JP6074898B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置に関するものである。

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、下記特許文献に開示されているような、円筒状又は円柱状のマスクを用いて基板を露光する露光装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

板状のマスクを用いる場合のみならず、円筒状又は円柱状のマスクを用いて基板を露光する場合においても、マスクのパターンの像で基板を良好に露光するために、マスクのパターンの位置情報を精確に取得する必要がある。そのため、円筒状又は円柱状のマスクの位置情報を精確に取得でき、そのマスクと基板との位置関係を精確に調整できる技術の案出が望まれる。
そこで、特許文献３には、マスクにおけるパターン形成面の所定領域に、パターンに対して所定の位置関係で位置情報取得用のマーク（目盛、格子等）を形成し、エンコーダシステムでマークを検出することにより、パターン形成面の周方向におけるパターンの位置情報を取得する構成が開示されている。

特開平７−１５３６７２号公報 特開平８−２１３３０５号公報 特開２００８−７６６５０号公報

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
一般に、回転体(円筒マスク等)の回転方向の位置を計測するエンコーダシステムでは、回転体の回転軸に同軸に取り付けられたスケール円盤の目盛線(格子)に対向して、光学的な読取りヘッドが配置される。スケール板の目盛線と読取りヘッドとが計測感度(検出感度)の無い方向、例えば、スケール板と読取りヘッドとの間隔を変動させる方向に相対的に変位した場合、円筒マスクと基板とが相対的な位置ずれを起したにも関わらず、エンコーダシステムでは計測できないことになる。そのため、露光されたパターンに誤差が生じる虞がある。
このような問題は、パターン露光時の問題に限られるものではなく、アライメント時のマーク計測等についても同様に生じ、さらには、回転計測用のエンコーダシステムを備えて基板を精密搬送する必要のある処理装置や検査装置の全般に生じる可能性がある。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、マスクや基板の位置を高精度に計測することで、基板に対して高精細な処理（検査等も含む）を施すことが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、所定の中心線から一定半径で湾曲した円筒状の支持面を有し、支持面に長尺の基板の一部分が巻き付けられて中心線の回りに回転することによって、基板を長尺方向に送る回転円筒部材と、回転円筒部材の支持面に巻き付けられた基板の一部分のうち、支持面の周方向に関する特定位置において、基板に所定の処理を施す処理機構と、回転円筒部材の支持面の周方向の位置変化、又は回転円筒部材の中心線の方向の位置変化を計測する為に、回転円筒部材と共に中心線の回りに回転するスケール部材と、スケール部材に環状に刻設されたスケール部と対向すると共に、中心線からみて特定位置とほぼ同じ方向に配置されて、スケール部を読み取る読取り機構と、を備えた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、所定の中心線から一定半径の円筒面に沿ってマスクパターンを保持して、中心線の回りに回転可能なマスク保持部材と、マスク保持部材の円筒面の周方向に関する特定位置において、マスクパターンの一部に露光用の照明光を照射する照明系と、感応性の基板を支持する基板支持部材を有し、照明光の照射によりマスクパターンの一部から発生した光束を、所定の露光形式で基板の被露光面に投射する露光機構と、マスク保持部材の円筒面の周方向の位置変化、又はマスク保持部材の中心線の方向の位置変化を計測する為に、マスク保持部材と共に中心線の回りに回転するスケール部材と、スケール部材に環状に刻設されたスケール部と対向すると共に、中心線からみて特定位置とほぼ同じ方向に配置されて、スケール部を読み取る読取り機構と、を備えた基板処理装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、所定の中心線から一定半径で湾曲した円筒状の支持面を有し、中心線の回りに回転可能な回転円筒部材と、回転円筒部材の支持面のうち周方向の特定範囲において、長尺の可撓性の基板を支持させつつ、基板を長尺方向に搬送する基板搬送機構と、長尺方向に離散又は連続して基板上に形成された特定パターンを検出する為の検出プローブを含み、検出プローブによる検出領域が特定範囲内に設定されるように、回転円筒部材の周囲に配置されるパターン検出装置と、回転円筒部材の支持面の周方向の位置変化、又は回転円筒部材の中心線の方向の位置変化を計測する為に、回転円筒部材と共に中心線の回りに回転するスケール部材と、スケール部材に環状に刻設されたスケール部と対向すると共に、中心線からみて検出領域とほぼ同じ方向に配置されて、スケール部を読み取る読取り機構と、を備えた基板処理装置が提供される。

本発明では、検出対象の位置を高い精度で検出することで高精度の基板処理を実行することが可能になる。

デバイス製造システムの構成を示す図。 第１実施形態による処理装置（露光装置）の全体構成を示す図。 同露光装置における照明領域及び投影領域の配置を示す図。 同露光装置に適用される投影光学系の構成を示す図。 回転ドラムＤＲ５の外観斜視図。 第２実施形態に係るスケール円盤ＳＤを回転中心線ＡＸ２方向に視た図。 第３実施形態に係る回転ドラムＤＲを示す図。 第４実施形態に係る回転ドラムＤＲの外観斜視図。 同回転ドラムＤＲの正面図。 第５実施形態に係る処理装置の全体構成を示す図。 スケール部ＧＰＭＲ、ＧＰＭＴを有する第１ドラム部材の部分詳細図。 速度計測装置ＳＡの概略的な構成図。 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。 別形態の読取機構を示す図。 別形態の読取機構を示す図。 別形態の読取機構を示す図。

（第１実施形態）
以下、本発明の基板処理装置の第１実施形態を、図１ないし図５を参照して説明する。
図１は、本実施形態のデバイス製造システム（フレキシブル・ディスプレー製造ライン）ＳＹＳの一部の構成を示す図である。ここでは、供給ロールＦＲ１から引き出された可撓性の基板Ｐ（シート、フィルム等）が、順次、ｎ台の処理装置Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，…Ｕｎを経て、回収ロールＦＲ２に巻き上げられるまでの例を示している。上位制御装置ＣＯＮＴは、製造ラインを構成する各処理装置Ｕ１〜Ｕｎを統括制御する。

図１において、直交座標系ＸＹＺは、基板Ｐの表面（又は裏面）がＸＺ面と垂直となるように設定され、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）と直交する幅方向がＹ方向に設定されるものとする。なお、その基板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。

供給ロールＦＲ１に巻かれている基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ１によって引き出されて処理装置Ｕ１に搬送されるが、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心はエッジポジションコントローラＥＰＣ１によって、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サーボ制御される。

処理装置Ｕ１は、印刷方式で基板Ｐの表面に感光性機能液（フォトレジスト、感光性シランカップリング材、ＵＶ硬化樹脂液等）を、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）に関して連続的又は選択的に塗布する塗布装置である。処理装置Ｕ１内には、基板Ｐが巻き付けられる圧胴ローラＤＲ２、この圧胴ローラＤＲ２上で、基板Ｐの表面に感光性機能液を一様に塗布する為の塗布用ローラ等を含む塗布機構Ｇｐ１、基板Ｐに塗布された感光性機能液に含まれる溶剤または水分を急速に除去する為の乾燥機構Ｇｐ２等が設けられている。

処理装置Ｕ２は、処理装置Ｕ１から搬送されてきた基板Ｐを所定温度（例えば、数１０〜１２０℃程度）まで加熱して、表面に塗布された感光性機能層を安定的に密着する為の加熱装置である。処理装置Ｕ２内には、基板Ｐを折返し搬送する為の複数のローラとエア・ターン・バー、搬入されてきた基板Ｐを加熱する為の加熱チャンバー部ＨＡ１、加熱された基板Ｐの温度を、後工程（処理装置Ｕ３）の環境温度と揃うように下げる為の冷却チャンバー部ＨＡ２、ニップされた駆動ローラＤＲ３等が設けられている。

基板処理装置としての処理装置Ｕ３は、処理装置Ｕ２から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対して、ディスプレー用の回路パターンや配線パターンに対応した紫外線のパターニング光を照射する露光装置である。処理装置Ｕ３内には、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心を一定位置に制御するエッジポジションコントローラＥＰＣ、ニップされた駆動ローラＤＲ４、基板Ｐを所定のテンションで部分的に巻き付けて、基板Ｐ上のパターン露光される部分を一様な円筒面状に支持する回転ドラムＤＲ５、及び、基板Ｐに所定のたるみ（あそび）ＤＬを与える為の２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７等が設けられている。

さらに処理装置Ｕ３内には、透過型円筒マスクＤＭと、その円筒マスクＤＭ内に設けられて、円筒マスクＤＭの外周面に形成されたマスクパターンを照明する照明機構ＩＵと、回転ドラムＤＲ５によって円筒面状に支持される基板Ｐの一部分に、円筒マスクＤＭのマスクパターンの一部分の像を投影する投影光学系ＰＬと、投影されたマスクパターンの一部分の像と基板Ｐとを相対的に位置合せ（アライメント）する為に、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アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２とが設けられている。
なお、処理装置Ｕ３のさらに詳細な構成については後述する。

処理装置Ｕ４は、処理装置Ｕ３から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対して、湿式による現像処理、無電解メッキ処理等を行なうウェット処理装置である。処理装置Ｕ４内には、Ｚ方向に階層化された３つの処理槽ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３と、基板Ｐを折り曲げて搬送する複数のローラと、ニップされた駆動ローラＤＲ８等が設けられている。

処理装置Ｕ５は、処理装置Ｕ４から搬送されてきた基板Ｐを暖めて、湿式プロセスで湿った基板Ｐの水分含有量を所定値に調整する加熱乾燥装置であるが、詳細は省略する。その後、幾つかの処理装置を経て、一連のプロセスの最後の処理装置Ｕｎを通った基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ１を介して回収ロールＦＲ２に巻き上げられる。その巻上げの際も、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心、或いはＹ方向の基板端が、Ｙ方向にばらつかないように、エッジポジションコントローラＥＰＣ２によって、駆動ローラＤＲ１と回収ロールＦＲ２のＹ方向の相対位置が逐次補正制御される。

本実施形態で使用される基板Ｐは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼等の金属又は合金からなる箔（フォイル）等である。樹脂フィルムの材質は、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又は２以上を含む。
基板Ｐは、各種の処理工程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のが望ましい。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。

本実施形態のデバイス製造システムＳＹＳは、１個のデバイスを製造するための各種の処理を、基板Ｐに対して連続して施す、所謂、ロール・ツー・ロール（Roll to Roll）方式のシステムであり、各種の処理が施された基板Ｐは、デバイス（例えば有機ＥＬディスプレーの表示パネル）ごとに分割（ダイシング）されて、複数個のデバイスになる。基板Ｐの寸法は、例えば、幅方向（短尺となるＹ方向）の寸法が１０ｃｍ〜２ｍ程度であり、長さ方向（長尺となるＸ方向）の寸法が１０ｍ以上である。

