JP2013173294A - パターン転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好なパターン転写を繰り返して行うことができるパターン転写装置を提供する。
【解決手段】押さえ部７はブランケットＢＬの周縁部上に載置可能な形状を有する押さえ部材７１の自重を利用してアライメント工程および転写工程においてブランケットＢＬの周縁部を吸着プレート５１に押さえ付けている。この押さえ部材７１に対して各ピストン７２４の先端部が遊嵌されており、押さえ部材７１は水平面内で移動自在となっている。また、押さえ部材７１を押さえ位置から退避位置に移動させる間に調芯動作が行われて押さえ部材７１を調芯された元の初期位置に戻している。したがって、アライメント部４による位置合わせにより押さえ部材７１が水平面内で移動したとしても、水平面内における押さえ部材７１の位置は次のパターン転写までに初期位置に戻される。
【選択図】図５

Description

この発明は、ブランケット等の担持体が担持するパターンを基板に転写するパターン転写装置に関するものである。

上記したパターン転写技術を用いて電子部品を製造する発明が例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の発明では、ブランケットの表面中央部にパターン層が形成されており、表面中央部を取り囲むブランケットの周縁部が下部ステージに吸着保持された状態で、ブランケットの中央部を基板に加圧当接することでブランケットと基板とを相互に密着させる。そして、ブランケットと基板とを互いに離間することで両者を剥離する。これによって、ブランケット上のパターン層に形成されているパターンが基板に転写される。

特開２０１０−１５８７９９号公報

ところで、ブランケットを基板に加圧当接する前には、ブランケットが担持しているパターンと、基板とを精密に位置合せする必要がある。したがって、この精密位置合せ（アライメント）の際に、下部ステージ上でブランケットが移動してしまうと、アライメント精度が低下してしまい、パターン転写が不良となってしまう。また、ブランケットを基板に加圧当接する際には、ブランケットに対して大きな応力が作用してブランケットの中央部が基板側に浮き上がるが、周縁部までもが浮き上がって下部ステージ上で移動してしまうと、転写不良となる。したがって、良好なパターン転写を行うためには、アライメント時および転写時において、ブランケットの移動を防止することが非常に重要となってくる。

そこで、ブランケット移動を防止するために、次のような対応策が考えられる。例えばブランケット表面の周縁部上に押さえ部材などの重量物を載置し、これによってブランケットを保持しているステージに対してブランケットの周縁部を押し付けてもよい。この場合、アライメント動作によりブランケットとともに押さえ部材が位置決めされる。そして、位置決めされた状態のまま転写処理が実行される。このようにパターン転写を行う毎に押さえ部材の位置が変位する。しかも、その変位量や変位態様はパターン転写毎に異なることがある。したがって、良好なパターン転写を繰り返して行うためには、単に押さえ部材を用いたのみでは十分ではなく、さらなる対応策が必要となる。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、良好なパターン転写を繰り返して行うことができるパターン転写装置を提供することを目的とする。

この発明にかかるパターン転写装置は、上記目的を達成するため、基板を保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板から鉛直方向の下方に離れた位置で基板と向かい合わせた状態で、上面中央部でパターンを担持する担持体を保持する担持体保持手段と、水平面内で担持体保持手段を移動させて担持体保持手段により保持される担持体を基板に対して位置合せするアライメント手段と、アライメント手段により基板に対して位置合せされた担持体の中央部を浮上させて基板に押し付けてパターンを基板に転写する転写手段と、アライメント手段による位置合わせ時および転写手段による転写時に、担持体の中央部を取り囲む担持体の周縁部上に押さえ部材を載置して担持体の周縁部を担持体保持手段に押さえ付ける押さえ手段と、を備え、押さえ手段は、担持体の周縁部上の押さえ位置と担持体の周縁部から上方に離れた退避位置との間で、押さえ部材を昇降移動させる切替機構を有し、切替機構は、水平面内で移動自在に押さえ部材を押さえ位置に位置させる一方、押さえ位置から退避位置へ移動する押さえ部材を水平面内における初期位置に戻すことを特徴としている。

このように構成された発明では、切替機構が押さえ部材を押さえ位置に移動させ、これによって水平面内で移動自在な押さえ部材が担持体の周縁部を担持体保持手段に押さえ付ける。そして、押さえ部材により担持体の移動を防止しながらアライメント手段による位置合わせが行われる。したがって、位置合せ時に担持体保持手段が水平面内で移動したとしても、担持体の周縁部を押さえ付けたまま押さえ部材も担持体保持手段とともに一体的に移動し、その結果、担持体保持手段上で担持体が移動するのが防止される。また、こうして位置合せが完了した後で担持体の中央部が浮上させられてパターンの転写が実行されるが、その際にも押さえ部材は、位置合せが完了した状態のまま担持体の周縁部を押さえ付けており、担持体の周縁部が持ち上がるのを防ぐ。

また、切替機構は押さえ部材を押さえ位置から退避位置に移動させ、これによって押さえ部材による押さえ付けが解除されるが、この押さえ部材は水平面内における初期位置に戻される。したがって、アライメント手段による位置合わせにより押さえ部材が水平面内で移動したとしても、水平面内における押さえ部材の位置は次のパターン転写までに初期位置に戻される。このように退避位置への押さえ部材の移動に応じて押さえ部材が初期位置に調芯される。

ここで、切替機構としては、例えば担持体保持手段の上方で可動部材を鉛直方向に昇降させる昇降部を３個以上有するものを採用してもよい。より具体的には、各可動部材の下方端部に設けられる突起部が当該可動部材に対応して押さえ部材に形成される穴部に遊嵌された状態で３個以上の可動部材により押さえ部材を吊り下げながら３個以上の昇降部により押さえ部材を昇降させるように構成してもよい。この場合、切替機構が押さえ部材を押さえ位置に移動させて担持体の周縁部上に載置させると、押さえ部材の吊り下げ状態が解消される。その結果、押さえ部材は水平面内を移動自在となる。一方、切替機構が押さえ部材を退避位置に上昇移動させると、その移動中に押さえ部材が吊り下げられ、押さえ部材の自重により各突起部が穴部の内壁面に摺接し、これによって押さえ部材を水平面内で一定位置、つまり初期位置に戻して調芯する。

また、突起部については、可動部材の下方端部に直接取り付けてもよいし、バネやゴムなどの弾性体やフローティングジョイントを介して可動部材の下方端部に取り付けてもよい。特に、弾性体を介在させる場合、後述するようにアライメント時での押さえ部材の移動許容範囲を広げることができ、また上記した自重に加えて弾性体の復元力により押さえ部材が初期位置に戻されて調芯される。

また、突起部および穴部の形状について任意であるが、例えば穴部が円錐台形状の空間を有し、突起部が円錐台形状、球形状または半球形状を有するように構成してもよい。

さらに、切替機構としては、上記したものに限定されるものではなく、例えば担持体保持手段の上方で可動部材を鉛直方向に昇降させる３個以上の昇降部と、各可動部材の下方端部を押さえ部材に連結する３個以上の連結部とを有し、連結部により押さえ部材と連結した状態で３個以上の可動部材により押さえ部材を吊り下げながら３個以上の昇降部により押さえ部材を昇降させるものと用いてもよい。なお、各連結部として、ピストンロッドと、ピストンロッドの後端部がピストンロッドの軸方向に移動可能に挿入されるシリンダと、ピストンロッドの先端部およびシリンダの後端部のうちの一方を可動部材の下方端部に対して連結する第１ボールジョイントと、ピストンロッドの先端部およびシリンダの後端部のうちの他方を押さえ部材に連結する第２ボールジョイントとを有するものを用いることができる。

