JP2016132227A - Transfer device and transfer method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、2枚の板状体を当接させて、一方の板状体から他方の板状体に被転写物を転写する転写装置および転写方法に関するものである。 The present invention relates to a transfer apparatus and a transfer method for transferring a transfer object from one plate-like body to the other plate-like body by bringing two plate-like bodies into contact with each other.
ガラス基板や半導体基板などの板状体にパターンや薄膜を形成する技術として、2枚の板状体を互いに当接させて、一方の板状体の主面に担持されたパターンや薄膜等の被転写物を他方の板状体に転写するものがある。例えば本願出願人が先に開示した特許文献1に記載の技術では、表面にパターンを担持するブランケットと基板とを対向配置し、長尺のローラ部材によりブランケットを押し上げて基板に当接させる。そして、ブランケットを押し上げながらローラ部材がブランケットに沿って移動することにより、パターンがブランケットから基板に転写される。
As a technique for forming a pattern or thin film on a plate such as a glass substrate or a semiconductor substrate, the two plates are brought into contact with each other, and the pattern or thin film supported on the main surface of one plate is Some transfer the transferred object to the other plate-shaped body. For example, in the technique disclosed in
このように、水平姿勢に保持された2枚の板状体をローラ部材による押し付けにより当接させる技術では、ローラ部材を当接させるために、下側に位置する板状体の下面中央部を開放した状態で保持する必要がある。しかしながら、このような保持態様では、板状体が自重により下方へ撓むことで他方の板状体との間で位置ずれが生じ、被転写物の転写位置を精度よく制御することが困難である。特に近年、板状体のサイズの大型化に伴ってその自重も大きくなり、このような問題が顕著なものとなってきている。 As described above, in the technique of bringing the two plate-like bodies held in the horizontal posture into contact with each other by pressing with the roller member, in order to bring the roller member into contact, the lower surface central portion of the plate-like body located on the lower side is arranged. It must be held open. However, in such a holding mode, the plate-like body bends downward due to its own weight, thereby causing a positional shift with the other plate-like body, and it is difficult to accurately control the transfer position of the transfer object. is there. Particularly in recent years, as the size of the plate-like body increases, its own weight increases, and such a problem has become remarkable.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、2枚の板状体を当接させる転写装置および転写方法において、板状体の撓みに起因する位置ずれを抑えて、2つの板状体を位置精度よく当接させることのできる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. In a transfer device and a transfer method in which two plate-like bodies are brought into contact with each other, the positional deviation caused by the bending of the plate-like bodies is suppressed, and the two plate-like bodies are formed. It aims at providing the technique which can be made to contact | abut with sufficient position accuracy.
この発明の一の態様は、上記目的を達成するため、第1板状体を水平姿勢で保持する第1保持手段と、第2板状体を、その周縁部を保持することで、前記第2板状体の上面が前記第1板状体の下面と近接対向するように、かつ前記第2板状体の下面のうち上面側が前記第1板状体と対向する下面中央部が開放された水平姿勢で保持する第2保持手段と、前記第2板状体の下面に沿って延設されたローラ形状を有するローラ部材と、前記第2板状体の下面に対し離当接可能に構成され、上端が前記第2板状体の下面に当接することで前記第2板状体を下方から支持する支持部材とを備え、前記ローラ部材が前記第2板状体から離間した状態で、前記第2板状体の下面のうち前記ローラ部材が最初に当接する部分よりも前記第2板状体の中心側の位置で、前記支持部材が前記第2板状体の下面に当接して前記第2板状体を支持し、前記支持部材が前記第2板状体を支持した状態で、前記ローラ部材が前記第2板状体に当接して前記第2板状体を前記第1板状体に押し付け、前記ローラ部材が前記第2板状体を前記第1板状体に押し付けながら前記第2板状体の下面に沿って移動する転写装置である。 According to one aspect of the present invention, in order to achieve the above object, the first holding means for holding the first plate-like body in a horizontal posture and the second plate-like body by holding the periphery thereof, The center of the lower surface is opened so that the upper surface of the two plate-like bodies is close to and opposed to the lower surface of the first plate-like body, and the upper surface side of the lower surface of the second plate-like body is opposed to the first plate-like body. Second holding means for holding in a horizontal position, a roller member having a roller shape extending along the lower surface of the second plate-like body, and being able to come into contact with the lower surface of the second plate-like body And a support member that supports the second plate-like body from below by contacting the lower surface of the second plate-like body with the upper end being in a state of being separated from the second plate-like body. , Of the lower surface of the second plate-like body on the center side of the second plate-like body from the portion where the roller member first contacts The support member is in contact with the lower surface of the second plate-like body to support the second plate-like body, and the roller member is in a state where the support member supports the second plate-like body. The second plate-like body is brought into contact with the second plate-like body and presses the second plate-like body against the first plate-like body, and the roller member presses the second plate-like body against the first plate-like body. A transfer device that moves along the lower surface of the body.
また、この発明の他の態様は、上記目的を達成するため、第1板状体を水平姿勢で保持するとともに、第2板状体の周縁部を保持して、前記第2板状体の上面が前記第1板状体の下面と近接対向するように、かつ前記第2板状体の下面のうち上面側が前記第1板状体と対向する下面中央部が開放された水平姿勢で前記第2板状体を保持する保持工程と、前記第2板状体の下面に沿って延設されたローラ形状を有するローラ部材を、前記第2板状体から離間した位置に配置するローラ配置工程と、前記第2板状体の下面に対し離当接可能に構成された支持部材の上端を、前記第2板状体の下面のうち前記ローラ部材が最初に当接する部分よりも前記第2板状体の中心側の部分に当接させて、前記第2板状体を下方から支持する支持工程と、前記支持部材が前記第2板状体を支持した状態で前記ローラ部材が前記第2板状体に当接して前記第2板状体を前記第1板状体に押し付け、前記ローラ部材が、前記第2板状体を前記第1板状体に押し付けながら前記第2板状体の下面に沿って移動する転写方法である。 According to another aspect of the present invention, in order to achieve the above object, the first plate-like body is held in a horizontal posture and the peripheral edge portion of the second plate-like body is held, The horizontal posture is such that the upper surface is in close proximity to the lower surface of the first plate-like body, and the lower surface center portion of the lower surface of the second plate-like body is opposed to the first plate-like body is open. A holding step for holding the second plate-like body, and a roller arrangement in which a roller member having a roller shape extending along the lower surface of the second plate-like body is arranged at a position separated from the second plate-like body. And the upper end of the support member configured to be able to come into contact with and separate from the lower surface of the second plate-like body, than the portion of the lower surface of the second plate-like body where the roller member first comes into contact. A supporting step of supporting the second plate-like body from below by contacting the central portion of the two plate-like bodies; With the holding member supporting the second plate-like body, the roller member abuts against the second plate-like body to press the second plate-like body against the first plate-like body, and the roller member is In this transfer method, the second plate is moved along the lower surface of the second plate while pressing the second plate against the first plate.
上記のように構成された発明では、ローラ部材が第2板状体を第1板状体に押し付けながら移動することで、第1板状体と第2板状体とを密着させる。ここで、ローラ部材が第2板状体に当接するよりも前に、ローラ部材よりも第2板状体の中心に近い側で支持部材が第2板状体の下面に当接することで、第2板状体が支持される。この状態からローラ部材が第2板状体に当接してこれを第1板状体に押し付ける。 In the invention configured as described above, the roller member moves while pressing the second plate member against the first plate member, thereby bringing the first plate member and the second plate member into close contact with each other. Here, before the roller member comes into contact with the second plate-like body, the support member comes into contact with the lower surface of the second plate-like body on the side closer to the center of the second plate-like body than the roller member. The second plate-like body is supported. From this state, the roller member comes into contact with the second plate and presses it against the first plate.
下面中央部が開放され周縁部が保持された第2板状体は、自重によりその中央部が下方に撓み込む。これにより、第2板状体各部の水平方向位置は、平坦な姿勢で保持されている状態に比べると第2板状体の中心側に向かってずれる傾向にある。このことが2つの板状体間の位置ずれを生じ、被転写物の転写位置がずれる原因となる。 The center part of the second plate-like body whose bottom center part is opened and whose peripheral edge part is held is bent downward by its own weight. Thereby, the horizontal direction position of each part of the second plate-shaped body tends to shift toward the center side of the second plate-shaped body as compared with the state where the second plate-shaped body is held in a flat posture. This causes misalignment between the two plate-like bodies and causes the transfer position of the transfer object to shift.
