JP5878821B2 - Pattern forming device - Google Patents
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Description
この発明は、板状の物体に対して担持体を当接させることで、物体による担持体へのパターン形成、あるいは担持体による物体へのパターン形成を行う装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for performing pattern formation on a carrier by an object or pattern formation on an object by a carrier by bringing the carrier into contact with a plate-like object.
上記のような装置として、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。この発明では、ブランケット(担持体)と版(物体)とを当接させてブランケット上にパターン層を形成した後、ブランケット上に形成されたパターン層と基板(物体)とを当接させてパターン層を基板に転写する。
As such an apparatus, for example, the invention described in
このような技術においては、物体を所定の位置に保持した状態で担持体と当接させる必要があるが、特許文献1には物体をどのように保持するかについての具体的な記載はない。ここで、物体を保持する手法として、例えば吸着技術を利用することができる。これは、例えば吸着パッド等の吸着手段に負圧を供給して真空状態とすることにより、物体を吸着保持する技術である。しかしながら、物体を吸着保持することにより、以下のような問題が発生するおそれがあった。すなわち、版や基板などの板状の物体を吸着保持すると、これらの吸着されている部分が局所的にへこんでしまい、その部分においてパターン形成がうまく行われないおそれがあった。また、担持体のパターン形成領域と対向する領域において板状の物体を複数箇所で吸着する場合には、吸着強度の差によって物体の平面度が悪化することで、パターン形成不良を引き起こすおそれがあった。
In such a technique, the object needs to be brought into contact with the carrier while being held at a predetermined position. However,
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、パターン形成を良好に行うことが可能なパターン形成装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the pattern formation apparatus which can perform pattern formation satisfactorily.
この発明の第1態様にかかるパターン形成装置は、上記目的を達成するために、板状の物体に対して担持体上のパターン形成領域を当接させてパターン形成を行うパターン形成装置であって、負圧を供給する負圧供給手段と、負圧供給手段から供給される負圧によって物体を吸着保持する吸着手段と、を備え、吸着手段は、物体を吸着保持する吸着面のうちパターン形成領域と対向する領域の外側に、負圧供給手段から負圧が供給される開口が設けられた吸着プレートと、物体のうちパターン形成領域よりも外側の領域で物体をそれぞれ局所的に吸着する複数の局所吸着部と、を備え、物体のうちパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域の外側を吸着し、開口は、吸着面のうちパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域を取り囲む吸着溝として形成され、複数の局所吸着部は、吸着プレートのうち吸着溝よりも外側に配置されていることを特徴とする。
この発明の第2態様にかかるパターン形成装置は、上記目的を達成するために、板状の物体に対して担持体上のパターン形成領域を当接させてパターン形成を行うパターン形成装置であって、負圧を供給する負圧供給手段と、負圧供給手段から供給される負圧によって物体を吸着保持する吸着手段と、を備え、吸着手段は、物体を吸着保持可能な開口を有する吸着プレートと、吸着プレートが吸着保持可能な領域よりも狭い複数の局所領域を吸着保持可能な複数の局所吸着部とを備えており、物体のうちパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域の外側を吸着し、開口は、吸着プレートのうちパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域の外側に形成され、複数の局所吸着部は、パターン形成時にパターン形成領域と対向する領域の外側に配置され、複数の局所吸着部のうち少なくとも一部は、物体と前記担持体とを当接させた後に物体と担持体とを離間させる方向に弾性変形可能な吸着パッドであることを特徴とする。
A pattern forming apparatus according to a first aspect of the present invention is a pattern forming apparatus that forms a pattern by bringing a pattern forming region on a carrier into contact with a plate-like object in order to achieve the above object. comprises a negative pressure supply means for supplying a negative pressure, and a suction means for holding suction an object by a negative pressure supplied from the negative pressure supply means, suction means, the patterning of the suction surface for attracting and holding an object A suction plate provided with an opening to which negative pressure is supplied from the negative pressure supply means on the outside of the area facing the area, and a plurality of objects for locally adsorbing objects in an area outside the pattern formation area of the object A local adsorption portion of the object, and adsorbs the outside of the area facing the pattern formation area during pattern formation of the object, and the opening defines an area of the adsorption surface that faces the pattern formation area during pattern formation. Ri surround is formed as a suction groove, the plurality of local suction unit, characterized in that it is arranged outside the suction grooves of the suction plate.
In order to achieve the above object, a pattern forming apparatus according to a second aspect of the present invention is a pattern forming apparatus that forms a pattern by bringing a pattern forming region on a carrier into contact with a plate-like object. A suction plate having an opening capable of sucking and holding the object. The suction plate includes: a negative pressure supplying means for supplying a negative pressure; and a suction means for sucking and holding the object by the negative pressure supplied from the negative pressure supply means. And a plurality of local suction parts that can hold and hold a plurality of local areas that are narrower than the area that the suction plate can hold and hold, and suck the outside of the object that faces the pattern formation area during pattern formation The opening is formed outside a region of the suction plate that faces the pattern formation region during pattern formation, and the plurality of local suction portions face the pattern formation region during pattern formation. And at least a part of the plurality of local suction portions is a suction pad that can be elastically deformed in a direction in which the object and the carrier are separated after contacting the object and the carrier. It is characterized by.
本発明によれば、板状の物体のうちパターン形成時に担持体上のパターン形成領域と対向する領域(以下「有効領域」と称する)の外側が吸着される。すなわち、物体の有効領域は吸着されないので、有効領域において吸着による局所的なへこみの発生や平面度の低下を防止することができる。その結果、パターン形成を良好に行うことができる。 According to the present invention, the outside of an area (hereinafter referred to as “effective area”) facing a pattern formation area on a carrier during pattern formation is adsorbed among plate-like objects. That is, since the effective area of the object is not attracted, it is possible to prevent the occurrence of local dents and the decrease in flatness due to the attracting in the effective area. As a result, pattern formation can be performed satisfactorily.
ここで、本発明にかかるパターン形成装置において、吸着手段は、物体を吸着保持可能な開口を有する吸着プレートと、吸着プレートが吸着保持可能な領域よりも狭い複数の局所領域を吸着保持可能な複数の局所吸着部とを備えており、開口は、吸着プレートのうちパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域の外側に形成され、複数の局所吸着部は、パターン形成時にパターン形成領域と対向する領域の外側に配置されていると好適である。 Here, in the pattern forming apparatus according to the present invention, the suction means includes a suction plate having an opening capable of sucking and holding an object and a plurality of local areas narrower than a region where the suction plate can suck and hold. And an opening is formed outside a region of the suction plate that faces the pattern formation region during pattern formation, and the plurality of local suction portions are regions that face the pattern formation region during pattern formation. It is preferable that it is arranged on the outside.
このように、開口が吸着プレートのうちパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域の外側に形成されていることで、この開口は物体の有効領域の外側を吸着することになる。また、複数の局所吸着部がパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域の外側に配置されていることで、複数の局所吸着部は物体の有効領域の外側を吸着することになる。さらに、吸着手段として、開口を有する吸着プレートと吸着プレートが吸着保持可能な領域よりも狭い複数の局所領域を吸着保持可能な複数の局所吸着部とを備えることで、各工程に応じて吸着保持の形態を適宜使い分けてパターン形成を最適に行うことができる。 As described above, since the opening is formed outside the region of the suction plate that faces the pattern formation region during pattern formation, the opening sucks the outside of the effective region of the object. In addition, since the plurality of local suction portions are arranged outside the region facing the pattern formation region at the time of pattern formation, the plurality of local suction portions suction the outside of the effective region of the object. Furthermore, as adsorption means, it is provided with an adsorption plate having an opening and a plurality of local adsorption parts capable of adsorbing and holding a plurality of local areas narrower than the area where the adsorption plate can adsorb and hold, so that adsorption holding is performed according to each step. It is possible to optimally perform pattern formation by properly using these forms.
