基板处理装置以及器件制造方法与流程

本发明涉及一种将光罩的图案投影到基板上并在该基板上曝光该图案的基板处理装置、器件制造方法、扫描曝光方法、曝光装置、器件制造系统以及器件制造方法。

背景技术：

有一种制造液晶显示器等的显示器件或半导体等各种器件的器件制造系统。器件制造系统具有曝光装置等基板处理装置。在专利文献1中记载的基板处理装置，将形成在配置于照明区域的光罩的图案的像投影至配置于投影区域的基板等上，在基板上曝光该图案。基板处理装置中使用的光罩有平面状的，也有圆筒状等。

在光刻工序中使用的曝光装置中，已知有一种在下述专利文献中披露的那种使用圆筒状或者圆柱状的光罩(以下也统称为圆筒光罩)来曝光基板的曝光装置(例如专利文献2)。另外，已知还有一种使用圆筒光罩，将显示面板用的器件图案连续地曝光于具有挠性 (柔性)的长条状的片材基板上的曝光装置(例如专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-299918号公报

专利文献2：国际公开WO2008/029917号

专利文献3：日本特开2011-221538号公报

技术实现要素：

此处，基板处理装置通过增大扫描曝光方向上的曝光区域(狭缝状的投影区域)，能够缩短针对基板上的一个照射区域或者器件区域的扫描曝光时间，从而能够提高每单位时间的基板的处理张数等生产性。但是，如专利文献1记载的那样，当为了谋求生产性的提高而使用可旋转的圆筒状光罩时，将光罩图案弯曲成圆筒状，因此，若将光罩图案(圆筒状)的周向作为扫描曝光的方向，增大狭缝状的投影区域的在扫描曝光方向上的尺寸，则有时投影曝光于基板上的图案的品质(图像质量)会下降。

如上述的专利文献2所示，圆筒状或者圆柱状的光罩从规定的旋转中心轴(中心线)起具有一定半径的外周面(圆筒面)，在该外周面上形成有电子器件(例如半导体IC芯片等)的光罩图案。当将光罩图案转印至感光性的基板(晶圆)上时，一边使基板以规定速度向一个方向移动，一边使圆筒光罩绕旋转中心轴同步旋转。在这种情况下，若以使圆筒光罩的外周面的整个周长与基板的长度相对应的方式来设定圆筒光罩的直径，则能够在基板的长度范围内连续地扫描曝光光罩图案。另外，如专利文献3所述，若使用如这样的圆筒光罩，则仅通过一边在长条方向上以规定速度运送长条状的柔性的片材基板(具有感光层)，一边使圆筒光罩与该速度同步地旋转，就能够将显示面板用的图案重复连续地曝光在片材基板上。如此，在使用圆筒光罩的情况下，使得基板的曝光处理的效率或者节奏得到提高，从而期待电子器件、显示面板等的生产性提高。

但是，特别是在对显示面板用的光罩图案进行曝光的情况下，显示面板的画面尺寸为几英寸～几十英寸，是多种多样的，因此，光罩图案的区域的尺寸、长宽比也是多种多样的。在这种情况下，若唯一地决定了能够安装于曝光装置的圆筒光罩的直径或者旋转中心轴向的尺寸，则难以与各种各样大小的显示面板相对应地在圆筒光罩的外周面有效地配置光罩图案区域。例如，即使在为大画面尺寸的显示面板的情况下能够将该显示面板的一面大小的光罩图案区域形成在圆筒光罩的外周面的大致整个圆周上，但是在为比该尺寸稍小的显示面板的情况下，无法形成两面大小的光罩图案区域，使得周向(或者旋转中心轴向)的空白会增大。

本发明的形态的目的在于，提供一种能够以较高生产性来生产高品质的基板的基板处理装置、器件制造方法以及扫描曝光方法。

本发明的另一个形态的目的在于，提供一种能够安装直径不同的圆筒光罩的曝光装置、器件制造系统以及使用这种曝光装置的器件制造方法。

根据本发明的第一形态，提供一种基板处理装置，该基板处理装置具有将来自光罩的图案的光束投射至配置有基板的投影区域的投影光学系统，其中，所述光罩配置于照明光的照明区域，所述基板处理装置具有：第一支承构件，其在所述照明区域和所述投影区域中的一方区域中，以沿着以规定曲率弯曲成圆筒面状的第一面的方式来支承所述光罩和所述基板中的一方；第二支承构件，其在所述照明区域和所述投影区域中的另一方区域中，以沿着规定的第二面的方式来支承所述光罩和所述基板中的另一方；和移动机构，其使所述第一支承构件旋转，使该第一支承构件所支承的所述光罩和所述基板中的一方在扫描曝光方向上移动，并且使所述第二支承构件移动，使该第二支承构件所支承的所述光罩和所述基板中的另一方在所述扫描曝光方向上移动；所述投影光学系统将所述图案的像形成在规定的投影像面上，所述移动机构设定所述第一支承构件的移动速度以及所述第二支承构件的移动速度，使所述图案的投影像面和所述基板的曝光面中的曲率较大的面或者成为平面一侧的移动速度相对小于另一方的移动速度。

根据本发明的第二形态，提供一种器件制造方法，该器件制造方法包括使用第一形态所述的基板处理装置来在所述基板上形成所述光罩的图案；和向所述基板处理装置供给所述基板。

根据本发明的第三形态，提供一种扫描曝光方法，该扫描曝光方法将形成于以规定的曲率半径弯曲成圆筒状的光罩的一面的图案经由投影光学系统投影至被支承为圆筒状或者平面状的柔性基板的表面，并且一边使光罩沿着弯曲的一面以规定的速度移动，一边使基板沿着被支承为圆筒状或者平面状的基板的表面以规定的速度移动，在基板上对基于投影光学系统的图案的投影像进行扫描曝光时，在将以最佳聚焦状态形成有基于投影光学系统的图案的投影像的投影像面的曲率半径设为Rm，将被支承为圆筒状或者平面状的基板的表面的曲率半径设为Rp，将通过光罩的移动而沿着投影像面移动的图案像的移动速度设为Vm，将沿着基板的表面的规定的速度设为 Vp时，在Rm＜Rp的情况下设定为Vm＞Vp，在Rm＞Rp的情况下设定为Vm＜Vp。

根据本发明的第四形态，提供一种曝光装置，该曝光装置具有：照明光学系统，其将照明光传导至圆筒光罩，该圆筒光罩在相对于规定的轴线以规定的曲率半径弯曲而成的曲面的外周面上具有图案；基板支承机构，其支承基板；投影光学系统，其将被所述照明光照明的所述圆筒光罩的所述图案投影至所述基板支承机构所支承的所述基板；更换机构，其更换所述圆筒光罩；和调整部，其在所述更换机构将所述圆筒光罩更换为直径不同的圆筒光罩时，对所述照明光学系统的至少一部分和所述投影光学系统的至少一部分中的至少一方进行调整。

根据本发明的第五形态，提供一种曝光装置，该曝光装置具有：光罩保持机构，其在相对于规定的轴线以规定半径弯曲成圆筒状的外周面上具有图案，以可更换的方式安装有彼此直径不同的多个圆筒光罩中的一个，并使其绕所述规定的轴线旋转；照明系统，其将照明光照射于所述圆筒光罩的图案；基板支承机构，其沿着弯曲的面或者平面支承基板，该基板通过来自被照明光照射的所述圆筒光罩的所述图案的光进行曝光；和调整部，其根据安装于所述光罩保持机构的所述圆筒光罩的直径，至少对所述规定的轴线与所述基板支承机构之间的距离进行调整。

根据本发明的第六形态，提供一种器件制造系统，该器件制造系统具有：上述的曝光装置；和向所述曝光装置供给所述基板的基板供给装置。

根据本发明的第七形态，提供一种器件制造方法，该器件制造方法包括：使用上述的曝光装置，将所述圆筒光罩的所述图案曝光于所述基板；和通过对曝光过的所述基板进行处理，来形成与所述圆筒光罩的所述图案相对应的器件。

发明效果

根据本发明的形态，能够防止因形成有图案像的投影像面与转印有图案像的基板的表面中的某一方在基板的扫描曝光方向上弯曲而产生的像位置的偏移(像位移)，并且能够增大在扫描曝光时的曝光宽度，从而能够以高生产性得到以高品质转印了图案像的基板。

采用本发明的其他形态，能够提供一种在规定的范围内即使安装有直径不同的圆筒光罩的情况下，也能够进行高品质的图案转印的曝光装置、器件制造系统以及器件制造方法。

附图说明

图1是示出第一实施方式的器件制造系统的结构的图。

图2是示出第一实施方式的曝光装置(基板处理装置)的整体结构的图。

图3是示出图2所示的曝光装置的照明区域以及投影区域的配置的图。

图4是示出图2所示的曝光装置的照明光学系统以及投影光学系统的结构的图。

图5是夸大地示出光罩上的照明光束以及投影光束的状态的图。

图6是示意地示出图4中的偏振光分束器中的照明光束以及投影光束的行进方式的图。

图7是夸大地示出光罩的图案的投影像面的移动与基板的曝光面的移动之间的关系的说明图。

图8A是示出当投影像面与曝光面的无圆周速度差时的在曝光宽度内的像的偏差量、差分量变化的一个例子的曲线图。

图8B是示出当投影像面与曝光面的有圆周速度差时的在曝光宽度内的像的偏差量、差分量变化的一个例子的曲线图。

图8C是示出当改变曝光面与投影像面的圆周速度之差时的在曝光宽度内的像的差分量变化的一个例子的曲线图。

图9是示出根据投影像面与曝光面的圆周速度有无差别而变化的图案投影像在曝光宽度内的对比度比变化的一个例子的曲线图。

图10是示出第二实施方式的曝光装置(基板处理装置)的整体结构的图。

图11是夸大地示出光罩的图案的投影像面的移动与基板的曝光面的移动之间的关系的说明图。

图12是示出在第二实施方式中的根据投影像面与曝光面的圆周速度有无差别而变化的曝光宽度内的像的偏差量变化的一个例子的曲线图。

图13A是示出光罩M上的L&S图案的投影像的光强度分布的图。

图13B是示出光罩M上的孤立线(ISO)图案的投影像的光强度分布的图。

图14是在无圆周速度差(修正前)的状态下，仿真L&S图案的投影像的对比度值和对比度比的曲线图。

图15是在有圆周速度差(修正后)的状态下，仿真L&S图案的投影像的对比度值和对比度比的曲线图。

图16是在无圆周速度差(修正前)的状态下，仿真孤立(ISO) 图案的投影像的对比度值和对比度比的曲线图。

图17是在有圆周速度差(修正后)的状态下，仿真孤立(ISO) 图案的投影像的对比度值和对比度比的曲线图。

图18是示出当相对于基板上的曝光面的移动速度来改变光罩M 的投影像面的圆周速度时的像变位量(偏差量)与曝光宽度之间的关系的曲线图。

图19是示出根据使用偏差量和分辨率求出的评价值Q1、Q2，来评价最佳的曝光宽度的仿真的一个例子的曲线图。

图20是示出第三实施方式的曝光装置(基板处理装置)的整体结构的图。

图21是示出第四实施方式的曝光装置(基板处理装置)的整体结构的图。

图22是示出光罩的图案的投影像面的移动与基板的曝光面的移动之间的关系的说明图。

图23是示出第五实施方式的曝光装置的整体结构的图。

图24是示出当将曝光装置所用的光罩更换为其他光罩时的步骤的流程图。

图25是示出奇数号的第一投影光学系统的光罩侧的视场区域的位置与偶数号的第二投影光学系统的光罩侧的视场区域的位置之间的关系的图。

图26是示出在表面上具有存储有光罩信息的信息存储部的光罩的立体图。

图27是描述了曝光条件的曝光条件设定表的示意图。

图28是基于前面的图5，概略地示出在直径不同的光罩之间的照明光束以及投影光束的状态的图。

图29是示出在更换为直径不同的光罩的情况下的编码器读头等的配置变更的图。

图30是校准装置的图。

图31是用于说明校准的图。

图32是示出使用空气轴承以能够旋转的方式支承光罩的例子的侧视图。

图33是示出使用空气轴承以能够旋转的方式支承光罩的例子的立体图。

图34是示出第六实施方式的曝光装置的整体结构的图。

图35是示出第七实施方式的曝光装置的整体结构的图。

图36是示出在反射型的圆筒光罩M的曝光装置内的支承机构的局部构造例的立体图。

图37是示出器件制造方法的流程图。

具体实施方式

一边参照附图一边对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细的说明。以下的实施方式中记载的内容并不用于限定本发明。另外，在以下记载的构成要素中包含本领域的技术人员能够容易地想到的或实质上相同的要素。而且，以下记载的构成要素能够适当组合。另外，在不脱离本发明的重点的范围内，能够对构成要素进行各种省略、替换或者变更。例如，在以下的实施方式中，虽然对将柔性显示器作为器件制造的情况进行说明，但并不限于此。作为器件，也能够制造利用铜箔等形成布线图案的布线基板、形成有多个半导体元件(晶体管、二极管等)的基板等。

[第一实施方式]

第一实施方式的对基板施加曝光处理的基板处理装置是曝光装置。另外，曝光装置组装在对曝光后的基板施加各种处理来制造器件的器件制造系统中。首先，针对器件制造系统进行说明。

＜器件制造系统＞

图1是示出第一实施方式的器件制造系统的结构的图。图1所示的器件制造系统1是制造作为器件的柔性显示器的流水线(柔性显示器制造流水线)。作为柔性显示器，例如有一种有机EL显示器等。该器件制造系统1采用所谓的辊对辊(Roll to Roll)方式，该辊对辊(Roll to Roll)方式是指从将挠性的基板P卷绕成辊状的供给用辊FR1送出该基板P，在对送出的基板P连续地施加各种处理后，将处理后的基板P作为挠性的器件卷收至回收用辊FR2。在第一实施方式的器件制造系统1中，示出从供给用辊FR1送出作为薄膜状的片材的基板P，从供给用辊FR1送出的基板P依次经过n台处理装置U1、U2、U3、U4、U5、…Un直到被卷收至回收用辊FR2为止的例子。首先，针对成为器件制造系统1的处理对象的基板P进行说明。

基板P使用例如树脂薄膜、由不锈钢等金属或者合金形成的箔 (金属薄片)等。作为树脂薄膜的材质，含有：例如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、乙烯乙烯酯共聚物树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂中的一种或者两种以上。

基板P最好选择例如热膨胀系数并不那么明显大的材料，以使得实际上能够忽视在对基板P施加的各种处理中因受热导致的变形量。热膨胀系数例如可以通过将无机填充物混合于树脂薄膜中而设定得比与工艺温度等相对应的阈值小。无机填充物例如可以是氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化硅等。另外，基板P可以是通过浮标法等制造的厚度为100μm左右的极薄玻璃的单层体，也可以是在该极薄玻璃上粘贴上述树脂薄膜、箔等而形成的层叠体。

以这种方式构成的基板P通过被卷绕成辊状而成为供给用辊 FR1，该供给用辊FR1被安装到器件制造系统1中。安装有供给用辊FR1的器件制造系统1对从供给用辊FR1送出的基板P重复进行用于制造一个器件的各种处理。因此，处理后的基板P变为多个器件相连接的状态。即，从供给用辊FR1送出的基板P变为拼版用的基板。此外，基板P可以通过预先规定的前处理来对其表面改性而使其表面活性化，或者，通过压印法等在表面形成有用于精密图案化的微小的隔壁构造(凹凸构造)。

处理后的基板P通过被卷绕成辊状作为回收用辊FR2被回收。回收用辊FR2被安装于未图示的切割装置上。安装有回收用辊FR2 的切割装置通过将处理后的基板P按每个器件进行分割(切割)来形成多个器件。就基板P的尺寸而言，例如宽度方向(作为短边的方向)的尺寸是10cm～2m左右，长度方向(作为长边的方向)的尺寸是10m以上。此外，基板P的尺寸并不限定于上述的尺寸。

在图1中采用X方向、Y方向以及Z方向正交的正交坐标系。 X方向是在水平面内连结供给用辊FR1以及回收用辊FR2的方向，是图1中的左右方向。Y方向是在水平面内与X方向正交的方向，是图1中的前后方向。Y方向作为供给用辊FR1以及回收用辊FR2 的轴向。Z方向是铅垂方向，是图1中的上下方向。

器件制造系统1具有供给基板P的基板供给装置2、对由基板供给装置2供给的基板P施加各种处理的处理装置U1～Un、将由处理装置U1～Un施加过处理的基板P回收的基板回收装置4、对器件制造系统1的各装置进行控制的上位控制装置5。

在基板供给装置2中以可旋转的方式安装有供给用辊FR1。基板供给装置2具有从所安装的供给用辊FR1送出基板P的驱动辊R1、调整基板P的在宽度方向(Y方向)上的位置的边缘位置控制器 EPC1。驱动辊R1一边夹持基板P的表背两面一边旋转，将基板P 向从供给用辊FR1朝向回收用辊FR2的搬运方向送出，由此将基板 P供给至处理装置U1～Un。此时，边缘位置控制器EPC1以使基板 P在宽度方向上的端部(边缘)的位置相对于目标位置收敛于±十几μm～几十μm左右的范围内的方式使基板P在宽度方向上移动，以修正基板P在宽度方向上的位置。

在基板回收装置4中以可旋转的方式安装有回收用辊FR2。基板回收装置4具有将处理后的基板P拉引至回收用辊FR2侧的驱动辊 R2、调整基板P的在宽度方向(Y方向)上的位置的边缘位置控制器EPC2。基板回收装置4利用驱动辊R2一边夹持基板P的表背两面一边旋转，向搬运方向拉引基板P，并且使回收用辊FR2旋转，由此来卷起基板P。此时，边缘位置控制器EPC2与边缘位置控制器 EPC1同样地修正基板P在宽度方向上的位置，以避免基板P的在宽度方向上的端部(边缘)在宽度方向产生偏差。

处理装置U1是在从基板供给装置2供给的基板P的表面上涂敷感光性功能液的涂敷装置。作为感光性功能液，使用例如光致抗蚀剂、感光性硅烷偶联剂(例如感光性亲疏水性改性剂、感光性电镀还原剂等)、UV固化树脂溶液等。处理装置U1从基板P的搬运方向的上游侧起依次设有涂敷机构Gp1和干燥机构Gp2。涂敷机构Gp1 具有卷绕有基板P的压印辊DR1、与压印辊DR1相对的涂敷辊DR2。涂敷机构Gp1在将所供给的基板P卷绕于压印辊DR1的状态下，利用压印辊DR1以及涂敷辊DR2夹持基板P。然后，涂敷机构Gp1通过使压印辊DR1以及涂敷辊DR2旋转，一边使基板P向搬运方向移动，一边利用涂敷辊DR2涂敷感光性功能液。干燥机构Gp2通过吹出热风或者干燥的空气等干燥用空气，以去除感光性功能液中含有的溶质(溶剂或者水)，使涂敷有感光性功能液的基板P干燥，来在基板P上形成感光性功能层。

处理装置U2是为了使形成于基板P的表面的感光性功能层稳定，将从处理装置U1搬运来的基板P加热到规定温度(例如，几 10～120℃左右)的加热装置。处理装置U2从基板P的搬运方向的上游侧依次设有加热腔室HA1和冷却腔室HA2。在加热腔室HA1 的内部设有多个辊以及多个空中转向杆(air turn bar)，多个辊以及多个空中转向杆构成基板P的搬运路径。多个辊设置为与基板P的背面侧滚动接触，多个空中转向杆设置成不与基板P的表面侧接触的状态。为了延长基板P的搬运路径，多个辊以及多个空中转向杆以形成蛇行状的搬运路径的方式配置。通过加热腔室HA1内的基板 P一边被沿着蛇行状的搬运路径搬运，一边被加热到规定温度。为了使在加热腔室HA1加热的基板P的温度与后续工序(处理装置U3) 的环境温度相一致，冷却腔室HA2将基板P冷却到环境温度。在冷却腔室HA2的内部设有多个辊，与加热腔室HA1同样地，为了延长基板P的搬运路径，多个辊以形成蛇行状的搬运路径的方式配置。通过冷却腔室HA2内的基板P一边被沿着蛇行状的搬运路径搬运，一边被冷却。在冷却腔室HA2的搬运方向上的下游侧设有驱动辊 R3，驱动辊R3一边夹持通过冷却腔室HA2的基板P一边旋转，由此来将基板P朝向处理装置U3供给。

处理装置(基板处理装置)U3是针对从处理装置U2供给的表面形成有感光性功能层的基板(感光基板)P投影曝光显示器用的电路或者布线等图案的曝光装置。详细情况在后文描述，处理装置U3 通过向反射型的光罩M照射照明光束，将照明光束被光罩M反射而得到的投影光束投影曝光于基板P上。处理装置U3具有向搬运方向的下游侧运送从处理装置U2供给的基板P驱动辊DR4、调整基板P 的在宽度方向(Y方向)上的位置的边缘位置控制器EPC3。驱动辊 DR4一边夹持基板P的表背两面一边旋转，将基板P向搬运方向的下游侧送出，由此来向在曝光位置支承基板P的旋转筒DR5供给。边缘位置控制器EPC3与边缘位置控制器EPC1同样地构成，修正基板P在宽度方向上的位置，以使在曝光位置的基板P的宽度方向成为目标位置。另外，处理装置U3具有在对曝光后的基板P赋予松弛度的状态下，向搬运方向的下游侧运送基板P的两组驱动辊DR6、 DR7。两组驱动辊DR6、DR7以在基板P的搬运方向上相隔规定的间隔的方式配置。驱动辊DR6夹持着搬运的基板P的上游侧并旋转，驱动辊DR7夹持着搬运的基板P的下游侧并旋转，由此来将基板P 供给至处理装置U4。此时，由于基板P被赋予松弛度，所以能够吸收在比驱动辊DR7更靠搬运方向的下游侧产生的搬运速度的变动，能够断绝因搬运速度的变动导致的对基板P的曝光处理的影响。另外，为了使光罩M的光罩图案的一部分的像与基板P相对地进行对位(对准)，在处理装置U3内设有检测预先形成于基板P上的对准标记等的对准显微镜AM1、AM2。