以上のように、本発明によれば、水平面内で移動自在に支持される押さえ部材を担持体の周縁部上に載置して担持体保持手段に押さえ付けている。このため、アライメント手段により水平面内で担持体を移動させたとしても、押さえ部材は担持体の押さえ付け状態を変更させることなく担持体をしっかりと担持体保持手段に押さえ付けたまま移動し、担持体が担持体保持手段に対して位置ズレを起こすのを確実に防止する。また、パターンの転写が実行される際には、押さえ部材はアライメントにより移動した位置で担持体の周縁部を担持体保持手段に押さえ付け、周縁部が持ち上がるのを防止する。これらの結果、優れた精度でパターンを基板に転写することができる。しかも、押さえ位置から退避位置へ移動する押さえ部材を水平面内における初期位置に戻しているので、上記した良好なパターン転写を繰り返して行うことができる。

本発明にかかるパターン転写装置を装備する印刷装置を示す斜視図である。 図１に示す印刷装置の断面を模式的に示す図である。 図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１の印刷装置の全体動作を示すフローチャートである。 本発明にかかるパターン転写装置の第１実施形態を示す図である。 本発明にかかるパターン転写装置の第２実施形態を示す図である。 本発明にかかるパターン転写装置の第３実施形態を示す図である。 本発明にかかるパターン転写装置の第４実施形態を示す図である。 本発明にかかるパターン転写装置の第５実施形態を示す図である。

ここでは、まず本発明にかかるパターン転写装置を装備する印刷装置の全体構成および全体動作を説明した後、本発明にかかるパターン転写装置および方法について詳述する。

図１は、本発明にかかるパターン転写装置を装備する印刷装置を示す概略斜視図であり、装置内部の構成を明示するために、装置カバーを外した状態で図示している。また、図２は図１に示す印刷装置の断面を模式的に示す図である。さらに、図３は図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。この印刷装置１００は、装置の左側面側より装置内部に搬入される版ＰＰの下面に対して、装置の正面側より装置内部に搬入されるブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、版ＰＰの下面に形成されたパターンによりブランケット上の塗布層をパターニングしてパターン層を形成する（パターニング処理）。また、印刷装置１００は、装置の右側面側より装置内部に搬入される基板ＳＢの下面に対して、パターニング処理されたブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、そのブランケットに形成されたパターン層を基板ＳＢの下面に転写する（転写処理）。なお、図１および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、版ＰＰおよび基板ＳＢの搬送方向を「Ｘ方向」とし、図１の右手側から左手側に向かう水平方向を「＋Ｘ方向」と称し、逆方向を「−Ｘ方向」と称する。また、Ｘ方向と直交する水平方向のうち、装置の正面側を「＋Ｙ方向」と称するとともに、装置の背面側を「−Ｙ方向」と称する。さらに、鉛直方向における上方向および下方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「−Ｚ方向」と称する。

この印刷装置１００では、石定盤１上に装置各部（搬送部２、上ステージ部３、アライメント部４、下ステージ部５、押さえ部７、プリアライメント部８、除電部９）が設けられており、制御部６が装置各部を制御する。

搬送部２は版ＰＰおよび基板ＳＢをＸ方向に搬送する装置であり、次のように構成されている。この搬送部２では、石定盤１の上面の右後隅部および左隅部より２本のブラケット（図示省略）が立設されるとともに、両ブラケットの上端部を互いに連結するようにボールねじ機構２１が左右方向、つまりＸ方向に延設されている。このボールねじ機構２１においては、ボールねじ（図示省略）がＸ方向に延びており、その一方端には、シャトル水平駆動用のモータＭ２１の回転軸（図示省略）が連結されている。また、ボールねじの中央部に対してボールねじブラケット（図示省略）が螺合されるとともに、それらのボールねじブラケットの（＋Ｙ）側面に対してＸ方向に延設されたシャトル保持プレート２２が取り付けられている。

このシャトル保持プレート２２の（＋Ｘ）側端部に版用シャトル２３Ｌが鉛直方向Ｚに昇降可能に設けられる一方、（−Ｘ）側端部に基板用シャトル２３Ｒが鉛直方向Ｚに昇降可能に設けられている。これらのシャトル２３Ｌ、２３Ｒは、ハンドの回転機構を除き、同一構成を有しているため、ここでは、版用シャトル２３Ｌの構成を説明し、基板用シャトル２３Ｒについては同一符号または相当符号を付して構成説明を省略する。

シャトル２３Ｌは、Ｘ方向に版ＰＰの幅サイズ（Ｘ方向サイズ）と同程度、あるいは若干長く延びる昇降プレート２３１と、昇降プレート２３１の（＋Ｘ）側端部および（−Ｘ）側端部からそれぞれ前側、つまり（＋Ｙ）側に延設された２つの版用ハンド２３２、２３２とを有している。昇降プレート２３１はボールねじ機構（図示省略）を介してシャトル保持プレート２２の（＋Ｘ）側端部に昇降可能に取り付けられている。すなわち、シャトル保持プレート２２の（＋Ｘ）側端部に対し、ボールねじ機構が鉛直方向Ｚに延設されている。このボールねじ機構の下端には、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌ（図３）に回転軸（図示省略）が連結されている。また、ボールねじ機構に対してボールねじブラケット（図示省略）が螺合されるとともに、そのボールねじブラケットの（＋Ｙ）側面に対して昇降プレート２３１が取り付けられている。このため、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが作動することで、昇降プレート２３１が鉛直方向Ｚに昇降駆動される。

各ハンド２３２、２３２の前後サイズ（Ｙ方向サイズ）は版ＰＰの長さサイズ（Ｙ方向サイズ）よりも長く、各ハンド２３２、２３２の先端側（＋Ｙ側）で版ＰＰを保持可能となっている。

また、こうして版用ハンド２３２、２３２で版ＰＰが保持されたことを検知するために、昇降プレート２３１の中央部から（＋Ｙ）側にセンサブラケットを介して版検知用のセンサ（図示省略）が取り付けられている。このため、両ハンド２３２上に版ＰＰが載置されると、センサが版ＰＰの後端部、つまり（−Ｙ）側端部を検知し、検知信号を制御部６に出力する。

さらに、各版用ハンド２３２、２３２はベアリングを介して昇降プレート２３１に取り付けられ、前後方向（Ｙ方向）に延びる回転軸を回転中心として回転自在となっている。また、昇降プレート２３１のＸ方向両端には、回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２（図３）が取り付けられている。これらの回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２は加圧エアーを駆動源として動作するものであり、加圧エアーの供給経路に介挿されたバルブの開閉により１８０゜単位で回転可能となっている。このため、制御部６のバルブ制御部６４による上記バルブの開閉を制御することで、版用ハンド２３２、２３２の一方主面が上方に向いてパターニング前の版ＰＰを扱うのに適したハンド姿勢（以下「未使用姿勢」という）と、他方主面が上方を向いてパターニング後の版ＰＰを扱うのに適したハンド姿勢（以下「使用済姿勢」という）との間で、ハンド姿勢を切替え可能となっている。このようにハンド姿勢の切替え機構を有している点が、版用シャトル２３Ｌが基板用シャトル２３Ｒと唯一相違する点である。

次に、シャトル保持プレート２２に対する版用シャトル２３Ｌおよび基板用シャトル２３Ｒの取り付け位置について説明する。この実施形態では、図２に示すように、版用シャトル２３Ｌおよび基板用シャトル２３Ｒは、版ＰＰや基板ＳＢの幅サイズ（なお実施形態では、版ＰＰと基板ＳＢの幅サイズは同一である）よりも長い間隔だけＸ方向に離間してシャトル保持プレート２２に取り付けられている。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向に回転させると、両シャトル２３Ｌ、２３Ｒは上記離間距離を保ったままＸ方向に移動する。例えば図２では、符号ＸＰ２３が上ステージ部３の直下位置を示しており、シャトル２３Ｌ、２３Ｒは、位置ＸＰ２３からそれぞれ（＋Ｘ）方向および（−Ｘ）方向に等距離（この距離を「ステップ移動単位」という）だけ離れた位置ＸＰ２２、ＸＰ２４に位置している。なお、本実施形態では、図２に示す状態を「中間位置状態」と称する。

