JP6013212B2 - Pattern forming device - Google Patents

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Description

この発明は、ブランケットに担持されたパターン形成材料を版によりパターニングしたり、形成されたパターンを基板に転写することでパターンを形成するパターン形成装置に関するものである。   The present invention relates to a pattern forming apparatus that forms a pattern by patterning a pattern forming material carried on a blanket with a plate or transferring the formed pattern onto a substrate.

ガラス基板や半導体基板などの基板にパターンを形成する技術として、パターンを担持するブランケットを基板に密着させてパターンを基板に転写するものがある。また、ブランケットにパターンを担持させる技術として、パターン形成材料によりブランケット表面に形成された一様な膜に版(ネガ版)を押し当て、該膜のうち不要な部分を版に付着させて除去することで、パターンとなる部分のみをブランケット上に残留させてパターン形成(パターニング)するものがある。   As a technique for forming a pattern on a substrate such as a glass substrate or a semiconductor substrate, there is a technique in which a pattern is transferred to a substrate by bringing a blanket carrying the pattern into contact with the substrate. Further, as a technique for supporting a pattern on the blanket, a plate (negative plate) is pressed against a uniform film formed on the blanket surface by a pattern forming material, and unnecessary portions of the film are adhered to the plate and removed. Thus, there is a pattern forming (patterning) by leaving only a portion to be a pattern on the blanket.

このような技術の1つとして、例えば特許文献1に記載されたような印刷技術を応用したものがある。例えば特許文献2に記載の技術では、一方向に張力を付与してフレームに張架した版を、基板に対して傾けた状態で基板の上方に配置し、プレスローラにより版をその一方端部から順に基板に押し付けてゆき、その後に版を剥離することで、版上のパターンを基板に転写する。   As one of such techniques, for example, there is one applying a printing technique as described in Patent Document 1. For example, in the technique described in Patent Document 2, a plate that is tensioned in one direction and stretched on a frame is disposed above the substrate in a state of being inclined with respect to the substrate, and the press roller is used to fix the plate to one end thereof. The pattern on the plate is transferred to the substrate by sequentially pressing the substrate on the substrate and then peeling the plate.

特開平07−125179号公報JP 07-125179 A 特開2002−036499号公報JP 2002-036499 A

上記従来技術のように基板の上部に配置したパターン担持体をその上方から押圧する構成では、パターン担持体の上面を開放した状態で保持しなければならないため、その撓みが避けられない。撓みによる基板との意図せぬ接触を回避するためには、パターン担持体を基板から離して配置したり、上記従来技術のように版を傾けて保持するなどの対応が考えられるが、このようにするとパターン担持体と基板とを近接させることができず、基板に形成されるパターンの位置精度が十分でない。   In the configuration in which the pattern carrier disposed on the upper part of the substrate is pressed from above as in the above prior art, since the upper surface of the pattern carrier must be held open, the bending is inevitable. In order to avoid unintentional contact with the substrate due to bending, it is conceivable to arrange the pattern carrier away from the substrate, or to hold the plate tilted as in the prior art described above. In this case, the pattern carrier and the substrate cannot be brought close to each other, and the position accuracy of the pattern formed on the substrate is not sufficient.

このため、下方からローラ押圧することが望まれるが、そのための技術が十分に確立されるには至っていない。特に、ローラによる局所的な押圧を行いつつその押圧位置を移動させる場合、ローラから押圧力を受ける部材には偏荷重がかかることが予想される。このような偏荷重によって押圧力が不均一になると良好なパターン形成を行うことが難しくなるが、このような課題およびこれを解決するための具体的な装置構成については、これまで提案されていない。   For this reason, it is desired to press the roller from below, but the technology for that purpose has not been sufficiently established. In particular, when the pressing position is moved while performing local pressing by the roller, it is expected that an offset load is applied to the member that receives the pressing force from the roller. When the pressing force becomes non-uniform due to such an uneven load, it becomes difficult to form a good pattern. However, there has been no proposal for such a problem and a specific apparatus configuration for solving the problem. .

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、版または基板をブランケットに当接させてパターン形成を行うパターン形成装置において、意図しない接触を回避しつつ版または基板とブランケットとの間を一定の押圧力で押圧して、良好なパターン形成を行うことのできる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a pattern forming apparatus for forming a pattern by bringing a plate or a substrate into contact with a blanket, a constant space between the plate or the substrate and the blanket is avoided while avoiding unintended contact. An object of the present invention is to provide a technique capable of forming a favorable pattern by pressing with a pressing force.

この発明の一の態様は、パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物と、前記パターン形成材料を一方面に担持するブランケットとを当接させてパターン形成を行うパターン形成装置であって、上記目的を達成するため、前記一方面を上向きにして前記ブランケットを水平姿勢に保持する第1保持手段と、前記処理対象物の平面サイズ以上の平面サイズを有する保持平面を有し、該保持平面に前記処理対象物の一方面を当接させて保持する第2保持手段と、前記第2保持手段を跨ぐように水平方向に延設され、前記保持平面を前記第1保持手段に保持される前記ブランケットの前記一方面と対向させて前記第2保持手段を支持する梁部材と、前記梁部材のうち前記第2保持手段を挟む両側位置でそれぞれ前記梁部材を昇降可能に支持する1対の支持部材と、前記ブランケットの前記一方面とは反対の他方面側から、前記梁部材の延設方向に直交する方向において一様な押圧力で前記ブランケットを部分的に前記第2保持手段側へ押圧して前記第1保持手段に保持された前記処理対象物に当接させ、しかも、前記ブランケットの押圧位置を前記梁部材の前記延設方向と平行に移動させる押圧手段とを備えている。   According to one aspect of the present invention, a plate for patterning a pattern forming material or a substrate onto which a pattern is transferred is used as a processing target, and the processing target and a blanket that supports the pattern forming material on one surface are provided. A pattern forming apparatus that forms a pattern by abutting, in order to achieve the above object, a first holding means for holding the blanket in a horizontal posture with the one surface facing upward, and a planar size of the processing object A holding plane having the above-mentioned plane size, a second holding means for holding the one surface of the processing object in contact with the holding plane, and a horizontal extension extending across the second holding means A beam member that supports the second holding means with the holding plane opposed to the one surface of the blanket held by the first holding means, and the second of the beam members A pair of support members that respectively support the beam member so as to be movable up and down at both side positions sandwiching the holding means, and a direction orthogonal to the extending direction of the beam member from the other surface side opposite to the one surface of the blanket The blanket is partially pressed to the second holding means side with a uniform pressing force to contact the processing object held by the first holding means, and the pressing position of the blanket is Pressing means for moving the beam member in parallel with the extending direction of the beam member.

このように構成された発明では、水平姿勢に保持されたブランケットの上方に第2保持手段が対向配置される。そして、第2保持手段に保持された処理対象物としての版または基板に対してブランケットが部分的に押し付けられる。このような部分的な押圧では、押圧力を受け止める第2保持手段に偏荷重がかかる。これにより第2保持手段の姿勢が変化すると、処理対象物とブランケットとの間に作用する押圧力が変動してしまう。また対向配置された処理対象物とブランケットとのギャップが変動し、甚だしい場合にはこれらが意図しない接触を起こすことがある。   In the invention configured as described above, the second holding means is arranged to face the blanket held in the horizontal posture. Then, the blanket is partially pressed against the plate or the substrate as the processing object held by the second holding means. In such partial pressing, an offset load is applied to the second holding means that receives the pressing force. As a result, when the posture of the second holding means changes, the pressing force acting between the processing object and the blanket changes. In addition, the gap between the processing object and the blanket that are arranged opposite to each other fluctuates, and in severe cases, these may cause unintended contact.

両端を支持された梁部材に第2保持手段が取り付けられた構成においては、梁部材の延設方向を軸とする回転を生じさせるような偏荷重がかかるとき、部材に捩れが生じて第2保持手段を変位させてしまう可能性がある。特に梁部材が移動可能となった構成では、可動部分を有することによって第2保持手段の変位が起きやすい。   In the configuration in which the second holding means is attached to the beam member supported at both ends, when an unbalanced load that causes rotation about the extending direction of the beam member is applied, the member is twisted and second There is a possibility that the holding means is displaced. In particular, in the configuration in which the beam member is movable, the second holding means is easily displaced by having the movable portion.

そこで、この発明では、梁部材の延設方向に直交する方向においては一様な押圧力でブランケットを押圧しつつ、その押圧位置を梁の延設方向に沿って移動させる。こうすることで、偏荷重による捩れは梁部材の延設方向に直交する軸周りに限定され、第2保持部材の変位は最小限に抑えられる。そして、梁部材の両側を支持することで、偏荷重への耐力を高めつつ梁部材を昇降させる機能を付与することが可能となる。そのため、この発明では、版または基板とブランケットとの意図しない接触を回避しつつこれらを一定の押圧力で押圧して、良好なパターン形成を行うことができる。   Therefore, in the present invention, the pressing position is moved along the extending direction of the beam while pressing the blanket with a uniform pressing force in a direction orthogonal to the extending direction of the beam member. By doing so, the torsion due to the uneven load is limited around the axis orthogonal to the extending direction of the beam member, and the displacement of the second holding member is minimized. Then, by supporting both sides of the beam member, it is possible to provide a function of raising and lowering the beam member while increasing the proof strength against the uneven load. Therefore, in the present invention, it is possible to form a good pattern by pressing these with a constant pressing force while avoiding unintended contact between the plate or the substrate and the blanket.

ここで押圧手段としては、例えば、ブランケットのうち梁部材の延設方向に直交する方向における長さが該方向における処理対象物の長さよりも長い領域に対して一様な押圧力を与えるように構成されてもよい。このようにすると、延設方向に直交する方向における処理対象物への押圧力のムラが生じなくなり、また押圧手段が延設方向に沿って1回移動するだけで処理対象物の全体に押圧力を与えることができる。   Here, as the pressing means, for example, a uniform pressing force is applied to a region of the blanket in which the length in the direction orthogonal to the extending direction of the beam member is longer than the length of the object to be processed in the direction. It may be configured. In this way, unevenness of the pressing force on the processing object in the direction orthogonal to the extending direction does not occur, and the pressing force is applied to the entire processing object only by moving the pressing means once along the extending direction. Can be given.

また例えば、押圧手段は、ブランケットの他方面のうち延設方向に直交する方向を長手方向とする押圧領域においてブランケットに当接してブランケットを押圧する押圧部材と、押圧部材を支持してブランケットに当接させつつ延設方向に移動する移動部とを有する構成であってもよい。この場合において、押圧部材は、例えば移動部により回転自在に支持されて延設方向と直交する方向を回転軸とするローラであってもよい。このような構成では、押圧部材を延設方向に移動させる動作のみで、処理対象物とブランケットとの間を全面にわたり均一に押圧することができる。   Further, for example, the pressing means includes a pressing member that contacts the blanket and presses the blanket in a pressing region having a direction perpendicular to the extending direction of the other surface of the blanket as a longitudinal direction; The structure which has a moving part which moves to an extending direction, making it contact may be sufficient. In this case, the pressing member may be, for example, a roller that is rotatably supported by the moving unit and has a rotation axis in a direction orthogonal to the extending direction. In such a configuration, only the operation of moving the pressing member in the extending direction can uniformly press between the processing object and the blanket over the entire surface.

また例えば、梁部材が、延設方向を水平に保ちつつ鉛直方向に移動するように構成されてもよい。こうすることで、梁部材の鉛直方向への移動によって第2保持部材の保持平面がブランケットに対して平行を保ったまま移動するので、両者を接触させることなく両者間の微小なギャップ調整を行うことができる。   Further, for example, the beam member may be configured to move in the vertical direction while keeping the extending direction horizontal. By doing so, the movement of the beam member in the vertical direction causes the holding plane of the second holding member to move while keeping parallel to the blanket, so that a minute gap adjustment between the two is performed without bringing them into contact with each other. be able to.

また例えば、1対の支持部材がそれぞれ共通のベース部に固定されており、押圧手段が、ベース部に対して延設方向に移動可能に支持されていてもよい。このような構成では、ベース部を介して支持部材と押圧手段、延いては第2保持手段と押圧手段との相対位置が規定され、押圧手段がブランケットを第2保持手段側へ押圧する際の押圧力の制御が容易となる。   Further, for example, the pair of support members may be fixed to the common base portion, and the pressing means may be supported so as to be movable in the extending direction with respect to the base portion. In such a configuration, the relative position between the support member and the pressing means, and hence the second holding means and the pressing means, is defined via the base portion, and the pressing means presses the blanket toward the second holding means. The pressing force can be easily controlled.

この発明によれば、押圧手段の押圧による偏荷重に起因する捩れは梁部材の延設方向に直交する軸周りに限定されており、第2保持部材の変位は最小限に抑えられるので、版または基板とブランケットとの意図しない接触を回避しつつこれらを一定の押圧力で押圧して、良好なパターン形成を行うことができる。   According to the present invention, the torsion caused by the unbalanced load due to the pressing of the pressing means is limited around the axis orthogonal to the extending direction of the beam member, and the displacement of the second holding member can be suppressed to the minimum. Alternatively, a good pattern can be formed by pressing them with a constant pressing force while avoiding unintended contact between the substrate and the blanket.

この発明にかかるパターン形成装置の一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view showing one embodiment of a pattern formation device concerning this invention. このパターン形成装置の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of this pattern formation apparatus. 下ステージブロックの構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a lower stage block. 昇降ハンドユニットの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a raising / lowering hand unit. 転写ローラユニットの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a transfer roller unit. 上ステージアセンブリの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of an upper stage assembly. パターン形成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a pattern formation process. 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第1の図である。It is a 1st figure which shows typically the positional relationship of each part of an apparatus in each step of a process. 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows typically the positional relationship of each part of an apparatus in each step of a process. 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第3の図である。It is a 3rd figure which shows typically the positional relationship of each part of an apparatus in each step of a process. 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第4の図である。It is a 4th figure which shows typically the positional relationship of each part of an apparatus in each step of a process. 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第5の図である。It is a 5th figure which shows typically the positional relationship of each part of an apparatus in each step of a process. 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第6の図である。It is a 6th figure which shows typically the positional relationship of each part of an apparatus in each step of processing. 版または基板とブランケットとの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a plate | board or a board | substrate, and a blanket. 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第7の図である。It is a 7th figure which shows typically the positional relationship of each part of an apparatus in each step of a process. 梁部材の延設方向とローラ移動方向との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the extending direction of a beam member, and a roller moving direction.

