、偏心誤差等を求めることも可能となる。

＜温度調節装置＞
上述したように、基板Ｐは、処理装置Ｕ３内部の温度環境により、搬送方向（周方向）または第２中心軸ＡＸ２と平行な方向（Ｙ軸方向）に基板Ｐの温度に応じて伸縮している場合がある。伸縮は、基板Ｐの材料物性により決まり、基板Ｐの温度増加に伴い伸びが生じる材料と、基板Ｐの温度増加に伴い縮みが生じる材料がある。図８は、第１実施形態に係る温度調節装置を説明する説明図である。温度調節装置６０は、図２に示すように、第１特定位置ＰＸ１、特定位置ＰＸ及び第２特定位置ＰＸ２を通過する基板Ｐの搬送方向上流側を温度調節する装置である。処理装置Ｕ３は、第１ガイド部材３１、第２ガイド部材３２が案内する基板Ｐの、温度調節装置６０の温度調整終了から第２ドラム部材２２の進入位置ＩＡへ搬送されるまでの長さは、極力短い方が好ましいが、温度調節装置６０で設定される温度と、第２ドラム部材２２の温度との差に応じて決めても良い。例えば、第２ドラム部材２２は一般に熱容量が大きく、設定温度を変えるには時間がかかる為、第２ドラム部材２２はある一定の温度を保つように、図２中の基板支持部材温度調節装置７３により、常に温調し続ける。そして、温度調節装置６０から進入位置ＩＡまでの搬送距離、その間の搬送空間の温度、及び基板Ｐの速度に基づいて、温度調節装置６０で設定される温度は決定される。一例として、第２ドラム部材２２の表面温度が２５℃であった場合、温度調節装置６０に設定される温度は、基板Ｐが搬送距離分を移動する時間（秒数）の後に、丁度２５℃に低下するように設定される。しかしながら、一般に基板Ｐは薄いので、素早く環境温度に馴染んでしまうことから、温度調節装置６０から進入位置ＩＡまでの搬送距離は極力短くし、かつ上記のように変化温度を予測して制御することが望ましい。

温度調節装置６０は、ガイド部材６１と、媒体送風部材６２と、送風圧力均一化部材６３と、媒体調節装置７１と、加熱ユニットＨＵと、冷却ユニットＣＵとを備えている。媒体送風部材６２は、多孔質材料で形成された媒体の送風圧力均一化部材６３を介して、基板Ｐに媒体を送風する。搬送装置９は、ガイド部材６１と媒体送風部材６２との間の空間６７に基板Ｐを通過させる。媒体送風部材６２は、媒体調節装置７１から媒体供給配管ＡＰを介して供給された媒体をガイド部材６１側に送風する。加熱ユニットＨＵは、媒体供給配管ＨＨを介して、高温の媒体を媒体調節装置７１に供給する第１媒体供給部である。冷却ユニットＣＵは、媒体供給配管ＣＣを介して、加熱ユニットＨＵの高温の媒体よりも温度が低い低温の媒体を媒体調節装置７１に供給する第２媒体供給部である。媒体調節装置７１は、媒体供給配管ＨＨから媒体供給配管ＡＰに供給される高温の媒体の流量を調整する流量調整弁７２Ｈと、媒体供給配管ＣＣから媒体供給配管ＡＰに供給される低温の媒体の流量を調整する流量調整弁７２Ｃと、を備えている。流量調整弁７２Ｈ及び流量調整弁７２Ｃは、例えばソレノイドバルブで構成されている。媒体調節装置７１は、制御装置１４の制御信号の出力に応じて流量調整弁７２Ｈを通過する高温媒体の量及び流量調整弁７２Ｃを通過する低温媒体の量を調整することで、媒体送風部材６２に供給される高温の媒体と低温の媒体との比を変化させることができる。このため、媒体調節装置７１は、媒体送風部材６２に供給する媒体として高温の媒体と低温の媒体とを混合して流通させることができる。温度調節装置６０は、任意の温度の媒体をガイド部材６１の周囲に流通させ、基板Ｐの温度を調節することができる。尚、図８中の送風圧力均一化部材６３と同等の部材を基板Ｐの反対側にも設け、媒体供給配管ＡＰと同等の部材を介して、温調された媒体が基板Ｐの反対側にも吹き付けられる構成であっても良い。

