(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送中のシート状の媒体（基板）上に連続して描画を行うにあたって、基板の搬送中に読み取り装置とドラムとの相対的な位置関係の誤差を検出すること。【解決手段】露光装置ＥＸは、処理部１１と、マーク検出部、スケール計測部と、横ずれ検出部と、回転ドラムの複数回の回転に伴って、基準パターンがマーク検出部の検出領域内に現れる度に、マーク検出部によって検出される基準パターンの位置情報と、スケール計測部による前記計測情報と、横ずれ検出部による横ずれ量とに基づいて、マーク検出部と回転ドラムとの相対的な位置関係、又は該位置関係の所定状態からの誤差を求める演算部１６と、を備える。【選択図】図１
2019032539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸線から一定半径の円筒状の外周面に沿って可撓性のシート状基板を湾曲させて支持しつつ前記軸線の回りに回転して前記シート状基板を長尺方向に搬送する回転ドラムを備えたパターン形成装置であって、
前記回転ドラムの外周面のうちの前記シート状基板が支持される周方向の第１の方位に設定される処理領域において、前記シート状基板の表面にパターンを形成する処理部と、
前記シート状基板の搬送方向に関して前記処理領域に対して上流側に設定される検出領域を有し、前記シート状基板上に前記長尺方向に沿って所定間隔で設けられた基板マーク、或いは前記回転ドラムの外周面上の特定位置、又は前記回転ドラムの外周面に仮止めされる基準シート板上の特定位置に形成された基準パターンのいずれかを、前記検出領域を介して検出するマーク検出部と、
前記回転ドラムと共に前記軸線の周りに回転する環状のスケール部に刻設された目盛を読み取って、前記回転ドラムの回転方向の位置に関する計測情報を出力するスケール計測部と、
前記軸線に対して直交するように前記回転ドラムの側面側に配置されて、前記回転ドラムと共に回転する基準平坦面の前記軸線の方向に関する位置変化に応じた横ずれ量を出力する横ずれ検出部と、
前記回転ドラムの複数回の回転に伴って、前記基準パターンが前記マーク検出部の前記検出領域内に現れる度に、前記マーク検出部によって検出される前記基準パターンの位置情報と、前記スケール計測部による前記計測情報と、前記横ずれ検出部による前記横ずれ量とに基づいて、前記マーク検出部と前記回転ドラムとの相対的な位置関係、又は該位置関係の所定状態からの誤差を求める演算部と、
を備えるパターン形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成装置であって、
前記基準平坦面は、傾き誤差を±α°としたとき、前記軸線に対して９０°±α°で交差するように形成され、
前記横ずれ検出部は、前記軸線から前記回転ドラムの径方向に一定量変位した前記基準平坦面上の計測位置において、前記回転ドラムの前記軸線方向の横ずれ量を非接触で検出する変位センサを含む、
パターン形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパターン形成装置であって、
前記変位センサは、前記軸線の回りに略１８０°の間隔で配置される２個の変位センサ、又は前記軸線の回りに略１２０°の間隔で配置される３個の変位センサで構成される、
パターン形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のパターン形成装置であって、
前記マーク検出部は、
前記検出領域内を所定倍率で拡大する対物光学系と、
前記検出領域の拡大像を光電検出する画像センサと、
前記検出領域内に前記基板マーク又は前記基準パターンが現れたときに前記画像センサから出力される画像情報に基づいて、前記基板マーク又は前記基準パターンの前記検出領域を基準とした位置情報を求める画像処理回路と、
を含むパターン形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパターン形成装置であって、
前記スケール計測部は、
前記軸線が延びる方向から見たとき、前記スケール部の前記目盛を読み取る計測領域と前記マーク検出部の前記検出領域とが前記回転ドラムの周方向に関して同じ位置となるように配置される、
パターン形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパターン形成装置であって、
前記回転ドラムの複数回の回転中において、前記基準パターンが前記マーク検出部の前記検出領域内の任意の箇所にきたときを第１の状態とし、該第１の状態に対して前記回転ドラムが３６０°±Δθ°だけ回転したときを第２の状態としたとき、
前記±Δθ°は、前記基準パターンが前記マーク検出部の前記検出領域内の互いに異なる少なくとも２ヶ所の各々に現れるように設定される、
パターン形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載のパターン形成装置であって、
前記演算部は、
前記第１の状態のときに、前記スケール計測部が出力する前記計測情報を第１の計測情報として記憶すると共に、前記マーク検出部によって検出される前記基準パターンの前記位置情報を第１の位置情報として求め、
前記第２の状態のときに、前記スケール計測部が出力する前記計測情報を第２の計測情報として記憶すると共に、前記マーク検出部によって検出される前記基準パターンの前記位置情報を第２の位置情報として求める、
パターン形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載のパターン形成装置であって、
前記演算部は、さらに、
前記マーク検出部によって検出された前記第１の位置情報と前記第２の位置情報、及び前記スケール計測部で計測された前記第１の計測情報と前記第２の計測情報に基づいて、前記マーク検出部の前記画像センサで検出される前記拡大像の倍率誤差、又は倍率係数を求める、
パターン形成装置。
【請求項９】
請求項７に記載のパターン形成装置であって、
前記演算部は、さらに、
前記マーク検出部によって検出された前記第１の位置情報と前記第２の位置情報、及び前記横ずれ検出部によって計測された前記横ずれ量とに基づいて、前記マーク検出部の前記画像センサで検出される前記拡大像の回転誤差を求める、
パターン形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のパターン形成装置であって、
前記マーク検出部は、
前記回転ドラムの外周面、前記回転ドラムの外周面で支持される前記シート状基板の表面、或いは前記回転ドラムの外周面に仮止めされる前記基準シート板の表面に向けて、前記基板マーク又は前記基準パターンを検出するための照明光を照射する照明系を有し、
前記シート状基板は前記照明光に対して透過性を有する、
パターン形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のパターン形成装置であって、
前記基準パターンは、
前記回転ドラムの外周面の回転方向に所定の角度間隔εで複数設けられ、
前記シート状基板に形成される前記基板マークの前記長尺方向の前記間隔をＭ、前記回転ドラムの外周面の半径をｒとしたとき、
前記角度間隔εと前記間隔Ｍとが、π・ｒ・ε／１８０≠Ｍの関係となるように設定された、
パターン形成装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパターン形成装置であって、
前記スケール部は、
前記回転ドラムの外周面のうちの前記軸線方向の端部付近の全周に渡って形成される、
パターン形成装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパターン形成装置であって、
前記スケール部は、
前記回転ドラムの前記軸線方向の端部側に前記軸線と同軸に取付けられて、前記回転ドラムと共に回転するスケール円盤の外周面に形成され、
前記回転ドラムと前記スケール円盤の直径同士の寸法差の相対範囲を±１０％以内、更に好ましくは±４％以内に設定した、
パターン形成装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のパターン形成装置であって、
前記処理部は、
前記シート状基板の表面に、液状又はペースト状のインクによってパターニングを施す塗布装置、又は光エネルギーによってパターニングを施す露光装置である、
パターン形成装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のパターン形成装置であって、
前記露光装置は、
レーザ光源からの紫外線ビームを、露光すべきパターンに対応したパターン描画情報に応じて強度変調された描画ビームに変換する変調器と、該描画ビームを一次元に偏向して走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡で一次元に走査された前記描画ビームを入射して、前記シート状基板上で一次元に走査されるスポット光として集光するｆ−θレンズ系とを含み、
前記スポット光の走査によって前記シート状基板上に形成される描画ラインを前記回転ドラムの前記軸線とほぼ平行に設定した、
パターン形成装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のパターン形成装置であって、
前記露光装置は、
前記回転多面鏡と前記ｆ−θレンズ系とを描画モジュールとしたとき、前記回転ドラムの前記軸線の方向に所定の間隔で配置される複数の前記描画モジュールを有する、
パターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置として、シート状の媒体（フレキシブルプリント配線基板）を金属製の無端ベルト上に平面的に吸着しつつ搬送し、基板表面の所定位置に、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を使った複数の露光ヘッドで構成される描画ユニットによってパターンを描画する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０９８７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、基板上の所定の位置に正確にパターンを形成するために、基板上に予め形成されたマークを撮像するアライメント用のカメラ（マーク検出系）を設け、マークの撮像結果に基づいて、パターンの描画位置や露光位置を調整することが示されている。このような装置では、可撓性のシート状の基板を支持して長尺方向に送る搬送機構（特許文献１では無端ベルトとその駆動ローラ等）の速度変動、直進性誤差、上下動誤差等が、シート状の基板の送り精度を左右する。搬送機構の送り精度を許容範囲内に抑えられても、アライメントカメラ等のマーク検出系（読取り装置）の位置や姿勢が初期位置からずれると、所定の露光精度範囲（パターン描画位置の位置ずれ許容範囲）から外れるようなアライメント誤差が発生する。さらに、マーク検出系の位置や姿勢が、装置内の温度変化や環境温度の変化によって経時的に変動する場合も、アライメント誤差が発生する。そのようなアライメント誤差が発生する場合、何らかのキャリブレーション作業を定期的に行うことが考えられる。その作業の為に、一般的に装置は一時的に停止させられることになり、デバイスの生産効率（タクトタイム、スループット）を低下させることになる。
【０００５】
本発明の実施態様では、搬送中のシート状の基板上に高精度な位置合わせを伴った各種処理（露光、描画、印刷、加工等）を連続して行うにあたって、精度維持の為のキャリブレーション作業等の手間や時間を低減して、デバイスの生産効率の低下を抑えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の実施態様に従えば、所定の軸線から一定半径の円筒状の外周面に沿って可撓性のシート状基板を湾曲させて支持しつつ前記軸線の回りに回転して前記シート状基板を長尺方向に搬送する回転ドラムを備えたパターン形成装置であって、前記回転ドラムの外周面のうちの前記シート状基板が支持される周方向の第１の方位に設定される処理領域において、前記シート状基板の表面にパターンを形成する処理部と、前記シート状基板の搬送方向に関して前記処理領域に対して上流側に設定される検出領域を有し、前記シート状基板上に前記長尺方向に沿って所定間隔で設けられた基板マーク、或いは前記回転ドラムの外周面上の特定位置、又は前記回転ドラムの外周面に仮止めされる基準シート板上の特定位置に形成された基準パターンのいずれかを、前記検出領域を介して検出するマーク検出部と、前記回転ドラムと共に前記軸線の周りに回転する環状のスケール部に刻設された目盛を読み取って、前記回転ドラムの回転方向の位置に関する計測情報を出力するスケール計測部と、前記軸線に対して直交するように前記回転ドラムの側面側に配置されて、前記回転ドラムと共に回転する基準平坦面の前記軸線の方向に関する位置変化に応じた横ずれ量を出力する横ずれ検出部と、前記回転ドラムの複数回の回転に伴って、前記基準パターンが前記マーク検出部の前記検出領域内に現れる度に、前記マーク検出部によって検出される前記基準パターンの位置情報と、前記スケール計測部による前記計測情報と、前記横ずれ検出部による前記横ずれ量とに基づいて、前記マーク検出部と前記回転ドラムとの相対的な位置関係、又は該位置関係の所定状態からの誤差を求める演算部と、を備えるパターン形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態の露光装置（基板処理装置）の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。
【図３】図３は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。
【図４】図４は、図１の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、図１の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。
【図６】図６は、図１の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、図１の露光装置の複数の走査器の配置関係を示す図である。
【図８−１】図８−１は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。
【図８−２】図８−２は、アライメント顕微鏡とエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。
【図９−１】図９−１は、図１に示す露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。
【図９−２】図９−２は、回転ドラムに設けられている基準パターンを示す拡大図である。
【図９−３】図９−３は、回転ドラムの変形例を示す図である。
【図９−４】図９−４は、スケール部の変形例を示す図である。
【図１０−１】図１０−１は、回転ドラムの横ずれ量を検出する横ずれ検出部を示す図である。
【図１０−２】図１０−２は、回転ドラムの横ずれ量を検出する横ずれ検出部を示す図である。
【図１０−３】図１０−３は、回転ドラムの横ずれ量を検出する横ずれ検出部を示す図である。
【図１１】図１１は、アライメント顕微鏡の誤差を説明するための図である。
【図１２−１】図１２−１は、アライメント顕微鏡の検出領域の拡大像を示す図である。
【図１２−２】図１２−２は、アライメント顕微鏡の検出領域の拡大像を示す図である。
【図１２−３】図１２−３は、アライメント顕微鏡の検出領域の拡大像を示す図である。
【図１３】図１３は、基板上でのアライメント顕微鏡の検出領域を示す図である。
【図１４】図１４は、アライメント顕微鏡がドラム側基準パターンを検出する位置を説明するための図である。
【図１５−１】図１５−１は、アライメント顕微鏡の取付誤差を求める際におけるアライメント顕微鏡の検出画像の一例を示す図である。
【図１５−２】図１５−２は、アライメント顕微鏡の取付誤差を求める際におけるアライメント顕微鏡の検出画像の一例を示す図である。
【図１５−３】図１５−３は、アライメント顕微鏡の取付誤差を求める際におけるアライメント顕微鏡の検出画像の一例を示す図である。
【図１６−１】図１６−１は、アライメント顕微鏡の回転誤差を求める手法を説明するための図である。
【図１６−２】図１６−２は、横ずれ量を考慮した検出画像内における位置の補正を説明するための図である。
【図１７】図１７は、基板の搬送方向に向かってアライメント顕微鏡が２列配列された場合にそれぞれのアライメント顕微鏡の取付誤差を求める方法を説明するための図である。
【図１８】図１８は、回転ドラムが基板を搬送しているときに発生した基板のずれを求める一例を説明するための図である。
【図１９】図１９は、回転ドラムが基板を搬送しているときに発生した基板のずれを求める一例を説明するための図である。
【図２０】図２０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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態の露光装置（基板処理装置）の全体構成を示す図である。本実施形態の基板処理装置は、基板Ｐに露光処理を施す露光装置ＥＸである。露光装置ＥＸは、露光後の基板Ｐに各種処理を施してデバイスを製造するデバイス製造システム１に組み込まれている。まず、デバイス製造システム１について説明する。
【００１０】
＜デバイス製造システム＞
デバイス製造システム１は、デバイスとしてのフレキシブル・ディスプレー、多層フレキシブル配線、フレキシブル・センサー等の電子デバイスを製造するライン（フレキシブル・電子デバイス製造ライン）である。以下の実施態様では、電子デバイスとしてフレキシブル・ディスプレーを例に説明する。フレキシブル・ディスプレーとしては、例えば有機ＥＬディスプレー等がある。このデバイス製造システム１は、可撓性を有する長尺かつシート状の基板Ｐをロール状に巻回した図示しない供給用ロールから、基板Ｐが送り出され、送り出された基板Ｐに対して各種処理を連続的に施した後、処理後の基板Ｐを可撓性のデバイスとして図示しない回収用ロールに巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ）方式となっている。基板Ｐは、フレキシブル基板ともいう。デバイス製造システム１では、フィルム状のシートである基板Ｐが供給用ロールから送り出され、供給用ロールから送り出された基板Ｐが、順次、プロセス装置Ｕ１、露光装置ＥＸ、プロセス装置Ｕ２を経て、回収用ロールに巻き取られるまでの例を示している。
【００１１】
デバイス製造システム１の処理対象となる基板Ｐについて説明する。基板Ｐは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼等の金属又は合金を材料とした箔（フォイル）等が用いられる。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂及び酢酸ビニル樹脂のうち少なくとも１つを含んでいる。
【００１２】
基板Ｐは、例えば、基板Ｐに施される各種処理において受ける熱による変形量が実質的に無視できるように、熱膨張係数が顕著に大きくないものを選定することが望ましい。熱膨張係数は、例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって、プロセス温度等に応じた閾値よりも小さく設定されていてもよい。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素等でもよい。また、基板Ｐは、フロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。
【００１３】