次に、本実施形態の処理装置Ｕ３の構成について図２乃至図５を参照して説明する。図２は、本実施形態の処理装置Ｕ３の全体構成を示す図である。図２に示す処理装置Ｕ３は、露光処理を実行する露光装置（処理機構）ＥＸと、搬送装置９の少なくとも一部とを含む。

本実施形態の露光装置ＥＸは、いわゆる走査露光装置であり、円筒マスクＤＭの回転と可撓性の基板Ｐの送りとを同期駆動させつつ、円筒マスクＤＭに形成されているパターンの像を、投影倍率が等倍（×１）の投影光学系ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬ６）を介して基板Ｐに投影する。なお、図２乃至図５において、直交座標系ＸＹＺのＹ軸を円筒マスクＤＭの回転中心線ＡＸ１と平行に設定し、Ｘ軸を走査露光の方向、即ち、露光位置での基板Ｐの搬送方向に設定する。

図２に示すように、露光装置ＥＸは、マスク保持装置１２、照明機構ＩＵ、投影光学系ＰＬ、及び制御装置１４を備える。処理装置Ｕ３は、マスク保持装置１２に保持された円筒マスクＤＭを回転移動させるとともに、搬送装置９によって基板Ｐを搬送する。照明機構ＩＵは、マスク保持装置１２に保持された円筒マスクＤＭの一部（照明領域ＩＲ）を、照明光束ＥＬ１によって均一な明るさで照明する。投影光学系ＰＬは、マスクＭ上の照明領域ＩＲにおけるパターンの像を、搬送装置９によって搬送されている基板Ｐの一部（投影領域ＰＡ）に投影する。マスクＭの移動に伴って、照明領域ＩＲに配置される円筒マスクＤＭ上の部位が変化し、また基板Ｐの移動に伴って、投影領域ＰＡに配置される基板Ｐ上の部位が変化することによって、円筒マスクＤＭ上の所定のパターン（マスクパターン）の像が基板Ｐに投影される。制御装置１４は、露光装置ＥＸの各部を制御し、各部に処理を実行させる。また、本実施形態において、制御装置１４は、搬送装置９の少なくとも一部を制御する。

なお、制御装置１４は、デバイス製造システムＳＹＳの上位制御装置ＣＯＮＴの一部又は全部であってもよい。また、制御装置１４は、上位制御装置ＣＯＮＴに制御され、上位制御装置ＣＯＮＴとは別の装置であってもよい。制御装置１４は、例えば、コンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、例えば、ＣＰＵ及び各種メモリーやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含む。処理装置Ｕ３の各部の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、各種処理が行われる。コンピュータシステムは、インターネット或いはイントラネットシステムに接続可能な場合、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含む。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置を含む。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。また、プログラムは、処理装置Ｕ３の機能の一部を実現するためのものでもよく、処理装置Ｕ３の機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものでもよい。上位制御装置ＣＯＮＴは、制御装置１４と同様に、コンピュータシステムを利用して実現することができる。

図２に示すように、マスク保持装置１２は、円筒マスクＤＭを保持する第１ドラム部材２１、第１ドラム部材２１を支持するガイドローラー２３、第１ドラム部材２１を駆動する駆動ローラー２４、第１ドラム部材２１の位置を検出する第１検出器２５、及び第１駆動部２６を備える。

第１ドラム部材２１は、円筒マスクＤＭ上の照明領域ＩＲが配置される第１面Ｐ１を形成する。本実施形態において、第１面Ｐ１は、線分（母線）をこの線分に平行な軸（第１中心軸ＡＸ１）周りに回転した面（以下、円筒面という）を含む。円筒面は、例えば、円筒の外周面、円柱の外周面等である。第１ドラム部材２１は、例えばガラスや石英等で構成され、一定の肉厚を有する円筒状であり、その外周面（円筒面）が第１面Ｐ１を形成する。すなわち、本実施形態において、円筒マスクＤＭ上の照明領域ＩＲは、回転中心線ＡＸ１から一定の半径ｒ１を持つ円筒面状に湾曲している。

円筒マスクＤＭは、例えば平坦性の良い短冊状の極薄ガラス板（例えば厚さ１００〜５００μｍ）の一方の面にクロム等の遮光層でパターンを形成した透過型の平面状シートマスクとして作成され、それを第１ドラム部材２１の外周面に倣って湾曲させ、この外周面に巻き付けた（貼り付けた）状態で使用される。円筒マスクＤＭは、パターンが形成されていないパターン非形成領域を有し、パターン非形成領域において第１ドラム部材２１に取付けられている。円筒マスクＤＭは、第１ドラム部材２１に対してリリース可能である。

なお、円筒マスクＤＭを極薄ガラス板で構成し、その円筒マスクＤＭを透明円筒母材による第１ドラム部材２１に巻き付ける代わりに、透明円筒母材による第１ドラム部材２１の外周面に直接クロム等の遮光層によるマスクパターンを描画形成して一体化してもよい。この場合も、第１ドラム部材２１が円筒マスクＤＭのパターンの支持部材として機能する。

第１検出器２５は、第１ドラム部材２１の回転位置を光学的に検出するもので、例えばロータリーエンコーダ等で構成される。第１検出器２５は、検出した第１ドラム部材２１の回転位置を示す情報（エンコーダヘッドからの２相信号等）を制御装置１４に供給する。電動モーター等のアクチュエータ含む第１駆動部２６は、制御装置１４から供給される制御信号に従って、駆動ローラー２４を回転させるためのトルクを調整する。制御装置１４は、第１検出器２５による検出結果に基づいて第１駆動部２６を制御することによって、第１ドラム部材２１の回転位置を制御する。換言すると、制御装置１４は、第１ドラム部材２１に保持されている円筒マスクＤＭの回転位置と回転速度の一方又は双方を制御する。

搬送装置９は、駆動ローラＤＲ４、第１ガイド部材３１、基板Ｐ上の投影領域ＰＡが配置される第２面ｐ２を形成する回転ドラムＤＲ５、第２ガイド部材３３、駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７（図１参照）、第２検出器３５、及び第２駆動部３６を備える。

本実施形態において、搬送経路の上流から駆動ローラＤＲ４へ搬送されてきた基板Ｐは、駆動ローラＤＲ４を経由して第１ガイド部材３１へ搬送される。第１ガイド部材３１を経由した基板Ｐは、半径ｒ２の円筒状又は円柱状の回転ドラムＤＲ５の表面に支持されて、第２ガイド部材３３へ搬送される。第２ガイド部材３３を経由した基板Ｐは、駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７を経由して、搬送経路の下流へ搬送される。なお、回転ドラムＤＲ５の回転中心線ＡＸ２と、駆動ローラＤＲ４、ＤＲ６、ＤＲ７の各回転中心線とは、何れもＹ軸と平行になるように設定される。

第１ガイド部材３１及び第２ガイド部材３３は、例えば、基板Ｐの幅方向と交差する方向に移動（図２中のＸＺ面内で移動）することによって、搬送経路において基板Ｐに働くテンション等を調整する。また、第１ガイド部材３１（及び駆動ローラＤＲ４）と第２ガイド部材３３（及び駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７）は、例えば、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）に移動可能な構成とすることによって、回転ドラムＤＲ５の外周に巻き付く基板ＰのＹ方向の位置等を調整することができる。なお、搬送装置９は、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＡに沿って基板Ｐを搬送可能であればよく、その構成を適宜変更可能である。

回転ドラム（回転円筒部材）ＤＲ５は、投影光学系ＰＬからの結像光束が投射される基板Ｐ上の投影領域ＰＡを含む一部分を円弧状（円筒状）に支持する第２面（支持面）ｐ２を形成する。本実施形態において、回転ドラムＤＲ５は、搬送装置９の一部であるとともに、露光対象の基板Ｐを支持する支持部材（基板ステージ）を兼ねている。すなわち、回転ドラムＤＲ５は、露光装置ＥＸの一部であってもよい。回転ドラムＤＲ５は、その回転中心線ＡＸ２（以下、第２中心軸ＡＸ２とも呼ぶ）の周りに回転可能であり、基板Ｐは、回転ドラムＤＲ５上の外周面（円筒面）に倣って円筒面状に湾曲し、湾曲した部分の一部に投影領域ＰＡが配置される。

本実施形態において、回転ドラムＤＲ５は、電動モーター等のアクチュエータを含む第２駆動部３６から供給されるトルクによって回転する。第２検出器３５も、例えばロータリーエンコーダ等で構成され、回転ドラムＤＲ５の回転位置を光学的に検出する。第２検出器３５は、検出した回転ドラムＤＲ５の回転位置を示す情報（例えば、エンコーダヘッドからの２相信号等）を制御装置１４に供給する。第２駆動部３６は、制御装置１４から供給される制御信号に従って、回転ドラムＤＲ５を回転させるトルクを調整する。制御装置１４は、第２検出器３５による検出結果に基づいて第２駆動部３６を制御することによって、回転ドラムＤＲ５の回転位置を制御し、第１ドラム部材２１（円筒マスクＤＭ）と回転ドラムＤＲ５とを同期移動（同期回転）させる。なお、第２検出器３５の詳細な構成については後述する。

本実施形態の露光装置ＥＸは、所謂、マルチレンズ方式の投影光学系を搭載することを想定した露光装置である。投影光学系ＰＬは、円筒マスクＤＭのパターンにおける一部の像を投影する複数の投影モジュールを備える。例えば、図２では、中心面Ｐ３の左側に３つの投影モジュール（投影光学系）ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５がＹ方向に一定間隔で配置され、中心面Ｐ３の右側にも３つの投影モジュール（投影光学系）ＰＬ２，ＰＬ４，ＰＬ６がＹ方向に一定間隔で配置される。

このようなマルチレンズ方式の露光装置ＥＸでは、複数の投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ６によって露光された領域（投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６）のＹ方向の端部を走査によって互いに重ね合わせることによって、所望のパターンの全体像を投影する。このような露光装置ＥＸは、円筒マスクＤＭ上のパターンのＹ方向サイズが大きくなり、必然的にＹ方向の幅が大きな基板Ｐを扱う必要性が生じた場合でも、投影モジュールと、それに対応する照明機構ＩＵ側のモジュールとをＹ方向に増設するだけで良いので、容易にパネルサイズ（基板Ｐの幅）の大型化に対応できると言った利点がある。

