JP2018177392A - 基板把持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アライメントを行う際に、基板把持装置の近傍において基板が過剰に引っ張られ基板に歪みが生じ、正確に塗布することができなくなるというおそれがあった。
【解決手段】２つの把持部１４ａ、１４ｂは、把持部移動機構により基板９を吸着ステージ１７ａから離間した状態になるように把持する第１のポジションと、両方の把持部の基板の各把持領域が、吸着ステージの基板を吸着する平面を含む平面であるステージ平面に位置する第２のポジションと、各把持領域が、ステージ平面に対して、第１のポジションと反対側となる第３のポジションと、の間を変位し、把持部移動機構は、第２のポジションでは、２つの把持部間の基板が張った状態となるよう、また、第３のポジションでは、吸着ステージの端部と把持部の間で、第２のポジションにおける２つの把持部間の基板の張力と比較して、基板に更に張力をかけないように、把持部を変位させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、長尺状の基板の一部を吸着して把持する基板把持装置に関するものである。

ロールトゥロール方式の塗布装置において、携帯用画像表示機器向け基板等の可撓性を有する基板に対してインクジェット方式でインクの塗布を行う場合に、特許文献１に示すようなロールトゥロール方式の塗布装置が用いられており、塗布時に基板が動くことの無いように吸着ステージなどの基板把持装置によって基板を固定し、当該基板把持装置を変位させることによって、塗布ヘッドと基板の位置合わせ（アライメント）を行った後、基板への塗布が行われている。

特開２０１２−１７３５０４号公報

上記、特許文献１に示すようなロールトゥロールの塗布装置における基板把持装置では、アライメントを行う際に基板に歪みが生じるという問題があった。具体的には、通常、基板には搬送時に位置ずれが生じないように適度に張った状態になっているため、アライメントを行う際に基板把持装置がこの基板の一部を固定した状態で変位した場合に基板把持装置の近傍において基板に過剰な引っ張りの力が生じてしまう。そのため、基板に歪みが生じ、正確に塗布することができなくなるというおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、基板に歪みを生じさせずにアライメントを行うことが可能な基板把持装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の基板把持装置は、可撓性を有する帯状の基板の一部を吸着する吸着ステージと、基板の一部が前記吸着ステージと重なる位置に位置するように基板の長手方向に配置され、基板を支持する基板支持部と、前記吸着ステージに基板の一部を吸着させた状態で前記吸着ステージを変位させることにより、前記吸着ステージで基板をアライメントするアライメント機構と、前記アライメント機構により前記吸着ステージを変位させる前に、前記吸着ステージの端部と前記基板支持部との間で基板を撓ませる撓み形成機構と、を備える基板把持装置において、前記撓み形成機構は、基板を把持する把持部と、前記把持部を基板の幅方向と直交する方向に変位させる把持部移動機構と、を有し、前記長手方向における前記吸着ステージの両側の前記基板支持部と前記吸着ステージの間に設けられ、２つの前記把持部は、前記把持部移動機構により基板を前記吸着ステージから離間した状態になるように把持する第１のポジションと、両方の前記把持部の基板の各把持領域が、前記吸着ステージの基板を吸着する平面を含む平面であるステージ平面に位置する第２のポジションと、前記各把持領域が、前記ステージ平面に対して、前記第１のポジションと反対側となる第３のポジションと、の間を変位し、前記把持部移動機構は、前記第２のポジションでは、２つの前記把持部間の基板が張った状態となるよう、また、前記第３のポジションでは、前記吸着ステージの端部と前記把持部の間で、前記第２のポジションにおける２つの前記把持部間の基板の張力と比較して、基板に更に張力をかけないように、前記把持部を変位させることを特徴としている。

上記基板把持装置によれば、吸着ステージに基板が吸着される前に把持部間の基板の撓みをなくすことにより、基板を吸着ステージで吸着する時の基板のシワ等の発生が防げる。また、吸着ステージと把持部間で基板に必要以上の張力をかけることなく、前記吸着ステージの端部と前記把持部の間で、基板に撓みを形成できる。

また、前記第１のポジションを含む前記第１のポジションから前記第２のポジションの間で、基板が前記吸着ステージから離間した状態のまま、前記２つの把持部間の基板が張った状態となるように、前記把持部を変位させると良い。

こうすることにより、吸着ステージと基板のこすれによるダメージを基板に与えることなく基板に撓みを形成できる。

また、前記把持部移動機構は、前記第２のポジションと前記第３のポジションの間では、前記ステージ平面に投影した基板の範囲において、前記ステージ平面上で前記吸着ステージの端部の最も前記長手方向に突き出た点である吸着ステージ端を支点として、前記吸着ステージ端と前記第２のポジションにおける前記把持領域との前記長手方向の距離を長さとする仮想の糸の端部が届く範囲に、前記把持領域の前記吸着ステージ側の端部が位置するように、前記把持部を変位させてもよい。