基板支持部材温度調節装置７３は、基板支持部材である第２ドラム部材２２の温度を調節する装置である。基板支持部材温度調節装置７３は、媒体供給配管ＨＨから媒体供給配管ＡＤに供給される高温の媒体の流量を調整する流量調整弁７４Ｈと、媒体供給配管ＣＣから媒体供給配管ＡＤに供給される低温の媒体の流量を調整する流量調整弁７４Ｃと、を備えている。流量調整弁７４Ｈ及び流量調整弁７４Ｃは、例えばソレノイドで構成されている。基板支持部材温度調節装置７３は、制御装置１４の制御信号の出力に応じて流量調整弁７４Ｈを通過する高温媒体の量及び流量調整弁７４Ｃを通過する低温媒体の量を調整することで、第２ドラム部材２２に供給される高温の媒体と低温の媒体との比を変化させることができる。このため、基板支持部材温度調節装置７３は、第２ドラム部材２２の内部に供給する媒体として高温の媒体と低温の媒体とを混合して、媒体供給配管ＡＤを介して第２ドラム部材２２の内部に流通させることができる。基板支持部材温度調節装置７３は、第２ドラム部材２２の温度を一定に維持するように制御装置１４に制御されることが好ましい。これにより、第２ドラム部材２２の曲面に接する基板Ｐに伝達される熱容量がほぼ一定に維持され、第２ドラム部材２２の曲面でおきる基板Ｐの伸縮の状態を安定させることができる。

温度調節装置６０及び基板支持部材温度調節装置７３は、温度調整した媒体を基板Ｐまたは第２ドラム部材２２に供給する装置であるが、媒体は、液体をパイプで循環させるようにして、放射熱で、基板Ｐまたは第２ドラム部材２２の温度を調節してもよい。媒体調節装置７１及び基板支持部材温度調節装置７３は、例えば、ヒータと、放熱フィンとを組み合わせて構成してもよい。

ガイド部材６１に搬送される前の基板Ｐの温度を検出する温度計測装置Ｔ１は、検出結果を制御装置１４に出力できるようになっている。制御装置１４は、温度計測装置Ｔ１の検出結果に基づいて、温度調節装置６０をフィードフォワード制御することができる。また、温度調節装置６０（ガイド部材６１）を通過した後の基板Ｐの温度を検出する温度計測装置Ｔ２は、検出結果を制御装置１４に出力できるようになっている。温度計測装置Ｔ２の検出結果に基づいて、温度調節装置６０をフィードバック制御することができる。制御装置１４は、温度調節装置６０をフィードフォワード制御及びフィードバック制御の少なくとも１つの制御をすることにより、媒体送風部材６２から送風する媒体の温度を制御し、基板Ｐに加わる温度の精度を高めることができる。例えば、温度計測装置Ｔ１、Ｔ２は、基板Ｐが放射する赤外線のエネルギー量を計測する非接触式の赤外線温度計などを用いることができる。

図８に示すように、ガイド部材６１と媒体送風部材６２との間の空間６７に基板Ｐを通過させる場合、ガイド部材６１には、基板Ｐの支持機構を備えていることが好ましい。媒体送風部材６２は、媒体供給配管ＡＰからの媒体を送風圧力均一化部材６３にある位置に開けた貫通孔ＡＨを介して、送風圧力均一化部材６３に送り込む。送風圧力均一化部材６３は、例えば、多孔質材料であるので、基板Ｐ側の対向面６３Ｓに、単位面積当たりの媒体圧力が均等になるように媒体が噴出することになる。ガイド部材６１には、基板ＰのＹ方向（幅方向）の端部を押さえる規制部材６４と、規制部材６５と、を備え、規制部材６４と、規制部材６５とが基板Ｐの搬送時に基板Ｐの幅方向を挟む。規制部材６５は、ガイド部材６１の内側面にベアリングＢＥを介して固定されている。規制部材６４は、ばねＳＳを介してボイスコイルモータ６６の磁石ＶＣＭｍに接続されている。ボイスコイルモータ６６のコイルＶＣＭｃに流れる電流に応じて、磁石ＶＣＭｍのＹ方向位置が変化し、ボイスコイルモータ６６は、基板ＰのＹ方向の位置を変化させることができる。