なお、露光装置ＥＸは、マルチレンズ方式でなくてもよい。例えば、例えば基板Ｐの幅方向の寸法がある程度小さい場合等に、露光装置ＥＸは、１つの投影モジュールによってパターンの全幅の像を基板Ｐに投影してもよい。また、複数の投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ６は、それぞれ、１個のデバイスに対応するパターンを投影してもよい。すなわち、露光装置ＥＸは、複数個のデバイス用のパターンを、複数の投影モジュールによって並行して投影してもよい。

本実施形態の照明機構ＩＵは、光源装置（図示略）及び照明光学系ＩＬを備える。照明光学系ＩＬは、複数の投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ６の各々に対応してＹ軸方向に並んだ複数（例えば６つ）の照明モジュールＩＬを備える。光源装置は、例えば水銀ランプ等のランプ光源、又はレーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源を含む。光源装置が射出する照明光は、例えばランプ光源から射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等である。光源装置から射出された照明光は、照度分布が均一化されて、例えば光ファイバー等の導光部材を介して、複数の照明モジュールＩＬに振り分けられる。

複数の照明モジュールＩＬのそれぞれは、レンズ等の複数の光学部材を含む。本実施形態において、光源装置から出射して複数の照明モジュールＩＬのいずれかを通る光を照明光束ＥＬ１と称する。複数の照明モジュールＩＬのそれぞれは、例えばインテグレータ光学系、ロッドレンズ、フライアイレンズ等を含み、均一な照度分布の照明光束ＥＬ１によって照明領域ＩＲを照明する。本実施形態において、複数の照明モジュールＩＬは、円筒マスクＤＭの内側に配置されている。複数の照明モジュールＩＬのそれぞれは、円筒マスクＤＭの内側から円筒マスクＤＭの外周面に形成されたマスクパターンの各照明領域ＩＲを照明する。

図３は、本実施形態における照明領域ＩＲ及び投影領域ＰＡの配置を示す図である。なお、図３には、第１ドラム部材２１に配置された円筒マスクＤＭ上の照明領域ＩＲを−Ｚ側から見た平面図（図３中の左図）と、第２ドラム部材２２に配置された基板Ｐ上の投影領域ＰＡを＋Ｚ側から見た平面図（図３中の右図）とが図示されている。図３中の符号Ｘｓは、第１ドラム部材２１又は第２ドラム部材２２の移動方向（回転方向）を示す。

複数の照明モジュールＩＬは、それぞれ、円筒マスクＤＭ上の第１から第６照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６を照明する。例えば、第１照明モジュールＩＬは、第１照明領域ＩＲ１を照明し、第２照明モジュールＩＬは第２照明領域ＩＲ２を照明する。

本実施形態における第１照明領域ＩＲ１は、Ｙ方向に細長い台形状の領域として説明するが、後で説明する投影光学系（投影モジュール）ＰＬのように、中間像面を形成する構成の投影光学系の場合は、その中間像の位置に台形開口を有する視野絞り板を配置できる為、その台形開口を包含する長方形の領域としても良い。第３照明領域ＩＲ３及び第５照明領域ＩＲ５は、それぞれ、第１照明領域ＩＲ１と同様の形状の領域であり、Ｙ軸方向に一定間隔を空けて配置されている。また、第２照明領域ＩＲ２は、中心面Ｐ３に関して第１照明領域ＩＲ１と対称的な台形状（又は長方形）の領域である。第４照明領域ＩＲ４及び第６照明領域ＩＲ６は、それぞれ、第２照明領域ＩＲ２と同様の形状の領域であり、Ｙ軸方向に一定間隔を空けて配置されている。

図３に示すように、第１から第６照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６のそれぞれは、第１面Ｐ１の周方向に沿って見た場合に、隣り合う台形状の照明領域の斜辺部の三角部が重なるように（オーバーラップするように）配置されている。そのため、例えば、第１ドラム部材２１の回転によって第１照明領域ＩＲ１を通過する円筒マスクＤＭ上の第１領域Ａ１は、第１ドラム部材２１の回転によって第２照明領域ＩＲ２を通過する円筒マスクＤＭ上の第２領域Ａ２と一部重複する。

本実施形態において、円筒マスクＤＭは、パターンが形成されているパターン形成領域Ａ３と、パターンが形成されていないパターン非形成領域Ａ４とを有する。そのパターン非形成領域Ａ４は、パターン形成領域Ａ３を枠状に囲むように配置されており、照明光束ＥＬ１を遮光する特性を有する。円筒マスクＤＭのパターン形成領域Ａ３は、第１ドラム部材２１の回転に伴って方向Ｘｓに移動し、パターン形成領域Ａ３のうちのＹ軸方向の各部分領域は、第１から第６照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６のいずれかを通過する。換言すると、第１から第６照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６は、パターン形成領域Ａ３のＹ軸方向の全幅をカバーするように、配置されている。

図２に示すように、Ｙ軸方向に並ぶ複数の投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ６のそれぞれは、第１から第６照明モジュールＩＬのそれぞれと１対１で対応しており、対応する照明モジュールによって照明される照明領域ＩＲ内に現れる円筒マスクＤＭの部分的なパターンの像を、基板Ｐ上の各投影領域ＰＡに投影する。

例えば、第１投影モジュールＰＬ１は、第１照明モジュールＩＬに対応し、第１照明モジュールＩＬによって照明される第１照明領域ＩＲ１（図３参照）における円筒マスクＤＭのパターンの像を、基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１に投影する。第３投影モジュールＰＬ３、第５投影モジュールＰＬ５は、それぞれ、第３〜第５照明モジュールＩＬと対応している。第３投影モジュールＰＬ３及び第５投影モジュールＰＬ５は、Ｙ軸方向から見ると、第１投影モジュールＰＬ１と重なる位置に配置されている。

また、第２投影モジュールＰＬ２は、第２照明モジュールＩＬに対応し、第２照明モジュールＩＬによって照明される第２照明領域ＩＲ２（図３参照）における円筒マスクＤＭのパターンの像を、基板Ｐ上の第２投影領域ＰＡ２に投影する。第２投影モジュールＰＬ２は、Ｙ軸方向から見ると、第１投影モジュールＰＬ１に対して中心面Ｐ３を挟んで対称的な位置に配置されている。

第４投影モジュールＰＬ４、第６投影モジュールＰＬ６は、それぞれ、第４、第６照明モジュールＩＬと対応して配置され、第４投影モジュールＰＬ４及び第６投影モジュールＰＬ６は、Ｙ軸方向から見て、第２投影モジュールＰＬ２と重なる位置に配置されている。

なお、本実施形態において、照明機構ＩＵの各照明モジュールＩＬから円筒マスクＤＭ上の各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６に達する光を照明光束ＥＬ１とし、各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６中に現れる円筒マスクＤＭの部分パターンに応じた強度分布変調を受けて各投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ６に入射して各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６に達する光を、結像光束ＥＬ２とする。本実施形態では、各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６に達する結像光束ＥＬ２のうち、投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６の各中心点を通る主光線が、図２に示すように、回転ドラムＤＲ５の回転中心線ＡＸ２からみて、中心面Ｐ３を挟んで周方向で角度θの位置（特定位置）にそれぞれ配置される。

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

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

第１から第６投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６のそれぞれは、第２面ｐ２の周方向に沿って見た場合に、第２中心軸ＡＸ２に平行な方向において隣り合う投影領域(奇数番目と偶数番目)同士の端部（台形の三角部分）が重なるように配置されている。そのため、例えば、回転ドラムＤＲ５の回転によって第１投影領域ＰＡ１を通過する基板Ｐ上の第３領域Ａ５は、回転ドラムＤＲ５の回転によって第２投影領域ＰＡ２を通過する基板Ｐ上の第４領域Ａ６と一部重複する。第１投影領域ＰＡ１と第２投影領域ＰＡ２は、第３領域Ａ５と第４領域Ａ６が重複する領域での露光量が、重複しない領域の露光量と実質的に同じになるように、それぞれの形状等が設定されている。

次に、本実施形態の投影光学系ＰＬの詳細構成について図４を参照して説明する。なお、本実施形態において、第２から第５投影モジュールＰＬ５のそれぞれは、第１投影モジュールＰＬ１と同様の構成である。そのため、投影光学系ＰＬを代表して、第１投影モジュールＰＬ１の構成について説明する。

図４に示す第１投影モジュールＰＬ１は、第１照明領域ＩＲ１に配置された円筒マスクＤＭのパターンの像を中間像面Ｐ７に結像する第１光学系４１と、第１光学系４１が形成した中間像の少なくとも一部を基板Ｐの第１投影領域ＰＡ１に再結像する第２光学系４２と、中間像が形成される中間像面Ｐ７に配置された第１視野絞り４３とを備える。

また、第１投影モジュールＰＬ１は、基板Ｐ上に形成されるマスクのパターン像（以下、投影像という）のフォーカス状態を微調整する為のフォーカス補正光学部材４４、投影像を像面内で微少に横シフトさせる為の像シフト補正光学部材４５、投影像の倍率を微少補正する倍率補正用光学部材４７、及び投影像を像面内で微少回転させる為のローテーション補正機構４６、を備える。

円筒マスクＤＭのパターンからの結像光束ＥＬ２は、第１照明領域ＩＲ１から法線方向（Ｄ１）に出射し、フォーカス補正光学部材４４を通って像シフト補正光学部材４５に入射する。像シフト補正光学部材４５を透過した結像光束ＥＬ２は、第１光学系４１の要素である第１偏向部材５０の第１反射面（平面鏡）ｐ４で反射され、第１レンズ群５１を通って第１凹面鏡５２で反射され、再び第１レンズ群５１を通って第１偏向部材５０の第２反射面（平面鏡）ｐ５で反射されて、第１視野絞り４３に入射する。第１視野絞り４３を通った結像光束ＥＬ２は、第２光学系４２の要素である第２偏向部材５７の第３反射面（平面鏡）ｐ８で反射され、第２レンズ群５８を通って第２凹面鏡５９で反射され、再び第２レンズ群５８を通って第２偏向部材５７の第４反射面（平面鏡）ｐ９で反射されて、倍率補正用光学部材４７に入射する。倍率補正用光学部材４７から出射した結像光束ＥＬ２は、基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１に入射し、第１照明領域ＩＲ１内に現れるパターンの像が第１投影領域ＰＡ１に等倍（×１）で投影される。