こうすることにより、吸着ステージが、出張った部分を有する形状であった場合でも、吸着ステージと把持部間で基板に張力をかけることなく、基板に撓みを形成できる。

前記第２のポジションでは、前記把持領域の前記吸着ステージ側の端部は、前記吸着ステージの前記長手方向の端部と平行であり、前記第３のポジションでは、前記第２のポジションでの前記吸着ステージの端部を支点とし、前記ステージ平面に投影した前記長手方向における前記吸着ステージの端部と前記第２のポジションにおける前記把持領域の前記吸着ステージ側の端部との距離を半径とする円の周上もしくは内部に、前記把持領域の前記吸着ステージ側の端部が位置するように、前記把持部を変位させてもよい。

こうすることにより、吸着ステージと把持部間で基板に必要以上の張力をかけることなく、前記吸着ステージの端部と前記把持部の間で、基板への撓みを形成できる。

また、前記把持部は、吸着ロールであり、前記第１のポジションでは、基板を前記吸着ステージ側から吸着してもよい。

吸着ロールを用いることにより、基板搬送時のガイドと撓み形成の２つの役割を果たすことができる。これにより装置の簡素化が図れる。

前記吸着ロールは、前記吸着ロールの円周方向の回転角度を変化させる回転角度調整機構を有するとよい。

こうすることにより、吸着ロール間に把持された第１のポジションから第２のポジションの間で、吸着ロールを回転させることにより、基板の撓みをなくすことができる。また、第２のポジションから第３のポジションの間で、吸着ロールを回転させることにより、更に多くの撓み量を得ることができる。

本発明の基板把持装置によれば、基板に歪みを生じさせずにアライメントを行うことが可能である。

本発明の実施例１の基板把持装置の概略図である。 本発明の実施例１の撓み形成機構による基板に撓みが形成される状態を示す概略図である。 本発明の基板把持装置においてアライメントを行った後の概略図である。 本発明の実施例１の他の形態の撓み形成機構による基板に撓みが形成される状態を示す概略図である。 本発明の実施例１の撓み形成機構による基板に撓みが形成される状態を示す概略図である。 本発明の実施例２の基板把持装置の概略図である。 本発明の実施例２の撓み形成機構による基板に撓みが形成される状態を示す概略図である。 本発明の実施例３の撓み形成機構による基板に撓みが形成される状態を示す概略図である。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例１の一つの実施形態における基板把持装置の概略図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のａ矢視の平面図である。

基板把持装置１は、巻き出しロール６から巻き出され、巻き取りロール７により巻き取られることにより搬送される可撓性を有する帯状の基板９の一部を把持する装置である。基板把持装置１は、吸着ステージ２、基板支持部３、アライメント機構４および撓み形成機構５を有し、吸着ステージ２が基板９を吸着して把持する。また、アライメント機構４によって吸着ステージ２上の基板９の位置合わせを行うことができ、この位置合わせを行う前に、撓み形成機構５によって吸着ステージ２の端部と基板支持部３との間に位置する基板９を撓ませる。

なお、以降の説明では、基板９が吸着ステージ２で吸着される位置において、基板９の搬送方向である基板９の長手方向をＸ軸方向、基板９の幅方向でありＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向と呼ぶ。

吸着ステージ２は、基板９を吸着する面である吸着面１１を有するステージであり、図示しない真空供給源と配管により接続されている。この吸着ステージ２に吸着固定された基板９に対して、たとえば塗布ヘッドのような処理ユニット８によって処理が行われる。なお、この処理ユニット８によって処理が行われる方の基板９の面を基板９の表面、この表面の反対側の面（吸着ステージ２が吸着する方の面）を基板９の裏面と呼ぶ。

また、吸着ステージ２は、後述するアライメント機構４によってＸ軸方向の移動、Ｙ軸方向の移動、およびＺ軸方向に回転軸を有する回転といったような変位をすることが可能であり、基板９の一部を吸着ステージ２が吸着した状態で吸着ステージ２が変位して、処理ユニット８と基板９との位置合わせ（アライメント）が行われることにより、処理ユニット８が基板９上の正確な位置に処理を行うことが可能となる。

吸着面１１は、基板９を載置する平坦面であり、高い平面度で基板９を載置し、吸着固定する。基板９が高い平面度で保持されることにより、処理ユニット８と基板９との距離を精度良く制御できるため、処理ユニット８が基板９に対し正確な処理を行うことができる。

また、吸着面１１は多数の孔を有し、これらの孔が吸着ステージ２と上記真空供給源とを接続する配管と連通されている。これにより、真空供給源が動作することによって各孔に吸引力が付与されるため、基板９の裏面を吸着することができる。

また、吸着面１１の大きさは、処理ユニット８が一回の処理動作で処理を行う基板９上の処理領域の大きさよりも十分に大きい。具体的には、基板９上における処理領域の形成位置のずれ量の最大値および後述の通り撓み形成機構５が移動して吸着面１１上に基板９が載置された際の処理領域の位置ずれ量の最大値を処理領域の大きさに加えて求められる大きさよりも吸着面１１の大きさは大きい。こうすることにより、処理領域の形成位置の位置ずれおよび吸着面１１上に基板９が載置された際の処理領域の位置ずれが生じたとしても常に処理領域全体を吸着面１１上に位置させることが可能であり、正確にアライメントおよび処理を行うことができる。