図２に示すように、温度調節装置６０の内部または搬送方向の出口側には、基板Ｐに予め形成されたアライメントマーク等を検出するアライメント顕微鏡ＰＭＧ１が設けられている。アライメント顕微鏡ＰＭＧ１のＹ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。図９は、アライメントマークの一例を説明する説明図である。図２に示すアライメント顕微鏡ＰＭＧ１は、ガイド部材６１のＹ方向の両側端の検出プローブで、搬送方向αに沿って図９に示す基板Ｐの両端付近に形成されたアライメントマークｍａを常時観察または検出することができる。

図１０は、基板の伸縮によるアライメントマークの変化の一例を模式的に説明する説明図である。図１１は、第１実施形態に係る処理装置（露光装置）の処理を補正する手順の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、アライメント顕微鏡ＡＭＧ１は、第１検出プローブとして、観察方向（検出方向）ＡＭ１にある顕微鏡視野（撮像範囲）ｍａｍの範囲内でアライメントマークｍａを検出する。同様に、アライメント顕微鏡ＰＭＧ１は、第２検出プローブとして、検出方向ＰＭ１にある顕微鏡視野（撮像範囲）ｍａｐの範囲内でアライメントマークｍａを検出する。このようにアライメント顕微鏡ＡＭＧ１及びアライメント顕微鏡ＰＭＧ１は、図１０に示す基板Ｐ上の特定パターンであるアライメントマークｍａを検出する（ステップＳ１１）。アライメント顕微鏡ＡＭＧ１は、アライメントマークｍａの撮像を制御装置１４に出力し、制御装置１４及びアライメント顕微鏡ＡＭＧ１は、第１パターン検出装置として、アライメントマークｍａを撮像データとして制御装置１４の記憶部に記憶する。アライメント顕微鏡ＰＭＧ１は、アライメントマークｍａの撮像を制御装置１４に出力し、制御装置１４及びアライメント顕微鏡ＰＭＧ１は、第２パターン検出装置として、アライメントマークｍａを撮像データとして制御装置１４の記憶部に記憶する。

次に、記憶部に記憶した、顕微鏡視野（撮像範囲）ｍａｐのアライメントマークｍａの撮像データと顕微鏡視野（撮像範囲）ｍａｍのアライメントマークｍａの撮像データとを比較することで、基板Ｐの伸縮によるアライメントマークｍａの撮像データの変化がない場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）、制御装置１４は、ステップＳ１１の処理を実行する。図１０に示すように、記憶部に記憶した、顕微鏡視野（撮像範囲）ｍａｐのアライメントマークｍａの撮像データと顕微鏡視野（撮像範囲）ｍａｍのアライメントマークｍａの撮像データとを比較することで、基板Ｐの伸縮によるアライメントマークｍａの撮像データの変化がある場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、制御装置１４は、ステップＳ１３に処理を進める。例えば、基板Ｐの伸縮によるアライメントマークｍａの撮像データの変化がある場合とは、図１０に示す、アライメントマークｍａの撮像データの変化Δｍがシフト調整装置である像シフト補正光学部材４５が許容する、投影像を像面内で微少に横シフトできる量を超えた場合である。または、基板Ｐの伸縮によるアライメントマークｍａの撮像データの変化がある場合とは、アライメントマークｍａの撮像データの変化Δｍが倍率調整装置である倍率補正用光学部材４７が許容する、投影像の倍率を微少補正できる倍率を超えた場合などである。

