曝光裝置及照明光學裝置的制作方法

本發明申請是國際申請日為2013年3月26日、國際申請號為pct/jp2013/058704、進入中國國家階段的國家申請號為201380036561.0、發明名稱為“襯底處理裝置及器件制造方法”的發明申請的分案申請。

本發明涉及襯底處理裝置及器件制造方法。

本申請基于2012年7月13日申請的日本國特愿2012－157810號及2012年7月13日申請的日本國特愿2012－157811號主張優先權，并在此援引其內容。

背景技術：

作為進行半導體集成器件、顯示面板等的電子電路的圖案形成(patterning)的襯底處理裝置，廣泛利用精密的曝光裝置。該曝光裝置一般是將形成于光罩(mask)的電子電路的圖案經由投影光學系統而光學地轉印在半導體晶圓或玻璃襯底等感光性襯底上的裝置。其中所使用的光罩通常是在平坦的石英板上通過鉻等遮光材料形成電路圖案而成，在掃描型的投影曝光裝置中，一邊使該光罩一維地往復移動，一邊使感光性襯底以步進掃描方式移動，從而將光罩的電路圖案以矩陣狀(2維)排列的方式轉印到襯底上。

已知在這樣的步進掃描方式的投影曝光裝置中，通過減少步進的次數(使襯底移動的可動載臺的加減速次數)能夠提高生產量(生產率)。因此，例如在下述的專利文獻1中記載了一種曝光裝置，其準備反射型的圓筒光罩，并在該圓筒表面的周向上反復排列多個電路圖案以實現高生產量。

另一方面，在生產大型顯示面板的現場，使用具有搭載大型玻璃襯底(2m×2m以上)的可動載臺的掃描型曝光裝置、直接對大型玻璃襯底進行顯像、蝕刻、沉積等的各種處理裝置和搬運裝置。這些曝光裝置、處理裝置、搬運裝置都是極其大型且高造價的，不僅如此，還很難抑制與顯示面板的制造有關的總成本(伴隨裝置工作的各種運轉經費，大規模清潔室的維持經費、諸如蝕刻等的材料廢棄工序所帶來的浪費等)。

因此，作為更節省資源的制造方法而受到關注的是，利用高精度的印刷技術在柔性的樹脂襯底或塑料襯底上直接形成電子電路的印刷電子技術。利用該技術以卷對卷方式制造有機el的顯示面板的方法例如在下述的專利文獻2中有記載。卷對卷方式是指，從供給卷筒拉出柔性(撓性)的長條襯底(薄膜)并在將其卷繞到回收卷筒上的搬運路徑的途中對襯底實施各種處理的方式。

此外，作為曝光裝置等的襯底處理裝置，例如下述的專利文獻1所記載的那樣，為了提高在半導體晶圓上以掃描方式連續地投影曝光多個芯片器件時的生產量，提出了使用圓筒狀的旋轉光罩的裝置。此外，作為制造顯示面板、太陽能電池等電子器件的方法之一，已知例如下述的專利文獻2所記載的卷對卷方式。卷對卷方式是，一邊從送出用的卷筒向回收用的卷筒搬運薄膜等撓性襯底，一邊在搬運路徑上對襯底進行各種處理的方式。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:國際公開第2008/029917號

專利文獻2:國際公開第2008/129819號

技術實現要素：

在專利文獻1公開的曝光裝置中，由于例如能夠一邊使圓筒光罩旋轉一邊在襯底(晶圓)上對沿掃描曝光方向排成一列的多個照射(shot)區域集中地進行掃描曝光，所以步進次數激減，能夠實現高生產量的曝光處理。但是，在專利文獻1公開的曝光裝置的投影光學系統中，由于形成在圓筒光罩的外周面上的圖案是圓筒形狀的，所以也存在投影到襯底上的圖案像的品質(像質)劣化、可投影的最小線寬粗、無法期待高精度的(忠實的)轉印的可能性。

此外，在專利文獻2所公開的卷對卷方式的顯示面板的制造方式中，若只通過印刷方式或噴墨(液滴)方式無法進行高精細的圖案形成，則導入曝光裝置。在該情況下，需要在投影系統下穩定地搬運撓性的片狀襯底。用于實現該搬運的有效方式是，例如將片狀襯底一邊沿長度方向張緊一邊卷繞在旋轉滾筒的表面的一部分上來運送的方式。在該方式中，由于基于投影系統形成的光罩的圖案像被投影在彎曲成圓筒面狀的片狀襯底上，所以同樣存在襯底上的圖案像的品質(像質)劣化、可投影的最小線寬粗、無法期待高精度的(忠實的)轉印的可能性。

本發明的一方式的目的在于，提供一種襯底處理裝置及器件制造方法，其能夠在彎曲成圓筒狀的光罩面上的圖案投影或是向彎曲成圓筒狀的襯底上的圖案投影中，將投影像以高精度曝光在襯底上。

此外，上述的曝光裝置通過一邊使例如彎曲成卷筒狀的光罩圖案連續旋轉一邊與該旋轉同步地使襯底(晶圓)掃描移動，能夠實現高效率的曝光處理。但是，由于光罩圖案彎曲成圓筒面狀，所以若經由通常的投影光學系統將該光罩圖案的一部分投影到平面狀的半導體晶圓上，則存在投影像的品質(變形誤差、非等向的倍率誤差、聚焦誤差等)低下的可能性。

本發明的另一方式的目的在于，提供一種襯底處理裝置及器件制造方法，其能夠利用彎曲的光罩圖案(圓筒光罩)在不使投影像的品質降低的情況下高精度地投影曝光。

根據本發明的第1方式，提供一種襯底處理裝置，使沿著圓筒面配置的反射性的光罩圖案的像在感應性襯底上投影曝光，所述圓筒面是圍繞規定的中心線以規定的半徑彎曲而成的，所述襯底處理裝置的特征在于，包括：光罩保持部件，沿著所述圓筒面保持所述光罩圖案，并能夠圍繞所述中心線旋轉；投影光學系統，使從設定于所述光罩圖案上的一部分的照明區域產生的反射光束向所述感應性襯底投射，由此在所述感應性襯底上形成所述光罩圖案的一部分的像；光分離部，為了對所述照明區域進行落射照明而配置在所述投影光學系統的光路內，使朝向所述照明區域的所述照明光和從所述照明區域產生的反射光束中的一方通過而使另一方反射；以及照明光學系統，形成作為所述照明光的光源的一次光源像，經由所述光分離部和所述投影光學系統的一部分光路而將來自所述一次光源像的所述照明光照射于所述照明區域，并且，在所述中心線與所述圓筒面之間形成與所述一次光源像光學共軛的第1共軛面。

在上述方式中，也可以是，到達所述照明區域的所述照明光的主光線中的、在所述圓筒面的周向上分布的各主光線的延長線被設定成與平行于所述中心線的所述第1共軛面上的線相交。

在上述方式中，也可以是，所述第1共軛面配置在所述中心線與所述照明區域之間的中央位置或其附近。

在上述方式中，也可以是，所述投影光學系統具有光瞳面，在所述光瞳面上形成由所述照明光學系統形成的二次光源像，所述光分離部配置在所述光瞳面的位置處或其附近。

在上述方式中，也可以是，所述光分離部包括使朝向所述照明區域的所述照明光通過的通過部、和使從所述照明區域產生的反射光束反射的反射部，所述投影光學系統包括配置在所述光分離部與所述照明區域之間的光路中的光學系統，所述光分離部的反射部的至少一部分配置在關于所述光學系統的光軸與所述光分離部的交點而與所述通過部對稱的位置處。

在上述方式中，也可以是，形成在所述投影光學系統的光瞳面上的所述二次光源像被設定成沿著所述圓筒面的周向上的尺寸比沿著所述中心線的方向上的尺寸大。

在上述方式中，也可以是，所述光分離部還具有規定出經由所述通過部而朝向所述照明區域的所述照明光的通過范圍的規定部。

在上述方式中，也可以是，所述規定部利用所述反射部的至少一部分。

在上述方式中，也可以是，所述照明光學系統包括：光闌部件，配置在與所述照明區域光學共軛的位置或其附近；和光學部件，配置在從所述一次光源像到所述光闌部件的光路中，并且所述光學部件的沿著所述圓筒面的周向的能力比沿著所述中心線的方向的能力大。

在上述方式中，也可以是，所述光學部件使到達所述照明區域的所述照明光的主光線中的、在所述中心線的方向上排列的各主光線互相平行，且使在所述圓筒面的周向上排列的各主光線以使得其延長線與平行于所述中心線的所述第1共軛面上的線相交的方式偏轉。

在上述方式中，也可以是，所述照明光學系統具有均勻照射光學系統，所述均勻照射光學系統配置在從所述一次光源像到所述光闌部件的光路的至少一部分中，并使以所述一次光源像為光源的所述照明光的光強度分布在所述光闌部件的位置或其附近均勻。

在上述方式中，也可以是，所述均勻照射光學系統包括與所述第1共軛面光學共軛且形成有所述二次光源像的第2共軛面，在所述第2共軛面上形成的所述二次光源像的分布范圍被設定為沿著所述中心線的方向的尺寸比沿著所述圓筒面的周向的尺寸小。

在上述方式中，也可以是，所述照明光學系統還包括：光闌部件，配置在與所述照明區域光學共軛的位置或其附近；和規定部，配置在從發出所述照明光的光源到所述光學系統的光路中，并規定出朝向所述照明區域的所述照明光在所述光分離部中的分布范圍。

根據本發明的第2方式，提供一種器件制造方法，包括：通過第1方式的襯底處理裝置一邊在使所述光罩保持部件旋轉的同時將所述感應性襯底沿規定方向搬運，一邊在所述感應性襯底上曝光所述光罩圖案；和利用被曝光的所述感應性襯底的感應層的變化實施后續的處理。

根據本發明的第3方式，提供一種襯底處理裝置，使沿著圓筒面配置的反射性的光罩圖案的像在感應性襯底上投影曝光，所述圓筒面是圍繞規定的中心線以規定的半徑彎曲而成的，所述襯底處理裝置的特征在于，包括：光罩保持部件，沿著所述圓筒面保持所述光罩圖案，并能夠圍繞所述中心線旋轉；投影光學系統，使從設定于所述光罩圖案上的一部分的照明區域產生的反射光束向所述感應性襯底投射，由此在所述感應性襯底上形成所述光罩圖案的一部分的像；光分離部，為了對所述照明區域進行落射照明而配置在所述投影光學系統的光路內，使朝向所述照明區域的所述照明光和從所述照明區域產生的反射光束中的一方通過而使另一方反射；以及照明光學系統，使從光源產生的所述照明光經由所述光分離部而照射于所述照明區域，并且使所述照明光的主光線以朝向所述中心線與所述圓筒面之間的規定位置的方式關于所述圓筒面的周向傾斜。

根據本發明的第4方式，提供一種襯底處理裝置，使沿著圓筒面配置的反射性的光罩圖案的像在感應性襯底上投影曝光，所述圓筒面是圍繞規定的中心線以規定的半徑彎曲而成的，所述襯底處理裝置的特征在于，包括：光罩保持部件，沿著所述圓筒面保持所述光罩圖案，并能夠圍繞所述中心線旋轉；照明光學系統，形成以作為朝向設定在所述光罩圖案上的一部分的照明區域的照明光的光源的一次光源像，將來自所述一次光源像的所述照明光照射于所述照明區域，并且，在所述中心線與所述圓筒面之間形成與所述一次光源像光學共軛的第1共軛面；第1投影光學系統，將從被照射所述照明光的所述照明區域產生的反射光束引導至中間像面，并在所述中間像面形成所述光罩圖案的一部分的像；凹面鏡，配置在所述中間像面的位置或其附近；以及第2投影光學系統，通過將在所述凹面鏡反射的所述反射光束向著所述感應性襯底投射而將所述第1投影光學系統在所述中間像面上形成的像投影于所述感應性襯底。

在上述方式中，也可以是，所述凹面鏡以使得到達所述第2投影光學系統的光瞳面的所述反射光束的主光線相互平行的方式設置。

在上述方式中，也可以是，在所述第2投影光學系統的像面與所述投影區域的距離為焦點深度以下的范圍中，所述凹面鏡從所述中間像面偏移地配置。

在上述方式中，也可以是，還包括偏轉部件，所述偏轉部件配置在從所述凹面鏡到所述第2投影光學系統的光瞳面的光路中，并使在所述凹面鏡反射的所述反射光束偏轉。

在上述方式中，也可以是，所述偏轉部件以使得到達所述第2投影光學系統的光瞳面的所述反射光束的主光線相互平行的方式設置。

在上述方式中，也可以是，所述第1投影光學系統在所述中間像面上將所述光罩圖案的一部分的像以縮小倍率形成。

在上述方式中，也可以是，包含所述第1投影光學系統及所述第2投影光學系統的投影光學系統將所述光罩圖案的一部分的像以等倍率形成在所述投影區域中。

在上述方式中，也可以是，到達所述照明區域的所述照明光的主光線中的、在所述圓筒面的周向上分布的各主光線的延長線被設定成與平行于所述中心線的所述第1共軛面上的線相交。

在上述方式中，也可以是，所述第1共軛面配置在所述中心線與所述照明區域之間的中央的位置或其附近。

在上述方式中，也可以是，還具有光分離部，所述光分離部跨著從所述一次光源像到所述照明區域的光路和從所述照明區域到所述中間像面的光路而配置，使朝向所述照明區域的所述照明光和朝向所述中間像面的所述反射光束中的一方通過而使另一方反射，所述照明光學系統經由所述光分離部而將所述照明光照射于所述照明區域，所述第1投影光學系統經由所述光分離部而將所述反射光束引導至所述中間像面。

在上述方式中，也可以是，所述第1投影光學系統具有光瞳面，在所述光瞳面上形成由所述照明光學系統形成的二次光源像，所述光分離部配置在所述第1投影光學系統的光瞳面的位置或其附近。

在上述方式中，也可以是，所述第1投影光學系統包括配置在所述光分離部與所述照明區域之間的光路中的光學系統，所述光分離部包括供朝向所述照明區域的所述照明光通過的通過部件、和使來自所述照明區域的所述反射光束反射的反射部件，所述光分離部的反射部件的至少一部分配置在關于所述光學系統的光軸與所述光分離部的交點而與所述通過部件對稱的位置處。

在上述方式中，也可以是，形成在所述第1投影光學系統的光瞳面上的所述二次光源像被設定成沿著所述圓筒面的周向上的尺寸比沿著所述中心線的方向上的尺寸大。

在上述方式中，也可以是，所述光分離部還具有規定出朝向所述照明區域的所述照明光的通過范圍的規定部。

在上述方式中，也可以是，所述規定部利用所述反射部件的至少一部分。

在上述方式中，也可以是，所述光分離部還包括配置在從所述一次光源像到所述第1投影光學系統的光瞳面的光路中的反射部件，所述反射部件的至少一部分被配置成在從所述第1投影光學系統的光瞳面到所述中間像面的光路中不遮擋所述反射光束。