基板支持部３は、基板９を支持して基板９の搬送を補助する機構であり、吸着ステージ２に対して基板９の搬送方向（Ｘ軸方向）の上流側および下流側に配置されている。なお、以降の説明では、上流側に配置された基板支持部３を基板支持部３ａと呼び、また、下流側に配置された基板支持部３を基板支持部３ｂと呼ぶ。

ここで、基板支持部３ａおよび基板支持部３ｂのＺ軸方向の位置は、基板９の搬送時において、後述する撓み形成機構５が基板９から離間している際にこれら基板支持部３ａおよび基板支持部３ｂにより支持された基板９の一部が吸着ステージ２の吸着面１１に接触しない位置に設定されている。

また、各基板支持部３は、送りロール１２とニップロール１３とを有し、これらで基板９をはさみこむことにより、基板９の搬送時に基板９の位置がずれることを防ぎながら搬送を補助する。なお、以降の説明では、基板支持部３ａが有する送りロール１２およびニップロール１３を送りロール１２ａおよびニップロール１３ａと呼び、基板支持部３ｂが有する送りロール１２およびニップロール１３を送りロール１２ｂおよびニップロール１３ｂと呼ぶ。

送りロール１２は、Ｙ軸方向に中心軸を有する円柱状の ロールであり、この中心軸を回転軸として回転可能である。ここで、基板９の裏面が送りロール１２に接した状態で、送りロール１２の表面の移動速度が基板９の搬送速度と同等となるように送りロール１２を回転させることにより、基板９を少ない摩擦で送り出すことができる。

ニップロール１３は、基板９をはさんで送りロール１２と対向するように設けられているＹ軸方向に中心軸を有する円柱状のロールであり、この中心軸を回転軸として回転可能である。基板９はこのニップロール１３と送りロール１２との間を通るようにセットされ、ニップロール１３は所定の力で基板９を送りロール１２に押しつける。すなわち、ニップロール１３と送りロール１２とで基板９をはさみこむ。これにより、基板９の搬送時に基板９の位置がずれることを防ぐ。そして、基板９の表面がニップロール１３に接した状態で、ニップロール１３の表面の移動速度が基板９の搬送速度と同等となるようにニップロール１３を回転させることにより、基板９を少ない摩擦で送り出すことができる。

ここで、少なくとも吸着ステージ２の基板搬送方向下流側にあるニップロール１３ｂは、基板９の処理ユニット８により処理された部分と接触しないようにするため、図１（Ｂ）に示すように基板９の幅方向（Ｙ軸方向）の端部近傍とだけ接するように配置されている。なお、吸着ステージ２の上流側にあるニップロール１３ａもニップロール１３ｂと同様の構成であっても良い。

アライメント機構４は、本実施形態では、Ｘ軸方向への直動機構、Ｙ軸方向への直動機構、および、Ｚ軸方向に回転軸を有する回転機構を備えたステージであり、吸着ステージ２を搭載している。アライメント機構４は、図示しない制御装置からの指令を受けて動作し、上記直動機構および回転機構が駆動することによって吸着ステージ２を変位させる。これにより、処理ユニット８と基板９とのアライメントが行われる。

撓み形成機構５は、本実施形態では、基板９を吸着する把持部１４と把持部１４をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させる図示しない把持部移動機構とを有する。

また、撓み形成機構５は、吸着ステージ２と基板支持部３ａとの間、および吸着ステージ２と基板支持部３ｂとの間にそれぞれ設けられており、吸着ステージ２と基板支持部３ａとの間に設けられた撓み形成機構５を撓み形成機構５ａ、把持部１４を把持部１４ａと呼び、吸着ステージ２と基板支持部３ｂとの間に設けられた撓み形成機構５を撓み形成機構５ｂ、把持部１４を把持部１４ｂと呼ぶ。

把持部１４は、基板９と対向する面に多数の孔を有し、これらの孔は図示しない真空供給源とを接続する配管と連通されている。本実施例では、把持部１４において、基板９と対向する面の全面が基板９の把持領域となるように、基板９と対向する面の全面に多数の孔が設けられている。また、把持部１４の基板９の把持領域の吸着ステージ２側の端部は、吸着ステージ２の基板９の長手方向（Ｘ軸方向）の端部と平行である。そして、把持部１４は、基板９の裏面側に位置し、基板９の裏面を吸着する。

図示しない把持部移動機構は、例えば、リニアガイド等のガイド機構でガイドされた移動部に、モータ等に連結されたボールネジ等を接続し、当該ガイド機構に沿って当該移動部を移動させる直動式の移動装置を組み合わせたような２軸方向に移動可能な移動機構である。この把持部移動機構は、撓み形成機構５ａおよび撓み形成機構５ｂにそれぞれ設けられており、それら移動機構の移動部に、把持部１４ａおよび把持部１４ｂが取り付けられている。把持部１４ａおよび把持部１４ｂは、それら移動部を移動させることによって、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向に移動することが可能である。

次に、撓み形成機構５により基板９に撓みが形成される状態を図１（Ａ）、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。

基板９が吸着ステージ２に載置される前は、図１（Ａ）の通り、基板９は基板支持部３ａおよび基板支持部３ｂに支持されて吸着ステージ２から離間した状態である。また、把持部１４ａおよび把持部１４ｂは、基板９から離間している。