また、この中間位置状態からシャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向に回転させてシャトル保持プレート２２をステップ移動単位だけ（＋Ｘ）方向に移動させると、基板用シャトル２３Ｒが（＋Ｘ）方向に移動して上ステージ部３の直下位置ＸＰ２３まで移動して位置決めされる。このとき、版用シャトル２３Ｌも一体的に（＋Ｘ）方向に移動し、印刷装置１００の（＋Ｘ）方向側に配置される版洗浄装置（図示省略）に近接した位置ＸＰ２１に位置決めされる。

逆に、シャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向と逆の方向に回転させてシャトル保持プレート２２をステップ移動単位だけ（−Ｘ）方向に移動させると、版用シャトル２３Ｌが中間位置状態から（−Ｘ）方向に移動して上ステージ部３の直下位置ＸＰ２３まで移動して位置決めされる。このとき、基板用シャトル２３Ｒも一体的に（−Ｘ）方向に移動し、印刷装置１００の（−Ｘ）方向側に配置される基板洗浄装置（図示省略）に近接した位置ＸＰ２５に位置決めされる。このように、本明細書では、Ｘ方向におけるシャトル位置として５つの位置ＸＰ２１〜ＸＰ２５が規定されている。つまり、版受渡し位置ＸＰ２１は、版用シャトル２３Ｌが位置決めされる３つの位置ＸＰ２１〜ＸＰ２３のうち最も版洗浄装置に近接位置であり、版洗浄装置との間で版ＰＰの搬入出が行われるＸ方向位置を意味している。この基板受渡し位置ＸＰ２５は、基板用シャトル２３Ｒが位置決めされる３つの位置ＸＰ２３〜ＸＰ２５のうち最も基板洗浄装置に近接位置であり、基板洗浄装置との間で基板ＳＢの搬入出が行われるＸ方向位置を意味している。また、位置ＸＰ２３は上ステージ部３の吸着プレート３４が鉛直方向Ｚに移動して版ＰＰや基板ＳＢを吸着保持するＸ方向位置を意味しており、版用シャトル２３ＬがＸ方向位置ＸＰ２３に位置している際には、当該位置ＸＰ２３を「版吸着位置ＸＰ２３」と称する一方、基板用シャトル２３ＲがＸ方向位置ＸＰ２３に位置している際には、当該位置ＸＰ２３を「基板吸着位置ＸＰ２３」と称する。また、このようにシャトル２３Ｌ、２３Ｒにより版ＰＰや基板ＳＢを搬送する鉛直方向Ｚでの位置、つまり高さ位置を「搬送位置」と称する。

また、本実施形態では、パターニング時での版ＰＰとブランケットとのギャップ量、ならびに転写時での基板ＳＢとブランケットとのギャップ量を正確に制御するため、版ＰＰおよび基板ＳＢの厚みを計測する必要がある。そこで、版厚み計測センサＳＮ２２および基板厚み計測センサＳＮ２３が設けられている。なお、本実施形態では、両センサＳＮ２２、２３として、投光部と受光部とを有する反射タイプの光学センサを用いているが、これ以外のセンサを用いてもよい。

位置ＸＰ２３では、上ステージ部３が配置されている。この上ステージ部３では、鉛直方向Ｚに延設されたボールねじ機構３１が固定されており、そのボールねじ機構３１の上端部には、第１ステージ昇降モータＭ３１の回転軸（図示省略）が連結されるとともに、ボールねじ機構３１に対してボールねじブラケット（図示省略）が螺合している。このボールねじブラケットには、支持フレーム３２が固定されており、ボールねじブラケットと一体的に鉛直方向Ｚに昇降可能となっている。さらに、当該支持フレーム３２のフレーム面で、別のボールねじ機構（図示省略）が支持されている。このボールねじ機構には、上記ボールねじ機構３１のボールねじよりも狭ピッチのボールねじが設けられ、その上端部には、第２ステージ昇降モータＭ３２（図３）の回転軸（図示省略）が連結されるとともに、中央部にはボールねじブラケットが螺合している。

このボールねじブラケットには、ステージホルダ３３が取り付けられている。また、ステージホルダ３３の下面には、例えばアルミニウム合金などの金属製の吸着プレート３４が取り付けられている。したがって、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じてステージ昇降モータＭ３１、Ｍ３２が作動することで、吸着プレート３４が鉛直方向Ｚに昇降移動させられる。また、本実施形態では、異なるピッチを有するボールねじ機構を組み合わせ、第１ステージ昇降モータＭ３１を作動させることで比較的広いピッチで吸着プレート３４を昇降させる、つまり吸着プレート３４を高速移動させることができるとともに、第２ステージ昇降モータＭ３２を作動させることで比較的狭いピッチで吸着プレート３４を昇降させる、つまり吸着プレート３４を精密に位置決めすることができる。

この吸着プレート３４の下面、つまり版ＰＰや基板ＳＢを吸着保持する吸着面に吸着機構が設けられ、負圧を独立して供給するための負圧供給経路を介して負圧供給源に接続されている。そして、制御部６のバルブ制御部６４からの開閉指令に応じて吸着機構と繋がる吸着バルブＶ３１（図３）を開閉制御することで吸着機構による版ＰＰや基板ＳＢの吸着が可能となる。なお、本実施形態では、上記した吸着機構および後述するようにブランケットを吸着保持する吸着機構は、負圧供給源として工場の用力を用いているが、装置１００が真空ポンプなどの負圧供給部を装備し、当該負圧供給部から吸着機構に負圧を供給するように構成してもよい。

このように構成された上ステージ部３では、搬送部２の版用シャトル２３Ｌによって版が図１の左手側から搬送空間を介して上ステージ部３の直下の版吸着位置ＸＰ２３に搬送された後、上ステージ部３の吸着プレート３４が下降して版ＰＰを吸着保持する。逆に、版用シャトル２３Ｌが上ステージ部３の直下位置に位置した状態で版ＰＰを吸着した吸着プレート３４が吸着を解除すると、版ＰＰが搬送部２に移載される。こうして、搬送部２と上ステージ部３との間で、版の受渡しが行われる。

また、基板ＳＢについても版ＰＰと同様にして上ステージ部３に保持される。すなわち、搬送部２の基板用シャトル２３Ｒによって基板ＳＢが図１の右手側から搬送空間を介して上ステージ部３の直下位置に搬送された後、上ステージ部３の吸着プレート３４が下降して基板ＳＢを吸着保持する。逆に、基板用シャトル２３Ｒが上ステージ部３の直下位置に位置した状態で基板ＳＢを吸着した上ステージ部３の吸着プレート３４が吸着を解除すると、基板ＳＢが搬送部２に移載される。こうして、搬送部２と上ステージ部３との間で、基板ＳＢの受渡しが行われる。

上ステージ部３の鉛直方向の下方（以下「鉛直下方」あるいは「（−Ｚ）方向」という）では、石定盤１の上面にアライメント部４が配置されている。このアライメント部４では、支持プレート４１が、図１に示すように、石定盤１の凹部を跨ぐように水平姿勢で配置され、石定盤１の上面に固定されている。また、この支持プレート４１の上面にアライメントステージ４２が固定されている。そして、アライメント部４のアライメントステージ４２上に下ステージ部５が載置されて下ステージ部５の上面が上ステージ部３の吸着プレート３４と対向している。この下ステージ部５の上面はブランケットＢＬを吸着保持可能となっており、制御部６がアライメントステージ４２を制御することで下ステージ部５上のブランケットＢＬを高精度に位置決め可能となっている。