在上述方式中，也可以是，所述照明光學系統包括：光闌部件，配置在與所述照明區域光學共軛的位置或其附近；和光學部件，配置在從所述一次光源像到所述光闌部件的光路中，并且所述光學部件的沿著所述圓筒面的周向的能力比沿著所述中心線的方向的能力大。

在上述方式中，也可以是，所述光學部件使到達所述照明區域的所述照明光的主光線中的、在所述中心線的方向上排列的各主光線互相平行，且使在所述圓筒面的周向上排列的各主光線以使得其延長線與平行于所述中心線的所述第1共軛面上的線相交的方式偏轉。

在上述方式中，也可以是，所述照明光學系統具有均勻照射光學系統，所述均勻照射光學系統配置在從所述一次光源像到所述光闌部件的光路的至少一部分中，并使以所述一次光源像為光源的照明光的光強度分布在所述光闌部件的位置或其附近均勻。

在上述方式中，也可以是，所述均勻照射光學系統包括與所述第1共軛面光學共軛且形成有所述二次光源像的第2共軛面，在所述第2共軛面上形成的所述二次光源像的分布范圍被設定為沿著所述中心線的方向的尺寸比沿著所述圓筒面的周向的尺寸小。

在上述方式中，也可以是，所述照明光學系統還包括：光闌部件，配置在與所述照明區域光學共軛的位置或其附近；和規定部，配置在從發出所述照明光的光源到光學系統的光路中，并規定出朝向所述照明區域的所述照明光在所述光分離部中的分布范圍。

根據本發明的第5方式，提供一種器件制造方法，包括：通過第3方式的襯底處理裝置在使所述光罩保持部件旋轉的同時將所述感應性襯底沿規定方向搬運，在所述感應性襯底上連續曝光所述光罩圖案；和利用被曝光的所述感應性襯底的感應層的變化實施后續的處理。

根據本發明的第6方式，提供一種襯底處理裝置，使沿著圓筒面配置的反射性的光罩圖案的像在感應性襯底上投影曝光，所述圓筒面是圍繞規定的中心線以規定的半徑彎曲而成的，所述襯底處理裝置的特征在于，包括：光罩保持部件，沿著所述圓筒面保持所述光罩圖案，并能夠圍繞所述中心線旋轉；照明光學系統，使來自光源的照明光朝著設定在所述光罩圖案上的一部分的照明區域照射，并且使所述照明光的主光線以朝向所述中心線與所述圓筒面之間的規定位置的方式關于所述圓筒面的周向傾斜；第1投影光學系統，將通過所述照明光的照射而從所述照明區域產生的反射光束引導至中間像面，并在所述中間像面形成所述光罩圖案的一部分的像；凹面鏡，配置在所述中間像面的位置或其附近；以及第2投影光學系統，使在所述凹面鏡反射的所述反射光束入射，將通過所述第1投影光學系統形成在所述中間像面上的像投影于所述感應性襯底。

發明效果

根據本發明的方式，能夠提供一種襯底處理裝置及器件制造方法，其能夠將投影像高精度地曝光在襯底上，而且能夠高效率地進行曝光。

此外，根據本發明的另一方式，能夠提供一種襯底處理裝置及器件制造方法，其能夠以高品質投影出彎曲的光罩圖案的像，而且在進行高精細化、微細化的顯示器件等的圖案形成時，能夠進行高精度的投影曝光。

附圖說明

圖1是示出第1實施方式的器件制造系統的圖。

圖2是用于說明曝光裝置的光學系統的概略情況的示意圖。

圖3是示出向照明區域入射的光束及從照明區域出射的光束的圖。

圖4是示出襯底處理裝置(曝光裝置)的構成的圖。

圖5是示出從光源到照明光學系統的第2光闌部件的構成的圖。

圖6是示出照明光學系統的第1光闌部件的構成的圖。

圖7a是示出照明光學系統的從第1光闌部件到光分離部的構成的圖。

圖7b是示出照明光學系統的從第1光闌部件到光分離部的構成的圖。

圖8是示出從照明光學系統的光分離部到投影光學系統的像面的構成的圖。

圖9是示出第1實施方式的光分離部的圖。

圖10是示出向照明區域入射的光束及從照明區域出射的光束的圖。

圖11是示出從照明區域出射的光束的俯視圖。

圖12是示出在光點的說明中參照的照明區域的代表位置的圖。

圖13是示出與光源像共軛的第1共軛面中的光點的圖。

圖14是示出第2實施方式的襯底處理裝置的構成的圖。

圖15是將曝光裝置的光學系統的一部分放大示出的圖。

圖16是示出第3實施方式的器件制造系統的圖。

圖17是用于說明第3實施方式的曝光裝置的光學系統的示意圖。

圖18是示出向照明區域入射的光束及從照明區域出射的光束的圖。

圖19是示出第3實施方式的底處理裝置(曝光裝置)的構成的圖。

圖20是示出均勻照射光學系統的構成的圖。

圖21是示出第1光闌部件的構成的圖。

圖22a是示出從第1光闌部件到光分離部的構成的圖。

圖22b是示出從第1光闌部件到光分離部的構成的圖。

圖23是示出光分離部的構成的圖。

圖24是示出向照明區域入射的光束及從照明區域出射的光束圖。

圖25是示出從照明區域出射的光束的圖。

圖26是示出在光點的說明中參照的照明區域的代表位置的圖。

圖27是示出與光源像共軛的第1共軛面中的光點的圖。

圖28是示出第1投影光學系統中的光路的圖。

圖29是示出第2投影光學系統中的光路的圖。

圖30是示出第4實施方式的襯底處理裝置(曝光裝置)的構成的圖。

圖31是示出照明光學系統中的光路的圖。

圖32是示出第1投影光學系統中的光路的圖。

圖33是示出第2投影光學系統中的光路的圖。

圖34是示出器件制造方法的流程圖。

具體實施方式

[第1實施方式]

圖1是示出本實施方式的器件制造系統sys(柔性顯示器制造生產線)的一例的構成的圖。這里示出了從供給卷筒fr1拉出的撓性的襯底p(片、薄膜等)依次經過n臺處理裝置u1，u2，u3，u4，u5，···un并直到卷繞在回收卷筒fr2上的例子。

在以下的說明中，關于xyz正交坐標系，將襯底p的表面(或背面)設定為與xz面垂直且將與襯底p的搬運方向(長度方向)正交的寬度方向設定為y軸方向。在以下的說明中，將圍繞x軸方向的旋轉方向作為θx軸方向，同樣地，將圍繞y軸方向、z軸方向的旋轉方向分別作為θy軸方向、θz軸方向。

卷繞在供給卷筒fr1上的襯底p由被夾壓的驅動輥dr1拉出并向處理裝置u1搬運。襯底p的y軸方向(寬度方向)的中心由邊緣位置控制器epc1伺服控制，以使得其相對于目標位置處于±十幾μm至數十μm程度的范圍內。

處理裝置u1是以印刷方式將感光性功能液(光致抗蝕劑、感光性耦合材料、感光性電鍍還原劑、uv固化樹脂液等)關于襯底p的搬運方向(長度方向)連續地或選擇性地涂布于襯底p的表面上的涂布裝置。在處理裝置u1內設有：卷繞襯底p的壓印輥dr2；包括在該壓印輥dr2上將感光性功能液(感應性功能液)均勻地或局部地涂布在襯底p的表面上的涂布用輥等的涂布裝置gp1；用于將涂布在襯底p上的感光性功能液中所包含的溶劑或水分急速除去的干燥裝置gp2等。

處理裝置u2是用于將從處理裝置u1搬運來的襯底p加熱到規定溫度(例如，數十℃到120℃左右)以使涂布在表面上的感光性功能層(感應性功能層)穩定地固著的加熱裝置。在處理裝置u2內設有：用于將襯底p折返搬運的多個輥和空氣轉向桿(airturnbar)；用于對搬入的襯底p進行加熱的加熱腔部ha1；用于使加熱了的襯底p的溫度下降以與后續工序(處理裝置u3、襯底處理裝置)的環境溫度相適的冷卻腔部ha2；被夾壓的驅動輥dr3等。

處理裝置u3(襯底處理裝置)包括曝光裝置，其對從處理裝置u2搬運來的襯底p的感光性功能層(感應性功能層)照射與顯示器用的電路圖案或布線圖案相對應的紫外線圖案形成光。在處理裝置u3內設有：將襯底p的y軸方向(寬度方向)的中心控制在恒定位置的邊緣位置控制器epc2；被夾壓的驅動輥dr4；在圖案形成光照射襯底p的位置支承襯底p的襯底支承卷筒dr5(襯底支承部件)；以及用于對襯底p施加規定的松弛度(富余量)dl的2組驅動輥dr6，dr7等。

在處理裝置u3設有：在圓筒狀的外周面上形成有反射型的光罩圖案m并圍繞與y軸方向平行的中心線旋轉的滾筒光罩dm；對滾筒光罩dm的光罩圖案m照射沿y軸方向延伸的狹縫狀的曝光用照明光的照明單元iu；在由襯底支承卷筒dr5支承的襯底p的一部分上，投影出滾筒光罩dm的光罩圖案m的周向上的一部分的像的投影光學系統pl；以及為了使被投影的圖案的一部分的像與襯底p的相對位置對合(對準)而檢測預先形成在襯底p上的對準標記等的對準顯微鏡am。

處理裝置u4是對從處理裝置u3搬運來的襯底p的感光性功能層進行濕式的顯像處理、無電解電鍍處理等各種濕式處理的至少1種的濕式處理裝置。在處理裝置u4內設有：在z軸方向上分層的3個處理槽bt1，bt2，bt3；將襯底p折彎搬運的多個輥；以及被夾壓的驅動輥dr8等。

處理裝置u5是對從處理裝置u4搬運來的襯底p進行加熱從而將在濕式處理中變潮濕的襯底p的水分含有量調整到規定值的加熱干燥裝置，省略其詳細說明。然后，經過幾個處理裝置且通過了一連串處理的最后的處理裝置un的襯底p經由被夾壓的驅動輥dr9而被卷繞在回收卷筒fr2上。在該卷繞時，也是通過邊緣位置控制器epc3對驅動輥dr9與回收卷筒fr2的y軸方向上的相對位置進行逐次修正控制，以使得襯底p的y軸方向(寬度方向)的中心或是y軸方向的襯底端緣在y軸方向上沒有偏差。

上位控制裝置cont用于對構成制造生產線的各處理裝置u1到un的運轉進行總體控制。上位控制裝置cont還進行對各處理裝置u1到un的處理狀況和處理狀態的監視、對處理裝置之間的襯底p的搬運狀態的監視、基于事前事后的檢查、測量結果的反饋修正和前饋修正等。

在本實施方式中使用的襯底p例如是樹脂薄膜、由不銹鋼等金屬或合金構成的箔(薄膜)等柔性襯底。樹脂薄膜的材質例如包含聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂，乙烯-乙烯醇共聚物樹脂，聚氯乙烯樹脂，纖維素樹脂，聚酰胺樹脂，聚酰亞胺樹脂，聚碳酸酯樹脂，聚苯乙烯樹脂，乙酸乙烯樹脂中的1種或2種以上。

襯底p優選選定熱膨脹系數不顯著變大的材質，以便能夠實質上忽略在各種處理工序中因受熱而導致的變形量。熱膨脹系數例如可以是通過將無機填充材料混合到樹脂薄膜中而將其熱膨脹系數設定得比與處理溫度等相應的閾值小。無機填充材料例如可以是氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁，二氧化硅等。此外，襯底p可以是通過浮法等制造的厚度為100μm左右的極薄玻璃的單層體，也可以是在該極薄玻璃上貼合上述的樹脂薄膜、箔等而成的層積體。此外，襯底p也可以是預先通過規定的前處理將其表面改性而活性化了的，或是通過壓印法在表面上形成用于精密圖案形成的微細隔壁構造(凹凸構造)而成的。

本實施方式的器件制造系統sys對襯底p反復執行或者連續執行用于器件(顯示器面板等)制造的各種處理。實施了各種處理的襯底p按照各器件而被分割(切片)從而成多個器件。襯底p的尺寸例如是，寬度方向(作為短邊的y軸方向)的尺寸為10cm到2m左右，長度方向(作為長邊的x軸方向)的尺寸為10m以上。襯底p的寬度方向(作為短邊的y軸方向)的尺寸也可以為10cm以下，還可以為2m以上。襯底p的長度方向(作為長邊的x軸方向)的尺寸也可以為10m以下。

下面，說明處理裝置u3(曝光裝置ex、襯底處理裝置)的曝光原理。圖2是用于說明曝光裝置ex的光學系統的概略構成的示意圖。圖3是示出向照明區域ir入射的光束及從照明區域ir出射的光束的狀態的說明圖。

圖2所示的曝光裝置ex包括滾筒光罩dm、照明光學系統il、投影光學系統pl、光分離部10、及偏轉部件11。滾筒光罩dm具有圓筒面狀的外周面(以下，稱為圓筒面12)，形成有沿圓筒面12彎曲的反射型的光罩圖案m。圓筒面12是圍繞規定的中心線以規定半徑彎曲而成的面，例如是圓柱或圓筒的外周面的至少一部分。滾筒光罩dm能夠圍繞旋轉中心軸ax1(中心線)旋轉。

照明光學系統il經由投影光學系統pl的一部分通過照明光l1對滾筒光罩dm所保持的光罩圖案m上的照明區域ir進行落射照明。照明光學系統il包括：第1光學系統13，用于形成作為照明光l1的光源的光源像l0；和兼作為投影光學系統pl的一部分的第2光學系統14(其光軸為14a)。來自光源像l0的照明光l1通過光分離部10的通過部15而向第2光學系統14入射，并通過第2光學系統14而在偏轉部件11的上側的反射平面上偏轉，而后照射到照明區域ir，上述的光分離部10由配置在投影光學系統pl的光瞳面上的凹面鏡的母材、即硝材構成。投影光學系統pl包括光分離部10、配置在光分離部10與照明區域ir之間的光路中的第2光學系統(光學系統)14。

關于光分離部10，在圖2中，光分離部10的從光軸14a起的上半部分是通過部(透過部)15，在此形成光源像l0(例如，通過復眼透鏡而形成的許多的點光源像的集合)，詳細情況將在后說明。此外，在圖2中，光分離部10的光軸14a起的下半部分為凹面狀的反射部16。

投影光學系統pl(包括第2光學系統14)通過將在照明區域ir產生的反射光束向襯底p投射而將在照明區域ir內顯現出的光罩圖案m的一部分的像投影到襯底p上。在以下的說明中，將通過照明光l1的照射而從光罩圖案m產生并投射于襯底的光束適宜地稱為成像光束l2。