基板Ｐは、ロール状に巻回されることで供給用ロールとなる。この供給用ロールが、デバイス製造システム１に装着される。供給用ロールが装着されたデバイス製造システム１は、デバイスを製造するための各種の処理を、供給用ロールから送り出される基板Ｐに対して繰り返し実行する。このため、処理後の基板Ｐは、複数のデバイスが連なった状態となる。つまり、供給用ロールから送り出される基板Ｐは、多面取り用の基板となっている。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又は表面に精密パターニングのための微細な隔壁構造（凹凸構造）を形成したものでもよい。
【００１４】
処理後の基板Ｐは、ロール状に巻回されることで回収用ロールとして回収される。回収用ロールは、図示しないダイシング装置に装着される。回収用ロールが装着されたダイシング装置は、処理後の基板Ｐを、デバイス毎に分割（ダイシング）することで、複数個のデバイスにする。基板Ｐの寸法は、例えば、幅方向（短尺となる方向）の寸法が１０ｃｍ〜２ｍ程度であり、長さ方向（長尺となる方向）の寸法が１０ｍ以上である。なお、基板Ｐの寸法は、上記した寸法に限定されない。
【００１５】
引き続き、図１を参照し、デバイス製造システム１について説明する。デバイス製造システム１は、プロセス装置Ｕ１と、露光装置ＥＸと、プロセス装置Ｕ２とを備える。図１では、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が直交する直交座標系となっている。Ｘ方向は、水平面内において、プロセス装置Ｕ１から露光装置ＥＸを経てプロセス装置Ｕ２へ向かう方向である。Ｙ方向は、水平面内においてＸ方向に直交する方向であり、基板Ｐの幅方向となっている。Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向とに直交する方向（鉛直方向）である。
【００１６】
プロセス装置Ｕ１は、露光装置ＥＸで露光処理される基板Ｐに対して前工程の処理（前処理）を行う。プロセス装置Ｕ１は、前処理を行った基板Ｐを露光装置ＥＸへ向けて送る。このとき、露光装置ＥＸへ送られる基板Ｐは、例えば、その表面に感光性機能層（光感応層）が形成された基板（感光基板）Ｐとなっている。
【００１７】
感光性機能層は、例えば、溶液として基板Ｐ上に塗布され、乾燥することによって層（膜）となる。感光性機能層の典型的なものはフォトレジストであるが、現像処理が不要な材料として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング材（ＳＡＭ）又は紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元材等がある。感光性機能層として感光性シランカップリング材を用いる場合は、基板Ｐの表面の、紫外線で露光されたパターン部分が撥液性から親液性に改質されるため、親液性となった部分の表面に導電性インク（銀又は銅等の導電性ナノ粒子を含有するインク）を選択塗布し、パターン層を形成する。感光性機能層として感光性還元材を用いる場合は、基板の表面の紫外線で露光されたパターン部分にメッキ還元基が露呈するため、露光後、基板Ｐを直ちにパラジウムイオン等を含む無電解メッキ液中に一定時間浸漬することで、パラジウムによるパターン層が形成（析出）される。
【００１８】
露光装置ＥＸは、プロセス装置Ｕ１から供給された基板Ｐに対して、ディスプレー用の回路又は配線等のパターンを描画している。詳細は後述するが、この露光装置ＥＸは、複数の描画ビームＬＢの各々を所定の走査方向に走査することで得られる複数の描画ラインによって、基板Ｐ上に所定のパターンを露光する。露光装置ＥＸで露光処理が行われた基板Ｐはプロセス装置Ｕ２に送られ、プロセス装置Ｕ２は、基板Ｐに対しての後工程の処理（後処理）を行う。これによって、基板Ｐの表面に電子デバイスの特定のパターン層がを形成される。続いて、露光装置ＥＸについて説明する。
【００１９】
＜露光装置（基板処理装置）＞
図２は、図１の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。図３は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。図４は、図１の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。図５は、図１の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。図６は、図１の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。図７は、図１の露光装置の複数の走査器の配置関係を示す図である。図８−１は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。図８−２は、アライメント顕微鏡とエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。図９−１は、図１に示す露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。図９−２は、回転ドラムに設けられている基準パターンを示す拡大図である。図９−３は、回転ドラムの変形例を示す図である。図９−４は、スケール部の変形例を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、露光装置ＥＸは、マスクを用いないマスクレス露光装置であり、いわゆるラスタースキャン式の直描画露光装置である。この露光装置は、基板Ｐを搬送方向に搬送しながら、描画ビームＬＢのスポットを所定の走査方向に走査することで、基板Ｐの表面を描画して、所定のパターンを形成している。図１に示すように、露光装置ＥＸは、処理部としての描画装置１１と、基板搬送機構１２と、基準パターン検出部としてのアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２と、演算部としての制御装置１６とを備えている。描画装置１１は、基板Ｐの長尺の方向に沿って、基板Ｐの被処理領域に順次所定の処理を施す。本実施形態において、描画装置１１は複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５を備え、基板搬送機構１２によって一定の速度で搬送される基板Ｐの一部分に、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５によって所定のパターンが描画される。
【００２１】
基板搬送機構１２は、前工程のプロセス装置Ｕ１から搬送される基板Ｐを、後工程のプロセス装置Ｕ２に所定の速度で搬送している。パターン（マーク）検出部としてのアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐの表面に描画される描画パターンをと基板Ｐ上で、ミクロン、好ましくはサブミクロンのオーダーで精密に位置合わせ（アライメント）するために、基板Ｐに予め形成された基板マークとしてのアライメントマーク、又は回転ドラムＤＲの外周面に形成された基準パターン等を検出する。制御装置１６は、露光装置ＥＸの各部を制御し、各部に処理を実行させる。制御装置１６は、デバイス製造システム１を制御する上位の制御装置の一部又は全部であってもよい。また、制御装置１６は、上位の制御装置に制御される、上位の制御装置とは別の装置であってもよい。制御装置１６は、例えば、コンピュータを含む。
【００２２】
露光装置ＥＸは、描画装置１１及び基板搬送機構１２を支持する装置フレーム１３（図２参照）と、回転位置検出機構（図４及び図８参照）１４とを備えている。さらに、露光装置ＥＸの内部には、描画ビームＬＢとしてのレーザ光（パルス光）を射出する光源装置ＣＮＴが設けられている。この露光装置ＥＸは、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを、描画装置１１で案内して、基板搬送機構１２で搬送される基板Ｐに投射する。
【００２３】
図１に示す露光装置ＥＸは、温調チャンバーＥＶＣ内に格納されている。温調チャンバーＥＶＣは、パッシブ又はアクティブな防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２を介して製造工場等の設置面Ｅに設置される。防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２は、設置面Ｅ上に設けられており、設置面Ｅからの振動を低減する。温調チャンバーＥＶＣは、内部を所定の温度に保つことで、内部で搬送される基板Ｐの温度による形状変化を抑制している。次に、露光装置ＥＸの基板搬送機構１２について説明する。
【００２４】
基板搬送機構１２は、基板Ｐの搬送方向の上流側から順に、エッジポジションコントローラＥＰＣ、駆動ローラＤＲ４、テンション調整ローラＲＴ１、円筒部材としての回転ドラムＤＲ、テンション調整ローラＲＴ２、駆動ローラＤＲ６及び駆動ローラＤＲ７を有している。エッジポジションコントローラＥＰＣは、プロセス装置Ｕ１から搬送される基板Ｐの幅方向（Ｙ軸と平行な方向）における位置を調整する。エッジポジションコントローラＥＰＣは、プロセス装置Ｕ１から送られる基板Ｐの幅方向の両端部（エッジ）における位置が、目標位置に対して±十数μｍ〜±数十μｍ程度の範囲に収まるように、基板Ｐを幅方向に移動させて、基板Ｐの幅方向における位置を修正する。したがって、エッジポジションコントローラＥＰＣは基板Ｐのプリアライメント（粗位置決め）機構として機能する。
【００２５】
駆動ローラＤＲ４は、エッジポジションコントローラＥＰＣから搬送される基板Ｐの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Ｐを搬送方向の下流側、すなわち基板Ｐの長尺方向に送り出すことで、基板Ｐを回転ドラムＤＲへ向けて搬送する。回転ドラムＤＲは、Ｙ方向に延びる所定の軸線としての回転中心軸ＡＸ２から一定半径ｒの円筒状の外周面の一部で被処理基板、すなわち基板Ｐの表面のパターンが露光される長尺方向の一部分を支持する。そして、回転ドラムＤＲは、回転中心軸ＡＸ２を中心として、回転中心軸ＡＸ２の周り、駆動モータによって一定速度で回転させすることで、外周面に支持した基板Ｐは、その長尺方向一定の速度で搬送される。回転ドラムＤＲは、外周面の特定位置に基準パターンが設けられている。回転ドラムＤＲの基準パターンについては後述する。
【００２６】
このような回転ドラムＤＲを回転中心軸ＡＸ２の周りに回転させるために、回転ドラムＤＲの両側には回転中心軸ＡＸ２と同軸のシャフト部Ｓｆ２が設けられる。このシャフト部Ｓｆ２には、不図示の駆動源（モータや減速ギア機構等）からの回転トルクが与えられる。回転中心軸ＡＸ２含み、かつ回転中心軸ＡＸ２と平行であってＺ方向に延びる面は、中心面ｐ３である。案内部材としての２組のテンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２は、回転ドラムＤＲに巻き付けられて支持される基板Ｐに、所定のテンションを与えている。２組のテンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２は、基板Ｐが回転ドラムＤＲの外周面の所定の周長範囲ＣＬにわたって巻き付けられるように、基板Ｐを案内する。第１パターン検出部としてのアライメント顕微鏡ＡＭ１及び第２パターン検出部としてのアライメント顕微鏡ＡＭ２の各検出領域と描画装置１１の処理位置とは、回転ドラムＤＲの所定の周長範囲ＣＬ内に配置される。
【００２７】
２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７は、基板Ｐの搬送方向に所定の間隔を空けて配置されており、露光後の基板Ｐに所定のたるみ（あそび）ＤＬを与えている。駆動ローラＤＲ６は、搬送される基板Ｐの上流側を挟持（ニップ）して回転し、駆動ローラＤＲ７は、搬送される基板Ｐの下流側を挟持（ニップ）して回転することで、基板Ｐをプロセス装置Ｕ２へ向けて搬送する。このとき、基板Ｐは、たるみＤＬが与えられているため、駆動ローラＲ６よりも搬送方向の下流側において生ずる基板Ｐの搬送速度の変動を吸収でき、搬送速度の変動による基板Ｐへの露光処理の影響を縁切りすることができる。
【００２８】
基板搬送機構１２は、プロセス装置Ｕ１から搬送されてきた基板Ｐを、エッジポジションコントローラＥＰＣによって幅方向における位置を調整する。基板搬送機構１２は、幅方向の位置が調整された基板Ｐを、駆動ローラＤＲ４によりテンション調整ローラＲＴ１に搬送し、テンション調整ローラＲＴ１を通過した基板Ｐを、回転ドラムＤＲに搬送する。基板搬送機構１２は、回転ドラムＤＲを回転させることで、回転ドラムＤＲに支持される基板Ｐを、テンション調整ローラＲＴ２へ向けて搬送する。基板搬送機構１２は、テンション調整ローラＲＴ２に搬送された基板Ｐを駆動ローラＤＲ６に搬送し、駆動ローラＤＲ６に搬送されたた基板Ｐを駆動ローラＤＲ７に搬送する。そして、基板搬送機構１２は、駆動ローラＤＲ６及び駆動ローラＤＲ７により、基板ＰにたるみＤＬを与えながら、基板Ｐをプロセス装置Ｕ２へ向けて搬送する。
【００２９】
次に、図２を参照して、露光装置ＥＸの装置フレーム１３について説明する。図２には、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が直交する直交座標系が示されているが、これは図１に示された直交座標系と同様のものである。露光装置ＥＸは、図１に示す描画装置１１と、基板搬送機構１２の回転ドラムＤＲとを支持する装置フレーム１３を備えている。図２に示される装置フレーム１３は、Ｚ方向の下方側（鉛直方向側）から順に、本体フレーム２１と、三点座２２と、第１光学定盤２３と、回転機構２４と、第２光学定盤２５とを有している。本体フレーム２１は、防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２を介して設置面Ｅ上に設置されている。本体フレーム２１は、回転ドラムＤＲ及びテンション調整ローラＲＴ１（図１参照）、ＲＴ２を回転可能に支持している。第１光学定盤２３は、回転ドラムＤＲの鉛直方向の上方側に設けられ、三点座２２を介して本体フレーム２１に設置されている。三点座２２は、第１光学定盤２３を３つの支持点で支持している。三点座２２は、各支持点におけるＺ方向が調整可能である。このため、三点座２２は、水平面に対する第１光学定盤２３の盤面の傾きを所定の傾きに調整できる。装置フレーム１３の組立て時において、本体フレーム２１と三点座２２との間は、ＸＹ面内において、Ｘ方向及びＹ方向における位置が調整可能となっている。一方で、装置フレーム１３の組立て後において、本体フレーム２１と三点座２２との間は固定された状態、すなわちリジットな状態となる。
【００３０】
第２光学定盤２５は、第１光学定盤２３の鉛直方向の上方側に設けられ、回転機構２４を介して第１光学定盤２３に設置されている。第２光学定盤２５は、その盤面が第１光学定盤２３の盤面と平行になっている。第２光学定盤２５には、描画装置１１の複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５が設置される。回転機構２４は、第１光学定盤２３及び第２光学定盤２５のそれぞれの盤面を平行に保った状態で、鉛直方向に延びる所定の回転軸Ｉを中心に、第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５を回転させている。この回転軸Ｉは、図１に示す中心面ｐ３内において鉛直方向に延在し、かつ回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐの表面（円周面に沿って湾曲した描画面）内の所定の位置を通っている（図３参照）。回転機構２４は、第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５を回転させることで、回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐに対する複数の描画モジュールＵＷ１〜５の位置を調整することができる。
【００３１】
続いて、図１及び図５を参照して、光源装置ＣＮＴについて説明する。光源装置ＣＮＴは、装置フレーム１３の本体フレーム２１上に設置されている。光源装置ＣＮＴは、基板Ｐに投射される描画ビームＬＢとしてのレーザ光を射出する。光源装置ＣＮＴは、基板Ｐ上の感光性機能層の露光に適した所定の波長域の光であって、光活性作用の強い紫外域の光を射出する光源を有する。光源としては、例えば、ＹＡＧの第３高調波レーザ光（波長３５５ｎｍ）で、連続発振又は５０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度でパルス発振するレーザ光源、又は赤外域の波長のパルス光を１００ＭＨｚ以上の周波数で発振する半導体レーザと、そのパルス光を増幅するファイバー増幅器と、増幅されたパルス光を高調波に変換して波長３５５ｎｍの紫外線パルス光（発光時間が数ピコ秒程度）とを射出する結晶素子等で構成されるファイバーアンプレーザ光源が利用できる。
【００３２】
光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢは、後述の偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。描画ビームＬＢは、偏光ビームスプリッタＰＢＳによる描画ビームＬＢの分離によってエネルギーロスが生じることを抑制するため、入射される描画ビームＬＢが偏光ビームスプリッタＰＢＳにおいてほぼすべて反射するような光束にすることが好ましい。偏光ビームスプリッタＰＢＳは、Ｓ偏光の直線偏光となる光束を反射し、Ｐ偏光の直線偏光となる光束を透過する。このため、光源装置ＣＮＴでは、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する描画ビームＬＢが直線偏光（Ｓ偏光）の光束となるレーザ光を射出することが好ましい。また、レーザ光は、エネルギー密度が高いため、基板Ｐに投射される光束の照度を適切に確保することができる。
【００３３】
次に、露光装置ＥＸの描画装置１１について説明する。描画装置１１は、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５を用いた、いわゆるマルチビーム型の描画装置１１となっている。この描画装置１１は、図１に示すように、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを複数に分岐し、分岐した複数の描画ビームＬＢを、図３に示す、基板Ｐ上の複数（本実施形態では例えば５つ）の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿ってそれぞれ走査させている。そして、描画装置１１は、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々によって基板Ｐ上に描画されるパターン同士を、基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせている。まず、描画装置１１により複数の描画ビームＬＢを走査することで基板Ｐ上に形成される複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５について説明する。
【００３４】
図３に示すように、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、中心面ｐ３を挟んで回転ドラムＤＲの周方向に２列に配置される。回転方向の上流側の基板Ｐ上には、奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５が配置される。回転方向の下流側の基板Ｐ上には、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４が配置される。各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）、つまり回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２に沿って形成されており、基板Ｐの幅方向における長さよりも短くなっている。より厳密には、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板搬送機構１２により基準速度で基板Ｐを搬送したときに、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５により得られるパターンの継ぎ誤差が最小となるように、回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２に対し、所定の微少角度分だけ基板P上で傾けられる。