アライメントステージ４２は、支持プレート４１上に固定されるステージベース４２１と、ステージベース４２１の鉛直上方に配置されて下ステージ部５を支持するステージトップ４２２とを有している。これらステージベース４２１およびステージトップ４２２はいずれも中央部に開口を有する額縁形状を有している。また、これらステージベース４２１およびステージトップ４２２の間には、鉛直方向Ｚに延びる回転軸を回転中心とする回転方向、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支持機構４２３がステージトップ４２２の各角部近傍に配置されている。また、各支持機構４２３に対してボールねじ機構（図示省略）が設けられるとともに、各ボールねじ機構にステージ駆動モータＭ４１（図３）が取り付けられている。そして、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて各ステージ駆動モータＭ４１を作動させることで、アライメントステージ４２の中央部に比較的大きな空間を設けながら、ステージトップ４２２を水平面内で移動させるとともに、鉛直軸を回転中心として回転させて下ステージ部５の吸着プレート５１を位置決め可能となっている。なお、本実施形態において中空空間を有するアライメントステージ４２を用いた理由のひとつは、下ステージ部５の上面に保持されるブランケットＢＬおよび上ステージ部３の下面に保持される基板ＳＢに形成されるアライメントマークを撮像部４３により撮像するためである。

下ステージ部５は、吸着プレート５１と、柱部材５２と、ステージベース５３と、リフトピン部５４とを有している。ステージベース５３には、左右方向Ｘに延びる長孔形状の開口が前後方向Ｙに３つ並んで設けられている。そして、これらの長孔開口と、アライメントステージ４２の中央開口とが上方からの平面視でオーバーラップするように、ステージベース５３がアライメントステージ４２上に固定されている。また、上記長孔開口には、撮像部４３の一部が遊挿されている。また、ステージベース５３の上面角部から柱部材５２が（＋Ｚ）に立設され、各頂部が吸着プレート５１を支持している。

この吸着プレート５１は例えばアルミニウム合金などの金属プレートで構成されている。この吸着プレート５１の上面には吸着機構（図示省略）が設けられるとともに、吸着機構に対して正圧供給配管（図示省略）の一方端が接続されるとともに、他方端が加圧用マニホールドに接続されている。さらに、各正圧供給配管の中間部に加圧バルブＶ５１（図３）が介挿されている。この加圧用マニホールドに対しては、工場の用力から供給される加圧エアーをレギュレータで調圧することで得られる一定圧力のエアーが常時供給されている。このため、制御部６のバルブ制御部６４からの動作指令に応じて所望の加圧バルブＶ５１が選択的に開くと、その選択された加圧バルブＶ５１に繋がる吸着機構に対して調圧された加圧エアーが供給される。

また、吸着機構の一部に対しては、加圧エアーの選択供給のみならず、選択的な負圧供給も可能となっている。すなわち、特定の吸着機構の各々に対して負圧供給配管（図示省略）の一方端が接続されるとともに、他方端が負圧用マニホールドに接続されている。さらに、各負圧供給配管の中間部に吸着バルブＶ５２（図３）が介挿されている。この負圧用マニホールドには、負圧供給源がレギュレータを介して接続されており、所定値の負圧が常時供給されている。このため、制御部６のバルブ制御部６４からの動作指令に応じて所望の吸着バルブＶ５２が選択的に開くと、その選択された吸着バルブＶ５２に繋がる吸着機構に対して調圧された負圧が供給される。

このように本実施形態では、バルブＶ５１、Ｖ５２の開閉制御によって吸着プレート５１上にブランケットＢＬを部分的あるいは全面的に吸着させたり、吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間にエアーを部分的に供給してブランケットＢＬを部分的に膨らませて上ステージ部３に保持された版ＰＰや基板ＳＢに押し付けることが可能となっている。

リフトピン部５４では、リフトプレート５４１が吸着プレート５１とステージベース５３との間で昇降自在に設けられている。このリフトプレート５４１には、複数箇所に切欠部が形成されて撮像部４３との干渉が防止されている。また、リフトプレート５４１の上面から鉛直上方に複数のリフトピン５４２が立設されている。一方、リフトプレート５４１の下面には、ピン昇降シリンダＣＬ５１（図３）が接続されている。そして、制御部６のバルブ制御部６４がピン昇降シリンダＣＬ５１に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、ピン昇降シリンダＣＬ５１を作動させてリフトプレート５４１を昇降させる。その結果、吸着プレート５１の上面、つまり吸着面に対し、全リフトピン５４２が進退移動させられる。例えば、リフトピン５４２が吸着プレート５１の上面から（＋Ｚ）方向に突出することで、図示しないブランケット搬送ロボットによりブランケットＢＬがリフトピン５４２の頂部に載置可能となる。そして、ブランケットＢＬの載置に続いて、リフトピン５４２が吸着プレート５１の上面よりも（−Ｚ）方向に後退することで、ブランケットＢＬが吸着プレート５１の上面に移載される。その後、後述するように適当なタイミングで、吸着プレート５１の近傍に配置されたブランケット厚み計測センサＳＮ５１（図３）によって当該ブランケットＢＬの厚みが計測される。

上記したように、本実施形態では、上ステージ部３と下ステージ部５とが鉛直方向Ｚにおいて互いに対向配置されている。そして、それらの間に、下ステージ部５上に載置されるブランケットＢＬを上方より押さえる押さえ部７と、版ＰＰ、基板ＳＢおよびブランケットＢＬのプリアライメントを行うプリアライメント部８とがそれぞれ配置されている。これらのうち押さえ部７は本発明にかかるパターン転写装置の特徴的な構成であるため、押さえ部７の構成および動作については後で詳述する。

プリアライメント部８では、プリアライメント上部８１およびプリアライメント下部８２が鉛直方向Ｚに２段で積層配置されている。これらのうちプリアライメント上部８１は、プリアライメント下部８２よりも鉛直上方側に配置され、ブランケットＢＬとの密着に先立って、位置ＸＰ２３で版用シャトル２３Ｌにより保持される版ＰＰおよび基板用シャトル２３Ｒにより保持される基板ＳＢをアライメントする。一方、プリアライメント下部８２は、版ＰＰや基板ＳＢとの密着に先立って、下ステージ部５の吸着プレート５１に載置されるブランケットＢＬをアライメントする。なお、プリアライメント上部８１と、プリアライメント下部８２とは基本的に同一構成を有している。そこで、以下においては、プリアライメント上部８１の構成について説明し、プリアライメント下部８２については同一または相当符号を付して構成説明を省略する。

プリアライメント上部８１では、額縁状のフレーム構造体８１１に対して４つの上ガイド８１２が移動自在に設けられている。すなわち、フレーム構造体８１１は、互いに左右方向Ｘに離間し前後方向Ｙに延設される２本の水平フレームと、互いに前後方向Ｙに離間し左右方向Ｘに延設される２本の水平フレームとを組み合わせたものである。そして、図２に示すように、前後方向Ｙに延設された２本の水平プレートのうちの左側水平プレートに対し、その中央部で上ガイド８１２が図示を省略するボールねじ機構により左右方向Ｘに移動自在に設けられている。そして、このボールねじ機構に連結される駆動モータＭ８１（図３）が制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて作動することで上ガイド８１２が左右方向Ｘに移動する。また、右側水平プレートに対しても、上記と同様に、上ガイド８１２が駆動モータＭ８１により左右方向Ｘに移動するように構成されている。さらに、前後方向Ｙに延設された２本の水平プレートの各々に対しても、上記と同様に、上ガイド８１２が駆動モータＭ８１により左右方向Ｘに移動するように構成されている。このように、４つの上ガイド８１２が位置ＸＰ２３の鉛直下方位置で版ＰＰや基板ＳＢを取り囲んでおり、各上ガイド８１２が独立して版ＰＰなどに対して近接および離間可能となっている。したがって、各上ガイド８１２の移動量を制御することによって版ＰＰおよび基板ＳＢをシャトルのハンド上で水平移動あるいは回転させてアライメントすることが可能となっている。

