(57)【要約】【課題】マスクまたは基板の一方又は双方が円筒面状に配置されていたとしても、大きなマスクパターンを忠実に露光可能とする。【解決手段】透過型又は反射型のマスクパターンが円筒面に沿って形成された円筒マスクを第１中心線の周りに回転させると共に、円筒ドラムによってシート基板の一部を円筒面状に湾曲させて支持しつつ、円筒ドラムを第２中心線の周りに回転させて、マスクパターンの円筒面に沿った速度とシート基板の外周面に沿った速度とを同期させることと、第１中心線と第２中心線とを含む中心面に関して対称的に配置されると共に、マスクパターンを物面、シート基板の表面を像面としたとき、物面から像面に向かう結像光束の主光線のうち、物面を通る主光線の延長線は第１中心線に向かい、像面を通る主光線の延長線は第２中心線に向かうように配置された１組の投影光学系によって、マスクパターンの投影像をシート基板に走査露光することとを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性のシート基板を連続的に長尺方向に送りつつ、そのシート基板上にデバイスの為のパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記デバイスのパターンに対応した透過型又は反射型のマスクパターンが、第１中心線から一定半径の円筒面に沿って形成された円筒マスクを、前記第１中心線の周りに回転させると共に、前記第１中心線とほぼ平行に離して設定される第２中心線から一定半径の円筒状の外周面を有する円筒ドラムによって前記シート基板の一部を円筒面状に湾曲させて支持しつつ、前記円筒ドラムを前記第２中心線の周りに回転させて、前記マスクパターンの前記円筒面に沿った速度と前記シート基板の前記外周面に沿った速度とを同期させることと、
前記第１中心線又は前記第２中心線が延びる方向から見たときに、前記第１中心線と前記第２中心線とを含む中心面に関して対称的に配置されると共に、前記マスクパターンを物面、前記シート基板の表面を像面としたとき、前記物面から前記像面に向かう結像光束の主光線のうち、前記物面を通る主光線の延長線は前記第１中心線に向かい、前記像面を通る主光線の延長線は前記第２中心線に向かうように配置された１組の投影光学系によって、前記マスクパターンの投影像を前記シート基板に走査露光することと、
を含むパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成方法であって、
前記マスクパターンの前記シート基板への露光の為に前記円筒マスクに照射される照明光は、前記第１中心線が延びる方向から見たとき、前記円筒マスクの前記円筒面上の周方向に関して前記中心面を挟んだ対称的な位置の各々に設定される１組の照明領域に照射され、
前記第２中心線が延びる方向から見たとき、前記１組の投影光学系は、前記１組の照明領域の各々から発生する前記結像光束を、前記円筒ドラムで円筒面状に支持された前記シート基板上の前記中心面を挟んだ対称的な位置の各々に設定される１組の投影領域に投射する、
パターン形成方法。
【請求項３】
請求項２に記載のパターン形成方法であって、
前記１組の投影光学系の各々は、前記結像光束の主光線のうち前記照明領域の中心を通って前記照明領域の法線方向に進む第１の主光線が、前記中心面から前記円筒マスクの周方向に９０°未満の所定の傾き角となるように、前記照明領域からの前記結像光束を入射して偏向する第１偏向部材と、
前記結像光束の主光線のうち前記投影領域の中心を通って前記投影領域の法線方向に進む第２の主光線が前記中心面から前記円筒ドラムの周方向に９０°未満の所定の傾き角となるように、前記結像光束を前記投影領域に向けて偏向する第２偏向部材と、を備える、
パターン形成方法。
【請求項４】
請求項３に記載のパターン形成方法であって、
前記１組の投影光学系の各々は、
前記中心面と垂直な第１の光軸を有し、前記第１偏向部材で偏向された前記結像光束を入射して、前記パターンの中間像を形成する第１光学系と、
前記中心面と垂直な第２の光軸を有し、前記中間像となった前記結像光束を入射して、前記第２偏向部材に向けて投射することによって、前記中間像を前記投影領域に再結像する第２光学系と、を備え、
前記第１中心線又は前記第２中心線が延びる方向から見たとき、前記第１の光軸と前記第１の主光線とは９０°以上の鈍角に設定され、前記第２の光軸と前記第２の主光線とは９０°以上の鈍角に設定される、
パターン形成方法。
【請求項５】
請求項４に記載のパターン形成方法であって、
前記１組の投影光学系の各々は、前記照明領域に現れる前記マスクパターンの一部を前記投影領域に等倍で結像し、
前記第１の光軸と前記第１の主光線との９０°以上の鈍角と、前記第２の光軸と前記第２の主光線との９０°以上の鈍角とを等しく設定した、
パターン形成方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のパターン形成方法であって、
前記円筒マスクは反射型マスクであり、
前記１組の投影光学系の各々の前記第１偏向部材と前記円筒マスクの円筒面上の前記照明領域との間に配置される偏光ビームスプリッタと１／４波長板とによって、直線偏光の照明光を円偏光の照明光に変換して前記照明領域に向けて照射すると共に、前記照明領域で反射された円偏光の前記結像光束を直線偏光の結像光束に変換して前記投影光学系に入射させる、
パターン形成方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のパターン形成方法であって、
前記円筒ドラムの外周面の半径と前記円筒マスクのパターン面の半径とを同一にする第１の状態と、前記円筒ドラムの外周面に円筒状に支持される前記シート基板の表面の半径と前記円筒マスクのパターン面の半径とを同一にする第２の状態とのいずれか一方に設定される、
パターン形成方法。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のパターン形成方法であって、
前記円筒マスクは反射型マスクであり、
前記１組の投影光学系の各々に対応して設けられる１組の照明系の各々によって前記1組の照明領域の各々を照明光によって落射照明すると共に、前記投影光学系の各々の光路中に配置される光分離部材によって、前記照明領域の各々に照射される前記照明光と前記照明領域の各々からの前記結像光束とを分離する、
パターン形成方法。
【請求項９】
請求項８に記載のパターン形成方法であって、
前記光分離部材は、前記１組の投影光学系の各々の瞳の位置に配置されると共に、前記瞳の面内の互いに異なる領域に反射部分と透過部分とを有し、前記照明光は前記光分離部材の前記透過部分を介して前記照明領域に照射され、前記照明領域からの前記結像光束は前記反射部分によって前記投影領域に向かうように反射される、
パターン形成方法。
【請求項１０】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のパターン形成方法であって、
前記１組の投影光学系の各々は、
前記中心面と垂直な第１の光軸を有し、前記第１偏向部材で偏向された前記結像光束を入射して、前記パターンの中間像を形成する第１光学系と、
前記中心面と垂直な第２の光軸を有し、前記中間像となった前記結像光束を入射して、前記第２偏向部材に向けて投射することによって、前記中間像を前記投影領域に再結像する第２光学系と、を備え、
前記第１中心線又は前記第２中心線が延びる方向から見たとき、前記第１の光軸と前記第１の主光線とは９０°以上の鈍角に設定され、前記第２の光軸と前記第２の主光線とは９０°以上の鈍角に設定される、
パターン形成方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のパターン形成方法であって、
前記第１の光軸と前記第１の主光線との９０°以上の鈍角と、前記第２の光軸と前記第２の主光線との９０°以上の鈍角とを等しく設定した、
パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法に関する。
本願は、２０１１年１２月２０日に出願された特願２０１１−２７８２９０号、及び２０１２年２月７日に出願された特願２０１２−０２４０５８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置等の基板処理装置は、例えば下記の特許文献１に記載されているように、各種デバイスの製造に利用されている。基板処理装置は、照明領域に配置されたマスクＭに形成されているパターンの像を、投影領域に配置されている基板等に投影することができる。基板処理装置に用いられるマスクＭは、平面状のもの、円筒状のもの等がある。
【０００３】
また、デバイスを製造する手法の１つとして、例えば下記の特許文献２に記載されているようなロール・ツー・ロール方式が知られている。ロール・ツー・ロール方式は、送出用のロールから回収用のロールへフィルム等の基板を搬送しながら、搬送経路上において基板に各種処理を行う方式である。基板は、例えば搬送ローラーの間等において、実質的に平面である状態で処理が施されることがある。また、基板は、例えばローラーの表面上等において、湾曲している状態で処理が施されることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９９９１８号公報
【特許文献２】国際公開２００８／１２９８１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような基板処理装置（露光装置）は、例えばマスク上の照明領域と基板上の投影領域の一方又は双方が所定の曲率で湾曲している場合、露光に用いられる投影光学系の結像性能を考慮すると、特に結像光束の主光線の設定には制限が生じてくる。例えば、半径Ｒの円筒状回転マスクの外周円筒面に形成されたマスクパターンを、投影光学系により、半径Ｒの円筒回転ドラム（ローラー）に巻き付けられた基板（フィルム、シート、ウェブ等）の表面に結像投影する場合を想定してみる。この場合、一般的には、マスクパターン（円筒面状）から基板の表面（円筒面状）までの結像光束の主光線が、円筒状回転マスクの回転中心軸と円筒回転ドラムの回転中心軸とを直線的に結ぶような光路を形成する投影光学系を設ければ良い。
【０００６】
しかしながら、円筒状回転マスクの回転軸方向に関して、マスクパターンの寸法が大きい場合は、そのような投影光学系を回転軸の方向に複数個設けるマルチ化が必要となる場合がある。そのようなマルチ化の場合、複数の投影光学系を回転軸の方向に一列に密に並べたとしても、各投影光学系の投影視野（投影領域）同士は鏡筒等の金物の厚さ分だけ、必ず分離してしまい、もはや、大きなマスクパターンを忠実に露光することができない。
【０００７】
また、上述のような基板処理装置は、例えば装置の構成が複雑であると、装置のコストが高くなること、装置のサイズが大型になること等がありえる。結果として、デバイスの製造コストが高くなることがありえる。
【０００８】
例えば、精密なパターニングを施す必要があるときは、基板処理装置として、電子デバイスや表示デバイスのパターンが描かれたマスクを照明し、マスクのパターンからの光を感光層(フォトレジスト等)が形成された基板上に投影露光する露光装置が使われる。ロール・ツー・ロール方式により、連続的に搬送される可撓性の長尺基板（フィルム、シート、ウェブ等）にマスクのパターンを繰り返し露光する場合も、長尺の基板の搬送方向を走査方向とし、マスクを円筒状の回転マスクにした走査型露光装置を用いると、生産性を飛躍的に高められるものと期待されている。
【０００９】
そのような回転マスクには、ガラス等の透明円筒体の外周面に遮光層でパターンを形成した透過方式と、金属性の円筒体(円柱体でもよい)の外周面に反射部と吸収部とでパターンを形成した反射方式とがある。透過型の円筒マスクでは、その円筒マスクの内部に、外周面のパターンに向けた照明光を照射する為の照明光学系(ミラー、レンズ等の光学部材)を組み込む必要があり、円筒マスクの内部中心に回転軸を通すことが難しく、円筒マスクの保持構造や回転駆動系の構成が複雑になることもある。
【００１０】
一方、反射型の円筒マスクの場合は、金属製の円筒体(又は円柱体)が使えることから、マスクを安価に作成できるものの、円筒マスクの外周空間に、露光用の照明光を照射する照明光学系と、外周面に形成されたパターンからの反射光を基板に向けて投影する投影光学系とを設ける必要があり、要求される解像力や転写忠実度等を満たす為の露光装置側の構成が複雑になることがある。
【００１１】
本発明の態様は、マスクまたは基板（フィルム、シート、ウェブ等の可撓性基板）の一方又は双方が円筒面状に配置されていたとしても、大きなマスクパターンを忠実に露光可能とする為の投影光学系を搭載した円筒マスク露光装置を提供することを目的とする。他の目的は、大きなマスクパターンを忠実に露光可能とするパターン形成方法を提供することである。
【００１２】
また、他の目的は、装置の構成をシンプルにできるパターン形成方法を提供することである。また、他の目的は、製造コストを低減できるパターン形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に従えば、可撓性のシート基板を連続的に長尺方向に送りつつ、そのシート基板上にデバイスの為のパターンを形成するパターン形成方法であって、前記デバイスのパターンに対応した透過型又は反射型のマスクパターンが、第１中心線から一定半径の円筒面に沿って形成された円筒マスクを、前記第１中心線の周りに回転させると共に、前記第１中心線とほぼ平行に離して設定される第２中心線から一定半径の円筒状の外周面を有する円筒ドラムによって前記シート基板の一部を円筒面状に湾曲させて支持しつつ、前記円筒ドラムを前記第２中心線の周りに回転させて、前記マスクパターンの前記円筒面に沿った速度と前記シート基板の前記外周面に沿った速度とを同期させることと、前記第１中心線又は前記第２中心線が延びる方向から見たときに、前記第１中心線と前記第２中心線とを含む中心面に関して対称的に配置されると共に、前記マスクパターンを物面、前記シート基板の表面を像面としたとき、前記物面から前記像面に向かう結像光束の主光線のうち、前記物面を通る主光線の延長線は前記第１中心線に向かい、前記像面を通る主光線の延長線は前記第２中心線に向かうように配置された１組の投影光学系によって、前記マスクパターンの投影像を前記シート基板に走査露光することと、を含むパターン形成方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の態様によれば、マスクと基板の一方、或いは双方が円筒面状の場合でも、コンパクトな投影光学系を備えた円筒マスク露光装置によって、大きなマスクパターンが忠実に露光可能となる。また、本発明の態様によれば、大きなマスクパターンを忠実に露光可能なパターン形成方法を提供することができる。
【００１５】
また、本発明の態様によれば、装置の構成をシンプルにできるパターン形成方法を提供することができる。また、本発明の態様によれば、製造コストを低減できるパターン形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態によるデバイス製造システムの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態による基板処理装置（露光装置）の全体構成を示す図である。
【図３】図２に示す露光装置のマスク保持装置の構成を示す図である。
【図４】図２に示す露光装置の第１ドラム部材及び照明光学系の構成を示す図である。
【図５】図２に示す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である。
【図６】図２に示す露光装置に適用される投影光学系の構成を示す図である。
【図７】第２実施形態による露光装置の全体構成を示す図である。
【図８】第３実施形態による露光装置の全体構成を示す図である。
【図９】図８に示す露光装置における照明領域の投影領域の位置関係の条件を説明する図である。
【図１０】図９で説明した条件が円筒マスクの半径に応じて変わることを示すグラフである。
【図１１】第４実施形態による露光装置の全体構成を示す図である。
【図１２】第５実施形態による露光装置の落射照明方式の構成を示す図である。
【図１３】第６実施形態による投影光学系の構成を示す図である。
【図１４】図１３に示す投影光学系をマルチ化した場合の構成を示す図である。
【図１５】図１４に示すマルチ化された投影光学系を別の向きから見た図である。
【図１６】第７実施形態による投影光学系の構成を示す図である。
【図１７】第８実施形態による投影光学系の構成を示す図である。
【図１８】第９実施形態による投影光学系の構成を示す図である。
【図１９】第１０実施形態による投影光学系の構成を示す図である。
【図２０】第１１実施形態のデバイス製造システムの構成を示す図である。
【図２１】第１１実施形態の基板処理装置（露光装置）の構成を示す図である。
【図２２】第１１実施形態の光学部材の構成を示す図である。
【図２３】照明領域から投影領域までの光路を示す模式図である。
【図２４】第１１実施形態の光源装置の構成例を示す図である。
【図２５】第１１実施形態のフライアイレンズアレイの構成例を示す図である。
【図２６】第１１実施形態の照明光学系における絞りの構成例を示す図である。
【図２７】第１１実施形態の光学部材の構成例を示す図である。
【図２８】第１２実施形態のフライアイレンズアレイの構成例を示す図である。
【図２９】第１３実施形態のフライアイレンズアレイの構成例を示す図である。
【図３０】第１４実施形態のフライアイレンズアレイの構成例を示す図である。
【図３１】第１５実施形態の光源像形成部の構成例を示す図である。
【図３２Ａ】第１６実施形態の照明光学系の構成例を示す図である。
【図３２Ｂ】第１６実施形態の照明光学系の構成例を示す図である。
【図３３Ａ】第１６実施形態の照明光学系の各部を示す図である。
【図３３Ｂ】第１６実施形態の照明光学系の各部を示す図である。
【図３３Ｃ】第１６実施形態の照明光学系の各部を示す図である。
【図３４】第１７実施形態の基板処理装置（露光装置）の構成を示す図である。
【図３５】第１７実施形態の照明領域及び投影領域の配置を示す図である。
【図３６】第１７実施形態の露光装置の構成例を示す図である。
【図３７】第１８実施形態の投影光学系の構成例を示す図である。
【図３８】第１９実施形態の投影光学系の構成例を示す図である。
【図３９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態のデバイス製造システム１００１の構成を示す図である。図１に示すデバイス製造システム１００１は、基板Ｐを供給する基板供給装置１００２と、基板供給装置２によって供給された基板Ｐに対して所定の処理を実行する処理装置１００３と、処理装置１００３によって処理が施された基板Ｐを回収する基板回収装置１００４と、デバイス製造システム１００１の各部を制御する上位制御装置１００５とを備える。
【００１８】
本実施形態において、基板Ｐは、いわゆるフレキシブル基板等のような可撓性（フレキシビリティ）を有する（シート）基板である。本実施形態のデバイス製造システム１００１は、可撓性を有する基板Ｐによって、可撓性を有するデバイスを製造することができる。基板Ｐは、例えばデバイス製造システム１００１において屈曲した場合に、破断しない程度の可撓性を有するように選択される。
【００１９】
なお、デバイス製造時における基板Ｐの可撓性は、例えば、基板Ｐの材質、大きさ、厚さ等によって調整することができ、またデバイス製造時の湿度、温度等の環境条件等によって調整することもできる。また、基板Ｐは、いわゆるリジッド基板等のような可撓性を有していない基板であってもよい。また、基板Ｐは、フレキシブル基板とリジッド基板を組み合わせた複合基板であってもよい。
【００２０】
可撓性を有する基板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。
【００２１】
基板Ｐは、例えば、基板Ｐに施される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、熱膨張係数等の特性が設定される。基板Ｐは、一例として、熱膨張係数が顕著に大きくないものを選定することができる。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。
【００２２】
本実施形態において、基板Ｐは、いわゆる多面取り用の基板である。本実施形態のデバイス製造システム１００１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に対して繰り返し実行する。各種の処理が施された基板Ｐは、デバイスごとに分割（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（短尺方向）の寸法が１ｍ〜２ｍ程度であり、長さ方向（長尺方向）の寸法が１０ｍ以上である。
【００２３】
なお、基板Ｐの寸法は、製造するデバイスの寸法等に応じて、適宜設定される。例えば、基板Ｐの寸法は、幅方向の寸法が１ｍ以下又は２ｍ以上であってもよいし、長尺方向の寸法が１０ｍ以下であってもよい。また、基板Ｐは、多面取り用の基板である場合に、１枚の帯状の基板であってもよいし、複数の基板が継がれた基板であってもよい。また、デバイス製造システム１００１は、１個のデバイスごとに独立した基板によって、デバイスを製造してもよい。この場合に、基板Ｐは、１個のデバイスに相当する寸法の基板であってもよい。
【００２４】
本実施形態の基板供給装置１００２は、供給用ロール１００６に巻かれた基板Ｐを繰り出すことによって、基板Ｐを処理装置１００３に供給する。基板供給装置１００２は、例えば、基板Ｐを巻きつける軸部、この軸部を回転させる回転駆動部等を含む。本実施形態において、基板Ｐは、その長尺方向へ搬送されて、処理装置１００３へ送られる。すなわち、本実施形態において、基板Ｐの搬送方向は、基板Ｐの長尺方向と実質的に同じである。
【００２５】
なお、基板供給装置１００２は、供給用ロール１００６に巻かれた基板Ｐを覆うカバー部等を含んでいてもよい。また、基板供給装置１００２は、例えばニップ式の駆動ローラー等のように、基板Ｐをその長尺方向に順次送り出す機構を含んでいてもよい。
【００２６】
本実施形態の基板回収装置１００４は、処理装置１００３を通過した基板Ｐを回収用ロール１００７に巻き取ることによって、基板Ｐを回収する。基板回収装置１００４は、例えば、基板供給装置１００２と同様に、基板Ｐを巻きつける軸部、この軸部を回転させる回転駆動部、回収用ロール１００７に巻き取られた基板Ｐを覆うカバー部等を含む。
【００２７】
なお、処理された基板Ｐが切断装置によって切断され、基板回収装置１００４は、切断された基板を回収してもよい。この場合に、基板回収装置１００４は、切断後の基板を重ねて回収する装置でもよい。上記の切断装置は、処理装置１００３の一部であってもよいし、処理装置１００３とは別の装置であってもよく、例えば基板回収装置１００４の一部であってもよい。
【００２８】
処理装置１００３は、基板供給装置１００２から供給される基板Ｐを基板回収装置１００４へ搬送すると共に、搬送の過程で基板Ｐの被処理面に対して処理を行う。処理装置１００３は、基板Ｐの被処理面に対して加工処理を行なう加工処理装置１０１０と、加工処理に対応した条件で基板Ｐを送る搬送ローラー１００８等を含む搬送装置１００９とを備える。
【００２９】
加工処理装置１０１０は、基板Ｐの被処理面に対してデバイスを構成する素子を形成するための各種処理を実行する１又は２以上の装置を含む。本実施形態のデバイス製造システム１００１は、各種処理を実行する装置が基板Ｐの搬送経路に沿って適宜設けられ、フレキシブル・ディスプレー等のデバイスをいわゆるロール・ツー・ロール方式で生産可能である。ロール・ツー・ロール方式によれば、デバイスを効率よく生産できる。
【００３０】
本実施形態において、加工処理装置１０１０の各種装置は、成膜装置、露光装置、コーターディベロッパー装置、及びエッチング装置を含む。成膜装置は、例えば鍍金装置、蒸着装置、スパッタリング装置等である。成膜装置は、導電膜、半導体膜、絶縁膜等の機能膜を基板Ｐに成膜する。コーターディベロッパー装置は、成膜装置によって機能膜が形成された基板Ｐに、フォトレジスト膜等の感光材を形成する。露光装置は、デバイスを構成する膜パターンに応じたパターンの像を感光材が形成された基板Ｐに投影することによって、基板Ｐに露光処理を施す。コーターディベロッパー装置は、露光された基板Ｐを現像する。エッチング装置は、現像された基板Ｐの感光材をマスクＭとして、機能膜をエッチングする。このようにして、加工処理装置１０１０は、所望のパターンの機能膜を基板Ｐに形成する。
【００３１】
なお、加工処理装置１０１０は、インプリント方式の成膜装置、液滴吐出装置等のように、エッチングによらないで直接的に膜パターンを形成する装置を備えていてもよい。加工処理装置１０１０の各種装置のうち少なくとも１つは、省略されていてもよい。
【００３２】
本実施形態において、上位制御装置１００５は、基板供給装置１００２を制御して、加工処理装置１０１０へ基板Ｐを供給する処理を基板供給装置１００２に実行させる。上位制御装置１００５は、加工処理装置１０１０を制御して、基板Ｐに対する各種処理を加工処理装置１０１０に実行させる。上位制御装置１００５は、基板回収装置１００４を制御して、加工処理装置１０１０が各種処理を施した基板Ｐを回収する処理を基板回収装置１００４に実行させる。
【００３３】
次に、本実施形態の基板処理装置の構成について図２、図３、図４を参照して説明する。図２は、本実施形態の基板処理装置１０１１の全体構成を示す図である。図２に示す基板処理装置１０１１は、上述したような加工処理装置１０１０の少なくとも一部である。本実施形態の基板処理装置１０１１は、露光処理を実行する露光装置ＥＸと、搬送装置１００９の少なくとも一部とを含む。
【００３４】
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、円筒状のマスク（円筒マスク）Ｍの回転と可撓性の基板Ｐの送りとを同期駆動させつつ、マスクＭ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（ＰＬ１００１〜ＰＬ１００６）を介して基板Ｐに投影する。なお、図２〜図４において、直交座標系ＸＹＺのＹ軸を円筒状のマスクＭの回転中心線（第１の中心線）ＡＸ１００１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。
【００３５】
図２に示すように、露光装置ＥＸは、マスク保持装置１０１２、照明装置１０１３、投影光学系ＰＬ、及び制御装置１０１４を備える。基板処理装置１０１１は、マスク保持装置１０１２に保持されたマスクＭを回転移動させるとともに、搬送装置１００９によって基板Ｐを搬送する。照明装置１０１３は、マスク保持装置１０１２に保持されたマスクＭ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１００９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に配置されるマスクＭ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、マスクＭ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１０１４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１０１４は、搬送装置１００９の少なくとも一部を制御する。
