マスクケース、マスクユニット、露光装置、基板処理装置及びデバイス製造方法
【課題】円筒面状にパターン面を有するマスクのパターン面を保護すること。
【解決手段】所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクを収容するマスクケースであって、マスクを収容する収容空間を形成し、収容空間に収容されたマスクのパターン面に対向する窓部が設けられたケース本体と、パターン面がケース本体に接触しないようにマスクの移動を制限する制限部と、を備える。
【解決手段】所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクを収容するマスクケースであって、マスクを収容する収容空間を形成し、収容空間に収容されたマスクのパターン面に対向する窓部が設けられたケース本体と、パターン面がケース本体に接触しないようにマスクの移動を制限する制限部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクケース、マスクユニット、露光装置、基板処理装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、円筒面状にパターン面を有するマスク（以下、ドラム型マスクと呼ぶ。）を用いて基板にパターンを露光する露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７６６５０号公報
【特許文献２】特開２００８−３０４８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、露光装置に用いるマスクでは、マスクのパターン面（パターンが設けられたマスク表面）に異物が付着したり傷がつかないように、パターン面を保護することが必要とされている（例えば、特許文献２参照）。上述のドラム型マスクにおいても、特許文献２に開示された平板状のマスクと同様に、パターン面を保護することが必要とされる。
【０００５】
そこで、本発明の態様は、円筒面状にパターン面を有するマスクのパターン面を保護することができるマスクケース、マスクユニット、露光装置、基板処理装置及びデバイス製造方法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】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクを収容するマスクケースであって、前記マスクを収容する収容空間を形成し、該収容空間に収容された前記マスクの前記パターン面に対向する窓部が設けられたケース本体と、前記パターン面が前記ケース本体に接触しないように前記マスクの移動を制限する制限部と、を備えたマスクケースが提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクと、該マスクを収容する本発明の第一の態様にかかるマスクケースと、を備えるマスクユニットが提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクのパターンの像を基板に投影して該基板を露光する露光装置であって、前記マスクを収容した本発明の第一の態様にかかるマスクケースを支持する支持部と、前記支持部に支持された前記マスクケース内の前記マスクを前記中心軸回りに回転させる回転駆動部と、を備える露光装置が提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクのパターンの像を基板に投影して該基板を露光する露光装置であって、前記マスクを含む本発明の第二の態様にかかるマスクユニットを支持する支持部と、前記支持部に支持された前記マスクユニットが備える前記マスクを前記中心軸回りに回転させる回転駆動部と、を備える露光装置が提供される。
【００１０】
本発明の第５の態様に従えば、帯状の基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を該基板の長手方向に搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部による前記基板の搬送経路に沿って設けられ、該搬送経路に沿って搬送される前記基板に対して処理を行う基板処理部と、を備え、前記基板処理部は、前記基板を露光する本発明の第三又は第四の態様にかかる露光装置を含む基板処理装置が提供される。
【００１１】
本発明の第６の態様に従えば、基板を処理してデバイスを製造するデバイス製造方法であって、本発明の第三又は第四の態様にかかる露光装置を用いて、前記基板にパターンを転写することと、前記パターンが転写された前記基板を該パターンに基づいて加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、円筒面状にパターン面を有するマスクのパターン面を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】基板処理装置の一実施形態に係る構成を示す概略図。
【図２】露光装置の構成を示す概略図。
【図３】マスクの概略構成を示す斜視図。
【図４】マスクと光学システムの一部構成との位置関係を示す図。
【図５】（ａ），（ｂ）はマスクユニットの構成を示す図。
【図６】マスクを支持する支持機構の構成を示す図。
【図７】マスクユニットの取付動作を説明するための図。
【図８】露光装置による露光処理を説明するための図。
【図９】第二実施形態に係るマスクユニットの斜視構成図。
【図１０】本実施形態に係るマスクユニットの側面図。
【図１１】本実施形態に係るマスクユニットの取付動作の説明図。
【図１２】本実施形態に係る支持機構の変形例に係る構成の説明図。
【図１３】デバイス製造方法の工程説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る基板処理装置ＦＰＡの構成を示す図である。
図１に示すように、基板処理装置ＦＰＡは、帯状の基板（例えば、帯状のフィルム部材）ＦＢを供給する基板供給部ＳＵ、基板ＦＢの表面（被処理面）に対して処理を行う基板処理部ＰＲ、基板ＦＢを回収する基板回収部ＣＬ、及び、これらの各部を制御する制御部ＣＯＮＴを有している。
【００１５】
なお、本実施形態では、図１に示すようにＸＹＺ座標系を設定し、以下では適宜このＸＹＺ座標系を用いて説明を行う。ＸＹＺ座標系は、例えば、水平面に沿ってＸ軸及びＹ軸が設定され、鉛直方向に沿って上向きにＺ軸が設定される。また、基板処理装置ＦＰＡは、全体としてＸ軸に沿って、そのマイナス側（−側）からプラス側（＋側）へ基板ＦＢを搬送する。その際、帯状の基板ＦＢの幅方向（短尺方向）は、Ｙ軸方向に設定される。
【００１６】
基板処理装置ＦＰＡは、基板供給部ＳＵから基板ＦＢが送り出されてから、基板回収部ＣＬで基板ＦＢを回収するまでの間に、基板ＦＢの表面に各種処理を実行する装置である。基板処理装置ＦＰＡは、基板ＦＢ上に例えば有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の表示素子（電子デバイス）を形成する場合に用いることができる。
【００１７】
基板処理装置ＦＰＡにおいて処理対象となる基板ＦＢとしては、例えば樹脂フィルムやステンレス鋼などの箔（フォイル）を用いることができる。例えば、樹脂フィルムは、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、などの材料を用いることができる。
【００１８】
シート基板ＦＢは、例えば２００℃程度の熱を受けても寸法が変わらないように熱膨張係数が小さい方が好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくすることができる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などが挙げられる。
【００１９】
基板ＦＢの幅方向（短尺方向）の寸法は例えば１ｍ〜２ｍ程度に形成されており、長さ方向（長尺方向）の寸法は例えば１０ｍ以上に形成されている。勿論、この寸法は一例に過ぎず、これに限られることは無い。例えば基板ＦＢのＹ方向の寸法が５０ｃｍ以下であっても構わないし、２ｍ以上であっても構わない。また、基板ＦＢのＸ方向の寸法が１０ｍ以下であっても構わない。
【００２０】
基板ＦＢは、可撓性を有するように形成されている。ここで可撓性とは、基板に自重程度の力を加えても線断したり破断したりすることはなく、該基板を撓めることが可能な性質をいう。また、上記自重程度の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、上記可撓性は、該基板の材質、大きさ、厚さ、又は温度などの環境、等に応じて変わる。なお、基板ＦＢとしては、１枚の帯状の基板を用いても構わないが、複数の単位基板を接続して帯状に形成される構成としても構わない。
【００２１】
基板供給部ＳＵは、例えばロール状に巻かれた基板ＦＢを基板処理部ＰＲへ送り出して供給する。この場合、基板供給部ＳＵには、基板ＦＢを巻きつける軸部や当該軸部を回転させる回転駆動装置などが設けられる。この他、例えばロール状に巻かれた状態の基板ＦＢを覆うカバー部などが設けられた構成であっても構わない。なお、基板供給部ＳＵは、ロール状に巻かれた基板ＦＢを送り出す機構に限定されず、帯状の基板ＦＢをその長さ方向に順次送り出す機構を含むものであればよい。
【００２２】
基板回収部ＣＬは、基板処理部ＰＲからの基板ＦＢを例えばロール状に巻きとって回収する。基板回収部ＣＬには、基板供給部ＳＵと同様に、基板ＦＢを巻きつけるための軸部や当該軸部を回転させる回転駆動源、回収した基板ＦＢを覆うカバー部などが設けられている。なお、基板処理部ＰＲにおいて基板ＦＢがパネル状に切断される場合などには例えば基板ＦＢを重ねた状態に回収するなど、ロール状に巻いた状態とは異なる状態で基板ＦＢを回収する構成であっても構わない。
【００２３】
基板処理部ＰＲは、基板供給部ＳＵから供給される基板ＦＢを基板回収部ＣＬへ搬送すると共に、搬送の過程で基板ＦＢの被処理面Ｆｐに対して処理を行う。基板処理部ＰＲは、例えば処理装置１０、搬送装置３０及びアライメント装置５０を有している。
【００２４】
処理装置１０は、基板ＦＢの被処理面Ｆｐに対して例えば有機ＥＬ素子を形成するための各種装置を有している。このような装置としては、例えば被処理面Ｆｐ上に隔壁を形成するための隔壁形成装置、電極を形成するための電極形成装置、発光層を形成するための発光層形成装置などが挙げられる。より具体的には、液滴塗布装置（例えばインクジェット型塗布装置、スピンコート型塗布装置）、成膜装置（例えば蒸着装置、スパッタリング装置）、露光装置、現像装置、表面改質装置、洗浄装置などが挙げられる。これらの各装置は、基板ＦＢの搬送経路に沿って適宜設けられる。本実施形態では、処理装置１０として、露光装置が設けられている。
【００２５】
搬送装置３０は、基板処理部ＰＲ内において基板ＦＢを基板回収部ＣＬ側へ搬送するローラー装置Ｒを有している。ローラー装置Ｒは、基板ＦＢの搬送経路に沿って複数設けられている。複数のローラー装置Ｒのうち少なくとも一部のローラー装置Ｒには、駆動機構（不図示）が取り付けられている。このようなローラー装置Ｒが回転することにより、基板ＦＢがＸ軸方向に搬送されるようになっている。複数のローラー装置Ｒのうち一部のローラー装置Ｒが基板ＦＢの表面と交差する方向に移動可能に設けられた構成であっても構わない。
【００２６】
アライメント装置５０は、基板ＦＢに対してアライメント動作を行う。アライメント装置５０は、基板ＦＢの位置を検出するアライメントカメラ５１と、当該アライメントカメラ５１の検出結果に基づいて基板ＦＢの位置及び姿勢の少なくも一方を調整する調整装置５２とを有している。
【００２７】
アライメントカメラ５１は、例えば基板ＦＢに形成されたアライメントマークを検出し、検出結果を制御部ＣＯＮＴに送信する。制御部ＣＯＮＴは、当該検出結果に基づいて基板ＦＢの位置情報を求め、当該位置情報に基づいて調整装置５２による調整量を制御する。
【００２８】
図２は、処理装置１０として用いられる露光装置ＥＸの構成を示す図である。図３は、露光装置ＥＸに用いられるマスクＭの概略構成を示す斜視図である。
図２に示すように、露光装置ＥＸは、マスクＭに形成されたパターンＰｍの像を基板ＦＢに投影して基板ＦＢを露光する装置である。露光装置ＥＸは、マスクＭを照明するための露光光ＥＬＩを供給する照明装置ＩＵと、マスクユニット１００内に設けられたマスクＭを移動及び回転させる駆動装置ＡＣＭと、基板ＦＢを案内する基板案内装置ＦＳＴと、照明装置ＩＵから供給される露光光をマスクＭに照射するとともにマスクＭに形成されたパターンＰｍの像を基板ＦＢに投影する光学システム１１０と、マスクＭの位置情報を取得する検出システム１７０と、マスクユニット１００を着脱可能に支持する支持部５００（図７参照）と、を有している。
【００２９】
マスクＭは、図３に示すように、石英等のガラス材料、金属又はセラミックス等によって形成された円筒状又は円柱状の基材表面に、例えばクロム（Ｃｒ）等の金属膜を用いて所定のパターンＰｍが形成されたものである。パターンＰｍは、基材表面のうち、軸線Ｊを中心軸とする円筒面状のパターン形成面ＦＭ内に形成されている。なお、マスクＭの基材としては、低熱膨張性の材料を用いることが好ましい。
【００３０】
照明装置ＩＵは、図２に示すように、光源装置２０と、照射光学系２１とを有している。光源装置２０から射出される露光光ＥＬＩは、照射光学系２１及び光学システム１００を介して例えば複数の方向からマスクＭに対して照射される。なお、照射光学系２１は、図２において簡略化して示されているが、実際には、露光光ＥＬＩを導光する複数の光学素子を含むものである。
【００３１】