この状態で、巻き出しロール６と巻き取りロール７により基板９が搬送された後、停止した状態にする。

次に図２（Ａ）に示すように、把持部１４ａおよび把持部１４ｂを図示しない把持部移動機構により、基板９の裏面に把持部１４の基板９と対向する面が密着する位置（第１のポジション）に移動し、基板９の裏面を把持部１４ａおよび把持部１４ｂにて吸着する。

続いて、図２（Ｂ）に示すように、基板９の裏面を把持部１４ａおよび把持部１４ｂにて吸着したまま、把持部１４ａおよび把持部１４ｂを図示しない把持部移動機構により、把持部１４ａと把持部１４ｂの間で基板９が張った状態で基板９の裏面が吸着ステージ２の吸着面１１が位置する平面であるステージ平面と同じ高さになる位置（第２のポジション）までＺ軸方向に移動した後、吸着ステージ２の吸着面１１で基板９の裏面を吸着する。

ここで、把持部１４ａと基板支持部３ａの間の基板９が、把持部１４ａのＺ軸方向への移動に伴い把持部１４ａと基板支持部３ａの間で引っ張られないように、例えば、把持部１４ａの移動にあわせて、巻き出しロール６、送りロール１２ａおよびニップロール１３ａを基板９を搬送方向に送り出す方向に回転させ、基板９が把持部１４に引っ張られる長さ分基板９を送り出すように操作するとよい。または、第１のポジションで基板９を把持部１４ａにて吸着する前の基板９の搬送状態から、基板９の搬送を停止する際に、送りロール１２ａ、ニップロール１３ａ、送りロール１２ｂ、ニップロール１３ｂ、巻き取りロール７よりも巻き出しロール６を遅らせて停止させて、基板支持部３ａと巻き出しロール６間で予め基板９を撓ましておいた後に、把持部１４ａの移動にあわせて送りロール１２ａおよびニップロール１３ａにて基板９を送り出してもよい。あるいは、送りロール１２ａとニップロール１３ａを離間させて、巻き出しロール６、送りロール１２ａをフリーにしてもよい。

同様に、把持部１４ｂと基板支持部３ｂの間の基板９が、把持部１４ｂのＺ軸方向への移動に伴い引っ張られないように、例えば、把持部１４ｂの移動にあわせて送りロール１２ｂ、ニップロール１３ｂ、巻き取りロール７を基板９の搬送方向と逆方向に基板９を戻す方向に回転させ、基板９が把持部１４ｂに引っ張られる長さ分基板９を戻すように操作するとよい。または、第１のポジションで基板９を把持部１４ａにて吸着する前の基板９の搬送状態から、基板９の搬送を停止する際に、巻き出しロール６、送りロール１２ａ、ニップロール１３ａ、送りロール１２ｂおよびニップロール１３ｂよりも巻き取りロール７を早く停止させて、基板支持部３ｂと巻き取りロール７間で予め基板９を撓ましておいた後に、把持部１４ｂの移動にあわせて送りロール１２ｂおよびニップロール１３ｂにて基板９の搬送方向と逆方向に基板９を戻してもよい。あるいは、送りロール１２ｂとニップロール１３ｂを離間させて、巻き取りロール７、送りロール１２ｂをフリーにしてもよい。

続いて、図２（Ｃ）に示すように、基板９の裏面を把持部１４ａおよび把持部１４ｂにて吸着したまま、把持部１４ａおよび把持部１４ｂを図示しない把持部移動機構により、把持部１４ａと把持部１４ｂを第２のポジションから第１のポジションと反対側の位置（第３のポジション）に移動する。

ここで本説明では、把持部１４ａおよび把持部１４ｂが第２のポジションから第３のポジションに移動する際、把持部１４ａと吸着ステージ２間および把持部１４ｂと吸着ステージ２間で基板９に更に張力が掛からないようにしている。

把持部１４ａと吸着ステージ２間および把持部１４ｂと吸着ステージ２間で基板９に更に張力が掛からないように、把持部１４ａおよび把持部１４ｂが移動できる第３のポジションの範囲について、上流側の把持部１４ａを例にして説明する。

たとえば、単に把持部１４ａが第２のポジションからＺ軸方向に移動すると吸着ステージ端１７ａと把持部１４ａの距離が広がる分、この間で基板９が引っ張られる。第２のポジションにおける把持部１４ａと吸着ステージ２間の基板９の張力よりも第２のポジションから第３のポジションに把持部１４ａが移動する際の把持部１４ａと吸着ステージ２間の基板９の張力が大きくなると基板９にダメージを与える。これを防ぐために、第２のポジションにおける把持部１４ａの基板９の把持領域の吸着ステージ２側の端である把持部端１６ａとステージ平面における把持部１４ａ側の吸着ステージ２の端である吸着ステージ端１７ａ間の基板９の長さＬ１を半径とし、吸着ステージ端１７ａを支点とした円の周上もしくは内部（図２（Ｃ）にハッチングで表示した範囲）で吸着ステージ２に把持部１４ａが接触しない範囲に把持部端１６ａが位置するように把持部１４を移動させる。ここで、把持部１４ａと基板支持部３ａ間でも、第２のポジションから第３のポジションに把持部１４ａが移動する際に基板９を把持部１４ａが引っ張ると基板９にダメージを与える。これを防ぐために、上述した第１のポジションから第２のポジションへの移動する際に説明した方法と同様な方法を用いて基板９の長さに余裕を持たせる。