在照明區域ir中產生的成像光束l2在偏轉部件11的上側的反射平面被偏轉而向第2光學系統14入射，在通過第2光學系統14而在光分離部10的反射部16反射后，再度通過第2光學系統14而到達偏轉部件11的下側的反射平面。在偏轉部件11的下側的反射平面反射的成像光束l2在與照明區域ir共軛的位置處形成與在照明區域ir內顯現的光罩圖案m的一部分對應的中間像im。該中間像im通過配置在其后的投影光學系統(在圖4中用附圖標記pl2表示)而在襯底p上再成像。

另外，如圖3所示，由于照明區域ir彎曲成圓筒面狀，所以照明光l1的主光線l1a相對于照明區域ir的入射角能夠根據圓筒面12的周向上的主光線l1a的入射位置而不同。這是為了使從照明區域ir產生的成像光束l2的各主光線l2a在與旋轉中心軸ax1垂直的面內互相平行。

在本實施方式中，照明光學系統il為了使得成像光束l2的各主光線l2a成為接近互相平行的狀態(焦闌(telecentric)狀態)而構成為使在與旋轉中心軸ax1垂直的面內主光線l1a為非平行的照明光l1照射到照明區域ir。即，照明光學系統il為了使成像光束l2向投影光學系統pl的入射側成為焦闌狀態而將向照明區域ir入射的照明光l1構成為非焦闌狀態。

為了形成這樣的照明狀態，照明光l1的各主光線l1a被設定成在圓筒面12與旋轉中心軸ax1的中間位置(圓筒面12的半徑的1/2位置附近)收斂。因此，該中間位置成為與照明光學系統il的光瞳面(圖2的光分離部10的通過部15)共軛的位置。

此外，與旋轉中心軸ax1垂直的面內的成像光束l2的各主光線l2a的行進方向被設定成：例如相對于將各主光線l2a的照明區域ir上的產生位置與旋轉中心軸ax1連接而成的連接線(徑向)傾斜。這是因為，如圖2所示，需要使照明光l1和成像光束l2在光分離部10的位置處隔著光軸14a而上下分離。因此，如圖2所示，與旋轉中心軸ax1垂直的面內的成像光束l2的各主光線l2a的行進方向相對于與第2光學系統14的光軸14a垂直的面(與紙面垂直)在該面(紙面)內以一定角度傾斜。

下面，更詳細地說明處理裝置u3(曝光裝置ex)的構成。圖4是示出曝光裝置ex的構成的圖。曝光裝置ex包括：保持光罩圖案m并能夠圍繞旋轉中心軸ax1旋轉的滾筒光罩dm(光罩保持部件)；支承襯底p并能夠圍繞旋轉中心軸ax2旋轉的旋轉滾筒dp(襯底支承部件)。照明光學系統il通過柯勒(kohler)照明以均勻的亮度對滾筒光罩dm所保持的光罩圖案m上的照明區域ir進行照明。

投影光學系統pl將從照明區域ir產生的成像光束l2向由旋轉滾筒dp支承的襯底p上的投影區域pr投射，由此在襯底p上形成光罩圖案m的一部分(照明區域ir內)的像。

圖4所示的投影光學系統pl包括：第1投影光學系統pl1，用于形成照明區域ir內的光罩圖案m的中間像im；和第2投影光學系統pl2，用于將該中間像im投影于襯底p。圖4所示的第1投影光學系統pl1和第2投影光學系統pl2作為例如將圓形像場通過棱鏡反射鏡(偏轉部件11，35)的上下反射平面分割而成的半像場型的反射折射式投影光學系統而以焦闌狀態構成。

曝光裝置ex是所謂的掃描曝光裝置，其通過使滾筒光罩dm與旋轉滾筒dp以規定的旋轉速度比同步地旋轉，能夠將滾筒光罩dm所保持的光罩圖案m的像連續地反復投影曝光于旋轉滾筒dp所支承的襯底p的表面(沿著圓筒面彎曲的面)上。

滾筒光罩dm只要是圓柱狀或圓筒狀的部件，且沿著其外周面(圓筒面12)形成有反射型的光罩圖案m即可。

光罩圖案m也可以是如下的構成，即：將蒸鍍在厚度為例如100μm左右的撓性玻璃片上的高反射性金屬被膜作為已圖案化的片狀光罩而制成，并將其卷繞在滾筒光罩dm的外周面上從而相對于滾筒光罩dm以能夠更換的方式安裝。

旋轉滾筒dp(圖1的襯底支承卷筒dr5)是圓柱狀或圓筒狀的部件，其外周面為圓筒面狀。襯底p例如通過卷繞在旋轉滾筒dp的外周面的一部分上而被支承在旋轉滾筒dp上。供光罩圖案m的像投影的投影區域pr配置在旋轉滾筒dp的外周面附近。

襯底p可以通過懸架在多個搬運輥上而被支承，在該情況下，投影區域pr可以配置在多個搬運輥之間。

曝光裝置ex例如包括：用于分別旋轉驅動滾筒光罩dm及旋轉滾筒dp的驅動部；用于檢測滾筒光罩dm及旋轉滾筒dp各自的位置的檢測部；用于調整滾筒光罩dm及旋轉滾筒dp各自的位置的移動部；以及用于控制曝光裝置ex的各部的控制部。

曝光裝置ex的控制部根據檢測部的檢測結果來控制驅動部，以使滾筒光罩dm和旋轉滾筒dp以規定的旋轉速度比同步旋轉。此外，該控制部根據檢測部的檢測結果來控制移動部，以調整滾筒光罩dm與旋轉滾筒dp的相對位置。

圖1所示的照明單元iu包括圖4所示的光源20、以及照明光學系統il的第1光學系統13。照明光學系統il的第1光學系統13通過從光源20發出的光而形成作為照明光l1的光源的光源像l0，而且使照明光l1的光強度分布均勻。

光源20包括例如水銀燈等的燈光源、或激光二極管、發光二極管(led)等的固體光源。從光源20發出的照明光l1例如是輝線(g線、h線、i線)、krf準分子激光(波長248nm)等遠紫外線光(duv光)，arf準分子激光(波長193nm)等。

圖5示出從圖4也示出的光源20到照明光學系統il的第2光闌部件26的構成的圖。圖5所示的第1光學系統13包括輸入透鏡(inputlens)21、復眼透鏡22、第1光闌部件23、中繼透鏡24、柱面透鏡25及第2光闌部件26。

輸入透鏡(inputlens)21配置在從光源20發出的照明光l1所入射的位置。輸入透鏡(inputlens)21以使照明光l1收于復眼透鏡22的入射端面22a以內的方式匯聚照明光l1。復眼透鏡22具有在與輸入透鏡(inputlens)21的光軸正交的面中以二維排列的多個透鏡要素22b。

復眼透鏡22將從輸入透鏡(inputlens)21出射的照明光l1按照各透鏡要素22b在空間上進行分割。在光從復眼透鏡22出射的出射端面22c按照各透鏡要素22b形成一次光源像(收斂的點光源等)。形成有該一次光源像的面與圖4中的第1投影光學系統pl1的光瞳面(也是照明光學系統il的光瞳面)附近的光分離部10、以及在后說明的共軛面40(第1共軛面，如圖10等所示)光學共軛。

第1光闌部件23是所謂的開口光闌(照明σ光闌)，配置在復眼透鏡22的出射端面22c或其附近。

圖6是示出照明光學系統il的第1光闌部件23的構成的圖。如圖6所示，第1光闌部件23具有供來自復眼透鏡22的照明光l1的至少一部分通過的長圓形或橢圓形狀的開口23a。

在圖5、圖6中，第1光闌部件23配置在與中繼透鏡24的光軸正交的面(與xy面平行)上。此外，開口23a的第1方向(x軸方向)上的內尺寸(尺寸)d1比第2方向(y軸方向)上的內尺寸(尺寸)d2小，所述第2方向對應于與旋轉中心軸ax1平行的方向。內尺寸(尺寸)d1的第1方向在圖2或圖4中的滾筒光罩dm上的照明區域ir內與圓筒面12的周向一致。

第1方向是在圓筒面12上的周向上照射投影的方向，第2方向是在與圓筒面12的旋轉中心軸ax1平行的方向上照射投影的方向。即，第1光闌部件23被設置成，使得圓筒面12的周向上的照明光l1的發散角(na)比與圓筒面12的旋轉中心軸ax1平行的方向上的照明光l1的發散角(na)小。

圖7a及圖7b是示出從圖4及圖5示出的照明光學系統il的第1光闌部件23到光分離部10的具體的光學系統(透鏡配置)的一例的圖。圖7a示出與旋轉中心軸ax1正交的面上的平面圖。圖7b示出與旋轉中心軸ax1平行的面上的平面圖。

如圖7a所示，第1光闌部件23的開口23a相對于與第1光學系統13的z軸平行的光軸13a偏向一側(+x軸側)地配置。此外，如圖7b所示，第1光闌部件23的開口23a在y軸方向上關于第1光學系統13的光軸13a對稱地配置。即，第1光闌部件23配置成當從x軸方向觀察時第1光學系統13的光軸13a通過開口23a的中心。

中繼透鏡24配置在通過了第1光闌部件23的光所入射的位置處。中繼透鏡24被設置成使得來自形成于復眼透鏡22的多個一次光源像的光束重疊。來自于在復眼透鏡22的射出側形成的多個一次光源像的光在重疊的位置其光強度分布被均勻化。

柱面透鏡25配置于從在復眼透鏡22中形成一次光源像的位置到第2光闌部件26的光路中。

與先前的圖4、圖5中的柱面透鏡25一樣，圖7a、圖7b中的柱面透鏡25是xz面內的能力(折射力)比與旋轉中心軸ax1平行的yz面內的能力(折射力)大的光學部件。柱面透鏡25的能力(折射力)大的方向在圖2或圖4中的滾筒光罩dm上的照明區域ir內與圓筒面12的周向一致。

第2光闌部件26是所謂的視野光闌，規定出照明區域ir的位置及形狀。第2光闌部件26配置在與照明區域ir共軛的位置或其附近。來自形成于復眼透鏡22的多個一次光源像的光通過中繼透鏡24及柱面透鏡25而在第2光闌部件26的位置處重疊，第2光闌部件26中的光強度分布被均勻化。即，輸入透鏡(inputlens)21、復眼透鏡22、中繼透鏡24及柱面透鏡25構成使照明光l1的光強度分布均勻化的均勻照射光學系統19。

另外，照明光學系統il包括均勻照射光學系統19，該均勻照射光學系統19配置在從一次光源像到第2光闌部件26的光路的至少一部分中，用于使以一次光源像為光源的照明光l1的光強度分布在第2光闌部件26的位置或其附近均勻。此外，照明光學系統il不具有第2光闌部件26也可以。此外，均勻照射光學系統19也可以用柱狀透鏡取代復眼透鏡22而構成。在該情況下，照明光學系統il的構成適宜地變更成使得在柱狀透鏡中光出射的出射端面與照明區域ir光學共軛。

如圖7a及圖7b所示，第1光學系統13包括配置在第2光闌部件26與光分離部10之間的光路中的透鏡組27。透鏡組27例如由以第1光學系統13的光軸13a為旋轉中心的軸對稱的多個透鏡構成。如圖7b所示，透鏡組27形成當從x軸方向觀察時與第1光闌部件23光學共軛的光瞳面28(第2共軛面)。在光瞳面28上，如圖2(或圖4)所示，形成有作為向照明區域ir照射的照明光l1的光源的光源像l0(二次光源像)。

形成于投影光學系統pl的光瞳面28的二次光源像l0在圖2(或圖4)和圖7a、圖7b中被設定成，x軸方向的尺寸比與旋轉中心軸(中心線)ax1平行的y軸方向上的尺寸大。二次光源像l0的尺寸大的x軸方向在圖2或圖4中的滾筒光罩dm上的照明區域ir內與圓筒面12的周向一致。

此外，在圖7a、圖7b中，形成于第2共軛面(光瞳面28)的二次光源像l0的分布范圍被設定成，與旋轉中心軸(中心線)ax1平行的y軸方向的尺寸比x軸方向的尺寸小。二次光源像l0的分布范圍的尺寸相對大的x軸方向在圖2或圖4中的滾筒光罩dm上的照明區域ir內與圓筒面12的周向一致。

另外，透鏡組27構成為，使得來自于形成在第1光闌部件23的一次光源像的光束中的、在y軸方向上發散的成分收斂于光瞳面28上。這里，由于柱面透鏡25的能力在x軸方向上和y軸方向上是不同的，所以從一次光源像(第1光闌部件23的開口)的各點在x軸方向上發散的成分如圖7a所示不會收斂于光瞳面28上的1點。換言之，光瞳面28處于當沿y軸方向觀察時不與第1光闌部件23光學共軛的關系。

光分離部10以使其至少一部分配置于光瞳面28的方式配置在光瞳面28的位置或其附近。這里，光瞳面28的位置或其附近相對于照明區域ir大致相當于傅里葉變換面。因此，通過規定光分離部10中的照明光l1通過的范圍(圖2中的通過部15)，能夠規定向滾筒光罩dm上的照明區域ir入射的照明光l1的主光線l1a的朝向(取向特性)。如利用圖3所說明的那樣，光分離部10(規定部)為了使成像光束l2向投影光學系統pl的入射側成為焦闌狀態，而以使照明光l1向照明區域ir的入射側成為非焦闌狀態的方式規定光分離部10中的照明光l1的通過范圍(分布范圍)。光分離部10為了對照明區域ir進行落射照明而配置在投影光學系統pl的光路內。

圖8是示出從照明光學系統il的光分離部10到投影光學系統pl的中間像面32(im)的構成的圖。圖9是示出本實施方式的光分離部10的俯視圖。

圖8所示的光分離部10包括光可透過材質的透鏡部件30、形成于透鏡部件30的表面上的反射膜31(相當于圖2中的反射部16)。透鏡部件30例如是彎月透鏡那樣的形狀，來自第1光學系統13的照明光l1所入射的面30a側為凸面，朝向面30a的相反側的面30b側為凹面。反射膜31設于透鏡部件30的面30b上。

如圖9所示，光分離部10包括：供來自第1光學系統13的照明光l1的至少一部分通過的通過部15；和將在光罩圖案m上的照明區域ir中產生的成像光束l2(參照圖2)反射的反射部16。在光分離部10中，反射膜31形成在透鏡部件30的面30b的除一部分以外的部分，通過部15配置在光分離部10中的、沿z軸方向觀察沒有形成反射膜31的區域。

通過部15關于第1光學系統13的光軸13a與面30b的交點13b，配置在-x軸側。通過部15配置在面30b中的不與交點13b重合的區域。通過部15(光通過窗)在圖8中形成為以x軸方向為長邊方向、以與滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1平行的y軸方向為短邊方向的長圓形。因此，長圓形的通過部15的長邊方向在圖2(或圖4)和圖8中的滾筒光罩dm上的照明區域ir內與圓筒面12的周向相對應。