先の図２に示したように、円筒マスクＤＭの半径ｒ１と回転ドラムＤＲ５に巻き付いた基板Ｐの円筒状の表面の半径ｒ２とを等しくした場合、各投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ６のマスク側における結像光束の主光線は、円筒マスクＤＭの中心軸線ＡＸ１を通るように傾けられるが、その傾き角は、基板側における結像光束の主光線の傾き角θ（中心面ｐ３に対して±θ）と同じになる。

そのような傾き角θを与えるために、図４に示した第１偏向部材５０の第１反射面ｐ４の光軸ＡＸ３に対する角度θ１を４５°よりもΔθ１だけ小さくし、第２偏向部材５７の第４反射面ｐ９の光軸ＡＸ４に対する角度θ４を４５°よりもΔθ４だけ小さくする。Δθ１とΔθ４は、図２中に示した角度θに対して、Δθ１＝Δθ４＝θ／２の関係に設定される。

図５は、回転ドラムＤＲ５の外観斜視図である。
なお、図５においては、便宜上、第２〜第４投影領域ＰＡ２〜ＰＡ４のみを図示し、第１、第５、第６投影領域ＰＡ１、ＰＡ５、ＰＡ６の図示を省略している。
第２検出器３５は、回転ドラムＤＲ５の回転位置を光学的に検出するものであって、高真円度のスケール円盤（スケール部材）ＳＤと、エンコーダヘッド（読取り機構）ＥＮ１〜ＥＮ３とから構成される。

スケール円盤ＳＤは、回転ドラムＤＲ５の回転軸ＳＴに固定され、回転中心線ＡＸ２回りに回転軸ＳＴと共に一体的に回転するものであり、外周面にはスケール部ＧＰが刻設されている。エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３は、スケール部ＧＰと対向配置され、スケール部ＧＰを非接触で読み取るものである。エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２は、スケール部ＧＰの接線方向（ＸＺ面内）の変位に対して計測感度（検出感度）を有するものであり、その設置方位（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で表すと、この設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２が、中心面ｐ３に対して±θ°になるように、各ヘッドＥＮ１、ＥＮ２を配置する。

すなわち、ヘッドＥＮ１の設置方位線Ｌｅ１は、奇数番目の投影モジュールＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５の各投影視野ＰＡ１，ＰＡ３，ＰＡ５の中心点を通る主光線の中心面ｐ３に対する傾き角θと一致し、ヘッドＥＮ２の設置方位線Ｌｅ２は、偶数番目の投影モジュールＰＬ２，ＰＬ４，ＰＬ６の各投影視野ＰＡ２，ＰＡ４，ＰＡ６の中心点を通る主光線の中心面ｐ３に対する傾き角θと一致している。
また、３つ目のエンコーダヘッド（第３読取機構）ＥＮ３は、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２に対して、回転中心線ＡＸ２を挟んだ反対側に配置され、その設置方位線Ｌｅ３は中心面Ｐ３上に設定される。

本実施形態のスケール円盤ＳＤは、低熱膨張の金属、ガラス、セラミックス等を母材とし、計測分解能を高めるために、なるべく大きな直径（例えば直径２０ｃｍ以上）になるように作られる。図５では、回転ドラムＤＲ５の直径に対してスケール円盤ＳＤの直径は小さく図示されているが、回転ドラムＤＲ５の外周面のうち、基板Ｐが巻き付けられる外周面の直径と、スケール円盤ＳＤのスケール部ＧＰの直径とを揃える（ほぼ一致させる）ことで、所謂、計測アッベ誤差をさらに小さくすることができる。
スケール部ＧＰの周方向に刻設される目盛（格子）の最少ピッチは、目盛刻線装置等の性能によって制限されている為、スケール円盤ＳＤの直径を大きくすれば、それに応じて最小ピッチに対応した角度計測分解能も高めることが出来る。

上記構成のように、スケール部ＧＰを読み取るエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２が配置される設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２の方向を、回転中心線ＡＸ２からみたときに、基板Ｐに対して結像光束ＥＬ２の主光線が基板Ｐに入射する方向と同一にすることにより、例えば、回転軸ＳＴを支持する軸受（ベアリング）の僅かなガタ（２〜３μｍ程度）によって回転ドラムＤＲ５がＸ方向にシフトした場合でも、このシフトによって投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６内で発生し得る基板Ｐの送り方向（Ｘｓ）に関する位置誤差を、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２によって高精度に計測することが可能となる。
また、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２による計測値とエンコーダヘッドＥＮ３による計測値とを対比することにより、回転軸ＳＴに対するスケール円盤ＳＤの偏心誤差等による影響を抑えて、高精度な計測が可能となる。

回転ドラムＤＲ５の回転方向の位置や回転速度が、エンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３からの計測信号に基づいて安定的に検出されると、制御装置１４は第２駆動部３６をサーボモードにより制御する。これによって、回転ドラムＤＲ５の回転位置をより精密に制御するとともに、第１検出器２５により検出された第１ドラム部材２１（円筒マスクＤＭ）の回転位置や回転速度に対応した計測信号に基づいて第１駆動部２６を介して第１ドラム部材２１の回転位置及び速度をサーボ制御することにより、第１ドラム部材２１と回転ドラムＤＲ５とを同期移動（同期回転）させる。
これにより、円筒マスクＤＭ上のパターンの周方向の速度と、基板Ｐの回転ドラムＤＲ５による送り速度とが、投影光学系ＰＬの投影倍率の比、ここでは、１：１に精密に設定される。
そして、複数の照明モジュールＩＬで照明された円筒マスクＤＭの照明領域ＩＲに位置するパターンの像は、各照明モジュールに対応する基板Ｐ上の投影領域ＰＡに投影される。

このように、本実施形態では、スケール円盤ＳＤのスケール部ＧＰの周囲に配置されるエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２の各設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２が、回転中心線ＡＸ２からみたときに、基板Ｐ上の投影領域ＰＡに向かう結像光束ＥＬ２の主光線の傾き方向と同一にした（或いは一致させた）ため、基板Ｐの走査露光の方向（送り方向）に回転ドラムＤＲが微小にシフトした場合でも、そのシフト分をエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２によってリアルタイムに計測することが可能となり、そのシフトによる露光位置の変動分を、例えば投影光学系ＰＬ内の像シフト補正光学部材４５等により、高精度に且つ高速に補正することが可能となる。
よって、基板Ｐに対して高い位置精度で露光処理が可能になる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る基板処理装置の第２実施形態について、図６を参照して説明する。この図において、図１乃至図５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

図６は、回転ドラムＤＲ５に設けられたスケール円盤ＳＤを回転中心線ＡＸ２の方向(Ｙ方向)から視た図である。図６に示すように、本実施形態においても、先の図５と同様に、ＸＺ面内において、回転中心線ＡＸ２に向かう結像光束ＥＬ２（主光線）が基板Ｐに入射する方向と同一の方向に傾いた設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２上に配置されたエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、及び、ヘッドＥＮ１、ＥＮ２と対向するように設置方位線Ｌｅ３（中心面Ｐ３）上に配置されたエンコーダヘッドＥＮ３とが設けられる。それらのヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３に加えて、本実施形態では、先の図１中に示したアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２による基板Ｐの観察方向ＡＭＤ１、ＡＭＤ２（回転中心線ＡＸ２に向かう）と同一方向となるように、スケール部ＧＰの径方向に設定される設置方位線Ｌｅ４、Ｌｅ５上の各々に、エンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５が配置されている。
なお、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２及びエンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５が配置される回転中心線ＡＸ２周り方向の位置は、基板Ｐが回転ドラムＤＲ５に接触し始める進入領域ＩＡと、回転ドラムＤＲ５から基板Ｐが外れる離脱領域ＯＡとの間に設定される。

本実施形態のアライメント顕微鏡ＡＭ１は、露光位置（投影領域）の手前に配置されており、基板ＰのＹ方向の端部付近に形成されたアライメントマーク（数十〜数百μｍ角内の領域に形成）を、基板Ｐが所定速度で送られている状態で、撮像素子等により高速に画像検出するものであり、顕微鏡視野（撮像範囲）でマークの像を高速にサンプリングする。そのサンプリングが行なわれた瞬間に、エンコーダヘッドＥＮ４によって逐次計測されるスケール円盤ＳＤの回転角度位置を記憶することにより、基板Ｐ上のマーク位置と回転ドラムＤＲ５の回転角度位置との対応関係が求められる。
一方、アライメント顕微鏡ＡＭ２は、露光位置（投影領域）の後方に配置されており、基板ＰのＹ方向の端部付近に形成されたアライメントマーク（数十〜数百μｍ角内の領域に形成）の像を、アライメント顕微鏡ＡＭ１と同様に、撮像素子等により高速にサンプリングし、そのサンプリングの瞬間に、エンコーダヘッドＥＮ５によって逐次計測されるスケール円盤ＳＤの回転角度位置を記憶することにより、基板Ｐ上のマーク位置と回転ドラムＤＲ５の回転角度位置との対応関係が求められる。

アライメント顕微鏡ＡＭ１で検出したマークを、アライメント顕微鏡ＡＭ２で検出したときに、エンコーダヘッドＥＮ４によって計測されて記憶された角度位置とエンコーダヘッドＥＮ５によって計測されて記憶された角度位置との差分を、予め精密に較正されている２つのアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の設置方位線Ｌｅ４、Ｌｅ５の開き角と比較して、誤差を持っている場合は、進入領域ＩＡと離脱領域ＯＡの間で、基板Ｐが回転ドラムＤＲ５上で僅かに滑っていたり、或いは送り方向（周方向）に伸縮している可能性がある。

一般に、パターニング時の位置誤差は、基板Ｐ上に形成されるデバイスパターンの微細度や重ね合せ精度に応じて決まるが、例えば、下地のパターン層に対して１０μｍ幅の線条パターンを正確に重ね合せ露光するためには、その数分の一以下の誤差、即ち、基板Ｐ上の寸法に換算して、±２μｍ程度の位置誤差しか許されないことになる。
このような高精度な計測を実現する為には、各アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２によるマーク画像の計測方向（ＸＺ面内における回転ドラムＤＲ５の外周接線方向）と、各エンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５の計測方向（ＸＺ面内でのスケール部ＧＰの外周接線方向）とを、許容角度誤差内で揃えておく必要がある。