处理装置U4是对从处理装置U3搬运来的曝光后的基板P进行湿式的显影处理、无电解电镀处理等的湿式处理装置。在处理装置 U4的内部具有：沿着铅垂方向(Z方向)分层化的3个处理槽BT1、 BT2、BT3和搬运基板P的多个辊。多个辊以形成基板P依次从3 个处理槽BT1、BT2、BT3的内部通过的搬运路径的方式配置。在处理槽BT3的搬运方向上的下游侧设有驱动辊，驱动辊DR8一边夹持通过处理槽BT3后的基板P一边旋转，由此来将基板P朝向处理装置U5供给。

虽然省略图示，但是处理装置U5是对从处理装置U4搬运来的基板P进行干燥的干燥装置。处理装置U5除去在处理装置U4中被施加了湿式处理的基板P上附着的液滴，并且调整基板P的水分含量。由处理装置U5干燥的基板P再经过若干个处理装置被搬运至处理装置Un。然后，在处理装置Un进行处理后，基板P被卷起至基板回收装置4的回收用辊FR2。

上位控制装置5统筹控制基板供给装置2、基板回收装置4以及多个处理装置U1～Un。上位控制装置5控制基板供给装置2以及基板回收装置4，从基板供给装置2向基板回收装置4搬运基板P。另外，上位控制装置5一边使基板P的搬运同步，一边控制多个处理装置U1～Un，对基板P进行各种处理。

＜曝光装置(基板处理装置)＞

以下，参照图2～图5，对作为第一实施方式的处理装置U3的曝光装置(基板处理装置)的结构进行说明。图2是示出第一实施方式的曝光装置(基板处理装置)的整体结构的图。图3是示出图2 所示的曝光装置的照明区域以及投影区域的配置的图。图4是示出图2所示的曝光装置的照明光学系统以及投影光学系统的结构的图。图5是示出照射至光罩的照明光束以及从光罩射出的投影光束的状态的图。图6是示意地示出图4中的偏振光分束器中的照明光束以及投影光束的行进方式的图。以下，将处理装置U3称为曝光装置 U3。

图2所示的曝光装置U3是所谓的扫描曝光装置，一边向搬运方向搬运基板P，一边将形成于圆筒状的光罩M的外周面的光罩图案的像投影曝光在基板P的表面上。此外，在图2中采用X方向、Y 方向以及Z方向正交的正交坐标系，采用与图1同样的正交坐标系。

首先，对曝光装置U3中使用的光罩M进行说明。光罩M是例如使用金属制的圆筒体的反射型的光罩。光罩M形成为具有外周面 (圆周面)的圆筒体，该外周面(圆周面)具有以沿Y方向延伸的第一轴AX1作为中心的曲率半径Rm。光罩M的圆周面是形成有规定的光罩图案的光罩面P1。光罩面P1具有：以高效率向规定方向反射光束的高反射部以及不向规定方向反射光束或者以低效率反射的反射抑制部。光罩图案是由高反射部以及反射抑制部形成的。此处，反射抑制部只要向规定方向反射的光减少即可。因此，反射抑制部可以吸收光、透过光、或者向除了规定方向以外的方向反射光 (例如漫反射)。此处，能够利用吸收光的材料或者透过光的材料构成光罩M的反射抑制部。曝光装置U3能够使用由铝或者SUS等金属的圆筒体制作的光罩作为上述结构的光罩M。因此，曝光装置 U3能够使用低价的光罩进行曝光。

此外，光罩M可以形成有与一个显示器件相对应的面板用图案的整体或者一部分，也可以形成有与多个显示器件相对应的面板用图案。另外，光罩M可以在围绕第一轴AX1的周向上重复形成有多个面板用图案，也可以在与第一轴AX1平行的方向上重复形成有多个小型的面板用图案。而且，光罩M也可以形成有第一显示器件的面板用图案以及尺寸等与第一显示器件不同的第二显示器件的面板用图案。另外，光罩M只要具有以第一轴AX1为中心的曲率半径为 Rm的圆周面即可，并不限定于圆筒体的形状。例如，光罩M也可以是具有圆周面的圆弧状的板材。另外，光罩M还可以是薄板状的，可以使薄板状的光罩M弯曲并具有圆周面。

接着，对图2所示的曝光装置U3进行说明。曝光装置U3在上述的驱动辊DR4、DR6、DR7、旋转筒DR5、边缘位置控制器EPC3 以及对准显微镜AM1、AM2的基础上，还具有：光罩保持机构11、基板支承机构12、照明光学系统IL、投影光学系统PL、下位控制装置16。曝光装置U3将从光源装置13射出的照明光经由照明光学系统IL和投影光学系统PL的一部分照射于光罩保持机构11所支承的光罩M的图案面P1，将被光罩M的图案面P1反射的投影光束(成像光)经由投影光学系统PL投射于基板支承机构12所支承的基板 P。

下位控制装置16控制曝光装置U3的各部分，使各部分进行处理。下位控制装置16可以是器件制造系统1的上位控制装置5的一部分或者全部。另外，下位控制装置16也可以由上位控制装置5控制，是与上位控制装置5不同的其他装置。下位控制装置16例如具有计算机。

光罩保持机构11具有：保持光罩M的圆筒滚筒(也称为光罩保持筒)21、使圆筒滚筒21旋转的第一驱动部22。圆筒滚筒21以光罩M的第一轴AX1为旋转中心的方式来保持光罩M。第一驱动部 22与下位控制装置16连接，并以第一轴AX1为旋转中心来使圆筒滚筒21旋转。

此外，在光罩保持机构11的圆筒滚筒21的外周面由高反射部和低反射部直接形成光罩图案，但是不限于该结构。作为光罩保持机构11的圆筒滚筒21也可以仿照其外周面来卷绕并保持薄板状的反射型光罩M。另外，作为光罩保持机构11的圆筒滚筒21还可以以可安装拆卸的方式将预先以半径Rm弯曲成圆弧状的板状的反射型光罩M保持于圆筒滚筒21的外周面。

基板支承机构12具有对基板P进行支承的基板支承筒25(图1 中的旋转筒DR5)、使基板支承筒25旋转的第二驱动部26、一对空中转向杆ATB1、ATB2以及一对导辊27、28。基板支承筒25形成为具有外周面(圆周面)的圆筒形状，该外周面(圆周面)具有以在Y方向上延伸的第二轴AX2作为中心的曲率半径Rp。此处，第一轴AX1与第二轴AX2相互平行，以从第一轴AX1以及第二轴 AX2通过的面作为中心面CL。基板支承筒25的圆周面的一部分成为支承基板P的支承面P2。即，基板支承筒25通过将基板P卷绕于其支承面P2上来将基板P支承为弯曲成圆筒面状。第二驱动部 26与下位控制装置16连接，以第二轴AX2为旋转中心来使基板支承筒25旋转。一对空中转向杆ATB1、ATB2和一对导辊27、28隔着基板支承筒25分别设于基板P的搬运方向的上游侧以及下游侧。导辊27将从驱动辊DR4搬运来的基板P经由空中转向杆ATB1引导至基板支承筒25，导辊28将经由基板支承筒25从空中转向杆 ATB2搬运来的基板P引导至驱动辊DR6。

基板支承机构12通过利用第二驱动部26使基板支承筒25旋转，来一边利用基板支承筒25的支承面P2支承导入了基板支承筒25的基板P，一边以规定速度在长条方向(X方向)上运送该导入了基板支承筒25的基板P。

此时，与第一驱动部22以及第二驱动部26连接的下位控制装置16通过使圆筒滚筒21和基板支承筒25以规定的旋转速度比同步旋转，将形成于光罩M的光罩面P1的光罩图案的像连续地重复投影曝光在卷绕于基板支承筒25的支承面P2的基板P的表面(仿照圆周面而弯曲的面)上。曝光装置U3的第一驱动部22以及第二驱动部26为本实施方式的移动机构。

光源装置13射出照射光罩M的照明光束EL1。光源装置13具有光源31和导光构件32。光源31是射出规定的波长的光的光源。光源31例如是水银灯等灯光源、激光二极管或者发光二极管(LED) 等。光源31射出的照明光例如是从灯光源射出的亮线(g线，h线， i线)、KrF准分子激光(波长248nm)等远紫外光(DUV光)、 ArF准分子激光(波长193nm)等。此处，光源31优选射出含有比 i线(365nm的波长)的波长短的光的照明光束EL1。作为如这样的照明光束EL1，能够使用从YAG激光器(三次谐波激光器)射出的激光(355nm的波长)、从YAG激光器(四次谐波激光器)射出的激光(266nm的波长)或者从KrF准分子激光器射出的激光(248nm 的波长)等。

导光构件32将从光源31射出的照明光束EL1传导至照明光学系统IL。导光构件32由光纤或者利用反射镜的中继模组等构成。另外，导光构件32在设有多个照明光学系统IL的情况下，将来自光源31的照明光束EL1分割成多个，将多个照明光束EL1传导至多个照明光学系统IL。本实施方式的导光构件32将从光源31射出的照明光束EL1作为规定的偏振状态的光入射至偏振光分束器PBS。偏振光分束器PBS为了对光罩M进行落射照明而设于光罩M与投影光学系统PL之间，将作为S偏振光的直线偏振光的光束反射，使作为P偏振光的直线偏振光的光束透射。因此，光源装置13射出入射至偏振光分束器PBS的照明光束EL1变为直线偏振光(S偏振光) 的光束的照明光束EL1。光源装置13向偏振光分束器PBS射出波长以及相位一致的偏振光激光。例如，光源装置13在从光源31射出的光束是偏振的光的情况下，使用偏振面保持光纤作为导光构件32 在维持从光源装置13输出的激光的偏振状态下进行导光。另外，例如，也可利用光纤引导从光源31输出的光束，利用偏振片使从光纤输出的光产生偏振。即光源装置13在随机偏振光的光束被引导的情况下，可利用偏振片使随机偏振光的光束偏振。另外，光源装置13 也可以通过利用透镜等的中继光学系统来引导从光源31输出的光束。

此处，如图3所示，第一实施方式的曝光装置U3是假定所谓的多透镜方式的曝光装置。此外，在图3中图示出了，从-Z侧观察到的圆筒滚筒21所保持的光罩M上的照明区域IR的俯视图(图3的左图)、从+Z侧观察到的基板支承筒25所支承的基板P上的投影区域PA的俯视图(图3的右图)。图3的附图标记Xs示出圆筒滚筒21以及基板支承筒25的移动方向(旋转方向)。多透镜方式的曝光装置U3向光罩M上的多个(在第一实施方式中例如是6个) 的照明区域IR1～IR6分别照射照明光束EL1，将各照明光束EL1在各照明区域IR1～IR6被反射得到的多个投影光束EL2投影曝光在基板P上的多个(在第一实施方式中例如是6个)的投影区域PA1～ PA6。

首先，对利用照明光学系统IL照明的多个照明区域IR1～IR6 进行说明。如图3所示，多个照明区域IR1～IR6隔着中心面CL，在旋转方向的上游侧的光罩M上配置第一照明区域IR1、第三照明区域IR3以及第五照明区域IR5，在旋转方向的下游侧的光罩M上配置第二照明区域IR2、第四照明区域IR4以及第六照明区域IR6。各照明区域IR1～IR6是呈具有沿着光罩M的轴向(Y方向)延伸的平行的短边以及长边的细长的梯形的区域。此时，梯形的各照明区域IR1～IR6为其短边位于中心面CL侧且其长边位于外侧的区域。第一照明区域IR1、第三照明区域IR3以及第五照明区域IR5在轴向上相隔规定的间隔来配置。另外，第二照明区域IR2、第四照明区域 IR4以及第六照明区域IR6在轴向上相隔规定的间隔来配置。此时，第二照明区域IR2在轴向上配置在第一照明区域IR1与第三照明区域IR3之间。同样地，第三照明区域IR3在轴向上配置在第二照明区域IR2与第四照明区域IR4之间。第四照明区域IR4在轴向上配置在第三照明区域IR3与第五照明区域IR5之间。第五照明区域IR5 在轴向上配置在第四照明区域IR4与第六照明区域IR6之间。各照明区域IR1～IR6以当围绕光罩M的周向(X方向)时，在Y方向上相邻的梯形的照明区域的斜边部的三角部之间相互重合的方式 (重叠的方式)配置。此外，在第一实施方式中，各照明区域IR1～ IR6为梯形的区域，但也可以是长方形状的区域。

另外，光罩M具有形成有光罩图案的图案形成区域A3和不形成光罩图案的非图案形成区域A4。非图案形成区域A4是吸收照明光束EL1的不易反射的区域，配置为以框状围绕图案形成区域A3。第一～第六照明区域IR1～IR6配置为涵盖图案形成区域A3的Y 方向的整个宽度。

照明光学系统IL与多个照明区域IR1～IR6相对应地设有多个 (在第一实施方式中例如是6个)。多个照明光学系统(分割照明光学系统)IL1～IL6中分别射入来自光源装置13的照明光束EL1。各照明光学系统IL1～IL6分别将从光源装置13入射的各照明光束 EL1传导至各照明区域IR1～IR6。即，第一照明光学系统IL1将照明光束EL1传导至第一照明区域IR1，同样地，第二～第六照明光学系统IL2～IL6将照明光束EL1传导至第二～第六照明区域IR2～ IR6。多个照明光学系统IL1～IL6隔着中心面CL，在配置有第一、第三、第五照明区域IR1、IR3、IR5的一侧(图2的左侧)配置第一照明光学系统IL1、第照明光学系统IL3以及第五照明光学系统 IL5。第一照明光学系统IL1、第三照明光学系统IL3以及第五照明光学系统IL5在Y方向上相隔规定的间隔来配置。另外，多个照明光学系统IL1～IL6隔着中心面CL，在配置有第二、第四、第六照明区域IR2、IR4、IR6的一侧(图2的右侧)配置第二照明光学系统IL2、第四照明光学系统IL4以及第六照明光学系统IL6。第二照明光学系统IL2、第四照明光学系统IL4以及第六照明光学系统IL6 在Y方向上相隔规定的间隔来配置。此时，第二照明光学系统IL2 在轴向上配置在第一照明光学系统IL1与第三照明光学系统IL3之间。同样地，第三照明光学系统IL3、第四照明光学系统IL4、第五照明光学系统IL5在轴向上配置在第二照明光学系统IL2与第四照明光学系统IL4之间、第三照明光学系统IL3与第五照明光学系统 IL5之间、第四照明光学系统IL4与第六照明光学系统IL6之间。另外，第一照明光学系统IL1、第三照明光学系统IL3以及第五照明光学系统IL5与第二照明光学系统IL2、第四照明光学系统IL4 以及第六照明光学系统IL6配置为当从Y方向观察时是对称的。

接着，参照图4，对各照明光学系统IL1～IL6进行说明。此外，由于各照明光学系统IL1～IL6是同样的结构，所以以第一照明光学系统IL1(以下，仅称为照明光学系统IL)为例来进行说明。

为了以均匀的照度照射照明区域IR(第一照明区域IR1)，照明光学系统IL使来自光源装置13的照明光束EL1对光罩M上的照明区域IR进行柯勒(Kohler)照明。另外，照明光学系统IL是利用偏振光分束器PBS的落射照明系统。照明光学系统IL从来自光源装置13的照明光束EL1的入射侧依次具有照明光学模组ILM、偏振光分束器PBS以及1/4波片41。

如图4所示，照明光学模组ILM从照明光束EL1的入射侧依次包含准直透镜51、复眼透镜52、多个聚光透镜53、柱面透镜54、照明视场光阑55以及多个中继透镜56，并设置在第一光轴BX1上。

准直透镜51入射有从导光构件32射出的光，照射复眼透镜52 的入射侧的面整体。

复眼透镜52设于准直透镜51的射出侧。复眼透镜52的射出侧的面的中心配置于第一光轴BX1上。复眼透镜52生成将来自准直透镜51的照明光束EL1分割成多个点光源像的面光源像。照明光束 EL1由该面光源像生成。此时，生成点光源像的复眼透镜52的射出侧的面通过从复眼透镜52经由照明视场光阑55到后述的投影光学系统PL的第一凹面镜72的各种透镜，配置为与第一凹面镜72的反射面所在的光瞳面达到光学共轭。

聚光透镜53设于复眼透镜52的射出侧。聚光透镜53的光轴配置于第一光轴BX1上。聚光透镜53使来自形成于复眼透镜52的射出侧的多个点光源像各自的光在照明视场光阑55上重叠，以均匀的照度分布照射照明视场光阑55。照明视场光阑55具有与图3所示的照明区域IR相似的梯形或者长方形的矩形状的开口部，该开口部的中心配置于第一光轴BX1上。通过设于从照明视场光阑55至光罩M 的光路中的中继透镜56、偏振光分束器PBS、1/4波片41，使得照明视场光阑55的开口部配置为与光罩M上的照明区域IR具有光学共轭的关系。中继透镜56使从照明视场光阑55的开口部透射的照明光束EL1入射至偏振光分束器PBS。在聚光透镜53的射出侧的与照明视场光阑55邻接的位置设有柱面透镜54。柱面透镜54是入射侧呈平面且射出侧呈圆筒透镜面的平凸柱面透镜。柱面透镜54的光轴配置于第一光轴BX1上。柱面透镜54使照射光罩M上的照明区域IR的照明光束EL1的各主光线收敛于XZ面内，在Y方向上呈平行状态。

偏振光分束器PBS配置在照明光学模组ILM与中心面CL之间。偏振光分束器PBS在波阵面分割面使作为S偏振光的直线偏振光的光束反射，使作为P偏振光的直线偏振光的光束透射。此处，若将入射至偏振光分束器PBS的照明光束EL1设为S偏振光的直线偏振光，则照明光束EL1被偏振光分束器PBS的波阵面分割面反射，从 1/4波片41透射而变为圆偏振光并照射光罩M上的照明区域IR。被光罩M上的照明区域IR反射的投影光束EL2通过再次透射1/4波片 41而从圆偏振光转换成直线P偏振光，透过偏振光分束器PBS的波阵面分割面射向投影光学系统PL。偏振光分束器PBS优选对入射至波阵面分割面的照明光束EL1的大部分进行反射，并且使投影光束 EL2的大部分透射。在偏振光分束器PBS的波阵面分割面上的偏振光分离特性由消光比来表示，由于该消光比还根据朝向波阵面分割面的光线的入射角而变化，所以为了在实际应用中对成像性能的影响不会成为问题，波阵面分割面的特性还考虑照明光束EL1、投影光束EL2的NA(数值孔径)来进行设计。

图5是在XZ面(与第一轴AX1垂直的平面)内夸张地示出照射至光罩M上的照明区域IR的照明光束EL1和被照明区域IR反射的投影光束EL2的状态的图。如图5所示，上述照明光学系统IL以使被光罩M的照明区域IR反射的投影光束EL2的主光线成为远心 (平行系统)的方式，将照射至光罩M的照明区域IR的照明光束 EL1的主光线在XZ面(与轴AX1垂直的平面)内有意识地设置为非远心状态，在YZ平面(与中心面CL平行)内设置为远心状态。照明光束EL1的这种特性是图4中所示的柱面透镜54赋予的。具体地，当设定从光罩面P1上的照明区域IR的周向的中央点Q1通过并朝向第一轴AX1的线，与光罩面P1的半径Rm的1/2圆的交点Q2 时，以从照明区域IR通过的照明光束EL1的各主光线在XZ面上朝向交点Q2的方式，设定柱面透镜54的凸柱透镜面的曲率。像这样，在照明区域IR内被反射的投影光束EL2的各主光线在XZ面内变为与通过第一轴AX1、点Q1、交点Q2的直线平行(远心)的状态。

接着，对利用投影光学系统PL进行投影曝光的多个投影区域(曝光区域)PA1～PA6进行说明。如图3所示，基板P上的多个投影区域PA1～PA6与光罩M上的多个照明区域IR1～IR6相对应地配置。即，基板P上的多个投影区域PA1～PA6隔着中心面CL，在搬运方向的上游侧的基板P上配置第一投影区域PA1、第三投影区域PA3 以及第五投影区域PA5，在搬运方向的下游侧的基板P上配置第二投影区域PA2、第四投影区域PA4以及第六投影区域PA6。各投影区域PA1～PA6是呈具有沿着基板P的宽度方向(Y方向)延伸的短边以及长边的细长的梯形(矩形)的区域。此时，梯形的各投影区域PA1～PA6是其短边位于中心面CL侧且其长边位于外侧的区域。第一投影区域PA1、第三投影区域PA3以及第五投影区域PA5 在宽度方向上相隔规定的间隔来配置。另外，第二投影区域PA2、第四投影区域PA4以及第六投影区域PA6在宽度方向上相隔规定的间隔来配置。此时，第二投影区域PA2在轴向上配置在第一投影区域PA1与第三投影区域PA3之间。同样地，第三投影区域PA3在轴向上配置在第二投影区域PA2与第四投影区域PA44之间。第四投影区域PA4在轴向上配置于第三投影区域PA3与第五投影区域PA5 之间。第五投影区域PA5在轴向上配置于第四投影区域PA4与第六投影区域PA6之间。各投影区域PA1～PA6与各照明区域IR1～IR6 同样地，以在Y方向上相邻的梯形的投影区域PA的斜边部的三角部之间在基板P的搬运方向上重合的方式(重叠的方式)配置。此时，投影区域PA成为使得在相邻的投影区域PA的重复区域的曝光量与在不重复的区域的曝光量实质上相同的形状。而且，第一～第六投影区域PA1～PA6配置成涵盖在基板P上曝光的曝光区域A7 的Y方向上的整个宽度。