【００３６】
なお、制御装置１０１４は、デバイス製造システム１００１の上位制御装置１００５の一部又は全部であってもよい。また、制御装置１０１４は、上位制御装置１００５に制御され、上位制御装置１００５とは別の装置であってもよい。制御装置１０１４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。基板処理装置１０１１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、基板処理装置１０１１の機能の一部を実現するためのものでもよく、基板処理装置１０１１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１００５は、制御装置１０１４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。
【００３７】
次に、図２の露光装置ＥＸの各部について、図３、図４を参照して詳しく説明する。図３は、マスク保持装置１０１２の構成を示す図であり、図４は第１ドラム部材１０２１及び照明光学系ＩＬの構成を示す図である。
【００３８】
図３（図２）に示すように、マスク保持装置１０１２は、マスクＭを保持する第１部材（以下、第１ドラム部材１０２１という）、第１ドラム部材１０２１を支持するガイドローラー１０２３、第１ドラム部材１０２１を駆動する駆動ローラー１０２４、第１ドラム部材１０２１の位置を検出する第１検出器１０２５、及び第１駆動部１０２６を備える。
【００３９】
図４（図２又は図３）に示すように第１ドラム部材１０２１は、マスクＭ上の照明領域ＩＲが配置される第１面ｐ１００１を形成する。本実施形態において、第１面ｐ１００１は、線分（母線）をこの線分に平行な軸（第１中心軸ＡＸ１００１）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１０２１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ｐ１００１を形成する。すなわち、本実施形態において、マスクＭ上の照明領域ＩＲは、回転中心線ＡＸ１００１から一定の半径ｒ１００１（図１参照）を持つ円筒面状に湾曲している。第１ドラム部材１０２１のうち、第１ドラム部材１０２１の径方向から見てマスクＭのパターンと重なる部分、例えば図３のように第１ドラム部材１０２１のＹ軸方向の両端側以外の中央部分は、照明光束ＥＬ１００１に対して透光性を有する。
【００４０】
マスクＭ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の外周面に沿って湾曲させ、この外周面に巻き付けた（貼り付けた）状態で使用される。マスクＭ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１０２１に取付けられている。マスクＭは、第１ドラム部材１０２１に対して取り外し（リリース）可能である。
【００４１】
なお、マスクＭを極薄ガラス板で構成し、そのマスクＭを透明円筒母材による第１ドラム部材１０２１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１０２１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１０２１がマスク（第１物体）の支持部材として機能する。
【００４２】
なお、第１ドラム部材１０２１は、その内周面に薄板状のマスクＭを湾曲させて取り付ける構造にしてもよい。また、マスクＭは、１個の表示デバイスに対応するパネル用パターンの全体又は一部が形成されていてもよいし、複数個の表示デバイスに対応するパネル用パターンが形成されていてもよい。さらに、マスクＭには、パネル用パターンが第１中心軸ＡＸ１００１の周りの周方向に繰り返し複数個を配置してもよいし、小型のパネル用パターンを第１中心軸ＡＸ１００１に平行な方向に繰り返し複数配置してもよい。また、マスクＭは、第１の表示デバイスのパネル用パターンと、第１の表示デバイスとサイズ等が異なる第２の表示デバイスのパネル用パターンとを含んでいてもよい。また、第１ドラム部材１０２１の外周面（又は内周面）には、第１中心軸ＡＸ１００１に平行な方向、或いは周方向に関して、複数の分離した薄板状のマスクＭを個別に取り付けられる構造を設けてもよい。
【００４３】
図３に示すガイドローラー１０２３及び駆動ローラー１０２４は、第１ドラム部材１０２１の第１中心軸ＡＸ１００１に対して平行なＹ軸方向に延びている。ガイドローラー１０２３及び駆動ローラー１０２４は、第１中心軸ＡＸ１００１と平行な軸周りに回転可能に設けられている。ガイドローラー１０２３及び駆動ローラー１０２４は、それぞれ、軸方向の端部の外径が他の部分の外形よりも大きくなっており、この端部が第１ドラム部材１０２１に外接している。このように、ガイドローラー１０２３及び駆動ローラー１０２４は、第１ドラム部材１０２１に保持されているマスクＭに接触しないように、設けられている。駆動ローラー１０２４は、第１駆動部１０２６と接続されている。駆動ローラー１０２４は、第１駆動部１０２６から供給されるトルクを第１ドラム部材１０２１に伝えることによって、第１ドラム部材１０２１を第１中心軸ＡＸ１００１周りに回転させる。
【００４４】
なお、マスク保持装置１０１２は、１つのガイドローラー１０２３と１つの駆動ローラー１０２４を備えているが、ガイドローラー１０２３の数は２以上でもよいし、駆動ローラー１０２４の数は２以上でもよい。ガイドローラー１０２３と駆動ローラー１０２４のうち少なくとも１つは、第１ドラム部材１０２１の内側に配置されており、第１ドラム部材１０２１と内接していてもよい。また、第１ドラム部材１０２１のうち、第１ドラム部材１０２１の径方向から見てマスクＭのパターンと重ならない部分（Ｙ軸方向の両端側）は、照明光束ＥＬ１に対して透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。また、ガイドローラー１０２３及び駆動ローラー１０２４の一方又は双方は、例えば円錐台状であって、その中心軸（回転軸）が第１中心軸ＡＸ１００１に対して非平行であってもよい。
【００４５】
第１検出器１０２５は、第１ドラム部材１０２１の回転位置を光学的に検出する。第１検出器１０２５は、例えばロータリーエンコーダ等を含む。第１検出器１０２５は、検出した第１ドラム部材１０２１の回転位置を示す情報を制御装置１０１４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１０２６は、制御装置１０１４から供給される制御信号に従って、駆動ローラー１０２４を回転させるためのトルクを調整する。制御装置１０１４は、第１検出器１０２５の検出結果に基づいて第１駆動部１０２６を制御することによって、第１ドラム部材１０２１の回転位置を制御する。換言すると、制御装置１０１４は、第１ドラム部材１０２１に保持されているマスクＭの回転位置と回転速度の一方又は双方を制御する。
【００４６】
なお、第１検出器１０２５には、図３中のＹ軸方向に関する第１ドラム部材１０２１の位置を光学的に計測するセンサー（以下、Ｙ方向位置計測センサーとする）を付加することもできる。図２、図３に示した第１ドラム部材１０２１のＹ方向位置は基本的には変動しないように拘束されているが、基板Ｐ上の被露光領域やアライメントマークとマスクＭのパターンとの相対的な位置合せの為に、第１ドラム部材１０２１（マスクＭ）をＹ方向に微動させる機構（アクチュエータ）を組み込むことが考えられる。そのような場合は、Ｙ方向位置計測センサーからの計測情報も利用して、第１ドラム部材１０２１のＹ方向微動機構を制御することができる。
【００４７】
図２に示すように、搬送装置１００９は、第１搬送ローラー１０３０、第１ガイド部材１０３１、基板Ｐ上の投影領域ＰＡが配置される第２面ｐ１００２を形成する第２支持部材（以下、第２ドラム部材１０２２という）、第２ガイド部材１０３３、第２搬送ローラー１０３４、第２検出器１０３５、及び第２駆動部１０３６を備える。なお、図１に示した搬送ローラー１００８は、第１搬送ローラー１０３０及び第２搬送ローラー１０３４を含む。
【００４８】
本実施形態において、搬送経路の上流から第１搬送ローラー１０３０へ搬送されてきた基板Ｐは、第１搬送ローラー１０３０を経由して第１ガイド部材１０３１へ搬送される。第１ガイド部材１０３１を経由した基板Ｐは、半径ｒ１００２の円筒状又は円柱状の第２ドラム部材（円筒体）１０２２の表面に支持されて、第２ガイド部材１０３３へ搬送される。第２ガイド部材１０３３を経由した基板Ｐは、第２搬送ローラー１０３４を経由して、搬送経路の下流へ搬送される。なお、第２ドラム部材１０２２の回転中心線（第２の中心線）ＡＸ１００２と、第１搬送ローラー１０３０と第２搬送ローラー１０３４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。
【００４９】
第１ガイド部材１０３１及び第２ガイド部材１０３３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１０３１（及び第１搬送ローラー１０３０）と第２ガイド部材１０３３（及び第２搬送ローラー１０３４）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、第２ドラム部材１０２２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１００９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。
【００５０】
第２ドラム部材１０２２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に支持する第２面ｐ１００２を形成する。本実施形態において、第２ドラム部材１０２２は、搬送装置１００９の一部であるとともに、露光対象の基板Ｐを支持する支持部材（基板ステージ）を兼ねている。すなわち、第２ドラム部材１０２２は、露光装置ＥＸの一部であってもよい。
【００５１】
第２ドラム部材１０２２は、その中心軸（以下、第２中心軸ＡＸ１００２という）の周りに回転可能であり、基板Ｐは、第２ドラム部材１０２２上の外周面（円筒面）に沿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。
【００５２】
なお、本実施形態では、第１ドラム部材１０２１の外周面のうちマスクＭが巻き付けられる部分の半径ｒ１００１と、第２ドラム部材１０２２の外周面のうち基板Ｐが巻き付けられる部分の半径ｒ１００２とは、実質的に同一に設定される。これは薄板状のマスクＭの厚さと基板Ｐの厚さがほぼ等しい場合を想定したからである。
一方、例えば、第１ドラム部材１０２１（透過円筒母材）の外周面にクロム層等により直接パターンを形成した場合、そのクロム層の厚さは無視できるので、マスクのパターン面の半径はｒ１００１のままであるのに対し、基板Ｐの厚さが２００μｍ程度だとすると、投影領域ＰＡにおける基板Ｐの表面の半径はｒ１００２＋２００μｍになる。そのような場合は、第２ドラム部材１０２２の外周面のうち基板Ｐが巻き付けられる部分の半径ｒ１００２を、基板Ｐの厚さ分だけ小さくしておくとよい。
このことから、厳密に条件設定を行なうために、第１ドラム部材１０２１の外周面に支持されるマスクのパターン面（円筒面）の半径が、第２ドラム部材１０２２の外周面に支持される基板Ｐの表面の半径と等しくなるように、第１ドラム部材１０２１と第２ドラム部材１０２２の各半径を決めても良い。
【００５３】
本実施形態において、第２ドラム部材１０２２は、電動モーター等のアクチュエータを含む第２駆動部１０３６から供給されるトルクによって回転する。第２検出器１０３５は、例えばロータリーエンコーダ等を含み、第２ドラム部材１０２２の回転位置を光学的に検出する。第２検出器１０３５は、検出した第２ドラム部材１０２２の回転位置を示す情報を制御装置１０１４に供給する。第２駆動部１０３６は、制御装置１０１４から供給される制御信号に従って、第２ドラム部材１０２２を回転させるトルクを調整する。制御装置１０１４は、第２検出器１０３５の検出結果に基づいて第２駆動部１０３６を制御することによって、第２ドラム部材１０２２の回転位置を制御し、第１ドラム部材１０２１と第２ドラム部材１０２２とを同期移動（同期回転）させる。
【００５４】
ところで、基板Ｐが薄い可撓性フィルムの場合、第２ドラム部材１０２２に巻き付くときにシワやねじれが発生することもある。そのため、第２ドラム部材１０２２の外周面との接触位置まで基板Ｐをできるだけ真っ直ぐに進入させること、基板Ｐに与える搬送方向（Ｘ方向）のテンションをできるだけ一定にすること等が重要になる。このような観点で、制御装置１０１４は、第２ドラム部材１０２２の回転速度ムラが極めて小さくなるように第２駆動部１０３６を制御する。
【００５５】
なお、本実施形態において、第１ドラム部材１０２１の第１中心軸ＡＸ１００１、及び第２ドラム部材１０２２の第２中心軸ＡＸ１００２を含む平面を中心面ｐ１００３（ＹＺ面と平行）とすると、中心面ｐ１００３と円筒状の第１面ｐ１００１とが交差する位置付近では、近似的に中心面ｐ１００３と第１面ｐ１００１とが直交した関係になり、同様に、中心面ｐ１００３と円筒状の第２面ｐ１００２とが交差する位置付近では、近似的に中心面ｐ１００３と第２面ｐ１００２とが直交した関係になっている。
【００５６】
本実施形態の露光装置ＥＸは、いわゆる、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、マスクＭ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ｐ１００３の左側に３つの投影モジュール（投影光学系）ＰＬ１００１，ＰＬ１００３，ＰＬ１００５がＹ方向に一定間隔で配置され、中心面ｐ１００３の右側にも３つの投影モジュール（投影光学系）ＰＬ１００２，ＰＬ１００４，ＰＬ１００６がＹ方向に一定間隔で配置される。
【００５７】
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ＰＬ１００１〜ＰＬ１００６によって露光された領域（投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６）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、マスクＭ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装置１０１３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）の大型化に適用できると言った利点がある。
【００５８】
なお、露光装置ＥＸは、マルチレンズ方式でなくてもよい。例えば、基板Ｐの幅方向の寸法がある程度小さい場合等に、露光装置ＥＸは、１つの投影モジュールによってパターンの全幅の像を基板Ｐに投影してもよい。また、複数の投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６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。
【００５９】
本実施形態の照明装置１０１３は、光源装置（図示略）及び照明光学系ＩＬを備える。図４に示すように、照明光学系ＩＬは、複数の投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６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ＩＬ１００１〜ＩＬ１００６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ＩＬ１００１〜ＩＬ１００６に振り分けられる。
【００６０】
なお、光源装置は、第１ドラム部材１０２１の内側に配置されていてもよいし、第１ドラム部材１０２１の外側に配置されていてもよい。また、光源装置は、露光装置ＥＸと別の装置（外部装置）であってもよい。
【００６１】
複数の照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６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ＩＬ１００１〜ＩＬ１００６のいずれかを通る光を照明光束ＥＬ１という。複数の照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６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ＩＬ１００１〜ＩＬ１００６は、第１ドラム部材１０２１の内側に配置されている。複数の照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６のそれぞれは、第１ドラム部材１０２１の内側から第１ドラム部材１０２１を通して、第１ドラム部材１０２１の外周面に保持されているマスクＭ上の各照明領域ＩＲ（ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６）を照明する。
【００６２】
本実施形態において、各照明モジュールのことを、−Ｙ側（図２紙面手前側）から＋Ｙ側（図２紙面奧側）に向う順に、第１照明モジュールＩＬ１００１、第２照明モジュールＩＬ１００２、第３照明モジュールＩＬ１００３、第４照明モジュールＩＬ１００４、第５照明モジュールＩＬ１００５、第６照明モジュールＩＬ１００６という。すなわち、複数の照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６のうち、最も−Ｙ側に配置されているのは第１照明モジュールＩＬ１００１であり、最も＋Ｙ側に配置されているのは第６照明モジュールＩＬ１００６である。なお、投影光学系ＰＬが備える投影モジュールの数は、１個以上５個以下でもよいし、７個以上でもよい。
【００６３】
複数の照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６は、第１中心軸ＡＸ１００１と交差する方向（例えば、Ｘ軸方向）に関して、互いに干渉しないように離間して配置されている。第１照明モジュールＩＬ１００１、第３照明モジュールＩＬ１００３、及び第５照明モジュールＩＬ１００５は、Ｙ軸方向から見て、互いに重なる位置に配置されている。第１照明モジュールＩＬ１００１、第３照明モジュールＩＬ１００３、及び第５照明モジュールＩＬ１００５は、Ｙ軸方向に互いに離れて配置されている。
【００６４】
本実施形態において、第２照明モジュールＩＬ１００２は、Ｙ軸方向から見て、中心面ｐ１００３に関して第１照明モジュールＩＬ１００１と対称的に配置されている。第４照明モジュールＩＬ１００４及び第６照明モジュールＩＬ１００６は、Ｙ軸方向から見て、第２照明モジュールＩＬ１００２と重なる位置に配置されている。第２照明モジュールＩＬ１００２、第４照明モジュールＩＬ１００４、及び第６照明モジュールＩＬ１００６は、Ｙ軸方向には互いに離れて配置されている。
【００６５】
複数の照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６のそれぞれは、第１ドラム部材１０２１の第１中心軸ＡＸ１００１に関する放射方向（径方向）のうち、中心面ｐ１００３と交差する第１径方向Ｄ１００１又は第２径方向Ｄ１００２に向けて照明光束ＥＬ１を照射する。各照明モジュールの照明光束ＥＬ１の照射方向は、照明モジュールがＹ軸方向に並ぶ順に交互に、変化している。例えば、第１照明モジュールＩＬ１からの照明光束の照射方向（第１径方向Ｄ１００１）は、Ｚ軸方向よりも−Ｘ側に傾いており、第２照明モジュールＩＬ１００２からの照明光束の照射方向（第２径方向Ｄ１００２）は、−Ｚ軸方向よりも＋Ｘ側に傾いている。同様にして、第３照明モジュールＩＬ１００３及び第５照明モジュールＩＬ１００５の各々からの照明光束の照射方向は、第１照明モジュールＩＬ１００１の照射方向と実質的に平行であり、第４照明モジュールＩＬ１００４及び第６照明モジュールＩＬ１００６の各々からの照明光束の照射方向は、第２照明モジュールＩＬ１００２の照射方向と実質的に平行である。
【００６６】
図５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５には、第１ドラム部材１０２１に配置されたマスクＭ上の照明領域ＩＲを−Ｚ側から見た平面図（図５中の左図）と、第２ドラム部材１０２２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５中の右図）とが図示されている。図５中の符号Ｘｓは、第１ドラム部材１０２１又は第２ドラム部材１０２２の移動方向（回転方向）を示す。
【００６７】
第１から第６照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６は、それぞれ、マスクＭ上の第１から第６照明領域ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６を照明する。例えば、第１照明モジュールＩＬ１００１は、第１照明領域ＩＲ１００１を照明し、第２照明モジュールＩＬ１００２は第２照明領域ＩＲ１００２を照明する。
【００６８】
本実施形態における第１照明領域ＩＲ１００１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の構成によっては、この台形領域を包含する長方形の領域としても良い。第３照明領域ＩＲ１００３及び第５照明領域ＩＲ１００５は、それぞれ、第１照明領域ＩＲ１００１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ＩＲ１００２は、中心面ｐ１００３に関して第１照明領域ＩＲ１００１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ＩＲ１００４及び第６照明領域ＩＲ１００６は、それぞれ、第２照明領域ＩＲ１００２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。
【００６９】
図５に示すように、第１から第６照明領域ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６のそれぞれは、第１面ｐ１００１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１０２１の回転によって第１照明領域ＩＲ１００１を通過するマスクＭ上の第１領域Ａ１００１は、第１ドラム部材１０２１の回転によって第２照明領域ＩＲ１００２を通過するマスクＭ上の第２領域Ａ１００２と一部重複する。
【００７０】
本実施形態において、マスクＭは、パターンが形成されているパターン形成領域Ａ１００３と、パターンが形成されていないパターン非形成領域Ａ１００４とを有する。そのパターン非形成領域Ａ１００４は、パターン形成領域Ａ１００３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。マスクＭのパターン形成領域Ａ１００３は、第１ドラム部材１０２１の回転に伴って方向Ｘｓに移動し、パターン形成領域Ａ１００３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ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６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ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６は、パターン形成領域Ａ１００３のＹ軸方向の全幅をカバーするように、配置されている。
【００７１】
図２に示すように、投影光学系ＰＬは、Ｙ軸方向に並ぶ複数の投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６を備える。複数の投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６のそれぞれは、第１から第６照明モジュールＩＬ１００６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内に現れるマスクＭ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。
【００７２】
例えば、第１投影モジュールＰＬ１００１は、第１照明モジュールＩＬ１００１に対応し、第１照明モジュールＩＬ１００１によって照明される第１照明領域ＩＲ１００１（図５参照）におけるマスクＭのパターンの像を、基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１００１に投影する。第３投影モジュールＰＬ１００３、第５投影モジュールＰＬ１００５は、それぞれ、第３照明モジュールＩＬ１００３、第５照明モジュールＩＬ１００５と対応している。第３投影モジュールＰＬ１００３及び第５投影モジュールＰＬ１００５は、Ｙ軸方向から見ると、第１投影モジュールＰＬ１００１と重なる位置に配置されている。
【００７３】
また、第２投影モジュールＰＬ１００２は、第２照明モジュールＩＬ１００２に対応し、第２照明モジュールＩＬ１００２によって照明される第２照明領域ＩＲ１００２（図５参照）におけるマスクＭのパターンの像を、基板Ｐ上の第２投影領域ＰＡ１００２に投影する。第２投影モジュールＰＬ１００２は、Ｙ軸方向から見ると、第１投影モジュールＰＬ１００１に対して中心面ｐ１００３を挟んで対称的な位置に配置されている。
【００７４】
第４投影モジュールＰＬ１００４、第６投影モジュールＰＬ１００６は、それぞれ、第４照明モジュールＩＬ１００４、第６照明モジュールＩＬ１００６と対応して配置され、第４投影モジュールＰＬ１００４及び第６投影モジュールＰＬ１００６は、Ｙ軸方向から見て、第２投影モジュールＰＬ１００２と重なる位置に配置されている。
【００７５】
なお、本実施形態において、照明装置１０１３の各照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６からマスクＭ上の各照明領域ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６に達する光を照明光束ＥＬ１とし、各照明領域ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６中に現れるマスクＭ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ＰＬ１００１〜ＰＬ１００６に入射して各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６に達する光を、結像光束ＥＬ２とする。
【００７６】
図５中の右図に示すように、第１照明領域ＩＲ１００１におけるパターンの像は第１投影領域ＰＡ１００１に投影され、第３照明領域ＩＲ１００３におけるパターンの像は、第３投影領域ＰＡ１００３に投影され、第５照明領域ＩＲ１００５におけるパターンの像は、第５投影領域ＰＡ１００５に投影される。本実施形態において、第１投影領域ＰＡ１００１、第３投影領域ＰＡ１００３及び第５投影領域ＰＡ１００５は、Ｙ軸方向に一列に並ぶように、配置される。