また、複数の局所吸着部のうち少なくとも一部は、物体と担持体とを当接させた後に物体と担持体とを離間させる方向に弾性変形可能な吸着パッドであると好適である。物体と担持体とを当接させた後に離間させる剥離時においては、板状の物体が担持体側に引っ張られて変形することにより物体が破損するおそれがある。しかしながら、剥離時に物体を吸着保持している複数の局所吸着部の少なくとも一部を離間方向に弾性変形可能な吸着パッドとすると、剥離時に物体が担持体側に引っ張られた時に吸着パッドが弾性変形することにより、物体の変形を抑制することが可能となる。その結果、剥離時に板状の物体が破損することを抑制できる。 In addition, it is preferable that at least a part of the plurality of local suction portions is a suction pad that can be elastically deformed in a direction in which the object and the carrier are separated after the object and the carrier are brought into contact with each other. At the time of separation in which the object and the carrier are brought into contact with each other and then separated, there is a risk that the plate-like object will be pulled and deformed by the side of the carrier to damage the object. However, if at least a part of the plurality of local suction portions holding the object at the time of peeling is elastically deformable in the separating direction, the suction pad is elastically deformed when the object is pulled toward the carrier at the time of peeling. This makes it possible to suppress the deformation of the object. As a result, the plate-like object can be prevented from being damaged during peeling.
また、開口は、吸着プレートのうちパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域を取り囲む吸着溝として形成されていると好適である。このように、吸着プレートに形成される開口を吸着溝とすると、開口面積を小さくすることが可能となる。その結果、物体を吸着保持するために吸着プレートの開口に供給すべき負圧量を低減させることができるので、速やかな吸着保持が可能になる。また、この吸着溝が、吸着プレートのうちパターン形成時にパターン形成領域と対向する領域を取り囲むことにより、物体の有効領域を吸着プレートにより安定的に保持することが可能となる。 The opening is preferably formed as a suction groove that surrounds a region of the suction plate that faces the pattern formation region during pattern formation. Thus, if the opening formed in the suction plate is a suction groove, the opening area can be reduced. As a result, since the amount of negative pressure to be supplied to the opening of the suction plate for holding the object by suction can be reduced, it is possible to quickly hold the suction. In addition, since the suction groove surrounds a region of the suction plate that faces the pattern formation region during pattern formation, the effective area of the object can be stably held by the suction plate.
また、複数の局所吸着部は、吸着溝よりも外側に配置されていると好適である。複数の局所吸着部で板状の物体を吸着保持した場合、各局所吸着部の間において物体にたわみが発生するおそれがある。しかしながら、複数の局所吸着部が吸着溝よりも外側に配置されていると、吸着溝の内側に位置する物体の有効領域にたわみの影響が及ぶことを抑制できる。したがって、パターン形成を一層良好に行うことができる。 In addition, it is preferable that the plurality of local suction portions are disposed outside the suction groove. When a plate-like object is sucked and held by a plurality of local suction parts, there is a possibility that the object will bend between the local suction parts. However, if the plurality of local suction portions are arranged outside the suction groove, it is possible to suppress the influence of deflection on the effective area of the object located inside the suction groove. Therefore, pattern formation can be performed more satisfactorily.
図1は、本発明にかかるパターン形成装置を装備する印刷装置の一実施形態を示す概略斜視図であり、装置内部の構成を明示するために、装置カバーを外した状態で図示している。また、図2は図1に示す印刷装置の断面を模式的に示す図である。さらに、図3は図1の装置の電気的構成を示すブロック図である。この印刷装置100は、装置の左側面側より装置内部に搬入される版PPの下面に対して、装置の正面側より装置内部に搬入されるブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、版PPの下面に形成されたパターンによりブランケット上の塗布層をパターニングしてパターン層を形成する(パターニング処理)。また、印刷装置100は、装置の右側面側より装置内部に搬入される基板SBの下面に対して、パターニング処理されたブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、そのブランケットに形成されたパターン層を基板SBの下面に転写する(転写処理)。なお、図1および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、版PPおよび基板SBの搬送方向を「X方向」とし、図1の右手側から左手側に向かう水平方向を「+X方向」と称し、逆方向を「−X方向」と称する。また、X方向と直交する水平方向のうち、装置の正面側を「+Y方向」と称するとともに、装置の背面側を「−Y方向」と称する。さらに、鉛直方向における上方向および下方向をそれぞれ「+Z方向」および「−Z方向」と称する。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a printing apparatus equipped with a pattern forming apparatus according to the present invention, in which the apparatus cover is removed in order to clearly show the internal configuration of the apparatus. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of the printing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the apparatus shown in FIG. The
この印刷装置100では、石定盤1上に装置各部(搬送部2、上ステージ部3、アライメント部4、下ステージ部5、押さえ部7、プリアライメント部8、除電部9)が設けられており、制御部6が装置各部を制御する。
In this
搬送部2は版PPおよび基板SBをX方向に搬送する装置であり、次のように構成されている。この搬送部2では、石定盤1の上面の右後隅部および左隅部より2本のブラケット(図示省略)が立設されるとともに、両ブラケットの上端部を互いに連結するようにボールねじ機構21が左右方向、つまりX方向に延設されている。このボールねじ機構21においては、ボールねじ(図示省略)がX方向に延びており、その一方端には、シャトル水平駆動用のモータM21の回転軸(図示省略)が連結されている。また、ボールねじの中央部に対してボールねじブラケット(図示省略)が螺合されるとともに、それらのボールねじブラケットの(+Y)側面に対してX方向に延設されたシャトル保持プレート22が取り付けられている。
The
このシャトル保持プレート22の(+X)側端部に版用シャトル23Lが鉛直方向Zに昇降可能に設けられる一方、(−X)側端部に基板用シャトル23Rが鉛直方向Zに昇降可能に設けられている。これらのシャトル23L、23Rは、ハンドの回転機構を除き、同一構成を有しているため、ここでは、版用シャトル23Lの構成を説明し、基板用シャトル23Rについては同一符号または相当符号を付して構成説明を省略する。
A