次に、制御装置１４は、基板Ｐの材料に応じて、基板Ｐの幅方向における目標幅、例えば図１０に示す目標幅ＰＰとなるように、温度調節装置６０の媒体調節装置７１を制御し、基板Ｐの温度調整を行う（ステップＳ１３）。制御装置１４は、温度計測装置Ｔ１、Ｔ２の検出結果に基づいて、特定の基板温度に達していない場合（ステップＳ１４、Ｎｏ）、基板Ｐの温度調整を継続する（ステップＳ１３）。制御装置１４は、温度計測装置Ｔ１、Ｔ２の検出結果に基づいて、特定の基板温度に達している場合（ステップＳ１４、Ｙｅｓ）、ステップＳ１５に処理を進める。

次に、露光装置ＥＸは、上述した像シフト調整装置が、改めて上述した第１パターン検出装置及び前記第２パターン検出装置の出力により求めたアライメントマークｍａ（特定パターン）の変化Δｍに応じて、投影像の位置をシフトする、投影像の補正を行う（ステップＳ１５）。または、露光装置ＥＸは、上述した倍率調整装置が、改めて上述した第１パターン検出装置及び前記第２パターン検出装置の出力により求めたアライメントマークｍａ（特定パターン）の変化Δｍに応じて、投影像の倍率を補正する、投影像の補正を行ってもよい。あるいは、露光装置ＥＸは、上述した倍率調整装置及び像シフト調整装置が、改めて上述した第１パターン検出装置及び前記第２パターン検出装置の出力により求めたアライメントマークｍａ（特定パターン）の変化Δｍに応じて、投影像のシフト及び倍率を補正する、投影像の補正を行ってもよい。

以上説明したように、処理装置Ｕ３は、温度調節装置６０が第２ドラム部材２２に巻き付けられる前の基板Ｐの一部の温度を調整することで、上述した第１特定位置ＰＸ１、特定位置ＰＸまたは第２特定位置ＰＸ２にある基板Ｐの伸縮状態を安定させることができる。このため、露光装置ＥＸは、第１特定位置ＰＸ１、特定位置ＰＸまたは第２特定位置ＰＸ２において、露光光を照射する処理を精密に行うことができる。

温度調節装置６０が第２ドラム部材２２に巻き付けられる前の基板Ｐの一部の温度を調整することで、基板Ｐの伸縮を倍率調整装置及び像シフト調整装置が投影像を補正できる範囲に抑制することができる。このため、露光装置ＥＸは、第１特定位置ＰＸ１、特定位置ＰＸまたは第２特定位置ＰＸ２において、露光光を照射する処理を精密に行うことができる。

さらに本実施形態では、第２ドラム部材２２の外周面（支持面）の温度を制御する基板支持部材温度調節装置７３と、第２ドラム部材２２の上流側に設けられた温度調節装置６０とを設け、基板Ｐの搬送方向に関してアライメント位置や露光位置の特定位置と、その上流側の位置とで、基板Ｐに一定の温度差を与えるように温度制御することができる。これにより、第２ドラム部材２２に基板Ｐが支持された時点での基板Ｐの伸縮量を調整することもできる。その場合、温度調節装置６０によって設定される基板Ｐの温度をＴｕとし、基板支持部材温度調節装置７３によって第２ドラム部材２２を介して設定される基板Ｐの温度をＴｄとすると、Ｔｕ＞Ｔｄ、又はＴｕ＜Ｔｄに設定され、その差がほぼ一定となるように温度制御される。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る処理装置の第２実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、第２実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。この図において、第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

図１２に示すように、温度調節装置６０Ａは、第２中心軸ＡＸ２と平行な平行基準軸ＢＸ１から一定半径ｒ３で湾曲した曲面（第２曲面）６１Ｓを有し、曲面６１Ｓに基板Ｐの一部分が接するガイド部材３２Ａと、ガイド部材３２Ａの周囲の空間６７に温度調節された媒体を流通させる媒体調節装置７１を備えている。搬送装置９は、ガイド部材３２Ａと媒体送風部材６２Ａとの間の空間６７に基板Ｐを通過させる。媒体送風部材６２Ａは、媒体調節装置７１から媒体供給配管ＡＰを介して供給された媒体をガイド部材３２Ａ側に送風する。ガイド部材３２Ａは、平行基準軸ＢＸ１からみて曲面６１Ｓに沿って湾曲していることで、空間６７の乱気流を抑制することができる。

