WO2017073608A1 - 基板処理装置、基板処理装置の調整方法、デバイス製造システム及びデバイス製造方法 - Google Patents

基板処理装置、基板処理装置の調整方法、デバイス製造システム及びデバイス製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017073608A1
WO2017073608A1 PCT/JP2016/081720 JP2016081720W WO2017073608A1 WO 2017073608 A1 WO2017073608 A1 WO 2017073608A1 JP 2016081720 W JP2016081720 W JP 2016081720W WO 2017073608 A1 WO2017073608 A1 WO 2017073608A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
support member
center line
pattern
processing apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/081720
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
弘樹 小宮山
加藤 正紀
鈴木 智也
圭 奈良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to CN201680063524.2A priority Critical patent/CN108351607B/zh
Priority to CN202010743918.0A priority patent/CN111781807B/zh
Priority to KR1020217005193A priority patent/KR102357198B1/ko
Priority to KR1020187012118A priority patent/KR102220858B1/ko
Priority to CN202010741934.6A priority patent/CN111781806B/zh
Priority to JP2017547823A priority patent/JP6741018B2/ja
Publication of WO2017073608A1 publication Critical patent/WO2017073608A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/24Curved surfaces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70681Metrology strategies
    • G03F7/70683Mark designs
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/706843Metrology apparatus
    • G03F7/706845Calibration, e.g. tool-to-tool calibration, beam alignment, spot position or focus
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7007Alignment other than original with workpiece
    • G03F9/7015Reference, i.e. alignment of original or workpiece with respect to a reference not on the original or workpiece
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/06Apparatus for monitoring, sorting, marking, testing or measuring
    • H10P72/0612Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P76/00Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography
    • H10P76/20Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography of masks comprising organic materials
    • H10P76/204Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography of masks comprising organic materials of organic photoresist masks
    • H10P76/2041Photolithographic processes

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing apparatus adjustment method, a device manufacturing system, and a device manufacturing method.
  • an exposure roller that conveys a sheet-like workpiece (substrate), a photomask disposed above the exposure roller, and a photomask for exposure by scanning light from an exposure light source with a rotating polygon mirror
  • a proximity pattern exposure apparatus including an illuminating unit that irradiates (see, for example, Patent Document 1).
  • the mask pattern of the photomask is exposed to the work by irradiating the photomask with light from the illumination unit while the sheet-like work is conveyed by the exposure roller.
  • the pattern exposure apparatus described in Patent Document 1 winds and transports a work around an exposure roller.
  • the arrangement relationship between the photomask and the work may change due to the influence of vibration or the like caused by the rotation of the exposure roller. .
  • the positional relationship between the work wound around the exposure roller and the photomask is displaced from a predetermined positional relationship suitable for exposure, it is difficult to accurately expose the mask pattern of the photomask onto the work. It becomes.
  • a substrate processing apparatus for feeding a long sheet substrate in the long direction and sequentially forming a predetermined pattern on the sheet substrate, which intersects the long direction.
  • a cylindrical outer peripheral surface having a constant radius from a central line extending in a direction, and a cylindrical drum that supports the sheet substrate by a part of the outer peripheral surface, and the cylindrical drum is rotatably supported around the central line
  • a first support member that is arranged to face a portion of the outer peripheral surface of the cylindrical drum that supports the sheet substrate, and forms the pattern on the sheet substrate, and holds the pattern formation device
  • a second support member, a coupling mechanism that adjustably couples the relative positional relationship between the cylindrical drum and the pattern forming device, and the cylindrical drum that rotates about the center line together with the cylindrical drum.
  • a reference member provided with an index for measuring a change in position in the rolling direction or the center line direction, and a rotation direction of the cylindrical drum provided on the second support member side by detecting the index of the reference member
  • a substrate processing apparatus comprising: a first detection device that detects a change in position in the center line direction.
  • the cylindrical drum is supported by the first support member so as to support the sheet substrate on a cylindrical outer peripheral surface having a constant radius from the center line and to rotate around the center line.
  • a pattern forming apparatus supported by a second support member so as to form a predetermined pattern on the sheet substrate supported by the cylindrical drum, wherein the center of the cylindrical drum is adjusted.
  • Each of the pair of scale portions of the encoder for rotation measurement provided on both sides in the direction of the line is read by a pair of read heads disposed on the second support member side, and the cylindrical drum and the pattern forming device The deviation from a predetermined relative arrangement relationship is obtained from the detection result of the pair of read heads, and the first support member and the second support member so that the obtained deviation is reduced.
  • Adjustment method for a substrate processing apparatus comprising a adjusting the coupling mechanism which relatively displaceably coupled, is provided.
  • the cylindrical drum is supported by the first support member so as to support the sheet substrate with a cylindrical outer peripheral surface having a constant radius from the center line and rotate around the center line.
  • a pattern forming apparatus supported by a second support member so as to form a predetermined pattern on the sheet substrate supported by the cylindrical drum, wherein the center of the cylindrical drum is adjusted.
  • Each of the pair of scale portions of the encoder for rotation measurement provided on both sides in the direction of the line is read by a pair of read heads disposed on the second support member side, and the cylindrical drum and the pattern forming device A deviation from a predetermined relative arrangement relationship is obtained from a detection result of the pair of read heads, and the pattern forming apparatus is configured to cause the sheet substrate to respond to the obtained deviation.
  • the spatial position of the region for forming a pattern, the adjustment method of a substrate processing apparatus comprising, the method comprising: adjusted relative to the cylindrical drum is provided.
  • a device manufacturing system including the substrate processing apparatus according to the first aspect of the present invention.
  • the pattern forming apparatus of the substrate processing apparatus is an exposure apparatus that irradiates the sheet substrate with light energy according to a predetermined pattern shape.
  • the sheet substrate having the photosensitive functional layer formed on the surface thereof is supported by a part of the outer peripheral surface of the cylindrical drum, and is sent in the longitudinal direction, and is supported by the cylindrical drum of the sheet substrate.
  • a layer corresponding to a predetermined pattern shape is formed on the sheet substrate by irradiating light energy from the exposure apparatus toward the portion to be processed and processing the irradiated sheet substrate.
  • a device manufacturing method is provided.
  • a substrate processing apparatus for sequentially forming a predetermined pattern on the sheet substrate while feeding the long sheet substrate in the long direction, intersecting the long direction.
  • a first support having a cylindrical outer peripheral surface having a constant radius from a center line extending in a direction, and supporting a cylindrical drum rotatable around the center line while supporting the sheet substrate by a part of the outer peripheral surface
  • a member and a plurality of pattern forming portions arranged to face a portion of the outer peripheral surface of the cylindrical drum that supports the sheet substrate are arranged to have a width of the sheet substrate.
  • the relative angular relationship between the first support member and the second support member can be adjusted in order to adjust the inclination of the second support member that is held side by side and the pattern to be formed on the sheet substrate.
  • the first rotation mechanism A reference member that rotates about the center line together with the cylindrical drum, and is provided on the second support member side provided with an index for measuring a rotation direction of the cylindrical drum or a position change in the center line direction. And detecting an index of the reference member to detect a positional change in the rotation direction of the cylindrical drum, and detecting a relative angle change between the first support member and the second support member.
  • a substrate processing apparatus comprising the apparatus.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the arrangement of the main parts of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement relationship between the alignment microscope and the drawing lines on the substrate.
  • FIG. 4 is a view showing the arrangement of the rotating drum and drawing apparatus of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of the main parts of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the branching optical system of the exposure apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a view showing the arrangement relationship of a plurality of scanners in the exposure apparatus of FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an arrangement relationship among the alignment microscope, the drawing line, and the encoder head on the substrate.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the surface structure of the rotating drum of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 10 is a plan view showing an arrangement of encoder heads of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 11 is a plan view showing the positional relationship between the rotating drum and the drawing apparatus of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart relating to the adjustment method of the exposure apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing the arrangement of the main parts of the exposure apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a perspective view showing the arrangement of the main parts of the exposure apparatus of the third embodiment.
  • FIG. 15 is a view showing the arrangement of the rotating drum and the drawing apparatus of the exposure apparatus of the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a plan view showing the arrangement of encoder heads of the exposure apparatus of the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing the arrangement of scale disks of the exposure apparatus of the sixth embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart showing device manufacturing methods according to the first to fifth embodiments.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment.
  • the substrate processing apparatus of the first embodiment is an exposure apparatus EX that performs an exposure process on a substrate P, and the exposure apparatus EX is incorporated in a device manufacturing system 1 that performs various processes on the exposed substrate P to manufacture devices. ing. First, the device manufacturing system 1 will be described.
  • the device manufacturing system 1 is a line for manufacturing a flexible display as a device (flexible display manufacturing line).
  • Examples of the flexible display include an organic EL display.
  • the substrate P is sent out from a supply roll (not shown) in which a flexible substrate P is wound in a roll shape, and various processes are continuously performed on the sent out substrate P. Then, a so-called roll-to-roll system is adopted in which the processed substrate P is wound as a flexible device on a collection roll (not shown).
  • a substrate P that is a film-like sheet is sent out from a supply roll, and the substrate P sent out from the supply roll is sequentially processed into a process apparatus U1, an exposure apparatus EX, and a process apparatus.
  • a process apparatus U1 an exposure apparatus EX, and a process apparatus.
  • U2 The example until it winds up by the collection
  • substrate P used as the process target of the device manufacturing system 1 is demonstrated.
  • a foil (foil) made of a resin or a metal such as stainless steel or an alloy is used.
  • the resin film material include polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, ethylene vinyl copolymer resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, and vinyl acetate resin. Includes one or more.
  • the thermal expansion coefficient may be set smaller than a threshold corresponding to the process temperature or the like, for example, by mixing an inorganic filler with a resin film.
  • the inorganic filler may be, for example, titanium oxide, zinc oxide, alumina, silicon oxide or the like.
  • the substrate P may be a single layer of ultrathin glass having a thickness of about 100 ⁇ m manufactured by a float process or the like, or a laminate in which the above resin film, foil, or the like is bonded to the ultrathin glass. It may be.
  • the substrate P thus configured becomes a supply roll by being wound in a roll shape, and this supply roll is mounted on the device manufacturing system 1.
  • the device manufacturing system 1 equipped with the supply roll repeatedly executes various processes for manufacturing the device on the substrate P sent out from the supply roll. For this reason, the processed substrate P is in a state where a plurality of devices are connected. That is, the substrate P sent out from the supply roll is a multi-sided substrate.
  • the substrate P may be activated by modifying the surface in advance by a predetermined pretreatment, or may be formed with a fine partition structure (uneven structure) for precise patterning on the surface.
  • the treated substrate P is recovered as a recovery roll by being wound into a roll.
  • the collection roll is attached to a dicing device (not shown).
  • the dicing apparatus equipped with the collection roll divides the processed substrate P for each device (dicing) to form a plurality of devices.
  • the dimension in the width direction (short direction) is about 10 cm to 2 m
  • the dimension in the length direction (long direction) is 10 m or more.
  • substrate P is not limited to an above-described dimension.
  • the device manufacturing system 1 includes a process apparatus U1, an exposure apparatus EX, and a process apparatus U2.
  • FIG. 1 an orthogonal coordinate system in which the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other is shown.
  • the X direction is a direction from the process apparatus U1 to the process apparatus U2 through the exposure apparatus EX in the horizontal plane.
  • the Y direction is a direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane, and is the width direction of the substrate P.
  • the Z direction is a direction (vertical direction) orthogonal to the X direction and the Y direction.
  • the process apparatus U1 performs a pre-process (pre-process) on the substrate P subjected to the exposure process by the exposure apparatus EX.
  • the process apparatus U1 sends the preprocessed substrate P toward the exposure apparatus EX.
  • the substrate P sent to the exposure apparatus EX is a substrate (photosensitive substrate) P having a photosensitive functional layer (photosensitive layer) formed on the surface thereof.
  • the photosensitive functional layer is applied as a solution on the substrate P and dried to form a layer (film).
  • a typical photosensitive functional layer is a photoresist, but as a material that does not require development processing, a photosensitive silane coupling material (SAM) in which the lyophobic property of a portion irradiated with ultraviolet rays is modified, Alternatively, there is a photosensitive reducing material in which a plating reducing group is exposed in a portion that has been irradiated with ultraviolet rays.
  • the pattern portion exposed to ultraviolet rays on the substrate P is modified from lyophobic to lyophilic, so that the lyophilic portion A conductive ink (ink containing conductive nanoparticles such as silver and copper) is selectively applied thereon to form a pattern layer.
  • a photosensitive reducing material is used as the photosensitive functional layer, since the plating reducing group is exposed to the pattern portion exposed to ultraviolet rays on the substrate P, the substrate P is immediately exposed to a plating solution containing palladium ions after exposure. A pattern layer made of palladium is formed (deposited) by immersing in the substrate for a predetermined time.
  • the exposure apparatus EX draws a pattern such as a display circuit or wiring on the substrate P supplied from the process apparatus U1. Although details will be described later, the exposure apparatus EX exposes the substrate P by a plurality of drawing lines LL1 to LL5 obtained by scanning each of the plurality of drawing beams LB in a predetermined scanning direction.
  • the process apparatus U2 performs a post-process (post-process) on the substrate P subjected to the exposure process by the exposure apparatus EX.
  • the process apparatus U2 receives the substrate P that has been subjected to the exposure processing by the exposure apparatus EX.
  • the process apparatus U2 forms a pattern layer of the device on the substrate P by performing a predetermined process on the substrate P on which the exposure process has been performed.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the arrangement of the main parts of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement relationship between the alignment microscope and the drawing lines on the substrate.
  • FIG. 4 is a view showing the arrangement of the rotating drum and drawing apparatus of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of the main parts of the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the branching optical system of the exposure apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a view showing the arrangement relationship of a plurality of scanners in the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an arrangement relationship among the alignment microscope, the drawing line, and the encoder head on the substrate.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the surface structure of the rotating drum of the exposure apparatus of FIG.
  • the exposure apparatus EX is an exposure apparatus that does not use a mask, that is, a so-called raster scan type drawing exposure apparatus, and scans the drawing beam LB in a predetermined scanning direction while carrying the substrate P in the carrying direction.
  • drawing is performed on the surface of the substrate P, and a predetermined pattern is formed on the substrate P.
  • the exposure apparatus EX includes a drawing device 11, a substrate transport mechanism 12, alignment microscopes AM1 and AM2, and a control device 16.
  • the drawing apparatus 11 has a plurality of drawing modules UW1 to UW5, and draws a predetermined pattern on a part of the substrate P transported by the substrate transport mechanism 12 by the plurality of drawing modules UW1 to UW5.
  • the substrate transport mechanism 12 transports the substrate P transported from the process device U1 in the previous process to the process device U2 in the subsequent process at a predetermined speed.
  • the alignment microscopes AM1 and AM2 detect an alignment mark or the like previously formed on the substrate P in order to relatively align (align) the pattern drawn on the substrate P with the substrate P.
  • the control device 16 controls each part of the exposure apparatus EX and causes each part to execute processing.
  • the control device 16 may be a part or all of a host control device that controls the device manufacturing system 1.
  • the control device 16 may be a device that is controlled by a higher-level control device and is different from the higher-level control device.
  • the control device 16 includes, for example, a computer.
  • the exposure apparatus EX includes an apparatus frame 13 (see FIG. 2) that supports the drawing apparatus 11 and the substrate transport mechanism 12, and a rotational position detection mechanism (see FIGS. 4 and 8) 14. Furthermore, a light source device CNT that emits laser light (pulse light) as a drawing beam LB is provided in the exposure apparatus EX. In this exposure apparatus EX, the drawing beam LB emitted from the light source device CNT is guided by the drawing apparatus 11 and projected onto the substrate P transported by the substrate transport mechanism 12.
  • the exposure apparatus EX is stored in a temperature control chamber EVC.
  • the temperature control chamber EVC is installed on the installation surface E of the manufacturing factory via passive or active vibration isolation units SU1, SU2.
  • the anti-vibration units SU1, SU2 are provided on the installation surface E, and reduce vibration from the installation surface E.
  • the temperature control chamber EVC suppresses a shape change due to the temperature of the substrate P transported inside by keeping the inside at a predetermined temperature.
  • the substrate transport mechanism 12 includes an edge position controller EPC, a driving roller DR4, a tension adjusting roller RT1, a rotating drum (cylindrical drum) DR, a tension adjusting roller RT2, a driving roller DR6, and a drive in order from the upstream side in the transport direction of the substrate P. It has a roller DR7.
  • the edge position controller EPC adjusts the position in the width direction of the substrate P transported from the process apparatus U1.
  • the edge position controller EPC is arranged so that the position at the end (edge) in the width direction of the substrate P sent from the process apparatus U1 falls within a range of about ⁇ 10 ⁇ m to several tens ⁇ m with respect to the target position. Is moved in the width direction to correct the position of the substrate P in the width direction.
  • the driving roller DR4 rotates while pinching both front and back surfaces of the substrate P conveyed from the edge position controller EPC, and conveys the substrate P toward the rotating drum DR by sending the substrate P downstream in the conveyance direction.
  • the rotating drum DR rotates around the rotation center line AX2 around the rotation center line AX2 extending in the Y direction while supporting the portion of the substrate P that is subjected to pattern exposure in a cylindrical shape, thereby rotating the substrate P around the rotation center line AX2.
  • Transport In order to rotate such a rotating drum DR around the rotation center line AX2, shaft portions Sf2 coaxial with the rotation center line AX2 are provided on both sides of the rotation drum DR.
  • Rotational torque from a drive source (not shown) (motor, reduction gear mechanism, etc.) is given to the shaft portion Sf2.
  • a surface passing through the rotation center line AX2 and extending in the Z direction is a center surface p3.
  • the two sets of tension adjusting rollers RT1 and RT2 give a predetermined tension to the substrate P which is wound around and supported by the rotary drum DR.
  • the two sets of drive rollers DR6 and DR7 are arranged at a predetermined interval in the transport direction of the substrate P, and give a predetermined slack (play) DL to the exposed substrate P.
  • the drive roller DR6 rotates while sandwiching the upstream side of the substrate P to be transported, and the drive roller DR7 rotates while sandwiching the downstream side of the substrate P to be transported to direct the substrate P toward the process apparatus U2. Transport.
  • the slack DL is given to the substrate P, it is possible to absorb fluctuations in the conveyance speed of the substrate P that occur downstream of the driving roller R6 in the conveyance direction, and exposure processing on the substrate P due to fluctuations in the conveyance speed. The influence of can be cut off.
  • the substrate transport mechanism 12 adjusts the position of the substrate P transported from the process apparatus U1 in the width direction by the edge position roller EPC.
  • the substrate transport mechanism 12 transports the substrate P, whose position in the width direction has been adjusted, to the tension adjustment roller RT1 by the driving roller DR4, and transports the substrate P that has passed through the tension adjustment roller RT1 to the rotary drum DR.
  • the substrate transport mechanism 12 transports the substrate P supported by the rotary drum DR toward the tension adjustment roller RT2 by rotating the rotary drum DR.
  • the substrate transport mechanism 12 transports the substrate P transported to the tension adjustment roller RT2 to the drive roller DR6, and transports the substrate P transported to the drive roller DR6 to the drive roller DR7. Then, the substrate transport mechanism 12 transports the substrate P toward the process apparatus U2 while giving a slack DL to the substrate P by the driving roller DR6 and the driving roller DR7.
  • the exposure apparatus EX includes an apparatus frame 13 that supports the drawing apparatus 11 shown in FIG. 1 and the rotating drum DR of the substrate transport mechanism 12.
  • the apparatus frame 13 shown in FIG. 2 includes a main body frame 21, a three-point seat (support mechanism) 22, a first optical surface plate 23, a rotation mechanism 24, and a second optical surface plate in order from the lower side in the Z direction. 25.
  • the main body frame 21 is installed on the installation surface E via the vibration isolation units SU1, SU2.
  • the main body frame 21 rotatably supports a rotating drum DR and tension adjusting rollers RT1 (not shown) and RT2.
  • the first optical surface plate 23 is provided on the upper side in the vertical direction of the rotary drum DR, and is installed on the main body frame 21 via a three-point seat 22.
  • the three-point seat 22 supports the first optical surface plate 23 at three support points 22a, and the length of each support point 22a in the Z direction can be adjusted. For this reason, the three-point seat 22 can adjust the inclination of the surface of the first optical surface plate 23 with respect to the horizontal plane to a predetermined inclination.
  • the positions in the X and Y directions can be adjusted in the XY plane between the main body frame 21 and the three point seats 22.
  • the main body frame 21 and the three-point seat 22 are in a fixed state (rigid state).
  • the main body frame 21 and the first optical surface plate 23 connected via the three-point seat 22 function as a first support member.
  • the second optical surface plate 25 is provided above the first optical surface plate 23 in the vertical direction, and is installed on the first optical surface plate 23 via the rotation mechanism 24.
  • the surface of the second optical surface plate 25 is substantially parallel to the surface of the first optical surface plate 23.
  • the rotation mechanism 24 maintains the respective plate surfaces of the first optical surface plate 23 and the second optical surface plate 25 substantially in parallel, and the first optical surface plate 23 is centered on a predetermined rotation axis I extending in the vertical direction. In contrast, the second optical surface plate 25 is rotated.
  • the rotation axis I extends in the vertical direction in the center plane p3 and passes through a predetermined point in the surface of the substrate P wound around the rotary drum DR (a drawing surface curved along the circumferential surface). (See FIG. 3). Then, the rotating mechanism 24 rotates the second optical surface plate 25 with respect to the first optical surface plate 23, thereby adjusting the positions of the plurality of drawing modules UW1 to UW5 with respect to the substrate P wound around the rotating drum DR. be able to.
  • the light source device CNT is installed on the main body frame 21 of the device frame 13.
  • the light source device CNT emits a laser beam as a drawing beam LB projected onto the substrate P.
  • the light source device CNT includes a light source that emits light in a predetermined wavelength range suitable for exposure of the photosensitive functional layer on the substrate P and having a strong photoactive action in the ultraviolet range.
  • a laser light source emitting YAG third harmonic laser light (wavelength 355 nm) or a wavelength conversion element (harmonic wave) after amplifying seed light in the infrared wavelength region from a semiconductor laser light source with a fiber amplifier.
  • a fiber amplifier laser light source that emits laser light in an ultraviolet wavelength region having a wavelength of 400 nm or less can be used.
  • the emitted ultraviolet laser light may be continuously oscillated, or may be pulsed laser light that oscillates at a frequency of 100 MHz or more with an emission time per pulse of several tens of picoseconds or less.
  • the light source include a lamp light source such as a mercury lamp having a bright line (g-line, h-line, i-line, etc.) in the ultraviolet region, a laser diode having an oscillation peak in the ultraviolet region with a wavelength of 450 nm or less, and a light emitting diode (LED).
  • a gas laser light source that generates KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), XeCl excimer laser light (wavelength 308 nm), etc. that oscillates far ultraviolet light (DUV light) Is available.
  • the drawing beam LB emitted from the light source device CNT enters a polarization beam splitter PBS described later.
  • the drawing beam LB is preferably a light beam such that almost all of the incident drawing beam LB is reflected by the polarization beam splitter PBS in order to suppress energy loss due to separation of the drawing beam LB by the polarization beam splitter PBS.
  • the polarization beam splitter PBS reflects a light beam that becomes S-polarized linearly polarized light and transmits a light beam that becomes P-polarized linearly polarized light.
  • the light source device CNT it is preferable to emit a laser beam in which the drawing beam LB incident on the polarization beam splitter PBS is a linearly polarized light (S-polarized light). Moreover, since the laser beam has a high energy density, it is possible to appropriately ensure the illuminance of the light beam projected onto the substrate P.
  • the drawing apparatus 11 is a so-called multi-beam type drawing apparatus 11 using a plurality of drawing modules UW1 to UW5.
  • the drawing device 11 branches the drawing beam LB emitted from the light source device CNT into a plurality of drawing beams, and a plurality of drawing beams LB (for example, five in the first embodiment) on the substrate P are drawn. Scanning is performed along LL1 to LL5. Then, the drawing apparatus 11 stitches the patterns drawn on the substrate P by each of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 in the width direction of the substrate P.
  • a plurality of drawing lines LL1 to LL5 formed on the substrate P by scanning a plurality of drawing beams LB by the drawing apparatus 11 will be described with reference to FIG.
  • the plurality of drawing lines LL1 to LL5 are arranged in two rows in the circumferential direction of the rotary drum DR with the center plane p3 interposed therebetween.
  • odd-numbered first drawing lines LL1, third drawing lines LL3, and fifth drawing lines LL5 are arranged on the upstream substrate P in the rotation direction.
  • even-numbered second drawing lines LL2 and fourth drawing lines LL4 are arranged on the substrate P on the downstream side in the rotation direction.
  • Each drawing line LL1 to LL5 is formed along the width direction (Y direction) of the substrate P, that is, along the rotation center line AX2 of the rotating drum DR, and is shorter than the length of the substrate P in the width direction. More precisely, each of the drawing lines LL1 to LL5 is such that when the substrate P is transported at the reference speed by the substrate transport mechanism 12, the pattern splicing error obtained by the plurality of drawing lines LL1 to LL5 is minimized. It is slightly inclined by a predetermined angle with respect to the rotation center line AX2 of the rotary drum DR.
  • the odd-numbered first drawing line LL1, third drawing line LL3, and fifth drawing line LL5 are arranged at a predetermined interval in the direction (axial direction) in which the rotation center line AX2 of the rotary drum DR extends. Further, the even-numbered second drawing line LL2 and fourth drawing line LL4 are arranged at a predetermined interval in the axial direction of the rotary drum DR. At this time, the second drawing line LL2 is arranged between the first drawing line LL1 and the third drawing line LL3 in the axial direction. Similarly, the third drawing line LL3 is disposed between the second drawing line LL2 and the fourth drawing line LL4 in the axial direction.
