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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6332530
(24)【登録日】2018年5月11日
(45)【発行日】2018年5月30日
(54)【発明の名称】露光装置
(51)【国際特許分類】
G03F 7/24 20060101AFI20180521BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20180521BHJP
G03F 1/00 20120101ALI20180521BHJP
【ＦＩ】
G03F7/24 Z
G03F7/20 501
G03F1/00 Z
【請求項の数】11
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2017-114874(P2017-114874)
(22)【出願日】2017年6月12日
(62)【分割の表示】特願2014-529380(P2014-529380)の分割
【原出願日】2013年6月26日
(65)【公開番号】特開2017-151489(P2017-151489A)
(43)【公開日】2017年8月31日
【審査請求日】2017年6月12日
(31)【優先権主張番号】特願2012-173982(P2012-173982)
(32)【優先日】2012年8月6日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
(74)【代理人】
【識別番号】100108578
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 詔男
(72)【発明者】
【氏名】小松 宏一郎
【審査官】
植木 隆和
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００７−２９９９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００８−５３０７８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１１／１２９３６９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１１−２２１５３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−２２１５３８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０３Ｆ ７／２４
Ｇ０３Ｆ ７／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
中心軸から一定半径の外周面に沿ってマスクパターンが形成された回転ドラムを前記中心軸の回りに回転させつつ、可撓性を有する長尺のシート状の基板を長尺の方向に搬送して、前記マスクパターンを前記基板上に投影露光する露光装置であって、
前記回転ドラムの外周面上の前記基板に近い側に設定される近接位置と前記中心軸とを含む中心面に対して周方向に傾いた第１の光軸を有し、前記近接位置から前記外周面上の周方向にずれた位置に設定される照明領域内のマスクパターンに対応した中間像を、前記照明領域の接平面と前記中間像の接平面とが非平行な配置の状態で形成する第１投影光学系と、
前記中心面に対して周方向に傾いた第２の光軸を有し、前記中間像を、前記基板上に設定される投影領域の面と前記中間像の接平面とが非平行な配置の状態で前記投影領域に投影する第２投影光学系と、
前記第１投影光学系と前記第２投影光学系との間に配置され、前記第１の光軸に沿って進んだ光を前記第２の光軸に沿って偏向させるように、前記回転ドラムの外周面の前記一定半径に応じた焦点距離を有するレンズ部材と、
前記投影領域が設定される前記基板の部分を前記投影領域の面と平行な平面状に支持する支持部材と、
を備える露光装置。
前記回転ドラムの外周面上の前記基板に近い側に設定される近接位置と前記中心軸とを含む中心面に対して周方向に傾いた第１の光軸を有し、前記近接位置から前記外周面上の周方向にずれた位置に設定される照明領域内のマスクパターンに対応した中間像を、前記照明領域の接平面と前記中間像の接平面とが非平行な配置の状態で形成する第１投影光学系と、
前記中心面に対して周方向に傾いた第２の光軸を有し、前記中間像を、前記基板上に設定される投影領域の面と前記中間像の接平面とが非平行な配置の状態で前記投影領域に投影する第２投影光学系と、
前記第１投影光学系と前記第２投影光学系との間に配置され、前記第１の光軸に沿って進んだ光を前記第２の光軸に沿って偏向させるように、前記回転ドラムの外周面の前記一定半径に応じた焦点距離を有するレンズ部材と、
前記投影領域が設定される前記基板の部分を前記投影領域の面と平行な平面状に支持する支持部材と、
を備える露光装置。
【請求項2】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記第１投影光学系は前記第１の光軸と垂直な瞳面を有し、
前記第１投影光学系の像倍率をｋとしたとき、
前記照明領域の接平面と前記中間像の接平面とが成す角度αと、前記中間像の接平面と前記投影領域の面とが成す角度βとが、β＝ｋαの関係に設定される、
露光装置。
前記第１投影光学系は前記第１の光軸と垂直な瞳面を有し、
前記第１投影光学系の像倍率をｋとしたとき、
前記照明領域の接平面と前記中間像の接平面とが成す角度αと、前記中間像の接平面と前記投影領域の面とが成す角度βとが、β＝ｋαの関係に設定される、
露光装置。
【請求項3】
請求項２に記載の露光装置であって、
前記第１投影光学系の前記照明領域と前記瞳面の間に配置されるレンズ系の焦点距離をｆ１、前記瞳面と前記投影領域の間に配置されるレンズ系の焦点距離をｆ２、そして前記回転マスクの外周面の前記一定半径をＲとしたとき、
前記レンズ部材は、Ｒ×（ｆ１＋ｆ２）／（２×ｆ１）で定まる焦点距離を有するフィールドレンズで構成される、
露光装置。
前記第１投影光学系の前記照明領域と前記瞳面の間に配置されるレンズ系の焦点距離をｆ１、前記瞳面と前記投影領域の間に配置されるレンズ系の焦点距離をｆ２、そして前記回転マスクの外周面の前記一定半径をＲとしたとき、
前記レンズ部材は、Ｒ×（ｆ１＋ｆ２）／（２×ｆ１）で定まる焦点距離を有するフィールドレンズで構成される、
露光装置。
【請求項4】
請求項３に記載の露光装置であって、
前記フィールドレンズは、シリンドリカルレンズで構成される、
露光装置。
前記フィールドレンズは、シリンドリカルレンズで構成される、
露光装置。
【請求項5】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置であって、
前記支持部材は、前記基板の前記投影領域が設定される部分を非接触で支持する為のエアパッド面を有する、
露光装置。
前記支持部材は、前記基板の前記投影領域が設定される部分を非接触で支持する為のエアパッド面を有する、
露光装置。
【請求項6】
請求項５に記載の露光装置であって、
前記エアパッド面で平面状に支持された前記基板を長尺の方向に搬送する為に、前記支持部材の前後に配置されて前記基板が掛け渡される２つの搬送ローラを、さらに含む、
露光装置。
前記エアパッド面で平面状に支持された前記基板を長尺の方向に搬送する為に、前記支持部材の前後に配置されて前記基板が掛け渡される２つの搬送ローラを、さらに含む、
露光装置。
【請求項7】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置であって、
前記第１投影光学系は、前記照明領域の接平面と前記中間像の接平面とをシャインプルーフの条件を満たして共役関係にし、
前記第２投影光学系は、前記中間像の接平面と前記投影領域の面とをシャインプルーフの条件を満たして共役関係にする、
露光装置。
前記第１投影光学系は、前記照明領域の接平面と前記中間像の接平面とをシャインプルーフの条件を満たして共役関係にし、
前記第２投影光学系は、前記中間像の接平面と前記投影領域の面とをシャインプルーフの条件を満たして共役関係にする、
露光装置。
【請求項8】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置であって、
前記回転ドラムの外周面上に設定される前記照明領域を、前記照明領域の前記接平面に対して非垂直な方向から照明する照明系を、さらに備える、
露光装置。
前記回転ドラムの外周面上に設定される前記照明領域を、前記照明領域の前記接平面に対して非垂直な方向から照明する照明系を、さらに備える、
露光装置。
【請求項9】
請求項８に記載の露光装置であって、
前記マスクパターンは、透過型のマスクパターンであって、
前記照明系は、前記回転ドラムの内側に配置される、
露光装置。
前記マスクパターンは、透過型のマスクパターンであって、
前記照明系は、前記回転ドラムの内側に配置される、
露光装置。
【請求項10】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置であって、
前記レンズ部材は、
前記中間像の接平面に関して前記照明領域と同じ側に配置された第１シリンドリカルレンズと、前記中間像の接平面に関して前記照明領域と反対側に配置された第２シリンドリカルレンズと、前記第１シリンドリカルレンズと前記第２シリンドリカルレンズとに挟まれた絞り部と、を含む、
露光装置。
前記レンズ部材は、
前記中間像の接平面に関して前記照明領域と同じ側に配置された第１シリンドリカルレンズと、前記中間像の接平面に関して前記照明領域と反対側に配置された第２シリンドリカルレンズと、前記第１シリンドリカルレンズと前記第２シリンドリカルレンズとに挟まれた絞り部と、を含む、