以上のように、本実施形態では、先の第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２による基板Ｐ上のアライメントマークの計測方向（回転ドラムＤＲ５の円周面の接線方向）と一致するように、エンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５を配置しているため、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２による基板Ｐ（マーク）の位置検出時（画像サンプリング時）に、回転ドラムＤＲ５（スケール円盤ＳＤ）がＸＺ面内において設置方位線Ｌｅ４やＬｅ５と直交した周方向（接線方向）にシフトした場合でも、そのシフトを加味した高精度な位置計測が可能となる。
その結果、制御装置１４による円筒マスクＤＭの駆動や回転ドラムＤＲ５の駆動、或いは基板Ｐへのテンション付与に関して、精密なフィードバック制御やフィードフォワード制御が出来ることなり、基板Ｐに対して高精度な露光処理が可能になる。

また、本実施形態では、奇数番目の投影領域ＰＡ１，ＰＡ３，ＰＡ５の周方向位置に合わせたエンコーダヘッドＥＮ１の近くに、アライメント顕微鏡ＡＭ１の撮像視野の周方向位置に合わせたエンコーダヘッドＥＮ４を配置でき、偶数番目の投影領域ＰＡ２，ＰＡ４，ＰＡ６の周方向位置に合わせたエンコーダヘッドＥＮ２の近くに、アライメント顕微鏡ＡＭ２の撮像視野の周方向位置に合わせたエンコーダヘッドＥＮ５を配置できる。
その為、接近した２つのエンコーダヘッドの組（ＥＮ１とＥＮ４、或いはＥＮ２とＥＮ５）によって、スケール部ＧＰに刻設されたスケール（目盛、格子）の周方向のピッチムラを計測することができる。そのようなピッチムラをスケール円盤ＳＤの全周に渡って計測することにより、スケール円盤ＳＤの回転角度位置に対応した補正マップを作ることができ、さらに高精度な計測が可能となる

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

（第３実施形態）
次に、本発明に係る基板処理装置の第３実施形態について、図７（ａ）、図７（ｂ）を参照して説明する。この図において、図１乃至図６に示す第１、第２実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態では、スケール円盤ＳＤの真円度を調整する真円度調整装置が設けられている。真円度調整装置ＣＳは、図７（ｂ）に示すように、スケール円盤ＳＤの＋Ｙ側の面に周方向に沿ってリング状に突設された突部ＳＤ１と、スケール円盤ＳＤの＋Ｙ側に回転軸ＳＴに挿通されて固定された円板状の固定板ＦＰとから構成される。

固定板ＦＰのスケール円盤ＳＤと対向する側の面には周方向に沿ってリング状に突設された突部ＦＰ１が設けられている。突部ＳＤ１の内周側には、固定板ＦＰに向かうに従って漸次拡径する傾斜面ＳＤ２が形成されている。突部ＦＰ１の外周側には、スケール円盤ＳＤに向かうに従って漸次縮径し、傾斜面ＳＤ２と嵌合する傾斜面ＦＰ２が形成されている。傾斜面ＦＰ２の先端部の直径は、傾斜面ＳＤ２の基部の直径よりも大径に設定されている。傾斜面ＳＤ２の先端部の直径は、傾斜面ＦＰ２の基部の直径よりも小径に設定されている。

スケール円盤ＳＤには、突部ＳＤ１が位置する回転中心線ＡＸ２からの距離で、回転中心線ＡＸ２に沿って貫通孔ＳＤ３及び−Ｙ側に開口する段部ＳＤ４が形成されている。固定板ＦＰには、貫通孔ＳＤ３及び段部ＳＤ４と同軸で雌ネジ部ＦＰ３が形成されている。これら貫通孔ＳＤ３、段部ＳＤ４及び雌ネジ部ＦＰ３は、回転中心線ＡＸ２を中心とする周方向に所定のピッチで複数（ここでは８箇所）形成され、各箇所が調整部とされる。

各調整部においては、貫通孔ＳＤ３を挿通し雌ネジ部ＦＰ３に螺合する雄ねじ部６１、段部ＳＤ４に係合するヘッド部６２を有する調整ねじ６０が装着される。

上記構成の真円度調整装置ＣＳにおいては、調整ねじ６０を螺入させることにより、スケール円盤ＳＤが固定板ＦＰに接近する方向に移動することで、傾斜面ＳＤ２が傾斜面ＦＰ２に沿って外径側に微少量弾性変形する。逆に、調整ねじ６０を反対側に回転させることにより、スケール円盤ＳＤが固定板ＦＰと離間する方向に移動することで、傾斜面ＳＤ２が傾斜面ＦＰ２に沿って内径側に微少量弾性変形する。

このように、各調整部において調整ねじ６０を操作することにより、スケール円盤ＳＤにおいては、周方向で当該調整部における突部ＳＤ１、ひいては外周面に形成されたスケール部ＧＰの径を微少量調整することができる。従って、スケール円盤ＳＤの真円度に応じて、適切な位置の調整部（調整ねじ６０）を操作することにより、スケール円盤ＳＤのスケール部ＧＰの真円度を高めたり、回転中心線ＡＸ２に対する微少偏心誤差を低減させたりして、回転ドラムＤＲ５に対する回転方向の位置検出精度を向上させることができる。その調整量は、スケール円盤ＳＤの直径、調整部の半径位置によって異なるが、最大でも数ミクロン程度である。

（第４実施形態）
次に、本発明に係る基板処理装置の第４実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。この図において、図１乃至図７に示す第１〜第３実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

図８は、基板Ｐが巻き付けられる回転ドラムＤＲの外観斜視図である。なお、図８においては、結像光束ＥＬ２と周方向の設置方位が同一のエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２については図示を省略している。

図８に示すように、本実施形態では、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐの周囲に、合計１２個のアライメント顕微鏡（非接触式の検出プローブとも呼ぶ）ＡＭが配置される。これら１２個のアライメント顕微鏡は、回転中心線ＡＸ２の伸びる方向（Ｙ方向）に所定間隔で配列した４個の顕微鏡ＡＭを含む３つの群ＡＭＧ４、ＡＭＧ５、ＡＭＧ６を、回転ドラムＤＲの周方向に所定角度間隔で配置したものである。

顕微鏡群ＡＭＧ４を構成する４つの顕微鏡ＡＭの各々は、回転中心線ＡＸ２に向かうと共に、ＸＺ面内で同じ方向に傾いた観察（検出）中心線ＡＭＤ４を有し、顕微鏡群ＡＭＧ５を構成する４つの顕微鏡ＡＭの各々は、回転中心線ＡＸ２に向かうと共に、ＸＺ面内で同じ方向に傾いた観察（検出）中心線ＡＭＤ５を有し、顕微鏡群ＡＭＧ６を構成する４つの顕微鏡ＡＭの各々も、回転中心線ＡＸ２に向かうと共に、ＸＺ面内で同じ方向に傾いた観察（検出）中心線ＡＭＤ６を有する。
各各顕微鏡群ＡＭＧ４〜ＡＭＧ６は、回転ドラムＤＲの周方向に関して、基板Ｐへの露光位置（投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６）よりも進入領域ＩＡ側（−Ｘ側）に配置されている。

本実施形態では、図８のように、ＸＺ面内で見たとき、３つの群ＡＭＧ４〜ＡＭＧ６の各観察（検出）中心線ＡＭＤ４〜ＡＭＤ５の各々と同じ方向を向いた設置方位線Ｌｅ４，Ｌｅ５，Ｌｅ６上に、エンコーダヘッドＥＮ４〜ＥＮ６が配置される。
図９は、ＸＺ面上で見た３つのエンコーダヘッドＥＮ４〜ＥＮ６の配置であるが、これら３つのヘッドＥＮ４〜ＥＮ６は、露光位置（投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６）に対応して配置される２つのエンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２の手前側であって、基板Ｐの進入領域ＩＡの後に配置される。

上記構成の処理装置Ｕ３においては、基板Ｐにおける各アライメント顕微鏡群ＡＭＧ４〜ＡＭＧ６のアライメント顕微鏡ＡＭに対応する位置に、パターン（パターン形成領域）と所定の相関関係を有するアライメントマークを、基板Ｐの長尺方向に離散または連続して形成しておき、当該アライメントマークをアライメント顕微鏡群Ｇ４〜ＡＭＧ６によって順次検出することにより、基板Ｐに対する露光処理前に予めパターンの位置、大きさ、回転、変形等の誤差情報を計測することができ、当該誤差情報に基づいて露光処理時の投影条件を補正する等により高精度のパターン形成が可能となる。

各顕微鏡群ＡＭＧ４〜ＡＭＧ６は、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向）に一列に並んだ４つのアライメント顕微鏡ＡＭを有し、そのうちのＹ方向の両側の２つの顕微鏡ＡＭは、基板Ｐの両端付近に形成されたマークを常時検出することが可能である。Ｙ方向（基板Ｐの幅方向）に一列に並んだ４つのアライメント顕微鏡ＡＭのうち、内側の２つの顕微鏡ＡＭは、例えば、基板Ｐ上に長尺方向に沿って複数形成される表示パネルのパターン形成領域の間の余白部等に形成されるアライメントマークを観察、検出することができる。
或いは、基板Ｐ上の長尺方向に関して、所々に表示パネルを形成しない特定領域を設定し、その特定領域内に、３つの顕微鏡群ＡＭＧ４〜ＡＭＧ６を構成する１２個のアライメント顕微鏡ＡＭが同時に検出可能なような配置で、１２個のアライメントマークを設けておいても良い。このようにすると、１２個のアライメント顕微鏡ＡＭによって、同時に検出された各マークの相対位置関係に基づいて、基板Ｐの露光位置（投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６）の直前の部分が、面としてどのように変形しているかを、高速に且つ微細に計測することが可能となる。

従って、本実施形態では、本実施形態では、先の各実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、３列のアライメント顕微鏡群ＡＧ４〜ＡＭＧ６の各々に対応したエンコーダヘッドＥＮ４〜ＥＮ６が、スケール円盤ＳＤの周囲の露光位置手前の周部分に互いに隣接して配置できることから、これらのエンコーダヘッドＥＮ４〜ＥＮ６各々の計測結果を解析することにより、スケール部ＧＰに刻設された目盛や格子の周方向のピッチムラに起因した計測誤差を事前に把握し、露光位置に対応して配置されたエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２の各計測結果を、事前は把握されたピッチムラによる予想計測誤差で補正することも可能となる。
その結果、基板Ｐに対して高い位置決め精度でパターニング（露光処理）が可能になる。