【００３５】
奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５は、回転ドラムＤＲの軸ＡＸ２方向に、所定の間隔を空けて配置されている。また、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４は、回転ドラムＤＲの軸ＡＸ２方向に、所定の間隔を空けて配置されている。このとき、第２描画ラインＬＬ２は、軸方向において、第１描画ラインＬＬ１と第３描画ラインＬＬ３との間に配置される。同様に、第３描画ラインＬＬ３は、軸方向において、第２描画ラインＬＬ２と第４描画ラインＬＬ４との間に配置される。第４描画ラインＬＬ４は、軸方向において、第３描画ラインＬＬ３と第５描画ラインＬＬ５との間に配置される。そして、第１描画ラインＬＬ１〜第５描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板Ｐ上に描画される被処理領域Ａ７のＹ方向の全幅をカバーするように配置されている。
【００３６】
奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向は、１次元の方向となっており、同じ方向となっている。また、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向は、１次元の方向となっており、同じ方向となっている。しかし、奇数番の描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向と、偶数番の描画ラインＬＬ２、ＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向とは、互いに逆方向となっている。このため、基板Ｐの搬送方向から見て、奇数番の描画ラインＬＬ３、ＬＬ５の描画開始位置と、偶数番の描画ラインＬＬ２、ＬＬ４の描画終了位置とは、隣接しており、同様に、奇数番の描画ラインＬＬ１、ＬＬ３の描画終了位置と、偶数番の描画ラインＬＬ２、ＬＬ４の描画開始位置とは、隣接する。
【００３７】
次に、図４から図７を参照して、描画装置１１について説明する。描画装置１１は、図１に示すアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２による基板Ｐの基準パターンの検出領域から基板Ｐの搬送方向の下流側に配置されて、基板Ｐの搬送中に回転ドラムＤＲで支持された基板Ｐの一部分に対して所定の処理（本実施形態では露光処理）を施す処理部として機能する。描画装置１１は、前述した複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５と、光源装置ＣＮＴからの描画ビームＬＢを分岐する分岐光学系ＳＬと、キャリブレーションを行うためのキャリブレーション検出系３１とを有する。
【００３８】
分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを複数に分岐し、分岐した複数の描画ビームＬＢを複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５へ向けて導いている。分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを２つに分岐する第１光学系４１と、第１光学系４１により分岐された一方の描画ビームＬＢが照射される第２光学系４２と、第１光学系４１により分岐された他方の描画ビームＬＢが照射される第３光学系４３とを有する。また、分岐光学系ＳＬは、第１光学系４１内の分岐前のビームＬＢをビーム軸と垂直な面内で２次元的にシフトさせるＸＹ全体ハービング調整機構４４と、第３光学系４３内でのビームＬＢをビーム軸と垂直な面内で２次元的にシフトさせるＸＹ片側ハービング調整機構４５とを含んでいる。分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴ側の一部が本体フレーム２１に設置される一方で、描画モジュールＵＷ側の他の一部が第２光学定盤２５に設置されている。
【００３９】
第１光学系４１は、１／２波長板５１と、偏光ビームスプリッタ５２と、ビームディフューザ５３と、第１反射ミラー５４と、第１リレーレンズ５５と、第２リレーレンズ５６と、第２反射ミラー５７と、第３反射ミラー５８と、第４反射ミラー５９と、第１ビームスプリッタ６０とを有する。
【００４０】
光源装置ＣＮＴから＋Ｘ方向に射出された描画ビームＬＢは、１／２波長板５１に照射される。１／２波長板５１は、描画ビームＬＢの照射面内において回転可能となっている。１／２波長板５１に照射された描画ビームＬＢは、その偏光方向が、１／２波長板５１の回転量に応じた所定の偏光方向となる。１／２波長板５１を通過した描画ビームＬＢは、偏光ビームスプリッタ５２に照射される。偏光ビームスプリッタ５２は、所定の偏光方向となる描画ビームＬＢを透過する一方で、所定の偏光方向以外の描画ビームＬＢを＋Ｙ方向に反射する。このため、偏光ビームスプリッタ５２で反射される描画ビームＬＢは、１／２波長板５１を通過していることから、１／２波長板５１及び偏光ビームスプリッタ５２の協働によって、描画ビームＬＢのビーム強度が調整される。つまり、１／２波長板５１を回転させ、描画ビームＬＢの偏光方向を変化させることで、偏光ビームスプリッタ５２で反射される描画ビームＬＢのビーム強度を調整することができる。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ５２を透過した描画ビームＬＢは、ビームディフューザ５３によって吸収され、ビームディフューザ５３に照射される描画ビームＬＢの外部への漏れを抑制している。偏光ビームスプリッタ５２で＋Ｙ方向に反射された描画ビームＬＢは、第１反射ミラー５４に照射される。第１反射ミラー５４に照射された描画ビームＬＢは、第１反射ミラー５４により＋Ｘ方向に反射され、第１リレーレンズ５５及び第２リレーレンズ５６を介して、第２反射ミラー５７に照射される。第２反射ミラー５７に照射された描画ビームＬＢは、第２反射ミラー５７により−Ｙ方向に反射されて、第３反射ミラー５８に照射される。第３反射ミラー５８に照射された描画ビームＬＢは、第３反射ミラー５８により−Ｚ方向に反射されて、第４反射ミラー５９に照射される。第４反射ミラー５９に照射された描画ビームＬＢは、第４反射ミラー５９により＋Ｙ方向に反射されて、第１ビームスプリッタ６０に照射される。第１ビームスプリッタ６０に照射された描画ビームＬＢは、その一部が−Ｘ方向に反射されて第２光学系４２に照射される一方で、その他の一部が透過して第３光学系に照射される。
【００４２】
第３反射ミラー５８と第４反射ミラー５９とは、回転機構２４の回転軸Ｉ上において所定の間隔を空けて設けられている。また、第３反射ミラー５８を含む光源装置ＣＮＴまでの構成（図４のＺ方向の上方側において二点鎖線で囲んだ部分）は、本体フレーム２１側に設置される。第４反射ミラー５９を含む複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５までの構成（図４のＺ方向の下方側において二点鎖線で囲んだ部分）は、第２光学定盤２５側に設置される。このような構造により、回転軸Ｉ上に第３反射ミラー５８と第４反射ミラー５９とが設けられているため、回転機構２４により第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５が回転しても、描画ビームＬＢの光路が変更されることがない。よって、描画装置１１は、回転機構２４により第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５が回転しても、本体フレーム２１側に設置された光源装置ＣＮＴから射出される描画ビームＬＢを、第２光学定盤２５側に設置された複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各々へ好適に案内することが可能となる。
【００４３】
第２光学系４２は、第１光学系４１で分岐された一方の描画ビームＬＢを、後述する奇数番の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５へ向けて分岐して導いている。第２光学系４２は、第５反射ミラー６１と、第２ビームスプリッタ６２と、第３ビームスプリッタ６３と、第６反射ミラー６４とを有する。
【００４４】
第１光学系４１の第１ビームスプリッタ６０が−Ｘ方向に反射した描画ビームＬＢは、第５反射ミラー６１に照射される。第５反射ミラー６１に照射された描画ビームＬＢは、第５反射ミラー６１により−Ｙ方向に反射されて、第２ビームスプリッタ６２に照射される。第２ビームスプリッタ６２に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ５に照射される（図５及び図６参照）。第２ビームスプリッタ６２に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第３ビームスプリッタ６３に照射される。第３ビームスプリッタ６３に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ３に照射される（図５及び図６参照）。第３ビームスプリッタ６３に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第６反射ミラー６４に照射される。第６反射ミラー６４に照射された描画ビームＬＢは、第６反射ミラー６４により反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ１に照射される（図５参照）。第２光学系４２において、奇数番の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５に照射される描画ビームＬＢは、−Ｚ方向に対して僅かに斜めとなっている。
【００４５】
第３光学系４３は、第１光学系４１で分岐された他方の描画ビームＬＢを、後述する偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４へ向けて分岐して導いている。第３光学系４３は、第７反射ミラー７１と、第８反射ミラー７２と、第４ビームスプリッタ７３と、第９反射ミラー７４とを有する。
【００４６】
第１光学系４１の第１ビームスプリッタ６０をＹ方向に透過した描画ビームＬＢは、第７反射ミラー７１に照射される。第７反射ミラー７１に照射された描画ビームＬＢは、第７反射ミラー７１によりＸ方向に反射されて、第８反射ミラー７２に照射される。第８反射ミラー７２に照射された描画ビームＬＢは、第８反射ミラー７２により−Ｙ方向に反射されて、第４ビームスプリッタ７３に照射される。第４ビームスプリッタ７３に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、偶数番の１つの描画モジュールＵＷ４に照射される（図５及び図６参照）。第４ビームスプリッタ７３に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第９反射ミラー７４に照射される。第９反射ミラー７４に照射された描画ビームＬＢは、第９反射ミラー７４により反射されて、偶数番の１つの描画モジュールＵＷ２に照射される。なお、第３光学系４３においても、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４に照射される描画ビームＬＢは、−Ｚ方向に対して僅かに斜めとなっている。
【００４７】
このように、分岐光学系ＳＬでは、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５へ向けて、光源装置ＣＮＴからの描画ビームＬＢを複数に分岐させている。このとき、第１ビームスプリッタ６０、第２ビームスプリッタ６２、第３ビームスプリッタ６３及び第４ビームスプリッタ７３は、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５に照射される描画ビームＬＢのビーム強度が同じ強度となるように、その反射率（透過率）を、描画ビームＬＢの分岐数に応じて適切な反射率としている。
【００４８】
ＸＹ全体ハービング調整機構４４は、図６のように、第２リレーレンズ５６と第２反射ミラー５７との間に配置されている。ＸＹ全体ハービング調整機構４４は、第１ビームスプリッタ６０に入射するビームＬＢをビーム軸と垂直な面内で２次元に微小シフトさせて、特に第２光学系４２を通るビームの位置を調整する。ＸＹ全体ハービング調整機構４４は、図６のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図６のＹＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとを有する。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、第１ビームスプリッタ６０に入射するビームＬＢを図６中のＸ方向及びＺＹ方向に微少シフトさせることができる。
【００４９】
ＸＹ片側ハービング調整機構４５は、第７反射ミラー７１と第８反射ミラー７２との間に配置されている。ＸＹ片側ハービング調整機構４５は、第１ビームスプリッタ６０を透過してきたビームＬＢをビーム軸と垂直な面内で２次元に微小シフトさせて、特に第３光学系４３を通るビームの位置を調整する。ＸＹ片側ハービング調整機構４５は、ＸＹ全体ハービング調整機構４４と同様に、図６のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図６のＹＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとを有する。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、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４に入射する描画ビームＬＢの位置を微少シフトさせることができる。なお、図６の構成から明らかなように、ＸＹ全体ハービング調整機構４４によるビームＬＢの位置シフトは、第１ビームスプリッタ６０を透過して第３光学系４３に入射するビームの位置もシフトさせる為、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４に入射するビームの位置調整は、ＸＹ全体ハービング調整機構４４とＸＹ片側ハービング調整機構４５の両方で行われることになる。
【００５０】
図４、図５及び図７を参照して、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５について説明する。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に応じて設けられている。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５には、分岐光学系ＳＬにより分岐された複数の描画ビームＬＢがそれぞれ入射される。各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、複数の描画ビームＬＢを、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５でスポット光に集光し、そのスポット光を走査する。つまり、第１描画モジュールＵＷ１は、描画ビームＬＢを第１描画ラインＬＬ１に導き、同様に、第２〜第５描画モジュールＵＷ２〜ＵＷ５は、描画ビームＬＢを第２〜第５描画ラインＬＬ２〜ＬＬ５に導く。
【００５１】
図４及び図１に示すように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、中心面ｐ３を挟んで回転ドラムＤＲの周方向に２列に配置される。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、中心面ｐ３を挟んで、第１、第３、第５描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５が配置される側（図５の−Ｘ方向側）に、第１描画モジュールＵＷ１、第３描画モジュールＵＷ３及び第５描画モジュールＵＷ５が配置される。第１描画モジュールＵＷ１、第３描画モジュールＵＷ３及び第５描画モジュールＵＷ５は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。
【００５２】
複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、中心面ｐ３を挟んで、第２、第４描画ラインＬＬ２、ＬＬ４が配置される側（図５の＋Ｘ方向側）に、第２描画モジュールＵＷ２及び第４描画モジュールＵＷ４が配置される。第２描画モジュールＵＷ２及び第４描画モジュールＵＷ４は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。このとき、第２描画モジュールＵＷ２は、Ｙ方向において、第１描画モジュールＵＷ１と第３描画モジュールＵＷ３との間に位置している。同様に、第３描画モジュールＵＷ３は、Ｙ方向において、第２描画モジュールＵＷ２と第４描画モジュールＵＷ４との間に位置している。第４描画モジュールＵＷ４は、Ｙ方向において、第３描画モジュールＵＷ３と第５描画モジュールＵＷ５との間に位置している。また、図４に示すように、第１描画モジュールＵＷ１、第３描画モジュールＵＷ３及び第５描画モジュールＵＷ５と、第２描画モジュールＵＷ２及び第４描画モジュールＵＷ４とは、Ｙ方向から見て中心面ｐ３を基準として対称に配置されている。
【００５３】
次に、図４を参照して、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５について説明する。なお、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、同様の構成となっているため、第１描画モジュールＵＷ１（以下、単に描画モジュールＵＷ１という）を例に説明する。図４に示す描画モジュールＵＷ１は、描画ラインＬＬ１（第１描画ラインＬＬ１）に沿って描画ビームＬＢを走査するため、変調器８１と、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、１／４波長板８２と、走査器８３と、折り曲げミラー８４と、テレセントリックなｆ−θレンズ系８５と、Ｙ倍率補正用光学部材８６とを備える。また、偏光ビームスプリッタＰＢＳに隣接して、キャリブレーション検出系３１が設けられている。
【００５４】
変調器８１は、例えば、音響光学変調素子（ＡＯＭ：Acousto  Optic  Modulator）で構成され、入射したビームの回折光の発生／非発生を高速にスイッチングすることで、描画ビームＬＢの基板Ｐへの投射／非投射を高速に切り替える。これによって、基板Ｐに照射されるスポット光の強度が、変調器（ＡＯＭ）８１に印加されるパターン描画情報（シリアルなビット列信号）に基づいて変調される。具体的に、分岐光学系ＳＬからの描画ビームＬＢは、リレーレンズ９１を介して、−Ｚ方向に対して僅かに傾斜して変調器８１に照射される。変調器８１がＯＦＦ状態のとき、描画ビームＬＢが傾斜した状態で直進し、変調器８１を通過した先に設けられる遮光板９２により遮光される。変調器８１がＯＮ状態のとき、回折された描画ビームＬＢは−Ｚ方向に偏向されて変調器８１を通過し、変調器８１のＺ方向上に設けられる偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。このため、変調器８１がＯＮの間は、描画ビームＬＢのスポット光が基板Ｐに投射され続け、変調器８１がＯＦＦの間は、描画ビームＬＢのスポット光の基板Ｐへの投射が中断される。