シャトル23Lは、X方向に版PPの幅サイズ(X方向サイズ)と同程度、あるいは若干長く延びる昇降プレート231と、昇降プレート231の(+X)側端部および(−X)側端部からそれぞれ前側、つまり(+Y)側に延設された2つの版用ハンド232、232とを有している。昇降プレート231はボールねじ機構(図示省略)を介してシャトル保持プレート22の(+X)側端部に昇降可能に取り付けられている。すなわち、シャトル保持プレート22の(+X)側端部に対し、ボールねじ機構が鉛直方向Zに延設されている。このボールねじ機構の下端には、版用シャトル昇降モータM22L(図3)に回転軸(図示省略)が連結されている。また、ボールねじ機構に対してボールねじブラケット(図示省略)が螺合されるとともに、そのボールねじブラケットの(+Y)側面に対して昇降プレート231が取り付けられている。このため、制御部6のモータ制御部63からの動作指令に応じて版用シャトル昇降モータM22Lが作動することで、昇降プレート231が鉛直方向Zに昇降駆動される。
The
各ハンド232、232の前後サイズ(Y方向サイズ)は版PPの長さサイズ(Y方向サイズ)よりも長く、各ハンド232、232の先端側(+Y側)で版PPを保持可能となっている。
The front-rear size (Y-direction size) of each
また、こうして版用ハンド232、232で版PPが保持されたことを検知するために、昇降プレート231の中央部から(+Y)側にセンサブラケットを介して版検知用のセンサ(図示省略)が取り付けられている。このため、両ハンド232上に版PPが載置されると、センサが版PPの後端部、つまり(−Y)側端部を検知し、検知信号を制御部6に出力する。
In order to detect that the plate PP is held by the plate hands 232 and 232 in this way, a plate detection sensor (not shown) is provided from the center of the elevating
さらに、各版用ハンド232、232はベアリングを介して昇降プレート231に取り付けられ、前後方向(Y方向)に延びる回転軸を回転中心として回転自在となっている。また、昇降プレート231のX方向両端には、回転アクチュエータRA2、RA2(図3)が取り付けられている。これらの回転アクチュエータRA2、RA2は加圧エアーを駆動源として動作するものであり、加圧エアーの供給経路に介挿されたバルブの開閉により180゜単位で回転可能となっている。このため、制御部6のバルブ制御部64による上記バルブの開閉を制御することで、版用ハンド232、232の一方主面が上方に向いてパターニング前の版PPを扱うのに適したハンド姿勢(以下「未使用姿勢」という)と、他方主面が上方を向いてパターニング後の版PPを扱うのに適したハンド姿勢(以下「使用済姿勢」という)との間で、ハンド姿勢を切替え可能となっている。このようにハンド姿勢の切替え機構を有している点が、版用シャトル23Lが基板用シャトル23Rと唯一相違する点である。
Further, the plate hands 232 and 232 are attached to the elevating
次に、シャトル保持プレート22に対する版用シャトル23Lおよび基板用シャトル23Rの取り付け位置について説明する。この実施形態では、図2に示すように、版用シャトル23Lおよび基板用シャトル23Rは、版PPや基板SBの幅サイズ(なお実施形態では、版PPと基板SBの幅サイズは同一である)よりも長い間隔だけX方向に離間してシャトル保持プレート22に取り付けられている。そして、シャトル水平駆動モータM21の回転軸を所定方向に回転させると、両シャトル23L、23Rは上記離間距離を保ったままX方向に移動する。例えば図2では、符号XP23が上ステージ部3の直下位置を示しており、シャトル23L、23Rは、位置XP23からそれぞれ(+X)方向および(−X)方向に等距離(この距離を「ステップ移動単位」という)だけ離れた位置XP22、XP24に位置している。なお、本実施形態では、図2に示す状態を「中間位置状態」と称する。
Next, attachment positions of the
また、この中間位置状態からシャトル水平駆動モータM21の回転軸を所定方向に回転させてシャトル保持プレート22をステップ移動単位だけ(+X)方向に移動させると、基板用シャトル23Rが(+X)方向に移動して上ステージ部3の直下位置XP23まで移動して位置決めされる。このとき、版用シャトル23Lも一体的に(+X)方向に移動し、印刷装置100の(+X)方向側に配置される版洗浄装置(図示省略)に近接した位置XP21に位置決めされる。
Further, when the rotary shaft of the shuttle horizontal drive motor M21 is rotated in a predetermined direction from this intermediate position state and the
逆に、シャトル水平駆動モータM21の回転軸を所定方向と逆の方向に回転させてシャトル保持プレート22をステップ移動単位だけ(−X)方向に移動させると、版用シャトル23Lが中間位置状態から(−X)方向に移動して上ステージ部3の直下位置XP23まで移動して位置決めされる。このとき、基板用シャトル23Rも一体的に(−X)方向に移動し、印刷装置100の(−X)方向側に配置される基板洗浄装置(図示省略)に近接した位置XP25に位置決めされる。このように、本明細書では、X方向におけるシャトル位置として5つの位置XP21〜XP25が規定されている。つまり、版受渡し位置XP21は、版用シャトル23Lが位置決めされる3つの位置XP21〜XP23のうち最も版洗浄装置に近接位置であり、版洗浄装置との間で版PPの搬入出が行われるX方向位置を意味している。基板受渡し位置XP25は、基板用シャトル23Rが位置決めされる3つの位置XP23〜XP25のうち最も基板洗浄装置に近接位置であり、基板洗浄装置との間で基板SBの搬入出が行われるX方向位置を意味している。また、位置XP23は上ステージ部3の吸着プレート34が鉛直方向Zに移動して版PPや基板SBを吸着保持するX方向位置を意味しており、版用シャトル23LがX方向位置XP23に位置している際には、当該位置XP23を「版吸着位置XP23」と称する一方、基板用シャトル23RがX方向位置XP23に位置している際には、当該位置XP23を「基板吸着位置XP23」と称する。また、このようにシャトル23L、23Rにより版PPや基板SBを搬送する鉛直方向Zでの位置、つまり高さ位置を「搬送位置」と称する。
Conversely, when the rotary shaft of the shuttle horizontal drive motor M21 is rotated in the direction opposite to the predetermined direction and the
また、本実施形態では、パターニング時での版PPとブランケットとのギャップ量、ならびに転写時での基板SBとブランケットとのギャップ量を正確に制御するため、版PPおよび基板SBの厚みを計測する必要がある。そこで、版厚み計測センサSN22および基板厚み計測センサSN23が設けられている。なお、本実施形態では、両センサSN22、23として、投光部と受光部とを有する反射タイプの光学センサを用いているが、これ以外のセンサを用いてもよい。 In the present embodiment, the thickness of the plate PP and the substrate SB is measured in order to accurately control the gap amount between the plate PP and the blanket during patterning and the gap amount between the substrate SB and the blanket during transfer. There is a need. Therefore, a plate thickness measurement sensor SN22 and a substrate thickness measurement sensor SN23 are provided. In the present embodiment, a reflection type optical sensor having a light projecting part and a light receiving part is used as both sensors SN22 and SN23, but other sensors may be used.
位置XP23では、上ステージ部3が配置されている。この上ステージ部3では、鉛直方向Zに延設されたボールねじ機構31が固定されており、そのボールねじ機構31の上端部には、第1ステージ昇降モータM31の回転軸(図示省略)が連結されるとともに、ボールねじ機構31に対してボールねじブラケット(図示省略)が螺合している。このボールねじブラケットには、支持フレーム32が固定されており、ボールねじブラケットと一体的に鉛直方向Zに昇降可能となっている。さらに、当該支持フレーム32のフレーム面で、別のボールねじ機構(図示省略)が支持されている。このボールねじ機構には、上記ボールねじ機構31のボールねじよりも狭ピッチのボールねじが設けられ、その上端部には、第2ステージ昇降モータM32(図3)の回転軸(図示省略)が連結されるとともに、中央部にはボールねじブラケットが螺合している。
At the position XP23, the
このボールねじブラケットには、ステージホルダ33が取り付けられている。また、ステージホルダ33の下面には、例えばアルミニウム合金などの金属製の吸着プレート34が取り付けられている。したがって、制御部6のモータ制御部63からの動作指令に応じてステージ昇降モータM31、M32が作動することで、吸着プレート34が鉛直方向Zに昇降移動させられる。また、本実施形態では、異なるピッチを有するボールねじ機構を組み合わせ、第1ステージ昇降モータM31を作動させることで比較的広いピッチで吸着プレート34を昇降させる、つまり吸着プレート34を高速移動させることができるとともに、第2ステージ昇降モータM32を作動させることで比較的狭いピッチで吸着プレート34を昇降させる、つまり吸着プレート34を精密に位置決めすることができる。
A
この吸着プレート34の下面、つまり版PPや基板SBを吸着保持する吸着面に吸着機構が設けられ、負圧供給経路を介して負圧供給源に接続されている。そして、制御部6のバルブ制御部64からの開閉指令に応じて吸着機構と繋がる吸着バルブV31,V32(図3)を開閉制御することで吸着機構による版PPや基板SBの吸着が可能となる。なお、本実施形態では、上記した吸着機構および後述するようにブランケットを吸着保持する吸着機構は、負圧供給源として工場の用力を用いているが、装置100が真空ポンプなどの負圧供給部を装備し、当該負圧供給部から吸着機構に負圧を供給するように構成してもよい。