光源装置２０から射出される露光光ＥＬＩとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）又はＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）などが用いられる。本実施形態においては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光が用いられるものとする。
【００３２】
光学システム１１０は、照明装置ＩＵから照射光学系２１を介して供給される露光光ＥＬＩをマスクＭに導く照明光学系１１１と、マスクＭに形成されたパターンＰｍの像を基板ＦＢに所定の投影倍率で投影する投影光学系１１２と、を含む。照明光学系１１１及び投影光学系１１２は、マスクＭに照射される露光光ＥＬＩの光路とマスクＭで反射された露光光ＥＬＩの光路とを分離するビームスプリッタ１１５を含んでいる。なお、ビームスプリッタ１１５として偏光ビームスプリッタを用いることができ、その場合に、投影光学系１１２は、ビームスプリッタ１１５とマスクＭとの間の光路に、露光光ＥＬＩの偏光面（偏光方向）を往復で９０°回転させる複屈折素子（例えば１／４波長板）を備えるとよい。
【００３３】
光学システム１１０は、マスクＭに対して複数設けられている。複数の光学システム１１０の一部は、マスクＭに対して基板ＦＢの上流側（−Ｘ側）に配置されており、マスクＭの＋Ｘ側に配置されたパターンＰｍの像を、マスクＭよりも−Ｘ側に位置する基板ＦＢに対して投影する。また、複数の光学システム１１０の他の一部は、マスクＭに対して基板ＦＢの下流側（＋Ｘ側）に配置されており、マスクＭの−Ｘ側に配置されたパターンＰｍの像を、マスクＭよりも＋Ｘ側に位置する基板ＦＢに対して投影する。なお、本実施形態では、投影光学系１１２は、投影倍率として拡大倍率を有し、パターンＰｍの拡大像を投影するものとする。ただし、投影光学系１１２は、拡大倍率に限定されず、等倍又は縮小倍の投影倍率を有するものとすることもできる。
【００３４】
マスクユニット１００は、マスクＭと、該マスクＭを収容する空間ＳＰを形成するマスクケース１０１とを有している。マスクケース１０１は、ケース本体１０１ａを主体として構成されており、ケース本体１０１ａには、照明光学系１１１からマスクＭに照射される露光光ＥＬＩ及びマスクＭに形成されたパターンＰｍを介した露光光ＥＬＩ（反射光）を透過させる透過用窓１０２が、パターンＰｍに対向する位置に形成されている。マスクユニット１００は、軸線ＪがＹ軸と略平行となるように支持部５００に支持される（図７参照）。
【００３５】
検出システム１７０は、マスクＭの位置情報（ひいては、パターンＰｍの位置情報）を検出する。この位置情報には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びこの各軸回りの回転方向（すなわち、６自由度の方向）のうち少なくとも１方向に関する位置の情報が含まれる。具体的には、検出システム１７０は、マスクＭのパターン形成面ＭＦの周方向（すなわち、軸線Ｊ回りの回転方向）におけるマスクＭの位置情報、及び軸線Ｊ方向（Ｙ軸方向）におけるマスクＭの位置情報の少なくとも一方の位置情報を取得可能なエンコーダシステムと、軸線Ｊと垂直な方向（Ｘ軸方向及びＺ軸方向）におけるマスクＭの位置情報を取得可能な検出システムとを含む。制御部ＣＯＮＴは検出システム１７０の検出結果に基づいて、駆動装置ＡＣＭを駆動し、マスクＭの位置を制御する。なお、駆動装置ＡＣＭは、マスクユニット１００内のマスクＭを前述の６自由度の方向に移動可能である。
【００３６】
基板案内装置ＦＳＴは、投影光学系１１２によってパターンＰｍの像が投影される投影領域ＰＡを経由するように基板ＦＢを案内する。基板案内装置ＦＳＴは、案内部８０、上流側ローラー８１、下流側ローラー８２及び駆動装置ＡＣＦを有している。案内部８０は、マスクＭの＋Ｘ側に配置される投影光学系１１２の投影領域ＰＡと−Ｘ側に配置される投影光学系１１２の投影領域ＰＡとに対応した位置にそれぞれ配置されている。案内部８０は、図示しないエアベアリング機構が設けられており、このエアベアリング機構によって基板ＦＢを案内部８０の表面（上面）に非接触に支持することができる。
【００３７】
上流側ローラー８１は、基板ＦＢを案内部８０に搬入する。下流側ローラー８２は、基板ＦＢを案内部８０から搬出する。上流側ローラー８１及び下流側ローラー８２は、例えば所定の搬送速度で基板ＦＢを搬送する。駆動装置ＡＣＦは、上流側ローラー８１及び下流側ローラー８２の回転速度を調整する。
【００３８】
駆動装置ＡＣＦは、制御部ＣＯＮＴからの制御信号に基づいて上流側ローラー８１及び下流側ローラー８２の回転速度し、これによって基板ＦＢの搬送速度を調整をする。制御部ＣＯＮＴは、マスクＭの回転速度に応じた搬送速度で基板ＦＢが搬送されるように、駆動装置ＡＣＭの駆動及び駆動装置ＡＣＦの駆動を制御する。具体的には、制御部ＣＯＮＴは、マスクＭの表面（すなわち、パターン形成面ＭＦ）に沿ったパターンＰｍの移動速度（周速度）に対する、基板ＦＢの長さ方向への搬送速度（すなわち、基板ＦＢの表面の移動速度）の比が、投影光学系１１２の投影倍率と等しくなるように、駆動装置ＡＣＭ及び駆動装置ＡＣＦの駆動を制御する。
【００３９】
マスクＭは、図３に示すように、駆動装置ＡＣＭに接続される軸部１０８を有している。軸部１０８は、マスクＭの基材に対して一体的に、軸線Ｊを中心軸として設けられている。これによりマスクＭは、駆動装置ＡＣＭによって、軸部１０８を回転軸として、軸線Ｊ回りに回転可能である。
【００４０】
パターン形成面ＦＭには、複数のパターン形成領域ＭＡが軸線Ｊ方向に並んで設けられている。本実施形態では、複数のパターン形成領域ＭＡとして、４つのパターン形成領域ＭＡａ，ＭＡｂ，ＭＡｃ，ＭＡｄが、この順に軸線Ｊ方向に並んで配置されている。パターンＰｍは、パターン形成領域ＭＡａ〜ＭＡｄ内に分割して形成されている。
【００４１】
パターン形成領域ＭＡａ，ＭＡｃとパターン形成領域ＭＡｂ，ＭＡｃとは、パターン形成面ＭＦの周方向において互いにずれて配置されている。本実施形態では、この相互のずれ量Ｓと、円筒面状のパターン形成面ＭＦの直径Ｄと、マスクＭに対して−Ｘ側の投影領域ＰＡと＋Ｘ側の投影領域ＰＡとのＸ軸方向の間隔（すなわち、マスクＭに対して−Ｘ側の投影光学系１１２の光軸と＋Ｘ側の投影光学系１１２の光軸とのＸ軸方向の間隔）Ｌと、投影光学系１１２の投影倍率βとは、次式を満足するように設定されている。
Ｓ＝πＤ／２−Ｌ／β（ただし、Ｌ＜β×πＤ／２）
【００４２】
マスクＭの軸線Ｊ方向（Ｙ軸方向）の一端側（＋Ｙ側）及び他端側（−Ｙ側）のそれぞれにおけるパターン形成領域ＭＡの外側には、検出システム１７０が検出可能なマークＭＢが配置されている。マークＭＢは、マスクＭの外周面に沿って軸線Ｊ周りに形成されている。検出システム１７０は、マークＭＢを検出することでマスクＭの位置情報、ひいてはパターンＰｍの位置情報を検出する。
【００４３】
図４は、マスクＭと光学システム１１０との位置関係を示す図である。なお、図４では、マスクケース１０１の図示を省略している。図４に示すように、光学システム１１０は、マスクＭに設けられた４つのパターン形成領域ＭＡにそれぞれ対応する４つの光学システム１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄが設けられている。光学システム１１０ａ〜１１０ｄは、それぞれ照明光学系１１１ａ〜１１１ｄ及び投影光学系１１２ａ〜１１２ｂを有している。
【００４４】
光学システム１１０ａ，１１０ｃはマスクユニット１００の−Ｘ側に配置されている。
光学システム１１０ｂ，１１０ｄはマスクユニット１００の＋Ｘ側に配置されている。光学システム１１０ａ〜１１０ｄは、各パターン形成領域ＭＡａ〜ＭＡｄのピッチ（すなわち、隣り合う間隔）に対応するピッチでＹ方向に配置されている。
【００４５】
照明光学系１１１ａは、パターン形成領域ＭＡａに対して露光光ＥＬＩを照射し、投影光学系１１２ａは、パターン形成領域ＭＡａ内のパターンＰｍの像を、マスクユニット１００の−Ｘ側に設けられた投影領域ＰＡａ内の基板ＦＢに投影する。照明光学系１１１ｂは、パターン形成領域ＭＡｂに対して露光光ＥＬＩを照射し、投影光学系１１２ｂは、パターン形成領域ＭＡｂ内のパターンＰｍの像を、マスクユニット１００の＋Ｘ側に設けられた投影領域ＰＡｂ内の基板ＦＢに投影する。照明光学系１１１ｃは、パターン形成領域ＭＡｃに対して露光光ＥＬＩを照射し、投影光学系１１２ｃは、パターン形成領域ＭＡｃ内のパターンＰｍの像を、マスクユニット１００の−Ｘ側に設けられた投影領域ＰＡｃ内の基板ＦＢに投影する。照明光学系１１１ｄは、パターン形成領域ＭＡｄに対して露光光ＥＬＩを照射し、投影光学系１１２ｄは、パターン形成領域ＭＡｄ内のパターンＰｍの像を、マスクユニット１００の＋Ｘ側に設けられた投影領域ＰＡｄ内の基板ＦＢに投影する。
【００４６】
図５（ａ）はマスクユニット１００の概略構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）はマスクユニット１００を下方（−Ｚ軸方向）から視た斜視図である。図５（ａ）に示すように、ケース本体１０１ａには、前述の透過用窓１０２の他、ケース本体１０１ａの外部からマークＭＢを観測可能なようにマークＭＢに対向して設けられたマーク検出用窓１０３と、マスクＭを支持し、マスクＭの移動を制限する支持機構１３０と、が設けられている。
支持機構１３０は、パターン形成領域ＭＡがマスクケース１０１（例えば、ケース本体１０１ａの内面）に接触しないように軸部１０８を支持する。軸部１０８は、支持機構１３０を介してケース本体１０１ａの端部から突出した状態とされている。
【００４７】
透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３は、パターン形成面ＭＦに対向するようにケース本体１０１ａに形成された開口に張られたペリクル膜を有している。このため、マスクケース１０１は、パターン形成面ＭＦに対する露光光ＥＬＩの光路を確保しながらも、パターン形成面ＭＦに対する異物の付着等を抑制し、パターン形成面ＭＦを保護することができる。なお、パターン形成面ＭＦに対向する開口に設けられ、その開口を閉塞する部材（カバー部材）は、ペリクル膜に限定されるものではなく、露光光ＥＬＩを透過させる光透過性を有する部材であればよい。かかる部材には、例えば、薄板状のガラス又はプラスティックが含まれる。
【００４８】
マスクケース１０１は、内部が密閉状態とされている。ケース本体１０１ａの軸線Ｊ方向における端面には、ケース本体１０１ａ内にマスクＭを冷却するための冷却ガスを供給するためのガス供給口１０５が設けられている。ガス供給口１０５は、露光装置ＥＸ内に設けられるガス供給管（不図示）が接続されることで冷却ガスをケース本体１０１ａ内に供給可能とするものである。また、ガス供給口１０５の近傍には、ガス供給管が未接続の場合にガス供給口１０５を閉塞する不図示の開閉機構が設けられている。
【００４９】
マスクケース１０１は、図５（ｂ）に示すように、マスクユニット１００が露光装置ＥＸに対して取り付けられる際の取付部１０６が形成されている。本実施形態では、取付部１０６はケース本体１０１ａの下面側（−Ｚ軸方向）に設けられている。取付部１０６は、マスクケース１０１の外周面の一部を平坦面とし、この平坦面に座面（当接面）を設けることで構成されている。マスクケース１０１は、取付部１０６が例えば支持部５００に吸着されることで露光装置ＥＸに固定される。なお、取付部１０６の構成は、平坦面とすることに限定されず、例えば、支持部５００に嵌合する嵌合構造により構成しても構わない。
【００５０】
マスクケース１０１の外周面のうち取付部１０６が形成された面には、上述のガス供給口１０５からケース本体１０１ａ内に供給された冷却ガスを排気するためのガス排気口１０７が設けられている。ガス排気口１０７は、露光装置ＥＸ内に設けられるガス排気管（不図示）が接続されたることで冷却ガスをケース本体１０１ａから排気可能とするものである。また、ガス排気口１０７の近傍には、ガス排気管が未接続の場合にガス排気口１０７を閉塞する不図示の開閉機構が設けられている。
【００５１】
ケース本体１０１ａは、透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３を開閉可能に覆うシャッター１０４を備えている。なお、シャッター１０４は、透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３を個別に覆う構成であっても構わない。
【００５２】
図６は支持機構１３０の構成を示す図である。図６（ａ）は支持機構１３０の要部を示す平面図であり、図６（ｂ）は支持機構１３０の断面構造を示す図である。なお、図６ではマスクユニット１００の一端側（＋Ｙ軸側）のみを図示しているが、他端側（−Ｙ軸側）にも支持機構１３０が設けられている。
【００５３】
支持機構１３０はベアリング盤１６２と、ベアリング１６１と、を含む。一方、ケース本体１０１ａの軸線Ｊ方向（Ｙ軸方向）における両側面には略長孔状の開口１６０が形成されている。この開口１６０にベアリング盤１６２が嵌合しており、これにより支持機構１３０がケース本体１０１ａに取りつけられている。
【００５４】
開口１６０は互いに平行な一対の直線部１６０ａと、これら直線部の端部同士を接続する曲線部１６０ｂと、を有している。ベアリング盤１６２は、円筒形状のベース部１６３と、ベース部１６３の軸線Ｊ方向の両端部に設けられる第１立ち上がり部１６２ａ及び第２立ち上がり部１６２ｂを有している。
【００５５】
ベアリング１６１は、輪帯状に形成され、ベース部１６２の内周部１６２ｃに取り付けられている。ベアリング１６１の中央開口部にはマスクＭの軸部１０８が嵌合されている。これにより、後述のように駆動装置ＡＣＭによってマスクＭが回転される時には、ベアリング１６１の働きによってベアリング盤１６２が回転することなく軸部１０８が回転する。このようにマスクＭはベアリング盤１６２に支持され、ベアリング盤１６２とともに移動可能とされている。
