JP2014188839A - Pattern formation method and pattern formation device - Google Patents

Pattern formation method and pattern formation device Download PDF

Info

Publication number
JP2014188839A
JP2014188839A JP2013066310A JP2013066310A JP2014188839A JP 2014188839 A JP2014188839 A JP 2014188839A JP 2013066310 A JP2013066310 A JP 2013066310A JP 2013066310 A JP2013066310 A JP 2013066310A JP 2014188839 A JP2014188839 A JP 2014188839A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
blanket
target position
alignment
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013066310A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6178090B2 (en
Inventor
Hiroyuki Ueno
博之 上野
Michifumi Kawagoe
理史 川越
Mikio Masuichi
幹雄 増市
Kazuhiro Shoji
和大 正司
Yayoi Shibafuji
弥生 芝藤
Mika Ueno
美佳 上野
Kazutaka Taniguchi
和隆 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2013066310A priority Critical patent/JP6178090B2/en
Priority to CN201710804517.XA priority patent/CN107443883A/en
Priority to CN201410060525.4A priority patent/CN104007611B/en
Priority to KR1020140020434A priority patent/KR101707278B1/en
Priority to TW103106157A priority patent/TWI494714B/en
Publication of JP2014188839A publication Critical patent/JP2014188839A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6178090B2 publication Critical patent/JP6178090B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To raise accuracy of pattern formation by successfully performing positioning, namely, pre-alignment of a plate-like object to a target position before forming a pattern by pressing one surface of a blanket to be held by first holding means and one surface of the plate-like object to be held by second holding means to each other.SOLUTION: At least one of first holding means and second holding means 41 is moved, at least a part of an outer edge of a plate-like object PP held by the second holding means 41 is imaged before forming a pattern by pressing one surface of a blanket and one surface of the plate-like object PP against each other, and the second holding means 41 is moved in parallel with the one surface of the plate-like object PP as holding the plate-like object PP on the basis of an imaging result to position the plate-like object PP at a target position.

Description

この発明は、第1保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第2保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成するパターン形成技術に関するものである。   The present invention relates to a pattern forming technique for forming a pattern by pressing one side of a blanket held by a first holding unit and one side of a plate-like object held by a second holding unit.

電子部品を製造する発明として、例えば特許文献1に記載された発明が従来より知られている。この特許文献1に記載の発明では、平板ブランケットを下部ステージの上面に固定する一方、パターンが形成された面を下方に向けた状態、つまりフェースダウン状態で凸版を上部ステージにより吸着固定し、下部ステージの中心付近に設けられた開口部から圧縮気体を噴射させ、平板ブランケットを押し出す。こうして、凸版に対してブランケットを加圧接触させて凸版のパターンを平板ブランケットに転写している(パターニング)。   As an invention for manufacturing an electronic component, for example, the invention described in Patent Document 1 has been conventionally known. In the invention described in Patent Document 1, the flat plate blanket is fixed to the upper surface of the lower stage, while the surface on which the pattern is formed faces downward, that is, the letterpress is sucked and fixed by the upper stage in the face-down state. Compressed gas is injected from an opening provided near the center of the stage, and a flat blanket is pushed out. Thus, the blanket is brought into pressure contact with the relief plate to transfer the relief pattern onto the flat blanket (patterning).

特開2010−158799号公報JP 2010-158799 A

ところで、従来のパターン形成技術では、凸版に対してブランケットを加圧接触させる前に凸版を目標位置に位置決めする、いわゆるプリアライメントが一般的に行われている。当該プリアライメントを行う方法としては、半導体装置や液晶表示装置などを製造する技術分野で多用されているプリアライメント技術がそのまま流用されている。すなわち、装置外部にプリアライメント装置を設け、当該プリアライメント装置により凸版を予め指定された向きや位置に位置決めする。こうして装置外部で予備的に位置決めされた凸版を搬送ロボットなどの搬送手段により装置内に搬入する。そして、当該装置は、搬送手段のハンドからプリアライメント済みの凸版を受け取り、上部ステージに受け渡して吸着保持している。このため、上部ステージで保持するまでの凸版の搬送中に位置ズレが生じてしまうことがある。   By the way, in the conventional pattern formation technique, so-called pre-alignment is generally performed in which the relief plate is positioned at a target position before the blanket is brought into pressure contact with the relief plate. As a method for performing the pre-alignment, a pre-alignment technique frequently used in the technical field of manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like is used as it is. That is, a pre-alignment apparatus is provided outside the apparatus, and the relief plate is positioned in a predesignated direction and position by the pre-alignment apparatus. The relief plate thus preliminarily positioned outside the apparatus is carried into the apparatus by a conveying means such as a conveying robot. The apparatus receives the pre-aligned relief from the hand of the transport means, transfers it to the upper stage, and holds it by suction. For this reason, misalignment may occur during conveyance of the relief plate until it is held by the upper stage.

また、搬送位置ズレを抑制するために、ハンド上で凸版を予備的にアライメントすることも考えられるが、凸版の撓みによる影響を受けてハンド上でのプリアライメントが十分に機能しないことがある。凸版を上部ステージに受け渡すためには、ハンドは凸版をいわゆるフェースダウン状態で保持する必要があり、凸版に形成されたパターンを避けて凸版を支持する。このため、凸版の下面周縁部、例えば外周エッジ10[mm]以内の周縁領域を支持して凸版を保持するため、凸版の中央部がすり鉢状に撓んだ状態となる。この状態で、仮にハンドに支持されている凸版に対して外力を加えてハンド上で凸版を移動させようとしても、撓みが大きくなるだけで、微小移動させることは困難である。   Moreover, in order to suppress a conveyance position shift, it is conceivable to preliminarily align the relief plate on the hand, but prealignment on the hand may not function sufficiently due to the influence of the deflection of the relief plate. In order to transfer the relief plate to the upper stage, the hand needs to hold the relief plate in a so-called face-down state, and supports the relief plate while avoiding the pattern formed on the relief plate. For this reason, in order to support the lower surface peripheral part of a letterpress, for example, the peripheral area | region within 10 [mm] of outer periphery edges, and hold a letterpress, the center part of a letterpress will be in the state bent in mortar shape. In this state, even if an external force is applied to the relief plate supported by the hand to move the relief plate on the hand, the deflection is increased and it is difficult to move it slightly.

このような問題は、凸版を平板ブランケットに押し付けて凸版のパターンを平板ブランケットに転写する場合のみならず、凸版に変えて基板を上部ステージで吸着固定し、パターニングされた平板ブランケットを基板に押し付けて平板ブランケット上のパターンを基板に転写する場合にも生じる。つまり、従来技術においては凸版や基板などの板状物体とブランケットとを互いに押し付けてパターン形成を行う前に、プリアライメントを良好に行うことが困難であった。   Such a problem is not only when pressing the relief plate to the flat plate blanket and transferring the relief pattern to the flat plate blanket, but instead of changing to the relief plate, the substrate is sucked and fixed on the upper stage, and the patterned flat plate blanket is pressed against the substrate This also occurs when the pattern on the flat blanket is transferred to the substrate. That is, in the prior art, it has been difficult to satisfactorily perform pre-alignment before pattern formation is performed by pressing a plate-like object such as a relief plate or a substrate and a blanket together.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、第1保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第2保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成する前に、目標位置への板状物体の位置決め、つまりプリアライメントを良好に行ってパターン形成の精度を高め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 forms a pattern by pressing one side of a blanket held by a first holding unit and one side of a plate-like object held by a second holding unit. An object of the present invention is to provide a technique for improving the accuracy of pattern formation by preferentially positioning a plate-like object at a target position, that is, pre-alignment.