此处，在图2中，当在XZ面内观察时，光罩M上的照明区域 IR1(以及IR3、IR5)的中心点到照明区域IR2(以及IR4，IR6)的中心点的周长被设定为：与从仿照支承面P2的基板P上的投影区域 PA1(以及PA3、PA5)的中心点到第二投影区域PA2(以及PA4、 PA6)的中心点的周长实质上相等。

投影光学系统PL与多个投影区域PA1～PA6相对应地设有多个

(在第一实施方式中例如是6个)。多个投影光学系统(分割投影光学系统)PL1～PL6中，分别射入从多个照明区域IR1～IR6反射的多个投影光束EL2。各投影光学系统PL1～PL6将被光罩M反射的各投影光束EL2分别传导至各投影区域PA1～PA6。即，第一投影光学系统PL1将来自第一照明区域IR1的投影光束EL2传导至第一投影区域PA1，同样地，第二～第六投影光学系统PL2～PL6将来自第二～第六照明区域IR2～IR6的各投影光束EL2传导至第二～第六投影区域PA2～PA6。多个投影光学系统PL1～PL6隔着中心面CL，在配置有第一、第三、第五投影区域PA1、PA3、PA5 的一侧(图2的左侧)配置第一投影光学系统PL1、第三投影光学系统PL3以及第五投影光学系统PL5。第一投影光学系统PL1、第三投影光学系统PL3以及第五投影光学系统PL5在Y方向上相隔规定的间隔来配置。另外，多个投影光学系统PL1～PL6隔着中心面CL，在配置有第二、第四、第六投影区域PA2、PA4、PA6的一侧(图2的右侧)配置第二投影光学系统PL2、第四投影光学系统 PL4以及第六投影光学系统PL6。第二投影光学系统PL2、第四投影光学系统PL4以及第六投影光学系统PL6在Y方向上相隔规定的间隔来配置。此时，第二投影光学系统PL2在轴向上配置在第一投影光学系统PL1与第三投影光学系统系统PL3之间。同样地，第三投影光学系统PL3、第四投影光学系统PL4、第五投影光学系统 PL5在轴向上配置在第二投影光学系统PL2与第四投影光学系统 PL4之间、第三投影光学系统PL3与第五投影光学系统PL5之间、第四投影光学系统PL4与第六投影光学系统PL6之间。另外，第一投影光学系统PL1、第三投影光学系统PL3以及第五投影光学系统 PL5与第二投影光学系统PL2、第四投影光学系统PL4以及第六投影光学系统PL6配置为当从Y方向观察时是对称的。

再次参照图4，针对各投影光学系统PL1～PL6进行说明。此外，由于各投影光学系统PL1～PL6是同样的结构，所以以第一投影光学系统PL1(以下，仅称为投影光学系统PL)作为例子进行说明。

投影光学系统PL将光罩M上的照明区域IR(第一照明区域IR1) 上的光罩图案的像投影在基板P上的投影区域PA。投影光学系统 PL从来自光罩M的投影光束EL2的入射侧依次具有上述1/4波片 41、上述的偏振光分束器PBS以及投影光学模组PLM。

1/4波片41以及偏振光分束器PBS可以与照明光学系统IL兼用。换言之，照明光学系统IL以及投影光学系统PL共用1/4波片41以及偏振光分束器PBS。

如图7所示，被照明区域IR(参照图3)反射的投影光束EL2 是各主光线相互平行的远心的光束，并入射至图2所示的投影光学系统PL。作为被照明区域IR反射的圆偏振光的投影光束EL2在被 1/4波片41从圆偏振光转换为直线偏振光(P偏振光)后，入射至偏振光分束器PBS。入射至偏振光分束器PBS的投影光束EL2从偏振光分束器PBS透射之后，入射至图4所示的投影光学模组PLM。

作为一个例子，偏振光分束器PBS在XZ面内贴合两个三角形的棱镜(石英制)，或者通过光学接触件来接触保持，整体上呈矩形状。为了有效地进行偏振光分离，在该贴合表面上形成含有氧化铪等的多层膜。而且，将来自光罩M的投影光束EL2入射的偏振光分束器PBS的面和将该投影光束EL2向投影光学系统PL的第一偏转构件70的第一反射面P3射出的面设为相对于投影光束EL2的主光线垂直。而且，照明光束EL1入射至的偏振光分束器PBS的面设定为与照明光学系统IL的第一光轴BX1(参照图4)垂直。此外，在因使用粘合剂而担心对紫外线或者激光的耐受性的情况下，偏振光分束器PBS的贴合表面应用不使用粘合剂的光学接触件的接合。

被照明区域IR反射的投影光束EL2是远心的光束，入射至投影光学系统PL。作为被照明区域IR反射的圆偏振光的投影光束EL2 在被1/4波片41从圆偏振光转换为直线偏振光(P偏振光)后，入射至偏振光分束器PBS。入射至偏振光分束器PBS的投影光束EL2 在从偏振光分束器PBS透射之后，入射至投影光学模组PLM。

投影光学模组PLM与照明光学模组ILM相对应地设置。即，第一投影光学系统PL1的投影光学模组PLM将由第一照明光学系统 IL1的照明光学模组ILM照明的第一照明区域IR1的光罩图案的像投影在基板P上的第一投影区域PA1。同样地，第二～第六投影光学系统PL2～PL6的投影光学模组PLM将由第二～第六照明光学系统IL2～IL6的投影光学模组ILM照明的第二～第六照明区域IR2～ IR6的光罩图案的像投影在基板P上的第二～第六投影区域PA2～ PA6。

如图4所示，投影光学模组PLM具有使照明区域IR上的光罩图案的像成像于中间像面P7的第一光学系统61、使由第一光学系统61成像的中间像的至少一部分再成像于基板P的投影区域PA的第二光学系统62、以及配置于形成有中间像的中间像面P7的投影视场光阑63。另外，投影光学模组PLM还具有焦点修正光学构件 64、像偏移用光学构件65、倍率修正用光学构件66、旋转修正机构67以及偏振调整机构(偏振调整单元)68。

第一光学系统61以及第二光学系统62是例如使戴森(Dyson) 系统变形而得到的远心的反射折射光学系统。第一光学系统61的光轴(以下，称为第二光轴BX2)与中心面CL实质上正交。第一光学系统61具有第一偏转构件70、第一透镜组71、第一凹面镜72。第一偏转构件70是具有第一反射面P3与第二反射面P4的三角棱镜。第一反射面P3是反射来自偏振光分束器PBS的投影光束EL2，使反射的投影光束EL2通过第一透镜组71而入射至第一凹面镜72 的面。第二反射面P4是使被第一凹面镜72反射的投影光束EL2通过第一透镜组71而入射，并将入射的投影光束EL2向投影视场光阑 63反射的面。第一透镜组71包含各种透镜，各种透镜的光轴配置于第二光轴BX2上。第一凹面镜72配置在第一光学系统61的光瞳面上，设定为与由复眼透镜52生成的多个点光源像具有光学共轭的关系。

来自偏振光分束器PBS的投影光束EL2被第一偏转构件70的第一反射面P3反射，从第一透镜组71的上半部分的视场区域通过而入射至第一凹面镜72。入射至第一凹面镜72的投影光束EL2被第一凹面镜72反射，并从第一透镜组71的下半部分的视场区域通过而入射至第一偏转构件70的第二反射面P4。入射至第二反射面P4 的投影光束EL2被第二反射面P4反射，从焦点修正光学构件64以及像偏移用光学构件65通过而入射至投影视场光阑63。

投影视场光阑63具有规定投影区域PA的形状的开口。即，投影视场光阑63的开口的形状来规定投影区域PA的实际上的形状。因此，能够在将照明光学系统IL内的照明视场光阑55的开口的形状设为与投影区域PA的实际上的形状相似的梯形的情况下，省略投影视场光阑63。

第二光学系统62是与第一光学系统61同样的结构，隔着中间像面P7与第一光学系统61对称地设置。第二光学系统62的光轴(以下，称为第三光轴BX3)与中心面CL实质上正交，与第二光轴BX2 平行。第二光学系统62具有第二偏转构件80、第二透镜组81、第二凹面镜82。第二偏转构件80具有第三反射面P5和第四反射面P6。第三反射面P5是使来自投影视场光阑63的投影光束EL2反射，并使反射后的投影光束EL2从第二透镜组81通过而入射至第二凹面镜 82的面。第四反射面P6是使被第二凹面镜82反射的投影光束EL2 从第二透镜组81通过而入射，并使入射的投影光束EL2向投影区域 PA反射的面。第二透镜组81包含各种透镜，各种透镜的光轴配置于第三光轴BX3上。第二凹面镜82配置于第二光学系统62的光瞳面上，并设定为与成像于第一凹面镜72的多个点光源像具有光学共轭的关系。

来自投影视场光阑63的投影光束EL2被第二偏转构件80的第三反射面P5反射，从第二透镜组81的上半部分的视场区域通过而入射至第二凹面镜82。入射至第二凹面镜82的投影光束EL2被第二凹面镜82反射，从第二透镜组81的下半部分的视场区域通过而入射至第二偏转构件80的第四反射面P6。入射至第四反射面P6的投影光束EL2被第四反射面P6反射，从倍率修正用光学构件66通过而投射至投影区域PA。由此，照明区域IR上的光罩图案的像以等倍率(×1)投影于投影区域PA。

焦点修正光学构件64配置在第一偏转构件70与投影视场光阑 63之间。焦点修正光学构件64调整投影至基板P上的光罩图案的像的聚焦状态。焦点修正光学构件64是例如使两片楔状的棱镜反向(在图4中在X方向上反向)而重合成整体透明的平行平板而成的。通过使该一对棱镜在不改变彼此相对的面之间的间隔的状态下沿斜面方向滑动，使得作为平行平板的厚度可变。由此，对第一光学系统 61的有效的光路长度进行微调，并对形成于中间像面P7以及投影区域PA的光罩图案的像的聚焦状态进行微调。

像偏移用光学构件65配置在第一偏转构件70与投影视场光阑 63之间。像偏移用光学构件65在像面内以能够移动投影至基板P 上的光罩图案的像的方式进行调整。像偏移用光学构件65由图4的在XZ面内可倾斜的透明的平行平板玻璃和图4的在YZ面内可倾斜的透明的平行平板玻璃构成。通过调整这两片平行平板玻璃各自的倾斜量，能够使形成于中间像面P7以及投影区域PA的光罩图案的像在X方向或者Y方向上微量偏移。

倍率修正用光学构件66配置在第二偏转构件80与基板P之间。倍率修正用光学构件66例如构成为，将凹透镜、凸透镜、凹透镜这 3片以规定间隔配置于同轴，固定前后的凹透镜，使中间的凸透镜在光轴(主光线)方向上移动。由此，形成于投影区域PA的光罩图案的像一边维持远心的成像状态，一边各向同性地微量放大或者缩小。此外，构成倍率修正用光学构件66的3片透镜组的光轴以与投影光束EL2的主光线平行的方式在XZ面内倾斜。

旋转修正机构67例如利用致动器(省略图示)，使第一偏转构件70绕与Z轴平行的轴微量旋转。该旋转修正机构67通过第一偏转构件70的旋转，能够使形成于中间像面P7的光罩图案的像在该中间像面P7内微量旋转。

偏振调整机构68例如利用致动器(省略图示)，使1/4波片41 绕与板面正交的轴旋转来调整偏振方向。偏振调整机构68通过使1/4 波片41旋转，能够对投射至投影区域PA的投影光束EL2的照度进行调整。

在以这种方式构成的投影光学系统PL中，来自光罩M的投影光束EL2从照明区域IR以远心的状态(各主光线相互平行的状态) 射出，并通过1/4波片41以及偏振光分束器PBS而入射至第一光学系统61。入射至第一光学系统61的投影光束EL2被第一光学系统 61的第一偏转构件70的第一反射面(平面镜)P3反射，并从第一透镜组71通过被第一凹面镜72反射。被第一凹面镜72反射的投影光束EL2再次从第一透镜组71通过而被第一偏转构件70的第二反射面(平面镜)P4反射，并透射过焦点修正光学构件64以及像偏移用光学构件65而入射至投影视场光阑63。从投影视场光阑63通过的投影光束EL2被第二光学系统62的第二偏转构件80的第三反射面(平面镜)P5反射，从第二透镜组81通过而被第二凹面镜82反射。被第二凹面镜82反射的投影光束EL2再次从第二透镜组81通过而被第二偏转构件80的第四反射面(平面镜)P6反射，入射至倍率修正用光学构件66。从倍率修正用光学构件66射出的投影光束 EL2入射至基板P上的投影区域PA，将显现在照明区域IR内的光罩图案的像以等倍率(×1)投影于投影区域PA。

在本实施方式中，第一偏转构件70的第二反射面(平面镜)P4 和第二偏转构件80的第三反射面(平面镜)P5成为相对于中心面 CL(或者光轴BX2、BX3)倾斜45°的面，而第一偏转构件70的第一反射面(平面镜)P3和第二偏转构件80的第四反射面(平面镜) P6设为与中心面CL(或者光轴BX2、BX3)成除了45°以外的角度。当将在图5中通过点Q1、交点Q2、第一轴AX1的直线与中心面CL所成的角度设置为θ°时，将第一偏转构件70的第一反射面 P3相对于中心面CL(或者光轴BX2)的角度α°(绝对值)决定为α°＝45°+θ°/2的关系。同样地，当将沿着基板支承筒25的外周面的周向通过投影区域PA内的中心点的投影光束EL2的主光线与中心面CL在ZX平面内的角度设置为ε°时，将在第二偏转构件80 的第四反射面P6相对于中心面CL(或者光轴BX2)的角度β°(绝对值)决定为β°＝45°+ε°/2的关系。此外，角度ε根据投影光学系统PL的光罩M侧、基板P侧的结构上的尺寸、偏振光分束器 PBS等尺寸、照明区域IR或者投影区域PA的周向上的尺寸等而不同，但设定为10°～30°左右。

＜光罩的图案的投影像面与基板的曝光面之间的关系＞

图7是夸大地示出光罩M的圆筒状的图案面P1的投影像面Sm 与支承为圆筒状的基板P的曝光面Sp之间的关系的说明图。接着，参照图7，对第一实施方式的曝光装置U3中的光罩的图案的投影像面与基板的曝光面之间的关系进行说明。

曝光装置U3通过由投影光学系统PL将投影光束EL2成像，来形成光罩M的图案的投影像面Sm。投影像面Sm是光罩M的图案被成像的位置，是达到最佳聚焦的位置。此外，也可以使用除了最佳聚焦以外的位置的表面来取代投影像面Sm。例如，也可以是形成于与最佳聚焦相距规定距离的位置的面。此处，在光罩M上如上述地配置有具有曲率半径为Rm的曲面(在ZX平面上是曲线)。将投影光学系统PL的投影倍率设置为等倍率，由此，在作为投影区域 PA的周向上的尺寸的曝光宽度2A的范围内，也将投影像面Sm近似地看作是以在Y方向上延伸的中心线AX1’为中心的曲率半径为 Rm的曲面的一部分。另外，如上所述，由于基板P被圆筒形状的基板支承筒25的支承面P2保持，所以基板P的表面的曝光面Sp为曲率半径为Rp的曲面(在ZX平面中是曲线)的一部分。而且，若作为投影像面Sm的曲率中心的中心线AX1’与基板支承筒25的中心轴 AX2为彼此平行且包含在与YZ平面平行的平面KS中，则平面KS 位于曝光宽度2A的中点，而且，位于包含在半径为Rm的投影像面 Sm与半径为Rp的曝光面Sp相切的Y方向上延伸的切线Cp在内的位置。此外，为了便于说明，曝光面Sp的半径Rp与投影像面Sm 的半径Rm设定为Rp＞Rm的关系。

此处，保持光罩M的圆筒滚筒21由第一驱动部22驱动而以角速度ωm旋转，支承基板P(曝光面Sp)的基板支承筒25由第二驱动部26驱动而以角速度ωp旋转。另外，将与平面KS正交且包含投影像面Sm与曝光面Sp的切线Cp在内的面作为基准面HP。假定该基准面HP与XY面平行，并且基准面HP在X方向上以假想的移动速度V(匀速)移动。该移动速度V与投影像面Sm以及曝光面 Sp在周向上的移动速度(圆周速度)一致。本实施方式的曝光区域 (投影区域PA)在与基准面HP平行的方向上，将该投影像面Sm 与曝光面Sp的切线Cp作为中心，将宽度2A作为宽度。即，曝光区域(投影区域PA)是包含在基准面HP的移动方向上，从投影像面Sm与曝光面Sp的切线Cp到分别向+X方向和-X方向移动了距离 A的位置为止的区域。

由于投影像面Sm通过在曲率半径Rm的面上以角速度ωm旋转而成，所以位于切线Cp上的投影像面Sm上的特定点在经过时间t 后仅旋转θm＝ωm·t。因此，当在基准面HP上观察时，该特定点位于仅向+X方向移动Xm＝Rm·Sin(θm)的点Cp1。另一方面，当位于切线Cp上的上述特定点沿着基准面HP以移动速度V直线移动时，该特定点在经过时间t后位于仅向+X方向移动V·t的点Cp0。因此，在切线Cp上的特定点沿着投影像面Sm移动时与在沿着基准面HP直线移动时的经过时间t后的X方向上的移动量的偏差量Δ1 是Δ1＝V·t-Xm＝V·t-Rm·Sin(θm)。

同样地，由于曝光面Sp通过在曲率半径Rp的面上以角速度ωp 旋转而成，所以当在基准面HP上观察时，位于切线Cp上的曝光面 Sp上的特定点在经过时间t后仅旋转θp＝ωp·t。因此，该曝光面 Sp上的特定点位于仅向+X方向移动Xp＝Rp·Sin(θp)的点Cp2。因此，在切线Cp上的特定点沿着曝光面Sp移动时与在沿着基准面 HP直线移动时的经过时间t后的X方向上的移动量的偏差量Δ2是Δ2＝V·t-Xp＝V·t-Rp·Sin(θp)。上述的偏差量Δ1、Δ2也称为当将圆筒面上的点投影在平面(基准面HP)上时的射影误差。如先前在图5中说明的那样，在本实施方式中，在图7所示的曝光宽度 2A的投影区域PA内，光罩M的图案的投影像以远心的状态被投影至曝光面Sp。即，在XZ面内，投影像面Sm上的各点沿着与平面 KS平行的线(与基准面HP垂直的线)投影到曝光面Sp上。因此，与基准面HP上的点Cp0相对应的投影像面Sm上的点Cp1(位置 Xm)在曝光面Sp上也被投影到相同的X方向上的位置Xm，该点 Cp1的位置Xm和与基准面HP上的点Cp0相对应的曝光面Sp上的点Cp2的位置Xp之间产生偏差。该偏差的主要原因是投影像面Sm 的半径Rm与曝光面Sp的半径Rp不同。

像这样，在半径Rm与半径Rp有差别的情况下，图7中所示的投影像面Sm上的点Cp1的偏差量Δ1与曝光面Sp上的点Cp2的偏差量Δ2之间的差分量Δ(＝Δ1-Δ2)，与曝光宽度2A内的X方向的位置相对应地逐渐变化。因此，在曝光宽度2A内对因投影像面 Sm与曝光面Sp的半径差(Rm/Rp)产生的偏差的差分量Δ进行定量化(仿真)，由此，能够设定考虑到投影曝光到基板P上的图案的品质(投影像的质量)的最佳的曝光条件。此外，差分量Δ也称为在将圆筒状的投影像面Sm转印至圆筒状的曝光面Sp上时的射影误差。

图8A是作为一个例子，将投影像面Sm的半径Rm设为125mm，将曝光面Sp的半径Rp设为200mm，在使投影像面Sm的圆周速度 (设置为Vm)与曝光面Sp的圆周速度(设置为Vp)一致、均为移动速度V的状态下，在作为曝光宽度2A的±10mm的范围内，计算上述偏差量Δ1、Δ2以及差分量Δ的变化的曲线图。在图8A中，横轴表示以投影区域PA的中心(平面KS通过的位置)作为原点的基准面HP上的坐标位置[mm]，纵轴表示计算出的偏差量Δ1、Δ2、差分量Δ[μm]。如图8A所示，在投影像面Sm的圆周速度Vm与曝光面Sp的圆周速度Vp一致的情况下，差分量Δ的绝对值随着从投影像面Sm与曝光面Sp相切的切线Cp的位置(原点)向±X方向远离而逐渐变大。例如，在为了进行最小线宽为几μm～10μm左右的图案的忠实转印而将差分量Δ的绝对值限制在1μm左右的情况下，根据图8A的计算结果，需要将投影区域PA的曝光宽度2A设为± 6mm(宽度上是12mm)以下。