光分離部10中的、沿z軸方向觀察形成有反射膜31的區域被用于供成像光束l2反射的反射部16，并且也用作規定經由通過部15而朝向照明區域ir的照明光l1的通過范圍。換言之，反射膜31被設置成使得照明光l1不從光分離部10中的通過部15以外的區域通過。此外，反射膜31為了使成像光束l2反射而配置成至少包括下述區域，即：存在于光分離部10中的、關于交點13b大致與通過部15對稱的位置處的區域。

返回圖8的說明，第2光學系統14配置在通過了光分離部10的通過部15的照明光l1所入射的位置處。第2光學系統14以使得照明區域ir與第1光闌部件23光學共軛的方式匯聚照明光l1。即，第2光學系統14和圖7a及圖7b所示的透鏡組27使與第2光闌部件26光學共軛的面形成在照明區域ir。

第2光學系統14例如由圍繞規定的中心軸(光軸14a)軸對稱的多個透鏡構成。第2光學系統14的光軸14a例如被設定成與第1光學系統13的光軸13a同軸。入射到第2光學系統14的照明光l1相對于包含第2光學系統14的光軸14a的面(yz面)在其一側通過，并從第2光學系統14出射。

偏轉部件11配置在從第2光學系統14出射的照明光l1所入射的位置。偏轉部件11例如是三棱柱狀的部件，并具有彼此正交的第1反射面11a及第2反射面11b。第1反射面11a及第2反射面11b例如配置成分別與第2光學系統14的光軸14a成大致45°角。

從第2光學系統14出射的照明光l1在第1反射面11a反射而偏轉，并向滾筒光罩dm所保持的光罩圖案m上的照明區域ir入射。該照明光l1通過光罩圖案m而反射折回，從而產生成像光束l2。關于向照明區域ir入射的照明光l1以及從照明區域ir出射的成像光束l2，將在后面參照圖9～圖14詳細說明。

從照明區域ir出射的成像光束l2向偏轉部件11的第1反射面11a入射。成像光束l2通過在第1反射面11a反射而偏轉，向第2光學系統14入射。入射到第2光學系統14的成像光束l2如通過先前的圖2、圖3所說明的那樣，通過與朝向照明區域ir的照明光l1不同的光路。第2光學系統14中的成像光束l2的光路相對于包括第2光學系統14的光軸14a的面(yz面)配置在照明光l1的光路的大致相反側(+x軸側)。

通過了第2光學系統14的成像光束l2向光分離部10入射。如圖9所示，在光分離部10中成像光束l2所入射的范圍r1被設定為與照明光l1從第1光學系統13向光分離部10入射的范圍r2(通過部15)不重疊。成像光束l2所入射的范圍r1例如設定在關于yz面與通過部15相反的一側，成為光分離部10的反射部16。反射部16配置于光瞳面28或其附近，此外，如圖3所示，從照明區域ir的各點出射的主光線l2a是互相大致平行的關系，因此，在照明區域ir的各點產生的光束以在范圍r2中光點重合的方式向反射部16入射。

如圖8所示，入射到了反射部16的成像光束l2在反射部16反射而再度入射到第2光學系統14。通過了第2光學系統14的成像光束l2向偏轉部件11的第2反射面11b入射，并在第2反射面11b反射而被偏轉。在第2反射面11b反射了的成像光束l2的主光線的行進方向是與從照明區域ir出射時的主光線的行進方向大致平行的方向，是相對于第2光學系統14的光軸14a非垂直地交叉的方向。

成像光束l2中的、從照明區域ir的各點出射的光束兩次通過第2光學系統14，由此收斂于與照明區域ir光學共軛的中間像面32上的大致1點。這樣，投影光學系統pl中的圖4所示的第1投影光學系統pl1將光罩圖案m的一部分(照明區域ir)的中間像形成于中間像面32(im)。中間像面32也是與投影區域pr光學共軛的面，有時配置有用于規定投影區域pr的位置及形狀的視野光闌(第3光闌部件)。

圖4所示的第2投影光學系統pl2例如不是由第1投影光學系統pl1的光路中的光分離部10構成，而是取而代之通過在與光分離部10光學共軛的位置配置凹面鏡33而構成。即，第2投影光學系統pl2包括與第1投影光學系統pl1的第2光學系統14同樣的第3光學系統34。通過了中間像面32的成像光束l2在偏轉部件35的第1反射面35a反射而偏轉，通過第3光學系統34而向凹面鏡33入射。入射到了凹面鏡33的成像光束l2在凹面鏡33反射而再度通過第3光學系統34，而后在偏轉部件35的第2反射面35b反射而偏轉，向由旋轉滾筒dp支承的襯底p上的投影區域pr入射。成像光束l2中的從中間像面32的各點出射的光束由于兩次通過第3光學系統34，所以收斂于與中間像面32光學共軛的投影區域pr內的對應的各點。這樣，第2投影光學系統pl2將通過第1投影光學系統pl1形成的中間像im投影于投影區域pr。

下面，對向照明區域ir入射時的照明光l1和從照明區域ir出射的成像光束l2的狀態進行更詳細的說明。

圖10是沿滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1的方向(與y軸垂直的xz面內)觀察到的向照明區域ir入射的光束(照明光l1)及從照明區域ir出射的成像光束l2的側視圖。圖11是從與圖10正交的方向(z軸方向)觀察到的從照明區域ir出射的成像光束l2的俯視圖。

如圖10(參照圖3)所示，照明光l1的主光線l1a向照明區域ir入射，并使得當從滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1的方向(y軸方向)觀察時，在旋轉中心軸ax1與圓筒面12之間形成有與一次光源像(第1光闌部件23)共軛的共軛面40(也與形成有二次光源像的第1投影光學系統pl1的光瞳面28共軛)。共軛面40(第1共軛面)例如配置在旋轉中心軸ax1與照明區域ir之間的中央位置或其附近。即，光分離部10的通過部15與反射部16的位置關系被設定成，當光罩圖案m的半徑為r時，從旋轉中心軸ax1到共軛面40的距離d3為半徑r的大約一半。

這里，照明光l1的主光線l1a的延長線41被配置成在與滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1正交的截面上在共軛面40上相交。這樣的主光線l1a的延長線41的交點142在與滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1平行的線上連續地排列配置。即，光分離部10的通過部15與反射部16的位置關系被設定成，使得照明光l1中的在圓筒面12的周向上分布的主光線l1a的延長線41與平行于旋轉中心軸ax1的共軛面40上的線相交。即，照明光學系統il將從光源20產生的照明光l1經由光分離部10照射在照明區域ir，并使照明光l1的主光線l1a以朝向旋轉中心軸ax1與圓筒面12之間的規定位置的方式關于圓筒面12的周向傾斜。

此外，照明光l1中的在與滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的主光線l1a以互相大致平行的關系向照明區域ir入射。而且，如圖11所示，成像光束l2的主光線l2a以當沿與滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1正交的方向(z軸方向)觀察時互相大致平行的關系從照明區域ir出射。這里，照明光l1的主光線l1a沿z軸方向觀察從滾筒光罩dm的圓筒面12的大致法線方向(x軸方向)向照明區域ir入射，成像光束l2的主光線l2a在沿z軸方向觀察時向著滾筒光罩dm的圓筒面12的大致法線方向(x軸方向)從照明區域ir出射。

下面，參照圖9、圖12及圖13對與光源像共軛的面中的光瞳形狀進行說明。圖12是示出在光瞳的說明中所參照的照明區域ir的代表位置的圖。圖13是示出與光源像共軛的共軛面40中的光點的圖。這里，為了便于說明，使經過了照明區域ir的各點的光束(照明光l1及成像光束l2)在與光源像共軛的面(光瞳面28及共軛面40)中的光點形狀為圓形。

在圖12中，附圖標記p1～p9表示沿x軸方向俯視觀察時的照明區域ir上的點。點p1、點p2及點p3是在圖10等所示的圓筒面12的周向上排列的點的組群(稱為第1組群)。點p1配置在照明區域ir的+z軸側的端部，點p3配置在照明區域ir的-z軸側的端部，點p2配置在點p1與點p3的中央。同樣地，點p4、點p5及點p6的第2組群、點p7、點p8及點p9的第3組群均是在圓筒面12的周向上排列的點的組群。此外，點p1～點p3的第1組群配置在照明區域ir的-y軸側的端部，點p7～點p9的第3組群配置在照明區域ir的+y軸側的端部，點p4～點p6的第2組群配置在第1組群與第3組群之間。

首先，參照圖9及圖12對光瞳面28中的照明光l1的通過范圍進行說明。在圖12所示的照明區域ir中向在平行于旋轉中心軸ax1的方向上排列的點p1、點p4及點p7入射的照明光l1的主光線，其在照明區域ir的周向上的入射位置大致相同，相對于照明區域ir的入射角大致相同。

因此，也參照先前的圖8，向點p1、點p4及點p7入射的光束各自在光瞳面28上的通過范圍的位置在x軸方向上大致相同。因此，當從照明區域ir側觀察時，向滾筒光罩dm上的照明區域ir內的點p1、點p4及點p7入射的光束是大致從相同的方向進來的光束。此處，向點p1、點p4及點p7入射的光束均在圖9所示的光瞳面28上的大致相同的范圍r3通過。同樣地，向在平行于旋轉中心軸ax1的方向上排列的點p3、點p6及點p9入射的光束均在光瞳面28上的大致相同的范圍r4通過。

此外，向點p1入射的照明光l1的主光線與向點p3入射的照明光l1的主光線其在照明區域ir的周向上的入射位置是不同的，相對于照明區域ir的入射角也是不同的。

因此，向照明區域ir內的點p1入射的光束通過光瞳面28的通過范圍(范圍r3)的位置與向照明區域ir內的點p3入射的光束通過光瞳面28的通過范圍(范圍r4)在x軸方向上錯開。

在圖9中，范圍r3的y軸方向上的位置與范圍r4大致相同。此外，范圍r3的x軸方向上的位置與范圍r4的x軸方向上的位置相比，從第1光學系統13的光軸13a與光分離部10的交點13b更加遠離。

另外，在圖12所示的照明區域ir中向在平行于旋轉中心軸ax1的方向上排列的點p2、點p5及點p8入射的光束的通過范圍雖然沒有在圖9中示出，但是配置在范圍r3與范圍r4之間。同樣地，經過連結點p1與點p3的線上的任意的點的光束通過與該任意的點相對于點p1的偏移量對應地從范圍r3向范圍r4偏移了的范圍。因此，向照明區域ir入射的照明光l1在光瞳面28上的通過范圍例如是將范圍r3與范圍r4連結起來的長圓形的范圍r2。

這樣，若通過部15的范圍r2為長圓形，則在旋轉中心軸ax1的周向上分布的成像光束l2的主光線l2a，與使照明光成為平行光束向照明區域入射的情況相比，更接近互相平行的關系(焦闌狀態)。其通過與如下設定光分離部10及其之前的照明光學系統相配合而達成，即：將光分離部10及其之前的照明光學系統設定成使得共軛面40配置在旋轉中心軸ax1與照明區域ir之間的中央位置或其附近。

下面，參照圖10、圖12及圖13對共軛面40中的光瞳形狀進行說明。共軛面40中的光瞳的形狀與在入射到照明區域ir的照明光l1假想地傳播到了滾筒光罩dm的內側時形成于共軛面40上的二次光源像的形狀相對應。

照明光l1的主光線l1a向圓筒面12上的照明區域ir內的沿周向排列的點p1、點p2、點p3入射，并使得主光線l1a的延長線41在共軛面40上大致重合于1點。因此，向點p1、點p2、點p3入射的光束若分別傳播到了圓筒面12的內側，則共軛面40上的通過范圍的位置會重合，均在圖13所示的范圍r5中通過。基于同樣的理由，向圓筒面12上的照明區域ir內的沿周向排列的點p4、點p5、點p6入射的光束均在同一范圍r6中通過，向圓筒面12上的照明區域ir內的沿周向排列的點p7、點p8、點p9入射的光束均在同一范圍r7中通過。

此外，照明光l1的主光線l1a以互相大致平行的關系向在平行于旋轉中心軸ax1的方向(y軸方向)上排列的點p1、點p4、點p7入射。因此，向點p1、點p4、點p7入射的光束若分別傳播到圓筒面12的內側，則在與旋轉中心軸ax1平行的y軸方向上，共軛面40上的通過范圍的位置是錯開的。即，范圍r5配置在共軛面40上的－y軸側的端部，范圍r7配置在共軛面40上的+y軸側的端部，范圍r6配置在范圍r5與范圍r7的中央。其結果是，向照明區域ir入射的照明光l1在共軛面40中的光瞳形狀是將范圍r5與范圍r7連結而成的長圓形的范圍r8。

如上所述，成像光束l2中的在照明區域ir的各位置處產生的主光線l2a分別在圓筒面12的周向上以及與旋轉中心軸ax1平行的方向(y軸方向)上互相大致平行。因此，投影光學系統pl的入射側(照明區域ir的出射側)能夠構成焦闌狀態。

在以上那樣的本實施方式的處理裝置u3(曝光裝置ex)中，由于以使得向投影光學系統pl入射的成像光束l2接近于平行光束的方式構成照明光學系統il，所以，投影光學系統pl并不復雜，而且能夠以高精度投影曝光出彎曲的光罩圖案m的像。因此，處理裝置u3能夠通過一邊使光罩圖案m旋轉一邊執行曝光處理來對襯底p高效地進行曝光。

此外，在處理裝置u3中，由于將光分離部10配置于投影光學系統pl的光瞳面28，所以能夠使照明光l1的光路與成像光束l2的光路分離。因此，與例如采用偏振分光器(pbs)等來使光路分離的構成相比，處理裝置u3能夠降低pbs中的光量損失以及雜散光的產生。另外，光分離部10也可以由pbs等構成。

此外，由于光分離部10規定了經由通過部15朝向照明區域ir的照明光l1的通過范圍，所以能夠以高精度規定向照明區域ir入射時的照明光l1的主光線l1a的朝向。此外，由于光分離部10利用反射部16規定了照明光l1的通過范圍，所以能夠是構成簡單等。

另外，照明光l1中的在與旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的主光線l1a的關系(例如，互相平行)在成像光束l2中的與旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的主光線l2a的關系(例如，互相平行)中也得以維持。此外，成像光束l2中在圓筒面12的周向上分布的主光線l2a的關系(例如，互相平行)相對于照明光l1中的在圓筒面12的周向上分布的主光線l1a的關系(例如，互相非平行)變化。因此，例如，若通過具有等向性能力的光學部件來調整照明光l1的發散角(na)，以使得在成像光束l2中在圓筒面12的周向上分布的主光線l2a成為互相平行的關系，則成像光束l2中的在與旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的主光線l2a的關系成為互相不平行。

在本實施方式中，通過柱面透鏡25，使到達滾筒光罩dm的圓筒面12上的照明區域ir的照明光l1的發散角在與旋轉中心軸ax1對應的方向(y軸方向)上與照明區域ir內的圓筒面12的周向上不同。