露光装置。
【請求項11】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置であって、
前記照明領域の接平面、前記中間像面の接平面、及び前記投影領域の面は、互いに一ヶ所で交差するように設定される、
露光装置。
前記照明領域の接平面、前記中間像面の接平面、及び前記投影領域の面は、互いに一ヶ所で交差するように設定される、
露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、露光装置に関する。本願は、２０１２年８月６日に出願された特願２０１２−１７３９８２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【0002】
近年、テレビなどの表示装置として、例えば液晶表示パネルなどのフラットパネルディスプレイが多用されている。フラットパネルディスプレイのような各種のデバイスは、例えば、露光処理およびエッチング技術を利用して、ガラスプレートなどの基板上に透明薄膜電極などの各種の膜パターンを形成することによって製造される。
【0003】
上記の露光処理は、例えば、露光パターンが形成されたマスクパターン上に設定される照明領域に応じた像を、基板上に設定される投影領域に転写することで行われる。このような露光処理を行う露光装置としては、例えば、円筒面状のマスクパターンを回転させながら露光を行う露光装置が提案されている（下記の特許文献１参照）。また、デバイス製造方法としては、送出用のロールから回収用のロールへフィルム等の基板を搬送しながら、搬送経路上において基板に露光処理などの各種処理を行うロール・ツー・ロール方式の製造方法が提案されている（下記の特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２００８／０２９９１７号
【特許文献2】国際公開第２００８／１２９８１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、露光処理は、投影領域が照明領域に対して非平行な状態で行われることがある。例えば、円筒面状に湾曲したマスクパターンを用いる露光装置において、マスクパターン上の照明領域の位置によっては、投影領域が照明領域に対して非平行になる。また、ロール・ツー・ロール方式において、例えばロール上で湾曲している基板を露光する場合に、基板上の投影領域の位置によっては、投影領域が照明領域に対して非平行になる。このように、投影領域と照明領域とが互いに非平行な関係であると、露光の精度が低下することがある。
【0006】
本発明の態様は、投影領域と照明領域とが互いに非平行な関係であっても精度よく露光できる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１の態様に従えば、中心軸から一定半径の外周面に沿ってマスクパターンが形成された回転ドラムを前記中心軸の回りに回転させつつ、可撓性を有する長尺のシート状の基板を長尺の方向に搬送して、前記マスクパターンを前記基板上に投影露光する露光装置であって、前記回転ドラムの外周面上の前記基板に近い側に設定される近接位置と前記中心軸とを含む中心面に対して周方向に傾いた第１の光軸を有し、前記近接位置から前記外周面上の周方向にずれた位置に設定される照明領域内のマスクパターンに対応した中間像を、前記照明領域の接平面と前記中間像の接平面とが非平行な配置の状態で形成する第１投影光学系と、前記中心面に対して周方向に傾いた第２の光軸を有し、前記中間像を、前記基板上に設定される投影領域の面と前記中間像の接平面とが非平行な配置の状態で前記投影領域に投影する第２投影光学系と、前記第１投影光学系と前記第２投影光学系との間に配置され、前記第１の光軸に沿って進んだ光を前記第２の光軸に沿って偏向させるように、前記回転ドラムの外周面の前記一定半径に応じた焦点距離を有するレンズ部材と、前記投影領域が設定される前記基板の部分を前記投影領域の面と平行な平面状に支持する支持部材と、を備える露光装置が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明の態様によれば、投影領域と照明領域とが互いに非平行な関係であっても精度よく露光できる露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】デバイス製造システムの一例を示す図である。
【図2】第１実施形態による露光装置を示す図である。
【図3】両側テレセントリックな光学系でシャインプルーフの条件を示す図である。
【図4】中間像形成光学系の構成の一例を示す図である。
【図5】中間像形成光学系の諸元の一例を示す表１である。
【図6】第２実施形態による処理装置（露光装置）を示す斜視図である。
【図8】フィールドレンズの一例を示す分解斜視図である。
【図9】絞り部の一例を示す平面図である。
【図10】第３実施形態による露光装置を概略して示す図である。
【図11A】照明系の構成の一例を示す図である。
【図11B】照明系の構成の一例を示す図である。
【図12】照明系の諸元の一例を示す表２である。
【図13】第４実施形態による露光装置を概略して示す図である。
【図14】投影領域の配置例を示す平面図である。
【図15】第５実施形態による露光装置を概略して示す図である。
【図16】第６実施形態による露光装置を概略して示す図である。
【図17】第７実施形態による露光装置を概略して示す図である。
【図18】デバイス製造方法の一例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】
【0010】
［第１実施形態］図１は、デバイス製造システムＳＹＳ（フレキシブル・ディスプレイ製造ライン）の構成例を示す図である。ここでは、供給ロールＦＲ１から引き出された可撓性の基板Ｐ（シート、フィルムなど）が、順次、ｎ台の処理装置Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，・・・Ｕｎを経て、回収ロールＦＲ２に巻き上げられるまでの例を示している。
【0011】
図１において、ＸＹＺ直交座標系は、基板Ｐの表面（または裏面）がＸＺ面と垂直となるように設定され、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）と直交する方向（幅方向）がＹ軸方向に設定される。Ｚ軸方向は、例えば鉛直方向に設定され、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向に設定される。
【0012】
供給ロールＦＲ１に巻かれている基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ１によって引き出されて処理装置Ｕ１に搬送される。基板ＰのＹ軸方向（幅方向）の中心は、エッジポジションコントローラＥＰＣ１によって、目標位置に対して±十数μｍから数十μｍ程度の範囲に収まるようにサーボ制御される。
【0013】
処理装置Ｕ１は、例えば塗布装置であって、基板Ｐの表面に感光性機能液（フォトレジスト、感光性カップリング材、ＵＶ硬化樹脂液など）を印刷方式で塗布する。処理装置Ｕ１において、例えば、塗布機構Ｇｐ１は、基板Ｐが巻き付けられる圧胴ローラＤＲ２上で、基板Ｐの表面に感光性機能液を一様に塗布する。乾燥機構Ｇｐ２は、基板Ｐに塗布された感光性機能液に含まれる溶剤または水分を急速に除去する。
【0014】
処理装置Ｕ２は、例えば加熱装置であって、処理装置Ｕ１から搬送されてきた基板Ｐを所定温度（例えば、数１０℃から１２０℃程度）まで加熱して、表面に塗布された感光性機能層を安定に定着する。処理装置Ｕ２において、例えば、複数のローラとエア・ターン・バーは、基板Ｐを折返し搬送する。加熱チャンバー部ＨＡ１は、搬入されてきた基板Ｐを加熱する。冷却チャンバー部ＨＡ２は、基板Ｐを後工程の環境温度と揃うように冷却する。ニップされた駆動ローラＤＲ３は、基板Ｐを搬出する。
【0015】
処理装置Ｕ３は、露光装置を含み、例えば処理装置Ｕ２から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対して、ディスプレイ用の回路パターンや配線パターンに対応した紫外線のパターニング光を照射する。処理装置Ｕ３において、エッジポジションコントローラＥＰＣ２は、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心を一定位置に制御する。ニップされた駆動ローラＤＲ４は、露光装置に基板Ｐを搬入する。２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７は、基板Ｐに所定のたるみ（あそび）ＤＬを与えつつ基板Ｐを搬出する。
【0016】
処理装置Ｕ３において、回転ドラムＤＭ（マスク保持部材）は、外周面にシート状のマスクパターンＭ（マスク基板）を保持する。照明系ＩＵは、回転ドラムＤＭに保持されているマスクパターンＭの一部を照明する。処理装置Ｕ３において、投影系ＰＬは、マスクパターンＭの照明されている部分の像を投影領域に投影する。回転ドラムＤＰ（基板支持部材）は、所定のテンションでＸ軸方向に搬送される基板Ｐを投影領域において支持する。アライメント顕微鏡ＡＭは、露光（転写）されるパターンと基板Ｐとを相対的に位置合せ（アライメント）するために、基板Ｐに予め形成されたアライメントマークなどを検出する。
【0017】