A suction mechanism is provided on the lower surface of the
このように構成された上ステージ部3では、搬送部2の版用シャトル23Lによって版が図1の左手側から搬送空間を介して上ステージ部3の直下の版吸着位置XP23に搬送された後、上ステージ部3の吸着プレート34が下降して版PPを吸着保持する。逆に、版用シャトル23Lが上ステージ部3の直下位置に位置した状態で版PPを吸着した吸着プレート34が吸着を解除すると、版PPが搬送部2に移載される。こうして、搬送部2と上ステージ部3との間で、版の受渡しが行われる。
In the
また、基板SBについても版PPと同様にして上ステージ部3に保持される。すなわち、搬送部2の基板用シャトル23Rによって基板SBが図1の右手側から搬送空間を介して上ステージ部3の直下位置に搬送された後、上ステージ部3の吸着プレート34が下降して基板SBを吸着保持する。逆に、基板用シャトル23Rが上ステージ部3の直下位置に位置した状態で基板SBを吸着した上ステージ部3の吸着プレート34が吸着を解除すると、基板SBが搬送部2に移載される。こうして、搬送部2と上ステージ部3との間で、基板SBの受渡しが行われる。
Further, the substrate SB is also held by the
上ステージ部3の鉛直方向の下方(以下「鉛直下方」あるいは「(−Z)方向」という)では、石定盤1の上面にアライメント部4が配置されている。このアライメント部4では、支持プレート41が、図1に示すように、石定盤1の凹部を跨ぐように水平姿勢で配置され、石定盤1の上面に固定されている。また、この支持プレート41の上面にアライメントステージ42が固定されている。そして、アライメント部4のアライメントステージ42上に下ステージ部5が載置されて下ステージ部5の上面が上ステージ部3の吸着プレート34と対向している。この下ステージ部5の上面はブランケットBLを吸着保持可能となっており、制御部6がアライメントステージ42を制御することで下ステージ部5上のブランケットBLを高精度に位置決め可能となっている。
Below the
アライメントステージ42は、支持プレート41上に固定されるステージベース421と、ステージベース421の鉛直上方に配置されて下ステージ部5を支持するステージトップ422とを有している。これらステージベース421およびステージトップ422はいずれも中央部に開口を有する額縁形状を有している。また、これらステージベース421およびステージトップ422の間には、鉛直方向Zに延びる回転軸を回転中心とする回転方向、X方向およびY方向の3自由度を有する、例えばクロスローラベアリング等の支持機構423がステージトップ422の各角部近傍に配置されている。また、各支持機構423に対してボールねじ機構(図示省略)が設けられるとともに、各ボールねじ機構にステージ駆動モータM41(図3)が取り付けられている。そして、制御部6のモータ制御部63からの動作指令に応じて各ステージ駆動モータM41を作動させることで、アライメントステージ42の中央部に比較的大きな空間を設けながら、ステージトップ422を水平面内で移動させるとともに、鉛直軸を回転中心として回転させて下ステージ部5の吸着プレート51を位置決め可能となっている。なお、本実施形態において中空空間を有するアライメントステージ42を用いた理由のひとつは、下ステージ部5の上面に保持されるブランケットBLおよび上ステージ部3の下面に保持される基板SBに形成されるアライメントマークを撮像部43により撮像するためである。
The
下ステージ部5は、吸着プレート51と、柱部材52と、ステージベース53と、リフトピン部54とを有している。ステージベース53には、左右方向Xに延びる長孔形状の開口が前後方向Yに3つ並んで設けられている。そして、これらの長孔開口と、アライメントステージ42の中央開口とが上方からの平面視でオーバーラップするように、ステージベース53がアライメントステージ42上に固定されている。また、上記長孔開口には、撮像部43の一部が遊挿されている。また、ステージベース53の上面角部から柱部材52が(+Z)に立設され、各頂部が吸着プレート51を支持している。
The
この吸着プレート51は例えばアルミニウム合金などの金属プレートで構成されている。この吸着プレート51の上面には吸着機構(図示省略)が設けられるとともに、吸着機構に対して正圧供給配管(図示省略)の一方端が接続されるとともに、他方端が加圧用マニホールドに接続されている。さらに、各正圧供給配管の中間部に加圧バルブV51(図3)が介挿されている。この加圧用マニホールドに対しては、工場の用力から供給される加圧エアーをレギュレータで調圧することで得られる一定圧力のエアーが常時供給されている。このため、制御部6のバルブ制御部64からの動作指令に応じて所望の加圧バルブV51が選択的に開くと、その選択された加圧バルブV51に繋がる吸着機構に対して調圧された加圧エアーが供給される。
The
また、吸着機構の一部に対しては、加圧エアーの選択供給のみならず、選択的な負圧供給も可能となっている。すなわち、特定の吸着機構の各々に対して負圧供給配管(図示省略)の一方端が接続されるとともに、他方端が負圧用マニホールドに接続されている。さらに、各負圧供給配管の中間部に吸着バルブV52(図3)が介挿されている。この負圧用マニホールドには、負圧供給源がレギュレータを介して接続されており、所定値の負圧が常時供給されている。このため、制御部6のバルブ制御部64からの動作指令に応じて所望の吸着バルブV52が選択的に開くと、その選択された吸着バルブV52に繋がる吸着機構に対して調圧された負圧が供給される。
Moreover, not only selective supply of pressurized air but also selective negative pressure supply is possible for a part of the adsorption mechanism. That is, one end of a negative pressure supply pipe (not shown) is connected to each of the specific adsorption mechanisms, and the other end is connected to a negative pressure manifold. Further, an adsorption valve V52 (FIG. 3) is inserted in an intermediate portion of each negative pressure supply pipe. A negative pressure supply source is connected to the negative pressure manifold via a regulator, and a predetermined negative pressure is constantly supplied. For this reason, when a desired suction valve V52 is selectively opened in accordance with an operation command from the
このように本実施形態では、バルブV51、V52の開閉制御によって吸着プレート51上にブランケットBLを部分的あるいは全面的に吸着させたり、吸着プレート51とブランケットBLとの間にエアーを部分的に供給してブランケットBLを部分的に膨らませて上ステージ部3に保持された版PPや基板SBに押し付けることが可能となっている。
As described above, in this embodiment, the blanket BL is partially or completely adsorbed on the
リフトピン部54では、リフトプレート541が吸着プレート51とステージベース53との間で昇降自在に設けられている。このリフトプレート541には、複数箇所に切欠部が形成されて撮像部43との干渉が防止されている。また、リフトプレート541の上面から鉛直上方に複数のリフトピン542が立設されている。一方、リフトプレート541の下面には、ピン昇降シリンダCL51(図3)が接続されている。そして、制御部6のバルブ制御部64がピン昇降シリンダCL51に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、ピン昇降シリンダCL51を作動させてリフトプレート541を昇降させる。その結果、吸着プレート51の上面、つまり吸着面に対し、全リフトピン542が進退移動させられる。例えば、リフトピン542が吸着プレート51の上面から(+Z)方向に突出することで、図示しないブランケット搬送ロボットによりブランケットBLがリフトピン542の頂部に載置可能となる。そして、ブランケットBLの載置に続いて、リフトピン542が吸着プレート51の上面よりも(−Z)方向に後退することで、ブランケットBLが吸着プレート51の上面に移載される。その後、後述するように適当なタイミングで、吸着プレート51の近傍に配置されたブランケット厚み計測センサSN51(図3)によって当該ブランケットBLの厚みが計測される。
In the
上記したように、本実施形態では、上ステージ部3と下ステージ部5とが鉛直方向Zにおいて互いに対向配置されている。そして、それらの間に、下ステージ部5上に載置されるブランケットBLを上方より押さえる押さえ部7と、版PP、基板SBおよびブランケットBLのプリアライメントを行うプリアライメント部8とがそれぞれ配置されている。
As described above, in the present embodiment, the
押さえ部7は、吸着プレート51の鉛直上方側に設けられる押さえ部材71を切替機構(図示省略)によって鉛直方向Zに昇降することで2つの状態に切替可能となっている。すなわち、切替機構が押さえ部材71を降下させると、吸着プレート51上のブランケットBLが押さえ部7により押さえた状態(ブランケット押さえ状態)となる。一方、切替機構が押さえ部材71を上昇させると、押さえ部7がブランケットBLから離間してブランケットBLの押さえを解除した状態(ブランケット押さえ解除状態)となる。
The