図1はこの発明にかかるパターン形成装置の一実施形態を示す斜視図である。また、図2はこのパターン形成装置の制御系を示すブロック図である。なお、図1では、装置の内部構成を示すために外部カバーを除いた状態を示している。各図における方向を統一的に示すために、図1右下に示すようにXYZ直交座標軸を設定する。ここでXY平面が水平面、Z軸が鉛直軸を表す。より詳しくは、(+Z)方向が鉛直上向き方向を表している。装置から見たときの正面方向は(−Y)方向であり、物品の搬入出を含む外部からの装置へのアクセスはY軸方向に沿ってなされる。   FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a pattern forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the pattern forming apparatus. FIG. 1 shows a state in which the external cover is removed to show the internal configuration of the apparatus. In order to uniformly indicate the direction in each figure, XYZ orthogonal coordinate axes are set as shown in the lower right of FIG. Here, the XY plane represents a horizontal plane and the Z axis represents a vertical axis. More specifically, the (+ Z) direction represents a vertically upward direction. The front direction when viewed from the apparatus is the (−Y) direction, and access to the apparatus from the outside, including loading and unloading of articles, is made along the Y-axis direction.

このパターン形成装置1は、メインフレーム2に上ステージブロック4および下ステージブロック6が取り付けられた構造を有している。図1では、各ブロックの区別を明示するために、上ステージブロック4には粗いピッチのドットを、また下ステージブロック6にはより細かいピッチのドットを付している。パターン形成装置1は上記以外に、予め記憶された処理プログラムに従い装置各部を制御して所定の動作を実行する制御ユニット8(図2)を有している。上ステージブロック4および下ステージブロック6の詳細な構成については後に説明することとし、まず装置1の全体構成を説明する。   The pattern forming apparatus 1 has a structure in which an upper stage block 4 and a lower stage block 6 are attached to a main frame 2. In FIG. 1, in order to clearly show the distinction between the blocks, the upper stage block 4 is provided with dots having a coarse pitch, and the lower stage block 6 is provided with dots having a finer pitch. In addition to the above, the pattern forming apparatus 1 has a control unit 8 (FIG. 2) that controls each part of the apparatus according to a processing program stored in advance and executes a predetermined operation. Detailed configurations of the upper stage block 4 and the lower stage block 6 will be described later. First, the overall configuration of the apparatus 1 will be described.

パターン形成装置1は、下ステージブロック6により保持されたブランケットBLと、上ステージブロック4により保持された版PPまたは基板SBとを互いに当接させることでパターン形成を行う装置である。この装置1によるパターン形成プロセスは、より具体的には以下の通りである。まず、パターン形成材料が一様に塗布されたブランケットBLに対して、形成すべきパターンに対応して作成された版PPを当接させることにより、ブランケットBLに担持された塗布層をパターニングする(パターニング処理)。そして、こうしてパターニングされたブランケットBLと基板SBとを当接させることで、ブランケットBLに担持されたパターンを基板SBに転写する(転写処理)。これにより、基板SBに所望のパターンが形成される。   The pattern forming apparatus 1 is an apparatus that forms a pattern by bringing the blanket BL held by the lower stage block 6 and the plate PP or the substrate SB held by the upper stage block 4 into contact with each other. More specifically, the pattern forming process by the apparatus 1 is as follows. First, the coated layer carried on the blanket BL is patterned by bringing a plate PP created corresponding to the pattern to be formed into contact with the blanket BL on which the pattern forming material is uniformly applied (see FIG. Patterning process). Then, by bringing the blanket BL thus patterned and the substrate SB into contact, the pattern carried on the blanket BL is transferred to the substrate SB (transfer process). As a result, a desired pattern is formed on the substrate SB.

このように、このパターン形成装置1は基板SBに所定のパターンを形成するパターン形成プロセスにおけるパターニング処理および転写処理の両方に使用することが可能であるが、これらの処理の一方のみを受け持つ態様で用いられてもよい。   As described above, the pattern forming apparatus 1 can be used for both the patterning process and the transfer process in the pattern forming process for forming a predetermined pattern on the substrate SB. However, the pattern forming apparatus 1 is responsible for only one of these processes. May be used.

パターン形成装置1の下ステージブロック6は、メインフレーム2のベースフレーム21により支持されている。一方、上ステージブロック4は、下ステージブロック6をX方向から挟むようにベースフレーム21から立設されY方向に延びる1対の上ステージ支持フレーム22,23に取り付けられている。   The lower stage block 6 of the pattern forming apparatus 1 is supported by the base frame 21 of the main frame 2. On the other hand, the upper stage block 4 is attached to a pair of upper stage support frames 22 and 23 that are erected from the base frame 21 and extend in the Y direction so as to sandwich the lower stage block 6 from the X direction.

また、メインフレーム2には、装置に搬入される基板SBとブランケットBLとの位置検出を行うためのプリアライメントカメラが取り付けられている。具体的には、Y軸方向に沿って装置に搬入される基板SBのエッジを異なる3か所で検出するための3基の基板用プリアライメントカメラ241,242,243が、上ステージ支持フレーム22,23から立設されたブームにそれぞれ取り付けられている。同様に、Y軸方向に沿って装置に搬入されるブランケットBLのエッジを異なる3か所で検出するための3基のブランケット用プリアライメントカメラ244,245,246が上ステージ支持フレーム22,23から立設されたブームにそれぞれ取り付けられている。なお図1では、上ステージブロック4の背後に位置する1基のブランケット用プリアライメントカメラ246が現れていない。また、図2では基板用プリアライメントカメラを「基板用PAカメラ」と、ブランケット用プリアライメントカメラを「ブランケット用PAカメラ」と、それぞれ略記している。   Further, a pre-alignment camera for detecting the positions of the substrate SB and the blanket BL carried into the apparatus is attached to the main frame 2. More specifically, three substrate pre-alignment cameras 241, 242, and 243 for detecting the edge of the substrate SB carried into the apparatus along the Y-axis direction at three different positions are provided on the upper stage support frame 22. , 23 are respectively attached to booms erected. Similarly, three blanket pre-alignment cameras 244, 245 and 246 for detecting the edge of the blanket BL carried into the apparatus along the Y-axis direction at three different positions are provided from the upper stage support frames 22 and 23. Each is attached to a standing boom. In FIG. 1, one blanket pre-alignment camera 246 located behind the upper stage block 4 does not appear. In FIG. 2, the substrate pre-alignment camera is abbreviated as “substrate PA camera”, and the blanket pre-alignment camera is abbreviated as “blanket PA camera”.

図3は下ステージブロックの構造を示す斜視図である。下ステージブロック6では、中央部が開口するプレート状のアライメントステージ601の四隅にそれぞれ支柱602が鉛直方向(Z方向)に立設されており、これらの支柱602により、ステージ支持プレート603が支持されている。図示を省略しているが、アライメントステージ601の下部には、鉛直方向Zに延びる回転軸を回転中心とする回転方向(以下、「θ方向」と称する)、X方向およびY方向の3自由度を有する例えばクロスローラベアリング等のアライメントステージ支持機構605(図2)が設けられており、該アライメントステージ支持機構605を介してアライメントステージ601はベースフレーム21に取り付けられている。したがって、アライメントステージ支持機構605の作動によって、アライメントステージ601はベースフレーム21に対してX方向、Y方向およびθ方向に所定の範囲で移動可能である。   FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the lower stage block. In the lower stage block 6, pillars 602 are erected in the vertical direction (Z direction) at the four corners of a plate-shaped alignment stage 601 with an opening at the center, and the stage support plate 603 is supported by these pillars 602. ing. Although not shown, at the lower part of the alignment stage 601, there are three degrees of freedom in the rotational direction (hereinafter referred to as “θ direction”), the X direction and the Y direction with the rotational axis extending in the vertical direction Z as the rotational center. An alignment stage support mechanism 605 (FIG. 2) such as a cross roller bearing is provided, and the alignment stage 601 is attached to the base frame 21 via the alignment stage support mechanism 605. Therefore, the alignment stage 601 can move in a predetermined range in the X direction, the Y direction, and the θ direction with respect to the base frame 21 by the operation of the alignment stage support mechanism 605.

ステージ支持プレート603の上部に、上面が略水平面と一致する平面となり中央部に開口窓611が形成された環状矩形の下ステージ61が配置されている。下ステージ61の上面にブランケットBLが載置され、下ステージ61がこれを保持する。   An annular rectangular lower stage 61 having an upper surface substantially coincident with a horizontal plane and having an opening window 611 formed at the center is disposed above the stage support plate 603. A blanket BL is placed on the upper surface of the lower stage 61, and the lower stage 61 holds it.

開口窓611の開口サイズについては、ブランケットBLの表面領域のうち、パターン形成領域として有効に機能する中央部の有効領域(図示せず)の平面サイズよりは大きいことが必要である。つまり、ブランケットBLが下ステージ61に載置されたとき、ブランケットBL下面のうち有効領域に対応する領域の全体が開口窓611に臨み、有効領域の下方が完全に開放された状態である必要がある。またパターン形成材料による塗布層は、少なくとも有効領域の全体を覆うように形成される。   The opening size of the opening window 611 needs to be larger than the planar size of the effective area (not shown) in the central portion that effectively functions as the pattern formation area in the surface area of the blanket BL. That is, when the blanket BL is placed on the lower stage 61, the entire area corresponding to the effective area on the lower surface of the blanket BL faces the opening window 611, and the lower part of the effective area needs to be completely open. is there. The coating layer made of the pattern forming material is formed so as to cover at least the entire effective area.

下ステージ61の上面61aには、開口窓611の周縁各辺にそれぞれ沿うように複数の溝612が設けられており、各溝612は図示しない制御バルブを介して制御ユニット8の負圧供給部804に接続されている。各溝612は、ブランケットBLの平面サイズよりも小さい平面サイズの領域内に配置されている。そして、図において一点鎖線で示すように、ブランケットBLは、これらの溝612を全て覆うようにして下ステージ61に載置される。またこれを可能とするために、下ステージ上面61aにブランケットBLの位置規制用のストッパ部材613が適宜配置される。   On the upper surface 61a of the lower stage 61, a plurality of grooves 612 are provided along the peripheral edges of the opening window 611. Each groove 612 is connected to a negative pressure supply section of the control unit 8 via a control valve (not shown). 804 is connected. Each groove 612 is disposed in a region having a planar size smaller than the planar size of the blanket BL. Then, as indicated by the alternate long and short dash line in the figure, the blanket BL is placed on the lower stage 61 so as to cover all the grooves 612. In order to enable this, a stopper member 613 for restricting the position of the blanket BL is appropriately disposed on the lower stage upper surface 61a.

各溝612に負圧が供給されることにより各溝612は真空吸着溝として機能し、こうしてブランケットBLの周縁部の四辺が下ステージ61の上面61aに吸着保持される。真空吸着溝を互いに独立した複数の溝612で構成することにより、何らかの原因で一部の溝において真空破壊が生じても他の溝によるブランケットBLの吸着が維持されるので、ブランケットBLを確実に保持することができる。また、単独の溝を設けた場合よりも強い吸着力でブランケットBLを吸着することができる。   By supplying negative pressure to each groove 612, each groove 612 functions as a vacuum suction groove, and thus the four sides of the peripheral portion of the blanket BL are sucked and held on the upper surface 61a of the lower stage 61. By configuring the vacuum suction groove with a plurality of independent grooves 612, even if a vacuum break occurs in some of the grooves for some reason, the suction of the blanket BL by other grooves is maintained, so that the blanket BL can be securely attached. Can be held. Further, the blanket BL can be adsorbed with a stronger adsorbing force than when a single groove is provided.

下ステージ61の開口窓611の下方には、ブランケットBLをZ軸方向に上下動させるための昇降ハンドユニット62,63と、ブランケットBLに下方から当接して押し上げる転写ローラユニット64とが設けられている。   Below the opening window 611 of the lower stage 61, there are provided lifting hand units 62 and 63 for moving the blanket BL up and down in the Z-axis direction, and a transfer roller unit 64 that abuts and pushes up the blanket BL from below. Yes.

図4は昇降ハンドユニットの構造を示す図である。2つの昇降ハンドユニット62,63の構造は同一であるので、ここでは一方の昇降ハンドユニット62の構造について説明する。昇降ハンドユニット62は、ベースフレーム21からZ方向に立設された2本の支柱621,622を有しており、これらの支柱621,622に対してプレート状のスライドベース623が上下動可能に取り付けられている。より具体的には、2本の支柱621,622にはそれぞれ鉛直方向(Z方向)に延びるガイドレール6211,6221が取り付けられており、スライドベース623の背面、つまり(+Y)側主面に取り付けられた図示しないスライダがガイドレール6211,6221に摺動自在に取り付けられる。そして、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備える昇降機構624が、制御ユニット8からの制御指令に応じてスライドベース623を上下動させる。   FIG. 4 is a diagram showing the structure of the lifting hand unit. Since the structures of the two lifting hand units 62 and 63 are the same, the structure of one lifting hand unit 62 will be described here. The elevating hand unit 62 has two support columns 621 and 622 erected in the Z direction from the base frame 21, and a plate-like slide base 623 can move up and down with respect to these support columns 621 and 622. It is attached. More specifically, guide rails 6211 and 6221 extending in the vertical direction (Z direction) are attached to the two support columns 621 and 622, respectively, and attached to the rear surface of the slide base 623, that is, the (+ Y) side main surface. The slider (not shown) is slidably attached to the guide rails 6211 and 6221. Then, for example, an elevating mechanism 624 including an appropriate drive mechanism such as a motor and a ball screw mechanism moves the slide base 623 up and down in accordance with a control command from the control unit 8.