即，柱面透鏡25一邊使到達照明區域ir的照明光l1的主光線l1a中的、在與旋轉中心軸ax1平行的方向上排列的主光線l1a互相平行，一邊使在圓筒面12的周向上排列的主光線l1a偏轉以使得其延長線41與平行于旋轉中心軸ax1的共軛面40上的線相交。因此，能夠使在與旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的成像光束l2的主光線l2a互相大致平行，并且使在圓筒面12的周向上分布的成像光束l2的主光線l2a也互相大致平行。另外，作為使照明光l1的發散角具有異向性的方法，也可以采用使光纖成束的導光部件，使該導光部件的光出射側的形狀為例如圖6中的第1光闌部件23的開口部23a那樣的長圓形或橢圓形，并將其光出射側配置在圖6中的第1光闌部件23的位置。

[第2實施方式]

下面，說明第2實施方式。在本實施方式中，對于與上述實施方式同樣的構成要素，標注相同的附圖標記并簡化或省略其說明。

圖14是示出本實施方式的處理裝置(曝光裝置ex2)的構成的圖。圖14所示的曝光裝置ex2在投影光學系統pl由offner光學系統那樣的光學系統構成這一點上與第1實施方式不同。

投影光學系統pl包括：第1投影光學系統pl1，形成光罩圖案m的一部分(照明區域ir)的中間像im；和第2投影光學系統pl2，將第1投影光學系統pl1所形成的中間像投影于襯底p上的投影區域pr。此處，第1投影光學系統pl1和第2投影光學系統pl2分別由offner光學系統那樣的光學系統構成。

照明光學系統il關于配置在從光源20到光分離部50的要素可以與第1實施方式同樣地構成。從光源20發出的照明光l1通過均勻照射光學系統19，由此第2光闌部件26中的光強度分布被均勻化。通過了第2光闌部件26的照明光l1通過透鏡組27而向光分離部50入射。

圖15是將圖14中的照明光學系統il的一部分及第1投影光學系統pl1放大示出的圖。光分離部50具有在第1實施方式中說明的通過部15及反射部16。光分離部50配置在形成有作為照明光l1的光源的光源像的光瞳面的位置或其附近。關于通過部15和反射部16的配置，與第1實施方式是一樣的。

光分離部50具有供照明光l1入射的面50a、和朝向面50a的相反側的面50b。面50b是在第1投影光學系統pl1的光路中成像光束l2所入射的面，其朝向外部(成像光束l2的入射側)凸出。

通過了光分離部50的通過部15的照明光l1通過用于像差修正等的透鏡組51而向凹面鏡53的反射面53a入射。反射面53a以與光分離部50的面50b相對的方式配置。凹面鏡53的反射面53a和光分離部50的面50b是曲率中心配置在大致相同位置的彎曲面。

入射到反射面53a中的照明光l1在反射面53a反射而被匯聚，一邊收斂一邊向偏轉部件(平面反射鏡)54的反射面54a入射。入射到了偏轉部件54的反射面54a的照明光l1在反射面54a反射而偏轉，通過像調整部件55而向照明區域ir入射。像調整部件55是用于光強度分布的調整、發散角的調整、像差修正等的光學部件(具有能力的透鏡元件)。

如參照圖3所說明的那樣，以上那樣的照明光學系統il為了使在照明區域ir產生的成像光束l2的主光線互相平行而以使得向照明區域ir入射的照明光l1的主光線的延長線在滾筒光罩dm的內側交叉的方式構成。

在照明區域ir產生的成像光束l2通過像調整部件55并向偏轉部件54的反射面54a入射，在反射面54a反射而向凹面鏡53的反射面53a入射。入射到反射面53a的成像光束l2通過在反射面53a反射而被匯聚，在被收斂的同時通過透鏡組51而向光分離部50的反射部16入射。入射到反射部16的成像光束l2在反射部16反射，并通過透鏡組51而向凹面鏡53的反射面53a入射。入射到反射面53a的成像光束l2通過在反射面53a反射而被匯聚，在被收斂的同時向偏轉部件(平面反射鏡)56的反射面56a入射。

此處，偏轉部件54及偏轉部件56以使得成像光束l2能夠在偏轉部件54和偏轉部件56之間通過的方式設置。入射到了偏轉部件56的反射面56a的成像光束l2通過在反射面56a反射而偏轉，通過像調整部件57而向中間像面32入射。像調整部件57是具有與像調整部件55同樣的功能的光學部件。這樣，第1投影光學系統pl1將光罩圖案m的一部分(照明區域ir)的中間像im形成于中間像面32。

返回到圖14的說明，第2投影光學系統pl2例如不是由光分離部50構成，而是取而代之通過配置凸面鏡60而構成。通過了中間像面32的成像光束l2在偏轉部件61的第1反射面61a反射而向凹面鏡62入射，在凹面鏡62反射而向凸面鏡60入射。入射到了凸面鏡60的成像光束l2在凸面鏡60反射而向凹面鏡62入射，在凹面鏡62反射后在偏轉部件61的第2反射面61b反射，并向由旋轉滾筒dp支承的襯底p上的投影區域pr入射。這樣，第2投影光學系統pl2將光罩圖案m的照明區域ir的中間像im投影于襯底p上的投影區域pr。

[第3實施方式]

下面，說明第3實施方式。在本實施方式中，對于與上述實施方式同樣的構成要素，標注相同的附圖標記并簡化或省略其說明。

圖16是示出本實施方式的器件制造系統sys2(柔性顯示器制造生產線)的構成的圖。這里，示出了從供給卷筒fr1拉出的撓性的襯底p(片、薄膜等)依次經過n臺處理裝置u1，u2，u3，u4，u5，···un并直到卷繞在回收卷筒fr2上的例子。

在圖16中，xyz正交坐標系也被設定成使得襯底p的表面(或背面)與xz面垂直，并且將與襯底p的搬運方向(長度方向)正交的方向(寬度方向)設定為y軸方向。

下面，說明本實施方式的器件制造系統sys2的處理裝置u3(曝光裝置ex、襯底處理裝置)的曝光原理。圖17是用于說明曝光裝置ex3的光學系統的示意圖。圖18是示出向照明區域ir入射的照明光l1及從照明區域ir出射的成像光束l2的圖。

圖17所示的曝光裝置ex3包括保持光罩圖案m的滾筒光罩dm、照明光學系統il、投影光學系統pl、以及支承襯底p的旋轉滾筒dp(圖16所示的襯底支承卷筒dr5)。

滾筒光罩dm具有圓筒面狀的外周面(以下，也稱為圓筒面12)，其將反射型的光罩圖案m以沿著圓筒面12的方式彎曲成圓筒面狀并保持。圓筒面是圍繞規定的中心線(旋轉中心軸ax1)以規定半徑彎曲而成的面，例如是圓柱或圓筒的外周面的至少一部分。

照明光學系統il經由投影光學系統pl的一部分通過照明光l1對滾筒光罩dm所保持的光罩圖案m上的照明區域ir進行落射照明。照明光學系統il包括：形成作為照明光l1的光源的光源像l0的第1光學系統13；和兼作為投影光學系統pl的一部分的第2光學系統14。通過第1光學系統13形成的光源像l0形成在光分離部10的通過部15(透過部)的附近，從光源像l0發出的照明光l1經由通過部15而向第2光學系統14入射，并通過第2光學系統14而向照明區域ir入射。

投影光學系統pl將在照明區域ir產生的反射光束投射于被支承在旋轉滾筒dp上的襯底p，從而將光罩圖案m上的照明區域ir的像投影于襯底p。投影光學系統pl包括：第1投影光學系統pl1，形成照明區域ir的中間像im；和第2投影光學系統pl2，將第1投影光學系統pl1所形成的中間像im投影于襯底p。第1投影光學系統pl包括光分離部10、配置在光分離部10與照明區域ir之間的光路中的第2光學系統(光學系統)14。在以下的說明中，將在被照明光l1照明的光罩圖案m中產生并投射于襯底的光束適宜地稱為成像光束l2。

在照明區域ir產生的成像光束l2通過第1投影光學系統pl1的第2光學系統14而在光分離部10的反射部16反射，而后再次通過第2光學系統14而向偏轉部件17入射。入射到了偏轉部件17的成像光束l2被偏轉部件17偏轉而向凹面鏡18入射。

從照明區域ir內的某點產生的光束(成像光束l2)通過兩次通過第2光學系統14而收斂于與照明區域ir光學共軛的中間像面42上的對應的點(共軛點)。這樣，第1投影光學系統pl1將由照明光l1照明的光罩圖案m的一部分(照明區域ir)的中間像im形成于中間像面42。由于照明區域ir是朝向光出射側凸出的圓筒面狀，所以中間像面42是朝向光入射側(偏轉部件17側)凹入的圓筒面狀。

凹圓筒面鏡(以下，簡稱為凹面鏡)18配置在中間像面42的位置或其附近。凹面鏡18以沿著中間像面42的方式彎曲成朝向光入射側凹入的圓筒面狀。在凹面鏡18反射的成像光束l2經由第2投影光學系統pl2的光學部件(透鏡、反射鏡等)而投射于投影區域pr。這樣，光罩圖案m的照明區域ir的像被投影于由旋轉滾筒dp支承的襯底p上的投影區域pr。

此處，假定是沒有設置凹面鏡18的構成(單純的平面鏡的情況)。在該構成中，第2投影光學系統pl2的像面是與第1投影光學系統pl1的像面(中間像面)同樣地朝著光入射側凹入的圓筒面狀，其相對于投影區域的切平面向投影區域的相反側彎曲(凹凸的朝向與投影區域相反)。因此，在彎曲的投影區域的周向上隨著從與切平面的切線遠離，離焦量變大。

在圖17所示的曝光裝置ex3中，凹面鏡18以使第2投影光學系統pl2的像面朝向光入射側成為凸狀的方式變換像面。換言之，凹面鏡18以使得第2投影光學系統pl2的像面的曲率中心相對于投影區域pr配置在與投影區域pr的曲率中心相同的一側的方式，變換第2投影光學系統pl2的像面。因此，第2投影光學系統pl2的像面成為沿著以圓筒面狀彎曲的襯底p上的投影區域pr的形狀，其結果是，曝光裝置ex3能夠將所希望的圖案高精度地忠實地轉印，從而能夠實現高精細的圖案曝光。

另外，由于如圖18所示照明區域ir以圓筒面狀彎曲，所以在本實施方式中，使照明光l1的主光線l1a相對于照明區域ir的入射角根據主光線l1a在圓筒面12的周向上的入射位置而不同。即，不是如通常的照明系統的柯勒照明法那樣，使向物面入射的照明光的主光線互相平行，而是使之成為收斂于圓筒面12的半徑的大致一半的位置的主光線。這樣，在照明區域ir內的各點產生的反射光束(成像光束l2)的主光線l2a成為關于圓筒面12的周向互相平行的狀態(焦闌狀態)。

在本實施方式中，照明光學系統il構成為關于圓筒面12的周向成為照明光l1的主光線為非平行的非焦闌狀態的系統，而成像光束l2的主光線關于周向平行。因此，如圖18所示，構成為：由照明光l1的主光線l1a延長而成的延長線41在圓筒面12的內側在半徑的大約一半的位置處交叉。

在這樣的成像光束l2中，在照明區域ir上的各點產生的主光線l2a例如以互相平行的關系從照明區域ir出射。在沿滾筒光罩dm的中心線(旋轉中心軸ax1)的方向觀察時，各主光線l2a的行進方向例如是相對于將各主光線l2a在照明區域ir上的產生位置與旋轉中心軸ax1連結起來的線(徑向)交叉的方向。此外，如圖17所示，當沿旋轉中心軸ax1的方向觀察時，各主光線l2a的行進方向例如是與第2光學系統14的光軸14a非垂直地交叉的方向。

如上所述，照明光學系統il以使得第1投影光學系統pl1的入射側成為焦闌狀態的方式構成，但通過投影光學系統pl的成像光束l2由于例如在第1投影光學系統pl1產生的像差等而不再是焦闌關系。凹面鏡18被設定為例如將在第1投影光學系統pl1產生的像差等也考慮在內來調整投影于襯底p的像的特性。因此，曝光裝置ex3在采用彎曲的光罩圖案m的情況下也能夠高精度地曝光。

此外，第1投影光學系統pl1例如作為倍率為n倍(其中，n＜1)的縮小光學系統而構成。即，第1投影光學系統pl1在中間像面42上以縮小倍率形成光罩圖案m的一部分的像。通過采用這樣的構成，能夠在成像光束l2中減小主光線l2a的相對于焦闌關系的偏移量。投影光學系統pl例如是將光罩圖案m的投影區域pr的一部分的像以等倍率形成于投影區域pr中的等倍光學系統，第2投影光學系統pl2作為倍率為1/n倍的放大光學系統而構成。

外，在投影光學系統pl整體為等倍光學系統的情況下，第1投影光學系統pl1及第2投影光學系統pl2可以都是等倍光學系統，也可以是一方為縮小光學系統而另一方為放大光學系統。此外，投影光學系統pl可以整體是縮小光學系統，也可以整體是放大光學系統。

下面，對處理裝置u3(曝光裝置ex3)的構成進行進一步詳細說明。

圖19是示出曝光裝置ex3的構成的圖。曝光裝置ex3包括：保持光罩圖案m并能夠圍繞旋轉中心軸ax1旋轉的滾筒光罩dm(光罩保持部件)；支承襯底p并使之能夠圍繞旋轉中心軸ax2旋轉的旋轉滾筒dp(襯底支承部件)。旋轉滾筒dp的旋轉中心軸ax2被設定為例如與滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1大致平行。

滾筒光罩dm是具有恒定半徑的圓柱狀或圓筒狀的部件，其外周面是圓筒面12。光罩圖案m例如卷繞在滾筒光罩dm的外周面上，并相對于滾筒光罩dm以能夠卸下的方式安裝。光罩圖案m例如可以利用蒸鍍法等形成在滾筒光罩dm的表面，也可以是不能從滾筒光罩dm上卸下。作為能夠卸下的光罩圖案m，可以使用對蒸鍍于極薄玻璃片(厚度為100μm左右)上的鉻層進行圖案形成而成的光罩圖案、在透明的樹脂或塑料片上用遮光層進行圖案形成而成的光罩圖案。在將這樣的片狀光罩圖案m卷繞于滾筒光罩dm的情況下，或是在滾筒光罩dm的表面上直接描畫形成光罩圖案m的情況下，重要的都是精密地掌握彎曲成圓筒面狀的光罩圖案m的半徑(直徑)。

旋轉滾筒dp是具有恒定半徑的圓柱狀或圓筒狀的部件，其外周面為圓筒面狀。襯底p例如通過卷繞在旋轉滾筒dp的外周面的一部分上而被支承在旋轉滾筒dp上。供光罩圖案m的像投影的投影區域pr配置在旋轉滾筒dp的外周面附近。支承襯底p的襯底支承部件的構成能夠適宜地改變。例如，襯底p也可以通過懸架在多個搬運輥上而被支承，在該情況下，投影區域pr在多個搬運輥之間以平面狀配置。