本願発明者らの知見によれば、この転写位置のずれ量は第1板状体と第2板状体とが最初に当接する領域での位置ずれ量によってほぼ決まる。言い換えれば、第1板状体と第2板状体とが最初に当接する領域での位置ずれを十分小さく抑えることで、転写範囲全体で位置ずれを抑制することが可能となる。 According to the knowledge of the inventors of the present application, the amount of displacement of the transfer position is substantially determined by the amount of displacement in the region where the first plate and the second plate first contact each other. In other words, it is possible to suppress the positional deviation in the entire transfer range by sufficiently suppressing the positional deviation in the region where the first plate-shaped body and the second plate-shaped body first contact each other.
そこで、本発明では、第2板状体へのローラ部材の当接よりも先に、ローラ部材よりも第2板状体の中心側で支持部材が第2板状体に当接することで、第2板状体を下方から支持する。したがって、支持部材と第2板状体の周縁部を支持する第2保持手段とにより、ローラ部材と最初に当接する位置を挟む両側で第2板状体を支持することとなる。このため、ローラ部材が最初に当接する位置では第2板状体の撓みが小さくなっており、水平方向への位置ずれも抑制される。この状態でローラ部材が第2板状体に当接し第1板状体に押し付け密着させることにより、以後のローラ部材の走行によっても、第1板状体と第2板状体との水平方向の位置ずれが増大することが抑えられる。結果として、転写範囲の全体において転写位置のずれが抑制される。 Therefore, in the present invention, the support member comes into contact with the second plate-like body on the center side of the second plate-like body before the roller member before the contact of the roller member with the second plate-like body. The second plate-like body is supported from below. Accordingly, the second plate-like body is supported on both sides of the position where the roller member is first contacted by the support member and the second holding means for supporting the peripheral edge portion of the second plate-like body. For this reason, the deflection of the second plate-like body is small at the position where the roller member first contacts, and the displacement in the horizontal direction is also suppressed. In this state, the roller member abuts on the second plate-like body and presses and adheres to the first plate-like body, so that the horizontal direction between the first plate-like body and the second plate-like body is maintained even when the roller member is subsequently driven. It is possible to suppress an increase in the positional deviation. As a result, the shift of the transfer position is suppressed in the entire transfer range.
上記のように、本発明によれば、第2板状体のうち最初にローラ部材と当接する部分の両側を第2保持手段と支持部材とで支持することにより第2板状体の撓みが抑制される。こうして水平方向の位置ずれが抑えられた状態でローラ部材が第2板状体を第1板状体に押し付けることにより、以後のローラ部材の走行における位置ずれの増大も抑えられる。その結果、2つの板状体を位置精度よく当接させることができ、被転写物を所定の転写位置に精度よく転写することができる。 As described above, according to the present invention, the second plate-like body is bent by supporting both sides of the portion of the second plate-like body that first contacts the roller member with the second holding means and the support member. It is suppressed. In this way, the roller member presses the second plate-like member against the first plate-like member while the horizontal displacement is suppressed, so that an increase in the displacement in the subsequent travel of the roller member is also suppressed. As a result, the two plate-like bodies can be brought into contact with each other with high positional accuracy, and the transfer object can be transferred with high accuracy to a predetermined transfer position.
図1はこの発明にかかる転写装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。また、図2はこの転写装置の主要部の構成を示す図である。各図における方向を統一的に示すために、図1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。 FIG. 1 is a side view schematically showing an embodiment of a transfer apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the main part of the transfer apparatus. In order to uniformly indicate the directions in each figure, XYZ orthogonal coordinate axes are set as shown in 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.
この転写装置1は、図示しないメインフレームに上ステージブロック2、下ステージブロック3および転写ローラブロック4が取り付けられた構造を有している。また、転写装置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9を有している。
The
最初に装置1の全体構成を説明する。なお、上ステージブロック2および下ステージブロック3の細部の構造については、例えば前記した特許文献1(特開2014−144628号公報)に記載されたものを用いることが可能であり、ここではその概要のみを説明する。
First, the overall configuration of the
転写装置1は、下ステージブロック3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2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
このように、この転写装置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。また、ブランケットBLに担持された薄膜を基板SBに転写する目的にも使用可能である。以下、ブランケットBL表面に形成されたパターンまたは薄膜を基板SBに転写する転写処理を前提として装置の構成および動作について説明するが、基板SBを版PPに読み換えることにより、パターニング処理における動作も説明される。
As described above, the
上ステージブロック2は、下面が平坦な基板保持面21aとなった上ステージ21を備えている。上ステージ21は、Y方向に延びる梁部材22の下部に取り付けられて、梁部材22により基板保持面21aが水平姿勢となるように保持されている。梁部材22は、Y方向に離隔して配置された1対のステージ昇降機構23,23により鉛直方向(Z方向)に昇降自在に保持されている。これにより、上ステージ21はZ方向に移動可能となっている。
The
この実施形態では、ステージ昇降機構23の一例としてボールねじ機構が用いられるが、これに限定されるものではない。ステージ昇降機構23は、支持部材231,232によりメインフレームに対し回転自在に支持されたボールねじ233と、これを回転させるモータ234と、ボールねじ233に取り付けられたナット部235とを備えている。ボールねじ233とモータ234とはカップリング236を介して連結されている。モータ234は制御ユニット9に設けられたステージ昇降制御部91によって制御され、ステージ昇降制御部91からの制御信号に応じてモータ234が回転することで上ステージ21が昇降する。
In this embodiment, a ball screw mechanism is used as an example of the
図には現れないが、上ステージ21の下面(基板保持面)21aには吸着溝または吸着孔が設けられており、制御ユニット9に設けられた吸着制御部92から負圧が必要に応じて供給される。これにより、上ステージ21は、基板保持面21aに当接する基板SBの上面を吸着保持することができる。基板保持面21aの平面サイズは保持すべき基板SBのサイズより少し小さく形成されている。
Although not shown in the drawing, suction grooves or suction holes are provided on the lower surface (substrate holding surface) 21 a of the
このように構成された上ステージブロック2により、基板SBが水平姿勢に保持される。基板SBは、パターンまたは薄膜が転写されるべき被転写面が下向きとなるように装置1に搬入される。また、ステージ昇降機構23が上ステージ21を昇降させることにより、次に説明する下ステージに保持されるブランケットBLと基板SBとの間のギャップが規定の値に調整される。
The