スライドベース623には複数(この例では4本)のハンド625が上下動自在に取り付けられている。各ハンド625の構造は、配設位置に応じてベース部分の形状が異なる点を除いて基本的に同一である。各ハンド625は、スライドベース623の正面、つまり(−Y)側主面に鉛直方向(Z方向)に沿って取り付けられたガイドレール626に対して摺動自在に係合されたスライダ627に固定されている。スライダ627はスライドベース623の背面に取り付けられた例えばロッドレスシリンダなどの適宜の駆動機構を備える昇降機構628に連結されており、該昇降機構628の作動によりスライドベース623に対して上下方向に移動する。各ハンド625にはそれぞれ独立の昇降機構628が設けられており、各ハンド625を個別に上下動させることができる。   A plurality (four in this example) of hands 625 are attached to the slide base 623 so as to be movable up and down. The structure of each hand 625 is basically the same except that the shape of the base portion differs depending on the arrangement position. Each hand 625 is fixed to a slider 627 that is slidably engaged with a guide rail 626 that is attached to the front surface of the slide base 623, that is, the (−Y) side main surface along the vertical direction (Z direction). Has been. The slider 627 is connected to an elevating mechanism 628 having an appropriate drive mechanism such as a rodless cylinder attached to the back surface of the slide base 623, and moves up and down with respect to the slide base 623 by the operation of the elevating mechanism 628. To do. Each hand 625 is provided with an independent lifting mechanism 628, and each hand 625 can be moved up and down individually.

つまり、昇降ハンドユニット62では、昇降機構624がスライドベース623を上下動させることで各ハンド625を一体的に昇降させることができるとともに、各昇降機構628が独立して作動することで各ハンド625を個別に昇降させることが可能となっている。   That is, in the elevating hand unit 62, the elevating mechanism 624 moves the slide base 623 up and down to integrally move the hands 625 up and down, and the elevating mechanisms 628 operate independently to allow the hands 625 to move up and down. Can be raised and lowered individually.

ハンド625の上面625aはY方向を長手方向とする細長い平面状に仕上げられており、該上面625aをブランケットBLの下面に当接させてブランケットBLを支持することができる。また上面625aには、図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット8に設けられた負圧供給部804と連通する吸着孔625bが設けられている。これにより、吸着孔625bには必要に応じて負圧供給部804からの負圧が供給されて、ハンド625の上面625aにブランケットBLを吸着保持することができる。そのため、ハンド625でブランケットBLを支持する際の滑りを防止することができる。   The upper surface 625a of the hand 625 is finished in an elongated flat surface with the Y direction as the longitudinal direction, and the upper surface 625a can be brought into contact with the lower surface of the blanket BL to support the blanket BL. The upper surface 625a is provided with an adsorption hole 625b that communicates with a negative pressure supply unit 804 provided in the control unit 8 via a pipe and a control valve (not shown). Thereby, negative pressure from the negative pressure supply unit 804 is supplied to the suction hole 625b as necessary, and the blanket BL can be sucked and held on the upper surface 625a of the hand 625. Therefore, it is possible to prevent slipping when the hand 625 supports the blanket BL.

また、吸着孔625bに対しては、図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット8のガス供給部806から適宜の気体、例えば乾燥空気や不活性ガスなどが必要に応じて供給される。すなわち、制御ユニット8により制御される各制御バルブの開閉によって、吸着孔625bには、負圧供給部804からの負圧およびガス供給部806からの気体が選択的に供給される。   In addition, an appropriate gas, for example, dry air or inert gas, is supplied to the adsorption hole 625b from a gas supply unit 806 of the control unit 8 through a pipe and a control valve (not shown) as necessary. That is, the negative pressure from the negative pressure supply unit 804 and the gas from the gas supply unit 806 are selectively supplied to the suction hole 625 b by opening and closing each control valve controlled by the control unit 8.

ガス供給部806からの気体が吸着孔625bに供給されるとき、吸着孔625bからは少量の気体が吐出される。これによりブランケットBLの下面とハンド上面625aとの間に微小な隙間が形成され、ハンド625はブランケットBLを下方から支持しつつ、ブランケットBL下面からは離間した状態となる。そのため、各ハンド625によりブランケットBLを支持しながら、ブランケットBLを各ハンド625に対して摺擦させることなく水平方向に移動させることができる。なお、気体吐出孔を吸着孔625bとは別にハンド上面625aに設けてもよい。   When the gas from the gas supply unit 806 is supplied to the adsorption hole 625b, a small amount of gas is discharged from the adsorption hole 625b. Thereby, a minute gap is formed between the lower surface of the blanket BL and the upper surface 625a of the hand, and the hand 625 is in a state of being separated from the lower surface of the blanket BL while supporting the blanket BL from below. Therefore, the blanket BL can be moved in the horizontal direction without being rubbed against each hand 625 while the blanket BL is supported by each hand 625. In addition, you may provide a gas discharge hole in the hand upper surface 625a separately from the adsorption hole 625b.

図3に戻って、下ステージブロック6では、上記のような構成を有する昇降ハンドユニット62,63がハンド625を内向きにしてY方向に向かい合うように対向配置されている。各ハンド625が最も下降した状態では、ハンド上面625aは下ステージ上面61aよりも下方、つまり(−Z)方向に大きく後退した位置にある。一方、各ハンド625が最も上昇した状態では、各ハンド625の先端は下ステージ61の開口窓611から上方へ突き出した状態となり、ハンド上面625aは下ステージ上面61aよりも上方、つまり(+Z)方向に突出した位置まで到達する。   Returning to FIG. 3, in the lower stage block 6, the lifting hand units 62, 63 having the above-described configuration are disposed facing each other so as to face the Y direction with the hand 625 facing inward. In the state where each hand 625 is lowered most, the upper surface 625a of the hand is located below the lower stage upper surface 61a, that is, a position that is largely retracted in the (−Z) direction. On the other hand, in the state where each hand 625 is raised most, the tip of each hand 625 protrudes upward from the opening window 611 of the lower stage 61, and the hand upper surface 625a is above the lower stage upper surface 61a, that is, in the (+ Z) direction. To the position protruding.

また、上方から見たとき、両昇降ハンドユニット62,63の互いに向かい合うハンド625の先端同士の間には一定の間隔が設けられており、これらが接触することはない。また次に述べるように、この隙間を利用して、転写ローラユニット64がX方向に移動する。   Further, when viewed from above, a certain distance is provided between the tips of the hands 625 facing each other of the elevating hand units 62 and 63 so that they do not come into contact with each other. Further, as will be described next, the transfer roller unit 64 moves in the X direction using this gap.

図5は転写ローラユニットの構造を示す図である。転写ローラユニット64は、Y方向に延びる円筒状のローラ部材である転写ローラ641と、該転写ローラ641の下方に沿ってY方向に延びその両端部で転写ローラ641を回転自在に支持する支持フレーム642と、適宜の駆動機構を有し支持フレーム642をZ方向に上下動させる昇降機構644とを有している。転写ローラ641は回転駆動機構と接続されておらず、自由回転する。また、支持フレーム642には、転写ローラ641の表面に下方から当接して転写ローラ641の撓みを防止するバックアップローラ643が設けられている。   FIG. 5 shows the structure of the transfer roller unit. The transfer roller unit 64 includes a transfer roller 641 that is a cylindrical roller member extending in the Y direction, and a support frame that extends in the Y direction along the lower side of the transfer roller 641 and rotatably supports the transfer roller 641 at both ends thereof. 642 and an elevating mechanism 644 that has an appropriate drive mechanism and moves the support frame 642 up and down in the Z direction. The transfer roller 641 is not connected to a rotation drive mechanism and rotates freely. Further, the support frame 642 is provided with a backup roller 643 that comes into contact with the surface of the transfer roller 641 from below to prevent the transfer roller 641 from bending.

Y方向における転写ローラ641の長さは、下ステージ61の開口窓611の四辺のうちY方向に沿った辺の長さ、つまり開口窓611のY方向における開口寸法よりは短く、かつ、後述する上ステージに保持されたときの版PPまたは基板SBのY方向に沿った長さよりは長い。ブランケットBLのうちパターン形成領域として有効な有効領域の長さは当然に版PPまたは基板SBの長さ以下であるから、Y方向において転写ローラ641は有効領域よりも長い。   The length of the transfer roller 641 in the Y direction is shorter than the length of the four sides of the opening window 611 of the lower stage 61 along the Y direction, that is, the opening dimension of the opening window 611 in the Y direction, and will be described later. It is longer than the length along the Y direction of the plate PP or the substrate SB when held on the upper stage. Since the effective area effective as a pattern formation area in the blanket BL is naturally equal to or shorter than the length of the plate PP or the substrate SB, the transfer roller 641 is longer than the effective area in the Y direction.

昇降機構644は、ベース部644aと、該ベース部644aから上方に延びて支持フレーム642のY方向における中央付近に連結された支持脚644bを有している。支持脚644bはモータまたはシリンダ等の適宜の駆動機構によりベース部644aに対して上下動可能となっている。ベース部644aは、X方向に延設されたガイドレール646に対して摺動自在に取り付けられており、さらに例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備える移動機構647に連結されている。ガイドレール646は、X方向に延設されてベースフレーム21に固定された下部フレーム645の上面に取り付けられている。移動機構647が作動することにより、転写ローラ641、支持フレーム642および昇降機構644が一体的にX方向に走行する。   The elevating mechanism 644 includes a base portion 644a and support legs 644b extending upward from the base portion 644a and connected to the vicinity of the center of the support frame 642 in the Y direction. The support leg 644b can move up and down with respect to the base portion 644a by an appropriate drive mechanism such as a motor or a cylinder. The base portion 644a is slidably attached to a guide rail 646 extending in the X direction, and is further coupled to a moving mechanism 647 having an appropriate driving mechanism such as a motor and a ball screw mechanism. . The guide rail 646 is attached to the upper surface of the lower frame 645 that extends in the X direction and is fixed to the base frame 21. By operating the moving mechanism 647, the transfer roller 641, the support frame 642, and the lifting mechanism 644 integrally travel in the X direction.

詳しくは後述するが、このパターン形成装置1では、下ステージ61に保持されたブランケットBLに転写ローラ641を当接させてブランケットBLを部分的に押し上げることにより、上ステージに保持されてブランケットBLに近接対向配置された版PPまたは基板SBにブランケットBLを当接させる。   As will be described in detail later, in this pattern forming apparatus 1, the blanket BL held on the lower stage 61 is brought into contact with the transfer roller 641 to partially lift the blanket BL, whereby the blanket BL is held on the upper stage. The blanket BL is brought into contact with the plate PP or the substrate SB arranged in close proximity to each other.

昇降機構644は、昇降ハンドユニット62,63の互いに向かい合うハンド625が作る隙間を通って走行する。また各ハンド625は、その上面625aが転写ローラユニット64の支持フレーム642の下面より下方まで(−Z)方向に後退可能となっている。したがってこの状態で昇降機構644が走行することで、転写ローラユニット64の支持フレーム642が各ハンド625の上面625aの上方を通過し、転写ローラユニット64とハンド625とが衝突することが回避される。   The elevating mechanism 644 travels through a gap formed by the hands 625 facing each other of the elevating hand units 62 and 63. Each hand 625 has an upper surface 625 a that can be retracted in the (−Z) direction from the lower surface of the support frame 642 of the transfer roller unit 64 to the lower side. Therefore, when the elevating mechanism 644 runs in this state, the support frame 642 of the transfer roller unit 64 passes over the upper surface 625a of each hand 625, and the transfer roller unit 64 and the hand 625 are prevented from colliding. .

次に上ステージブロック4の構造について説明する。図1に示すように、上ステージブロック4は、X方向に延びる構造体である上ステージアセンブリ40と、上ステージ支持フレーム22,23からそれぞれ立設されて上ステージアセンブリ40のX方向両端部をそれぞれ支持する1対の支持柱45,46と、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備え上ステージアセンブリ40全体をZ方向に昇降移動させる昇降機構47とを備えている。   Next, the structure of the upper stage block 4 will be described. As shown in FIG. 1, the upper stage block 4 is erected from an upper stage assembly 40 that is a structure extending in the X direction and upper stage support frames 22 and 23. A pair of support columns 45 and 46 for supporting each of them, and an elevating mechanism 47 that includes an appropriate drive mechanism such as a motor and a ball screw mechanism and moves the entire upper stage assembly 40 up and down in the Z direction.

図6は上ステージアセンブリの構造を示す図である。上ステージアセンブリ40は、下面に版PPまたは基板SBを保持する上ステージ41と、上ステージ41の上部に設けられた補強フレーム42と、補強フレーム42に結合されてX方向に沿って水平に延びる梁状構造体43と、上ステージ41に装着される上部吸着ユニット44とを備えている。図6に示すように、上ステージアセンブリ40はその外形上の中心を含むXZ平面およびYZ平面に対してそれぞれ概ね対称な形状を有している。   FIG. 6 shows the structure of the upper stage assembly. The upper stage assembly 40 is coupled to the upper stage 41 holding the plate PP or the substrate SB on the lower surface, a reinforcing frame 42 provided on the upper stage 41, and extends horizontally along the X direction. A beam-like structure 43 and an upper suction unit 44 mounted on the upper stage 41 are provided. As shown in FIG. 6, the upper stage assembly 40 has substantially symmetric shapes with respect to the XZ plane and the YZ plane including the center on the outer shape.

上ステージ41は、保持すべき版PPまたは基板SBの平面サイズより少し小さい平板状部材であり、水平姿勢に保持されたその下面41aが版PPまたは基板SBを当接させて保持する保持平面となっている。保持平面は高い平面度が要求されるので、その材料としては石英ガラスまたはステンレス板が好適である。また保持平面には後述する上部吸着ユニット44の吸着パッドを装着するための貫通孔が設けられている。   The upper stage 41 is a flat member slightly smaller than the plane size of the plate PP or the substrate SB to be held, and a lower surface 41a held in a horizontal posture holds the plate PP or the substrate SB in contact with the holding plane. It has become. Since the holding plane is required to have a high degree of flatness, quartz glass or a stainless steel plate is suitable as the material. The holding plane is provided with a through hole for mounting a suction pad of the upper suction unit 44 described later.