処理装置Ｕ４は、例えばウェット処理装置であって、処理装置Ｕ３から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対して、湿式による現像処理、無電解メッキ処理などのような各種の湿式処理の少なくとも１つを行なう。処理装置Ｕ４において、例えば、複数のローラは、基板Ｐを折り曲げて搬送する。搬送されている基板Ｐは、Ｚ方向に階層化された３つの処理槽ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３に浸漬される。ニップされた駆動ローラＤＲ８は、基板Ｐを搬出する。
【0018】
処理装置Ｕ５は、例えば加熱乾燥装置であって、処理装置Ｕ４から搬送されてきた基板Ｐを暖めて、湿式プロセスで湿った基板Ｐの水分含有量を所定値に調整する。上述のようないくつかの処理装置を経て、一連のプロセスの最後の処理装置Ｕｎを通った基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ９を介して回収ロールＦＲ２に巻き上げられる。その巻上げの際も、基板ＰのＹ軸方向（幅方向）の中心、あるいはＹ軸方向の基板端が、Ｙ軸方向にばらつかないように、エッジポジションコントローラＥＰＣ３によって、駆動ローラＤＲ９と回収ロールＦＲ２のＹ軸方向の相対位置が逐次補正制御される。
【0019】
上位制御装置ＣＯＮＴは、製造ラインを構成する各処理装置Ｕ１からＵｎの運転を統括制御する。上位制御装置ＣＯＮＴは、各処理装置Ｕ１からＵｎにおける処理状況や処理状態の監視、処理装置間での基板Ｐの搬送状態のモニター、事前・事後の検査・計測の結果に基づくフィードバック補正やフィードフォワード補正なども行なう。
【0020】
本実施形態で使用される基板Ｐは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼などの金属または合金からなる箔（フォイル）などである。樹脂フィルムの材質は、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂のうち１または２以上を含む。
【0021】
基板Ｐは、各種の処理工程において受ける熱による変形量が実質的に無視できるように、熱膨張係数が顕著に大きくないものを選定することができる。熱膨張係数は、例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって、プロセス温度など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、酸化ケイ素などでもよい。また、基板Ｐは、フロート法などで製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単層体であってもよい。基板Ｐは、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔などを貼り合わせた積層体であってもよい。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、あるいは、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。上記の厚さは一例であって、本発明はこれに限定されない。
【0022】
本実施形態のデバイス製造システムＳＹＳは、デバイス（ディスプレイパネルなど）製造のための各種の処理を、基板Ｐに対して繰り返し、あるいは連続して実行する。各種の処理が施された基板Ｐは、デバイスごとに分割（ダイシング）されて、複数個のデバイスになる。基板Ｐの寸法は、例えば、幅方向（短尺となるＹ軸方向）の寸法が１０ｃｍから２ｍ程度であり、長さ方向（長尺となるＸ軸方向）の寸法が１０ｍ以上である。上記の寸法は一例であって、本発明はこれに限定されない。基板Ｐの幅方向の寸法は、１０ｃｍ以下、または２ｍ以上であってもよい。基板Ｐの長さ方向の寸法は、１０ｍ未満であってもよい。
【0023】
次に、本実施形態の処理装置Ｕ３（露光装置）の構成について説明する。図２は、本実施形態による露光装置ＥＸを示す図である。図２に示す露光装置ＥＸは、いわゆる走査露光装置であり、基板Ｐ（感光シート）とマスクパターンＭと移動させ、マスクパターンＭからの露光光Ｌ２で基板Ｐを走査することで、マスクパターンＭに形成されている露光パターンを基板Ｐに転写（投影露光）する。
【0024】
露光装置ＥＸは、マスクパターンＭを湾曲した状態で保持する回転ドラムＤＭ（マスク保持部材）と、基板Ｐを支持する回転ドラムＤＰ（基板支持部材）と、マスクパターンＭの一部を照明する照明系ＩＵと、マスクパターンＭ上に形成される照明領域ＩＲに対応した中間像ＩＭを形成する第１投影光学系ＰＬ１（中間像形成光学系）と、回転ドラムＤＰに支持されている基板Ｐ上に配置される投影領域ＰＲに中間像ＩＭを投影する第２投影光学系ＰＬ２（投影光学系）と、露光装置ＥＸの各部を制御する制御装置１０とを備える。
【0025】
回転ドラムＤＭは、マスクパターンＭを保持するマスク保持部材である。回転ドラムＤＭは、円筒面状の外周面（以下、円筒面ＤＭａともいう）を有し、マスクパターンＭを円筒面ＤＭａに沿うように円筒面状に湾曲させて保持する。円筒面は、所定の中心線の回りに所定半径で湾曲した面のことであり、例えば、円柱又は円筒の外周面の少なくとも一部である。
【0026】
マスクパターンＭは、例えば、透過型のマスクパターンであり、回転ドラムＤＭにクロムなどの遮光部材で形成されたパターンを含む。マスクパターンＭは、例えば平面的に形成されたシート状のマスク基板であって、円筒面状に湾曲させることが可能なフレキシビリティ（可撓性）を有し、回転ドラムＤＭの円筒面ＤＭａに巻きつけられることで回転ドラムＤＭに保持されてもよい。このように、回転ドラムＤＭは、マスクパターンＭをリリース可能（交換可能）に保持してもよい。
【0027】
回転ドラムＤＭは、回転中心軸ＡＸ１の周りで回転可能なように設けられており、駆動部１１から供給されるトルクによって回転する。回転ドラムＤＭの回転位置は、検出部１２によって検出され、検出部１２による検出の結果に基づいて制御される。制御装置１０は、検出部１２から取得した検出結果に基づいて駆動部１１を制御することにより、回転ドラムＤＭの回転位置を制御する。すなわち、制御装置１０は、回転ドラムＤＭに保持されているマスクパターンＭの回転位置を制御できる。
【0028】
回転ドラムＤＰは、基板Ｐを保持する基板保持部材（基板支持部材）である。回転ドラムＤＰは、円筒面状の外周面ＤＰａ（支持面）を有し、回転中心軸ＡＸ２の周りで回転可能なように設けられている。回転ドラムＤＰの回転中心軸ＡＸ２は、例えば回転ドラムＤＭの回転中心軸ＡＸ１と実質的に平行に設定される。以下の説明において、回転ドラムＤＭの回転中心軸ＡＸ１および回転ドラムＤＰの回転中心軸ＡＸ２を含む面を、適宜、中心面１３という。
【0029】
回転ドラムＤＰの外周面ＤＰａは、基板Ｐを支持する支持面である。基板Ｐは、回転ドラムＤＰが回転することで、回転ドラムＤＰに巻きつけられるように搬送される。そのため、回転ドラムＤＰの外周面ＤＰａ上を搬送されている際の基板Ｐにおいて、投影領域ＰＲは、回転ドラムＤＰの外周面ＤＰａに沿って湾曲する。基板Ｐの搬送経路において回転ドラムＤＰの前後には、ガイドローラー１４ａおよびガイドローラー１４ｂが設けられている。ガイドローラー１４ａおよびガイドローラー１４ｂは、基板Ｐが回転ドラムＤＰにたるみなく密着するように、基板Ｐの張力を調整する。
【0030】
制御装置１０は、検出部１６が検出した回転ドラムＤＰの回転位置に基づいて駆動部１５を制御し、駆動部１５によって回転ドラムＤＰを回転させる。すなわち、制御装置１０は、回転ドラムＤＰが支持している基板Ｐの位置を制御できる。制御装置１０は、駆動部１１および駆動部１５を制御することによって、マスクパターンＭと基板Ｐとの相対位置を制御する。
【0031】
露光装置ＥＸにおいて、回転ドラムＤＭが駆動部１１により回転すると、マスクパターンＭが照明領域ＩＲに対して相対的に移動（回転）する。回転ドラムＤＰが駆動部１５により回転すると、基板Ｐが投影領域ＰＲに対して相対的に移動（回転）する。換言すると、回転ドラムＤＭ、駆動部１１、回転ドラムＤＰ、および駆動部１５は、マスクパターンＭと基板Ｐとを移動する移動装置として機能する。
【0032】
回転ドラムＤＭの回転速度（マスクパターンＭの周速度）、および回転ドラムＤＰの回転速度（基板Ｐの搬送速度）は、回転ドラムＤＭの外径と回転ドラムＤＰの外径の比率、投影系ＰＬの倍率などに応じて設定される。例えば、回転ドラムＤＭの外径が回転ドラムＤＰの外径と実質的に同じであって、投影系ＰＬが等倍である場合に、制御装置１０は、基板Ｐ上の所定の位置に露光パターンが投影されるように、回転ドラムＤＭと回転ドラムＤＰを実質的に同じ速度で回転させる。
【0033】
露光装置ＥＸにおいて露光光Ｌ２により基板Ｐが走査される走査方向は、回転中心軸ＡＸ１と実質的に垂直な方向である。以下の説明において、回転中心軸ＡＸ１（Ｙ軸方向）と垂直な方向（Ｘ軸方向）を走査方向、Ｙ軸方向を非走査方向ということがある。
【0034】
駆動部１１は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向の少なくとも１方向において、回転ドラムＤＭを移動可能であってもよい。この場合に、検出部１２は、駆動部１１が回転ドラムＤＭを移動させる方向において、回転ドラムＤＭの位置を検出してもよい。制御装置１０は、検出部１２の検出結果に基づいて駆動部１１を制御することで、任意の方向のおける回転ドラムＤＭの位置を制御してもよい。
【0035】
このような回転ドラムＤＭの位置調整は、回転ドラムＤＰに適用してもよい。露光装置ＥＸは、回転ドラムＤＭと回転ドラムＤＰの一方または双方の位置を制御することで、回転ドラムＤＭと回転ドラムＤＰの相対位置を制御することができる。これにより、露光装置ＥＸは、例えば、照明領域ＩＲと投影領域ＰＲとの相対位置を調整することができる。