この発明にかかるパターン形成方法は、ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに対向させた状態でブランケットを第1保持手段により保持するとともに、板状物体を第2保持手段により保持する第1工程と、第1保持手段および第2保持手段の少なくとも一方を移動させ、ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成する第2工程とを備え、第1工程は、第2保持手段により保持された板状物体の外縁の少なくとも一部を撮像し、当該撮像結果に基づき板状物体を保持したまま第2保持手段を板状物体の一方面と平行に移動させて板状物体を目標位置に位置決めするプリアライメント工程を有することを特徴としている。   In the pattern forming method according to the present invention, the blanket is held by the first holding means while the one side of the blanket and the one side of the plate-like object are opposed to each other, and the plate-like object is held by the second holding means. A first step, and a second step of moving at least one of the first holding means and the second holding means and pressing one side of the blanket and one side of the plate-like object together to form a pattern, In the process, at least a part of the outer edge of the plate-like object held by the second holding means is imaged, and the second holding means is parallel to one surface of the plate-like object while holding the plate-like object based on the imaging result. It has the pre-alignment process which moves and positions a plate-shaped object to a target position, It is characterized by the above-mentioned.

また、この発明にかかるパターン形成装置は、第1保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第2保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成するパターン形成装置であって、第2保持手段を板状物体の一方面と平行に移動させる移動手段と、第2保持手段に保持された板状物体の外縁の少なくとも一部を撮像する撮像手段と、パターンの形成前に、撮像手段による撮像結果に基づき第2保持手段により板状物体を保持したまま移動手段を作動させて板状物体を目標位置に位置決めするプリアライメント手段とを備えることを特徴としている。   Further, the pattern forming apparatus according to the present invention forms a pattern by pressing one side of the blanket held by the first holding unit and one side of the plate-like object held by the second holding unit against each other. An apparatus, a moving means for moving the second holding means in parallel with one surface of the plate-like object, an imaging means for taking an image of at least a part of the outer edge of the plate-like object held by the second holding means, and a pattern And a pre-alignment means for positioning the plate-like object at the target position by operating the moving means while holding the plate-like object by the second holding means based on the imaging result of the image pickup means. .

このように構成された発明では、第1保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第2保持手段により保持される板状物体の一方面とが互いに押し付けられてパターンが形成されるが、その前に板状物体は第2保持手段に保持された状態で目標位置に位置決めされる。つまり、プリアライメントが第2保持手段で板状物体を保持したまま実行される。したがって、仮に第2保持手段で板状物体を保持する前に発生する搬送位置ズレや板状物体の撓みなどの影響が発生したとしても、それらはプリアライメントにより解消され、板状物体を確実に目標位置に位置決めすることができる。その結果、パターン形成の精度を高めることができる。   In the invention configured as described above, one side of the blanket held by the first holding unit and one side of the plate-like object held by the second holding unit are pressed against each other to form a pattern. Before that, the plate-like object is positioned at the target position while being held by the second holding means. That is, pre-alignment is performed while the plate-like object is held by the second holding means. Therefore, even if there is an effect such as a shift in the transport position or bending of the plate-like object that occurs before the plate-like object is held by the second holding means, they are eliminated by pre-alignment, and the plate-like object is securely The target position can be determined. As a result, the accuracy of pattern formation can be increased.

ここで、板状物体が多角形形状を有する場合、板状物体の形状を規定する辺の一つである第1辺の互いに異なる複数箇所を撮像し、当該撮像結果に基づき目標位置に対する板状物体の傾きを補正する傾き補正工程と、傾き補正された板状物体の形状を規定する辺のうち第1辺と平行していない第2辺および第1辺を撮像し、当該撮像結果に基づき目標位置に対する板状物体のオフセットを補正するオフセット補正工程とを実行してプリアライメントを実行するように構成してもよい。これによって多角形形状の板状物体を正確に目標位置に位置決めすることができる。   Here, when the plate-like object has a polygonal shape, a plurality of different locations on the first side, which is one of the sides defining the shape of the plate-like object, are imaged, and the plate-like shape with respect to the target position is based on the imaging result. A tilt correction step for correcting the tilt of the object, and a second side and a first side that are not parallel to the first side among the sides that define the shape of the plate-shaped object subjected to the tilt correction, and based on the imaging result The pre-alignment may be performed by executing an offset correction step of correcting the offset of the plate-like object with respect to the target position. Thus, the polygonal plate-like object can be accurately positioned at the target position.

また、これら傾き補正工程およびオフセット補正工程を実行するに先立って、第2保持手段により目標位置で板状物体を保持したときの第1辺および第2辺を撮像し、当該撮像結果から得られる目標位置に関する情報を目標位置情報として記憶してもよい。そして、傾き補正工程では、撮像結果から得られる板状物体の位置に関する情報と目標位置情報とに基づき目標位置に対する板状物体の傾き量を求め、傾き量に応じた第2保持手段の移動によって目標位置に対する板状物体の傾きを補正する。また、オフセット補正工程では、撮像結果から得られる板状物体の位置に関する情報と目標位置情報とに基づき目標位置に対する板状物体のオフセット量を求め、オフセット量に応じた第2保持手段の移動によって目標位置に対する板状物体のオフセットを補正してもよい。このように撮像結果から得られる情報と目標位置情報とに基づき2段階の補正処理を行うことで、多角形形状の板状物体を高精度で目標位置に位置決めすることができる。   Prior to executing the inclination correction step and the offset correction step, the first and second sides when the plate-like object is held at the target position by the second holding unit are imaged and obtained from the imaging results. Information regarding the target position may be stored as target position information. Then, in the inclination correction step, the amount of inclination of the plate-like object with respect to the target position is obtained based on the information about the position of the plate-like object obtained from the imaging result and the target position information, and the second holding means moves according to the amount of inclination The inclination of the plate-like object with respect to the target position is corrected. Further, in the offset correction step, an offset amount of the plate-like object with respect to the target position is obtained based on the information on the position of the plate-like object obtained from the imaging result and the target position information, and the second holding means moves according to the offset amount. You may correct | amend the offset of the plate-shaped object with respect to a target position. As described above, by performing the two-step correction process based on the information obtained from the imaging result and the target position information, the polygonal plate-like object can be positioned at the target position with high accuracy.

また、第1パターンが一方面に設けられた版を板状物体とし、当該第1パターンでブランケットの一方面をパターニングする場合には、第1保持手段によりブランケットを保持した後、第1保持手段と、プリアライメント工程により目標位置に位置決めされた版との位置合せを行うことなく、ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに押し付けて第1パターンをブランケットの一方面に転写してもよい。というのも、プリアライメントにより版(板状物体)は目標位置に位置決めされているので、ブランケットと版との間に大きな位置ズレは発生しておらず、また多少の位置ズレが生じたとしてもブランケットの一方面のパターニング自体には影響を及ぼさないからである。   Further, when a plate having a first pattern provided on one surface is used as a plate-like object and one surface of the blanket is patterned with the first pattern, the blanket is held by the first holding means and then the first holding means. And without aligning the plate positioned at the target position in the pre-alignment step, the first surface of the blanket and the one surface of the plate-like object are pressed against each other to transfer the first pattern to the one surface of the blanket. Also good. This is because the plate (plate-like object) is positioned at the target position by pre-alignment, so there is no large displacement between the blanket and the plate, and even if there is some displacement. This is because it does not affect the patterning itself on one side of the blanket.