【００５６】
ベース部１６３の外形は、開口１６０の短手方向における幅（すなわち、２つの直線部１６０ａの間隔）と等しいか、若しくは僅かに小さく設定されている。第１立ち上がり部１６２ａ及び第２立ち上がり部１６２ｂは平面視した状態（Ｙ軸方向から視た状態）で略リング状の枠部材からなり、それぞれが開口１６０よりも大きく設定されている。また、第２立ち上がり部１６２ｂは、平面視した状態で第１立ち上がり部１６２ａよりも大きく設定されている。すなわち、ベアリング盤１６２は、平面視した状態で第１立ち上がり部１６２ａ及び第２立ち上がり部１６２ｂが開口１６０の縁部を挟持した状態となっている。なお、開口１６０の２つの曲線部１６０ｂの間隔は、ベアリング盤１６２が直線部１６０ａに沿って開口１６０の一端側に寄った状態においてもマスクＭのパターン形成面ＭＦがケース本体１０１ａに接触しない寸法に設定されている。また、第２立ち上がり部１６２ｂの外径は、ベアリング盤１６２が開口１６０の一端側に寄った状態においても開口１６０を塞いだ状態となる大きさに設定されている。
【００５７】
第２立ち上がり部１６２ｂにおける開口１６０の内縁部に対向する位置にはシール材１６４が配置されている。ベアリング盤１６２は、シール材１６４によって開口１６０をシールしており、これによりケース本体１０１ａ内は密閉状態が保たれている。
【００５８】
このような構成に基づき、マスクＭはベアリング盤１６２とともに開口１６０の長手方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっている。また、マスクユニット１００を搬送する場合、マスクＭはケース本体１０１ａ内で軸線Ｊ回りに回転するものの、マスクＭのパターン形成面ＭＦがケース本体１０１ａに接触しないように移動が制限されている。なお、ベアリング盤１６２がマスクＭの回転を制限するロック機構（不図示）を備える構成としても構わない。これにより、マスクユニット１００の搬送時にマスクＭがケース本体１０１ａ内で回転することが防止され、ベアリング１６１の磨耗等を抑制できる。
【００５９】
続いて、マスクユニット１００を露光装置ＥＸに取り付ける動作について説明する。図７はマスクユニット１００の取付動作を説明するための図である。
まず、図７（ａ）に示すように、マスクユニット１００の取付部１０６を露光装置ＥＸの支持部５００に取り付け（載置させ）、支持部５００に固定させる（吸着させる）。その後、シャッター１０４を開くことでケース本体１０１ａの外周面に透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３を出現させる（図７（ｂ）参照）。また、ケース本体１０１ａに設けられたガス供給口１０５及びガス排気口１０７に不図示のガス供給管及びガス排気管をそれぞれ接続する。
【００６０】
続いて、制御部ＣＯＮＴからの制御信号に基づいて駆動装置ＡＣＭの一部である回転駆動部ＡＣＭ１を駆動する。回転駆動部ＡＣＭ１は、マスクケース１０１から突出している軸部１０８に接続（係合）する凹部５０１が形成されている。回転駆動部ＡＣＭ１は、凹部５０１と軸部１０８とを位置合わせした後、図７（ｂ）に示すように凹部５０１と軸部１０８とを接続する。なお、支持機構１３０がマスクＭの回転を制限するロック機構を備えている場合には、ロックを解除する。
【００６１】
その後、回転駆動部ＡＣＭ１を軸線Ｊ回りに回転させるによってマスクＭをケース本体１０１ａ内で回転させることができる。
【００６２】
本実施形態における露光装置ＥＸによる投影領域ＰＡａ〜ＰＡｄは、図８に示すように基板ＦＢのうち案内部８０上に配置された領域に形成される。なお、図８においては図を見やすくするため、光学システム１１０のうち投影光学系１１２のみ図示している。
【００６３】
まず、制御部ＣＯＮＴは、マスクユニット１００よりも上流側（−Ｘ側）において露光処理を行わせる。制御部ＣＯＮＴは、照明光学系１１１ａ及び１１１ｃから露光光ＥＬＩをそれぞれマスクＭのパターン形成領域ＭＡａ及びＭＡｃに照射させる。
【００６４】
パターン形成領域ＭＡａ及びＭＡｃの各パターンＰｍによる反射光は、それぞれ投影光学系１１２ａ及び１１２ｃを介して投影領域ＰＡａ及びＰＡｃに照射される。この動作により、投影領域ＰＡａ及びＰＡｃにはそれぞれ対応するパターンＰｍの像（拡大像）が投影される。この状態で、制御部ＣＯＮＴは、回転駆動部ＡＣＭ１を回転させつつ、基板ＦＢを＋Ｘ方向に搬送する。これによって、基板ＦＢのうちＹ方向に離れた２つの領域が、投影領域ＰＡａ，ＰＡｃに投影されるパターンＰｍの像によって＋Ｘ側から−Ｘ側へと順に露光され、Ｘ軸方向に沿った帯状の露光領域ＰＢａ，ＰＢｃが基板ＦＢに形成される。
このとき、制御部ＣＯＮＴは、回転駆動部ＡＣＭ１の回転速度と基板ＦＢの移動速度とを調整し、マスクＭの表面（すなわち、パターン形成面ＭＦ）に沿ったパターン形成面ＭＦの移動速度（周速度）に対する基板ＦＢの長さ方向への移動速度の比が、投影光学系１１２の投影倍率（拡大倍率）と等しくなるように制御を行う。なお、検出システム１７０は、マスクケース１０１に設けられたマーク検出用窓１０３を介してマークＭＢを読み取ることができる。
【００６５】
続いて、制御部ＣＯＮＴは、基板ＦＢの移動にともない露光領域ＰＢａ，ＰＢｃの＋Ｘ側端部が投影領域ＰＡｂ及びＰＡｄに到達したら、マスクユニット１００よりも下流側（＋Ｘ側）において露光処理を行わせる。制御部ＣＯＮＴは、照明光学系１１１ｂ及び１１１ｄから露光光ＥＬＩをそれぞれマスクＭのパターン形成領域ＭＡｃ及びＭＡｄに照射させる。パターン形成領域ＭＡｂ及びＭＡｄの各パターンＰｍによる反射光は、それぞれ投影光学系１１２ｃ及び１１２ｄを介して投影領域ＰＡｂ及びＰＡｄに照射される。
【００６６】
この動作により、投影領域ＰＡｂ及びＰＡｄにはそれぞれ対応するパターンＰｍの像（拡大像）が投影される。これによって、基板ＦＢのうちＹ方向に離れた２つの領域が、投影領域ＰＡｂ，ＰＡｄに投影されるパターンＰｍの像によって＋Ｘ側から−Ｘ側へと順に露光され、Ｘ軸方向に沿った帯状の露光領域ＰＢｂ，ＰＢｄが基板ＦＢに形成される。このとき、露光領域ＰＢｂの−Ｙ側の端部及び＋Ｙ側の端部は、それぞれ露光領域ＰＢａの＋Ｙ側の端部及び露光領域ＰＢｃの−Ｙ側の端部に重なった状態で露光され、露光領域ＰＢｄの−Ｙ側の端部は、露光領域ＰＢｃの＋Ｙ側の端部に重なった状態で露光される。なお、制御部ＣＯＮＴは、検出システム１７０の検出結果に基づいて、回転駆動部ＡＣＭ１の回転速度と基板ＦＢの移動速度とを調整させることができる。
【００６７】
本実施形態では、基板ＦＢ上には、投影領域ＰＡａ〜ＰＡｄに投影される単独の像のみによって露光される部分と、投影領域ＰＡａに投影される像の一部と投影領域ＰＡｂに投影される像の一部とによって露光される部分と、投影領域ＰＡｂに投影される像の一部と投影領域ＰＡｃに投影される像の一部とによって露光される部分と、投影領域ＰＡｃに投影される像の一部と投影領域ＰＡｄに投影される像の一部とによって露光される部分と、が形成されることになる。このように露光動作を行うことにより、基板ＦＢ上には、パターン形成領域ＭＡａ〜ＭＡｄの各パターンＰｍをＹ軸方向に結合したパターンの拡大像に対応する露光パターンＰｆが形成されることになる。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、マスクケース１０１内にマスクＭが収容されたマスクユニット１００を備えているので、マスクＭの交換、取り付け及び取り外しを容易に行うことができる。また、マスクＭのパターン形成面ＭＦがマスクケース１０１内に収容されているため、パターンＰｍに埃や異物等が付着すること及び傷がつけられること等を防止できる。また、パターン形成面ＭＦがマスクケース１０１に接触しないようにマスクＭが支持機構１３０によって支持されているため、マスクケース１０１によってマスクＭのパターンＰｍにダメージが及ぶことを防止できる。これにより、マスクＭのパターン形成面ＦＭにダメージを与えることなく、マスクＭを簡便に取り扱うことができるメンテナンス性に優れたマスクユニット１００を提供することができる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、マスクケース１０１の透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３を開閉可能に覆うシャッター１０４が設けられるため、マスクユニット１００の持ち運び時に透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３が破損するのを防止することができる。また、マスクＭの軸部１０８がベアリング１６１を介してベアリング盤１６２に支持されてマスクケース１０１から突出されているため、マスクユニット１００を露光装置ＥＸに装着した状態でマスクケース１０１の外部から軸部１０８、ひいてはマスクＭを軸線Ｊ回りに回転させることができるとともに、透過用窓１０２によってパターン形成面ＦＭに対する露光光ＥＬＩの光路を確保できるため、マスクケース１０１からマスクＭを取り出すことなく露光処理を行うことができ、信頼性の高い露光処理を実現することができる。
【００７０】
（第ニ実施形態）
続いて、マスクユニットの第ニ実施形態に係る構成について説明する。図９は第２実施形態に係るマスクユニット２００の構成を示す斜視図であり、図１０はマスクユニット２００の側面構成を示す図である。図９及び図１０に示すように、マスクユニット２００は、軸線Ｊと直交する断面内の形状が四角形状のマスクケース２０１と、該マスクケース２０１内に収容されたマスクＭ２と、マスクケース２０１内でマスクＭ２を支持する支持機構２０７と、を有している。
【００７１】
マスクケース２０１は、ケース本体２０１ａを主体として構成されており、ケース本体２０１ａの外周面には第一実施形態と同様に透過用窓２０２、マーク検出用窓２０３、ガス供給口２０８及びガス排気口２０９が形成されている。ケース本体２０１ａ内は密閉状態が保たれている。ケース本体２０１ａには、マスクＭ２の軸線Ｊ方向（図９におけるＹ軸方向）と交差する面に開口部２１０ａが形成されており、この開口部２１０ａには開閉可能なシャッター２１０が設けられている。この開口部２１０ａは、後述するように露光装置ＥＸの駆動装置ＡＣＭをケース本体２０１ａ内に挿通させるためのものである。
【００７２】
また、ケース本体２０１ａは透過用窓２０２を開閉可能に覆うシャッター２０４と、マーク検出用窓２０３を開閉可能に覆うシャッター２１１と、を備えている。ケース本体２０１ａの下面（−Ｚ側の外周面）には、露光装置ＥＸの支持部５００に取り付けられる取付部２１６（図１１参照）が設けられている。
【００７３】
マスクＭ２は、第一実施形態のマスクＭの構成をもとに、軸部１０８に替えて軸部２０６を有している。その他の構成は、マスクＭと同様である。軸部２０６は、軸線Ｊを中心軸として設けられ、軸線Ｊは、図中、Ｙ軸と平行に設定されている。軸部２０６は、ケース本体２０１ａから突出することなく、ケース本体２０１ａ内に収容された状態となっている。軸部２０６には、後述する露光装置ＥＸの駆動装置ＡＣＭが係合するための係合用凹部２０６ｃが形成されている。係合用凹部２０６ｃは、平面視略円形状からなる円形部２０６ａと、円形部２０６ａの一端に形成されたキー溝部２０６ｂと、を含む。
【００７４】
支持機構２０７は、マスクＭ２の軸部２０６を支持する支持部２０７ａを有している。
支持部２０７ａは下面側（−Ｚ側）がケース本体２０１ａに固定されており、上面側（＋Ｚ側）にＶ溝２１７が形成されている。軸部２０６がＶ溝２１７に支持されたマスクＭ２は、パターン形成面ＭＦがケース本体２０１ａに非接触な状態でマスクケース２０１内に保持される。本実施形態では、マスクユニット２００は支持機構２０７が鉛直方向下側に位置した状態で搬送される。この状態において、マスクＭ２は、パターン形成面ＦＭがケース本体２０１ａに接触しないように移動が制限されている。
【００７５】
なお、支持機構２０７は、支持部２０７ａに替えて、例えばＭ２の軸部２０６を複数の支持部で挟む構成を採用することができる。これによれば、マスクユニット２００が種々の姿勢で搬送される場合であっても、マスクＭ２のパターン形成面ＭＦがマスクケース２０１に接触することを防止できる。
【００７６】
続いて、マスクユニット２００を露光装置ＥＸ内に取り付ける動作について説明する。
図１１はマスクユニット２００の取付動作を説明するための図である。まず、図１１（ａ）に示すように、マスクユニット２００の取付部２１６を露光装置ＥＸの支持部５００に取り付け（載置させ）、支持部５００に固定させる（吸着させる）。その後、シャッター２０４，２１１を開くことでケース本体２０１ａの外周面に透過用窓２０２及びマーク検出用窓２０３を出現させる（図１１（ｂ）参照）。
【００７７】
続いて、制御部ＣＯＮＴからの制御信号に基づいて駆動装置ＡＣＭの一部である回転駆動部ＡＣＭ２を駆動する。このとき、ケース本体２０１ａに設けられたシャッター２１０を開くことでケース本体２０１ａの両側面に開口部２１０ａを出現させる。回転駆動部ＡＣＭ２は、開口部２１０ａを介してケース本体２０１ａ内に挿入される。そして、回転駆動部ＡＣＭ２の先端部２０８は、マスクＭ２の軸部２０６に形成された係合用凹部２０６ｃに挿入（係合）される。先端部２０８の外周面はテーパー面となっており、係合用凹部２０６ｃの内側面はこのテーパー面に対応した先細り形状となっている。また、先端部２０８はキー溝部２０６ｂに挿入可能な凸部２０８ａが設けられている。この構成に基づき、回転駆動部ＡＣＭ２の先端部２０８はテーパー面に沿って係合用凹部２０６ｃへ挿入されるため、軸部２０６と回転駆動部ＡＣＭ２と（すなわち、マスクＭ２の軸線Ｊと回転駆動部ＡＣＭ２の回転軸と）を確実に同軸状に位置合わせすることができる。
【００７８】