下ステージブロック3は、上ステージ21の下方に配置され、中央部に開口部311が設けられ上面が平坦かつ水平なブランケット保持面31aとなった下ステージ31を備えている。下ステージ31は複数の支柱32により支持されている。下ステージ31の平面サイズは保持すべきブランケットBLのサイズより大きく、また開口部311の開口サイズは基板SBの平面サイズより大きい。これにより、ブランケットBLはその周縁部のみが下ステージ31に当接し、中央部は下面が開放された状態で、下ステージ31に保持される。下ステージ31の上面(ブランケット保持面)31aのうちブランケットBLと当接する領域に、吸着溝312が設けられている。吸着溝312には制御ユニット9の吸着制御部92から負圧が必要に応じて供給される。これにより、ブランケットBLが下ステージ31上に吸着保持される。ブランケットBLは、基板SBに転写すべきパターンまたは薄膜を担持する担持面を上向きにして水平姿勢に保持される。
The lower stage block 3 is disposed below the
下ステージ31を保持する支柱32はアライメントステージ36に取り付けられており、アライメントステージ36は複数のアライメント機構37を介してメインフレームに取り付けられている。アライメント機構37は、例えばクロスローラベアリング機構を有し、制御ユニット9に設けられたアライメント制御部94からの制御信号に応じてアライメントステージ36を水平方向(XY方向)およびZ軸周りのθ方向に移動させる。これにより、下ステージ31が水平面(XY平面)内で移動し、上ステージ21に保持された基板SBと下ステージ31に保持されたブランケットBLとの水平方向における相対位置が最適化される。
The
下ステージブロック3はさらに、X方向に間隔を空けて向かい合うように設けられた1対の昇降ハンドユニット33,34を備えている。昇降ハンドユニット33と昇降ハンドユニット34とは、YZ平面に対して互いに対称な形状を有しているが、これらの構造は基本的に同一である。
The lower stage block 3 further includes a pair of elevating
昇降ハンドユニット33は、下ステージ31の開口部311に臨んでY方向に沿って順に設けられた複数本(ここでは一例として4本)の昇降ハンド331,332,333,334と、これらの昇降ハンドを個別に昇降させる駆動部335とを備えている。同様に、昇降ハンドユニット34は、下ステージ31の開口部311に臨んでY方向に沿って順に設けられた昇降ハンド341,342,343,344と、これらの昇降ハンドを個別に昇降させる駆動部345とを備えている。駆動部335,345は制御ユニット9に設けられたハンド昇降制御部93により制御されており、ハンド昇降制御部93からの制御信号に応じて各昇降ハンドの鉛直方向位置を個別に制御する。
The lifting / lowering
各昇降ハンドは、その上面が下ステージ31の基板保持面31aと同一平面となる位置に位置決めされることで、下面が開放された状態で下ステージ31に保持されるブランケットBLの中央部下面を補助的に支持する。これにより、ブランケットBLの撓みを抑えて平坦に支持することができる。また、必要に応じて下方に退避することで、次に説明する転写ローラの走行との干渉を回避する。
Each lifting hand is positioned at a position where the upper surface thereof is flush with the
転写ローラブロック4は、ローラユニット43およびリフタユニット44を備えており、これらのユニット43,44はプレート部材45の上面に取り付けられている。プレート部材45は、ローラ走行駆動部5を介してメインフレームに取り付けられている。ローラ走行駆動部5は、下ステージ31の下方でメインフレームに固定され、Y方向に延びるガイドレール51と、ガイドレール51に沿って設けられたボールねじ機構52とを備え、ボールねじ機構52のナット部525にプレート部材45が取り付けられている。
The transfer roller block 4 includes a
図3は転写ローラブロックを示す図である。より具体的には、図3(a)は転写ローラブロック4およびローラ走行駆動部5の構造を示す斜視図であり、図3(b)は転写ローラブロック4とブランケットBLとの位置関係を示す図である。転写ローラブロック4を支持するローラ走行駆動部5では、ガイドレール51に沿ってボールねじ機構52が設けられている。より具体的には、ガイドレール51の両端近傍に設けられた支持部材521,522によりボールねじ523が支持されており、ボールねじ523はカップリング526を介してモータ524により回転される。ボールねじ523にはナット部525が取り付けられている。モータ524が回転することにより、ナット部525がガイドレール51に沿ってY方向に水平移動する。これに伴い、ナット部525により支持された転写ローラブロック4がY方向に水平移動する。
FIG. 3 is a view showing a transfer roller block. More specifically, FIG. 3A is a perspective view showing the structure of the transfer roller block 4 and the roller
転写ローラブロック4に設けられたローラユニット43は、X方向を長手方向とするローラ形状に形成された転写ローラ431を備えている。転写ローラ431は、支持部材432により、X方向と平行な回転軸周りに回転自在に支持されている。転写ローラ431の表面は弾性体、例えばゴム素材により形成されており、X方向における転写ローラ431の長さは基板SBのX方向長さよりも長い。
The
支持部材432のX方向における中央部から下方に向けてアーム433が延びている。アーム433は、転写ローラ431を昇降させるローラ昇降機構434に取り付けられている。ローラ昇降機構434の構造は特に限定されないが、例えばエアシリンダ、ソレノイドやボールねじ機構などを用いることができる。ローラ昇降機構434は制御ユニット9に設けられたローラ昇降制御部95により制御されており、ローラ昇降制御部95からの制御信号に応じてローラ昇降機構434が作動することにより、転写ローラ431がプレート部材45に対し鉛直方向(Z方向)に昇降する。
An
図3(b)に示すように、転写ローラ431は、ローラ昇降機構434の作動により、下ステージ31に保持されたブランケットBLの下方に退避しローラ上端がブランケットBLから離間した、実線で示す退避位置と、ローラ上端がブランケットBL下面に当接して押し上げる、点線で示す押圧位置との間を昇降移動可能となっている。
As shown in FIG. 3B, the
リフタユニット44は、XZ平面に平行でX方向を長手方向として延びる平板状のリフタブレード441を備えている。リフタブレード441はその上面441aが平坦に仕上げられており、プレート部材45に取り付けられたリフタ昇降機構により昇降自在に支持されている。具体的には、プレート部材45に立設されたフレーム442にボールねじ443が取り付けられており、ボールねじ443に取り付けられたナット部444にリフタブレード441が固定されている。ボールねじ443はカップリング447を介して連結されたモータ445の作動により回転し、これによりナット部444が鉛直方向(Z方向)に昇降して、リフタブレード441を昇降させる。
The
モータ445は制御ユニット9に設けられたリフタ昇降制御部96により制御されている。リフタ昇降制御部96からの制御信号に応じてモータ445が回転することで、リフタブレード441が昇降移動する。このように、フレーム442、ボールねじ443、ナット部444、モータ445およびカップリング447がボールねじ機構を構成しており、該ボールねじ機構がリフタ昇降機構として機能している。なおリフタ昇降機構としてはこのようなボールねじ機構によるものに限定されず、各種方式の駆動機構を用いることができる。
The
図3(b)に示すように、リフタブレード441は、リフタ昇降機構の作動により、下ステージ31に保持されたブランケットBLの下方に退避しブランケットBLから離間した、実線で示す退避位置と、上面441aがブランケットBL下面に当接する、点線で示す当接位置との間を昇降移動可能となっている。リフタブレード441は転写ローラ431とは独立して昇降可能である。当接位置においては、リフタブレード441の上面441aは下ステージ31の上面31aとほぼ同じZ方向高さに位置決めされる。したがって、リフタブレード441が当接位置にあるとき、リフタブレード441の上面441aと下ステージ31の上面31aとは同一水平面内に位置することになる。これにより、下ステージ31とリフタブレード441とが下面に当接するブランケットBLは水平姿勢に支持される。
As shown in FIG. 3B, the
リフタブレード441の側面のX方向における中央付近に、ギャップセンサ446が取り付けられている。ギャップセンサ446は基板SBの下面とブランケットBLの上面との間のギャップを測定するものであり、例えば光干渉式の距離検出器を用いることができる。なお、この例ではギャップセンサ446はリフタブレード441とともに昇降するがこのことは必須でなく、転写ローラ431の近傍で基板SBの下面とブランケットBLの上面との間のギャップを測定することができれば足りる。したがって、例えばプレート部材45やフレーム442にギャップセンサが取り付けられてもよく、また上ステージ21に設けられてもよい。
A
このような構成を有するローラユニット43およびリフタユニット44は共にプレート部材45に取り付けられて、モータ524の回転により一体的にY方向に移動する。モータ524は制御ユニット9に設けられたローラ走行制御部97により制御されている。ローラ走行制御部97からの制御信号に応じてモータ524が回転すると、ボールねじ機構52のナット部525がガイドレール51に沿ってY方向に移動し、ナット部525の移動に伴ってローラユニット43およびリフタユニット44が移動する。その結果、ローラユニット43に設けられた転写ローラ431が、ブランケットBL下面に沿ってY方向に走行する。このように、ガイドレール51およびボールねじ機構52は、転写ローラ431をY方向に走行させるローラ走行機構としての機能を有する。なお、後述するように、転写ローラブロック4がY方向に移動するとき、転写ローラ431はブランケットBLの下面に当接する一方、リフタブレード441はブランケットBLの下面から離間している。
The
このように、転写ローラ431は、ローラ昇降機構によるZ方向の昇降動作と、ローラ走行機構によるY方向の走行動作とが可能となっている。また、リフタブレード441は、リフタ昇降機構によるZ方向の昇降動作と、ローラ走行機構によるY方向の走行動作とが可能となっている。転写ローラ431(ローラユニット43)およびリフタブレード441(リフタユニット44)がY方向に走行するとき、昇降ハンドユニット33,34に設けられた各昇降ハンド331等とローラユニット43、リフタユニット44との干渉は以下のようにして回避されている。なお、以下では昇降ハンドユニット33,34に設けられた1対の昇降ハンド331,341とローラユニット43との位置関係を例として説明するが、他の昇降ハンドについても同様である。
As described above, the
図4は転写ローラブロックと昇降ハンドユニットとの位置関係を示す図である。より具体的には、図4(a)および図4(b)はそれぞれ、転写ローラブロック4および昇降ハンドユニット33,34をY方向およびX方向に見た図である。図に示すように、ローラユニット43およびリフタユニット44は、転写ローラ431が下ステージ31に保持されたブランケットBLの下面に沿うように、Y方向に移動する。X方向において、対向配置された昇降ハンド331,341の先端同士は離隔しており、これらの間隙を通ってローラユニット43のアーム433、ローラ昇降機構434およびリフタユニット44のリフタ昇降機構(フレーム442、ボールねじ443、ナット部444、モータ445およびカップリング447)が走行する。したがって、ローラ昇降機構と昇降ハンド331,341との干渉は構造的に回避されている。
FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the transfer roller block and the lifting hand unit. More specifically, FIG. 4A and FIG. 4B are views of the transfer roller block 4 and the lifting