プリアライメント部8では、プリアライメント上部81およびプリアライメント下部82が鉛直方向Zに2段で積層配置されている。これらのうちプリアライメント上部81は、プリアライメント下部82よりも鉛直上方側に配置され、ブランケットBLとの密着に先立って、位置XP23で版用シャトル23Lにより保持される版PPおよび基板用シャトル23Rにより保持される基板SBをアライメントする。一方、プリアライメント下部82は、版PPや基板SBとの密着に先立って、下ステージ部5の吸着プレート51に載置されるブランケットBLをアライメントする。なお、プリアライメント上部81と、プリアライメント下部82とは基本的に同一構成を有している。そこで、以下においては、プリアライメント上部81の構成について説明し、プリアライメント下部82については同一または相当符号を付して構成説明を省略する。
In the
プリアライメント上部81では、額縁状のフレーム構造体811に対して4つの上ガイド812が移動自在に設けられている。すなわち、フレーム構造体811は、互いに左右方向Xに離間し前後方向Yに延設される2本の水平フレームと、互いに前後方向Yに離間し左右方向Xに延設される2本の水平フレームとを組み合わせたものである。そして、図2に示すように、前後方向Yに延設された2本の水平プレートのうちの左側水平プレートに対し、その中央部で上ガイド812が図示を省略するボールねじ機構により左右方向Xに移動自在に設けられている。そして、このボールねじ機構に連結される駆動モータM81(図3)が制御部6のモータ制御部63からの動作指令に応じて作動することで上ガイド812が左右方向Xに移動する。また、右側水平プレートに対しても、上記と同様に、上ガイド812が駆動モータM81により左右方向Xに移動するように構成されている。さらに、前後方向Yに延設された2本の水平プレートの各々に対しても、上記と同様に、上ガイド812が駆動モータM81により左右方向Xに移動するように構成されている。このように、4つの上ガイド812が位置XP23の鉛直下方位置で版PPや基板SBを取り囲んでおり、各上ガイド812が独立して版PPなどに対して近接および離間可能となっている。したがって、各上ガイド812の移動量を制御することによって版PPおよび基板SBをシャトルのハンド上で水平移動あるいは回転させてアライメントすることが可能となっている。
In the pre-alignment
また、本実施形態では、後で説明するように、ブランケットBL上のパターン層を基板SBに転写した後、ブランケットBLを基板SBから剥離するが、その剥離段階で静電気が発生する。また、版PPによりブランケットBL上の塗布層をパターニングした後、ブランケットBLを版PPから剥離した際にも、静電気が発生する。そこで、本実施形態では、静電気を除電するために、除電部9が設けられている。この除電部9は、(+X)側より上ステージ部3と下ステージ部5で挟まれた空間に向けてイオンを照射するイオナイザ91を有している。
In this embodiment, as will be described later, after the pattern layer on the blanket BL is transferred to the substrate SB, the blanket BL is peeled off from the substrate SB, and static electricity is generated in the peeling step. In addition, static electricity is generated when the blanket BL is peeled from the plate PP after the coating layer on the blanket BL is patterned by the plate PP. Therefore, in the present embodiment, a
制御部6は、CPU(Central Processing Unit)61、メモリ62、モータ制御部63、バルブ制御部64、画像処理部65および表示/操作部66を有しており、CPU61はメモリ62に予め記憶されたプログラムにしたがって装置各部を制御して、図4に示すように、パターニング処理および転写処理を実行する。
The control unit 6 includes a CPU (Central Processing Unit) 61, a
図4は、図1の印刷装置の全体動作を示すフローチャートである。この印刷装置100の初期状態では、版用シャトル23Lおよび基板用シャトル23Rはそれぞれ中間位置XP22、XP24に位置決めされている。そして、版洗浄装置の版搬送ロボット(図示省略)による版PPの搬送動作と同期して版PPの投入工程(ステップS1)、ならびに基板洗浄装置の基板搬送ロボット(図示省略)の基板SBの搬送動作と同期して基板SBの投入工程(ステップS2)を実行する。なお、版用シャトル23Lおよび基板用シャトル23Rが一体的に左右方向Xに移動するという搬送構造を採用しているため、版PPの搬入を行った(ステップS1)後、基板SBの搬入を行う(ステップS2)が、両者の順序を入れ替えてもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing the overall operation of the printing apparatus of FIG. In the initial state of the
このように、本実施形態では、パターニング処理を実行する前に、版PPのみならず、基板SBをも準備しておき、後で詳述するように、パターニング処理および転写処理を連続して実行する。これによって、ブランケットBL上でパターニングされた塗布層が基板SBに転写されるまでの時間間隔を短縮することができ、安定した処理が実行される。 As described above, in this embodiment, not only the plate PP but also the substrate SB is prepared before the patterning process is performed, and the patterning process and the transfer process are continuously performed as will be described in detail later. To do. As a result, the time interval until the coating layer patterned on the blanket BL is transferred to the substrate SB can be shortened, and stable processing is performed.
次のステップS3では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させる。これによって、版用シャトル23Lが版吸着位置XP23に移動して位置決めされる。そして、版用シャトル昇降モータM22Lが回転軸を回転させ、昇降プレート231を下方向(−Z)に移動させる。これによって、版用シャトル23Lに支持されたまま版PPが搬送位置よりも低いプリアライメント位置に移動して位置決めされる。
In the next step S3, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the
次に、上ガイド駆動モータM81が作動して上ガイド812が移動し、各上ガイド812が版用シャトル23Lに支持される版PPの端面と当接して版PPを予め設定した水平位置に位置決めする。その後、各上ガイド駆動モータM81が逆方向に作動し、各上ガイド812が版PPから離間する。こうして、版PPのプリアライメント処理が完了すると、ステージ昇降モータM31が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート34を下方向(−Z)に下降させて版PPの上面と当接させる。それに続いて、バルブV31,V32が開き、これによって上ステージ用の吸着機構により版PPが吸着プレート34に吸着される。
Next, the upper guide drive motor M81 is actuated to move the
こうして版PPの吸着が完了すると、ステージ昇降モータM31が逆方向に回転して、吸着プレート34が版PPを吸着保持したまま鉛直上方に上昇して版吸着位置XP23の鉛直上方位置に版PPを移動させる。そして、版用シャトル昇降モータM22Lが回転軸を回転させ、昇降プレート231を鉛直上方に移動させ、版用シャトル23Lをプリアライメント位置から搬送位置、つまり版吸着位置XP23に移動して位置決めする。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させてシャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させ、空になった版用シャトル23Lを中間位置XP22に位置決めする。
When the adsorption of the plate PP is completed in this way, the stage elevating motor M31 rotates in the reverse direction, and the
次のステップS4では、ステージ駆動モータM41が作動してアライメントステージ42を初期位置に移動させる。これによって、毎回スタートが同じ位置となる。それに続いて、ピン昇降シリンダCL51が動作してリフトプレート541を上昇させ、リフトピン542を吸着プレート51の上面から鉛直上方に突出させる。こうして、ブランケットBLの投入準備が完了すると、図示を省略するブランケット搬送ロボットが、装置100にアクセスしてブランケットBLをリフトピン542の頂部に載置した後、装置100から退避する。次に、ピン昇降シリンダCL51が動作してリフトプレート541を下降させる。これによって、リフトピン542がブランケットBLを支持したまま下降してブランケットBLを吸着プレート51に載置する。すると、下ガイド駆動モータM82が作動し、下ガイド822が移動し、各下ガイド822が吸着プレート51に支持されるブランケットBLの端面と当接してブランケットBLを予め設定した水平位置に位置決めする。
In the next step S4, the stage drive motor M41 is operated to move the
こうしてブランケットBLのプリアライメント処理が完了すると、吸着バルブV52が開き、これによって下ステージ用の吸着機構に対して調圧された負圧が供給されてブランケットBLが吸着プレート51に吸着される。さらに、各下ガイド駆動モータM82が回転軸を逆方向に回転させ、各下ガイド822をブランケットBLから離間させる。これによって、パターニング処理の準備が完了する。