続いて、回転駆動部ＡＣＭ２は、マスクＭ２の軸部２０６に接続された状態で所定位置まで上昇する。これにより、マスクユニット２００内のマスクＭ２は、支持機構２０７から離間した状態となり、支持機構２０７によるマスクＭ２の支持状態が解除される。回転駆動部ＡＣＭ２と軸部２０６とが接続された状態では、マスクケース２０１のシャッター２１０が開いた状態となっている。本実施形態では、駆動装置ＡＣＭに設けられた封止板２０５をマスクケース２０１の側面に押し当て、開口部２１０ａを塞ぐことでマスクケース２０１内を密閉状態に保持することができる。
【００７９】
これにより、マスクユニット２００のマスクＭ２は、第１実施形態と同様、マスクユニット１００を露光装置ＥＸに装着した状態でマスクケース２０１の外部から軸部２０６、ひいてはマスクＭ２を軸線Ｊ回りに回転させることができるとともに、透過用窓２０２によってパターン形成面ＦＭに対する露光光ＥＬＩの光路を確保できるため、マスクケース２０１からマスクＭ２を取り出すことなく露光処理を行うことができる。
【００８０】
なお、上記説明ではマスクＭ２を支持機構２０７から離間させる場合に、回転駆動部ＡＣＭ２によってマスクＭ２を上昇させる構成としたが、支持機構２０７をマスクＭ２から遠ざかるように駆動する構成とすることもできる。この構成では、図１２に示すように支持機構２０７が支持部２０７ａを上下動させる駆動部２０７ｂを備えている。支持機構２０７は、制御部ＣＯＮＴからの制御信号に基づいて、回転駆動部ＡＣＭ２がマスクＭ２に接続された場合に支持部２０７ａを下降させ、支持機構２０７によるマスクＭ２の支持状態を解除する。
【００８１】
本実施形態によれば、マスクケース２０１内にマスクＭ２が収容されたマスクユニット２００を備えるので、第一実施形態と同様に、マスクＭ２のパターン形成面ＦＭにダメージを与えることなく、マスクＭ２を簡便に取り扱うことができるメンテナンス性に優れたマスクユニット２００を提供できる。
【００８２】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、４つのパターン形成領域ＭＡが形成されたマスクＭ，Ｍ２を用いる構成としたが、これに限られることは無く、それ以上の数のパターン形成領域ＭＡが形成されたマスクＭ，Ｍ２を用いる構成としても構わない。
【００８３】
また、上記実施形態では、マスクケース１０１，２０１は、それぞれケース本体１０１ａ，２０１ａの外周面の２箇所に透過用窓１０２，２０２を有することとしたが、２箇所に限定されず、１箇所又は３箇所以上に透過用窓を有するようにしてもよい。また、マスクケース１０１，２０１は、それぞれケース本体１０１ａ，２０１ａの外周面の互いに対向する位置に２つの透過用窓を有することとしたが、２つの透過用窓の配置は、互いに対向する位置に限定されるものではない。なお、照明光学系１１１及び投影光学系１１２は、ケース本体における透過用窓の配置に対応させて適宜配置させるとよい。
【００８４】
また、上述の各実施形態において、円柱状のマスクＭ，Ｍ２の曲率に応じて、投影光学系１１２の結像特性（光学特性）を調整するようにしてもよい。
【００８５】
また、上述の各実施形態において、マスクＭ，Ｍ２は、円筒状又は円柱状の基材表面（円筒面状のパターン形成面ＦＭ）にパターンＰｍが形成されるものとしたが、これに限定されず、例えば、パターンＰｍが表面に形成された薄板状の基材を軸線Ｊ周りの所定の円筒面に沿って配置したものとすることもできる。この場合、パターン形成領域ＭＡａ〜ＭＡｄごとに薄板状の基材を個別のものとしてもよく、一体のものとしてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、基板ＦＢに露光する場合について説明したが、露光対象媒体としては、ディスプレイデバイス用のガラス基板の他、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００８７】
また、露光装置ＥＸの種類としては、基板に半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００８８】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１３に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ３０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ３０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ３０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板（感光剤）を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ３０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）３０５、検査ステップ３０６等を経て製造される。なお、ステップ３０４では、感光剤を現像することで、マスクのパターンに対応する露光パターン層（現像された感光剤の層）を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工することが含まれる。
【００８９】
なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【符号の説明】
【００９０】
ＥＸ…露光装置、Ｍ…マスク、Ｐｍ…パターン、ＰＭ…パターン形成面、ＥＬＩ…露光光、ＡＣＭ１，ＡＣＭ２…回転駆動部、ＣＯＮＴ…制御部、１００，２００…マスクユニット、１０１，２０１…マスクケース、１０１ａ，２０１ａ…ケース本体、１０２…透過用窓、１０３…マーク検出用窓、１０４，２０４，２１０…シャッター、１０５…ガス供給口、１０７…ガス排気口、１０８，２０６…軸部、１１１ａ〜１１１ｄ…照明光学系、１１２ａ〜１１２ｄ…投影光学系、１０６，２１６…取付部、５００…支持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクケース、マスクユニット、露光装置、基板処理装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、円筒面状にパターン面を有するマスク（以下、ドラム型マスクと呼ぶ。）を用いて基板にパターンを露光する露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７６６５０号公報
【特許文献２】特開２００８−３０４８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、露光装置に用いるマスクでは、マスクのパターン面（パターンが設けられたマスク表面）に異物が付着したり傷がつかないように、パターン面を保護することが必要とされている（例えば、特許文献２参照）。上述のドラム型マスクにおいても、特許文献２に開示された平板状のマスクと同様に、パターン面を保護することが必要とされる。
【０００５】
そこで、本発明の態様は、円筒面状にパターン面を有するマスクのパターン面を保護することができるマスクケース、マスクユニット、露光装置、基板処理装置及びデバイス製造方法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】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクを収容するマスクケースであって、前記マスクを収容する収容空間を形成し、該収容空間に収容された前記マスクの前記パターン面に対向する窓部が設けられたケース本体と、前記パターン面が前記ケース本体に接触しないように前記マスクの移動を制限する制限部と、を備えたマスクケースが提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクと、該マスクを収容する本発明の第一の態様にかかるマスクケースと、を備えるマスクユニットが提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクのパターンの像を基板に投影して該基板を露光する露光装置であって、前記マスクを収容した本発明の第一の態様にかかるマスクケースを支持する支持部と、前記支持部に支持された前記マスクケース内の前記マスクを前記中心軸回りに回転させる回転駆動部と、を備える露光装置が提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクのパターンの像を基板に投影して該基板を露光する露光装置であって、前記マスクを含む本発明の第二の態様にかかるマスクユニットを支持する支持部と、前記支持部に支持された前記マスクユニットが備える前記マスクを前記中心軸回りに回転させる回転駆動部と、を備える露光装置が提供される。
【００１０】
本発明の第５の態様に従えば、帯状の基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を該基板の長手方向に搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部による前記基板の搬送経路に沿って設けられ、該搬送経路に沿って搬送される前記基板に対して処理を行う基板処理部と、を備え、前記基板処理部は、前記基板を露光する本発明の第三又は第四の態様にかかる露光装置を含む基板処理装置が提供される。
【００１１】
本発明の第６の態様に従えば、基板を処理してデバイスを製造するデバイス製造方法であって、本発明の第三又は第四の態様にかかる露光装置を用いて、前記基板にパターンを転写することと、前記パターンが転写された前記基板を該パターンに基づいて加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、円筒面状にパターン面を有するマスクのパターン面を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】基板処理装置の一実施形態に係る構成を示す概略図。
【図２】露光装置の構成を示す概略図。
【図３】マスクの概略構成を示す斜視図。
【図４】マスクと光学システムの一部構成との位置関係を示す図。
【図５】（ａ），（ｂ）はマスクユニットの構成を示す図。
【図６】マスクを支持する支持機構の構成を示す図。
【図７】マスクユニットの取付動作を説明するための図。
【図８】露光装置による露光処理を説明するための図。
【図９】第二実施形態に係るマスクユニットの斜視構成図。
【図１０】本実施形態に係るマスクユニットの側面図。
【図１１】本実施形態に係るマスクユニットの取付動作の説明図。
【図１２】本実施形態に係る支持機構の変形例に係る構成の説明図。
【図１３】デバイス製造方法の工程説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る基板処理装置ＦＰＡの構成を示す図である。
図１に示すように、基板処理装置ＦＰＡは、帯状の基板（例えば、帯状のフィルム部材）ＦＢを供給する基板供給部ＳＵ、基板ＦＢの表面（被処理面）に対して処理を行う基板処理部ＰＲ、基板ＦＢを回収する基板回収部ＣＬ、及び、これらの各部を制御する制御部ＣＯＮＴを有している。
【００１５】
なお、本実施形態では、図１に示すようにＸＹＺ座標系を設定し、以下では適宜このＸＹＺ座標系を用いて説明を行う。ＸＹＺ座標系は、例えば、水平面に沿ってＸ軸及びＹ軸が設定され、鉛直方向に沿って上向きにＺ軸が設定される。また、基板処理装置ＦＰＡは、全体としてＸ軸に沿って、そのマイナス側（−側）からプラス側（＋側）へ基板ＦＢを搬送する。その際、帯状の基板ＦＢの幅方向（短尺方向）は、Ｙ軸方向に設定される。
【００１６】
基板処理装置ＦＰＡは、基板供給部ＳＵから基板ＦＢが送り出されてから、基板回収部ＣＬで基板ＦＢを回収するまでの間に、基板ＦＢの表面に各種処理を実行する装置である。基板処理装置ＦＰＡは、基板ＦＢ上に例えば有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の表示素子（電子デバイス）を形成する場合に用いることができる。
【００１７】
基板処理装置ＦＰＡにおいて処理対象となる基板ＦＢとしては、例えば樹脂フィルムやステンレス鋼などの箔（フォイル）を用いることができる。例えば、樹脂フィルムは、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、などの材料を用いることができる。
【００１８】
シート基板ＦＢは、例えば２００℃程度の熱を受けても寸法が変わらないように熱膨張係数が小さい方が好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくすることができる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などが挙げられる。
【００１９】
基板ＦＢの幅方向（短尺方向）の寸法は例えば１ｍ〜２ｍ程度に形成されており、長さ方向（長尺方向）の寸法は例えば１０ｍ以上に形成されている。勿論、この寸法は一例に過ぎず、これに限られることは無い。例えば基板ＦＢのＹ方向の寸法が５０ｃｍ以下であっても構わないし、２ｍ以上であっても構わない。また、基板ＦＢのＸ方向の寸法が１０ｍ以下であっても構わない。
【００２０】
基板ＦＢは、可撓性を有するように形成されている。ここで可撓性とは、基板に自重程度の力を加えても線断したり破断したりすることはなく、該基板を撓めることが可能な性質をいう。また、上記自重程度の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、上記可撓性は、該基板の材質、大きさ、厚さ、又は温度などの環境、等に応じて変わる。なお、基板ＦＢとしては、１枚の帯状の基板を用いても構わないが、複数の単位基板を接続して帯状に形成される構成としても構わない。
【００２１】