一方、昇降ハンド331,341がブランケットBL下面に当接または近接した状態では、これらの昇降ハンド331,341と、転写ローラ431、支持部材432およびリフタブレード441との接触が生じ得る。この問題に対しては、昇降ハンド331,341が一体的に、その上面がリフタブレード441および支持部材432の下面よりも下方位置となるまで下降することにより対応する。すなわち、ローラユニット43のY方向への走行に同期して、昇降ハンドユニット33,34が各昇降ハンド331(341),332(342)等を順次下方へ退避させる。これにより、転写ローラ431、支持部材432およびリフタブレード441は昇降ハンド331等の上部を通過することとなり、ローラユニット43およびリフタユニット44と昇降ハンド331等との干渉が回避される。
On the other hand, when the elevating
従来技術(特開2014−144628号公報)の転写装置と比較すると、本実施形態ではリフタユニット44が新設されている。このような構成とした理由は、次に説明するように、転写ローラ431が最初にブランケットBLに当接するときのブランケットBLの撓みを抑制することで、パターン等の転写位置を精度よく制御するためである。
Compared with the transfer device of the prior art (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-144628), the
図5はブランケットの撓みの問題を説明するための図である。より具体的には、図5(a)は下ステージ31および昇降ハンド331等により支持されるブランケットBLを示す上面図であり、図5(b)はブランケットBLの撓み量を模式的に示す図である。図5(a)に示すように、この転写装置1では、中央部が基板SBに対応する開口部311となった額縁状の下ステージ31の上面31aにブランケットBLが載置される。ブランケットBLの周縁部が下ステージ31の上面31aに当接し、吸着保持される。
FIG. 5 is a diagram for explaining the problem of blanket deflection. More specifically, FIG. 5A is a top view showing the blanket BL supported by the
そして、周縁部より内側の中央部の下面が開放状態となったブランケットBLに対し、昇降ハンド331〜334,341〜344が下面から当接することにより、ブランケットBLが水平姿勢に支持される。しかしながら、ブランケットBLの中央部は支持ハンド331等により部分的に支持されているにすぎないため、支持されていない部分の下方への撓みが不可避的に発生する。特に、大判の基板に対応する平面サイズの大きなブランケットBLにおいて、このような問題が顕著となる。転写処理の原理上、平面サイズが増大してもブランケットBLの厚さを増加させることは難しいからである。
Then, the lifting
本願発明者は、下ステージ31および昇降ハンド331等により支持されるブランケットBLの鉛直方向(Z方向)の変位量を、Y方向の種々の位置において計測した。その結果、昇降ハンド331〜334による支持を受ける直線L1上では、図5(b)に実線で示すように、昇降ハンド331等の位置では変位が見られないが、昇降ハンド331等から離れた位置で変位が大きくなり、ブランケットBLが下方へ撓んでいることが示されている。ただし変位量は小さい。
The inventor of the present application measured the amount of displacement in the vertical direction (Z direction) of the blanket BL supported by the
一方、X方向におけるブランケットBLのほぼ中心を通る直線L2上では、ブランケットBLの中央部に向かって撓み量が大きくなっている。このとき、転写ローラ431が最初に当接するブランケットBLの領域R1に対応する位置Y1における撓み量Z1は比較的小さいが、中央部分において撓み量Z2が特に大きくなる。
On the other hand, on the straight line L2 passing through the approximate center of the blanket BL in the X direction, the amount of deflection increases toward the center of the blanket BL. At this time, the deflection amount Z1 at the position Y1 corresponding to the region R1 of the blanket BL with which the
実験的に、X方向に並べられて対をなす昇降ハンド331,341等をそれぞれ一体形成してX方向に連続するハンドで支持するようにして直線L2上で撓みを計測したケースでは、図5(b)に点線で示すように、撓み量が大きく低減された。
Experimentally, in the case where the lifting
このとき、直線L1上での計測結果より変位量が大きくなっている。これは、直線L1の位置は下ステージ31の(+X)側の辺に近いため、ブランケットBLは昇降ハンド331〜334による支持と下ステージ31(の1辺)による支持とを受けることができるのに対し、ブランケットBL中央部では下ステージ31による支持が及んでいないためと推定される。
At this time, the amount of displacement is larger than the measurement result on the straight line L1. Since the position of the straight line L1 is close to the (+ X) side of the
このように、各々がブランケットBLの下面に部分的に当接する複数の昇降ハンド331等を設けた場合でも、このような部材による支持を受けていない部分ではブランケットBLの撓みが生じる。特に、転写ローラ431を当接させるためにブランケットBL下面を開放しておく必要があることから、転写ローラ431の直上位置を支持することができず、この部分での撓みを低減することが難しい。
As described above, even when a plurality of lifting
図6はブランケットの撓みと転写位置ずれとの関係を示す図である。この転写装置1では、図6(a)に示すように、基板SBとブランケットBLとを平行に近接対向させた状態で転写ローラ431がブランケットBLを押し上げ基板SBに押し付けることで、ブランケットBL上のパターンPTを基板SBに転写する。基板SBへのパターン転写位置を適正に保つために、アライメント機構37によるアライメント動作が実行される。
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between blanket deflection and transfer position deviation. In this
しかしながら、ブランケットBLが下方へ撓んでいるとき、図6(b)に示すように、ブランケットBLの周縁部は中央部に向かって引き込まれるように変位している。これに起因して、ブランケットBL表面のある一点Pは、図6(b)に点線で示す撓みのない状態と比べてY方向にΔYだけ変位した位置にある。転写ローラ431はブランケットBLを真上へ押し上げるため、点Pは本来の位置よりΔYだけずれた状態で基板SBと当接することになる。本願発明者の知見によれば、基板SBとブランケットBLとがいったん当接すると両者がパターンPTを介して強く密着するため、転写ローラ431が水平方向に移動しても基板SBとブランケットBLとの水平方向の相対位置はほとんど変化しない。
However, when the blanket BL is bent downward, the peripheral edge of the blanket BL is displaced so as to be drawn toward the center as shown in FIG. Due to this, a certain point P on the surface of the blanket BL is at a position displaced by ΔY in the Y direction as compared with the state of no deflection shown by the dotted line in FIG. Since the
したがって、転写位置のずれ量、つまりブランケットBLの撓みに起因する基板SBとの間の位置ずれ量は、転写ローラ431が最初に当接する位置におけるブランケットBLの位置ずれ量によってほぼ決まるということができる。言い換えれば、転写ローラ431が最初に当接するときのブランケットBLの位置ずれを抑え込むことができれば、基板SB全体における転写位置ずれを抑制することができる。転写ローラ431が最初に当接することになる、転写ローラ431の直上位置におけるブランケットBLの撓み量ΔZを小さくすることにより、水平方向における位置ずれも小さくすることができる。
Accordingly, it can be said that the amount of displacement of the transfer position, that is, the amount of displacement of the substrate SB due to the deflection of the blanket BL is substantially determined by the amount of displacement of the blanket BL at the position where the
前記したように、ブランケットBLの中央部における支持態様により撓み量は変化する。そこで、この実施形態では、図6(c)に示すように、転写ローラ431がブランケットBLに当接するのに先立って、転写ローラ431よりもブランケットBLの中央部に近い(+Y)側の位置でリフタブレード441をブランケットBL下面に当接させる。これにより下方に撓むブランケットBLを押し上げて水平姿勢に維持するようにしている。こうすることで、転写ローラ431がブランケットBLに当接する時のブランケットBLの撓みを小さくして、基板SBとブランケットBLとの当接位置のY方向へのずれを小さくすることができる。
As described above, the amount of deflection changes depending on the support mode in the central portion of the blanket BL. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6C, prior to the
リフタブレード441によりブランケットBLを支持した状態で転写ローラ431をブランケットBLに当接させることで、リフタユニット44を設けない従来技術に比べて、基板SBにおけるパターンPTの転写位置ずれを半分以下に抑えることができた。
By bringing the
リフタブレード441は下方へ撓んだブランケットBLを水平状態に戻すためのものであり、それ以上にブランケットBLを上昇させるものではない。したがって、リフタブレード441は、ブランケットBLを支持する際、その上面441aが下ステージ31の上面31aとほぼ同一水平面となってブランケットBL下面に当接する当接位置に位置決めされる。
The
鉛直方向におけるリフタブレード441の位置決め制御については、機械的な突き当てや事前のティーチング作業等により上面441aが下ステージ31の上面31aと同一高さとなるように位置出しを行ってもよい。また、上ステージ21と下ステージ31とは基板SBとブランケットBLとが所定ギャップを隔てて対向するように間隔調整される。このことから、ギャップセンサ446により検出される転写ローラ431近傍位置での基板SBとブランケットBLとのギャップが所定ギャップ量となるようにリフタ昇降制御部96がリフタブレード441の高さを制御することにより、間接的にリフタブレード441と下ステージ31との高さ方向における位置合わせを行うことも可能である。以下に説明する動作ではギャップセンサ446の出力が用いられるものとする。