如圖19所示，照明光學系統il通過柯勒照明那樣的照明法對滾筒光罩dm所保持的光罩圖案m上的照明區域ir以均勻的亮度進行照明。投影光學系統pl將在照明區域ir產生的成像光束l2向著旋轉滾筒dp所支承的襯底p上的投影區域pr投射，將光罩圖案m的一部分(照明區域ir內)的像形成于襯底p上的投影區域pr。

曝光裝置ex3是所謂的掃描曝光裝置，其通過使滾筒光罩dm與旋轉滾筒dp以規定的旋轉速度比同步地旋轉，能夠將滾筒光罩dm所保持的光罩圖案m的像連續地反復投影曝光于旋轉滾筒dp所支承的襯底p的表面(沿著圓筒面彎曲的面)上。

曝光裝置ex3例如包括：分別旋轉驅動滾筒光罩dm及旋轉滾筒dp的旋轉驅動部；對滾筒光罩dm及旋轉滾筒dp各自的位置進行檢測的位置檢測部(旋轉編碼器等)；用于調整滾筒光罩dm及旋轉滾筒dp各自的位置的移動部；和控制曝光裝置ex3的各部的控制部。

曝光裝置ex3的控制部根據位置檢測部所檢測出的滾筒光罩dm及旋轉滾筒dp的旋轉位置來控制旋轉驅動部，以使滾筒光罩dm和旋轉滾筒dp以規定的旋轉速度比同步旋轉。此外，該控制部根據位置檢測部的檢測結果控制移動部，由此能夠調整滾筒光罩dm與旋轉滾筒dp的相對位置。

下面，對照明光學系統il進行更詳細的說明。照明光學系統il的第1光學系統13包括配置在從光源20到光分離部10的光路中的均勻照射光學系統19、和配置在從均勻照射光學系統19到光分離部10的光路中的透鏡組27。

均勻照射光學系統19利用從光源20發出的光形成多個一次光源像并使來自多個一次光源像的光束重疊，由此使光強度分布均勻。從均勻照射光學系統19出射的照明光l1向相對于透鏡組27的光軸27a非平行的方向行進并向透鏡組27入射。透鏡組27形成與均勻照射光學系統19所形成的一次光源像共軛的二次光源像。此處，透鏡組27是軸對稱的光學系統，透鏡組27的光軸27a為第1光學系統13的光軸13a。

關于本實施方式的光源20，例如可以與第1實施方式同樣地構成。另外，在本實施方式中，圖16所示的照明單元iu例如包括光源20及第1光學系統13。

圖20是示出均勻照射光學系統19的構成的圖。圖20所示的均勻照射光學系統19包括輸入透鏡(inputlens)21、復眼透鏡22、第1光闌部件23、中繼透鏡(聚光透鏡)24、柱面透鏡25及第2光闌部件26。

關于本實施方式的輸入透鏡(inputlens)21，例如可以與第1實施方式同樣地構成。另外，本實施方式的輸入透鏡(inputlens)21的光軸21a大致與透鏡組27(圖19參照)的光軸27a平行，并且在與光軸27a正交的x軸方向上從光軸27a向+x軸側偏移。

關于本實施方式的復眼透鏡22，例如可以與第1實施方式同樣地構成。另外，本實施方式的復眼透鏡22將從輸入透鏡(inputlens)21出射的照明光l1按照各透鏡要素22b在空間上進行分割。在光從復眼透鏡22出射的出射端面22c按照各透鏡要素22b形成一次光源像(聚光點)。形成有該一次光源像的面與在后說明的共軛面(第1共軛面)40(如圖24等所示)光學共軛。

第1光闌部件23是所謂的開口光闌，其配置在復眼透鏡22(參照圖20)的出射端面22c或其附近。圖21是示出第1光闌部件23的構成的圖。第1光闌部件23具有供來自復眼透鏡22的照明光l1的至少一部分通過的長圓形或橢圓形的開口23a，開口23a的中心被設定成例如與輸入透鏡(inputlens)21(參照圖20)的光軸21a大致同軸。

如圖20所示，第1光闌部件23配置在與輸入透鏡(inputlens)21的光軸正交的面(與xy面平行)上。此外，開口23a的第1方向(x軸方向)上的內尺寸(尺寸)d1比第2方向(y軸方向)上的內尺寸(尺寸)d2小，所述第2方向對應于與旋轉中心軸ax1平行的方向。內尺寸(尺寸)d1的第1方向在圖17或圖19中的滾筒光罩dm上的照明區域ir內與圓筒面12的周向一致。

另外，在本實施方式中關于第1方向及第2方向，可以與第1實施方式同樣地定義。

圖22a及圖22b是示出從第1光闌部件23到光分離部10的構成的圖。圖22a示出與旋轉中心軸ax1正交的面中的平面圖。圖22b示出與旋轉中心軸ax1平行的面中的平面圖。

如圖22a所示，第1光闌部件23的開口23a相對于第1光學系統13的光軸13a偏向一側(+x軸側)地配置。此外，如圖22b所示，第1光闌部件23的開口23a在y軸方向上關于第1光學系統13的光軸13a對稱地配置。即，第1光闌部件23被配置成使得當沿x軸方向觀察時，第1光學系統13的光軸13a通過開口23a的中心。

中繼透鏡(聚光透鏡)24配置在通過了第1光闌部件23的光所入射的位置處。中繼透鏡24被設置成使得來自形成于復眼透鏡22的多個一次光源像(聚光點)的光束重疊。來自于在復眼透鏡22形成的多個一次光源像的照明光l1的重疊位置處的光強度分布被均勻化。

柱面透鏡25配置于從在復眼透鏡22中形成一次光源像的位置到第2光闌部件26的光路中。柱面透鏡25構成為關于包括滾筒光罩dm(參照圖17)的圓筒面12(光罩圖案面)的周向圓弧在內的面、即與旋轉中心軸ax1垂直的xz面的折射力(能力)比關于與旋轉中心軸ax1平行的方向的yz面的折射力(能力)大的光學部件(透鏡組)。

第2光闌部件26是所謂的視野光闌，規定出照明區域ir的位置及形狀。第2光闌部件26配置在與照明區域ir共軛的位置或其附近。如圖22a所示，在第2光闌部件26中照明光l1所通過的開口的中心位置比第1光學系統13的光軸13a向+x軸側偏移。此外，如圖22b所示，在第2光闌部件26中照明光l1所通過的開口的中心位置配置在與第1光學系統13的光軸13a大致相同的位置處。

來自于在復眼透鏡22形成的多個一次光源像的光通過中繼透鏡24及柱面透鏡25而在第2光闌部件26的位置處重疊，從而第2光闌部件26中的光強度分布被均勻化。即，輸入透鏡(inputlens)21、復眼透鏡22、中繼透鏡24及柱面透鏡25使照明光l1的光強度分布均勻化。

另外，照明光學系統il包括均勻照射光學系統19，該均勻照射光學系統19配置在從一次光源像到第2光闌部件26的光路的至少一部分中，使以一次光源像為光源的照明光l1的光強度分布在第2光闌部件26的位置或其附近均勻。此外，照明光學系統il在例如投影光學系統pl具有視野光闌的情況下，也可以不具有第2光闌部件26。此外，均勻照射光學系統19也可以用柱狀透鏡取代復眼透鏡22而構成。在該情況下，照明光學系統il的構成適宜地變更成使得在柱狀透鏡中光出射的出射端面與照明區域ir光學共軛。

透鏡組27例如由以規定的軸為旋轉中心的軸對稱的多個透鏡構成。如圖22b所示，透鏡組27形成當沿x軸方向觀察時與第1光闌部件23光學共軛的光瞳面28。在光瞳面28上，如圖17所示，形成有作為被照射到照明區域ir的照明光l1的光源的光源像l0(二次光源像)。

在第1投影光學系統pl1的光瞳面28上形成的二次光源像l0被設定為：當沿著照明光路投射于滾筒光罩dm的圓筒面12上來觀察時，圓筒面12的周向上的尺寸比旋轉中心軸(中心線)ax1的方向上的尺寸大。

此外，在第2共軛面(光瞳面28)上形成的二次光源像l0的分布范圍被設定為：當將該二次光源像l0的分布范圍沿著照明光路投射于滾筒光罩dm的圓筒面12上來觀察時，旋轉中心軸(中心線)ax1的方向上的尺寸比圓筒面12的周向上的尺寸小。

另外，透鏡組27以使得來自在第1光闌部件23形成的一次光源像的光束中的、在y軸方向上發散的成分收斂于光瞳面28上的方式構成。這里，由于柱面透鏡25的能力在x軸方向和y軸方向上是不同的，所以從一次光源像(第1光闌部件23的開口23a)的各點在x軸方向上發散的成分如圖22a所示在光瞳面28上的對應的各點上不收斂。換言之，光瞳面28可以是當沿x軸方向觀察時處于與第1光闌部件23光學共軛的關系，而當沿y軸方向觀察時與第1光闌部件23不是光學共軛。

關于本實施方式的光分離部10，例如可以與第1實施方式同樣地構成。另外，本實施方式的光分離部10包括供光透過的材質的透鏡部件30和在透鏡部件30的表面上形成的反射膜31。透鏡部件30例如是彎月透鏡那樣的形狀，來自第1光學系統13的照明光l1所入射的面30a側為凸面，朝向面30a的相反側的面30b側為凹面。面30b例如是包含球面的一部分的彎曲面。反射膜31設于透鏡部件30的面30b。

圖23是示出光分離部10的構成的平面圖。如圖23所示，光分離部10包括：供來自第1光學系統13的照明光l1的至少一部分通過的通過部15和使在光罩圖案m上的照明區域ir產生的成像光束l2(參照圖17)反射的反射部16。光分離部10跨著從一次光源像到照明區域ir的光路和從照明區域ir到中間像面42的光路而配置。本實施方式的光分離部10的反射部16包括例如以包含球面的一部分的凹面狀彎曲的反射面(反射膜31)。

如圖19所示，第2光學系統14配置在通過光分離部10的通過部15的照明光l1所入射的位置。第2光學系統14以使得照明區域ir與第1光闌部件23光學共軛的方式匯聚照明光l1。即，透鏡組27及第2光學系統14使與第2光闌部件26光學共軛的面形成在照明區域ir。

第2光學系統14例如由圍繞規定的中心軸軸對稱的多個透鏡構成。在本實施方式中，該規定的中心軸為第2光學系統14的光軸14a。第2光學系統14的光軸14a例如與第1光學系統13的光軸13a同軸地設定。入射到第2光學系統14的照明光l1關于包括第2光學系統14的光軸14a在內的面(yz面)在其一側通過，并從第2光學系統14出射。從第2光學系統14出射的照明光l1向滾筒光罩dm所保持的光罩圖案m上的照明區域ir入射。該照明光l1通過在光罩圖案m反射折回而形成成像光束l2。

這里，對向照明區域ir入射時的照明光l1和從照明區域ir出射的成像光束l2進行更詳細的說明。

圖24是沿滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1的方向(y軸方向)觀察到的、向照明區域ir入射的光束(照明光l1)及從照明區域ir出射的成像光束l2的側視圖。圖25是與圖24正交的方向(z軸方向)觀察到的、從照明區域ir出射的成像光束l2的俯視圖。在本實施方式中，關于照明光l1和成像光束l2的圖24及圖25的說明由于是與第1實施方式的圖10及圖11的說明同樣的內容，所以在此省略其說明。

下面，關于與光源像共軛的面(光瞳面28、共軛面40)中的光瞳形狀進行說明。圖26是示出在光瞳的說明所參照的照明區域ir的代表位置的圖。圖27是示出與光源像共軛的共軛面40中的光瞳形狀的圖。這里，為了便于說明，經由照明區域ir的各點的光束(照明光l1及成像光束l2)在與光源像共軛的面(光瞳面28及共軛面40)上光點形狀為圓形。

在圖26中，附圖標記p1～p9表示沿x軸方向俯視觀察到的照明區域ir上的點。點p1、點p2及點p3是在滾筒光罩dm的圓筒面12的周向(俯視時的x方向)上排列的點的組群(稱為第1組群)。點p1配置在照明區域ir的+x軸側的端部，點p3配置在照明區域ir的-x軸側的端部，點p2配置在點p1與點p3的中央。同樣地，點p4、點p5及點p6的第2組群、點p7、點p8及點p9的第3組群均是在圓筒面12的周向上排列的點的組群。此外，點p1～點p3的第1組群配置在照明區域ir的－y軸側的端部，點p7～點p9的第3組群配置在照明區域ir的+y軸側的端部，點p4～點p6的第2組群配置在第1組群與第3組群之間。

首先，對光瞳面28(光分離部10)中的照明光l1的通過范圍進行說明。向在圖26所示的照明區域ir的周緣上沿與旋轉中心軸ax1(y軸方向)平行的方向并列的點p1、點p4及點p7入射的照明光l1的主光線，其在照明區域ir的周向上的入射位置大致相同，相對于照明區域ir的入射角也大致相同。因此，向點p1、點p4及點p7入射的光束各自的在光分離部10(光瞳面28)上的通過范圍的位置在圖22a中在x軸方向上是重合的。因此，如圖23所示，向點p1、點p4及點p7入射的光束均在光分離部10(光瞳面28)上的范圍r3通過。同樣地，向在與旋轉中心軸ax1平行的方向上排列的照明區域ir內的點p3、點p6、點p9入射的光束均在光瞳面28上的范圍r4通過。

此外，向點p1入射的照明光l1的主光線和向點p3入射的照明光l1的主光線，其在照明區域ir(圓筒面12)的周向上的入射位置是不同的，其相對于照明區域ir的入射角也是不同的。

因此，向點p1入射的光束所通過的光分離部10(光瞳面28)上的通過范圍(范圍r3)與向點p3入射的光束所通過的光分離部10(光瞳面28)上的通過范圍(范圍r4)在光瞳面28上沿x軸方向錯開，在照明區域ir中沿圓筒面12的周向錯開。

在圖23中，光瞳面28上的范圍r3的y軸方向上的位置與范圍r4大致相同。此外，范圍r3的x軸方向上的位置與范圍r4的x軸方向上的位置相比，從第1光學系統13的光軸13a與光分離部10的交點13b更加遠離。

另外，在圖26所示的照明區域ir中向在平行于旋轉中心軸ax1的方向上排列的點p2、點p5及點p8入射的光束的通過范圍雖然沒有在圖23中示出，但是配置在范圍r3與范圍r4之間。同樣地，經過連結點p1與點p3的線上的任意的點的光束通過與該任意的點相對于點p1的偏移量對應地從范圍r3向范圍r4偏移了的范圍。因此，向照明區域ir入射的照明光l1在光瞳面28上的通過范圍例如是將范圍r3與范圍r4連結起來的長圓形的范圍r2。