補強フレーム42は、上ステージ41の上面にZ方向に延設された補強リブの組み合わせからなっており、図に示すように、上ステージ41の撓みを防止してその下面(保持平面)41aの平面度を維持するために、YZ平面と平行な補強リブ421と、XZ平面と平行な補強リブ422とがそれぞれ複数適宜組み合わされている。補強リブ421,422は例えば金属板により構成することができる。   The reinforcing frame 42 is composed of a combination of reinforcing ribs extending in the Z direction on the upper surface of the upper stage 41. As shown in the drawing, the upper stage 41 is prevented from being bent and its lower surface (holding plane) 41a In order to maintain the flatness, a plurality of reinforcing ribs 421 parallel to the YZ plane and reinforcing ribs 422 parallel to the XZ plane are appropriately combined. The reinforcing ribs 421 and 422 can be made of, for example, a metal plate.

また、梁状構造体43は、複数の金属板を組み合わせて形成されたX方向を長手方向とする構造体であり、その両端部が支持柱45,46に支持されて上下動可能となっている。具体的には、支持柱45,46にはZ方向に延びるガイドレール451,461がそれぞれ設けられる一方、これと対向する梁状構造体43の(+Y)側主面に図示しないスライダが取り付けられており、これらが摺動自在に係合されている。そして、図1に示すように、梁状構造体43と支持柱46とは昇降機構47によって連結されており、昇降機構47が作動することにより、梁状構造体43が水平姿勢を維持したまま鉛直方向(Z方向)に移動する。上ステージ41は補強フレーム42を介して梁状構造体43と一体的に結合されているので、昇降機構47の作動により、上ステージ41が保持平面41aを水平に保ったまま上下動する。   Further, the beam-like structure 43 is a structure formed by combining a plurality of metal plates and having a longitudinal direction in the X direction, and both ends thereof are supported by the support columns 45 and 46 so as to be vertically movable. Yes. Specifically, guide rails 451 and 461 extending in the Z direction are provided on the support columns 45 and 46, respectively, and a slider (not shown) is attached to the (+ Y) side main surface of the beam-like structure 43 facing the support pillars 45 and 46, respectively. These are slidably engaged. As shown in FIG. 1, the beam-like structure 43 and the support column 46 are connected by an elevating mechanism 47, and the elevating mechanism 47 operates to keep the beam-like structure 43 in a horizontal posture. Move in the vertical direction (Z direction). Since the upper stage 41 is integrally coupled to the beam-like structure 43 via the reinforcing frame 42, the upper stage 41 moves up and down with the holding plane 41 a kept horizontal by the operation of the elevating mechanism 47.

なお、補強フレーム42および梁状構造体43の構造は図示したものに限定されない。ここではYZ平面と平行な板状部材とXZ平面と平行な板状部材とを組み合わせて必要な強度を得ているが、これ以外の形状に板金やアングル部材等を適宜組み合わせてもよい。このような構造とするのは上ステージアセンブリ40を軽量に構成するためである。各部の撓みを低減させるために、上ステージ41の厚みを増したり梁状構造体43を中実体とすることも考えられるが、そのようにすると上ステージアセンブリ40全体の質量が大きくなってしまう。   The structures of the reinforcing frame 42 and the beam-like structure 43 are not limited to those illustrated. Here, a necessary strength is obtained by combining a plate-like member parallel to the YZ plane and a plate-like member parallel to the XZ plane, but a sheet metal, an angle member, or the like may be appropriately combined with other shapes. The reason for this structure is to make the upper stage assembly 40 lightweight. In order to reduce the deflection of each part, it is conceivable to increase the thickness of the upper stage 41 or to use the beam-like structure 43 as a solid body, but if so, the mass of the entire upper stage assembly 40 will increase.

装置の上部に配置される構造物の重量が大きくなることは、これを支持したり移動させたりするための機構にさらなる強度および耐久性が必要となり、装置全体も非常に大きく重くなってしまう。板材等の組み合わせにより必要な強度を得つつ、構造物全体の軽量化を図ることがより現実的である。   The increase in the weight of the structure disposed on the upper part of the apparatus requires additional strength and durability for a mechanism for supporting and moving the structure, and the entire apparatus becomes very large and heavy. It is more realistic to reduce the weight of the entire structure while obtaining the required strength by combining plate materials and the like.

また、補強フレーム42により囲まれた上ステージ41の上部には、1対の上部吸着ユニット44が装着される。一方の上部吸着ユニット44が上方へ取り出された状態が図6上部に示されている。上部吸着ユニット44では、支持フレーム441から下方へ延びる複数のパイプ442の下端に例えばゴム製の吸着パッド443がそれぞれ装着されている。各パイプ442の上端側は図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット8の負圧供給部804に接続されている。支持フレーム441は、補強フレーム42を構成するリブ421,422と干渉しない形状とされる。   A pair of upper suction units 44 are mounted on the upper stage 41 surrounded by the reinforcing frame 42. A state where one upper suction unit 44 is taken out upward is shown in the upper part of FIG. In the upper suction unit 44, for example, rubber suction pads 443 are attached to lower ends of a plurality of pipes 442 extending downward from the support frame 441, respectively. The upper end side of each pipe 442 is connected to a negative pressure supply unit 804 of the control unit 8 via a pipe and a control valve (not shown). The support frame 441 has a shape that does not interfere with the ribs 421 and 422 constituting the reinforcing frame 42.

支持フレーム441は、1対のスライダ444とこれに係合する1対のガイドレール445を介して、ベースプレート446に対し鉛直方向に移動自在に支持されている。また、ベースプレート446と支持フレーム441とは、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を有する昇降機構447により結合されている。昇降機構447の作動により、ベースプレート446に対して支持フレーム441が昇降し、これと一体的にパイプ442および吸着パッド443が昇降する。   The support frame 441 is supported movably in the vertical direction with respect to the base plate 446 through a pair of sliders 444 and a pair of guide rails 445 engaged therewith. Further, the base plate 446 and the support frame 441 are coupled by an elevating mechanism 447 having an appropriate driving mechanism such as a motor and a ball screw mechanism. By the operation of the lifting mechanism 447, the support frame 441 moves up and down with respect to the base plate 446, and the pipe 442 and the suction pad 443 move up and down integrally therewith.

ベースプレート446が上ステージ41に固定されることで、上部吸着ユニット44が上ステージ41に装着される。この状態では、各パイプ442の下端および吸着パッド443は、上ステージ41に設けられた図示しない貫通孔に挿通されている。そして、昇降機構447の作動により、吸着パッド443は、その下面が上ステージ41の下面(保持平面)41aよりも下方まで吐出した吸着位置と、下面が上ステージ41の貫通孔の内部(上方)に退避した退避位置との間で昇降移動する。また吸着パッド443の下面が上ステージ41の保持平面41aとほぼ同一高さに位置決めされたとき、上ステージ41と吸着パッド443とが協働して、版PPまたは基板SBを保持平面41aに保持することができる。   The upper suction unit 44 is attached to the upper stage 41 by fixing the base plate 446 to the upper stage 41. In this state, the lower end of each pipe 442 and the suction pad 443 are inserted through through holes (not shown) provided in the upper stage 41. Then, by the operation of the elevating mechanism 447, the suction pad 443 has the lower surface discharged to the lower side of the lower surface (holding plane) 41a of the upper stage 41 and the lower surface inside the through hole of the upper stage 41 (upper). It moves up and down with the retracted position. When the lower surface of the suction pad 443 is positioned at substantially the same height as the holding plane 41a of the upper stage 41, the upper stage 41 and the suction pad 443 cooperate to hold the plate PP or the substrate SB on the holding plane 41a. can do.

図1に戻って、上記のように構成された上ステージアセンブリ40はベースプレート481上に設けられている。より詳しくは、支持柱45,46がそれぞれベースプレート481に立設されており、該支持柱45,46に対して上ステージアセンブリ40が昇降可能に取り付けられている。ベースプレート481は、上ステージ支持フレーム22,23に取り付けられ例えばクロスローラベアリング等の適宜の可動機構を備える上ステージブロック支持機構482により支持されている。   Returning to FIG. 1, the upper stage assembly 40 configured as described above is provided on a base plate 481. More specifically, the support columns 45 and 46 are respectively erected on the base plate 481, and the upper stage assembly 40 is attached to the support columns 45 and 46 so as to be movable up and down. The base plate 481 is attached to the upper stage support frames 22 and 23, and is supported by an upper stage block support mechanism 482 including an appropriate movable mechanism such as a cross roller bearing.

このため、上ステージアセンブリ40全体が、メインフレーム2に対して水平移動可能となっている。具体的には、ベースプレート481が上ステージブロック支持機構482の作動により水平面、すなわちXY平面内で水平移動する。支持柱45,46のそれぞれに対応して設けられた1対のベースプレート481は互いに独立して移動可能となっており、これらの移動に伴って、上ステージアセンブリ40はメインフレーム2に対してX方向、Y方向およびθ方向に所定の範囲で移動可能である。   Therefore, the entire upper stage assembly 40 can be moved horizontally with respect to the main frame 2. Specifically, the base plate 481 moves horizontally in the horizontal plane, that is, the XY plane by the operation of the upper stage block support mechanism 482. A pair of base plates 481 provided corresponding to the support pillars 45 and 46 can move independently of each other, and the upper stage assembly 40 moves with respect to the main frame 2 in accordance with these movements. It is possible to move in a predetermined range in the direction, the Y direction and the θ direction.

上記のように構成されたパターン形成装置1の各部は、制御ユニット8により制御される。図2に示すように、制御ユニット8は、装置全体の動作を司るCPU801と、各部に設けられたモータを制御するモータ制御部802と、各部に設けられた制御バルブ類を制御するバルブ制御部803と、各部に供給する負圧を発生する負圧供給部804とを備えている。なお、外部から供給される負圧を利用可能である場合には制御ユニット8が負圧供給部を備えていなくてもよい。   Each part of the pattern forming apparatus 1 configured as described above is controlled by the control unit 8. As shown in FIG. 2, the control unit 8 includes a CPU 801 that controls the operation of the entire apparatus, a motor control unit 802 that controls a motor provided in each unit, and a valve control unit that controls control valves provided in each unit. 803 and a negative pressure supply unit 804 that generates a negative pressure to be supplied to each unit. In addition, when the negative pressure supplied from the outside can be utilized, the control unit 8 does not need to be provided with the negative pressure supply part.

モータ制御部802は、各機能ブロックに設けられたモータ群を制御することで、装置各部の位置決めや移動を司る。また、バルブ制御部803は、負圧供給部804から各機能ブロックに接続される負圧の配管経路上およびガス供給部806からハンド625に接続される配管経路上に設けられたバルブ群を制御することで、負圧供給による真空吸着の実行およびその解除と、ハンド上面625aからのガス吐出とを司る。   The motor control unit 802 controls positioning and movement of each part of the apparatus by controlling a motor group provided in each functional block. Further, the valve control unit 803 controls a valve group provided on a negative pressure piping path connected from the negative pressure supply unit 804 to each functional block and on a piping path connected from the gas supply unit 806 to the hand 625. Thus, the vacuum suction by the negative pressure supply is executed and released, and the gas is discharged from the hand upper surface 625a.

また、この制御ユニット8は、カメラにより撮像された画像に対し画像処理を施す画像処理部805を備えている。画像処理部805は、メインフレーム2に取り付けられた基板用プリアライメントカメラ241〜243およびブランケット用プリアライメントカメラ244〜246により撮像された画像に対して所定の画像処理を行うことで、基板SBおよびブランケットBLの概略位置を検出する。また、後述する精密アライメント用のアライメントカメラCMにより撮像された画像に対して所定の画像処理を行うことで、基板SBとブランケットBLとの位置関係をより精密に検出する。CPU801は、これらの位置検出結果に基づいて上ステージブロック支持機構482およびアライメント支持機構605を制御し、上ステージ41に保持された版PPまたは基板SBと下ステージ61に保持されたブランケットBLとの位置合わせ(プリアライメント処理および精密アライメント処理)を行う。   The control unit 8 includes an image processing unit 805 that performs image processing on an image captured by the camera. The image processing unit 805 performs predetermined image processing on images captured by the substrate pre-alignment cameras 241 to 243 and the blanket pre-alignment cameras 244 to 246 attached to the main frame 2, so that the substrate SB and The approximate position of the blanket BL is detected. Further, the positional relationship between the substrate SB and the blanket BL is detected more precisely by performing predetermined image processing on an image picked up by an alignment camera CM for precision alignment described later. The CPU 801 controls the upper stage block support mechanism 482 and the alignment support mechanism 605 based on these position detection results, and the plate PP or substrate SB held on the upper stage 41 and the blanket BL held on the lower stage 61. Alignment (pre-alignment processing and precision alignment processing) is performed.

次に、上記のように構成されたパターン形成装置1におけるパターン形成処理について説明する。このパターン形成処理では、上ステージ41に保持された版PPまたは基板SBと、下ステージ61に保持されたブランケットBLとが微小なギャップを隔てて近接対向配置される。そして、転写ローラ641がブランケットBLの下面に当接してブランケットBLを局所的に上方へ押し上げながらブランケットBL下面に沿って移動する。押し上げられたブランケットBLは版PPまたは基板SBとまず局所的に当接し、ローラ移動に伴って当接部分が次第に拡大して最終的には版PPまたは基板SBの全体と当接する。これにより、版PPからブランケットBLへのパターニング、またはブランケットBLから基板SBへのパターン転写が行われる。   Next, a pattern forming process in the pattern forming apparatus 1 configured as described above will be described. In this pattern forming process, the plate PP or the substrate SB held on the upper stage 41 and the blanket BL held on the lower stage 61 are arranged close to each other with a minute gap therebetween. Then, the transfer roller 641 contacts the lower surface of the blanket BL and moves along the lower surface of the blanket BL while locally pushing up the blanket BL. The pushed blanket BL first locally contacts the plate PP or the substrate SB, and the contact portion gradually expands as the roller moves, and finally contacts the entire plate PP or the substrate SB. Thus, patterning from the plate PP to the blanket BL or pattern transfer from the blanket BL to the substrate SB is performed.