When the pre-alignment process of the blanket BL is completed in this way, the suction valve V52 is opened, whereby a negative pressure adjusted to the lower stage suction mechanism is supplied, and the blanket BL is sucked to the
次のステップS5では、センサ水平駆動シリンダCL52(図3)が動作してブランケット厚み計測センサSN51をブランケットBLの右端部の直上位置に位置決めする。そして、ブランケット厚み計測センサSN51がブランケットBLの厚みに関連する情報を制御部6に出力し、これによってブランケットBLの厚みが計測される。その後で、上記センサ水平駆動シリンダCL52が逆方向に動作してブランケット厚み計測センサSN51を吸着プレート51から退避させる。
In the next step S5, the sensor horizontal drive cylinder CL52 (FIG. 3) operates to position the blanket thickness measurement sensor SN51 at a position immediately above the right end of the blanket BL. And blanket thickness measurement sensor SN51 outputs the information relevant to the thickness of blanket BL to the control part 6, and, thereby, the thickness of blanket BL is measured. Thereafter, the sensor horizontal drive cylinder CL52 operates in the reverse direction to retract the blanket thickness measurement sensor SN51 from the
次に、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート34を下方向(−Z)に下降させて版PPをブランケットBLの近傍に移動させる。さらに、第2ステージ昇降モータM32が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート34を昇降させて鉛直方向Zにおける版PPとブランケットBLの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する。なお、このギャップ量は版PPおよびブランケットBLの厚み計測結果に基づいて制御部6により決定される。
Next, the first stage elevating motor M31 rotates the rotating shaft in a predetermined direction, lowers the
そして、押さえ部7の押さえ部材71を下降させてブランケットBLの周縁部を全周にわたって押さえ部材71で押さえ付ける。それに続いて、バルブV51、V52が動作して吸着プレート51とブランケットBLとの間にエアーを部分的に供給してブランケットBLを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部3に保持された版PPに押し付けられる。その結果、ブランケットBLの中央部が版PPに密着して版PPの下面に予め形成されたパターンがブランケットBLの上面に予め塗布された塗布層と当接して当該塗布層をパターニングしてパターン層を形成する。
Then, the pressing
次のステップS6では、第2ステージ昇降モータM32が回転軸を回転させて吸着プレート34が上昇して版PPをブランケットBLから剥離させる。また、剥離処理を行うために版PPを上昇させるのと並行して適時、バルブV51、V52の開閉状態を切替え、ブランケットBLに負圧を与えて吸着プレート51側に引き寄せる。その後、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、吸着プレート34を上昇させて版PPをイオナイザ91とほぼ同一高さの除電位置に位置決めする。また、押さえ部7の押さえ部材71を上昇させてブランケットBLの押さえ付けを解除する。それに続いて、イオナイザ91が作動して上記版剥離処理時に発生する静電気を除電する。この除去処理が完了すると、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、版PPを吸着保持したまま吸着プレート34が初期位置(版吸着位置XP23よりも高い位置)まで上昇する。
In the next step S6, the second stage elevating motor M32 rotates the rotating shaft, and the
次のステップS7では、回転アクチュエータRA2、RA2が動作し、版用ハンド232、232を180゜回転させて原点位置から反転位置に位置決めする。これによって、ハンド姿勢が未使用姿勢から使用済姿勢に切り替わり、使用済みの版PPの受取準備が完了する。そして、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させる。これによって、版用シャトル23Lが版吸着位置XP23に移動して位置決めされる。
In the next step S7, the rotary actuators RA2 and RA2 operate to rotate the plate hands 232 and 232 by 180 ° to position them from the origin position to the reverse position. As a result, the hand posture is switched from the unused posture to the used posture, and the preparation for receiving the used plate PP is completed. Then, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the
一方、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、版PPを吸着保持したまま吸着プレート34が版用シャトル23Lのハンド232、232に向けて下降してハンド232、232上に版PPを位置させた後、バルブV31,V32が閉じ、これによって吸着プレート34の吸着機構による版PPの吸着が解除されて搬送位置での版PPの受け渡しが完了する。そして、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を逆回転させ、吸着プレート34を初期位置まで上昇させる。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させる。これによって、版用シャトル23Lが使用済み版PPを保持したまま中間位置XP22に移動して位置決めされる。
On the other hand, the first stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft, the
次のステップS8では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させる。これによって、処理前の基板SBを保持する基板用シャトル23Rが基板吸着位置XP23に移動して位置決めされる。そして、版PPのプリアライメント処理および吸着プレート34による版PPの吸着処理と同様にして、基板SBのプリアライメント処理および基板SBの吸着処理が実行される。その後、基板SBの吸着が検出されると、ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、基板SBを吸着保持したまま吸着プレート34を鉛直上方に上昇させて基板吸着位置XP23より高い位置に基板SBを移動させる。そして、基板用シャトル昇降モータM22Rが回転軸を回転させ、基板用シャトル23Rをプリアライメント位置から搬送位置に移動させて位置決めする。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させてシャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させ、空になった基板用シャトル23Rを中間位置XP24に位置決めする。
In the next step S8, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the
次のステップS9では、ブランケット厚みが計測され、さらに精密アライメントが実行された後で、転写処理が実行される。すなわち、パターニング処理での厚み計測と同様にして、ブランケットBLの厚みが計測される。なお、このようにパターニング直前のみならず、転写直前においてもブランケットBLの厚みを計測する主たる理由は、ブランケットBLの一部が膨潤することでブランケットBLの厚みが経時変化するためであり、転写直前でのブランケット厚みを計測することで高精度な転写処理を行うことが可能となる。 In the next step S9, the blanket thickness is measured, and after the fine alignment is executed, the transfer process is executed. That is, the thickness of the blanket BL is measured in the same manner as the thickness measurement in the patterning process. The main reason for measuring the thickness of the blanket BL not only immediately before patterning but also immediately before transfer is that the thickness of the blanket BL changes with time due to swelling of a part of the blanket BL. By measuring the blanket thickness at, a highly accurate transfer process can be performed.