  • the fourth drawing line LL4 is arranged between the third drawing line LL3 and the fifth drawing line LL5 in the axial direction.
  • the first to fifth drawing lines LL1 to LL5 are arranged so as to cover the entire width in the width direction (axial direction) of the exposure region A7 drawn on the substrate P.
  • the scanning direction of the drawing beam LB scanned along the odd-numbered first drawing line LL1, third drawing line LL3, and fifth drawing line LL5 is a one-dimensional direction and is the same direction.
  • the scanning direction of the drawing beam LB scanned along the even-numbered second drawing line LL2 and fourth drawing line LL4 is a one-dimensional direction and is the same direction.
  • the scanning direction of the drawing beam LB scanned along the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, LL5 and the scanning direction of the drawing beam LB scanned along the even-numbered drawing lines LL2, LL4 are: The reverse direction.
  • the drawing start positions of the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, LL5 and the drawing start positions of the even-numbered drawing lines LL2, LL4 are adjacent to each other.
  • the drawing end positions of the drawing lines LL1, LL3, and LL5 are adjacent to the drawing end positions of the even-numbered drawing lines LL2 and LL4.
  • the drawing apparatus 11 performs calibration with the plurality of drawing modules UW1 to UW5 described above, the beam distribution optical system SL that branches the drawing beam LB from the light source device CNT and guides it to the plurality of drawing modules UW1 to UW5. And a calibration detection system 31.
  • the beam distribution optical system SL branches the drawing beam LB emitted from the light source device CNT into a plurality of parts and guides the plurality of branched drawing beams LB toward the plurality of drawing modules UW1 to UW5, respectively.
  • the beam distribution optical system SL has a first optical system 41 that divides the drawing beam LB emitted from the light source device CNT into two and a second drawing beam LB that is branched by the first optical system 41. It has an optical system 42 and a third optical system 43 to which the other drawing beam LB branched by the first optical system 41 is irradiated.
  • the beam distribution optical system SL includes an XY herbing adjustment mechanism 44 and an XY herbing adjustment mechanism 45. In the beam distribution optical system SL, a part on the light source device CNT side is installed on the main body frame 21, while the other part on the drawing modules UW1 to UW5 side is installed on the second optical surface plate 25.
  • the first optical system 41 includes a half-wave plate 51, a polarizing mirror 52, a beam diffuser 53, a first reflecting mirror 54, a first relay lens 55, a second relay lens 56, and a second reflecting mirror. 57, a third reflection mirror 58, a fourth reflection mirror 59, and a first beam splitter 60.
  • the drawing beam LB emitted from the light source device CNT in the + X direction is applied to the half-wave plate 51.
  • the half-wave plate 51 is rotatable in the irradiation surface of the drawing beam LB.
  • the polarization direction of the drawing beam LB irradiated on the half-wave plate 51 is a predetermined polarization direction corresponding to the rotation amount of the half-wave plate 51.
  • the drawing beam LB that has passed through the half-wave plate 51 is applied to a polarizing mirror (deflection beam splitter) 52.
  • the polarizing mirror 52 transmits the drawing beam LB having a predetermined polarization direction, and reflects the drawing beam LB other than the predetermined polarization direction in the + Y direction.
  • the half-wave plate 51 is cooperated by the half-wave plate 51 and the polarizing mirror 52.
  • the beam intensity corresponds to the amount of rotation. That is, the beam intensity of the drawing beam LB reflected by the polarizing mirror 52 can be adjusted by rotating the half-wave plate 51 and changing the polarization direction of the drawing beam LB.
  • the drawing beam LB transmitted through the polarizing mirror 52 is irradiated to the beam diffuser 53.
  • the beam diffuser 53 absorbs the drawing beam LB and suppresses leakage of the drawing beam LB irradiated to the beam diffuser 53 to the outside.
  • the drawing beam LB reflected by the polarizing mirror 52 in the + Y direction is applied to the first reflecting mirror 54.
  • the drawing beam LB irradiated on the first reflecting mirror 54 is reflected in the + X direction by the first reflecting mirror 54, and is irradiated on the second reflecting mirror 57 via the first relay lens 55 and the second relay lens 56. .
  • the drawing beam LB irradiated on the second reflecting mirror 57 is reflected in the ⁇ Y direction by the second reflecting mirror 57 and is irradiated on the third reflecting mirror 58.
  • the drawing beam LB irradiated on the third reflecting mirror 58 is reflected in the ⁇ Z direction by the third reflecting mirror 58 and then irradiated on the fourth reflecting mirror 59.
  • the drawing beam LB irradiated on the fourth reflecting mirror 59 is reflected in the + Y direction by the fourth reflecting mirror 59 and irradiated on the first beam splitter 60.
  • a part of the drawing beam LB irradiated to the first beam splitter 60 is reflected in the ⁇ X direction and irradiated to the second optical system 42, while the other part is transmitted and transmitted to the third optical system 43. Is irradiated.
  • the third reflection mirror 58 and the fourth reflection mirror 59 are provided on the rotation axis I of the rotation mechanism 24 at a predetermined interval.
  • the configuration up to the light source device CNT including the third reflection mirror 58 (the portion surrounded by the two-dot chain line on the upper side in the Z direction in FIG. 4) is installed on the main body frame 21 side, while the fourth reflection mirror.
  • a configuration including a plurality of drawing modules UW1 to UW5 including 59 (a portion surrounded by a two-dot chain line on the lower side in the Z direction in FIG. 4) is installed on the second optical surface plate 25 side.
  • the drawing beam LB emitted from the light source device CNT installed on the main body frame 21 side is used as the second optical surface plate. It is possible to suitably guide the drawing modules UW1 to UW5 installed on the surface plate 25 side.
  • the second optical system 42 branches and guides one drawing beam LB branched by the first optical system 41 toward odd-numbered drawing modules UW1, UW3, UW5 described later.
  • the second optical system 42 includes a fifth reflection mirror 61, a second beam splitter 62, a third beam splitter 63, and a sixth reflection mirror 64.
  • the drawing beam LB reflected in the ⁇ X direction by the first beam splitter 60 of the first optical system 41 is applied to the fifth reflecting mirror 61.
  • the drawing beam LB irradiated on the fifth reflecting mirror 61 is reflected in the ⁇ Y direction by the fifth reflecting mirror 61 and is irradiated on the second beam splitter 62.
  • a part of the drawing beam LB irradiated to the second beam splitter 62 is reflected and irradiated to an odd-numbered drawing module UW5 (see FIG. 5).
  • the other part of the drawing beam LB irradiated on the second beam splitter 62 is transmitted and irradiated on the third beam splitter 63.
  • the drawing beam LB irradiated to the third beam splitter 63 is reflected and irradiated to one odd-numbered drawing module UW3 (see FIG. 5).
  • the other part of the drawing beam LB irradiated to the third beam splitter 63 is transmitted and irradiated to the sixth reflecting mirror 64.
  • the drawing beam LB irradiated to the sixth reflecting mirror 64 is reflected by the sixth reflecting mirror 64 and irradiated to an odd-numbered drawing module UW1 (see FIG. 5).
  • the drawing beam LB irradiated to the odd-numbered drawing modules UW1, UW3, UW5 is slightly inclined with respect to the ⁇ Z direction (Z axis).
  • the third optical system 43 branches the other drawing beam LB branched by the first optical system 41 toward even-numbered drawing modules UW2 and UW4 described later.
  • the third optical system 43 includes a seventh reflection mirror 71, an eighth reflection mirror 72, a fourth beam splitter 73, and a ninth reflection mirror 74.
  • the drawing beam LB transmitted in the Y direction by the first beam splitter 60 of the first optical system 41 is applied to the seventh reflection mirror 71.
  • the drawing beam LB irradiated to the seventh reflection mirror 71 is reflected in the X direction by the seventh reflection mirror 71 and irradiated to the eighth reflection mirror 72.
  • the drawing beam LB irradiated on the eighth reflecting mirror 72 is reflected in the ⁇ Y direction by the eighth reflecting mirror 72 and irradiated on the fourth beam splitter 73.
  • a part of the drawing beam LB irradiated to the fourth beam splitter 73 is reflected and irradiated to one even-numbered drawing module UW4 (see FIG. 5).
  • the other part of the drawing beam LB irradiated to the fourth beam splitter 73 is transmitted and irradiated to the ninth reflecting mirror 74.
  • the drawing beam LB irradiated to the ninth reflecting mirror 74 is reflected by the ninth reflecting mirror 74 and irradiated to one even-numbered drawing module UW2.
  • the drawing beam LB irradiated to the even-numbered drawing modules UW2 and UW4 is slightly inclined with respect to the ⁇ Z direction (Z axis).
  • the drawing beam LB from the light source device CNT is branched into a plurality of parts toward the plurality of drawing modules UW1 to UW5.
  • the first beam splitter 60, the second beam splitter 62, the third beam splitter 63, and the fourth beam splitter 73 have the same beam intensity of the drawing beam LB irradiated to the plurality of drawing modules UW1 to UW5.
  • the reflectance is set to an appropriate reflectance according to the number of branches of the drawing beam LB.
  • the XY herving adjustment mechanism 44 is disposed between the second relay lens 56 and the second reflection mirror 57.
  • the XY herbing adjustment mechanism 44 adjusts all the drawing lines LL1 to LL5 formed on the substrate P so that they can be slightly moved within the drawing surface of the substrate P.
  • the XY herbing adjustment mechanism 44 includes a transparent parallel flat glass that can be tilted in the XZ plane of FIG. 6 and a transparent parallel flat glass that can be tilted in the YZ plane of FIG.
  • the drawing lines LL1 to LL5 formed on the substrate P can be slightly shifted in the X direction or the Y direction by adjusting the inclination amounts of the two parallel flat glass plates.
  • the XY herving adjustment mechanism 45 is disposed between the seventh reflection mirror 71 and the eighth reflection mirror 72.
  • the XY herving adjustment mechanism 45 adjusts the even-numbered second drawing line LL2 and fourth drawing line LL4 among the drawing lines LL1 to LL5 formed on the substrate P so as to be slightly movable within the drawing surface of the substrate P.
  • the XY herbing adjustment mechanism 45 includes a transparent parallel flat glass that can be tilted in the XZ plane of FIG. 6 and a transparent parallel flat glass that can be tilted in the YZ plane of FIG. Composed.
  • the drawing lines LL2 and LL4 formed on the substrate P can be slightly shifted in the X direction and the Y direction by adjusting the inclination amounts of the two parallel flat glass plates.
  • the plurality of drawing modules UW1 to UW5 are provided according to the plurality of drawing lines LL1 to LL5.
  • the plurality of drawing modules UW1 to UW5 are respectively irradiated with a plurality of drawing beams LB branched by the beam distribution optical system SL.
  • Each of the drawing modules UW1 to UW5 guides a plurality of drawing beams LB to the drawing lines LL1 to LL5, respectively.
  • the first drawing module UW1 guides the drawing beam LB to the first drawing line LL1, and similarly, the second to fifth drawing modules UW2 to UW5 send the drawing beam LB to the second to fifth drawing lines LL2 to LL5.
  • the plurality of drawing modules UW1 to UW5 are arranged in two rows in the circumferential direction of the rotary drum DR with the center surface p3 interposed therebetween.
  • the plurality of drawing modules UW1 to UW5 have the first drawing on the side where the first, third, and fifth drawing lines LL1, LL3, and LL5 are arranged (the ⁇ X direction side in FIG. 5) across the center plane p3.
  • a module UW1, a third drawing module UW3, and a fifth drawing module UW5 are arranged.
  • the first drawing module UW1, the third drawing module UW3, and the fifth drawing module UW5 are arranged at a predetermined interval in the Y direction.
  • the plurality of drawing modules UW1 to UW5 have the second drawing module UW2 and the second drawing module UW2 on the side where the second and fourth drawing lines LL2 and LL4 are arranged (the + X direction side in FIG. 5) across the center plane p3.
  • Four drawing modules UW4 are arranged.
  • the second drawing module UW2 and the fourth drawing module UW4 are arranged at a predetermined interval in the Y direction.
  • the second drawing module UW2 is located between the first drawing module UW1 and the third drawing module UW3 in the Y direction.
  • the third drawing module UW3 is located between the second drawing module UW2 and the fourth drawing module UW4 in the Y direction.
  • the fourth drawing module UW4 is located between the third drawing module UW3 and the fifth drawing module UW5 in the Y direction.
  • the first drawing module UW1, the third drawing module UW3, and the fifth drawing module UW5, and the second drawing module UW2 and the fourth drawing module UW4 have a center plane p3 as viewed from the Y direction. It is arranged symmetrically in the center.
  • drawing modules UW1 to UW5 will be described with reference to FIG. Since the drawing modules UW1 to UW5 have the same configuration, the first drawing module UW1 (hereinafter simply referred to as the drawing module UW1) will be described as an example.
  • the drawing module UW1 illustrated in FIG. 4 includes an optical deflector 81, a polarization beam splitter PBS, a quarter-wave plate 82, and a scanning beam LB along the drawing line LL1 (first drawing line LL1).
  • a scanner 83, a bending mirror 84, a telecentric f- ⁇ lens system 85, and a Y magnification correcting optical member 86 are provided.
  • a calibration detection system 31 is provided adjacent to the deflection beam splitter PBS.
  • the optical deflector 81 uses, for example, an acousto-optic modulation element (AOM).
  • AOM acousto-optic modulation element
  • the optical deflector 81 is switched ON / OFF by the control device 16 to switch projection / non-projection of the drawing beam LB onto the substrate P at high speed.
  • the drawing beam LB from the beam distribution optical system SL is irradiated onto the optical deflector 81 through the relay lens 91 in the second optical system 42 with a slight inclination with respect to the ⁇ Z direction.
  • the optical deflector 81 is switched OFF, the light beam LB travels straight in an inclined state and is shielded from light by a light shielding plate 92 provided at the end after passing through the optical deflector 81.
  • the drawing beam LB incident on the optical deflector 81 becomes a first-order diffracted beam, is deflected in the ⁇ Z direction, and is emitted from the optical deflector 81. Irradiation is performed on a deflecting beam splitter PBS provided in the Z direction of the optical deflector 81. For this reason, the optical deflector 81 projects the drawing beam LB onto the substrate P when switched on and makes the drawing beam LB non-projected onto the substrate P when switched off.
  • the deflection beam splitter PBS reflects the drawing beam LB irradiated from the optical deflector 81 via the relay lens 93.
  • the deflecting beam splitter PBS cooperates with the quarter wavelength plate 82 provided between the deflecting beam splitter PBS and the scanner 83 to irradiate the drawing beam LB (spot light) and rotate the substrate P (or rotate).
  • the reflected light generated on the outer peripheral surface of the drum DR is transmitted. That is, the drawing beam LB irradiated from the optical deflector 81 to the polarization beam splitter PBS is a laser beam that becomes S-polarized linearly polarized light and is reflected by the polarization beam splitter PBS.
  • the drawing beam LB reflected by the polarization beam splitter PBS passes through the quarter-wave plate 82 and is irradiated onto the substrate P, and again passes through the quarter-wave plate 82 from the substrate P, so that the P-polarized light is transmitted.
  • the laser beam becomes linearly polarized light.
  • the reflected light generated from the substrate P (or the outer peripheral surface of the rotating drum DR) and applied to the polarization beam splitter PBS is transmitted through the polarization beam splitter PBS.
  • the reflected light that has passed through the polarization beam splitter PBS is applied to the calibration detection system 31 via the relay lens 94.
  • the drawing beam LB reflected by the deflecting beam splitter PBS passes through the quarter wavelength plate 82 and is irradiated to the scanner 83.
  • the scanner 83 includes a reflection mirror 96, a rotating polygon mirror (rotating polygonal mirror) 97, and an origin detector 98.
  • the drawing beam LB that has passed through the quarter-wave plate 82 is applied to the reflection mirror 96 via the relay lens 95.
  • the drawing beam LB reflected by the reflecting mirror 96 is directed to the rotating polygon mirror 97.
  • the rotating polygon mirror 97 includes a rotating shaft 97a extending in the Z direction and a plurality of reflecting surfaces (for example, eight surfaces) 97b formed around the rotating shaft 97a.
  • the rotating polygon mirror 97 continuously changes the reflection angle of the drawing beam LB irradiated to the reflecting surface 97b by rotating it in a predetermined rotation direction around the rotation axis 97a, thereby reflecting the reflected drawing beam LB.
  • the drawing beam LB reflected by the rotating polygon mirror 97 is applied to the bending mirror 84.
  • the origin detector 98 detects the origin of the drawing beam LB scanned along the drawing line LL1 of the substrate P.
  • the origin detector 98 is disposed on the opposite side of the reflecting mirror 96 with the drawing beam LB reflected by each reflecting surface 97b interposed therebetween.
  • the origin detector 98 detects the drawing beam LB before being irradiated onto the f- ⁇ lens system 85. That is, the origin detector 98 detects the passage of the drawing beam LB at a timing immediately before the drawing start position of the drawing line LL1 on the substrate P is irradiated.
  • the drawing beam LB irradiated to the bending mirror 84 from the scanner 83 is reflected by the bending mirror 84 and irradiated to the f- ⁇ lens system 85.
  • the f- ⁇ lens system 85 includes a telecentric f- ⁇ lens, and projects the drawing beam LB reflected from the rotating polygon mirror 97 via the bending mirror 84 perpendicularly to the drawing surface of the substrate P.
  • the reflecting surfaces 97b of the rotating polygon mirror 97 and the drawing surface of the substrate P are optically conjugate with respect to the sub-scanning direction (long direction of the substrate P) orthogonal to the drawing line LL1.
  • a cylindrical lens (not shown) is arranged in each of the optical path of the drawing beam LB toward the rotating polygon mirror 97 and the optical path of the drawing beam LB emitted from the f- ⁇ lens system 85.
  • a collaborative surface tilt correction optical system is also provided.
  • the plurality of scanners 83 in the plurality of drawing modules UW1 to UW5 have a symmetrical configuration with the center plane p3 interposed therebetween.
  • three scanners 83 corresponding to the drawing modules UW1, UW3, and UW5 are arranged on the upstream side in the rotation direction of the rotary drum DR (the ⁇ X direction side in FIG. 7), and the drawing modules UW2,
  • Two scanners 83 corresponding to UW4 are arranged on the downstream side in the rotation direction of the rotary drum DR (the + X direction side in FIG. 7).
  • the three upstream scanners 83 and the two downstream scanners 83 are arranged to face each other across the center plane p3.
  • each scanner 83 arranged on the upstream side and each scanner 83 arranged on the downstream side are configured to be 180 ° point-symmetric about the rotation axis I. For this reason, when the rotating polygon mirror 97 is irradiated with the drawing beam LB while the three upstream rotating polygon mirrors 97 rotate counterclockwise (counterclockwise in the XY plane), they are reflected by the rotating polygon mirror 97.
  • the drawing beam LB is scanned in a predetermined scanning direction (for example, the + Y direction in FIG. 7) from the drawing start position to the drawing end position.
  • the drawing beam LB reflected by the rotating polygon mirror 97 is changed to the drawing start position. Is scanned in the scanning direction (for example, the ⁇ Y direction in FIG. 7) opposite to the upstream three rotating polygon mirrors 97 from the drawing end position to the drawing end position.
  • the axis of the drawing beam LB reaching the substrate P from the odd-numbered drawing modules UW1, UW3, UW5 is in a direction that coincides with the installation direction line Le1. That is, the installation orientation line Le1 is a line connecting the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 in the XZ plane.
  • the axis of the drawing beam LB reaching the substrate P from the even-numbered drawing modules UW2 and UW4 is in a direction that coincides with the installation orientation line Le2. That is, the installation orientation line Le2 is a line connecting the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 in the XZ plane.
  • the Y magnification correcting optical member 86 is disposed between the f- ⁇ lens system 85 and the substrate P.
  • the Y magnification correcting optical member 86 enlarges or reduces the dimension in the Y direction of the drawing lines LL1 to LL5 formed by the drawing modules UW1 to UW5 by a small amount.
  • the drawing device 11 configured as described above draws a predetermined pattern on the substrate P by controlling each part by the control device 16.
  • the control device 16 determines the optical deflector based on the CAD information (for example, bitmap format) of the pattern to be drawn on the substrate P during the period in which the drawing beam LB projected on the substrate P is scanned in the scanning direction.
  • the drawing beam LB is deflected by ON / OFF modulation of 81, and a pattern is drawn on the photosensitive layer of the substrate P.
  • the control device 16 synchronizes the scanning direction of the drawing beam LB that scans along the drawing line LL1 and the movement in the transport direction of the substrate P due to the rotation of the rotary drum DR, so that the drawing line in the exposure region A7.
  • a predetermined pattern is drawn on the portion corresponding to LL1.
  • the size (spot diameter) of the drawing beam LB projected from each of the drawing modules UW1 to UW5 on the substrate P is D ( ⁇ m)
  • the scanning speed of the drawing beam LB along the drawing lines LL1 to LL5 is V ( ⁇ m).
  • the light emission repetition period T (second) of the pulsed light has a relationship of T ⁇ D / V.
  • the alignment microscopes AM1 and AM2 detect an alignment mark formed in advance on the substrate P, or a reference mark or reference pattern formed on the rotary drum DR.
  • the alignment mark of the substrate P and the reference mark or reference pattern of the rotating drum DR are simply referred to as a mark.
  • the alignment microscopes AM1 and AM2 are used to align (align) the substrate P and a predetermined pattern drawn on the substrate P, and to calibrate the rotary drum DR and the drawing device 11.
  • Alignment microscopes AM1 and AM2 are provided upstream of the drawing lines LL1 to LL5 formed by the drawing apparatus 11 in the rotation direction of the rotary drum DR. Further, the alignment microscope AM1 is arranged on the upstream side in the rotation direction of the rotary drum DR as compared with the alignment microscope AM2.
  • the alignment microscopes AM1 and AM2 project the illumination light onto the substrate P or the rotating drum DR, and the objective lens system GA serving as a detection probe that receives the light generated by the mark, and the image of the mark received via the objective lens system GA.
  • An imaging system GD or the like that captures (bright-field image, dark-field image, fluorescent image, etc.) with a two-dimensional CCD, CMOS, or the like.
  • the illumination light for alignment is light in a wavelength region that has little sensitivity to the photosensitive layer on the substrate P, for example, light having a wavelength of about 500 to 800 nm.
  • Alignment microscopes AM1 are provided in a plurality (for example, three) in a line in the Y direction (width direction of the substrate P). Similarly, a plurality of (for example, three) alignment microscopes AM2 are provided in a line in the Y direction (the width direction of the substrate P). That is, a total of six alignment microscopes AM1 and AM2 are provided.
  • FIG. 3 shows the arrangement of the objective lens systems GA1 to GA3 of the three alignment microscopes AM1 among the objective lens systems GA of the six alignment microscopes AM1 and AM2 for easy understanding.
  • the observation regions Vw1 to Vw3 on the substrate P (or the outer peripheral surface of the rotating drum DR) by the objective lens systems GA1 to GA3 of the three alignment microscopes AM1 are in the Y direction parallel to the rotation center line AX2, as shown in FIG. Are arranged at predetermined intervals.
  • the optical axes La1 to La3 of the objective lens systems GA1 to GA3 passing through the centers of the observation regions Vw1 to Vw3 are all parallel to the XZ plane.
  • observation regions Vw4 to Vw6 on the substrate P (or the outer peripheral surface of the rotary drum DR) by the objective lens systems GA of the three alignment microscopes AM2 are Y parallel to the rotation center line AX2, as shown in FIG. Arranged at predetermined intervals in the direction.
  • the optical axes La4 to La6 of each objective lens system GA passing through the centers of the observation regions Vw4 to Vw6 are all parallel to the XZ plane.
  • the observation areas Vw1 to Vw3 and the observation areas Vw4 to Vw6 are arranged at a predetermined interval in the rotation direction of the rotary drum DR.
  • the mark observation regions Vw1 to Vw6 by the alignment microscopes AM1 and AM2 are set on the substrate P or the rotating drum DR, for example, in a range of about 200 to 500 ⁇ m square.
  • the optical axes La1 to La3 of the alignment microscope AM1 that is, the optical axes La1 to La3 of the objective lens system GA, are set in the same direction as the installation orientation line Le3 extending in the radial direction of the rotary drum DR from the rotation center line AX2.
  • the installation direction line Le3 is a line connecting the observation areas Vw1 to Vw3 of the alignment microscope AM1 and the rotation center line AX2 when viewed in the XZ plane of FIG.
  • the optical axes La4 to La6 of the alignment microscope AM2 are set in the same direction as the installation direction line Le4 extending in the radial direction of the rotary drum DR from the rotation center line AX2.
  • the That is, the installation direction line Le4 is a line connecting the observation areas Vw4 to Vw6 of the alignment microscope AM2 and the rotation center line AX2 when viewed in the XZ plane of FIG.
  • the angle formed by the center plane p3 and the installation orientation line Le3 is the same as that of the center plane p3. It is larger than the angle formed by the installation orientation line Le4.
  • an exposure area A7 drawn by each of the five drawing lines LL1 to LL5 is arranged at a predetermined interval in the X direction.
  • a plurality of alignment marks Ks1 to Ks3 (hereinafter abbreviated as marks) for alignment are formed in a cross shape, for example.
  • the mark Ks1 is provided in the peripheral area on the ⁇ Y side of the exposure area A7 at a constant interval in the X direction, and the mark Ks3 is fixed in the peripheral area on the + Y side of the exposure area A7 in the X direction. Provided at intervals. Further, the mark Ks2 is provided at the center in the Y direction in a blank area between two exposure areas A7 adjacent in the X direction.