図7はパターン形成処理を示すフローチャートである。また、図8ないし図15は処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す図である。以下、パターン形成処理における各部の動作を図8ないし図15を参照しつつ説明する。なお、処理の各段階における各部の関係をわかりやすく示すために、当該段階の処理に直接に関係しない構成またはそれに付すべき符号の図示を省略することがある。また、上ステージ41に保持される処理対象物が版PPであるときと基板SBであるときとの間では一部を除いて動作が同じであるため、図を共通として版PPと基板SBとを適宜読み替えることとする。   FIG. 7 is a flowchart showing the pattern forming process. FIGS. 8 to 15 are diagrams schematically showing the positional relationship of each part of the apparatus at each stage of processing. The operation of each part in the pattern forming process will be described below with reference to FIGS. In addition, in order to show the relationship between the respective units at each stage of the process in an easy-to-understand manner, a configuration that is not directly related to the process at the stage or a reference numeral to be attached thereto may be omitted. In addition, since the operation is the same except when a processing object held on the upper stage 41 is a plate PP and a substrate SB, the plate PP and the substrate SB are shown in common in the figure. Will be read as appropriate.

このパターン形成処理では、初期化されたパターン形成装置1に対して、まず形成すべきパターンに対応する版PPを搬入して上ステージ41にセットし(ステップS101)、次いで、パターン形成材料による一様な塗布層が形成されたブランケットBLを搬入して下ステージ61にセットする(ステップS102)。版PPはパターンに対応する有効面を下向きにして、またブランケットBLは塗布層を上向きにして搬入される。   In this pattern forming process, the plate PP corresponding to the pattern to be formed is first loaded into the initialized pattern forming apparatus 1 and set on the upper stage 41 (step S101). A blanket BL on which such a coating layer is formed is carried and set on the lower stage 61 (step S102). The plate PP is loaded with the effective surface corresponding to the pattern facing downward, and the blanket BL is loaded with the coating layer facing upward.

図8は、版PPまたは基板SBが装置に搬入され上ステージ41にセットされるまでの過程を示している。図8(a)に示すように、初期状態では、上ステージ41が上方に退避して下ステージ61との間隔が大きくなっており、両ステージの間に広い処理空間SPが形成されている。また、各ハンド625は下ステージ61の上面よりも下方に退避している。転写ローラ641は下ステージ61の開口窓611に臨む位置のうち最も(−X)方向に寄った位置で、かつ鉛直方向(Z方向)には下ステージ61の上面よりも下方に退避した位置にある。負圧供給部804に接続される各制御バルブは閉じられている。   FIG. 8 shows a process until the plate PP or the substrate SB is carried into the apparatus and set on the upper stage 41. As shown in FIG. 8A, in the initial state, the upper stage 41 is retracted upward and the distance from the lower stage 61 is increased, and a wide processing space SP is formed between both stages. Each hand 625 is retracted below the upper surface of the lower stage 61. The transfer roller 641 is the position closest to the (−X) direction among the positions facing the opening window 611 of the lower stage 61, and the position retracted below the upper surface of the lower stage 61 in the vertical direction (Z direction). is there. Each control valve connected to the negative pressure supply unit 804 is closed.

この状態で、装置の正面側から、つまり(−Y)方向から(+Y)方向に向かって、外部の版用ハンドHPに載置された版PPが、予めその厚みが計測された上で処理空間SPに搬入される。版用ハンドHPは、オペレータにより手動操作される操作治具であってもよく、また外部の搬送ロボットのハンドであってもよい。このときハンド625および転写ローラ641が下方に退避していることで、搬入作業を容易にすることができる。版PPが所定の位置に位置決めされると、矢印で示すように上ステージ41が降下してくる。   In this state, from the front side of the apparatus, that is, from the (−Y) direction to the (+ Y) direction, the plate PP placed on the external plate hand HP is processed after its thickness is measured in advance. It is carried into the space SP. The plate hand HP may be an operation jig manually operated by an operator, or may be a hand of an external transfer robot. At this time, since the hand 625 and the transfer roller 641 are retracted downward, the carrying-in operation can be facilitated. When the plate PP is positioned at a predetermined position, the upper stage 41 is lowered as indicated by an arrow.

上ステージ41が版PPに近接した所定の位置まで降下すると、図8(b)に示すように、上ステージ41に設けられた吸着パッド443が上ステージ41の下面、つまり保持平面41aよりも下方までせり出してきて、版PPの上面に当接する。吸着パッド443につながる制御バルブが開かれることで、吸着パッド443により版PPの上面が吸着されて版PPが保持される。そして、吸着を継続したまま吸着パッド443を上昇させることで、版PPは版用ハンドHPから持ち上げられる。この時点で版用ハンドHPは装置外へ移動する。   When the upper stage 41 is lowered to a predetermined position close to the plate PP, the suction pad 443 provided on the upper stage 41 is below the lower surface of the upper stage 41, that is, the holding plane 41a, as shown in FIG. Until it touches the upper surface of the plate PP. When the control valve connected to the suction pad 443 is opened, the upper surface of the plate PP is sucked by the suction pad 443 and the plate PP is held. Then, the plate PP is lifted from the plate hand HP by raising the suction pad 443 while continuing the suction. At this point, the plate hand HP moves out of the apparatus.

最終的には、図8(c)に示すように、吸着パッド443の下面が保持平面41aと同一高さあるいはそれより僅かに高い位置まで上昇し、これにより版PPの上面が上ステージ41の保持平面41aに密着した状態で保持される。上ステージ41の下面に吸着溝もしくは吸着孔を設け、これらにより版PPを吸着する構成であってもよい。このようにして版PPの保持が完了する。同様の手順により、基板用ハンドHSにより基板SBを搬入することができる。   Finally, as shown in FIG. 8C, the lower surface of the suction pad 443 rises to a position that is the same height as or slightly higher than the holding plane 41a, so that the upper surface of the plate PP becomes higher than that of the upper stage 41. It is held in close contact with the holding plane 41a. A configuration may be adopted in which suction grooves or suction holes are provided on the lower surface of the upper stage 41 so as to suck the plate PP. In this way, the holding of the plate PP is completed. By the same procedure, the substrate SB can be loaded by the substrate hand HS.

図9および図10は、版PPの搬入後、ブランケットBLが搬入されて下ステージ61に保持されるまでの過程を示している。上ステージ41による版PPの保持が完了すると、図9(a)に示すように、上ステージ41を上昇させて再び広い処理空間SPを形成するとともに、各ハンド625を下ステージ61の上面61aよりも上方まで上昇させる。このとき、各ハンド625の上面625aが全て同一高さとなるようにする。   9 and 10 show a process from the loading of the plate PP until the blanket BL is loaded and held on the lower stage 61. FIG. When the holding of the plate PP by the upper stage 41 is completed, as shown in FIG. 9A, the upper stage 41 is raised to form a wide processing space SP again, and each hand 625 is moved from the upper surface 61 a of the lower stage 61. Also raise to the top. At this time, the upper surfaces 625a of the hands 625 are all set to the same height.

この状態で、図9(b)に示すように、上面にパターニング形成材料による塗布層PTが形成されたブランケットBLが外部のブランケット用ハンドHBに載置されて処理空間SPに搬入されるのを受け付ける。ブランケットBLは搬入に先立ってその厚みが計測される。ブランケット用ハンドHBは、ハンド625と干渉することなくそれらの隙間を通って進入することができるように、Y方向に延びるフィンガーを有するフォーク型のものであることが望ましい。   In this state, as shown in FIG. 9B, the blanket BL having the coating layer PT made of the patterning material formed on the upper surface is placed on the external blanket hand HB and carried into the processing space SP. Accept. The thickness of the blanket BL is measured prior to loading. The blanket hand HB is preferably of the fork type having fingers extending in the Y direction so that the blanket hand HB can enter through the gap without interfering with the hand 625.

ブランケット用ハンドHBが進入後降下する、またはハンド625が上昇することによって、ハンド625の上面625aはブランケットBLの下面に当接し、図9(c)に示すように、それ以降ブランケットBLはハンド625により支持される。ハンド625に設けた吸着孔625b(図4)に負圧を供給することで、支持をより確実なものとすることができる。こうしてブランケットBLはブランケット用ハンドHBからハンド625に受け渡され、ブランケット用ハンドHBについては装置外へ排出することができる。   When the blanket hand HB descends after entering or the hand 625 rises, the upper surface 625a of the hand 625 comes into contact with the lower surface of the blanket BL. Thereafter, as shown in FIG. Is supported by By supplying a negative pressure to the suction hole 625b (FIG. 4) provided in the hand 625, the support can be made more reliable. Thus, the blanket BL is transferred from the blanket hand HB to the hand 625, and the blanket hand HB can be discharged out of the apparatus.

その後、図10(a)に示すように、各ハンド625の上面625aの高さを揃えたままハンド625を降下させ、最終的にはハンド上面625aを下ステージ61の上面61aと同じ高さとする。これにより、ブランケットBL四辺の周縁部が下ステージ61の上面61aに当接する。   Thereafter, as shown in FIG. 10A, the hand 625 is lowered with the height of the upper surface 625 a of each hand 625 aligned, and finally the hand upper surface 625 a is made to be the same height as the upper surface 61 a of the lower stage 61. . As a result, the peripheral portions of the four sides of the blanket BL abut against the upper surface 61 a of the lower stage 61.

このとき、図10(b)に示すように、下ステージ上面61aに設けた真空吸着溝612に負圧を供給して、ブランケットBLを吸着保持する。これに伴い、ハンド625での吸着は解除する。これにより、ブランケットBLは、その四辺の周縁部を下ステージ61により吸着保持された状態となる。図10(b)では、ハンド625による吸着保持を解除したことを明示するためにブランケットBLとハンド625とが離間しているが、実際にはブランケットBLの下面がハンド上面625aに当接した状態が維持される。   At this time, as shown in FIG. 10B, a negative pressure is supplied to the vacuum suction groove 612 provided on the lower stage upper surface 61a to suck and hold the blanket BL. Accordingly, the suction with the hand 625 is released. As a result, the blanket BL is in a state in which the peripheral portions of the four sides are sucked and held by the lower stage 61. In FIG. 10B, the blanket BL and the hand 625 are separated to clearly indicate that the suction holding by the hand 625 has been released, but in actuality, the lower surface of the blanket BL is in contact with the upper surface 625a of the hand. Is maintained.

仮にこの状態でハンド625を離間させたとすると、ブランケットBLは自重によって中央部が下方へ撓み、全体として下に凸の形状になると考えられる。ハンド625を下ステージ上面61aと同じ高さに維持することによって、このような撓みを抑えてブランケットBLを平面状態に維持することができる。こうして、ブランケットBLはその周縁部が下ステージ61により吸着保持されつつ、中央部についてはハンド625により補助的に支持された状態となって、ブランケットBLの保持が完了する。   If the hand 625 is separated in this state, it is considered that the blanket BL is bent downward at its center by its own weight, and has a convex shape as a whole. By maintaining the hand 625 at the same height as the lower stage upper surface 61a, it is possible to suppress the bending and maintain the blanket BL in a planar state. In this way, the blanket BL is held by the lower stage 61 by suction and the central portion is supplementarily supported by the hand 625, and the holding of the blanket BL is completed.

版PPとブランケットBLとの搬入順序は上記と逆であっても構わない。ただし、ブランケットBLを搬入した後に版PPを搬入する場合、版PPの搬入時にブランケットBL上に異物が落下してパターン形成材料による塗布層PTを汚染したり欠陥を発生させるおそれがある。上記のように版PPを上ステージ41にセットした後に下ステージ61にブランケットBLをセットすることで、そのような問題を未然に回避することが可能である。   The order of loading the plate PP and the blanket BL may be reversed. However, when the plate PP is loaded after the blanket BL is loaded, there is a risk that foreign matter may fall on the blanket BL when the plate PP is loaded, thereby contaminating the coating layer PT with the pattern forming material or causing defects. By setting the blanket BL on the lower stage 61 after setting the plate PP on the upper stage 41 as described above, such a problem can be avoided in advance.

図7に戻って、こうして上下ステージに版PPおよびブランケットBLがそれぞれセットされると、続いて版PPおよびブランケットBLのプリアライメント処理が行われる(ステップS103)。さらに、両者が予め設定されたギャップを隔てて対向するように、ギャップ調整が行われる(ステップS104)。   Returning to FIG. 7, when the plate PP and the blanket BL are set on the upper and lower stages in this way, the plate PP and the blanket BL are pre-aligned (step S103). Furthermore, gap adjustment is performed so that both face each other across a preset gap (step S104).

図11はギャップ調整処理およびアライメント処理の過程を示す図である。このうち図11(c)に示す精密アライメント処理は後述する転写処理のみにおいて必要な処理であるので、これについては後の転写処理の説明において述べる。上記のように版PP、基板SBまたはブランケットBLが外部から搬入されるが、その受け渡しの際に位置ずれが起こり得る。プリアライメント処理は、上ステージ41に保持された版PPまたは基板SBと、下ステージ61に保持されたブランケットBLとのそれぞれを、以後の処理に適した位置に概略位置決めするための処理である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a process of gap adjustment processing and alignment processing. Among them, the precision alignment process shown in FIG. 11C is a process necessary only for the transfer process described later, and will be described in the later description of the transfer process. As described above, the plate PP, the substrate SB, or the blanket BL is carried in from the outside, but a positional shift may occur during the delivery. The pre-alignment process is a process for roughly positioning the plate PP or substrate SB held on the upper stage 41 and the blanket BL held on the lower stage 61 at positions suitable for the subsequent processes.