【００５５】
偏光ビームスプリッタＰＢＳは、変調器８１からリレーレンズ９３を介して照射された描画ビームＬＢを反射する。偏光ビームスプリッタＰＢＳは、偏光ビームスプリッタＰＢＳと走査器８３との間に設けられる１／４波長板８２と協働して、基板Ｐ又は回転ドラムＤＲの表面で反射された描画ビームＬＢを透過している。つまり、変調から偏光ビームスプリッタＰＢＳに向かう描画ビームＬＢは、Ｓ偏光の直線偏光となるレーザ光であり、偏光ビームスプリッタＰＢＳにより反射される。偏光ビームスプリッタＰＢＳにより反射された描画ビームＬＢは、１／４波長板８２を通過して円偏光となって基板Ｐに達する。基板Ｐ又は回転ドラムＤＲの表面で反射して、ｆ−θレンズ系８５や走査器８３を介して戻ってくる描画ビームＬＢの一部の反射光は、１／４波長板８２を再び通過することで、Ｐ偏光の直線偏光となる。このため、基板Ｐから偏光ビームスプリッタＰＢＳに照射される描画ビームＬＢの反射光は、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過する。偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過した描画ビームＬＢの反射光は、リレーレンズ９４を介してキャリブレーション検出系３１に照射される。リレーレンズ系９３を介して偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射された描画ビームＬＢは、１／４波長板８２を通過した後、走査器８３に入射する。
【００５６】
図４及び図７に示すように、走査器８３は、反射ミラー９６と、回転ポリゴンミラー（回転多面鏡）９７と、原点検出器９８とを有する。１／４波長板８２を通過した描画ビームＬＢは、リレーレンズ９５を介して反射ミラー９６に照射される。反射ミラー９６で反射された描画ビームＬＢは、回転ポリゴンミラー９７に照射される。回転ポリゴンミラー９７は、Ｚ方向に延びる回転軸９７ａと、回転軸９７ａ周りに形成される複数のポリゴン面（反射平面）９７ｂとを含む。回転ポリゴンミラー９７は、回転軸９７ａを中心に所定の回転方向に回転させることで、ポリゴン面９７ｂに照射される描画ビームＬＢの反射角を連続的に変化させ、これにより、反射した描画ビームＬＢを基板Ｐ上の描画ラインＬＬ１に沿って走査させている。回転ポリゴンミラー９７で反射された描画ビームＬＢは、折り曲げミラー８４に照射される。原点検出器９８は、基板Ｐの描画ラインＬＬ１に沿って走査する描画ビームＬＢの原点（所定の走査開始点）を検出している。原点検出器９８は、各ポリゴン面９７ｂで反射する描画ビームＬＢを挟んで、反射ミラー９６の反対側に配置されている。このため、原点検出器９８は、ｆ−θレンズ系８５に照射される前の描画ビームＬＢを検出している。つまり、原点検出器９８は、基板Ｐ上の描画ラインＬＬ１の描画開始位置にスポット光が照射される直前のポリゴン面９７ｂの角度位置を検出している。
【００５７】
走査器８３から折り曲げミラー８４に照射された描画ビームＬＢは、折り曲げミラー８４により反射され、ｆ−θレンズ系８５に照射される。ｆ−θレンズ系８５は、テレセントリックｆ−θレンズを含んでおり、折り曲げミラー８４を介して回転ポリゴンミラー９７から反射された描画ビームＬＢを、基板Ｐの描画面に対し垂直に投射する。
【００５８】
図７に示すように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５における複数の走査器８３は同様の構造である。複数の走査器８３は、描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５に対応する３つの走査器８３が、回転ドラムＤＲの回転方向の上流側（図７の−Ｘ方向側）に配置され、描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４に対応する２つの走査器８３が、回転ドラムＤＲの回転方向の下流側（図７の＋Ｘ方向側）に配置されている。そして、上流側の３つの走査器８３と、下流側の２つの走査器８３とは、中心面ｐ３を挟んで対向して配置されている。このため、上流側の３つの回転ポリゴンミラー９７が左回りに回転しながら、回転ポリゴンミラー９７に描画ビームＬＢが照射されると、回転ポリゴンミラー９７により反射された描画ビームＬＢは、描画開始位置から描画終了位置へ向けて、スポット光となって所定の走査方向（例えば図７の＋Ｙ方向）に走査される。一方で、下流側の２つの回転ポリゴンミラー９７が左回りに回転しながら、回転ポリゴンミラー９７に描画ビームＬＢが照射されると、回転ポリゴンミラー９７により反射された描画ビームＬＢは、描画開始位置から描画終了位置へ向けて、スポット光となって上流側の３つの回転ポリゴンミラー９７とは逆の走査方向（例えば図７の−Ｙ方向）に走査される。
【００５９】
図４のＸＺ面内で見たとき、奇数番の描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５から基板Ｐに達する描画ビームＬＢの軸線は、設置方位線Ｌｅ１と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、奇数番の描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。同様に、図４のＸＺ面内で見たとき、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４から基板Ｐに達する描画ビームＬＢの軸線は、設置方位線Ｌｅ２と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、偶数番の描画ラインＬＬ２、ＬＬ４と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。
【００６０】
Ｙ倍率補正用光学部材８６は、Ｙ方向に正の屈折力を有するシリンドリカルレンズと、Ｙ方向に負の屈折力を有するシリンドリカルレンズとを組み合わせたもので、ｆ−θレンズ系８５と基板Ｐとの間に配置されている。Ｙ倍率補正用光学部材８６を構成する複数のシリンドリカルレンズの少なくとも１つをｆ−θレンズ系８５の光軸（描画ビームＬＢの軸）方向に微動させることで、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５によって形成される描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々の長さを、Ｙ方向に等方的に微少量だけ拡大又は縮小することができる。
【００６１】
このような構造を有する描画装置１１は、制御装置１６により各部が制御されることで、基板Ｐ上に所定のパターンが描画される。つまり、制御装置１６は、基板Ｐに投射される描画ビームＬＢが走査方向へ走査している期間中、基板Ｐに描画すべきパターンの情報であるＣＡＤ（Computer  Aided  Design）情報に基づいて、変調器８１をＯｎ／Ｏｆｆ変調することによって描画ビームＬＢを偏向し、基板Ｐの光感応層上にパターンを描画していく。また、制御装置１６は、描画ラインＬＬ１に沿って走査する描画ビームＬＢのスポット光の走査方向と、回転ドラムＤＲの回転による基板Ｐの搬送方向の移動とを同期させることで、基板Ｐの被処理領域Ａ７中の描画ラインＬＬ１に対応した部分に所定のパターンを描画する。
【００６２】
基板Ｐは、描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５が形成する描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と、描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４が形成する描画ラインＬＬ２、ＬＬ４とを通過すると、所定のパターンが描画される。図３に示すように、奇数番の描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５を結ぶ直線ＳＬ１と、偶数番の描画ラインＬＬ２、ＬＬ４を結ぶ直線ＳＬ２と、直線ＳＬ３と、直線ＳＬ４とで囲まれる領域を処理領域（又は露光領域）ＴＲとする。基板Ｐが処理領域ＴＲを通過すると、描画装置１１の露光処理によって基板Ｐの表面に所定のパターンが描画される。直線ＳＬ３は、描画ラインＬＬ１の端部のうち、回転ドラムＤＲの一方の端部ＤＲＴ１側における端部ＬＬ１Ｔを通り、回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２と直交し、かつ回転ドラムＤＲの外周面に沿った線である。直線ＳＬ４は、描画ラインＬＬ５の端部のうち、回転ドラムＤＲの一方の端部ＤＲＴ１側における端部ＬＬ５Ｔを通り、回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２と直交し、かつ回転ドラムＤＲの外周面に沿った線である。描画ラインＬＬ１の端部ＬＬ１Ｔと描画ラインＬＬ５の端部ＬＬ５Ｔとの距離は、描画装置１１が基板Ｐに描画することのできるデバイスパターンの最大幅となる。
【００６３】
次に、図３、図８−１及び図８−２を参照して、パターン検出部としてのアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２について説明する。アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐの表面にその長尺方向に沿って予め形成された基準パターンとしてのアライメントマーク又は回転ドラムＤＲ上に形成された基準パターン若しくは基準マーク等を、所定の検出領域内で検出する。以下、基板Ｐのアライメントマーク並びに回転ドラムＤＲの基準マーク及び基準パターンを、単にマークと称することもある。本実施形態において、露光装置ＥＸは、回転ドラムＤＲの周方向に沿って２列のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２を備えているが、少なくとも１列のアライメント顕微鏡を備えていればよい。アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐと基板Ｐ上に描画される所定のパターンとを位置合わせ（アライメント）したり、回転ドラムＤＲの回転の方向又は回転中心軸ＡＸ２の方向への変位を検出したり、回転ドラムＤＲと描画装置１１とをキャリブレーションしたりするために設けられる。
【００６４】
アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、描画装置１１で形成される描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５（処理領域ＴＲ）よりも、回転ドラムＤＲの回転方向の上流側、すなわち基板Ｐの搬送方向の上流側に設けられている。アライメント顕微鏡ＡＭ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ２よりも回転ドラムＤＲの回転方向の上流側、すなわち基板Ｐの搬送方向の上流側に設けられている。アライメント顕微鏡が回転ドラムＤＲの周方向に沿って２列備えられる場合、上流側のアライメント顕微鏡ＡＭ１が第１パターン検出部、下流側のアライメント顕微鏡ＡＭ２が第２パターン検出部となる。アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２とは、図８−１に示すように回転ドラムＤＲの回転方向に所定角度βだけ離して配置されている。
【００６５】
図８−１、図８−２に示すように、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、対物光学系としての対物レンズ系ＧＡと、画像センサとしての撮像系ＧＤと、照明系ＧＣとを含む。対物レンズ系ＧＡは、照明系ＧＣからの照明光を基板Ｐ又は回転ドラムＤＲに投射し、かつマークからの反射光を入射する検出プローブとして機能する。対物レンズ系ＧＡは、検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３内を所定倍率で拡大する。撮像系ＧＤは、検出領域の拡大像を光電検出する。具体的には、撮像系ＧＤは、対物レンズ系ＧＡを介して受光したマークの拡大像（明視野像、暗視野像、蛍光像等）を２次元ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の光電変換素子で撮像する。照明系ＧＣは、回転ドラムＤＲの外周面又は基板Ｐに向けて、回転ドラムＤＲの基準パターン又は基板Ｐのアライメントマークを検出するための照明光を照射する。照明光は、基板Ｐ上の光感応層に対してほとんど感度を持たない波長域の光、例えば波長域５００ｎｍ〜８００ｎｍ程度の範囲内で波長帯域幅が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の光である。
【００６６】
照明系ＧＣと対物レンズ系ＧＡとの間には、図８−１、図８−２に示すビームスプリッタユニットＧＢＵが設けられている。ビームスプリッタユニットＧＢＵは、図８−２に示す偏光ビームスプリッタＧＢ（及び１／４波長板）を格納している。照明系ＧＣから偏光ビームスプリッタＧＢに照射された照明光（直線偏光）は、その大部分が透過して１／４波長板と対物レンズ系ＧＡを通って回転ドラムＤＲ又の外周面又は基板Ｐに円偏光となって投射される。回転ドラムＤＲの外周面又は基板Ｐで反射した照明光の反射光（円偏光）は、対物レンズ系ＧＡを通った後、ビームスプリッタユニットＧＢＵで大部分が撮像系ＧＤに向かって反射され、撮像系ＧＤが備える光電変換素子に入射する。光電変換素子は、照明光の反射光を撮像する。なお、照明系ＧＣからの照明光の波長帯域幅を数十ｎｍ以上に広くする場合は、偏光ビームスプリッタＧＢを振幅分割型のビームスプリッタ（ハーフミラー）に変えてもよい。
【００６７】
アライメント顕微鏡ＡＭ１（アライメント顕微鏡ＡＭ２も同様）は、図８−２に示すように、画像処理回路ＯＣを有している。画像処理回路ＯＣは、検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３内の各々に回転ドラムＤＲの基準パターン又は基板Ｐのアライメントマークが現れたときに、撮像系ＧＤから出力される画像情報（撮像信号の波形データ）と回転ドラムＤＲの回転角度位置を求めるエンコーダヘッドＥＮ３（後述）からの位置情報（又は角度情報）とに基づいて、回転ドラムＤＲの基準パターン又は基板Ｐのアライメントマークの位置情報を、各検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３毎に個別に求める。画像処理回路ＯＣの出力は、図１に示す制御装置１６が取得する。画像処理回路ＯＣは、制御装置１６内に備えられていてもよいし、制御装置１６が画像処理回路ＯＣの機能を実現してもよい。
【００６８】
アライメント顕微鏡ＡＭ１は、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向）に所定間隔で１列に並んで複数（本実施形態では３個）設けられる。同様に、アライメント顕微鏡ＡＭ２は、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向）に所定間隔で１列に並んで複数（本実施形態では３個）設けられる。したがって本実施形態では、計６個のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２が設けられるが、その数は６個に限定されない。
【００６９】
図３では、便宜上、６個のアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の各対物レンズ系ＧＡのうち、３個のアライメント顕微鏡ＡＭ１の各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３の配置を示す。３つのアライメント顕微鏡ＡＭ１の各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３による基板Ｐ（又は回転ドラムＤＲの外周面）上の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３は、図３に示すように、回転中心軸ＡＸ２と平行なＹ方向に、所定の間隔で配置される。図８に示すように、各検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３の中心を通る各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３の光軸Ｌａ１〜Ｌａ３は、いずれもＸＺ面と平行となっている。同様に、３個のアライメント顕微鏡ＡＭ２の各対物レンズ系ＧＡによる基板Ｐ（又は回転ドラムＤＲの外周面）上の検出領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６は、図３に示すように、回転中心軸ＡＸ２と平行なＹ方向に、所定の間隔で配置される。図８に示すように、各検出領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６の中心を通る各対物レンズ系ＧＡの光軸Ｌａ４〜Ｌａ６も、いずれもＸＺ面と平行となっている。そして、検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と、検出領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６とは、回転ドラムＤＲの回転方向、すなわち基板Ｐの搬送方向に所定の間隔で配置される。
【００７０】
アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２がアライメントマークを検出する検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６は、基板Ｐ又は回転ドラムＤＲの表面において、例えば、２００μｍ角程度、すなわち一辺が２００μｍ程度の正方形の範囲に設定される。図８に示すように、３つのアライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡの各光軸Ｌａ１〜Ｌａ３は、回転中心軸ＡＸ２から回転ドラムＤＲの径方向に延びる設置方位線Ｌｅ３と同じ方向に設定される。同様に、３つのアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡの各光軸Ｌａ４〜Ｌａ６は、回転中心軸ＡＸ２から回転ドラムＤＲの径方向に延びる設置方位線Ｌｅ４と同じ方向に設定される。このとき、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ２によりも回転ドラムＤＲの回転方向の上流側に配置されていることから、中心面ｐ３と設置方位線Ｌｅ３とがなす角度は、中心面ｐ３と設置方位線Ｌｅ４とがなす角度に比較して大きくなっている。
【００７１】
基板Ｐの表面には、図３に示すように、５つの描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々によって描画される被処理領域Ａ７が、Ｘ方向に所定の間隔を空けて配置される。基板Ｐ上の被処理領域Ａ７の周囲には、位置合わせのため、基板Ｐの長尺方向に沿って基板Ｐ上、すなわち基板Ｐの表面に予め形成された複数のアライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ３が設けられる。アライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ３は、例えば十字状に形成されている。アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板ＰのアライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ２を検出し、その検出結果に基づいて描画モジュールがパターン描画すべき基板Ｐ上の位置が位置合わせされるが、位置合わせはこれに限定されない。例えば、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２によって、基板Ｐに形成された回路パターン等の一部の形状を検出して、位置合わせを行ってもよい。