  • the marks Ks1 are sequentially captured while the substrate P is being sent in the observation region Vw1 of the objective lens system GA1 of the alignment microscope AM1 and in the observation region Vw4 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2. Formed. Further, the mark Ks3 is sequentially captured while the substrate P is being sent in the observation region Vw3 of the objective lens system GA3 of the alignment microscope AM1 and in the observation region Vw6 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2. Formed. Further, the marks Ks2 are sequentially captured while the substrate P is being sent in the observation region Vw2 of the objective lens system GA2 of the alignment microscope AM1 and in the observation region Vw5 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2. It is formed so that.
  • the alignment microscopes AM1 and AM2 on both sides in the Y direction of the rotating drum DR constantly observe or detect the marks Ks1 and Ks3 formed on both sides in the width direction of the substrate P. be able to.
  • the center alignment microscope AM1 and AM2 in the Y direction of the rotary drum DR is a mark formed in a blank portion between the exposure areas A7 drawn on the substrate P. Ks2 can always be observed or detected.
  • the exposure apparatus EX uses a so-called multi-beam type drawing apparatus 11
  • a plurality of patterns drawn on the substrate P are drawn by the drawing lines LL1 to LL5 of the plurality of drawing modules UW1 to UW5.
  • Calibration in order to keep the joining accuracy by the plurality of drawing modules UW1 to UW5 within an allowable range is necessary.
  • the relative arrangement relationship of the observation regions Vw1 to Vw6 of the alignment microscopes AM1 and AM2 with respect to the drawing lines LL1 to LL5 of the plurality of drawing modules UW1 to UW5 (or an error amount with respect to the design arrangement interval) is the base line. It is called that the relative arrangement relationship and the amount of error need to be precisely determined by baseline management. Calibration is also required for the baseline management.
  • the exposure apparatus EX uses a rotary drum DR provided with a reference mark or a reference pattern on the outer peripheral surface.
  • the rotary drum DR has scale portions GPa and GPb that constitute a part of a rotational position detection mechanism 14 described later on both ends of the outer peripheral surface thereof.
  • the rotary drum DR is provided with engraved restriction bands CLa and CLb having narrow grooves by concave grooves or convex rims on the inner sides of the scale parts GPa and GPb.
  • the width in the Y direction of the substrate P is set to be smaller than the interval in the Y direction between the two regulation bands CLa and CLb, and the substrate P is sandwiched between the regulation bands CLa and CLb on the outer peripheral surface of the rotary drum DR. It is supported in close contact with the inner region.
  • the rotating drum DR is inclined on the outer peripheral surface sandwiched between the regulation bands CLa and CLb by a plurality of line patterns RL1 inclined at +45 degrees with respect to the rotation center line AX2, and at ⁇ 45 degrees with respect to the rotation center line AX2.
  • a mesh-like reference pattern (which can also be used as a reference mark) RMP in which a plurality of line patterns RL2 are repeatedly engraved at a constant pitch (period) Pf1, Pf2.
  • the reference pattern RMP is an oblique pattern (an oblique lattice pattern) that is uniform over the entire surface so that the frictional force, the tension of the substrate P, and the like do not change at the portion where the substrate P and the outer peripheral surface of the rotary drum DR are in contact with each other.
  • the line patterns RL1 and RL2 are not necessarily inclined at 45 degrees, and may be a vertical and horizontal mesh pattern in which the line pattern RL1 is parallel to the Y axis and the line pattern RL2 is parallel to the X axis.
  • the line patterns RL1 and RL2 do not need to intersect at 90 degrees, and the rectangular region surrounded by the two adjacent line patterns RL1 and the two adjacent line patterns RL2 is other than a square (or a rectangle).
  • the line patterns RL1 and RL2 may be crossed at an angle that results in a rhombus.
  • the rotational position detection mechanism 14 optically detects the rotational position of the rotary drum DR, and an encoder system using, for example, a rotary encoder is applied.
  • the rotational position detection mechanism 14 includes scale parts (indexes) GPa and GPb provided at both ends of the rotary drum DR, and a plurality of encoder heads (read heads) EN1, EN2, EN3 facing the scale parts GPa and GPb. EN4. 4 and 8, only four encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 that face the scale part GPa are shown, but similar encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 also face the scale part GPb. (See FIG. 10).
  • the scale parts GPa and GPb are respectively formed in an annular shape over the entire circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotary drum DR.
  • the scales of the scale parts GPa and GPb are diffraction gratings in which concave or convex grating lines are engraved at a constant pitch (for example, 20 ⁇ m) in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotary drum DR, and are configured as incremental scales. . For this reason, the scale parts GPa and GPb rotate integrally with the rotary drum DR around the rotation center line AX2.
  • the substrate P is configured to be wound inside the scale portions GPa and GPb at both ends of the rotary drum DR, that is, inside the regulation bands CLa and CLb.
  • the outer peripheral surfaces of the scale portions GPa and GPb and the outer peripheral surface of the portion of the substrate P wound around the rotary drum DR are set to be the same surface (same radius from the center line AX2).
  • the outer peripheral surfaces of the scale parts GPa and GPb may be set higher than the outer peripheral surface for winding the substrate of the rotary drum DR by the thickness of the substrate P in the radial direction.
  • the outer peripheral surfaces of the scale portions GPa and GPb formed on the rotary drum DR can be set to have substantially the same radius as the outer peripheral surface of the substrate P. Therefore, the encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4 can detect the scale portions GPa, GPb at the same radial position as the drawing surface on the substrate P wound around the rotary drum DR, and the measurement position and the processing position can be determined. Abbe errors caused by different radial directions of the rotating system can be reduced.
  • Encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 are respectively disposed around the scale portions GPa and GPb as viewed from the rotation center line AX2, and are located at different positions in the circumferential direction of the rotary drum DR.
  • the encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 are connected to the control device 16.
  • the encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 project measurement light beams toward the scale portions GPa and GPb, and photoelectrically detect the reflected light beams (diffracted light), thereby causing the scale portions GPa and GPb in the circumferential direction.
  • a detection signal (for example, a two-phase signal having a phase difference of 90 degrees) corresponding to the position change is output to the control device 16.
  • the control device 16 interpolates and digitally processes detection signals (two-phase signals) from each of the encoder heads EN1 to EN4 by a counter circuit (not shown), thereby changing the angle of the rotary drum DR, that is, the encoder head.
  • a change in the circumferential position of the outer peripheral surface of the rotary drum DR at each of the installation positions EN1 to EN4 can be measured with submicron resolution.
  • the control device 16 can also measure the conveyance speed of the substrate P and the amount of movement in the circumferential direction on the rotating drum DR from the change in angle of the rotating drum DR.
  • the encoder head EN1 is disposed on the installation direction line Le1.
  • the installation azimuth line Le1 is a line connecting the projection area (detection position) of the measurement light beam on the scale part GPa (GPb) by the encoder head EN1 and the rotation center line AX2 in the XZ plane.
  • the installation direction line Le1 is a line connecting the drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. From the above, the line connecting the reading position of the encoder head EN1 and the rotation center line AX2 and the line connecting the drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 are the same azimuth line.
  • the encoder head EN2 is arranged on the installation direction line Le2.
  • the installation azimuth line Le2 is a line connecting the projection area of the measurement light beam on the scale part GPa (GPb) by the encoder head EN2 and the rotation center line AX2 in the XZ plane.
  • the installation direction line Le2 is a line connecting the drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. From the above, the line connecting the reading position of the encoder head EN2 and the rotation center line AX2 and the line connecting the drawing lines LL2, LL4 and the rotation center line AX2 are the same azimuth line.
  • the encoder head EN3 is arranged on the installation direction line Le3.
  • the installation azimuth line Le3 is a line connecting the projection area of the measurement light beam on the scale part GPa (GPb) by the encoder head EN3 and the rotation center line AX2 in the XZ plane.
  • the installation orientation line Le3 is a line connecting the observation areas Vw1 to Vw3 of the substrate P by the alignment microscope AM1 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. From the above, the line connecting the reading position of the encoder head EN3 and the rotation center line AX2 and the line connecting the observation regions Vw1 to Vw3 of the alignment microscope AM1 and the rotation center line AX2 have the same azimuth line.
  • the encoder head EN4 is disposed on the installation direction line Le4.
  • the installation azimuth line Le4 is a line connecting the projection area of the measurement light beam on the scale part GPa (GPb) by the encoder head EN4 and the rotation center line AX2 in the XZ plane.
  • the installation direction line Le4 is a line connecting the observation areas Vw4 to Vw6 of the substrate P by the alignment microscope AM2 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. From the above, the line connecting the reading position of the encoder head EN3 and the rotation center line AX2 and the line connecting the observation regions Vw4 to Vw6 of the alignment microscope AM2 and the rotation center line AX2 have the same azimuth line.
  • installation directions (angle directions in the XZ plane with the rotation center line AX2 as the center) of the encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4 are represented by installation direction lines Le1, Le2, Le3, Le4, as shown in FIG.
  • a plurality of drawing modules UW1 to UW5 and encoder heads EN1 and EN2 are arranged so that the installation orientation lines Le1 and Le2 are at an angle ⁇ ⁇ ° with respect to the center plane P3.
  • the control device 16 detects the rotation angle positions of the scale units (rotary drums DR) GPa and GPb by the encoder heads EN1 and EN2, and specifies the movement position of the substrate P based on the detected rotation angle positions.
  • Drawing control is performed by the odd-numbered and even-numbered drawing modules UW1 to UW5. That is, the control device 16 performs the ON / OFF modulation of the optical deflector 81 based on the CAD information of the pattern to be drawn on the substrate P during the period in which the drawing beam LB projected on the substrate P is scanned in the scanning direction.
  • the ON / OFF modulation timing by the optical deflector 81 based on the detected rotation angle position (movement position of the substrate P), a pattern can be accurately drawn on the photosensitive layer of the substrate P. Can do.
  • control device 16 rotates the scale portions GPa and GPb (rotary drum DR) detected by the encoder heads EN3 and EN4 when the alignment marks Ks1 to Ks3 on the substrate P are detected by the alignment microscopes AM1 and AM2.
  • the control device 16 rotates the scale portions GPa and GPb (rotating drum DR) detected by the encoder heads EN3 and EN4 when the reference pattern RMP on the rotating drum DR is detected by the alignment microscopes AM1 and AM2.
  • the alignment microscopes AM1 and AM2 can precisely measure the rotation angle position (or circumferential position) of the rotary drum DR at the moment when the mark is sampled in the observation regions Vw1 to Vw6.
  • the exposure apparatus EX based on the measurement result, the substrate P and a predetermined pattern drawn on the substrate P are aligned (aligned), and the rotary drum DR and the drawing apparatus 11 are calibrated. To do.
  • the drawing beam LB is scanned along a plurality of drawing lines LL1 to LL5 on the substrate P while the substrate P is being carried in the carrying direction (longitudinal direction) by the rotating drum DR.
  • the substrate P is wound and conveyed around a part of the outer peripheral surface of the rotary drum DR, but the positional relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 due to the influence of vibration or the like due to the rotation of the rotary drum DR. May be displaced relatively.
  • the displacement of the arrangement relationship between the rotating drum DR and the second optical surface plate 25 is, for example, that the rotation center line AX2 of the rotating drum DR is inclined with respect to the Y direction in the XY plane.
  • the relative arrangement relationship between the substrate P wound around the rotary drum DR and the drawing apparatus 11 installed on the second optical surface plate 25 is suitable for exposure by the displacement of the rotary drum DR. It will deviate from a predetermined relative arrangement relationship (initial setting state). Therefore, in the exposure apparatus EX of the first embodiment, the encoder heads EN1 to EN4 are attached as shown in FIG. 10 in order to measure the relative positional relationship between the rotary drum DR and the drawing apparatus 11. .
  • FIG. 10 is a plan view showing the arrangement of encoder heads of the exposure apparatus of FIG.
  • the encoder heads (first detection devices) EN ⁇ b> 1 and EN ⁇ b> 2 are attached to the second optical surface plate 25 via the attachment member 100.
  • the encoder heads (second detection devices) EN3 and EN4 are attached to the main body frame 21 via the attachment member 101, and the alignment microscopes AM1 and AM2 are also attached to the main body frame 21.
  • a pair of encoder heads EN1, EN2 is provided corresponding to a pair of scale portions GPa, GPb provided on both sides of the rotation center line AX2 of the rotary drum DR. For this reason, the pair of encoder heads EN1 and EN2 detect the rotational positions of the scale portions GPa and GPb.
  • a rotation amount measuring device 105 that measures the rotation amount by the rotation mechanism 24 is provided between the first optical surface plate 23 and the second optical surface plate 25.
  • the rotation amount measuring device 105 is, for example, a linear encoder, and is disposed on the far side from the rotation axis I so that the linear movement direction is along the circumferential direction of the rotation axis I.
  • the control device 16 detects the amount of rotation of the second optical surface plate 25 relative to the first optical surface plate 23 based on the slight movement amount in the circumferential direction of the rotation axis I detected by the rotation amount measuring device 105.
  • the rotation mechanism 24 includes a drive unit 106, and the drive unit 106 is driven and controlled by the control device 16 to rotate the second optical surface plate 25. At this time, the control device 16 controls the drive unit 106 to rotate the second optical surface plate 25 so that the rotation amount detected by the rotation amount measuring device 105 becomes a predetermined rotation amount. Yes.
  • FIG. 11 is a plan view for explaining a case where the rotating drum DR and the drawing device 11 (particularly, the second optical surface plate 25) relatively rotate slightly in the XY plane in the configuration of FIG.
  • the rotation center line AX2 of the rotary drum DR extends in the Y direction.
  • the rotation center line AX2 is the reference.
  • the rotation center line AX2 is, the influence of vibration from the drive source in the floor vibration and equipment, and inclined from the reference position by a predetermined angle theta z min.
  • a pair of encoder heads EN1, EN2 by rotating center line AX2 tilts from the reference position by a predetermined angle theta z min, the rotational position detected by the encoder head EN1, EN2 scale portion GPa side (scale section a GPa moving position of) the a rotational position detected by the encoder head EN1, EN2 scale portion GPb side (movement position of the scale portion GPb), the difference corresponding to the angle theta z is arise. Therefore, the control unit 16 based on the rotational position detected by the pair of encoder heads EN1, EN2, it is possible to detect the inclination angle theta z of the rotation center line AX2 of the rotary drum DR in the XY plane.
  • the count value (the movement position of the scale GPa) counted by the counter circuit corresponding to the encoder head EN1 on the scale portion GPa side is counted by the counter circuit corresponding to the encoder head EN1 on the scale portion GPb side.
  • the count value (the movement position of the scale GPb) is CD1b
  • the difference value between the count value CD1a and the count value CD1b is changed every time the rotating drum DR (scale parts GPa, GPb) rotates by a certain angle or constant. It is possible to measure the inclination variation (angle ⁇ z ) in the XY plane of the rotation center line AX2 of the rotary drum DR by sequentially obtaining each time and monitoring the change in the difference value.
  • the count value (the movement position of the scale GPa) counted by the counter circuit corresponding to the encoder head EN2 on the scale portion GPa side corresponds to the encoder head EN2 on the CD2a and scale portion GPb side.
  • the count value counted by the counter circuit (the movement position of the scale GPb) is set as CD2b, and the change in the difference value may be monitored.
  • the pair of encoder heads EN1 and the pair of encoder heads EN2 are symmetrically positioned with respect to the X direction with respect to the center plane p3 as shown in FIG. Since it is installed, a change in the difference value between the count value CD1a by the encoder head EN1 facing the scale portion GPa and the count value CD2b by the encoder head EN2 facing the scale portion GPb, or the encoder head EN2 facing the scale portion GPa. It is also possible to monitor the change in the difference value between the count value CD2a due to and the count value CD1b due to the encoder head EN1 facing the scale portion GPb.
  • the control device 16 performs the drawing by the drawing device 11 on the substrate P transported by the rotary drum DR, based on the detection results of the alignment microscopes AM1 and AM2, so that the drawing device 11 with respect to the substrate P can perform drawing.
  • the position is corrected.
  • the control device 16 determines the state of the shape of the substrate P and the deformation of the device pattern (base pattern) region already formed on the substrate P based on the positions of the marks Ks1 to Ks3 detected by the alignment microscopes AM1 and AM2. And a relative correction rotation amount ⁇ 2 corresponding to the detected deformation state (especially inclination) is obtained.
  • the corrected rotation amount ⁇ 2 is an angle from a reference line extending in the X direction.
  • control apparatus 16 correct
  • the control unit 16 based on the relative correction rotation amount theta 2 obtained, the rotation mechanism 24 (second optical flat 25) is rotated corrected from the initial position, the encoder head EN1, EN2 also rotates since it would not be able to consider the inclination theta z rotation center line AX2 to be measured after the rotation correction, i.e. not make sense. Therefore, the control device 16 rotates the rotation mechanism 24 based on the corrected rotation amount ⁇ 2 in consideration of the inclination ⁇ z of the rotation center line AX2 measured in advance (or immediately before).
  • the rotation mechanism 24 is rotated while measuring the rotation amount by the rotation mechanism 24 by the rotation amount measuring device 105 so that “)” becomes zero.
  • the control device 16 determines the in-plane XY that is the deviation information from the predetermined relative arrangement relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 based on the detection results of the pair of encoder heads EN1 and EN2. Is obtained by calculating the inclination ⁇ z of the rotation center line AX2 (inclination of the rotating drum DR in the XY plane) ⁇ 2, and the correction rotation amount ⁇ 2 corresponding to the inclination in the XY plane of the substrate P obtained by the alignment microscopes AM1 and AM2. and so that the deviation between the inclination theta z of the rotation center line AX2 is reduced, i.e., to maintain a predetermined relative positional relationship, controls the driving unit 106 of the rotation mechanism 24.
  • FIG. 12 is a flowchart relating to the adjustment method of the exposure apparatus of the first embodiment.
  • the control device 16 first detects the alignment relationship between the rotating drum DR and the second optical surface plate 25 by the alignment microscopes AM1 and AM2 when the rotation mechanism 24 corrects the positional relationship between the rotating drum DR and the second optical surface plate 25 so that the drawing device 11 can draw on the substrate P.
  • the detected result (such as the inclination of the device pattern area on the substrate P) is acquired (step S1).
  • Control unit 16 based on a detection result detected by the alignment microscope AM1, AM2, obtain the correction amount of rotation theta 2 to be adjusted by the rotation mechanism 24 (step S2).
  • control unit 16 from the comparison of the detection result of the pair of encoder heads EN1, EN2, to obtain information relating to inclination theta z (step S3).
  • the control device 16 determines the inclination ⁇ z of the rotation center line AX2 based on the respective rotation angle positions (count values CD1a, CD1b, CD2a, CD2b) of the scale portions GPa, GPb detected by the pair of encoder heads EN1, EN2. Is obtained (step S4).
  • the control device 16 controls the rotation mechanism 24 by feedback control or the like so that the deviation of the calculated correction rotation amount ⁇ 2 and the inclination ⁇ z of the rotation center line AX2, that is, “ ⁇ 2 ⁇ z ” becomes zero.
  • step S5 the control apparatus 16 is again based on each rotation angle position (count value CD1a, CD1b, CD2a, CD2b) of scale part GPa, GPb detected by a pair of encoder head EN1, EN2. Te, finding a new inclination theta 'z the rotation center line AX2 at appropriate time intervals.
  • the rotation mechanism 24 is feedback-controlled so that the new inclination ⁇ ′ z is maintained.
  • the exposure apparatus EX can rotate the rotating drum in the XY plane based on the detection results of the encoder heads EN1 and EN2. Deviation information (inclination ⁇ z of the rotation center line AX2) from a predetermined relative arrangement relationship between the DR and the second optical surface plate 25 can be obtained. Then, the exposure apparatus EX can correct the relative arrangement relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 based on the obtained deviation information.
  • the exposure apparatus EX maintains a predetermined relative arrangement relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 even if the position of the rotary drum DR is displaced due to the influence of vibration or the like due to the rotation of the rotary drum DR. Therefore, it is possible to perform drawing on the substrate P with high accuracy by the drawing apparatus 11.
  • the encoder heads EN1 and EN2 can be provided on the installation direction lines Le1 and Le2. Therefore, the direction connecting the encoder head EN1 and the rotation center line AX2 and the direction connecting the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 can be made the same direction. Similarly, the direction connecting the encoder head EN2 and the rotation center line AX2 and the direction connecting the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 can be the same direction. Therefore, the arrangement relationship between the encoder heads EN1 and EN2 and the drawing lines LL1 to LL5 can be matched.
  • the encoder heads EN 3 and EN 4 can be attached to the main body frame 21.
  • the exposure apparatus EX measures the marks Ks1 to Ks3 by the alignment microscopes AM1 and AM2 based on the detection results of the encoder heads EN3 and EN4, with the main body frame 21 (the bearing portion of the rotating drum DR) as a stationary reference. be able to. Then, the exposure apparatus EX can obtain a relative correction rotation amount ⁇ 2 to be corrected by the rotation mechanism 24 based on the detection results of the alignment microscopes AM1 and AM2.
  • the exposure apparatus EX based on the deviation between the inclination theta z of the rotation center line AX2 correction is the rotation amount theta 2 and shift information obtained, precisely the positional relationship between the rotary drum DR and the second optical flat 25 It becomes possible to correct to.
  • the encoder heads EN3 and EN4 can be provided on the installation orientation lines Le3 and Le4. For this reason, the direction connecting the encoder head EN3 and the rotation center line AX2 and the direction connecting the observation regions Vw1 to Vw3 and the rotation center line AX2 can be made the same direction. Further, the direction connecting the encoder head EN4 and the rotation center line AX2 and the direction connecting the observation areas Vw4 to Vw6 and the rotation center line AX2 can be the same direction. Therefore, the arrangement relationship between the encoder heads EN3 and EN4 and the arrangement relationship between the observation areas Vw1 to Vw6 can be matched. Therefore, even if the position of the rotating drum DR is displaced, the arrangement relationship of the observation areas Vw1 to Vw6 with respect to the rotating drum DR can be accurately measured by the encoder heads EN3 and EN4. it can.
  • the rotational relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 is corrected by rotating the second optical surface plate 25 with respect to the first optical surface plate 23 by the rotation mechanism 24. Can do. Therefore, the exposure apparatus EX corrects the drawing lines LL1 to LL5 formed by the drawing apparatus 11 installed on the second optical surface plate 25 to an appropriate position with respect to the substrate P wound around the rotary drum DR. Thus, the drawing device 11 can perform drawing on the substrate P with high accuracy.
  • step S1 and S2 for determining the correction amount of rotation theta 2 after performing the steps S1 and S2 for determining the correction amount of rotation theta 2, but the performance of step S3 and step S4 for obtaining the displacement information is not limited to this configuration.
  • the steps S1 and S2 for determining the correction amount of rotation theta 2, to the steps S3 and S4 for obtaining the deviation information may be performed in parallel, perform the steps S3 and S4 for obtaining the deviation information
  • step S1 and step S2 for obtaining the corrected rotation amount ⁇ 2 may be executed.
  • FIG. 13 is a perspective view showing the arrangement of the main parts of the exposure apparatus of the second embodiment.
  • the second embodiment only parts that are different from the first embodiment will be described in order to avoid the description overlapping with the first embodiment, and the same components as those in the first embodiment are the same as those in the first embodiment. A description will be given with reference numerals.
  • the rotation center line AX2 of the rotary drum DR is in the X direction (reference position) in the XY plane. The case of tilting relative to the above has been described.
  • the rotation center line AX2 of the rotary drum DR is relative to the Y direction (reference position) in the YZ plane. Will be described.
  • the three-point seat 22 functions as a connection mechanism that connects the main body frame 21 with the first optical surface plate 23 and the second optical surface plate 25.
  • the main body frame 21 and the first optical surface plate 23 connected via the three-point seat 22 function as the first support member
  • the second optical surface plate 25 is used as the second support member.
  • the rotation mechanism 24 functions as a coupling mechanism.
  • the main body frame 21 is caused to function as a first support member
  • the first optical surface plate 23 and the second optical surface plate 25 connected via the rotation mechanism 24 are functioned as second support members
  • the three-point seat 22 functions as a connection mechanism.
  • the three point constellation 22 includes a drive unit 110 including a motor, a piezo element, and the like, and the drive unit 110 is driven and controlled by the control device 16 so that the length (height) in the Z direction at each support point 22a is independent.
  • the inclination of the first optical surface plate 23 with respect to the main body frame 21 is adjusted.
  • the rotation center line AX2 extends in the Y direction, and the position of the rotation center line AX2 extending in the Y direction is set as a reference position. In the YZ plane, the rotation center line AX2 serving as the reference position is inclined by a predetermined angle from the reference position due to the influence of vibration or the like due to rotation.
  • one end portion in the axial direction of the rotating drum DR moves in a predetermined direction (for example, the ⁇ Z direction in FIG. 13), while the axis of the rotating drum DR That is, the other end portion in the direction is relatively moved in the direction opposite to the one end portion of the rotary drum DR (for example, the + Z direction in FIG. 13).
  • the rotation center line AX2 is YZ by a predetermined angle from the reference position.
  • the control device 16 detects a change in the inclination of the rotation center line AX2 of the rotary drum DR in the YZ plane in the YZ plane based on the rotation angle position detected by the pair of encoder heads EN1 and EN2. Can do.
  • the rotation angle position information detected by the encoders EN1 and EN2 on the scale part GPa side and the encoder heads EN1 and EN2 on the scale part GPb side includes the displacement in the Z direction of the rotation center line AX2 (rotary drum DR).
  • it has almost no sensitivity and is configured to be sensitive to the displacement in the X direction of the rotation center line AX2 (rotary drum DR) as in the first embodiment.