基板供給部ＳＵは、例えばロール状に巻かれた基板ＦＢを基板処理部ＰＲへ送り出して供給する。この場合、基板供給部ＳＵには、基板ＦＢを巻きつける軸部や当該軸部を回転させる回転駆動装置などが設けられる。この他、例えばロール状に巻かれた状態の基板ＦＢを覆うカバー部などが設けられた構成であっても構わない。なお、基板供給部ＳＵは、ロール状に巻かれた基板ＦＢを送り出す機構に限定されず、帯状の基板ＦＢをその長さ方向に順次送り出す機構を含むものであればよい。
【００２２】
基板回収部ＣＬは、基板処理部ＰＲからの基板ＦＢを例えばロール状に巻きとって回収する。基板回収部ＣＬには、基板供給部ＳＵと同様に、基板ＦＢを巻きつけるための軸部や当該軸部を回転させる回転駆動源、回収した基板ＦＢを覆うカバー部などが設けられている。なお、基板処理部ＰＲにおいて基板ＦＢがパネル状に切断される場合などには例えば基板ＦＢを重ねた状態に回収するなど、ロール状に巻いた状態とは異なる状態で基板ＦＢを回収する構成であっても構わない。
【００２３】
基板処理部ＰＲは、基板供給部ＳＵから供給される基板ＦＢを基板回収部ＣＬへ搬送すると共に、搬送の過程で基板ＦＢの被処理面Ｆｐに対して処理を行う。基板処理部ＰＲは、例えば処理装置１０、搬送装置３０及びアライメント装置５０を有している。
【００２４】
処理装置１０は、基板ＦＢの被処理面Ｆｐに対して例えば有機ＥＬ素子を形成するための各種装置を有している。このような装置としては、例えば被処理面Ｆｐ上に隔壁を形成するための隔壁形成装置、電極を形成するための電極形成装置、発光層を形成するための発光層形成装置などが挙げられる。より具体的には、液滴塗布装置（例えばインクジェット型塗布装置、スピンコート型塗布装置）、成膜装置（例えば蒸着装置、スパッタリング装置）、露光装置、現像装置、表面改質装置、洗浄装置などが挙げられる。これらの各装置は、基板ＦＢの搬送経路に沿って適宜設けられる。本実施形態では、処理装置１０として、露光装置が設けられている。
【００２５】
搬送装置３０は、基板処理部ＰＲ内において基板ＦＢを基板回収部ＣＬ側へ搬送するローラー装置Ｒを有している。ローラー装置Ｒは、基板ＦＢの搬送経路に沿って複数設けられている。複数のローラー装置Ｒのうち少なくとも一部のローラー装置Ｒには、駆動機構（不図示）が取り付けられている。このようなローラー装置Ｒが回転することにより、基板ＦＢがＸ軸方向に搬送されるようになっている。複数のローラー装置Ｒのうち一部のローラー装置Ｒが基板ＦＢの表面と交差する方向に移動可能に設けられた構成であっても構わない。
【００２６】
アライメント装置５０は、基板ＦＢに対してアライメント動作を行う。アライメント装置５０は、基板ＦＢの位置を検出するアライメントカメラ５１と、当該アライメントカメラ５１の検出結果に基づいて基板ＦＢの位置及び姿勢の少なくも一方を調整する調整装置５２とを有している。
【００２７】
アライメントカメラ５１は、例えば基板ＦＢに形成されたアライメントマークを検出し、検出結果を制御部ＣＯＮＴに送信する。制御部ＣＯＮＴは、当該検出結果に基づいて基板ＦＢの位置情報を求め、当該位置情報に基づいて調整装置５２による調整量を制御する。
【００２８】
図２は、処理装置１０として用いられる露光装置ＥＸの構成を示す図である。図３は、露光装置ＥＸに用いられるマスクＭの概略構成を示す斜視図である。
図２に示すように、露光装置ＥＸは、マスクＭに形成されたパターンＰｍの像を基板ＦＢに投影して基板ＦＢを露光する装置である。露光装置ＥＸは、マスクＭを照明するための露光光ＥＬＩを供給する照明装置ＩＵと、マスクユニット１００内に設けられたマスクＭを移動及び回転させる駆動装置ＡＣＭと、基板ＦＢを案内する基板案内装置ＦＳＴと、照明装置ＩＵから供給される露光光をマスクＭに照射するとともにマスクＭに形成されたパターンＰｍの像を基板ＦＢに投影する光学システム１１０と、マスクＭの位置情報を取得する検出システム１７０と、マスクユニット１００を着脱可能に支持する支持部５００（図７参照）と、を有している。
【００２９】
マスクＭは、図３に示すように、石英等のガラス材料、金属又はセラミックス等によって形成された円筒状又は円柱状の基材表面に、例えばクロム（Ｃｒ）等の金属膜を用いて所定のパターンＰｍが形成されたものである。パターンＰｍは、基材表面のうち、軸線Ｊを中心軸とする円筒面状のパターン形成面ＦＭ内に形成されている。なお、マスクＭの基材としては、低熱膨張性の材料を用いることが好ましい。
【００３０】
照明装置ＩＵは、図２に示すように、光源装置２０と、照射光学系２１とを有している。光源装置２０から射出される露光光ＥＬＩは、照射光学系２１及び光学システム１００を介して例えば複数の方向からマスクＭに対して照射される。なお、照射光学系２１は、図２において簡略化して示されているが、実際には、露光光ＥＬＩを導光する複数の光学素子を含むものである。
【００３１】
光源装置２０から射出される露光光ＥＬＩとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）又はＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）などが用いられる。本実施形態においては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光が用いられるものとする。
【００３２】
光学システム１１０は、照明装置ＩＵから照射光学系２１を介して供給される露光光ＥＬＩをマスクＭに導く照明光学系１１１と、マスクＭに形成されたパターンＰｍの像を基板ＦＢに所定の投影倍率で投影する投影光学系１１２と、を含む。照明光学系１１１及び投影光学系１１２は、マスクＭに照射される露光光ＥＬＩの光路とマスクＭで反射された露光光ＥＬＩの光路とを分離するビームスプリッタ１１５を含んでいる。なお、ビームスプリッタ１１５として偏光ビームスプリッタを用いることができ、その場合に、投影光学系１１２は、ビームスプリッタ１１５とマスクＭとの間の光路に、露光光ＥＬＩの偏光面（偏光方向）を往復で９０°回転させる複屈折素子（例えば１／４波長板）を備えるとよい。
【００３３】
光学システム１１０は、マスクＭに対して複数設けられている。複数の光学システム１１０の一部は、マスクＭに対して基板ＦＢの上流側（−Ｘ側）に配置されており、マスクＭの＋Ｘ側に配置されたパターンＰｍの像を、マスクＭよりも−Ｘ側に位置する基板ＦＢに対して投影する。また、複数の光学システム１１０の他の一部は、マスクＭに対して基板ＦＢの下流側（＋Ｘ側）に配置されており、マスクＭの−Ｘ側に配置されたパターンＰｍの像を、マスクＭよりも＋Ｘ側に位置する基板ＦＢに対して投影する。なお、本実施形態では、投影光学系１１２は、投影倍率として拡大倍率を有し、パターンＰｍの拡大像を投影するものとする。ただし、投影光学系１１２は、拡大倍率に限定されず、等倍又は縮小倍の投影倍率を有するものとすることもできる。
【００３４】
マスクユニット１００は、マスクＭと、該マスクＭを収容する空間ＳＰを形成するマスクケース１０１とを有している。マスクケース１０１は、ケース本体１０１ａを主体として構成されており、ケース本体１０１ａには、照明光学系１１１からマスクＭに照射される露光光ＥＬＩ及びマスクＭに形成されたパターンＰｍを介した露光光ＥＬＩ（反射光）を透過させる透過用窓１０２が、パターンＰｍに対向する位置に形成されている。マスクユニット１００は、軸線ＪがＹ軸と略平行となるように支持部５００に支持される（図７参照）。
【００３５】
検出システム１７０は、マスクＭの位置情報（ひいては、パターンＰｍの位置情報）を検出する。この位置情報には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びこの各軸回りの回転方向（すなわち、６自由度の方向）のうち少なくとも１方向に関する位置の情報が含まれる。具体的には、検出システム１７０は、マスクＭのパターン形成面ＭＦの周方向（すなわち、軸線Ｊ回りの回転方向）におけるマスクＭの位置情報、及び軸線Ｊ方向（Ｙ軸方向）におけるマスクＭの位置情報の少なくとも一方の位置情報を取得可能なエンコーダシステムと、軸線Ｊと垂直な方向（Ｘ軸方向及びＺ軸方向）におけるマスクＭの位置情報を取得可能な検出システムとを含む。制御部ＣＯＮＴは検出システム１７０の検出結果に基づいて、駆動装置ＡＣＭを駆動し、マスクＭの位置を制御する。なお、駆動装置ＡＣＭは、マスクユニット１００内のマスクＭを前述の６自由度の方向に移動可能である。
【００３６】
基板案内装置ＦＳＴは、投影光学系１１２によってパターンＰｍの像が投影される投影領域ＰＡを経由するように基板ＦＢを案内する。基板案内装置ＦＳＴは、案内部８０、上流側ローラー８１、下流側ローラー８２及び駆動装置ＡＣＦを有している。案内部８０は、マスクＭの＋Ｘ側に配置される投影光学系１１２の投影領域ＰＡと−Ｘ側に配置される投影光学系１１２の投影領域ＰＡとに対応した位置にそれぞれ配置されている。案内部８０は、図示しないエアベアリング機構が設けられており、このエアベアリング機構によって基板ＦＢを案内部８０の表面（上面）に非接触に支持することができる。
【００３７】
上流側ローラー８１は、基板ＦＢを案内部８０に搬入する。下流側ローラー８２は、基板ＦＢを案内部８０から搬出する。上流側ローラー８１及び下流側ローラー８２は、例えば所定の搬送速度で基板ＦＢを搬送する。駆動装置ＡＣＦは、上流側ローラー８１及び下流側ローラー８２の回転速度を調整する。
【００３８】
駆動装置ＡＣＦは、制御部ＣＯＮＴからの制御信号に基づいて上流側ローラー８１及び下流側ローラー８２の回転速度し、これによって基板ＦＢの搬送速度を調整をする。制御部ＣＯＮＴは、マスクＭの回転速度に応じた搬送速度で基板ＦＢが搬送されるように、駆動装置ＡＣＭの駆動及び駆動装置ＡＣＦの駆動を制御する。具体的には、制御部ＣＯＮＴは、マスクＭの表面（すなわち、パターン形成面ＭＦ）に沿ったパターンＰｍの移動速度（周速度）に対する、基板ＦＢの長さ方向への搬送速度（すなわち、基板ＦＢの表面の移動速度）の比が、投影光学系１１２の投影倍率と等しくなるように、駆動装置ＡＣＭ及び駆動装置ＡＣＦの駆動を制御する。
【００３９】
マスクＭは、図３に示すように、駆動装置ＡＣＭに接続される軸部１０８を有している。軸部１０８は、マスクＭの基材に対して一体的に、軸線Ｊを中心軸として設けられている。これによりマスクＭは、駆動装置ＡＣＭによって、軸部１０８を回転軸として、軸線Ｊ回りに回転可能である。
【００４０】
パターン形成面ＦＭには、複数のパターン形成領域ＭＡが軸線Ｊ方向に並んで設けられている。本実施形態では、複数のパターン形成領域ＭＡとして、４つのパターン形成領域ＭＡａ，ＭＡｂ，ＭＡｃ，ＭＡｄが、この順に軸線Ｊ方向に並んで配置されている。パターンＰｍは、パターン形成領域ＭＡａ〜ＭＡｄ内に分割して形成されている。
【００４１】
パターン形成領域ＭＡａ，ＭＡｃとパターン形成領域ＭＡｂ，ＭＡｃとは、パターン形成面ＭＦの周方向において互いにずれて配置されている。本実施形態では、この相互のずれ量Ｓと、円筒面状のパターン形成面ＭＦの直径Ｄと、マスクＭに対して−Ｘ側の投影領域ＰＡと＋Ｘ側の投影領域ＰＡとのＸ軸方向の間隔（すなわち、マスクＭに対して−Ｘ側の投影光学系１１２の光軸と＋Ｘ側の投影光学系１１２の光軸とのＸ軸方向の間隔）Ｌと、投影光学系１１２の投影倍率βとは、次式を満足するように設定されている。
Ｓ＝πＤ／２−Ｌ／β（ただし、Ｌ＜β×πＤ／２）
【００４２】
マスクＭの軸線Ｊ方向（Ｙ軸方向）の一端側（＋Ｙ側）及び他端側（−Ｙ側）のそれぞれにおけるパターン形成領域ＭＡの外側には、検出システム１７０が検出可能なマークＭＢが配置されている。マークＭＢは、マスクＭの外周面に沿って軸線Ｊ周りに形成されている。検出システム１７０は、マークＭＢを検出することでマスクＭの位置情報、ひいてはパターンＰｍの位置情報を検出する。
【００４３】
図４は、マスクＭと光学システム１１０との位置関係を示す図である。なお、図４では、マスクケース１０１の図示を省略している。図４に示すように、光学システム１１０は、マスクＭに設けられた４つのパターン形成領域ＭＡにそれぞれ対応する４つの光学システム１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄが設けられている。光学システム１１０ａ〜１１０ｄは、それぞれ照明光学系１１１ａ〜１１１ｄ及び投影光学系１１２ａ〜１１２ｂを有している。
【００４４】
光学システム１１０ａ，１１０ｃはマスクユニット１００の−Ｘ側に配置されている。
光学システム１１０ｂ，１１０ｄはマスクユニット１００の＋Ｘ側に配置されている。光学システム１１０ａ〜１１０ｄは、各パターン形成領域ＭＡａ〜ＭＡｄのピッチ（すなわち、隣り合う間隔）に対応するピッチでＹ方向に配置されている。
【００４５】
照明光学系１１１ａは、パターン形成領域ＭＡａに対して露光光ＥＬＩを照射し、投影光学系１１２ａは、パターン形成領域ＭＡａ内のパターンＰｍの像を、マスクユニット１００の−Ｘ側に設けられた投影領域ＰＡａ内の基板ＦＢに投影する。照明光学系１１１ｂは、パターン形成領域ＭＡｂに対して露光光ＥＬＩを照射し、投影光学系１１２ｂは、パターン形成領域ＭＡｂ内のパターンＰｍの像を、マスクユニット１００の＋Ｘ側に設けられた投影領域ＰＡｂ内の基板ＦＢに投影する。照明光学系１１１ｃは、パターン形成領域ＭＡｃに対して露光光ＥＬＩを照射し、投影光学系１１２ｃは、パターン形成領域ＭＡｃ内のパターンＰｍの像を、マスクユニット１００の−Ｘ側に設けられた投影領域ＰＡｃ内の基板ＦＢに投影する。照明光学系１１１ｄは、パターン形成領域ＭＡｄに対して露光光ＥＬＩを照射し、投影光学系１１２ｄは、パターン形成領域ＭＡｄ内のパターンＰｍの像を、マスクユニット１００の＋Ｘ側に設けられた投影領域ＰＡｄ内の基板ＦＢに投影する。
【００４６】