（第５実施形態）
次に、本発明に係る基板処理装置の第５実施形態について、図１０を参照して説明する。この図において、図１乃至図９に示す第１〜第４実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

上記第１〜第４実施形態では、エンコーダのスケール円盤ＳＤを、回転ドラムＤＲ５（ＤＲ）の回転軸ＳＴに固定する構成について説明したが、本実施形態では、基板Ｐを送る回転ドラムＤＲや円筒マスクＤＭにスケール部ＧＰを直接設ける構成について説明する。

図１０は、図１に示した処理装置Ｕ３の全体構成を示す図である。
図１０に示すように、第２スケール部材としても機能する回転ドラムＤＲの外周面で、回転中心線ＡＸ２方向の両端部には、スケール部（第２スケール部）ＧＰが周方向の全体に亘って環状にそれぞれ設けられている。
基板Ｐは、回転ドラムＤＲの両端部に形成されたスケール部ＧＰを避けた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は、スケール部ＧＰの外周面と、基板Ｐの回転ドラムＤＲに巻き付いた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ＧＰの外周面を、回転ドラムＤＲの基板巻付け外周面に対して、径方向に基板Ｐの厚み分だけ高くしておけば良い。
さらに、本実施形態でも、回転ドラムＤＲの両端部のスケール部ＧＰの各々と対向すると共に、投影光学系ＰＬの各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６からの結像光束ＥＬ２（主光線）に対応して、先の図５で説明したような設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２の位置に、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２が配置される。

そのエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２は、マルチレンズ方式の投影光学系ＰＬを機械的に安定な状態で装置内に保持する為の保持コラムＰＬａの一部に固定されている。保持コラムＰＬａは、温度変化に対する熱膨張係数が小さいインバー等の金属で構成され、温度変化による各投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ６間の位置的な変動や、投影光学系ＰＬと各エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２の相対配置変動を小さく抑えることができる。

一方、円筒マスクＤＭを保持する第１ドラム部材２１の回転中心線ＡＸ１方向の両端部縁には、第１スケール部材としてのスケール部ＧＰＭが回転中心線ＡＸ１を中心とする周方向の全体に亘ってそれぞれ環状に設けられている。
円筒マスクＤＭは、第１ドラム部材２１の両端部に形成されたスケール部ＧＰＭを避けた内側にマスクパターンが位置す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ＧＰＭの外周面と、円筒マスクＤＭのパターン面（円筒面）の外周面とが同一面（中心線ＡＸ１から同一半径）になるように設定される。
さらに、第１ドラム部材２１（円筒マスクＤＭ）の両端部のスケール部ＧＰＭの各々と対向する位置であって、回転中心線ＡＸ１からみて、円筒マスクＤＭの照明領域ＩＲを照明する照明光束ＥＬ１（図２参照）の照明方向と同一の設置方位線Ｌｅ１１、Ｌｅ１２の位置に、エンコーダヘッドＥＮ１１、ＥＮ１２が配置されている。エンコーダヘッドＥＮ１１、ＥＮ１２についても、投影光学系ＰＬを保持する保持コラムＰＬａに固設されている。

円筒マスクＤＭの場合、スケール部ＧＰＭに刻設する目盛や格子パターンは、基板Ｐに転写すべきデバイスパターンと一緒に、第１ドラム部材２１の外周面に形成することが可能なので、デバイスパターンとスケール部ＧＰＭとの相対位置関係を厳密に設定することができ、特にスケール部ＧＰＭの一部に一周分の原点を表す原点パターンを、デバイスパターンの周長方向の特定位置に精密に刻設することができる。

本実施形態では、円筒マスクＤＭを透過型で例示したが、反射型の円筒マスクにおいても同様に、スケール部ＧＰＭ（目盛、格子、原点パターン等）をデバイスパターンと一緒に形成することが可能である。一般に、反射型の円筒マスクを作製する場合は、第１ドラム部材２１としての軸付の金属円柱材を、高精度な旋盤と研磨機により加工するので、その外周面の真円度や軸ブレ（偏心）を極めて小さく抑えることができる。そのため、外周面にデバイスパターンの形成と同じ工程によって、スケール部ＧＰＭも一緒に形成しておけば、高精度なエンコーダ計測が可能となる。

このように構成される処理装置Ｕ３において、第１ドラム部材２１（円筒マスクＭＤ）の回転方向の位置は、マスクパターンに向かう照明光束ＥＬ１の照明方向と同一の設置方位線Ｌｅ１１、Ｌｅ１２上に配置されたエンコーダヘッドＥＮ１１、ＥＮ１２で計測される。その為、円筒マスクＭＤの回転軸の機械的な誤差（偏心誤差、ぶれ）等によって、円筒マスクＭＤ上の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６に対応した投影光学系ＰＬの物体側の視野領域（或いは主光線）に対してマスクパターンが周方向に微動し、その結果、基板Ｐ上に投影される像が基板Ｐの送り方向（長尺方向）にシフトするような場合でも、そのシフト量をエンコーダヘッドＥＮ１１、ＥＮ１２の計測結果から容易に推定することができる。

また、図１０には示していないが、本実施形態でも、基板Ｐ上のアライメントマークやアライメント用パターンを検出する複数のアライメント顕微鏡ＡＭが設けられている。これらのアライメント顕微鏡ＡＭによるマーク検出位置は、例えば、先の図６や図９と同様に定められ、それに対応してエンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５、ＥＮ６も設けられる。
その場合、複数のアライメント顕微鏡ＡＭとエンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５、ＥＮ６は、いずれも、保持コラムＰＬａに固設される。

さらに、円筒マスクＤＭの外周面にも、基板Ｐとの位置合せの為のアライメントマーク（マスク側マークとする）が複数形成されているので、そのマスク側マークを検出するマスク側アライメント顕微鏡が保持コラムＰＬａに固設され、併せて、マスク側アライメント顕微鏡の検出位置に対応したＸＺ面内での方位にも、スケール部ＧＰＭを読み取る為のエンコーダヘッドが保持コラムＰＬａに固設される。
さらに、この種の走査型の露光装置では、基板Ｐの表面を常に投影光学系ＰＬの結像面側の焦点深度（ＤＯＦ）内に設定する必要があるので、投影モジュールＰＬ１〜ＰＬ６による基板Ｐ上の各投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６内、又はその近傍位置で、基板Ｐの表面の主光線方向の位置（回転中心線ＡＸ２からの径方向の位置）の変化をμオーダーで精密に計測する複数のフォーカスセンサーも設けられる。

フォーカスセンサー（非接触型の高さセンサー等）には、各種の方式があるが、μオーダーの分解能を必要とする場合は、被検面（基板Ｐ）に光ビームを斜めに投射し、被検面からの反射ビームの受光位置の変化を光電検出する斜入射光式フォーカスセンサーが使われる。このセンサーの場合、光ビームを基板Ｐ上に投射する投光ユニットと、基板Ｐからの反射ビームを受ける受光ユニットとが必要であるが、これらのユニットも図１０中に示した保持コラムＰＬａに固設される。

従って、本実施形態では、先の各実施形態と同様の作用・効果が得られると共に、投影領域に対応したエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ１１、ＥＮ１２、或いはアライメント顕微鏡に対応したエンコーダヘッドＥＮ４，ＥＮ５，ＥＮ６等が、投影光学系ＰＬを安定に保持する保持コラムＰＬａに固設されていることから、各エンコーダヘッド（計測位置）と投影光学系ＰＬ（処理位置）との相対的な位置変動、所謂、ベースライン変動を抑えることが可能となる。

さらに、本実施形態では、円筒マスクＤＭに形成されるスケール部ＧＰＭの外周面は、マスクパターンの形成面とほぼ同一の半径に設定でき、回転ドラムＤＲに形成されるスケール部ＧＰの外周面は基板Ｐの外周面とほぼ同一の半径に設定できる。そのため、エンコーダヘッドＥＮ１１，ＥＮ１２は、円筒マスクＤＭ上の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ６と同じ径方向位置でスケール部ＧＰＭを検出し、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２は、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐ上の投影領域ＰＡ１〜ＰＡ６と同じ径方向位置でスケール部ＧＰ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によって生ずるアッベ誤差を小さくすることができる。

また、スケール部ＧＰ、ＧＰＭが回転ドラムＤＲ、第１ドラム部材２１（円筒マスクＤＭ）に設けられているため、スケール円盤ＳＤを用いた場合と比べて、周長を長くできることから、同じピッチのスケール部であっても角度分解能が向上し、より高精度の位置検出が可能になる。

（変形例）
なお、先の第５実施形態、及び第１〜第４実施形態では、円筒マスクＤＭを構成する第１ドラム部材２１の円筒状外周面、或いはスケール円盤ＳＤの外周端面に、回転方向の位置計測を行なう為の目盛や格子を刻設し、それをエンコーダヘッドにより計測する構成について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば図１１に示すように、第１ドラム部材２１（円筒マスクＤＭ）の端面の周縁部に周方向に沿って環状に回転方向の位置変化計測用のスケール部ＧＰＭＲを設けるとともに、マスクパターンが形成される周面の端縁には、周方向に沿って環状に回転中心線ＡＸ１方向（Ｙ方向）の位置変化計測用のスケール部ＧＰＭＴを設ける構成としてもよい。

この場合には、スケール部ＧＰＭＲと対向し、且つ照明光束ＥＬ１の照射方向と同じ方向を向く設置方位線Ｌｅ１１、Ｌｅ１２上にエンコーダヘッドＥＮ１１、ＥＮ１２を設け、スケール部ＧＰＭＴと対向して当該スケール部ＧＰＭＴを非接触で読み取るエンコーダヘッドＥＮ２１（計測方向はＹ方向）を設ける構成とすればよい。各エンコーダＥＮ１１，ＥＮ１２，ＥＮ２１は、投影光学系ＰＬを保持する保持コラムＰＬａに固設される。
この構成を採ることにより、円筒マスクＤＭの回転方向の位置変化に加えて、回転中心線ＡＸ１方向の位置変化を高精度に計測することが可能となる。

尚、図１１に示したスケール部ＧＰＭＲとＧＰＭＴ、エンコーダＥＮ１１，ＥＮ１２，ＥＮ２１は、第１ドラム部材２１の反対の端部側にも同様に設けられる。
このように、円筒マスクＤＭを構成する第１ドラム部材２１の両端側にスケール部ＧＰＭＲ、ＧＰＭＴを形成しておくと、円筒マスクＤＭの中心線ＡＸ１回りの僅かなねじれや、中心線ＡＸ１方向の僅かな伸縮をリアルタイムに正確に計測することも可能となり、基板Ｐ上に投影されるマスクパターンの像の歪み（Ｙ方向の投影倍率誤差等）や微小な回転誤差を正確に捕捉することが可能となる。