  • a rotation center line is used by using a pair of encoder heads EN3 and EN4 arranged in the installation orientation of the alignment microscopes AM1 and AM2 shown in FIGS. 4, 8, 10, and 11.
  • the displacement in the Z direction on both ends of AX2 (rotating drum DR) is measured.
  • the encoder heads EN3 and EN4 attached to the main body frame 21 are attached to the first optical surface plate 23 or the second optical surface plate 25, and a pair of facing the scale portion GPa.
  • Rotation angle positions detected by the encoder heads EN3 and EN4 (corresponding counter circuit count values CD3a and CD4a) and rotation angle positions detected by the pair of encoder heads EN3 and EN4 facing the scale part GPb (corresponding counters)
  • the inclination of the rotation center line AX2 of the rotary drum DR with respect to the rotation center line AX2 of the reference position in the YZ plane may be detected based on the difference from the circuit count values CD3b, CD4b).
  • the control device 16 determines a predetermined relative arrangement relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 based on the detection results (count values CD3a, CD3b, CD4a, CD4b) of the pair of encoder heads EN3, EN4. From this, the inclination of the rotation center line AX2 in the YZ plane, which is displacement information, is obtained, and the three-point constellation is set so that the inclination of the obtained rotation center line AX2 decreases, that is, to maintain a predetermined relative arrangement relationship. 22 is controlled to correct the inclination of the entire second optical surface plate 25.
  • the encoder heads EN3, EN4 are detected by attaching the encoder heads EN3, EN4 (or encoder heads EN1, EN2) to the second optical surface plate 25. Based on (difference in rotational angle position), information on deviation from a predetermined relative arrangement relationship between the rotating drum DR and the second optical surface plate 25 in the YZ plane (displacement in the Z direction and inclination in the YZ plane) Can be requested. Then, the exposure apparatus EX can correct the relative arrangement relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 based on the obtained deviation information. Therefore, the exposure apparatus EX can maintain the predetermined relative arrangement relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 even if the position of the rotary drum DR is displaced due to the influence of vibration or the like. Can be accurately exposed.
  • FIG. 14 is a perspective view showing the arrangement of the main parts of the exposure apparatus of the third embodiment.
  • the position on the drawing apparatus 11 side (second support member side) is displaced by the rotation mechanism 24 and the three-point seat 22.
  • the X movement mechanism 121 and the Z movement mechanism 122 displace the positions on both ends of the rotary drum DR (rotation center axis AX2) in the X direction and the Z direction.
  • the rotary drum DR is provided with shaft portions Sf ⁇ b> 2 on both sides in the axial direction, and each shaft portion Sf ⁇ b> 2 is rotatably supported by the main body frame 21 via a bearing 123.
  • An X moving mechanism 121 and a Z moving mechanism 122 are provided adjacent to the bearings 123 on both sides, and each X moving mechanism 121 and each Z moving mechanism 122 moves the bearing 123 in the X direction and the Z direction (fine movement). Can be made.
  • the bearing 123 functions as a first support member
  • the device frame 13 functions as a second support member
  • the X movement mechanisms 121 and the Z movement mechanisms 122 function as connection mechanisms. Yes.
  • the pair of X moving mechanisms 121 on both sides can move the pair of bearings 123 on both sides in the X direction, and the inclination of the rotation center line AX2 of the rotating drum DR and the position in the X direction in the XY plane.
  • the rotation center line AX2 extends in the Y direction, and the position of the rotation center line AX2 extending in the Y direction is set as a reference position.
  • the pair of Z moving mechanisms 122 on both sides can move the pair of bearings 123 on both sides in the Z direction, respectively, and the inclination of the rotation center line AX2 of the rotating drum DR and the Z in the YZ plane.
  • the direction position is finely adjusted.
  • the rotation center line AX2 extends in the Y direction as in the second embodiment, and the position of the rotation center line AX2 extending in the Y direction is set as a reference position.
  • the pair of encoder heads EN1 and EN2 can measure relative tilt errors in the XY plane between the second optical surface plate 25 and the rotary drum DR (rotation center line AX2). is there.
  • the pair of encoder heads EN3 and EN4 are As described in the second embodiment, it is possible to measure a relative inclination error in the YZ plane between the second optical surface plate 25 and the rotary drum DR (rotation center line AX2).
  • the control device 16 determines a predetermined relative arrangement relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 based on the detection results (count values CD1a, CD1b, CD2a, CD2b) of the pair of encoder heads EN1, EN2. Deviation information (relative inclination ⁇ Z of the rotation center line AX2 in the XY plane) is obtained. Further, the control unit 16 based on the detection result of the alignment microscope AM1, AM2, measures the inclination or the like of the device pattern region on the substrate P, to obtain a correction amount of rotation theta 2 by X moving mechanism 121.
  • Controller 16 so that the deviation between the inclination theta Z correction rotational amount theta 2 and the rotation center line AX2 obtained is reduced, i.e., to maintain a predetermined relative positional relationship, on both sides of the X movement mechanism 121 Control the driving amount.
  • the control device 16 determines a predetermined relative arrangement between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 based on the detection results (count values CD3a, CD3b, CD4a, CD4b) of the pair of encoder heads EN3, EN4.
  • the tilt ( ⁇ X ) of the rotation center line AX2 in the YZ plane, which is displacement information, is obtained, and the obtained tilt ⁇ X of the rotation center line AX2 is reduced, that is, a predetermined relative arrangement relationship.
  • the drive amount of the Z moving mechanism 122 on both sides is controlled so as to maintain the above.
  • the rotary drum DR is rotated about the axis parallel to the Z axis with respect to the main body frame 21 by the X movement mechanism 121 in the XY plane, and the main body frame is rotated by the Z movement mechanism 122 in the YZ plane.
  • the exposure apparatus EX corrects the drawing lines LL1 to LL5 formed by the drawing apparatus 11 installed on the second optical surface plate 25 to an appropriate position with respect to the substrate P wound around the rotary drum DR.
  • the device pattern can be exposed to the substrate P with high accuracy.
  • FIG. 15 is a view showing the arrangement of the rotating drum and the drawing apparatus of the exposure apparatus of the fourth embodiment.
  • the position of the rotary drum DR is displaced by the X moving mechanism 121 and the Z moving mechanism 122 that move the bearing 123.
  • the position of the rotary drum DR is displaced by a drum support frame 130 that is separate from the apparatus frame 13.
  • the drum support frame 130 includes a drum rotation mechanism 131 and a drum support member 132 in order from the lower side in the Z direction.
  • the drum rotation mechanism 131 is installed on the installation surface E via the vibration isolation unit SU3.
  • the drum support member 132 is installed on the drum rotation mechanism 131, and supports the shaft of the rotary drum DR so as to be rotatable by both ends.
  • the drum rotation mechanism 131 rotates the drum support member 132 around a rotation axis Ia (crossing the rotation center axis AX2) parallel to the Z axis, so that the rotation center line AX2 of the rotation drum DR is rotated. Adjust the tilt in the XY plane.
  • the drum support frame 130 functions as a first support member
  • the apparatus frame 13 functions as a second support member
  • the drum rotation mechanism 131 functions as a connection mechanism.
  • control device 16 has a reference position extending in the Y direction based on the detection results (count values CD1a, CD1b, CD2a, CD2b) of the pair of encoder heads EN1, EN2 attached to the second optical surface plate 25. for the axis of rotation AX2, for detecting the relative inclination theta Z in the rotary drum DR and (rotation center line AX2) within the XY plane of the second optical flat 25. Further, the control unit 16 based on the detection result of the alignment microscope AM1, AM2, measures the inclination or the like of the device pattern region on the substrate P, to obtain a correction amount of rotation theta 2 by drum rotation mechanism 131.
  • Controller 16 so that the deviation between the inclination theta Z correction rotational amount theta 2 and the rotation center line AX2 obtained is reduced, i.e., to maintain a predetermined relative positional relationship, controls the drum rotation mechanism 131 .
  • the pair of encoder heads EN3 and EN4 arranged in the same direction as the installation direction of the alignment microscopes AM1 and AM2 are attached to the second optical surface plate 25, but may be attached to the drum support member 132 side.
  • the rotating drum DR can be rotated with respect to the second optical surface plate 25 by rotating the drum support frame 130 by the drum rotating mechanism 131.
  • the relative arrangement relationship with the surface plate 25 can be corrected. Therefore, the exposure apparatus EX adjusts the substrate P wound around the rotary drum DR to an appropriate position with respect to the drawing lines LL1 to LL5 formed by the drawing apparatus 11 installed on the second optical surface plate 25.
  • the device pattern can be exposed to the substrate P with high accuracy.
  • FIG. 16 is a plan view showing the arrangement of encoder heads of the exposure apparatus of the fifth embodiment.
  • the tilt of the rotary drum DR is detected by the pair of encoder heads EN1, EN2.
  • the inclination of the rotating drum DR is detected by the pair of encoder heads EN1 and EN2 and the pair of encoder heads EN5 and EN6.
  • the pair of encoder heads EN ⁇ b> 1 and EN ⁇ b> 2 are attached to the second optical surface plate 25 via the attachment member 100.
  • the pair of encoder heads EN5 and EN6 are attached to the main body frame 21 via an attachment member 141.
  • each encoder head EN1 and each encoder head EN5 are provided adjacent to each other with a certain gap in the Y direction.
  • the scale portions GPa and GPb are set wide in the Y direction so that each of the two encoder heads EN1 and EN5 adjacent in the Y direction can detect the scale portions GPa and GPb.
  • the control device 16 detects the rotation angle position detected by each of the pair of encoder heads EN5 and EN6 (the corresponding counter circuit count value CD5a, CD5b, CD6a, based on the CD6b), detects the inclination theta ZR in the XY plane of the rotation center line AX2 of the rotary drum DR, and the reference position detected inclination theta ZR. That is, the difference value between the count value CD5a by the encoder head EN5 facing the scale part GPa on one side of the rotation center axis AX2 and the count value CD5b by the encoder head EN5 facing the scale part GPb on the other side of the rotation center axis AX2.
  • the control device 16 determines the rotation drum DR and the second drum based on the rotation angle positions (count values CD1a, CD1b, CD2a, CD2b) detected by the pair of encoder heads EN1, EN2.
  • a relative inclination ⁇ Z in the XY plane with the optical surface plate 25 is obtained. Accordingly, the inclination ⁇ ZR measured based on the rotation angle position detected by each of the pair of encoder heads EN5 and EN6 and the inclination measured based on the rotation angle position detected by the pair of encoder heads EN1 and EN2.
  • the rotating mechanism 24 by rotating the rotating mechanism 24 the second optical flat 25, the drawing device 11 which is supported on it with the second optical flat 25, with respect to the body frame 21 (the stationary reference frame) Can be set without rotation error.
  • the relative tilt of the device pattern region measured based on the detection results of the alignment microscopes AM1 and AM2 is used. by adding the correction amount corresponding to theta 2 to drive the rotation mechanism 24.
  • the fifth embodiment based on the rotational position detected by the pair of encoder heads EN5, EN6, the inclination theta ZR in the XY plane of the rotation center line AX2 of the rotary drum DR relative to the body frame 21 Can be detected. For this reason, the control device 16 can measure the reference position of the rotation center line AX2 of the rotary drum DR, thereby accurately measuring a predetermined relative arrangement relationship between the rotary drum DR and the second optical surface plate 25. can do.
  • FIG. 17 is a plan view showing the arrangement of scale disks of the exposure apparatus of the sixth embodiment.
  • the rotational position of the rotary drum DR is detected using the scale portions GPa and GPb formed on the outer peripheral surface of the rotary drum DR.
  • the rotational position of the rotary drum DR is detected by using a highly circular scale disk SD attached to the rotary drum DR.
  • the scale disc SD has scale portions GPa and GPb formed on the outer peripheral surface, and is fixed to the end of the rotary drum DR so as to be orthogonal to the rotation center line AX2. For this reason, the scale disk SD rotates integrally with the rotary drum DR around the rotation center line AX2.
  • the scale disk SD is made to have a diameter as large as possible (for example, a diameter of 20 cm or more) in order to increase measurement resolution by using a low thermal expansion metal, glass, ceramics or the like as a base material.
  • a diameter as large as possible for example, a diameter of 20 cm or more
  • the diameter of the outer peripheral surface of the scale disk SD is smaller than the diameter of the outer peripheral surface of the photosensitive drum DR, but the diameter of the scale portion GP of the scale disk SD is the outer peripheral surface of the substrate P wound around the rotary drum DR.
  • the so-called measurement Abbe error can be further reduced by aligning (substantially agreeing) with the diameter of each other.
  • the scale disk SD suitable for the rotating drum DR can be selected.
  • a scale disk SD equipped with a mechanism (push screw or the like) that can finely adjust the roundness at a plurality of locations in the circumferential direction can be used, an eccentricity error or scale (from the rotation center axis AX2 of the scale portion GP) can be used.
  • a measurement error (cumulative error) due to a pitch error of the diffraction grating or the like can be further reduced.
  • the pattern is formed on the substrate P using the drawing device 11 that scans the spot light.
  • the present invention is not limited to this configuration, and any device that forms a pattern on the substrate P may be used.
  • it may be a projection exposure system that forms a pattern on the substrate P by projecting and exposing a projection light beam from the mask onto the substrate P using a transmissive or reflective flat or cylindrical mask.
  • a maskless exposure apparatus that projects a light distribution corresponding to a pattern to be drawn onto a substrate P by a digital micromirror device (DMD) in which a large number of tiltable micromirrors are arranged in a matrix instead of a mask. There may be.
  • DMD digital micromirror device
  • the apparatus for forming the pattern on the substrate P may be, for example, an ink jet drawing apparatus that forms a pattern on the substrate P using an ink jet head that ejects droplets of ink or the like.
  • a maskless type exposure machine or an ink jet type drawing apparatus for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-091990, a light distribution corresponding to a pattern formed by DMD is projected onto the substrate P.
  • a plurality of exposed portions (pattern forming portions) arranged in the width direction of the substrate P, or a plurality of droplet application portions (pattern forming portions) provided with ink jet ink nozzles are arranged in the width direction of the substrate P.
  • the entire plurality of exposure units or the entire plurality of droplet application units may be configured to be relatively rotatable with respect to the substrate P in the XY plane.
  • the second optical surface plate 25 to which the drawing modules UW1 to UW5 constituting the drawing apparatus 11 are fixed is rotated in the XY plane by the rotation mechanism 24.
  • each of the drawing modules UW1 to UW5 is adjusted to the second optical setting.
  • Actuators that can individually rotate slightly in the XY plane on the board 25 may be provided.
  • an individual angle measurement sensor for measuring the rotation angle position (inclination amount, etc.) of each of the drawing modules UW1 to UW5 (pattern forming unit) with respect to the second optical surface plate 25 is provided, and a pair of encoder heads EN1, EN2, etc. Based on both the amount of inclination of the second optical surface plate 25 measured in the XY plane and the amount of inclination of each of the drawing modules UW1 to UW5 measured by the individual angle measurement sensor (second detection device). The inclination of each of the drawing lines LL1 to LL5 on the substrate P can be adjusted.
  • the substrate P is accompanied by a meandering phenomenon in which the substrate P is slightly shifted in the Y direction on the rotating drum DR. Even if the feeding direction of the substrate P is slightly inclined, the inclination can be sequentially measured by detecting the positions of the alignment marks Ks1 to Ks3 by the alignment microscope AM1 (or AM2). It is possible to control each actuator (drive mechanism) of each of the drawing modules UW1 to UW5 so that each of them tilts.
  • the meandering is performed while the substrate P is being transported. Even if this occurs, the overlay accuracy can be satisfactorily maintained over the entire exposure area A7 on the substrate P.
  • the second optical surface plate 25 that supports the drawing device 11 and the main body frame 21 that supports the rotating drum DR are relatively minute in the XY plane (or in the YZ plane).
  • a driving mechanism (rotating mechanism 24, driving unit 110 of the three-point seat 22, X moving mechanism 121, Z moving mechanism 122) including a motor to be rotated is provided.
  • the spatial arrangement relationship between the drawing device 11 and the rotating drum DR is relatively finely adjusted by manual operation such as replacement of adjusting screws, microgauges, and washers having different thicknesses instead of electric operation by a motor or the like.
  • a coupling mechanism that couples the second optical surface plate 25 and the main body frame 21 may be used.
  • Such a coupling mechanism having an adjustment unit by manual operation for example, the main body of the second optical surface plate 25 (first optical surface plate 23) on which the drawing device 11 is mounted at the time of assembling the device or performing maintenance and inspection.
  • This is useful when finely adjusting the position of each of the three-point seats 22 in the XYZ directions, for example, when it is detached from the frame 21 and attached to the main body frame 21 via the three-point seat 22 again.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the device manufacturing method of each embodiment.
  • step S201 the function / performance design of a display panel using a self-luminous element such as an organic EL is performed, and necessary circuit patterns and wiring patterns are designed by CAD (step S201).
  • a supply roll on which a flexible substrate P (resin film, metal foil film, plastic, or the like) serving as a base material of the display panel is wound is prepared (step S202).
  • the roll-shaped substrate P prepared in step S202 has a surface modified as necessary, a base layer (for example, fine irregularities formed by an imprint method) previously formed, and light sensitivity.
  • the functional film or transparent film (insulating material) previously laminated may be used.
  • step S203 a backplane layer composed of electrodes, wiring, insulating film, TFT (thin film semiconductor), etc. constituting the display panel device is formed on the substrate P, and an organic EL or the like is laminated on the backplane.
  • a light emitting layer (display pixel portion) is formed by the self light emitting element (step S203).
  • This step S203 includes a conventional photolithography process in which the photoresist layer is exposed using the exposure apparatus EX described in the previous embodiments, but a photosensitive silane coupling material is applied instead of the photoresist.
  • Patterning the exposed substrate P to form a pattern based on hydrophilicity and water repellency on the surface, and wet processing for patterning the photosensitive catalyst layer and patterning the metal film (wiring, electrode, etc.) by electroless plating The process includes a process or a printing process in which a pattern is drawn with a conductive ink containing silver nanoparticles, or the like.
  • the substrate P is diced for each display panel device continuously manufactured on the long substrate P by a roll method, and a protective film (environmental barrier layer) or a color filter is formed on the surface of each display panel device.
  • a device is assembled by bonding sheets or the like (step S204).
  • an inspection process is performed to determine whether the display panel device functions normally or satisfies desired performance and characteristics (step S205).
  • a display panel flexible display
  • a chemical sensor having a flexible printed circuit board, a semiconductor element such as a TFT, and a sensing electrode pattern that require a precise wiring pattern (high-density wiring).