図５（ａ）はマスクユニット１００の概略構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）はマスクユニット１００を下方（−Ｚ軸方向）から視た斜視図である。図５（ａ）に示すように、ケース本体１０１ａには、前述の透過用窓１０２の他、ケース本体１０１ａの外部からマークＭＢを観測可能なようにマークＭＢに対向して設けられたマーク検出用窓１０３と、マスクＭを支持し、マスクＭの移動を制限する支持機構１３０と、が設けられている。
支持機構１３０は、パターン形成領域ＭＡがマスクケース１０１（例えば、ケース本体１０１ａの内面）に接触しないように軸部１０８を支持する。軸部１０８は、支持機構１３０を介してケース本体１０１ａの端部から突出した状態とされている。
【００４７】
透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３は、パターン形成面ＭＦに対向するようにケース本体１０１ａに形成された開口に張られたペリクル膜を有している。このため、マスクケース１０１は、パターン形成面ＭＦに対する露光光ＥＬＩの光路を確保しながらも、パターン形成面ＭＦに対する異物の付着等を抑制し、パターン形成面ＭＦを保護することができる。なお、パターン形成面ＭＦに対向する開口に設けられ、その開口を閉塞する部材（カバー部材）は、ペリクル膜に限定されるものではなく、露光光ＥＬＩを透過させる光透過性を有する部材であればよい。かかる部材には、例えば、薄板状のガラス又はプラスティックが含まれる。
【００４８】
マスクケース１０１は、内部が密閉状態とされている。ケース本体１０１ａの軸線Ｊ方向における端面には、ケース本体１０１ａ内にマスクＭを冷却するための冷却ガスを供給するためのガス供給口１０５が設けられている。ガス供給口１０５は、露光装置ＥＸ内に設けられるガス供給管（不図示）が接続されることで冷却ガスをケース本体１０１ａ内に供給可能とするものである。また、ガス供給口１０５の近傍には、ガス供給管が未接続の場合にガス供給口１０５を閉塞する不図示の開閉機構が設けられている。
【００４９】
マスクケース１０１は、図５（ｂ）に示すように、マスクユニット１００が露光装置ＥＸに対して取り付けられる際の取付部１０６が形成されている。本実施形態では、取付部１０６はケース本体１０１ａの下面側（−Ｚ軸方向）に設けられている。取付部１０６は、マスクケース１０１の外周面の一部を平坦面とし、この平坦面に座面（当接面）を設けることで構成されている。マスクケース１０１は、取付部１０６が例えば支持部５００に吸着されることで露光装置ＥＸに固定される。なお、取付部１０６の構成は、平坦面とすることに限定されず、例えば、支持部５００に嵌合する嵌合構造により構成しても構わない。
【００５０】
マスクケース１０１の外周面のうち取付部１０６が形成された面には、上述のガス供給口１０５からケース本体１０１ａ内に供給された冷却ガスを排気するためのガス排気口１０７が設けられている。ガス排気口１０７は、露光装置ＥＸ内に設けられるガス排気管（不図示）が接続されたることで冷却ガスをケース本体１０１ａから排気可能とするものである。また、ガス排気口１０７の近傍には、ガス排気管が未接続の場合にガス排気口１０７を閉塞する不図示の開閉機構が設けられている。
【００５１】
ケース本体１０１ａは、透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３を開閉可能に覆うシャッター１０４を備えている。なお、シャッター１０４は、透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３を個別に覆う構成であっても構わない。
【００５２】
図６は支持機構１３０の構成を示す図である。図６（ａ）は支持機構１３０の要部を示す平面図であり、図６（ｂ）は支持機構１３０の断面構造を示す図である。なお、図６ではマスクユニット１００の一端側（＋Ｙ軸側）のみを図示しているが、他端側（−Ｙ軸側）にも支持機構１３０が設けられている。
【００５３】
支持機構１３０はベアリング盤１６２と、ベアリング１６１と、を含む。一方、ケース本体１０１ａの軸線Ｊ方向（Ｙ軸方向）における両側面には略長孔状の開口１６０が形成されている。この開口１６０にベアリング盤１６２が嵌合しており、これにより支持機構１３０がケース本体１０１ａに取りつけられている。
【００５４】
開口１６０は互いに平行な一対の直線部１６０ａと、これら直線部の端部同士を接続する曲線部１６０ｂと、を有している。ベアリング盤１６２は、円筒形状のベース部１６３と、ベース部１６３の軸線Ｊ方向の両端部に設けられる第１立ち上がり部１６２ａ及び第２立ち上がり部１６２ｂを有している。
【００５５】
ベアリング１６１は、輪帯状に形成され、ベース部１６２の内周部１６２ｃに取り付けられている。ベアリング１６１の中央開口部にはマスクＭの軸部１０８が嵌合されている。これにより、後述のように駆動装置ＡＣＭによってマスクＭが回転される時には、ベアリング１６１の働きによってベアリング盤１６２が回転することなく軸部１０８が回転する。このようにマスクＭはベアリング盤１６２に支持され、ベアリング盤１６２とともに移動可能とされている。
【００５６】
ベース部１６３の外形は、開口１６０の短手方向における幅（すなわち、２つの直線部１６０ａの間隔）と等しいか、若しくは僅かに小さく設定されている。第１立ち上がり部１６２ａ及び第２立ち上がり部１６２ｂは平面視した状態（Ｙ軸方向から視た状態）で略リング状の枠部材からなり、それぞれが開口１６０よりも大きく設定されている。また、第２立ち上がり部１６２ｂは、平面視した状態で第１立ち上がり部１６２ａよりも大きく設定されている。すなわち、ベアリング盤１６２は、平面視した状態で第１立ち上がり部１６２ａ及び第２立ち上がり部１６２ｂが開口１６０の縁部を挟持した状態となっている。なお、開口１６０の２つの曲線部１６０ｂの間隔は、ベアリング盤１６２が直線部１６０ａに沿って開口１６０の一端側に寄った状態においてもマスクＭのパターン形成面ＭＦがケース本体１０１ａに接触しない寸法に設定されている。また、第２立ち上がり部１６２ｂの外径は、ベアリング盤１６２が開口１６０の一端側に寄った状態においても開口１６０を塞いだ状態となる大きさに設定されている。
【００５７】
第２立ち上がり部１６２ｂにおける開口１６０の内縁部に対向する位置にはシール材１６４が配置されている。ベアリング盤１６２は、シール材１６４によって開口１６０をシールしており、これによりケース本体１０１ａ内は密閉状態が保たれている。
【００５８】
このような構成に基づき、マスクＭはベアリング盤１６２とともに開口１６０の長手方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっている。また、マスクユニット１００を搬送する場合、マスクＭはケース本体１０１ａ内で軸線Ｊ回りに回転するものの、マスクＭのパターン形成面ＭＦがケース本体１０１ａに接触しないように移動が制限されている。なお、ベアリング盤１６２がマスクＭの回転を制限するロック機構（不図示）を備える構成としても構わない。これにより、マスクユニット１００の搬送時にマスクＭがケース本体１０１ａ内で回転することが防止され、ベアリング１６１の磨耗等を抑制できる。
【００５９】
続いて、マスクユニット１００を露光装置ＥＸに取り付ける動作について説明する。図７はマスクユニット１００の取付動作を説明するための図である。
まず、図７（ａ）に示すように、マスクユニット１００の取付部１０６を露光装置ＥＸの支持部５００に取り付け（載置させ）、支持部５００に固定させる（吸着させる）。その後、シャッター１０４を開くことでケース本体１０１ａの外周面に透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３を出現させる（図７（ｂ）参照）。また、ケース本体１０１ａに設けられたガス供給口１０５及びガス排気口１０７に不図示のガス供給管及びガス排気管をそれぞれ接続する。
【００６０】
続いて、制御部ＣＯＮＴからの制御信号に基づいて駆動装置ＡＣＭの一部である回転駆動部ＡＣＭ１を駆動する。回転駆動部ＡＣＭ１は、マスクケース１０１から突出している軸部１０８に接続（係合）する凹部５０１が形成されている。回転駆動部ＡＣＭ１は、凹部５０１と軸部１０８とを位置合わせした後、図７（ｂ）に示すように凹部５０１と軸部１０８とを接続する。なお、支持機構１３０がマスクＭの回転を制限するロック機構を備えている場合には、ロックを解除する。
【００６１】
その後、回転駆動部ＡＣＭ１を軸線Ｊ回りに回転させるによってマスクＭをケース本体１０１ａ内で回転させることができる。
【００６２】
本実施形態における露光装置ＥＸによる投影領域ＰＡａ〜ＰＡｄは、図８に示すように基板ＦＢのうち案内部８０上に配置された領域に形成される。なお、図８においては図を見やすくするため、光学システム１１０のうち投影光学系１１２のみ図示している。
【００６３】
まず、制御部ＣＯＮＴは、マスクユニット１００よりも上流側（−Ｘ側）において露光処理を行わせる。制御部ＣＯＮＴは、照明光学系１１１ａ及び１１１ｃから露光光ＥＬＩをそれぞれマスクＭのパターン形成領域ＭＡａ及びＭＡｃに照射させる。
【００６４】
パターン形成領域ＭＡａ及びＭＡｃの各パターンＰｍによる反射光は、それぞれ投影光学系１１２ａ及び１１２ｃを介して投影領域ＰＡａ及びＰＡｃに照射される。この動作により、投影領域ＰＡａ及びＰＡｃにはそれぞれ対応するパターンＰｍの像（拡大像）が投影される。この状態で、制御部ＣＯＮＴは、回転駆動部ＡＣＭ１を回転させつつ、基板ＦＢを＋Ｘ方向に搬送する。これによって、基板ＦＢのうちＹ方向に離れた２つの領域が、投影領域ＰＡａ，ＰＡｃに投影されるパターンＰｍの像によって＋Ｘ側から−Ｘ側へと順に露光され、Ｘ軸方向に沿った帯状の露光領域ＰＢａ，ＰＢｃが基板ＦＢに形成される。
このとき、制御部ＣＯＮＴは、回転駆動部ＡＣＭ１の回転速度と基板ＦＢの移動速度とを調整し、マスクＭの表面（すなわち、パターン形成面ＭＦ）に沿ったパターン形成面ＭＦの移動速度（周速度）に対する基板ＦＢの長さ方向への移動速度の比が、投影光学系１１２の投影倍率（拡大倍率）と等しくなるように制御を行う。なお、検出システム１７０は、マスクケース１０１に設けられたマーク検出用窓１０３を介してマークＭＢを読み取ることができる。
【００６５】
続いて、制御部ＣＯＮＴは、基板ＦＢの移動にともない露光領域ＰＢａ，ＰＢｃの＋Ｘ側端部が投影領域ＰＡｂ及びＰＡｄに到達したら、マスクユニット１００よりも下流側（＋Ｘ側）において露光処理を行わせる。制御部ＣＯＮＴは、照明光学系１１１ｂ及び１１１ｄから露光光ＥＬＩをそれぞれマスクＭのパターン形成領域ＭＡｃ及びＭＡｄに照射させる。パターン形成領域ＭＡｂ及びＭＡｄの各パターンＰｍによる反射光は、それぞれ投影光学系１１２ｃ及び１１２ｄを介して投影領域ＰＡｂ及びＰＡｄに照射される。
【００６６】
この動作により、投影領域ＰＡｂ及びＰＡｄにはそれぞれ対応するパターンＰｍの像（拡大像）が投影される。これによって、基板ＦＢのうちＹ方向に離れた２つの領域が、投影領域ＰＡｂ，ＰＡｄに投影されるパターンＰｍの像によって＋Ｘ側から−Ｘ側へと順に露光され、Ｘ軸方向に沿った帯状の露光領域ＰＢｂ，ＰＢｄが基板ＦＢに形成される。このとき、露光領域ＰＢｂの−Ｙ側の端部及び＋Ｙ側の端部は、それぞれ露光領域ＰＢａの＋Ｙ側の端部及び露光領域ＰＢｃの−Ｙ側の端部に重なった状態で露光され、露光領域ＰＢｄの−Ｙ側の端部は、露光領域ＰＢｃの＋Ｙ側の端部に重なった状態で露光される。なお、制御部ＣＯＮＴは、検出システム１７０の検出結果に基づいて、回転駆動部ＡＣＭ１の回転速度と基板ＦＢの移動速度とを調整させることができる。
【００６７】
本実施形態では、基板ＦＢ上には、投影領域ＰＡａ〜ＰＡｄに投影される単独の像のみによって露光される部分と、投影領域ＰＡａに投影される像の一部と投影領域ＰＡｂに投影される像の一部とによって露光される部分と、投影領域ＰＡｂに投影される像の一部と投影領域ＰＡｃに投影される像の一部とによって露光される部分と、投影領域ＰＡｃに投影される像の一部と投影領域ＰＡｄに投影される像の一部とによって露光される部分と、が形成されることになる。このように露光動作を行うことにより、基板ＦＢ上には、パターン形成領域ＭＡａ〜ＭＡｄの各パターンＰｍをＹ軸方向に結合したパターンの拡大像に対応する露光パターンＰｆが形成されることになる。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、マスクケース１０１内にマスクＭが収容されたマスクユニット１００を備えているので、マスクＭの交換、取り付け及び取り外しを容易に行うことができる。また、マスクＭのパターン形成面ＭＦがマスクケース１０１内に収容されているため、パターンＰｍに埃や異物等が付着すること及び傷がつけられること等を防止できる。また、パターン形成面ＭＦがマスクケース１０１に接触しないようにマスクＭが支持機構１３０によって支持されているため、マスクケース１０１によってマスクＭのパターンＰｍにダメージが及ぶことを防止できる。これにより、マスクＭのパターン形成面ＦＭにダメージを与えることなく、マスクＭを簡便に取り扱うことができるメンテナンス性に優れたマスクユニット１００を提供することができる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、マスクケース１０１の透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３を開閉可能に覆うシャッター１０４が設けられるため、マスクユニット１００の持ち運び時に透過用窓１０２及びマーク検出用窓１０３が破損するのを防止することができる。また、マスクＭの軸部１０８がベアリング１６１を介してベアリング盤１６２に支持されてマスクケース１０１から突出されているため、マスクユニット１００を露光装置ＥＸに装着した状態でマスクケース１０１の外部から軸部１０８、ひいてはマスクＭを軸線Ｊ回りに回転させることができるとともに、透過用窓１０２によってパターン形成面ＦＭに対する露光光ＥＬＩの光路を確保できるため、マスクケース１０１からマスクＭを取り出すことなく露光処理を行うことができ、信頼性の高い露光処理を実現することができる。