Regarding the positioning control of the
次に、上記のように構成された転写装置1による転写処理について説明する。前述の通り、ここではブランケットBLから基板SBにパターンまたは薄膜を転写する転写処理について説明するが、基板SBを版PPに読み換えることにより、パターニング処理における動作も説明される。
Next, transfer processing by the
図7はこの転写装置による転写処理を示すフローチャートである。また、図8および図9は転写処理の過程における各部の位置を模式的に示す図である。転写処理では、最初に、パターンまたは薄膜を転写されるべき基板SBが装置に搬入され、上ステージ21にセットされる(ステップS101)。上ステージ21は、パターンまたは薄膜が転写される被転写面を下向きにして基板SBを吸着保持する。続いて、基板SBに転写すべきパターンまたは薄膜を担持するブランケットBLが装置に搬入され、下ステージ31にセットされる(ステップS102)。下ステージ31は、パターンまたは薄膜を担持する担持面を上向きにしてブランケットBLを吸着保持する。
FIG. 7 is a flowchart showing a transfer process by the transfer device. FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams schematically showing the position of each part in the transfer process. In the transfer process, first, a substrate SB to which a pattern or a thin film is to be transferred is carried into the apparatus and set on the upper stage 21 (step S101). The
次に、装置各部が所定の初期位置に位置決めされる(ステップS103)。図8(a)は各部の初期位置を示している。上ステージ21および下ステージ31は、基板SBとブランケットBLとが所定のギャップを隔てて平行に対向するよう互いに近接対向される。また、昇降ハンド331等はその上面が下ステージ31の上面と同一平面となる位置まで上昇し、ブランケットBLの下面に当接してブランケットBLを水平姿勢に支持する。転写ローラ431は、Y方向における基板SBの一方端部の直下位置で、かつブランケットBLの下面から下方へ離間した退避位置に位置決めされる。リフタブレード441も、転写ローラ431の(+Y)側隣接位置で、ブランケットBL下面から離間した退避位置にある。続いて、基板SBとブランケットBLとの水平方向位置を調整するアライメント処理が行われる(ステップS104)。すなわち、水平方向においてブランケットBLに担持されたパターンPTまたは薄膜と基板SBとが予め定められた位置関係となるように、アライメント機構37が必要に応じアライメントステージ36を水平面内で移動させる。
Next, each part of the apparatus is positioned at a predetermined initial position (step S103). FIG. 8A shows the initial position of each part. The
この状態から、図8(b)に示すように、リフタブレード441が当接位置まで上昇し、ブランケットBLの下面に当接してこれを支持する(ステップS105)。続いて、転写ローラ431が上昇してブランケットBL下面に当接した後さらに上昇してブランケットBLを上向きに押圧する(ステップS106)。リフタブレード441によりブランケットBLを支持した状態で転写ローラ431がブランケットBLを押圧することにより、基板SBとの水平方向における位置ずれが小さく抑えられる。
From this state, as shown in FIG. 8B, the
転写ローラ431がブランケットBL下面に当接した後も上昇を続けることにより、図8(c)に示すように、ブランケットBLが転写ローラ431により押し上げられ、最終的にはブランケットBL上面が基板SBの下面に当接する。これにより、ブランケットBL上面に担持されたパターンまたは薄膜PTが基板SBに密着する。さらに転写ローラ431がブランケットBLを押し上げることで、パターンまたは薄膜PTが基板SBに押し付けられる。こうしてパターンまたは薄膜PTが基板SBに転写される。リフタブレード441の支持によりブランケットBLの水平方向の位置ずれが抑えられているので、パターンまたは薄膜PTが基板SBの所定位置に適正に転写される。
By continuing to rise after the
転写ローラ431の押圧により基板SBとブランケットBLとが当接すると、図8(d)に示すように、リフタブレード441が下方へ移動してブランケットBLから離間する(ステップS107)。そして、転写ローラ431が(+Y)方向への走行を開始する(ステップS108)。図9(a)および図9(b)に示すように、転写ローラ431がブランケットBLを基板SBに押し付けながらY方向に移動することで、パターンまたは薄膜PTを介してブランケットBLと基板SBとが密着する領域がY方向に広がってゆく。こうしてパターンまたは薄膜PTが順次基板SBに転写される(転写処理)。転写ローラ431は、ブランケットBLを一定の押圧力で押圧することのできる押圧位置まで上昇し、この状態でY方向に走行する。
When the substrate SB and the blanket BL come into contact with each other due to the pressing of the
このとき、昇降ハンド機構33,34は、走行するローラユニット43との干渉を避けるために、昇降ハンド331(341),332(342),333(343),334(344)をローラユニット43の移動に伴って順次下降させてゆく。また、リフタユニット44はローラユニット43とともにY方向へ走行するので、ローラユニット43と干渉することはない。
At this time, in order to avoid interference with the traveling
転写ローラ431が基板SBの他方端部直下の終了位置に到達するまで(ステップS109)、ローラユニット43の走行が継続される。これにより、基板SB全体がブランケットBLに当接し、基板SBへのパターンまたは薄膜PTの転写が完了する。この時点でローラユニット43の移動が停止され、図8(d)に示すように、ローラユニット43がブランケットBLから離間して下方へ退避する(ステップS110)。こうして密着されたブランケットBLと基板SBとが一体的に搬出されて(ステップS111)、この転写装置1における転写処理は終了する。
The
以上のように、この実施形態の転写装置1では、転写ローラ431によりブランケットBLを押し上げて基板SBに当接させながら、転写ローラ431がY方向に走行することで、ブランケットBL上のパターンまたは薄膜PTを基板SBに転写する。このとき、転写ローラ431がブランケットBLに最初に当接する前に、転写ローラ431よりもブランケットBLの中央寄り位置でリフタブレード441がブランケットBL下面に当接することで、ブランケットBLの撓みを補正し水平姿勢に近づけている。このため、転写ローラ431が最初にブランケットBLに当接する際の基板SBとの位置ずれが抑えられ、基板SBへのパターン転写位置精度を良好に維持することができる。
As described above, in the
以上説明したように、上記実施形態においては、基板SBが本発明の「第1板状体」に相当し、ブランケットBLが本発明の「第2板状体」に相当している。また、上記実施形態では、上ステージ21が本発明の「第1保持手段」として機能しており、その下面21aが本発明の「当接面」に相当している。また、下ステージ31が本発明の「第2保持手段」および「支持ステージ」として機能し、下ステージ31の上面31aが本発明の「支持面」に相当する。
As described above, in the above embodiment, the substrate SB corresponds to the “first plate-like body” of the present invention, and the blanket BL corresponds to the “second plate-like body” of the present invention. In the above embodiment, the
また、転写ローラ431が本発明の「ローラ部材」として機能し、リフタブレード441が本発明の「支持部材」として機能している。そして、リフタブレード441の上面441aが本発明の「当接部位」に相当している。また、プレート部材45が本発明の「移動部材」として機能し、ギャップセンサ446が本発明の「ギャップ検出手段」として機能している。
The
また、上記実施形態においては、昇降ハンドユニット33,34が本発明の「補助支持手段」として機能しており、昇降ハンド331〜334,341〜344の各々が、本発明の「補助支持部材」として機能している。また、アライメント制御部94およびアライメント機構37が一体として、本発明の「アライメント手段」として機能している。
Moreover, in the said embodiment, the raising / lowering
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態の転写装置1ではリフタユニット44がローラユニット43と一体的に走行する。しかしながら、リフタユニット44は転写ローラ431がブランケットBLに最初に当接する際のブランケットBLの撓みを補正するものであり、ブランケットBLが基板SBに当接した後には特段の作用を奏しない。この意味では、リフタユニットがローラユニット43を一体的に走行する必要はない。例えば次のような構成とすることもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the
図10はリフタユニットの変形例を示す図である。より具体的には、図10(a)は変形例のリフタユニットを含む転写ローラブロックをX方向から見た図であり、図10(b)はY方向から見た図である。図10においては、上記実施形態と実質的に同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。この変形例のリフタユニット46は、X方向に位置を異ならせて2組、互いに向かい合うように配置されている。各リフタユニット46は、X方向長さが転写ローラ431の約半分でX方向に延設されたリフタブレード461と、リフタブレード461から斜め下向きに延びるアーム462と、アーム462を斜め方向に昇降させるリフタ昇降機構463とを備えている。リフタ昇降機構463はメインフレームに固定されており、ローラユニット43と共に走行しない。
FIG. 10 is a view showing a modification of the lifter unit. More specifically, FIG. 10A is a view of a transfer roller block including a lifter unit according to a modification, viewed from the X direction, and FIG. 10B is a view viewed from the Y direction. In FIG. 10, components that are substantially the same as those in the above embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Two sets of
図10に実線で示すように、リフタ昇降機構463によりリフタブレード461が下位置に位置決めされた状態では、リフタブレード461の上端が転写ローラ431の支持部材432の下面よりも下方に位置しており、またX方向において両リフタブレード461,461間が比較的大きく離間している。このため、リフタユニット46がローラユニット43の走行に干渉することはない。