また、本実施形態では、後で説明するように、ブランケットＢＬ上のパターン層を基板ＳＢに転写した後、ブランケットＢＬを基板ＳＢから剥離するが、その剥離段階で静電気が発生する。また、版ＰＰによりブランケットＢＬ上の塗布層をパターニングした後、ブランケットＢＬを版ＰＰから剥離した際にも、静電気が発生する。そこで、本実施形態では、静電気を除電するために、除電部９が設けられている。この除電部９は、（＋Ｘ）側より上ステージ部３と下ステージ部５で挟まれた空間に向けてイオンを照射するイオナイザ９１を有している。

制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、メモリ６２、モータ制御部６３、バルブ制御部６４、画像処理部６５および表示／操作部６６を有しており、ＣＰＵ６１はメモリ６２に予め記憶されたプログラムにしたがって装置各部を制御して、図４に示すように、パターニング処理および転写処理を実行する。

図４は、図１の印刷装置の全体動作を示すフローチャートである。この印刷装置１００の初期状態では、版用シャトル２３Ｌおよび基板用シャトル２３Ｒはそれぞれ中間位置ＸＰ２２、ＸＰ２４に位置決めされている。そして、版洗浄装置の版搬送ロボット（図示省略）による版ＰＰの搬送動作と同期して版ＰＰの投入工程（ステップＳ１）、ならびに基板洗浄装置の基板搬送ロボット（図示省略）の基板ＳＢの搬送動作と同期して基板ＳＢの投入工程（ステップＳ２）を実行する。なお、版用シャトル２３Ｌおよび基板用シャトル２３Ｒが一体的に左右方向Ｘに移動するという搬送構造を採用しているため、版ＰＰの搬入を行った（ステップＳ１）後、基板ＳＢの搬入を行う（ステップＳ２）が、両者の順序を入れ替えてもよい。

このように、本実施形態では、パターニング処理を実行する前に、版ＰＰのみならず、基板ＳＢをも準備しておき、後で詳述するように、パターニング処理および転写処理を連続して実行する。これによって、ブランケットＢＬ上でパターニングされた塗布層が基板ＳＢに転写されるまでの時間間隔を短縮することができ、安定した処理が実行される。

次のステップＳ３では、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２２を（−Ｘ）方向に移動させる。これによって、版用シャトル２３Ｌが版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。そして、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが回転軸を回転させ、昇降プレート２３１を下方向（−Ｚ）に移動させる。これによって、版用シャトル２３Ｌに支持されたまま版ＰＰが搬送位置よりも低いプリアライメント位置に移動して位置決めされる。

次に、上ガイド駆動モータＭ８１が作動して上ガイド８１２が移動し、各上ガイド８１２が版用シャトル２３Ｌに支持される版ＰＰの端面と当接して版ＰＰを予め設定した水平位置に位置決めする。その後、各上ガイド駆動モータＭ８１が逆方向に作動し、各上ガイド８１２が版ＰＰから離間する。こうして、版ＰＰのプリアライメント処理が完了すると、ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３４を下方向（−Ｚ）に下降させて版ＰＰの上面と当接させる。それに続いて、バルブＶ３１が開き、これによって上ステージ用の吸着機構により版ＰＰが吸着プレート３４に吸着される。

こうして版ＰＰの吸着が完了すると、ステージ昇降モータＭ３１が逆方向に回転して、吸着プレート３４が版ＰＰを吸着保持したまま鉛直上方に上昇して版吸着位置ＸＰ２３の鉛直上方位置に版ＰＰを移動させる。そして、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが回転軸を回転させ、昇降プレート２３１を鉛直上方に移動させ、版用シャトル２３Ｌをプリアライメント位置から搬送位置、つまり版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めする。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２２を（＋Ｘ）方向に移動させ、空になった版用シャトル２３Ｌを中間位置ＸＰ２２に位置決めする。

次のステップＳ４では、ステージ駆動モータＭ４１が作動してアライメントステージ４２を初期位置に移動させる。これによって、毎回スタートが同じ位置となる。それに続いて、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５４１を上昇させ、リフトピン５４２を吸着プレート５１の上面から鉛直上方に突出させる。こうして、ブランケットＢＬの投入準備が完了すると、図示を省略するブランケット搬送ロボットがブランケットＢＬをリフトピン５４２の頂部に載置した後、装置１００から退避する。次に、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５４１を下降させる。これによって、リフトピン５４２がブランケットＢＬを支持したまま下降してブランケットＢＬを吸着プレート５１に載置する。すると、下ガイド駆動モータＭ８２が作動し、下ガイド８２２が移動し、各下ガイド８２２が吸着プレート５１に支持されるブランケットＢＬの端面と当接してブランケットＢＬを予め設定した水平位置に位置決めする。

こうしてブランケットＢＬのプリアライメント処理が完了すると、吸着バルブＶ５２が開き、これによって下ステージ用の吸着機構に対して調圧された負圧が供給されてブランケットＢＬが吸着プレート５１に吸着される。さらに、各下ガイド駆動モータＭ８２が回転軸を逆方向に回転させ、各下ガイド８２２をブランケットＢＬから離間させる。これによって、パターニング処理の準備が完了する。

次のステップＳ５では、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２（図３）が動作してブランケット厚み計測センサＳＮ５１をブランケットＢＬの右端部の直上位置に位置決めする。そして、ブランケット厚み計測センサＳＮ５１がブランケットＢＬの厚みに関連する情報を制御部６に出力し、これによってブランケットＢＬの厚みが計測される。その後で、上記センサ水平駆動シリンダＣＬ５２が逆方向に動作してブランケット厚み計測センサＳＮ５１を吸着プレート５１から退避させる。

次に、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３４を下方向（−Ｚ）に下降させて版ＰＰをブランケットＢＬの近傍に移動させる。さらに、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート３４を昇降させて鉛直方向Ｚにおける版ＰＰとブランケットＢＬの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する。なお、このギャップ量は版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚み計測結果に基づいて制御部６により決定される。

そして、押さえ部７の押さえ部材７１を下降させてブランケットＢＬの周縁部を全周にわたって押さえ部材７１で押さえ付ける。それに続いて、バルブＶ５１、Ｖ５２が動作して吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間にエアーを部分的に供給してブランケットＢＬを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部３に保持された版ＰＰに押し遣られる。その結果、ブランケットＢＬの中央部が版ＰＰに密着して版ＰＰの下面に予め形成されたパターンがブランケットＢＬの上面に予め塗布された塗布層と当接して当該塗布層をパターニングしてパターン層を形成する。

次のステップＳ６では、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させて吸着プレート３４が上昇して版ＰＰをブランケットＢＬから剥離させる。また、剥離処理を行うために版ＰＰを上昇させるのと並行して適時、バルブＶ５１、Ｖ５２の開閉状態を切替え、ブランケットＢＬに負圧を与えて吸着プレート３４側に引き寄せる。その後、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、吸着プレート３４を上昇させて版ＰＰをイオナイザ９１とほぼ同一高さの除電位置に位置決めする。また、押さえ部７の押さえ部材７１を上昇させてブランケットＢＬの押さえ付けを解除する。それに続いて、イオナイザ９１が作動して上記版剥離処理時に発生する静電気を除電する。この除去処理が完了すると、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、版ＰＰを吸着保持したまま吸着プレート３４が初期位置（版吸着位置ＸＰ２３よりも高い位置）まで上昇する。

次のステップＳ７では、回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２が動作し、版用ハンド２３２、２３２を１８０゜回転させて原点位置から反転位置に位置決めする。これによって、ハンド姿勢が未使用姿勢から使用済姿勢に切り替わり、使用済みの版ＰＰの受取準備が完了する。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２２を（−Ｘ）方向に移動させる。これによって、版用シャトル２３Ｌが版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。