図11(a)はプリアライメントを実行するための構成の配置を模式的に示す側面図である。前述したように、この実施形態では、装置上部に全部で6基のプリアライメントカメラ241〜246が設けられている。このうち3基のカメラ241〜243は、上ステージ41に保持された版PP(または基板SB)の外縁を検出するための基板用プリアライメントカメラである。また、他の3基のカメラ244〜246は、ブランケットBLの外縁を検出するためのブランケット用プリアライメントカメラである。なお、ここではプリアライメントカメラ241〜243を便宜的に「基板用プリアライメントカメラ」と称しているが、これらは版PPの位置合わせおよび基板SBの位置合わせのいずれにも使用可能なものであり、またその処理内容も同じである。   FIG. 11A is a side view schematically showing the arrangement of a configuration for executing pre-alignment. As described above, in this embodiment, a total of six pre-alignment cameras 241 to 246 are provided in the upper part of the apparatus. Among these, the three cameras 241 to 243 are substrate pre-alignment cameras for detecting the outer edge of the plate PP (or the substrate SB) held on the upper stage 41. The other three cameras 244 to 246 are blanket pre-alignment cameras for detecting the outer edge of the blanket BL. Here, the pre-alignment cameras 241 to 243 are referred to as “substrate pre-alignment cameras” for the sake of convenience, but these can be used for both the alignment of the plate PP and the alignment of the substrate SB. The processing contents are also the same.

図1および図11(a)に示すように、基板用プリアライメントカメラ241,242はX方向には略同位置でY方向に互いに位置を異ならせて設置されており、版PPまたは基板SBの(−X)側外縁部を上方からそれぞれ撮像する。上ステージ41は基板SBより少し小さい平面サイズに形成されているため、上ステージ41の端部よりも外側まで延びた版PP(または基板SB)の(−X)側外縁部を上方から撮像することができる。また、図には現れないが、図11(a)紙面の手前側にはもう1基の基板用プリアライメントカメラ243が設けられており、該カメラ243は版PP(または基板SB)の(−Y)側外縁部を上方から撮像する。   As shown in FIGS. 1 and 11 (a), the substrate pre-alignment cameras 241 and 242 are installed at substantially the same position in the X direction and different positions in the Y direction. The (-X) side outer edge is imaged from above. Since the upper stage 41 is formed in a plane size slightly smaller than the substrate SB, the (-X) side outer edge portion of the plate PP (or the substrate SB) extending outward from the end portion of the upper stage 41 is imaged from above. be able to. Further, although not shown in the figure, another substrate pre-alignment camera 243 is provided on the front side of the paper surface of FIG. 11A, and the camera 243 is (−) of the plate PP (or the substrate SB). Y) Take an image of the side outer edge from above.

一方、ブランケット用プリアライメントカメラ244,246はX方向には略同位置でY方向に互いに位置を異ならせて設置されており、下ステージ61に載置されるブランケットBLの(+X)側外縁部を上方からそれぞれ撮像する。また、図11(a)紙面の手前側にもう1基のブランケット用プリアライメントカメラ245が設けられており、該カメラ245はブランケットBLの(−Y)側外縁部を上方から撮像する。   On the other hand, the blanket pre-alignment cameras 244 and 246 are installed in substantially the same position in the X direction and different positions in the Y direction, and the (+ X) side outer edge portion of the blanket BL placed on the lower stage 61. Are imaged from above. Further, another blanket pre-alignment camera 245 is provided on the front side of FIG. 11A, and the camera 245 images the outer edge of the blanket BL on the (−Y) side from above.

これらのプリアライメントカメラ241〜246による撮像結果から版PP(または基板SB)およびブランケットBLの位置がそれぞれ把握される。そして、必要に応じて上ステージブロック支持機構482およびアライメントステージ支持機構605が作動することにより、版PP(または基板SB)およびブランケットBLがそれぞれ予め設定された目標位置に位置決めされる。   The positions of the plate PP (or the substrate SB) and the blanket BL are grasped from the imaging results of these pre-alignment cameras 241 to 246, respectively. Then, when the upper stage block support mechanism 482 and the alignment stage support mechanism 605 operate as necessary, the plate PP (or the substrate SB) and the blanket BL are respectively positioned at preset target positions.

なお、下ステージ61とともにブランケットBLを水平移動させるとき、図11(a)に示すように、各ハンド625の上面625aとブランケットBLの下面とは僅かに離間させておくことが好ましい。この目的のために、ガス供給部806から供給されるガスをハンド625の吸着孔625bから吐出させておくことができる。これは後述する精密アライメント処理においても同様である。   When the blanket BL is moved horizontally together with the lower stage 61, it is preferable that the upper surface 625a of each hand 625 and the lower surface of the blanket BL are slightly separated from each other as shown in FIG. For this purpose, the gas supplied from the gas supply unit 806 can be discharged from the suction hole 625 b of the hand 625. The same applies to the precision alignment process described later.

また、薄型あるいは大型で撓みが生じやすい基板SBについては、取り扱いを容易にするために例えば背面に板状の支持部材を当接させた状態で基板SBが処理に供する場合がある。このような場合、たとえ支持部材が基板SBよりも大型のものであっても、例えば支持部材を透明材料で構成したり、支持部材に部分的に透明な窓または貫通孔を設けるなど、基板SBの外縁部の位置を検出容易な構成としておけば、上記と同様のプリアライメント処理が可能である。   In addition, for a thin or large substrate SB that is likely to be bent, the substrate SB may be subjected to processing with a plate-like support member in contact with the back surface, for example, in order to facilitate handling. In such a case, even if the support member is larger than the substrate SB, for example, the support member is made of a transparent material, or a partially transparent window or through hole is provided in the support member. If the position of the outer edge portion is set to be easy to detect, pre-alignment processing similar to the above can be performed.

次いで、図11(b)に示すように、ブランケットBLを保持する下ステージ61に対して、版PPを保持する上ステージ41を降下させて、版PPとブランケットBLとの間隔Gを予め定められた設定値に合わせる。このとき、事前に計測された版PPおよびブランケットBLの厚みが考慮される。すなわち、版PPおよびブランケットBLの厚みを加味した上で両者のギャップが所定値になるように、上ステージ41と下ステージ61との間隔が調整される。ここでのギャップ値Gとしては、例えば300μm程度とすることができる。   Next, as shown in FIG. 11B, the upper stage 41 holding the plate PP is lowered with respect to the lower stage 61 holding the blanket BL, and a gap G between the plate PP and the blanket BL is determined in advance. To the set value. At this time, the thicknesses of the plate PP and the blanket BL measured in advance are taken into consideration. That is, the distance between the upper stage 41 and the lower stage 61 is adjusted so that the gap between the plates PP and the blanket BL takes a predetermined value in consideration of the thickness. The gap value G here can be set to about 300 μm, for example.

版PPおよびブランケットBLの厚みについては、製造上の寸法ばらつきによる個体差があるほか、同一部品であっても例えば膨潤による厚みの変化が考えられるので、使用の都度計測されることが望ましい。また、ギャップGについては、版PPの下面とブランケットBLの上面との間で定義されてもよく、また版PPの下面と、ブランケットBLに担持されたパターン形成材料の塗布層PTの上面との間で定義されてもよい。塗布層PTの厚みが塗布段階で厳密に管理されている限り、技術的には等価である。   Regarding the thicknesses of the plate PP and the blanket BL, there are individual differences due to dimensional variations in manufacturing, and even for the same part, for example, a change in thickness due to swelling is conceivable. Further, the gap G may be defined between the lower surface of the plate PP and the upper surface of the blanket BL, and between the lower surface of the plate PP and the upper surface of the coating layer PT of the pattern forming material carried on the blanket BL. May be defined between. As long as the thickness of the coating layer PT is strictly controlled in the coating stage, it is technically equivalent.

図7に戻って、こうして版PPとブランケットBLとがギャップGを隔てて対向配置されると、続いて転写ローラ641をブランケットBLの下面に当接させつつX方向に走行させることで、版PPとブランケットBLとを当接させる。これによりブランケットBL上のパターン形成材料の塗布層PTを版PPによりパターニングする(パターニング処理;ステップS105)。   Returning to FIG. 7, when the plate PP and the blanket BL are arranged to face each other with a gap G therebetween, the plate PP is moved by moving the transfer roller 641 in the X direction while contacting the lower surface of the blanket BL. And the blanket BL are brought into contact with each other. Thereby, the coating layer PT of the pattern forming material on the blanket BL is patterned by the plate PP (patterning process; step S105).

図12はパターニング処理の過程を示している。具体的には、図12(a)に示すように、転写ローラ641をブランケットBLの直下位置まで上昇させるとともに、X方向には転写ローラ641の中心線が版PPの端部と略同じ位置、またはこれよりも(−X)方向に僅かに外れた位置に、転写ローラ641を配置する。この状態で、図12(b)に示すように、転写ローラ641をさらに上昇させてブランケットBLの下面に当接させ、該当接された位置のブランケットBLを局所的に上方に押し上げる。これにより、ブランケットBL(より厳密にはブランケットBLに担持されたパターン形成材料の塗布層PT)が所定の押圧力で版PPの下面に押圧される。転写ローラ641はY方向において版PP(および有効領域)より長いので、版PPの下面のうちY方向における一方端から他方端に至るY方向に沿った細長い領域がブランケットBLと当接する。   FIG. 12 shows the patterning process. Specifically, as shown in FIG. 12A, the transfer roller 641 is raised to a position immediately below the blanket BL, and the center line of the transfer roller 641 is substantially the same as the end of the plate PP in the X direction. Alternatively, the transfer roller 641 is disposed at a position slightly deviated in the (−X) direction. In this state, as shown in FIG. 12B, the transfer roller 641 is further raised and brought into contact with the lower surface of the blanket BL, and the blanket BL at the contacted position is locally pushed upward. As a result, the blanket BL (more precisely, the coating layer PT of the pattern forming material carried on the blanket BL) is pressed against the lower surface of the plate PP with a predetermined pressing force. Since the transfer roller 641 is longer than the plate PP (and the effective region) in the Y direction, an elongated region along the Y direction from one end to the other end in the Y direction on the lower surface of the plate PP contacts the blanket BL.

こうして転写ローラ641がブランケットBLを押圧した状態のまま昇降機構644が(+X)方向に向けて走行することで、ブランケットBLの押し上げ位置を(+X)方向に移動させる。このときハンド625が転写ローラ641と接触するのを防止するため、図12(c)に示すように、転写ローラ641とのX方向距離が所定値以下となったハンド625については少なくとも当該ハンド625の上面625aが支持フレーム642の下面より低い位置となるまで下方に退避させる。   Thus, the lifting mechanism 644 travels in the (+ X) direction while the transfer roller 641 presses the blanket BL, thereby moving the push-up position of the blanket BL in the (+ X) direction. At this time, in order to prevent the hand 625 from coming into contact with the transfer roller 641, as shown in FIG. 12C, at least the hand 625 with respect to the hand 625 whose X-direction distance to the transfer roller 641 is equal to or smaller than a predetermined value. The upper surface 625a is retracted downward until it is positioned lower than the lower surface of the support frame 642.

ハンド625による吸着は既に解除されているので、ハンド625の降下とともにブランケットBLが下方へ引き下げられることはない。また、降下を開始するタイミングを転写ローラ641の走行に同期して適宜に管理することで、ハンド625による支持を失ったブランケットBLが自重で下方へ垂れ下がることも防止することが可能である。   Since the suction by the hand 625 has already been released, the blanket BL is not lowered downward as the hand 625 is lowered. Further, by appropriately managing the timing of starting the descent in synchronization with the travel of the transfer roller 641, it is possible to prevent the blanket BL that has lost support by the hand 625 from drooping downward due to its own weight.

図13は転写ローラ641の走行過程を示している。いったん当接した版PPとブランケットBLとはパターン形成材料の塗布層PTを介して密着した状態が維持されるので、図13(a)に示すように、転写ローラ641の走行に伴って版PPとブランケットBLとが密着した領域が次第に(+X)方向に拡大してゆく。この際、同図に示すように、転写ローラ641が接近するにつれてハンド625を順次降下させる。   FIG. 13 shows the running process of the transfer roller 641. Since the plate PP and the blanket BL that have been in contact with each other are maintained in close contact with each other through the coating layer PT of the pattern forming material, the plate PP is moved along with the travel of the transfer roller 641 as shown in FIG. And the area where the blanket BL is in close contact gradually expands in the (+ X) direction. At this time, as shown in the figure, the hand 625 is sequentially lowered as the transfer roller 641 approaches.

こうして最終的には、図13(b)に示すように、全てのハンド625が降下し、転写ローラ641が下ステージ61下方の(+X)側端部まで到達する。この時点で転写ローラ641は版PPの(+X)側端部の略直下またはこれより僅かに(+X)側の位置に到達しており、版PPの下面全てがブランケットBL上の塗布層PTに当接される。   Finally, as shown in FIG. 13B, all the hands 625 are lowered, and the transfer roller 641 reaches the (+ X) side end portion below the lower stage 61. At this time, the transfer roller 641 has reached a position substantially directly below or slightly to the (+ X) side of the end of the (+ X) side of the plate PP, and the entire lower surface of the plate PP is applied to the coating layer PT on the blanket BL. Abutted.

転写ローラ641が一定の高さを維持して走行する間、ブランケットBL下面のうち転写ローラ641により押圧される領域の面積は一定である。したがって、昇降機構644が一定の荷重を与えながら転写ローラ641をブランケットBLに押し付けることによって、版PPとブランケットBLとは間にパターン形成材料の塗布層PTを挟みながら一定の押圧力で互いに押圧されることになる。これにより、版PPからブランケットBLへのパターニングを良好に行うことができる。   While the transfer roller 641 travels while maintaining a constant height, the area of the area pressed by the transfer roller 641 on the lower surface of the blanket BL is constant. Therefore, when the lifting mechanism 644 applies a constant load and presses the transfer roller 641 against the blanket BL, the plate PP and the blanket BL are pressed against each other with a constant pressing force with the coating layer PT of the pattern forming material interposed therebetween. Will be. Thereby, patterning from the plate PP to the blanket BL can be performed satisfactorily.