此外，若将圆筒滚筒21所保持的光罩M的图案面的圆周速度设置为Vf，则根据投影光学系统PL的投影倍率β，将投影像面Sm的圆周速度Vm设定为Vm＝β·Vf的关系。例如，若投影倍率β是 1.00(等倍率)，则光罩M的图案面的圆周速度Vf与曝光面Sp的圆周速度Vp被设定为相等，若投影倍率β是2.00(以2倍放大)，则设定为2·Vf＝Vp。一般地，如图8A所示，由于投影像面Sm和曝光面Sp的各圆周速度设定为Vm＝Vp，所以以使β·Vf＝Vp的关系(基准的速度关系)成立的方式精密地控制保持光罩M的圆筒滚筒21和支承基板P的基板支承筒25的旋转角速度。但是，在如后述的图8C所示的那样，对投影像面Sm的圆周速度Vm与曝光面 Sp的圆周速度Vp赋予很小的差，来试着仿真图8A中的差分量Δ如何变化的情况下，通过对圆周速度Vm与圆周速度Vp赋予很小的差，能够在将差分量Δ的绝对值限制得很小的状态下扩大能够利用的曝光宽度2A。在本实施方式中，基于曝光面Sp的半径Rp大于投影像面Sm的半径Rm的条件，将曝光面Sp的圆周速度Vp设为相对于投影像面Sm的圆周速度Vm更低。具体地，以使曝光面Sp的圆周速度Vp不变而使投影像面Sm的圆周速度Vm稍高于图7中示出的基准面HP的移动速度V的方式，仅对投影像面Sm(光罩M) 侧的旋转角速度ωm做出一些改变。将变更后的角速度设置为ωm’，将经过时间t后的投影像面Sm的旋转角度设置为θm’。当试着将投影像面Sm的圆周速度Vm设为仅相对于移动速度V高出少许，来计算偏差量Δ1时，图8A中的偏差量Δ1的曲线图的曲线以在原点0 变为具有负的斜率的方式变化。

因此，在本实施方式中，利用这样的倾向，以在曝光宽度2A内的位置且隔着原点0对称的两个位置的差分量Δ为零的方式来设定了投影像面Sm的圆周速度Vm(角速度ωm’)。图8B是表示变更投影像面Sm的圆周速度Vm之后得到的差分量Δ、偏差量Δ1、Δ2 的各计算结果的曲线图，纵轴和横轴的定义与图8A相同。在图8B 中，偏差量Δ2的曲线图与图8A中的曲线图相同，但是偏差量Δ1 的曲线图在曝光宽度中的+5mm、-5mm的各位置以及原点0上，以偏差量Δ1为零的方式设定了投影像面Sm的角速度ωm’(θm’)。其结果为，差分量Δ在曝光宽度中的位置在±4mm的范围内以负的斜率变化，在其外侧的范围内以正的斜率变化，在曝光宽度中的原点0、+6.4mm、-6.4mm的各位置为零。

在作为差分量Δ所能够允许的范围是例如±1μm左右的情况下，在前面的图8A的条件下的曝光宽度是±6mm，但是在图8B的条件下的曝光宽度扩大到±8mm左右。这意味着，能够将投影区域PA 的扫描曝光方向(周向)的尺寸从12mm增大到16mm(约增加33 ％)，若曝光用的照明光的照度相同，则不必降低图案转印的保真度，就将基板P的搬运速度提高约33％来提高生产性。另外，能够将投影区域PA的尺寸增大33％也意味着使赋予基板P的曝光量仅增加这些量，能够缓和曝光条件。此外，曝光装置U3能够一边利用高分解能的旋转编码器分别测量保持光罩M的圆筒滚筒21的旋转和支承基板P的基板支承筒25的旋转并进行伺服控制，由此，能够一边产生微小的旋转速度的差，一边进行高精度的旋转控制。

在将曝光面Sp的圆周速度Vp设为等于基准面HP的移动速度 V，将投影像面Sm的圆周速度Vm设为稍高于基准面HP的移动速度V的情况下，图8A中所示的差分量Δ如图8C所示地变化。图 8C示出在如下的情况下的倾向，即，仅针对图8A中的差分量Δ的曲线图，将投影像面Sm的圆周速度Vm相对于曝光面Sp的圆周速度Vp(＝V)的变化率设为α〔＝(Vm-Vp)/Vp〕％，使α从±0 ％每次改变+0.01％。图8C中的α＝±0％的差分量Δ的曲线图与图 8A中的差分量Δ的曲线图相同。在变化率α＝±0％的情况下，圆周速度Vm与圆周速度Vp处于一致的状态，例如，在变化率α＝+0.02 ％的情况下，圆周速度Vm处于比圆周速度Vp大0.02％的状态。基于如该图8C所示的计算，在图8B中，在使投影像面Sm的圆周速度Vm相对于基准面HP的基准速度V(＝Vp)增加约0.026％的状态下进行了仿真。图8C的仿真结果是通过将对相对于投影像面Sm 的基准面HP的偏差量Δ1进行求解的数学式中的Rm·Sin(θm)的θm替换为(1+α)·θm并对变化率α进行各种改变而得到的。实际上，当将V·t替换为表示曝光宽度的X方向上的位置(mm)的A 时，差分量Δ能够通过下式简单地求出。

Δ＝Δ1-Δ2＝(A-Rm·Sin〔(1+α)·A/Rm〕)-Δ2

如上所述，在投影像面Sm的半径Rm与曝光面Sp的半径Rp 不同的情况下，通过对投影像面Sm与曝光面Sp的各移动速度(圆周速度Vm、Vp)赋予很小的差，能够扩大扫描曝光时的各种曝光条件(光罩M的半径、感光层的灵敏度，基板P的搬运速度，照明用的光源的功率，投影区域PA的尺寸等)的设定范围，能够得到可灵活地应对工艺的变更等的曝光装置。

以下，在如图8B所示地对投影像面Sm与曝光面Sp的各圆周速度Vm、Vp赋予很小的差的情况下，参照图9，针对在曝光面Sp 上得到的图案像的对比度进行说明。图9示出如下的曲线图：在横轴上取将图8A、8 B中的原点0设为0mm的曝光宽度的位置(绝对值)，在纵轴上取将原点0的值设为1.00(100％)的对比度比，在投影像面Sm与曝光面Sp之间没有圆周速度差的情况(图8A)和具有圆周速度差的情况(图8B)下，计算出了与曝光宽度内的位置相对应的对比度比的变化的曲线图。在本实施方式中，将照明光束EL1 (曝光用光)的波长λ设为365nm，将图4所示的投影光学系统PL (PLM)的数值孔径NA设为0.0875，将工艺常数k设为0.6。由于在该条件下得到的最大的分辨率Rs根据Rs＝k·(λ/NA)而得到 2.5μm，所以遵照计算而使用了2.5μm的L&S(线&间隔)图案。

如图9所示，通过将光罩图案的投影像面Sm和基板P上的曝光面Sp中的曲率较大的一面侧的圆周速度Vp设定得稍低于另一个圆周速度Vm，来使得到高对比度比的曝光宽度的范围扩大。例如，在为了维持转印至曝光面Sp上的图案像的品质而需要对比度比为0.8 左右的情况下，在没有圆周速度差的状态(Vm＝Vp)下的曝光宽度为±6mm左右，与之相对，在具有圆周速度差的状态(Vm＞Vp) 下的曝光宽度能够确保在±8mm以上。另外，若对比度比也可以为 0.6左右，则在具有圆周速度差的状态(Vm＞Vp)下的曝光宽度能扩大到±9.5mm左右。如上所述，通过对投影像面Sm的圆周速度 Vm与曝光面Sp的圆周速度Vp赋予很小的差，即使增大投影区域 PA在扫描曝光方向上的尺寸(曝光宽度2A)，也能够实现将被投影的图案像的对比度(图像质量)维持为良好的图案曝光。另外，由于能够增大投影区域PA在扫描曝光方向上的曝光宽度2A，所以能够进一步提高基板P的搬运速度，或者降低投影区域PA内的每单位面积的曝光用光(投影光束EL2)的照度。

此外，如前面的图8C所示，在一边逐次少许改变圆周速度差 (Vm-Vp)，一边仿真相对于曝光宽度的位置的差分量Δ的情况下，优选将在投影区域PA内的图案的投影像面Sm与基板P上的曝光面 Sp的在扫描曝光方向上的偏移的差分量Δ的平均值或者最大值设定为小于应该转印的图案像的最小线宽(最小尺寸)。例如，当着眼于图8B中的曝光宽度中的曝光宽度在0mm～+6mm的范围时，在该范围内的差分量Δ的平均值大约是-0.42μm，最大值大约是-0.66μm。另外，当着眼于曝光宽度在0mm～+8mm的范围时，在该范围内的差分量Δ的平均值大约是-0.18μm，最大值大约是+1.2μm。若将应该转印的图案像的最小线宽设为在进行前面的图9的仿真时设定的 2.5μm，则在曝光宽度达到6mm的范围和曝光宽度达到8mm的范围中，均能够将差分量Δ的平均值、最大值缩小至小于最小线宽2.5μm。

另外，如前面的图8B所示，在通过仿真求出的差分量Δ的变化特性中，优选在实际的曝光宽度(投影区域PA在扫描曝光方向上的尺寸)内将差分量Δ为零的位置至少设定3个。例如，在将投影区域PA设定为±8mm的曝光宽度的情况下，在扫描曝光期间内，投影至投影区域PA内的图案像中的一个点从曝光宽度内的-8mm的位置移动至+8mm的位置。在此期间内，图案像中的一个点分别通过差分量Δ为零的位置-6.4mm、位置0mm(原点)、位置+6.4mm而转印在曝光面Sp上。如此，通过以在投影区域PA的扫描曝光方向上的曝光宽度内的至少3个位置上使差分量Δ为零的方式，精密地控制保持光罩M的圆筒滚筒21和基板支承筒25的各旋转速度，能够将曝光于投影区域PA内(曝光面Sp)的图案像在扫描曝光方向上的尺寸(线宽)误差限制得较小，从而能够进行忠实的图案转印。

如先前已说明的那样，最大的分辨率Rs根据投影光学系统PL 的投影像面Sm侧的数值孔径NA、照明光束EL2的波长λ、工艺常数k(通常1以下)，由Rs＝k·(λ/NA)来决定。在这种情况下，当将基准面HP的移动速度设为V，将基准面HP的移动距离设为x，将曝光宽度的绝对值设为A时，优选满足下述的关系。

[数学式1]

[数学式2]

该数学式F(x)是表示在基准面HP上的某个点的位置x的差分量Δ的式子，如参照图7说明了的那样，基准面HP的移动速度V 与移动距离x的关系相当于时间t(＝x/V)。本实施方式的曝光装置U3通过满足上述数学式，即使增大有效的投影区域PA的曝光宽度，也不必降低被投影的图案像的对比度，能够以良好的图像质量在基板P上形成图案。

另外，本实施方式的曝光装置U3能够替换保持光罩M的圆筒滚筒21。在为反射型的圆筒光罩的情况下，能够在圆筒滚筒21的外周面上直接形成作为光罩图案的高反射部和低反射部(光吸收部)。在这种情况下，对每一个圆筒滚筒21进行光罩更换。此时，有时使重新安装于曝光装置的反射型圆筒光罩的圆筒滚筒21的半径(直径) 与更换前安装的圆筒光罩的半径不同。这是在改变应该曝光于基板P 上的器件的尺寸(显示面板的尺寸等)的情况下等可能发生的。在本实施方式中，即使在这种情况下，基于更换后的圆筒滚筒21的光罩图案面的半径，进行如图8A～8 C、图9的计算(仿真)，由此，能够事前决定应该对圆筒滚筒21和基板支承筒25设定的旋转角速度差、应该设定的投影区域PA的曝光宽度、应该调整的照明光束 EL2的照度或者应该调整的基板P的搬运速度(基板支承筒25的旋转速度)等参数。此外，在可更换地安装半径Rm以例如毫米单位或者厘米单位不同的多个圆筒滚筒21的情况下，设有在Z方向上对支承圆筒滚筒21的旋转中心轴AX1的曝光装置侧的轴承部进行调整的机构。另外，在作为调整的参数，而改变投影区域PA的扫描曝光方向上的曝光宽度的情况下，能够利用例如图4中的照明视场光阑55或者中间像面P7的视场光阑63进行调整。如上所述，曝光装置U3(基板处理装置)通过调整上述各种参数，能够与光罩M相对应地适当调整曝光条件，从而能够进行适应光罩M的曝光。

曝光装置U3优选基于根据由投影像面Sm与曝光面Sp之间的关系规定的条件式而计算得出的值、还基于参考制造工序中的基板P 的伸缩等测量结果而计算得出的值，来调整基于基板保持机构12(基板支承筒25)保持的基板P的移动速度以及投影区域PA的扫描曝光方向的宽度的至少一个。由此，曝光装置U3能够自动地调整各种条件。

本实施方式的曝光装置U3在形成于基板P上的显示面板等的整个图案区域的宽度方向上的尺寸大于投影区域PA的轴AX2方向上的尺寸的前提下，以一个投影光学系统PL的投影区域PA如图3的右部所示地排列的方式设有6个的投影光学系统PL1～PL6，但根据基板P的宽度，该数量可以是一个，也可以是7个以上。

优选地，在将多个投影光学系统PL排列于基板P的宽度方向上的情况下，在扫描曝光时对各投影区域PA的曝光宽度进行累计得到的曝光量在与扫描曝光方向正交的方向(基板P的宽度方向)上无论何处都大致一定(例如±几％以内)。

[第二实施方式]

以下，参照图10，对第二实施方式的曝光装置U3a进行说明。此外，为了避免重复的记载，仅针对与第一实施方式不同的部分进行说明，针对与第一实施方式同样的构成要素标付与第一实施方式相同的附图标记来进行说明。图10是示出第二实施方式的曝光装置 (基板处理装置)的整体结构的图。第一实施方式的曝光装置U3是利用圆筒状的基板支承筒25来保持从投影区域通过的基板P的结构，但是第二实施方式的曝光装置U3a是利用可移动的基板支承机构12a保持平板状的基板P的结构。

在第二实施方式的曝光装置U3a中，基板支承机构12a具有将基板P保持为平面状的基板载物台102、以及使基板载物台102在与中心面CL正交的平面内(XY面)沿着X方向扫描移动的移动装置 (省略图示)。

由于图10的基板P的支承面P2实质上是与XY面平行的平面，所以被光罩M反射并入射至投影光学模组PLM(PL1～PL6)的投影光束EL2设定为，在投射于基板P时，投影光束EL2的主光线与 XY面垂直。

另外，在第二实施方式中也与前面的图2同样地，当在XZ面内观察时，从光罩M上的照明区域IR1(以及IR3、IR5)的中心点到照明区域IR2(以及IR4、IR6)的中心点为止的周长设定为，与从仿照支承面P2的基板P上的投影区域PA1(以及PA3、PA5)的中心点到第二投影区域PA2(以及PA4、PA6)的中心点为止的周长在实质上相等。

在图10的曝光装置U3a中，下位控制装置16也控制基板支承机构12的移动装置(扫描曝光用的线性马达或者微动用的致动器等)，与圆筒滚筒21的旋转同步地驱动基板载物台102。此外，在本实施方式中的基板P可以是树脂薄膜等柔性基板，也可以是液晶显示面板用的玻璃板。而且，在通过基板载物台102的精密移动来实施扫描曝光的情况下，设有将基板P真空吸附于支承面P2的构造 (例如卡盘销(pin chuck)方式、多孔质方式的平面保持件等)。另外，在不移动基板载物台102而仅将基板P支承为平面状的情况下，设有在支承面P2上利用基于空气轴承的气体层以低摩擦状态或者非接触状态来支承基板P的机构(例如伯努利吸盘(Bernoulli chuck)方式的平面保持件等)、用于对基板P赋予规定的张力来保持平面性的张力赋予机构。

以下，参照图11，对第二实施方式的曝光装置U3a中的光罩M 的图案的投影像面Sm的移动与基板P的曝光面Sp的移动之间的关系进行说明。图11是基于与前面的图7同样的条件和定义，夸大地示出光罩M的图案的投影像面Sm与基板P上的曝光面Sp之间的关系的说明图。

曝光装置U3a利用远心的投影光学系统PL来形成圆筒面状的光罩M的图案的投影像面Sm。投影像面Sm也是光罩M的图案成像的最佳聚焦面。此处也由于光罩M的图案面形成为曲率半径为Rm 的曲面，所以投影像面Sm也成为以假想的线AX1’为中心的曲率半径为Rm的圆筒面(在ZX平面中是圆弧曲线)的一部分。另一方面，由于基板P由基板载物台102保持为平面，所以曝光面Sp是平面(在 ZX平面中是直线)。因此，本实施方式中的曝光面Sp是与前面的图7中所示的基准面HP一致的表面。即，曝光面Sp被视为曲率半径Rp无限大(∞)的表面，或者，相对于投影像面Sm的半径Rm 极大的曲面。

由于投影像面Sm通过曲率半径为Rm的面上以角速度ωm旋转而成，所以投影像面Sm与曝光面Sp相切的投影像面Sm上的点Cp 在经过时间t后位于仅旋转了角度θm＝ωm·t的点Cp1。因此，投影像面Sm上的点Cp1在沿着基准面HP的方向(X方向)上的位置 Xm变为Xm＝Rm·Sin(θm)。另外，由于曝光面Sp是与基准面 HP一致的平面，所以投影像面Sm与曝光面Sp相切的曝光面Sp上的点Cp在经过时间t后位于仅在X方向上移动了Xp＝V·t的点 Cp0。因此，如利用前面的图7说明的那样，在经过时间t后的投影像面Sm上的点Cp1与曝光面Sp上的点Cp0在X方向(扫描曝光方向)上的偏差量Δ1为Δ1＝V·t-Rm·Sin(θm)。

图11的偏差量Δ1是因光罩M或者投影像面Sm以恒定角速度移动而基板P或者曝光面Sp匀速直线移动所产生的射影误差(Sin 误差)。若当点Cp位于作为曝光宽度2A内的中心的平面KS上时，将该偏差量Δ1设置为零，则该偏差量Δ1随着从该位置向±X方向远离而逐渐增大。当扫描曝光时，在基板P上的曝光面Sp上的曝光宽度2A的范围内，对投影像面Sm的图案像连续地进行累计并转印。但是，因受到偏差量Δ1的射影误差的影响，使得被转印的图案像的在扫描曝光方向上的尺寸相对于光罩M上的图案的尺寸具有误差，转印保真度下降。

因此，在本实施方式中，通过在投影像面Sm和曝光面Sp中，将曲率半径较小的一方的表面的圆周速度设定得稍高于曲率半径较大的一方的表面的圆周速度，能够得到与前面的第一实施方式同样的效果。在本实施方式中，由于曝光面Sp的曲率半径Rp与投影像面Sm的曲率半径Rm具有Rp＞＞Rm的关系，所以与曝光面Sp的移动速度V相比，相对地稍提高投影像面Sm的圆周速度Vm。

以下，使用图12～图18，对利用曝光装置U3a的结构执行了各种仿真的一个例子进行说明。图12是示出基于曝光面Sp的移动速度V(与圆周速度Vp相同)与投影像面Sm的圆周速度Vm有无差别而使偏差量Δ1产生的变化的曲线图，图12的纵轴表示图11中的偏差量Δ1，横轴与图8A、8 B同样地表示曝光宽度。此外，在图12 之后的各仿真中，将光罩M的半径Rm即将投影像面Sm的半径Rm 设为150mm。如在图11中说明的那样，在使曝光面Sp的移动速度 V(圆周速度Vp)等于投影像面Sm的圆周速度Vm的情况下，即在没有圆周速度差的情况下，当将偏差量Δ1的允许范围设为±1μm 左右时，曝光宽度是±5mm左右的范围。

因此，若将投影像面Sm的角速度从ωm调整为ωm’(ωm＜ωm’)，使投影像面Sm的圆周速度Vm稍高于曝光面Sp的移动速度V(圆周速度Vp)，则偏差量Δ1’在以原点0为中心的曝光宽度±4mm的范围内以负的斜率变化，在该范围外侧以正的斜率变化。若将偏差量Δ1’为零的曝光宽度上的位置设置于±6.7mm左右的地方，则偏差量Δ1’的允许范围收敛于±1μm左右的曝光宽度是±8mm左右的范围。与不赋予圆周速度差的情况相比，这将能够作为扫描曝光使用的曝光宽度扩大60％左右。

以下，与前面的图9同样地，针对使曝光面Sp的移动速度V(＝圆周速度Vp)与投影像面Sm的圆周速度Vm一致的情况(无圆周速度差)和赋予微小的差的情况(具有圆周速度差)下的图案像的对比度值(或者对比度比)的变化进行说明。

图13A示出当将投影光学系统PL的曝光面Sp侧的数值孔径NA 设为0.0875、将照明光束EL1的波长设为365nm、将工艺常数设为 0.6且将照明σ设为0.7时，在将形成于光罩M上的最大分辨率Rs ＝2.5μm的L&S图案进行投影的情况下在曝光面Sp上得到的像的对比度。图13B表示在将相同投影条件下得到的最大分辨率Rs＝2.5μm 的孤立线(ISO)图案进行投影的情况下在曝光面Sp上得到的像的对比度。