As shown by a solid line in FIG. 10, when the
一方、リフタ昇降機構463が作動すると、図10に点線で示すようにリフタブレード461がX方向成分およびZ方向成分を有する斜め上向きに上昇し、最終的に上端がブランケットBLの下面に当接する。このとき両リフタブレード461,461の上端の高さは同一とされ、またX方向において両リフタブレード461,461間の間隔が極めて小さくなるように、リフタブレード461,461の形状が設定される。これにより、転写ローラ431が当接する前のブランケットBLを下ステージ31とリフタブレード461,461とにより支持し、ブランケットBLの撓みを抑制することができる。このように、転写ローラ431と共に走行しないリフタユニットを用いても、上記と同様の効果を得ることが可能である。
On the other hand, when the
また、上記実施形態のリフタユニット46は、上面が当接面となったブレード状部材であるリフタブレード461を有し、リフタブレード461がブランケットBLを下方から支持した状態で転写ローラ431によるブランケットBLの押し上げが実行される。リフタブレード461がブランケットBL下面を摺擦することを回避するため、転写ローラ431によるブランケットBLの押し上げ後、リフタブレード461はブランケットBLから離間する。これに代えて、以下のような構成としてもよい。
Further, the
図11はリフタユニットの他の変形例を示す図である。より具体的には、図11(a)はこの変形例のリフタユニットを含む転写ローラブロックをX方向から見た図であり、図11(b)および図11(c)はこの変形例における転写ローラブロックの動作を示す図である。なお、この変形例の説明においては、上記実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 11 is a view showing another modification of the lifter unit. More specifically, FIG. 11A is a view of the transfer roller block including the lifter unit of this modified example viewed from the X direction, and FIG. 11B and FIG. It is a figure which shows operation | movement of a roller block. In the description of this modification, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
この変形例のリフタユニット47は、図11(a)に示すように、XZ平面に平行でX方向を長手方向として延びる円筒ローラ形状のリフタローラ471を備えている。リフタローラ471は、支持フレーム474によりX方向と平行な回転軸周りに回転自在に支持されており、プレート部材45に取り付けられたリフタ昇降機構により昇降自在に支持されている。具体的には、プレート部材45に立設されたフレーム472にボールねじ473が取り付けられており、ボールねじ473に取り付けられたナット部が支持フレーム474と一体化されている。ボールねじ473はカップリング477を介して連結されたモータ475の作動により回転し、これにより支持フレーム474が鉛直方向(Z方向)に昇降して、リフタローラ471を昇降させる。
As shown in FIG. 11A, the
モータ475は制御ユニット9に設けられたリフタ昇降制御部96により制御される。リフタ昇降制御部96からの制御信号に応じてモータ475が回転することで、リフタローラ471が昇降移動する。このように、フレーム472、ボールねじ473、支持フレーム474、モータ475およびカップリング477がボールねじ機構を構成しており、該ボールねじ機構がリフタ昇降機構として機能している。なおリフタ昇降機構としてはこのようなボールねじ機構によるものに限定されず、各種方式の駆動機構を用いることができる。
The
上記実施形態におけるリフタブレード441と同様に、リフタ昇降機構の作動により、リフタローラ471は下ステージ31に保持されたブランケットBLの下方に退避しブランケットBLから離間した退避位置と、上端部がブランケットBL下面に当接する当接位置との間を昇降移動可能となっている。リフタローラ471は転写ローラ431とは独立して昇降可能である。当接位置においては、リフタローラ471の上端部が下ステージ31の上面31aとほぼ同じZ方向高さに位置決めされる。したがって、リフタローラ471が当接位置にあるとき、リフタローラ471の上端部と下ステージ31の上面31aとは同一水平面内に位置することになる。これにより、下ステージ31とリフタローラ471とが下面に当接するブランケットBLは水平姿勢に支持される。
Similar to the
図11(b)に示すように、この変形例では、リフタローラ471がブランケットBL下面に当接した状態で、転写ローラ431がブランケットBLの押し上げを実行する。リフタローラ471は、上記実施形態におけるリフタブレード441と同様に、転写ローラ431がブランケットBLを押し上げる際にブランケットBLを水平姿勢に保持する作用を奏し、これによりブランケットBLの位置ずれが防止される。
As shown in FIG. 11B, in this modification, the
上記実施形態と同様に、転写ローラ431がブランケットBLを押し上げて基板SBに押し付けた後、転写ローラ431はY方向に走行する。このとき、転写ローラ431と同一のプレート部材45により支持されたリフタローラ471も転写ローラ431と一体的にY方向へ走行する。走行に先立ってリフタローラ471をブランケットBLから離間させた場合には、リフタローラ471はブランケットBLへの当接部位の形状が異なるだけで、その作用は上記実施形態におけるリフタブレード441の作用と何ら変わりない。
Similar to the above embodiment, after the
一方、この変形例では、図11(c)に示すように、リフタローラ471がブランケットBLの下面に当接したままY方向へ走行することが可能である。リフタローラ471が回転することでブランケットBLに対する摺擦が防止される。また、リフタローラ471がブランケットBLを支持することで、ローラ走行のために昇降ハンド331等が下方へ退避した後においてもブランケットBLの撓みを抑えその姿勢を保持しておくことが可能となる。リフタローラ471の上端部の高さを下ステージ31の上面31aと同一高さに維持しながら走行させるようにすれば、ブランケットBLの水平姿勢をより安定的に維持することが可能である。
On the other hand, in this modified example, as shown in FIG. 11C, the
リフタローラ471の上端部が下ステージ31の上面31aよりも若干上方に突出しても構わないが、転写を良好に行わせるためには、リフタローラ471による押し上げによってブランケットBLが基板SBに当接することは避けるのが望ましい。したがって、リフタローラ471の上端部は少なくとも、ブランケットBLを押し上げた状態の転写ローラ431の上端部よりは下方にあり、リフタローラ471が転写ローラ431よりも下方位置でブランケットBLに当接することが好ましい。
The upper end portion of the
このように、本発明の「支持部材」としては、ブレード状のもの以外に、例えばローラ状のものを用いることが可能である。このようなローラ状の支持部材を設けた場合、支持部材をブランケットBL下面に当接させた後、さらに昇降させる必要はない。このことから、支持部材を単独で昇降させる機構は必ずしも必要ない。したがって、例えばプレート部材45を昇降させることにより、転写ローラ431とリフタローラ471とを一体的に昇降させるための機構と、プレート部材45およびリフタローラ471に対して転写ローラ431を昇降させる機構との組み合わせにより、転写ローラブロックを構成することも可能である。
Thus, as the “support member” of the present invention, for example, a roller-shaped member can be used in addition to the blade-shaped member. When such a roller-shaped support member is provided, it is not necessary to further raise and lower the support member after contacting the lower surface of the blanket BL. Therefore, a mechanism for raising and lowering the support member alone is not necessarily required. Therefore, for example, a combination of a mechanism for raising and lowering the
また、上記実施形態ではローラユニット43およびリフタユニット44(またはリフタユニット47)が、単一のプレート部材45上に設けられたローラ昇降機構およびリフタ昇降機構によりそれぞれ昇降自在に支持され、これにより転写ローラ431とリフタブレード441(またはリフタローラ471)とが独立して昇降可能となっている。これに代えて、例えばローラユニットとリフト昇降機構を有していないリフタブレード(またはリフタローラ)とが昇降移動可能なプレート部材に取り付けられ、所定のZ方向範囲では転写ローラ431とリフタブレード441(またはリフタローラ471)とが一体的に昇降する構成であってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態にはギャップセンサ446が設けられているが、前記した通り、リフタブレード441の位置決めは機械的な突き当てや事前のティーチング作業によっても制御可能であり、この場合ギャップセンサ446は省かれてもよい。
Further, although the
また上記実施形態のリフタブレード441はX方向長さが転写ローラ431とほぼ同じとされた平板状部材であり、X方向における下ステージ31の開口長さの大部分をカバーするものである。しかしながら、ブランケットBLの撓みが大きいのはブランケットBLのX方向における中央部分であるため、少なくともこの部分が支持されれば足りる。したがって、リフタブレード441のX方向長さは転写ローラ431より短くてもよい。ただし、対向する1対の昇降ハンド331,341間での撓みを防止する観点からは、昇降ハンド331,341間のX方向における間隔よりは、リフタブレード441の長さの方が大きくなるようにすることが好ましい。
Further, the
また、上記実施形態はブランケットBLに担持されたパターン等の被転写物を基板SBに転写する転写装置であるが、本発明の技術思想は、このようなパターン等を転写する転写装置に限定されず、例えばパターン等を介さず2枚の板状体を貼り合わせる技術にも適用可能である。 The above embodiment is a transfer device for transferring a transfer object such as a pattern carried on the blanket BL to the substrate SB. However, the technical idea of the present invention is limited to the transfer device for transferring such a pattern or the like. For example, the present invention can also be applied to a technique of bonding two plate-like bodies without using a pattern or the like.