温度調節装置６０Ａは、ガイド部材３２Ａの周囲の空間６７に温度調節された媒体を流通させることにより、媒体の温度が基板Ｐに伝達される。ガイド部材３２Ａは、曲面６１Ｓに基板Ｐの一部分が接するようにしたことにより、ガイド部材３２Ａから直接基板Ｐを第２ドラム部材２２へ供給し、ガイド部材３２Ａから第２ドラム部材２２までの距離を短くすることができる。このため、処理装置Ｕ３は、温度調節装置６０Ａの温度調整により調整された、基板Ｐの伸縮状態が、温度調節装置６０Ａから第２ドラム部材２２までの間で変化してしまうことを抑制することができる。

上述したガイド部材３２Ａの曲面６１Ｓの半径ｒ３は、第２ドラム部材２２の半径ｒ２と同じことがより好ましい。この構造により、第２ドラム部材２２に巻き付けられる基板Ｐにかかる張力と、ガイド部材３２Ａに巻き付けられる基板Ｐにかかる張力を同じにできる。その結果、アライメントマークの変化から張力の差による誤差を抑制し、温度に起因するアライメントマークの変化を検出できるようになる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る処理装置の第３実施形態について、図１３を参照して説明する。図１３は、第３実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。この図において、第１実施形態及び第２実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

図１３に示すように、第３実施形態に係る処理装置Ｕ３は、媒体調節装置７１を、ガイド部材３２Ａを調節するガイド部材温度調節装置としている。媒体調節装置７１は、ガイド部材３２Ａの内部に供給する媒体として高温の媒体と低温の媒体とを混合して流通させることができる。媒体調節装置７１は、制御装置１４に制御されガイド部材３２Ａの温度を調整し、ガイド部材３２Ａに接する基板Ｐにガイド部材３２Ａの温度を伝達する。これにより、ガイド部材３２Ａの曲面６１Ｓに接する基板Ｐに伝達される熱容量がほぼ一定に維持される。

上述したガイド部材３２Ａの曲面６１Ｓの半径ｒ３は、第２ドラム部材２２の半径ｒ２と同じことがより好ましい。この構造により、第２ドラム部材２２に巻き付けられる基板Ｐにかかる張力と、ガイド部材３２Ａに巻き付けられる基板Ｐにかかる張力を同じにできる。例えば、媒体調節装置７１が加えるガイド部材３２Ａの曲面６１Ｓに接する基板Ｐに伝達される熱容量と、第２ドラム部材２２の曲面に接する基板Ｐに伝達される熱容量とを揃えることで、アライメント顕微鏡ＰＭＧ１が検出するアライメントマークからアライメント顕微鏡ＡＭＧ１におけるアライメントマークの変化の予測精度を高めることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明に係る処理装置の第４実施形態について、図１４を参照して説明する。図１４は、第４実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。この図において、第１実施形態から第３実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。露光装置ＥＸ２は、光源から円筒マスクＤＭに照明される照明光束ＥＬ１を出射する。

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。

ここで、光源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べく、入射された照明光束ＥＬ１が全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で反射された結像光束（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からの結像光束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）に投影することができる。露光装置ＥＸ２は、円筒マスクＤＭで反射された投影光束により、第１特定位置ＰＸ１、第２特定位置ＰＸ２における基板Ｐに露光光を照射する処理をすることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明に係る処理装置の第５実施形態について、図１５を参照して説明する。図１５は、第５実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。この図において、第１実施形態から第４実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。露光装置ＥＸ３は、複数のポリゴン走査ユニットＰＯ１、ＰＯ２を備え、各ポリゴン走査ユニットＰＯが、紫外線レーザ光源からのビームスポットを基板Ｐ上で軸である回転中心ＡＸ２と平行な方向に高速走査しつつ、不図示のＡＯＭ（Acousto-Optic Modulator：音響光学変調素子）等によってビームをパターン描画データ（ＣＡＤデータ）に基づいて変調（Ｏｎ／Ｏｆｆ）することで、パターンを基板Ｐ上に描画する。