【００７２】
図３において、アライメントマークＫｓ１は、被処理領域Ａ７の−Ｙ側の周辺領域に、Ｘ方向に一定の間隔で設けられ、アライメントマークＫｓ３は、被処理領域Ａ７の＋Ｙ側の周辺領域に、Ｘ方向に一定の間隔で設けられる。さらに、アライメントマークＫｓ２は、Ｘ方向に隣り合う２つの被処理領域Ａ７の間に存在する余白領域において、Ｙ方向の中央に設けられる。アライメントマークＫｓ１は、基板Ｐが搬送されている間に、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ１の検出領域Ｖｗ１内、及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡ４の検出領域Ｖｗ４内で、順次捕捉されるように形成される。また、アライメントマークＫｓ３は、基板Ｐが搬送されている間に、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ３の検出領域Ｖｗ３内、及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡ６の検出領域Ｖｗ６内で、順次捕捉されるように形成される。さらに、アライメントマークＫｓ２は、基板Ｐが搬送されている間に、それぞれ、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ２の検出領域Ｖｗ２内及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡ５の検出領域Ｖｗ５内で、順次捕捉されるように形成される。
【００７３】
このため、Ｙ方向、すなわち基板Ｐの幅方向に３台が配列されたアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２のうち、回転ドラムＤＲのＹ方向の両側に配置されたアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐの幅方向の両側に形成されたアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ３を常時観察又は検出することができる。基板Ｐの幅方向とは、基板Ｐの長尺方向と直交する方向である。また、Ｙ方向に３台が配列されたアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２のうち、回転ドラムＤＲのＹ方向の中央に配置されたアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐ上に描画される被処理領域Ａ７同士の間の長尺方向における余白部等に形成されるアライメントマークＫｓ２を常時観察又は検出することができる。
【００７４】
露光装置ＥＸは、いわゆるマルチビーム型の描画装置１１を備えているため、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５によって、基板Ｐ上に描画される複数のパターン同士を、Ｙ方向に好適に継ぎ合わせるため、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による継ぎ精度を許容範囲内に抑えるためのキャリブレーションが必要となる。また、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に対するアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６の相対的な位置関係は、ベースライン管理によって精密に求められている必要がある。そのベースライン管理のためにも、キャリブレーションが必要となる。
【００７５】
複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による継ぎ精度を確認するためのキャリブレーション及びアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２のベースライン管理のためのキャリブレーションでは、基板Ｐを支持する回転ドラムＤＲの外周面の少なくとも一部に、基準となるマーク又は基準となるパターンを設ける必要がある。そこで、図９−１に示すように、露光装置ＥＸでは、外周面に基準となるマーク又は基準となるパターンを設けた回転ドラムＤＲを用いている。
【００７６】
回転ドラムＤＲは、その外周面の両端側に、後述する回転位置検出機構１４の一部となるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂが形成されている。スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転ドラムＤＲとともに回転中心軸ＡＸ２の周りを回転し、かつ回転ドラムＤＲの回転方向の角度位置に応じた目盛が環状に刻設されている。回転ドラムＤＲは、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの内側に、凹状の溝又は凸状のリムによる狭い幅の規制帯ＣＬａ、ＣＬｂが全周にわたって刻設されている。基板ＰのＹ方向の幅は、その２本の規制帯ＣＬａ、ＣＬｂのＹ方向の間隔よりも小さく設定され、基板Ｐは回転ドラムＤＲの外周面のうち、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂで挟まれた内側の領域に密着して支持される。
【００７７】
回転ドラムＤＲは、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂで挟まれた外周面に、図９−２に示すように、回転中心軸ＡＸ２に対して＋４５度で傾いた複数の線パターンＲＬ１と、回転中心軸ＡＸ２に対して−４５度で傾いた複数の線パターンＲＬ２とが、一定のピッチ（周期）Ｐｆ１、Ｐｆ２で繰り返し刻設された回転ドラムＤＲ側におけるメッシュ状の基準パターン（ドラム側基準パターン）ＲＭＰが設けられる。一例として、線パターンＲＬ１及び線パターンＲＬ２の線幅は数μｍ〜２０μｍ程度、ピッチ（周期）Ｐｆ１、Ｐｆ２は数十μｍ〜数百μｍ程度に設定される。
【００７８】
回転ドラムＤＲは、図９−２に示すように、線パターンＲＬ１と線パターンＲＬ２とが交差する部分の一部が除かれている。この部分には、ドラム側基準パターンとして、十字形状のドラム側基準マークＲＬＸが複数設けられている。十字形状のドラム側基準マークＲＬＸは、回転中心軸ＡＸ２と平行な第１線パターンＲＬＸｙと、第１線パターンＲＬＸｙと交差（本実施形態では直交）する第２線パターンＲＬＸｘとを備える。回転中心軸ＡＸ２と平行なＹ方向に隣り合う２つのドラム側基準マークＲＬＸの間隔、すなわち、第１線パターンＲＬＸｘ同士の間隔は、ΔＹｍである。
【００７９】
ドラム側基準パターンＲＭＰは、基板Ｐと回転ドラムＤＲの外周面とが接触する部分において、摩擦力及び基板Ｐの張力等の変化が生じないように、回転ドラムＤＲの全面が均一な斜めパターン（斜格子状パターン）としている。なお、線パターンＲＬ１、ＲＬ２は、必ずしも斜め４５度である必要はなく、線パターンＲＬ１をＹ軸と平行にし、線パターンＲＬ２をＸ軸と平行にした縦横のメッシュ状パターンとしてもよい。さらに、線パターンＲＬ１、ＲＬ２を９０度で交差させる必要はなく、隣接する２本の線パターンＲＬ１と、隣接する２本の線パターンＲＬ２とで囲まれた矩形領域が、正方形（又は長方形）以外の菱形になるような角度で、線パターンＲＬ１、ＲＬ２を交差させてもよい。
【００８０】
次に、回転ドラムＤＲ側における基準パターンとしてのドラム側基準マークの変形例を説明する。図９−３に示す回転ドラムＤＲａは、外周面の一部にドラム側基準パターンＲＭＰとドラム側基準マークＲＬＸａとを有する。ドラム側基準マークＲＬＸａは、回転ドラムＤＲの表面で回転中心軸ＡＸ２と平行な方向に延在する第１直線パターンＬｙと、第１直線パターンＬｙと交差（本実施形態では直交）する第２直線パターンＬｘとの交差した部分である。ドラム側基準マークＲＬＸａは、回転ドラムＲＤの周方向に隣接する２つのドラム側基準パターンＲＭＰ、ＲＭＰの間に設けられる。回転ドラムＤＲａは、ドラム側基準パターンＲＭＰ及びドラム側基準マークＲＬＸａが設けられていない部分ＮＲＭＰを有している。
【００８１】
回転ドラムＤＲａは、スケール部ＧＰａと規制帯ＣＬａとの間及びスケール部ＧＰｂと規制帯ＣＬｂとの間に、ドラム側基準マークＲＬＸａとは異なる回転ドラムＤＲ側の基準パターンとして、基準マークＴＰを備えている。図１に示す制御装置１６は、ドラム側基準パターンＲＭＰ、ドラム側基準マークＲＬＸａ及び基準マークＴＰを利用して、キャリブレーションを実行することもできる。
【００８２】
図９−４に示す回転ドラムＤＲｂのように、回転ドラムＤＲｂの外周面の一部にスケール部ＧＰａを形成する代わりに、外周面に格子状のスケール部ＧＰａｂを形成した円板（スケール円盤）ＤＥＮを回転ドラムＤＲｂの軸ＡＸ２方向の端部側の回転軸に一体に取り付けてもよい。図９−４に示す例では、円板ＤＥＮを回転ドラムＤＲｂの回転軸の片側に取り付けた状態を示すが、回転ドラムＤＲｂの反対側の端部にも、同様の円板ＤＥＮを設けても良い。円板ＤＥＮの直径と回転ドラムＤＲｂの直径とはなるべく揃えるのが好ましいが、直径同士の寸法差の相対範囲は±１０％以内に揃えればよく、さらに好ましくは±４％以内に揃えるのがよい。この相対範囲の絶対値は、回転ドラムＤＲの直径が２０〜４０ｃｍ程度の場合であり、回転ドラムＤＲの直径が４０ｃｍ以上になる場合は、相対範囲の絶対値は小さくなる。
【００８３】
次に、図３、図４及び図８を参照して、回転位置検出機構１４について説明する。図８に示すように、回転位置検出機構１４は、回転ドラムＤＲの回転位置を光学的に検出するものであり、例えばロータリーエンコーダ等を用いたエンコーダシステムが適用されている。本実施形態において、回転位置検出機構１４には、インクリメンタル方式のエンコーダシステムが用いられるが、アブソリュート方式のエンコーダシステムであってもよい。回転位置検出機構１４は、回転ドラムＤＲの両端部に設けられるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂ（又は図９−４のＧＰａｂ）と、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂ（又はＧＰａｂ）の各々と対向する複数のエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４とを有する。図４及び図８では、スケール部ＧＰａに対向した４つのエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４だけが示されているが、スケール部ＧＰｂにも同様のエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４が対向して配置される。
【００８４】
スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転ドラムＤＲの外周面の周方向全体にわたって環状にそれぞれ形成されている。スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転ドラムＤＲの外周面の周方向に一定のピッチ（例えば２０μｍ）で凹状又は凸状の格子線が刻設された回折格子であり、インクリメンタル型スケールとして用いられる。本実施形態の場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの格子線（目盛）と、図９−１〜図９−３に示したドラム側基準パターンＲＭＰ、ドラム側基準マークＲＬＸ、ドラム側基準マークＲＬＸａ及び基準マークＴＰとは、回転ドラムＤＲ（又はＤＲａ、ＤＲｂ）の表面を加工する装置（パターン刻設機等）によって同時に形成される為、ミクロンオーダーで一義的な位置関係になっている。なお、スケール部ＧＰａ，ＧＰｂ（又はＧＰａｂ）の周方向の１ヶ所には、原点マークが併設されており、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４の各々は、その原点マークを検出して原点信号を出力する機能を備える。したがって、その原点マークに対しても、基準パターンＲＭＰ、ドラム側基準マークＲＬＸ、ＲＬＸａ、ＴＰは、周方向に関して一義的な位置関係（既知の角度位置関係）になっている。
【００８５】
基板Ｐは、回転ドラムＤＲの両端のスケール部ＧＰａ、ＧＰｂを避けた内側、つまり、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂの内側に巻き付けられる。厳密な配置関係を必要とする場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面と、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐの部分の外周面とが同一面（回転中心軸ＡＸ２から同一半径）になるように設定する。そのためには、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面を、回転ドラムＤＲの基板巻付け用の外周面に対して、径方向に基板Ｐの厚み分だけ高くしておけばよい。このため、回転ドラムＤＲに形成されるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面を、基板Ｐの外周面と略同一の半径に設定することができる。その結果、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐ上の描画面と同じ径方向位置でスケール部ＧＰａ、ＧＰｂを検出することができ、計測位置と処理位置とが回転系の径方向に異なることで生ずるアッベの誤差を小さくすることができる。
【００８６】
スケール計測部としてのエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、回転中心軸ＡＸ２から見てスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの周囲にそれぞれ配置されており、回転ドラムＤＲの周方向において異なる位置に配置されている。このように、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上の所定の計測領域でスケール部ＧＰａの目盛を読み取るように配置される。エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、制御装置１６に接続されている。エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４は、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂに向けて計測用の光ビームを投射し、その反射光束（回折光）を光電検出することにより、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの周方向の位置変化に応じた検出信号（例えば、９０度の位相差を持った２相信号）を、回転ドラムＤＲの回転方向の位置に関する計測情報として制御装置１６に出力する。制御装置１６は、その検出信号を不図示のカウンター回路で内挿補間してデジタル処理することにより、回転ドラムＤＲの角度変化、すなわち、その外周面の周方向の位置変化をサブミクロンの分解能で計測することができる。制御装置１６は、回転ドラムＤＲの角度変化から、基板Ｐの搬送速度も計測することができる。本実施形態において、演算部としての制御装置１６は、回転ドラムＤＲの回転にともなって、回転ドラムＤＲの外周面の特定位置に設けられた基準パターン又は基準マークがアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の検出領域内の互いに異なる少なくとも２ヶ所の各々にきたときに、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２によって検出される基準パターン又は基準マークの少なくとも２つの位置情報に基づいて、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２と回転ドラムＤＲとの相対的な位置関係の誤差を求める。
【００８７】
図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ１は、設置方位線Ｌｅ１上に配置される。設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ１による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ、ＧＰａｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ１の読取位置と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線と、描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線（回転中心軸ＡＸ２から見て同じ方位）となっている。
【００８８】
同様に、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ２は、設置方位線Ｌｅ２上に配置される。設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ２による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、描画ラインＬＬ２、ＬＬ４と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ２の読取位置と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線と、描画ラインＬＬ２、ＬＬ４と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。
【００８９】
また、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ３は、設置方位線Ｌｅ３上に配置される。設置方位線Ｌｅ３は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ３による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ、ＧＰａｂ）上への投射領域（計測領域）と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ３は、ＸＺ面内において、アライメント顕微鏡ＡＭ１による基板Ｐの検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ３の読取位置と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線（回転中心軸ＡＸ２から見て同じ方位）となっている。このような構造により、回転中心軸ＡＸ２が延びる方向から見た場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂ（又はＧＰａｂ）上におけるエンコーダヘッドＥＮ３の計測領域とアライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３とが回転ドラムＤＲの周方向に関して同じ位置となる。
【００９０】