これに対し、ブランケットの一方面に設けられた第2パターンを板状物体のひとつである基板に転写する場合には、プリアライメントに加えて精密アライメントを実行するのが望ましい。すなわち、ブランケットは第1アライメントマークを有するとともに、ブランケットの一方面に第2パターンが設けられ、板状物体は第2アライメントマークを有する基板である場合には、第1保持手段により保持されたブランケットの第1アライメントマークと、プリアライメント工程により目標位置に位置決めされた基板の第2アライメントマークとを撮像し、当該撮像結果に基づき第1保持手段および第2保持手段の少なくとも一方を移動させてブランケットと基板との位置合せを行う精密アライメント工程と、精密アライメント工程後に、ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに押し付けて第2パターンを基板の一方面に転写する転写工程とを実行するのが望ましい。   On the other hand, when the second pattern provided on one surface of the blanket is transferred to a substrate which is one of the plate-like objects, it is desirable to perform precision alignment in addition to pre-alignment. That is, when the blanket has the first alignment mark and the second pattern is provided on one surface of the blanket, and the plate-like object is a substrate having the second alignment mark, the blanket held by the first holding means. The first alignment mark and the second alignment mark of the substrate positioned at the target position by the pre-alignment step are imaged, and at least one of the first holding means and the second holding means is moved based on the imaging result to blanket A precision alignment process that aligns the substrate and the substrate, and a transfer process that, after the precision alignment process, presses one side of the blanket and one side of the plate-like object together to transfer the second pattern onto one side of the substrate It is desirable to do.

なお、板状物体の外縁を好適に撮像するために、次のように構成してもよい。すなわち、第2保持手段が、板状物体の他方面の中央部を吸着保持する保持平面を有し、板状物体の外縁が保持平面からはみ出した状態で板状物体を保持し、撮像手段が、板状物体に対して第1保持手段と反対側から板状物体の外縁を撮像するように構成してもよい。これにより、第1保持手段やブランケットと干渉することなく撮像手段を配置して板状物体の外縁を良好に撮像することが可能となる。   In addition, in order to image suitably the outer edge of a plate-shaped object, you may comprise as follows. That is, the second holding means has a holding plane that holds the central portion of the other surface of the plate-like object by suction, holds the plate-like object with the outer edge of the plate-like object protruding from the holding plane, and the imaging means The outer edge of the plate-like object may be imaged from the opposite side to the first holding means with respect to the plate-like object. Thereby, it becomes possible to arrange the imaging means without interfering with the first holding means and the blanket and to image the outer edge of the plate-like object well.

以上のように、本発明によれば、第2保持手段で板状物体を保持したまま第2保持手段を板状物体の一方面と平行に移動させて目標位置への板状物体の位置決め、つまりプリアライメントを実行している。したがって、第2保持手段で板状物体を保持する前に発生する搬送位置ズレや板状物体の撓みなどが発生したとしても、プリアライメントによって板状物体を目標位置に確実に位置決めすることができ、優れた精度でパターン形成を行うことができる。   As described above, according to the present invention, while the plate-like object is held by the second holding means, the second holding means is moved in parallel with one surface of the plate-like object to position the plate-like object at the target position. That is, pre-alignment is performed. Therefore, even if the conveyance position deviation or the deflection of the plate-like object that occurs before holding the plate-like object by the second holding means occurs, the plate-like object can be reliably positioned at the target position by pre-alignment. The pattern can be formed with excellent accuracy.

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. 上ステージブロックおよび基板用プリアライメントカメラの概略構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically schematic structure of an upper stage block and the pre-alignment camera for substrates. (−X)側の上ステージブロック支持機構の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the upper stage block support mechanism on the (-X) side. (+X)側の上ステージブロック支持機構の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the upper stage block support mechanism on the (+ X) side. 版のプリアライメント処理を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the pre-alignment process of a plate.

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、装置に搬入される版PP、基板SBおよびブランケットBL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版PPや基板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では版および基板用プリアライメントカメラを便宜的に「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。   The main frame 2 is attached with a pre-alignment camera for detecting the positions of the plate PP, the substrate SB, and the blanket BL carried into the apparatus. Specifically, three substrate pre-alignment cameras 241, 242, and 243 for detecting the edges of the plate PP and the substrate SB that are carried into the apparatus along the Y-axis direction at three different locations include the upper stage. It is attached to the boom standing from the support frames 22 and 23, respectively. 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 plate and substrate pre-alignment cameras are abbreviated as “substrate PA camera” and the blanket pre-alignment camera is abbreviated as “blanket PA camera”, respectively.

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。そして、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、ガイドレール646が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. . A 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が梁状構造体43の側面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と一体化される。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 integrated with the upper stage 41 by fixing the base plate 446 to the side surface of the beam-like structure 43. 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4811、4812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4811、4812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4811、4812は、それぞれ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4821、4822により支持されている。なお、各上ステージブロック支持機構4821、4822の構成については後で詳述する。   Returning to FIG. 1, the upper stage assembly 40 configured as described above is provided on base plates 4811 and 4812. More specifically, support columns 45 and 46 are erected on base plates 4811 and 4812, respectively, 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 plates 4811 and 4812 are attached to the upper stage support frames 22 and 23, respectively, and are supported by upper stage block support mechanisms 4821 and 4822 including an appropriate movable mechanism such as a cross roller bearing. The configuration of each upper stage block support mechanism 4821, 4822 will be described in detail later.

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4811が上ステージブロック支持機構4821に設けられる2つのモータの作動により水平面、すなわちXY平面内で水平移動するとともに、ベースプレート4812が上ステージブロック支持機構4822に設けられる1つのモータの作動により水平面(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4811、4812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。なお、上ステージブロック支持機構4821、4822による上ステージアセンブリ40の移動についても後で詳述する。   Therefore, the entire upper stage assembly 40 can be moved horizontally with respect to the main frame 2. Specifically, the base plate 4811 is moved horizontally in the horizontal plane, that is, the XY plane by the operation of two motors provided in the upper stage block support mechanism 4821, and the base plate 4812 is provided in one motor provided in the upper stage block support mechanism 4822. Is moved horizontally within the horizontal plane (XY plane). A pair of base plates 4811 and 4812 provided corresponding to each of the support pillars 45 and 46 can move independently of each other, and the upper stage assembly 40 moves relative to the main frame 2 along with these movements. Can be moved within a predetermined range in the X direction, the Y direction, and the θ direction. The movement of the upper stage assembly 40 by the upper stage block support mechanisms 4821 and 4822 will be described in detail later.

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、版PP、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、精密アライメント用のアライメントカメラ27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4821、4822およびアライメントステージ支持機構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 the 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 plate PP, The approximate positions of the substrate SB and the blanket BL are detected. Further, the positional relationship between the substrate SB and the blanket BL is detected more precisely by performing predetermined image processing on the image captured by the alignment camera 27 for precision alignment. The CPU 801 controls the upper stage block support mechanisms 4821 and 4822 and the alignment stage 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 held on the lower stage 61. Position alignment (pre-alignment processing and precision alignment processing) with BL 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、吸着パッド443から受け渡される版PPを吸着保持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 that the plate PP delivered from the suction pad 443 is sucked and held. 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は版PPおよび基板SBの各々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 each of the plate PP and the substrate SB, the (−X) side outer edge portion of the plate PP (or the substrate SB) extending to the outside from the end portion of the upper stage 41. Can be imaged from above. 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4821、4822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。撮像結果に基づく上ステージブロック支持機構4821、4822による位置決め、つまり版PP(または基板SB)のプリアライメント処理については後で詳述する。   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, the upper stage block support mechanisms 4821 and 4822 and the alignment stage support mechanism 605 are operated as necessary, so that the plate PP (or the substrate SB) and the blanket BL are respectively positioned at preset target positions. Positioning by the upper stage block support mechanisms 4821 and 4822 based on the imaging result, that is, pre-alignment processing of the plate PP (or substrate SB) will be described in detail later.