  • the exposure apparatus according to each of the above embodiments can also be used when manufacturing a sheet or a DNA chip on a flexible substrate P.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

長尺の基板Pを長尺方向に送りつつ、基板P上に所定のパターンを形成する露光装置EXであって、基板Pを支持する回転ドラムDRと、回転ドラムDRを軸支する第1支持部材としての本体フレーム21及び第1光学定盤23と、基板Pを挟んで回転ドラムDRと対向して配置され、基板P上にパターンを形成する描画装置11と、描画装置11を保持する第2支持部材としての第2光学定盤25と、第1光学定盤23と第2光学定盤25とを回転可能に連結する回転機構24と、回転ドラムDRの位置変化を計測する為のスケール部GPa,GPbと、第2光学定盤25側に設けられて、スケール部GPa,GPbの目盛を検出するエンコーダヘッドEN1,EN2と、を備える。

Description

基板処理装置、基板処理装置の調整方法、デバイス製造システム及びデバイス製造方法
 本発明は、基板処理装置、基板処理装置の調整方法、デバイス製造システム及びデバイス製造方法に関するものである。
 従来、基板処理装置として、シート状のワーク(基板)を搬送する露光ローラと、露光ローラの上部に配置されるフォトマスクと、露光光源からの光を回転ポリゴンミラーで走査して露光用フォトマスクに照射する照明部とを備えるプロキシミティ方式のパターン露光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このパターン露光装置は、露光ローラによりシート状のワークを搬送しながら、照明部からフォトマスクに光を照射することで、フォトマスクのマスクパターンがワークに露光される。特許文献1に記載のパターン露光装置は、ワークを露光ローラに巻き付けて搬送するが、露光ローラの回転による振動等の影響により、フォトマスクとワークとの配置関係が変化してしまう可能性がある。この場合、露光ローラに巻き付けられたワークとフォトマスクとの配置関係が、露光に適した所定の配置関係から変位してしまうことから、フォトマスクのマスクパターンがワークに精度良く露光することが困難となる。
特開2007-72171号公報
 本発明の第1の態様に従えば、長尺のシート基板を長尺方向に送ると共に、該シート基板上に所定のパターンを順次形成する基板処理装置であって、前記長尺方向と交差した方向に延びる中心線から一定半径の円筒状の外周面を有し、該外周面の一部で前記シート基板を支持する円筒ドラムと、前記円筒ドラムを前記中心線の回りに回転可能に軸支する第1支持部材と、前記円筒ドラムの外周面のうち前記シート基板を支持する部分と対向して配置され、前記シート基板上に前記パターンを形成するパターン形成装置と、前記パターン形成装置を保持する第2支持部材と、前記円筒ドラムと前記パターン形成装置との相対的な配置関係を調整可能に連結する連結機構と、前記円筒ドラムと共に前記中心線の回りに回転し、前記円筒ドラムの回転方向または前記中心線方向の位置変化を計測する為の指標が設けられた基準部材と、前記第2支持部材側に設けられて、前記基準部材の指標を検出して前記円筒ドラムの回転方向または前記中心線方向の位置変化を検出する第1検出装置と、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、中心線から一定半径の円筒状の外周面でシート基板を支持し、前記中心線の周りに回転するように第1支持部材に支持される円筒ドラムと、前記円筒ドラムに支持される前記シート基板に所定のパターンを形成するように第2支持部材に支持されるパターン形成装置とを有する基板処理装置の調整方法であって、前記円筒ドラムの前記中心線の方向の両側に設けられる回転計測用エンコーダの一対のスケール部の各々を、前記第2支持部材側に配置される一対の読取りヘッドにより読み取ることと、前記円筒ドラムと前記パターン形成装置との所定の相対配置関係からの偏差を、前記一対の読取りヘッドの検出結果から求めることと、前記求められた偏差が減少するように、前記第1支持部材と第2支持部材とを相対変位可能に連結する連結機構を調整することと、を含む基板処理装置の調整方法が提供される。
 本発明の第3の態様に従えば、中心線から一定半径の円筒状の外周面でシート基板を支持し、前記中心線の周りに回転するように第1支持部材に支持される円筒ドラムと、前記円筒ドラムに支持される前記シート基板に所定のパターンを形成するように第2支持部材に支持されるパターン形成装置とを有する基板処理装置の調整方法であって、前記円筒ドラムの前記中心線の方向の両側に設けられる回転計測用エンコーダの一対のスケール部の各々を、前記第2支持部材側に配置される一対の読取りヘッドにより読み取ることと、前記円筒ドラムと前記パターン形成装置との所定の相対配置関係からの偏差を、前記一対の読取りヘッドの検出結果から求めることと、 前記求められた偏差に応じて、前記パターン形成装置が前記シート基板上にパターンを形成する領域の空間的な位置を、前記円筒ドラムに対して相対的に調整することと、を含む基板処理装置の調整方法が提供される。
 本発明の第4の態様に従えば、本発明の第1の態様に係る基板処理装置を備えるデバイス製造システムが提供される。
 本発明の第5の態様に従えば、本発明の第1の態様に係る基板処理装置のパターン形成装置は、前記シート基板に所定のパターンの形状に応じた光エネルギーを照射する露光装置であり、表面に感光性機能層が形成された前記シート基板を、前記円筒ドラムの外周面の一部で支持した状態で、前記長尺方向に送ることと、前記シート基板の前記円筒ドラムで支持される部分に向けて、前記露光装置からの光エネルギーを照射することと、該照射された前記シート基板を処理することにより、前記シート基板上に所定のパターンの形状に対応した層を形成することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
 本発明の第6の態様に従えば、長尺のシート基板を長尺方向に送りながら、前記シート基板上に所定のパターンを順次形成する基板処理装置であって、前記長尺方向と交差した方向に延びる中心線から一定半径の円筒状の外周面を有し、該外周面の一部で前記シート基板を支持しつつ前記中心線の回りに回転可能な円筒ドラムを軸支する第1支持部材と、前記シート基板上に前記パターンを形成する為に、前記円筒ドラムの外周面のうち前記シート基板を支持する部分と対向して配置されるパターン形成部の複数を、前記シート基板の幅方向に並べて保持する第2支持部材と、前記シート基板上に形成すべき前記パターンの傾きを調整する為に、前記第1支持部材と前記第2支持部材との相対的な角度関係を調整可能とする第1の回転機構と、前記円筒ドラムと共に前記中心線の回りに回転し、前記円筒ドラムの回転方向または前記中心線方向の位置変化を計測する為の指標が設けられた基準部材と、前記第2支持部材側に設けられて、前記基準部材の指標を検出して前記円筒ドラムの回転方向の位置変化を検出すると共に、前記第1支持部材と前記第2支持部材との相対的な角度変化を検出する第1検出装置と、を備える基板処理装置が提供される。
図1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2は、図1の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。 図3は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。 図4は、図1の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。 図5は、図1の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。 図6は、図1の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。 図7は、図1の露光装置の複数の走査器の配置関係を示す図である。 図8は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。 図9は、図1の露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。 図10は、図1の露光装置のエンコーダヘッドの配置を示す平面図である。 図11は、図1の露光装置の回転ドラムと描画装置との配置関係を示す平面図である。 図12は、第1実施形態の露光装置の調整方法に関するフローチャートである。 図13は、第2実施形態の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。 図14は、第3実施形態の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。 図15は、第4実施形態の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。 図16は、第5実施形態の露光装置のエンコーダヘッドの配置を示す平面図である。 図17は、第6実施形態の露光装置のスケール円盤の配置を示す平面図である。 図18は、第1~第5実施形態の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。
[第1実施形態]
 図1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。第1実施形態の基板処理装置は、基板Pに露光処理を施す露光装置EXであり、露光装置EXは、露光後の基板P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1に組み込まれている。先ず、デバイス製造システム1について説明する。
<デバイス製造システム>
 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・ディスプレーを製造するライン(フレキシブル・ディスプレー製造ライン)である。フレキシブル・ディスプレーとしては、例えば有機ELディスプレー等がある。このデバイス製造システム1は、可撓性(フレキシブル)の基板Pをロール状に巻回した図示しない供給用ロールから、該基板Pが送り出され、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図示しない回収用ロールに巻き取る、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が供給用ロールから送り出され、供給用ロールから送り出された基板Pが、順次、プロセス装置U1、露光装置EX、プロセス装置U2を経て、回収用ロールに巻き取られるまでの例を示している。ここで、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となり、この供給用ロールが、デバイス製造システム1に装着される。供給用ロールが装着されたデバイス製造システム1は、デバイスを製造するための各種の処理を、供給用ロール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為の微細な隔壁構造(凹凸構造)を形成したものでもよい。
 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として回収される。回収用ロールは、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。
 引き続き、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。デバイス製造システム1は、プロセス装置U1と、露光装置EXと、プロセス装置U2とを備える。なお、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、プロセス装置U1から露光装置EXを経てプロセス装置U2へ向かう方向である。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、基板Pの幅方向となっている。Z方向は、X方向とY方向とに直交する方向(鉛直方向)である。
 プロセス装置U1は、露光装置EXで露光処理される基板Pに対して前工程の処理(前処理)を行う。プロセス装置U1は、前処理を行った基板Pを露光装置EXへ向けて送る。このとき、露光装置EXへ送られる基板Pは、その表面に感光性機能層(光感応層)が形成された基板(感光基板)Pとなっている。
 ここで、感光性機能層は、溶液として基板P上に塗布され、乾燥することによって層(膜)となる。感光性機能層の典型的なものはフォトレジストであるが、現像処理不要な材料として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング材(SAM)、或いは紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元材等がある。感光性機能層として感光性シランカップリング材を用いる場合は、基板P上の紫外線で露光されたパターン部分が撥液性から親液性に改質される為、親液性となった部分の上に導電性インク(銀や銅等の導電性ナノ粒子を含有するインク)を選択塗布し、パターン層を形成する。感光性機能層として、感光性還元材を用いる場合は、基板P上の紫外線で露光されたパターン部分にメッキ還元基が露呈する為、露光後、基板Pを直ちにパラジウムイオン等を含むメッキ液中に一定時間浸漬することで、パラジウムによるパターン層が形成(析出)される。
 露光装置EXは、プロセス装置U1から供給された基板Pに対して、ディスプレー用の回路または配線等のパターンを描画している。詳細は後述するが、この露光装置EXは、複数の描画ビームLBの各々を所定の走査方向に走査することで得られる複数の描画ラインLL1~LL5によって、基板Pに対し露光する。
 プロセス装置U2は、露光装置EXで露光処理された基板Pに対しての後工程の処理(後処理)を行う。プロセス装置U2は、露光装置EXで露光処理が行われた基板Pが送られる。プロセス装置U2は、露光処理が行われた基板Pに対し、所定の処理を施すことで、基板P上にデバイスのパターン層を形成する。
<露光装置(基板処理装置)>
 続いて、図1から図9を参照して、露光装置EXについて説明する。図2は、図1の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。図3は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。図4は、図1の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。図5は、図1の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。図6は、図1の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。図7は、図1の露光装置の複数の走査器の配置関係を示す図である。図8は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。図9は、図1の露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。
 図1に示すように、露光装置EXは、マスクを用いない露光装置、いわゆるラスタースキャン式の描画露光装置であり、基板Pを搬送方向に搬送しながら、描画ビームLBを所定の走査方向に走査することで、基板Pの表面に描画を行って、基板P上に所定のパターンを形成している。
 図1に示すように、露光装置EXは、描画装置11と、基板搬送機構12と、アライメント顕微鏡AM1,AM2と、制御装置16とを備えている。描画装置11は、複数の描画モジュールUW1~UW5を有し、基板搬送機構12によって搬送される基板Pの一部分に、複数の描画モジュールUW1~UW5によって、所定のパターンを描画する。基板搬送機構12は、前工程のプロセス装置U1から搬送される基板Pを、後工程のプロセス装置U2に所定の速度で搬送している。アライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板P上に描画されるパターンと基板Pとを相対的に位置合せ(アライメント)する為に、基板Pに予め形成されたアライメントマーク等を検出する。制御装置16は、露光装置EXの各部を制御し、各部に処理を実行させる。制御装置16は、デバイス製造システム1を制御する上位の制御装置の一部または全部であってもよい。また、制御装置16は、上位の制御装置に制御される、上位の制御装置とは別の装置であってもよい。制御装置16は、例えば、コンピュータを含む。
 また、露光装置EXは、描画装置11及び基板搬送機構12を支持する装置フレーム13(図2参照)と、回転位置検出機構(図4及び図8参照)14とを備えている。さらに、露光装置EX内には、描画ビームLBとしてのレーザ光(パルス光)を射出する光源装置CNTが設けられている。この露光装置EXは、光源装置CNTから射出された描画ビームLBを、描画装置11で案内して、基板搬送機構12で搬送される基板Pに投射する。
 図1に示すように、露光装置EXは、温調チャンバーEVC内に格納されている。温調チャンバーEVCは、パッシブまたはアクティブな防振ユニットSU1,SU2を介して製造工場の設置面Eに設置される。防振ユニットSU1,SU2は、設置面E上に設けられており、設置面Eからの振動を低減する。温調チャンバーEVCは、内部を所定の温度に保つことで、内部において搬送される基板Pの温度による形状変化を抑制している。
 次に、図1を参照して、露光装置EXの基板搬送機構12について説明する。基板搬送機構12は、基板Pの搬送方向の上流側から順に、エッジポジションコントローラEPC、駆動ローラDR4、テンション調整ローラRT1、回転ドラム(円筒ドラム)DR、テンション調整ローラRT2、駆動ローラDR6、及び駆動ローラDR7を有している。
 エッジポジションコントローラEPCは、プロセス装置U1から搬送される基板Pの幅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は、プロセス装置U1から送られる基板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~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。
 駆動ローラDR4は、エッジポジションコントローラEPCから搬送される基板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を回転ドラムDRへ向けて搬送する。回転ドラムDRは、基板P上でパターン露光される部分を円筒面状に支持しつつ、Y方向に延びる回転中心線AX2を中心として、回転中心線AX2の回りに回転することで、基板Pを搬送する。このような回転ドラムDRを回転中心線AX2の回りに回転させる為に、回転ドラムDRの両側には回転中心線AX2と同軸のシャフト部Sf2が設けられる。このシャフト部Sf2には、不図示の駆動源(モータや減速ギア機構等)からの回転トルクが与えられる。なお、回転中心線AX2を通り、Z方向に延びる面は、中心面p3となっている。2組のテンション調整ローラRT1,RT2は、回転ドラムDRに巻き付けられて支持される基板Pに、所定のテンションを与えている。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おり、露光後の基板Pに所定のたるみ(あそび)DLを与えている。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をプロセス装置U2へ向けて搬送する。このとき、基板Pは、たるみDLが与えられているため、駆動ローラR6よりも搬送方向の下流側において生ずる基板Pの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。
 従って、基板搬送機構12は、プロセス装置U1から搬送されてきた基板Pを、エッジポジションローラEPCによって幅方向における位置を調整する。基板搬送機構12は、幅方向の位置が調整された基板Pを、駆動ローラDR4によりテンション調整ローラRT1に搬送し、テンション調整ローラRT1を通過した基板Pを、回転ドラムDRに搬送する。基板搬送機構12は、回転ドラムDRを回転させることで、回転ドラムDRに支持される基板Pを、テンション調整ローラRT2へ向けて搬送する。基板搬送機構12は、テンション調整ローラRT2に搬送された基板Pを、駆動ローラDR6に搬送し、駆動ローラDR6に搬送された基板Pを、駆動ローラDR7に搬送する。そして、基板搬送機構12は、駆動ローラDR6及び駆動ローラDR7により、基板PにたるみDLを与えながら、基板Pをプロセス装置U2へ向けて搬送する。
 次に、図2を参照して、露光装置EXの装置フレーム13について説明する。図2では、X方向、Y方向及びZ方向が直交する直交座標系となっており、図1と同様の直交座標系となっている。露光装置EXは、図1に示す描画装置11と、基板搬送機構12の回転ドラムDRとを支持する装置フレーム13を備えている。
 図2に示す装置フレーム13は、Z方向の下方側から順に、本体フレーム21と、三点座(支持機構)22と、第1光学定盤23と、回転機構24と、第2光学定盤25とを有している。本体フレーム21は、防振ユニットSU1,SU2を介して設置面E上に設置されている。本体フレーム21は、回転ドラムDR及びテンション調整ローラRT1(不図示),RT2を回転可能に軸支している。第1光学定盤23は、回転ドラムDRの鉛直方向の上方側に設けられ、三点座22を介して本体フレーム21に設置されている。三点座22は、第1光学定盤23を3つの支持点22aで支持しており、各支持点22aにおけるZ方向の長さを調整可能となっている。このため、三点座22は、水平面に対する第1光学定盤23の盤面の傾きを所定の傾きに調整できる。なお、装置フレーム13の組み立て時において、本体フレーム21と三点座22との間は、XY面内において、X方向及びY方向における位置を調整可能となっている。一方で、装置フレーム13の組み立て後において、本体フレーム21と三点座22との間は固定された状態(リジットな状態)となる。このように、三点座22を介して連結される本体フレーム21と第1光学定盤23とは、第1支持部材として機能する。
 第2光学定盤25は、第1光学定盤23の鉛直方向の上方側に設けられ、回転機構24を介して第1光学定盤23に設置されている。第2光学定盤25は、その盤面が第1光学定盤23の盤面とほぼ平行になっている。第2光学定盤25には、描画装置11の複数の描画モジュールUW1~UW5が設置される。回転機構24は、第1光学定盤23及び第2光学定盤25のそれぞれの盤面をほぼ平行に保った状態で、鉛直方向に延びる所定の回転軸Iを中心に、第1光学定盤23に対して第2光学定盤25を回転させている。この回転軸Iは、中心面p3内において鉛直方向に延在するとともに、回転ドラムDRに巻き付けられた基板Pの表面(円周面に倣って湾曲した描画面)内の所定点を通っている(図3参照)。そして、回転機構24は、第1光学定盤23に対して第2光学定盤25を回転させることで、回転ドラムDRに巻き付けられた基板Pに対する複数の描画モジュールUW1~5の位置を調整することができる。
 続いて、図1及び図5を参照して、光源装置CNTについて説明する。光源装置CNTは、装置フレーム13の本体フレーム21上に設置されている。光源装置CNTは、基板Pに投射される描画ビームLBとしてのレーザ光を射出する。光源装置CNTは、基板P上の感光性機能層の露光に適した所定の波長域の光であって、光活性作用の強い紫外域の光を射出する光源を有する。光源としては、例えば、YAGの第三高調波レーザ光(波長355nm)を射出するレーザ光源、或いは半導体レーザ光源からの赤外波長域の種光をファイバー増幅器で増幅した後に波長変換素子(高調波を発生する結晶素子等)によって波長400nm以下の紫外波長域のレーザ光を射出するファイバーアンプレーザ光源等が利用できる。その場合、射出される紫外レーザ光は、連続発振であっても良いし、1パルス当りの発光時間が数十ピコ秒以下で、100MHz以上の周波数で発振するパルスレーザ光であっても良い。その他、光源としては、例えば、紫外域の輝線(g線、h線、i線等)を有する水銀ランプ等のランプ光源、波長450nm以下の紫外域に発振ピークを有するレーザーダイオード、発光ダイオード(LED)等の固体光源、又は遠紫外光(DUV光)を発振するKrFエキシマレーザ光(波長248nm)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)、XeClエキシマレーザ光(波長308nm)等を発生する気体レーザ光源が利用できる。
 ここで、光源装置CNTから射出された描画ビームLBは、後述の偏光ビームスプリッタPBSに入射する。描画ビームLBは、偏光ビームスプリッタPBSによる描画ビームLBの分離によってエネルギーロスが生じることを抑制すべく、入射される描画ビームLBが偏光ビームスプリッタPBSにおいてほぼ全て反射するような光束にすることが好ましい。偏光ビームスプリッタPBS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CNTでは、偏光ビームスプリッタPBSに入射する描画ビームLBが直線偏光(S偏光)の光束となるレーザ光を射出することが好ましい。また、レーザ光は、エネルギー密度が高いため、基板Pに投射される光束の照度を適切に確保することができる。
 次に、露光装置EXの描画装置11について説明する。描画装置11は、複数の描画モジュールUW1~UW5を用いた、いわゆるマルチビーム型の描画装置11となっている。この描画装置11は、光源装置CNTから射出された描画ビームLBを複数に分岐させ、分岐させた複数の描画ビームLBを、基板P上の複数(第1実施形態では例えば5つ)の描画ラインLL1~LL5に沿ってそれぞれ走査させている。そして、描画装置11は、複数の描画ラインLL1~LL5の各々によって基板P上に描画されるパターン同士を、基板Pの幅方向に継ぎ合わせている。先ず、図3を参照して、描画装置11により複数の描画ビームLBを走査することで基板P上に形成される複数の描画ラインLL1~LL5について説明する。
 図3に示すように、複数の描画ラインLL1~LL5は、中心面p3を挟んで回転ドラムDRの周方向に2列に配置される。回転方向の上流側の基板P上には、奇数番の第1描画ラインLL1、第3描画ラインLL3及び第5描画ラインLL5が配置される。回転方向の下流側の基板P上には、偶数番の第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4が配置される。
 各描画ラインLL1~LL5は、基板Pの幅方向(Y方向)、つまり回転ドラムDRの回転中心線AX2に沿って形成されており、幅方向における基板Pの長さよりも短くなっている。より厳密には、各描画ラインLL1~LL5は、基板搬送機構12により基準速度で基板Pを搬送したときに、複数の描画ラインLL1~LL5により得られるパターンの継ぎ誤差が最小となるように、回転ドラムDRの回転中心線AX2に対し、所定の角度分だけ僅かに傾けられる。
 奇数番の第1描画ラインLL1、第3描画ラインLL3及び第5描画ラインLL5は、回転ドラムDRの回転中心線AX2が延びる方向(軸方向)に、所定の間隔を空けて配置されている。また、偶数番の第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4は、回転ドラムDRの軸方向に、所定の間隔を空けて配置されている。このとき、第2描画ラインLL2は、軸方向において、第1描画ラインLL1と第3描画ラインLL3との間に配置される。同様に、第3描画ラインLL3は、軸方向において、第2描画ラインLL2と第4描画ラインLL4との間に配置される。第4描画ラインLL4は、軸方向において、第3描画ラインLL3と第5描画ラインLL5との間に配置される。そして、第1~第5描画ラインLL1~LL5は、基板P上に描画される露光領域A7の幅方向(軸方向)の全幅をカバーするように、配置されている。
 奇数番の第1描画ラインLL1、第3描画ラインLL3及び第5描画ラインLL5に沿って走査される描画ビームLBの走査方向は、一次元の方向となっており、同じ方向となっている。また、偶数番の第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4に沿って走査される描画ビームLBの走査方向は、一次元の方向となっており、同じ方向となっている。このとき、奇数番の描画ラインLL1,LL3,LL5に沿って走査される描画ビームLBの走査方向と、偶数番の描画ラインLL2,LL4に沿って走査される描画ビームLBの走査方向とは、逆方向となっている。このため、基板Pの搬送方向から見て、奇数番の描画ラインLL1,LL3,LL5の描画開始位置と、偶数番の描画ラインLL2,LL4の描画開始位置とは隣接し、同様に、奇数番の描画ラインLL1,LL3,LL5の描画終了位置と、偶数番の描画ラインLL2,LL4の描画終了位置とは隣接する。
 次に、図4から図7を参照して、描画装置11について説明する。描画装置11は、上記した複数の描画モジュールUW1~UW5と、光源装置CNTからの描画ビームLBを分岐して複数の描画モジュールUW1~UW5に導くビーム分配光学系SLと、キャリブレーションを行う為のキャリブレーション検出系31とを有する。
 ビーム分配光学系SLは、光源装置CNTから射出された描画ビームLBを複数に分岐し、分岐した複数の描画ビームLBを複数の描画モジュールUW1~UW5へ向けてそれぞれ導いている。ビーム分配光学系SLは、光源装置CNTから射出された描画ビームLBを2つに分岐する第1光学系41と、第1光学系41により分岐された一方の描画ビームLBが照射される第2光学系42と、第1光学系41により分岐された他方の描画ビームLBが照射される第3光学系43とを有する。また、ビーム分配光学系SLは、XYハービング調整機構44と、XYハービング調整機構45とを含んでいる。ビーム分配光学系SLは、光源装置CNT側の一部が本体フレーム21に設置される一方で、描画モジュールUW1~UW5側の他の一部が第2光学定盤25に設置されている。
 第1光学系41は、1/2波長板51と、偏光ミラー52と、ビームディフューザ53と、第1反射ミラー54と、第1リレーレンズ55と、第2リレーレンズ56と、第2反射ミラー57と、第3反射ミラー58と、第4反射ミラー59と、第1ビームスプリッタ60とを有する。
 光源装置CNTから+X方向に射出された描画ビームLBは、1/2波長板51に照射される。1/2波長板51は、描画ビームLBの照射面内において回転可能となっている。1/2波長板51に照射された描画ビームLBは、その偏光方向が、1/2波長板51の回転量に応じた所定の偏光方向となる。1/2波長板51を通過した描画ビームLBは、偏光ミラー(偏向ビームスプリッタ)52に照射される。偏光ミラー52は、所定の偏光方向となる描画ビームLBを透過する一方で、所定の偏光方向以外の描画ビームLBを+Y方向に反射する。このため、偏光ミラー52で反射される描画ビームLBは、1/2波長板51を通過していることから、1/2波長板51及び偏光ミラー52の協働によって、1/2波長板51の回転量に応じたビーム強度となる。つまり、1/2波長板51を回転させ、描画ビームLBの偏光方向を変化させることで、偏光ミラー52で反射される描画ビームLBのビーム強度を調整することができる。
 偏光ミラー52を透過した描画ビームLBは、ビームディフューザ53に照射される。ビームディフューザ53は、描画ビームLBを吸収しており、ビームディフューザ53に照射される描画ビームLBの外部への漏れを抑制している。偏光ミラー52で+Y方向に反射された描画ビームLBは、第1反射ミラー54に照射される。第1反射ミラー54に照射された描画ビームLBは、第1反射ミラー54により+X方向に反射され、第1リレーレンズ55及び第2リレーレンズ56を介して、第2反射ミラー57に照射される。第2反射ミラー57に照射された描画ビームLBは、第2反射ミラー57により-Y方向に反射されて、第3反射ミラー58に照射される。第3反射ミラー58に照射された描画ビームLBは、第3反射ミラー58により-Z方向に反射されて、第4反射ミラー59に照射される。第4反射ミラー59に照射された描画ビームLBは、第4反射ミラー59により+Y方向に反射されて、第1ビームスプリッタ60に照射される。第1ビームスプリッタ60に照射された描画ビームLBは、その一部が-X方向に反射されて第2光学系42に照射される一方で、その他の一部が透過して第3光学系43に照射される。
 ここで、第3反射ミラー58と第4反射ミラー59とは、回転機構24の回転軸I上において所定の間隔を空けて設けられている。また、第3反射ミラー58を含む光源装置CNTまでの構成(図4のZ方向の上方側において二点鎖線で囲んだ部分)は、本体フレーム21側に設置される一方で、第4反射ミラー59を含む複数の描画モジュールUW1~UW5までの構成(図4のZ方向の下方側において二点鎖線で囲んだ部分)は、第2光学定盤25側に設置される。このため、回転機構24により第1光学定盤23に対して第2光学定盤25が回転しても、回転軸I上に第3反射ミラー58と第4反射ミラー59とが設けられているため、描画ビームLBの光路が変更されることがない。よって、回転機構24により第1光学定盤23に対して第2光学定盤25が回転しても、本体フレーム21側に設置された光源装置CNTから射出される描画ビームLBを、第2光学定盤25側に設置された複数の描画モジュールUW1~UW5へ好適に案内することが可能となる。