【００７７】
また、第２照明領域ＩＲ１００２におけるパターンの像は、第２投影領域ＰＡ１００２に投影される。本実施形態において、第２投影領域ＰＡ１００２は、Ｙ軸方向から見て、中心面ｐ１００３に関して第１投影領域ＰＡ１００１と対称的に配置される。また、第４照明領域ＩＲ１００４におけるパターンの像は、第４投影領域ＰＡ１００４に投影され、第６照明領域ＩＲ１００６におけるパターンの像は、第６投影領域ＰＡ１００６に投影される。本実施形態において、第２投影領域ＰＡ１００２、第４投影領域ＰＡ１００４及び第６投影領域ＰＡ１００６は、Ｙ軸方向に一列に並ぶように、配置される。
【００７８】
第１から第６投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６のそれぞれは、第２面ｐ１００２の周方向に沿って見た場合に、第２中心軸ＡＸ１００２に平行な方向において隣り合う投影領域と、端部（台形の三角部分）が重なるように配置されている。そのため、例えば、第２ドラム部材１０２２の回転によって第１投影領域ＰＡ１００１を通過する基板Ｐ上の第３領域Ａ１００５は、第２ドラム部材１０２２の回転によって第２投影領域ＰＡ１００２を通過する基板Ｐ上の第４領域Ａ１００６と一部重複する。
第１投影領域ＰＡ１００１と第２投影領域ＰＡ１００２は、第３領域Ａ１００５と第４領域Ａ１００６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。
【００７９】
本実施形態において、基板Ｐにおける露光対象の領域（以下、露光領域Ａ１００７という）は、図５中の右図に示すように、第２ドラム部材１０２２の回転に伴って方向Ｘｓに移動し、露光領域Ａ１００７のうちのＹ軸方向の各部分領域は、第１から第６投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６のいずれかを通過する。換言すると、第１から第６投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６は、露光領域Ａ１００７のＹ軸方向の全幅をカバーするように、配置されている。
【００８０】
なお、第１投影モジュールＰＬ１００１に対する照明光束ＥＬ１の照射方向は、例えば第１照明領域ＩＲ１００１内のいずれかの位置を通る主光線の進行方向としてもよいし、第１照明領域ＩＲ１００１の中心を通る主光線の進行方向としてもよい。第２から第６投影モジュールＰＬ１００２〜ＰＬ１００６に対する照明光束ＥＬ１の照射方向についても同様である。
【００８１】
ところで、第１から第６投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６は、そのいずれかを通る基板Ｐ上の領域が互いに端部で重複しないように、配置されていてもよい。例えば、第１投影領域ＰＡ１００１を通る第３領域Ａ１００５が、第２投影領域ＰＡ１００２を通る第４領域Ａ１００６と一部重複しなくてもよい。すなわち、マルチレンズ方式であっても各投影モジュールによる継ぎ露光を行なわないこともできる。この場合に、第３領域Ａ１００５は、第１のデバイスに対応するパターンが投影される領域であって、第４領域Ａ１００６は、第２のデバイスに対応するパターンが投影される領域であってもよい。上記の第２のデバイスは、第１のデバイスと同種のデバイスであって、第４領域Ａ１００６に第３領域Ａ１００５と同じパターンが投影されてもよい。上記の第２のデバイスは、第１のデバイスと異なる種類のデバイスであって、第４領域Ａ１００６に第３領域Ａ１００５と異なるパターンが投影されてもよい。
【００８２】
次に、本実施形態の投影光学系ＰＬの詳細構成について図６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６投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６のそれぞれは、第１投影モジュールＰＬ１００１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ＰＬ１００１の構成について説明する。
【００８３】
図６に示す第１投影モジュールＰＬ１００１は、第１照明領域ＩＲ１００１に配置されたマスクＭのパターンの像を中間像面ｐ１００７に結像する第１光学系１０４１と、第１光学系１０４１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ＰＡ１００１に再結像する第２光学系１０４２と、中間像が形成される中間像面ｐ１００７に配置された第１視野絞り１０４３とを備える。
【００８４】
また、第１投影モジュールＰＬ１００１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１０４４、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１０４５、投影像の倍率を微少補正する倍率補正用光学部材１０４７、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１０４６、を備える。
【００８５】
フォーカス補正光学部材１０４４は、第１照明領域ＩＲ１００１から出射した結像光束ＥＬ２が入射する位置に配置され、像シフト補正光学部材１０４５は、フォーカス補正光学部材１０４４から出射した結像光束ＥＬ２が入射する位置に配置されている。倍率補正用光学部材１０４７は、第２光学系１０４２から出射した結像光束ＥＬ２が入射する位置に配置されている。
【００８６】
マスクＭのパターンからの結像光束ＥＬ２は、第１照明領域ＩＲ１００１から法線方向に出射し、フォーカス補正光学部材１０４４を通って像シフト補正光学部材１０４５に入射する。像シフト補正光学部材１０４５を透過した結像光束ＥＬ２は、第１光学系１０４１の要素である第１偏向部材１０５０の第１反射面（平面鏡）ｐ１００４で反射され、第１レンズ群１０５１を通って第１凹面鏡１０５２で反射され、再び第１レンズ群１０５１を通って第１偏向部材１０５０の第２反射面（平面鏡）ｐ１００５で反射されて、第１視野絞り１０４３に入射する。
【００８７】
第１視野絞り１０４３を通った結像光束ＥＬ２は、第２光学系１０４２の要素である第２偏向部材１０５７の第３反射面（平面鏡）ｐ１００８で反射され、第２レンズ群１０５８を通って第２凹面鏡１０５９で反射され、再び第２レンズ群１０５８を通って第２偏向部材１０５７の第４反射面（平面鏡）ｐ１００９で反射されて、倍率補正用光学部材１０４７に入射する。
倍率補正用光学部材１０４７から出射した結像光束ＥＬ２は、基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１００１に入射し、第１照明領域ＩＲ１００１内に現れるパターンの像が第１投影領域ＰＡ１００１に等倍（×１）で投影される。
【００８８】
第１光学系１０４１と第２光学系１０４２は、例えばダイソン系を変形したテレセントリックな反射屈折光学系である。本実施形態において、第１光学系１０４１の光軸（以下、第１光軸ＡＸ１００３という）は、中心面ｐ１００３に対して実質的に直交する。第１光学系１０４１は、第１偏向部材１０５０、第１レンズ群１０５１、及び第１凹面鏡１０５２を備える。像シフト補正光学部材１０４５から出射した結像光束ＥＬ２は、第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４で反射して第１光軸ＡＸ１００３の一方側（−Ｘ側）に向って進行し、第１レンズ群１０５１を通って瞳面に配置される第１凹面鏡１０５２に入射する。第１凹面鏡１０５２で反射した結像光束ＥＬ２は、第１光軸ＡＸ１００３の他方側（＋Ｘ側）に進行して第１レンズ群１０５１を通り、第１偏向部材１０５０の第２反射面ｐ１００５で反射して第１視野絞り１０４３に入射する。
【００８９】
第１偏向部材１０５０は、Ｙ軸方向に延びる三角プリズムである。本実施形態において、第１反射面ｐ１００４と第２反射面ｐ１００５のそれぞれは、三角プリズムの表面に形成された鏡面（反射膜の表面）を含む。第１照明領域ＩＲ１００１の中心を通った結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３は、中心面ｐ１００３に対してＸＺ面内で傾斜した第１径方向Ｄ１００１に沿って進行して第１投影モジュールＰＬ１００１に入射する。
【００９０】
第１偏向部材１０５０は、第１照明領域ＩＲ１００１から第１反射面ｐ１００４に達する主光線ＥＬ３と、第２反射面ｐ１００５から中間像面ｐ１００７に達する主光線ＥＬ３（中心面ｐ１００３と平行）とが、ＸＺ面内で非平行となる（交差する）ように、結像光束ＥＬ２を偏向する。
【００９１】
以上のような光路を形成する為に、本実施形態では、第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４と第２反射面ｐ１００５とが交わる稜線と第１光軸ＡＸ１００３とを含み、ＸＹ面と平行な面をｐ１００６としたとき、この面ｐ１００６に対して第１反射面ｐ１００４と第２反射面ｐ１００５は非対称な角度で配置されている。
【００９２】
第１反射面ｐ１００４の面ｐ１００６に対する角度をθ１００１、第２反射面ｐ１００５の面ｐ１００６に対する角度をθ１００２とすると、本実施形態において、角度（θ１００１＋θ１００２）は、９０°未満に設定され、角度θ１００１は４５°未満、角度θ１００２は実質的に４５°に設定されている。
【００９３】
第１反射面ｐ１００４で反射して第１レンズ群１０５１に入射する主光線ＥＬ３を光軸ＡＸ１００３と平行に設定することにより、その主光線ＥＬ３は第１凹面鏡１０５２の中心、すなわち瞳面の光軸ＡＸ１００３との交点に通すことができ、テレセントリックな結像状態を確保できる。その為には、図６において、第１照明領域ＩＲ１００１から第１反射面ｐ１００４に達する主光線ＥＬ３（第１径方向Ｄ１００１）の中心面ｐ１００３に対する傾き角をθｄとしたとき、第１反射面ｐ１００４の角度θ１００１は、下記の式（１）を満たすように設定すれば良い。
θ１００１＝４５°−（θｄ／２）・・・（１）
【００９４】
本実施形態において、第１レンズ群１０５１に属する複数のレンズのそれぞれは、第１光軸ＡＸ１００３の回りで軸対称な形状である。第１反射面ｐ１００４で反射した結像光束ＥＬ２は、面ｐ１００６に関する一方側（＋Ｚ側）から第１レンズ群１０５１に入射する。第１凹面鏡１０５２は、第１光学系１０４１の瞳面の位置又はその近傍に配置されている。
【００９５】
第１レンズ群１０５１を通った結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３は、第１光軸ＡＸ１００３と第１凹面鏡１０５２との交点に入射する。第１凹面鏡１０５２で反射した結像光束ＥＬ２は、第１凹面鏡１０５２への入射前と比較して、第１レンズ群１０５１の中を面ｐ１００６に関して対称的な光路に沿って進行する。第１凹面鏡１０５２で反射した結像光束ＥＬ２は、第１レンズ群１０５１の他方側（−Ｚ側）から出射し、第１偏向部材１０５０の第２反射面ｐ１００５で反射して、中心面ｐ１００３と平行な主光線ＥＬ３に沿って進行する。
【００９６】
第１視野絞り１０４３は、第１投影領域ＰＡ１００１の形状を規定する開口を有する。すなわち、第１視野絞り１０４３の開口の形状が第１投影領域ＰＡ１００１の形状を規定することになる。従って、図６に示すように、中間像面ｐ１００７に視野絞り１０４３を配置できる場合は、この視野絞り１０４３の開口形状を先の図５の右図で示したような台形状にすることができ、その場合は、第１から第６照明領域ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６のそれぞれの形状を、第１から第６投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６のそれぞれの形状（台形）と相似にしなくてもよく、各投影領域（視野絞り１０４３の開口）の台形形状を包含するような長方形にすることができる。
【００９７】
第２光学系１０４２は、第１光学系１０４１と同様の構成であり、第１視野絞り１０４３を含む中間像面ｐ１００７に関して第１光学系１０４１と対称的に設けられている。第２光学系１０４２の光軸（以下、第２光軸ＡＸ１００４という）は、中心面ｐ１００３に対して実質的に直交する。第２光学系１０４２は、第２偏向部材１０５７、第２レンズ群１０５８、及び第２凹面鏡１０５９を備える。第１光学系１０４１から出射して第１視野絞り１０４３を通った結像光束ＥＬ２は、第２偏向部材１０５７の第３反射面ｐ１００８で反射し、第２レンズ群１０５８を通って第２凹面鏡１０５９に入射する。第２凹面鏡１０５９で反射した結像光束ＥＬ２は、再び第２レンズ群１０５８を通って第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９で反射し、倍率補正用光学部材１０４７に入射する。
【００９８】
第２光学系１０４２の第２偏向部材１０５７、第２レンズ群１０５８、第２凹面鏡１０５９は、それぞれ、第１光学系１０４１の第１偏向部材１０５０、第１レンズ群１０５１、第１凹面鏡１０５２と同様である。第２偏向部材１０５７の第３反射面ｐ１００８が第２光軸ＡＸ１００４となす角度θ１００３は、第１偏向部材１０５０の第２反射面ｐ１００５が第１光軸ＡＸ１００３となす角度θ１００２と実質的に同じである。また、第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９が第２光軸ＡＸ１００４となす角度θ１００４は、第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４が第１光軸ＡＸ１００３となす角度θ１００１と実質的に同じである。第２レンズ群１０５８に属する複数のレンズのそれぞれは、第２光軸ＡＸ１００４の回りで軸対称な形状である。
第２凹面鏡１０５９は、第２光学系１０４２の瞳面の位置又はその近傍に配置されている。
【００９９】
第１視野絞り１０４３を通った結像光束ＥＬ２は、中心面ｐ１００３と平行な主光線に沿った方向に進行して第３反射面（平面）ｐ１００８に入射する。第３反射面ｐ１００８の第２光学系１０４２の第２光軸ＡＸ１００４（或いは面ｐ１００６や中間像面ｐ１００７）に対する傾き角度θ１００３はＸＺ面内で４５°であり、ここで反射した結像光束ＥＬ２は、第２レンズ群１０５８の上半分の視野領域に入射する。その第２レンズ群１０５８に入射する結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３は、第２光軸ＡＸ１００４と平行になり、第２光軸ＡＸ１００４と第２凹面鏡１０５９との交点に入射する。
【０１００】
第２凹面鏡１０５９で反射した結像光束ＥＬ２は、第２凹面鏡１０５９への入射前と比較して、第２光軸ＡＸ１００４に関して対称的に進行する。第２凹面鏡１０５９で反射した結像光束ＥＬ２は、再び第２レンズ群１０５８の下半分の視野領域を通って、第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９で反射して、中心面ｐ１００３と交差する方向へ進行する。
【０１０１】
第２光学系１０４２から出射して第１投影領域ＰＡ１００１へ向う結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３の進行方向は、第１視野絞り１０４３を含む中間像面ｐ１００７に関して、第１照明領域ＩＲ１００１から第１光学系１０４１に入射する結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３の進行方向と対称的に設定されている。すなわち、ＸＺ面内で見たとき、第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９の第２光軸ＡＸ１００４に対する角度θ１００４は、先の式（１）と同様に、下記の式（２）を満たすように設定される。
θ１００４＝４５°−（θｄ／２）・・・（２）
これにより、第２光学系１０４２から出射した結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３は、基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１００１（円筒面状）の法線方向（図２中の回転中心線ＡＸ１００２に向かう方向）に進む。
【０１０２】
本実施形態において、フォーカス補正光学部材１０４４、像シフト補正光学部材１０４５、ローテーション補正機構１０４６及び倍率補正用光学部材１０４７は、第１投影モジュールＰＬ１００１の結像特性を調整する結像特性調整機構を構成する。結像特性調整機構を制御することにより、基板Ｐ上での投影像の投影条件を投影モジュールごとに調整することができる。ここでいう投影条件は、基板Ｐ上での投影領域の並進位置や回転位置、倍率、フォーカスのうちの１以上の項目を含む。投影条件は、同期走査時の基板Ｐに対する投影領域の位置ごとに定めることができる。投影像の投影条件を調整することによって、マスクＭのパターンと比較したときの投影像の歪を補正することが可能である。なお、結像特性調整機構は、その構成を適宜変更可能であり、その少なくとも一部を省略できる。
【０１０３】
フォーカス補正光学部材１０４４は、例えば、２枚のクサビ状のプリズムを逆向き（図６中ではＸ方向について逆向き）にして、全体として透明な平行平板になるように重ね合わせたものである。この１対のプリズムを互いに対向する面間の間隔を変えずに斜面方向にスライドさせることにより、平行平板としての厚さを可変にする。これによって第１光学系１０４１の実効的な光路長を微調整し、中間像面ｐ１００７及び投影領域ＰＡ１００１に形成されるパターン像のピント状態が微調整される。
【０１０４】
像シフト補正光学部材１０４５は、図６中のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、それと直交する方向に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、中間像面ｐ１００７及び投影領域ＰＡ１００１に形成されるパターン像をＸ方向やＹ方向に微少シフトさせることができる。
【０１０５】
倍率補正用光学部材１０４７は、例えば、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズの３枚を所定間隔で同軸に配置し、前後の凹レンズは固定して、間の凸レンズを光軸（主光線）方向に移動させるように構成したものである。これによって、投影領域ＰＡ１００１に形成されるパターン像は、テレセントリックな結像状態を維持しつつ、等方的に微少量だけ拡大または縮小される。なお、倍率補正用光学部材１０４７を構成する３枚のレンズ群の光軸は、ここを通る傾いた主光線ＥＬ３と平行になるようにＸＺ面内では傾けられている。
【０１０６】
ローテーション補正機構１０４６は、例えば、アクチュエータ（図示略）によって、第１偏向部材１０５０を第１光軸ＡＸ１００３に平行な軸周りに微少回転させるものである。このローテーション補正機構１０４６によって、中間像面ｐ１００７に形成されるパターン像を、その中間像面ｐ１００７内で微少回転させることができる。
【０１０７】
このように、第１投影モジュールＰＬ１００１から出射した結像光束ＥＬ２は、第２ドラム部材１０２２の外周面に配置されている基板Ｐの第１投影領域ＰＡ１００１に、第１照明領域ＩＲ１００１に現れるパターンの像を形成する。本実施形態において、第１照明領域ＩＲ１００１の中心を通った結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３は、第１照明領域ＩＲ１００１から法線方向に出射し、第１投影領域ＰＡ１００１に対して法線方向から入射する。このようにして、円筒面状の第１照明領域ＩＲ１００１に現れるマスクＭのパターンの像は、円筒面状の基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１００１に投影される。また、第２から第６照明領域ＩＲ１００２〜ＩＲ１００６のそれぞれに現れるマスクＭのパターンの像は、同様にして、円筒面状の基板Ｐ上の第２から第６投影領域ＰＡ１００２〜ＰＡ１００６のそれぞれに投影される。
【０１０８】
本実施形態では、図２、図５に示したように、奇数番目の照明領域ＩＲ１００１、ＩＲ１００３、ＩＲ１００５と偶数番目の照明領域ＩＲ１００２、ＩＲ１００４、ＩＲ１００６が中心面ｐ１００３に関して対称的な距離に配置されると共に、奇数番目の投影領域ＰＡ１００１、ＰＡ１００３、ＰＡ１００５と偶数番目の投影領域ＰＡ１００２、ＰＡ１００４、ＰＡ１００６も、中心面ｐ１００３に関して対称的な距離に配置される。そのため、６つの投影モジュールの各々を全て同じ構成にすることができ、投影光学系の部品の共通化ができ、組立工程、検査工程が簡素化されると共に、各投影モジュールの結像特性（収差等）を一様に揃えることができる。このことは、特に、マルチレンズ方式によって個々の投影モジュールの投影領域間で継ぎ露光を行なう場合に、基板Ｐ上に形成されるパネル用パターンの品質（転写忠実度）をパネル内の位置や領域に依らず一定に保つ上で有利である。
【０１０９】
また、一般的な露光装置は、投影領域が円筒面状に湾曲していると、例えば投影領域に非垂直な方向から結像光束が入射する場合等に、投影領域の位置によってはデフォーカスが大きくなることがある。結果として、露光不良が発生し、不良デバイスが発生することがある。
【０１１０】
本実施形態においては、投影光学系ＰＬ（例えば、第１投影モジュールＰＬ１００１）の第１偏向部材１０５０（第１反射面ｐ１００４）及び第２偏向部材１０５７（第４反射面ｐ１００９）は、第１照明領域ＩＲ１００１から法線方向に出射した主光線ＥＬ３が第１投影領域ＰＡ１００１に法線方向から投射されるように、主光線ＥＬ３を偏向する。そのため、基板処理装置１０１１は、投影領域ＰＡ１００１内での投影像のフォーカス誤差、特に、図５に示した各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６内における投影像のベスト・フォーカス面の全体が、各投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６の焦点深度（Depth of Focus）の幅から大きく外れることを減らすことができ、露光不良等の発生が抑制される。結果として、デバイス製造システム１００１による不良デバイスの発生が抑制される。
【０１１１】
本実施形態において、投影光学系ＰＬは、中間像が形成される位置に配置された第１視野絞り１０４３を含んでいるので、投影像の形状等を高精度に管理することができる。そのため、基板処理装置１０１１は、例えば第１から第６投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６の重ね誤差を減らすことができ、露光不良等の発生が抑制される。また、第１偏向部材１０５０の第２反射面ｐ１００５は、第１照明領域ＩＲ１００１からの主光線ＥＬ３を視野絞り１０４３と直交するように偏向する。そのため、基板処理装置１０１１は、投影像の形状等をさらに高精度に管理することができる。
【０１１２】
また、本実施形態において、第１から第６投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６のそれぞれは、マスクＭのパターンの像を正立像として投影する。そのため、基板処理装置１０１１は、マスクＭのパターンを第１から第６投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６に分けて投影する場合に、例えば、投影像が投影された領域（例えば第３領域Ａ１００５及び第４領域Ａ１００６）を一部重ねる継ぎ露光が可能となるので、マスクＭを設計することが容易になる。
【０１１３】
本実施形態において、基板処理装置１０１１は、搬送装置１００９が第２面ｐ１００２に沿って基板Ｐを一定速度で連続搬送しながら露光装置ＥＸが基板Ｐを露光するので、露光処理の生産性を高めることができる。結果として、デバイス製造システム１００１は、デバイスを効率よく製造することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態において、第１反射面ｐ１００４と第２反射面ｐ１００５は、同一の偏向部材（第１偏向部材１０５０）の表面に配置されているが、異なる部材の表面に配置されていてもよい。また、第１反射面ｐ１００４と第２反射面ｐ１００５の一方又は双方は、第１偏向部材１０５０の内面に配置されており、例えば全反射条件によって光が反射する特性を有していてもよい。
【０１１５】
さらに、上述のような第１反射面ｐ１００４、第２反射面ｐ１００５に関する変形は、第３反射面ｐ１００８と第４反射面ｐ１００９の一方又は双方に適用することもできる。例えば、第２面ｐ１００２の半径ｒ１００２を変更した場合等に、第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９は、結像光束ＥＬ２が第１投影領域ＰＡ１００１に対して法線方向から入射するように、角度θ１００４を設定すると共に、第１投影領域ＰＡ１００１の中心点と第２投影領域ＰＡ１００２の中心点との間の円弧状の周長が、マスクＭ（半径ｒ１００１）上の対応する照明領域ＩＲ１００１の中心点と照明領域ＩＲ１００２の中心点との間の円弧状の周長と一致するように配置を設定する。
【０１１６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成要素については、上記の実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
【０１１７】
図７は、本実施形態の基板処理装置１０１１の構成を示す図である。本実施形態の搬送装置１００９は、第１搬送ローラー１０３０、第１ガイド部材（エア・ターン・バー等）１０３１、第４搬送ローラー１０７１、第５搬送ローラー１０７２、第６搬送ローラー１０７３、第２ガイド部材（エア・ターン・バー等）１０３３、及び第２搬送ローラー１０３４を備える。
【０１１８】
搬送経路の上流から第１搬送ローラー１０３０へ搬送されてきた基板Ｐは、第１搬送ローラー１０３０を経由して第１ガイド部材１０３１へ搬送される。第１ガイド部材１０３１を経由した基板Ｐは、第４搬送ローラー１０７１を経由して第５搬送ローラー１０７２へ搬送される。第５搬送ローラー１０７２は、その中心軸が中心面ｐ１００３上に配置されている。第５搬送ローラー１０７２を経由した基板Ｐは、第６搬送ローラー１０７３を経由して、第２ガイド部材１０３３へ搬送される。
第６搬送ローラー１０７３は、中心面ｐ１００３に関して、第４搬送ローラー１０７１と対称的に配置されている。第２ガイド部材１０３３を経由した基板Ｐは、第２搬送ローラー１０３４を経由して、搬送経路の下流へ搬送される。第１ガイド部材１０３１及び第２ガイド部材１０３３は、先の図２に示した第１ガイド部材１０３１及び第２ガイド部材１０３３と同様に、搬送経路において基板Ｐに働くテンションを調整する。
【０１１９】
図７における第１投影領域ＰＡ１００１は、第４搬送ローラー１０７１と第５搬送ローラー１０７２の間を直線的に搬送されている基板Ｐ上に設定される。第４搬送ローラー１０７１と第５搬送ローラー１０７２との間で基板Ｐは搬送方向に所定のテンションが付与されるように支持され、基板Ｐは平面状の第２面ｐ１００２に沿って送られる。