无论是2.5μm的L&S图案还是ISO图案，达到像的亮部分的对比度值接近1.0且暗部分接近0的强度分布CN1为好。对比度值是利用亮部分的光强度的最大值Imax和暗部分的光强度的最小值 Imin，根据(Imax-Imin)/(Imax+Imin)而求出的。强度分布CN1 总体上处于对比度高的状态，对比度低的状态是指如强度分布CN2 那样最大值Imax与最小值Imin之差(振幅)变小的情况。在图13A、13 B中示出的像的强度分布CN1是2.5μm的L&S图案或者ISO图案的静止的投影像的对比度，但是在扫描曝光的情况下，在基板P在设定的整个曝光宽度上移动的期间内，例如一边根据图8B中说明的差分量Δ或者图12中说明的偏差量Δ1的变化，来使静止的强度分布CN1在扫描曝光方向上偏移，一边累计得到的值，成为转印至基板P上的图案像的最终的对比度。

以下，在图14、图15中示出如下的仿真结果，即，在图13A、13 B中说明的投影曝光条件(Rm＝150mm、Rp＝∞、NA＝0.0875、λ＝365nm、k＝0.6)下，对相对于2.5μm的L&S图案的投影像的在曝光宽度上的位置的对比度值(对比度比)的变化进行了仿真的结果。图14、图15的横轴表示正侧的曝光宽度A的位置，纵轴表示利用(Imax-Imin)/(Imax+Imin)求出的对比度值、和在将曝光宽度0mm处的对比度值标准化为1.0的情况下的对比度比。而且，图 14示出在使曝光面Sp的移动速度V(＝圆周速度Vp)与投影像面 Sm的圆周速度Vm一致的无圆周速度差的情况下的对比度变化，图 15示出如图12中的偏差量Δ1’的变化特性那样，投影像面Sm的圆周速度Vm稍大于曝光面Sp的移动速度V(＝圆周速度Vp)的具有圆周速度差的情况下的对比度变化。

如图14所示，在无圆周速度差(修正前)的情况下，对比度比虽然在曝光宽度的位置从原点0到4mm左右之间是大致一定的，但从5mm以上的位置起开始急剧下降。而且，曝光宽度的位置在8mm 以上的情况下，对比度比变为0.4以下，对光致抗蚀剂的曝光可能变得对比度不足。此外，在仿真中，在曝光宽度的位置为0mm处的对比度值大约是0.934，对比度比是将该值标准化为1.0表示的。

与之相对，在如图15所示具有圆周速度差(修正后)的情况下，在曝光宽度的位置为0～4mm之间，对比度比从1.0逐渐下降至0.8 左右，但在曝光宽度的位置为4mm～8mm之间，对比度比维持在0.8 左右。在仿真中，在曝光宽度的位置为5mm处的对比度比大约是 0.77，在位置为7mm处的对比度比大约是0.82。

像这样，通过使投影像面Sm的圆周速度Vm稍大于平面状的曝光面Sp的移动速度V(＝圆周速度Vp)，能够增大在扫描曝光时可设定的投影区域PA的曝光宽度2A。

另外，如图16所示，在无圆周速度差(修正前)的情况下的2.5μm 的ISO图案的像的对比度比在到曝光宽度的位置为5mm为止都是大致一定的，但是从5mm以上开始慢慢地下降，在位置为6mm处大约是0.9，在位置为8mm处大约是0.6，在位置为9mm处大约是0.5，而且在位置为10mm处大约是0.4。此外，图16中的对比度比是以在图14中的曝光宽度的位置为0mm处得到的2.5μm的L&S图案的像的对比度值(大约是0.934)为基准，取利用2.5μm的ISO图案的像得到的对比度值(在位置0mm处大约是0.968)的比。因此，图 16所示的对比度比的初始值(在位置为0mm处的值)大约是1.04。

与之相对，在如图17所示具有圆周速度差(修正后)的情况下，在曝光宽度的位置在0～8mm的范围内，2.5μm的ISO图案的像的对比度比维持在0.9以上，在位置为9mm处下降至0.8左右，但是即使在位置为10mm处也维持在大约0.67。如上所述，通过使投影像面Sm的圆周速度Vm相对稍大于平面状的曝光面Sp的移动速度 V(＝圆周速度Vp)，能够增大在扫描曝光时可以设定的投影区域 PA的曝光宽度2A。

此外，还有如下的评价法，即，对投影像面Sm的圆周速度Vm 与曝光面Sp的圆周速度Vp(或者直线移动速度V)之间赋予微小的差，得到如图8B中的差分量Δ或者图12中的偏差量Δ1’的特性，为了明确最佳的曝光宽度2A(或者A)的范围，而利用差分量Δ或者偏差量Δ1’与分辨率Rs之间的关系。以下，对该方法进行说明，但是为了简化，有时将图8B中的差分量Δ或者图12中的偏差量Δ1’称为像位移量Δ。

在该评价法中，针对在曝光宽度上的每个位置来计算像位移量Δ的平均值/Rs的关系或者像位移量Δ²的平均值/Rs的关系。因此，基于图18、图19，说明以像位移量Δ的平均值/Rs作为评价值Q1，以像位移量Δ2的平均值/Rs作为评价值Q2来进行仿真的例子。图18 与前面的图12所示的偏差量Δ1’的曲线图相同，但是将要计算的曝光宽度设为±12mm的范围。另外，计算出偏差量Δ1’(像位移量Δ) 的曝光宽度上的采样点与图12同样是间隔0.5mm。

像位移量Δ的平均值是对在从曝光宽度的原点0mm到着眼的采样点之间得到的各偏差量Δ1’的绝对值进行算术平均得到的。例如，位置为-10mm的采样点的像位移量Δ的平均值是将在位置为0mm～位置为-10mm之间的各采样点(在图18中是21个点)处得到的偏差量Δ1’的绝对值相加，再将相加得到的值除以采样点数量来求出的。在图18的情况下，在位置为0mm～-10mm的各采样点处的偏差量Δ1’的绝对值的相加值是20.86μm，再除以采样点数21得到的平均值大约是0.99μm。另外，此处设定NA＝0.0875、λ＝368nm、工艺常数k＝0.5，从而将仿真中的分辨率Rs设为2.09μm。因此，在曝光宽度的位置为-10mm处的评价值Q1(无单位)大约是0.48。若在曝光宽度内的各位置(采样点)进行如上所述的计算，则可知评价值Q1的变化倾向。

另外，(像位移量Δ)²的平均值是对将在从曝光宽度的原点0mm 到关注的采样点之间得到的各偏差量Δ1’的绝对值进行平方运算后的值(μm²)进行算术平均得到的。在图18的情况下，例如，将位置为0mm～-10mm的各采样点的偏差量Δ1’的绝对值取平方再相加得到的值是42.47μm²，再除以采样点数21得到的平均值大约是 2.02μm²。由于将仿真中的分辨率Rs设为2.09μm，所以在曝光宽度的位置为-10mm处的评价值Q2大约是0.97μm。若在曝光宽度内的各位置(采样点)进行如上所述的计算，则可知评价值Q2(μm)的变化倾向。

图19是在纵轴上取通过上述方式求出的评价值Q1、Q2，在横轴上取曝光宽度的位置的曲线图。评价值Q1(像位移量Δ的平均值 /分辨率Rs)随着曝光宽度(绝对值)变大而平缓地变化，大约在曝光宽度的±12mm的位置变为大致1.0。这意味着在±12mm的位置的像位移量Δ的平均值与分辨率Rs大致一致。另一方面，评价值 Q2(像位移量Δ²的平均值/分辨率Rs)在直到曝光宽度的位置为± 8mm处为止的范围内以与评价值Q1同等的倾向进行变化，在8mm 以上时急剧增大，在曝光宽度的位置为±10mm处大致变为1(μm)。

此处，在前面的图17所示的ISO图案的对比度变化或者图15 所示的L&S图案的对比度变化中，对比度比从曝光宽度在8mm以上的地方开始大幅度下降。图15、图17中求出的对比度比的变化是将分辨率Rs设为2.5μm的情况，虽然不是利用Rs＝2.09μm计算出的对比度比的变化，但倾向在大体上相同。像这样，能够通过以评价值Q1或者Q2作为指标的评价法，来决定反映对比度变化的最佳的曝光宽度。

此外，在本实施方式的情况下，由于曝光面Sp与基准面HP平行地在X方向上以移动速度V(圆周速度Vp)移动，所以将前面的第一实施方式中使用的数学式F(x)替换为如以下的数学式F’(X)。

[数学式3]

图10所示的第二实施方式的曝光装置U3a通过将该式F’(X) 应用于上述第一实施方式的数学式上，并满足该关系，能够得到与第一实施方式同样的效果。

[第三实施方式]

以下，参照图20对第三实施方式的曝光装置U3b进行说明。此外，为了避免重复的记载，仅针对与第一、第二实施方式不同的部分进行说明，针对与第一、第二实施方式同样的构成要素标注与第一、第二实施方式相同的附图标记进行说明。图20是示出第三实施方式的曝光装置(基板处理装置)的整体结构的图。第一实施方式的曝光装置U3是使用以被光罩M的图案面反射的光作为投影光束的反射型光罩的结构，第三实施方式的曝光装置U3b是使用以透过光罩的图案面的光作为投影光束的透射型光罩的结构。

在第三实施方式的曝光装置U3b中，光罩保持机构11a具有保持光罩M的圆筒滚筒(光罩保持筒)21a、支承圆筒滚筒21a的导辊 93、驱动圆筒滚筒21a的驱动辊94、驱动部96。

圆筒滚筒21a形成配置有光罩MA上的照明区域IR的光罩面。在本实施方式中，光罩面包含将线段(母线)绕与该线段平行的轴 (圆筒形状的中心轴)旋转得到的面(以下，称为圆筒面)。圆筒面例如是圆筒的外周面、圆柱的外周面等。圆筒滚筒21a由例如玻璃或者石英等构成，呈具有一定的厚度的圆筒状，其外周面(圆筒面)形成光罩面。即，在本实施方式中，光罩MA上的照明区域从中心线弯曲成具有曲率半径Rm的圆筒面状。圆筒滚筒21a中的从光罩保持筒21a的径向观察时与光罩M的图案重合的部分，例如圆筒滚筒21a在Y轴方向除了两端侧以外的中央部分，相对于照明光束 EL1具有透光性。

光罩MA被制作成例如在平坦性良好的条状的极薄玻璃板(例如厚度100～500μm)的一个表面上利用由铬等遮光层而形成了图案的透射型的平面状片材光罩，使其仿照圆筒滚筒21a的外周面来弯曲，以卷绕(贴合)于该外周面的状态来使用。光罩MA具有未形成图案的非图案形成区域，在非图案形成区域内安装于圆筒滚筒 21a。光罩MA能够从圆筒滚筒21a脱离。光罩MA与第一实施方式的光罩M同样地，也可以取代卷绕于由透明圆筒母材构成的圆筒滚筒21a，而在由透明圆筒母材构成的圆筒滚筒21a的外周面直接利用铬等遮光层绘制形成光罩图案来一体化。在这种情况下，圆筒滚筒 21a也可以实现光罩图案的保持构件的功能。

导辊93以及驱动辊94沿着与圆筒滚筒21a的中心轴平行的Y 轴方向延伸。导辊93以及驱动辊94设置成能够绕与中心轴平行的轴旋转。导辊93以及驱动辊94设置成不与圆筒滚筒21a所保持的光罩MA接触。驱动辊94与驱动部96连接。驱动辊94通过将从驱动部96供给的转矩传导至圆筒滚筒21a，来使圆筒滚筒21a绕中心轴旋转。

本实施方式的照明装置13a具有光源(省略图示)以及照明光学系统ILa。照明光学系统ILa具有与多个投影光学系统PL1～PL6中的每一个相对应地在Y轴方向上排列的多个(例如6个)照明光学系统ILa1～ILa6。光源与上述的各种照明装置13a同样地能够使用各种光源。从光源射出的照明光的照度分布被均匀化，例如经由光纤等导光构件分配至多个照明光学系统ILa1～ILa6。

多个照明光学系统ILa1～ILa6分别具有透镜等的多个光学构件、集成光学系统、柱状透镜、复眼透镜等，利用均匀的照度分布的照明光束EL1照射照明区域IR。在本实施方式中，多个照明光学系统ILa1～ILa6配置于圆筒滚筒21a的内侧。多个照明光学系统 ILa1～ILa6分别从圆筒滚筒21a的内侧通过圆筒滚筒21a，向圆筒滚筒21a的外周面所保持的光罩MA上的各照明区域照射。

照明装置13a引导由照明光学系统ILa1～ILa6从光源射出的光，将引导的照明光束从圆筒滚筒21a内部照射至光罩MA。照明装置 13a利用照明光束EL1以均匀的亮度照射圆筒滚筒21a所保持的光罩 M的一部分(照明区域IR)。此外，光源可以配置于圆筒滚筒21a 的内侧，也可以配置于圆筒滚筒21a的外侧。另外，光源还可以是与曝光装置EX分开的其他装置(外部装置)。

曝光装置U3b在使用透射型光罩作为光罩的情况下，也与曝光装置U3、U3a同样地，通过与前面的第二实施方式同样地调整(修正)投影像面Sm的移动速度(圆周速度Vm)与曝光面Sp的移动速度(V或者圆周速度Vp)之间的关系，能够扩大在扫描曝光时可利用的曝光宽度。

[第四实施方式]

以下，参照图21对第四实施方式的曝光装置U3c进行说明。此外，为了避免重复的记载，仅针对与先前的各实施方式不同的部分进行说明，针对与先前的各实施方式同样的构成要素标注相同的附图标记来进行说明。图21是示出第四实施方式的曝光装置(基板处理装置)的整体结构的图。先前的各实施方式的曝光装置U3、U3a、 U3b均是使用可旋转的圆筒滚筒21(或者21a)所保持的圆筒状的光罩M的结构。在第四实施方式的曝光装置U3c中设有光罩保持机构11b，该光罩保持机构11b具有保持着平板状的反射型光罩MB且当扫描曝光时沿着XY面在X方向上移动的光罩载物台110。

在第四实施方式的曝光装置U3c中，光罩保持机构11b具有保持平板状的反射型光罩MB的光罩载物台110、使光罩载物台110 在与中心面CL正交的平面内沿着X方向扫描移动的移动装置(省略图示)。

由于图21的光罩MB的光罩面P1实质上是与XY面平行的平面，所以从光罩MB反射的投影光束EL2的主光线与XY面垂直。因此，来自照射光罩MB上的各照明区域IR1～IR6的照明光学系统 IL1～IL6的照明光束EL1的主光线也配置为经由偏振光分束器PBS 而与XY面垂直。

另外，在从光罩MB反射的投影光束EL2的主光线与XY面垂直的情况下，投影光学模组PLM的第一光学系统61所具有的第一偏转构件70的第一反射面P3的角度设为，对来自偏振光分束器PBS 的投影光束EL2进行反射，使反射后的投影光束EL2透过第一透镜组71入射至第一凹面镜72的角度。具体地，将第一偏转构件70的第一反射面P3设为在实质上与第二光轴BX2(XY面)成45°。

另外，在第四实施方式中，与前面的图2同样地，当在XZ面内观察时，从光罩MB上的照明区域IR1(以及IR3、IR5)的中心点到照明区域IR2(以及IR4、IR6)的中心点为止的X方向上的直线距离设定为，与从仿照基板支承筒25的支承面P2的基板P上的投影区域PA1(以及PA3、PA5)的中心点到第二投影区域PA2(以及 PA4、PA6)的中心点为止的周长距离在实质上相等。

在图21的曝光装置U3c中，下位控制装置16也控制光罩保持机构11的移动装置(扫描曝光用的线性马达、微动用的致动器等)，以与基板支承筒25的旋转同步地驱动光罩载物台110。在图21的曝光装置U3c中，在向光罩MB的+X方向同步移动并进行扫描曝光之后，需要进行使光罩MB返回至-X方向的初始位置的动作(回卷)。因此，在使基板支承筒25以规定速度连续旋转来匀速(圆周速度 Vp)持续地运送基板P的情况下，在光罩MB进行回卷动作的期间，不在基板P上进行图案曝光，而是在基板P的搬运方向上分散地(离散地)形成面板用图案。但是，在实际应用中，由于通过假定当扫描曝光时的基板P的速度(圆周速度Vp)和光罩MB的速度为50～ 100mm/s，所以若当光罩MB回卷时以例如500～1000mm/s的最高速度驱动光罩载物台110，则能够缩小形成于基板P上的面板用图案之间在搬运方向上的空白。

接着，参照图22对第四实施方式的曝光装置U3c的光罩的图案的投影像面Sm与基板P上的曝光面Sp之间的关系进行说明。图22 规定光罩的图案的投影像面Sm的移动与基板P的曝光面Sp的移动之间的关系，相当于将在前面的图11中说明的投影像面Sm与曝光面Sp之间的关系反过来的情况。即，在图22中，将形成于平面状 (曲率半径无限大)的投影像面Sm的图案像转印至曲率半径Rp的曝光面Sp上。

此处，由于光罩M是平面的，所以投影像面Sm(最佳聚焦面) 也是平面。因此，图22中的投影像面Sm相当于以在前面的图7中示出的速度V移动的基准面HP。另一方面，基板P上的曝光面Sp 与在前面的图7中示出的同样地，是曲率半径为Rp的圆筒面(在 ZX平面中是圆弧)。

在本实施方式中，若将基板保持筒25(曝光面Sp)的角速度设置为ωp，则也与图7同样地，投影像面Sm与曝光面Sp在平面KS 的位置相切，利用Xp＝Rp·Sin(ωp·t)，求出该切点Cp沿着半径为Rp的曝光面Sp经过时间t后移动到的点Cp2的在X方向上的位置Xp。此处，ωp·t是以切点Cp为原点，从原点处经过时间t后的在曝光面Sp上的旋转角度θp。与之相对，利用Xm＝V·t(其中， V＝Vm)来表示投影像面Sm与曝光面Sp的切点Cp沿着平坦的投影像面Sm从原点经过时间t后移动到的点Cp0的位置Xm，因此，与前面的各实施方式同样地，在投影像面Sm与曝光面Sp之间产生射影误差(偏差量或者像位移量)。

若将该射影误差(偏差量或者像位移量)设为偏差量Δ2，则利用Δ2＝Xm-Xp求出偏差量Δ2，得到Δ2＝V·t-Rp·Sin(θp)。该偏差量Δ2的特性与图8A中的偏差量Δ2的曲线图相同，通过对投影像面Sm的移动速度V与曝光面Sp的圆周速度Vp赋予微小的差，与前面的各实施方式同样地，能够扩大在扫描曝光时可利用的投影区域PA的曝光宽度。为此，需要使投影像面Sm和曝光面Sp中的曲率半径小的一方的表面的速度(圆周速度)相对稍大。在本实施方式中，将光罩MB的扫描曝光时的速度Vf设定得稍小于基于投影倍率β决定的基准速度V，以使得投影像面Sm的速度V(圆周速度 Vm)仅比曝光面Sp的圆周速度Vp小例如图8C中举例示出的变化率α左右。

此处，在本实施方式的曝光装置U3c的情况下，将第一实施方式的F(x)的数学式替换为下述的F’(X)的数学式。

[数学式4]

此处，曝光装置U3c通过将该式F’(X)应用于前面的第一实施方式的数学式，并满足该关系，能够得到与上述各实施方式同样的效果。

此外，本实施方式的曝光装置的光罩保持机构和基板支承机构中的利用曲面来保持的一方为第一支承构件，利用曲面或者平面来支承的一方为第二支承构件。

以上，在各实施方式中使用了圆筒状或者平面状的光罩M，但是即使是基于CAD数据来控制DMD(数字反射镜器件)或者SLM (空间光调制元件)等，将与图案对应的光分布经由投影光学系统 (也可以包含微透镜阵列)投射至曝光面Sp上的无光罩曝光方式，也能够得到同样的效果。

另外，在各实施方式中，对图案的投影像面Sm与基板P的曝光面Sp的曲率半径进行比较，通过在扫描曝光时，相对地稍微增大面 Sm和面Sp中的曲率半径小的一方的圆周速度，或者相对地稍微缩小面Sm和面Sp中的曲率半径大的一方的圆周速度(或者直线移动速度)，能够扩大在扫描曝光时可利用的曝光宽度。将相对的圆周速度(或者直线移动速度)的微小的差设为何种程度，是能够根据像位移量Δ(差分量Δ、偏差量Δ1、Δ2)和分辨率Rs而变化的。例如，在利用前面的图19的评价值Q1、Q2的评价法中，将分辨率Rs 设为2.09μm，但这是由投影光学系统PL的数值孔径NA、曝光波长λ、工艺常数k而决定的。实际上曝光在基板P上的图案的最小尺寸 (线宽)是由形成于光罩M上的图案和投影倍率β来决定的。假设在应该形成于基板P上的显示面板用的图案中，只要最小的实际尺寸(实际线宽)是5μm即可，则只要将该实际线宽的值作为分辨率 Rs，求出在允许的像位移量Δ的范围内的圆周速度差(变化率α等) 即可。即，根据由曝光装置的结构(NA、λ)决定的分辨率Rs或者应转印至基板P上的图案的最小尺寸，来决定用于扩大曝光宽度的的圆周速度差的变化率α。