【００７０】
（第ニ実施形態）
続いて、マスクユニットの第ニ実施形態に係る構成について説明する。図９は第２実施形態に係るマスクユニット２００の構成を示す斜視図であり、図１０はマスクユニット２００の側面構成を示す図である。図９及び図１０に示すように、マスクユニット２００は、軸線Ｊと直交する断面内の形状が四角形状のマスクケース２０１と、該マスクケース２０１内に収容されたマスクＭ２と、マスクケース２０１内でマスクＭ２を支持する支持機構２０７と、を有している。
【００７１】
マスクケース２０１は、ケース本体２０１ａを主体として構成されており、ケース本体２０１ａの外周面には第一実施形態と同様に透過用窓２０２、マーク検出用窓２０３、ガス供給口２０８及びガス排気口２０９が形成されている。ケース本体２０１ａ内は密閉状態が保たれている。ケース本体２０１ａには、マスクＭ２の軸線Ｊ方向（図９におけるＹ軸方向）と交差する面に開口部２１０ａが形成されており、この開口部２１０ａには開閉可能なシャッター２１０が設けられている。この開口部２１０ａは、後述するように露光装置ＥＸの駆動装置ＡＣＭをケース本体２０１ａ内に挿通させるためのものである。
【００７２】
また、ケース本体２０１ａは透過用窓２０２を開閉可能に覆うシャッター２０４と、マーク検出用窓２０３を開閉可能に覆うシャッター２１１と、を備えている。ケース本体２０１ａの下面（−Ｚ側の外周面）には、露光装置ＥＸの支持部５００に取り付けられる取付部２１６（図１１参照）が設けられている。
【００７３】
マスクＭ２は、第一実施形態のマスクＭの構成をもとに、軸部１０８に替えて軸部２０６を有している。その他の構成は、マスクＭと同様である。軸部２０６は、軸線Ｊを中心軸として設けられ、軸線Ｊは、図中、Ｙ軸と平行に設定されている。軸部２０６は、ケース本体２０１ａから突出することなく、ケース本体２０１ａ内に収容された状態となっている。軸部２０６には、後述する露光装置ＥＸの駆動装置ＡＣＭが係合するための係合用凹部２０６ｃが形成されている。係合用凹部２０６ｃは、平面視略円形状からなる円形部２０６ａと、円形部２０６ａの一端に形成されたキー溝部２０６ｂと、を含む。
【００７４】
支持機構２０７は、マスクＭ２の軸部２０６を支持する支持部２０７ａを有している。
支持部２０７ａは下面側（−Ｚ側）がケース本体２０１ａに固定されており、上面側（＋Ｚ側）にＶ溝２１７が形成されている。軸部２０６がＶ溝２１７に支持されたマスクＭ２は、パターン形成面ＭＦがケース本体２０１ａに非接触な状態でマスクケース２０１内に保持される。本実施形態では、マスクユニット２００は支持機構２０７が鉛直方向下側に位置した状態で搬送される。この状態において、マスクＭ２は、パターン形成面ＦＭがケース本体２０１ａに接触しないように移動が制限されている。
【００７５】
なお、支持機構２０７は、支持部２０７ａに替えて、例えばＭ２の軸部２０６を複数の支持部で挟む構成を採用することができる。これによれば、マスクユニット２００が種々の姿勢で搬送される場合であっても、マスクＭ２のパターン形成面ＭＦがマスクケース２０１に接触することを防止できる。
【００７６】
続いて、マスクユニット２００を露光装置ＥＸ内に取り付ける動作について説明する。
図１１はマスクユニット２００の取付動作を説明するための図である。まず、図１１（ａ）に示すように、マスクユニット２００の取付部２１６を露光装置ＥＸの支持部５００に取り付け（載置させ）、支持部５００に固定させる（吸着させる）。その後、シャッター２０４，２１１を開くことでケース本体２０１ａの外周面に透過用窓２０２及びマーク検出用窓２０３を出現させる（図１１（ｂ）参照）。
【００７７】
続いて、制御部ＣＯＮＴからの制御信号に基づいて駆動装置ＡＣＭの一部である回転駆動部ＡＣＭ２を駆動する。このとき、ケース本体２０１ａに設けられたシャッター２１０を開くことでケース本体２０１ａの両側面に開口部２１０ａを出現させる。回転駆動部ＡＣＭ２は、開口部２１０ａを介してケース本体２０１ａ内に挿入される。そして、回転駆動部ＡＣＭ２の先端部２０８は、マスクＭ２の軸部２０６に形成された係合用凹部２０６ｃに挿入（係合）される。先端部２０８の外周面はテーパー面となっており、係合用凹部２０６ｃの内側面はこのテーパー面に対応した先細り形状となっている。また、先端部２０８はキー溝部２０６ｂに挿入可能な凸部２０８ａが設けられている。この構成に基づき、回転駆動部ＡＣＭ２の先端部２０８はテーパー面に沿って係合用凹部２０６ｃへ挿入されるため、軸部２０６と回転駆動部ＡＣＭ２と（すなわち、マスクＭ２の軸線Ｊと回転駆動部ＡＣＭ２の回転軸と）を確実に同軸状に位置合わせすることができる。
【００７８】
続いて、回転駆動部ＡＣＭ２は、マスクＭ２の軸部２０６に接続された状態で所定位置まで上昇する。これにより、マスクユニット２００内のマスクＭ２は、支持機構２０７から離間した状態となり、支持機構２０７によるマスクＭ２の支持状態が解除される。回転駆動部ＡＣＭ２と軸部２０６とが接続された状態では、マスクケース２０１のシャッター２１０が開いた状態となっている。本実施形態では、駆動装置ＡＣＭに設けられた封止板２０５をマスクケース２０１の側面に押し当て、開口部２１０ａを塞ぐことでマスクケース２０１内を密閉状態に保持することができる。
【００７９】
これにより、マスクユニット２００のマスクＭ２は、第１実施形態と同様、マスクユニット１００を露光装置ＥＸに装着した状態でマスクケース２０１の外部から軸部２０６、ひいてはマスクＭ２を軸線Ｊ回りに回転させることができるとともに、透過用窓２０２によってパターン形成面ＦＭに対する露光光ＥＬＩの光路を確保できるため、マスクケース２０１からマスクＭ２を取り出すことなく露光処理を行うことができる。
【００８０】
なお、上記説明ではマスクＭ２を支持機構２０７から離間させる場合に、回転駆動部ＡＣＭ２によってマスクＭ２を上昇させる構成としたが、支持機構２０７をマスクＭ２から遠ざかるように駆動する構成とすることもできる。この構成では、図１２に示すように支持機構２０７が支持部２０７ａを上下動させる駆動部２０７ｂを備えている。支持機構２０７は、制御部ＣＯＮＴからの制御信号に基づいて、回転駆動部ＡＣＭ２がマスクＭ２に接続された場合に支持部２０７ａを下降させ、支持機構２０７によるマスクＭ２の支持状態を解除する。
【００８１】
本実施形態によれば、マスクケース２０１内にマスクＭ２が収容されたマスクユニット２００を備えるので、第一実施形態と同様に、マスクＭ２のパターン形成面ＦＭにダメージを与えることなく、マスクＭ２を簡便に取り扱うことができるメンテナンス性に優れたマスクユニット２００を提供できる。
【００８２】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、４つのパターン形成領域ＭＡが形成されたマスクＭ，Ｍ２を用いる構成としたが、これに限られることは無く、それ以上の数のパターン形成領域ＭＡが形成されたマスクＭ，Ｍ２を用いる構成としても構わない。
【００８３】
また、上記実施形態では、マスクケース１０１，２０１は、それぞれケース本体１０１ａ，２０１ａの外周面の２箇所に透過用窓１０２，２０２を有することとしたが、２箇所に限定されず、１箇所又は３箇所以上に透過用窓を有するようにしてもよい。また、マスクケース１０１，２０１は、それぞれケース本体１０１ａ，２０１ａの外周面の互いに対向する位置に２つの透過用窓を有することとしたが、２つの透過用窓の配置は、互いに対向する位置に限定されるものではない。なお、照明光学系１１１及び投影光学系１１２は、ケース本体における透過用窓の配置に対応させて適宜配置させるとよい。
【００８４】
また、上述の各実施形態において、円柱状のマスクＭ，Ｍ２の曲率に応じて、投影光学系１１２の結像特性（光学特性）を調整するようにしてもよい。
【００８５】
また、上述の各実施形態において、マスクＭ，Ｍ２は、円筒状又は円柱状の基材表面（円筒面状のパターン形成面ＦＭ）にパターンＰｍが形成されるものとしたが、これに限定されず、例えば、パターンＰｍが表面に形成された薄板状の基材を軸線Ｊ周りの所定の円筒面に沿って配置したものとすることもできる。この場合、パターン形成領域ＭＡａ〜ＭＡｄごとに薄板状の基材を個別のものとしてもよく、一体のものとしてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、基板ＦＢに露光する場合について説明したが、露光対象媒体としては、ディスプレイデバイス用のガラス基板の他、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００８７】
また、露光装置ＥＸの種類としては、基板に半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００８８】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１３に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ３０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ３０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ３０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板（感光剤）を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ３０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）３０５、検査ステップ３０６等を経て製造される。なお、ステップ３０４では、感光剤を現像することで、マスクのパターンに対応する露光パターン層（現像された感光剤の層）を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工することが含まれる。
【００８９】
なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【符号の説明】
【００９０】
ＥＸ…露光装置、Ｍ…マスク、Ｐｍ…パターン、ＰＭ…パターン形成面、ＥＬＩ…露光光、ＡＣＭ１，ＡＣＭ２…回転駆動部、ＣＯＮＴ…制御部、１００，２００…マスクユニット、１０１，２０１…マスクケース、１０１ａ，２０１ａ…ケース本体、１０２…透過用窓、１０３…マーク検出用窓、１０４，２０４，２１０…シャッター、１０５…ガス供給口、１０７…ガス排気口、１０８，２０６…軸部、１１１ａ〜１１１ｄ…照明光学系、１１２ａ〜１１２ｄ…投影光学系、１０６，２１６…取付部、５００…支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクを収容するマスクケースであって、
前記マスクを収容する収容空間を形成し、該収容空間に収容された前記マスクの前記パターン面に対向する窓部が設けられたケース本体と、
前記パターン面が前記ケース本体に接触しないように前記マスクの移動を制限する制限部と、を備えるマスクケース。
【請求項２】
前記ケース本体は、前記収容空間に収容された前記マスクの前記パターン面に対向する第１開口部が設けられ、
前記窓部は、前記パターン面を介した光を透過させる光透過性を有して前記第１開口部を閉塞するカバー機構を含む請求項１に記載のマスクケース。
【請求項３】
前記第１開口部は、前記収容空間に収容された前記マスクの前記パターン面のうち該パターン面の周方向の複数領域にそれぞれ対向する複数の開口が設けられ、
前記カバー機構は、前記光透過性を有して前記複数の開口を閉塞する複数のカバー部材を含む請求項２に記載のマスクケース。
【請求項４】
前記ケース本体は、前記収容空間に前記マスクが収容された状態で前記中心軸線と交差する第２開口部が設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項５】
前記ケース本体は、前記第２開口部を開閉可能に閉塞する開閉機構を有する請求項４に記載のマスクケース。
【請求項６】
前記ケース本体は、前記窓部を開閉可能に覆うシャッター機構を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項７】
前記ケース本体は、前記収容空間に対する排気口及び給気口の少なくとも一方が設けられる請求項１〜６のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項８】
前記マスクは、前記中心軸線に沿って前記パターン面に対して一体的に設けられた軸部を有し、
前記制限部は、前記軸部の前記中心軸周りの少なくとも一部を支持する請求項１〜７のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項９】
前記制限部は、前記軸部が前記中心軸回りに回転可能な状態で該軸部を支持する請求項８に記載のマスクケース。
【請求項１０】
前記制限部は、輪帯状に形成されたベアリング機構を有し、前記軸部が前記ベアリング機構に挿通された状態で該軸部を支持する請求項９に記載のマスクケース。
【請求項１１】
前記軸部は、該軸部に対して前記所定軸回りに回転可能なベアリング機構を有し、
前記制限部は、前記ベアリング機構を介して前記軸部を支持する請求項９に記載のマスクケース。
【請求項１２】
前記制限部は、該制限部を前記軸部に対して進退移動させる進退駆動部を含む請求項８〜１１のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項１３】
前記マスクは、前記パターン面と一体的に設けられたマークを有し、
前記ケース本体は、前記収容空間に収容された前記マスクの前記マークに対向するマーク用窓部を有する請求項１〜１２のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項１４】