【０１２０】
第１投影領域ＰＡ１００１（第２面ｐ１００２）は、中心面ｐ１００３に対して非垂直となるように、傾斜している。第１投影領域ＰＡ１００１の法線方向（以下、第１法線方向Ｄ１００３という）は、中心面ｐ１００３と直交する面、例えば、図６にも示した中間像面ｐ１００７に関して、第１径方向Ｄ１００１と対称的に配置される。第１投影モジュールＰＬ１００１から出射した結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３は、第１投影領域ＰＡ１００１に対して第１法線方向Ｄ１００３から入射する。換言すると、第４搬送ローラー１０７１と第５搬送ローラー１０７２とに掛け渡された基板Ｐの第１法線方向Ｄ１００３が、中心面ｐ１００３と直交する中間像面ｐ１００７に関して第１径方向Ｄ１００１と対称的になるように、第４搬送ローラー１０７１と第５搬送ローラー１０７２は、配置されている。
【０１２１】
第２投影領域ＰＡ１００２は、第５搬送ローラー１０７２と第６搬送ローラー１０７３の間を搬送されている基板Ｐ上に設定される。基板Ｐは、第５搬送ローラー１０７２と第６搬送ローラー１０７３の間では一定のテンションが付与されるように支持され、平面状の第２面ｐ１００２に沿って送られる。
【０１２２】
第２投影領域ＰＡ１００２は、中心面ｐ１００３に対して非垂直となるように、傾斜している。第２投影領域ＰＡ１００２の法線方向（第２法線方向Ｄ１００４）は、中心面ｐ１００３と直交する中間像面ｐ１００７に関して、第２径方向Ｄ１００２と対称的である。第２投影モジュールＰＬ１００２から出射した結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３は、第２投影領域ＰＡ１００２に対して第２法線方向Ｄ１００４から入射する。換言すると、第５搬送ローラー１０７２と第６搬送ローラー１０７３とに掛け渡された基板Ｐの第２法線方向Ｄ１００４が、中心面ｐ１００３と直交する中間像面ｐ１００７に関して第２径方向Ｄ１００２と対称的になるように、第５搬送ローラー１０７２と第６搬送ローラー１０７３は、配置されている。
【０１２３】
本実施形態の基板処理装置１０１１は、第４搬送ローラー１０７１、第５搬送ローラー１０７２、及び第６搬送ローラー１０７３によって、先の図２で示した円筒面状の第２面ｐ１００２を近似的な平面に近づけたものであり、各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６において基板Ｐ上に投影されるパターン像の転写忠実度は、焦点深度（ＤＯＦ）の観点からも、さらに向上する。また、先の図２のように、基板Ｐの支持と搬送の為に半径ｒ１００２の第２ドラム部材１０２２を使う場合と比べて、搬送装置１００９全体のＺ方向の高さを低く抑えることができ、装置全体を小型にできる。
【０１２４】
また、図７の装置構成において、第４搬送ローラー１０７１、第５搬送ローラー１０７２、及び第６搬送ローラー１０７３は、搬送装置１００９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（露光装置ＥＸ側の基板ステージ）を兼ねている。なお、第４搬送ローラー１０７１と第５搬送ローラー１０７２の間と、第５搬送ローラー１０７２と第６搬送ローラー１０７３の間に、基板Ｐの裏面側を流体ベアリングにより非接触で平面支持するベル・ヌイ方式のパッド板を設け、各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６が位置する基板Ｐの部分的な領域の平坦性をより高めるようにしても良い。
【０１２５】
さらに、図７に示した搬送装置１００９の搬送ローラーの少なくとも１つは、投影光学系ＰＬに対して固定されていてもよいし、可動であってもよい。例えば、第５搬送ローラー１０７２は、Ｘ軸方向に平行な並進方向、Ｙ軸方向に平行な並進方向、及びＺ軸方向に平行な並進方向の３つの並進方向と、Ｘ軸方向平行な軸周りの回転方向、Ｙ軸方向に平行な軸周りの回転方向、及びＺ軸方向に平行な軸周りの３つの回転方向とを含む６方向（６自由度）のうち、少なくとも１方向（１自由度）において、微少に移動可能でもよい。或いは、第５搬送ローラー１０７２に対して、第４搬送ローラー１０７１と第６搬送ローラー１０７３の一方又は双方のＺ軸方向の相対位置を微調整することによって、第１投影領域ＰＡ１００１の第１法線方向Ｄ１００３又は第２投影領域ＰＡ１００２の第２法線方向Ｄ１００４と、平面化支持された基板Ｐの表面とがなす角度を微調整することができる。このように、選択されたローラーを微少移動させることにより、各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６におけるパターン投影像面に対する基板Ｐの表面の姿勢を高精度に合わせ込むことが可能となる。
【０１２６】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について図８を参照して説明する。本実施形態において、上記の各実施形態と同様の構成要素については、上記の各実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
【０１２７】
図８は、本実施形態の基板処理装置１０１１としての露光装置ＥＸの構成を示し、基本的な構成は先の図７と同じである。但し、図７の構成と比べて、投影光学系ＰＬの各投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６内に設けられる第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９の光軸ＡＸ１００４に対する角度θ１００４が４５°に設定される点、搬送装置１００９により搬送される基板Ｐが各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６の位置において、中心面ｐ１００３と直交した平面（図８中のＸＹ面と平行）になるように支持される点、が大きく異なる。
【０１２８】
図８の構成において、基板Ｐは、搬送経路の上流から第１搬送ローラー１０３０、第１ガイド部材１０３１（エア・ターン・バー等）、第４搬送ローラー１０７１を経由して第８搬送ローラー１０７６へ搬送される。第８搬送ローラー１０７６を経由した基板Ｐは、第２ガイド部材１０３３（エア・ターン・バー等）と第２搬送ローラー１０３４を経由して搬送経路の下流へ搬送される。
図８のように、第４搬送ローラー１０７１と第８搬送ローラー１０７６の間で、基板ＰはＸＹ面と平行になるように、所定のテンションを伴って支持され、搬送される。この場合、基板Ｐが支持される第２面ｐ１００２は平面となり、その第２面ｐ１００２内に各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６が配置される。
【０１２９】
また、各投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６を構成する第２光学系１０４２において、第２偏向部材１０５７の第３反射面ｐ１００８と第４反射面ｐ１００９は、第２光学系１０４２から基板Ｐに出射する結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３が実質的に中心面ｐ１００３に平行になるように、配置されている。すなわち、投影光学系ＰＬ（投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６）の第１偏向部材１０５０及び第２偏向部材１０５７は、円筒面状の各照明領域ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６から法線方向に出射した各主光線ＥＬ３が、共通の平面上に設定される各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６に法線方向から入射するように、結像光路を偏向する。
【０１３０】
本実施形態では、マスクＭの第１中心軸ＡＸ１００１に平行な方向から見たＸＺ面内において、投影領域ＰＡ１００１（及びＰＡ１００３，ＰＡ１００５）の中心点から投影領域ＰＡ１００２（及びＰＡ１００４，ＰＡ１００６）の中心点までの第２面ｐ１００２（基板Ｐの表面）に沿った距離ＤＦｘは、照明領域ＩＲ１００１（及びＩＲ１００３，ＩＲ１００５）の中心点から照明領域ＩＲ１００２（及びＩＲ１００４，ＩＲ１００６）の中心点までの第１面ｐ１００１（半径ｒの円筒面）に沿った距離（弦長、又は周長）ＤＭｘと、実質的に等しく設定されている。
【０１３１】
ここで、照明領域ＩＲの相互の位置関係と、投影領域ＰＡの相互の位置関係を、模式的に表した図９を参照して、説明する。なお、図９において、符号αは、第１径方向Ｄ１００１と第２径方向Ｄ１００２とのなす角度（開き角）［°］を示し、符号ｒは、第１面ｐ１００１の半径［ｍｍ］を示す。
【０１３２】
図９において、ＸＺ面内における照明領域ＩＲ１００１の中心点から照明領域ＩＲ１００２の中心点までの周長ＤＭｘ［ｍｍ］は、角度α及び半径ｒを用いて、下記の式（３）で表される。
ＤＭｘ＝π・α・ｒ／１８０  ・・・（３）
また、照明領域ＩＲ１００１の中心点から照明領域ＩＲ１００２の中心点までの直線的な距離Ｄｓは下記の式（４）で表される。
Ｄｓ＝２・ｒ・ｓｉｎ（π・α／３６０）  ・・・（４）
【０１３３】
例えば、角度αが３０°、半径ｒが１８０ｍｍである場合に、周長ＤＭｘは約９４．２４８ｍｍになり、距離Ｄｓは約９３．１７５ｍｍになる。すなわち、照明領域ＩＲ１００１の中心点のＸ座標と投影領域ＰＡ１００１の中心点のＸ座標が一致し、照明領域ＩＲ１００２の中心点のＸ座標と投影領域ＰＡ１００２の中心点のＸ座標が一致していると仮定すると、マスクＭのパターン内で周方向に周長ＤＭｘだけ離れた２点を各々投影領域ＰＡ１００１、ＰＡ１００２を介して基板Ｐに投影する場合、その２点は基板Ｐ上ではＸ方向に距離Ｄｓ（Ｄｓ＜ＤＭｘ）で露光されてしまうことになる。すなわち、先の数値例によると、奇数番の投影領域ＰＡ１００１、ＰＡ１００３、ＰＡ１００５を介して基板Ｐ上に露光されるパターンと、偶数番の投影領域ＰＡ１００２、ＰＡ１００４、ＰＡ１００６を介して基板Ｐ上に露光されるパターンとが、Ｘ方向に関して最大１．０７３ｍｍ程度ずれることを意味する。
【０１３４】
そこで本実施態様では、平面化された基板Ｐ上において、投影領域ＰＡ１００１の中心点と投影領域ＰＡ１００２の中心点との間の直線距離ＤＦｘが周長ＤＭｘと実質的に等しくなるように、投影光学系ＰＬ内の特定の光学部材の配置条件を、先の図６に示した条件から変える。
【０１３５】
具体的には、第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９を、先の図６のような位置から、光軸ＡＸ１００４（Ｘ軸）と平行な方向に少しだけずらし、結果的に直線距離ＤＦｘが周長ＤＭｘと一致するように設置する。先に挙げた数値例によれば、周長ＤＭｘと距離Ｄｓとの差分は１．０７３ｍｍであり、例えば、奇数番の投影モジュールＰＬ１００１、ＰＬ１００３、ＰＬ１００５の各々に含まれる第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９の位置を、１ｍｍ程度、光軸ＡＸ１００４に沿って第２凹面鏡１０５９側に平行移動させて配置することは容易である。
【０１３６】
しかしながら、それでは、第２偏向部材１０５７の構成（第４反射面ｐ１００９の配置）に関して偶数番の投影モジュールＰＬ１００２、ＰＬ１００４、ＰＬ１００６と異なる部品が必要になる場合がある。
そこで、全ての投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６に搭載する第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９の位置を、上記１ｍｍの半分の０．５ｍｍ程度だけ光軸ＡＸ１００４に沿って第２凹面鏡１０５９側に平行移動させたものとすれば、部品の共通化が図れる。
【０１３７】
図１０は、図９で説明したマスクＭのパターン面（第１面ｐ１００１）に沿った周長ＤＭｘと、奇数番と偶数番の照明領域の中心間の直線的な距離Ｄｓとの差分と、角度αとの相関を示すグラフであり、縦軸は差分を表し、横軸は開き角αを表す。また、図１０のグラフ中の複数の曲線は、マスクＭのパターン面（円筒状の第１面ｐ１００１）の半径ｒを、１８０ｍｍ、２１０ｍｍ、２４０ｍｍ、３００ｍｍと変えた場合を表している。先に数値例を挙げて説明したように、角度αが３０°、半径ｒが１８０ｍｍである場合に、周長ＤＭｘは約９４．２４８ｍｍになり、距離Ｄｓは約９３．１７５ｍｍになるので、図１０のグラフの縦軸に示す差分は、約１．０７３ｍｍになる。
【０１３８】
図１０に示すように、マスクＭのパターン面（第１面ｐ１００１）上の周長ＤＭｘと、照明領域ＩＲ１００１の中心点から照明領域ＩＲ１００２の中心点までの直線的な距離Ｄｓとの差分量は、第１面ｐ１００１の半径ｒと角度αに応じて変化するので、図１０のグラフの関係に基づいて、第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９の位置を設定すれば良い。
【０１３９】
なお、基板Ｐ上の直線距離ＤＦｘとマスクＭ上の周長ＤＭｘとを実質的に等しくするために、第２偏向部材１０５７の第４反射面ｐ１００９のＸ方向の位置を最適に配置しても、最終的にサブミクロンオーダーでの合わせ込みは難しいことがあるので、数μｍ〜数十μｍ以下の残差分は、先の図６中に示した像シフト補正光学部材１０４５を利用して投影像をＸ方向に微少シフトさせることにより、充分な精度で直線距離ＤＦｘと周長ＤＭｘを一致させることができる。
【０１４０】
このように、像シフト補正光学部材１０４５を利用して投影像をＸ方向に微少シフトさせて、マスクパターン面内の走査露光方向に関する２物点の間隔距離（周長）と、その２物点が基板Ｐ上に投影されたときの各像点の走査露光方向に関する間隔距離（周長）とがサブミクロンオーダーで等しくなるように、各投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６を調整する方法は、先の図２〜図６の装置構成、図７の装置構成においても同様に適用できる。
【０１４１】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について図１１を参照して説明する。図１１において、上記の各実施形態と同様の構成要素については、上記の各実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
【０１４２】
図１１は、基板処理装置１０１１としての露光装置ＥＸの構成を示す図である。本実施形態において、基板Ｐの搬送装置１００９の構成は、先の図２に示した搬送装置１００９の構成と同じである。図１１に示す基板処理装置１０１１の構成が先の図２、図７、図８の各装置構成と異なる点は、マスクＭを回転円筒マスクではなく、通常の透過型の平面マスクにした点、投影光学系ＰＬの各投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６内に設けられる第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４の光軸ＡＸ１００３（面ｐ１００６）に対する角度θ１００１が４５°に設定される点等である。
【０１４３】
図１１において、マスク保持装置１０１２は、平面状のマスクＭを保持するマスクステージ１０７８と、マスクステージ１０７８を中心面ｐ１００３と直交する面内でＸ方向に沿って走査移動させる移動装置（図示略）とを備える。
【０１４４】
図１１のマスクＭのパターン面は実質的にＸＹ面と平行な平面であるので、投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６のマスクＭ側の各主光線ＥＬ３はＸＹ面と垂直になり、マスクＭ上の各照明領域ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６を照明する照明モジュールＩＬ１００１〜ＩＬ１００６の光軸（主光線）もＸＹ面に対して垂直になるように配置される。
【０１４５】
本実施形態において、投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６の第１光学系１０４１に含まれる第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４と第２反射面ｐ１００５は、第１光学系１０４１から出射する結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３が実質的に中心面ｐ１００３と平行になるように、配置されている。すなわち、投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６の各々に含まれる第１偏向部材１０５０及び第２偏向部材１０５７は、マスクＭ上の各照明領域ＩＲ１００１〜ＩＲ１００６から法線方向に進む主光線ＥＬ３が、円筒面に沿った基板Ｐ上に形成される各投影領域ＰＡ１００１〜ＰＡ１００６に法線方向から入射するように、結像光束ＥＬ２を偏向する。
【０１４６】
その為に、第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４と第２反射面ｐ１００５は直交するように配置され、第１反射面ｐ１００４と第２反射面ｐ１００５はいずれも第１光軸ＡＸ１００３（ＸＹ面）に対して実質的に４５°に設定される。
【０１４７】
また、第２偏向部材１０５７の第３反射面ｐ１００８は、第２光軸ＡＸ１００４を含み中心面ｐ１００３に直交する面（ＸＹ面と平行）に関して第４反射面ｐ１００９と非面対称になるように、配置されている。そして、第３反射面ｐ１００８が第２光軸ＡＸ１００４となす角度θ１００３は実質的に４５°、第４反射面ｐ１００９が第２光軸ＡＸ１００４となす角度θ１００４は実質的に４５°未満であり、その角度θ１００４の設定については先の図６にて説明した通りである。
【０１４８】
さらに、本実施形態においても、先の図９と同様に、ＸＺ面内で見たとき、マスクＭ（第１面ｐ１００１）上の照明領域ＩＲ１００１(及びＩＲ１００３，ＩＲ１００５)の中心点から照明領域ＩＲ１００２（及びＩＲ１００４，ＩＲ１００６）の中心点までの距離は、円筒面状の基板Ｐ上の投影領域ＰＡ１００１（及びＰＡ１００３，ＰＡ１００５）の中心点から第２投影領域ＰＡ１００２（及びＰＡ１００４，ＰＡ１００６）の中心点までの円筒状の第２面ｐ１００２に沿った長さ（周長）と実質的に等しく設定されている。
【０１４９】
図１１に示す基板処理装置１０１１においても、先の図２に示した制御装置１０１４が、マスク保持装置１０１２の移動装置（走査露光用のリニアモータや微動用のアクチュエータ等）を制御し、第２ドラム部材１０２２の回転と同期してマスクステージ１０７８を駆動する。図１１に示す基板処理装置１０１１では、マスクＭの＋Ｘ方向への同期移動で走査露光を行なった後、−Ｘ方向の初期位置にマスクＭを戻す動作（巻戻し）が必要となる。そのため、第２ドラム部材１０２２を一定速度で連続回転させて基板Ｐを等速で送り続ける場合、マスクＭの巻戻し動作の間、基板Ｐ上にはパターン露光が行なわれず、基板Ｐの搬送方向に関してパネル用パターンが飛び飛びに（離間して）形成されることになる。しかしながら、実用上、走査露光時の基板Ｐの速度（ここでは周速）とマスクＭの速度は５０〜１００ｍｍ／ｓと想定されていることから、マスクＭの巻戻しの際にマスクステージ１０７８を、例えば５００ｍｍ／ｓの最高速で駆動すれば、基板Ｐ上に形成されるパネル用パターン間の基板搬送方向に関する余白を狭くすることができる。
【０１５０】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について図１２を参照して説明する。図１２において、上記の各実施形態と同様の構成要素については、上記の各実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
【０１５１】
図１２のマスクＭは、先の図２、図７、図８と同様の円筒状のマスクＭを用いるが、照明光に対して高反射部分と低反射（光吸収）部分とでパターンを作成した反射型マスクとして構成される。その為、先の各実施態様のような透過型の照明装置１０１３（照明光学系ＩＬ）は利用できず、各投影モジュールＰＬ１００１〜ＰＬ１００６側から反射型のマスクＭに向けて照明光を投射する落射照明系のような構成が必要となる。
【０１５２】
図１２では、第１光学系１０４１を構成する第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４と反射型のマスクＭの間に、偏光ビームスプリッタＰＢＳと１／４波長板ＰＫを設ける。先の図６に示した各投影モジュールの構成では、その位置にフォーカス補正光学部材１０４４と像シフト補正光学部材１０４５が設けられていたが、本実施態様では、フォーカス補正光学部材１０４４、像シフト補正光学部材１０４５は中間像面ｐ１００７（視野絞り１０４３）の手前又は後方の空間に移される。
【０１５３】
偏光ビームスプリッタＰＢＳの波面分割面は、第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４の光軸ＡＸ１００３（面ｐ６）に対する角度θ１００１（＜４５°）によって、中心面ｐ１００３に対し角度α／２（θｄ）だけ傾いて反射型のマスクＭ上の照明領域ＩＲ１００１から径方向（法線方向）に進む主光線ＥＬ３に対して、約４５°に配置される。
【０１５４】
照明光束ＥＬ１は、例えば偏光特性の良いレーザ光源から射出され、ビーム整形光学系や照度均一化光学系（フライアイレンズやロッド素子等）等を介して、直線偏光（Ｓ偏光）となって偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射される。偏光ビームスプリッタＰＢＳの波面分割面では照明光束ＥＬ１のほとんどが反射され、照明光束ＥＬ１は１／４波長板ＰＫを通って円偏光に変換されて、反射型のマスクＭ上の照明領域ＩＲ１００１を台形状又は長方形に照射する。
【０１５５】
マスクＭのパターン面（第１面ｐ１００１）で反射された光（結像光束）は、再び１／４波長板ＰＫを通って直線偏光（Ｐ偏光）に変換され、偏光ビームスプリッタＰＢＳの波面分割面をほとんど透過して、第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４に向かう。その第１反射面ｐ１００４以降の構成や結像光束（主光線ＥＬ３）の光路は、先の図６で説明したものと同じであり、反射型のマスクＭ上の照明領域ＩＲ１００１内に現れる反射部によるパターンの像が投影領域ＰＡ１００１内に投影される。
【０１５６】
以上のように、本実施態様では、投影モジュールＰＬ１００１（及びＰＬ１００２〜ＰＬ１００６）の第１光学系１０４１に偏光ビームスプリッタＰＢＳと１／４波長板ＰＫとを追加するだけで、反射型の円筒状マスクであっても、簡単に落射照明系を実現できる。また、照明光束ＥＬ１は、反射型のマスクＭで反射した結像光束の主光線ＥＬ３の方向に対して交差する方向から偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射させ、反射型のマスクＭに向けるように構成されている。そのため、偏光ビームスプリッタＰＢＳのＰ偏光とＳ偏光の消光比（分離特性）が多少小さい場合でも、迷光として照明光束ＥＬ１の一部が偏光ビームスプリッタＰＢＳの波面分割面から直接的に第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４、基板Ｐの投影領域ＰＡ１００１に向かうことが無く、基板Ｐ上に投影露光される像の質（コントラスト等）を良好に保ち、マスクパターンの忠実な転写が可能となる。
【０１５７】
［第６実施形態］
図１３は、第６実施形態による投影光学系ＰＬ（第１投影モジュールＰＬ１００１）の構成を示す図である。第１投影モジュールＰＬ１００１は、第３偏向部材（平面ミラー）１１２０、第１レンズ群（等倍投影）１０５１、瞳面に配置される第１凹面鏡１０５２、第４偏向部材（平面ミラー）１１２１、及び第５光学系（拡大投影系）１１２２を備える。照明領域ＩＲ（第１照明領域ＩＲ１００１）が配置される第１面ｐ１００１は、円筒状の第１ドラム部材１０２１に保持されるマスクＭ（透過型または反射型）のパターン面であり、円筒面となっている。また、投影領域ＰＡ（第１投影領域ＰＡ１００１）が配置される基板Ｐ上の第２面ｐ１００２は、ここでは平面とする。
なお、第１ドラム部材１０２１（マスク支持部材）に保持されるマスクＭが、先の図１２のような反射型の場合は、マスクＭと第３偏向部材１１２０の間に、偏光ビームスプリッタと１／４波長板が設けられる。
【０１５８】
図１３において、第１照明領域ＩＲ１００１から出射した結像光束ＥＬ２は、第３偏向部材１１２０の第５反射面ｐ１０１７で反射して、第１レンズ群１０５１に入射する。第１レンズ群１０５１に入射した結像光束ＥＬ２は、第１凹面鏡１０５２で反射して折り返されて第１レンズ群１０５１から出射し、第４偏向部材１１２１の第６反射面ｐ１０１８に入射する。第１レンズ群１０５１及び第１凹面鏡１０５２によって、上記の実施形態と同様にして、第１照明領域ＩＲ１００１内に現れるマスクＭのパターンの中間像が等倍で形成される。
【０１５９】
第６反射面ｐ１０１８で反射した結像光束ＥＬ２は、中間像の形成位置を通って第５光学系１１２２に入射し、第５光学系１１２２を通って第１投影領域ＰＡ１００１に達する。第５光学系１１２２は、第１レンズ群１０５１及び第１凹面鏡１０５２によって形成された中間像を、所定の拡大倍率（例えば２倍以上）で第１投影領域ＰＡ１００１に再結像する。
【０１６０】
図１３において、第３偏向部材１１２０の第５反射面ｐ１０１７は、図６で説明した第１偏向部材１０５０の第１反射面ｐ１００４に相当し、第４偏向部材１１２１の第６反射面ｐ１０１８は、図６で説明した第１偏向部材５０の第２反射面ｐ５に相当する。
【０１６１】
図１３に示した投影光学系では、第３偏向部材１１２０とマスクＭ（円筒状の第１面ｐ１００１）の間の主光線ＥＬ３の延長線がマスクＭの回転中心線ＡＸ１００１を通るように設定され、平面支持される基板Ｐの表面（第２面ｐ１００２）と垂直な光軸ＡＸ１００８を有する第２光学系１１２２と基板Ｐ上の投影領域ＰＡ１００１との間の結像光束ＥＬ２の主光線ＥＬ３が第２面ｐ１００２と垂直になるように、すなわちテレセントリックな結像条件を満たすように設定されている。そのような条件を維持する為に、図１３の投影光学系は、第３偏向部材１１２０又は第４偏向部材１１２１を図１３中のＸＺ面内で微小回転させる調整機構を備える。
【０１６２】
なお、第３偏向部材１１２０や第４偏向部材１１２１は、図１３中のＹＺ面内での微小回転の他に、Ｘ軸方向やＺ軸方向への微小移動、Ｚ軸と平行な軸回りの微小回転を可能とする構成にしてもよい。その場合、投影領域ＰＡ１００１内に投影される像を、Ｘ方向に微小シフトさせたり、ＸＹ面内で微小回転させたりすることができる。
【０１６３】
なお、投影モジュールＰＬ１００１は、全体として拡大投影光学系であるが、全体として等倍投影光学系にしてもよいし、縮小投影光学系にしてもよい。その場合は、第１レンズ群１０５１と第１凹面鏡１０５２からなる第１光学系は等倍系なので、その後段の第５光学系１１２２の投影倍率を等倍または縮小に変えれば良い。
【０１６４】
［第６実施形態の変形例］