以上，通过使用在各实施方式中示出的曝光装置，实施如下所述的扫描曝光方法。即，将形成于以规定的曲率半径弯曲成圆筒状的光罩(M、MB)的一个面的图案经由投影光学系统PL(PLM)投影至被支承为圆筒状或者平面状的柔性基板P的表面(曝光面Sp)，并且一边使光罩M沿着弯曲的一个面以规定的速度移动，一边使基板P沿着被支承为圆筒状或者平面状的基板的表面(Sp)以规定的速度移动，从而在基板上对基于投影光学系统的图案的投影像进行扫描曝光，在进行该扫描曝光时，若将基于投影光学系统的图案的投影像在最佳聚焦状态下形成的投影像面Sm的曲率半径设为Rm (也包含Rm＝∞的情况)，将被支承为圆筒状或者平面状的基板P 的表面(曝光面)Sp的曲率半径设为Rp(也包含Rp＝∞的情况)，将通过光罩(M、MB)的移动而沿着投影像面(Sm)移动的图案像的移动速度设为Vm，将沿着基板P的表面(曝光面)Sp的规定的速度设为Vp时，则在Rm＜Rp的情况下设定为Vm＞Vp，在Rm＞ Rp的情况下设定为Vm＜Vp。

[第五实施方式]

图23是示出第五实施方式的曝光装置的整体结构的图。处理装置U3d相当于图1以及图2所示的处理装置U3。以下，将处理装置 U3d称为曝光装置U3d并进行说明。该曝光装置U3d具有更换光罩 M的机构。由于曝光装置U3d是与上述的曝光装置U3同样的结构，所以在原则上对共有的结构省略说明。

曝光装置U3d除了上述的驱动辊R4～R6、边缘位置控制器EPC3 以及对准显微镜AM1、AM2以外，还具有光罩保持机构11、基板支承机构12、照明光学系统(照明系统)IL、投影光学系统PL、下位控制装置16。

下位控制装置16控制曝光装置U3d的各部分，使各部分进行处理。下位控制装置16可以是器件制造系统1的上位控制装置5的一部分或者全部。另外，下位控制装置16也可以由上位控制装置5控制，是与上位控制装置5不同的其他装置。下位控制装置16例如包括计算机。在本实施方式中，下位控制装置16将从安装于光罩M的信息存储部(例如条形码、磁存储介质或者能够存储信息的IC标签等)读取与光罩M有关的信息的读取装置17和对光罩M的形状、尺寸以及安装位置等进行测量的测量装置18连接。

此外，光罩保持机构11利用光罩保持筒21保持圆筒体的光罩 M(由高反射部和低反射部组成的光罩图案面)，但是与第一实施方式同样地，并不限于该结构。在本实施方式中，当提到光罩M或者圆筒光罩时，不仅是指光罩M，也包含在保持光罩M的状态下的光罩保持筒21(光罩M与光罩保持筒21的组装体)。

基板支承机构12沿着弯曲的面或者平面支承用来自由照明光照射的光罩M的图案的光曝光的基板P。基板支承筒25形成为具有以在Y方向上延伸的第二轴AX2为中心且曲率半径为Rfa的外周面(圆周面)的圆筒形状。此处，第一轴AX1与第二轴AX2彼此平行，将包含第一轴AX1以及第二轴AX2且与两者平行的平面作为中心面 CL。中心面CL是由两条直线(在该例子中是第一轴AX1以及第二轴AX2)决定的平面。基板支承筒25的圆周面的一部分作为支承基板P的支承面P2。即，基板支承筒25通过将基板P卷绕于其支承面P2，来支承并搬运基板P。像这样，基板支承筒25具有从作为规定的轴线的第二轴AX起以规定的半径(曲率半径Rfa)弯曲的曲面 (外周面)，在外周面上卷绕有基板P的一部分并以第二轴AX2作为中心进行旋转。第二驱动部26与下位控制装置16连接，使基板支承筒25以第二轴AX2作为旋转中心轴进行旋转。

一对空中转向杆ATB1、ATB2隔着基板支承筒25而分别设于基板P的搬运方向的上游侧以及下游侧。一对空中转向杆ATB1、ATB2 设于基板P的表面侧，并在铅直方向(Z方向)上配置于基板支承筒25的支承面P2的下方侧。一对导辊27、28隔着一对空中转向杆 ATB1、ATB2而分别设于基板P的搬运方向的上游侧以及下游侧。一对导辊27、28中的一个导辊27将从驱动辊R4搬运来的基板P引导至空中转向杆ATB1，另一个导辊导辊28将从空中转向杆ATB2 搬运来的基板P引导至驱动辊R5。

因此，基板支承机构12利用导辊27将从驱动辊R4搬运来的基板P引导至空中转向杆ATB1，并将通过空中转向杆ATB1的基板P 导入基板支承筒25。基板支承机构12通过利用第二驱动部26使基板支承筒25旋转，来一边利用基板支承筒25的支承面P2支承导入于基板支承筒25的基板P，一边向空中转向杆ATB2搬运该基板P。基板支承机构12利用空中转向杆ATB2将搬运至空中转向杆ATB2 的基板P引导至导辊28，并将通过了导辊28的基板P引导至驱动辊R5。

此时，与第一驱动部22以及第二驱动部26连接的下位控制装置16通过使光罩保持筒21和基板支承筒25以规定的旋转速度比同步旋转，将形成于光罩M的光罩面P1的光罩图案的像连续地重复投影曝光在卷绕于基板支承筒25的支承面P2的基板P的表面(仿照圆周面而弯曲的面)。

如图2所示，曝光装置U3d在光罩M的外周面外侧具有对预先形成于光罩M的对准标记等进行检测的对准显微镜GS1、GS2。另外，曝光装置U3d还具有用于检测光罩M以及光罩保持筒21的旋转角度等的编码器读头EH1、EH2。它们沿着光罩M(或者光罩保持筒21)的周向配置。例如，编码器读头EH1、EH2安装于光罩保持筒21的第一轴AX1方向的两端部，读取在与光罩保持筒21一起以第一轴AX1为中心旋转的刻度圆盘SD的外周面刻设的刻度(以规定节距刻设在周向上的格子状的图案)。而且，曝光装置U3d能够设置焦点测量装置AFM以及异物检查装置CD；该焦点测量装置 AFM测量旋转的光罩M的外周面(光罩面P1)在径向上的微小位移，从而检测光罩面P1相对于投影光学系统PL的聚焦偏移，异物检查装置CD检测附着于光罩面P1上的异物。虽然它们能够配置于围绕光罩M的外周面的任意方位，但是最好设置于避开光罩更换时光罩M的装卸移动空间的方向。

此外，编码器读头EH1的刻度读取位置设置为，在与第一轴AX1 正交的XZ面上与光罩M上的奇数号的照明区域IR1、IR3、IR5的周向的中心位置(图5或者图7中的交点Q1)对齐，编码器读头EH2 的刻度读取位置设置为，在XZ面上与光罩M上的偶数号的照明区域IR2、IR4、IR6的周向的中心位置对齐。另外，由编码器读头EH1、 EH2测量的刻度也可以与光罩图案一起形成于光罩保持筒21(光罩 M)的两端部的外周面。

曝光装置U3d除了检测基板P上的标记等的对准显微镜AM1、 AM2以外，还具有用于检测基板支承筒25的旋转角度等的编码器读头EN1、EN2、EN3、EN4。它们沿着基板支承筒25的周向配置。例如，编码器读头EN1、EN2、EN3、EN4安装于基板支承筒25的第二轴AX2的方向上的两端部，并读取在与基板支承筒25一起以第二轴AX2为中心旋转的刻度圆盘的外周面或者基板支承筒25的第二轴AX2的方向上的两端的外周面刻设的刻度(以规定节距刻设于周向的格子状的图案)。

此外，编码器读头EN1的刻度读取位置设置为，在与第二轴AX2 正交的XZ面上与对准显微镜AM1的观察视场的周向的位置对齐，编码器读头EN4的刻度读取位置设置为，在XZ面上与对准显微镜 AM2的观察视场的周向的位置对齐。同样地，编码器读头EN2的刻度读取位置设置为，与基板P上的奇数号的投影区域PA1、PA3、 PA5的周向的中心位置对齐，编码器读头EN3的刻度读取位置设置为，在XZ面上与基板P上的偶数号的投影区域PA2、PA4、PA6的周向的中心位置对齐。

而且，如图2所示，曝光装置U3d具有用于更换光罩M的更换机构150。更换机构150能够将曝光装置U3d所保持的光罩M更换为曲率半径Rm相同的其他光罩M，或者更换为曲率半径Rm不同的其他光罩M。在更换为曲率半径Rm相同的光罩M的情况下，更换机构150可以仅将光罩M从光罩保持筒21拆下来更换，也可以将光罩M连同光罩保持筒21一起从曝光装置U3d拆下来更换。在更换为曲率半径Rm不同的光罩M的情况下，更换机构150能够将光罩M连同光罩保持筒21一起从曝光装置U3d拆下来更换。在光罩M与光罩保持筒21是一体的情况下，更换机构150也将两者作为一体来更换。更换机构150只要能够将光罩M或者光罩M与光罩保持筒21的组装体安装于曝光装置U3d以及从曝光装置U3d拆下，无论什么样的结构都可以。

曝光装置U3d具有更换机构150，由此，能够自动地安装直径不同的光罩M来将光罩图案曝光于基板P上。因此，具有曝光装置 U3d的器件制造系统1能够根据制造的器件(显示面板)的尺寸来使用具有适当直径的光罩M。因此，器件制造系统1能够避免基板 P产生未使用的空白部分，避免基板P的浪费，降低器件的制造成本。如此，具有更换机构150的曝光装置U3d由于器件制造系统1 制造的器件(显示面板)尺寸的选择自由度较大，所以具有如下的优点：不需要更换曝光装置本身这种过多的设备投资，就能够有效地制造不同英寸尺寸的显示面板。

在更换为直径不同的光罩M的情况下，在两种光罩M之间，因光罩面P1的曲率以及第一轴AX1的在Z方向上的位置等不同，导致照明光束EL1与光罩M与投影光束EL2之间的关系、光罩M上的照明区域IR的位置以及照明光束EL1的主光线的非远心程度等在直径不同的光罩M之间变化，或者使得编码器读头EH1、EH2与刻度圆盘SD的位置关系不同。

因此，在将曝光装置U3d的光罩M更换为直径不同的光罩M的情况下，将形成于光罩M的光罩面P1的光罩图案的像以适当的图像质量投影曝光到基板P，并且在多透镜方式的情况下，需要以高精度地拼接在多个投影区域PA1～PA6中的每一个中呈现的光罩图案像的方式，来调整曝光装置U3d内的关联机构以及与此有关的部分。

在本实施方式中，在更换为直径不同的光罩M时，例如，将下位控制装置16作为调整用的控制部(调整部)来使用，进行对曝光装置U3d的各部分具体地是构成照明光学系统IL或者投影光学系统 PL的光学构件的至少一部分的位置进行变更，或者将光学构件的一部分切换为不同特性的构件等的调整。由此，在更换光罩M后，曝光装置U3d能够适当且良好地对基板P进行曝光。即，曝光装置U3d 能够适当且良好地实现对器件的尺寸的自由度大的曝光，即，使用不同直径尺寸的光罩M进行曝光。接着，对将曝光装置U3d所使用的光罩M更换为直径不同的光罩M或者相同直径的其他光罩M的步骤的概略和调整曝光装置U3d的具体例子进行说明。

图24是示出将曝光装置使用的光罩更换为其他光罩时的步骤的流程图。图25是示出奇数号的第一投影光学系统的光罩侧的视场区域的位置与偶数号的第二投影光学系统的光罩侧的视场区域的位置之间的关系的图。图26是示出在表面上具有存储了光罩的信息的信息存储部的光罩的立体图。图27是描述了曝光条件的曝光条件设定表的示意图。

将曝光装置U3d所使用的光罩M更换为不同直径的光罩M的情况下，在步骤S101中，图23所示的下位控制装置16开始启动光罩 M的更换动作。具体地，下位控制装置16在驱动更换机构150将安装于当前曝光装置U3d中的光罩M拆下之后，再驱动更换机构150 将作为更换对象的光罩M安装于曝光装置U3d。在该更换中，更换机构150将具有光罩M的光罩保持筒21连同作为第一轴AX1的转轴一起拆下，再将直径不同的光罩M以及光罩保持筒21安装到曝光装置U3d中。此时，在刻度圆盘SD与第一轴AX1同轴地安装于光罩保持筒21的两端部的情况下，最好连同该刻度圆盘SD一起进行更换。

在本实施方式中，当更换为直径不同的光罩M时，基于重新安装于曝光装置U3d的光罩M(光罩面P1)的直径，来变更作为光罩保持筒21的旋转中心轴的第一轴AX1的在Z轴方向上的转轴支承位置。因此，曝光装置U3d具有能够在Z轴方向上移动以可旋转的方式支承光罩保持筒21的轴承装置的机构。

该轴承装置具有将向光罩保持筒21的两端侧突出的成为第一轴 AX1的各转轴分别以可旋转的方式轴支承的轴承(滚珠轴承、滚针轴承等接触型或者空气轴承等非接触型)。接触型的轴承由固定于光罩保持筒21的转轴上的内圈、固定于曝光装置U3d的主体侧的外圈、以及夹入内圈与外圈之间的滚珠或者滚针构成。

为了顺利地进行光罩更换，在光罩保持筒21的转轴侧安装有接触型轴承的内圈和外圈这两者的状态下，最好构成为从曝光装置U3d 的主体侧的轴承装置拆下接触型轴承的外圈的构造。另外，曝光装置U3d的主体侧的轴承装置包括以使第一轴AX1(转轴)与第二轴 AX2(Y轴)平行的方式对在YZ平面内的斜率进行调整的Z驱动机构，并且具有用于以使第一轴AX1(转轴)也与中心面CL平行的方式对在XY面内的斜率进行调整的的X驱动机构。

图25示出在将光罩保持筒21所保持的光罩M更换为比其直径小的、光罩保持筒21a所保持的光罩Ma的情况下的状态。光罩M 的曲率半径是Rm，光罩Ma的曲率半径是Rma(Rma＜Rm)。图 25的IRa是第一投影光学系统(图23所示的第一投影光学系统PL1、第三投影光学系统PL3以及第五投影光学系统PL5)的光罩M侧的视场区域(相当于来自照明光学系统IL的照明光束EL1照射至光罩 M上的奇数号的照明区域IR1、IR3、IR5)，IRb是第二投影光学系统(图23所示的第二投影光学系统PL2、第四投影光学系统PL4以及第六投影光学系统PL6)的光罩M侧的视场区域(相当于来自照明光学系统IL的照明光束EL1照射至光罩M上的偶数号的照明区域IR2、IR4、IR6)。

在本实施方式中，在将光罩M更换为光罩Ma的前后，优选使在Z轴方向上的第一投影光学系统的视场区域IRa的位置与在Z方向上的第二投影光学系统的视场区域IRb的位置不变。Z轴方向是与光罩M(光罩保持筒21)的旋转中心轴(第一轴AX)与基板支承筒25的旋转中心轴(第二轴AX2)这两者正交，并沿着中心面CL 的方向。通过设为使Z轴方向上的视场区域IRa与视场区域IRb的在空间上的配置关系在更换光罩M的前后不变，能够将照明光学系统IL以及投影光学系统PL的调整、各种测量用设备(编码器读头 EH1、EH2、对准显微镜GS1、GS2等)的位置调整或者与它们相关的部件的变更等限制在最小限度。

本实施方式以如图23所示的多透镜方式为前提，在Y方向上排列单一或者多个如下的投影光学系统的曝光装置的情况下，最好将该照明区域IR和投影区域PA的周向上的各中心均配置在中心面CL 上，该投影光学系统将在光罩M的外周面的周向上的一个位置设定的照明区域IR内的图案投影至投影区域PA内。在如这样的曝光装置中，将半径(曲率半径)为Rm的光罩M更换为半径为Rma(Rma ＜Rm)的圆筒光罩Ma的情况下，只要以使光罩Ma的旋转中心(转轴)在Z方向上仅位置偏移半径差(Rma-Rm)的方式来对轴承装置进行Z驱动即可。

但是，在本实施方式的多透镜方式中，由于奇数号的投影光学系统的视场区域IRa(与奇数号的投影区域PA共轭的物面)位于光罩M的外周面上的在周向上分离的两个位置中的一方，偶数号的投影光学系统的视场区域IRb(与偶数号的投影区域PA共轭的物面) 位于另一方，所以即使使光罩Ma在Z方向上位置变更仅半径差 (Rma-Rm)的距离，根据半径差的程度，有时也得不到良好的聚焦精度(或者良好的拼接位置精度)。因此，在本实施方式中，以使得被更换的圆筒光罩的外周面与奇数号的投影光学系统的视场区域 IRa(物面)和偶数号的投影光学系统的视场区域IRb(物面)这两者准确地相吻合的方式对轴承装置进行Z驱动。

在以上的实施方式中，根据安装的圆筒光罩的直径，改变圆筒光罩在Z方向上的位置，以使得奇数号的投影光学系统(PL1、PL3、 PL5)的视场区域IRa和偶数号的投影光学系统(PL2、PL4、PL6) 的视场区域IRb在曝光装置内的位置(XYZ的各方向)不变。如此，若为了不改变视场区域IRa、IRb的位置，则具有在装置侧针对直径不同的圆筒光罩设置很少的变更位置或者调整位置即可的优点。但是，在这种情况下，使圆筒光罩旋转的马达以及使其向XYZ方向微动的致动器的驱动系统也整体上在Z方向移动，也有可能损害驱动系统的稳定性。

因此，为了得到确保驱动系统的稳定性的优点，也可以使在曝光装置内的圆筒光罩的旋转中心(第一轴AX1、转轴)的Z位置(或者X位置)不变地安装直径不同的圆筒光罩。如此，除了保持驱动系统的稳定性的优点以外，还得到只要更换安装于直径固定的旋转轴的外侧的中空状的圆筒光罩(外周面的半径不同)即可的特征性效果。为了与此对应，曝光装置侧最好是构成为以各投影光学系统的聚焦位置的调整为首地，能够进行对各种对准传感器(显微镜) 的圆筒光罩的聚焦位置的调整，视场区域IRa、IRb以及对准传感器的检测视场的在XYZ方向上的位置调整，照明光束EL1的主光线的斜率和收敛程度的调整或者奇数号的投影光学系统(PL1、PL3、PL5) 与偶数号的投影光学系统(PL2、PL4、PL6)之间的间隔调整等。

而在本实施方式中，如图23所示，利用更换机构150从轴承装置取下光罩M(以及光罩保持筒21)，将另外准备的光罩Ma(连带光罩保持筒21a)安装于轴承装置。当取下光罩M以及安装光罩 Ma时，在图23中的焦点测量装置AFM或者异物检查装置CD在空间上干扰到光罩或者更换机构150的一部分的情况下事先使它们暂时退避。另外，如图23所示，由于相对于支承第一轴AX1的轴承装置，投影光学系统PL以及照明光学系统IL位于-Z方向上，对准显微镜GS1、GS2位于-X方向上，所以能够搬出、搬入光罩M或者光罩Ma的方向相对于轴承装置为+Z方向或者+X方向或者±Y方向 (第一轴AX1的方向)。

若将光罩M更换为直径不同的光罩Ma，则进入步骤S102，下位控制装置16在更换后，获取与安装于曝光装置U3d的光罩Ma有关的信息(更换后光罩信息)。例如，更换后光罩信息是直径、周长、宽度、厚度等尺寸、公差、图案的种类、光罩面P1的真圆度、偏心特性或者平坦度等这种因光罩产生的各种规格值以及修正值等。

这些信息如图26所示，存储在设于光罩保持筒21a的表面的信息存储部19。信息存储部19例如是条形码、全息图或者IC标签等。在本实施方式中，信息存储部19设于光罩保持筒21a的表面，但是也可以与器件用的图案一起设于光罩Ma。在本实施方式中，在言及圆筒光罩的表面时，包括光罩Ma的表面以及光罩保持筒21a的表面中的任一方。在图26中，信息存储部19设于光罩保持筒21a的圆筒状的外周面，但是也可以设于光罩保持筒21a的轴线方向上的端面部。

下位控制装置16获取由读取装置17从信息存储部19读取的更换后光罩信息。读取装置17在信息存储部19是条形码的情况下能够使用条形码读取器，在IC标签的情况下能够使用IC标签读取器等。信息存储部19也可以是预先将信息写入光罩Ma的部分。

更换后光罩信息也可以包括与曝光条件有关的曝光信息。曝光信息是曝光对象的基板P的信息、基板P的扫描速度、照明光束EL1 的功率这些曝光装置U3d对基板P施加曝光处理时所需的信息。在本实施方式中，在曝光信息中加入更换后光罩信息来进行各种调整以及修正，并且进行在曝光时的装置运转上的配方条件以及参数的设定。曝光信息例如存储在图27所示的曝光信息保存表TBL中，存储在下位控制装置16的存储部或者上位控制装置5的存储部中。下位控制装置16从上述的存储部读取曝光信息保存表TBL来获取更换后光罩信息。此外，更换后光罩信息也可以经由向下位控制装置 16或者上位控制装置5的输入装置(键盘或者鼠标等)来输入。在这种情况下，下位控制装置16从上述的输入装置获取更换后光罩信息。若下位控制装置16获取更换后光罩信息，则进入步骤S103。