把持部１４が第２のポジションから第３のポジションへ移動した後、把持部１４は基板９への吸着を解除し基板９から離間する。こうすることにより、吸着ステージ２の吸着ステージ端１７と各基板支持部３との間で基板９に撓みが形成された後、アライメント機構４が吸着ステージ２を変位させてアライメント動作が行われ、その後、処理ユニット８により基板９に処理が行われる。

このように各撓み形成機構５が吸着ステージ２と各基板支持部３との間に位置する基板９を撓ませることにより、アライメント動作により吸着ステージ２が変位しても、吸着ステージ２の変位量が基板９の撓み量（基板支持部３と吸着ステージ２との間に存在する基板９の長さと基板支持部３と吸着ステージ２をつなぐ最短距離との差）よりも小さければ、図３に示すように基板９が張った状態になることがないため、基板９が引っ張られることによって基板９に歪みが生じることを防ぐことができる。

ここで、実施例１の実施形態において、吸着ステージ２が、ステージ平面よりも基板９の裏側方向の範囲で、吸着ステージ端１７より撓み形成機構５側に突出した形状を有している場合に、撓み形成機構５にて基板９に撓みを形成する際の把持部１４の第２のポジションから第３のポジションへの移動範囲について、図４を用いて説明する。

図４は、吸着ステージ２の上流側の撓み形成機構５ａの把持部１４ａと吸着ステージ２の位置関係を示す。図４（Ａ）は、正面図で、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のａ矢視の平面図を示す。ここで、吸着ステージ２には、図４に示すように、ステージ平面よりも基板９の裏側方向の範囲で、吸着ステージ端１７ａより撓み形成機構５ａ側にＲ形状の突出した部分を有する突部１８が設けられている。

この場合において、仮に上述したのと同様に、図４（Ａ）および（Ｂ）において、基板９を把持部１４ａにて吸着した状態で、第２のポジションにおける把持部１４ａの基板９の把持領域の吸着ステージ２側の端である把持部端１６ａとステージ平面における把持部１４ａ側の吸着ステージ２の端である吸着ステージ端１７ａ間の基板９の長さＬ１を半径とし、吸着ステージ端１７ａを支点とした円の周上もしくは内部で吸着ステージ２に把持部１４ａが接触しない範囲に把持部端１６ａが位置するように把持部１４ａを移動する。ここでの吸着ステージ端１７ａは、ステージ平面に投影した基板９の範囲において、ステージ平面上で吸着ステージ２の端部の最も長手方向（Ｘ軸方向）に突き出た点であり、またステージ平面に投影した基板９の範囲は、ステージ平面における図４（Ｂ）のハッチングで示した範囲である。

ここで把持部１４ａは、第２のポジションでの把持部端１６ａの位置（Ｐ２）が、吸着ステージ端１７ａの位置（Ｐ１）とＰ２間の距離（Ｌ１）を半径としＰ１を支点とした円の円周上の図４（Ａ）に示すＰ３の位置になるような第３のポジションに移動するものとする。

これに伴い、基板９は、Ｐ１から突部１８のＲ形状のＲが開始する位置（ＰＳ２）へと接触し、続いて突部１８の最もＸ軸方向に突出した点である突出点１９の位置（ＰＳ３）に接触していく。
把持部端１６ａがＰ３の位置にある時の基板９のＰ１からＰ３までの長さは、Ｐ１からＰＳ２間の長さ（ｄ１）とＰＳ２からＰＳ３のＲ部の長さ（ｄ２）とＰＳ３からＰ３までの長さ（ｄ３）との和（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）となる。把持部端１６ａがＰ２の位置にあるときの基板９の長さはＬ１である。把持部端１６ａがＰ３の位置にあるときの基板９の長さ（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）の方が、Ｌ１より長いため、把持部１４ａが第２のポジションから第３のポジションに移動する際に基板９を引っ張ってしまうことになる。把持部端１６ａの移動範囲において、図４（Ａ）の領域Ｆに示すような範囲では吸着ステージ２の突部１８に基板９が接触し、基板９を引っ張られ基板９がダメージを受けてしまう。

これに対して、本発明では、把持部１４が第２のポジションから第３のポジションに移動する際に基板９を引っ張り基板９にダメージを与えないように、図４（Ａ）および図４（Ｂ）において、吸着ステージ端１７ａを支点とし、吸着ステージ端１７ａと第２のポジションにおける把持部端１６ａとの距離（Ｌ１）を長さとする仮想の糸の届く範囲内（図４（Ａ）の領域Ｇで示した範囲内）を把持部端１６ａが通り、領域Ｇの範囲内に第３のポジションにおける把持部端１６ａが位置するように把持部１４ａを第２のポジションから第３のポジションに移動する。こうすることで、吸着ステージ２がＸ軸方向に突出した形状を有していても基板９にダメージを与えることなく撓み形成機構５にて基板９に撓みを形成できる。