 第2光学系42は、第1光学系41で分岐された一方の描画ビームLBを、後述する奇数番の描画モジュールUW1,UW3,UW5へ向けて分岐して導いている。第2光学系42は、第5反射ミラー61と、第2ビームスプリッタ62と、第3ビームスプリッタ63と、第6反射ミラー64とを有する。
 第1光学系41の第1ビームスプリッタ60で-X方向に反射された描画ビームLBは、第5反射ミラー61に照射される。第5反射ミラー61に照射された描画ビームLBは、第5反射ミラー61により-Y方向に反射されて、第2ビームスプリッタ62に照射される。第2ビームスプリッタ62に照射された描画ビームLBは、その一部が反射されて、奇数番の1つの描画モジュールUW5に照射される(図5参照)。第2ビームスプリッタ62に照射された描画ビームLBは、その他の一部が透過して、第3ビームスプリッタ63に照射される。第3ビームスプリッタ63に照射された描画ビームLBは、その一部が反射されて、奇数番の1つの描画モジュールUW3に照射される(図5参照)。第3ビームスプリッタ63に照射された描画ビームLBは、その他の一部が透過して、第6反射ミラー64に照射される。第6反射ミラー64に照射された描画ビームLBは、第6反射ミラー64により反射されて、奇数番の1つの描画モジュールUW1に照射される(図5参照)。なお、第2光学系42において、奇数番の描画モジュールUW1,UW3,UW5に照射される描画ビームLBは、-Z方向(Z軸)に対して僅かに斜めとなっている。
 第3光学系43は、第1光学系41で分岐された他方の描画ビームLBを、後述する偶数番の描画モジュールUW2,UW4へ向けて分岐して導いている。第3光学系43は、第7反射ミラー71と、第8反射ミラー72と、第4ビームスプリッタ73と、第9反射ミラー74とを有する。
 第1光学系41の第1ビームスプリッタ60でY方向に透過した描画ビームLBは、第7反射ミラー71に照射される。第7反射ミラー71に照射された描画ビームLBは、第7反射ミラー71によりX方向に反射されて、第8反射ミラー72に照射される。第8反射ミラー72に照射された描画ビームLBは、第8反射ミラー72により-Y方向に反射されて、第4ビームスプリッタ73に照射される。第4ビームスプリッタ73に照射された描画ビームLBは、その一部が反射されて、偶数番の1つの描画モジュールUW4に照射される(図5参照)。第4ビームスプリッタ73に照射された描画ビームLBは、その他の一部が透過して、第9反射ミラー74に照射される。第9反射ミラー74に照射された描画ビームLBは、第9反射ミラー74により反射されて、偶数番の1つの描画モジュールUW2に照射される。なお、第3光学系43においても、偶数番の描画モジュールUW2,UW4に照射される描画ビームLBは、-Z方向(Z軸)に対して僅かに斜めとなっている。
 このように、ビーム分配光学系SLでは、複数の描画モジュールUW1~UW5へ向けて、光源装置CNTからの描画ビームLBを複数に分岐させている。このとき、第1ビームスプリッタ60、第2ビームスプリッタ62、第3ビームスプリッタ63及び第4ビームスプリッタ73は、複数の描画モジュールUW1~UW5に照射される描画ビームLBのビーム強度が同じ強度となるように、その反射率(透過率)を、描画ビームLBの分岐数に応じて適切な反射率としている。
 XYハービング調整機構44は、第2リレーレンズ56と第2反射ミラー57との間に配置されている。XYハービング調整機構44は、基板P上に形成される描画ラインLL1~LL5の全てを、基板Pの描画面内において微少移動可能に調整する。XYハービング調整機構44は、図6のXZ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図6のYZ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとで構成される。その2枚の平行平板ガラスの各傾斜量を調整することで、基板P上に形成される描画ラインLL1~LL5をX方向やY方向に微少シフトさせることができる。
 XYハービング調整機構45は、第7反射ミラー71と第8反射ミラー72との間に配置されている。XYハービング調整機構45は、基板P上に形成される描画ラインLL1~LL5のうち、偶数番の第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4を、基板Pの描画面内において微少移動可能に調整する。XYハービング調整機構45は、XYハービング調整機構44と同様に、図6のXZ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図6のYZ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとで構成される。その2枚の平行平板ガラスの各傾斜量を調整することで、基板P上に形成される描画ラインLL2,LL4をX方向やY方向に微少シフトさせることができる。
 続いて、図4、図5及び図7を参照して、複数の描画モジュールUW1~UW5について説明する。複数の描画モジュールUW1~UW5は、複数の描画ラインLL1~LL5に応じて設けられている。複数の描画モジュールUW1~UW5には、ビーム分配光学系SLにより分岐された複数の描画ビームLBがそれぞれ照射される。各描画モジュールUW1~UW5は、複数の描画ビームLBを、各描画ラインLL1~LL5にそれぞれ導く。つまり、第1描画モジュールUW1は、描画ビームLBを第1描画ラインLL1に導き、同様に、第2~第5描画モジュールUW2~UW5は、描画ビームLBを第2~第5描画ラインLL2~LL5に導く。図4(及び図1)に示すように、複数の描画モジュールUW1~UW5は、中心面p3を挟んで回転ドラムDRの周方向に2列に配置される。複数の描画モジュールUW1~UW5は、中心面p3を挟んで、第1、第3、第5描画ラインLL1,LL3,LL5が配置される側(図5の-X方向側)に、第1描画モジュールUW1、第3描画モジュールUW3及び第5描画モジュールUW5が配置される。第1描画モジュールUW1、第3描画モジュールUW3及び第5描画モジュールUW5は、Y方向に所定の間隔を空けて配置される。また、複数の描画モジュールUW1~UW5は、中心面p3を挟んで、第2、第4描画ラインLL2,LL4が配置される側(図5の+X方向側)に、第2描画モジュールUW2及び第4描画モジュールUW4が配置される。第2描画モジュールUW2及び第4描画モジュールUW4は、Y方向に所定の間隔を空けて配置される。このとき、第2描画モジュールUW2は、Y方向において、第1描画モジュールUW1と第3描画モジュールUW3との間に位置している。同様に、第3描画モジュールUW3は、Y方向において、第2描画モジュールUW2と第4描画モジュールUW4との間に位置している。第4描画モジュールUW4は、Y方向において、第3描画モジュールUW3と第5描画モジュールUW5との間に位置している。また、図4に示すように、第1描画モジュールUW1、第3描画モジュールUW3及び第5描画モジュールUW5と、第2描画モジュールUW2及び第4描画モジュールUW4とは、Y方向からみて中心面p3を中心に対称に配置されている。
 次に、図4を参照して、各描画モジュールUW1~UW5について説明する。なお、各描画モジュールUW1~UW5は、同様の構成となっているため、第1描画モジュールUW1(以下、単に描画モジュールUW1という)を例に説明する。
 図4に示す描画モジュールUW1は、描画ラインLL1(第1描画ラインLL1)に沿って描画ビームLBを走査すべく、光偏向器81と、偏光ビームスプリッタPBSと、1/4波長板82と、走査器83と、折り曲げミラー84と、テレセントリックなf-θレンズ系85と、Y倍率補正用光学部材86とを備える。また、偏向ビームスプリッタPBSに隣接して、キャリブレーション検出系31が設けられている。
 光偏向器81は、例えば、音響光学変調素子(AOM)が用いられている。光偏向器81は、制御装置16によりON/OFFにスイッチングされることで、描画ビームLBの基板Pへの投射/非投射を高速に切り替える。具体的に、光偏向器81には、ビーム分配光学系SLからの描画ビームLBが、第2光学系42中のリレーレンズ91を介して、-Z方向に対して僅かに傾斜して照射される。光偏向器81は、OFFにスイッチングされると、描画ビームLBが傾斜した状態で直進し、光偏向器81を通過した先に設けられる遮光板92により遮光される。一方で、光偏向器81は、ONにスイッチングされると、光偏向器81に入射する描画ビームLBが1次回折ビームとなって-Z方向に偏向されて、光偏向器81から射出し、光偏向器81のZ方向上に設けられる偏向ビームスプリッタPBSに照射される。このため、光偏向器81は、ONにスイッチングされると、描画ビームLBを基板Pに投射し、OFFにスイッチングされると、描画ビームLBを基板Pに非投射の状態にする。
 偏向ビームスプリッタPBSは、光偏向器81からリレーレンズ93を介して照射された描画ビームLBを反射する。一方で、偏向ビームスプリッタPBSは、偏向ビームスプリッタPBSと走査器83との間に設けられる1/4波長板82と協働して、描画ビームLB(スポット光)の照射によって基板P(又は回転ドラムDRの外周面)で発生する反射光を透過している。つまり、光偏向器81から偏光ビームスプリッタPBSに照射される描画ビームLBは、S偏光の直線偏光となるレーザ光であり、偏光ビームスプリッタPBSにより反射される。また、偏光ビームスプリッタPBSにより反射された描画ビームLBは、1/4波長板82を通過して基板Pに照射され、基板Pから1/4波長板82を再び通過することで、P偏光の直線偏光となるレーザ光となる。このため、基板P(又は回転ドラムDRの外周面)から発生して偏光ビームスプリッタPBSに照射される反射光は、偏光ビームスプリッタPBSを透過する。なお、偏光ビームスプリッタPBSを透過した反射光は、リレーレンズ94を介してキャリブレーション検出系31に照射される。一方で、偏向ビームスプリッタPBSで反射された描画ビームLBは、1/4波長板82を通過して走査器83に照射される。
 図4及び図7に示すように、走査器83は、反射ミラー96と、回転ポリゴンミラー(回転多面鏡)97と、原点検出器98とを有する。1/4波長板82を通過した描画ビームLBは、リレーレンズ95を介して反射ミラー96に照射される。反射ミラー96で反射された描画ビームLBは、回転ポリゴンミラー97に向かう。回転ポリゴンミラー97は、Z方向に延びる回転軸97aと、回転軸97a周りに形成される複数の反射面(例えば8面)97bとを含んで構成されている。回転ポリゴンミラー97は、回転軸97aを中心に所定の回転方向に回転させることで、反射面97bに照射される描画ビームLBの反射角を連続的に変化させ、これにより、反射した描画ビームLBを基板P上の描画ラインLL1に沿って走査させている。回転ポリゴンミラー97で反射された描画ビームLBは、折り曲げミラー84に照射される。原点検出器98は、基板Pの描画ラインLL1に沿って走査する描画ビームLBの原点を検出している。原点検出器98は、各反射面97bで反射する描画ビームLBを挟んで、反射ミラー96の反対側に配置されている。このため、原点検出器98は、f-θレンズ系85に照射される前の描画ビームLBを検出している。つまり、原点検出器98は、基板P上の描画ラインLL1の描画開始位置に照射される直前のタイミングで描画ビームLBの通過を検出している。
 走査器83から折り曲げミラー84に照射された描画ビームLBは、折り曲げミラー84により反射され、f-θレンズ系85に照射される。f-θレンズ系85は、テレセントリックf-θレンズを含んでおり、折り曲げミラー84を介して回転ポリゴンミラー97から反射された描画ビームLBを、基板Pの描画面に対し垂直に投射する。このとき、回転ポリゴンミラー97の各反射面97bと、基板Pの描画面とが、描画ラインLL1と直交した副走査方向(基板Pの長尺方向)関して光学的に共役となるように、回転ポリゴンミラー97に向かう描画ビームLBの光路中と、f-θレンズ系85から射出する描画ビームLBの光路中との各々にシリンドリカルレンズ(不図示)が配置され、f-θレンズ系85と協働する面倒れ補正光学系も設けられている。
 ここで、図7に示すように、複数の描画モジュールUW1~UW5における複数の走査器83は、中心面p3を挟んで、左右対称な構成となっている。複数の走査器83は、描画モジュールUW1,UW3,UW5に対応する3つの走査器83が、回転ドラムDRの回転方向の上流側(図7の-X方向側)に配置され、描画モジュールUW2,UW4に対応する2つの走査器83が、回転ドラムDRの回転方向の下流側(図7の+X方向側)に配置されている。そして、上流側の3つの走査器83と、下流側の2つの走査器83とは、中心面p3を挟んで、対向して配置されている。このとき、上流側に配置した各走査器83と、下流側に配置した各走査器83とは、回転軸Iを中心に、180°点対称な構成となっている。このため、上流側の3つの回転ポリゴンミラー97が左回り(XY面内で反時計回り)に回転しながら、回転ポリゴンミラー97に描画ビームLBが照射されると、回転ポリゴンミラー97により反射された描画ビームLBは、描画開始位置から描画終了位置へ向けて所定の走査方向(例えば図7の+Y方向)に走査される。一方で、下流側の2つの回転ポリゴンミラー97が左回りに回転しながら、回転ポリゴンミラー97に描画ビームLBが照射されると、回転ポリゴンミラー97により反射された描画ビームLBは、描画開始位置から描画終了位置へ向けて、上流側の3つの回転ポリゴンミラー97とは逆となる走査方向(例えば図7の-Y方向)に走査される。
 ここで、図4のXZ面内でみたとき、奇数番の描画モジュールUW1,UW3,UW5から基板Pに達する描画ビームLBの軸線は、設置方位線Le1と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Le1は、XZ面内において、奇数番の描画ラインLL1,LL3,LL5と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。同様に、図4のXZ面内でみたとき、偶数番の描画モジュールUW2,UW4から基板Pに達する描画ビームLBの軸線は、設置方位線Le2と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Le2は、XZ面内において、偶数番の描画ラインLL2,LL4と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。
 Y倍率補正用光学部材86は、f-θレンズ系85と基板Pとの間に配置されている。Y倍率補正用光学部材86は、各描画モジュールUW1~UW5によって形成される描画ラインLL1~LL5のY方向の寸法を、微少量だけ拡大または縮小させる。
 このように構成された描画装置11は、制御装置16により各部が制御されることで、基板P上に所定のパターンが描画される。つまり、制御装置16は、基板Pに投射される描画ビームLBが走査方向へ走査している期間中、基板Pに描画すべきパターンのCAD情報(例えばビットマップ形式)に基づいて、光偏向器81をON/OFF変調することによって描画ビームLBを偏向し、基板Pの光感応層上にパターンを描画していく。また、制御装置16は、描画ラインLL1に沿って走査する描画ビームLBの走査方向と、回転ドラムDRの回転による基板Pの搬送方向の移動とを同期させることで、露光領域A7中の描画ラインLL1に対応した部分に所定のパターンを描画する。
 このとき、各描画モジュールUW1~UW5から投射される描画ビームLBの基板P上におけるサイズ(スポット径)をD(μm)、描画ビームLBの描画ラインLL1~LL5に沿った走査速度をV(μm/秒)とした場合、光源装置CNTがパルスレーザ光源の場合は、パルス光の発光繰り返し周期T(秒)を、T<D/Vの関係としている。
 次に、図3及び図8を参照して、アライメント顕微鏡AM1,AM2について説明する。アライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板P上に予め形成されたアライメントマーク、または回転ドラムDR上に形成された基準マークや基準パターン等を検出する。以下、基板Pのアライメントマーク及び回転ドラムDRの基準マークや基準パターンを、単にマークと称す。アライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板Pと基板P上に描画される所定のパターンとを位置合せ(アライメント)したり、回転ドラムDRと描画装置11とをキャリブレーションしたりするために用いられる。
 アライメント顕微鏡AM1,AM2は、描画装置11で形成される描画ラインLL1~LL5よりも、回転ドラムDRの回転方向の上流側に設けられている。また、アライメント顕微鏡AM1は、アライメント顕微鏡AM2に比して回転ドラムDRの回転方向の上流側に配置されている。
 アライメント顕微鏡AM1,AM2は、照明光を基板P又は回転ドラムDRに投射すると共に、マークで発生した光を入射する検出プローブとしての対物レンズ系GA、対物レンズ系GAを介して受光したマークの像(明視野像、暗視野像、蛍光像等)を2次元CCD、CMOS等で撮像する撮像系GD等で構成される。なお、アライメント用の照明光は、基板P上の光感応層に対してほとんど感度を持たない波長域の光、例えば波長500~800nm程度の光である。
 アライメント顕微鏡AM1は、Y方向(基板Pの幅方向)に一列に並んで複数(例えば3つ)設けられる。同様に、アライメント顕微鏡AM2は、Y方向(基板Pの幅方向)に一列に並んで複数(例えば3つ)設けられる。つまり、アライメント顕微鏡AM1,AM2は、計6つ設けられている。
 図3では、判り易くするため、6つのアライメント顕微鏡AM1,AM2の各対物レンズ系GAのうち、3つのアライメント顕微鏡AM1の各対物レンズ系GA1~GA3の配置を示す。3つのアライメント顕微鏡AM1の各対物レンズ系GA1~GA3による基板P(又は回転ドラムDRの外周面)上の観察領域Vw1~Vw3は、図3に示すように、回転中心線AX2と平行なY方向に、所定の間隔で配置される。図8に示すように、各観察領域Vw1~Vw3の中心を通る各対物レンズ系GA1~GA3の光軸La1~La3は、何れもXZ面と平行となっている。同様に、3つのアライメント顕微鏡AM2の各対物レンズ系GAによる基板P(又は回転ドラムDRの外周面)上の観察領域Vw4~Vw6は、図3に示すように、回転中心線AX2と平行なY方向に、所定の間隔で配置される。図8に示すように、各観察領域Vw4~Vw6の中心を通る各対物レンズ系GAの光軸La4~La6も、何れもXZ面と平行となっている。そして、観察領域Vw1~Vw3と、観察領域Vw4~Vw6とは、回転ドラムDRの回転方向に、所定の間隔で配置される。
 このアライメント顕微鏡AM1,AM2によるマークの観察領域Vw1~Vw6は、基板Pや回転ドラムDR上で、例えば、200~500μm角程度の範囲に設定される。ここで、アライメント顕微鏡AM1の光軸La1~La3、即ち、対物レンズ系GAの光軸La1~La3は、回転中心線AX2から回転ドラムDRの径方向に延びる設置方位線Le3と同じ方向に設定される。つまり、設置方位線Le3は、図4のXZ面内でみたとき、アライメント顕微鏡AM1の観察領域Vw1~Vw3と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。同様に、アライメント顕微鏡AM2の光軸La4~La6、即ち、対物レンズ系GAの光軸La4~La6は、回転中心線AX2から回転ドラムDRの径方向に延びる設置方位線Le4と同じ方向に設定される。つまり、設置方位線Le4は、図4のXZ面内でみたとき、アライメント顕微鏡AM2の観察領域Vw4~Vw6と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。このとき、アライメント顕微鏡AM1は、アライメント顕微鏡AM2に比して回転ドラムDRの回転方向の上流側に配置されていることから、中心面p3と設置方位線Le3とがなす角度は、中心面p3と設置方位線Le4とがなす角度に比して大きくなっている。
 基板P上には、図3に示すように、5つの描画ラインLL1~LL5の各々によって描画される露光領域A7が、X方向に所定の間隔を空けて配置される。基板P上の露光領域A7の周囲には、位置合せの為の複数のアライメントマークKs1~Ks3(以下、マークと略称する)が、例えば十字状に形成されている。
 図3において、マークKs1は、露光領域A7の-Y側の周辺領域に、X方向に一定の間隔で設けられ、マークKs3は、露光領域A7の+Y側の周辺領域に、X方向に一定の間隔で設けられる。さらに、マークKs2は、X方向に隣り合う2つの露光領域A7の間の余白領域において、Y方向の中央に設けられる。
 そして、マークKs1は、アライメント顕微鏡AM1の対物レンズ系GA1の観察領域Vw1内、及びアライメント顕微鏡AM2の対物レンズ系GAの観察領域Vw4内で、基板Pが送られている間、順次捕捉されるように形成される。また、マークKs3は、アライメント顕微鏡AM1の対物レンズ系GA3の観察領域Vw3内、及びアライメント顕微鏡AM2の対物レンズ系GAの観察領域Vw6内で、基板Pが送られている間、順次捕捉されるように形成される。さらに、マークKs2は、それぞれ、アライメント顕微鏡AM1の対物レンズ系GA2の観察領域Vw2内、及びアライメント顕微鏡AM2の対物レンズ系GAの観察領域Vw5内で、基板Pが送られている間、順次捕捉されるように形成される。
 このため、3つのアライメント顕微鏡AM1,AM2のうち、回転ドラムDRのY方向の両側のアライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板Pの幅方向の両側に形成されたマークKs1,Ks3を常時観察または検出することができる。また、3つのアライメント顕微鏡AM1,AM2のうち、回転ドラムDRのY方向の中央のアライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板P上に描画される露光領域A7同士の間の余白部等に形成されるマークKs2を常時観察または検出することができる。
 ここで、露光装置EXは、いわゆるマルチビーム型の描画装置11を適用している為、複数の描画モジュールUW1~UW5の各描画ラインLL1~LL5によって、基板P上に描画される複数のパターン同士を、Y方向に好適に継ぎ合わせるべく、複数の描画モジュールUW1~UW5による継ぎ精度を許容範囲内に抑える為のキャリブレーションが必要となる。また、複数の描画モジュールUW1~UW5の各描画ラインLL1~LL5に対するアライメント顕微鏡AM1,AM2の観察領域Vw1~Vw6の相対的な配置関係(或いは、設計上の配置間隔に対する誤差量)はベースラインと呼ばれ、相対的な配置関係や誤差量は、ベースライン管理によって精密に求められている必要がある。そのベースライン管理の為にも、キャリブレーションが必要となる。
 複数の描画モジュールUW1~UW5による継ぎ精度を確認する為のキャリブレーション、アライメント顕微鏡AM1,AM2のベースライン管理の為のキャリブレーションでは、基板Pを支持する回転ドラムDRの外周面の少なくとも一部に、基準マークや基準パターンを設ける必要がある。そこで、図9に示すように、露光装置EXでは、外周面に基準マークや基準パターンを設けた回転ドラムDRを用いている。
 回転ドラムDRは、その外周面の両端側に、後述する回転位置検出機構14の一部を構成するスケール部GPa,GPbが形成されている。また、回転ドラムDRは、スケール部GPa,GPbの内側に、凹状の溝、若しくは凸状のリムによる狭い幅の規制帯CLa,CLbが全周に渡って刻設されている。基板PのY方向の幅は、その2本の規制帯CLa,CLbのY方向の間隔よりも小さく設定され、基板Pは回転ドラムDRの外周面のうち、規制帯CLa,CLbで挟まれた内側の領域に密着して支持される。
 回転ドラムDRは、規制帯CLa,CLbで挟まれた外周面に、回転中心線AX2に対して+45度で傾いた複数の線パターンRL1と、回転中心線AX2に対して-45度で傾いた複数の線パターンRL2とを、一定のピッチ(周期)Pf1,Pf2で繰り返し刻設したメッシュ状の基準パターン(基準マークとしても利用可能)RMPが設けられる。
 基準パターンRMPは、基板Pと回転ドラムDRの外周面とが接触する部分において、摩擦力や基板Pの張力等の変化が生じないように、全面均一な、斜めパターン(斜格子状パターン)としている。なお、線パターンRL1,RL2は、必ずしも斜め45度である必要はなく、線パターンRL1をY軸と平行にし、線パターンRL2をX軸と平行にした縦横のメッシュ状パターンとしても良い。さらに、線パターンRL1,RL2を90度で交差させる必要はなく、隣接する2本の線パターンRL1と、隣接する2本の線パターンRL2とで囲まれた矩形領域が、正方形(又は長方形)以外の菱形になるような角度で、線パターンRL1,RL2を交差させても良い。
 次に、図3、図4及び図8を参照して、回転位置検出機構14について説明する。図8に示すように、回転位置検出機構14は、回転ドラムDRの回転位置を光学的に検出するものであり、例えばロータリーエンコーダ等を用いたエンコーダシステムが適用されている。回転位置検出機構14は、回転ドラムDRの両端部に設けられるスケール部(指標)GPa,GPbと、スケール部GPa,GPbの各々と対向する複数のエンコーダヘッド(読取りヘッド)EN1,EN2,EN3,EN4とを有する。図4及び図8では、スケール部GPaに対向した4つのエンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4だけが示されているが、スケール部GPbにも同様のエンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4が対向して配置される(図10参照)。
 スケール部GPa,GPbは、回転ドラムDRの外周面の周方向の全体に亘って環状にそれぞれ形成されている。スケール部GPa,GPbの目盛は、回転ドラムDRの外周面の周方向に一定のピッチ(例えば20μm)で凹状又は凸状の格子線を刻設した回折格子であり、インクリメンタル型スケールとして構成される。このため、スケール部GPa,GPbは、回転中心線AX2周りに回転ドラムDRと一体に回転する。
 基板Pは、回転ドラムDRの両端のスケール部GPa,GPbを避けた内側、つまり、規制帯CLa,CLbの内側に巻き付けられるように構成される。厳密な配置関係を必要とする場合、スケール部GPa,GPbの外周面と、回転ドラムDRに巻き付いた基板Pの部分の外周面とが同一面(中心線AX2から同一半径)になるように設定する。その為には、スケール部GPa,GPbの外周面を、回転ドラムDRの基板巻付け用の外周面に対して、径方向に基板Pの厚み分だけ高くしておけば良い。このため、回転ドラムDRに形成されるスケール部GPa,GPbの外周面を、基板Pの外周面とほぼ同一の半径に設定することができる。そのため、エンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4は、回転ドラムDRに巻き付いた基板P上の描画面と同じ径方向位置でスケール部GPa,GPbを検出することができ、計測位置と処理位置とが回転系の径方向に異なることで生ずるアッベ誤差を小さくすることができる。
 エンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4は、回転中心線AX2からみてスケール部GPa,GPbの周囲にそれぞれ配置されており、回転ドラムDRの周方向において異なる位置となっている。このエンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4は、制御装置16に接続されている。エンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4は、スケール部GPa,GPbに向けて計測用の光ビームを投射し、その反射光束(回折光)を光電検出することにより、スケール部GPa,GPbの周方向の位置変化に応じた検出信号(例えば、90度の位相差を持った2相信号)を制御装置16に出力する。制御装置16は、エンコーダヘッドEN1~EN4の各々からの検出信号(2相信号)を不図示のカウンター回路で内挿補間してデジタル処理することにより、回転ドラムDRの角度変化、即ち、エンコーダヘッドEN1~EN4の各々の設置位置における回転ドラムDRの外周面の周方向の位置変化をサブミクロンの分解能で計測することができる。このとき、制御装置16は、回転ドラムDRの角度変化から、回転ドラムDRにおける基板Pの搬送速度や周方向の移動量も計測することができる。
 また、図4及び図8に示すように、エンコーダヘッドEN1は、設置方位線Le1上に配置される。設置方位線Le1は、XZ面内において、エンコーダヘッドEN1による計測用光ビームのスケール部GPa(GPb)上への投射領域(検出位置)と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Le1は、XZ面内において、描画ラインLL1,LL3,LL5と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドEN1の読取位置と回転中心線AX2とを結ぶ線と、描画ラインLL1,LL3,LL5と回転中心線AX2とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。
 同様に、図4及び図8に示すように、エンコーダヘッドEN2は、設置方位線Le2上に配置される。設置方位線Le2は、XZ面内において、エンコーダヘッドEN2による計測用光ビームのスケール部GPa(GPb)上への投射領域と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Le2は、XZ面内において、描画ラインLL2,LL4と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドEN2の読取位置と回転中心線AX2とを結ぶ線と、描画ラインLL2,LL4と回転中心線AX2とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。
 また、図4及び図8に示すように、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、XZ面内において、エンコーダヘッドEN3による計測用光ビームのスケール部GPa(GPb)上への投射領域と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Le3は、XZ面内において、アライメント顕微鏡AM1による基板Pの観察領域Vw1~Vw3と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドEN3の読取位置と回転中心線AX2とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡AM1の観察領域Vw1~Vw3と回転中心線AX2とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。
 同様に、図4及び図8に示すように、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、XZ面内において、エンコーダヘッドEN4による計測用光ビームのスケール部GPa(GPb)上への投射領域と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Le4は、XZ面内において、アライメント顕微鏡AM2による基板Pの観察領域Vw4~Vw6と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドEN3の読取位置と回転中心線AX2とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡AM2の観察領域Vw4~Vw6と回転中心線AX2とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。
 エンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4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で表す場合、図4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、複数の描画モジュールUW1~UW5及びエンコーダヘッドEN1,EN2が配置される。
 ここで、制御装置16は、エンコーダヘッドEN1,EN2によってスケール部(回転ドラムDR)GPa,GPbの回転角度位置を検出し、検出した回転角度位置に基づいて基板Pの移動位置を特定しつつ、奇数番及び偶数番の描画モジュールUW1~UW5による描画制御を行っている。つまり、制御装置16は、基板Pに投射される描画ビームLBが走査方向へ走査している期間中、基板Pに描画すべきパターンのCAD情報に基づいて、光偏向器81をON/OFF変調するが、光偏向器81によるON/OFF変調のタイミングを、検出した回転角度位置(基板Pの移動位置)に基づいて行うことで、基板Pの光感応層上にパターンを精度良く描画することができる。