在步骤S103中，下位控制装置16根据更换后的光罩Ma的直径，收集或者计算与曝光装置U3d的调整所需的部分以及调整所需的条件有关的数据。例如，作为调整所需的部分是光罩M在Z轴方向上的位置、照明光学系统IL、投影光学系统PL、光罩M的旋转速度、曝光宽度(照明区域IR的周向的宽度)、编码器读头EH1、EH2的位置或者姿势、以及对准显微镜GS1、GS2的位置或者姿势等。另外，在本实施方式中，由于更换后的光罩Ma的旋转中心轴(第一轴 AX1a)与更换前的光罩M的旋转中心位置相比在Z轴方向产生偏移，所以需要以使驱动光罩Ma的驱动源(例如电动机)的输出轴与光罩 Ma的转轴能够连结的方式，在步骤S103中调整(位置偏移)驱动源在曝光装置主体内的安装位置。因此，曝光装置U3d具有根据安装于光罩保持机构11的光罩Ma的直径来至少调整第一轴AX1与基板支承机构之间的距离的调整部，该光罩保持机构11以可更换的方式安装直径彼此不同的多个光罩中的一个，并绕作为规定的轴线的第一轴AX1旋转。该调整部将安装于光罩保持机构11的光罩的外周面与由基板支承机构支承的基板P之间的间隔设定在预先规定的允许范围内。

如上述地，在本实施方式中，在更换为直径不同的光罩Ma前后， Z轴方向上的照明视场IR的位置不变。因此，例如，在步骤S101 中，下位控制装置16仅更换为直径不同的光罩Ma，在步骤S102中获取更换后光罩信息之后，基于该更换后光罩信息使光罩Ma在Z 轴方向上的照明视场IR的位置控制在与更换前同等的位置。此外，在更换为光罩Ma之前，下位控制装置16也可以从例如曝光信息保存表TBL获取光罩Ma的信息，基于该信息，在更换为光罩Ma的时机，将光罩Ma在Z轴方向上的照明视场IR的位置控制在与更换前同等的位置。以下，对步骤S103中的调整的例子进行说明。

图28是基于前面的图5概略地示出直径不同的光罩之间的照明光束以及投影光束的状态的图。如上所述，若在更换光罩M的前后使照明视场IR在Z轴方向上的位置不变化，则如图25所示，使光罩M以及光罩保持筒21的旋转中心轴即第一轴AX1的Z轴方向上的位置变化。具体地，直径小的光罩Ma的旋转中心轴AX1a与直径较大的光罩M的第一轴AX1相比，更接近作为基板支承筒25的旋转中心轴的第二轴AX2。

如图28所示，即使在更换后的光罩Ma比更换前的光罩M的直径小的情况下，也不改变光罩Ma(光罩面P1a)上的照明区域IR在周向上的中心的交点Q1在XYZ坐标内的绝对位置(曝光装置内的明确的位置)。因此，如图28所示，若一边维持对更换前的光罩M 设定的照明光束EL1的照明条件，即，维持在XZ面内使照明光束 EL1的各主光线向半径(曲率半径)Rm的1/2点Q2倾斜的条件，一边向直径小的光罩Ma照射照明光束EL1，则被光罩Ma上的照明区域IR反射的投影光束EL2a的各主光线从彼此平行的状态偏移，而变为在XZ面内发散的状态，行进的方向也偏移。

因此，需要将来自照明光学系统IL的照明光束EL1调整为适于光罩Ma的照明光束EL1。因此，在步骤S103中，将照明光学系统 IL所具有的柱面透镜54(参照图4)变更为不同的功率，以将倍率远心的状态调整为使照明光束EL1的各主光线在XZ面内向光罩Ma 的半径Rma的1/2的位置收敛。而且，使用未图示的偏角棱镜，将在作为视场区域IRa(照明区域IR)的中心的交点Q1的轴远心的状态调整为从交点Q1通过的照明光束EL1的主光线的延长线通过光罩Ma的中心轴AX1a的状态。

另外，调整来自光罩Ma的反射光束即投影光束EL2a的角度。在这种情况下，由于照明光束EL1与投影光束EL2a的轴角度(主光线的在XZ面内的角度)根据光罩Ma的直径(主光线的中心位置) 而变化，所以能够在作为共用的光路的偏振光分束器PBS与光罩 Ma之间配置偏角棱镜(入射面与射出面不平行的楔状的棱镜)来调整投影光束EL2a的角度。

另外，在仅调整投影光束EL2a的角度的情况下，也可以调整投影光学系统PL所具有的偏振构件(例如第一偏转构件70的第一反射面P3或者第二偏转构件80的第四反射面P6)的角度。由此，在更换为直径不同的光罩Ma的情况下(在该例子中更换后的光罩Ma 的直径比更换前小)，能够将被光罩Ma反射的投影光束EL2a的各主光线设为在XZ面内彼此平行的光。即，即使对更换后的直径不同的光罩Ma，照明光学系统IL也调整照射至光罩Ma上的照明区域 IR的照明光束EL1的照明条件，以使得被光罩Ma的照明区域IR反射的投影光束EL2a变为远心的状态。

在进行上述调整的情况下，例如，在照明光学系统IL的照明光学模组ILM中附设有以能够更换功率不同的多个柱面透镜54中的一个的方式设置于光路内的透镜更换机构等。也可以根据来自下位控制装置16的指令，来控制该透镜更换机构以切换为最佳功率的柱面透镜54。此时，下位控制装置16基于更换后的光罩Ma的直径的信息来切换柱面透镜54。另外，也可利用下位控制装置16控制用于对上述的偏振光分束器PBS与光罩Ma之间的偏角棱镜或者投影光学模组PLM内的偏振构件的角度(以及在XZ面内的位置)进行调整的致动器，来调整被光罩Ma反射的投影光束EL2的光学特性。在这种情况下，下位控制装置16也基于更换后的光罩Ma的直径的信息来调整偏角棱镜或者偏振构件的角度。此外，柱面透镜54的更换以及偏角棱镜等的调整可以由曝光装置U3d的操作者进行。

图29是示出在更换为直径不同的光罩的情况下的编码器读头等的配置变更的图。在步骤S103中的调整中，根据需要，还对编码器读头EH1、EH2，对准显微镜GS1、GS2，光罩M侧的焦点测量装置AFM以及检测异物的异物检查装置CD进行调整。如图29所示，例如，在从半径(曲率半径)为Rm的光罩M以及光罩保持筒21 更换为直径较小且半径为Rma的光罩Ma以及光罩保持筒21a的情况下，配置于光罩M周围的编码器读头EH1、EH2，对准显微镜GS1、 GS2，焦点测量装置AFM以及异物检查装置CD需要重新配置于直径变小的光罩Ma的周围，或者调整姿势。由此，能够准确地测量光罩Ma上的对准标记的位置、光罩Ma的旋转角度等。

在图29所示的例子，将对准显微镜GS1、GS2，焦点测量装置 AFM以及异物检查装置CD新配置于直径变小的光罩Ma的周围。另外，在该例子中的编码器读头EH1、EH2在XZ面内分别配置于第一投影光学系统(奇数号)的视场区域IRa的位置、第二投影光学系统(偶数号)的视场区域IRb的位置附近。因此，不需要在更换光罩后，在XZ面内大幅度变更编码器读头EH1、EH2的位置。

但是，由于更换为光罩Ma，会导致由编码器读头EH1、EH2读取的刻度圆盘SD的外周面的刻度或者与光罩Ma一起形成于光罩保持筒21a的外周面的刻度与各编码器读头EH1、EH2之间的相对的读取角度发生变化。因此，将编码器读头EH1、EH2的姿势调整为准确地与刻度面相对。具体地，如图29所示的箭头N1、N2那样，根据刻度面的直径，使各读头EH1、EH2在其位置上旋转(倾斜)。由此，能够高精度地得出光罩Ma的旋转角度的信息。

在更换为光罩Ma时，也可以与光罩Ma以及光罩保持筒21a一起同时更换刻度圆盘SD，调整编码器读头EH1、EH2的姿势(倾斜)，并且调整安装位置等。刻度也可以设于光罩Ma的表面或者光罩保持筒21a的外周面。在更换为光罩Ma时在编码器读头EH1、EH2所读取的刻度在周向上的格子节距与更换前不同的情况下，下位控制装置16对更换后的刻度的格子节距与编码器读头EH1、EH2的检测值之间的对应关系进行修正。具体地，修正如下的转换系数，该转换系数表示将编码系统的数字计数器的1次计数换算成更换后的光罩 Ma的旋转角度或者光罩面P1a的周向上的移动距离是多大的值。

如在图29中用假想线示出的那样，焦点测量装置AFM以及异物检查装置CD可以配置于光罩M或者光罩Ma的旋转中心轴(第一轴AX1或者第一轴AX1a)在Z轴方向上的正下方，且配置在第一投影光学系统的照明视场IRa与第二投影光学系统的照明视场IRb 之间，从下方检测光罩M或者光罩Ma的光罩面P1或者光罩面P1a。由此，能够缩小在更换光罩Ma的前后，从焦点测量装置AFM以及异物检查装置CD到光罩M的表面或者光罩Ma的表面为止的距离的变化。因此，有能够通过焦点测量装置AFM以及异物检查装置 CD的光学系统或者处理用的软件的修正等来对应的可能性。在该情况下，也可以不改变焦点测量装置AFM以及异物检查装置CD的安装位置。

通过更换为光罩Ma，使得曲率半径变小，由此，有可能投影区域PA的曝光宽度(基板P的扫描方向或者光罩Ma的周向)内的散焦变大。在这种情况下，需要调整曝光宽度(包括倾斜部分)、照明光学系统IL的照度或者扫描速度(光罩Ma的旋转速度和基板P 的搬运速度)。这些能够通过调整投影视场光阑63，或者利用下位控制装置16调整光源装置13的光源的输出、光罩保持筒21a以及基板支承筒25的旋转来进行调整。在这种情况下，优选同时变更曝光宽度、照度、扫描速度。

而且，根据投影光学系统PL的投影区域PA的位置、投影光学模组PLM的相对位置关系以及因光罩Ma的周长变化，需要调整光罩Ma在旋转方向上的倍率等。例如，下位控制装置16能够通过对投影光学系统PL的投影光学模组PLM所具有的像偏移用光学构件 65或者倍率修正用光学构件66等进行控制，来调整投影光学系统 PL的投影区域PA或者光罩Ma在旋转方向上的倍率等。

在步骤S103中，进行光罩Ma在Z轴方向上的位置的调整、照明光学系统IL所具有的光学部件的调整、投影光学系统PL所具有的光学部件的调整以及编码器读头EH1、EH2的调整等机械的调整。这些中有能够利用下位控制装置16和调整用的驱动机构等自动(或者半自动)地调整的部件，也有曝光装置U3d的操作者手动地调整的部件。除此以外，在步骤S103中，下位控制装置16基于更换后光罩信息或者曝光信息等，变更用于控制曝光装置U3d的控制数据 (各种参数)等。

在步骤S103中，基于在步骤S102中获取的更换后光罩信息来调整了曝光装置U3d，但也可以将由图23所示的测量装置18测量出的光罩Ma的形状、尺寸以及安装位置等作为更换后光罩信息，并根据该更换后光罩信息来调整曝光装置U3d。在这种情况下，例如，下位控制装置16在更换为光罩Ma后，基于测量装置18测量的光罩 Ma，进行各种调整。另外，针对操作者必需调整、更换的部件等，例如，下位控制装置16将需要调整的部件等显示在监视器等上来通知操作者。通过基于更换后的光罩Ma的测量值调整曝光装置U3d，来得出参考了例如温度或者湿度等环境的变化的更换后光罩信息，因此，能够更加符合实际的状态来调整曝光装置U3d。在步骤S103 中，当因更换为光罩Ma而进行的调整结束时，进入到步骤S104。

如上所述，当更换为不同的直径的光罩时，有时曝光装置内的关联的光学系统、机构系统、检测系统的各特性发生变动。在本实施方式中，为了能够确认作为更换光罩后的曝光装置的特性或者性能，设置如图30所示的校准装置。图30是校准装置的图。图31是用于说明校准的图。在步骤S103中曝光装置U3d处于适合于更换后的光罩Ma的状态，但是通过在步骤S104中进行校准，将曝光装置 U3d的状态设为更适合于更换后的光罩Ma的状态。校准使用图30 所示的校准装置110。本实施方式中的校准是下位控制装置16进行的。下位控制装置16利用校准装置110检测第一标记ALMM和第二标记ALMR，该第一标记ALMM作为如图31所示的设于光罩保持筒21a所保持的光罩Ma的表面的调整用标记，该第二标记ALMR 作为设于基板支承筒25的表面(基板支承筒25支承基板P的部分) 的调整用标记。然后，下位控制装置16调整照明光学系统IL、投影光学系统PL、光罩Ma的旋转速度、基板P的搬运速度或者倍率等，以使得第一标记ALMM与第二标记ALMR的相对位置变为规定的位置关系。因此，校准的步骤S104优选在将基板P卷绕于基板支承筒25之前进行，但若基板P的透射性较高，且在基板P上未形成各种图案的状态下，则也可以在基板P卷绕于基板支承筒25的状态下进行校准。

如图30所示，校准装置110具有摄像元件(例如CCD、CMOS) 111、透镜组112、棱镜反射镜113、分束器114。校准装置110在多透镜方式的情况下，分别与照明光学系统IL1～IL6相对应地设置。在进行校准的情况下，下位控制装置16将校准装置110的分束器114 配置于照明光学系统IL与偏振光分束器PBS之间的照明光束EL1 的光路中。在不进行校准的情况下，分束器114避开照明光束EL1 的光路。

由于摄像元件111的灵敏度足够高，所以也可以不考虑光的功率的损失。因此，分束器114也可以是例如半棱镜等。另外，通过使分束器114在照明光学系统IL与偏振光分束器PBS之间的照明光束EL1的光路进出，能够使校准装置110小型化。

如图30所示，还有如下的方法：使来自校准用的光源115的光束从偏振光分束器PBS的与照明光束EL1入射的面相反一侧入射，该偏振光分束器PBS分离照明光束EL1与投影光束EL2。而且，也可以在基板支承筒25的第二标记ALMR的背面侧配置有校准用的光源115(发光部)，从第二标记ALMR的背面侧照射校准用的光束，将透射第二标记ALMR的光经由投影光学系统PL与偏振光分束器 PBS，投射至更换后的光罩Ma的光罩面P1a。在这种情况下，校准装置110的摄像元件111能够同时拍摄反向投影于更换后的光罩Ma 上的基板支承筒25的第二标记ALMR的像和光罩Ma上的第一标记 ALMM。

通过将分束器114配置于照明光学系统IL与偏振光分束器PBS 之间的照明光束EL1的光路，将来自光罩Ma的第一标记ALMM的像与来自基板支承筒25的第二标记ALMR的像经由分束器114传导至校准装置110的棱镜反射镜113。被棱镜反射镜113反射的各标记像的光在通过透镜组112之后，入射至具有高快门速度的摄像元件 111，该高快门速度的一帧大小的摄像时间(采样时间)是极短的，在0.1～1毫秒左右。下位控制装置16对与从摄像元件111输出的第一标记ALMM的像以及第二标记ALMR的像相对应的图像信号进行解析，基于其解析结果和摄像时(采样时)的各编码器读头EH1、 EH2、EN2、EN3的测量值来求出第一标记ALMM与第二标记ALMR 之间的相对位置关系，对照明光学系统IL、投影光学系统PL、光罩 Ma的旋转速度、基板P的搬运速度或者倍率等进行调整，以使得两者的相对位置处于规定的状态。

如图31所示，第一标记ALMM配置在与各个照明光学系统IL (IL1～IL6)相对应的各个照明区域IR(IR1～IR6)隔着中心面CL 重叠的位置(各照明区域IR的在Y方向上的两端的三角部)。第二标记ALMR配置在与各个投影光学系统PL(PL1～PL6)相对应的各个投影区域PA(PA1～PA6)隔着中心面CL重叠的位置(各投影区域PA的Y方向上的两端的三角部)。在校准中，按各投影光学模组PLM中的每一个设置的校准装置110按照隔着中心面CL的第一列(奇数号)、第二列(偶数号)的顺序，依次接收第一标记ALMM 的像和第二标记ALMR的像。

如上所述，在步骤S103中，在基于更换为光罩Ma进行的调整 (主要是机械的调整)结束之后，下位控制装置16调整曝光装置 U3d，以使得更换后的光罩Ma与搬运基板P的基板支承筒25之间的位置偏移在允许范围以下。如此，下位控制装置16至少使用第一标记ALMM的像以及第二标记ALMR的像来调整曝光装置U3d。由此，基于从更换后的光罩Ma和基板支承筒25获取到的实际的标记的像，对通过机械的调整没有完全修正的误差进一步进行修正。因此，曝光装置U3d能够以适当且良好的精度，使用更换后的光罩Ma 进行曝光。

在上述例子中，在更换了光罩之后，主要是机械地调整了曝光装置U3d，但在更换光罩之后的调整并不限于此。例如，在可安装于曝光装置U3d的圆筒光罩的直径之差很小的情况下，通过配合这些圆筒光罩中的直径最小的圆筒光罩，事先决定照明光学系统IL以及投影光学系统PL的有效直径以及偏振光分束器PBS的大小，也能够不必进行照明光束EL1等的角度特性等的调整。由此，能够简化曝光装置U3d的调整操作。在本实施方式中，可以将曝光装置U3d 能够使用的光罩分别按照光罩的直径分类为多个组，在组内改变光罩的直径的情况和超出组的范围来改变光罩的直径的情况下，改变曝光装置U3d的调整对象或者部件等。

图32是示出使用空气轴承以可旋转的方式支承光罩的例子的侧视图。图33是示出使用空气轴承以可旋转的方式支承光罩的例子的立体图。保持光罩M的光罩保持筒21的两端部也可以由空气轴承 160以可旋转的方式支承。空气轴承160被制作为将多个支承单元 161在光罩保持筒21的外周部配置为环状。而且，空气轴承160通过从各个支承单元161的内周面向光罩保持筒21的外周面喷出空气 (air)，来以可旋转的方式支承光罩保持筒21。如此，空气轴承160 作为以可更换的方式安装有彼此直径不同的多个光罩M中的一个且绕规定的轴线(第一轴AX1)旋转的光罩保持机构起作用。

在上述的步骤S103中，空气轴承160根据更换的光罩Ma的直径来更换支承单元161。另外，在更换的前后，光罩M的直径(2× Rm)之差很小的情况下，也可以调整各个支承单元161在径向上的位置，使其与更换后的光罩M相对应。像这样，在曝光装置U3d经由空气轴承160以可旋转的方式支承光罩M的情况下，空气轴承160 作为以可更换的方式支承直径不同的光罩的曝光装置U3d主体侧的轴承装置起作用。

＜第六实施方式＞

图34是示出第六实施方式的曝光装置的整体结构的图。使用图 34对曝光装置U3e进行说明。为了避免重复的记载，仅针对与上述的实施方式不同的部分进行说明，针对与实施方式同样的构成要素标注与实施方式相同的附图标记进行说明。此外，第五实施方式的曝光装置U3d的各结构能够应用于本实施方式。

实施方式的曝光装置U3为使用以反射的光作为投影光束的反射型光罩的结构，但本实施方式的曝光装置U3e为使用以从光罩透射的光作为投影光束的透射型光罩(透射型圆筒光罩)的结构。在曝光装置U3e中，光罩保持机构11e具有保持光罩MA的光罩保持筒21e、支承光罩保持筒21e的导辊93、驱动光罩保持筒21e的驱动辊94、以及驱动部96。虽然未图示，但是曝光装置U3e具有如图 23所示的用于更换光罩MA的更换机构150。

光罩保持机构11e以可更换的方式安装彼此直径不同的多个光罩MA中的一个，并绕规定的轴线(第一轴AX1)旋转。曝光装置 U3e具有调整部，该调整部根据安装于以可更换的方式安装有彼此直径不同的多个光罩MA的一个且并绕作为规定的轴线的第一轴 AX1进行旋转的光罩保持机构11e的光罩MA的直径，来调整至少第一轴AX1与基板支承机构之间的距离。该调整部将安装于光罩保持机构11e的光罩MA的外周面与基板支承机构所支承的基板P之间的间隔设定在预先规定的允许范围内。

光罩保持筒21e是利用例如玻璃或者石英等制造的、具有一定厚度的圆筒状，在其外周面(圆筒面)形成光罩MA的光罩面。即，在本实施方式中，光罩MA上的照明区域从中心线弯曲成具有一定的曲率半径Rm的圆筒面状。当从光罩保持筒21e的径向观察时，光罩保持筒21e中的与光罩MA的图案重合的部分例如光罩保持筒21e 除了Y轴方向上的两端侧以外的中央部分，对照明光束具有透光性。在光罩面上配置有光罩MA上的照明区域。

光罩MA被制作成例如在平坦性良好的条状的极薄玻璃板(例如厚度100μm～500μm)的一个表面上利用由铬等遮光层而形成了图案的透射型的平面状片材光罩，使其仿照光罩保持筒21e的外周面来弯曲，以卷绕(贴合)于该外周面的状态来使用。光罩MA具有未形成图案的非图案形成区域，在非图案形成区域内安装于光罩保持筒21e上。光罩MA能够从光罩保持筒21e上脱离。光罩MA与实施方式的光罩M同样地，也可以取代卷绕于透明圆筒母材构成的光罩保持筒21e，而在由透明圆筒母材构成的光罩保持筒21e的外周面直接利用铬等遮光层上绘制光罩图案来一体化。在这种情况下，光罩保持筒21e也实现光罩的支承构件的功能。