また、実施例１の実施形態における第１のポジションで、把持部１４ａと把持部１４ｂ間で把持した基板９において、図５（Ａ）に示すように基板９に撓みが生じていた場合、図５（Ｂ）に示すように、把持部１４ａまたは把持部１４ｂもしくはその両方を基板９が張る方向にＸ軸方向に移動させながらＺ軸方向に移動させて、第２のポジションで把持部１４ａと把持部１４ｂ間の基板９が張るようにするとよい。

また、実施例１の実施形態における第１のポジションで、把持部１４ａと把持部１４ｂ間で把持した基板９において、把持部１４ａおよび把持部１４ｂを第１のポジションから第２のポジションへＺ軸方向にのみ移動させると、処理ユニット８で処理する基板９の処理領域が吸着ステージ２に基板９が載置された時に吸着ステージ２のアライメント機構４でのアライメント範囲を超えて搬送方向（Ｘ軸方向）にずれる場合、把持部１４ａおよび把持部１４ｂを把持部１４ａと把持部１４ｂ間の距離を保ったまま、第２のポジションで所定の位置に基板９の処理領域がくるように把持部１４ａおよび把持部１４ｂをＸ軸方向とＺ軸方向に移動させてもよい。

本発明の実施例２は、実施例１における把持部１４に吸着ロールを用いたものである。これについて図６にて説明する。図６は、本発明の実施例２の一つの実施形態における基板把持装置の概略図であり、図６（Ａ）は正面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のａ矢視の平面図である。

実施例２の基板把持装置１において、吸着ステージ２、基板支持部３、アライメント機構４、巻き出しロール６、巻き取りロール７、処理ユニット８の構造は実施例１に同じである。

撓み形成機構５は、本実施形態では、基板９を裏面から吸着する把持部である吸着ロール２１と吸着ロール２１をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させる把持部移動機構である図示しない吸着ロール移動機構とを有する。

吸着ロール２１は、Ｙ軸方向に中心軸を有する円柱状のロールであり、ロール表面に多数の孔を有し、これらの孔は図示しない真空供給源とを接続する配管と連通されている。吸着ロール２１は、本実施例では、基板９の搬送時に基板９を吸着ステージ２から離間させる位置に位置し、基板９の裏面側から基板９を支持しながら吸着ロール２１の中心軸を回転軸として回転することにより、基板９との摩擦を少なくして基板９を送ることができる。

図示しない吸着ロール移動機構は、例えば、リニアガイド等のガイド機構でガイドされた移動部に、モータ等に連結されたボールネジ等を接続し、当該ガイド機構に沿って当該移動部を移動させる直動式の移動装置を組み合わせたような２軸方向に移動可能な移動機構である。この吸着ロール移動機構は、吸着ステージ２の前後の吸着ロール２１にそれぞれ設けられており、それら移動部に、吸着ロール２１が吸着ロール２１をサポートしている軸受けユニット等と共に取り付けられており、吸着ロール２１は、それら移動部を移動させることによって、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向に移動することが可能である。

ここで、吸着ステージ２と基板支持部３ａとの間の吸着ロール２１を吸着ロール２１ａと呼び、吸着ステージ２と基板支持部３ｂとの間の吸着ロール２１を吸着ロール２１ｂと呼ぶ。

また、吸着ロール２１のロール表面において、基板９の把持領域の吸着ステージ２側の端部を把持部端１６とする。吸着ロール２１ａの把持部端１６を把持部端１６ａと呼び、吸着ロール２１ｂの把持部端１６を把持部端１６ｂと呼ぶ。本実施例では、基板支持部３ａと基板支持部３ｂのＺ軸方向の位置を同じにしており、把持部端１６ａおよび把持部端１６ｂの位置は、吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂのロール円周上の頂点になる。

ここで、本実施形態では、図６（Ａ）に示すように、基板９の搬送時において基板支持部３ａと基板支持部３ｂとの間に存在する基板９の長さが、第２のポジションにおける、鎖線で示したような基板支持部３ａ、把持部端１６ａ、吸着ステージ２、把持部端１６ｂ、および基板支持部３ｂとをつなぐ最短距離よりも長くなるように、撓み形成機構５ａおよび撓み形成機構５ｂの位置（第１のポジション）が設定されている。

次に、撓み形成機構５により基板９に撓みが形成される状態を図６（Ａ）、図７（Ａ）、（Ｂ）にて説明する。

第１のポジションでは、図６（Ａ）の通り、基板９は吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂに支持され吸着ステージ２から離間した状態である。
この状態で、巻き出しロール６と巻き取りロール７により基板９が搬送された後、停止した状態にする。

次に吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂにて基板９の裏面を吸着する。ここで、吸着ロールは２１ａおよび吸着ロール２１ｂは、基板９の搬送状態において基板９を吸着していてもよい。

続いて、図７（Ａ）に示すように、基板９の裏面を吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂにて吸着したまま、吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂを図示しない吸着ロール移動機構により、吸着ロール２１ａと吸着ロール２１ｂとの間で基板９が張った状態で基板９の裏面が吸着ステージ２の吸着面１１と同じ高さになる位置（第２のポジション）までＺ軸方向に移動した後、吸着ステージ２の吸着面１１で基板９の裏面を吸着する。