一方、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、版ＰＰを吸着保持したまま吸着プレート３４が版用シャトル２３Ｌのハンド２３２、２３２に向けて下降してハンド２３２、２３２上に版ＰＰを位置させた後、バルブＶ３１，Ｖ３２が閉じ、これによって吸着プレート３４の吸着機構による版ＰＰの吸着が解除されて搬送位置での版ＰＰの受け渡しが完了する。そして、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を逆回転させ、吸着プレート３４を初期位置まで上昇させる。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２２を（＋Ｘ）方向に移動させる。これによって、版用シャトル２３Ｌが使用済み版ＰＰを保持したまま中間位置ＸＰ２２に移動して位置決めされる。

次のステップＳ８では、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２２を（＋Ｘ）方向に移動させる。これによって、処理前の基板ＳＢを保持する基板用シャトル２３Ｒが基板吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。そして、版ＰＰのプリアライメント処理および吸着プレート３４による版ＰＰの吸着処理と同様にして、基板ＳＢのプリアライメント処理および基板ＳＢの吸着処理が実行される。その後、基板ＳＢの吸着が検出されると、ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３４を鉛直上方に上昇させて基板吸着位置ＸＰ２３より高い位置に基板ＳＢを移動させる。そして、基板用シャトル昇降モータＭ２２Ｒが回転軸を回転させ、基板用シャトル２３Ｒをプリアライメント位置から搬送位置に移動させて位置決めする。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２２を（−Ｘ）方向に移動させ、空になった基板用シャトル２３Ｒを中間位置ＸＰ２４に位置決めする。

次のステップＳ９では、ブランケット厚みが計測され、さらに精密アライメントが実行された後で、転写処理が実行される。すなわち、パターニング処理での厚み計測と同様にして、ブランケットＢＬの厚みが計測される。なお、このようにパターニング直前のみならず、転写直前においてもブランケットＢＬの厚みを計測する主たる理由は、ブランケットＢＬの一部が膨潤することでブランケットＢＬの厚みが経時変化するためであり、転写直前でのブランケット厚みを計測することで高精度な転写処理を行うことが可能となる。

次に、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３４を下方向（−Ｚ）に下降させて基板ＳＢをブランケットＢＬの近傍に移動させる。さらに、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート３４を昇降させて鉛直方向Ｚにおける基板ＳＢとブランケットＢＬの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する。このギャップ量については、基板ＳＢおよびブランケットＢＬの厚み計測結果に基づいて制御部６により決定される。そして、パターニング（ステップＳ５）と同様に、押さえ部材７１によるブランケットＢＬの周縁部の押さえ付けを行う。

こうして、基板ＳＢとブランケットＢＬとはいずれもプリアライメントされ、しかも転写処理に適した間隔だけ離間して位置決めされるが、ブランケットＢＬに形成されたパターン層を基板ＳＢに正確に転写するためには、両者を精密に位置合せする必要がある。そこで、本実施形態では、撮像部４３が、ブランケットＢＬにパターニングされたアライメントマークならびに基板ＳＢに形成されるアライメントマークを撮像し、それらの画像を制御部６の画像処理部６５に出力する。そして、それらの画像に基づいて制御部６は基板ＳＢに対してブランケットＢＬを位置合せするための制御量を求め、さらにアライメント部４のステージ駆動モータＭ４１の動作指令を作成する。そして、ステージ駆動モータＭ４１が上記制御指令に応じて作動して吸着プレート５１を水平方向に移動させるとともに鉛直方向Ｚに延びる仮想回転軸回りに回転させてブランケットＢＬを基板ＳＢに精密に位置合せする（アライメント処理）。

そして、バルブＶ５１、Ｖ５２が動作して吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間にエアーを部分的に供給してブランケットＢＬを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部３に保持された基板ＳＢに押し付けられる。その結果、ブランケットＢＬが基板ＳＢに密着する。これによって、ブランケットＢＬ側のパターン層が基板ＳＢの下面のパターンと精密に位置合せされながら、基板ＳＢに転写される。

次のステップＳ１０では、版剥離（ステップＳ６）と同様に、ブランケットＢＬからの基板ＳＢの剥離、除電位置への基板ＳＢの位置決め、押さえ部材７１によるブランケットＢＬの押付解除、除電を実行する。その後、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３４が初期位置（搬送位置よりも高い位置）まで上昇する。

次のステップＳ１１では、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２２を（＋Ｘ）方向に移動させる。これによって、基板用シャトル２３Ｒが基板吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。また、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３４を基板用シャトル２３Ｒのハンド２３２、２３２に向けて下降させる。その後、バルブＶ３１が閉じ、これによって吸着機構による基板ＳＢの吸着が解除される。そして、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を逆回転させ、吸着プレート３４を初期位置まで上昇させる。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２２を（−Ｘ）方向に移動させて当該基板ＳＢを保持したまま基板用シャトル２３Ｒを中間位置ＸＰ２４に移動させて位置決めする。

次のステップＳ１２では、バルブＶ５１、Ｖ５２が動作して吸着プレート５１によるブランケットＢＬの吸着を解除する。そして、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５４１を上昇させ、使用済みのブランケットＢＬを吸着プレート５１から鉛直上方に持ち上げる。そして、ブランケット搬送ロボットが、装置１００にアクセスして使用済みのブランケットＢＬをリフトピン５４２の頂部から受け取り、装置１００から退避する。これに続いて、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５４１を下降させ、リフトピン５４２を吸着プレート５１よりも下方向（−Ｚ）に下降させる。

次のステップＳ１３では、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２２が（＋Ｘ）方向に移動する。これによって、版用シャトル２３Ｌが版受渡し位置ＸＰ２１に移動して位置決めされる。それに続いて、版洗浄装置の版搬送ロボットが使用済みの版ＰＰを印刷装置１００から取り出す。こうして版ＰＰの搬出が完了すると、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２２を（−Ｘ）方向に移動させ、版用シャトル２３Ｌを中間位置ＸＰ２２に位置決めする。

次のステップＳ１４では、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２２を（−Ｘ）方向に移動させる。これによって、基板用シャトル２３Ｒが基板受渡し位置ＸＰ２５に移動して位置決めされる。それに続いて、基板洗浄装置の基板搬送ロボットが転写処理を受けた基板ＳＢを印刷装置１００から取り出す。こうして基板ＳＢの搬出が完了すると、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２２を（＋Ｘ）方向に移動させ、基板用シャトル２３Ｒを中間位置ＸＰ２３に位置決めする。これにより、印刷装置１００は初期状態に戻る。

ところで、上記印刷装置１００では、吸着プレート３４に保持された基板ＳＢから鉛直下方に離れた位置で基板ＳＢと向かい合わせた状態で、ブランケットＢＬが吸着プレート５１で保持されている。そして、アライメント部４が作動することで吸着プレート５１が水平面内、つまりＸＹ平面内でＸ方向および／またはＹ方向に移動し、あるいは回転してパターン層に形成されるパターンが基板ＳＢに位置合せされる（精密アライメント）。この精密アライメント後、バルブＶ５１が開いて加圧エアーを吸着プレート５１の上面とブランケットＢＬの下面中央部との間に供給してブランケットＢＬの中央部を吸着プレート５１の上面から浮き上がらせて基板ＳＢに加圧当接させる。これによって、パターン層が基板ＳＢに密着されてパターンが転写される。

このように、吸着プレート３４、５１がそれぞれ本発明の「基板保持手段」および「担持体保持手段」として機能している。また、アライメント部４が本発明の「アライメント手段」として機能している。また、吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間に加圧エアーを供給するために設けられた正圧供給配管および加圧バルブＶ５１が本発明の「転写手段」として機能している。これらによって、ブランケットＢＬが担持するパターンを基板ＳＢに転写するパターン転写装置が構成されているが、本発明では、さらに押さえ部７が設けられ、パターン転写装置内で次の作用効果を発揮している。