【0036】
照明系ＩＵは、回転ドラムＤＭに保持されているマスクパターンＭを照明光Ｌ１で照明することによって、マスクパターンＭに形成されているパターンに応じた露光光Ｌ２を発生させる。照明系ＩＵは、ケーラー照明などによって照明領域ＩＲを均一な明るさで照明する。照明系ＩＵは、例えば、光源２０および照明光学系２１を備える。光源２０は、例えば、ｇ線、ｈ線、ｉ線等の輝線光を放射するランプ光源、レーザーダイオード（ＬＤ）あるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）などの固体光源の少なくとも１つを含む。照明光学系２１は、例えば、照明領域ＩＲにおける照度を均一化するためのインテグレータ光学系などの照度均一化光学系を含む。
【0037】
照明領域ＩＲは、マスクパターンＭ（回転ドラムＤＭ）のうち基板Ｐ（回転ドラムＤＰ）に最も近い位置（近接位置ＣＰ）から円筒面ＤＭａの周方向にずれた位置に形成される。照明領域ＩＲは、マスクパターンＭの形状に対応して、円筒面状に湾曲している。以下の説明において、照明領域ＩＲにおける任意の点（例えば、照明領域ＩＲの中心）で照明領域ＩＲに接する平面を、照明領域ＩＲの接平面ＩＲａという。
【0038】
なお、照明領域ＩＲは、例えば、回転ドラムＤＭの周方向における寸法（弧長）が回転ドラムＤＭの周長に対して十分に小さく設定され、実質的に平面として扱うことができる。そのため、以下の説明で参照する各図において、照明領域ＩＲを接平面ＩＲａの一部として近似的に示すことがある。照明領域ＩＲの他の湾曲面についても同様である。
【0039】
図２のマスクパターンＭは透過型であり、照明系ＩＵは、回転ドラムＤＭの内側からマスクパターンＭに照明光Ｌ１を照射する。回転ドラムＤＭは、その内部に照明系ＩＵを収容できるように、円筒状に形成されている。照明系ＩＵは、回転ドラムＤＭが回転している間に回転ドラムＤＭの外部に対して回転しないように、回転ドラムＤＭの外部から支持されている。マスクパターンＭの周方向の各部は、回転ドラムＤＭが照明領域ＩＲに対して回転することで、照明領域ＩＲを順に通過する。マスクパターンＭを通過（透過）した照明光Ｌ１は、露光光Ｌ２となる。マスクパターンＭから出射した露光光Ｌ２は、投影系ＰＬに入射する。
【0040】
次に、投影系ＰＬについて詳しく説明する。図２の投影系ＰＬは、照明領域ＩＲにおけるマスクパターンＭの像を、等倍の正立正像として基板Ｐに投影（転写）する。投影系ＰＬの第１投影光学系ＰＬ１と第２投影光学系ＰＬ２は、いずれも同様の構成であり、回転ドラムＤＭと回転ドラムＤＰの間の中心を通り中心面１３に垂直な面２２に関して、対称的に配置されている。
【0041】
投影系ＰＬの視野（物体面）は、照明領域ＩＲの少なくとも一部に設定される。投影系ＰＬの視野に共役な投影領域ＰＲ（像面）は、面２２に関して照明領域ＩＲと対称的に配置される。照明領域ＩＲは、上述したように、中心面１３から回転ドラムＤＭの周方向にずれた位置に設定される。照明領域ＩＲの接平面ＩＲａは、面２２と非平行である。そのため、投影系ＰＬの投影領域ＰＲは、中心面１３から回転ドラムＤＰの周方向にずれた位置に配置される。投影領域ＰＲの接平面ＰＲａは、面２２と非平行な関係になる。なお、投影領域ＰＲの接平面ＰＲａは、投影領域ＰＲにおける任意の点（例えば、投影領域ＰＲの中心）で投影領域ＰＲに接する平面である。
【0042】
投影系ＰＬの第１投影光学系ＰＬ１は、照明領域ＩＲにおけるマスクパターンＭに応じた中間像ＩＭを、中間像ＩＭの一部が面２２上に配置されるように形成する。中間像ＩＭが形成される中間結像面２３は、照明領域ＩＲの形状に対応して円筒面状に湾曲している。中間結像面２３の一部は、面２２を通るように配置される。中間結像面２３の接平面２３ａは、面２２と実質的に平行である。中間結像面２３の接平面２３ａは、照明領域ＩＲの接平面ＩＲａと非平行な関係である。
【0043】
中間結像面２３の接平面２３ａに合焦させるために、投影系ＰＬの第１投影光学系ＰＬ１（中間像形成光学系）は、照明領域ＩＲの接平面ＩＲａと中間結像面２３の接平面２３ａとがシャインプルーフの条件を満たすように、構成されている。中間結像面２３の接平面２３ａは、中間結像面２３上の任意の点（例えば、中間結像面２３の中心）で中間結像面２３に接する面である。
【0044】
投影系ＰＬの第２投影光学系ＰＬ２（投影光学系）は、第１投影光学系ＰＬ１が形成した中間像ＩＭを投影領域ＰＲに投影する。中間結像面２３の接平面２３ａは、投影領域ＰＲの接平面ＰＲａと非平行な関係である。投影領域ＰＲの接平面ＰＲａに合焦させるために、投影系ＰＬの第２投影系光学系ＰＬ２は、中間結像面２３の接平面２３ａと投影領域ＰＲの接平面ＰＲａとがシャインプルーフの条件を満たすように、構成されている。
【0045】
投影系ＰＬにおいて、第２投影光学系ＰＬ２における露光光Ｌ２の光路は、第１投影光学系ＰＬ１における露光光Ｌ２の光路に対して折れ曲がる。例えば、第１投影光学系ＰＬ１と第２投影光学系ＰＬ２は、それぞれが軸対称な光学系として構成され、第１投影光学系ＰＬ１の光軸４０と第２投影光学系ＰＬ２の光軸４５とが面２２で交差するように、配置される。第１投影光学系ＰＬ１と第２投影光学系ＰＬ２との間には、第１投影光学系ＰＬ１からの照明光Ｌ１を偏向して第２投影光学系ＰＬ２に向かわせるように、フィールドレンズ２４が配置されている。フィールドレンズ２４は、その一部が中間結像面２３に配置されるように、中間結像面２３の近傍に配置されている。
【0046】
次に、シャインプルーフの条件について説明する。図３は、両側テレセントリックな光学系３０でのシャインプルーフの条件を示す図である。
【0047】
図３において、符号３１は物体面、符号３２は像面、符号θは物体面３１と像面３２とがなす角度を示す。光学系３０が第１投影光学系ＰＬ１である場合に、物体面３１は投影系ＰＬの視野（照明領域ＩＲ）に対応し、像面３２は中間結像面２３に対応する。光学系３０が第２投影光学系ＰＬ２である場合に、物体面３１は中間結像面２３に対応し、像面３２は投影領域ＰＲに対応する。
【0048】
ここでは、説明の便宜上、光学系３０が、レンズ群３３およびレンズ群３４からなり、レンズ群３３およびレンズ群３４が所定の軸（光軸３０ａ）に関して軸対称（回転対称）であるものとする。図３において、符号ｆ１はレンズ群３３（第１レンズ群）の焦点距離、符号ｆ２はレンズ群３４（第２レンズ群）の焦点距離を示す。光学系３０の像倍率（結像倍率、投影倍率）をｋとすると、像倍率ｋは、第１レンズ群の焦点距離ｆ１に対する第２レンズ群の焦点距離ｆ２の比（ｋ＝ｆ２／ｆ１）になる。
【0049】
光学系３０は、レンズ群３３の後側焦点位置とレンズ群３４の前側焦点位置とが実質的に一致するように構成される。光学系３０において、レンズ群３３の前側焦点位置を通る物体面３１に対して、レンズ群３３の後側焦点位置を通り光軸３０ａに垂直な面がいわゆる瞳面３５になり、レンズ群３４の後側焦点位置に物体面３１と共役な像面３２が配置される。
【0050】
ここで、物体面３１と瞳面３５とがなす角度をαとし、適宜、ｓｉｎαをαで近似する。軸外物点３６は、光軸３０ａに垂直な方向において軸上物点３７から物体高ｈだけ離れているとすると、光軸３０ａに平行な方向において、軸上物点３７からｈ×ｓｉｎα（近似的なずれ量がαｈ）だけ離れることになる。
【0051】
軸外物点３６が結像する軸外像点３８は、光軸３０ａに垂直な方向において、この方向の光学系３０の倍率（横倍率）を物体高ｈに乗算した量（ｋｈ）だけ軸上像点３９から離れることになる。また、軸外像点３８は、光軸３０ａに平行な方向において、この方向の光学系３０の倍率（縦倍率）を、ずれ量αｈに乗算したずれ量だけ軸上像点３９から離れることになる。光学系３０の横倍率をｋとすると、縦倍率は横倍率の２乗（ｋ２）に等しい。このため、軸外物点３６は、光軸３０ａに垂直な方向において軸上像点３９からｋｈだけ離れた位置であって、光軸３０ａに平行な方向において軸上像点３９からｋ２αｈだけ離れた位置（軸外像点３８）に結像する。このことは、像面３２と瞳面３５とのなす角度βがｋαになることを示す。
ここで、光学系３０と光学的に等価な１枚のレンズを想定すると、このレンズから像面３２までの距離は、物体面３１からレンズまでの距離に像倍率ｋを乗算した値である。したがって、レンズの主面（瞳面３５）を延長した平面と物体面３１との交線は、レンズの主面（瞳面３５）を延長した平面と像面３２との交線と一致することになる。
【0052】
ここで、図２に示した投影系ＰＬの視野の中心が、中心面１３から角度θだけ回転した位置に配置されているとする。この場合に、図３に示す像面３２が物体面３１となす角度（α＋β）が角度θになる。θ＝α＋β，β＝ｋα，ｋ＝ｆ２／ｆ１の３式から、瞳面３５と物体面３１とがなす角度αは、角度θを、レンズ群３３の焦点距離ｆ１とレンズ群３４の焦点距離ｆ２で内分する角度、すなわちα＝θ×ｆ１／（ｆ１＋ｆ２）になる。このような光学系３０で第１投影光学系ＰＬ１を構成するには、第１投影光学系ＰＬ１の光軸４０を中心面１３に対して角度（θ−α）、すなわちθ×ｆ２／（ｆ１＋ｆ２）だけ傾ければよい。例えば、レンズ群３３とレンズ群３４とで焦点距離が等しい場合には、第１投影光学系ＰＬ１の光軸４０が中心面１３になす角度は、θ／２になる。
【0053】
次に、第１投影光学系ＰＬ１の構成例について説明する。図４は、第１投影光学系ＰＬ１の構成の一例を示す図である。図５は第１投影光学系ＰＬ１の諸元の一例を示す表１である。図４の第１投影光学系ＰＬ１は、光軸４０の周りで軸対称（回転対称）な光学系である。図４において、第１投影光学系ＰＬ１を通る光線を分かりやすくするために、物体面４１および像面４２が光軸４０と垂直に設定されている。
【0054】