次に、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート34を下方向(−Z)に下降させて基板SBをブランケットBLの近傍に移動させる。さらに、第2ステージ昇降モータM32が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート34を昇降させて鉛直方向Zにおける基板SBとブランケットBLの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する。このギャップ量については、基板SBおよびブランケットBLの厚み計測結果に基づいて制御部6により決定される。そして、パターニング(ステップS5)と同様に、押さえ部材71によるブランケットBLの周縁部の押さえ付けを行う。
Next, the first stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft in a predetermined direction, lowers the
こうして、基板SBとブランケットBLとはいずれもプリアライメントされ、しかも転写処理に適した間隔だけ離間して位置決めされるが、ブランケットBLに形成されたパターン層を基板SBに正確に転写するためには、両者を精密に位置合せする必要がある。そこで、本実施形態では、撮像部43が、ブランケットBLにパターニングされたアライメントマークならびに基板SBに形成されるアライメントマークを撮像し、それらの画像を制御部6の画像処理部65に出力する。そして、それらの画像に基づいて制御部6は基板SBに対してブランケットBLを位置合せするための制御量を求め、さらにアライメント部4のステージ駆動モータM41の動作指令を作成する。そして、ステージ駆動モータM41が上記制御指令に応じて作動して吸着プレート51を水平方向に移動させるとともに鉛直方向Zに延びる仮想回転軸回りに回転させてブランケットBLを基板SBに精密に位置合せする(アライメント処理)。
Thus, both the substrate SB and the blanket BL are pre-aligned and positioned at a distance suitable for the transfer process, but in order to accurately transfer the pattern layer formed on the blanket BL to the substrate SB. It is necessary to align the two precisely. Therefore, in the present embodiment, the
そして、バルブV51、V52が動作して吸着プレート51とブランケットBLとの間にエアーを部分的に供給してブランケットBLを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部3に保持された基板SBに押し付けられる。その結果、ブランケットBLが基板SBに密着する。これによって、ブランケットBL側のパターン層が基板SBの下面のパターンと精密に位置合せされながら、基板SBに転写される。
Then, the valves V51 and V52 are operated to partially supply air between the
次のステップS10では、版剥離(ステップS6)と同様に、ブランケットBLからの基板SBの剥離、除電位置への基板SBの位置決め、押さえ部材71によるブランケットBLの押付解除、除電を実行する。その後、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、基板SBを吸着保持したまま吸着プレート34が初期位置(搬送位置よりも高い位置)まで上昇する。
In the next step S10, similarly to the plate peeling (step S6), the peeling of the substrate SB from the blanket BL, the positioning of the substrate SB to the discharging position, the pressing release of the blanket BL by the pressing
次のステップS11では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させる。これによって、基板用シャトル23Rが基板吸着位置XP23に移動して位置決めされる。また、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、基板SBを吸着保持したまま吸着プレート34を基板用シャトル23Rのハンド232、232に向けて下降させる。その後、バルブV31,V32が閉じ、これによって吸着機構による基板SBの吸着が解除される。そして、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を逆回転させ、吸着プレート34を初期位置まで上昇させる。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させて当該基板SBを保持したまま基板用シャトル23Rを中間位置XP24に移動させて位置決めする。
In the next step S11, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the
次のステップS12では、バルブV51、V52が動作して吸着プレート51によるブランケットBLの吸着を解除する。そして、ピン昇降シリンダCL51が動作してリフトプレート541を上昇させ、使用済みのブランケットBLを吸着プレート51から鉛直上方に持ち上げる。そして、ブランケット搬送ロボットが、装置100にアクセスして使用済みのブランケットBLをリフトピン542の頂部から受け取り、装置100から退避する。これに続いて、ピン昇降シリンダCL51が動作してリフトプレート541を下降させ、リフトピン542を吸着プレート51よりも下方向(−Z)に下降させる。
In the next step S12, the valves V51 and V52 are operated to release the suction of the blanket BL by the
次のステップS13では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22が(+X)方向に移動する。これによって、版用シャトル23Lが版受渡し位置XP21に移動して位置決めされる。それに続いて、版洗浄装置の版搬送ロボットが使用済みの版PPを印刷装置100から取り出す。こうして版PPの搬出が完了すると、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させてシャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させ、版用シャトル23Lを中間位置XP22に位置決めする。
In the next step S13, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft, and the
次のステップS14では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させる。これによって、基板用シャトル23Rが基板受渡し位置XP25に移動して位置決めされる。それに続いて、基板洗浄装置の基板搬送ロボットが転写処理を受けた基板SBを印刷装置100から取り出す。こうして基板SBの搬出が完了すると、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させてシャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させ、基板用シャトル23Rを中間位置XP23に位置決めする。これにより、印刷装置100は初期状態に戻る。
In the next step S14, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft, and moves the
以上説明した本実施形態にかかる印刷装置100において、版PPおよび基板SBを吸着保持する吸着機構について図5および図6に基づいて説明する。図5は吸着手段の配置を示す斜視図であり、図6は版の吸着方法を説明する図である。なお、図6(a)は版PPを吸着保持している吸着プレート34を吸着面側から見た図であり、図6(b)は図6(a)におけるA−A断面を吸着プレート34の吸着面が下側となるように見た図である。
In the
本実施形態では、吸着機構を構成する吸着手段として、吸着面に吸着溝351が形成された吸着プレート34、および吸着プレート34に配設された複数の吸着パッド352が設けられている。図6(b)に示すように、吸着溝351はバルブV31を介して、また各吸着パッド352はバルブV32を介して印刷装置100を設置する工場に予め装備される負圧供給源と接続されている。そして、制御部6のバルブ制御部64からの開閉指令に応じてバルブV31が開成すると、吸着溝351に負圧が供給されて版PPを吸着保持する。また、制御部6のバルブ制御部64からの開閉指令に応じてバルブV32が開成すると、各吸着パッド352に負圧が供給されて版PPを吸着保持する。
In the present embodiment, a
次に、吸着溝351および吸着パッド352の配置について、図5を参照しつつ詳細に説明する。図5は、ブランケットBLが吸着プレート51の上面に吸着保持されており、版PPが版吸着位置XP23に位置している状態を模式的に示している。図5において、ブランケットBLのうち版PPによりパターン層が形成される領域をパターン形成領域A1として示しており、また、版PPのうちパターン形成領域A1と対向する領域を有効領域A2として示している。さらに、吸着プレート34の吸着面のうち版PPの有効領域A2と対向する領域を対向領域A3として示している。すなわち、パターン形成領域A1、有効領域A2および対向領域A3は平面視において互いに重なり合っている。
Next, the arrangement of the
吸着溝351および各吸着パッド352は対向領域A3の外側に配置されている。本実施形態においては、吸着溝351は対向領域A3を取り囲むように周状に形成されており、各吸着パッド352は吸着溝351よりもさらに外側の領域に配置されている。吸着パッド352は矩形の吸着プレート34の各辺に沿って5つずつ設けられており、角部に配置されたものが各辺で共有されて全部で16個設けられている。制御部6のバルブ制御部64からの開閉指令に応じてバルブV31,V32が開成すると、図6に示すように、対向領域A3の外側に配置された吸着溝351および吸着パッド352は、版PPを有効領域A2の外側の領域において吸着する。そして、この状態で版PPとブランケットBLとを加圧当接させてパターニングが行われる。
The
以上のように、パターニング時には版PPの有効領域A2の外側を吸着することで、版PPの有効領域A2は吸着溝351および吸着パッド352により直接吸着されない。したがって、版PPの有効領域A2において吸着に伴う局所的なへこみの発生や平面度の低下を防止することができ、パターニングを良好に行うことができる。
As described above, the effective area A2 of the plate PP is not directly adsorbed by the
また、吸着手段として、複数の吸着パッド352を用いることで、版PPは吸着パッド352により吸着されている局所領域近傍からブランケットBLに対して容易に剥離することが可能となる。なぜなら、複数の吸着パッド352で版PPを吸着保持することにより、吸着パッド352に吸着されている局所領域は吸着パッド352とともにブランケットBLから離間しやすく、この局所領域近傍から剥離が進行しやすくなるからである。また、吸着パッド352に加えて広範囲を吸着保持可能な吸着溝351を設けることで、版PPを広範囲にわたってより強固に吸着保持可能となり、パターニングを安定して行うことができる。なお、版PPをブランケットBLから剥離する際に、吸着溝351の一部で真空破壊が生じるとその影響は吸着溝351全体に及び、吸着力に大きな変動が生じ安定的な剥離ができなくなるおそれがある。このような問題を回避するため、剥離時には吸着溝351による吸着保持は行わないようにすることも可能である。
Further, by using a plurality of
また、本実施形態では吸着パッド352を用いているが、版PPをブランケットBLから離間させて剥離する際に弾性変形可能な部分が吸着パッド352に設けられていると好適である。このような吸着パッド352を用いることにより、剥離時に版PPがブランケットBL側に引っ張られた際に吸着パッド352の一部が弾性変形することにより、版PPの変形を抑制することが可能となる。その結果、剥離時に版PPが破損することを抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、吸着プレート34の吸着面に設けられる開口として吸着溝351を形成することで、開口面積を小さくすることが可能となる。その結果、版PPを吸着保持するために供給すべき負圧量を低減させることができるので、速やかな吸着保持が可能になる。