図５は、本発明にかかるパターン転写装置の第１実施形態を示す図であり、同図（ａ）は押さえ部７の構成を示す斜視図であり、同図（ｂ）は吸着プレート５１に吸着保持されるブランケットＢＬを押さえ部７により押さえた状態（以下「ブランケット押さえ状態」という）を示し、同図（ｃ）はブランケット押さえ状態でアライメント処理（精密アライメント）の実行後の状態を示し、さらに同図（ｄ）は押さえ部７によるブランケットＢＬを解除した状態（以下「ブランケット押さえ解除状態」という）を示している。この押さえ部７は、吸着プレート５１の鉛直上方側に設けられる押さえ部材７１を切替機構７２によって鉛直方向Ｚに昇降することでブランケット押さえ状態とブランケット押さえ解除状態とを切り替える。なお、本明細書では、ブランケット押さえ状態での押さえ部材７１の高さ位置を「押さえ位置」と称するとともに、押さえ部材７１をブランケットＢＬの周縁部から上方に離れた高さ位置を「退避位置」と称する。

この切替機構７２は、押さえ部材７１の昇降駆動源として３本の押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１を有している。より詳しくは、印刷装置１００の本体フレームの一部である水平プレート１７に対し、それぞれシリンダブラケット７２１〜７２３によって押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１が、ピストン（可動部材）７２４を鉛直下方側に進退自在に、取り付けられている。これらのピストン７２４の先端部では、押さえ部材７１がぶら下がり状態で遊嵌されている。

押さえ部材７１は、支持プレート７１１と、４つのブランケット押さえプレート７１２とを有している。支持プレート７１１は、ブランケットＢＬと同一の平面サイズを有し、その中央部が開口しており、全体として額縁形状を有している。この支持プレート７１１の下面に対し、４枚のブランケット押さえプレート７１２が固定されて支持プレート７１１の下面全部を覆っている。

また、支持プレート７１１およびブランケット押さえプレート７１２には、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１に対応する位置に貫通孔７１３が穿設されている。各貫通孔７１３の内部には円錐台形状の空間が形成されている。そして、下方端部が貫通孔７１３の内部空間よりも若干小さな容積で相似形状に仕上げられた突起部７２５が下方側より各貫通孔７１３の内部空間に挿入されるとともに、突起部７２５の回転対称軸とピストン７２４の長手軸とが一致するように突起部７２５の上方端部がピストン７２４の下方端部に接続されている。このため、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１のピストン７２４の先端部（突起部７２５）は支持プレート７１１に遊嵌された状態で押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１に連結される。つまり、押さえ部材７１は押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１に対してフローティング状態で支持されている。

さらに詳しく説明すると、本実施形態では、突起部７２５の下方端部および上方端部の外径Ｄｄ、Ｄｕと、貫通孔７１３の下方開口および上方開口の内径Ｗｄ、Ｗｕとは、図５（ｂ）に示すように、次の大小関係
Ｗｄ＞Ｄｄ＞Ｗｕ＞Ｄｕ
を有している。したがって、押さえ部材７１を押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１で支持いている状態では、例えば図５（ｄ）に示すように、各突起部７２５の回転対称軸がそれに対応する貫通孔７１３の内部空間の回転対称軸と一致した状態（つまり調芯状態）で、各突起部７２５の傾斜側面がそれに対応する貫通孔７１３の傾斜内壁面に係止されて支持される。これにより、押さえ部材７１を上昇移動させる間に押さえ部材７１は一定位置に戻され、その結果、初期位置に位置決めされる。

そして、制御部６のバルブ制御部６４が押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１を作動させて押さえ部材７１を下ステージ部５の吸着プレート５１に対して当接または離間させる。例えば、調芯状態が保たれたまま押さえ部材７１がブランケットＢＬを保持している吸着プレート５１に下降してブランケット押さえ状態となると、図５（ｂ）に示すように、押さえ部材７１がブランケットＢＬの周縁部を全周にわたって吸着プレート５１とで挟み込んでホールドする。しかも、各突起部７２５の傾斜側面がそれに対応する貫通孔７１３の傾斜内壁面から離れてクリアランスが形成されるため、押さえ部材７１は当該クリアランスの範囲内で水平方向に移動自在となる。したがって、同図（ｃ）に示すように、アライメント処理のために吸着プレート５１が移動した際にも、押さえ部材７１は吸着プレート５１とともに水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動し、ブランケットＢＬを安定して保持する。

アライメント処理により突起部７２５の回転対称軸がそれに対応する貫通孔７１３の内部空間の回転対称軸と不一致になることがある。しかしながら、本実施形態では、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１を作動させて押さえ部材７１を下ステージ部５の吸着プレート５１から退避位置まで上昇させると、その移動途中で調芯動作が実行される。すなわち、移動途中で各突起部７２５の傾斜側面がそれに対応する貫通孔７１３の傾斜内壁面に摺接し、突起部７２５の回転対称軸がそれに対応する貫通孔７１３の内部空間の回転対称軸と一致するまで押さえ部材７１を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させる（図５（ｄ））。その結果、押さえ部材７１は初期位置に位置決めされる。

以上のように、本実施形態によれば、押さえ部７はブランケットＢＬの周縁部上に載置可能な形状（本実施形態では額縁形状）を有する押さえ部材７１の自重を利用してアライメント工程および転写工程においてブランケットＢＬの周縁部を吸着プレート５１に押さえ付けている。この押さえ部材７１に対して各ピストン７２４の先端部（突起部７２５）が遊嵌されており、水平面内で移動自在となっている。このため、アライメントのために下ステージ部５を水平面内で移動させた場合でも、押さえ部材７１はブランケットＢＬの周縁部を押さえ付けたまま、下ステージ部５とともに移動してアライメント工程中にブランケットＢＬが吸着ステージ５１上で移動するのを確実に防止することができる。また、吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間に加圧エアーを供給してブランケットＢＬの中央部を浮上させている最中も、押さえ部材７１は、アライメント工程が完了した時点での位置決め状態のままブランケットＢＬの周縁部を押さえ付けており、ブランケットＢＬの周縁部が持ち上がるのを防ぐ。このように、アライメント時および転写時のいずれにおいても、吸着プレート５１上でのブランケットＢＬの移動を防止してパターン転写を良好に行うことができる。

また、アライメント処理によって押さえ部材７１の位置が変位することがあり、しかも変位量はパターン転写毎に相違するが、押さえ部材７１を押さえ位置から退避位置に移動させる間に調芯動作が行われて押さえ部材７１を調芯した元の初期位置に戻している。したがって、アライメント部４による位置合わせにより押さえ部材７１が水平面内で移動したとしても、水平面内における押さえ部材７１の位置は次のパターン転写までに初期位置に戻される。その結果、上記した良好なパターン転写を繰り返して行うことができる。

なお、上記第１実施形態では、突起部７２５の上方端部をピストン７２４の下方端部に接続してピストン７２４の先端部を構成しているが、ピストン７２４の下方端部を突起部形状に仕上げてもよい。

また、上記第１実施形態では、突起部７２５、つまりピストン７２４の先端部を円錐台形状に仕上げているが、その形状はこれに限定されるものではない。例えば半球形状、球形状などに仕上げてもよい。また、貫通孔７１３が本発明の「穴部」として機能しているが、穴部の形状は貫通形状に限定されるものではなく、上方が開口した溝形状であってもよく、例えば支持プレート７１１のみに円錐台形状の貫通孔を設けてブランケット押さえプレート７１２で当該貫通孔を塞ぐように構成してもよい。なお、これらの変形態様の適用については、後で説明する実施形態においても同様である。

図６は、本発明にかかるパターン転写装置の第２実施形態を示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、突起部７２５が略半球体形状に仕上げられており、傾斜側面が湾曲している点であり、その他の構成は第１実施形態と同様である。したがって、第２実施形態は第１実施形態と同様の作用効果を有している。