図４の第１投影光学系ＰＬ１は、レンズ群３３、レンズ群３４、および開口絞り４３を備える。開口絞り４３は、例えば、第１投影光学系ＰＬ１の瞳面３５の位置またはその近傍に配置される。レンズ群３３およびレンズ群３４は、いずれも同様の構成であり、開口絞り４３に関して対称的（面対称的）に配置されている。そのため、図５の表１には、レンズ群３３についての諸元を記載し、レンズ群３４についての諸元を省略する。
【0055】
図５の表１における面番号は、開口絞り４３（瞳面３５）を起点（面番号０）とし、開口絞り４３から物体面４１に近づくほど、昇順する番号である。例えば、面番号１に対応する第１光学面は、瞳面３５の次に物体面４１側に配置されている光学面である。第１光学面を符号Ａ１、第２光学面を符号Ａ２というように、０以上の整数ｎに対して第ｎ光学面を符号Ａｎで示す。
【0056】
第ｎ光学面Ａｎの「曲率半径」は、瞳面３５に向って凸である場合に正とし、物体面４１に向って凸である場合に負とする。また、第ｎ光学面Ａｎの「中心間距離」は、第ｎの光学面Ａｎから第（ｎ＋１）光学面Ａ（ｎ＋１）までの距離を示す。例えば、第０光学面Ａ０に対する「中心間距離」は、第０光学面Ａ０（瞳面３５）から第１光学面Ａ１までの距離を示す。第１光学面Ａ１から第１０光学面Ａ１０のそれぞれは、レンズの表面である。第１光学面Ａ１から第２光学面Ａ２までの中心間距離は、このレンズの中心の厚みを示す。なお、第１０光学面Ａ１０に対する「中心間距離」は、第１０光学面Ａ１０から物体面４１までの距離を示す。
【0057】
レンズ群３３は、開口絞り４３から物体面４１に向かう順に、レンズ４４ａからレンズ４４ｅが光軸４０に沿って配列された構成である。
【0058】
レンズ４４ａは、瞳面３５側を向く第１光学面Ａ１、および物体面４１側を向く第２光学面Ａ２を有する。レンズ４４ａは、いわゆる平凸レンズのような形状である。レンズ４４ａは、第１光学面Ａ１が瞳面３５に向って凸（曲率半径が正）であるとともに、第２光学面Ａ２が実質的に平面状（物体面４１に向ってわずかに凸）である。
【0059】
レンズ４４ｂは、瞳面３５側を向く第３光学面Ａ３、および物体面４１側を向く第４光学面Ａ４を有する。レンズ４４ｂは、いわゆるメニスカスレンズのような形状である。レンズ４４ｂは、第３光学面Ａ３が瞳面３５に向って凸であるとともに、第４光学面Ａ４が物体面４１に向って凹である。
【0060】
レンズ４４ｃは、瞳面３５側を向く第５光学面Ａ５、および物体面４１側を向く第６光学面Ａ６を有する。レンズ４４ｃは、いわゆる両凹レンズのような形状である。レンズ４４ｃは、第５光学面Ａ５が瞳面３５に向って凹であるとともに、第６光学面Ａ６が物体面４１に向って凹である。
【0061】
レンズ４４ｄは、瞳面３５側を向く第７光学面Ａ７、および物体面４１側を向く第８光学面Ａ８を有する。レンズ４４ｄは、いわゆる平凸レンズのような形状である。レンズ４４ｄは、第７光学面Ａ７が実質的に平面状（瞳面３５に向ってわずかに凹）であるとともに、第８光学面Ａ８が物体面４１に向って凸である。
【0062】
レンズ４４ｅは、瞳面３５側を向く第９光学面Ａ９、および物体面４１側を向く第１０光学面Ａ１０を有する。レンズ４４ｅは、いわゆる両凸レンズのような形状である。レンズ４４ｅは、第９光学面Ａ９が瞳面３５に向って凸であるとともに、第１０光学面Ａ１０が物体面４１に向って凸である。
【0063】
上述のレンズ群３３は、一例であり、レンズ群３３を構成するレンズの枚数とレンズ形状の一方または双方は、適宜変更できる。また、レンズ群３３は、ガラス平板などの屈折力を有さない光学部材を含んでいてもよい。また、図４のレンズ群は、反射部材を含まない屈折系の光学系であるが、反射部材およびレンズを含む反射屈折系の光学系でもよいし、反射部材を含みレンズを含まない反射系の光学系でもよい。レンズ群３４は、レンズ群３３と違う構成でもよい。例えば、レンズ群３４の焦点距離ｆ２がレンズ群３３の焦点距離ｆ１と異なっていてもよい（図３参照）。
【0064】
ところで、図２に示した照明系ＩＵは、照明光Ｌ１を射出する方向（出射軸ＩＵａ）が第１投影光学系ＰＬ１の光軸４０と実質的に同軸になるように配置されている。照明系ＩＵは、照明領域ＩＲの接平面ＩＲａに対して非垂直な方向から照明領域ＩＲを照明する。換言すると、照明領域ＩＲの接平面ＩＲａに垂直な方向は、回転ドラムＤＭの回転中心軸ＡＸ１に垂直な平面（ＸＺ平面）において回転中心軸ＡＸ１を通る方向（回転ドラムＤＭの径方向）である。照明系ＩＵは、回転中心軸ＡＸ１とずれた位置から照明光Ｌ１を照明領域ＩＲに照射する。
【0065】
図２において、近接位置ＣＰを通る円筒面ＤＭａの径方向（中心面１３）と照明系ＩＵの出射軸との交点４６は、近接位置ＣＰを起点として回転中心軸ＡＸ１よりも離れた位置に配置される。例えば、第１投影光学系ＰＬ１のレンズ群３３とレンズ群３４とがいずれも等倍の光学系である場合に、近接位置ＣＰから交点４６までの距離は、近接位置ＣＰから回転中心軸ＡＸ１までの距離の約２倍に設定される。
【0066】
以上のような構成の露光装置ＥＸにおいて、第１投影光学系ＰＬ１は、中間像ＩＭの接平面ＩＭａとマスクパターンＭ上の照明領域ＩＲの接平面ＩＲａとをシャインプルーフの条件を満たして共役関係にする。そのため、露光装置ＥＸは、照明領域ＩＲが中心面１３からずれた位置に設定されている場合であっても、照明領域ＩＲにおけるマスクパターンＭの像を精度よく基板Ｐに投影露光することができる。また、第２投影光学系ＰＬ２は、中間像ＩＭの接平面ＩＭａと基板Ｐ上の投影領域ＰＲの接平面ＰＲａとをシャインプルーフの条件を満たして共役関係にする。そのため、露光装置ＥＸは、照明領域ＩＲにおけるマスクパターンＭの像を精度よく基板Ｐに投影露光することができる。
このように、露光装置ＥＸは、照明領域ＩＲを中心面１３からずれた位置に配置できるので、照明系ＩＵおよび投影系ＰＬの配置の自由度が高くなり、例えばマルチレンズ型の露光装置などに適用しつつ露光精度を確保することができる。
【0067】
また、露光装置ＥＸにおいて、フィールドレンズ２４は、第１投影光学系ＰＬ１からの照明光Ｌ１を偏向して第２投影光学系ＰＬ２に向かわせるので、投影領域ＰＲの周辺が中央よりも暗くなることなどが抑制される。
【0068】
また、第１投影光学系ＰＬ１は、レンズ群３３とレンズ群３４の構成が同様であるので、例えば設計コスト、装置の製造コストを下げることなどができる。また、第２投影光学系ＰＬ２は、第１投影光学系ＰＬ１と構成が同様であるので、設計コスト、露光装置ＥＸの製造コストを下げることなどができる。
【0069】
なお、照明系ＩＵの少なくとも一部は、回転ドラムＤＭの外側に配置されていてもよい。例えば、照明系ＩＵは、光源２０が回転ドラムＤＭの外部に配置されており、光源２０からの光を照明光学系２１へ光ファイバー等で導光（伝送）する構成でもよい。
【0070】
なお、本実施形態においては、照明領域ＩＲなどの湾曲面に対応する平面（以下、近似平面という）として接平面を用いて、シャインプルーフの条件を説明したが、近似平面は、湾曲面を平面で近似したときの誤差によるデフォーカスが焦点深度以下となるように、適宜選択できる。例えば、投影系ＰＬは、照明領域ＩＲの中心での接平面ＩＲａに平行であって、照明領域ＩＲ上の任意の点を通る平面を上記の近似平面に用いて、シャインプルーフの条件を満たすように構成されていてもよい。また、例えば、投影系ＰＬは、照明領域ＩＲ上の任意の点を通る平面であって、その傾きが照明領域ＩＲの周方向のそれぞれの端での接平面の傾き間に収まる平面を上記の近似平面に用いて、シャインプルーフの条件を満たすように構成されていてもよい。
このような近似平面の定義は、中間結像面２３、投影領域ＩＲなどの湾曲面にも適用できるし、以下の実施形態においても適用できる。
【0071】
［第２実施形態］次に、第２実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することがある。
【0072】
図６および図７は、本実施形態による露光装置ＥＸを示す斜視図である。図７は、図６と異なる視点から見た図である。この露光装置ＥＸは、いわゆるマルチレンズ方式の露光装置であって、走査方向（Ｘ軸方向）に垂直な非走査方向（Ｙ軸方向）に配列された複数の投影モジュールＰＭを備える。露光装置ＥＸは、複数の投影モジュールＰＭのそれぞれによって露光される基板Ｐ上の領域（露光領域）をＹ軸方向に継ぎ合わせることで、投影モジュールＰＭの数が１つである場合よりも広い露光領域を露光できる。
【0073】
図６に示す複数の投影モジュールＰＭは、Ｙ軸方向から見た投影モジュールＰＭの位置が、Ｙ軸方向に並ぶ順に交互にずれるように配置されている。例えば、複数の投影モジュールＰＭのうち、Ｙ軸方向の一方から他方に向かう並び順が奇数番目である第１投影モジュールＰＭａは、中心面１３に対して−Ｘ側に配置されている。複数の投影モジュールＰＭのうち、Ｙ軸方向の一方から他方に向かう並び順が偶数番目である第２投影モジュールＰＭｂは、中心面１３に対して＋Ｘ側に配置されている。
【0074】
図７に示す複数の投影モジュールＰＭは、走査によって第１投影モジュールＰＭａの投影領域ＰＲ１を通る基板Ｐ上の領域のＹ軸方向の端部と、走査によって第２投影モジュールＰＭｂの投影領域ＰＲ２を通る基板Ｐ上の領域のＹ軸方向の端部とが重なるように、Ｙ軸方向の位置がずれるように配置されている。本実施形態では、複数の投影モジュールＰＭは、走査方向（Ｘ軸方向）から見て非走査方向（Ｙ軸方向）に所定のピッチで並ぶように、配置されている。なお、図２に示した照明系ＩＵは、例えば、投影モジュールＰＭごとに設けられる。
【0075】