図１４は、第６実施形態による投影光学系を利用した変形例の構成をＹ軸方向から見た図であり、図１５は、図１４の構成をＸ軸方向から見た図である。図１４、図１５に示した投影光学系は、図１３の拡大投影光学系を、Ｙ軸方向すなわち円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ１００１の軸方向に、複数配置してマルチ化する場合の変形例を示したものである。
【０１６５】
本変形例の投影光学系ＰＬは、図１５に示すように、第１投影モジュールＰＬ１００１及び第２投影モジュールＰＬ１００２を備える。第２投影モジュールＰＬ１００２は、第１投影モジュールＰＬ１００１と同様の構成であり、図１４に示すように、中心面ｐ１００３に関して第１投影モジュールＰＬ１００１と対照的に配置されるが、図１４中のＹ軸方向については、図１５に示すように、互いに離間している。
【０１６６】
第１投影モジュールＰＬ１００１は、図１４に示すように、マスクＭ上の照明領域ＩＲ１００１からの結像光束を受ける第３偏向部材１１２０Ａ、第１レンズ群１０５１Ａ、第１凹面鏡１０５２Ａ、第４偏向部材１１２１Ａ、及び第５光学系（拡大結像系）１１２２Ａを備える。
【０１６７】
図１４、図１５に示す投影モジュールＰＬ１００１は、先の各投影光学系（図６や図１３）と比べて、マスクＭと第３偏向部材１１２０Ａとの間の主光線の傾き方向を変えてある。すなわち、図６の第１偏向部材１０５０の反射面ｐ１００４や図１３の第３偏向部材１１２０の反射面は、マスクＭの照明領域ＩＲ１００１からの主光線ＥＬ３を、第１レンズ群１０５１（１０５１Ａ）と第１凹面鏡１０５２（１０５２Ａ）で構成される第１光学系の光軸ＡＸ１００３と平行になるように、鈍角（９０°以上）で偏向しているのに対し、図１４の構成では、照明領域ＩＲ１００１からの主光線ＥＬ３が第１光学系の光軸と平行になるように、鋭角（９０°未満）で偏向している。
【０１６８】
第２投影モジュールＰＬ１００２も、同様にして、図１４に示すように、マスクＭ上の照明領域ＩＲ１００２からの結像光束を受ける第３偏向部材１１２０Ｂ、第１レンズ群１０５１Ｂ、第１凹面鏡１０５２Ｂ、第４偏向部材１１２１Ｂ、及び第５光学系（拡大結像系）１１２２Ｂを備える。
【０１６９】
図１４、図１５に示した投影光学系ＰＬ１００１，ＰＬ１００２は、全体として拡大投影光学系であり、図１５に示すように、第１照明領域ＩＲ１００１が配置されるマスクＭ（第１ドラム部材１０２１）上の第１領域Ａ１００１と、第２照明領域ＩＲ１００２が配置されるマスクＭ上（第１ドラム部材１０２１）上の第２領域Ａ１００２とは、Ｙ方向に互いに分離したものとなる。しかしながら、投影光学系ＰＬ１００１，ＰＬ１００２の拡大倍率を適切に定めることによって、基板Ｐ上の投影領域ＰＡ１００１に投影される第１領域Ａ１００１の第３領域Ａ１００５（像領域）と、基板Ｐ上の投影領域ＰＡ１００２に投影される第２領域Ａ１００２の第４領域Ａ１００６（像領域）とは、ＹＺ面内で見るとＹ方向に一部重畳するような関係に設定される。これによって、マスクＭ（第１ドラム部材１０２１）上の第１領域Ａ１００１と第２領域Ａ１００２とが、基板Ｐ上では、Ｙ方向につながって形成され、大きなパネル用パターンを投影露光することができる。
【０１７０】
以上のように、図１４、図１５に示した投影光学系ＰＬを備える基板処理装置では、先の図１３で示した投影光学系を中心面ｐ１００３に対して対称的に配置して、Ｙ軸方向に複数配置する場合と比べて、投影光学系全体のＸ方向の幅寸法をコンパクトにでき、処理装置としてもＸ方向のサイズを小さくすることができる。
【０１７１】
なお、先の図９でも説明したが、ＸＺ面内でみた図１４において、マスクＭ（第１ドラム部材１０２１）上に規定される照明領域ＩＲ１００１と照明領域ＩＲ１００２の各中心点の間の周長ＤＭｘと、基板Ｐ上の対応する投影領域ＰＡ１００１、ＰＡ１００２の各中心点の間の距離ＤＦｘとは、投影光学系の拡大倍率をＭｐとしたとき、ＤＦｘ＝Ｍｐ・ＤＭｘの関係に設定される。
【０１７２】
［第７実施形態］
図１６は、第７実施態様による投影光学系の構成を示す図である。円筒状の第１面ｐ１００１（マスクパターン面）に形成される第１照明領域ＩＲ１００１からの結像光束ＥＬ２は、第６光学系１１３１に入射し、第６光学系１１３１を通って第７偏向部材（平面鏡）１１３２の第９反射面ｐ１０２２で反射した結像光束ＥＬ２は、第１視野絞り１０４３が配置される中間像面ｐ１００７に達し、この中間像面ｐ１００７にマスクＭのパターンの像が形成される。
【０１７３】
中間像面ｐ１００７を通った結像光束ＥＬ２は第８偏向部材（平面鏡）１１３３の第１０反射面ｐ１０２３で反射し、第７光学系１１３４を通って円筒状の第２面ｐ１００２に沿って支持される基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１００１に達する。図１６の第１投影モジュールＰＬ１００１は、第１照明領域ＩＲ１００１におけるマスクＭのパターンの像を、正立像として第１投影領域ＰＡ１００１に投影する。
【０１７４】
図１６において、第６光学系１１３１は等倍の結像光学系であり、その光軸ＡＸ１０１０は、第１照明領域ＩＲ１００１の中心を通った結像光束ＥＬ２の主光線と実質的に同軸である。換言すると、光軸ＡＸ１０１０は、図４、または図７〜９に示した第１径方向Ｄ１００１と実質的に平行である。
【０１７５】
第７光学系１１３４は等倍の結像光学系であり、第６光学系１１３１が形成した中間像を第１投影領域ＰＡ１００１に再結像する。第７光学系１１３４の光軸ＡＸ１０１１は、第１投影領域ＰＡ１００１の中心を通る円筒状の第２面ｐ１００２の第１法線方向（径方向）Ｄ１００３と実質的に平行である。
【０１７６】
本実施形態では、２つの偏向部材１１３２、１１３３は、図１６中のＸＺ面において中間像面ｐ１００７を挟んで対称的に配置される。簡便には、第６光学系１１３１の光軸ＡＸ１０１０と第７光学系１１３４の光軸ＡＸ１０１１が交差する位置に中間像面ができるようにし、その中間像面の位置にＹＺ面と平行な反射面を持つ１枚の平面鏡を配置して、光路を折り曲げることも考えられる。しかしながら、１枚の平面鏡で済ませる場合、図１６中のＸＺ面内で、第６光学系１１３１の光軸ＡＸ１０１０と第７光学系１１３４の光軸ＡＸ１０１１の成す角度が９０°よりも大きい場合、その１枚の平面鏡の反射面と各光軸ＡＸ１０１０，ＡＸ１０１１とが成す角度が４５°未満の鋭角になり、結像特性が余り好ましくないことがある。例えば、光軸ＡＸ１０１０、ＡＸ１０１１の成す角度が１４０°程度とすると、１枚の平面鏡の反射面と各光軸ＡＸ１０１０，ＡＸ１０１１とが成す角度は２０°になる。そこで、図１６のように、２枚の偏向部材（平面鏡）１１３２、１１３３を使って光路を折り曲げると、そのような問題が緩和される。
【０１７７】
なお、図１６の構成において、第６光学系１１３１を拡大倍率Ｍｆの結像レンズとして、第７光学系１１３４を縮小倍率１／Ｍｆの結像レンズとし、全体では等倍の投影系としても良い。その逆に、第６光学系１１３１を縮小倍率１／Ｍｆの結像レンズとして、第７光学系１１３４を拡大倍率Ｍｆの結像レンズとし、全体では等倍の投影系としても良い。
【０１７８】
［第８実施形態］
図１７は、第８実施形態による投影光学系ＰＬ（第１投影モジュールＰＬ１００１）の構成を示す図である。基本的な光学系の構成は、先の図１６のものと同じであるが、さらに２つの偏向部材（平面鏡）１１４０、１１４３を追加した点が異なる。
【０１７９】
図１７において、図１６中の結像光学系１１３１に相当する第８光学系１１３５は、第３レンズ１１３９と第４レンズ１１４１で構成され、その光軸は、円筒状の第１面ｐ１００１に沿って支持されるマスクＭ上の第１照明領域ＩＲ１００１の中心から法線方向に出射する結像光束ＥＬ２の主光線と実質的に平行に設定される。第３レンズ１１３９と第４レンズ１１４１の間には、第８光学系１１３５の瞳面が形成され、その位置に第１１偏向部材（平面鏡）１１４０が設けられている。
【０１８０】
第１照明領域ＩＲ１００１から出射して第３レンズ１１３９を通った結像光束ＥＬ２は、第１１偏向部材１１４０の第１３反射面ｐ１０２６で９０°又はそれに近い角度で折り曲げられて、第４レンズ１１４１に入射し、図１６中の偏向部材１１３２に相当する第９偏向部材（平面鏡）１１３６の第１１反射面ｐ１０２４で反射されて、中間像面ｐ１００７に配置された視野絞り１０４３に至る。これによって、第８光学系１１３５は、第１照明領域ＩＲ１００１内に現れるマスクＭのパターンの像を、中間像面ｐ１００７の位置に形成する。
【０１８１】
なお、第８光学系１１３５は等倍の結像光学系であり、中間像面ｐ１００７は中心面ｐ１００３と直交するように構成される。また、第３レンズ１１３９の光軸は、第１照明領域ＩＲ１００１の中心から法線方向（円筒状の第１面ｐ１００１の半径方向）に出射する結像光束ＥＬ２の主光線と実質的に同軸又は平行である。
【０１８２】
図１７の第９光学系１１３８は、第８光学系１１３５と同様の構成であり、第１視野絞り１０４３を含み中心面ｐ１００３と実質的に直交する中間像面ｐ１００７に関して、第８光学系１１３５と対称的に配置されている。第８光学系１１３５と第９偏向部材１１３６を経て視野絞り１０４３を通った結像光束ＥＬ２は、第１０偏向部材（平面鏡）１１３７の第１２反射面ｐ１０２５で反射されて、第９光学系１１３８を構成する第５レンズ１１４２、瞳位置に配置される第１２偏向部材１１４３、及び第６レンズ１１４４を通って、円筒状の第２面ｐ１００２に沿って支持される基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１００１に達する。図１７の構成において、第６レンズ１１４４の光軸は、第１投影領域ＰＡ１００１に対して法線方向（円筒状の第２面ｐ１００２の半径方向）に進む結像光束ＥＬ２の主光線と実質的に同軸または平行に設定されている。
【０１８３】
［第９実施形態］
図１８は、第９実施形態による投影光学系ＰＬ（第１投影モジュールＰＬ１００１）の構成を示す図である。図１８の第１投影モジュールＰＬ１００１は、いわゆるインライン型の反射屈折型の投影光学系である。第１投影モジュールＰＬ１００１は、第４凹面鏡１１４６と第５凹面鏡１１４７の２枚で構成される等倍の第１０光学系１１４５、第１視野絞り１０４３（中間像面ｐ１００７）、及び図１３、１４に示したような第２光学系１１２２を備える。
【０１８４】
第１０光学系１１４５は、円筒状の第１面ｐ１００１に沿って支持されるマスクＭ上の第１照明領域ＩＲ１００１内に現れるパターンの中間像を、視野絞り１０４３の位置に形成する。本実施態様において、第１０光学系１１４５は、等倍系の光学系である。第４凹面鏡１１４６及び第５凹面鏡１１４７のそれぞれは、例えば、回転楕円面の一部として構成される。この回転楕円面は、楕円の長軸（Ｘ軸方向）又は短軸（Ｚ軸方向）の周りに楕円を回転させることによって形成される面である。
【０１８５】
図１８の構成において、第１照明領域ＩＲ１００１の中央から円筒状の第１面ｐ１００１の法線方向（径方向）に出射した結像光束ＥＬ２の主光線は、ＸＺ面内でみたとき第１面ｐ１００１（第１ドラム部材１０２１）の回転中心軸ＡＸ１００１に向かうように設定される。すなわち、マスクＭ（第１面ｐ１００１）から投影モジュールＰＬ１００１の第４凹面鏡１１４６に向かう結像光束ＥＬ２の主光線は中心面ｐ１００３に対して、ＸＺ面内で傾いたものとなる。
【０１８６】
第５光学系１１２２は、例えば図１３において説明したような屈折形の拡大投影光学系であり、第１０光学系１１４５によって視野絞り１０４３の位置に形成された中間像を、平面状の第２面ｐ１００２に沿って支持される基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１００１に投影する。
【０１８７】
第１０光学系の第４凹面鏡１１４６及び第５凹面鏡１１４７は、第１照明領域ＩＲ１００１から法線方向に出射した結像光束ＥＬ２が第５光学系１１２２を通って第１投影領域ＰＡ１００１に対して法線方向から入射するように、結像光束ＥＬ２を偏向する。このような投影光学系ＰＬを備える基板処理装置は、上記の実施形態において説明した基板処理装置１０１１と同様に、露光不良の発生を抑制し、忠実な投影露光を可能とする。なお、第５光学系１１２２は、等倍の投影光学系であってもよいし、縮小系の光学系であってもよい。
【０１８８】
［第１０実施形態］
図１９は、第１０実施形態の投影光学系ＰＬ（第１投影モジュールＰＬ１００１）の構成を示す図である。図１９の第１投影モジュールＰＬ１００１は、パワーを有する反射部材を含まない屈折系の光学系である。第１投影モジュールＰＬ１００１は、第１１光学系１１５０、第１３偏向部材１１５１、第１視野絞り１０４３、第１４偏向部材１１５２、及び第１２光学系１１５３を備える。
【０１８９】
本実施形態において、円筒状の第１面ｐ１００１に沿って保持されるマスクＭ上の第１照明領域ＩＲ１００１から出射した結像光束ＥＬ２は、第１１光学系１１５０を通ってクサビ状のプリズムからなる第１３偏向部材１１５１によってＸＺ面内で偏向されて中間像面ｐ１００７に配置された第１視野絞り１０４３に至り、ここにマスクパターンの中間像が形成される。さらに、第１視野絞り１０４３を通った結像光束ＥＬ２は、クサビ状のプリズムからなる第１４偏向部材１１５２によってＸＺ面内で偏向されて第１２光学系１１５３に入射し、第１２光学系１１５３を通って、円筒状の第２面ｐ１００２に沿って支持される基板Ｐ上の第１投影領域ＰＡ１００１に達する。
【０１９０】
第１１光学系１１５０の光軸は、例えば第１照明領域ＩＲ１００１の中心から法線方向（円筒状の第１面ｐ１００１の半径方向）に出射した結像光束ＥＬ２の主光線と実質的に同軸または平行である。また、第１２光学系１１５３は、第１１光学系１１５０と同様の構成であり、第１視野絞り１０４３が配置される中間像面ｐ１００７（中心面ｐ１００３と直交）に関して、第１１光学系１１５０と対称的に配置される。第１２光学系１１５３の光軸は、平面状の第２面ｐ１００２の法線に沿って第１投影領域ＰＡ１００１に入射する結像光束ＥＬ２の主光線と実質的に平行に設定される。
【０１９１】
第１３偏向部材１１５１は、第１１光学系１１５０を通った結像光束ＥＬ２が入射する第９面ｐ１０２８と、第９面ｐ１０２８から入射した結像光束が出射する第１０面ｐ１０２９とを有し、第１視野絞り１０４３（中間像面ｐ１００７）の手前または直前に配置される。本実施形態において、所定の頂角をなす第９面ｐ１０２８及び第１０面ｐ１０２９のそれぞれは、中心面ｐ１００３に直交する面（ＸＹ面）に対して傾いており、Ｙ軸方向に延びた平面で構成される。
【０１９２】
第１４偏向部材１１５２は、第１３偏向部材１１５１と同様のプリズム部材であり、第１視野絞り１０４３が位置する中間像面ｐ１００７に関して、第１３偏向部材１１５１と対称的に配置されている。第１４偏向部材１１５２は、第１視野絞り１０４３を通った結像光束ＥＬ２が入射する第１１面ｐ１０３０と、第１１面ｐ１０３０から入射した結像光束ＥＬ２が出射する第１２面ｐ１０３１とを有し、第１視野絞り１０４３（中間像面ｐ１００７）の後方または直後に配置される。
【０１９３】
本実施態様において、第１３偏向部材１１５１及び第１４偏向部材１１５２は、第１照明領域ＩＲ１００１から法線方向に出射した結像光束ＥＬ２を、第１投影領域ＰＡ１００１に対して法線方向から入射するように偏向する。このような投影光学系ＰＬを備える基板処理装置は、上記の実施形態において説明した基板処理装置１０１１と同様に、露光不良の発生を抑制し、忠実な投影露光を可能とする。
【０１９４】
なお、第１１光学系１１５０、或いは第１２光学系１１５３は、拡大投影系であってもよいし、縮小投影系であってもよいが、マスクＭや基板Ｐのいずれか一方を円筒面（又は円弧面）に沿って支持した状態で投影露光する場合は、円筒面の周長方向に離れた２つの投影モジュール間において、物面側での視野の間隔（周長距離）と、最終像面側での投影視野の間隔（周長距離）との比が、投影倍率と一致するように設定してもよい。
【０１９５】
［第１１実施形態］
図２０は、第１１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）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２００５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。
【０１９６】
図２０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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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に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。
【０２００】
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。
【０２０１】
さらに処理装置Ｕ３内には、円筒状のマスクＭ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、円筒状のマスクＭ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。
【０２０２】
本実施態様においては、円筒状のマスクＭを反射型（外周面のパターンが高反射部と無反射部とで形成される）とするので、投影光学系ＰＬの一部の光学素子を介して露光用照明光を円筒状のマスクＭに照射する落射照明光学系も設けられる。その落射照明光学系の構成について、詳しくは後述する。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
本実施形態で使用される基板Ｐは、第１実施形態で例示したものと同様のものを用いることができ、ここでは説明を省略する。
【０２０６】
本実施形態のデバイス製造システム２００１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に対して繰り返し実行する。各種の処理が施された基板Ｐは、デバイスごとに分割（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。
【０２０７】
次に、本実施形態の処理装置Ｕ３（露光装置）の構成について説明するが、その前に、本実施形態における露光装置の基本的な構成を、図２１〜図２３を参照して説明する。
【０２０８】
図２１に示す露光装置Ｕ３は、いわゆる走査露光装置であり、回転中心軸ＡＸ２００１から半径ｒ２００１の円周面を有する反射型の円筒状のマスクＭと、回転中心軸ＡＸ２００２から半径ｒ２００２の円周面を有する回転ドラム２０３０（図１中のＤＲ５）とを備える。そして、円筒状のマスクＭと回転ドラム２０３０とを所定の回転速度比で同期回転させることによって、円筒状のマスクＭの外周に形成されたパターンの像が、回転ドラム２０３０の外周面の一部に巻き付けられた基板Ｐの表面（円筒面に沿って湾曲した面）に連続的に繰り返し投影露光される。
【０２０９】
その露光装置Ｕ３には、搬送機構２００９、マスク保持機構２０１２、照明光学系ＩＬ、投影光学系ＰＬ、及び制御装置２０１３が設けられ、制御装置２０１３によって、マスク保持機構２０１２に保持された円筒状のマスクＭの回転駆動や回転中心軸ＡＸ２００１方向の微動、或いは、基板Ｐを長尺方向に搬送する搬送機構２００９の一部を構成する回転ドラム２０３０の回転駆動や回転中心軸ＡＸ２００２方向の微動が制御される。
【０２１０】
マスク保持機構２０１２は、反射型のマスクＭ（マスクパターン）が外周面に形成された回転ドラム２０２０に回転中心軸ＡＸ２００１回りの回転駆動力を与えたり、Ｙ軸と平行な回転中心軸ＡＸ２００１の方向に回転ドラム２０２０を微動させたりする為のローラ、歯車、ベルト等の駆動伝達機構２０２１、２０２２と、これらの駆動伝達機構２０２１、２０２２に必要な駆動力を与える為の回転モータ、微動用のリニアモータやピエゾ素子等を含む第１駆動部２０２４とを備える。また、回転ドラム２０２０（マスクＭ）の回転角度位置や回転中心軸ＡＸ２００１方向の位置は、ロータリーエンコーダ、レーザ干渉計、ギャップセンサー等を含む第１検出器２０２３によって計測され、その計測情報はリアルタイムに制御装置２０１３に送られて、第１駆動部２０２４の制御に使われる。
【０２１１】
同様に、回転ドラム２０３０には、回転モータ、微動用のリニアモータやピエゾ素子等を含む第２駆動部２０３２によって、Ｙ軸と平行な回転中心軸ＡＸ２００２の回りの回転駆動力や回転中心軸ＡＸ２００２の方向への微動力が与えられる。回転ドラム２０３０の回転角度位置や回転中心軸ＡＸ２００２方向の位置は、ロータリーエンコーダ、レーザ干渉計、ギャップセンサー等を含む第２検出器２０３１によって計測され、その計測情報はリアルタイムに制御装置２０１３に送られて、第２駆動部２０３２の制御に使われる。
【０２１２】
ここで、本実施態様では、円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ２００１と回転ドラム２０３０の回転中心軸ＡＸ２００２とは互いに平行で、ＹＺ面と平行な中心面ｐｃ内に位置するものとする。
そして、円筒状のマスクＭが形成される円筒状のパターン面ｐ２００１上の中心面ｐｃと交わる部分に、露光用照明光の照明領域ＩＲが設定され、回転ドラム２０３０の外周面ｐ２００２に沿って円筒状に巻き付けられる基板Ｐ上の中心面ｐｃと交わる部分に、照明領域ＩＲ内に現れるマスクパターンの一部分の像を投影する為の投影領域ＰＡが設定されるものとする。
【０２１３】
本実施態様では、投影光学系ＰＬは、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲに向けて照明光束ＥＬ１を射出すると共に、照明領域ＩＲ内のマスクパターンで反射回折した光束（結像光束）ＥＬ２を入射して、基板Ｐ上の投影領域ＰＡにパターンの像を結像するように、照明光学系ＩＬは投影光学系ＰＬの一部の光路を共用する落射方式で構成される。
【０２１４】
図２１のように、投影光学系ＰＬは、中心面ｐｃに対してＸＺ面内で４５°傾斜し、互いに直交した反射平面２０４１ａ、２０４１ｂを備えたプリズムミラー２０４１と、中心面ｐｃと直交した光軸２０１５ａを有し、瞳面ｐｄに配置される凹面鏡２０４０と複数枚のレンズとで構成された第２光学系２０１５とを備える。
【０２１５】
ここで、光軸２０１５ａを含み、ＸＹ面と平行な平面をｐ２００５とすると、その平面ｐ２００５を基準とした反射平面２０４１ａの角度θ２００１は＋４５°であり、平面ｐ２００５を基準とした反射平面２０４１ｂの角度θ２００２は−４５°である。
【０２１６】
投影光学系ＰＬは、例えば、円形イメージフィールドをプリズムミラー２０４１の上下の反射平面２０４１ａ、２０４１ｂで分割したハーフ・イメージフィールドタイプの反射屈性型投影光学系（ダイソン光学系の変形タイプ）としてテレセントリックに構成される。その為、照明領域ＩＲ内のパターンで反射・回折された結像光束ＥＬ２は、プリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａで反射されて、複数枚のレンズを通って瞳面ｐｄに配置される凹面鏡２０４０（平面鏡でもよい）に達する。そして、凹面鏡２０４０で反射された結像光束ＥＬ２は、平面ｐ２００５に関して対称的な光路を通って、プリズムミラー２０４１の反射平面２０４１ｂに達し、そこで反射されて基板Ｐ上の投影領域ＰＡに至り、マスクパターンの像が等倍（×１）で基板Ｐ上に結像される。
【０２１７】
このような投影光学系ＰＬに対して落射照明方式を適用する為に、本実施態様においては、瞳面ｐｄに配置される凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４の一部に通過部分（窓）を形成し、通過部分を介して面ｐ２００３（ガラス面）側から照明光束ＥＬ１を入射させるように構成する。
図２１では、本実施形態の照明光学系ＩＬのうち、凹面鏡２０４０の背後に配置される第１光学系２０１４の一部のみを表し、後述する光源、フライアイレンズ、照明視野絞り等からの照明光のうち、瞳面ｐｄに生成される多数の点光源像の１つの点光源像Ｓｆに係る照明光束ＥＬ１のみを示す。
【０２１８】
点光源像Ｓｆは、例えばフライアイレンズを構成する複数のレンズ素子の各射出側に形成される点光源像（光源の発光点）と光学的に共役な関係に設定されるので、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲは、投影光学系ＰＬの第２光学系２０１５とプリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａを介した照明光束ＥＬ１によって、ケーラー照明法により一様な照度分布で照明される。
【０２１９】
なお、図２１において、照明光学系ＩＬの第１光学系２０１４の光軸２０１４ａは、投影光学系ＰＬの光軸２０１５ａと同軸に配置され、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲは、円筒状のパターン面ｐ２００１の周方向の幅は狭く、回転中心軸ＡＸ２００１の方向には長くしたスリット状に設定される。
【０２２０】
一例として、円筒状のマスクＭのパターン面ｐ２００１の半径ｒ２００１を２００ｍｍ、基板Ｐの厚さｔｆを０．２ｍｍとすると、投影露光する為の条件は、回転ドラム３０の外周面の半径ｒ２００２がｒ２００２＝ｒ２００１−ｔｆ（１９９．８ｍｍ）となるように設定することができる。
【０２２１】
また、照明領域ＩＲ（或いは投影領域ＰＡ）の周方向の幅（走査露光方向の幅）は、狭ければ狭いほど、微細なパターンまで忠実に投影露光できるが、それと反比例して照明領域ＩＲ内の単位面積当りの照度を高める必要がある。照明領域ＩＲ（或いは投影領域ＰＡ）の幅をどの程度に設定するかは、円筒状のマスクＭや回転ドラム２０３０の半径ｒ２００１，ｒ２００２、転写すべきパターンの微細度（線幅等）、投影光学系ＰＬの焦点深度、等を勘案することで決められる。
【０２２２】
さて、図２１において、光軸２０１５ａが通る凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４上の位置を中心点２０４４とすると、点光源像Ｓｆは中心点２０４４から紙面（ＸＺ面）内で−Ｚ方向にずれた位置に形成される為、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲで反射された結像光束ＥＬ２（回折光を含む）のうちの正規反射光（０次回折光）は、反射面ｐ２００４上の中心点２０４４に関して点対称の位置に点光源像Ｓｆ’を形成するように収斂する。従って、反射面ｐ２００４上の点光源像Ｓｆ’が位置する部分と、その周囲の±１次回折光が分布する部分とを含む領域を反射部としておけば、照明領域ＩＲからの結像光束ＥＬ２は、ほぼ損失なく、第２光学系２０１５の複数枚のレンズとプリズムミラー２０４１の反射平面２０４１ｂとを介して投影領域ＰＡに達する。
【０２２３】
その凹面鏡２０４０は、透過性の光学硝材（石英等）で作られた凹レンズの凹面にアルミニウム等の金属性の反射膜を蒸着して反射面ｐ２００４としたものであり、通常、その反射膜の光透過率は極めて小さい。そこで本実施形態では、反射面ｐ２００４の裏側の面ｐ２００３から照明光束ＥＬ１を入射させる為に、反射面ｐ２００４を構成する反射膜の一部をエッチング等により除去し、収斂した照明光束ＥＬ１が通過（透過）可能な窓を形成する。