また、円筒マスクＤＭを構成する第１ドラム部材２１の端面側に、回転方向の位置計測用のスケール部ＧＰＭＲを設けたのと同様にして、基板Ｐが巻き付けられる回転ドラムＤＲ５（ＤＲ）の端面側（ＸＹ面と平行な面側）に、回転方向の位置計測用のスケール部を設けても良い。勿論、回転ドラムＤＲ５（ＤＲ）の中心線ＡＸ２方向の両端付近の外周面に、図１１に示したスケール部ＧＰＭＴと同様に、回転中心線ＡＸ２が延びる方向の位置計測用のスケール部を形成しても良い。

（第６実施形態）
次に、本発明に係る基板処理装置の第６実施形態について、図１２を参照して説明する。この図において、図１０乃至図１１に示す第５実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態では、上記エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ１１、ＥＮ１２による回転位置計測に加えて、第１ドラム部材２１（円筒マスクＤＭ）と回転ドラムＤＲ（基板Ｐ）との相対的な回転速度に関する情報を計測するための速度計測装置が設けられている。

図１２は、第１ドラム部材２１と回転ドラムＤＲとの間に配設された速度計測装置ＳＡの概略的な構成図である。速度計測装置ＳＡには、Ｘ方向（スケール部ＧＰＭ、ＧＰの配列方向）の中央部に反射部７１Ａを有し、反射部７１Ａを挟んだ両側に透過部７１Ｂを有する光学部材（光分割器）７１がレーザ照射系７０に対向して設けられており、レーザ照射系７０から出射されたレーザ光は、光学部材７１の反射面で反射し、レンズＧＫ１を介して第１ドラム部材２１のスケール部ＧＰＭに投射される。

回転するスケール部ＧＰＭにレーザ光が入射することで、ドップラーシフトした回折ビーム（±１次反射回折光）と０次反射光が形成され、レンズＧＫ１に入射する。０次反射光については、光学部材７１の反射部７１Ａでレーザ照射系７０に向けて反射するが、±１次反射回折ビームは光学部材７１の透過部７１Ｂを透過し、レンズＧＫ２、視野絞りＡＰＭに達する。

ここで、光学部材７１は、レンズＧＫ１とＧＫ２による結像系の瞳空間に配置され、視野絞りＡＰＭは、レンズＧＫ１とＧＫ２による結像系に関してスケール部ＧＰＭと光学的に共役な位置（像面位置）に配置される。従って、視野絞りＡＰＭの位置には、±１次反射回折ビームによるスケール部ＧＰＭの像（目盛線に応じて移動する回折像、或いは流れる干渉縞）が形成される。

さて、視野絞りＡＰＭを透過して、レンズＧＫ３に入射した±１次反射回折ビームは、ビームスプリッタ（又は偏光ビームスプリッタ）７２を透過し、レンズＧＫ４を介して、回転ドラムＤＲ側のスケール部ＧＰに投射される。スケール部ＧＰに±１次反射回折ビームが投射されると、各回折ビームを０次光とする±１次の再回折ビームがそれぞれ同じ方向に発生し、互いに干渉する干渉ビームとなって、レンズＧＫ４、ビームスプリッタ７２に戻り、ビームスプリッタ７２で反射した当該再回折ビーム（干渉ビーム）は受光系７２により受光される。
以上の構成において、レンズＧＫ３とＧＫ４による結像系は、視野絞りＡＰＭの位置に形成される回折像を回転ドラムＤＲ側のスケール部ＧＰ上に再結像するものであり、ビームスプリッタ７２は、レンズＧＫ３、ＧＫ４による結像系の瞳空間に配置される。

以上のような構成において、例えば、スケール部ＧＰＭのスケールピッチとスケール部ＧＰのスケールピッチとが同一であれば、スケール部ＧＰＭ（第１ドラム部材２１）の周速度と、スケール部ＧＰ（回転ドラムＤＲ）の周速度に差が無い場合には、受光系７２が受光した光電信号は、一定強度の信号となるが、スケール部ＧＰＭの周速度と、スケール部ＧＰの周速度に差が生じると、周速度の差に応じた周波数で振幅変調される光電信号が出力される。従って、受光系７２が出力する光電信号の波形変化を解析することによって、スケール部ＧＰＭとスケール部ＧＰとの速度差、すなわち円筒マスクＤＭのマスクパターンと回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐとの相対的な速度差を計測することが可能になる。

（デバイス製造方法）
次に、デバイス製造方法について説明する。図１３は、本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１３に示すデバイス製造方法では、まず、例えば有機ＥＬ表示パネル等のデバイスの機能・性能設計を行う（ステップ２０１）。次いで、デバイスの設計に基づいて、円筒マスクＤＭを製作する（ステップ２０２）。また、デバイスの基材である透明フィルムやシート、或いは極薄の金属箔等の基板を、購入や製造等によって準備しておく（ステップ２０３）。

次いで、準備した基板をロール式、パッチ式の製造ラインに投入し、その基板上にデバイスを構成する電極や配線、絶縁膜、半導体膜等のＴＦＴバックプレーン層や、画素部となる有機ＥＬ発光層を形成する（ステップ２０４）。ステップ２０４には、典型的には、基板上の膜の上にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクにして上記膜をエッチングする工程とが含まれる。レジストパターンの形成には、レジスト膜を基板表面に一様に形成する工程、上記の各実施形態に従って、円筒マスクＤＭを経由してパターン化された露光光で基板のレジスト膜を露光する工程、その露光によってマスクパターンの潜像が形成されたレジスト膜を現像する工程、が実施される。

印刷技術等を併用したフレキシブル・デバイス製造の場合は、先の図１に示したような製造ラインにより、基板表面に機能性感光層（感光性シランカップリング材等）を塗布式により形成する工程、上記の各実施形態に従って、円筒マスクＤＭを経由してパターン化された露光光を機能性感光層に照射し、機能性感光層にパターン形状に応じて親水化した部分と撥水化した部分を形成する工程、機能性感光層の親水性の高い部分にメッキ下地液等を塗工し、無電解メッキにより金属性のパターン（ＴＦＴの電極層、配線層等）を析出形成する工程、等が実施される。

次いで、製造するデバイスに応じて、例えば、基板をダイシング、或いはカットすることや、別工程で製造された他の基板、例えば封止機能を持ったシート状のカラーフィルターや薄いガラス基板等を貼り合せる工程が実施され、デバイスを組み立てる（ステップ２０５）。次いで、デバイスに検査等の後処理を行う（ステップ２０６）。以上のようにして、デバイスを製造することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

上記実施形態では、例えば、図５、図６、図９等に示したように、基板Ｐに対して投影処理（露光処理）等が行われる特定位置としての結像光束ＥＬ２の入射方向と同一の方向に傾いた設置方位線Ｌｅ１，Ｌｅ２等の位置にエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２を配置する構成について説明した。

しかしながら、図１４に示すように、奇数番目の投影モジュールＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５による結像光束ＥＬ２の中心面Ｐ３に対する傾き角と、偶数番目の投影モジュールＰＬ２，ＰＬ４，ＰＬ６による結像光束ＥＬ２の中心面Ｐ３に対する傾き角とが共に小さい場合には、２つの結像光束ＥＬ２挟まれた中心面Ｐ３の位置（設置方位線Ｌｅ６上）に、エンコーダヘッドＥＮ３１を一つ配置する構成としてもよい。

さらに、このように、ＸＺ面内で見たとき、２ヶ所の投影領域（結像光束ＥＬ２）の中間の位置に１つのエンコーダヘッドＥＮ３１を配置する場合は、例えば同図に示すように、回転中心線ＡＸ２を挟んでエンコーダヘッドＥＮ３１と逆側で、且つ中心面Ｐ３を挟んだ対称的な２ヶ所の各々にエンコーダヘッドＥＮ３２、ＥＮ３３を配置し、て３つのエンコーダヘッドＥＮ３１〜ＥＮ３３の各々によって計測されるスケール部ＧＰの回転位置の情報を用いることにより、回転ドラムＤＲの周方向の位置変化をより高精度に検出することができる。
特に、３つのエンコーダヘッドＥＮ３１、ＥＮ３２、ＥＮ３３をスケール部ＧＰの周囲に１２０°の間隔で配置すると、スケール部ＧＰ（回転ドラムＤＲ等）の偏心誤差等を簡単な計算で求めることができる。

また、この構成を採る場合には、第２実施形態で示したように、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２が配置される観察中心線ＡＭＤ１、ＡＭＤ２と同じ方位を向いた設置方位線Ｌｅ４、Ｌｅ５の位置に、エンコーダヘッドＥＮ４、ＥＮ５が配置されるから、エンコーダヘッドＥＮ３２、ＥＮ３３を、設置方位線Ｌｅ４、Ｌｅ５の延長線上に配設すると良い。即ち、回転中心線ＡＸ２に対して、エンコーダヘッドＥＮ４と点対称な位置にエンコーダヘッドＥＮ３３を設置し、回転中心線ＡＸ２に対して、エンコーダヘッドＥＮ５と点対称な位置にエンコーダヘッドＥＮ３２を設置すると良い。

この図１４のような条件で、スケール円盤ＳＤの周囲に合計５つのエンコーダヘッドを設けると、各エンコーダヘッドＥＮ４，ＥＮ５，ＥＮ３１〜３３からの計測信号に基づいて、スケール円盤ＳＤの偏心誤差、軸ぶれ、スケール変形、ピッチ誤差等を検出して高度な補正が可能となる。
このような利点は、図１０のように、円筒マスクＤＭを構成する第１ドラム部材２１にスケール部ＧＰＭを直接形成した場合、回転ドラムＤＲにスケール部ＧＰを直接形成した場合でも同様に得られる。