Further, by forming the
また、上記実施形態のように、複数の吸着パッド352を吸着溝351よりも外側に配置しておくことで以下のような利点がある。複数の吸着パッド352で版PPを吸着保持した場合、各吸着パッド352の間において版PPにたわみが発生するおそれがある。しかしながら、上記配置によれば複数の吸着パッド352と版PPの有効領域A2との間に吸着溝351が位置することになり、たわみの影響が版PPの有効領域A2に及ぶことを抑制でき、パターニングを一層良好に行うことができる。
Further, as in the above-described embodiment, arranging the plurality of
以上、パターニング時に版PPを吸着保持する場合について説明したが、パターン層の転写時における基板SBの吸着保持も同様に行われる。すなわち、転写時にブランケットBLのパターン形成領域A1と対向する基板SBの有効領域は版PPの有効領域A2と平面視において一致するので、上記のように配置された吸着溝351および吸着パッド352を用いることで、基板SBが有効領域の外側で吸着される。また、上記実施形態で説明した吸着機構を基板SBの吸着保持に用いることで、転写時にも上記した各作用効果を奏することはいうまでもない。
While the case where the plate PP is held by suction during patterning has been described above, the suction holding of the substrate SB during the transfer of the pattern layer is similarly performed. That is, the effective area of the substrate SB that faces the pattern formation area A1 of the blanket BL during transfer coincides with the effective area A2 of the plate PP in plan view, and therefore, the
以上の本実施形態において、印刷装置100のうちパターニングおよび転写の工程に関与する部分が本発明にかかるパターン形成装置として機能し、パターニングおよび転写がそれぞれ本発明における「パターン形成」に相当する。また、版PPおよび基板SBが本発明の「物体」に相当し、吸着溝351が本発明の「開口」に相当し、吸着パッド352が本発明の「局所吸着部」に相当し、バルブ制御部64およびバルブV31,V32が協働して本発明の「負圧供給手段」として機能する。
In the above-described embodiment, the portion of the
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、パターン形成装置はパターニングおよび転写の両方を実行するものとしたが、いずれか一方のみを実行するものであってもよい。 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-described embodiment, the pattern forming apparatus performs both patterning and transfer, but may perform only one of them.
また、吸着手段として吸着溝351および複数の吸着パッド352を設けているが、このように2種類の吸着手段を設けることは必須の要件ではなく、吸着手段が1種類のみでも構わないし、3種類以上の吸着手段を設けることも可能である。また、複数種類の吸着手段を設けた場合に、どの工程においてどの吸着手段を用いるかは各条件に応じて自由に決めることができる。さらに、開口として必ずしも周状の吸着溝351を形成する必要はなく、溝以外の形態のものを形成してもよいし、その配置や数も適宜変更可能である。また、局所吸着部として吸着パッド以外の形態を採用することも可能である。例えば、局所吸着部として、吸着プレート34に吸着孔を形成し、この吸着孔に負圧を供給する形態を採用してもよい。
Further, although the
また、上記実施形態では、版PPおよび基板SBが同じ吸着手段を用いて吸着保持されるものとしたが、版PPおよび基板SBの有効領域の外側が吸着されるのであれば、互いに異なる吸着手段を用いて吸着保持することも可能である。 In the above embodiment, the plate PP and the substrate SB are sucked and held using the same suction means. However, if the outside of the effective area of the plate PP and the substrate SB is sucked, different suction means are used. It is also possible to hold it by suction.
この発明は、板状の物体に対して担持体を当接させることで、物体による担持体へのパターン形成、あるいは担持体による物体へのパターン形成を行う装置全般に適用することができる。 The present invention can be applied to all apparatuses that perform pattern formation on a carrier by an object or pattern formation on an object by a carrier by bringing the carrier into contact with a plate-like object.
34…吸着プレート
64…バルブ制御部(負圧供給手段)
351…吸着溝(開口)
352…吸着パッド(局所吸着部)
BL…ブランケット(担持体)
PP…版(物体)
SB…基板(物体)
V31,V32…バルブ(負圧供給手段)
34 ...
351 ... Adsorption groove (opening)
352 ... Suction pad (local suction part)
BL ... Blanket (carrier)
PP ... plate (object)
SB ... Substrate (object)
V31, V32 ... Valve (negative pressure supply means)
Claims (4)
負圧を供給する負圧供給手段と、
前記負圧供給手段から供給される負圧によって前記物体を吸着保持する吸着手段と、
を備え、
前記吸着手段は、前記物体を吸着保持する吸着面のうち前記パターン形成領域と対向する領域の外側に、前記負圧供給手段から負圧が供給される開口が設けられた吸着プレートと、前記物体のうち前記パターン形成領域よりも外側の領域で前記物体をそれぞれ局所的に吸着する複数の局所吸着部と、を備え、前記物体のうち前記パターン形成時に前記パターン形成領域と対向する領域の外側を吸着し、
前記開口は、前記吸着面のうち前記パターン形成時に前記パターン形成領域と対向する領域を取り囲む吸着溝として形成され、
前記複数の局所吸着部は、前記吸着プレートのうち前記吸着溝よりも外側に配置されていることを特徴とするパターン形成装置。 A pattern forming apparatus that forms a pattern by bringing a pattern forming region on a carrier into contact with a plate-like object,
Negative pressure supply means for supplying negative pressure;
Suction means for sucking and holding the object by the negative pressure supplied from the negative pressure supply means;
With
The suction means includes a suction plate provided with an opening to which negative pressure is supplied from the negative pressure supply means outside a region facing the pattern formation region of the suction surface for sucking and holding the object; and the object A plurality of local adsorption portions that locally adsorb the object in a region outside the pattern formation region, and outside the region of the object that faces the pattern formation region during the pattern formation. Adsorbed,
The opening is formed as a suction groove that surrounds a region of the suction surface that faces the pattern formation region when the pattern is formed,
The pattern forming apparatus, wherein the plurality of local suction portions are arranged outside the suction groove in the suction plate .
負圧を供給する負圧供給手段と、 Negative pressure supply means for supplying negative pressure;
前記負圧供給手段から供給される負圧によって前記物体を吸着保持する吸着手段と、 Suction means for sucking and holding the object by the negative pressure supplied from the negative pressure supply means;
を備え、With
前記吸着手段は、前記物体を吸着保持可能な開口を有する吸着プレートと、前記吸着プレートが吸着保持可能な領域よりも狭い複数の局所領域を吸着保持可能な複数の局所吸着部とを備えており、前記物体のうち前記パターン形成時に前記パターン形成領域と対向する領域の外側を吸着し、 The suction means includes a suction plate having an opening capable of sucking and holding the object, and a plurality of local suction portions capable of sucking and holding a plurality of local regions narrower than a region where the suction plate can suck and hold. , Adsorbing the outside of the region facing the pattern formation region during the pattern formation of the object,
前記開口は、前記吸着プレートのうち前記パターン形成時に前記パターン形成領域と対向する領域の外側に形成され、 The opening is formed outside a region of the suction plate that faces the pattern formation region when the pattern is formed.
前記複数の局所吸着部は、前記パターン形成時に前記パターン形成領域と対向する領域の外側に配置され、 The plurality of local adsorption portions are arranged outside a region facing the pattern formation region during the pattern formation,
前記複数の局所吸着部のうち少なくとも一部は、前記物体と前記担持体とを当接させた後に前記物体と前記担持体とを離間させる方向に弾性変形可能な吸着パッドであることを特徴とするパターン形成装置。 At least a part of the plurality of local suction portions is a suction pad that is elastically deformable in a direction in which the object and the carrier are separated from each other after the object and the carrier are brought into contact with each other. Pattern forming apparatus.
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