図６のフィールドレンズ２４は、第１投影モジュールＰＭａの中間結像面２３ｃと第２投影モジュールＰＭｂの中間結像面２３ｄとにわたって、一体的に設けられている。本実施形態では、第１投影モジュールＰＭａが被走査方向（Ｙ軸方向）に複数配置されており、フィールドレンズ２４は、複数の第１投影モジュールＰＭａの中間結像面２３ｃにわたって、一体的に設けられている。フィールドレンズ２４は、複数の第２投影モジュールＰＭｂについても同様に中間結像面２３ｄにわたって、一体的に設けられている。
【0076】
ところで、図２および図３を参照して説明したように、第１投影光学系ＰＬ１の光軸４０が中心面１３に対して傾く角度は、θ×ｆ２／（ｆ１＋ｆ２）であり、回転ドラムＤＭの回転中心軸ＡＸ１から第１投影光学系ＰＬ１の視野中心を見る角度θに比例している。ここで、回転ドラムＤＭの半径をＲとすると、フィールドレンズ２４の焦点距離は、Ｒ×(ｆ１＋ｆ２)／(２×ｆ１)となり、第１投影光学系ＰＬ１の視野（照明領域ＩＲ）の位置によらない。そのため、フィールドレンズ２４は、例えばＹ軸方向における焦点距離の分布が一様なシリンドリカルレンズによって構成できる。
【0077】
図８は、フィールドレンズ２４の一例を示す分解斜視図である。図８のフィールドレンズ２４は、中間像ＩＭ（図２参照）の接平面ＩＭａに関して照明領域ＩＲと同じ側に配置された光学部材４７（第１光学部材）と、中間像ＩＭの接平面ＩＭａに関して照明領域ＩＲと反対側に配置された光学部材４８（第２光学部材）と、光学部材４７と光学部材４８とに挟まれた絞り部４９と、を備える。
【0078】
光学部材４７は、平凸状のシリンドリカルレンズであって、第１投影光学系ＰＬ１を向く面４７ａと、面４７ａの反対を向く面４７ｂとを有する。面４７ａは、フィールドレンズ２４の焦点距離がＲ×(ｆ１＋ｆ２)／(２×ｆ１)になるように湾曲している。面４７ｂは、実質的に平面状である。フィールドレンズ２４の焦点距離は、レンズ群３３の焦点距離ｆ１とレンズ群３４の焦点距離ｆ２が同じである場合に、回転ドラムＤＭの半径（Ｒ）と実質的に同じになる。したがって、例えば、回転ドラムＤＭの半径（Ｒ）を約２５０ｍｍとすると、フィールドレンズ２４の曲率半径は、例えば約３３９ｍｍになる。
【0079】
本実施形態では、第１投影光学系ＰＬ１と第２投影光学系ＰＬ２とで構成が同様であることに応じて、光学部材４８は、光学部材４７と実質的に同じ形状を有する。光学部材４８は、第２投影光学系ＰＬ２を向く面４８ａと、面４８ａの反対を向く面４８ｂとを有する。光学部材４７と光学部材４８は、平面状の面４７ｂと面４８ｂとが接合されることで、一体化されている。
【0080】
絞り部４９は、いわゆる視野絞りであり、投影領域ＰＲの形状を規定する。絞り部４９は、例えば、フィールドレンズ２４の厚み方向（Ｚ軸方向）の実質的に中央に配置される。絞り部４９は、例えば、光学部材４７の面４７ｂと光学部材４８の面４８ｂの一方または双方にクロムなどで形成された遮光膜（遮光部材）で構成される。
【0081】
絞り部４９は、第１投影光学系ＰＬ１からの露光光Ｌ２の少なくとも一部が通過する開口５０を有する。開口５０は、投影モジュールＰＭごとに設けられており、各投影モジュールＰＭにおいて中間像ＩＭが形成される位置またはその近傍に配置されている。開口５０は、第１投影モジュールＰＭａに対応する開口５０ａと第２投影モジュールＰＭｂに対応する開口５０ｂとでＸ軸方向の位置がずれるように、配置されている。本実施形態では、投影モジュールＰＭがＹ軸方向に一定のピッチで並んでいることに対応して、開口５０は、Ｙ軸方向に一定のピッチｄｙで並んでいる。
【0082】
第１投影モジュールＰＭａ（図６および図７参照）に対応する開口５０ａと、第２投影モジュールＰＭｂに対応する開口５０ｂは、走査方向（Ｘ軸方向）から見て非走査方向（Ｙ軸方向）の端部が互いに重なるように配置されている。図８の開口５０ａと開口５０ｂは、それぞれ台形状であって、互いに平行な１対の対辺（上底、下底）が走査方向と実質的に垂直である。開口５０ａと開口５０ｂは、走査方向から見たときに、上底と下底のうち短い方の辺が開口５０ａと開口５０ｂとで重ならないように配置され、台形の斜辺（脚）が開口５０ａと開口５０ｂとで重なるように配置されている。
【0083】
図９は、絞り部４９の例を示す平面図である。ここでは、説明の便宜上、露光装置ＥＸの解像度が４μｍから５μｍ程度であるものとする。照明系ＩＵからの照明光Ｌ１として、例えばｉ線(波長が約３６５ｎｍ)の光を用いる場合、投影系ＰＬの開口数は、例えば約０．０６程度に設定され、この開口数での焦点深度は１００μｍ程度になる。この焦点深度の半分（約５０μｍ）を物体面の位置の許容誤差とし、回転ドラムの半径（Ｒ）を約２５０ｍｍとすると、投影系ＰＬの視野の大きさは、走査方向の寸法が約１０ｍｍ程度になる。このような条件で、各投影モジュールＰＭは、例えば、レンズの最大径が約２２ｍｍ程度、全長が約１８０ｍｍ程度、視野の直径νφが約１４．２ｍｍ程度になる。
【0084】
図９の例において、絞り部４９の開口５０は、各投影モジュールＰＭの視野と実質的に同じ形状であり、非走査方向（Ｙ軸方向）に頂点を持つ六角形に設定されている。開口５０は、非走査方向に平行な１対の辺を有する矩形部５０ｃと、矩形部５０ｃのＹ軸方向の両端に隣接する三角形部５０ｄとを含む。矩形部５０ｃは、例えば、走査方向（Ｘ軸方向）の寸法ｕ１が約１０ｍｍ程度、非走査方向の寸法ｕ２が約１０ｍｍ程度に設定される。三角形部５０ｄは、例えば、非走査方向の寸法ｕ３が２ｍｍ程度に設定される。
【0085】
絞り部４９において、開口５０（例えば開口５０ｂ）の三角形部５０ｄは、投影モジュールの投影領域ＰＲを通る領域をＹ軸方向に継ぐための部分（画面継ぎ部）として機能する。例えば、基板Ｐを走査方向（Ｘ軸方向）に移動させると、開口５０ｂの三角形部５０ｄに対応する投影領域ＰＲを通った基板Ｐ上の領域は、走査方向から見て開口５０ｂの隣に配置されている開口５０ａの三角形部５０ｄに対応する基板Ｐ上の領域を通ることになる。
【0086】
このようにして、基板Ｐのうち、三角形部５０ｄに対応する投影領域ＰＲを通る領域と矩形部５０ｃに対応する投影領域ＰＲを通る領域とで、露光光Ｌ２の光量を揃えることができる。換言すると、開口５０は、基板Ｐに入射する露光光Ｌ２の光量をＹ軸方向で揃えることができるように、配置されている。なお、上述したような開口５０の形状および寸法は、一例であり、適宜変更できることは言うまでもない。
【0087】
以上のような構成の露光装置ＥＸは、複数の投影モジュールＰＭが非走査方向に配列されているので、非走査方向における処理範囲を広げることができ、例えば大型のデバイス用の大判の基板、多面取り用の大判の基板などに露光することができる。また、露光装置ＥＸは、第１投影モジュールＰＭと第２投影モジュールＰＭとで構成が同様であるので、例えば設計コスト、装置の製造コストを下げることなどができる。なお、投影モジュールＰＭの数は、適宜選択でき、第１実施形態のように１つでもよいし、第２実施形態のように２以上であってもよい。
【0088】
また、露光装置ＥＸにおいて、フィールドレンズ２４は、第１投影モジュールＰＭａと第２投影モジュールＰＭｂとで共通化されているので部品の数を減らすことができ、例えば位置合わせのコストを減らすことなどができる。また、フィールドレンズ２４は、複数の第１投影モジュールＰＭａで共通化され、複数の第２投影モジュールＰＭｂで共通化されているので、部品の数を減らすことができ、例えば位置合わせのコストを減らすことなどができる。
【0089】
なお、上述の実施形態において、第１投影光学系ＰＬ１は、等倍系の光学系であるが、拡大系の光学系と縮小系の光学系のいずれでもよい。また、第２投影光学系ＰＬ２は、拡大系の光学系と縮小系の光学系のいずれでもよく、第１投影光学系ＰＬ１と倍率が異なっていてもよい。例えば、第１投影光学系ＰＬ１が拡大系の光学系であって、第２投影光学系ＰＬ２が縮小系の光学系であってもよく、この場合に、拡大された中間像ＩＭの位置に視野絞りを設けることで、投影領域ＰＲの範囲を精度よく規定することができる。
また、投影系ＰＬは、等倍系の光学系、拡大系の光学系、縮小系の光学系のいずれでもよい。
【0090】
［第３実施形態］次に、第３実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することがある。図１０は、本実施形態による露光装置ＥＸを概略して示す図であり、第２投影光学系ＰＬ２などの図示が省略されている。図１０の露光装置ＥＸは、照明系ＩＵの構成が上述の実施形態と異なる。
【0091】
照明系ＩＵは、光源からの照明光を照明光学系２１に導く（伝送する）ための導光ロッド５１を備える。図１０の導光ロッド５１は、回転ドラムＤＭの回転中心軸ＡＸ１と実質的に平行（ここでは、実質的に同軸）な円柱状の部材である。導光ロッド５１は、その内面で光が反射するように形成される。導光ロッド５１は、光を内面反射によって回転中心軸ＡＸ１と実質的に平行な方向に導光する。
【0092】
導光ロッド５１は、光源から光が入射する入射部（図示略）と、導光ロッド５１の内部を伝播した光を、回転中心軸ＡＸ１と交差（直交）する方向に取出すための射出部５２とを有する。本実施形態では、図６の露光装置ＥＸのように複数の投影モジュールＰＭが設けられており、射出部５２は、投影モジュールＰＭごとに設けられている。射出部５２は、例えば切欠部５２ａを設けることで、導光ロッド５１の内面反射の条件を部分的に崩すことで実現できる。
【0093】
切欠部５２ａは、導光ロッド５１の中心線回りの周方向において局所的に設けられている。切欠部５２ａの内面で反射した光は、導光ロッド５１の中心線に関して切欠部５２ａと反対側の内面で反射条件が崩れることで、切欠部５２ａと反対側の内面を通って導光ロッド５１の外部に取出される。切欠部５２ａは、導光ロッド５１の中心線と平行な方向において、各投影モジュールＰＭの位置に応じて局所的に設けられている。