【０２２４】
図２２は、そのような凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４の様子をＸ方向から見た図である。図２２では、説明を簡単にする為に、反射面ｐ２００４上で光軸２０１５ａを含む平面ｐ２００５（ＸＹ面と平行）から−Ｚ方向に一定量だけずれた位置に、３つの窓部２０４２ａ、２０４２ｂ、２０４２ｃがＹ方向に離間して設けられているものとする。この窓部２０４２ａ、２０４２ｂ、２０４２ｃは、反射面ｐ２００４を構成する反射膜を選択的なエッチングで除去して作られたものであり、ここでは、各点光源像Ｓｆａ，Ｓｆｂ，Ｓｆｃ（照明光束ＥＬ１ａ，ＥＬ１ｂ，ＥＬ１ｃ）を遮らない程度の小さな矩形状にするが、その他の形状（円、楕円、多角形等）でも構わない。３つの点光源像Ｓｆａ，Ｓｆｂ，Ｓｆｃは、例えば、照明光学系ＩＬ内に設けられるフライアイレンズの複数のレンズ素子のうち、Ｙ方向に並んだ３つのレンズ素子によって作られたものである。
【０２２５】
反射面ｐ２００４内で見たとき、各窓部２０４２ａ、２０４２ｂ、２０４２ｃの相互の位置関係は、中心点２０４４（光軸２０１５ａ）に関して点対称ではない関係、即ち非点対称な関係に定められている。ここでは３つの窓部しか示していないが、さらに多くの窓部が作られる場合も、窓部同志は中心点２０４４に関して互いに非点対称な位置関係に設定される。
【０２２６】
そして、窓部２０４２ａ内に生成される点光源像Ｓｆａからの照明光束ＥＬ１ａがほぼ平行光束となって円筒状のマスクＭの照明領域ＩＲに照射されると、その反射回折光である結像光束ＥＬ２ａは、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４上で、中心点２０４４に関して窓部２０４２ａと点対称な位置に点光源像Ｓｆａ’として収斂される。
【０２２７】
同様に、窓部２０４２ｂ、２０４２ｃ内に生成される各点光源像Ｓｆｂ，Ｓｆｃからの照明光束ＥＬ１ｂ，ＥＬ１ｃもほぼ平行光束となって円筒状のマスクＭの照明領域ＩＲに照射されるが、その反射光である結像光束ＥＬ２ｂ，ＥＬ２ｃは、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４上で中心点２０４４に関して窓部２０４２ｂ，２０４２ｃの各々と点対称な位置に、点光源像Ｓｆｂ’，Ｓｆｃ’として収斂される。
【０２２８】
また、図２２に示すように、点光源像Ｓｆａ’、Ｓｆｂ’、Ｓｆｃ’となる結像光束ＥＬ２ａ，ＥＬ２ｂ，ＥＬ２ｃには、０次回折光（正反射光）と±１次回折光とが含まれるが、各±１次回折光ＤＬａ，ＤＬｂ，ＤＬｃは０次回折光を挟んでＺ軸方向とＹ軸方向に広がって分布する。
【０２２９】
さらに、反射面ｐ２００４上に形成される点光源像Ｓｆａ’、Ｓｆｂ’、Ｓｆｃ’（特に０次回折光）は、円筒状のマスクＭの照明領域ＩＲが円筒面となっていることから、図２２の紙面（ＹＺ面）内で、照明光束ＥＬ１となる各点光源像Ｓｆａ、Ｓｆｂ、Ｓｆｃの形状を、Ｚ方向（円筒マスクの周方向）に引き伸ばしたような形状となって分布する。
【０２３０】
図２２のように、各点光源像Ｓｆａ、Ｓｆｂ、Ｓｆｃが、中心点２０４４（光軸２０１５ａ）を含む平面ｐ２００５よりも下側（−Ｚ方向）に位置する場合、図２１に示した紙面内（ＸＺ面内）では、照明光束ＥＬ１（ＥＬ１ａ、ＥＬ１ｂ、ＥＬ１ｃ）は第２光学系２０１５とプリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａとを介して円筒状のマスクＭに達する。それらの照明光束ＥＬ１（ＥＬ１ａ、ＥＬ１ｂ、ＥＬ１ｃ）は、円筒状のマスクＭの直前ではいずれも平行光束ではあるが、中心面ｐｃに対しては僅かに傾いている。その傾き量は、反射面ｐ２００４内（瞳面ｐｄ内）における点光源像Ｓｆ（Ｓｆａ、Ｓｆｂ、Ｓｆｃ）の中心点２０４４（光軸２０１５ａ）からのＺ方向変位量に対応している。
【０２３１】
照明領域ＩＲで反射・回折する結像光束ＥＬ２（ＥＬ２ａ，ＥＬ２ｂ，ＥＬ２ｃ）は、ＸＺ面内において中心面ｐｃに関して、照明光束ＥＬ１（ＥＬ１ａ，ＥＬ１ｂ，ＥＬ１ｃ）と対称的な傾きを持って、プリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａに達し、ここで反射して第２光学系２０１５に入射し、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４の、平面ｐ２００５（中心点２０４４）よりも上の部分に達する。
【０２３２】
以上の図２１、図２２に示した一例では、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内で、投影光学系ＰＬの光軸２０１５ａを含むＸＹ面と平行な平面ｐ２００５よりも下側（−Ｚ方向）に、照明光束ＥＬ１の点光源像（集光点）Ｓｆを分布させたが、先に説明した条件、すなわち、照明光束の点光源像を通す反射面ｐ２００４内の窓部２０４２の相互の位置関係が、中心点２０４４に関して点対称ではない関係（非点対称な関係）に定められるのであれば、反射面ｐ２００４上の点光源像Ｓｆ（窓部２０４２）の位置は自由に設定できる。
【０２３３】
少なくともこのような条件で、照明光束ＥＬ１の源となる多数の点光源像Ｓｆが通過する窓部２０４２を凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４に形成すると、反射面ｐ２００４（瞳面ｐｄ）上において、照明光束と結像光束とを効率的に空間分離することができる。
【０２３４】
多数の窓部２０４２（照明光束の点光源像Ｓｆａ、Ｓｆｂ、Ｓｆｃ・・・）を反射面ｐ２００４内に一様に分布させつつ、照明光束と結像光束との空間的な分離を良好に保つ為には、結像光束ＥＬ２の収斂により形成される各点光源像Ｓｆａ’、Ｓｆｂ’、Ｓｆｃ’・・・の反射面ｐ２００４上での大きさ（±１次回折光ＤＬａ，ＤＬｂ，ＤＬｃも含む大きさ）が、隣り合う窓部２０４２のＹ方向とＺ方向の間隔寸法よりも小さくなるように設定するとよい。換言すれば、窓部２０４２ａ、２０４２ｂ、２０４２ｃ・・・の個々の寸法を出来るだけ小さくするように、照明光束ＥＬ１の各点光源像Ｓｆａ、Ｓｆｂ、Ｓｆｃ・・・の瞳面ｐｄ（反射面ｐ２００４）内での寸法を出来るだけ小さく絞ることが有効である。
【０２３５】
本実施態様では、光源として、水銀放電ランプ、メタルハライドランプ、紫外ＬＥＤ等を利用可能であるが、照明光束ＥＬ１の点光源像Ｓｆａ、Ｓｆｂ、Ｓｆｃ・・・を小さく絞る為には、高輝度で発振波長帯域が狭い光を放射するレーザ光源を利用することができる。
【０２３６】
ここで、図２１、図２２に示した照明光学系ＩＬ（第１光学系２０１４）の構成の一例を、図２３を参照して説明する。なお、図２３において、図２１、図２２中で説明した部材等と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。また、図２３では、図２１中のプリズムミラー２０４１を省略し、円筒状のマスクＭの円筒状のパターン面ｐ２００１上の照明領域ＩＲと第２光学系２０１５の間の光路と、回転ドラム２０３０の外周面（又は基板Ｐの表面）ｐ２００２上の投影領域ＰＡと第２光学系２０１５の間の光路とを展開して示す。
【０２３７】
先に説明したように、照明光学系ＩＬには、光源からの光束ＥＬ０（照明光束ＥＬ０）が入射して多数の点光源像を生成するフライアイレンズ２０６２と、多数の点光源像の各々からの光束を照明視野絞り（ブラインド）２０６４上で重畳させるコンデンサーレンズ２０６５と、照明視野絞り２０６４の開口を通過した照明光を投影光学系ＰＬ（第２光学系２０１５）の凹面鏡２０４０に導くレンズ系２０６６とが設けられている。ケーラー照明法を適用する為、フライアイレンズ２０６２の射出側で点光源像が生成される面Ｅｐは、コンデンサーレンズ２０６５、レンズ系２０６６、凹面鏡２０４０を構成する硝材（凹レンズ状）によって、凹面鏡２０４０の反射面が位置する瞳面ｐｄと共役に設定される。
【０２３８】
ＹＺ面内において、フライアイレンズ２０６２の射出端の中心はコンデンサーレンズ２０６５の光軸２０６５ａ上に配置され、その光軸２０６５ａ上に照明視野絞り２０６４（開口部）の中心が配置される。さらに、照明視野絞り２０６４は、レンズ系２０６６、凹面鏡２０４０を構成する硝材（凹レンズ状）、第２光学系２０１５の複数枚のレンズによって、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲ（パターン面ｐ２００１）と光学的に共役な面２０１４ｂに配置される。
【０２３９】
また、照明光学系ＩＬの第１光学系２０１４の光軸２０１４ａは投影光学系ＰＬ（第２光学系２０１５）の光軸２０１５ａと同軸に配置されるが、コンデンサーレンズ２０６５の光軸２０６５ａは第１光学系２０１４の光軸２０１４ａに対して、図２３の紙面（ＸＺ面）内で−Ｚ方向に偏心して配置される。
【０２４０】
ここで、フライアイレンズ２０６２の射出側の面Ｅｐに生成される複数の点光源像のうち、光軸２０６５ａを挟んで、Ｚ方向に非対称に位置する２つの点光源像ＳＰａ、ＳＰｄを例に、照明光束の振る舞いを説明する。
【０２４１】
点光源像ＳＰａからの光束は、コンデンサーレンズ２０６５によってほぼ平行光束となって照明視野絞り２０６４を照射する。照明視野絞り２０６４の開口部（Ｙ方向に細長いスリット状）を透過した照明光束ＥＬ１ａは、レンズ系２０６６によって投影光学系ＰＬの凹面鏡２０４０の反射面に形成された窓内に点光源像Ｓｆａとして収斂される。
【０２４２】
点光源像Ｓｆａからの照明光束ＥＬ１ａは、図２１で説明したように、投影光学系ＰＬの第２光学系２０１５を介して、円筒状のマスクＭの円筒状のパターン面ｐ２００１上の照明領域ＩＲを照明する。その点光源像Ｓｆａからの照明光束ＥＬ１ａの照射によりパターン面ｐ２００１で発生する結像光束ＥＬ２ａは、第２光学系２０１５を逆進して凹面鏡２０４０上に点光源像Ｓｆａ’を再結像する。瞳面ｐｄ内において、照明光学系ＩＬからの光束によって作られる点光源像Ｓｆａと、結像光束ＥＬ２ａによって作られる点光源像Ｓｆａ’は、瞳面ｐｄ内において点対称な関係で位置する。
【０２４３】
同様に、点光源像ＳＰｄからの光束は、コンデンサーレンズ２０６５によってほぼ平行光束となって照明視野絞り２０６４を照射する。照明視野絞り２０６４の開口部を透過した照明光束ＥＬ１ｄは、レンズ系２０６６によって凹面鏡２０４０の反射面に形成された窓内に点光源像Ｓｆｄとして収斂される。点光源像Ｓｆｄからの照明光束ＥＬ１ｄは、第２光学系２０１５を介して、円筒状のパターン面ｐ２００１上の照明領域ＩＲを照明する。その点光源像Ｓｆｄからの照明光束の照射によりパターン面ｐ２００１で発生した結像光束ＥＬ２ｄは、第２光学系２０１５を逆進して凹面鏡２０４０上に点光源像Ｓｆｄ’を再結像する。瞳面ｐｄ内において、照明光学系ＩＬからの光束によって作られる点光源像Ｓｆｄと、結像光束ＥＬ２ｄによって作られる点光源像Ｓｆｄ’は、瞳面ｐｄ内において点対称な関係で位置する。
【０２４４】
凹面鏡２０４０の反射面にて点光源像Ｓｆａ’、Ｓｆｄ’を形成した結像光束ＥＬ２ａ、ＥＬ２ｄは、基板Ｐ上の円筒状の投影領域ＰＡ内に投射され、照明領域ＩＲ内のマスクパターンの像が基板Ｐの投影領域ＰＡ内に結像投影される。
【０２４５】
図２４は、図２３に示した照明光学系ＩＬのフライアイレンズ２０６２に入射する照明光束ＥＬ０を生成する光源装置２０５５の構成を示す。光源装置２０５５は、固体光源２０５７、エキスパンダーレンズ（凹レンズ）２０５８、集光レンズ２０５９、及び導光部材２０６０を備える。固体光源２０５７は、例えばレーザーダイオード（ＬＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を含む。固体光源２０５７から出射した照明光束ＬＢは、エキスパンダーレンズ２０５８によって発散光束に変換され、集光レンズ２０５９によって導光部材２０６０の入射端面２０６０ａに所定の収斂度合（ＮＡ）で集光される。
【０２４６】
導光部材２０６０は、例えば光ファイバー等であり、入射端面２０６０ａに入射した照明光束ＬＢは、ＮＡ（開口数）を保存して射出端面２０６０ｂから射出し、レンズ系２０６１（コリメータ）によってほぼ平行な照明光束ＥＬ０に変換される。レンズ系２０６１は、フライアイレンズ２０６２の入射側の面全体を照射するように、照明光束ＥＬ０の光束径を調整する。なお、単一の光ファイバーの直径は、例えば３００μｍ程度であるが、固体光源２０５７からの照明光束ＬＢの光強度が大きい場合は、複数本の光ファイバーを密に束ねたものにしてもよい。
【０２４７】
図２５は、図２３中のフライアイレンズ２０６２の射出側の面Ｅｐ（ＹＺ面と平行）に形成される多数の点光源像ＳＰの配列状態を、コンデンサーレンズ２０６５側から見たものである。ＹＺ面内において、フライアイレンズ２０６２の射出側の面Ｅｐの中心点を２０６２ａとすると、この中心点２０６２ａは、コンデンサーレンズ２０６５の光軸２０６５ａ上に位置する。
【０２４８】
図２５に示すように、本実施形態のフライアイレンズ２０６２は、コンデンサーレンズ２０６５の光軸２０６５ａに直交する面に配列された複数のレンズ要素２０６２Ｅを含む。複数のレンズ要素２０６２Ｅの各々は、Ｙ方向に細長い矩形状の断面を有し、Ｙ方向とＺ方向に密に束ねられている。各レンズ要素２０６２Ｅの射出端の中心には、点光源像（スポット）ＳＰが形成されるが、これは図２４中の導光部材２０６０（光ファイバー）の射出端面２０６０ｂの共役像である。そしてＹＺ面内で見たとき、各点光源像ＳＰが中心点２０６２ａ（光軸２０６５ａ）に関して互いに非点対称となるように、複数のレンズ要素２０６２Ｅが束ねられている。
【０２４９】
図２５に示した例では、コンデンサーレンズ２０６５の光軸２０６５ａを含み、ＸＹ面と平行な面をｐ２００６としたとき、この面ｐ２００６よりも＋Ｚ側に位置するレンズ要素２０６２Ｅの組を上部レンズ要素群２０６２Ｕ、面ｐ２００６よりも−Ｚ側に位置するレンズ要素２０６２Ｅの組を下部レンズ要素群２０６２Ｄとすると、上部レンズ要素群２０６２Ｕと下部レンズ要素群２０６２Ｄの間では、レンズ要素２０６２ＥのＹ方向の寸法の１／２だけ位置をずらしてある。その結果、上部レンズ要素群２０６２Ｕ内に点在する複数の点光源像ＳＰと、下部レンズ要素群２０６２Ｄ内に点在する複数の点光源像ＳＰとは、中心点２０６２ａを通るＹ軸と平行な線に関しても非対称な配置となる。
【０２５０】
フライアイレンズ２０６２の各レンズ要素２０６２ＥのＹＺ面内での断面形状がＹ方向に延びた長方形に構成されるのは、図２３中の照明視野絞り２０６４のスリット状の開口形状に合わせる為である。その様子を図２６も参照して説明する。
【０２５１】
図２６は、図２３中の照明視野絞り２０６４をＹＺ面内で見た図である。照明視野絞り２０６４にはＹ方向に細長い矩形状（或いは台形状）の開口部２０６４Ａが形成されており、フライアイレンズ２０６２の各点光源像ＳＰからの光束は、コンデンサーレンズ２０６５によって照明視野絞り２０６４上で、開口部２０６４Ａを含む矩形状の照明光束ＥＬ１として重畳される。開口部２０６４Ａの開口中心をコンデンサーレンズ２０６５の光軸２０６５ａ上に配置した場合、照明光学系ＩＬの第１光学系２０１４の光軸２０１４ａは、開口部２０６４Ａの開口中心から＋Ｚ方向に偏心した位置を通る。
【０２５２】
図２７は、図２５のフライアイレンズ２０６２によって生成される点光源像ＳＰの分布に用いることができる凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４（瞳面ｐｄに配置）の様子を、投影光学系ＰＬの第２光学系２０１５側から見たものである。凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４はフライアイレンズ２０６２の射出側の面Ｅｐと共役なので、図２５に示した複数の点光源像ＳＰ（レンズ要素２０６２Ｅ）の分布は、図２７のように反射面ｐ２００４（瞳面ｐｄ）内では左右・上下が反転した点光源像Ｓｆ（黒丸）の分布となる。
【０２５３】
先の図２２にて説明したように、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４には、複数の点光源像Ｓｆを透過する為の窓部２０４２が、中心点２０４４（光軸２０１５ａ）に関して非点対称に配置される。図２７の例では、Ｚ方向に一列に並ぶ複数の点光源像Ｓｆからの各照明光束をまとめて透過させるように、窓部２０４２はＺ方向に細長く延びたスリット状に形成される。そして反射面ｐ２００４内のスリット状の窓部２０４２以外は、円筒状のマスクＭの照明領域ＩＲ内のパターンからの結像光束を効率的に反射させる高反射部となっている。
【０２５４】
複数の点光源像Ｓｆは、第２光学系２０１５の光軸２０１５ａを含み中心面ｐｃ（図２１）と直交する平面ｐ２００５に関して、非面対称的に配置され、スリット状の各窓部２０４２のＹ方向の寸法は、点光源像Ｓｆを遮光しない程度に狭く設定される。図２３で説明したように、各窓部２０４２を通った複数の点光源像Ｓｆの各々からの光束（照明光束ＥＬ１）は、第２光学系２０１５を通って円筒状のマスクＭのパターン面ｐ２００１上の照明領域ＩＲを重畳して照射する。これにより、照明領域ＩＲは均一な照度分布で照明される。
【０２５５】
パターン面ｐ２００１の照明領域ＩＲ内に現れるマスクパターンからの反射光（結像光束ＥＬ２）は、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４に戻ってくるが、その結像光束ＥＬ２は反射面ｐ２００４にて、再び点光源像Ｓｆ’となって分離した分布となる。図２２で説明したように、結像光束ＥＬ２によって反射面ｐ２００４上に生成される多数の点光源像Ｓｆ’（特に０次回折光）の分布は、中心点２０４４に関して、照明光束ＥＬ１となる多数の点光源像Ｓｆの分布と点対称の関係となる。
【０２５６】
図２７のように、照明光束ＥＬ１の源となる多数の点光源像Ｓｆが分布する複数の窓部２０４２と点対称の関係にある反射面ｐ２００４上の領域は、全て高反射部となっている為、反射面ｐ２００４上に再結像される点光源像Ｓｆ’（１次回折光も含む）は殆ど損失なく反射されて、基板Ｐに達する。
【０２５７】
［第１１実施形態の変形例１］
なお、図２７において、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４のうち、投影光学系ＰＬ（第２光学系２０１５）の光軸２０１５ａを含む平面ｐ２００５（ＸＹ面と平行）と交差する線上の部分に、照明光束の源となる点光源像Ｓｆが位置する場合でも、先の配置条件のように、点光源像Ｓｆが位置する部分を窓部２０４２とし、中心点２０４４に関して、その窓部２０４２と点対称の領域を反射部（遮光部）としておけばよい。
【０２５８】
但し、中心点２０４４に点光源像Ｓｆ（窓部２０４２）が位置するような場合、その点光源像Ｓｆを源とする照明光束が円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲを照射すると、そこで反射した結像光束は反射面ｐ２００４の中心点２０４４（窓部２０４２）において点光源像Ｓｆ’を形成するように収斂する為、基板Ｐに向かう結像光束にはならないことがある。このことから、反射面ｐ２００４の中心点２０４４の付近には、点光源像Ｓｆが位置しないように、フライアイレンズ２０６２を構成する多数のレンズ要素２０６２Ｅの配列を替えたり、中心点２０４４の位置に対応するレンズ要素２０６２Ｅに遮光膜（墨塗り）を施したりするとよい。
【０２５９】
また本実施態様では、図２５と図２７で示したように、フライアイレンズ２０６２の射出側の面Ｅｐに形成される点光源像ＳＰの配置（レンズ要素２０６２Ｅの配列）と、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４に形成される窓部２０４２の配置とを一対一で合わせるようにしたが、必ずしもその必要はない。すなわち、フライアイレンズ２０６２の射出側の面Ｅｐに形成される多数の点光源像ＳＰのうち、凹面鏡２０４０の裏側の面ｐ２００３から入射して反射面ｐ２００４（瞳面ｐｄ）に到達し得る一部の点光源像Ｓｆに対しては、窓部２０４２を設けずに反射面のままにして遮光してもよい。その遮光は、凹面鏡２０４０の裏側の面ｐ２００３内で、遮光すべき点光源像Ｓｆが位置する領域に、遮光膜や光吸収層を形成することでも同様に実現できる。
【０２６０】
［第１１実施形態の変形例２］
投影光学系ＰＬを構成する第２光学系２０１５から凹面鏡２０４０に入射する結像光束ＥＬ２（多数の点光源像Ｓｆ’）は、凹面鏡２０４０で必ずしも全てを反射させなくてもよい。例えば、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４には、透過性の窓部２０４２と反射部の他に、照明光束ＥＬ１の源となる複数の点光源像Ｓｆと、結像光束ＥＬ２の収斂により形成される複数の点光源像Ｓｆ’の一方又は双方の一部の点光源像を遮蔽する遮光部を設けてもよい。
【０２６１】
以上、第１１の実施形態について説明したが、本実施形態では、図２１または図２２に示したように、照明光学系ＩＬからの照明光は、投影光学系ＰＬの瞳面ｐｄに配置される凹面鏡２０４０の裏側から入射され、投影光学系ＰＬを構成する第２光学系２０１５とプリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａとを介して、照明光束ＥＬ１として円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲに達する。
【０２６２】
本実施態様における投影光学系ＰＬの結像光路を、照明領域ＩＲ（物体面）から凹面鏡２０４０（瞳面ｐｄ）までの第１光路と、凹面鏡２０４０（瞳面ｐｄ）から投影領域ＰＡ（像面）までの第２光路とに分けてみると、その第１光路が、照明光学系ＩＬからの照明光束を照明領域ＩＲに導く為の落射照明用の光路を兼ねている。
【０２６３】
このように、本実施形態の処理装置Ｕ３（露光装置）では、投影光学系ＰＬの瞳面若しくはその近傍に配置される反射鏡にて、照明光束と結像光束とを効率的に空間分離するような落射照明方式としたので、装置の構成をシンプルにすることができる。また、照明光束と結像光束とを偏光状態の違いにより分離する方式と比較して、大きな偏光ビームスプリッタや波長板等を使う必要が無く、装置構成をシンプルにすることができる。
【０２６４】
さらに、照明光束と結像光束を偏光分離する方式では、波長板による波面の乱れや、偏光ビームスプリッタにおける消光比の問題に起因した投影像の特性（コントラスト、収差等）の劣化に対処する必要がある場合があるが、本実施態様では、そのような原因による投影像の特性劣化はほとんど無く、露光不良の発生を抑制できる。また、本実施形態の露光装置Ｕ３は、投影光学系の一部の光路を介して照明光を反射型のマスクＭに照射する落射照明方式を組み込んでいる為、透過型のマスクの内部に照明光学系を組み込む場合に比べて、特に照明光学系の設計自由度が高くなる。
【０２６５】
本実施形態において、図２４に示した光源装置２０５５は、点光源像の寸法を小さくできることから、放射光の指向性が強いレーザ光源（例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＦ等のエキシマレーザ光）を使うことを想定したが、それに限定されるものではない。例えば、ｇ線、ｈ線、ｉ線等の輝線光を放射するランプ光源、又は放射光の指向性が弱いレーザーダイオードや発光ダイオード（ＬＥＤ）等を使っても良い。
【０２６６】
本実施形態のデバイス製造システム２００１（図２０）は、処理装置Ｕ３（露光装置）の構成をシンプルにすることができるので、デバイスの製造コストを低減できる。また、処理装置Ｕ３は、基板Ｐを回転ドラム２０３０の外周面ｐ２００２に沿って搬送しながら走査露光する方式なので、露光処理を効率よく実行することができる。結果として、デバイス製造システム２００１は、デバイスを効率よく製造することができる。
【０２６７】
［第１２実施形態］
次に、第１２実施形態について図２８を参照して説明する。本実施形態は先の図２５、図２７で説明したフライアイレンズ２０６２の構成と凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内に形成される点光源像Ｓｆの配置を変更したものであり、上記の実施形態と同様の構成要素については、上記の実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略する。
【０２６８】
図２８は、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内において、フライアイレンズ２０６２の複数のレンズ要素２０６２Ｅが等価的にどのように配置するかを、投影光学系ＰＬの光軸２０１５ａと直交するＹＺ面内で見た図である。複数のレンズ要素２０６２Ｅ（点光源像Ｓｆ）が、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４の中心点２０４４（光軸２０１５ａ）に関して、互いに非点対称的な配列になるように、中心点２０４４に最も近いレンズ要素２０６２Ｅの中心は、中心点２０４４からＹ方向及びＺ方向に変位している。
【０２６９】
本実施態様においても、フライアイレンズ２０６２の各レンズ要素２０６２Ｅの断面形状（ＹＺ面内での形状）は、先の図２６で説明したように、照明視野絞り２０６４の矩形の開口部２０６４Ａを包含する長方形と相似形に設定されるが、ここでは、Ｙ方向の断面寸法ＰｙとＺ方向の断面寸法Ｐｚの比Ｐｙ／Ｐｚがほぼ４に設定されているものとする。その為、反射面ｐ２００４（瞳面ｐｄ）内に分布する多数の点光源像Ｓｆも、Ｙ方向に断面寸法Ｐｙのピッチで並び、Ｚ方向に断面寸法Ｐｚのピッチで並ぶ。
【０２７０】
通常のフライアイレンズであれば、各レンズ要素２０６２Ｅの中心がＹ方向とＺ方向の両方に真っ直ぐ並べて配置されるが、本実施態様では、Ｚ方向に隣接するレンズ要素２０６２Ｅ同志をＹ方向にΔＹずつ変位させて配置する。この変位量ΔＹを、レンズ要素２０６２ＥのＹ方向の断面寸法（配列のピッチ）Ｐｙの１／４程度にすると、各点光源像Ｓｆは、ＹＺ面内において互いに±４５度、±１３５度のいずれかの方向に離れて位置することになる。
【０２７１】
図２８において、反射面ｐ２００４の中心点２０４４の直近に位置し、中心点２０４４を取り囲む４つの点光源像Ｓｆを特定したとき、その４つの点光源像Ｓｆで囲まれる領域（ここでは傾いた長方形になる）の重心位置は中心点２０４４から変位している。換言すれば、４つの点光源像Ｓｆで囲まれる領域の重心位置は、中心点２０４４とは異なる位置にある。そのような変位が生ずるように、凹面鏡２０４０とフライアイレンズ２０６２のＹＺ面内での位置関係を設定することによって、全ての点光源像Ｓｆの各々を中心点２０４４に関して互いに非点対称な関係で配置することができる。このことは、中心点２０４４に関して各点光源像Ｓｆと点対称な関係となる反射面ｐ２００４上の領域を、常に反射部にできることを意味する。
【０２７２】
以上のように配置される点光源像Ｓｆの分布に対応して、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内には各点光源像Ｓｆを透過させる窓部２０４２が形成されるが、その窓部の形状、寸法、配置には幾つかの形態が考えられる。単純には、図２８に示すように、ひとつの点光源像Ｓｆだけを透過させるような円形の窓部２０４２Ｈを、点光源像Ｓｆの配列に合わせて反射面ｐ２００４の全面に分布させる形態である。
【０２７３】