また、例えば、図１５に示すように、先の図１４と同様に、設置方位線Ｌｅ６の位置にエンコーダヘッドＥＮ３１が配置できる場合、奇数番目の投影モジュールＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５からの結像光束ＥＬ２が中心線ＡＸ２に向かう線に関して、設置方位線Ｌｅ６と対称な角度で傾いた設置方位線Ｌｅ３２の位置にエンコーダヘッドＥＮ３２を配置し、偶数番目の投影モジュールＰＬ２，ＰＬ４，ＰＬ６からの結像光束ＥＬ２が中心線ＡＸ２に向かう線に関して、設置方位線Ｌｅ６と対称な角度で傾いた設置方位線Ｌｅ３３の位置にエンコーダヘッドＥＮ３３を配置しても良い。
このような配置の場合、エンコーダヘッドＥＮ３１による読取結果とエンコーダヘッドＥＮ３２による読取結果との平均角度位置を、奇数番目の投影モジュールＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５の投影領域ＰＡに対応したものとし、エンコーダヘッドＥＮ３１による読取結果とエンコーダヘッドＥＮ３３による読取結果との平均角度位置を、偶数番目の投影モジュールＰＬ２，ＰＬ４，ＰＬ６の投影領域ＰＡに対応したものとすることも出来る。

さらに、結像光束ＥＬ２の入射方向と同一方向を読み取り方向とするエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２を配置する場合には、例えば図１６に示すように、エンコーダヘッドＥＮ１と対角側にエンコーダヘッドＥＮ１ｃを設け、エンコーダヘッドＥＮ２と対角側にエンコーダヘッドＥＮ２ｃを設ける構成としてもよい。
この場合、エンコーダヘッドＥＮ１によるスケール部ＧＰの読取結果からは、回転ドラムＤＲ（スケール円盤ＳＤ）が回転中心線ＡＸ２の周りに回転したのか、Ｘ軸方向にシフトしたのかの切り分けが困難であるが、対角位置（１８０°）にあるエンコーダヘッドＥＮ１ｃによるスケール部ＧＰの読取結果と比較することで上記の切り分けが正確に行なえる。同様に、エンコーダヘッドＥＮ２と対角側のエンコーダヘッドＥＮ２ｃの各々による読取結果を比較することによっても、Ｘ軸方向へのシフト量と回転量（角度位置の変化）とを正確に切り分けて求めることが出来る。
尚、以上の図１４〜１６に示した各エンコーダヘッドの配置方法は、先の図１０、図１１に示したように、基板Ｐを搬送する回転ドラムＤＲや円筒マスクＤＭの外周面にスケール部ＧＰ，ＧＰＭを設けたエンコーダシステムにおいても同様に適用できる。

以上の各実施形態では、回転ドラムＤＲによって円筒状に支持される基板Ｐに対して、円筒マスクＤＭからのパターン光を投影する露光装置を例示したが、マスクパターンか基板Ｐのいずれか一方が回転系によって送られる構成を持つ装置であれば、その回転系に対して各実施形態で説明したエンコーダシステムを同様に適用可能である。
そのような装置としては、回転ドラムによって支持される基板Ｐを長尺方向に送りながら、その回転ドラム上で基板Ｐの幅（短尺）方向にレーザスポット光を高速走査して、ＣＡＤ等によって作られた配線や回路のパターンを描画する光描画装置、ＤＭＤやＳＬＭ等の多数のマイクロミラーを変調させて、基板Ｐ上の所定領域内に投影される光束にコントラスト分布（パターン光）を与えるマスクレス露光装置、回転ドラムによって支持される基板Ｐを長尺方向に送りながら、その回転ドラム上で基板Ｐの幅（短尺）方向に配列されたインクジェックヘッドからの液滴によって所望のパターンを描画する印刷装置、回転ドラムによって支持される基板Ｐに対して、エネルギービーム（電子線、レーザ光等）を照射して、基板Ｐの表面の特定領域を加工（焼成、アニール、改質、穴あけ等）する加工装置、或いは、回転ドラムによって支持される基板Ｐ上のパターンを蛍光顕微鏡や位相差顕微鏡等の観察系（検出プローブ）で観察し、パターン欠陥等を検出する検査装置がある。
これらの装置においても、光描画装置のスポット光、マスクレス露光装置の投影光束、印刷装置のヘッドからの吐液、加工装置のエネルギービーム、或いは検査装置の観察領域、が基板上に設定される際の回転ドラムの周方向の位置に合わせて、エンコーダヘッドの設置方位線Ｌｅ１，Ｌｅ２を設定すれば良い。

ＡＸ２…回転中心線（中心線）、 ＤＲ５…回転ドラム（回転円筒部材）、 ＥＮ１〜ＥＮ２…エンコーダヘッド（読取り機構）、 ＥＮ３…エンコーダヘッド（第３読取機構）、 ＥＸ…露光装置（処理機構）、 ＧＰ…スケール部、 Ｐ…基板、 ｐ２…第２面（支持面）、 ＳＡ…速度計測装置、 ＳＤ…スケール円盤（スケール部材、円盤状部材）、 Ｕ３…処理装置（基板処理装置）

Claims (15)

1. 長尺のシート基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、
   所定の中心線から一定半径で円筒状に湾曲した外周面を有し、前記シート基板の一部分が前記外周面に沿って長尺方向に支持された状態で前記中心線の回りに回転して、前記シート基板を前記長尺方向に送る回転円筒部材と、
   前記回転円筒部材の外周面に沿って支持された前記シート基板の一部分のうち、前記外周面の周方向に関して互いに異なる第１の特定位置と第２の特定位置の各々において、前記シート基板に所定の処理を施す処理機構と、
   前記中心線から所定半径の位置に環状に形成された目盛を有し、前記回転円筒部材と共に前記中心線の回りに回転するスケール部と、
   前記スケール部と対向するように配置されると共に、前記中心線からみて前記第１の特定位置と前記第２の特定位置の各々とほぼ同じ方位に配置され、前記スケール部の前記周方向の位置変化を個別に計測する第１の読取機構と第２の読取機構と、
   を備えた基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の特定位置と前記第２の特定位置は、前記シート基板が前記回転円筒部材の外周面に接触し始める進入領域と、前記シート基板が前記回転円筒部材の外周面から外れる離脱領域との間に設定され、前記シート基板は前記第１の特定位置を通ってから前記第２の特定位置を通るように送られる、
   基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の特定位置から前記外周面の周方向に所定角度だけ離して、前記第１の特定位置と前記進入領域との間に設定される検出位置で、前記シート基板上に形成された特定パターンを検出するように、前記回転円筒部材の周囲に配置されるパターン検出装置と、
   前記スケール部の前記目盛が形成された外周面と対向するように配置されると共に、前記中心線からみて前記検出位置とほぼ同じ方位に配置されて、前記スケール部の前記目盛の前記外周面に沿った方向の位置変化を読み取る第３の読取機構と、をさらに備える、
   基板処理装置。
4. 請求項３に記載の基板処理装置であって、
   前記第１の読取機構、前記第２の読取機構、前記第３の読取機構の各々は、前記周方向に沿って一定ピッチで前記スケール部に刻設された目盛線の前記周方向の位置変化を計測するエンコーダヘッドを含む、
   基板処理装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
   前記中心線の方向に関する前記回転円筒部材の外周面の寸法は、前記シート基板の長尺方向と直交する短尺方向の幅よりも大きく設定され、
   前記スケール部は、前記回転円筒部材の外周面上の前記中心線の方向の端部付近に形成される、
   基板処理装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
   前記回転円筒部材は前記中心線の方向に延びた回転軸を有し、
   前記スケール部は、前記回転軸と共に回転するように取り付けられたスケール円盤の前記中心線と平行な外周面に形成される、
   基板処理装置。
7. 請求項６に記載の基板処理装置であって、
   前記スケール円盤の外周面の直径と、前記回転円筒部材の外周面の直径とをほぼ一致させた、
   基板処理装置。
8. 請求項７に記載の基板処理装置であって、
   前記スケール円盤は、前記スケール部が形成される外周面の径を微調整可能な真円度調整機構を介して前記回転軸に固定される、
   基板処理装置。
9. 長尺のシート基板にデバイスパターンを形成する基板処理装置であって、
   所定の中心線から一定半径で湾曲した円筒状の外周面を有し、前記シート基板の一部分が前記外周面に沿って長尺方向に支持された状態で前記中心線の回りに回転して、前記シート基板を前記長尺方向に送る回転円筒部材と、
   前記回転円筒部材の外周面に沿って支持された前記シート基板の一部分のうち、前記外周面の周方向の第１の特定位置において、前記シート基板に形成された特定パターンを検出するパターン検出部と、
   前記回転円筒部材の外周面に沿って支持された前記シート基板の一部分のうち、前記外周面の周方向に関して前記第１の特定位置から所定の角度で離れた第２の特定位置において、前記シート基板に前記デバイスパターンを形成するパターン形成部と、
   前記中心線から所定半径の位置に環状に形成された目盛を有し、前記回転円筒部材と共に前記中心線の回りに回転するスケール部と、
   前記スケール部と対向するように配置されると共に、前記中心線からみて前記第１の特定位置と前記第２の特定位置の各々とほぼ同じ方位に配置され、前記スケール部の前記周方向の位置変化を個別に計測する第１の読取機構と第２の読取機構と、
   を備えた基板処理装置。
10. 請求項９に記載の基板処理装置であって、
    前記第１の特定位置と前記第２の特定位置は、前記シート基板が前記回転円筒部材の外周面に接触し始める進入領域と、前記シート基板が前記回転円筒部材の外周面から外れる離脱領域との間に設定され、前記シート基板は前記第１の特定位置を通ってから前記第２の特定位置を通るように送られる、
    基板処理装置。
11. 請求項９又は請求項１０に記載の基板処理装置であって、
    前記中心線の方向に関する前記回転円筒部材の外周面の寸法は、前記シート基板の長尺方向と直交する短尺方向の幅よりも大きく設定され、
    前記スケール部は、前記回転円筒部材の外周面上の前記中心線の方向の端部付近に形成される、
    基板処理装置。
12. 請求項９又は請求項１０に記載の基板処理装置であって、
    前記回転円筒部材は前記中心線の方向に延びた回転軸を有し、
    前記スケール部は、前記回転軸と共に回転するように取り付けられたスケール円盤の前記中心線と平行な外周面に形成される、
    基板処理装置。
13. 請求項１２に記載の基板処理装置であって、
    前記スケール円盤の外周面の直径と、前記回転円筒部材の外周面の直径とをほぼ一致させた、
    基板処理装置。
14. 請求項１３に記載の基板処理装置であって、
    前記スケール円盤は、前記スケール部が形成される外周面の径を微調整可能な真円度調整機構を介して前記回転軸に固定される、
    基板処理装置。
15. 請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    前記第１の読取機構と前記第２の読取機構の各々は、前記周方向に沿って一定ピッチで前記スケール部に刻設された目盛線の前記周方向の位置変化を計測するエンコーダヘッドを含む、
    基板処理装置。

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