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)側端部近傍まで到達する。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 vicinity of the (+ X) side end 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(吸着溝または吸着孔による吸着保持の場合は、それらによる吸着)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 (in the case of adsorption holding by an adsorption groove or an adsorption hole, adsorption by them) 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27が設けられている。精密アライメントカメラ27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 27 supported by a support column erected in the (+ Z) direction from the base frame 21. A total of four precision alignment cameras 27 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27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 visual field of the precision alignment camera 27, and the positional relationship between them is obtained by detecting 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27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, the alignment marks respectively formed on the substrate SB and the blanket BL can be positioned in the visual field of the precision alignment camera 27.

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.

版PP(または基板SB)のプリアライメントに関して簡単に説明したが、以下においては、図16ないし図19を参照しつつ版PPのプリアライメント処理について詳述する。なお、基板SBのプリアライメント処理も、以下に説明する版PPのものと同様であるため、基板SBのプリアライメント処理の詳細説明は省略する。   Although the pre-alignment of the plate PP (or the substrate SB) has been briefly described, the pre-alignment process of the plate PP will be described in detail below with reference to FIGS. Note that the pre-alignment process for the substrate SB is also the same as that for the plate PP described below, and a detailed description of the pre-alignment process for the substrate SB will be omitted.

図16は上ステージブロックおよび基板用プリアライメントカメラの概略構成を模式的に示す図である。上ステージブロック4および基板用プリアライメントカメラ241〜243の構成および配置については上述した通りであり、図16(a)に示すように、上ステージ41、補強フレーム42、梁状構造体43および支持柱45,46によりガントリ部が構成され、上ステージブロック支持機構4821、4822により支持されながら水平駆動可能に構成されている。   FIG. 16 is a diagram schematically showing a schematic configuration of the upper stage block and the substrate pre-alignment camera. The configuration and arrangement of the upper stage block 4 and the substrate pre-alignment cameras 241 to 243 are as described above. As shown in FIG. 16A, the upper stage 41, the reinforcing frame 42, the beam-like structure 43 and the support are provided. The columns 45 and 46 constitute a gantry section, and are configured to be horizontally driven while being supported by upper stage block support mechanisms 4821 and 4822.

図17は(−X)側の上ステージブロック支持機構の構成を模式的に示す図である。この上ステージブロック支持機構4821は、ベースプレート4811をX方向およびY方向に駆動する2軸ステージ機構である。上ステージブロック支持機構4821では、ベース部材482a上で、図17(b)に示すように、Y方向に延びるガイドレール482bが固着されるとともに、当該ガイドレール482bに対してスライダ482cがY方向に摺動自在に取り付けられている。また、スライダ482c上にY軸用ボールネジブラケット482dが取り付けられている。このY軸用ボールネジブラケット482dは図17(a)に示すようにX方向に延設されており、その(+X)側端部がY方向に延びるY軸用ボールネジ482eに螺合している。Y軸用ボールネジ482eの(+Y)側端部には、Y軸用モータ482fが取り付けられており、モータ制御部802(図2)からの動作指令に応じてY軸用モータ482fが作動すると、それに応じてY軸用ボールネジブラケット482dがY方向に移動する。これらの構成によりY軸移動部が構成されている。   FIG. 17 is a diagram schematically showing the configuration of the upper stage block support mechanism on the (−X) side. The upper stage block support mechanism 4821 is a biaxial stage mechanism that drives the base plate 4811 in the X direction and the Y direction. In the upper stage block support mechanism 4821, as shown in FIG. 17B, a guide rail 482b extending in the Y direction is fixed on the base member 482a, and a slider 482c is fixed in the Y direction with respect to the guide rail 482b. It is slidably attached. A Y-axis ball screw bracket 482d is mounted on the slider 482c. As shown in FIG. 17A, the Y-axis ball screw bracket 482d extends in the X direction, and its (+ X) side end is screwed into a Y-axis ball screw 482e extending in the Y direction. A Y-axis motor 482f is attached to the (+ Y) side end of the Y-axis ball screw 482e, and when the Y-axis motor 482f is operated in accordance with an operation command from the motor control unit 802 (FIG. 2), Accordingly, the Y-axis ball screw bracket 482d moves in the Y direction. With these configurations, a Y-axis moving unit is configured.

また、Y軸用ボールネジブラケット482d上にX軸移動部が設けられている。このX軸移動部は、X方向に延びるガイドレール482gに対してスライダ482hがX方向に摺動自在に取り付けられたリニアガイドと、X軸用ボールネジ482jと、当該X軸用ボールネジ482jに螺合するX軸用ボールネジブラケット482kと、X軸用モータ482mとで構成されている。X軸移動部では、ガイドレール482gをスライダ482hの上方に位置させた状態でスライダ482hがY軸用ボールネジブラケット482dの(+X)側端部の上面に固着されている。また、ガイドレール482g上にX軸用ボールネジブラケット482kが取り付けられている。このため、X軸用ボールネジ482jの(−X)側端部に連結されたX軸用モータ482mがモータ制御部802(図2)からの動作指令に応じて作動すると、X軸用ボールネジブラケット482kがY軸移動部に対してX軸方向に移動する。このように、Y軸移動部上にX軸移動部が積層された形で2軸ステージ機構が構成されており、X軸用ボールネジブラケット482kをX方向およびY方向に移動させることが可能となっている。   An X-axis moving part is provided on the Y-axis ball screw bracket 482d. The X-axis moving part is screwed into a linear guide in which a slider 482h is slidably attached in the X direction to a guide rail 482g extending in the X direction, an X-axis ball screw 482j, and the X-axis ball screw 482j. X-axis ball screw bracket 482k and X-axis motor 482m. In the X-axis moving portion, the slider 482h is fixed to the upper surface of the (+ X) side end portion of the Y-axis ball screw bracket 482d with the guide rail 482g positioned above the slider 482h. Further, an X-axis ball screw bracket 482k is mounted on the guide rail 482g. Therefore, when the X-axis motor 482m connected to the (−X) side end of the X-axis ball screw 482j is operated in accordance with an operation command from the motor control unit 802 (FIG. 2), the X-axis ball screw bracket 482k. Moves in the X-axis direction with respect to the Y-axis moving unit. Thus, the biaxial stage mechanism is configured in such a manner that the X-axis moving unit is stacked on the Y-axis moving unit, and the X-axis ball screw bracket 482k can be moved in the X direction and the Y direction. ing.

そして、X軸用ボールネジブラケット482kに対してクロスローラベアリング482nを介してベースプレート4811が取り付けられている。したがって、Y軸用モータ482fおよびX軸用モータ482mを制御することでベースプレート4811をX方向およびY方向に駆動することが可能となっている。   A base plate 4811 is attached to the X-axis ball screw bracket 482k via a cross roller bearing 482n. Therefore, the base plate 4811 can be driven in the X direction and the Y direction by controlling the Y-axis motor 482f and the X-axis motor 482m.

図18は(+X)側の上ステージブロック支持機構の構成を模式的に示す図である。この上ステージブロック支持機構4822は、X軸移動部においてボールネジ機構およびX軸用モータが設けられていない点と、X軸用ボールネジブラケット482kの代わりに同一形状を有するブラケット482pが設けられている点とを除き、上ステージブロック支持機構4821と同一の構成を有している。このため、上ステージブロック支持機構4822はベースプレート4812をX方向およびY方向に移動自在に支持しつつY方向にのみ駆動することが可能となっている。   FIG. 18 is a diagram schematically showing the configuration of the upper stage block support mechanism on the (+ X) side. The upper stage block support mechanism 4822 is provided with a ball screw mechanism and an X axis motor not provided in the X axis moving portion, and a bracket 482p having the same shape instead of the X axis ball screw bracket 482k. Except for the upper stage block support mechanism 4821. Therefore, the upper stage block support mechanism 4822 can drive only the Y direction while supporting the base plate 4812 so as to be movable in the X direction and the Y direction.