以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、この発明においては、例えば、第2保持手段は、上面が平坦で第2板状体の周縁部下面に当接して第2板状体を支持する支持面となって第2板状体の下面中央部に対応する中央部が開口する額縁状の支持ステージを有し、支持部材は、上面が支持ステージの支持面と同じ高さに位置して第2板状体を支持する構成であってもよい。このような構成によれば、ローラ部材が最初に当接する部位を挟む両側で第2板状体が同一高さに支持されるため、この間で第2板状体の水平姿勢が保たれ撓みを最小化することができる。 As described above, the specific embodiment has been described by way of example. In the present invention, for example, the second holding means has a flat upper surface and is in contact with the lower surface of the peripheral edge of the second plate-like body. A frame-shaped support stage having a center portion corresponding to the lower surface center portion of the second plate-like body and serving as a support surface for supporting the shaped body, and the upper surface of the support member is the same height as the support surface of the support stage. The structure which supports the 2nd plate-shaped body in the position may be sufficient. According to such a configuration, since the second plate-like body is supported at the same height on both sides of the part where the roller member first comes into contact, the horizontal posture of the second plate-like body is maintained between these, and the second plate-like body is bent. Can be minimized.
また例えば、ローラ部材が第2板状体に当接し第2板状体を第1板状体に押し付けた後、支持部材が第2板状体から離間し、その後にローラ部材が第2板状体の下面に沿って移動する構成であってもよい。支持部材はローラ部材が第2板状体に当接する際に第2板状体の姿勢を維持するものであり、ローラ部材が第2板状体に当接した後にも第2板状体に当接している必要は必ずしもない。支持部材が第2板状体から離間した後にローラ部材が移動するようにすることで、支持部材をローラ部材と干渉しない位置に退避させることができる。 Further, for example, after the roller member abuts against the second plate-like body and presses the second plate-like body against the first plate-like body, the support member is separated from the second plate-like body, and then the roller member is moved to the second plate-like body. The structure which moves along the lower surface of a shape-like body may be sufficient. The support member maintains the posture of the second plate-like body when the roller member abuts on the second plate-like body, and the support member also remains on the second plate-like body after the roller member abuts on the second plate-like body. It is not always necessary to be in contact. By making the roller member move after the support member is separated from the second plate-like body, the support member can be retracted to a position where it does not interfere with the roller member.
また例えば、ローラ部材と支持部材とが一体的に移動する構成であってもよい。ローラ部材の移動方向においてローラ部材の前方に位置する支持部材は、ローラ部材の走行時には障害物となり得る。支持部材がローラ部材と一体的に移動することで、このような問題は生じなくなる。このとき支持部材が第2板状体から離間していれば、支持部材が第2板状体の表面を摺擦することが避けられる。 Further, for example, the roller member and the support member may be configured to move integrally. The support member positioned in front of the roller member in the moving direction of the roller member can become an obstacle when the roller member is traveling. Such a problem does not occur because the support member moves integrally with the roller member. At this time, if the support member is separated from the second plate-like body, the support member can avoid rubbing the surface of the second plate-like body.
あるいは例えば、支持部材は、ローラ部材の軸と平行な軸を有するローラ形状を有し、ローラ部材よりも下方位置で第2板状体の下面に当接しながら、支持部材と一体的に第2板状体の下面に沿って移動する構成であってもよい。このような構成では、ローラ部材が転動することで第2板状体の摺擦が回避される。また、ローラ部材の移動中においても支持部材が第2板状体を支持することで、第2板状体の姿勢をより安定的に維持することができる。 Alternatively, for example, the support member has a roller shape having an axis parallel to the axis of the roller member, and is in contact with the lower surface of the second plate-like body at a position below the roller member, and the second integrally with the support member. The structure which moves along the lower surface of a plate-shaped body may be sufficient. In such a configuration, sliding of the second plate-like body is avoided by the roller member rolling. In addition, even when the roller member is moving, the support member supports the second plate-like body, so that the posture of the second plate-like body can be maintained more stably.
これらの場合、例えば、ローラ部材と支持部材とが、同一の移動部材に取り付けられ、しかも、高さ方向における位置が互いに独立して変更可能であってもよい。このような構成によれば、単一の移動部材を移動させることでローラ部材と支持部材とをともに移動させることができ、また両者の高さ方向位置が互いに独立して変更することで、上記した順序での当接・離間が可能となる。 In these cases, for example, the roller member and the support member may be attached to the same moving member, and the position in the height direction may be changed independently of each other. According to such a configuration, the roller member and the support member can be moved together by moving a single moving member, and the height direction positions of the two can be changed independently of each other. It is possible to make contact and separation in the order described.
また例えば、本発明において、支持部材は、ローラ部材の延設方向と平行な方向に延びる当接部位を上端に有するものであってもよい。このような構成によれば、ローラ部材の延設方向に沿った撓みを効果的に抑制することができ、位置精度をより向上させることができる。 Further, for example, in the present invention, the support member may have a contact portion at the upper end extending in a direction parallel to the extending direction of the roller member. According to such a structure, the bending along the extending direction of a roller member can be suppressed effectively, and a positional accuracy can be improved more.
また例えば、第2板状体の下面中央部に対して離当接自在に設けられた補助支持手段を備え、補助支持手段は、ローラ部材の移動方向における位置で第2板状体の下面中央部に当接することで第2板状体を下方から支持し、ローラ部材の移動に伴って第2板状体から離間してローラ部材を通過させる構成であってもよい。このような構成によれば、第2板状体の姿勢を維持する作用がさらに高められるので、第2板状体の撓みに起因する位置ずれをより効果的に抑制することができる。 Further, for example, auxiliary support means provided so as to be able to be separated from and brought into contact with the center portion of the lower surface of the second plate-like body is provided, and the auxiliary support means is located at the center of the lower surface of the second plate-like body at a position in the moving direction of the roller member. The second plate-like body may be supported from below by abutting against the portion, and the roller member may be allowed to pass away from the second plate-like body as the roller member moves. According to such a structure, since the effect | action which maintains the attitude | position of a 2nd plate-shaped body is further improved, the position shift resulting from the bending of a 2nd plate-shaped body can be suppressed more effectively.
この場合さらに、補助支持手段は、各々が第2板状体の下面に部分的に当接して第2板状体を支持する複数の補助支持部材を有していてもよい。このように補助支持部材を配置することで第2板状体の全体としての姿勢を維持することが可能であるが、支持を受けていない部分ではいくらかの撓みが避けられない。このような場合に本発明を適用することで、第2板状体の撓みを低減させることが可能である。 In this case, the auxiliary support means may further include a plurality of auxiliary support members, each of which partially contacts the lower surface of the second plate-like body and supports the second plate-like body. By arranging the auxiliary support member in this manner, it is possible to maintain the posture of the second plate-like body as a whole, but some bending is unavoidable in the portion that is not supported. By applying the present invention in such a case, it is possible to reduce the bending of the second plate-like body.