 また、制御装置16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2により基板P上のアライメントマークKs1~Ks3が検出されたときの、エンコーダヘッドEN3,EN4によって検出されるスケール部GPa,GPb(回転ドラムDR)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Ks1~Ks3の位置と回転ドラムDRの回転角度位置との対応関係を求めることができる。同様に、制御装置16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2により回転ドラムDR上の基準パターンRMPが検出されたときの、エンコーダヘッドEN3,EN4によって検出されるスケール部GPa,GPb(回転ドラムDR)の回転角度位置を記憶することにより、回転ドラムDR上の基準パターンRMPの位置と回転ドラムDRの回転角度位置との対応関係を求めることができる。このように、アライメント顕微鏡AM1,AM2は、観察領域Vw1~Vw6内で、マークをサンプリングした瞬間の回転ドラムDRの回転角度位置(又は周方向位置)を精密に計測することができる。そして、露光装置EXでは、この計測結果に基づいて、基板Pと基板P上に描画される所定のパターンとを位置合せ(アライメント)したり、回転ドラムDRと描画装置11とをキャリブレーションしたりする。
 ところで、マルチビーム型の露光装置EXでは、回転ドラムDRによって基板Pが搬送方向(長尺方向)に搬送されながら、基板P上の複数の描画ラインLL1~LL5に沿って描画ビームLBが走査される。ここで、基板Pは、回転ドラムDRの外周面の一部に巻き付けて搬送されるが、回転ドラムDRの回転による振動等の影響によって、回転ドラムDRと第2光学定盤25との配置関係が相対的に変位する場合がある。回転ドラムDRと第2光学定盤25との配置関係の変位としては、例えば、XY面内おいて、回転ドラムDRの回転中心線AX2が、Y方向に対して傾いてしまうことである。この場合、回転ドラムDRの位置が変位することにより、回転ドラムDRに巻き付けられた基板Pと、第2光学定盤25上に設置された描画装置11との相対配置関係が、露光に適した所定の相対配置関係(初期設定状態)から変位してしまう。このため、第1実施形態の露光装置EXでは、回転ドラムDRと描画装置11との相対的な配置関係を計測する為に、エンコーダヘッドEN1~EN4の取付けを図10に示すような構成とする。
 図10は、図1の露光装置のエンコーダヘッドの配置を示す平面図である。図10に示すように、エンコーダヘッド(第1検出装置)EN1,EN2は、取付部材100を介して、第2光学定盤25に取り付けられている。一方で、エンコーダヘッド(第2検出装置)EN3,EN4は、取付部材101を介して、本体フレーム21に取り付けられ、また、アライメント顕微鏡AM1,AM2も本体フレーム21に取り付けられている。エンコーダヘッドEN1,EN2は、回転ドラムDRの回転中心線AX2の両側に設けられる一対のスケール部GPa,GPbに対応させて一対設けられている。このため、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2は、スケール部GPa,GPbのそれぞれの回転位置を検出している。
 また、第1光学定盤23と第2光学定盤25との間には、回転機構24による回転量を計測する回転量計測装置105が設けられている。回転量計測装置105は、例えば、リニアエンコーダが用いられ、直動する方向が回転軸Iの周方向に沿うように、回転軸Iから遠い側に配置されている。制御装置16は、回転量計測装置105により検出された回転軸Iの周方向における微少移動量に基づいて、第1光学定盤23に対する第2光学定盤25の回転量を検出する。また、回転機構24は、駆動部106を含み、駆動部106が制御装置16により駆動制御されることで、第2光学定盤25を回転させる。このとき、制御装置16は、回転量計測装置105によって検出される回転量が、所定の回転量となるように、駆動部106の駆動制御を行って、第2光学定盤25を回転させている。
 図11は、図10の構成において、回転ドラムDRと描画装置11(特に第2光学定盤25)とがXY面内において相対的に微小回転した場合を説明する平面図である。図11に示すように、回転ドラムDRの回転中心線AX2はY方向に延びており、回転中心線AX2が静止座標系XYZのY軸と正確に平行な状態のとき、回転中心線AX2が基準位置にあるとする。ここで、XY面内において、回転中心線AX2が、床振動や装置内の駆動源からの振動等の影響によって、基準位置から所定の角度θ分だけ傾いたとする。なお、図11では、左回りの変位を+θとし、右回りの変位を-θとする。XY面内において、回転中心線AX2が基準位置から所定の角度分だけ傾くと、回転ドラムDRの軸方向における一端部が、所定の方向(例えば図11の-X方向)に移動する一方で、回転ドラムDRの軸方向における他端部が、回転ドラムDRの一端部とは反対の方向(例えば図11の+X方向)に移動する。
 このため、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2は、回転中心線AX2が基準位置から所定の角度θ分だけ傾くことで、スケール部GPa側のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転位置(スケール部GPaの移動位置)と、スケール部GPb側のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転位置(スケール部GPbの移動位置)とに、角度θに応じた差が生じてくる。よって、制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転位置に基づいて、XY面内における回転ドラムDRの回転中心線AX2の傾き角度θを検出することができる。具体的には、スケール部GPa側のエンコーダヘッドEN1に対応したカウンタ回路で計数される計数値(スケールGPaの移動位置)をCD1a、スケール部GPb側のエンコーダヘッドEN1に対応したカウンタ回路で計数される計数値(スケールGPbの移動位置)をCD1bとしたとき、計数値CD1aと計数値CD1bとの差分値を、回転ドラムDR(スケール部GPa、GPb)が一定の角度だけ回転するごと、或いは一定の時間ごとに、逐次求め、その差分値の変化をモニターすることで、回転ドラムDRの回転中心線AX2のXY面内での傾き変動(角度θ)を計測することができる。一対のエンコーダヘッドEN2についても同様にして、スケール部GPa側のエンコーダヘッドEN2に対応したカウンタ回路で計数される計数値(スケールGPaの移動位置)をCD2a、スケール部GPb側のエンコーダヘッドEN2に対応したカウンタ回路で計数される計数値(スケールGPbの移動位置)をCD2bとして、その差分値の変化をモニターすれば良い。
 なお、傾き変動(角度θ)の計測に際しては、一対のエンコーダヘッドEN1と、一対のエンコーダヘッドEN2とが、先の図4のようにX方向に関して中心面p3を挟んで対称的な位置に設置されるので、スケール部GPaと対向するエンコーダヘッドEN1による計数値CD1aと、スケール部GPbと対向するエンコーダヘッドEN2による計数値CD2bとの差分値の変化、或いはスケール部GPaと対向するエンコーダヘッドEN2による計数値CD2aと、スケール部GPbと対向するエンコーダヘッドEN1による計数値CD1bとの差分値の変化をモニターしても良い。
 ここで、制御装置16は、回転ドラムDRにより搬送される基板Pに対し、描画装置11による描画を好適に行うべく、アライメント顕微鏡AM1,AM2の検出結果に基づいて、基板Pに対する描画装置11の位置を補正している。つまり、制御装置16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2により検出したマークKs1~Ks3の位置に基づいて、基板Pの形状や基板P上に既に形成されたデバイスパターン(下地パターン)領域の変形等の状態を検出し、検出した変形状態(特に傾斜等)に対応するような相対的な補正回転量θを求める。なお、補正回転量θは、X方向に延びる基準線からの角度である。なお、図11では、左回りの変位を+θとし、右回りの変位を-θとする。そして、制御装置16は、求めた補正回転量θに基づいて、回転機構24の駆動部106を制御することにより、回転ドラムDRに対する第2光学定盤25の配置関係を補正する。
 このとき、制御装置16は、求めた相対的な補正回転量θに基づいて、回転機構24(第2光学定盤25)を初期位置から回転補正させると、エンコーダヘッドEN1、EN2も回転してしまうので、回転補正後に計測される回転中心線AX2の傾きθを考慮することができない、すなわち意味をなさなくなる。このため、制御装置16は、事前(又は直前)に計測された回転中心線AX2の傾きθを考慮して、補正回転量θに基づいて、回転機構24を回転させている。
 具体的に、制御装置16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2の検出結果に基づいて計測された相対的な補正回転量θがゼロとなるように、つまり、「θ-θ(=0°)」がゼロとなるように、回転量計測装置105により回転機構24による回転量を計測しながら、回転機構24を回転させる。
 このように、制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2の各検出結果に基づいて、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係から、ずれ情報であるXY面内での回転中心線AX2の傾き(XY面内での回転ドラムDRの傾き)θを求め、アライメント顕微鏡AM1,AM2によって求めた基板PのXY面内での傾きに対応した補正回転量θと回転中心線AX2の傾きθとの偏差が減少するように、つまり、所定の相対配置関係を維持するように、回転機構24の駆動部106を制御する。
 続いて、図12を参照して、露光装置EXの調整方法について説明する。図12は、第1実施形態の露光装置の調整方法に関するフローチャートである。制御装置16は、基板Pに対し描画装置11により好適に描画すべく、回転機構24により回転ドラムDRと第2光学定盤25の配置関係を補正する場合、先ず、アライメント顕微鏡AM1,AM2により検出した検出結果(基板P上のデバイスパターン領域の傾き等)を取得する(ステップS1)。制御装置16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2により検出した検出結果に基づいて、回転機構24によって調整すべき補正回転量θを求める(ステップS2)。この後、制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2の検出結果の比較から、傾きθに関する情報を取得する(ステップS3)。制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2によって検出されるスケール部GPa,GPbのそれぞれの回転角度位置(計数値CD1a、CD1b、CD2a、CD2b)に基づいて、回転中心線AX2の傾きθを求める(ステップS4)。そして、制御装置16は、求めた補正回転量θ及び回転中心線AX2の傾きθの偏差、つまり、「θ-θ」がゼロとなるように、回転機構24をフィードバック制御等により回転させる(ステップS5)。なお、このステップS5の後、制御装置16は、再度、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2によって検出されるスケール部GPa,GPbのそれぞれの回転角度位置(計数値CD1a、CD1b、CD2a、CD2b)に基づいて、回転中心線AX2の新たな傾きθ’を適当な時間間隔で求める。そして、装置の振動等によって、新たな傾きθ’が変化してきた場合は、その新たな傾きθ’が維持されるように、回転機構24がフィードバック制御される。
 以上、第1実施形態は、エンコーダヘッドEN1,EN2を、第2光学定盤25に取り付けたので、露光装置EXは、エンコーダヘッドEN1,EN2の検出結果に基づいて、XY面内における、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係からのずれ情報(回転中心線AX2の傾きθ)を求めることができる。そして、露光装置EXは、求めたずれ情報に基づいて、回転ドラムDRと第2光学定盤25との相対配置関係を補正することが可能となる。よって、露光装置EXは、回転ドラムDRの回転による振動等の影響により、回転ドラムDRの位置が変位しても、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係を維持することができるため、基板Pに対して精度良く描画装置11による描画を行うことができる。
 また、第1実施形態は、エンコーダヘッドEN1,EN2を、設置方位線Le1,Le2上に設けることができる。このため、エンコーダヘッドEN1と回転中心線AX2とを結ぶ方向と、奇数番の描画ラインLL1,LL3,LL5と回転中心線AX2とを結ぶ方向とを同じ方向とすることができる。同様に、エンコーダヘッドEN2と回転中心線AX2とを結ぶ方向と、偶数番の描画ラインLL2,LL4と回転中心線AX2とを結ぶ方向とを同じ方向とすることができる。このため、エンコーダヘッドEN1,EN2と、描画ラインLL1~LL5との配置関係を合わせることができる。よって、回転ドラムDRの位置が変位しても、回転ドラムDRに対する描画ラインLL1~LL5の配置関係を、エンコーダヘッドEN1,EN2によって精度良く計測できることから、外乱による影響を受け難い計測を行うことができる。
 また、第1実施形態は、エンコーダヘッドEN3,EN4を、本体フレーム21に取り付けることができる。このため、露光装置EXは、エンコーダヘッドEN3,EN4の検出結果に基づいて、アライメント顕微鏡AM1,AM2によるマークKs1~Ks3の計測を、本体フレーム21(回転ドラムDRの軸受部)を静止基準として行うことができる。そして、露光装置EXは、アライメント顕微鏡AM1,AM2の検出結果に基づいて、回転機構24によって補正すべき相対的な補正回転量θを求めることができる。よって、露光装置EXは、求めた補正回転量θとずれ情報である回転中心線AX2の傾きθとの偏差に基づいて、回転ドラムDRと第2光学定盤25との配置関係を精密に補正することが可能となる。
 また、第1実施形態は、エンコーダヘッドEN3,EN4を、設置方位線Le3,Le4上に設けることができる。このため、エンコーダヘッドEN3と回転中心線AX2とを結ぶ方向と、観察領域Vw1~Vw3と回転中心線AX2とを結ぶ方向とを、同じ方向とすることができる。また、エンコーダヘッドEN4と回転中心線AX2とを結ぶ方向と、観察領域Vw4~Vw6と回転中心線AX2とを結ぶ方向とを、同じ方向とすることができる。このため、エンコーダヘッドEN3,EN4の配置関係と、観察領域Vw1~Vw6との配置関係を合わせることができる。よって、回転ドラムDRの位置が変位しても、回転ドラムDRに対する観察領域Vw1~Vw6の配置関係を、エンコーダヘッドEN3,EN4によって精度良く計測できることから、外乱による影響を受け難い計測を行うことができる。
 また、第1実施形態は、回転機構24により第1光学定盤23に対し第2光学定盤25を回転させることで、回転ドラムDRと第2光学定盤25との配置関係を補正することができる。このため、露光装置EXは、第2光学定盤25に設置された描画装置11により形成される描画ラインLL1~LL5を、回転ドラムDRに巻き付けられる基板Pに対して適切な位置に補正することができ、基板Pに精度良く描画装置11による描画を行うことができる。
 なお、第1実施形態では、補正回転量θを求めるためのステップS1及びステップS2を実行した後、ずれ情報を求めるためのステップS3及びステップS4を実行したが、この構成に限定されない。補正回転量θを求めるためのステップS1及びステップS2と、ずれ情報を求めるためのステップS3及びステップS4とを並行に行ってもよいし、ずれ情報を求めるためのステップS3及びステップS4を実行した後、補正回転量θを求めるためのステップS1及びステップS2を実行してもよい。
[第2実施形態]
 次に、図13を参照して、第2実施形態の露光装置EXについて説明する。図13は、第2実施形態の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。なお、第2実施形態では、第1実施形態と重複する記載を避けるべく、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1実施形態と同様の構成要素については、第1実施形態と同じ符号を付して説明する。第1実施形態の露光装置EXでは、回転ドラムDRと第2光学定盤25との配置関係の変位として、XY面内おいて、回転ドラムDRの回転中心線AX2がX方向(基準位置)に対して傾く場合について説明した。第2実施形態の露光装置EXでは、回転ドラムDRと第2光学定盤25との配置関係の変位として、YZ面内において、回転ドラムDRの回転中心線AX2がY方向(基準位置)に対して傾く場合について説明する。
 図13に示すように、三点座22は、本体フレーム21と、第1光学定盤23及び第2光学定盤25とを連結する連結機構として機能している。ここで、第1実施形態では、三点座22を介して連結される本体フレーム21と第1光学定盤23とを第1支持部材として機能させ、第2光学定盤25を第2支持部材として機能させ、回転機構24を連結機構として機能させていた。第2実施形態では、本体フレーム21を第1支持部材として機能させ、回転機構24を介して連結される第1光学定盤23と第2光学定盤25とを第2支持部材として機能させ、三点座22を連結機構として機能させている。
 三点座22は、モータやピエゾ素子等を含む駆動部110を含み、駆動部110が制御装置16により駆動制御されることで、各支持点22aにおけるZ方向の長さ(高さ)を独立に調整し、これにより、本体フレーム21に対する第1光学定盤23の傾きを調整する。ここで、回転中心線AX2はY方向に延びており、Y方向に延びる回転中心線AX2の位置を基準位置とする。YZ面内において、基準位置となる回転中心線AX2が、回転による振動等の影響によって、基準位置から所定の角度分だけ傾く。回転中心線AX2が基準位置から所定の角度分だけ傾くと、回転ドラムDRの軸方向における一端部が、所定の方向(例えば図13の-Z方向)に移動する一方で、回転ドラムDRの軸方向における他端部が、回転ドラムDRの一端部とは反対の方向(例えば図13の+Z方向)に相対移動したことになる。
 このため、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2が、第2光学定盤25(又は第1光学定盤23)側に取り付けられている場合は、回転中心線AX2が基準位置から所定の角度分だけYZ面内で傾くことで、スケール部GPa側のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転角度位置(計数値CD1a、CD2a)と、スケール部GPb側のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転角度位置(計数値CD1b、CD2b)とに差が生じ得る。よって、制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転角度位置に基づいて、YZ面内における、回転ドラムDRの回転中心線AX2のYZ面内での傾き変化を検出することができる。但し、スケール部GPa側のエンコーダEN1,EN2や、スケール部GPb側のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転角度位置の情報には、回転中心線AX2(回転ドラムDR)のZ方向の変位に対しては、ほとんど感度を持たず、第1実施形態のように、回転中心線AX2(回転ドラムDR)のX方向の変位に対して感度を持つような構成となっている。
 そこで、第2実施形態においては、図4、図8、図10、図11で示したアライメント顕微鏡AM1、AM2の設置方位に配置された一対のエンコーダヘッドEN3,EN4方向を用いて、回転中心線AX2(回転ドラムDR)の両端側のZ方向の変位を計測する。このため、図10、図11のように、本体フレーム21に取り付けてあったエンコーダヘッドEN3,EN4を第1光学定盤23または第2光学定盤25に取り付け、スケール部GPaと対向する一対のエンコーダヘッドEN3、EN4により検出される回転角度位置(対応するカウンタ回路の計数値CD3a、CD4a)と、スケール部GPbと対向する一対のエンコーダヘッドEN3、EN4により検出される回転角度位置(対応するカウンタ回路の計数値CD3b、CD4b)との差分に基づいて、YZ面内における、基準位置の回転中心線AX2に対する、回転ドラムDRの回転中心線AX2の傾きを検出してもよい。
 そして、制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN3,EN4の各検出結果(計数値CD3a、CD3b、CD4a、CD4b)に基づいて、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係から、ずれ情報であるYZ面内での回転中心線AX2の傾きを求め、求めた回転中心線AX2の傾きが減少するように、つまり、所定の相対配置関係を維持するように、三点座22の駆動部110を制御し、第2光学定盤25全体の傾きを補正する。
 以上、第2実施形態は、エンコーダヘッドEN3,EN4(またはエンコーダヘッドEN1,EN2)を、第2光学定盤25に取り付けることにより、エンコーダヘッドEN3,EN4(またはエンコーダヘッドEN1,EN2)の検出結果(回転角度位置の差分)に基づいて、YZ面内における、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係からのずれ情報(Z方向の変位やYZ面内での傾き)を求めることができる。そして、露光装置EXは、求めたずれ情報に基づいて、回転ドラムDRと第2光学定盤25との相対配置関係を補正することが可能となる。よって、露光装置EXは、振動等の影響により回転ドラムDRの位置が変位しても、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係を維持することができるため、基板Pに対して精度良く露光を行うことができる。
[第3実施形態]
 次に、図14を参照して、第3実施形態の露光装置EXについて説明する。図14は、第3実施形態の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。なお、第3実施形態でも、第1及び第2実施形態と重複する記載を避けるべく、第1及び第2実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1及び第2実施形態と同様の構成要素については、第1及び第2実施形態と同じ符号を付して説明する。第1及び第2実施形態の露光装置EXでは、回転機構24及び三点座22によって、描画装置11側(第2支持部材側)の位置を変位させていた。第3実施形態の露光装置EXでは、X移動機構121及びZ移動機構122によって、回転ドラムDR(回転中心軸AX2)の両端側の位置をX方向とZ方向とに変位させている。
 図14に示すように、回転ドラムDRは、軸方向の両側にシャフト部Sf2が設けられ、各シャフト部Sf2は、ベアリング123を介して本体フレーム21に回転可能に軸支されている。両側のベアリング123には、X移動機構121及びZ移動機構122がそれぞれ隣接して設けられ、各X移動機構121及び各Z移動機構122は、ベアリング123をX方向及びZ方向に移動(微動)させることができる。
 ここで、第3実施形態では、ベアリング123を第1支持部材として機能させ、装置フレーム13を第2支持部材として機能させ、各X移動機構121及び各Z移動機構122を連結機構として機能させている。
 両側の一対のX移動機構121は、両側の一対のベアリング123をX方向にそれぞれ移動させることが可能となっており、XY面内において、回転ドラムDRの回転中心線AX2の傾きとX方向位置を微調整している。ここで、回転中心線AX2は、第1実施形態と同様に、Y方向に延びており、Y方向に延びる回転中心線AX2の位置を基準位置とする。XY面内において、基準位置となる回転中心線AX2が、振動等の影響によって、基準位置から所定の角度分だけ傾いた場合、両側の一対のX移動機構121の駆動量を調整することで、回転ドラムDRのXY面内での傾きが補正できる。
 また、両側の一対のZ移動機構122は、両側の一対のベアリング123をZ方向にそれぞれ移動させることが可能となっており、YZ面内において、回転ドラムDRの回転中心線AX2の傾きとZ方向位置を微調整している。ここで、回転中心線AX2は、第2実施形態と同様に、Y方向に延びており、Y方向に延びる回転中心線AX2の位置を基準位置とする。YZ面内において、基準位置となる回転中心線AX2が、振動等の影響によって、基準位置から所定の角度分だけ傾いた場合、両側の一対のZ移動機構122の駆動量を調整することで、回転ドラムDRのYZ面内での傾きが補正できる。
 一対のエンコーダヘッドEN1,EN2は、第1実施形態で説明したように、第2光学定盤25と回転ドラムDR(回転中心線AX2)とのXY面内における相対的な傾き誤差を計測可能である。また、第3実施形態でも、第2実施形態と同様に、エンコーダヘッドEN3,EN4を第2光学定盤25(または第1光学定盤23)に取り付けた場合、一対のエンコーダヘッドEN3,EN4は、第2実施形態で説明したように、第2光学定盤25と回転ドラムDR(回転中心線AX2)とのYZ面内における相対的な傾き誤差を計測可能である。
 そこで、制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2の各検出結果(計数値CD1a、CD1b、CD2a、CD2b)に基づいて、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係からのずれ情報(XY面内における回転中心線AX2の相対的な傾きθ)を求める。さらに制御装置16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2の検出結果に基づいて、基板P上のデバイスパターン領域の傾き等を計測し、X移動機構121による補正回転量θを求める。制御装置16は、求めた補正回転量θと回転中心線AX2の傾きθとの偏差が減少するように、つまり、所定の相対配置関係を維持するように、両側のX移動機構121の駆動量を制御する。同様に、制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN3,EN4の各検出結果(計数値CD3a、CD3b、CD4a、CD4b)に基づいて、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係から、ずれ情報であるYZ面内での回転中心線AX2の傾き(θとする)を求め、求めた回転中心線AX2の傾きθが減少するように、つまり、所定の相対配置関係を維持するように、両側のZ移動機構122の駆動量を制御する。
 以上、第3実施形態は、XY面内においてX移動機構121により本体フレーム21に対し回転ドラムDRをZ軸と平行な軸回りに回転させ、また、YZ面内においてZ移動機構122により本体フレーム21に対し回転ドラムDRをX軸と平行な軸回りに回転させることで、回転ドラムDRと第2光学定盤25との相対的な配置関係を調整することができる。このため、露光装置EXは、第2光学定盤25に設置された描画装置11により形成される描画ラインLL1~LL5を、回転ドラムDRに巻き付けられる基板Pに対して適切な位置に補正することができ、基板Pに精度良くデバイスパターンを露光できる。
[第4実施形態]
 次に、図15を参照して、第4実施形態の露光装置EXについて説明する。図15は、第4実施形態の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。なお、第4実施形態でも、第1から第3実施形態と重複する記載を避けるべく、第1から第3実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1から第3実施形態と同様の構成要素については、第1から第3実施形態と同じ符号を付して説明する。第3実施形態の露光装置EXでは、ベアリング123を移動させるX移動機構121及びZ移動機構122によって、回転ドラムDRの位置を変位させていた。第4実施形態の露光装置EXでは、装置フレーム13とは別体のドラム支持フレーム130によって、回転ドラムDRの位置を変位させている。
 図15に示すように、ドラム支持フレーム130は、Z方向の下方側から順に、ドラム回転機構131と、ドラム支持部材132とを有している。ドラム回転機構131は、防振ユニットSU3を介して設置面E上に設置されている。ドラム支持部材132は、ドラム回転機構131上に設置され、回転ドラムDRのシャフトを両持ちで回転可能に軸支している。ドラム回転機構131は、XY面内において、Z軸と平行な回転軸Ia(回転中心軸AX2と交差する)を中心にドラム支持部材132を回転させることで、回転ドラムDRの回転中心線AX2のXY面内での傾きを調整する。
 また、回転ドラムDRを装置フレーム13とは別体のドラム支持フレーム130に設けるようにしたので、本実施形態は、先の第1~第3実施形態における三点座22、第1光学定盤23及び回転機構24が省かれており、本体フレーム21上には、第2光学定盤25とそれに支持される描画装置11だけが設置される。ここで、第4実施形態では、ドラム支持フレーム130を第1支持部材として機能させ、装置フレーム13を第2支持部材として機能させ、ドラム回転機構131を連結機構として機能させている。
 ここで、制御装置16は、第2光学定盤25に取り付けられた一対のエンコーダヘッドEN1,EN2の各検出結果(計数値CD1a、CD1b、CD2a、CD2b)に基づいて、Y方向に延びる基準位置の回転中心線AX2に対する、回転ドラムDR(回転中心線AX2)と第2光学定盤25とのXY面内における相対的な傾きθを検出する。さらに制御装置16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2の検出結果に基づいて、基板P上のデバイスパターン領域の傾き等を計測し、ドラム回転機構131による補正回転量θを求める。制御装置16は、求めた補正回転量θと回転中心線AX2の傾きθとの偏差が減少するように、つまり、所定の相対配置関係を維持するように、ドラム回転機構131を制御する。なお、アライメント顕微鏡AM1,AM2の設置方位と同じ方向に配置される一対のエンコーダヘッドEN3,EN4は、第2光学定盤25に取り付けられるが、ドラム支持部材132側に取り付けても良い。
 以上、第4実施形態は、ドラム回転機構131によりドラム支持フレーム130を回転させることで、第2光学定盤25に対して回転ドラムDRを回転させることができるため、回転ドラムDRと第2光学定盤25との相対配置関係を補正することができる。このため、露光装置EXは、回転ドラムDRに巻き付けられる基板Pを、第2光学定盤25に設置された描画装置11により形成される描画ラインLL1~LL5に対して適切な位置に調整することができ、基板Pに精度良くデバイスパターンを露光できる。
[第5実施形態]
 次に、図16を参照して、第5実施形態の露光装置EXについて説明する。図16は、第5実施形態の露光装置のエンコーダヘッドの配置を示す平面図である。なお、第5実施形態でも、第1から第4実施形態と重複する記載を避けるべく、第1から第4実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1から第4実施形態と同様の構成要素については、第1から第4実施形態と同じ符号を付して説明する。第1実施形態の露光装置EXでは、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2によって回転ドラムDRの傾きを検出した。第5実施形態では、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2と、一対のエンコーダヘッドEN5,EN6によって回転ドラムDRの傾きを検出している。
 図16に示すように、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2は、取付部材100を介して第2光学定盤25に取り付けられている。また、一対のエンコーダヘッドEN5,EN6は、取付部材141を介して本体フレーム21に取り付けられている。ここで、各エンコーダヘッドEN1と、各エンコーダヘッドEN5は、Y方向に一定の隙間を空けて隣接して設けられている。そして、Y方向に隣接する2つのエンコーダヘッドEN1及びエンコーダヘッドEN5の各々が、共に各スケール部GPa,GPbを検出できるように、スケール部GPa,GPbはY方向の幅を広く設定してある。