同様に、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ４は、設置方位線Ｌｅ４上に配置される。設置方位線Ｌｅ４は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ４による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ、ＧＰａｂ）上への投射領域（計測領域）と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ４は、ＸＺ面内において、アライメント顕微鏡ＡＭ２による基板Ｐの検出領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６と、回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ３の読取位置と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡ＡＭ２の検出領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６と回転中心軸ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線（回転中心軸ＡＸ２から見て同じ方位）となっている。このような構造により、回転中心軸ＡＸ２が延びる方向から見た場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂ（又はＧＰａｂ）上におけるエンコーダヘッドＥＮ４の計測領域とアライメント顕微鏡ＡＭ２の検出領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６とが回転ドラムＤＲの周方向に関して同じ位置となる。
【００９１】
エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４の設置方位（回転中心軸ＡＸ２を中心としたＸＺ面内での角度方向）を設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３、Ｌｅ４で表す場合、図４、図８−２に示すように、設置方位線Ｌｅ１、Ｌｅ２が中心面ｐ３に対して角度±ｔｈ°になるように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５及びエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２が配置される。
【００９２】
制御装置１６は、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２と、カウンタ回路によって検出されるスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ、ＧＰｂの回転角度位置、すなわち回転ドラムＤＲの外周面の周方向における移動位置及び移動量の少なくとも一方と、に基づいて、奇数番及び偶数番の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による描画開始位置を制御する。つまり、制御装置１６は、基板Ｐに投射される描画ビームＬＢが走査方向へ走査している期間中、基板Ｐに描画すべきパターンのＣＡＤ情報に基づいて、変調器８１をＯＮ／ＯＦＦ変調するが、変調器８１による１走査分のＣＡＤ情報のＯＮ／ＯＦＦ変調の開始タイミングを、検出した回転角度位置に基づいて決定することで、基板Ｐの光感応層の表面にパターンを精度よく描画することができる。
【００９３】
制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２により基板Ｐ上のアライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ５が検出されたときの、エンコーダヘッドＥＮ３、ＥＮ４によって検出されるスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ、ＧＰｂの回転角度位置を記憶することにより、基板Ｐ上のアライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ５の位置と回転ドラムＤＲの回転角度位置との対応関係を求めることができる。同様に、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２により回転ドラムＤＲ上のドラム側基準パターンＲＭＰ、又はドラム側基準マークＲＬＸ、ＲＬＸａ等が検出されたときの、エンコーダヘッドＥＮ３、ＥＮ４によって検出されるスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ、ＧＰｂの回転角度位置を記憶することにより、回転ドラムＤＲ上のドラム側基準パターンＲＭＰ、又はドラム側基準マークＲＬＸ、ＲＬＸａ等の位置と回転ドラムＤＲの回転角度位置との対応関係を求めることができる。このように、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６内で、基準パターン又はマークをサンプリングした瞬間の回転ドラムＤＲの回転角度位置（又は周方向位置）を精密に計測することができる。そして、露光装置ＥＸでは、この計測結果に基づいて、基板Ｐと基板Ｐの表面に描画される所定のパターンとの位置合わせ（アライメント）をしたり、回転ドラムＤＲと描画装置１１の各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の走査線ＬＬ１〜ＬＬ５との位置関係をキャリブレーションしたりする。
【００９４】
図１０−１から図１０−３は、回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸ２方向（Ｙ方向）の横ずれ量を検出する横ずれ検出部を示す図である。横ずれ検出部は、回転ドラムＤＲの端面ＤＲＴに対向するように配置された２つの変位センサＳＤ１、ＳＤ２を含む。図１０−１、１０−２に示すように、回転ドラムＤＲは、端面ＤＲＴに輪帯状に形成された基準平坦面ＰＰＢを有している。基準平坦面ＰＰＢは、回転中心軸ＡＸ２に対して正確に９０°になるように加工されているが、加工機（旋盤や研磨機）の精度によって、実際には９０°に対して±α°の傾き誤差を持って加工されているものとする。図９−４のように、回転ドラムＤＲｂの端部に円板（スケール円盤）ＤＥＮを取り付ける構成の場合、基準平坦面ＰＰＢは、円板（スケール円盤）ＤＥＮの側端面に形成してもよい。この場合、図１０−２に示した傾き誤差±α°には、円板（スケール円盤）ＤＥＮの取付け誤差による傾き成分も含まれる。
【００９５】
変位センサＳＤ１、ＳＤ２は、回転中心軸ＡＸ２から回転ドラムＤＲの径方向に一定量変位した基準平坦面ＰＰＢ上の計測位置において、回転ドラムＤＲの横ずれ（Ｙ方向変位）を非接触で検出する。変位センサＳＤ１、ＳＤ２の種類は限定されないが、例えば、レーザ距離センサ又は静電容量型ギャップセンサ等を用いることができる。本実施形態において、２台の変位センサＳＤ１、ＳＤ２が回転ドラムＤＲの横ずれを検出するが、その数は限定されず、１台でも３台以上でもよい。図１０−２に示すように、変位センサＳＤ１、ＳＤ２は、回転中心軸ＡＸ２を挟んで対称的（軸対称）に配置されていてもよい。すなわち、２個の変位センサＳＤ１、ＳＤ２が、回転中心軸ＡＸ２の回りに略１８０°の間隔で配置されていてもよい。図１０−３に示すように、３個の変位センサＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３が、回転中心軸ＡＸ２の回りに略１２０°の間隔で配置されてもよい。変位センサは単数でもよい。変位センサを複数用いることにより、横ずれの検出精度が向上し、かつ基準平坦面ＰＰＢの傾きを簡易に求めることもできる。次に、アライメント顕微鏡の誤差の検出について説明する。
【００９６】
（アライメント顕微鏡の誤差の検出について）
本実施形態において、露光装置ＥＸ、より具体的には制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２側のエンコーダヘッドＥＮ３、ＥＮ４及び描画装置１１側のエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２が検出した角度データ（周方向の位置データでもある）と、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２が検出したアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３の位置情報（座標）とを用いて、基板Ｐの絶対位置（角度）座標を管理する。制御装置１６は、基板Ｐの絶対位置（角度）を描画装置１１にフィードバックすることによって、基板Ｐ上の指定された領域内に高精度に位置合せされた状態でパターンを描画（露光）する。
【００９７】
図１１は、アライメント顕微鏡の誤差を説明するための図である。図１２−１から図１２−３は、アライメント顕微鏡の検出領域の拡大像を示す図である。アライメント顕微鏡ＡＭが撮影し、画像処理回路ＯＣが画像処理した画像データを実測値に換算する際に、アライメント顕微鏡ＡＭの取付誤差等に起因する倍率の誤差又は回転誤差が含まれる可能性がある。アライメント顕微鏡ＡＭが回転ドラムＤＲに対して正しい位置に取り付けられていると、アライメント顕微鏡ＡＭの撮像系ＧＤから出力される画像情報から得られる画像、すなわち、アライメント顕微鏡ＡＭの検出領域Ｖｗの拡大像（適宜、検出画像という）Ｖｗｃは、図１２−１に示すようになる。すなわち、アライメント顕微鏡ＡＭが検出領域Ｖｗ内でとらえたドラム側基準マークＲＬＸの第１線パターンＲＬＸｙは、検出画像Ｖｗｃのｘｙ座標系のｙ軸と平行になり、第２線パターンＲＬＸｘは、検出画像Ｖｗｃのｘｙ座標系のｘ軸と平行になる。
【００９８】
例えば、アライメント顕微鏡ＡＭが本来の取付位置に対して設置方位線Ｌｅａの周りに回転して取り付けられると（図１１の矢印ＲＱで示す方向）、回転ドラムＤＲに対して回転誤差が生じる。このときのドラム側基準マークＲＬＸの検出画像Ｖｗｃは、図１２−２に示すように、設置方位線Ｌｅａの周りに回転したアライメント顕微鏡ＡＭの角度（回転角度）をγとすると、ドラム側基準マークＲＬＸの第１線パターンＲＬＸｘ及び第２線パターンＲＬＸｘは、ｘｙ座標に対して回転角度γだけ傾斜する。
【００９９】
アライメント顕微鏡ＡＭが本来の取付位置に対して設置方位線Ｌｅａの方向にずれて取り付けられた場合（図１１の矢印ＦＱで示す方向）、アライメント顕微鏡ＡＭの対物レンズ系ＧＡを通して検出される像に僅かな倍率誤差が生じ得る。このときのドラム側基準マークＲＬＸの検出画像Ｖｗｃは、図１２−３に示すように、ドラム側基準マークＲＬＸの第１線パターンＲＬＸｘ及び第２線パターンＲＬＸｘは、本来の太さ（図１２−１に示す太さ）に対して太くなる。
【０１００】
本実施形態では、図１に示す制御装置１６が、描画装置１１の描画中に回転する回転ドラムＤＲの周回性を利用して、回転ドラムＤＲの表面に刻まれたドラム側基準パターンＲＭＰ又はドラム側基準マークＲＬＸ等を繰り返し計測することによってアライメント顕微鏡ＡＭの回転誤差等の誤差を求める。そして、制御装置１６は、得られた誤差を用いてアライメント顕微鏡ＡＭをキャリブレーションした状態で基板Ｐ上のマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３を検出して、描画装置１１により基板Ｐに所定のパターンを描画する。次に、アライメント顕微鏡ＡＭの取付誤差、すなわち、アライメント顕微鏡ＡＭと回転ドラムＤＲとの相対的な位置関係の誤差を求める手法を説明する。
【０１０１】
図１３は、基板上でのアライメント顕微鏡の検出領域を示す図である。図１４は、アライメント顕微鏡がドラム側基準パターンを検出する位置を説明するための図である。図１５−１から図１５−３は、アライメント顕微鏡の取付誤差を求める際におけるアライメント顕微鏡の検出画像の一例を示す図である。本実施形態において、制御装置１６は、回転ドラムＤＲの回転にともなって、回転ドラムＤＲの表面に設けられたドラム側基準パターンＲＭＰ又はドラム側基準マークＲＬＸがアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６内の互いに異なる少なくとも２ヶ所の各々にきたときに、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２によって検出されるドラム側基準パターンＲＭＰ又はドラム側基準マークＲＬＸの少なくとも２つの位置情報に基づいて、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２と回転ドラムＤＲとの相対的な位置関係の誤差（以下、適宜取付誤差という）を求める。次の説明においては、基準パターンとして、ドラム側基準マークＲＬＸを用いるが、ドラム側基準パターンＲＭＰを用いてもよい。以下の説明では、アライメント顕微鏡ＡＭ１と回転ドラムＤＲとの取付誤差、すなわち相対的な位置関係の誤差を計測する例を説明するが、アライメント顕微鏡ＡＭ２の誤差計測もアライメント顕微鏡ＡＭ１と同様である。
【０１０２】
図１３に示すように、アライメント顕微鏡ＡＭ１が設けられている位置は、角度θａとなる。角度θａは、回転中心軸ＡＸ２を中心とした中心面ｐ３からの角度である。前述したように、アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２との間の角度はβなので、アライメント顕微鏡ＡＭ１が設けられている位置を、回転中心軸ＡＸ２を中心とした角度で表すとθｂ＝θａ＋βとなる。アライメント顕微鏡ＡＭ１は、図１４に示すように、回転ドラムＤＲの表面における検出領域Ｖｗ１内の少なくとも２ヶ所（本実施形態では３ヶ所）で、回転ドラムＤＲの表面に設けられたドラム側基準マークＲＬＸを撮像して、位置情報を検出する。このとき、アライメント顕微鏡ＡＭ１の光軸Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌａ３と平行な設置方位線Ｌｅ３を有するエンコーダヘッドＥＮ３（図８−１参照）が検出する回転ドラムＤＲの角度によって、ドラム側基準マークＲＬＸの位置が特定される。
【０１０３】
本例において、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、ドラム側基準マークＲＬＸを、角度θ１の位置と、角度θ１＋Δθの位置と、角度θ＋２×Δθの位置との３ヶ所で検出する。すなわち、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、角度Δθ毎にドラム側基準マークＲＬＸを検出（撮像）する。より具体的には、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、回転ドラムＤＲの一方向への回転による周回性（繰返し性）を利用して、回転ドラムＤＲが１周する毎にドラム側基準マークＲＬＸの像の検出領域内での位置が、所定角度＋Δθ（又は−Δθ）ずつずれるように、ドラム側基準マークＲＬＸを検出する。このように、アライメント顕微鏡ＡＭ１が最初に基準マークＲＬＸを検出領域Ｖｗ１で検出したときの回転ドラムＤＲの角度位置θ１（第１角度位置）を基準に、そこから回転ドラムＤＲが３６０°＋Δθ°回転した角度位置θ１＋Δθ（第２角度位置）、さらに、回転ドラムＤＲが３６０°＋Δθ°回転した角度位置θ１＋２・Δθ（第３角度位置）の各々で、ドラム側基準マークＲＬＸを検出し、撮像する。図１４から明らかなように、第１角度位置（θ１＋２・Δθ）から第３角度位置（θ１＋２・Δθ）までの回転ドラムＤＲの外周面上での距離が、アライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域Ｖｗ１の周方向の範囲よりも小さくなるように、角度Δθが設定される。アライメント顕微鏡ＡＭ１に接続される画像処理回路ＯＣ（図８−２）は、それぞれの角度位置で撮像系ＧＤによって撮像された画像情報に基づいて、ドラム側基準マークＲＬＸの位置情報を求め、制御装置１６に出力する。
【０１０４】
ところで、制御装置１６は、回転ドラムＤＲが１回転する度にエンコーダヘッドＥＮ３から出力される原点信号に応答して、エンコーダヘッドＥＮ３からの計測信号（２相信号）を計数するカウンタ回路をゼロリセットしている。回転ドラムＤＲ上の基準マークＲＬＸと、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂに併設された原点マークとの周方向の位置関係は既知である。そこで、回転ドラムＤＲが原点マーク検出時から角度（θ１＋Δθ）だけ回転した位置で基準マークＲＬＸの中心とアライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域Ｖｗ１の中心とが周方向に関して一致するものとすると、エンコーダヘッドＥＮ３によって計測される角度位置（カウンタ回路の計数値）が角度位置θ１になった時点、角度位置θ１＋Δθになった時点及び角度位置θ１＋２Δθになった時点の各々でトリガ信号を生成し、アライメント顕微鏡ＡＭ１の撮像部で撮像される画像情報をサンプリングすればよい。
【０１０５】
前述したように、回転ドラムＤＲの周回性を利用して、回転ドラムＤＲが約１周する毎にアライメント顕微鏡ＡＭ１が回転ドラムＤＲの表面における検出領域Ｖｗ１内の異なる位置で同一のドラム側基準マークＲＬＸを撮像する。このように、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、同一のドラム側基準マークＲＬＸが回転ドラムＤＲの周回毎に検出領域Ｖｗ１内に現れるので、高速の撮像素子による連続撮像及び回転ドラムＤＲを極低速回転させての撮像は不要である。また、図１に示す制御装置１６は、オンラインで取付誤差を求めることができ、自動的に取付誤差に関するデータを蓄積・更新することも可能になる。
【０１０６】
図１５−１は、角度θ１の位置における検出画像Ｖｗｃを示し、図１５−２は、角度θ１＋Δθの位置における検出画像Ｖｗｃを示し、図１５−３は、角度θ＋２×Δθの位置における検出画像Ｖｗｃを示す。この例では、回転ドラムＤＲが１周する毎に、ドラム側基準マークＲＬＸが検出される位置は、角度θ１、角度θ１＋Δθ及び角度θ１＋２×Δθの順に変化する。このように、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、初回に撮像したドラム側基準マークＲＬＸを回転ドラムＤＲが約１周する毎に、回転ドラムＤＲの表面における検出領域Ｖｗ１内の異なる位置で撮像する。したがって、アライメント顕微鏡ＡＭ１によって撮像される３個の検出画像Ｖｗｃは、検出画像Ｖｗｃ中のドラム側基準マークＲＬＸのｘｙ座標におけるｘ方向の位置が変化する。検出領域Ｖｗ１内においてドラム側基準マークＲＬＸが撮像される位置を異ならせる量は、前述したΔθの大きさによって設定及び変更できる。Δθは、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡによる拡大の倍率又は基板Ｐの搬送速度等に基づいて決定される。
【０１０７】
アライメント顕微鏡ＡＭ１が本来の取付位置に対して、設置方位線Ｌｅ３の周りを回転していなければ、回転ドラムＤＲの回転にともなってドラム側基準マークＲＬＸのｘ方向の位置のみが変化し、ｙ方向の位置は変化しない。図１５−１から図１５−３に示す例では、回転ドラムＤＲの回転にともなってドラム側基準マークＲＬＸのｙ方向の位置も変化している。したがって、図１５−１から図１５−３に示す例において、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、本来の取付位置に対して設置方位線Ｌｅ３の周りに回転して（傾いて）取り付けられている。図１５−１から図１５−３に示す例では、３つの検出画像Ｖｗｃ内での基準マークＲＬＸのｙ方向の位置変化を誇張して表したが、実際に起こり得るアライメント顕微鏡ＡＭ１の回転誤差はもっと小さく、±１°以内である。
【０１０８】
しかしながら、アライメント顕微鏡ＡＭ１の回転誤差Δγが±０．６°の場合でも、検出領域Ｖｗ１のＸ方向の大きさが２００μｍのとき、検出領域Ｖｗ１内の＋Ｘ方向の端で検出される基準マークＲＬＸの中心位置と、検出領域Ｖｗ１内の−Ｘ方向の端で検出される基準マークＲＬＸの中心位置とのＹ方向のずれ量ΔＹγは、ΔＹγ＝２００・ｔａｎ（Δγ）より、最大で２μｍ程度ずれる。最小線幅が１０μｍ〜１５μｍのパターンを描画する装置のアライメントセンサーとして、その程度のずれ量ΔＹγは無視できない。