露光装置ＥＸ３は、円筒マスクＤＭがなくても第１特定位置ＰＸ１、第２特定位置ＰＸ２における基板Ｐに露光光（レーザスポット）を照射して、所定のパターンを形成するマスクレス露光装置であり、スポット走査以外にＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）やＳＬＭ（Spatial light modulator：空間光変調器）を使ってパターンを描画する方式であっても良い。

（第６実施形態）
次に、本発明に係る処理装置の第６実施形態について、図１６を参照して説明する。図１６は、第６実施形態に係る処理装置（露光装置）の全体構成を示す模式図である。この図において、第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

露光装置ＥＸ４は、所謂プロキシミティ露光を基板Ｐに施す処理装置である。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ＥＬ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の回転方向と逆回りとなるように、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とを連れ回し、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。

また、露光装置ＥＸ４は、基板Ｐに対して照明光束（結像光束）ＥＬの主光線が基板Ｐに入射する特定位置のスケール部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、スケール円盤ＳＤのスケール部ＧＰの直径とを揃えているので、位置ＰＸ６は、第２中心軸ＡＸ２からみ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の軸回りに、ほぼ９０°回転した設置方位線Ｌｅ７上に設定される。

本実施形態の露光装置ＥＸ４は、エンコーダヘッドＥＮ７を第１読み取り装置とし、エンコーダヘッドＥＮ６を第２読み取り装置とし、スケール部ＧＰの読み取り出力から求めた、第２ドラム部材２２の軸の位置と特定位置とを結び、かつ軸に直交する方向の変位の成分を、第１読み取り装置の読み取り出力で補正した処理を施すことができる。

以上説明した第１から第６実施形態は、処理装置として露光装置を例示している。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。または処理部は、検査装置であってもよい。

＜デバイス製造方法＞
次に、図１７を参照して、デバイス製造方法について説明する。図１７は、第１実施形態に係る処理装置（露光装置）を用いたデバイス製造方法を示すフローチャートである。

図１７に示すデバイス製造方法では、まず、例えば有機ＥＬ等の自発光素子による表示パネルの機能・性能設計を行い、必要な回路パターンや配線パターンをＣＡＤ等で設計する（ステップＳ２０１）。次いで、ＣＡＤ等で設計された各種レイヤー毎の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にて用意しておくロール状の基板Ｐは、必要に応じてその表面を改質したもの、下地層（例えばインプリント方式による微小凹凸）を事前形成したもの、光感応性の機能膜や透明膜（絶縁材料）を予めラミネートしたもの、でも良い。

次いで、基板Ｐ上に表示パネルデバイスを構成する電極や配線、絶縁膜、ＴＦＴ（薄膜半導体）等によって構成されるバックプレーン層を形成すると共に、そのバックプレーン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、或いは、銀ナノ粒子を含有した導電性インク等によってパターンを描画する印刷工程、等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なわれる（ステップＳ２０６）。以上のようにして、表示パネル（フレキシブル・ディスプレイ）を製造することができる。

１ デバイス製造システム
２ 基板供給装置
３ 基板回収装置
５ 上位制御装置
９ 搬送装置
１２ マスク保持装置
１３ 光源装置
１４ 制御装置
２２ 第２ドラム部材
ＤＲ１〜ＤＲ８ 駆動ローラ
３１ 第１ガイド部材
３２ 第２ガイド部材
３３ 第３ガイド部材
３５ 第２検出器
４４ フォーカス補正光学部材
４５ 像シフト補正光学部材
４６ ローテーション補正機構
４７ 倍率補正用光学部材
６０、６０Ａ 温度調節装置
６１、３２Ａ ガイド部材
６１Ｓ 曲面
６２、６２Ａ 媒体送風部材
６３ 送風圧力均一化部材
６４、６５ 規制部材
６６ ボイスコイルモータ
６７ 空間
７１ 媒体調節装置
７２Ｈ、７２Ｃ、７４Ｈ、７４Ｃ 流量調整弁
７３ 基板支持部材温度調節装置
ＣＣ 媒体供給配管
ＣＵ 冷却ユニット
ＨＨ 媒体供給配管
ＨＵ 加熱ユニット
ＡＭＧ１、ＡＭＧ２、ＰＭＧ１ アライメント顕微鏡
ＤＭ 円筒マスク
ＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４、ＥＮ５ エンコーダヘッド
ＥＸ、ＥＸ２、ＥＸ３、ＥＸ４ 露光装置（基板処理装置）
ＰＯ１、ＰＯ２ ポリゴン走査ユニット