なお、パターニングに際しては、版PPの表面領域の全体が有効に利用できることが理想的であるが、版PPの周縁部には傷や搬送時のハンドとの接触等により有効利用できない領域が不可避的に生じる。図13(b)に示すように、版PPの端部領域を除外した中央部分を版として有効に機能する有効領域ARとしたとき、少なくとも有効領域AR内では転写ローラ641の押圧力および走行速度が一定であることが望ましい。このためには、転写ローラ641のY方向長さが同方向における有効領域ARの長さよりも長い必要がある。またX方向においては、(−X)方向における有効領域ARの端部よりも(−X)側位置から転写ローラ641の走行を開始し、少なくとも(+X)方向における有効領域ARの端部に到達するまでは一定速度を維持することが望ましい。版PPの有効領域ARと対向するブランケットBLの表面領域が、ブランケットBL側の有効領域となる。   In patterning, it is ideal that the entire surface area of the plate PP can be used effectively. However, an area that cannot be effectively used due to scratches, contact with the hand during transportation, or the like is unavoidable at the periphery of the plate PP. To occur. As shown in FIG. 13B, when the central area excluding the end area of the plate PP is an effective area AR that functions effectively as a plate, at least the effective area AR has a pressing force and a traveling speed of the transfer roller 641. It is desirable that is constant. For this purpose, the length of the transfer roller 641 in the Y direction needs to be longer than the length of the effective area AR in the same direction. In the X direction, the transfer roller 641 starts traveling from a position on the (−X) side of the end of the effective area AR in the (−X) direction, and reaches at least the end of the effective area AR in the (+ X) direction. Until then, it is desirable to maintain a constant speed. The surface area of the blanket BL facing the effective area AR of the plate PP is the effective area on the blanket BL side.

図14は版または基板とブランケットとの位置関係を示している。より具体的には、この図は版PPまたは基板SBがブランケットBLに当接するときの位置関係を上方から見た平面図である。図に示すように、ブランケットBLは版PPまたは基板SBよりも大きな平面サイズを有している。ブランケットBLのうち図においてドットを付した周縁部に近い領域R1は、下ステージ61に保持されるときに下ステージ上面61aに当接する領域である。これより内側の領域については下面が開放された状態で、ブランケットBLは下ステージ61に保持される。   FIG. 14 shows the positional relationship between the plate or substrate and the blanket. More specifically, this figure is a plan view of the positional relationship when the plate PP or the substrate SB contacts the blanket BL as viewed from above. As shown in the figure, the blanket BL has a larger planar size than the plate PP or the substrate SB. The region R1 near the peripheral edge with dots in the drawing in the blanket BL is a region that abuts the lower stage upper surface 61a when held by the lower stage 61. The blanket BL is held by the lower stage 61 in a state where the lower surface of the inner region is open.

版PPと基板SBとはほぼ同じサイズであり、これらは下ステージ61の開口窓サイズよりも小さい。また、実際のパターン形成に有効に使用される有効領域ARは、版PPまたは基板SBのサイズよりも小さい。したがって、ブランケットBLのうち有効領域ARに対応する領域は下面が開放されて下ステージ61の開口窓611に臨んだ状態である。   The plate PP and the substrate SB are substantially the same size, and these are smaller than the opening window size of the lower stage 61. The effective area AR that is effectively used for actual pattern formation is smaller than the size of the plate PP or the substrate SB. Therefore, the area corresponding to the effective area AR in the blanket BL is in a state where the lower surface is opened and faces the opening window 611 of the lower stage 61.

ハッチングを付した領域R2は、ブランケットBL下面のうち転写ローラ641によって同時に押圧を受ける領域(押圧領域)を示している。押圧領域R2は、ローラ延設方向、つまりY方向に延びる細長い領域であり、そのY方向における両端部は版PPまたは基板SBの端部よりも外側までそれぞれ延びている。したがって、ブランケットBL下面と平行な状態で転写ローラ641がブランケットBLを押圧するとき、その押圧力は、Y方向における有効領域ARの一方端部から他方端部までの間でY方向に一様である。   A hatched region R2 indicates a region (pressing region) that is simultaneously pressed by the transfer roller 641 on the lower surface of the blanket BL. The pressing region R2 is an elongated region extending in the roller extending direction, that is, the Y direction, and both end portions in the Y direction extend to the outside from the end portions of the plate PP or the substrate SB, respectively. Therefore, when the transfer roller 641 presses the blanket BL in a state parallel to the lower surface of the blanket BL, the pressing force is uniform in the Y direction from one end to the other end of the effective area AR in the Y direction. is there.

こうしてY方向に一様な押圧力を有効領域ARに与えながら転写ローラ641がX方向に移動することで、有効領域AR内の全体で、版PPまたは基板SBとブランケットBLとが一様な押圧力で互いに押圧されることになる。これにより、不均一な押圧に起因するパターン損傷を防止して良質なパターンを形成することが可能となる。   Thus, the transfer roller 641 moves in the X direction while applying a uniform pressing force in the Y direction to the effective area AR, so that the plate PP or the substrate SB and the blanket BL are uniformly pressed in the entire effective area AR. They are pressed against each other by pressure. Thereby, it is possible to prevent pattern damage due to non-uniform pressing and to form a high quality pattern.

こうして転写ローラ641が(+X)側端部まで到達すると、転写ローラ641の走行を停止するとともに、図13(c)に示すように転写ローラ641を下方へ退避させる。これにより、転写ローラ641はブランケットBL下面から離間してパターニング処理が終了する。   When the transfer roller 641 reaches the end on the (+ X) side in this way, the transfer roller 641 stops running, and the transfer roller 641 is retracted downward as shown in FIG. Thereby, the transfer roller 641 is separated from the lower surface of the blanket BL, and the patterning process is completed.

図7に戻って、こうしてパターニング処理が終了すると版PPおよびブランケットBLの搬出が行われる(ステップS106)。図15は版およびブランケットの搬出の過程を示している。まず、図15(a)に示すように、パターニング処理時に降下していた各ハンド625を再び上昇させて、上面625aが下ステージ61の上面61aと同一高さとなる位置に位置決めする。この状態で、上ステージ41の吸着パッド443による版PPの吸着を解除する。これにより上ステージ41による版PPの保持が解除され、版PPとブランケットBLとがパターン形成材料の塗布層PTを介して一体化された積層体が下ステージ61上に残される。積層体の中央部についてはハンド625により支持される。   Returning to FIG. 7, when the patterning process is completed in this way, the plate PP and the blanket BL are carried out (step S106). FIG. 15 shows the process of carrying out the plate and blanket. First, as shown in FIG. 15A, each hand 625 that has been lowered during the patterning process is raised again to position the upper surface 625 a at the same height as the upper surface 61 a of the lower stage 61. In this state, the adsorption of the plate PP by the adsorption pad 443 of the upper stage 41 is released. As a result, the holding of the plate PP by the upper stage 41 is released, and a laminated body in which the plate PP and the blanket BL are integrated via the coating layer PT of the pattern forming material is left on the lower stage 61. The center of the laminate is supported by the hand 625.

続いて、図15(b)に示すように、上ステージ41を上昇させて広い処理空間SPを形成し、下ステージ61の溝612による吸着を解除するとともに、ハンド625をさらに上昇させて下ステージ61よりも上方へ移動させる。このときハンド625により積層体を吸着保持することが好ましい。   Subsequently, as shown in FIG. 15B, the upper stage 41 is lifted to form a wide processing space SP, the suction by the groove 612 of the lower stage 61 is released, and the hand 625 is further lifted to lower the lower stage. Move upward from 61. At this time, it is preferable that the laminate is sucked and held by the hand 625.

こうすることで外部からのアクセスが可能となる。そこで、図15(c)に示すように、ブランケット用ハンドHBを外部から受け入れて、搬入時とは逆の動作をすることで、版PPを密着させた状態のブランケットBLが外部へ搬出される。こうして密着した版PPをブランケットBLから適宜の剥離手段によって剥離すれば、ブランケットBL上に所定のパターンが形成される。   This makes it possible to access from the outside. Therefore, as shown in FIG. 15C, the blanket BL with the plate PP in close contact is carried out by accepting the blanket hand HB from the outside and performing the reverse operation to that during loading. . If the plate PP thus adhered is peeled from the blanket BL by an appropriate peeling means, a predetermined pattern is formed on the blanket BL.

次に、ブランケットBLに形成されたパターンをその最終的な目的物である基板SBに転写する場合について説明する。その工程は基本的にパターニング処理の場合と同じである。すなわち、図7に示すように、まず基板SBを上ステージ41にセットし(ステップS107)、次いでパターン形成済みのブランケットBLを下ステージ61にセットする(ステップS108)。そして、基板SBとブランケットBLとのプリアライメント処理およびギャップ調整を行った後(ステップS109、S110)、ブランケットBL下部で転写ローラ641を走行させることで、ブランケットBL上のパターンを基板SBに転写する(転写処理;ステップS112)。転写終了後は、一体化されたブランケットBLと基板SBとを搬出して処理は終了する(ステップS113)。これら一連の動作も、図8ないし図15に示したものと同じである。なお、これらの図において版PPを基板SBと読み替えるとき、符号PTはパターニング処理後のパターンを意味するものとする。   Next, a case where the pattern formed on the blanket BL is transferred to the substrate SB that is the final object will be described. The process is basically the same as in the patterning process. That is, as shown in FIG. 7, first, the substrate SB is set on the upper stage 41 (step S107), and then the blanket BL after pattern formation is set on the lower stage 61 (step S108). Then, after pre-alignment processing and gap adjustment between the substrate SB and the blanket BL (steps S109 and S110), the pattern on the blanket BL is transferred to the substrate SB by running the transfer roller 641 below the blanket BL. (Transfer process; Step S112). After the transfer is completed, the integrated blanket BL and the substrate SB are carried out, and the process ends (step S113). These series of operations are also the same as those shown in FIGS. In these drawings, when the plate PP is read as the substrate SB, the symbol PT means a pattern after the patterning process.

ただし、転写処理においては、基板SBの所定位置にパターンを適正に転写するために、基板SBとブランケットBLとを当接させる前に両者のより精密な位置合わせ(精密アライメント処理)を実行する(ステップS111)。図11(c)がその過程を示している。   However, in the transfer process, in order to properly transfer the pattern to a predetermined position on the substrate SB, before the substrate SB and the blanket BL are brought into contact with each other, a more precise alignment (precise alignment process) between the two is performed ( Step S111). FIG. 11C shows the process.

図1では記載を省略したが、このパターン形成装置1には、ベースフレーム21から(+Z)方向に立設された支持柱に支持された精密アライメントカメラCMが設けられている。精密アライメントカメラCMは、下ステージ61の開口窓611を通して基板SBの四隅をそれぞれ撮像するように、その光軸を鉛直上向きにして計4基設けられている。   Although not shown in FIG. 1, the pattern forming apparatus 1 is provided with a precision alignment camera CM supported by a support column erected in the (+ Z) direction from the base frame 21. A total of four precision alignment cameras CM are provided with their optical axes oriented vertically upward so as to respectively image the four corners of the substrate SB through the opening window 611 of the lower stage 61.

基板SBの四隅には予め位置基準となるアライメントマーク(基板側アライメントマーク)が形成される一方、ブランケットBLのこれと対応する位置には、版PPによりパターニングされるパターンの一部としてブランケット側アライメントマークが形成されている。これらを精密アライメントカメラCMの同一視野で撮像し、それらの位置関係を検出することで両者の位置ずれ量を求め、これを補正するようなブランケットBLの移動量を求める。アライメントステージ支持機構605により、求められた移動量だけアライメントステージ601を移動させることで、下ステージ61が水平面内で移動し、基板SBとブランケットBLとの位置ずれが補正される。   On the four corners of the substrate SB, alignment marks (substrate-side alignment marks) serving as position references are formed in advance. On the corresponding positions of the blanket BL, blanket-side alignment is performed as a part of the pattern patterned by the plate PP. A mark is formed. These are imaged with the same field of view of the precision alignment camera CM, and the positional relationship between them is obtained by obtaining the positional relationship between them, and the amount of movement of the blanket BL that corrects this is obtained. By moving the alignment stage 601 by the obtained movement amount by the alignment stage support mechanism 605, the lower stage 61 moves in the horizontal plane, and the positional deviation between the substrate SB and the blanket BL is corrected.

基板SBとブランケットBLとを微小なギャップGを隔てて対向させた状態で、かつそれぞれに形成されたアライメントマークを同一カメラで撮像することで、基板SBとブランケットBLとの高精度な位置合わせを行うことができる。この意味において、上記アライメント処理は、基板SBおよびブランケットBLを個別に撮像して位置調整を行う場合に比べてより高精度な精密アライメント処理ということができる。その状態から両者を当接させることで、この実施形態では、基板SBの所定位置に高精度に位置合わせされたパターンを形成することが可能である。そして、基板SBおよびブランケットBLのプリアライメント処理を予め行っておくことにより、基板SBおよびブランケットBLにそれぞれ形成されたアライメントマークを精密アライメントカメラCMの視野内に位置決めすることができる。   The substrate SB and the blanket BL are opposed to each other with a small gap G, and the alignment marks formed on the substrates SB and the blanket BL are imaged with the same camera, so that the substrate SB and the blanket BL can be aligned with high accuracy. It can be carried out. In this sense, the alignment process can be said to be a highly accurate precision alignment process compared to the case where the substrate SB and the blanket BL are individually imaged and the position is adjusted. By bringing them into contact with each other from this state, in this embodiment, it is possible to form a pattern that is accurately aligned with a predetermined position of the substrate SB. Then, by performing pre-alignment processing of the substrate SB and the blanket BL in advance, alignment marks respectively formed on the substrate SB and the blanket BL can be positioned within the field of view of the precision alignment camera CM.