他の形態としては、反射面ｐ２００４上でＹ方向に対して斜め４５度方向に一列に並ぶ全ての点光源像Ｓｆをまとめて透過させるようなスロット状の窓部２０４２Ｋでもよい。この窓部２０４２Ｋ内に位置する一連の点光源像Ｓｆを源とする照明光束が円筒状のマスクＭの照明領域ＩＲを照射したとき、その反射光束（結像光束）は、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４上では点光源像Ｓｆを透過させる窓部から変位した反射領域２０４２Ｋ’に点光源像Ｓｆ’（１次回折像も含む）となって収斂する。その他、Ｙ方向に対して斜め４５度方向に並ぶ２つの点光源像Ｓｆを一組にして、まとめて透過させるような小判形状（或いはひょうたん形）の窓部２０４２Ｌでもよい。いずれの窓部２０４２Ｈ，２０４２Ｋ，２０４２Ｌであっても、各点光源像Ｓｆからの照明光を部分的に遮蔽しない範囲で、極力小さく形成される。
【０２７４】
以上の第１２実施態様において、フライアイレンズ２０６２のレンズ要素２０６２ＥのＹ方向の変位量ΔＹは任意に設定でき、レンズ要素２０６２Ｅの断面寸法の比Ｐｙ／Ｐｚも、必ずしも整数倍にする必要は無い。
【０２７５】
［第１３実施形態］
次に、第１３実施形態について図２９を参照して説明する。本実施形態も、図２８と同様に、フライアイレンズ２０６２の構成と凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内に形成される点光源像Ｓｆの配置の変形に係わるものである。図２９の構成では、フライアイレンズ２０６２の複数のレンズ要素２０６２Ｅの中心が、ＹＺ面内においてＹ方向とＺ方向に直線的に配列される。
【０２７６】
このようなフライアイレンズ２０６２の場合、各レンズ要素２０６２Ｅの射出側に形成される点光源像Ｓｆは、Ｙ方向に断面寸法Ｐｙのピッチで配列され、Ｚ方向に断面寸法Ｐｚのピッチで配列される。このような場合でも、図２８の第１２実施態様で説明したように、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４の中心点２０４４（光軸２０１５ａ）の直近に位置し、中心点２０４４を取り囲む４つの点光源像Ｓｆｖ１，Ｓｆｖ２，Ｓｆｖ３，Ｓｆｖ４に着目したとき、その４つの点光源像Ｓｆｖ１〜Ｓｆｖ４で囲まれる領域（長方形）の重心位置Ｇｃは中心点２０４４から変位している。換言すれば、重心位置Ｇｃは、中心点２０４４とは異なる位置にある。
【０２７７】
このような変位が生じるように、凹面鏡２０４０とフライアイレンズ２０６２のＹＺ面内での位置関係を設定することによって、全ての点光源像Ｓｆの各々を中心点２０４４に関して互いに非点対称な関係で配置することができる。従って、中心点２０４４に関して各点光源像Ｓｆと点対称な関係となる反射面ｐ２００４上の領域は、常に反射部にすることができる。
【０２７８】
なお、本実施形態の凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４には、点光源像Ｓｆを個別に透過する為の円形の窓部２０４２Ｈが、レンズ要素２０６２Ｅ（点光源像Ｓｆ）の配列のピッチに合わせて形成されている。
【０２７９】
［第１４実施形態］
次に、第１４実施形態について図３０を参照して説明する。本実施形態も、図２８、図２９と同様に、フライアイレンズ２０６２の構成と凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内に形成される点光源像Ｓｆの配置の変形に係わるものである。図３０の構成では、フライアイレンズ２０６２の複数のレンズ要素２０６２Ｅ（断面形状はＹ方向に細長い長方形）がＹ方向に断面寸法Ｐｙのピッチで配列され、Ｚ方向に断面寸法Ｐｚのピッチで密に配列されるが、Ｙ方向に並ぶ一列分のレンズ要素２０６２Ｅ群は、Ｚ方向の列毎にＰｙ／２だけ交互にＹ方向に位置を変えて（ずらして）配列されている。
【０２８０】
フライアイレンズ２０６２の場合、点光源像Ｓｆは光源からの照明光（例えば図２４中のＥＬ０）を受ける全ての各レンズ要素２０６２Ｅの射出端側に生成されるが、その点光源像Ｓｆのうち、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４の中心点２０４４に関して、互いに点対称の配置関係になる２つの点光源像Ｓｆの一方を遮蔽するように、対応するレンズ要素２０６２Ｅには遮光体２０６２ｓが形成される。
【０２８１】
図３０の構成では、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内において、選択された点光源像Ｓｆがランダムに、且つ、一様に分布するように、対応したレンズ要素２０６２Ｅに遮光体２０６２ｓ（金属薄膜等）が形成される。そのようなフライアイレンズ２０６２を使う場合も、図３０に示すように凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４には、点光源像Ｓｆを透過する為の円形の窓部２０４２Ｈが形成される。
【０２８２】
［第１５実施形態］
次に、第１５実施形態について図３１を参照して説明する。本実施形態では、今まで説明してきたフライアイレンズ２０６２を用いることなく、光源像形成部により凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内に多数の点光源像Ｓｆを形成する。図３１は、ＸＺ面と平行で、光軸２０１５ａ（中心点２０４４）を含む面における凹面鏡２０４０の断面を示し、点光源像Ｓｆ（Ｓｆａ）が位置する反射面ｐ２００４上には、各々窓部２０４２Ｈが形成されている。
【０２８３】
凹面鏡２０４０は、例えば低熱膨張率のファインセラミックスやガラスセラミックス製の母材の凹面側には反射膜を形成したものである。その反射膜には先の各実施態様と同様の条件にしたがって複数の窓部２０４２Ｈが形成され、本実施形態では、その窓部２０４２Ｈの後方の母材に、照明光学系ＩＬの一部である光ファイバーＦｂｓを通す貫通孔（１ｍｍ程度の直径）が形成される。
【０２８４】
各光ファイバーＦｂｓの射出端は点光源像として機能し、反射面ｐ２００４とほぼ同じ面に設置される。各光ファイバーＦｂｓの入射端に照射される照明光は、光ファイバーＦｂｓの射出端から投射される照明光束（例えばＥＬ１ａ）が、所定の開口数（発散角度特性）を持つように設定される。また、各光ファイバーＦｂｓの射出端からの照明光束の方向は、その射出端（点光源像）を通る主光線の方向と合うように設定される。
【０２８５】
図３１に示す構成では、フライアイレンズ２０６２を用いずに、多数の点光源像Ｓｆの各々を光ファイバーＦｂｓの射出端で生成する為、窓部２０４２Ｈの数に応じた光ファイバーが必要となるが、光源から凹面鏡２０４０に至る系、すなわち照明光学系ＩＬ全体をコンパクトにすることができる。
【０２８６】
また、凹面鏡２０４０には、光ファイバーＦｂｓの射出端が貫通する小孔が設けられるが、その小孔の各々に、石英製の細い光パイプ（円柱状ロッド）等を埋設し、その光パイプの各々の入射端側に集光レンズ付の紫外線発光ダイオード(ＬＥＤ)を設置し、各光パイプの射出端側を凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４と揃えておく構成にしてもよい。
【０２８７】
［第１６実施形態］
次に、第１６実施形態について図３２Ａ、３２Ｂ、図３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃを参照して説明する。本実施形態では、照明光学系ＩＬ内のフライアイレンズ２０６２の代わりに、ロッドレンズ（角柱状のガラスや石英）を用いて、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲを均一に照明する。
【０２８８】
図３２Ａは、光源の光を導く導光部材２０６０（光ファイバー）から投影光学系ＰＬ（第２光学系２０１５）までの光路をＹ軸方向から見た平面図であり、図３２Ｂは図３２Ａの光路をＺ軸方向から見た平面図である。図３２Ａ、３２Ｂにおいて、照明視野絞り２０６４から投影光学系ＰＬに至る光路構成は、先の図２３の構成と同じであるので、その部分の説明は省略する。
【０２８９】
図３２Ａ、３２Ｂに示す照明光学系ＩＬは、図２４で説明した導光部材２０６０、集光レンズ２０９３、ロッドレンズ２０９４、照明視野絞り２０６４、レンズ系２０６６等を備える。凹面鏡２０４０以降の投影光学系ＰＬ（第２光学系２０１５）の構成は、先の図２１、図２３と同様である。
【０２９０】
導光部材（光ファイバー）２０６０から出射した照明光束ＥＬ０は、集光レンズ２０９３によって、ロッドレンズ２０９４の入射端面２０９４ａ、或いはその近傍に収斂される。ロッドレンズ２０９４のＹＺ面に沿った断面形状（入射端面２０９４ａ，射出端面２０９４ｂ）は、照明視野絞り２０６４の台形や長方形の開口部２０６４Ａ（図２６）を含むような長方形に成形されている。その断面形状は、先の図２５、図２８〜図３０に示したフライアイレンズ２０６２のレンズ要素２０６２Ｅの断面形状とほぼ相似形である。
【０２９１】
ロッドレンズ２０９４を用いる場合、入射端面２０９４ａで収斂した照明光束ＥＬ０は、ロッドレンズ２０９４の内部において、ＸＺ面と平行な側面２０９４ｃとＸＹ面と平行な側面２０９４ｄとの間で多数回に渡って内部反射を繰り返して射出端面２０９４ｂまで進む。ロッドレンズの場合、照明光の照度分布が最も均一になるのは射出端面２０９４ｂであるが、その均一性は内部反射の繰り返し数が多いほど良くなる。従って、その射出端面２０９４ｂは円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲと共役な面２０１４ｂと一致させて配置される。
【０２９２】
本実施形態のロッドレンズ２０９４は断面が長方形であることから、対向する側面２０９４ｃの間での照明光の反射回数は、対向する側面２０９４ｄの間での照明光の反射回数よりも少ない。照明光束ＥＬ０がロッドレンズ２０９４の内面で反射する回数は、照度均一性を高める観点から２回以上になるように、ロッドレンズ２０９４の長さ等が設定される。なお、ロッドレンズ２０９４の射出端面２０９４ｂの形状が照明領域ＩＲの外縁を規定するので、照明視野絞り２０６４は省略してもよい。
【０２９３】
さて、ロッドレンズ２０９４の入射端面２０９４ａのＹＺ面内での中心点と、射出端面２０９４ｂのＹＺ面内での中心点とを結ぶ線を中心軸ＡＸ２００３とすると、この中心軸ＡＸ２００３は投影光学系ＰＬの光軸２０１５ａ（レンズ系２０６６の光軸２０１４ａ）とは平行であるが、Ｚ方向に偏心している。さらに、導光部材２０６０の射出端は、集光レンズ２０９３の光軸２０９３ａ上に配置されるが、その光軸２０９３ａはロッドレンズ２０９４の中心軸ＡＸ２００３に対して、−Ｙ方向に変位して配置される。
【０２９４】
その−Ｙ方向への変位によって、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４内に生成される多数の点光源像Ｓｆを、反射面ｐ２００４の中心点２０４４（光軸２０１５ａ）に関して非点対称に配置することができる。そのことを、図３３Ａ〜３３Ｃにて詳述する。図３３Ａはロッドレンズ２０９４の射出端面２０９４ｂ側からＸ軸方向に集光レンズ２０９３を見た図、図３３Ｂはレンズ系２０６６側からＸ軸方向にロッドレンズ２０９４を見た図、図３３Ｃは凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４をＸ軸方向から見た図である。
【０２９５】
図３３Ａに示すように、ロッドレンズ２０９４の断面は、ＸＹ面と平行な側面２０９４ｄとＸＺ面と平行な側面２０９４ｃとで規定される矩形であり、ロッドレンズ２０９４の中心軸ＡＸ２００３と集光レンズ２０９３の光軸２０９３ａは、相対的にＹ方向に偏心している。また、図３３Ｂに示すように、レンズ系２０６６の光軸２０１４ａ（２０１５ａ）に対して、ロッドレンズ２０９４の中心軸ＡＸ２００３はＺ方向に偏心している。
【０２９６】
このような構成において、凹面鏡２０４０の母材となる凹レンズとレンズ系２０６６は、ロッドレンズ２０９４の射出端面２０９４ｂが位置する面２０１４ｂのフーリエ変換面（瞳面ｐｄ）を、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４上に形成する。そのため、図３３Ｃに示すように、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４上には、多数の点光源像ＳｆがＹ方向にピッチＤＳｙ、Ｚ方向にピッチＤＳｚで形成される。それらの点光源像Ｓｆは、ロッドレンズ２０９４の入射端面２０９４ａで収斂された照明光束ＥＬ０のスポット像の虚像として現れる。
【０２９７】
複数の点光源像Ｓｆは、ロッドレンズ２０９４の断面が長方形であることから、その断面の長辺と平行な方向（Ｙ方向）の点光源像Ｓｆの配列のピッチＤＳｙは、短辺と平行な方向（Ｚ方向）の点光源像Ｓｆの配列のピッチＤＳｚよりも長くなる。また、図３２Ａ、３２Ｂに示したように、ロッドレンズ２０９４内での照明光の内部反射回数は、Ｚ方向の方がＹ方向に比べて多くなる為、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４上に生成される点光源像Ｓｆの数も、Ｚ方向の方がＹ方向に比べて多くなる。図３３Ｃの例では、Ｚ方向に５個の点光源像Ｓｆが並び、Ｙ方向には３個の点光源像Ｓｆが並ぶ。
【０２９８】
さらに、ロッドレンズ２０９４の中心軸ＡＸ２００３と集光レンズ２０９３の光軸２０９３ａを相対的にＹ方向に偏心させたことにより、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４上に生成される点光源像Ｓｆの分布は、中心点２０４４（光軸２０１５ａ）に対して全体的にＹ方向に偏心することになり、点光源像Ｓｆの各々を、中心点２０４４に関して互いに非点対称な関係に配置することができる。
【０２９９】
先の図２７に示した実施態様と同様に、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４には、Ｚ方向に一列に並ぶ複数の点光源像Ｓｆをまとめて透過させるスロット状の窓部２０４２が、Ｙ方向にピッチＤＳｙで３列形成されている。各窓部２０４２のＹ方向の幅は、点光源像Ｓｆを源とする照明光束を遮蔽しない範囲で、出来るだけ小さく設定されている。これらのスロット状の窓部２０４２も、中心点２０４４に関して互いに非点対称な配置になるように形成されている。
【０３００】
図３３Ｃの構成では、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４（瞳面ｐｄ）上において、中心点２０４４（光軸２０１５ａ）に最も近い点光源像Ｓｆから中心点２０４４までのＹ方向の距離（Ｙｋとする）が、Ｙ方向に並ぶ窓部２０４２の間隔（Ｙｗとする）の半分未満、即ち、Ｙｋ＜（Ｙｗ／２）に設定されるように、ロッドレンズ２０９４の中心軸ＡＸ２００３と集光レンズ２０９３の光軸２０９３ａのＹ方向の偏心量が設定されている。
【０３０１】
このように、円筒状のマスクＭの照明領域ＩＲを照射する照明光束ＥＬ１の源となる点光源像Ｓｆを凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４（瞳面ｐｄ）上に配置すると、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲから発生する結像光束ＥＬ２は、図３３Ｃに示すように、反射面ｐ２００４上においては、点光源像Ｓｆの回折像Ｓｆ’（０次光と±１次回折光等を含む）となって分布する。反射面ｐ２００４上において、回折像Ｓｆ’と照明光束ＥＬ１の源である点光源像Ｓｆは、中心点２０４４に関して点対称に位置する。
【０３０２】
本実施形態においては、上記の距離Ｙｋと間隔Ｙｗの関係が、Ｙｋ＜（Ｙｗ／２）に設定されているので、結像光束ＥＬ２によって凹面鏡２０４０（瞳面ｐｄ）上に生成される複数の回折像Ｓｆ’は、いずれも窓部２０４２からずれた反射部上に形成される。このようにして、結像光束ＥＬ２は殆ど損失することなく、凹面鏡２０４０の反射部で反射し、先の図２１で示したように、外周面ｐ２００２に沿って保持される基板Ｐ上の投影領域ＰＡに投射される。
【０３０３】
以上のように、ロッドレンズ２０９４を用いる場合でも、ロッドレンズ２０９４の入射端面２０９４ａ上における照明光束ＥＬ０の収斂位置を中心軸ＡＸ２００３から変位させておくことで、多数の点光源像Ｓｆの各々を、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４の中心点２０４４に関して、互いに非点対称の関係に設定できる。
【０３０４】
［第１７実施形態］
次に、第１７実施形態による処理装置（露光装置）Ｕ３の構成を、図３４、図３５を参照して説明する。本実施形態の露光装置は、円筒状のマスクＭのパターン領域のＹ方向の寸法や、基板Ｐ上のパターン露光領域のＹ方向の寸法が、先の図２１に示した投影光学系ＰＬによる照明領域ＩＲや投影領域ＰＡのＹ方向の寸法よりも大きいことに対応する為に、複数の投影光学系をＹ方向に並べて、実効的な露光可能範囲をＹ方向に広げる構成とした。
その為には、円筒状のマスクＭのパターンを正立像として基板Ｐ上に投影する必要がある。先の図２１に示した投影光学系ＰＬでは、基板Ｐ上に投影されるマスクパターン像のＸ方向は正立しているが、Ｙ方向に関しては反転している。そこで、同様の構成の投影光学系をタンデム（シリアル）に設けることによって、Ｙ方向が反転している投影像を再度Ｙ方向に反転させて、結果的に基板Ｐ上の投影領域ＰＡ内ではＸ方向とＹ方向の両方で正立像にする。
【０３０５】
図３４は、本実施形態による露光装置の全体の概略構成を示し、図３５は複数の投影光学系の各々による照明領域ＩＲと投影領域ＰＡの配置関係を示し、各図の直交座標系ＸＹＺは、先の図２１の実施形態において設定した座標系と合わせてある。また、先の図２１、図２３に示した露光装置の部材や要素と同等のものには同じ符号を付してある。
【０３０６】
搬送経路の上流から搬送されてくる基板Ｐは、不図示の搬送ローラやガイド部材等を介して、回転ドラム２０３０の外周面の一部に巻き付けられた後、不図示のガイド部材や搬送ローラを介して下流へ搬送される。第２駆動部２０３２は、回転ドラム２０３０を回転中心軸ＡＸ２００２の回りに時計回りに回転駆動し、基板Ｐは一定の速度で送られる。回転ドラム２０３０の円筒状の外周面のうち、基板Ｐが巻き付けられる部分には、６つの投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６の各投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６が位置する。その６つの投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６の各々に対応して、円筒状のマスクＭの外周面（円筒状のマスクパターン面）上には、６つの照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６が設定される。
【０３０７】
その６つの投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６は、いずれも同一の光学構成であり、円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ２００１と回転ドラム２０３０を回転中心軸ＡＸ２００２とを含む中心面ｐｃ（ＹＺ面と平行）に対して、左側（−Ｘ方向）に設置される投影光学系ＰＬ２００１、ＰＬ２００３、ＰＬ２００５（まとめて奇数番の投影光学系ＰＬｏとも呼ぶ）と、右側（＋Ｘ方向）に設置される投影光学系ＰＬ２００２、ＰＬ２００４、ＰＬ２００６（まとめて偶数番の投影光学系ＰＬｅとも呼ぶ）とに分かれている。
【０３０８】
本実施形態の投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６は、図２１に示した投影光学系ＰＬと落射照明用の照明光学系ＩＬ２００１〜ＩＬ２００６を備えている。その構成は図２１と同様であるので、代表して投影光学系ＰＬ２００１と照明光学系ＩＬ２００１について簡単に説明する。照明光学系ＩＬ２００１は、光源装置２０５５からの照明光束ＥＬ０を入射して、投影光学系ＰＬ２００１の上段のユニット（図２１と同様の投影光学系ＰＬ）の瞳面に配置される凹面鏡２０４０の裏側から、反射面ｐ２００４に多数の点光源像Ｓｆを生成する。その点光源像Ｓｆを源とする照明光束ＥＬ１は、プリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａで反射され、円筒状のマスクＭの外周面上の照明領域ＩＲ２００１を照射する。
【０３０９】
照明領域ＩＲ２００１内のマスクパターンから反射された結像光束ＥＬ２は、反射平面２０４１ａで反射された後、凹面鏡２０４０で反射されて、プリズムミラー２０４１の下側の反射面（２０４１ｂ）で反射されて、面ｐ２００７（中間像面ｐ２００７）にマスクパターンの空間像（中間像）を形成する。
投影光学系ＰＬ２００１の後段の投影ユニットも、プリズムミラー、複数枚のレンズ素子、瞳面に配置される凹面鏡２０７８等を備えたハーフ・フィールドの等倍反射屈折投影系であり、中間像面ｐ２００７で中間像を形成した結像光束ＥＬ２は、凹面鏡２０７８で反射した後、プリズムミラー（２０７６）の下側の反射平面２０７６ｂで反射して、基板Ｐ上の投影領域ＰＡ２００１に達し、投影領域ＰＡ２００１内にはマスクパターンの正立正像が生成される。なお、投影光学系ＰＬ２００１の後段（中間像面から投影領域まで）の投影ユニットは、中間像面ｐ２００７に形成される中間像を基板Ｐ上の投影領域ＰＡ２００１に再結像させるだけで良いので、凹面鏡２０７８の反射面には、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４に形成されているような窓部２０４２は設けられていない。
【０３１０】
以上のような構成の投影光学系ＰＬ２００１（他の投影光学系ＰＬ２００２〜ＰＬ２００６も同様）は、いわゆるマルチレンズ方式のひとつの投影系であることから、図２１の投影光学系ＰＬのように、照明領域ＩＲ内の中心点を通る主光線と投影領域ＰＡ２００１内の中心点を通る主光線とを、中心面ｐｃ内に配置することができないことがある。
【０３１１】
そこで、図３４に示すように、照明領域ＩＲ２００１内の中心点を通る主光線の延長線Ｄ２００１が円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ２００１に向かうように、投影光学系ＰＬ２００１（ＰＬ２００３，ＰＬ２００５も同じ）の上側の投影ユニットのプリズムミラー２０４１の反射平面２０４１ａの角度θ２００１（図２１参照）は４５°以外の値に設定される。同様に、投影領域ＰＡ２００１内の中心点を通る主光線の延長線Ｄ２００１が回転ドラム２０３０の回転中心軸ＡＸ２００２に向かうように、投影光学系ＰＬ２００１の下側の投影ユニットのプリズムミラー２０７６の反射平面２０７６ｂの角度はＸＹ面に対して４５°以外の値に設定される。
【０３１２】
中心面ｐｃに関して、投影光学系ＰＬ２００１と対称的に配置される投影光学系ＰＬ２００２（ＰＬ２００４、ＰＬ２００６も同じ）についても同様であり、照明領域ＩＲ２００２内の中心点を通る主光線の延長線Ｄ２００２が円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ２００１に向かうように、上側の投影ユニットのプリズムミラー２０４１の反射平面２０４１ａの角度θ２００１は４５°以外の値に設定され、投影領域ＰＡ２００２内の中心点を通る主光線の延長線Ｄ２００２が回転ドラム２０３０の回転中心軸ＡＸ２００２に向かうように、後段の投影ユニットにおけるプリズムミラー２０７６の反射平面２０７６ｂの角度は、ＸＹ面に対して４５°以外の値に設定される。
【０３１３】
以上のように、主光線の延長線Ｄ２００１、Ｄ２００２が中心面ｐｃに関して対照的に傾いた奇数番の投影光学系ＰＬｏと偶数番の投影光学系ＰＬｅは、ＸＺ面内で見ると、中心面ｐｃに関して対称的に配置されるが、ＸＹ面内で見ると、Ｙ方向にずれて配置される。具体的には、円筒状のマスクＭのパターン面上に形成される照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６と、基板Ｐ上に形成される投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６が図３５の配置関係となるように、各投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６が設置される。
【０３１４】
図３５は、照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６と投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６の配置をＸＹ面内で見た図であり、左側の図は、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６を、中間像が形成される中間像面ｐ２００７側から見たものであり、右側の図は、回転ドラム２０３０に支持された基板Ｐ上の投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６を中間像面ｐ２００７側から見たものである。また、図３５中の符号Ｘｓは、円筒状のマスクＭ（回転ドラム２０２０）と回転ドラム２０３０の移動方向（回転方向）を示す。
【０３１５】
図３５において、各照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６は、中心面ｐｃ（Ｙ軸と平行）と平行な上底辺と下底辺とを有してＹ方向に細長い台形状になっている。このことは、図３４に示す照明光学系ＩＬ２００１〜ＩＬ２００６の各々が、先の図２６で示したような照明視野絞り２０６４を備えていることを意味する。なお、図３４の各投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６は、中間像面ｐ２００７に中間像を形成するので、そこに台形状の開口を有する視野絞りを配置する場合は、各照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６の形状を単なる長方形状（台形状の開口を包含する大きさ）にしても構わない。
【０３１６】
円筒状のマスクＭの外周面上において、奇数番の投影光学系ＰＬｏによって形成される照明領域ＩＲ２００１、ＩＲ２００３、ＩＲ２００５の各々の中心点は、中心面ｐｃと平行な面Ｌｏ（ＸＹ面に垂直）上に位置し、偶数番の投影光学系ＰＬｅによって形成される照明領域ＩＲ２００２、ＩＲ２００４、ＩＲ２００６の各々の中心点は、中心面ｐｃと平行な面Ｌｅ（ＸＹ面に垂直）上に位置する。
【０３１７】
各照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６を台形状とし、その下底辺のＹ方向の寸法をＡ２００２ａ、上底辺のＹ方向の寸法をＡ２００２ｂとすると、奇数番の照明領域ＩＲ２００１、ＩＲ２００３、ＩＲ２００５の各々の中心点はＹ方向に間隔（Ａ２００２ａ＋Ａ２００２ｂ）で配置され、偶数番の照明領域ＩＲ２００２、ＩＲ２００４、ＩＲ２００６の各々の中心点もＹ方向に間隔（Ａ２００２ａ＋Ａ２００２ｂ）で配置される。但し、奇数番の照明領域ＩＲ２００１、ＩＲ２００３、ＩＲ２００５に対して偶数番の照明領域ＩＲ２００２、ＩＲ２００４、ＩＲ２００６は、Ｙ方向に寸法（Ａ２００２ａ＋Ａ２００２ｂ）／２だけ相対的にずれている。なお、面Ｌｏと面Ｌｅの中心面ｐｃからのＸ方向の距離は互いに等しく設定されている。