また例えば、第1板状体と第2板状体との間のギャップ量を検出するギャップ検出手段がさらに設けられ、支持部材の高さが、ギャップ検出手段により検出されるギャップ量に基づき設定される構成であってもよい。第1板状体と第2板状体との間のギャップ量が実測され、その結果に基づいて支持部材の高さが設定されることで、第2板状体の姿勢の維持をより確実なものとすることができる。 In addition, for example, a gap detecting means for detecting the gap amount between the first plate-like body and the second plate-like body is further provided, and the height of the support member is set based on the gap amount detected by the gap detecting means. It may be configured. The gap amount between the first plate-like body and the second plate-like body is measured, and the height of the support member is set based on the result, so that the posture of the second plate-like body is more reliably maintained. Can be.
また例えば、第1保持手段は、第1板状体の上面に当接する平坦な当接面を有する構成であってもよい。第1板状体は第2板状体を介してローラ部材から押圧を受ける。第1板状体を平坦面に当接させておくことにより、ローラ部材からの押圧によって第1板状体が撓むのを防止して、転写を良好に進行させることができる。 Further, for example, the first holding means may have a flat contact surface that contacts the upper surface of the first plate-like body. The first plate member receives pressure from the roller member via the second plate member. By bringing the first plate-like body into contact with the flat surface, it is possible to prevent the first plate-like body from being bent by pressing from the roller member, and to proceed the transfer favorably.
また例えば、水平方向における第1保持手段と第2保持手段との相対位置を変化させるアライメント手段がさらに設けられてもよい。このようなアライメント手段を設けることで、第1板状体と第2板状体との水平位置を調整することが可能である。ただし、アライメントが行われた状態から実際に第1板状体と第2板状体とが当接するまでに新たな位置ずれが生じるとその効果が減殺される。このような構成に本発明を適用することで、転写位置をより精度よく制御することが可能となる。 Further, for example, an alignment unit that changes the relative position between the first holding unit and the second holding unit in the horizontal direction may be further provided. By providing such alignment means, it is possible to adjust the horizontal position of the first plate-like body and the second plate-like body. However, if a new misalignment occurs between the alignment state and the actual contact between the first plate and the second plate, the effect is diminished. By applying the present invention to such a configuration, the transfer position can be controlled with higher accuracy.
この発明は、ガラス基板や半導体基板などの各種基板にパターンや薄膜等の被転写物を転写する処理に対して好適に適用可能である。また、パターン等を介さず2枚の板状体を直接当接させる場合にも、本発明の技術思想を適用可能である。 The present invention can be suitably applied to a process of transferring an object to be transferred such as a pattern or a thin film onto various substrates such as a glass substrate and a semiconductor substrate. Further, the technical idea of the present invention can also be applied when two plate-like bodies are brought into direct contact with each other without using a pattern or the like.
1 転写装置
21 上ステージ(第1保持手段)
21a (上ステージの)下面(当接面)
31 下ステージ(第2保持手段、支持ステージ)
31a (下ステージの)上面(支持面)
33,34 昇降ハンドユニット(補助支持手段)
37 アライメント機構(アライメント手段)
45 プレート部材(移動部材)
94 アライメント制御部(アライメント手段)
331〜334,341〜344 昇降ハンド(補助支持部材)
431 転写ローラ(ローラ部材)
441 リフタブレード(支持部材)
441a(リフタブレードの)上面(当接部位)
446 ギャップセンサ(ギャップ検出手段)
471 リフタローラ(支持部材)
BL ブランケット(第2板状体)
SB 基板(第1板状体)
1
21a (upper stage) lower surface (contact surface)
31 Lower stage (second holding means, support stage)
31a Upper surface (lower surface) (support surface)
33, 34 Lifting hand unit (auxiliary support means)
37 Alignment mechanism (alignment means)
45 Plate member (moving member)
94 Alignment control unit (alignment means)
331-334, 341-344 Lifting hand (auxiliary support member)
431 Transfer roller (roller member)
441 Lifter blade (support member)
441a (lifter blade) upper surface (contact portion)
446 Gap sensor (gap detection means)
471 Lifter roller (support member)
BL blanket (second plate)
SB substrate (first plate)
Claims (15)
第2板状体を、その周縁部を保持することで、前記第2板状体の上面が前記第1板状体の下面と近接対向するように、かつ前記第2板状体の下面のうち上面側が前記第1板状体と対向する下面中央部が開放された水平姿勢で保持する第2保持手段と、
前記第2板状体の下面に沿って延設されたローラ形状を有するローラ部材と、
前記第2板状体の下面に対し離当接可能に構成され、上端が前記第2板状体の下面に当接することで前記第2板状体を下方から支持する支持部材と
を備え、
前記ローラ部材が前記第2板状体から離間した状態で、前記第2板状体の下面のうち前記ローラ部材が最初に当接する部分よりも前記第2板状体の中心側の位置で、前記支持部材が前記第2板状体の下面に当接して前記第2板状体を支持し、
前記支持部材が前記第2板状体を支持した状態で、前記ローラ部材が前記第2板状体に当接して前記第2板状体を前記第1板状体に押し付け、前記ローラ部材が前記第2板状体を前記第1板状体に押し付けながら前記第2板状体の下面に沿って移動する転写装置。 First holding means for holding the first plate-like body in a horizontal posture;
By holding the peripheral edge of the second plate-like body, the upper surface of the second plate-like body is in close proximity to the lower surface of the first plate-like body and the lower surface of the second plate-like body is A second holding means for holding the upper surface side in a horizontal posture in which the lower surface central portion facing the first plate-like body is opened;
A roller member having a roller shape extending along the lower surface of the second plate-like body;
A support member configured to be able to be separated from and contacted with the lower surface of the second plate-like body, and supporting the second plate-like body from below by being in contact with the lower surface of the second plate-like body;
In a state where the roller member is separated from the second plate-like body, at a position closer to the center side of the second plate-like body than a portion of the lower surface of the second plate-like body that the roller member first contacts, The support member is in contact with the lower surface of the second plate-like body to support the second plate-like body;
With the support member supporting the second plate-like body, the roller member abuts against the second plate-like body and presses the second plate-like body against the first plate-like body, and the roller member is A transfer device that moves along a lower surface of the second plate-shaped body while pressing the second plate-shaped body against the first plate-shaped body.
前記補助支持手段は、前記ローラ部材の移動方向における前方位置で前記第2板状体の前記下面中央部に当接することで前記第2板状体を下方から支持し、前記ローラ部材の移動に伴って前記第2板状体から離間して前記ローラ部材を通過させる請求項1ないし7のいずれかに記載の転写装置。 Provided with auxiliary support means provided so as to be able to come into contact with and separate from the lower surface central portion of the second plate-like body,
The auxiliary support means supports the second plate-like body from below by contacting the lower plate center portion of the second plate-like body at a front position in the moving direction of the roller member, and moves the roller member. The transfer device according to claim 1, wherein the transfer member is caused to pass through the roller member while being separated from the second plate-like body.
前記第2板状体の下面に沿って延設されたローラ形状を有するローラ部材を、前記第2板状体から離間した位置に配置するローラ配置工程と、
前記第2板状体の下面に対し離当接可能に構成された支持部材の上端を、前記第2板状体の下面のうち前記ローラ部材が最初に当接する部分よりも前記第2板状体の中心側の部分に当接させて、前記第2板状体を下方から支持する支持工程と、
前記支持部材が前記第2板状体を支持した状態で前記ローラ部材が前記第2板状体に当接して前記第2板状体を前記第1板状体に押し付け、前記ローラ部材が、前記第2板状体を前記第1板状体に押し付けながら前記第2板状体の下面に沿って移動する転写工程と
を備える転写方法。 While holding the first plate-like body in a horizontal posture and holding the peripheral edge of the second plate-like body, the upper surface of the second plate-like body is in close proximity to the lower surface of the first plate-like body, And a holding step of holding the second plate-like body in a horizontal posture in which the upper surface side of the lower surface of the second plate-like body is opposed to the first plate-like body and the lower surface central portion is opened;
A roller disposing step of disposing a roller member having a roller shape extending along the lower surface of the second plate-like body at a position separated from the second plate-like body;
The upper end of the support member configured to be able to come into contact with and separate from the lower surface of the second plate-like body is more than the second plate-like shape than the portion of the lower surface of the second plate-like body that the roller member first comes into contact with. A support step of supporting the second plate-like body from below by contacting the portion on the center side of the body;
With the support member supporting the second plate-like body, the roller member abuts against the second plate-like body and presses the second plate-like body against the first plate-like body, and the roller member, And a transfer step of moving along the lower surface of the second plate-shaped body while pressing the second plate-shaped body against the first plate-shaped body.
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