所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクと、
前記マスクを収容する請求項１〜７のいずれか一項に記載のマスクケースと、
を備えるマスクユニット。
【請求項１５】
前記マスクは、前記中心軸線に沿って前記パターン面に対して一体的に設けられた軸部を有し、
前記制限部は、前記軸部の前記中心軸周りの少なくとも一部を支持する請求項１４に記載のマスクユニット。
【請求項１６】
前記制限部は、前記軸部が前記中心軸回りに回転可能な状態で該軸部を支持する請求項１５に記載のマスクユニット。
【請求項１７】
前記制限部は、輪帯状に形成されたベアリング機構を有し、前記軸部が前記ベアリング機構に挿通された状態で該軸部を支持する請求項１６に記載のマスクユニット。
【請求項１８】
前記軸部は、該軸部に対して前記所定軸回りに回転可能なベアリング機構を有し、
前記制限部は、前記ベアリング機構を介して前記軸部を支持する請求項１６に記載のマスクユニット。
【請求項１９】
前記制限部は、該制限部を前記軸部に対して進退移動させる進退駆動部を含む請求項１５〜１８のいずれか一項に記載のマスクユニット。
【請求項２０】
前記マスクは、前記パターン面と一体的に設けられたマークを有し、
前記ケース本体は、前記収容空間に収容された前記マスクの前記マークに対向するマーク用窓部を有する請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のマスクユニット。
【請求項２１】
所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクのパターンの像を基板に投影して該基板を露光する露光装置であって、
前記マスクを収容した請求項１〜１３のいずれか一項に記載のマスクケースを支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記マスクケース内の前記マスクを前記中心軸回りに回転させる回転駆動部と、
を備える露光装置。
【請求項２２】
所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクのパターンの像を基板に投影して該基板を露光する露光装置であって、
前記マスクを含む請求項１４〜２０のいずれか一項に記載のマスクユニットを支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記マスクユニットが備える前記マスクを前記中心軸回りに回転させる回転駆動部と、
を備える露光装置。
【請求項２３】
前記マスクは、前記パターン面に対して一体的に設けられた第１係合部を有し、
前記回転駆動部は、着脱可能に前記第１係合部と係合して該第１係合部を前記中心軸回りに回転させる第２係合部を有する請求項２１又は２２に記載の露光装置。
【請求項２４】
前記第２係合部は、前記第１係合部と嵌合する請求項２３に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記第２係合部は、前記第１係合部と嵌合する方向に対して傾斜したテーパー面を有する請求項２４に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記回転駆動部は、前記第１係合部に対して前記第２係合部を進退移動させる駆動部を含む請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２７】
前記回転駆動部は、前記制限部に対して前記マスクを進退移動させる駆動部を含む請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記パターンの像の投影領域を経由するように前記基板を搬送する基板搬送部と、
前記回転駆動部及び前記基板搬送部の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パターン面の該パターン面に沿った移動速度と、前記投影領域における前記基板の移動速度との比を前記パターンの像の投影倍率に基づいて制御する請求項２１〜２７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２９】
帯状の基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を該基板の長手方向に搬送する基板搬送部と、
前記基板搬送部による前記基板の搬送経路に沿って設けられ、該搬送経路に沿って搬送される前記基板に対して処理を行う基板処理部と、を備え、
前記基板処理部は、前記基板を露光する請求項２１〜２８のいずれか一項に記載の露光装置を含む基板処理装置。
【請求項３０】
基板を処理してデバイスを製造するデバイス製造方法であって、
請求項２１〜２８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、前記基板にパターンを転写することと、
前記パターンが転写された前記基板を該パターンに基づいて加工することと、
を含むデバイス製造方法。
【請求項１】
所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクを収容するマスクケースであって、
前記マスクを収容する収容空間を形成し、該収容空間に収容された前記マスクの前記パターン面に対向する窓部が設けられたケース本体と、
前記パターン面が前記ケース本体に接触しないように前記マスクの移動を制限する制限部と、を備えるマスクケース。
【請求項２】
前記ケース本体は、前記収容空間に収容された前記マスクの前記パターン面に対向する第１開口部が設けられ、
前記窓部は、前記パターン面を介した光を透過させる光透過性を有して前記第１開口部を閉塞するカバー機構を含む請求項１に記載のマスクケース。
【請求項３】
前記第１開口部は、前記収容空間に収容された前記マスクの前記パターン面のうち該パターン面の周方向の複数領域にそれぞれ対向する複数の開口が設けられ、
前記カバー機構は、前記光透過性を有して前記複数の開口を閉塞する複数のカバー部材を含む請求項２に記載のマスクケース。
【請求項４】
前記ケース本体は、前記収容空間に前記マスクが収容された状態で前記中心軸線と交差する第２開口部が設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項５】
前記ケース本体は、前記第２開口部を開閉可能に閉塞する開閉機構を有する請求項４に記載のマスクケース。
【請求項６】
前記ケース本体は、前記窓部を開閉可能に覆うシャッター機構を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項７】
前記ケース本体は、前記収容空間に対する排気口及び給気口の少なくとも一方が設けられる請求項１〜６のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項８】
前記マスクは、前記中心軸線に沿って前記パターン面に対して一体的に設けられた軸部を有し、
前記制限部は、前記軸部の前記中心軸周りの少なくとも一部を支持する請求項１〜７のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項９】
前記制限部は、前記軸部が前記中心軸回りに回転可能な状態で該軸部を支持する請求項８に記載のマスクケース。
【請求項１０】
前記制限部は、輪帯状に形成されたベアリング機構を有し、前記軸部が前記ベアリング機構に挿通された状態で該軸部を支持する請求項９に記載のマスクケース。
【請求項１１】
前記軸部は、該軸部に対して前記所定軸回りに回転可能なベアリング機構を有し、
前記制限部は、前記ベアリング機構を介して前記軸部を支持する請求項９に記載のマスクケース。
【請求項１２】
前記制限部は、該制限部を前記軸部に対して進退移動させる進退駆動部を含む請求項８〜１１のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項１３】
前記マスクは、前記パターン面と一体的に設けられたマークを有し、
前記ケース本体は、前記収容空間に収容された前記マスクの前記マークに対向するマーク用窓部を有する請求項１〜１２のいずれか一項に記載のマスクケース。
【請求項１４】
所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクと、
前記マスクを収容する請求項１〜７のいずれか一項に記載のマスクケースと、
を備えるマスクユニット。
【請求項１５】
前記マスクは、前記中心軸線に沿って前記パターン面に対して一体的に設けられた軸部を有し、
前記制限部は、前記軸部の前記中心軸周りの少なくとも一部を支持する請求項１４に記載のマスクユニット。
【請求項１６】
前記制限部は、前記軸部が前記中心軸回りに回転可能な状態で該軸部を支持する請求項１５に記載のマスクユニット。
【請求項１７】
前記制限部は、輪帯状に形成されたベアリング機構を有し、前記軸部が前記ベアリング機構に挿通された状態で該軸部を支持する請求項１６に記載のマスクユニット。
【請求項１８】
前記軸部は、該軸部に対して前記所定軸回りに回転可能なベアリング機構を有し、
前記制限部は、前記ベアリング機構を介して前記軸部を支持する請求項１６に記載のマスクユニット。
【請求項１９】
前記制限部は、該制限部を前記軸部に対して進退移動させる進退駆動部を含む請求項１５〜１８のいずれか一項に記載のマスクユニット。
【請求項２０】
前記マスクは、前記パターン面と一体的に設けられたマークを有し、
前記ケース本体は、前記収容空間に収容された前記マスクの前記マークに対向するマーク用窓部を有する請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のマスクユニット。
【請求項２１】
所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクのパターンの像を基板に投影して該基板を露光する露光装置であって、
前記マスクを収容した請求項１〜１３のいずれか一項に記載のマスクケースを支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記マスクケース内の前記マスクを前記中心軸回りに回転させる回転駆動部と、
を備える露光装置。
【請求項２２】
所定の中心軸線周りに円筒面状にパターン面が設けられたマスクのパターンの像を基板に投影して該基板を露光する露光装置であって、
前記マスクを含む請求項１４〜２０のいずれか一項に記載のマスクユニットを支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記マスクユニットが備える前記マスクを前記中心軸回りに回転させる回転駆動部と、
を備える露光装置。
【請求項２３】
前記マスクは、前記パターン面に対して一体的に設けられた第１係合部を有し、
前記回転駆動部は、着脱可能に前記第１係合部と係合して該第１係合部を前記中心軸回りに回転させる第２係合部を有する請求項２１又は２２に記載の露光装置。
【請求項２４】
前記第２係合部は、前記第１係合部と嵌合する請求項２３に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記第２係合部は、前記第１係合部と嵌合する方向に対して傾斜したテーパー面を有する請求項２４に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記回転駆動部は、前記第１係合部に対して前記第２係合部を進退移動させる駆動部を含む請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２７】
前記回転駆動部は、前記制限部に対して前記マスクを進退移動させる駆動部を含む請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記パターンの像の投影領域を経由するように前記基板を搬送する基板搬送部と、
前記回転駆動部及び前記基板搬送部の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パターン面の該パターン面に沿った移動速度と、前記投影領域における前記基板の移動速度との比を前記パターンの像の投影倍率に基づいて制御する請求項２１〜２７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２９】
帯状の基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を該基板の長手方向に搬送する基板搬送部と、
前記基板搬送部による前記基板の搬送経路に沿って設けられ、該搬送経路に沿って搬送される前記基板に対して処理を行う基板処理部と、を備え、
前記基板処理部は、前記基板を露光する請求項２１〜２８のいずれか一項に記載の露光装置を含む基板処理装置。
【請求項３０】
基板を処理してデバイスを製造するデバイス製造方法であって、
請求項２１〜２８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、前記基板にパターンを転写することと、
前記パターンが転写された前記基板を該パターンに基づいて加工することと、
を含むデバイス製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２２１５３８（Ｐ２０１１−２２１５３８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９０７３（Ｐ２０１１−８９０７３）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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