【０１０９】
（回転誤差を求める手法の一例）
図１６−１は、アライメント顕微鏡ＡＭ１の回転誤差を求める手法を説明するための図である。図１６中ｘ軸、ｙ軸は、検出画像Ｖｗｃのｘｙ座標系を示すそれぞれの座標軸であり、Ｘ軸、Ｙ軸は、図１に示す露光装置ＥＸのＸＹ座標系を示すそれぞれの座標軸である。回転誤差とは、アライメント顕微鏡ＡＭ１と回転ドラムＤＲとの間に生じた、設置方位線Ｌｅ３を中心とした回転方向における取付誤差であり、図１６−１はその誤差を誇張して表している。次において、図１に示す制御装置１６の処理を画像処理回路ＯＣが行ってもよく、画像処理回路ＯＣの処理を制御装置１６が行ってもよい。すべての処理を制御装置１６又は画像処理回路ＯＣのいずれか一方が行ってもよい。
【０１１０】
アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡによる拡大の倍率は、検出画像Ｖｗｃのｘｙ座標系のｘ軸方向における倍率係数ａと、ｙ軸方向における倍率係数ｂとがある。本実施形態では、ａ＝ｂとする。倍率係数ａ、ｂとは、撮像系ＧＤ内のＣＣＤ若しくはＣＭＯＳの撮像素子の１画素（ピクセル）のサイズ又は画素ピッチが、実際の基板Ｐ上又は回転ドラムＤＲの表面でどれくらいの寸法に対応しているかを表す換算値である。例えば、基板Ｐ上又は回転ドラムＤＲの外周面上の検出領域Ｖｗ１を２００μｍ×２００μｍとし、その領域を撮像素子の２０００×２０００画素で撮像する場合、倍率係数ａ、ｂは０．１μｍとなる。
【０１１１】
まず、アライメント顕微鏡ＡＭ１が正規の取付位置に対して設置方位線Ｌｅ３の周りをどの程度回転して取り付けられているかを示す回転角度Δγについて求める。例えば、図８−２に示す画像処理回路ＯＣは、回転ドラムＤＲの表面における検出領域Ｖｗ１内の異なる位置で撮像した同一のドラム側基準マークＲＬＸの位置情報として、それぞれの位置におけるドラム側基準マークＲＬＸの検出画像Ｖｗｃ内での中心位置座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）を求める。倍率係数ａ、ｂはａ＝ｂなので、式（１）が成立する。例えば、Δｘ＝ｘ２−ｘ１、Δｙ＝ｙ２−ｙ１である。
ｔａｎ（Δγ）＝Δｙ／Δｘ・・・（１）
【０１１２】
例えば、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１が同一のドラム側基準マークＲＬＸを複数回撮像することにより画像処理回路ＯＣが求めた複数の位置座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）の近似直線ＬＶを求める。近似直線ＬＶの傾きが、Δｘ／Δｙに相当する。したがって、回転角度γは式（２）で求めることができる。次に、倍率係数ａ（又は倍率）の誤差を求める手法を説明する。次に、倍率係数ａ（又は倍率）の誤差を求める手法を説明する。
Δγ＝ｔａｎ−１（Δｙ／Δｘ）・・・（２）
【０１１３】
（倍率係数又は倍率の誤差を求める手法の一例）
設置方位線Ｌｅ３の方向において、アライメント顕微鏡ＡＭ１の取付位置に誤差が生じ、アライメント顕微鏡ＡＭ１と回転ドラムＤＲとの距離が適切でない場合には、アライメント顕微鏡ＡＭの対物レンズ系ＧＡ等による拡大の倍率係数又は倍率に誤差が生じる可能性がある。回転ドラムＤＲがΔθ回転したときの同一のドラム側基準マークＲＬＸの移動量（実移動量）をΔＬとすると、式（３）、式（４）が成立する。Δｘ、Δｙは、検出画像Ｖｗｃ内における値であり、例えば、アライメント顕微鏡ＡＭ１が有する撮像系ＧＤの撮像素子の画素数に相当する。実移動量ΔＬは、エンコーダヘッドＥＮ３の検出値（角度）に基づき、例えば、式（５）のように求めることができる。ｒは、回転ドラムＤＲの半径である。制御装置１６は、式（３）及び式（５）又は式（４）及び式（５）から、アライメント顕微鏡ＡＭの倍率係数ａを求め、得られた倍率係数ａからアライメント顕微鏡ＡＭの倍率を求めることができる。
ａ＝ΔＬ×ｃｏｓ（Δγ）／Δｘ・・・（３）
ｂ＝ΔＬ×ｓｉｎ（Δγ）／Δｙ・・・（４）
ΔＬ＝ｒ×Δθ（ｒａｄ）＝２×π×ｒ×Δθ（°）／３６０（°）・・・（５）
【０１１４】
回転誤差及び倍率係数ａ又は倍率を求めるにあたり、制御装置１６は、図１０−１、図１０−１に示す変位センサＳＤ１、ＳＤ２又は図１０−３に示す変位センサＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３が検出した回転ドラムＤＲの横ずれ量も用いて、アライメント顕微鏡ＡＭ１と回転ドラムＤＲとの相対的な位置関係の誤差を求めてもよい。このようにすることで、回転ドラムＤＲの横ずれ誤差を除去したアライメント顕微鏡ＡＭ１の回転誤差及び倍率係数ａ又は倍率の計測精度が向上するので、露光装置ＥＸの描画装置１１が基板Ｐに所定のパターンを描画する際におけるアライメントの精度が向上する。
【０１１５】
図１６−２は、横ずれ量を考慮した検出画像内における位置の補正を説明するための図である。変位センサＳＤ１、ＳＤ２等は、回転ドラムＤＲの横ずれ量、すなわち、露光装置ＥＸのＸＹ座標系におけるＹ軸方向の位置ずれを検出する。回転ドラムＤＲの横ずれ量をＹｅとすると、図１６−１に示す検出画像Ｖｗｃのｘｙ座標系においては、横ずれ量をＹｅに起因して、ｘ軸の方向にｘｅ、ｙ軸方向にｙｅの誤差が生じていることになる。すなわち、図１６−２に示すように、アライメント顕微鏡ＡＭ１によって検出された位置座標（ｘｐ、ｙｐ）と、真の位置座標（ｘ、ｙ）との間には、誤差ｘｅ、ｙｅが存在している。横ずれ量Ｙｅ及び式（２）を用いて求めた回転角度Δγを用いると、誤差ｘｅは式（６）、誤差ｙｅは、式（７）に示すようになる。制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１が検出画像Ｖｗｃ内で同一のドラム側基準マークＲＬＸをΔθ毎に検出するそれぞれの位置で、変位センサＳＤ１、ＳＤ２等から横ずれ量Ｙｅを取得する。ドラム側基準マークＲＬＸを検出する位置は、エンコーダヘッドＥＮ３の計測情報から求めることができる。
ｘｅ＝Ｙｅ×ｓｉｎ（Δγ）・・・（６）
ｙｅ＝Ｙｅ×ｃｏｓ（Δγ）・・・（７）
【０１１６】
制御装置１６は、式（６）、式（７）によって得られた誤差ｘｅ、ｙｅを用いて、図１６−１に示す、検出画像Ｖｗｃ内のｘｙ座標におけるドラム側基準マークＲＬＸの位置座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）を補正する。角度位置θ１での横ずれ量をＹｅ１、角度位置θ１＋Δθでの横ずれ量をＹｅ２、角度位置θ１＋２×Δθでの横ずれ量をＹｅ３とすると、それぞれの位置座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）の誤差（ｘｅ１、ｙｅ１）、（ｘｅ２、ｙｅ２）、（ｘｅ３、ｙｅ３）は、横ずれ量Ｙｅ１、Ｙｅ２、Ｙｅ３及び式（６）、式（７）を用いて求めることができる。制御装置１６は、それぞれの位置座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）を、対応する誤差（ｘｅ１、ｙｅ１）、（ｘｅ２、ｙｅ２）、（ｘｅ３、ｙｅ３）を用いて補正する。補正後の位置座標は、（ｘｃ１、ｙｃ１）、（ｘｃ２、ｙｃ２）、（ｘｃ３、ｙｃ３）であり、例えば、ｘｃ１＝ｘ１−ｘｅ１、ｙｃ１＝ｙ１−ｙｅ１となる。
【０１１７】
制御装置１６は、補正後の位置座標（ｘｃ１、ｙｃ１）、（ｘｃ２、ｙｃ２）、（ｘｃ３、ｙｃ３）を用いて式（２）のΔｘ、Δｙを再計算し、回転角度Δγを再計算する。制御装置１６は、再計算したΔγを用いて、誤差ｘｅ、ｙｅを再計算し、再計算した誤差ｘｅ、ｙｅを用いて直近に求めた補正後の位置座標（ｘｃ１、ｙｃ１）、（ｘｃ２、ｙｃ２）、（ｘｃ３、ｙｃ３）を補正する。制御装置１６は、誤差ｘｅ、ｙｅが収束するまで回転角度Δγ及び誤差ｘｅ、ｙｅの再計算を繰り返す。制御装置１６は、例えば、誤差ｘｅ、ｙｅが所定の値以下になった場合、再計算前後における回転角度Δγの差分若しくは補正前後における位置座標（ｘｃ１、ｙｃ１）等の差分が所定の値以下になった場合又は再計算後の回転角度Δγ若しくは補正後の位置座標（ｘｃ１、ｙｃ１）等が一定になった場合等に、誤差ｘｅ、ｙｅが収束したと判定する。制御装置１６は、誤差ｘｅ、ｙｅが収束したときの回転角度Δγを、アライメント顕微鏡ＡＭ１の回転誤差及び倍率係数等として記憶する。
【０１１８】
本実施形態において、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、回転ドラムＤＲの回転にともなって、ドラム側基準マークＲＬＸがアライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３内の互いに異なる少なくとも２ヶ所の各々にきたときに、ドラム側基準マークＲＬＸの少なくとも２つの位置情報を検出する。制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１が検出した、ドラム側基準マークＲＬＸの少なくとも２つの位置情報に基づいて、アライメント顕微鏡ＡＭ１と回転ドラムＤＲとの相対的な位置関係の誤差を求める。
【０１１９】
このように、露光装置ＥＸは、回転ドラムＤＲの周回性を利用してアライメント顕微鏡ＡＭ１の取付誤差を求めるので、回転ドラムＤＲの回転中であっても取付誤差を求めることができる。このため、回転ドラムＤＲの回転中、例えば、回転ドラムＤＲが基板Ｐを搬送して描画装置１１が基板Ｐに描画（露光）をしているときでも、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１の取付誤差を求め、アライメント顕微鏡ＡＭ１が検出した位置情報を補正することができる。その場合、アライメント顕微鏡ＡＭ１が、基板Ｐを介して回転ドラムＤＲ上の基準マークＲＬＸを検出できるように、基板Ｐの長尺方向の一定範囲に渡って、デバイス用のパターンを形成しない余白部とするのがよい。その結果、露光装置ＥＸは、例えば、描画中にアライメント顕微鏡ＡＭ１の位置ずれが発生した場合でも、取付誤差を求めて描画装置１１の描画位置を直ちに補正することができる。その結果、露光装置ＥＸは、描画の精度低下を抑制することができる。また、制御装置１６は、描画装置１１の描画中にアライメント顕微鏡ＡＭ１の取付誤差を求めることができるので、取付誤差を求めるために露光装置ＥＸを停止させる必要はない。その結果、生産性が向上する。
【０１２０】
このように、露光装置ＥＸは、回転ドラムＤＲの回転位置及び回転軸方向の少なくとも一方の変動を高精度に計測するエンコーダ又は変位センサからの計測値を用いつつ、回転ドラムＤＲの回転による周回性を利用してアライメント顕微鏡ＡＭ１（パターン検出部）によって同一の基準パターンを複数回検出した結果を用いる。その結果、露光装置ＥＸは、回転ドラムＤＲとアライメント顕微鏡ＡＭ１との相対的な位置及び姿勢の少なくとも一方の変動を高精度に求めることができる。
【０１２１】
（アライメント顕微鏡が複数の場合）
図１７は、基板の搬送方向に向かってアライメント顕微鏡が２列配列された場合にそれぞれのアライメント顕微鏡の取付誤差を求める方法を説明するための図である。次の説明において、回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２と平行な方向に配列された複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ａ、ＡＭ１ｂ、ＡＭ１ｃを区別しないときにはアライメント顕微鏡ＡＭ１という。同様に、回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２と平行な方向に配列された複数のアライメント顕微鏡ＡＭ２ａ、ＡＭ２ｂ、ＡＭ２ｃを区別しないときにはアライメント顕微鏡ＡＭ１という。
【０１２２】
図１に示す制御装置１６は、回転ドラムＤＲの回転にともなって、順次、アライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域Ｖｗ１、Ｖｗ２、Ｖｗ３内とアライメント顕微鏡ＡＭ２の検出領域Ｖｗ４、Ｖｗ５、Ｖｗ６内との各々で検出されるドラム側基準マークＲＬＸの各位置情報に基づいて、アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２との相対的な位置関係を求める。アライメント顕微鏡ＡＭ１の取付誤差及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の取付誤差は、上述したように、回転ドラムＤＲの周回性を利用して求められる。例えば、基板Ｐの搬送方向、すなわち回転ドラムＤＲの回転方向において同じ位置に配置されるアライメント顕微鏡ＡＭ１ａとアライメント顕微鏡ＡＭ２ａとは、それぞれの検出画像Ｖｗｃ１、Ｖｗｃ４内に現れた同一のドラム側基準マークＲＬＸ１を用いて取付誤差が求められる。アライメント顕微鏡ＡＭ１ｂとアライメント顕微鏡ＡＭ２ｂとは、それぞれの検出画像Ｖｗｃ２、Ｖｗｃ４内に現れた同一のドラム側基準マークＲＬＸ２を用いて取付誤差が求められ、アライメント顕微鏡ＡＭ１ｃとアライメント顕微鏡ＡＭ２ｃとは、それぞれの検出画像Ｖｗｃ３、Ｖｗｃ６内に現れた同一のドラム側基準マークＲＬＸ３を用いて取付誤差が求められる。検出画像Ｖｗｃ１内に現れるドラム側基準マークと検出画像Ｖｗｃ４内に現れるドラム側基準マークとは、取付誤差により、一方の検出画像内において同一のドラム側基準マークが異なる位置で検出される。本実施形態のように、それぞれの検出画像Ｖｗｃ１、Ｖｗｃ４内に現れるドラム側基準マークＲＬＸ１は同一のものなので、ドラム側基準マークの位置が異なることによる誤差を排除することができる。
【０１２３】
アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２とは、回転ドラムＤＲの回転中心軸ＡＸ２を中心として所定角度β（°）離れて設けられている。それぞれのアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２と回転ドラムＤＲとの相対的な位置関係の誤差が存在しない場合、同一のドラム側基準マークＲＬＸ１が所定角度βだけ進むと、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａの検出画像Ｖｗｃ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２ａの検出画像Ｖｗｃ４とには、同一の位置に同一のドラム側基準マークＲＬＸ１が現れる。基板Ｐの搬送方向においてアライメント顕微鏡ＡＭ１ａとアライメント顕微鏡ＡＭ２ａとが本来の位置からずれて取り付けられると、両者の間隔が変わることになる。その結果、回転ドラムＤＲが所定角度β回転したとき、同一のドラム側基準マークＲＬＸ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａの検出画像Ｖｗｃ１内とアライメント顕微鏡ＡＭ２ａの検出画像Ｖｗｃ４内とで、基板Ｐの搬送方向においては異なる位置に現れる。この検出画像Ｖｗｃ１内と検出画像Ｖｗｃ４内とにおいて同一のドラム側基準マークＲＬＸ１の出現する位置のずれが、基板Ｐの搬送方向における、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａとアライメント顕微鏡ＡＭ２ａとの位置ずれになる。制御装置１６は、この位置ずれを求め、得られた位置ずれを用いてアライメント顕微鏡ＡＭ１ａ、ＡＭ２ａが検出した位置情報を補正する。そして、制御装置１６は、補正した位置情報を用いて、描画装置１１の描画（露光）を制御する。アライメント顕微鏡ＡＭ１ａ及びアライメント顕微鏡ＡＭ２ａについて説明したが、アライメント顕微鏡ＡＭ１ｂ、ＡＭ１ｃ及びアライメント顕微鏡ＡＭ２ｂ、ＡＭ２ｃについても同様である。このようにすることで、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２との間、すなわち、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａとアライメント顕微鏡ＡＭ２ａとの間、アライメント顕微鏡ＡＭ１ｂとアライメント顕微鏡ＡＭ２ｂとの間及びアライメント顕微鏡ＡＭ１ｃとアライメント顕微鏡ＡＭ２ｃとの間における相対的な位置関係の誤差を求めることができる。
【０１２４】
回転ドラムＤＲによって搬送される長尺の基板Ｐは、回転ドラムＤＲで搬送される際に、図３に示すように、アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２との検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３内と検出領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６内とに現れるように、長尺方向に配置された複数のアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３を有する。アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２とがアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３を検出すると、それぞれの検出画像Ｖｗｃ１〜Ｖｗｃ３と検出画像Ｖｗｃ４〜Ｖｗｃ６とには、撮像されたアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３が現れる。制御装置１６は、回転ドラムＤＲの回転によって、順次、アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２との各々で検出して得られるアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３の各位置情報に基づいて、基板Ｐ上に規定される被処理領域Ａ７（図３参照）の位置を定める。この場合、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の取付誤差によって生じる誤差量が分かっているため、これらが検出したアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３の各位置情報を、前述した誤差量で補正する。このようにすることで、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の取付誤差の影響を最小限にして、描画装置１１の描画（露光）精度の低下を抑制することができる。
【０１２５】
制御装置１６は、図３に示すアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３を複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ａ、ＡＭ１ｂ、ＡＭ１ｃ、ＡＭ２ａ、ＡＭ２ｂ、ＡＭ２ｃで同時に検出した場合において、それぞれの取付誤差を補正することができる。このように、アライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２との位置関係が把握されているので、制御装置１６は、基板Ｐの伸縮又は基板Ｐの滑り等による変化分を求めることも可能になる。
【０１２６】
基板Ｐは、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２が有する照明系ＧＣ（図８−１、図８−２参照）が照射する照明光に対して透過性を有することが好ましい。このようにすると、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐを通して回転ドラムＤＲに設けられたドラム側基準マークＲＬＸを検出することができる。その結果、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、基板Ｐの搬送中にドラム側基準マークＲＬＸを検出し、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の検出結果に基づいてアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の取付誤差を補正することができる。