図16に戻って説明を続ける。本実施形態で使用する版PPおよび基板SBはともに矩形形状を有する板状物体であり、プリアライメントカメラのうち基板用プリアライメントカメラ241、242は版PPおよび基板SBの形状を規定する4つの辺E1〜E4のうち(−X)側の長辺E1に対応して設けられて(−X)側の外縁の2箇所をそれぞれ撮像し、基板用プリアライメントカメラ243は(−Y)側の短辺E2に対応して設けられて(−Y)側の外縁の1箇所を撮像する。同図(c)において、領域IR1、IR2、IR3はそれぞれカメラ241〜243による撮像範囲を示している。このように、版PPの角部に近い外縁をそれぞれ撮像することで、プリアライメントでの位置決め精度を高めることが可能となっている。   Returning to FIG. 16, the description will be continued. The plate PP and the substrate SB used in the present embodiment are both plate-like objects having a rectangular shape, and among the pre-alignment cameras, the substrate pre-alignment cameras 241 and 242 have four sides that define the shapes of the plate PP and the substrate SB. E1-E4 is provided corresponding to the long side E1 on the (−X) side and images the two outer edges on the (−X) side, respectively, and the substrate pre-alignment camera 243 is short on the (−Y) side. A portion of the outer edge on the (−Y) side that is provided corresponding to the side E2 is imaged. In FIG. 3C, areas IR1, IR2, and IR3 indicate imaging ranges by the cameras 241 to 243, respectively. In this way, it is possible to increase the positioning accuracy in the pre-alignment by imaging the outer edges close to the corners of the plate PP.

この実施形態においては、互いに平行でない2つの辺E1、E2の一部をそれぞれ撮像している理由は、X方向およびY方向の2次元における目標位置に対する版PPの位置ずれ量を独立に求めるためである。また、同一辺E1において2箇所以上を撮像する理由は、θ方向における目標位置に対する版PPの傾き量を求めるためであり、本実施形態のように長辺側を利用するのが望ましい。ただし、長辺側に限定されるものではなく、短辺側の辺E2、E4であってもよい。また、互いに平行な2辺(例えば辺E1と辺E3、あるいは辺E2と辺E4)の各々において撮像し、傾き量を求めることも可能である。   In this embodiment, the reason why each part of the two sides E1 and E2 that are not parallel to each other is imaged is to independently determine the amount of displacement of the plate PP with respect to the target position in the two-dimensional direction in the X direction and the Y direction. It is. Further, the reason for imaging two or more locations on the same side E1 is to obtain the inclination amount of the plate PP with respect to the target position in the θ direction, and it is desirable to use the long side as in this embodiment. However, it is not limited to the long side, and may be the short sides E2 and E4. It is also possible to take an image at each of two sides parallel to each other (for example, side E1 and side E3, or side E2 and side E4), and obtain the amount of inclination.

次に、版PPのプリアライメント処理について図19を参照しつつ説明する。本実施形態では、予め上ステージ41により保持した版PPを目標位置に位置決めし、図19(a)に示すように、各カメラ241〜243で目標位置の版PPを撮像し、
・画像IR1内での長辺E1のX方向における位置X01、
・画像IR2内での長辺E1のX方向における位置X02、
・画像IR3内での短辺E2のY方向における位置Y03、
を求め、さらに位置X01、X02のズレ量ΔX0を含め、これらの値を目標位置情報として制御ユニット8の記憶部(図示省略)に記憶しておく。ここで、位置X01、X02が一致している必要はなく、両者がずれていても構わない。また、これらの目標位置情報(X01、X02、Y03、ΔX0)については、各カメラ241〜243の位置が変更されない限り更新する必要はない。
Next, the pre-alignment processing of the plate PP will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the plate PP previously held by the upper stage 41 is positioned at the target position, and as shown in FIG. 19A, the plates PP at the target position are imaged by the cameras 241 to 243,
The position X01 of the long side E1 in the X direction in the image IR1,
A position X02 in the X direction of the long side E1 in the image IR2,
The position Y03 of the short side E2 in the Y direction in the image IR3,
Further, including the displacement amount ΔX0 of the positions X01 and X02, these values are stored in the storage unit (not shown) of the control unit 8 as target position information. Here, the positions X01 and X02 do not have to coincide with each other, and they may be shifted. Further, the target position information (X01, X02, Y03, ΔX0) need not be updated unless the positions of the cameras 241 to 243 are changed.

次に、実際に版PPが搬入されると、制御ユニット8のCPU801は図示を省略する記憶部に予め記憶されているプログラムにしたがってカメラ241〜243による撮像結果に基づき上ステージブロック支持機構4821、4822を制御して版PPを目標位置に位置決めする(版PPのプリアライメント)。すなわち、上ステージ41に受け渡されて上ステージ41で吸着保持された状態で基板用プリアライメントカメラ241〜243により版PPの端部をそれぞれ撮像する。図19(b)はその一例を示しており、一般的にはこのように目標位置からずれた状態で版PPが上ステージ41に吸着保持される。このときの、カメラ241で撮像された画像IR1内での長辺E1のX方向における位置X11、カメラ242で撮像された画像IR2内での長辺E1のX方向における位置X12を求める。なお、同図(b)中の符号ΔX1は、位置X11、X12のズレ量を示している。   Next, when the plate PP is actually loaded, the CPU 801 of the control unit 8 performs upper stage block support mechanism 4821 based on the imaging results of the cameras 241 to 243 according to a program stored in advance in a storage unit (not shown). 4822 is controlled to position the plate PP at the target position (pre-alignment of the plate PP). That is, the edge of the plate PP is imaged by the substrate pre-alignment cameras 241 to 243 while being transferred to the upper stage 41 and sucked and held by the upper stage 41. FIG. 19B shows an example thereof. In general, the plate PP is sucked and held on the upper stage 41 in a state of being deviated from the target position as described above. At this time, the position X11 of the long side E1 in the X direction in the image IR1 imaged by the camera 241 and the position X12 of the long side E1 in the image IR2 imaged by the camera 242 are obtained. Note that reference symbol ΔX1 in FIG. 4B indicates the amount of displacement between the positions X11 and X12.

ここで、目標位置に対する位置ズレを発生させることなく版PPが上ステージ41に吸着保持された場合、上記位置X11、X12が目標位置情報X01、X02と一致してズレ量ΔX1も目標位置情報ΔX0と一致するのみならず、カメラ243で撮像された画像IR3内での短辺E2のY方向における位置Y13も目標位置情報Y03と一致するのであるが、図19(b)に示すように、一般的にはいずれについても異なる値となる。   Here, when the plate PP is sucked and held on the upper stage 41 without causing a positional deviation with respect to the target position, the positions X11 and X12 coincide with the target position information X01 and X02, and the deviation amount ΔX1 is also the target position information ΔX0. In addition, the position Y13 in the Y direction of the short side E2 in the image IR3 captured by the camera 243 also matches the target position information Y03. However, as shown in FIG. In fact, both values are different.