這樣，若通過部15的范圍r2為長圓形，則在旋轉中心軸ax1的周向上分布的成像光束l2的主光線l2a，與使照明光成為平行光束向照明區域入射的情況相比，更接近互相平行的關系(焦闌狀態)。其通過與如下設定光分離部10及其之前的照明光學系統相配合而達成，即：將光分離部10及其之前的照明光學系統設定成使得共軛面40配置在旋轉中心軸ax1與照明區域ir之間的中央位置或其附近。

下面，對共軛面40中的光瞳形狀進行說明。共軛面40中的光瞳的形狀與在入射到照明區域ir的照明光l1假想地傳播到了滾筒光罩dm的內側時形成于共軛面40上的光點的形狀大致相同。

照明光l1的主光線l1a向沿圓筒面12的周向排列的照明區域ir中的點p1、點p2、點p3入射，并使得主光線l1a的延長線41(參照圖24)在共軛面40上大致重合于1點。因此，向點p1、點p2、點p3入射的光束若分別傳播到了圓筒面12的內側，則共軛面40上的通過范圍的位置會重合，均在圖27所示的范圍r5中通過。基于同樣的理由，向圓筒面12上的照明區域ir內的沿周向排列的點p4、點p5、點p6入射的光束均在范圍r6中通過，向圓筒面12上的照明區域ir內的沿周向排列的點p7、點p8、點p9入射的光束均在范圍r7中通過。

此外，照明光l1的主光線l1a以互相大致平行的關系向在平行于旋轉中心軸ax1的方向(y軸方向)上排列的點p1、點p4、點p7入射。因此，向點p1、點p4、點p7入射的光束若分別傳播到圓筒面12的內側，則在與旋轉中心軸ax1平行的y軸方向上，共軛面40上的通過范圍的位置是錯開的。即，范圍r5配置在共軛面40上的－y軸側的端部，范圍r7配置在共軛面40上的+y軸側的端部，范圍r6配置在范圍r5與范圍r7的中央。其結果是，如圖27所示，向照明區域ir入射的照明光l1在共軛面40中的光瞳形狀是將范圍r5與范圍r7連結而成的長圓形的范圍r8。

如上所述，成像光束l2中的在照明區域ir的各位置處產生的主光線l2a分別在圓筒面12的周向上以及與旋轉中心軸ax1平行的方向(y軸方向)上互相大致平行。因此，投影光學系統pl的入射側(照明區域ir側)能夠構成焦闌狀態。另外，如圖19等所示，從照明區域ir出射時的成像光束l2的主光線l2a的行進方向當沿旋轉中心軸ax1的方向觀察時，是與第2光學系統14的光軸14a非垂直地交叉的方向。

下面，對投影光學系統pl進行更詳細的說明。圖28是示出作為第1投影光學系統發揮功能的光路的圖。圖29是示出作為第2投影光學系統發揮功能的光路的圖。

投影光學系統pl包括：如圖28所示形成中間像im的第1投影光學系統pl1；和如圖29所示將中間像im投影于襯底p的第2投影光學系統pl2。第1投影光學系統pl1和第2投影光學系統pl2例如作為將圓形像場分割而成的半像場型的反射折射式投影光學系統而以焦闌狀態構成。

圖28所示的第1投影光學系統pl1包括第2光學系統14、光分離部10、偏轉部件17、透鏡組43及偏轉部件44。

第2光學系統14如上所述兼作為照明光學系統il的一部分，包括透鏡組45及透鏡組46。透鏡組45及透鏡組46形成與照明光學系統il所形成的光源像共軛的面(第1投影光學系統pl1的光瞳面28)。

透鏡組45相對于包含第2投影光學系統pl2的光軸pl2a且與旋轉中心軸ax1(參照圖19)平行的面(xy面)配置在與照明區域ir(滾筒光罩dm)相同的一側。透鏡組46相對于包含第2投影光學系統pl2的光軸pl2a且與旋轉中心軸ax1(參照圖19)平行的面(xy面)配置在與照明區域ir(滾筒光罩dm)相反的一側。

入射到了第2光學系統14的成像光束l2在與朝向照明區域ir的照明光l1(參照圖19)不同的光路中通過。第2光學系統14中的成像光束l2的光路相對于包含第2光學系統14的光軸14a的面(yz面)配置在與照明光l1的光路大致相反的一側(+x軸側)。

通過了第2光學系統14的成像光束l2向光分離部10入射。在光分離部10(圖23參照)中成像光束l2所入射的范圍r1被設定成與照明光l1從第1光學系統13向光分離部10入射的范圍r2(通過部15)不重復。成像光束l2所入射的范圍r1例如關于yz面設置在通過部15的相反側，成為光分離部10的反射部16。反射部16配置在光瞳面28或其附近，此外，由于如圖18所示從照明區域ir的各點出射的主光線l2a是互相大致平行的關系，所以在照明區域ir的各點產生的光束以在范圍r2中光點重合的方式向反射部16入射。

如圖28所示，入射到了光分離部10的反射部16的成像光束l2在反射部16反射而通過第2光學系統14的透鏡組46，并向偏轉部件17入射。偏轉部件17例如是棱鏡反射鏡，來自光分離部10的成像光束l2所入射的面是平面狀的反射面。

偏轉部件17以不遮擋通過第2光學系統14而朝向照明區域ir的照明光l1(參照圖19)的方式配置在從照明光l1的光路錯開的位置。此處，偏轉部件17遮擋在光分離部10反射的成像光束l2，以使其不朝向滾筒光罩dm。入射到了偏轉部件17的成像光束l2在偏轉部件17反射而偏轉，向透鏡組43入射。

透鏡組43以形成與照明區域ir共軛的中間像面42的方式使在偏轉部件17反射了的成像光束l2匯聚。透鏡組43關于包含第2光學系統14的光軸14a和旋轉中心軸ax1(參照圖19)的面(yz面)配置在例如與投影區域pr(旋轉滾筒dp)相同的一側。透鏡組43構成為例如與第2光學系統14的透鏡組45光學等價。透鏡組43例如由圍繞規定的軸(第2投影光學系統pl2的光軸pl2a)旋轉對稱的透鏡等光學部件構成。第2投影光學系統pl2的光軸pl2a例如被設定成與第2光學系統14的光軸14a正交。

在偏轉部件17反射而通過透鏡組43的成像光束l2向偏轉部件44的反射面44a入射，并通過在反射面44a反射而偏轉，從而向凹面鏡18入射。偏轉部件17例如是棱鏡反射鏡，反射面44a是大致平面狀。

圖29所示的第2投影光學系統pl2包括凹面鏡18、偏轉部件44、透鏡組43、透鏡組47及凹面鏡48。

圖28、圖29所示的凹面鏡18配置在通過第1投影光學系統pl1形成有中間像im的中間像面42的位置或其附近。即，成像光束l2中的從照明區域ir上的各點出射的光束分別收斂于凹面鏡18上的對應的各點(共軛點)，并在該各點反射。凹面鏡18的、來自偏轉部件44的成像光束l2所入射的面為大致圓筒面狀的反射面。凹面鏡18的曲率半徑與第1投影光學系統pl1的倍率無關地被設定成與照明區域ir的曲率半徑大致相同。

在凹面鏡18反射的成像光束l2在相對于向凹面鏡18入射時的行進方向非平行的方向上行進并向偏轉部件44入射。因此，在凹面鏡18反射了的成像光束l2相對于偏轉部件44的入射角與光束朝向凹面鏡18時相對于偏轉部件44的入射角不同。其結果是，在凹面鏡18及偏轉部件44反射了的成像光束l2通過與從偏轉部件17朝向偏轉部件44時的成像光束l2的光路(參照圖28)不同的光路向透鏡組43入射。

通過了透鏡組43的成像光束l2不被偏轉部件17遮擋地向透鏡組47入射。換言之，偏轉部件17配置于在光分離部10反射了的成像光束l2所入射的位置且在經凹面鏡18反射后在偏轉部件44反射了的成像光束l2所不入射的位置。

透鏡組47以形成與第1投影光學系統pl1的光瞳面28共軛的光瞳面47a的方式，將在偏轉部件44反射而通過了透鏡組43的成像光束l2匯聚。透鏡組47被構成為例如與第2光學系統14的透鏡組46光學等價。透鏡組47例如由圍繞規定的軸(第2投影光學系統pl2的光軸pl2a)旋轉對稱的透鏡等構成。

在偏轉部件44反射而通過了透鏡組43及透鏡組47的成像光束l2向凹面鏡48入射。凹面鏡48配置在例如第2投影光學系統pl2中的光瞳面47a的位置或其附近。凹面鏡48例如構成為成像光束l2所入射側的入射端面彎曲成球面狀的反射面。凹面鏡48的入射端面中的至少成像光束l2所入射的區域為反射面。

另外，凹面鏡48也可以為入射端面中的成像光束l2所入射的區域的一部分不是反射面。例如，凹面鏡48通過使入射端面中的成像光束l2所入射的區域的一部分為供成像光束l2透過的透過部，而能夠作為光闌部件發揮功能。也可以取代該透過部的至少一部分，而是設置吸收成像光束l2的吸收部。

在凹面鏡48反射的成像光束l2通過透鏡組47及透鏡組43而投射到投影區域pr。成像光束l2中的來自中間像面42上的各點的光束分別兩次通過透鏡組43及透鏡組47，由此能夠分別收斂于與中間像面42共軛的面(第2投影光學系統pl2的像面)上的對應的各個點(共軛點)。這樣，通過第1投影光學系統pl1而形成在中間像面42上的中間像im被投影于第2投影光學系統pl2的像面。

第2投影光學系統pl2的像面被設定在與旋轉滾筒dp的外周面所支承的襯底p上的投影區域pr大致相同的位置處，光罩圖案m上的照明區域ir的像被投影曝光在投影區域pr中。在這樣的曝光裝置ex3中，由于凹面鏡18將第2投影光學系統pl2的像面變換成與投影區域pr的形狀相配合，所以能夠高精度忠實地投影出照明區域ir的像。

另外，如利用圖25等進行說明的那樣，照明光學系統il以使得向投影光學系統pl入射時的成像光束l2的主光線l2a互相大致平行的方式構成。但是，通過了投影光學系統pl的至少一部分的成像光束l2因例如像差等而有可能從主光線互相平行的關系偏移。向投影區域pr入射時的成像光束l2的主光線的彼此之間的關系越是從平行關系偏移，曝光精度就有可能更低。

因此，投影光學系統pl也可以具有將成像光束l2的主光線的朝向修正成接近于互相大致平行的關系的修正部。該修正部可以配置在從照明區域ir到投影區域pr的光路中的任意位置。不過，越是配置在中間像面42的附近，就能夠越有效地修正成像光束l2的主光線l2a的朝向。

例如，凹面鏡18是配置在離投影光學系統pl中的中間像面42最近的光學部件，上述修正部可以利用凹面鏡18來構成。例如，能夠設定凹面鏡18的反射面形狀和位置的一方或雙方，以使得到達第2投影光學系統pl2的光瞳面47a的成像光束l2的主光線互相平行。

即，凹面鏡18的形狀可以被設定成例如與y軸方向正交的截面形狀是與圓形不同的橢圓形，以使得成像光束l2的主光線互相平行。此外，凹面鏡18的位置可以在第2投影光學系統pl2的像面與投影區域pr之間的距離為焦點深度以下的范圍中，從中間像面42偏移地配置，以使得成像光束l2的主光線互相平行。

另外，上述修正部可以包含偏轉部件17和偏轉部件44的一方或雙方。例如，偏轉部件44的反射面44a可以彎曲，以使得到達第2投影光學系統pl2的光瞳面47a的成像光束l2的主光線互相平行。這一點關于偏轉部件17也是一樣的。

偏轉部件44由于配置得比偏轉部件17更接近中間像面42，所以通過作為上述的修正部能夠有效地調整主光線的朝向。此外，由于偏轉部件17有朝向中間像面42的成像光束l2入射，但從中間像面42出射的成像光束l2不入射，所以能夠調整成像光束l2的主光線的朝向，而且設計自由度高。此外，上述的修正部也可以包括與凹面鏡18、偏轉部件17以及偏轉部件44不同的其他光學部件，也可以不設置。

在以上的本實施方式的處理裝置u3(曝光裝置ex3)中，由于以使得向投影光學系統pl入射的成像光束l2接近于平行光束的方式構成照明光學系統il，所以，投影光學系統pl并不復雜，而且能夠以高精度投影曝光出彎曲的光罩圖案m的像。因此，處理裝置u3能夠通過一邊使光罩圖案m旋轉一邊執行曝光處理來對襯底p高效且高精度地進行曝光。

此外，由于為了將以圓筒狀彎曲的光罩圖案m的像投影到以圓筒狀彎曲的襯底p上，設置了在中間像面的位置具有圓筒狀的反射面的凹面鏡18，所以，第2投影光學系統pl2的像面被變換成沿著投影區域pr，從而處理裝置u3能夠關于掃描曝光方向(光罩圖案m的圓周方向)確保大的照明區域ir和投影區域pr的寬度，能夠實現生產率高且高精度的曝光處理。

此外，在處理裝置u3中，由于將光分離部10配置于第1投影光學系統pl的光瞳面28，所以能夠采用使照明光l1的光路與成像光束l2的光路分離的落射照明方式。因此，與例如采用偏振分光器(pbs)等來使光路分離的構成相比，處理裝置u3能夠降低pbs中的光量損失以及雜散光的產生。另外，在使光源20為激光光源等并利用照明光的偏光特性來謀求光量損失的降低的情況下，也可以由pbs等構成那樣的光分離部10。

此外，由于光分離部10(規定部)規定了經由通過部15朝向照明區域ir的照明光l1的通過范圍，所以能夠以高精度規定向照明區域ir入射時的照明光l1的主光線l1a的朝向。此外，由于光分離部10利用反射部16規定了照明光l1的通過范圍，所以能夠是構成簡單等。

另外，照明光l1中的在與旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的主光線l1a的關系(例如，互相平行)在成像光束l2中的與旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的主光線l2a的關系(例如，互相平行)中也得以維持。此外，成像光束l2中在圓筒面12的周向上分布的主光線l2a的關系(例如，互相平行)相對于照明光l1中的在圓筒面12的周向上分布的主光線l1a的關系(例如，互相非平行)變化。因此，例如，若通過具有等向性能力的光學部件來調整照明光l1的發散角(na)，以使得在成像光束l2中在圓筒面12的周向上分布的主光線l2a成為互相平行的關系，則成像光束l2中的在與旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的主光線l2a的關系成為互相不平行。