【０１２７】
図１８、図１９は、回転ドラムが基板を搬送しているときに発生した基板のずれを求める一例を説明するための図である。本実施形態において、制御装置１６は、図８−１に示すアライメント顕微鏡ＡＭ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２とを用いて、回転ドラムＤＲの表面における基板Ｐの滑り又は基板Ｐ自体の伸縮等といった基板Ｐの変化を求めることができる。図１８、図１９に示す例は、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１のうちアライメント顕微鏡ＡＭ１ａと、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ２のうちアライメント顕微鏡ＡＭ２ａとを用いて基板Ｐの変化を求めているが、これに限定されない。
【０１２８】
制御装置１６は、回転ドラムＤＲの回転にともなって、順次、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａの検出領域Ｖｗ１（図８−１等参照）内及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の検出領域Ｖｗ４（図８−２等参照）内の各々でドラム側基準マークＲＬＸの各位置情報を検出する。また、制御装置１６は、回転ドラムＤＲが所定角度βだけ回転したときに、図３に示す複数のアライメントマークＫｓ１のうちの特定基板マークＫｓ１ｔ（図１８、図１９参照）を、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａとアライメント顕微鏡ＡＭ２ａとの各々で検出することにより、特定基板マークＫｓ１ｔの各位置情報を得る。制御装置１６は、得られたドラム側基準マークＲＬＸの各位置情報と、特定基板マークＫｓ１ｔの各位置情報とに基づいて、回転ドラムＤＲの外周面と基板Ｐとの相対位置の変化を求める。
【０１２９】
回転ドラムＤＲの外周面と基板Ｐとの相対位置の変化を求める前に、制御装置１６は、前述したように、それぞれのアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２の取付誤差及びアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２間における相対的な位置関係の誤差を求めて、例えば、自身が備える記憶部に保存する。次に、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａは、検出領域Ｖｗ１内に現れたドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとを同時に検出し、画像処理回路ＯＣは、ドラム側基準マークＲＬＸの位置情報としての位置座標（ｘ１、ｙ１）と、特定基板マークＫｓ１ｔの位置情報としての位置座標（ｘ２、ｙ２）とを求める。位置座標（ｘ１、ｙ１）は、ドラム側基準マークＲＬＸの交差部分ＲＬＸｃの座標であり、位置座標（ｘ２、ｙ２）は、特定基板マークＫｓ１ｔの交差部分Ｋｓ１ｃの座標である。アライメント顕微鏡ＡＭ１ａの検出画像Ｖｗｃ１には、ドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとが現れている。
【０１３０】
回転ドラムＤＲが基板Ｐを搬送し、回転中心軸ＡＸ２を中心として所定角度βだけ回転すると、特定基板マークＫｓ１ｔ及びアライメント顕微鏡ＡＭ１ａが検出したドラム側基準マークＲＬＸがアライメント顕微鏡ＡＭ２の検出領域Ｖｗ４に入る。アライメント顕微鏡ＡＭ２は、検出領域Ｖｗ４内に現れたドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとを同時に検出し、画像処理回路ＯＣは、ドラム側基準マークＲＬＸの位置情報としての位置座標（ｘ３、ｙ３）と、特定基板マークＫｓ１ｔの位置情報としての位置座標（ｘ４、ｙ４）とを求める。位置座標（ｘ３、ｙ３）は、ドラム側基準マークＲＬＸの交差部分ＲＬＸｃの座標であり、位置座標（ｘ４、ｙ４）は、特定基板マークＫｓ１ｔの交差部分Ｋｓ１ｃの座標である。アライメント顕微鏡ＡＭ２ａの検出画像Ｖｗｃ２には、ドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとが現れている。
【０１３１】
図１８に示す、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａの検出画像Ｖｗｃ１に現れているドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとは、交差部分ＲＬＸｃと交差部分Ｋｓ１ｃとが離れている。図１９に示す、アライメント顕微鏡ＡＭ２ａの検出画像Ｖｗｃ２に現れているドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとは、交差部分ＲＬＸｃと交差部分Ｋｓ１ｃとが離れているが、その距離は、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａの検出画像Ｖｗｃ１に現れている距離よりも大きい。すなわち、基板Ｐは、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａからアライメント顕微鏡ＡＭ２ａまで搬送される間に、滑り又は基板Ｐの伸縮等によって、回転ドラムＤＲの外周面と基板Ｐとの相対位置が変化したことになる。
【０１３２】
アライメント顕微鏡ＡＭ１の検出画像Ｖｗｃ１において、ドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとは、ｘｙ座標系においてｘ方向にｘ２−ｘ１、ｙ方向にｙ２−ｙ１だけ離れている。アライメント顕微鏡ＡＭ２の検出画像Ｖｗｃ２において、ドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとは、ｘｙ座標系においてｘ方向にｘ４−ｘ３、ｙ方向にｙ４−ｙ３だけ離れている。ドラム側基準マークＲＬＸは、アライメント顕微鏡ＡＭ１の検出画像Ｖｗｃ１とアライメント顕微鏡ＡＭ２の検出画像Ｖｗｃ２とで共通なので、検出画像Ｖｗｃ１と検出画像Ｖｗｃ２との間で、特定基板マークＫｓ１ｔは、ｘｙ座標系においてｘ方向にｘ４−ｘ３−ｘ２＋ｘ３、ｙ方向にｙ４−ｙ３−ｙ２＋ｙ３だけ移動したことになる。すなわち、基板Ｐは、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａからアライメント顕微鏡ＡＭ２ａまで搬送される間において、ｘｙ座標系においてｘ方向にｘ４−ｘ３−ｘ２＋ｘ３、ｙ方向にｙ４−ｙ３−ｙ２＋ｙ３だけ移動している。
【０１３３】
制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａが同時に検出したドラム側基準マークＲＬＸ及び特定基板マークＫｓ１ｔの位置情報と、アライメント顕微鏡ＡＭ２ａが同時に検出したドラム側基準マークＲＬＸ及び特定基板マークＫｓ１ｔの位置情報とに基づき、回転ドラムＤＲと外周面と基板Ｐとの相対位置の変化を求める。その結果、制御装置１６は、基板Ｐの搬送方向における基板Ｐの位置の変化量を見積もることができるので、描画装置１１が基板Ｐの被処理領域Ａ７で描画（露光）を開始するタイミングを予測することができる。また、制御装置１６は、突発的に生じる基板Ｐの滑りを検出することも可能である。
【０１３４】
ドラム側基準マークＲＬＸは、回転ドラムＤＲ外周面の回転方向に所定の角度間隔（ε°とする）で複数設けられている。ドラム側基準マークＲＬＸは、複数のアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３が基板Ｐの長尺方向に間隔Ｍで設けられる場合、回転ドラムＤＲの半径をｒとすると、π・ｒ・ε／１８０≠Ｍの関係となるように設定されることが好ましい。このようにすると、ドラム側基準マークＲＬＸとアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３との重なりが抑制されるので、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａ、ＡＭ２ａは、ドラム側基準マークＲＬＸと特定基板マークＫｓ１ｔとの差をより確実に検出できる。
【０１３５】
本実施形態において、アライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３は、基板Ｐの回転ドラムＤＲで支持される面側、すなわち、描画装置１１からみて基板Ｐの裏面側に設けられることが好ましい。このようにすれば、ドラム側基準マークＲＬＸと略同一の面位置にアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３を配置することができるので、撮像系ＧＤは、アライメント顕微鏡ＡＭ１ａ、ＡＭ２ａの対物レンズ系ＧＡの焦点深度内で、ドラム側基準マークＲＬＸ及びアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３の両方を撮像することができる。また、対物レンズ系ＧＡの倍率を高くすると焦点深度が浅くなるが、アライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３を基板Ｐの回転ドラムＤＲで支持される面側に設けることにより、対物レンズ系ＧＡの倍率を高くしても、撮像系ＧＤは、ドラム側基準マークＲＬＸ及びアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３の両方を、良好なインフォーカス状態で撮像することができる。
【０１３６】
前述した各実施形態及び変形例では、装置のキャリブレーションのために、アライメント顕微鏡ＡＭの取付位置誤差又は微小回転誤差を計測する際に、回転ドラムＤＲの外周面に直接形成された基準マークＲＬＸ等を用いた。しかしながら、複数の基準マークＲＬＸ等を表面に形成した枚葉の基準シート板を、回転ドラムＤＲの外周面に巻き付けて仮止めした状態、すなわち、回転ドラムＤＲの外周面に沿った特定位置に基準パターンとしての基準マークＲＬＸが設けられた状態で、キャリブレーションを行ってもよい。その場合、基準シート板は、基板Ｐと同程度の厚みを有し、テンションに対する変形が少ない材料、例えば、Ａ４サイズ又はＢ４サイズ等の枚葉にカットされた金属製（ＳＵＳ材等）の極薄板が利用できる。このような基準シート板は、回転ドラムＤＲの外周面に巻き付ける手間はあるものの、簡単に作成できるため、アライメント顕微鏡ＡＭのＹ方向の取付け位置が変更される場合に、その位置変更に対応して基準マークＲＬＸが形成されたものを用意することができる。このことから、基準シート板は、外周面に基準マークＲＬＸ等が形成できない回転ドラムＤＲを備えた露光装置（処理装置）のキャリブレーションに好適であり、同様の回転ドラムを備える複数の露光装置間で兼用して使えるとともに、複数の露光装置間での各種精度の管理を１つの基準（１枚の基準シート板）に基づいて行えるといった利点もある。
【０１３７】
前述した本実施形態、第１変形例及び第２変形例は、基板処理装置として、光エネルギーによってパターニングを施す露光装置を例示している。基板処理装置としては、露光装置に限られず、処理部がインクジェットのインク滴下装置により被処理物体である基板Ｐにパターンを印刷したり、液状又はペースト状のインクによって基板Ｐにパターニングを施す塗布装置であったりしてもよい。また、処理部は、検査装置であってもよい。前述した本実施形態、第１変形例及び第２変形例は、マスクを用いない、いわゆるラスタースキャン式の描画露光装置を基板処理装置の例としたが、平面マスク若しくは円筒マスクを用いる露光装置、又はＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）の各ミラーの傾斜をパターンのＣＡＤ情報に基づいて制御して、基板上にパターンの像を露光するマスクレス露光装置を基板処理装置としてもよい。
【０１３８】
（デバイス製造方法）
図２０は、実施形態に係る基板処理装置（露光装置）を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。このデバイス製造方法では、まず、例えば有機ＥＬ等の自発光素子による表示パネルの機能・性能設計を行い、必要な回路パターン及び配線パターンをＣＡＤ等で設計する（ステップＳ２０１）。また、表示パネルの基材となる可撓性の基板Ｐ（樹脂フィルム、金属箔膜、プラスチック等）が巻かれた供給用ロールを準備しておく（ステップＳ２０２）。なお、このステップＳ２０２で用意しておくロール状の基板Ｐは、必要に応じてその表面を改質したもの、下地層（例えばインプリント方式による微小凹凸）を事前形成したもの、光感応性の機能膜や透明膜（絶縁材料）を予めラミネートしたもの、でもよい。
【０１３９】
次いで、基板Ｐ上に表示パネルデバイスを構成する電極、配線、絶縁膜及びＴＦＴ（薄膜半導体）等を有するバックプレーン層を形成するとともに、そのバックプレーンに積層されるように、有機ＥＬ等の自発光素子による発光層（表示画素部）が形成される（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３には、先の各実施形態で説明した露光装置ＥＸを用いて、フォトレジスト層を露光する従来のフォトリソグラフィ工程も含まれるが、フォトレジストの代わりに感光性シランカップリング材を塗布した基板Ｐをパターン露光して表面に親撥水性によるパターンを形成する露光工程、光感応性の触媒層をパターン露光し無電解メッキ法によって金属膜のパターン（配線、電極等）を形成する湿式工程又は銀ナノ粒子を含有した導電性インク等によってパターンを描画する印刷工程、等による処理も含まれる。
【０１４０】
次いで、ロール方式で長尺の基板Ｐ上に連続的に製造される表示パネルデバイス毎に、基板Ｐをダイシングしたり、各表示パネルデバイスの表面に、保護フィルム（耐環境バリア層）又はカラーフィルターシート等を貼り合せたりして、デバイスを組み立てる（ステップＳ２０４）。次いで、表示パネルデバイスが正常に機能するか、所望の性能や特性を満たしているかの検査工程が行われる（ステップＳ２０５）。このようにして、表示パネル（フレキシブル・ディスプレー）を製造することができる。
【０１４１】
前述した実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型のレチクルを用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に記載されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形のレチクル（電子レチクル、アクティブレチクル、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形のレチクルに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしてもよい。
【０１４２】
また、前述した実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度及び光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、露光装置の組立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組立工程は、各種サブシステム相互の機械的接続、電気回路の配線接続及び気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組立工程の前に、各サブシステム個々の組立工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組立工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１４３】
また、前述した実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の置換又は変更を行うこともできる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態で引用した露光装置等に関するすべての公開公報及び米国特許の記載を援用して本明細書の記載の一部とする。このように、前述した実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態及び運用技術等は、すべて本発明の範囲に含まれる。
【０１４４】
以上、本実施形態及びその変形例について説明したが、前述した内容により本実施形態及びその変形例が限定されるものではない。また、前述した実施形態及びその変形例の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態及びその変形例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１  デバイス製造システム
１１  描画装置
１２  基板搬送機構
１６  制御装置
３１  キャリブレーション検出系
Ａ７  被処理領域
ＡＭ、ＡＭ１、ＡＭ１ａ、ＡＭ１ｂ、ＡＭ１ｃ、ＡＭ２、ＡＭ２ａ、ＡＭ２ｂ、ＡＭ２ｃ  アライメント顕微鏡
ＡＸ２  回転中心軸
ＣＬ  周長範囲
ＣＮＴ  光源装置
ＤＥＮ  円板
ＤＲ、ＤＲａ、ＤＲｂ  回転ドラム
ＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４  エンコーダヘッド
ＥＸ  露光装置
ＧＡ、ＧＡ１、ＧＡ２、ＧＡ３  対物レンズ系
ＧＢ  偏光ビームスプリッタ
ＧＢＵ  ビームスプリッタユニット
ＧＣ  照明系
ＧＤ  撮像系
ＧＰａ、ＧＰｂ  スケール部
Ｉ  回転軸
Ｋｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓ３  アライメントマーク
Ｋｓ１ｃ  交差部分
Ｋｓ１ｔ  特定基板マーク
ＬＢ  描画ビーム
ＯＣ  画像処理回路
Ｐ  基板
ｐ３  中心面
ＰＰＢ  基準平坦面
ＲＬＸ、ＲＬＸ１、ＲＬＸ２、ＲＬＸ３  ドラム側基準マーク
ＲＬＸｃ  交差部分
ＲＭＰ  ドラム側基準パターン
ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３  変位センサ
ＴＲ  処理領域
ＵＷ、ＵＷ１〜ＵＷ５  描画モジュール
Ｖｗ、Ｖｗ１〜Ｖｗ４  検出領域
Ｖｗｃ、Ｖｗｃ１〜Ｖｗｃ４  検出画像
ｘｅ、ｙｅ  誤差
Ｙｅ  横ずれ量
β  所定角度
γ  回転角度
Δθ  角度
ε  角度間隔
【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８−１】
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【図８−２】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図９−４】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１１】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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【図１５−３】
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【図１６−１】
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【図１６−２】
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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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