なお、版PPによるブランケットBLへのパターン形成の際には、必ずしもそのように精密なアライメント処理を要しない。というのは、ブランケット側アライメントマークがパターンと一緒に予め版PPに作り込まれることで、ブランケットBL上に形成されるパターンとブランケット側アライメントマークとの間での位置ずれが生じることはなく、ブランケット側アライメントマークと基板側アライメントマークとで精密アライメントがなされる限り、版PPとブランケットBLとの多少の位置ずれはパターン形成に影響しないからである。この点から、パターニング処理においてはプリアライメント処理のみが実行される。   It should be noted that such a precise alignment process is not necessarily required when forming a pattern on the blanket BL using the plate PP. This is because the blanket side alignment mark is preliminarily formed on the plate PP together with the pattern, so that there is no positional deviation between the pattern formed on the blanket BL and the blanket side alignment mark. This is because a slight misalignment between the plate PP and the blanket BL does not affect pattern formation as long as precise alignment is performed between the side alignment mark and the substrate side alignment mark. From this point, only the pre-alignment process is executed in the patterning process.

上記のように構成された本実施形態のパターン形成装置1では、下ステージ61に保持されるブランケットBLを下方から転写ローラ641で押し上げることにより、上ステージ41に保持される版PPまたは基板SBに対してブランケットBLを一定の押圧力で押圧することが可能となっている。その理由の1つは梁状構造体43および転写ローラユニット64の構成にあり、この点について、図16を参照して説明する。   In the pattern forming apparatus 1 of the present embodiment configured as described above, the blanket BL held on the lower stage 61 is pushed up from below by the transfer roller 641, so that the plate PP or the substrate SB held on the upper stage 41 is applied. On the other hand, it is possible to press the blanket BL with a constant pressing force. One of the reasons is the configuration of the beam-like structure 43 and the transfer roller unit 64. This point will be described with reference to FIG.

図16は梁部材の延設方向とローラ移動方向との関係を模式的に示す図である。図16(a)は、本実施形態とは異なり、上ステージSTを支持する梁部材BMを転写ローラRの移動方向Drに直交する方向Dbに延設した比較例を示している。このような構成では、図16(b)に示すように、転写ローラRがブランケットBLを上ステージSTに押し付けたとき、転写ローラRから上ステージSTに局所的に加わる押圧力Frが上ステージSTの重心位置から偏った位置であれば、この力が上ステージSTへの偏荷重となる。この偏荷重によって、上ステージSTの一方端が方向Dbに平行な軸周りに押し上げられてしまい、これによって版PPまたは基板SBとブランケットBLとの間のギャップが変動してしまう。また、図に示す点Pのように、甚だしい場合には版PPまたは基板SBとブランケットBLとが接触してしまうことがあり得る。   FIG. 16 is a diagram schematically showing the relationship between the extending direction of the beam member and the roller moving direction. FIG. 16A shows a comparative example in which a beam member BM supporting the upper stage ST is extended in a direction Db orthogonal to the moving direction Dr of the transfer roller R, unlike the present embodiment. In such a configuration, as shown in FIG. 16B, when the transfer roller R presses the blanket BL against the upper stage ST, a pressing force Fr locally applied from the transfer roller R to the upper stage ST is applied to the upper stage ST. If the position is deviated from the center of gravity position, this force becomes an unbalanced load on the upper stage ST. Due to this uneven load, one end of the upper stage ST is pushed up around an axis parallel to the direction Db, and thereby the gap between the plate PP or the substrate SB and the blanket BL varies. Further, as in the case of the point P shown in the figure, the plate PP or the substrate SB and the blanket BL may come into contact with each other in a severe case.

なお、このような上ステージSTの変位は、装置を構成する各部材の弾性的な撓みによって生じるほか、上ステージSTを梁部材BMと一体的に昇降させる構造である場合にはその可動部分における遊びやガタに起因するものがあり、これは部材の剛性を高めたとしても残存するものである。   Such displacement of the upper stage ST is caused by elastic bending of each member constituting the apparatus, and in the case where the upper stage ST is integrally lifted and lowered with the beam member BM, in the movable part thereof. Some are caused by play and play, which remain even if the rigidity of the member is increased.

一方、図16(c)に示すように、本実施形態では、梁状構造体43の延設方向Dbに対して転写ローラ641の長手方向が直交し、転写ローラ641の移動方向Drが平行となる関係である。したがって、ローラ押圧力Frに起因する偏荷重は梁状構造体43をその長手方向と直交する軸周りに回転させる方向に作用するので、この偏荷重に起因する上ステージ41の変位は格段に小さくなる。また梁状構造体43の断面形状を縦長としたり、適宜に補強部材を設けることで、偏荷重による梁状構造体43の曲げに対しても比較的容易に耐力を高めることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 16C, in this embodiment, the longitudinal direction of the transfer roller 641 is orthogonal to the extending direction Db of the beam-like structure 43, and the moving direction Dr of the transfer roller 641 is parallel. It is a relationship. Therefore, the offset load caused by the roller pressing force Fr acts in the direction in which the beam-like structure 43 is rotated around the axis orthogonal to the longitudinal direction, and therefore the displacement of the upper stage 41 caused by this offset load is extremely small. Become. Further, by making the cross-sectional shape of the beam-like structure 43 vertically long or by appropriately providing a reinforcing member, it is possible to increase the yield strength relatively easily against bending of the beam-like structure 43 due to an offset load.

また、上ステージ41を挟んで梁状構造体43の両側に1対の支持柱45,46を設けて梁状構造体43を支持することで、梁状構造体を昇降可能に支持しつつもその偏荷重による捩れを小さく抑えることが可能である。   In addition, while supporting the beam-like structure 43 by providing a pair of support columns 45 and 46 on both sides of the beam-like structure 43 with the upper stage 41 interposed therebetween, the beam-like structure is supported so as to be movable up and down. It is possible to suppress torsion due to the uneven load.

以上説明したように、この実施形態では、下ステージ61が本発明の「第1保持手段」として機能している、また、上ステージ41が本発明の「第2保持手段」として機能している。また、支持柱45,46が本発明の「1対の支持部材」として機能しており、メインフレーム2が本発明の「ベース部」として機能している。また、梁状構造体43が本発明の「梁部材」として機能している。また、転写ローラ641が本発明の「押圧部材」として機能する一方、昇降機構644が本発明の「移動部」として機能しており、これらが一体的に本発明の「押圧手段」として機能している。さらに、この実施形態では、版PPおよび基板SBが本発明の「処理対象物」に相当している。   As described above, in this embodiment, the lower stage 61 functions as the “first holding means” of the present invention, and the upper stage 41 functions as the “second holding means” of the present invention. . Further, the support columns 45 and 46 function as “a pair of support members” of the present invention, and the main frame 2 functions as a “base portion” of the present invention. The beam-like structure 43 functions as the “beam member” of the present invention. The transfer roller 641 functions as the “pressing member” of the present invention, while the lifting mechanism 644 functions as the “moving part” of the present invention, and these function integrally as the “pressing means” of the present invention. ing. Further, in this embodiment, the plate PP and the substrate SB correspond to the “processing object” of the present invention.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、版PPまたは基板SBとブランケットBLとがいずれも真空吸着保持されるが、保持の態様はこれに限定されず任意である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the plate PP or the substrate SB and the blanket BL are all held by vacuum suction, but the holding mode is not limited to this and is arbitrary.

また例えば、上記実施形態では上ステージ41を梁状構造体43と一体的に昇降させているが、前記した偏荷重の問題は梁部材が昇降するか否かに関わらず生じるものであり、本発明はこのような梁部材を昇降させる機能を持たない装置においても有効なものである。   Further, for example, in the above embodiment, the upper stage 41 is lifted and lowered integrally with the beam-like structure 43. However, the above-described problem of uneven load occurs regardless of whether or not the beam member is lifted or lowered. The invention is also effective in such an apparatus that does not have a function of raising and lowering the beam member.

また上記実施形態における梁状構造体43は金属平板を組み合わせて構成したものであるが、梁部材としてはここに開示したものに限定されず、例えばH型、I型もしくはC型などの断面形状を有する押し出し材やハニカム構造の部材のように、軽量でも必要な強度を得られる各種の部材を必要に応じ組み合わせて適用することができる。   The beam-like structure 43 in the above embodiment is configured by combining metal flat plates. However, the beam member is not limited to the one disclosed here, and for example, a cross-sectional shape such as H-type, I-type, or C-type. Various members that can obtain the required strength even with a light weight, such as extruded members having a thickness and members having a honeycomb structure, can be applied in combination as necessary.

また例えば、上記実施形態では、矩形のブランケットBLの四辺周縁部を環状の下ステージ61により保持しているが、ブランケットの姿勢が維持される限り、周縁部の一部が開放されていてもよい。ただし、ローラ走行に伴う位置ずれを防止するために、少なくともローラ走行方向(X方向)における両端部が保持されることが好ましい。   Further, for example, in the above-described embodiment, the four side peripheral portions of the rectangular blanket BL are held by the annular lower stage 61. However, as long as the posture of the blanket is maintained, a part of the peripheral portion may be opened. . However, it is preferable to hold at least both end portions in the roller running direction (X direction) in order to prevent a positional shift associated with the roller running.

この発明は、ガラス基板や半導体基板などの各種基板にパターンを形成するパターン形成プロセスのうち、版によりブランケット上のパターン形成材料をパターニングする処理、およびブランケット上のパターンを基板に転写する処理の一方または両方に対して好適に適用可能である。   This invention is one of a pattern forming process for forming a pattern on various substrates such as a glass substrate and a semiconductor substrate, a process for patterning a pattern forming material on a blanket with a plate, and a process for transferring the pattern on the blanket to the substrate. Or it is applicable suitably with respect to both.

2 メインフレーム(ベース部)
41 上ステージ(第2保持手段)
43 梁状構造体(梁部材)
45,46 支持柱(1対の支持部材)
61 下ステージ(第1保持手段)
641 転写ローラ(押圧部材、押圧手段)
644 昇降機構(移動部、押圧手段)
PP 版(処理対象物)
SB 基板(処理対象物)
2 Main frame (base part)
41 Upper stage (second holding means)
43 Beam-like structure (beam member)
45,46 Support pillar (a pair of support members)
61 Lower stage (first holding means)
641 Transfer roller (pressing member, pressing means)
644 Lifting mechanism (moving part, pressing means)
PP version (object to be processed)
SB substrate (object to be processed)

Claims (6)

パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物と、前記パターン形成材料を一方面に担持するブランケットとを当接させてパターン形成を行うパターン形成装置であって、
前記一方面を上向きにして前記ブランケットを水平姿勢に保持する第1保持手段と、
前記処理対象物の平面サイズ以上の平面サイズを有する保持平面を有し、該保持平面に前記処理対象物の一方面を当接させて保持する第2保持手段と、
前記第2保持手段を跨ぐように水平方向に延設され、前記保持平面を前記第1保持手段に保持される前記ブランケットの前記一方面と対向させて前記第2保持手段を支持する梁部材と、
前記梁部材のうち前記第2保持手段を挟む両側位置でそれぞれ前記梁部材を昇降可能に支持する1対の支持部材と、
前記ブランケットの前記一方面とは反対の他方面側から、前記梁部材の延設方向に直交する方向において一様な押圧力で前記ブランケットを部分的に前記第2保持手段側へ押圧して前記第保持手段に保持された前記処理対象物に当接させ、しかも、前記ブランケットの押圧位置を前記梁部材の前記延設方向と平行に移動させる押圧手段と
を備えるパターン形成装置。
Using a plate for patterning a pattern forming material or a substrate onto which a pattern is transferred as a processing target, the processing target is brought into contact with a blanket carrying the pattern forming material on one surface to form a pattern. A pattern forming device,
First holding means for holding the blanket in a horizontal posture with the one surface facing upward;
A second holding means having a holding plane having a plane size equal to or larger than the plane size of the processing object, and holding the one surface of the processing object in contact with the holding plane;
A beam member that extends in a horizontal direction so as to straddle the second holding means, and that supports the second holding means with the holding plane facing the one surface of the blanket held by the first holding means; ,
A pair of support members that support the beam members so as to be movable up and down at both side positions sandwiching the second holding means among the beam members;
From the other surface side opposite to the one surface of the blanket, the blanket is partially pressed toward the second holding means side with a uniform pressing force in a direction orthogonal to the extending direction of the beam member. A pattern forming apparatus comprising: a pressing unit that is brought into contact with the object to be processed held by a second holding unit and that moves the pressing position of the blanket in parallel with the extending direction of the beam member.
前記押圧手段は、前記ブランケットのうち、前記梁部材の延設方向に直交する方向における長さが該方向における前記処理対象物の長さよりも長い領域に対して一様な押圧力を与える請求項1に記載のパターン形成装置。   The said pressing means gives uniform pressing force with respect to the area | region where the length in the direction orthogonal to the extending direction of the said beam member is longer than the length of the said process target object in this direction among the said blankets. 2. The pattern forming apparatus according to 1. 前記押圧手段は、前記ブランケットの前記他方面のうち前記延設方向に直交する方向を長手方向とする押圧領域において前記ブランケットに当接して前記ブランケットを押圧する押圧部材と、前記押圧部材を支持して前記ブランケットに当接させつつ前記延設方向に移動する移動部とを有する請求項1または2に記載のパターン形成装置。   The pressing means supports a pressing member that presses the blanket in contact with the blanket in a pressing region whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the extending direction of the other surface of the blanket, and the pressing member. The pattern forming apparatus according to claim 1, further comprising: a moving unit that moves in the extending direction while contacting the blanket. 前記押圧部材は、前記移動部により回転自在に支持されて前記延設方向と直交する方向を回転軸とするローラである請求項3に記載のパターン形成装置。   The pattern forming apparatus according to claim 3, wherein the pressing member is a roller that is rotatably supported by the moving unit and has a rotation axis in a direction orthogonal to the extending direction. 前記梁部材が、前記延設方向を水平に保ちつつ鉛直方向に移動する請求項1ないし4のいずれかに記載のパターン形成装置。   The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the beam member moves in a vertical direction while keeping the extending direction horizontal. 前記1対の支持部材がそれぞれ共通のベース部に固定されており、前記押圧手段が、前記ベース部に対して前記延設方向に移動可能に支持される請求項1ないし5のいずれかに記載のパターン形成装置。   The pair of support members are respectively fixed to a common base portion, and the pressing means is supported to be movable in the extending direction with respect to the base portion. Pattern forming device.
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