ここで、上述の通り、第１のポジションにおける基板支持部３ａと基板支持部３ｂとの間に存在する基板９の長さが図６（Ａ）に鎖線で示したような第２のポジションにおける基板支持部３ａ、把持部端１６ａ、吸着ステージ２、把持部端１６ｂ、および基板支持部３ｂとをつなぐ最短距離よりも長くなるように、撓み形成機構５ａおよび撓み形成機構５ｂの位置（第１のポジション）が設定されているため、吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂが第２のポジションに移動したときに、基板支持部３ａと吸着ロール２１ａ間および基板支持部３ｂと吸着ロール２１ｂ間で基板９の長さが余る。このため、図７（Ａ）に示すように、基板支持部３ａと吸着ロール２１ａ間および基板支持部３ｂと吸着ロール２１ｂ間で基板９を引っ張ることなく、吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂの位置を第１のポジションから第２のポジションに移動することができる。

続いて、図７（Ｂ）に示すように、基板９の裏面を吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂにて吸着したまま吸着ロール２１ａおよび吸着ロール２１ｂを図示しない吸着ロール移動機構により、吸着ロール２１ａと吸着ステージ２間および吸着ロール２１ｂと吸着ステージ２間で基板９に更に張力が掛からないように吸着ロール２１ａと吸着ロール２１ｂを第２のポジションから第１のポジションと反対側の位置（第３のポジション）に移動する。第２のポジションから第３のポジションに基板９に更に張力が掛からないように吸着ロール２１ａと吸着ロール２１ｂを移動させる方法については、実施例１の把持部１４を第２のポジションから第３のポジションに移動させる方法と同じ方法を用いる。こうすることにより、基板９にダメージを与えることなく基板９に撓みを形成することができる。

また、第２のポジションにおいて、既に基板支持部３と撓み形成機構５の間に基板９に撓みがあるため、巻き出しロール６や巻き取りロール７から基板９を送ることなく、吸着ロール２１を第２のポジションから第３のポジションに移動させることもできる。

実施例３の基板把持装置は、実施例２の基板把持装置１の撓み形成機構５に吸着ロール２１の円周方向の回転角度を変化させる回転角度制御機構を有している。

実施例２で説明した図７（Ｂ）に示した状態において、基板９を吸着ロール２１で吸着した状態で図示しない回転角度制御機構により吸着ロール２１を基板９を吸着ステージ２側に巻き出す方向に回転させながら第２のポジションから第３のポジションに吸着ロール２１を移動させる。こうすることで、基板９の裏面における吸着ロール２１にて吸着される位置が吸着ステージ２から遠ざかっていくので、図７（Ｂ）で説明したのと同じ吸着ロール２１を移動させる範囲の場合よりも基板９の撓み量を大きくできる。これにより、アライメント動作の際に基板９を引っ張ることなく変位しうる吸着ステージ２の変位量の上限を大きくすることができる。

この場合、第１のポジションで吸着ロール２１が基板９を吸着した後、吸着ステージ２の上流側の巻き出しロール６と送りロール１２ａとニップロール１３ａとを基板９を吸着ロール２１ａ側に送り出す方向に回転させ、吸着ステージ２の下流側の巻き取りロール７と送りロール１２ｂとニップロール１３ｂとを基板９を吸着ステージ２側すなわち搬送方向と逆方向側に送り出すことにより、吸着ロール２１ａの上流側および吸着ロール２１ｂの下流側で基板９に更に張力がかかることを防ぐことができる。

また、図８に示すように、吸着ロール２１を基板９を吸着ステージ２側に巻き出す方向に回転させながら第２のポジションから第３のポジションにＺ軸方向のみの移動をしても基板９に更に張力を掛けずに撓み形成できる。こうすることで、基板９に更に張力が掛からないように吸着ロール２１を移動させる範囲は、図７（Ｂ）で説明した範囲に把持部端１６が来る位置に吸着ロール２１を移動させる範囲よりも大きくできる。

この場合、図６（Ａ）に示した第１のポジションで吸着ロール２１ａと吸着ロール２１ｂ間の基板９に撓みが生じていても、基板９の撓みを取る方向に吸着ロール２１ａまたは吸着ロール２１ｂを回転させながら第１のポジションから第２のポジションへＺ軸方向のみの移動をさせることもできるので、上述した第２のポジションから第３のポジションへの移動をＺ軸方向に移動する方法とあわせると、図示しない吸着ロール移動機構による移動方向をＺ軸方向のみの構成とすることもできる。

以上の基板把持装置により、基板に歪みを生じさせずにアライメントを行うことが可能である。

本発明の基板把持装置は、以上で説明した形態に限らず、本発明の範囲内において他の形態であってもよい。たとえば、吸着ステージ２の吸着面１１の向きは下向きでも横向きであってもよい。また把持部１４は、基板９の表面を吸着してもよい。

また、把持部１４は、吸着ステージ２のＸ軸方向の両側にそれぞれ一つでなくてもよい。たとえば、片側に２つ以上の把持部を設けてそれぞれ独立に把持部移動機構にて移動させてもよい。