そこで、本実施形態では、目標位置情報X01、X02と、位置X11、X12とに基づき目標位置に対する版PPの傾き量を演算により求める。そして、その傾き量だけY軸用モータ482f、482fおよびX軸用モータ482mを作動させて上ステージ41を水平面内で回転させて傾きを補正する。これにより、例えば図19(c)に示すように、傾き補正後において、カメラ241で撮像された画像IR1内での長辺E1のX方向における位置X21と、カメラ242で撮像された画像IR2内での長辺E1のX方向における位置X22とのズレ量ΔX2は目標位置情報ΔX0と一致あるいはほぼ一致する。仮にズレ量ΔX2と目標位置情報ΔX0との差異が規定値以内となっていない場合には、上記位置X21、X22に基づき再度目標位置に対する版PPの傾き量を演算により求め、その傾き量だけY軸用モータ482f、482fおよびX軸用モータ482mを作動させて上ステージ41を水平面内で回転させて傾きを補正する。ズレ量ΔX2が目標位置情報ΔX0と一致あるいはほぼ一致して上記差異が規定値以内となるまで繰り返すことで目標位置に対する版PPの傾きを正確に補正することができる。   Therefore, in this embodiment, the amount of inclination of the plate PP with respect to the target position is obtained by calculation based on the target position information X01 and X02 and the positions X11 and X12. Then, the Y-axis motors 482f and 482f and the X-axis motor 482m are operated by the tilt amount to rotate the upper stage 41 in the horizontal plane to correct the tilt. As a result, for example, as shown in FIG. 19C, the position X21 of the long side E1 in the X direction in the image IR1 captured by the camera 241 and the image IR2 captured by the camera 242 after the tilt correction. The deviation amount ΔX2 of the long side E1 from the position X22 in the X direction coincides with or substantially coincides with the target position information ΔX0. If the difference between the deviation amount ΔX2 and the target position information ΔX0 is not within the specified value, the inclination amount of the plate PP with respect to the target position is again calculated based on the positions X21 and X22, and only the inclination amount is Y The shaft motors 482f and 482f and the X-axis motor 482m are operated to rotate the upper stage 41 in the horizontal plane to correct the tilt. By repeating until the amount of deviation ΔX2 coincides with or substantially coincides with the target position information ΔX0 and the difference is within a specified value, the inclination of the plate PP with respect to the target position can be accurately corrected.

こうして傾き補正が完了すると、傾き補正後にカメラ241で撮像される画像IR1内での長辺E1のX方向における位置X21(または位置X22)と目標位置情報X01(またはX02)とに基づきX方向における版PPのオフセット量Xoffを算出する。また、傾き補正後にカメラ243で撮像される画像IR3内での短辺E3のY方向における位置Y23と目標位置情報Y03とに基づきY方向における版PPのオフセット量Yoffを算出する。そして、オフセット量XoffだけをX軸用モータ482mを作動させて上ステージ41をX方向にシフト移動させるとともにオフセット量YoffだけY軸用モータ482f、482fを作動させて上ステージ41をY方向にシフト移動させる。これによって、図19(d)に示すように、版PPが目標位置に位置決めされ、プリアライメント処理が完了する。なお、仮にオフセット補正後にカメラ241で撮像される画像IR1内での長辺E1のX方向における位置X31(または位置X32)と目標位置情報X01(またはX02)とが一致せずにオフセット量Xoffが規定値以内となっていない、またはオフセット補正後にカメラ243で撮像される画像IR3内での短辺E3のY方向における位置Y33と目標位置情報Y03とが一致せずにオフセット量Yoffが規定値以内となっていない場合には、オフセットが発生している側のモータを作動させて当該オフセット量だけシフト移動させる。オフセット量Xoff、Yoffがともに規定値以内となるまでオフセット補正を繰り返すことで目標位置に対する版PPのオフセットを正確に補正することができる。   When the tilt correction is completed in this way, the X direction is based on the position X21 (or position X22) in the X direction of the long side E1 in the image IR1 captured by the camera 241 after the tilt correction and the target position information X01 (or X02). The offset amount Xoff of the plate PP is calculated. Further, the offset amount Yoff of the plate PP in the Y direction is calculated based on the position Y23 in the Y direction and the target position information Y03 of the short side E3 in the image IR3 captured by the camera 243 after the inclination correction. Then, the X-axis motor 482m is operated only for the offset amount Xoff to shift the upper stage 41 in the X direction, and the Y-axis motors 482f and 482f are operated for the offset amount Yoff to shift the upper stage 41 in the Y direction. Move. As a result, as shown in FIG. 19D, the plate PP is positioned at the target position, and the pre-alignment process is completed. Note that the position X31 (or position X32) in the X direction of the long side E1 in the image IR1 captured by the camera 241 after offset correction does not match the target position information X01 (or X02), and the offset amount Xoff is The position Y33 in the Y direction of the short side E3 in the image IR3 captured by the camera 243 after offset correction does not match the target position information Y03 and the offset amount Yoff is within the specified value. If not, the motor on the side where the offset is generated is operated and shifted by the offset amount. The offset of the plate PP with respect to the target position can be accurately corrected by repeating the offset correction until the offset amounts Xoff and Yoff are both within the specified values.

以上のように、本実施形態によれば、下ステージ61に保持されたブランケットBLの上面と、上ステージ41に保持された版PPまたは基板SBの下面とを互いに押し付けてパターンを形成しているが、これを実行する前に、上ステージ41に保持した状態で版PPまたは基板SBの目標位置への位置決め、つまりプリアライメント処理を行っている。したがって、仮に、版用ハンドHPによる版PPの搬送時、基板用ハンドHSによる基板SBの搬送時、版PPや基板SBの上ステージ41への受け渡し時に位置ズレが生じたり、版PPや基板SBに大きな撓みが生じていたとしても、プリアライメント処理により解消して版PPや基板SBを確実に目標位置に位置決めすることができる。その結果、パターン形成の精度を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, the upper surface of the blanket BL held on the lower stage 61 and the lower surface of the plate PP or substrate SB held on the upper stage 41 are pressed against each other to form a pattern. However, before this is performed, the plate PP or the substrate SB is positioned at the target position while being held on the upper stage 41, that is, pre-alignment processing is performed. Therefore, if the plate PP is transported by the plate hand HP, the substrate SB is transported by the substrate hand HS, or the plate PP or the substrate SB is transferred to the upper stage 41, a positional deviation may occur, or the plate PP or the substrate SB. Even if a large deflection occurs, the plate PP and the substrate SB can be reliably positioned at the target position by eliminating the pre-alignment process. As a result, the accuracy of pattern formation can be increased.

また、カメラ241〜243による撮像結果に基づいて上記した傾き補正およびオフセット補正を行っているため、矩形形状を有する版PPおよび基板SBを正確に目標位置に位置決めすることができる。   In addition, since the tilt correction and the offset correction described above are performed based on the imaging results of the cameras 241 to 243, the plate PP and the substrate SB having a rectangular shape can be accurately positioned at the target position.

さらに、上記実施形態では、上ステージ41の保持平面41aは版PPおよび基板SBの各々より少し小さい平面サイズに形成されて版PPおよび基板SBの中央部を吸着しており、版PPおよび基板SBの外縁が保持平面41aからはみ出した状態で版PPおよび基板SBを吸着保持している。そして、版PPおよび基板SBに対して下ステージ61と反対側の(+Z)側から版PPおよび基板SBの外縁を撮像している。したがって、カメラ241〜243が下ステージブロックと干渉することなく版PPおよび基板SBの外縁を撮像することが可能となっている。   Further, in the above-described embodiment, the holding plane 41a of the upper stage 41 is formed in a plane size slightly smaller than each of the plate PP and the substrate SB, and adsorbs the central portion of the plate PP and the substrate SB, and the plate PP and the substrate SB. The plate PP and the substrate SB are adsorbed and held in a state where the outer edge of the plate protrudes from the holding plane 41a. The outer edges of the plate PP and the substrate SB are imaged from the (+ Z) side opposite to the lower stage 61 with respect to the plate PP and the substrate SB. Accordingly, it is possible for the cameras 241 to 243 to image the outer edges of the plate PP and the substrate SB without interfering with the lower stage block.