図７は本発明にかかるパターン転写装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、突起部７２５がバネやゴムなどの弾性体７２６を介してピストン７２４の下方端部に取り付けられている点であり、その他の構成は第１実施形態と同様である。したがって、第３実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を有するのみならず、次の作用効果を有している。すなわち、第１実施形態ではアライメント時に押さえ部材７１が移動できる範囲はクリアランス内に限定されるのに対し、第３実施形態ではクリアランスを超えて移動可能となっている。つまり、押さえ部材７１がクリアランス範囲を超えて変位しようとすると、それに応じて弾性体７２６が弾性変形して押さえ部材７１の変位が可能となる。また、押さえ部材７１を押さえ位置から退避位置に移動させる際には、自重による調芯動作に加え、弾性体７２６の復元力が加わり、上記調芯動作に寄与する。

図８は本発明にかかるパターン転写装置の第４実施形態を示す図である。この第４実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、突起部７２５がフローティングジョイント７２７を介してピストン７２４の下方端部に取り付けられている点であり、その他の構成は第１実施形態と同様である。したがって、第４実施形態では、アライメント時に発生する押さえ部材７１の変位がフローティングジョイント７２７により吸収され、押さえ部材７１を押さえ位置から退避位置に移動させる際には自重によるフローティングジョイント７２７の動作と第１実施形態と同様の動作により調芯されて初期位置に戻される。

図９は本発明にかかるパターン転写装置の第５実施形態を示す図である。この第５実施形態では、支持プレート７１１に対して３つの固定金具７１４が押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１に対応して取り付けられている。また、各固定金具７１４が連結部７２８を介してピストン７２４の下方端部に取り付けられている。なお、その他の構成は基本的に第１実施形態と同様である。

各連結部７２８は、ピストンとリンク機構を組み合わせたものである。具体的には、連結部７２８は、ピストンロッド７２８ａと、ピストンロッド７２８ａの後端部がピストンロッド７２８ａの軸方向に移動可能に挿入されるシリンダ７２８ｂと、シリンダ７２８ｂの後端部をピストン７２４の先端部に対して連結する第１ボールジョイント７２８ｃと、ピストンロッド７２８ａの先端部を固定金具７１４に連結する第２ボールジョイント７２８ｄとを有する。したがって、第５実施形態では、アライメント時に発生する押さえ部材７１の変位が吸収され、押さえ部材７１を押さえ位置から退避位置に移動させる際には自重によるピストンとリンス機構の動作により調芯されて初期位置に戻される。なお、各連結部７２８の構成はこれに限定されるものではなく、ピストンロッド７２８ａおよびシリンダ７２８ｂを逆転させた構成を採用してもよい。

なお、本発明は上記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に対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、切替機構７２は３個の押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１により構成しており、各シリンダＣＬ７１が本発明の「昇降部」として機能しているが、その他のアクチュエータにより「昇降部」を構成してもよく、また昇降部の個数も「３」に限定されるものではない。ただし、上記実施形態のようにシリンダのピストン（可動部材）の先端部で押さえ部材７１を懸垂する場合、押さえ部材７１を安定的に支持するためにはシリンダを３個以上設けるのが好適である。

また、上記実施形態では、１つの押さえ部材７１によってブランケットＢＬの周縁部の全周を押さえ付けているが、押さえ部材を複数に分割して設け、これら複数の押さえ部材でブランケットＢＬの周縁部の全周を押さえ付けるように構成してもよい。

さらに、上記実施形態では、担持体として四角形状のブランケットＢＬを用いているが、これ以外の担持体を用いてもよいことはいうまでもなく、例えば円形形状や多角形形状を有する担持体を用いてパターンを転写するパターン転写技術に対しても本発明を適用することができる。

この発明は、ブランケット等の担持体が担持するパターンを基板に転写するパターン転写装置全般に適用することができる。

４…アライメント部（アライメント手段）
５…下ステージ部（担持体保持手段）
７…押さえ部（押さえ手段）
３４…吸着プレート（基板保持手段）
５１…吸着プレート（担持体保持手段）
７１…押さえ部材
７２…切替機構
１００…印刷装置
７１１…支持プレート（押さえ部材）
７１２…ブランケット押さえプレート（押さえ部材）
７１３…貫通孔（穴部）
７２４…ピストン（可動部材）
７２５…突起部
７２６…弾性体
７２７…フローティングジョイント
７２８…連結部
７２８ａ…ピストンロッド
７２８ｂ…シリンダ
ＳＢ…基板
ＢＬ…ブランケット（担持体）
ＣＬ７１…押さえ部材昇降シリンダ（昇降部）
Ｖ５１…加圧バルブ（転写手段）

Claims (7)

1. 基板を保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段に保持された基板から鉛直方向の下方に離れた位置で前記基板と向かい合わせた状態で、上面中央部でパターンを担持する担持体を保持する担持体保持手段と、
   水平面内で前記担持体保持手段を移動させて前記担持体保持手段により保持される前記担持体を前記基板に対して位置合せするアライメント手段と、
   前記アライメント手段により前記基板に対して位置合せされた前記担持体の中央部を浮上させて前記基板に押し付けて前記パターンを前記基板に転写する転写手段と、
   前記アライメント手段による位置合わせ時および前記転写手段による転写時に、前記担持体の中央部を取り囲む前記担持体の周縁部上に押さえ部材を載置して前記担持体の周縁部を前記担持体保持手段に押さえ付ける押さえ手段と、
   を備え、
   前記押さえ手段は、前記担持体の周縁部上の押さえ位置と前記担持体の周縁部から上方に離れた退避位置との間で、前記押さえ部材を昇降移動させる切替機構を有し、
   前記切替機構は、水平面内で移動自在に前記押さえ部材を前記押さえ位置に位置させる一方、前記押さえ位置から前記退避位置へ移動する前記押さえ部材を水平面内における初期位置に戻すことを特徴とするパターン転写装置。
2. 請求項１に記載のパターン転写装置であって、
   前記切替機構は、前記担持体保持手段の上方で可動部材を鉛直方向に昇降させる昇降部を３個以上有し、各可動部材の下方端部に設けられる突起部が当該可動部材に対応して前記押さえ部材に形成される穴部に遊嵌された状態で前記３個以上の可動部材により前記押さえ部材を吊り下げながら前記３個以上の昇降部により前記押さえ部材を昇降させるパターン転写装置。
3. 請求項２に記載のパターン転写装置であって、
   前記突起部は前記可動部材の下方端部に取り付けられるパターン転写装置。
4. 請求項２に記載のパターン転写装置であって、
   前記突起部は弾性体を介して前記可動部材の下方端部に取り付けられるパターン転写装置。
5. 請求項２に記載のパターン転写装置であって、
   前記突起部はフローティングジョイントを介して前記可動部材の下方端部に取り付けられるパターン転写装置。
6. 請求項２ないし５のいずれか一項に記載のパターン転写装置であって、
   前記穴部は円錐台形状の空間を有し、
   前記突起部は円錐台形状、球形状または半球形状を有するパターン転写装置。
7. 請求項１に記載のパターン転写装置であって、
   前記切替機構は、前記担持体保持手段の上方で可動部材を鉛直方向に昇降させる３個以上の昇降部と、各可動部材の下方端部を前記押さえ部材に連結する３個以上の連結部とを有し、前記連結部により前記押さえ部材と連結した状態で前記３個以上の可動部材により前記押さえ部材を吊り下げながら前記３個以上の昇降部により前記押さえ部材を昇降させ、
   各連結部は、ピストンロッドと、前記ピストンロッドの後端部が前記ピストンロッドの軸方向に移動可能に挿入されるシリンダと、前記ピストンロッドの先端部および前記シリンダの後端部のうちの一方を前記可動部材の下方端部に対して連結する第１ボールジョイントと、前記ピストンロッドの先端部および前記シリンダの後端部のうちの他方を前記押さえ部材に連結する第２ボールジョイントとを有するパターン転写装置。

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