在本實施方式中，通過柱面透鏡25使照明光l1(主光線)的發散角在與滾筒光罩dm的旋轉中心軸ax1所延長的方向和圓筒面12的周向上不同。即，柱面透鏡25一邊使到達照明區域ir的照明光l1的主光線l1a中的、在與旋轉中心軸ax1平行的方向上排列的主光線l1a互相平行，一邊使在圓筒面12的周向上排列(分布)的主光線l1a偏轉(進行設定)以使得其延長線41與平行于旋轉中心軸ax1的共軛面40上的線相交。因此，能夠使在與旋轉中心軸ax1平行的方向上分布的成像光束l2的主光線l2a互相大致平行，并且使在圓筒面12的周向上分布的成像光束l2的主光線l2a也互相大致平行。另外，作為使照明光l1的發散角具有異向性的方法，也可以與先前的第1實施方式一樣地采用使光纖成束的導光部件并對該導光部件的光出射側的形狀進行調整的方法。

[第4實施方式]

下面，說明第4實施方式。在本實施方式中，對于與上述實施方式同樣的構成要素，標注相同的附圖標記并簡化或省略其說明。

圖30是示出本實施方式的處理裝置(曝光裝置ex4)的構成的圖。圖31是示出在圖30的構成中作為照明光學系統il發揮功能的光路的圖。圖32是示出在圖30的構成中作為第1投影光學系統pl1發揮功能的光路的圖。圖33是示出在圖30的構成中作為第2投影光學系統pl2發揮功能的光路的圖。

投影光學系統pl包括：第1投影光學系統pl1，形成光罩圖案m的一部分(照明區域ir)的中間像im；和第2投影光學系統pl2，將第1投影光學系統pl1所形成的中間像投影于襯底p上的投影區域pr。此處，第1投影光學系統pl1和第2投影光學系統pl2分別由offner光學系統那樣的光學系統構成。照明光學系統il經由第1投影光學系統pl1的一部分通過照明光l1對照明區域ir進行照明。

照明光學系統il關于配置從光源到第1光闌部件23的要素(均勻照射光學系統19)，例如能夠與第3實施方式同樣地構成。從光源發出的照明光l1由于通過均勻照射光學系統19而使第1光闌部件23中的光強度分布均勻化。

圖31所示的照明光學系統il包括光分離部50、像調整部件51、凹面鏡52、透鏡組53、凸面鏡54、偏轉部件55及像調整部件56。

通過了第1光闌部件23的照明光l1通過像調整部件51并向光分離部50的反射部57入射。像調整部件51為了調整在與一次光源像共軛的面上形成的二次光源像的像特性，而將像差等也考慮在內而設置。像調整部件51能夠適當省略。

光分離部50的反射部57配置在來自均勻照射光學系統19的照明光l1所入射的位置且通過投影光學系統pl的成像光束l2(參照圖30)不入射的位置。光分離部50的反射部57例如是棱鏡反射鏡，來自均勻照射光學系統19的照明光l1所入射的面是平面狀的反射面。

入射到了反射部57的照明光l1通過在反射部57反射而偏轉，并向凹面鏡52入射。在反射部57反射而向凹面鏡52入射的照明光l1在凹面鏡52反射，并通過透鏡組53向凸面鏡54入射。

凹面鏡52具有例如包含球面的一部分的反射面，其以形成與在均勻照射光學系統19中形成的一次光源像(圖20所示的第1光闌部件23)共軛的光瞳面28的方式使照明光l1匯聚。即，在光瞳面28上形成二次光源像。

對透鏡組53適宜地設定以便對光瞳面28中的二次光源像的像特性進行調整，例如包括場透鏡(fieldlens)。凸面鏡54具有例如包含球面的一分的反射面，并被設定成曲率中心與凹面鏡52一致。此處，將凹面鏡52的中心與凸面鏡54的中心連結起來的軸作為照明光學系統il的光軸ila(第1投影光學系統pl1的光軸pl1a)。凸面鏡54和凹面鏡52被設置成使得在凸面鏡54反射的光(照明光l1、成像光束l2)再次入射到凹面鏡52中。

來自凹面鏡52的照明光l1相對于照明光學系統il的光軸ila在凸面鏡54的-x軸側入射，在凸面鏡54反射，并再次向凹面鏡52入射，在凸面鏡54反射而入射到了凹面鏡52的照明光l1在凹面鏡52反射而向偏轉部件55入射，通過在偏轉部件55反射而偏轉，從而通過像調整部件56而向照明區域ir入射。

偏轉部件55例如是棱鏡反射鏡，來自凹面鏡52的照明光l1所入射的面是平面狀的反射面。像調整部件56與像調整部件51一樣地將像差等考慮在內而適宜地設置。

如圖32所示，第1投影光學系統pl1包括像調整部件56、偏轉部件55、凹面鏡52、透鏡組53、凸面鏡54及像調整部件58。

從照明區域ir出射的成像光束l2通過像調整部件56而向偏轉部件55入射，通過在偏轉部件55反射而被偏轉。在偏轉部件55偏轉了的成像光束l2通過與從圖31所示的凹面鏡52朝向偏轉部件55的照明光l1的光路不同的光路，向凹面鏡52入射。入射到了凹面鏡52中的成像光束l2通過與照明光l1不同的光路，并通過透鏡組53而向凸面鏡54入射。在凸面鏡54中成像光束l2所入射的位置相對于第1投影光學系統pl1的光軸pl1a配置在與照明光l1的入射位置相反的一側(+x軸側)。

在凸面鏡54反射了的成像光束l2通過透鏡組53而向凹面鏡52入射，并在凹面鏡52反射。在凹面鏡52反射了的成像光束l2通過光分離部50的通過部59而向像調整部件58入射。此處，光分離部50的通過部59是不設置反射部57的區域。即，反射部57配置于在凸面鏡54反射后又在凹面鏡52反射了的成像光束l2不入射的位置。這樣，光分離部50被設置成規定照明光l1的通過范圍。

成像光束l2中的從照明區域ir上的各點出射的光束通過以上那樣的光路，由此收斂于與照明區域ir共軛的中間像面42上的大致1點。換言之，在中間像面42形成照明區域ir的像。將像差等考慮在內來適宜地設置像調整部件56及像調整部件58，以便調整中間像im的像特性。像調整部件56及像調整部件58的一方或雙方能夠適當地省略。

如圖33所示，第2投影光學系統pl2包括凹面鏡60、像調整部件58、偏轉部件61、凹面鏡62、透鏡組63、凸面鏡64、偏轉部件65及像調整部件66。

凹面鏡60配置在中間像面42的位置或其附近。以沿著第1投影光學系統pl1所形成的中間像im的形狀的方式形成為朝著成像光束l2的入射側凹入的圓筒面狀。凹面鏡60如在第3實施方式中所說明的那樣，將第2投影光學系統pl2的像面的形狀變換成沿著投影區域pr。

入射到了凹面鏡60的成像光束l2在凹面鏡60反射，并通過像調整部件58向偏轉部件61入射。偏轉部件61例如是棱鏡反射鏡，來自凹面鏡60的成像光束l2所入射的面是平面狀的反射面。偏轉部件61配置于在凹面鏡60反射了的成像光束l2所入射的位置且不遮擋從第1投影光學系統pl1的凹面鏡52(參照圖32)朝向凹面鏡60的成像光束l2的位置。

入射到了偏轉部件61的成像光束l2在偏轉部件61反射而被偏轉，從而向凹面鏡62入射。入射到了凹面鏡62的成像光束l2在凹面鏡62反射而通過透鏡組63向凸面鏡64入射。

凹面鏡62以形成與圖32所示的第1投影光學系統pl1的光瞳面28共軛的光瞳面67的方式使成像光束l2匯聚。凹面鏡62例如被構成為與第1投影光學系統pl1的凹面鏡52光學等價。凹面鏡62具有例如包含球面的一部分的彎曲的反射面。

將像差等考慮在內地合適設置透鏡組63，以便對例如形成在投影區域pr的像的特性進行調整，透鏡組63包括場透鏡等。

凸面鏡64配置在與光瞳面67共軛的位置或其附近。凸面鏡64例如構成為與第1投影光學系統pl1的凸面鏡54光學等價。凸面鏡64具有例如包含球面的一部分的彎曲的反射面，并且該反射面的曲率中心被設定在與凹面鏡62的曲率中心大致相同的位置。

在凸面鏡64反射了的成像光束l2通過透鏡組63而再次入射到凹面鏡62，在凹面鏡62反射而向偏轉部件65入射。入射到了偏轉部件65的成像光束l2通過在偏轉部件65反射而被偏轉，通過像調整部件66而向投影區域pr入射。

如以上所述，第2投影光學系統pl2將形成在中間像面42上的照明區域ir的中間像im形成于第2投影光學系統pl2的像面上，第2投影光學系統pl2的像面被設定在旋轉滾筒dp所支承的襯底p上的投影區域pr的位置或其附近，照明區域ir的像被投影曝光于襯底p上的投影區域pr。

在以上的本實施方式的處理裝置u3(曝光裝置ex4)中，由于以使得向投影光學系統pl入射的成像光束l2的主光線接近平行關系的方式構成照明光學系統il，所以，投影光學系統pl并不復雜，而且能夠以高精度投影曝光出彎曲的光罩圖案m的像。因此，處理裝置u3能夠通過一邊使光罩圖案m旋轉一邊執行曝光處理來對襯底p高效且高精度地進行曝光。

此外，處理裝置u3將彎曲的光罩圖案m的像投影于彎曲的襯底p上。此外，在處理裝置u3中，由于凹面鏡18將第2投影光學系統pl2的像面變換成沿著投影區域pr，所以處理裝置u3能夠高精度地進行曝光。此外，通過設置修正部以使得例如成像光束l2接近焦闌狀態，處理裝置u3能夠高精度地進行曝光。該修正部例如能夠利用凹面鏡60、像調整部件58及偏轉部件61的至少1個而構成。

此外，在處理裝置u3中，由于將光分離部10配置在第1投影光學系統pl1的光瞳面28處，所以能夠使照明光l1的光路與成像光束l2的光路分離。因此，與例如采用偏振分光器等來使光路分離的構成相比，處理裝置u3能夠降低光量損失以及雜散光的產生。

另外，本發明的技術范圍不限于上述的各實施方式。例如，存在將在上述各實施方式中說明的要素的1個以上省略的情況。此外，在上述的各實施方式中說明的要素可以適當地組合。

另外，在上述的各實施方式中，襯底p上的投影區域pr彎曲成圓筒面狀，但投影區域pr也可以為平面。

即，在襯底p是實質上不變形的剛性襯底的情況，或者即使是撓性的片狀襯底但能夠將包含投影區域pr的一定的范圍保持平坦(平面)的情況下，通過各實施方式的曝光裝置能夠對這些平坦(平面狀)的襯底p同樣地進行曝光。

例如，襯底p可以是實質上不變形的剛性襯底等，曝光裝置可以對該襯底p進行曝光。此外，可以以襯底p上的投影區域pr成為平面狀的方式搬運襯底p，曝光裝置對這樣的襯底p進行曝光。

另外，在上述的各實施方式中，對照明光學系統的數量是1個、投影光學系統的數量是1個的單透鏡方式的曝光裝置的例子進行了說明，但曝光裝置可以是在滾筒光罩dm和旋轉滾筒dp的旋轉中心軸ax2、ax1所延伸的方向上配置多個由多個照明光學系統和投影光學系統形成的組的構成，即為所謂的多透鏡方式的曝光裝置。

另外，在第1實施方式及第3實施方式中，利用光分離部10的反射部16來規定照明光l1的通過范圍，但也可以通過相對于反射部16另外設置的遮光部來規定通過范圍。該遮光部通過例如吸收向通過部15的外側入射的光，來將該光遮擋成不通過光分離部10。此外，通過部15也可以是例如被配置成允許照明光l1通過的空隙(開口)。

[器件制造方法]

下面，說明上述的實施方式的器件制造方法。圖34是示出上述的實施方式的器件制造方法的流程圖。該流程圖中的一部分工序在先前的圖1和圖16所示的器件制造系統sys，sys2(柔性顯示器制造生產線)中實施。但是，為了實施圖34的流程圖的所有工序，還需要準備多個制造處理裝置。

在圖34所示的器件制造方法中，首先進行例如有機el顯示面板等器件的功能、性能設計(步驟201)。接著，基于器件的設計來制作光罩圖案m(步驟202)。此外，通過購買或制造等準備作為器件的基材的透明薄膜或片材、或是極薄的金屬箔等的襯底(步驟203)。

接著，將準備好的襯底投入到卷筒式、貼片式的制造生產線，在該襯底上形成構成器件的電極和布線、絕緣膜、半導體膜等的tft底板(backplane)層、作為像素部的有機el發光層(步驟204)。在步驟204中，典型地包括在襯底上的膜上形成抗蝕圖案的工序、和以該抗蝕圖案為光罩對上述膜進行蝕刻的工序。在抗蝕圖案的形成中，實施將抗蝕膜均勻地形成在襯底表面的工序、根據上述的各實施方式通過經由光罩圖案m而被圖案化了的曝光用光對襯底的抗蝕膜進行曝光的工序、通過該曝光使形成有光罩圖案的潛像的抗蝕膜顯像的工序。

作為用于節省資源的、不采用以往的抗蝕處理的附加(additive)的處理的典型例子，在并用了印刷技術等的柔性器件制造方法的情況下，實施下述工序，即：在柔性的襯底表面上通過涂布式形成功能性感光層(功能性感應層、感光性硅烷偶聯材料等)的工序；使用在上述的各實施方式中示出的曝光裝置，將經由滾筒光罩dm而被圖案化的曝光用光照射于柔性襯底上的功能性感光層(功能性感應層)，在功能性感光層上根據圖案形狀而形成親水化的部分和疏水化的部分的工序；在功能性感光層的親水性高的部分涂布電鍍基底液等，通過無電解電鍍析出形成金屬性的圖案的工序，即實施所謂的120℃以下的低溫濕式處理等。

接著，根據所要制造的器件，例如實施將襯底切片或切割、與在其他工序中制造的其他襯底、例如具有密封功能的片狀彩色濾光片或薄玻璃襯底等貼合的工序，從而組裝器件(顯示面板)(步驟205)。接著，對器件進行檢查等后處理(步驟206)。如以上這樣能夠制造出器件。上述的實施方式中的器件制造方法包括：通過處理裝置(襯底處理裝置)一邊使滾筒光罩(光罩保持部件)旋轉一邊將感應性襯底沿規定方向搬運，在感應性襯底上連續地曝光光罩圖案的工序；和利用被曝光的感應性襯底的感應層的變化實施后續的處理的工序。

附圖標記的說明

10···光分離部，12···圓筒面，15···通過部，16···反射部，18···凹面鏡，19···均勻照射光學系統，23···第1光闌部件，25···柱面透鏡，26···第2光闌部件，28···光瞳面，40···共軛面，41···延長線，42···中間像面，50···光分離部，57···反射部，60···凹面鏡，il···照明光學系統，ir···照明區域，im···中間像，l0···光源像，l1···照明光，l2···成像光束，l2a···主光線，m···光罩圖案，p···襯底，pl···投影光學系統，pr···投影區域，pl1···第1投影光學系統，pl2···第2投影光學系統，u3···處理裝置。