【0094】
図１０の導光ロッド５１は、回転ドラムＤＭの回転中心軸ＡＸ１と実質的に同軸に配置されている。照明光Ｌ１は、導光ロッド５１から回転ドラムＤＭの径方向に出射する。照明光学系２１は、導光ロッド５１から出射した照明光Ｌ１を偏向し、また照明領域ＩＲに対する入射側でテレセントリックにする。
【0095】
図１１Ａ、１１Ｂは、照明系ＩＵの構成の一例を示す図である。図１１Ａは走査方向（Ｘ軸方向）から見た正面図である。図１１Ｂは非走査方向（Ｙ軸方向）から見た側面図である。図１２は、照明系ＩＵの諸元の一例を示す表２である。
【0096】
図１１Ａ、１１Ｂの照明光学系２１は、導光ロッド５１からの照明光Ｌ１を偏向するシリンドリカルレンズ１４３（偏向部材）、およびシリンドリカルレンズ１４３からの照明光Ｌ１を照明領域ＩＲの入射側でテレセントリックにするコンデンサレンズ１４４を備える。
【0097】
シリンドリカルレンズ１４３は、照明領域ＩＲに入射する際の照明光Ｌ１の主光線の向きが投影系ＰＬ（第１投影光学系ＰＬ１）の光軸４０と実質的に平行になるように、照明光Ｌ１を回転中心軸ＡＸ１に実質的に垂直な面内で偏向する。シリンドリカルレンズ１４３は、例えば、走査方向に垂直な面（図１１ＡのＹＺ面）に沿って伝播する光を実質的に集光しないで、非走査方向に垂直な面（図１１ＢのＸＺ面）に沿って伝播する光を集光するように、構成される。シリンドリカルレンズ１４３の焦点距離ｆｉは、導光ロッド５１の中心線からシリンドリカルレンズ１４３までの距離をｂ（図１０参照）とすると、下記の式（１）で表される。
ｆｉ＝ｂ（ｆ２×Ｒ＋ｆ１×ｂ）／（ｆ２×Ｒ） ・・・式（１）
【0098】
本実施形態では、露光装置ＥＸに複数の投影モジュールＰＭが設けられており、シリンドリカルレンズ１４３は、複数の投影モジュールＰＭで共通化できるように、非走査方向における基板Ｐの寸法（幅）をカバーするだけの長さを有する。換言すると、シリンドリカルレンズ１４３は、複数の投影モジュールＰＭからの照明光Ｌ１を一括して偏向するように、複数の投影モジュールＰＭによる複数の視野が非走査方向に分布する範囲の全域にわたって、設けられている。
【0100】
以下、表２において面番号がｎである光学面を、第ｎ光学面Ａｎで表すこととする。第１１光学面Ａ１１および第１２光学面Ａ１２はレンズ５３ａの表面である。第１３光学面Ａ１３および第１４光学面Ａ１４はレンズ５３ｂの表面である。第１５光学面Ａ１５および第１６光学面Ａ１６はレンズ５３ｃの表面である。表２に、各光学面の曲率半径および寸法を、走査方向と非走査方向のそれぞれについて記載する。表２の「中心間距離」は、光学面の中心から次の光学面の中心までの距離を示す。例えば面番号１１に対応する「中心間距離」は、第１１光学面Ａ１１の中心から第１２光学面Ａ１２の中心までの距離を示し、レンズ５３ａの中心の厚みに相当する。
なお、面番号１６に対応する「中心間距離」は、第１６光学面Ａ１６の中心から照明領域ＩＲ（マスクパターンＭ）の中心までの距離を示す。
【0101】
コンデンサレンズ１４４は、照明光Ｌ１が照明領域ＩＲ（マスクパターンＭ）をテレセントリックに照明するように、構成されている。ここで、コンデンサレンズ１４４およびシリンドリカルレンズ１４３と光学的に等価な等価レンズを想定する。この等価レンズの前側焦点位置は、導光ロッド５１の内部に形成される光源像５４（図１０参照）と実質的に同じ位置に設定される。この等価レンズの後側焦点位置は、照明領域ＩＲと実質的に同じ位置に設定される。なお、光源像５４は、例えば、導光ロッド５１の中心線上あるいはその近傍に形成される。
【0102】
シリンドリカルレンズ１４３は、非走査方向（Ｙ軸方向）の屈折力を実質的に有していないので、コンデンサレンズ１４４は、例えば、第１投影系光学系ＰＬ１の光軸４０および非走査方向（Ｙ軸方向）を含む面内での焦点距離が、回転ドラムＤＭの半径Ｒの約半分（Ｒ／２）に設定される。コンデンサレンズ１４４は、走査方向のシリンドリカルレンズ１４３の屈折力を加味して、非走査方向に垂直な面内の焦点距離が、Ｒ×（１＋ｆ２／ｆ１）／４と異なる値に設定される。
【0103】
図１１Ａ、１１Ｂのコンデンサレンズ１４４において、レンズ５３ａ〜レンズ５３ｃは、コンデンサレンズ１４４のレンズ枚数を減らすことができるように、図１２の表２に示すような、走査方向と非走査方向とで曲率が異なるトーリック面で構成されている。コンデンサレンズ１４４において、レンズ５３ａおよびレンズ５３ｂからなるレンズ群は正の屈折力を有し、レンズ５３ｃからなるレンズ群は負の屈折力を有している。
【0104】
上記の照明系ＩＵにおいて、例えば、回転ドラムＤＭの半径Ｒが２５０ｍｍであって、光源像５４からシリンドリカルレンズ１４３までの距離ｂ（図１０参照）が約８０ｍｍの位置にシリンドリカルレンズ１４３が配置されているとすると、シリンドリカルレンズ１４３の焦点距離は、上記の式（１）から約１０５．６ｍｍになる。このようなシリンドリカルレンズ１４３により、導光ロッド５１からの照明光Ｌ１（ビーム）は、走査方向において約４．１２５倍に広げられる。このような条件下で、表２の例に対応するコンデンサレンズ１４４は、例えば、シリンドリカルレンズ１４３から約９ｍｍの位置に配置される。レンズ５３ａおよびレンズ５３ｂからなるレンズ群は、収差補正のため複数のレンズで構成され、その合成焦点距離は、例えば走査方向で約１９７．４１ｍｍ、非走査方向で約１３０．７７ｍｍである。そして、コンデンサレンズ１４４とシリンドリカルレンズ１４３を合成したときの走査方向（ＸＺ面）における焦点距離は、例えば４７．８６ｍｍとなる。
なお、上述したようなコンデンサレンズ１４４の形状および寸法は、一例であり、適宜変更できることは言うまでもない。
【0105】
ところで、シリンドリカルレンズ１４３が照明光Ｌ１を広げる倍率は、走査方向と非走査方向とで異なっており、シリンドリカルレンズ１４３に入射する際の照明光Ｌ１の広がりが等方的であると、照明領域ＩＲに入射する際の照明光Ｌ１の広がりが異方性を有することがある。本実施形態では、照明領域ＩＲに入射する際の照明光Ｌ１の広がりが等方的になるように、導光ロッド５１の切欠部５２ａ（図１０）は、例えば楕円状に形成され、走査方向に対応する方向の寸法（Ｙ軸周りの周長）と、非走査方向に対応する方向の寸法（Ｙ軸方向の幅）とが異なっている。
【0106】
以上のような構成の露光装置ＥＸは、光源からの照明光Ｌ１を導光ロッド５１によって照明光学系２１に導くので、例えば、光源の配置あるいは光源に電力を供給するための電力線の配置の自由度が高くなる。そのため、露光装置ＥＸは、例えば複数の投影モジュールＰＭを備える場合などに照明系ＩＵを回転ドラムＤＭの内側に収容しやすくなる。
【0107】
なお、図６などに示した露光装置ＥＸは、第１投影光学系ＰＬ１からの露光光Ｌ２をフィールドレンズ２４で偏向して第２投影光学系ＰＬ２に向かわせる構成であるが、フィールドレンズ２４の代わりにプリズムなどで露光光Ｌ２を偏向してもよい。
【0108】
なお、導光ロッド５１の入射部は、適宜選択される位置に設けられ、回転ドラムＤＭの内部と外部のいずれに配置されていてもよい。例えば、光源が回転ドラムＤＭの外部に配置されているとともに、導光ロッド５１が回転ドラムＤＭの外部と内部とにわたって設けられており、導光ロッド５１の入射部は、光源から光が入射するように回転ドラムＤＭの外部に設けられていてもよい。また、光源が回転ドラムＤＭの内部に配置されており、導光ロッド５１の入射部は、回転ドラムＤＭの内部に設けられていてもよい。
【0109】
また、導光ロッド５１の入射部の数は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。例えば、光源がＹ軸方向の一端部のみに設けられており、この一端部に導光ロッド５１の入射部が設けられていてもよい。また、光源がＹ軸方向の両端部に設けられており、両端部のそれぞれに導光ロッド５１の入射部が設けられていてもよい。
【0110】
［第４実施形態］次に、第４実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することがある。図１３は本実施形態による露光装置ＥＸを概略して示す図である。図１４は、投影領域ＰＲの配置例を示す平面図である。
【0111】
図７の露光装置ＥＸでは、複数の投影モジュールＰＭが２列に配列されていたが、投影モジュールＰＭの列の数は２列より多くてもよい。図１３の露光装置ＥＸにおいて、投影モジュールＰＭは、非走査方向（Ｙ軸方向）から見て走査方向の４箇所に配置されている。これら投影モジュールＰＭは、第１投影光学系ＰＬ１の光軸４０が互いに異なる方向に設定されているとともに、第２投影光学系ＰＬ２の光軸４５が互いに異なる方向に設定されている。
【0112】
図１３のフィールドレンズ２４は、複数の投影モジュールＰＭのそれぞれが中間像を形成する位置にまたがるように設けられている。フィールドレンズ２４は、各第１投影光学系ＰＬ１からの露光光Ｌ２を第２投影光学系ＰＬ２に向かわせるように偏向する。
【0113】
複数の投影モジュールＰＭの位置が走査方向（Ｘ軸方向）においてずれていることに対応して、各投影モジュールＰＭによる投影領域ＰＲの位置（図１４参照）は、走査方向において複数の投影モジュールＰＭでずれている。走査方向の位置が互いに異なる投影モジュールＰＭは、非走査方向の位置もずれるように配置されており、投影領域ＰＲの位置が非走査方向においてもずれている。
【0114】
［第５実施形態］次に、第５実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することがある。図１５は、本実施形態による露光装置ＥＸを概略して示す図である。
【0115】