 ここで、回転ドラムDRは、本体フレーム21に取り付けられていることから、制御装置16は、一対のエンコーダヘッドEN5,EN6の各々により検出される回転角度位置(対応するカウンタ回路の計数値CD5a、CD5b、CD6a、CD6bとする)に基づいて、回転ドラムDRの回転中心線AX2のXY面内における傾きθZRを検出し、検出された傾きθZRを基準位置とする。すなわち、回転中心軸AX2の一方側でスケール部GPaと対向するエンコーダヘッドEN5による計数値CD5aと、回転中心軸AX2の他方側でスケール部GPbと対向するエンコーダヘッドEN5による計数値CD5bとの差分値の変化、或いは、スケール部GPaと対向するエンコーダヘッドEN6による計数値CD6aと、回転中心軸AX2の他方側でスケール部GPbと対向するエンコーダヘッドEN6による計数値CD56との差分値の変化によって、本体フレーム21を基準とした回転ドラムDRのXY面内における傾きθZRの変動が計測できる。
 また、制御装置16は、第1実施形態と同様に、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転角度位置(計数値CD1a、CD1b、CD2a、CD2b)に基づいて、回転ドラムDRと第2光学定盤25とのXY面内における相対的な傾きθを求める。従って、一対のエンコーダヘッドEN5,EN6の各々により検出される回転角度位置に基づいて計測される傾きθZRと、一対のエンコーダヘッドEN1,EN2により検出される回転角度位置に基づいて計測される傾きθとに基づいて、第2光学定盤25を回転機構24によって回転させることで、第2光学定盤25とそれに支持されている描画装置11を、本体フレーム21(静止基準)に対して回転誤差なく設定することができる。但し、第1実施形態と同様に、基板P上に形成するデバイスパターン領域の傾き誤差に対応する場合は、アライメント顕微鏡AM1、AM2の検出結果に基づいて計測されたデバイスパターン領域の相対的な傾きθに応じた補正量を加味して回転機構24を駆動する。
 以上、第5実施形態は、一対のエンコーダヘッドEN5,EN6により検出される回転位置に基づいて、本体フレーム21を基準とした回転ドラムDRの回転中心線AX2のXY面内での傾きθZRを検出することができる。このため、制御装置16は、回転ドラムDRの回転中心線AX2の基準位置を計測することができ、これにより、回転ドラムDRと第2光学定盤25との所定の相対配置関係を精度良く計測することができる。特に、基板P上にデバイスパターン領域の第1層用のパターンを描画するファースト露光の際には、静止基準となる本体フレーム21に対して回転ドラムDRがXY面内で傾斜しても、ファースト露光のパターンが基板P上で傾いて転写されることが補正される。
[第6実施形態]
 次に、図17を参照して、第6実施形態の露光装置EXについて説明する。図17は、第6実施形態の露光装置のスケール円盤の配置を示す平面図である。なお、第6実施形態でも、第1から第5実施形態と重複する記載を避けるべく、第1から第5実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1から第5実施形態と同様の構成要素については、第1から第5実施形態と同じ符号を付して説明する。第1から第5実施形態の露光装置EXでは、回転ドラムDRの外周面に形成されたスケール部GPa,GPbを用いて、回転ドラムDRの回転位置を検出した。第6実施形態の露光装置EXでは、回転ドラムDRに取り付けられた高真円度のスケール円盤SDを用いて、回転ドラムDRの回転位置を検出している。
 図17に示すように、このスケール円盤SDは、外周面にスケール部GPa,GPbが刻設され、回転ドラムDRの端部に回転中心線AX2と直交するように固定されている。このため、スケール円盤SDは、回転中心線AX2回りに回転ドラムDRと共に一体に回転する。また、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17では、スケール円盤SDの外周面の直径を感光ドラムDRの外周面の直径よりも小さく示したが、スケール円盤SDのスケール部GPの直径を、回転ドラムDRに巻き付けられる基板Pの外周面の直径と揃える(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。
 以上、第6実施形態は、回転ドラムDRに別体のスケール円盤SDを取り付けることができるため、回転ドラムDRに適したスケール円盤SDを選択することができる。また、スケール円盤SDとして、周方向の複数ヶ所に真円度を微調整できる機構(押しネジ等)を搭載したものが利用できるので、スケール部GPの回転中心軸AX2からの偏心誤差やスケール(回折格子)のピッチ誤差等による計測誤差(累積誤差)をさらに小さくすることができる。
 なお、第1から第6実施形態は、スポット光を走査する描画装置11を用いて基板Pにパターンを形成したが、この構成に限定されず、基板Pにパターンを形成する装置であれば良く、例えば、透過型または反射型の平坦、或いは円筒状のマスクを用いて、マスクからの投影光束を基板Pに投影露光して、基板Pにパターンを形成する投影露光系であってもよい。さらに、マスクの代わりに傾斜可能な多数のマイクロミラーをマトリックス状に並べたデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)によって、描画すべきパターンに対応した光分布を基板Pに投影するマスクレス方式の露光装置であっても良い。また、基板Pにパターンを形成する装置としては、例えば、インク等の液滴を吐出するインクジェットヘッドを用いて、基板Pにパターンを形成するインクジェット方式の描画装置であってもよい。そのようなマスクレス方式の露光機やインクジェット方式の描画装置の場合も、例えば特開2010-091990号公報に開示されているように、DMDで作られるパターンに対応した光分布を基板Pに投影する露光部(パターン形成部)の複数を基板Pの幅方向に並べた構成、或いはインクジェット方式のインクノズルを備えた液滴塗布部(パターン形成部)の複数を基板Pの幅方向に並べた構成として、複数の露光部の全体、或いは複数の液滴塗布部の全体を基板Pに対してXY面内で相対回転可能な構成としても良い。
 また、第1から第6実施形態では、描画装置11を構成する複数の描画モジュールUW1~UW5が固定される第2光学定盤25を回転機構24によってXY面内で回転させる構成としたが、描画ラインLL1~LL5の各々をXY面内で平行に調整したり、XY面内で所定の傾きを持たせるように調整したりする為に、描画モジュールUW1~UW5の各々を、第2光学定盤25上でXY面内において個別に微少回転可能とするアクチュエータ(第2の回転機構、駆動機構)を設けても良い。その場合、第2光学定盤25に対する描画モジュールUW1~UW5(パターン形成部)の各々の回転角度位置(傾斜量等)を計測する個別角度計測センサを設け、一対のエンコーダヘッドEN1、又はEN2等によって計測される第2光学定盤25のXY面内での傾き量と、個別角度計測センサ(第2検出装置)で計測される描画モジュールUW1~UW5の各々の傾き量との両方に基づいて、描画ラインLL1~LL5の各々の基板P上での傾きを調整することができる。従って、回転ドラムDRを回転させて基板Pを長尺方向(X方向)に一定の速度で搬送している間に、基板Pが回転ドラムDR上でY方向に僅かにシフトする蛇行現象に伴って基板Pの送り方向が僅かに傾いた場合でも、アライメント顕微鏡AM1(又はAM2)によるアライメントマークKs1~Ks3の位置検出によって、その傾きが逐次計測可能なので、その傾きに合わせて描画ラインLL1~LL5の各々が傾くように、描画モジュールUW1~UW5の各々のアクチュエータ(駆動機構)を制御することができる。これによって、基板P上の露光領域A7に既に形成されている電子デバイス用の下地パターン(例えば、第1層パターン)に対して新たなパターンを重ね合せ露光する際、基板Pの搬送中に蛇行が生じたとしても、重ね合せ精度を基板P上の露光領域A7の全面で良好に維持することができる。
 さらに、第1から第6実施形態では、描画装置11を支持する第2光学定盤25と回転ドラムDRを支持する本体フレーム21とを、XY面内(又はYZ面内)で相対的に微少回転させるモータ等を含む駆動機構(回転機構24、三点座22の駆動部110、X移動機構121、Z移動機構122)を設けた。しかしながら、モータ等による電動操作ではなく、調整ネジ、マイクロゲージ、厚みの異なるワッシャの入替え等の手動操作によって、描画装置11と回転ドラムDRとの空間的な配置関係を相対的に微調整するように第2光学定盤25と本体フレーム21とを連結する連結機構であっても良い。このような手動操作による調整部を持った連結機構は、例えば、装置の組立時や保守点検の際に、描画装置11を搭載した第2光学定盤25(第1光学定盤23)を本体フレーム21から取り外して、再度、三点座22を介して本体フレーム21に取り付ける場合などに、三点座22の各々のXYZ方向の位置を微調整するときに有用である。
<デバイス製造方法>
 次に、図18を参照して、デバイス製造方法について説明する。図18は、各実施形態のデバイス製造方法を示すフローチャートである。
 図18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)。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を準備しておく(ステップS202)。なお、このステップS202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S203)。このステップS203には、先の各実施形態で説明した露光装置EX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(耐環境バリア層)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S204)。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S205)。以上のようにして、表示パネル(フレキシブル・ディスプレー)を製造することができる。また、図18のような表示パネルの製造以外にも、精密な配線パターン(高密度配線)が必要とされるフレキシブルプリント基板、TFT等の半導体素子とセンシング用の電極パターンとを持つ化学的センサーシート、或いはDNAチップ等をフレキシブルな基板P上に製造する際にも、上記の各実施形態による露光装置を使うことができる。
 1 デバイス製造システム
 11 描画装置
 12 基板搬送機構
 13 装置フレーム
 14 回転位置検出機構
 16 制御装置
 21 本体フレーム
 22 三点座
 23 第1光学定盤
 24 回転機構
 25 第2光学定盤
 31 キャリブレーション検出系
 44,45 XYハービング調整機構
 51 1/2波長板
 52 偏光ミラー
 53 ビームディフューザ
 60 第1ビームスプリッタ
 62 第2ビームスプリッタ
 63 第3ビームスプリッタ
 73 第4ビームスプリッタ
 81 光偏向器
 82 1/4波長板
 83 走査器
 84 折り曲げミラー
 85 f-θレンズ系
 86 Y倍率補正用光学部材
 92 遮光板
 96 反射ミラー
 97 回転ポリゴンミラー
 98 原点検出器
 100 エンコーダヘッドEN1,EN2の取付部材
 101 エンコーダヘッドEN3,EN4の取付部材
 105 回転量計測装置
 106 回転機構の駆動部
 110 三点座の駆動部
 121 X移動機構
 122 Z移動機構
 123 ベアリング
 130 ドラム支持フレーム
 131 ドラム回転機構
 132 ドラム支持部材
 141 エンコーダヘッドEN5,EN6の取付部材
 P 基板
 U1,U2 プロセス装置
 EX 露光装置
 AM1,AM2 アライメント顕微鏡
 EVC 温調チャンバー
 SU1,SU2 防振ユニット
 E 設置面
 EPC エッジポジションコントローラ
 RT1,RT2 テンション調整ローラ
 DR 回転ドラム
 AX2 回転中心線
 Sf2 シャフト部
 p3 中心面
 DL たるみ
 UW1~UW5 描画モジュール
 CNT 光源装置
 LB 描画ビーム
 I 回転軸
 LL1~LL5 描画ライン
 PBS 偏光ビームスプリッタ
 A7 露光領域
 SL ビーム分配光学系
 Le1~Le4 設置方位線
 Vw1~Vw6 観察領域
 Ks1~Ks3 アライメントマーク
 GPa,GPb スケール部
 EN1~EN6 エンコーダヘッド
 SD スケール円盤

Claims (15)

  1.  長尺のシート基板を長尺方向に送ると共に、該シート基板上に所定のパターンを順次形成する基板処理装置であって、
     前記長尺方向と交差した方向に延びる中心線から一定半径の円筒状の外周面を有し、該外周面の一部で前記シート基板を支持する円筒ドラムと、
     前記円筒ドラムを前記中心線の回りに回転可能に軸支する第1支持部材と、
     前記円筒ドラムの外周面のうち前記シート基板を支持する部分と対向して配置され、前記シート基板上に前記パターンを形成するパターン形成装置と、
     前記パターン形成装置を保持する第2支持部材と、
     前記円筒ドラムと前記パターン形成装置との相対的な配置関係を調整可能に連結する連結機構と、
     前記円筒ドラムと共に前記中心線の回りに回転し、前記円筒ドラムの回転方向または前記中心線方向の位置変化を計測する為の指標が設けられた基準部材と、
     前記第2支持部材側に設けられて、前記基準部材の指標を検出して前記円筒ドラムの回転方向または前記中心線方向の位置変化を検出する第1検出装置と、
    を備える基板処理装置。
  2.  前記第1検出装置は、前記中心線の延びる方向から見て、前記パターン形成装置による前記シート基板へのパターン形成位置が、前記第1検出装置による前記基準部材の指標の検出位置と前記中心線とを結ぶ方向とほぼ一致するように、前記第2支持部材に配置される
    請求項1に記載の基板処理装置。
  3.  前記第1支持部材側に設けられて、前記基準部材の指標を検出する第2検出装置をさらに備える
    請求項1または2に記載の基板処理装置。
  4.  前記第1支持部材側に設けられて、前記シート基板上に形成されるマークを検出する検出プローブを有するマーク検出装置を、さらに備え、
     前記第2検出装置は、前記中心線の延びる方向から見て、前記第2検出装置による前記基準部材の指標の検出位置が、前記検出プローブによる前記マークの検出位置と前記中心線とを結ぶ方向とほぼ一致するように、前記第1支持部材に配置される
    請求項3に記載の基板処理装置。
  5.  前記連結機構は、前記第1支持部材と前記第2支持部材との間に設けられ、前記第1支持部材と前記第2支持部材とが対向する方向に交差する面内の所定点を中心として、前記第1支持部材に対し前記第2支持部材を回転可能に連結する
    請求項1から4のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  6.  前記連結機構は、前記円筒ドラムの回転軸となる前記中心線と前記パターン形成装置とが相対的に傾くように、前記円筒ドラムの前記回転軸を傾斜可能に連結する
    請求項1から4のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  7.  前記第1支持部材は、設置面上に配置される本体フレームと、前記本体フレーム上に設けられる第1定盤と、前記本体フレームと前記第1定盤との間に設けられる支持機構と、を有し、
     前記第2支持部材は、前記第1定盤上に配置される第2定盤を有する
    請求項1から6のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  8.  前記連結機構は、前記第1支持部材と前記第2支持部材とを相対変位させる駆動部を含み、
     前記基準部材の指標は、前記円筒ドラムの前記中心線の方向の両側に一対設けられた回転計測用エンコーダのスケール部であり、
     前記第1検出装置は、前記一対のスケール部の各々に対向して配置される一対の読取りヘッドである
    請求項1から7のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  9.  前記駆動部を制御する制御装置を、さらに備え、
     前記制御装置は、前記一対の読取りヘッドの各検出結果に基づいて、前記円筒ドラムと前記第2支持部材との所定の相対配置関係からのずれ情報を求め、該ずれ情報に基づいて、所定の相対配置関係を維持するように前記駆動部を制御する
    請求項8に記載の基板処理装置。
  10.  中心線から一定半径の円筒状の外周面でシート基板を支持し、前記中心線の周りに回転するように第1支持部材に支持される円筒ドラムと、前記円筒ドラムに支持される前記シート基板に所定のパターンを形成するように第2支持部材に支持されるパターン形成装置とを有する基板処理装置の調整方法であって、
     前記円筒ドラムの前記中心線の方向の両側に設けられる回転計測用エンコーダの一対のスケール部の各々を、前記第2支持部材側に配置される一対の読取りヘッドにより読み取ることと、
     前記円筒ドラムと前記パターン形成装置との所定の相対配置関係からの偏差を、前記一対の読取りヘッドの検出結果から求めることと、
     前記求められた偏差が減少するように、前記第1支持部材と第2支持部材とを相対変位可能に連結する連結機構を調整することと、を含む
    基板処理装置の調整方法。
  11.  中心線から一定半径の円筒状の外周面でシート基板を支持し、前記中心線の周りに回転するように第1支持部材に支持される円筒ドラムと、前記円筒ドラムに支持される前記シート基板に所定のパターンを形成するように第2支持部材に支持されるパターン形成装置とを有する基板処理装置の調整方法であって、
     前記円筒ドラムの前記中心線の方向の両側に設けられる回転計測用エンコーダの一対のスケール部の各々を、前記第2支持部材側に配置される一対の読取りヘッドにより読み取ることと、
     前記円筒ドラムと前記パターン形成装置との所定の相対配置関係からの偏差を、前記一対の読取りヘッドの検出結果から求めることと、
     前記求められた偏差に応じて、前記パターン形成装置が前記シート基板上にパターンを形成する領域の空間的な位置を、前記円筒ドラムに対して相対的に調整することと、を含む
    基板処理装置の調整方法。
  12.  請求項1から9のいずれか1項に記載の基板処理装置を備える
    デバイス製造システム。
  13.  請求項1から9のいずれか1項に記載の前記パターン形成装置は、前記シート基板に所定のパターンの形状に応じた光エネルギーを照射する露光装置であり、
     表面に感光性機能層が形成された前記シート基板を、前記円筒ドラムの外周面の一部で支持した状態で、前記長尺方向に送ることと、
     前記シート基板の前記円筒ドラムで支持される部分に向けて、前記露光装置からの光エネルギーを照射することと、
     該照射された前記シート基板を処理することにより、前記シート基板上に所定のパターンの形状に対応した層を形成することと、を含む
    デバイス製造方法。
  14.  長尺のシート基板を長尺方向に送りながら、前記シート基板上に所定のパターンを順次形成する基板処理装置であって、
     前記長尺方向と交差した方向に延びる中心線から一定半径の円筒状の外周面を有し、該外周面の一部で前記シート基板を支持しつつ前記中心線の回りに回転可能な円筒ドラムを軸支する第1支持部材と、
     前記シート基板上に前記パターンを形成する為に、前記円筒ドラムの外周面のうち前記シート基板を支持する部分と対向して配置されるパターン形成部の複数を、前記シート基板の幅方向に並べて保持する第2支持部材と、
     前記シート基板上に形成すべき前記パターンの傾きを調整する為に、前記第1支持部材と前記第2支持部材との相対的な角度関係を調整可能とする第1の回転機構と、
     前記円筒ドラムと共に前記中心線の回りに回転し、前記円筒ドラムの回転方向または前記中心線方向の位置変化を計測する為の指標が設けられた基準部材と、
     前記第2支持部材側に設けられて、前記基準部材の指標を検出して前記円筒ドラムの回転方向の位置変化を検出すると共に、前記第1支持部材と前記第2支持部材との相対的な角度変化を検出する第1検出装置と、
    を備える基板処理装置。
  15.  前記第2支持部材は、前記複数のパターン形成部の各々を前記第2支持部材に対して個別に回転させる第2の回転機構と、前記複数のパターン形成部の各々の回転位置を計測する第2検出装置と、
    を含む請求項14に記載の基板処理装置。
PCT/JP2016/081720 2015-10-30 2016-10-26 基板処理装置、基板処理装置の調整方法、デバイス製造システム及びデバイス製造方法 Ceased WO2017073608A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680063524.2A CN108351607B (zh) 2015-10-30 2016-10-26 基板处理装置
CN202010743918.0A CN111781807B (zh) 2015-10-30 2016-10-26 基板处理装置及元件制造方法
KR1020217005193A KR102357198B1 (ko) 2015-10-30 2016-10-26 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 조정 방법, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법
KR1020187012118A KR102220858B1 (ko) 2015-10-30 2016-10-26 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 조정 방법, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법
CN202010741934.6A CN111781806B (zh) 2015-10-30 2016-10-26 基板处理装置
JP2017547823A JP6741018B2 (ja) 2015-10-30 2016-10-26 基板処理装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015213786 2015-10-30
JP2015-213786 2015-10-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017073608A1 true WO2017073608A1 (ja) 2017-05-04

Family

ID=58630287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/081720 Ceased WO2017073608A1 (ja) 2015-10-30 2016-10-26 基板処理装置、基板処理装置の調整方法、デバイス製造システム及びデバイス製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (3) JP6741018B2 (ja)
KR (2) KR102220858B1 (ja)
CN (3) CN111781807B (ja)
TW (2) TWI745865B (ja)
WO (1) WO2017073608A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007298603A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Shinko Electric Ind Co Ltd 描画装置および描画方法
JP2013200463A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Nikon Corp 基板処理装置
JP2014102444A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Nikon Corp 処理装置及びデバイス製造方法
JP2015145990A (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 株式会社ニコン 露光装置
WO2015152217A1 (ja) * 2014-04-01 2015-10-08 株式会社ニコン 基板処理装置、デバイス製造方法及び基板処理装置の調整方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316135A (ja) * 1995-05-12 1996-11-29 Nikon Corp 投影露光装置
JP3884098B2 (ja) * 1996-03-22 2007-02-21 株式会社東芝 露光装置および露光方法
JP2001215718A (ja) * 1999-11-26 2001-08-10 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
JP4202576B2 (ja) * 2000-03-23 2008-12-24 富士フイルム株式会社 走査露光装置
US7256811B2 (en) * 2002-10-25 2007-08-14 Kodak Graphic Communications Canada Company Method and apparatus for imaging with multiple exposure heads
JP2005026528A (ja) * 2003-07-03 2005-01-27 Nikon Corp 投影光学系、露光装置、調整方法、及び露光方法
JP2005316116A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 円筒外面走査装置および方法
JP2006337614A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Fujifilm Holdings Corp 描画方法および装置
JP4224479B2 (ja) 2005-09-07 2009-02-12 富士フイルム株式会社 パターン露光方法及び装置
KR100695228B1 (ko) * 2005-09-08 2007-03-14 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
JP4948866B2 (ja) * 2006-03-27 2012-06-06 富士フイルム株式会社 描画状態調整方法及び装置
JP2009116080A (ja) * 2007-11-07 2009-05-28 Nsk Ltd 露光方法及び露光装置
JP5404619B2 (ja) * 2008-06-09 2014-02-05 シャープ株式会社 露光装置
US8820234B2 (en) * 2009-10-30 2014-09-02 Esko-Graphics Imaging Gmbh Curing of photo-curable printing plates with flat tops or round tops by variable speed exposure
KR101784487B1 (ko) * 2011-07-13 2017-10-12 주식회사 원익아이피에스 기판지지부재 얼라인 장치와 이를 포함한 기판처리시스템, 및 기판지지부재 얼라인 방법
JPWO2013035661A1 (ja) * 2011-09-07 2015-03-23 株式会社ニコン 基板処理装置
TWI638241B (zh) * 2012-03-26 2018-10-11 日商尼康股份有限公司 基板處理裝置、處理裝置及元件製造方法
KR101812857B1 (ko) * 2012-08-28 2017-12-27 가부시키가이샤 니콘 기판 지지 장치, 및 노광 장치
JP2014081452A (ja) * 2012-10-16 2014-05-08 Nikon Corp 露光装置、およびデバイス製造方法
KR102204689B1 (ko) * 2013-04-18 2021-01-19 가부시키가이샤 니콘 주사 노광 장치
JP2015018006A (ja) * 2013-07-08 2015-01-29 株式会社ニコン 基板処理装置、デバイス製造システム及びデバイス製造方法
TWI709006B (zh) * 2014-04-01 2020-11-01 日商尼康股份有限公司 圖案描繪裝置及圖案描繪方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007298603A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Shinko Electric Ind Co Ltd 描画装置および描画方法
JP2013200463A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Nikon Corp 基板処理装置
JP2014102444A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Nikon Corp 処理装置及びデバイス製造方法
JP2015145990A (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 株式会社ニコン 露光装置
WO2015152217A1 (ja) * 2014-04-01 2015-10-08 株式会社ニコン 基板処理装置、デバイス製造方法及び基板処理装置の調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108351607B (zh) 2020-07-10
TWI745865B (zh) 2021-11-11
JP2020177239A (ja) 2020-10-29
JP6950787B2 (ja) 2021-10-13
TW201724322A (zh) 2017-07-01
CN111781806B (zh) 2023-06-16
KR20210024206A (ko) 2021-03-04
KR102220858B1 (ko) 2021-02-26
TWI689025B (zh) 2020-03-21
CN111781806A (zh) 2020-10-16
TW202025353A (zh) 2020-07-01
JPWO2017073608A1 (ja) 2018-08-16
CN108351607A (zh) 2018-07-31
JP2019168705A (ja) 2019-10-03
KR20180075532A (ko) 2018-07-04
KR102357198B1 (ko) 2022-02-08
JP6741018B2 (ja) 2020-08-19
CN111781807B (zh) 2024-01-12
JP6733778B2 (ja) 2020-08-05
CN111781807A (zh) 2020-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6648798B2 (ja) パターン描画装置
JP6680330B2 (ja) パターン形成装置
JP6361273B2 (ja) 基板処理装置及びデバイス製造方法
JP6413784B2 (ja) 基板処理装置及びデバイス製造方法
JP6733778B2 (ja) 基板処理装置、及びデバイス製造方法
JP6750712B2 (ja) 基板処理装置、及びデバイス製造方法
JP6996580B2 (ja) 基板処理方法
JP2018185519A (ja) 露光装置、及びデバイス製造方法
HK1251046A1 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing apparatus adjustment method, device production system, and device production method
HK1236632A1 (en) Substrate processing device, device manufacturing system, and device manufacturing method
HK1236632B (zh) 基板处理装置、元件制造系统及元件制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16859838

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017547823

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187012118

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16859838

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1