また、把持部１４は、図示しない把持部移動機構にてＹ軸方向に移動できても良いし、吸着時の基板９の把持部間のＸ−Ｙ平面等において回転できてもよい。

また、撓み形成機構５が基板９を引っ張る間は巻き出しロール６、基板支持部３ａ、巻き取りロール７および基板支持部３ｂの回転はフリーになっていても良い。

また、基板９と吸着ステージ２との間には多少の摩擦力が期待できるため、第２のポジションから第３のポジションへ把持部端１６が移動する際に、吸着ステージ２上で基板９がずれなければ、第２のポジションにおいて吸着ステージ２は必ずしも基板９を吸着しなくてもよく、第３のポジションに把持部端１６が到達後、把持部１４による基板９への吸着を解除した後でもよい。

１ 基板把持装置
２ 吸着ステージ
３ 基板支持部
３ａ 基板支持部
３ｂ 基板支持部
４ アライメント機構
５ 撓み形成機構
５ａ 撓み形成機構
５ｂ 撓み形成機構
６ 巻き出しロール
７ 巻き取りロール
８ 処理ユニット
９ 基板
１１ 吸着面
１２ 送りロール
１２ａ 送りロール
１２ｂ 送りロール
１３ ニップロール
１３ａ ニップロール
１３ｂ ニップロール
１４ 把持部
１４ａ 把持部
１４ｂ 把持部
１６ 把持部端
１６ａ 把持部端
１６ｂ 把持部端
１７ 吸着ステージ端
１７ａ 吸着ステージ端
１８ 突部
１９ 突出点
２１ 吸着ロール
２１ａ 吸着ロール
２１ｂ 吸着ロール

Claims (6)

1. 可撓性を有する帯状の基板の一部を吸着する吸着ステージと、
   基板の一部が前記吸着ステージと重なる位置に位置するように基板の長手方向に配置され、基板を支持する基板支持部と、
   前記吸着ステージに基板の一部を吸着させた状態で前記吸着ステージを変位させることにより、前記吸着ステージで基板をアライメントするアライメント機構と、
   前記アライメント機構により前記吸着ステージを変位させる前に、前記吸着ステージの端部と前記基板支持部との間で基板を撓ませる撓み形成機構と、
   を備える基板把持装置において、
   前記撓み形成機構は、
   基板を把持する把持部と、
   前記把持部を基板の幅方向と直交する方向に変位させる把持部移動機構と、を有し、
   前記長手方向における前記吸着ステージの両側の前記基板支持部と前記吸着ステージの間に設けられ、
   ２つの前記把持部は、前記把持部移動機構により、
   基板を前記吸着ステージから離間した状態になるように把持する第１のポジションと、
   両方の前記把持部の基板の各把持領域が、前記吸着ステージの基板を吸着する平面を含む平面であるステージ平面に位置する第２のポジションと、
   前記各把持領域が、前記ステージ平面に対して、前記第１のポジションと反対側となる第３のポジションと、の間を変位し、
   前記把持部移動機構は、
   前記第２のポジションでは、２つの前記把持部間の基板が張った状態となるよう、
   また、前記第３のポジションでは、前記吸着ステージの端部と前記把持部の間で、前記第２のポジションにおける２つの前記把持部間の基板の張力と比較して、基板に更に張力をかけないように、前記把持部を変位させることを特徴とする、基板把持装置。
2. 前記第１のポジションを含む前記第１のポジションから前記第２のポジションの間で、基板が前記吸着ステージから離間した状態のまま、前記２つの把持部間の基板が張った状態となるように、前記把持部を変位させることを特徴とする、請求項１に記載の基板把持装置。
3. 前記把持部移動機構は、
   前記第２のポジションと前記第３のポジションの間では、
   前記ステージ平面に投影した基板の範囲において、
   前記ステージ平面上で前記吸着ステージの端部の最も前記長手方向に突き出た点である吸着ステージ端を支点として、
   前記吸着ステージ端と前記第２のポジションにおける前記把持領域との前記長手方向の距離を長さとする仮想の糸の端部が届く範囲に、前記把持領域の前記吸着ステージ側の端部が位置するように、前記把持部を変位させることを特徴とする、請求項１または２に記載の基板把持装置。
4. 前記第２のポジションでは、前記把持領域の前記吸着ステージ側の端部は、前記吸着ステージの前記長手方向の端部と平行であり、
   前記第２のポジションと前記第３のポジションの間では、前記第２のポジションでの前記吸着ステージの端部を支点とし、前記ステージ平面に投影した前記長手方向における前記吸着ステージの端部と前記第２のポジションにおける前記把持領域の前記吸着ステージ側の端部との距離を半径とする円の周上もしくは内部に、前記把持領域の前記吸着ステージ側の端部が位置するように、
   前記把持部を変位させることを特徴とする、請求項３に記載の基板把持装置。
5. 前記把持部は、吸着ロールであり、前記第１のポジションでは、基板を前記吸着ステージ側から吸着することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の基板把持装置。
6. 前記吸着ロールは、前記吸着ロールの円周方向の回転角度を変化させる回転角度調整機構を有することを特徴とする、請求項５記載の基板把持装置。

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