図１５の露光装置ＥＸは、非走査方向（Ｙ軸方向）から見て走査方向（Ｘ軸方向）に複数の投影モジュールＰＭが並んでおり、複数の投影モジュールＰＭの光路にまたがってレンズアレイが配置されている。例えば、レンズアレイ５５は、第１投影モジュールＰＭａの光路と第２投影モジュールＰＭｂの光路とにわたって配置されている。レンズアレイ５５には、第１投影モジュールＰＭａのレンズ要素５６ａと第２投影モジュールＰＭｂのレンズ要素５６ｂとが配列されている。本実施形態では、非走査方向から見て４箇所に投影モジュールＰＭが配置されており、フィールドレンズ２４は、４箇所の投影モジュールＰＭにわたって設けられている。
【0116】
レンズアレイ５５は、例えば石英などの板にエッチングなどを利用して複数のレンズ要素を形成することで実現できる。レンズアレイ５５のレンズ要素は、投影モジュールＰＭの位置に応じて、曲率（焦点距離）や光軸の傾斜が異なる。光軸の傾斜は、各レンズ要素の上側と下側とで曲率中心の位置をずらすことで実現できる。曲率（焦点距離）は、エッチング深さの制御で実現できる。
【0117】
本実施形態では、非走査方向（Ｙ軸方向）から見て走査方向（Ｘ軸方向）に並ぶ投影モジュールＰＭのレンズ要素が配列されたレンズアレイ５５を説明したが、走査方向から見て非走査方向に並ぶ投影モジュールＰＭのレンズ要素が配列されたレンズアレイ５５を用いることもできる。例えば、図１５の第１投影モジュールＰＭａは、Ｙ軸方向に複数配列されており、レンズアレイ５５は、複数の第１投影モジュールＰＭの光路にまたがって設けられており、複数の第１投影モジュールＰＭのレンズ要素が配列されていてもよい。
【0118】
なお、図１５には、投影モジュールＰＭのレンズ要素がそれぞれレンズアレイ５５に設けられている例を示しているが、投影モジュールＰＭのレンズ要素のうちレンズアレイ５５に設けられるレンズ要素の数は、１つでもよい。すなわち、投影モジュールＰＭは、レンズアレイ５５に設けられているレンズ要素と、レンズアレイ５５に設けられていないレンズ要素とを含んでいてもよい。また、投影モジュールＰＭに、レンズ以外の開口絞りなどの光学部材を設ける場合に、この光学部材を複数の投影モジュールＰＭの光路にわたって配置することで、複数の投影モジュールＰＭで共通化してもよい。
【0119】
［第６実施形態］次に、第６実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することがある。図１６は、本実施形態による露光装置ＥＸを概略して示す図である。
【0120】
図２などで説明した露光装置ＥＸは、透過型のマスクパターンＭを用いて露光するが、図１６の露光装置ＥＸは、回転ドラムＤＭの外部に配置された照明系ＩＵで反射型のマスクパターンＭを照明し、マスクパターンＭで反射回折した光束（露光光Ｌ２）で露光する。
【0121】
図１６の照明系ＩＵは、光源装置５７および光分離部５８を備える。光源装置５７は、例えば、図２に示した光源２０および照明光学系２１を備え、照明光Ｌ１を射出する。光分離部５８は、偏光ビームスプリッタプリズム（以下、ＰＢＳプリズム５９という）、およびＰＢＳプリズム５９と回転ドラムＤＭ（照明領域ＩＲ）との間の光路に配置された１／４波長板６０を含む。
【0122】
光源装置５７は、ＰＢＳプリズム５９の偏光分離膜（ＰＢＳ膜５９ａ）に対するＳ偏光を照明光Ｌ１として射出する。光源装置５７から出射した照明光Ｌ１は、ＰＢＳプリズム５９の偏光分離膜で反射して進行方向が折れ曲がり、１／４波長板６０を通って実質的に円偏向になって照明領域ＩＲに入射する。照明光Ｌ１によって照明されているマスクパターンＭで発生した反射光束（露光光Ｌ２）は、１／４波長板６０を通ることでＰＢＳ膜５９ａに対するＰ偏向になり、ＰＢＳ膜５９ａを通って投影系ＰＬに入射する。投影系ＰＬは、上述した実施形態と同様に、第１投影光学系ＰＬ１が中間像ＩＭを形成し、第２投影光学系ＰＬ２が中間像ＩＭを基板Ｐに投影する。
ＰＢＳプリズム５９および光源装置５７は、例えば、マスクパターンＭで反射回折した露光光Ｌ２の進行方向が第１投影光学系ＰＬ１の光軸４０と実質的に平行（同軸）になるように、配置されている。
【0123】
［第７実施形態］次に、第７実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することがある。図１７は、本実施形態による露光装置ＥＸを概略して示す図である。
【0124】
図２などで説明した露光装置ＥＸは、湾曲した投影領域ＰＲに投影露光するが、図１７の露光装置ＥＸは、平面状の投影領域ＰＲに投影露光する。図１７において、基板Ｐは、搬送ローラ６１ａと搬送ローラ６１ｂとに掛け渡されて支持されている。投影領域ＰＲは、搬送ローラ６１ａと搬送ローラ６１ｂとの間で平面的に搬送される基板Ｐ上に設定されている。本実施形態では、基板Ｐのうち投影領域ＰＲを通る部分を支持する支持部材６２が設けられている。支持部材６２は、例えばガスを吹出す吹出口と、吹出口からのガスを吸引する吸引口とが配列されたエアパッド面６２ａを有する。支持部材６２は、投影領域ＰＲにおいて基板Ｐを平面状に保つように、エアパッド面６２ａで基板Ｐを非接触に支持する。
【0125】
なお、図１７においては、基板Ｐが搬送ローラ６１ｂと搬送ローラ６１ｃとに掛け渡されており、基板Ｐは、中心面１３に関して対称的に搬送される。露光装置ＥＸは、搬送ローラ６１ｂと搬送ローラ６１ｃとの間の搬送経路に、投影系ＰＬ（投影モジュールＰＭ）を追加することで、マルチレンズ方式の露光装置にすることもできる。また、搬送ローラ６１ｂと搬送ローラ６１ｃとの間の搬送経路は、中心面１３に関して、搬送ローラ６１ａと搬送ローラ６１ｂとの間の搬送経路と非対称でもよい。この場合には、追加する投影モジュールＰＭの光軸の傾き、Ｘ軸方向の位置などは、投影領域ＰＲの傾きに応じて適宜設定できる。
【0126】
このように、露光装置ＥＸは、平面状に支持された基板Ｐを露光する構成でもよい。また、上述の実施形態において、マスクパターンＭが円筒面状に湾曲した状態で保持されて露光処理が行われる構成を説明したが、マスクパターンＭが平面状に保持されており、基板Ｐが円筒面状に湾曲した状態で支持されて露光処理される構成でもよい。この構成において、第２投影光学系ＰＬ２は、中間像ＩＭの接平面ＩＭａと投影領域ＰＲの接平面ＰＲａとをシャインプルーフの条件を満たして共役関係にすることで、第１投影光学系ＰＬ１が形成した中間像を精度よく投影することができる。
【0128】
図１８に示すデバイス製造方法では、まず、例えば液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネルなどのデバイスの機能・性能設計を行う（ステップ２０１）。次いで、デバイスの設計に基づいて、マスクパターンＭを製作する（ステップ２０２）。また、デバイスの基材である透明フィルムやシート、あるいは極薄の金属箔などの基板を、購入や製造などによって準備しておく（ステップ２０３）。
【0129】
次いで、準備した基板をロール式、パッチ式の製造ラインに投入し、その基板上にデバイスを構成する電極や配線、絶縁膜、半導体膜などのＴＦＴバックプレーン層や、画素部となる有機ＥＬ発光層を形成する（ステップ２０４）。ステップ２０４には、典型的には、基板上の膜の上にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクにして上記膜をエッチングする工程とが含まれる。レジストパターンの形成には、レジスト膜を基板表面に一様に形成する工程、上記の各実施形態に従って、マスクパターンＭを経由してパターン化された露光光Ｌ２で基板のレジスト膜を露光する工程、その露光によってマスクパターンの潜像が形成されたレジスト膜を現像する工程、が実施される。
【0130】
印刷技術などを併用したフレキシブル・デバイス製造の場合は、基板表面に機能性感光層（感光性シランカップリング材など）を塗布式により形成する工程、上記の各実施形態に従って、マスクパターンＭを経由してパターン化された露光光Ｌ２を機能性感光層に照射し、機能性感光層にパターン形状に応じて親水化した部分と撥水化した部分を形成する工程、機能性感光層の親水性の高い部分にメッキ下地液などを塗工し、無電解メッキにより金属性のパターンを析出形成する工程、などが実施される。
【0131】
次いで、製造するデバイスに応じて、例えば、基板をダイシング、あるいはカットすることや、別工程で製造された他の基板、例えば封止機能を持ったシート状のカラーフィルターや薄いガラス基板などを貼り合せる工程が実施され、デバイスを組み立てる（ステップ２０５）。次いで、デバイスに検査などの後処理を行う（ステップ２０６）。以上のようにして、デバイスを製造することができる。
【0132】
なお、本発明の技術範囲は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態で説明した要素の１つ以上は、省略されることがある。また、上記の実施形態で説明した要素は、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0133】
Ｍ・・・マスクパターン、Ｐ・・・基板、２３・・・中間結像面、２３ａ・・・接平面、２４・・・フィールドレンズ、４７、４８・・・光学部材、４９・・・絞り部、５５・・・レンズアレイ、５６ａ、５６ｂ・・・レンズ要素、ＤＭ・・・回転ドラム（マスク保持部材）、ＤＰ・・・回転ドラム（基板支持部材）、ＤＰａ・・・外周面（支持面）、ＥＸ・・・露光装置、ＩＭ・・・中間像、ＩＭａ・・・接平面、ＩＲ・・・照明領域、ＩＲａ・・・接平面、ＩＵ・・・照明系、Ｌ１・・・照明光、Ｌ２・・・露光光、ＰＬ１・・・第１投影光学系（中間像形成光学系）、ＰＬ２・・・第２投影光学系（投影光学系）、ＰＭ・・・投影モジュール、ＰＲ・・・投影領域、ＰＲａ・・・接平面、Ｕ３・・・処理装置