このように本実施形態では、版PPおよび基板SBが本発明の「板状物体」の一例に相当しており、その下面が本発明の「板状物体の一方面」に相当するとともに、その上面が本発明の「板状物体の他方面」に相当している。また、ブランケットBLの上面が本発明の「ブランケットの一方面」に相当している。また、下ステージ61および上ステージ41がそれぞれ本発明の「第1保持手段」および「第2保持手段」の一例に相当している。また、上ステージブロック支持機構4821、4822が本発明の「移動手段」の一例に相当している。また、基板用プリアライメントカメラ241〜243が本発明の「撮像手段」の一例に相当している。さらに、制御ユニット8が本発明の「プリアライメント手段」として機能している。   Thus, in the present embodiment, the plate PP and the substrate SB correspond to an example of the “plate-like object” of the present invention, and the lower surface corresponds to “one surface of the plate-like object” of the present invention. The upper surface corresponds to “the other surface of the plate-like object” of the present invention. Further, the upper surface of the blanket BL corresponds to “one side of the blanket” of the present invention. Further, the lower stage 61 and the upper stage 41 correspond to examples of “first holding means” and “second holding means” of the present invention, respectively. The upper stage block support mechanisms 4821 and 4822 correspond to an example of the “moving means” in the present invention. The substrate pre-alignment cameras 241 to 243 correspond to an example of the “imaging unit” of the present invention. Further, the control unit 8 functions as “pre-alignment means” of the present invention.

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、3つの基板用プリアライメントカメラ241〜243により版PPおよび基板SBの外縁を撮像しているが、カメラの台数や配設位置は上記実施形態に限定されるものではなく、また撮像する箇所の個数や位置についても上記実施形態に限定されるものなく、版PPおよび基板SBの外縁の少なくとも一部を撮像し、プリアライメントに供することができる限りにおいて任意である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the above-described one without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the outer edges of the plate PP and the substrate SB are imaged by the three substrate pre-alignment cameras 241 to 243, but the number and arrangement positions of the cameras are not limited to the above embodiment. In addition, the number and position of locations to be imaged are not limited to the above embodiment, and are arbitrary as long as at least a part of the outer edge of the plate PP and the substrate SB can be imaged and used for pre-alignment.

また、上記実施形態では、プリアライメントを傾き補正とオフセット補正の2段階に分けて実行しているが、カメラ241〜243による撮像結果に基づく補正方法はこれに限定されるものではなく、例えば傾き補正およオフセット補正を同時に実行してもよい。   In the above-described embodiment, pre-alignment is performed in two stages of tilt correction and offset correction. However, the correction method based on the imaging results of the cameras 241 to 243 is not limited to this, and for example, tilt Correction and offset correction may be performed simultaneously.

この発明は、第1保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第2保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成するパターン形成技術全般に適用することができる。   The present invention can be applied to all pattern forming techniques for forming a pattern by pressing one side of a blanket held by a first holding unit and one side of a plate-like object held by a second holding unit. it can.

1…パターン形成装置
8…制御ユニット(プリアライメント手段)
41…上ステージ(第2保持手段)
41a…保持平面
61…下ステージ(第1保持手段)
241〜243…基板用プリアライメントカメラ(撮像手段)
4821、4822…上ステージブロック支持機構(移動手段)
BL…ブランケット
PP…版(板状物体)
SB…基板(板状物体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pattern formation apparatus 8 ... Control unit (pre-alignment means)
41 ... Upper stage (second holding means)
41a ... holding plane 61 ... lower stage (first holding means)
241 to 243 ... Pre-alignment camera for substrate (imaging means)
4821, 4822 ... Upper stage block support mechanism (moving means)
BL ... Blanket PP ... Plate (Plate-like object)
SB ... Substrate (plate-like object)

Claims (7)

ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに対向させた状態で前記ブランケットを第1保持手段により保持するとともに、前記板状物体を第2保持手段により保持する第1工程と、
前記第1保持手段および前記第2保持手段の少なくとも一方を移動させ、前記ブランケットの一方面と前記板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成する第2工程とを備え、
前記第1工程は、前記第2保持手段により保持された前記板状物体の外縁の少なくとも一部を撮像し、当該撮像結果に基づき前記板状物体を保持したまま前記第2保持手段を前記板状物体の一方面と平行に移動させて前記板状物体を目標位置に位置決めするプリアライメント工程を有する
ことを特徴とするパターン形成方法。
A first step of holding the blanket by the first holding means in a state where the one surface of the blanket and the one surface of the plate-like object are opposed to each other, and holding the plate-like object by the second holding means;
A second step of moving at least one of the first holding means and the second holding means and pressing one side of the blanket and one side of the plate-like object together to form a pattern;
The first step images at least a part of the outer edge of the plate-like object held by the second holding means, and holds the plate-like object while holding the plate-like object based on the imaging result. A pattern forming method comprising a pre-alignment step of moving the plate-like object at a target position by moving the plate-like object in parallel with one surface of the object.
請求項1に記載のパターン形成方法であって、
前記板状物体は多角形形状を有し、
前記プリアライメント工程は、
前記板状物体の形状を規定する辺の一つである第1辺の互いに異なる複数箇所を撮像し、当該撮像結果に基づき前記目標位置に対する前記板状物体の傾きを補正する傾き補正工程と、
前記傾き補正された前記板状物体の形状を規定する辺のうち前記第1辺と平行していない第2辺および前記第1辺を撮像し、当該撮像結果に基づき前記目標位置に対する前記板状物体のオフセットを補正するオフセット補正工程と
を有するパターン形成方法。
The pattern forming method according to claim 1,
The plate-like object has a polygonal shape;
The pre-alignment step includes
An inclination correction step of imaging a plurality of different locations on the first side which is one of the sides defining the shape of the plate-like object, and correcting the inclination of the plate-like object with respect to the target position based on the imaging result;
The second side that is not parallel to the first side and the first side among the sides that define the shape of the plate-like object whose tilt is corrected are imaged, and the plate shape with respect to the target position based on the imaging result An offset correction step for correcting an offset of an object.
請求項2に記載のパターン形成方法であって、
前記第2保持手段により前記目標位置で前記板状物体を保持したときの前記第1辺および前記第2辺を撮像し、当該撮像結果から得られる前記目標位置に関する情報を目標位置情報として記憶する第3工程をさらに備え、
前記傾き補正工程は、撮像結果から得られる前記板状物体の位置に関する情報と前記目標位置情報とに基づき前記目標位置に対する前記板状物体の傾き量を求め、前記傾き量に応じた前記第2保持手段の移動によって前記目標位置に対する前記板状物体の傾きを補正する工程であり、
前記オフセット補正工程は、撮像結果から得られる前記板状物体の位置に関する情報と前記目標位置情報とに基づき前記目標位置に対する前記板状物体のオフセット量を求め、前記オフセット量に応じた前記第2保持手段の移動によって前記目標位置に対する前記板状物体のオフセットを補正する工程であるパターン形成方法。
It is a pattern formation method of Claim 2, Comprising:
The first side and the second side when the plate-like object is held at the target position by the second holding unit are imaged, and information on the target position obtained from the imaging result is stored as target position information. Further comprising a third step,
The inclination correction step obtains an inclination amount of the plate-like object with respect to the target position based on information on the position of the plate-like object obtained from the imaging result and the target position information, and the second according to the inclination amount. A step of correcting the inclination of the plate-like object with respect to the target position by movement of a holding means;
The offset correction step obtains an offset amount of the plate-like object with respect to the target position based on information about the position of the plate-like object obtained from the imaging result and the target position information, and the second correction according to the offset amount. A pattern forming method which is a step of correcting an offset of the plate-like object with respect to the target position by movement of a holding unit.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載のパターン形成方法であって、
前記板状物体は、第1パターンが一方面に設けられた版であり、
前記第2工程は、前記第1保持手段により前記ブランケットを保持した後、前記第1保持手段と、前記プリアライメント工程により前記目標位置に位置決めされた前記版との位置合せを行うことなく、前記ブランケットの一方面と前記板状物体の一方面とを互いに押し付けて前記第1パターンを前記ブランケットの一方面に転写するパターニング工程を有するパターン形成方法。
A pattern forming method according to any one of claims 1 to 3,
The plate-like object is a plate provided with a first pattern on one side,
In the second step, the blanket is held by the first holding unit, and then the first holding unit and the plate positioned at the target position by the pre-alignment step are not aligned. A pattern formation method comprising a patterning step of transferring the first pattern onto one side of the blanket by pressing one side of the blanket and one side of the plate-like object together.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載のパターン形成方法であって、
前記ブランケットは第1アライメントマークを有するとともに、前記ブランケットの前記一方面に第2パターンが設けられ、
前記板状物体は第2アライメントマークを有する基板であり、
前記第2工程は、
前記第1保持手段により保持された前記ブランケットの前記第1アライメントマークと、前記プリアライメント工程により前記目標位置に位置決めされた前記基板の前記第2アライメントマークとを撮像し、当該撮像結果に基づき前記第1保持手段および前記第2保持手段の少なくとも一方を移動させて前記ブランケットと前記基板との位置合せを行う精密アライメント工程と、
前記精密アライメント工程後に、前記ブランケットの一方面と前記板状物体の一方面とを互いに押し付けて前記第2パターンを前記基板の一方面に転写する転写工程とを有するパターン形成方法。
A pattern forming method according to any one of claims 1 to 3,
The blanket has a first alignment mark, and a second pattern is provided on the one surface of the blanket,
The plate-like object is a substrate having a second alignment mark;
The second step includes
Imaging the first alignment mark of the blanket held by the first holding means and the second alignment mark of the substrate positioned at the target position by the pre-alignment step, and based on the imaging result, A precision alignment step of aligning the blanket and the substrate by moving at least one of the first holding means and the second holding means;
A pattern forming method comprising: a transfer step of transferring the second pattern onto the one surface of the substrate by pressing the one surface of the blanket and the one surface of the plate-like object together after the precision alignment step.
第1保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第2保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記第2保持手段を前記板状物体の一方面と平行に移動させる移動手段と、
前記第2保持手段に保持された前記板状物体の外縁の少なくとも一部を撮像する撮像手段と、
前記パターンの形成前に、前記撮像手段による撮像結果に基づき前記第2保持手段により前記板状物体を保持したまま前記移動手段を作動させて前記板状物体を目標位置に位置決めするプリアライメント手段と
を備えることを特徴とするパターン形成装置。
A pattern forming apparatus for forming a pattern by pressing one side of a blanket held by a first holding unit and one side of a plate-like object held by a second holding unit,
Moving means for moving the second holding means in parallel with one surface of the plate-like object;
Imaging means for imaging at least a part of an outer edge of the plate-like object held by the second holding means;
Pre-alignment means for positioning the plate-like object at a target position by operating the moving means while holding the plate-like object by the second holding means based on an imaging result by the image pickup means before forming the pattern; A pattern forming apparatus comprising:
請求項6に記載のパターン形成装置であって、
前記第2保持手段は、前記板状物体の他方面の中央部を吸着保持する保持平面を有し、前記板状物体の外縁が前記保持平面からはみ出した状態で前記板状物体を前記保持平面で保持し、
前記撮像手段は、前記板状物体に対して前記第1保持手段と反対側から前記板状物体の外縁を撮像するパターン形成装置。
It is a pattern formation apparatus of Claim 6, Comprising:
The second holding means has a holding plane that sucks and holds the central portion of the other surface of the plate-like object, and holds the plate-like object in a state where an outer edge of the plate-like object protrudes from the holding plane. Hold on,
The pattern forming apparatus that images the outer edge of the plate-like object from the side opposite to the first holding means with respect to the plate-like object.
JP2013066310A 2013-02-25 2013-03-27 Pattern forming method and pattern forming apparatus Active JP6178090B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013066310A JP6178090B2 (en) 2013-03-27 2013-03-27 Pattern forming method and pattern forming apparatus
CN201710804517.XA CN107443883A (en) 2013-02-25 2014-02-21 Alignment device and alignment methods
CN201410060525.4A CN104007611B (en) 2013-02-25 2014-02-21 Patterning device and pattern formation method
KR1020140020434A KR101707278B1 (en) 2013-02-25 2014-02-21 Pattern forming apparatus, pattern forming method, alignment apparatus and alignment method
TW103106157A TWI494714B (en) 2013-02-25 2014-02-25 Pattern forming apparatus, method of pattern forming, alignment apparatus and method of alignment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013066310A JP6178090B2 (en) 2013-03-27 2013-03-27 Pattern forming method and pattern forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014188839A true JP2014188839A (en) 2014-10-06
JP6178090B2 JP6178090B2 (en) 2017-08-09

Family

ID=51835633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013066310A Active JP6178090B2 (en) 2013-02-25 2013-03-27 Pattern forming method and pattern forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6178090B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007225727A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Orc Mfg Co Ltd Substrate exposure device and substrate exposure method
JP2010089442A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Sony Corp Transfer pattern forming method, transfer pattern forming plate, method of manufacturing transfer pattern forming plate, and transfer device
US20120127485A1 (en) * 2009-09-18 2012-05-24 Bondtech Co., Ltd. Pressure application apparatus and pressure application method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007225727A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Orc Mfg Co Ltd Substrate exposure device and substrate exposure method
JP2010089442A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Sony Corp Transfer pattern forming method, transfer pattern forming plate, method of manufacturing transfer pattern forming plate, and transfer device
US20120127485A1 (en) * 2009-09-18 2012-05-24 Bondtech Co., Ltd. Pressure application apparatus and pressure application method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6178090B2 (en) 2017-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI494714B (en) Pattern forming apparatus, method of pattern forming, alignment apparatus and method of alignment
TWI551462B (en) Pattern forming apparatus and pattern forming method
JP6207843B2 (en) Alignment apparatus and alignment method
JP2007150280A (en) Substrate supporting apparatus, substrate supporting method, substrate processing apparatus, substrate processing method, and method of manufacturing display apparatus constitutional member
TWI545027B (en) Transferring method and apparatus for plate-shaped object and pattern-forming apparatus
JP6208000B2 (en) Pattern forming apparatus and pattern forming method
JP6013212B2 (en) Pattern forming device
KR20160090766A (en) Transfer apparatus and transfer method
JP6178090B2 (en) Pattern forming method and pattern forming apparatus
JP6066764B2 (en) Pattern forming apparatus and pattern forming method
TWI507304B (en) Pattern forming apparatus
JP6322527B2 (en) Printing apparatus, printing method, and carrier used in the printing apparatus
US9726986B2 (en) Tray for an exposure machine
KR101636119B1 (en) Pattern forming apparatus and pattern forming method
JP5793410B2 (en) Pattern forming device
JP5894466B2 (en) Pattern forming method and pattern forming apparatus
JP5826087B2 (en) Transfer method and transfer apparatus
JP5806603B2 (en) Alignment device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170713

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6178090

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170725

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250