【０３１８】
本実施形態において、照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６のそれぞれは、円筒状のマスクＭの外周面の周方向（Ｘｓ方向）に沿って見た場合、Ｙ方向に隣り合う照明領域の端部同志（台形の斜辺部）が互いに重なり合う（オーバーラップする）ように構成される。これによって、円筒状のマスクＭのパターン領域Ａ２００３のＹ方向の寸法が大きい場合でも、それをカバーする有効露光領域が確保できる。なお、パターン領域Ａ２００３は、枠状のパターン非形成領域Ａ２００４に囲まれているが、パターン非形成領域Ａ２００４は照明光に対して極めて低い反射率（或いは高い光吸収率）を有する材質で構成されている。
【０３１９】
一方、図３５の右側に示すように、基板Ｐ上の投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６は、各照明光学系ＩＬ２００１〜ＩＬ２００６の中に図２６のような照明視野絞り２０６４が設けられている場合は、円筒状のマスクＭの外周面上に形成される照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６の配置と形状を反映したもの（相似の関係）となる。従って、奇数番の投影領域ＰＡ２００１、ＰＡ２００３、ＰＡ２００５の各中心点は面Ｌｏ上に位置し、偶数番の投影領域ＰＡ２００２、ＰＡ２００４、ＰＡ２００６の各中心点は面Ｌｅ上に位置する。
【０３２０】
なお、図３５の右側の図において、基板Ｐは回転ドラム２０３０の外周面に沿って、周方向（Ｘｓ方向）に一定速度で送られるが、同図中の斜線で示した領域Ａ２００７は、６つの投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６によって、目標露光量（トーズ量）に対して１００％で露光された部分である。
【０３２１】
また、例えば照明領域ＩＲ２００１に対応した投影領域ＰＡ２００１によって露光される領域Ａ２００５のうち、＋Ｙ方向の端部（三角形部分）で露光された部分領域Ａ２００５ａは、目標露光量に達していない。しかしながら、基板ＰがＸｓ方向（周方向）に送られて、照明領域ＩＲ２００２に対応した投影領域ＰＡ２００２による領域Ａ２００６の露光の際に、不足している露光量が積算されて、結果的に部分領域Ａ２００５ａも目標露光量に対して１００％で露光される。
【０３２２】
このようにして、円筒状のマスクＭの外周面に形成されたパターン領域Ａ２００３の全体の投影像が、円筒状のマスクＭの一回転毎に、基板Ｐ上の長尺方向に繰り返し等倍で転写されることになる。
【０３２３】
なお、円筒状のマスクＭ上の各照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６から投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６に向う各結像光束ＥＬ２の主光線のうち、各照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６内の中心点を通る主光線の延長線Ｄ２００１，Ｄ２００２を、円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ２００１と交差するようにしたが、必ずしもその必要は無く、各照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６内のいずれかの点を通る主光線が回転中心軸ＡＸ２００１と交差すれば良い。同様に、各投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６から基板Ｐ上の各投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６に向かう結像光束ＥＬ２に関しても、その主光線のうちのいずれかの主光線を、回転ドラム２０３０の回転中心軸ＡＸ２００２と交差する延長線Ｄ２００１，Ｄ２００２と一致させておけばよい。
【０３２４】
次に、図３４に示した投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６と照明光学系ＩＬ２００１〜ＩＬ２００６の具体的な構成を、図３６を用いて説明する。図３６は、代表して、投影光学系ＰＬ２００１及び照明光学系ＩＬ２００１の詳細構成を示すが、他の投影光学系ＰＬ２００２〜ＰＬ２００６、照明光学系ＩＬ２００２〜ＩＬ２００６の構成も同様である。
【０３２５】
図３６に示すように、導光部材２０６０とレンズ系２０６１を含む光源装置２０５５（図２４参照）からの照明光束ＥＬ０は、照明光学系ＩＬ２００１のフライアイレンズ２０６２（図２５、図２８〜３０参照）に入射する。フライアイレンズ２０６２の射出側の面Ｅｐに生成される多数の点光源像を源とする照明光束は、コンデンサーレンズ２０６５によって、照明視野絞り２０６４が配置されるマスクと共役な面２０１４ｂで均一な照度分布にされる。照明視野絞り２０６４の開口部を通った照明光束は、レンズ系２０６６、投影光学系ＰＬ２００１の上側（１段目）の第２光学系２０１５の凹面鏡２０４０の母材（石英等）、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４に形成された窓部（２０４２）、第２光学系２０１５を透過し、さらにプリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａで、延長線Ｄ２００１に沿う方向に反射され、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲに達する。
【０３２６】
先の図２３の構成と同様に、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４は投影光学系ＰＬ２００１の結像光路中の瞳面ｐｄに配置され、その反射面ｐ２００４がフライアイレンズ２０６２の射出側の面Ｅｐと実質的に共役に配置されるので、フライアイレンズ２０６２の射出端側の面Ｅｐに生成される多数の点光源像をリレーしたものが、反射面ｐ２００４に形成された窓部２０４２内に生成される。
【０３２７】
また、図３６の具体的な構成では、プリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａと円筒状のマスクＭのパターン面ｐ２００１との間には、フォーカス補正光学部材２０８０と像シフト光学部材２０８１が、傾斜した延長線Ｄ２００１に沿って設けられている。フォーカス補正光学部材２０８０は、例えば、２枚のクサビ状のプリズムを逆向き（図３６中ではＸ方向について逆向き）にして、全体として透明な平行平板になるように重ね合わせたものである。この１対のプリズムをスライドさせて、平行平板としての厚さを可変にすることで、結像光路の実効的な光路長が微調整され、中間像面ｐ２００７及び投影領域ＰＡ２００１に形成されるパターン像のピント状態が微調整される。
【０３２８】
像シフト光学部材２０８１は、図３６中のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、それと直交する方向に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、中間像面ｐ２００７及び投影領域ＰＡ２００１に形成されるパターン像をＸ方向やＹ方向に微少シフトさせることができる。
【０３２９】
さて、照明領域ＩＲ２００１内に現れるマスクパターンの像は、フォーカス補正光学部材２０８０、像シフト光学部材２０８１、プリズムミラー２０４１の反射平面２０４１ａ、投影光学系ＰＬ２００１の上側（１段目）の第２光学系２０１５、プリズムミラー２０４１の反射平面２０４１ｂを介して、中間像面ｐ２００７に結像される。この中間像面ｐ２００７には、投影領域ＰＡ２００１の形状を図３５のように台形状にする視野絞り２０７５を配置することができる。その場合、照明光学系ＩＬ２００１に設けられる照明視野絞り２０６４の開口部は、視野絞り２０７５の台形状の開口部を包含する矩形（長方形）で構わない。
【０３３０】
視野絞り２０７５の開口部で中間像となった結像光束は、投影光学系ＰＬ２００１を構成する下側（２段目）のプリズムミラー２０７６の反射平面２０７６ａ、第２光学系２０７７、プリズムミラー２０７６の反射平面２０７６ｂを介して、回転ドラム２０３０の外周面ｐ２００２に巻き付けられた基板Ｐ上の投影領域ＰＡ２００１に投影される。第２光学系２０７７に含まれる凹面鏡２０７８の反射面は瞳面ｐｄに配置され、プリズムミラー２０７６の下側の反射平面２０７６ｂは、結像光束の主光線が中心面ｐｃに対して傾いた延長線Ｄ２００１に沿って進むように、ＸＹ面に対する角度が４５°未満になるように設定されている。
【０３３１】
そして、図３６の具体的な構成では、プリズムミラー２０７６の下側の反射平面２０７６ｂと回転ドラム２０３０に巻き付けられた基板Ｐ上の投影領域ＰＡ２００１との間には、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズの３枚を所定間隔で同軸に配置し、前後の凹レンズは固定して、間の凸レンズを光軸（主光線）方向に移動させる倍率補正光学部材２０８３が設けられる。これによって、投影領域ＰＡ２００１に形成されるパターン像は、テレセントリックな結像状態を維持しつつ、等方的に微少量だけ拡大または縮小される。
【０３３２】
なお、図３６には示していないが、プリズムミラー２０４１、又は２０７６の何れか一方を、Ｚ軸と平行な軸周りに微小回転可能にするローテーション補正機構も設けられている。このローテーション補正機構は、例えば、図３５に示した複数の投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６（及び投影されるマスクパターン像）の各々をＸＹ面内で微小回転させるものである。
【０３３３】
以上、第１７の本実施形態では、図３４、図３６に示したように、６組の投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６の各々は、円筒状のマスクＭの外周面（パターン面）上の各照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６を、円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ２００１と交差するような主光線を持った照明光で、落射照明することができる。
【０３３４】
さらに、各照明領域ＩＲ２００１〜ＩＲ２００６から円筒状のマスクＭのパターン面ｐ２００１の法線方向に進む主光線が、外周面ｐ２００２に沿った基板Ｐ上の投影領域ＰＡ２００１〜ＰＡ２００６の各々にも法線方向から入射するように、結像光束が偏向される。そのため、投影像のデフォーカスを減らすことができ、露光不良等の処理不良の発生が抑制され、結果として不良デバイスの発生が抑制される。
【０３３５】
また、投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６の各々は、円筒状のマスクＭの外周面からプリズムミラー２０４１（反射平面２０４１ａ）までの間で、結像光束の主光線が中心面ｐｃに対して傾くように構成したので、各投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６の空間的な配置において、互いに干渉（衝突）する条件が緩和される。
【０３３６】
なお、投影光学系ＰＬ２００１〜ＰＬ２００６の各々の中間像面ｐ２００７を通る結像光束の主光線が、中心面ｐｃと平行になるように、プリズムミラー２０４１の下側の反射平面２０４１ｂとプリズムミラー２０７６の上側の反射平面２０７６ａはＸＹ面に対して４５°の角度で設定されている。
【０３３７】
［第１７実施形態の変形例］
図３４〜３６に示したマルチレンズ方式の投影光学系を備えた露光装置においては、円筒面状のマスクパターンの像を、円筒面状に支持される基板Ｐの表面に投影露光したが、マスクＭや基板Ｐは、何れか一方を平面支持してもよいし、両方を平面支持した構成としてもよい。例えば、基板Ｐは、図３４のように回転ドラム２０３０に巻き付けて円筒面状に支持し、マスクＭは、従来のような平行な平面ガラス（石英）に形成してＸ方向に直線移動させる走査露光方式、逆に、マスクＭは、図３４のような回転ドラム２０２０に支持し、基板Ｐは、平坦な平面ステージやエアパッド式のホルダで支持してＸ方向に直線的に送る走査露光方式、の何れであっても良い。
【０３３８】
また、マスクＭや基板Ｐの支持形態が円筒面状であっても平面状であっても、先の各実施形態による投影光学系と照明光学系を適用可能であるが、ＸＹ面と平行な平面状に支持される側については、プリズムミラー２０４１の上側の反射平面２０４１ａやプリズムミラー２０７６の下側の反射平面２０７６ｂのＸＹ面に対する傾き角度を４５°にしておけばよい。換言すれば、マスクＭ上の照明領域ＩＲ（物体面）の中心を通る法線や、基板Ｐ上の投影領域ＰＡ（像面）の中心を通る法線に合わせて、投影光学系の物体面側の主光線や像面側の主光線をＸＺ面内で傾けておけばよい。
【０３３９】
［第１８実施形態］
図３７は、第１８実施形態による投影光学系ＰＬ（マルチレンズ方式の場合はＰＬ２００１）の構成を示す図である。本実施形態の投影光学系ＰＬ（ＰＬ２００１）は、円筒状のマスクＭの外周面の照明領域ＩＲ（ＩＲ２００１）内のマスクパターンからの結像光束ＥＬ２（主光線をＥＬ６とする）を、平面ミラー２１００の反射面２１００ａで反射させ、瞳面に反射面ｐ２００４が配置される凹面鏡２０４０を有する第２光学系２０１５（ハーフ・フィールドタイプの反射屈折結像系）を介して、平面ミラー２１０１の反射面２１０１ａで反射させ、中間像面Ｉｍに照明領域ＩＲ（ＩＲ２００１）内に現れるマスクパターンの等倍の中間像を形成する。
【０３４０】
さらに、中間像面Ｉｍに形成された中間像は、例えば２倍以上の倍率を有する拡大結像系２１０２（Ｚ軸と平行な光軸２１０２ａを有する）によって、ＸＹ面と平行な外周面ｐ２００２に沿って支持された基板Ｐ上の投影領域ＰＡ（ＰＡ２００１）に投影される。基板Ｐは、表面が平坦な流体ベアリング用のパットを備えた平面ホルダＨＨ上に、流体ベアリング層を介して支持される。本実施形態の場合も、投影光学系ＰＬ（ＰＬ２００１）を構成する凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４には、背後の照明光学系ＩＬ（ＩＬ２００１）からの照明光によって生成される多数の点光源像Ｓｆを透過する為の窓部２０４２が形成されている。
【０３４１】
図３７のような拡大投影光学系をマルチレンズ化して、Ｙ方向の寸法が大きいマスクパターンを露光する場合、照明光学系ＩＬ（ＩＬ２００１）と平面ミラー２１００、２１０１を含む投影光学系ＰＬ（ＰＬ１）の組を、先の図３４、図３５に示したように、ＸＺ面内では、中心面ｐｃに関して対称に配置し、Ｙ方向に関しては投影領域ＰＡ（ＰＡ２００１）のＹ方向の端部（三角形部分）で投影像が一部重畳するように、離間させて配置することになる。
【０３４２】
本実施形態において、中心面ｐｃが、円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ２００１を含み、且つＸＹ面（外周面ｐ２００２）と垂直な面だとすると、奇数番の投影光学系ＰＬ２００１，ＰＬ２００３・・・の照明領域ＩＲ２００１，ＩＲ２００３・・・の各中心点（例えば主光線ＥＬ６が通る点）は、マスク側の主光線ＥＬ６が中心面ｐｃに対して傾くため、円筒状のマスクＭの外周面と中心面ｐｃとの交線から周長では距離ＤＭｘだけ離れている。従って、偶数番の投影光学系ＰＬ２００２，ＰＬ２００４・・・の照明領域ＩＲ２００２，ＩＲ２００４・・・の各中心点も、円筒状のマスクＭの外周面と中心面ｐｃとの交線から周長では距離ＤＭｘだけ離れることになる。この為、奇数番の照明領域ＩＲ２００１・・・と偶数番の照明領域ＩＲ２００２・・・とは、円筒状のマスクＭ上の周長方向に距離（２ＤＭｘ）だけ離れる。
【０３４３】
一方、奇数番の投影光学系ＰＬ２００１，ＰＬ２００３・・・の投影領域ＰＡ２００１，ＰＡ２００３・・・の各中心点（主光線ＥＬ６が通る点）は、基板Ｐ上で中心面ｐｃからＸ方向に距離ＤＦｘだけ離れるので、奇数番の投影領域ＰＡ２００１・・・と偶数番の投影領域ＰＡ２００２・・・とは、基板Ｐ上でＸ方向に、距離（２ＤＦｘ）だけ離れることになる。従って、円筒状のマスクＭ上に形成される各照明領域ＩＲ２００１，ＩＲ２００２・・・ごとのマスクパターンを、周方向に揃えて形成する場合は、投影光学系ＰＬ２００１，ＰＬ２００２・・・の拡大倍率をＭｐとして、Ｍｐ・（２ＤＭｘ）＝２ＤＦｘの関係を満たすように定めておく必要がある。機構上の都合から、そのような条件で構成できない場合は、円筒状のマスクＭ上に形成される奇数番の照明領域ＩＲ２００１，ＩＲ２００３・・・用のマスクパターンと、偶数番の照明領域ＩＲ２００２，ＩＲ２００４・・・用のマスクパターンを、周方向に相対的にずらして形成すれば良い。
【０３４４】
［第１９実施形態］
図３８は、第１９実施形態の投影光学系ＰＬの構成を示す図である。本実施形態の投影光学系ＰＬは、レンズ系２１０３、レンズ系２１０４、瞳面に配置される凹面鏡（反射光学部材）２０４０、偏向ミラー２１０６、２１０７、及びレンズ系２１０８で構成される。
【０３４５】
本実施形態において、円筒状のマスクＭの外周面上の照明領域ＩＲからの結像光束ＥＬ２は、レンズ系２１０３の光軸２１０３ａに関して、−Ｘ側の半分のフィールドを介してレンズ系２１０３に入射し、レンズ系２１０４（その光軸２１０４ａは光軸２１０３ａと同軸）に入射する。レンズ系２１０４を通った結像光束ＥＬ２は、凹面鏡２０４０（その光軸は２１０４ａ）の反射面ｐ２００４で反射し、偏向ミラー２１０６の反射面２１０６ａで−Ｘ方向に反射され、レンズ系２１０３、２１０４、凹面鏡２０４０によって形成される光路の外に導かれた後、偏向ミラー２１０７の反射面２１０７ａで−Ｚ方向に反射される。
【０３４６】
偏向ミラー２１０７で反射された結像光束ＥＬ２は、レンズ系２１０８を通って投影領域ＰＡに照射される。以上の光路により、投影光学系ＰＬは、円筒状のマスクＭ上の照明領域ＩＲ内に現れるマスクパターンの像を、図３７と同様の構成により平面支持される基板Ｐ上の投影領域ＰＡ内に結像する。本実施形態の投影光学系は、特に拡大投影をコンパクトな系で実現する為に、中間像面を形成しないように設計されている。また、この投影光学系ＰＬの円筒状のマスクＭ側の主光線ＥＬ６の延長線Ｄ２００１は、円筒状のマスクＭの回転中心軸ＡＸ２００１と交差するように設定され、基板Ｐ側の主光線ＥＬ６は平面支持される基板Ｐの表面と垂直に設定される。
【０３４７】
図３８において、照明領域ＩＲ内からの結像光束ＥＬ２は、主たる拡大倍率を与えるレンズ系２１０８の光軸２１０８ａ（Ｚ軸と平行で基板Ｐに対して垂直）の−Ｘ側を通るように設計することができる。そのため、レンズ系２１０８の光軸２１０８ａから＋Ｘ側の部分で、マスクパターンの投影に寄与しない部分は切り取ってある。これによって、投影光学系ＰＬのＸ方向（基板Ｐの走査方向）のサイズを小さくできる。
【０３４８】
本変形例においても、先の図２１、図２３、図３１、図３２Ａ、３２Ｂ、図３７と同様に、照明光学系ＩＬと光源装置２０５５が凹面鏡２０４０の裏側に配置され、凹面鏡２０４０の反射面ｐ２００４（瞳面に配置）に形成された窓部（２０４２）内には多数の点光源像Ｓｆが生成される。その点光源像の反射面ｐ２００４上での分布と反射面ｐ２００４内の窓部の形状や配置は、先の図２２で説明した条件に則って、図２７〜３０、或いは図３３Ａ〜３３Ｃのように設定される。
【０３４９】
上述したような各実施形態や各変形例（図１２、図２１、図３４〜３８）において、円筒状のマスクＭは、金属、セラミックス、ガラス等の円筒母材の表面に、反射部と非反射部によるパターンを直接形成することを想定したが、平坦性の良い短冊状の極薄ガラス板（例えば厚さ１００〜５００μｍ）の一方の面に反射膜でパターンを形成したシート状の反射型マスクとし、それを金属性の回転ドラム２０２０の外周面に沿って湾曲させて巻き付けて構成してもよい。
【０３５０】
そのようなシート状の反射型マスクは、回転ドラム２０２０の外周面に恒久的に貼り付けても良いし、リリース可能（交換可能）に固定することができる。そのシート状の反射型マスクの反射膜は、例えばアルミニウム等のように照明光束ＥＬ１に対して高い反射率を有する材質の膜や誘電体多層膜等を含む。その場合、回転ドラム２０２０は、シート状の反射型マスクの透明部を通った照明光束ＥＬ１を吸収する遮光層（膜）を設けておくとよく、その遮光層が迷光の発生も抑制する。
【０３５１】
また、円筒状のマスクＭは、全周に渡って、１個のデバイス（１つの表示パネル）に対応するパターンのみを形成したものでもよいし、１個のデバイス（１つの表示パネル）に対応するパターンの複数個を形成したものでもよい。さらに、円筒状のマスクＭ上のデバイス・パターンは、外周面の周方向に繰り返し配置されていてもよいし、回転中心軸ＡＸ２００１と平行な方向に複数配置してもよい。また、円筒状のマスクＭには、第１のデバイス製造の為のパターンと、第１のデバイスと異なる第２のデバイスを製造する為のパターンとを設けてもよい。
【０３５２】
［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３９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。
【０３５３】
図３９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等のデバイスの機能・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２０１）。次いで、ＣＡＤ等で設計された各種レイヤー毎のパターン等のデバイスの設計に基づいて、必要なレイヤー分のマスクＭ（円筒状、又は平面状）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、又は表示パネルの基材となる可撓性の基板（樹脂フィルム、金属箔膜、プラスチック等）が巻かれたロールを、購入や製造等によって準備しておく（ステップ２０３）。
【０３５４】
なお、このステップ２０３にて用意しておくロール状の基板は、必要に応じてその表面を改質したもの、下地層（例えばインプリント方式による微小凹凸）を事前形成したもの、光感応性の機能膜や透明膜（絶縁材料）を予めラミネートしたもの、でもよい。
【０３５５】
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、その基板上に表示パネルデバイス等のデバイスを構成する電極や配線、絶縁膜、半導体膜（薄膜半導体）等のＴＦＴ等によって構成されるバックプレーン層を形成するとともに、そのバックプレーン層に積層されるように、表示画素部となる有機ＥＬ等の自発光素子による発光層を形成する（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、マスクＭ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。
【０３５６】
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、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、マスクＭ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してパターンを形成する露光工程、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を析出形成する工程、等が実施される。
【０３５７】
また、このステップ２０４には、先の各実施形態で説明した露光装置を用いて、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、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。
【０３５８】
次いで、製造するデバイスに応じて、例えばロール方式で長尺の基板上に連続的に製造される表示パネルデバイス毎に、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、例えば保護フィルム（対環境バリア層）、封止機能を持ったシート状のカラーフィルター、又は薄いガラス基板等を各表示パネルデバイスの表面等に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、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等、デバイスに検査等の後処理（工程）を行う（ステップ２０６）。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）等のデバイスを製造することができる。
【０３５９】
なお、本発明の技術範囲は、上記の実施形態あるいは変形例に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態あるいは変形例で説明した構成要素の１つ以上は、省略されることがある。また、上記の実施形態あるいは変形例で説明した構成要素は、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０３６０】
１００１・・・デバイス製造システム、１００９・・・搬送装置、１０１１・・・基板処理装置、１０２１・・・第１ドラム部材、１０２２・・・第２ドラム部材、１０５０・・・第１偏向部材、１０５７・・・第２偏向部材、１０７８・・・ステージ、１１２０・・・第３偏向部材、１１２１・・・第４偏向部材、１１３２・・・第７偏向部材、１１３３・・・第８偏向部材、１１３６・・・第９偏向部材、１１３７・・・第１０偏向部材、１１４０・・・第１１偏向部材、１１４３・・・第１２偏向部材、１１５１・・・第１３偏向部材、１１５２・・・第１４偏向部材、ＡＸ１００１・・・第１中心軸、ＡＸ１００２・・・第２中心軸、Ｄ１００１・・・第１径方向、Ｄ１００２・・・第２径方向、Ｄ１００３・・・第１法線方向、Ｄ１００４・・・第２法線方向、ＤＦｘ・・・距離、ＤＭｘ・・・周長、ＩＲ・・・照明領域、Ｍ・・・マスク、Ｐ・・・基板、ＰＡ・・・投影領域、ＰＬ・・・投影光学系、ＰＬ１００１〜ＰＬ１００６・・・投影モジュール、ｐ１００１・・・第１面、ｐ１００２・・・第２面、ｐ１００３・・・中心面、ｐ１００７・・・中間像面、２００１・・・デバイス製造システム、２００５・・・上位制御装置、２０１３・・・制御装置、２０１４・・・第１光学系、２０１５・・・第２光学系、２０２０・・・回転ドラム、２０３０・・・回転ドラム、２０４０・・・凹面鏡、２０９４・・・ロッドレンズ、Ｕ３・・・処理装置（基板処理装置、露光装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３３Ｃ】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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