导辊93以及驱动辊94在与光罩保持筒21e的中心轴平行的Y 轴方向上延伸。导辊93以及驱动辊94设置成能够绕与光罩MA以及光罩保持筒21e的旋转中心轴平行的轴线旋转。导辊93以及驱动辊94各自轴线方向上的端部的外径比其他部分的外形更大，该端部与光罩保持筒21e外切。像这样，导辊93以及驱动辊94设置成不与光罩保持筒21e所保持的光罩MA接触。驱动辊94与驱动部96 连接。驱动辊94通过将从驱动部96供给的转矩传导至光罩保持筒 21e，来使光罩保持筒21e绕其旋转中心轴进行旋转。

光罩保持机构11e具有一个导辊93，但是数量不是限定的，也可以是两个以上。同样地，光罩保持机构11e具有一个驱动辊94，但是数量不是限定的，也可以是两个以上。导辊93和驱动辊94中的至少一个可以配置在光罩保持筒21e的内侧，而与光罩保持筒21e 内切。另外，当从光罩保持筒21e的径向观察时，光罩保持筒21e 中的不与光罩MA的图案重合的部分(Y轴方向的两端侧)对照明光束可以具有透光性，也可以不具有透光性。另外，导辊93以及驱动辊94中的一方或者两方也可以是例如圆锥台状，其中心轴(旋转轴)与中心轴不平行。

优选地，曝光装置U3e分别将图25所示的第一投影光学系统的视场区域(照明区域)IRa和第二投影光学系统的视场区域(照明区域)IRb配置于导辊93和驱动辊94的位置。若如此，则即使光罩 MA的直径变化，也能够保持视场区域IRa、IRb各自在Z轴方向上的位置固定。其结果为，在更换为直径不同的光罩MA的情况下，易于对视场区域IRa、IRb各自在Z轴方向上的位置进行调整。

本实施方式的照明装置13e具有光源(省略图示)以及照明光学系统(照明系统)ILe。照明光学系统ILe具有与多个投影光学系统 PL1～PL6中的每一个相对应地在Y轴方向上排列的多个(例如6 个)照明光学系统ILe1～ILe6。光源与实施方式的光源装置13同样地，能够使用各种光源。使从光源射出的照明光的照度分布被均匀化，例如经由光纤等导光构件分配至多个照明光学系统ILe1～ILe6。

多个照明光学系统ILe1～ILe6分别具有透镜等多个光学构件。多个照明光学系统ILe1～ILe6分别具有例如集成光学系统、柱状透镜或者复眼透镜等，利用照度分布均匀的照明光束来照射光罩MA 的照明区域。在本实施方式中，多个照明光学系统ILe1～ILe6配置于光罩保持筒21e的内侧。多个照明光学系统ILe1～ILe6分别从光罩保持筒21e的内侧通过光罩保持筒21e，向光罩保持筒21e的外周面所保持的光罩MA上的各照明区域照射。

照明装置13e由照明光学系统ILe1～ILe6引导从光源射出的光，将引导的照明光束从光罩保持筒21e内部照射至光罩MA。照明装置 13e利用照明光束以均匀的亮度照射光罩保持筒21e所保持的光罩 MA的一部分(照明区域)。此外，光源可以配置于光罩保持筒21e 的内侧，也可以配置于光罩保持筒21e的外侧。另外，光源还可以是与曝光装置U3e不同的其他装置(外部装置)。

照明光学系统ILe1～ILe6从光罩MA的内侧朝向其外周面，照射在作为规定的轴线的第一轴AX1的方向上延伸成狭缝状的照明光束。另外，曝光装置U3e具有调整部，该调整部根据安装的光罩MA 的直径来调整照明光束在光罩MA的旋转方向上的宽度。

曝光装置U3e的基板支承机构12e具有保持平面状的基板P的基板载物台102、以及使基板载物台102在与中心面CL正交的平面内沿着X方向进行扫描移动的移动装置(省略图示)。由于图34所示的支承面P2侧的基板P的表面在实质上是与XY面平行的平面，所以被光罩MA反射并从投影光学系统PL通过而投射于基板P的投影光束的主光线与XY面垂直。在上述步骤S104的校准中，在基板载物台102的支承面P2的表面上设有图31所示的第二标记ALMR。

曝光装置U3e使用透射型光罩作为光罩MA，但是在这种情况下，与曝光装置U3同样地，也能够更换不同直径的光罩MA。而且，在更换为不同直径的光罩MA的情况下，曝光装置U3e与曝光装置 U3同样地，在至少调整了照明光学系统ILe1～ILe6和投影光学系统 PL1～PL6中的至少一方之后，以使更换后的光罩MA与搬运基板P 的基板载物台102之间的相对位置关系在规定的允许范围内偏移的方式进行调整(设定)。由此，基于从光罩MA和基板载物台102 获取的实际的标记像等，对通过机械的调整未修正完的误差进一步进行精密的修正。因此，曝光装置U3e能够保持适当且良好的精度，进行基于更换后的光罩的曝光。

此外，也可以取代具有实施方式的曝光装置U3的基板支承机构 12，而将本实施方式的曝光装置U3e所具有的基板支承机构12e应用于曝光装置U3。另外，也可以在实施方式的曝光装置U3上，使用导辊93和驱动辊94以可旋转的方式支承基板支承筒25，且分别将图25所示的第一投影光学系统的视场区域(照明区域)IRa和第二投影光学系统的视场区域(照明区域)IRb配置于导辊93和驱动辊94的位置。由此，在更换为直径不同的光罩MA的情况下，易于调整视场区域IRa、IRb各自在Z轴方向上的位置。

＜第七实施方式＞

图35是示出第七实施方式的曝光装置的整体结构的图。使用图 35对曝光装置U3f进行说明。为了避免重复的记载，仅针对与上述的实施方式不同的部分进行说明，针对与实施方式同样的构成要素标注与实施方式相同的附图标记进行说明。此外，第五实施方式的曝光装置U3d以及第六实施方式的曝光装置U3e的各结构能够应用于本实施方式。

曝光装置U3f是对基板P实施所谓的接近式曝光的基板处理装置。曝光装置U3f将光罩MA与基板支承筒25f的间隙(接近式缝隙)设定为几μm～几十μm左右，照明光学系统ILc直接向基板P 照射照明光束EL来进行非接触曝光。光罩MA设于光罩保持筒21f 的表面。本实施方式的曝光装置U3f使用以透射光罩MA的光作为投影光束EL的透射型光罩。在曝光装置U3f中，光罩保持筒21f是由例如玻璃或者石英等制造的具有一定的厚度的圆筒状，在其外周面(圆筒面)形成光罩MA的光罩面。虽然未图示，但是曝光装置 U3f具有如图23所示的用于更换光罩MA的更换机构150。

在本实施方式中，基板支承筒25f通过从具有电动马达等致动器的第二驱动部26f供给的转矩而旋转。以与第二驱动部26f的旋转方向反向地旋转的方式，通过例如磁性齿轮连结的一对驱动辊MGG、 MGG驱动光罩保持筒21f。第二驱动部26f使基板支承筒25f旋转，且使驱动辊MGG、MGG与光罩保持筒21f旋转，使光罩保持筒21f 和基板支承筒25f同步移动(同步旋转)。由于基板P的一部分经由一对空中转向杆ATB1f、ATB2f，一对导辊27f、28f卷绕于基板支承筒25f，所以当基板支承筒25f旋转时，基板P与光罩保持筒21f 同步地被搬运。像这样，一对驱动辊MGG、MGG作为以可更换的方式安装有彼此直径不同的多个光罩中的一个，并使其绕规定的轴线(第一轴AX1)进行旋转的光罩保持机构起作用。

照明光学系统ILc在一对驱动辊MGG、MGG之间的位置、且在光罩MA的外周面与基板支承筒25f所支承的基板P最接近的位置，从光罩MA的内侧向基板P投射在Y方向上延伸为狭缝状的照明光束。在如这样的接近式曝光方式中，由于光罩图案在基板P上的曝光位置(相当于投影区域PA)在光罩MA的周向上为一处，所以当更换为直径不同的圆筒光罩时，只要调整圆筒光罩在Z轴方向上的位置或者支承基板P的基板支承筒25f在Z轴方向上的位置，以使接近式缝隙保持为规定值即可。

像这样，曝光装置U3f使用透射型光罩作为光罩MA，且对基板 P实施接近式曝光，在这种情况下，也与曝光装置U3同样地，能够与不同直径的光罩MA更换。而且，在更换为不同直径的光罩MA的情况下，曝光装置U3f能够通过进行与曝光装置U3同样的校准，来将更换后的光罩MA与搬运基板P的基板支承筒25f之间的相对的位置偏移(也包括接近式缝隙)调整在允许范围内。由此，基于从光罩 MA和基板支承筒25f取得的实际的标记像，进一步精密地修正通过机械的调整没有完全修正的误差，其结果为，曝光装置U3f能够保持适当且良好的精度来进行曝光。

此外，由于如图35所示的曝光装置U3f的照明光学系统ILc将在Y方向上细长且在X方向(光罩MA的旋转方向)上的宽度较窄的照明光束以规定的数值孔径(NA)照射在光罩MA的光罩面，所以即使安装的圆筒光罩的直径不同，也不需要对来自照明光学系统 ILc的照明光束的方向特性(主光线的斜率等)在实质上进行大幅度调整。在此，也可以以根据光罩MA的直径(半径)来改变照射至光罩面的照明光束在X方向(光罩MA的旋转方向)上的宽度的方式，在照明光学系统ILc内设置宽度可变的照明视场光阑(可变遮帘)，或者设置仅缩小或者扩大照明光束在X方向(光罩MA的旋转方向)上的宽度的折射光学系统(例如柱面变焦透镜等)。

另外，在图35的曝光装置U3f中，基板P由基板支承筒25f支承为圆筒面状，但是也可以如图34的曝光装置U3e那样被支承为平面状。当基板P被支承为平面状时，与被支承为圆筒面状的情况相比，能够扩大与光罩MA的直径的差别相对应的照明光束在X方向

(光罩MA的旋转方向)上的宽度的调整范围。由此，能够在与光罩MA的直径相对应的接近式缝隙的允许范围内，将照明光束在X 方向(光罩MA的旋转方向)上的宽度调整为最佳，能够使转印至基板P上的图案品质(保真度等)的维持和生产性最佳化。在这种情况下，可变遮帘或者柱面变焦透镜等包含在根据透射型的光罩MA 的直径来调整照明光束的宽度的调整部中。

在以上的各实施方式中，可安装于曝光装置的圆筒光罩的直径存在一定的范围。例如，在具有对线宽为2μm～3μm左右的微细图案进行投影的投影光学系统的曝光装置中，该投影光学系统的焦点深度DOF的宽度为几十μm左右很窄，另外在投影光学系统内的聚焦调整的范围一般也会很窄。就这种曝光装置而言，很难安装直径相对于规定为规格的直径以毫米单位改变的圆筒光罩。在此，在曝光装置侧，在从最初就以与圆筒光罩的直径变化相对应的方式使各部分、各机构具有较大的调整范围的情况下，在该调整范围的基础上，来决定能够安装的圆筒光罩的直径范围。另外，在如图35所示的接近方式的曝光装置中，只要光罩MA的外周面的一部分与基板P 的缝隙收敛于规定的范围即可，若圆筒光罩的支承机构是能够对应的结构，则当直径是0.5倍、1.5倍、2倍……时，即使很大程度不同的圆筒光罩也能够安装。

图36是示出在反射型的圆筒光罩M的曝光装置内的支承机构的局部构造例的立体图。在图36中，仅示出了对朝向圆筒光罩M(光罩保持筒21)的旋转轴AX1延伸的方向(Y方向)的一侧突出的转轴21S进行支承的机构，但在相反一侧也设有同样的机构。在图36 的情况下，刻度圆盘SD与圆筒光罩M一体地设置，但是也可以在形成器件用光罩图案的同时，在圆筒光罩M的外周面的Y方向上的两端侧设置可由编码器读头读取的刻度(格子)。

在转轴21S的顶端部形成有即使是不同直径的光罩M(光罩保持筒21)也总是以固定的直径来精密加工的圆筒体21K。该圆筒体 21K在将曝光装置主体的框架(机身)200的一部分切缺成U字状的部分，由在上下方向(Z方向)上可移动的Z可动体204支承。在框架200的U字状的切缺部分在Z方向上延伸的端部，以在X方向上以规定的间隔相对的方式形成有在Z方向上呈直线状延伸的导轨部201A、201B。

在Z可动体204上形成有：用于利用空气轴承支承圆筒体21K 的大致下半部分的凹陷成半圆状的衬垫部204P；和与框架200的导轨部201A、201B相卡合的滑块部204A、204B。滑块部204A、204B 以在Z方向上相对于导轨部201A、201B平滑地移动的方式被机械地接触的轴承或者空气轴承支承。

在框架200上设有以可绕与Z轴平行的轴线旋转的方式被轴支承的滚珠丝杠203、使该滚珠丝杠203旋转的驱动源(马达、减速齿轮等)202。与滚珠丝杠203螺合的螺母部设于凸轮构件206内，该凸轮构件206设于Z可动体204的下侧。因此，通过滚珠丝杠203 的旋转，使得凸轮构件206在Z方向上直线移动，由此，Z可动体 204也在Z方向上直线移动。在图36中虽未示出，但也可以在支承滚珠丝杠203的顶端部的构件上设有以使凸轮构件206在X方向或者Y方向上不产生位移而在Z方向上移动的方式进行引导的引导构件。

凸轮构件206和Z可动体204可以固定为一体，也可以是由在Z 方向上刚性高而在X方向或者Y方向上刚性低的板簧或者挠性构件等连结的。或者，也可以分别在凸轮构件206的上表面和Z可动体 204的下表面上形成球面座，在这些球面座之间设置钢球。像这样，能够一边在Z方向上以高刚性支承凸轮构件206和Z可动体204，一边允许以钢球为中心的凸轮构件206和Z可动体204的相对的微量倾斜。而且，在图36的支承机构中，在Z可动体204与框架200 之间设有用于支承圆筒光罩M(光罩保持筒21)的自重的大部分的弹性支承构件208A、208B。

该弹性支承构件208A、208B由通过向内部供给压缩气体来改变长度的空气活塞构成，利用气压来支承由Z可动体204支承的圆筒光罩M(光罩保持筒21)的载重。在利用Z可动体204的衬垫部204P 来支承作为圆筒光罩M(光罩保持筒21)的旋转轴的圆筒体21K的情况下，直径不同的圆筒光罩M(光罩保持筒21)当然自重也不同。因此，根据该自重来调整供给至作为弹性支承构件208A、208B的空气活塞内的压缩气体的压力。由此，能够大幅度降低作用于在滚珠丝杠203与凸轮构件206中的螺母部之间的Z方向上的载重，使滚珠丝杠203也以极小的转矩进行旋转，因此能够使驱动源202也小型化，能够防止因发热等引起的框架200变形。

另外，在图36中未示出，但Z可动体204的Z方向上的位置是利用如线性编码器这样的长度测量器以亚微米以下的测量分辨率来精密地测量的，并基于该测量值来伺服控制驱动源202。而且，也可以还设有对作用于Z可动体204与凸轮构件206之间的载重的变化进行测量的载重传感器或者测量因凸轮构件206在Z方向上的应力导致的变形的应变传感器等，根据来自各个传感器的测量值，伺服控制向作为弹性支承构件208A、208B的空气活塞供给的压缩气体的压力(气体的供给和排气)。

而且，有时在将圆筒光罩M(光罩保持筒21)安装在Z可动体 204的衬垫部204P上，并且基于驱动源202的在Z方向上的高度被设定在规定的位置之后，在进行照明光学系统IL、投影光学系统PL 的各种调整、校准的途中，或者基于校准的结果，再次使圆筒光罩 M(光罩保持筒21)在Z方向上的位置微动。具有图36的Z可动体 204的支承机构也设于圆筒光罩M(光罩保持筒21)的相反一侧的转轴上，通过分别调整设于两侧的支承机构的各Z可动体204的在Z 方向上的位置，还能够调整旋转中心轴AX1相对于XY面的微量的斜率。通过以上方式，也可以在安装的圆筒光罩M(光罩保持筒21) 在Z方向上的位置调整、倾斜调整完成之后，将Z可动体204机械地夹在导轨部201A、201B(即，框架200)之间。

当将可安装于投影曝光装置的圆筒光罩M(光罩保持筒21)的最大直径设置为DSa，最小直径设置为DSb时，Z可动体204在Z 方向上的冲程最好是(DSa-DSb)/2。作为一个例子，当将可安装的圆筒光罩M(光罩保持筒21)的最大直径设置为300mm，最小直径设置为240mm时，Z可动体204的冲程是30mm。

直径300mm的圆筒光罩M意味着，与直径240mm的圆筒光罩 M相比，在圆筒光罩的周向(扫描曝光方向)上将作为光罩M的图案形成区域仅扩大60mm×π≈188mm。在如以往的扫描曝光装置那样，使平面光罩一维地进行扫描移动的情况下，在扫描方向上扩大图案形成区域会导致与平面光罩扩大180mm以上的尺寸相对应的光罩载物台的大型化、和为了使光罩载物台的移动冲程扩大180mm以上的机身结构的大型化。与之相对，如图36所示，仅通过使对圆筒光罩M(光罩保持筒21)的旋转轴AX1(转轴21S)进行支承的Z 可动体204能够在Z方向上精密地移动，不必使装置的其他部分大型化，就能够容易地扩大光罩的图案形成区域。

＜器件制造方法＞

以下，参照图37对器件制造方法进行说明。图37是示出器件制造系统的器件制造方法的流程图。该器件制造方法通过第一实施方式～第七实施方式中的任一个都能够实现。

在图37所示的器件制造方法中，首先，进行例如基于有机EL 等自发光元件的显示面板的功能及性能设计，利用CAD等设计需要的电路图案、布线图案(步骤S201)。接着，基于通过CAD等设计的各种层中每一种层的图案，来制作所需的层量的光罩M(步骤 S202)。另外，事先准备卷绕有作为显示面板的基材的挠性的基板P (树脂薄膜、金属箔膜、塑料等)的供给用卷FR1(步骤S203)。此外，在该步骤S203中准备的卷状的基板P根据需要可以是对其表面进行了改性的基板、事前形成有基底层(例如基于压印方式的微小凹凸)的基板，预先层压有感光性的功能膜或者透明膜(绝缘材料)的基板。

接着，在基板P上形成由构成显示面板器件的电极、布线、绝缘膜、TFT(薄膜半导体)等构成的背板层，并且以层叠于该背板层上的方式形成基于有机EL等自发光元件的发光层(显示像素部) (步骤S204)。在该步骤S204中，也含有使用在前面的各实施方式中说明了的曝光装置U3来对光致抗蚀剂层进行曝光的以往的光刻工序，但还包括基于如下的工序的处理，该工序包括：对取代光致抗蚀剂而涂敷有感光性硅烷耦合材料的基板P进行图案曝光来在该基板的表面上形成亲水性和疏水性的图案的曝光工序、对感光性的催化剂层进行图案曝光并通过无电解电镀法形成金属膜的图案 (布线、电极等)的湿式工序，或者，利用含有银纳米粒子的导电油墨等绘制图案的印刷工序等。

接着，按通过卷方式在长条的基板P上连续地制造的每一显示面板器件来切割基板P、在各显示面板器件的表面上粘贴保护薄膜 (环境应对阻挡层)和/或彩色滤光片等，从而组装器件(步骤 S205)。然后，进行检查工序，检查显示面板器件是否正常地发挥功能、是否满足所期望的性能和特性(步骤S206)。通过以上所述，能够制造显示面板(柔性显示器)。

上述的实施方式以及其变形例的曝光装置是通过以保持规定的机械精度、电气精度以及光学精度的方式将具有在本申请要求保护的范围内举出的各构成要素在内的各种子系统组装起来制造的。为了确保这些各种精度，在组装曝光装置的前后，针对各种光学系统进行用于达到光学精度的调整，针对各种机械系统进行用于达到机械精度的调整，针对各种电气系统进行用于达到电气精度的调整。从各种子系统组装至曝光装置的组装工序包括各种子系统彼此之间的机械连接、电气电路的布线连接以及气压回路的管道连接等。在从该各种子系统组装至曝光装置的组装工序之前，当然也存在各子系统各自的组装工序。当将各种子系统组装至曝光装置的组装工序结束时，进行综合调整，确保曝光装置在整体上的各种精度。此外，曝光装置的制造最好是在对温度以及洁净度等进行了管理的无尘室中进行。

另外，上述实施方式以及其变形例的构成要素能够适当组合。另外，有时也不使用一部分构成要素。而且，在不脱离本发明的主旨的范围内还能够进行构成要素的更换或者变更。另外，只要法律法规允许，能够援引在上述的实施方式中引用的与曝光装置等有关的全部公开公报以及美国专利的记载作为本说明书的记载的一部分。像这样，基于上述实施方式，由本领域的技术人员等做出的其他实施方式以及应用技术等也全部包含在本发明的范围内。

附图标记说明

1 器件制造系统

2 基板供给装置

4 基板回收装置

5 上位控制装置

U3 曝光装置(基板处理装置)

M 光罩

IR1～IR6 照明区域

IL1～IL6 照明光学系统

ILM 照明光学模组

PA1～PA6 投影区域

PLM 投影光学模组