Claims (9)

1. フレキシブルな長尺の基板上に電子デバイスを形成する為に、前記基板の表面に所定の処理を施す基板処理装置であって、
   中心軸から一定半径で円筒面状に湾曲した外周面を有し、前記基板の長尺方向の一部を、前記外周面のうちの前記基板が接触し始める進入位置から前記基板が外れる離脱位置までの範囲に渡って支持した状態で、前記中心軸の回りに回転して前記基板を前記長尺方向に搬送する回転ドラムと、
   前記進入位置と前記離脱位置との間の特定位置で、前記回転ドラムの外周面に支持された前記基板の表面に所定の処理を施す処理装置と、
   前記回転ドラムの外周面を第１の温度に調整する第１の温度調節装置と、
   前記基板の搬送方向に関して前記進入位置の上流側に位置する前記基板を、前記第１の温度と異なる第２の温度に調整する第２の温度調節装置と、
   前記第１の温度と前記第２の温度とが、前記特定位置における前記基板の伸縮状態を安定させるような所定の温度差を持つように、前記第１の温度調節装置又は前記第２の温度調節装置を制御する制御装置と、
   を備える基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記処理装置は、マスクに形成された前記電子デバイス用のパターンを前記基板に転写する露光装置、または前記電子デバイス用のパターンのＣＡＤデータに基づいて前記基板にパターンを描画するマスクレス露光装置である、
   基板処理装置。
3. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記処理装置は、インクジェットのインク滴下によって前記電子デバイス用のパターンを前記基板に印刷する装置である、
   基板処理装置。
4. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の温度調節装置によって設定される前記基板の温度をＴｄ、前記第２の温度調節装置によって設定される前記基板の温度をＴｕとしたとき、
   前記制御装置は、Ｔｕ＞Ｔｄ、又はＴｕ＜Ｔｄであって、その差が維持されるように温度制御する、
   基板処理装置。
5. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記第２の温度調節装置に搬送される前の前記基板の温度、又は前記第２の温度調節装置によって温度調整された前記基板の温度を検出する温度測定装置を、更に備え、
   前記制御装置は、前記温度測定装置の検出結果に基づいて前記第２の温度調節装置をフィードフォワード制御、又はフィードバック制御する、
   基板処理装置。
6. 請求項５に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の温度調節装置は、前記回転ドラムの外周面の温度を予め設定された前記第１の温度から変化しないように調節し、
   前記制御装置は、前記第１の温度に対して前記第２の温度が所定の温度差に維持されるように、前記温度測定装置の検出結果に基づいて前記第２の温度調節装置を制御する、
   基板処理装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
   前記第２の温度調節装置は、
   前記回転ドラムの上流側の搬送空間で、前記基板の長尺方向の所定の長さに渡って、前記第２の温度に温調された媒体を前記基板に吹き付ける送風部材を有する、
   基板処理装置。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
   前記第２の温度調節装置は、
   前記回転ドラムの上流側の搬送空間に配置され、前記回転ドラムの中心軸と平行に配置された基準軸から一定半径で湾曲した曲面で前記基板の長尺方向の一部を巻き付けると共に、前記第２の温度に温調されるガイド部材を有する、
   基板処理装置。
9. フレキシブルな長尺の基板上に電子デバイスを形成する為に、前記基板の表面に所定の処理を施すデバイス製造方法であって、
   インプリント方式により凹凸構造を前記基板の表面に形成した状態にする前処理工程と、
   前記前処理工程により前記凹凸構造が形成された前記基板を、請求項１から８のいずれか一項に記載の基板処理装置に搬入し、前記処理装置によって前記基板の表面に前記電子デバイスを形成する為の処理を施す形成工程と、
   を含むデバイス製造方法。

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