JP5894466B2 - Pattern forming method and pattern forming apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、ブランケット等の担持体に担持される塗布層を版によってパターニングしてパターン層を形成するパターン形成方法およびパターン形成装置に関するものである。   The present invention relates to a pattern forming method and a pattern forming apparatus for forming a pattern layer by patterning a coating layer carried on a carrier such as a blanket with a plate.
上記したパターン形成技術を用いて電子部品を製造する発明が例えば特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載の発明では、塗布層が形成されたブランケットと版とを当接させることにより、ブランケット上の塗布層をパターニングしてブランケット上にパターン層を形成する(パターニング工程)。そして、パターン層が形成されたブランケットと基板とを当接させることにより、ブランケット上のパターン層を基板に転写する(転写工程)。   For example, Patent Document 1 discloses an invention for manufacturing an electronic component using the pattern forming technique described above. In the invention described in Patent Document 1, the blanket on which the coating layer is formed and the plate are brought into contact with each other, thereby patterning the coating layer on the blanket to form a pattern layer on the blanket (patterning step). Then, the pattern layer on the blanket is transferred to the substrate by bringing the blanket on which the pattern layer is formed into contact with the substrate (transfer process).
特開2010−158799号公報JP 2010-158799 A
ブランケットへの塗布層の形成はリニアコータやスピンコータ等の塗布装置により行われる。この塗布装置は上記したパターニング工程および転写工程を行う装置から独立して設けられている。このため、塗布層が形成されたブランケットを塗布装置から搬入する必要がある。また、版や基板についても、ブランケットと同様に、外部装置から搬入する必要がある。しかしながら、特許文献1には、その具体的な搬送態様については記載されていない。   The formation of the coating layer on the blanket is performed by a coating device such as a linear coater or a spin coater. This coating apparatus is provided independently from the apparatus that performs the above-described patterning step and transfer step. For this reason, it is necessary to carry in the blanket in which the coating layer was formed from the coating device. Moreover, it is necessary to carry in the plate and the substrate from an external device as well as the blanket. However, Patent Document 1 does not describe a specific conveyance mode.
ところで、塗布層をパターニングする際には、次の点を考慮するのが望ましい。というのも、塗布層の形成直後より表面からの溶媒の蒸発が進行し、塗布膜の粘度、濃度などが時事刻々と変化するからである。つまり、塗布層形成からの経過時間が長くなると、パターニング性能が大きく変化し、その結果、良好な処理を行うことが難しくなることがあった。このように塗布膜の粘度、濃度などは印刷性能を左右する重要なパラメータであり、パターニング処理の時間管理が重要であり、ブランケットおよび版の搬入を適正化してブランケットが搬入されてからの版によるパターニングを短時間で行うことが望まれる。   By the way, when patterning a coating layer, it is desirable to consider the following points. This is because the evaporation of the solvent from the surface proceeds immediately after the formation of the coating layer, and the viscosity and concentration of the coating film change with time. That is, when the elapsed time from the formation of the coating layer becomes long, the patterning performance changes greatly, and as a result, it may be difficult to perform a favorable process. As described above, the viscosity and concentration of the coating film are important parameters that affect printing performance, and time management of the patterning process is important, and it depends on the plate after the blanket is loaded by optimizing the loading of the blanket and plate. It is desired to perform patterning in a short time.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ブランケット等の担持体に担持される塗布層を版によってパターニングしてパターン層を形成するパターン形成技術において、塗布層が形成された担持体を版によりパターニングするまでの時間を短縮して優れた性能でパターン層を形成することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a pattern forming technique for forming a pattern layer by patterning a coating layer carried on a carrier such as a blanket with a plate, the carrier on which the coating layer is formed is a plate. The purpose is to form a patterned layer with excellent performance by shortening the time until patterning.
この発明にかかるパターン形成方法は、上記目的を達成するため、版をパターニング手段に搬入する版搬入工程と、版が搬入されたパターニング手段に対し、塗布層を担持する担持体を搬入する担持体搬入工程と、パターニング手段に搬入された担持体の塗布層を、パターニング手段に搬入された版によりパターニングして担持体上にパターン層を形成するパターニング工程と、パターン層の形成に使用した版をパターニング手段から搬出する版搬出工程とを備え、担持体上の塗布層のパターニング毎に、版搬入工程および版搬出工程を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a pattern forming method according to the present invention includes a plate carrying-in process for carrying a plate into a patterning unit, and a carrier carrying a carrier carrying a coating layer to the patterning unit carrying the plate. A carrying-in process, a patterning process in which the coating layer of the carrier carried into the patterning means is patterned by a plate carried into the patterning means to form a pattern layer on the carrier, and a plate used for forming the pattern layer A plate unloading step for unloading from the patterning means, and performing the plate unloading step and the plate unloading step for each patterning of the coating layer on the carrier .
また、この発明にかかるパターン形成装置は、上記目的を達成するため、担持体に担持される塗布層を版によりパターニングして担持体上にパターン層を形成するパターニング手段と、版をパターニング手段に搬入し、パターニング手段から版を搬出する版搬送手段と、版が搬入されたパターニング手段に対し、塗布層を担持する担持体を搬入する担持体搬入手段とを備え、版搬送手段は、担持体上の塗布層のパターニング毎に、担持体搬入手段により担持体が搬入される前に版をパターニング手段に搬入するとともにパターン層の形成に使用した版をパターニング手段から搬出することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the pattern forming apparatus according to the present invention patterns a coating layer carried on a carrier by patterning with a plate to form a pattern layer on the carrier, and the plate as a patterning unit. A plate carrying means for carrying in and carrying out the plate from the patterning means; and a carrier carrying means for carrying a carrier carrying the coating layer to the patterning means carrying the plate, the plate carrying means comprising: Each time the upper coating layer is patterned, the plate is loaded into the patterning unit before the carrier is loaded by the carrier loading unit, and the plate used for forming the pattern layer is unloaded from the patterning unit .
このように構成された発明(パターン形成方法およびパターン形成装置)では、版がパターニング手段に搬入された後で、そのパターニング手段に対し、塗布層を担持する担持体が搬入される。そして、当該版により塗布層がパターニングされてパターン層が形成される。このようにパターニング手段への担持体の搬入直後にパターニング処理が実行され、塗布層形成からパターニングまでの時間経過が抑制され、パターニング処理が良好に実行される。   In the invention (pattern forming method and pattern forming apparatus) configured as described above, after the plate is carried into the patterning means, the carrier carrying the coating layer is carried into the patterning means. Then, the coating layer is patterned by the plate to form a pattern layer. In this way, the patterning process is executed immediately after the carrier is carried into the patterning means, the time passage from the formation of the coating layer to the patterning is suppressed, and the patterning process is executed well.
ここで、パターニング手段が、版保持部により版を吸着保持する一方、版保持部の鉛直方向の下方で担持体保持部により担持体を保持し、両者を相互に押し付けてパターニングするように構成してもよい。このように版を上方位置で吸着保持する場合、停電や装置エラーなどの要因によって負圧供給が停止される可能性がある。しかしながら、ノーマルクローズ型のバルブを介して版保持部に負圧を与えるように構成することで、版保持部が版を吸着保持している最中に装置エラーなどが発生したとしてもバルブは閉成状態に戻され、版の吸着保持は継続される。こうして、版保持部からの版の落下が効果的に防止される。   Here, the patterning means is configured to hold the plate by the plate holding unit while holding the plate by the carrier holding unit below the plate holding unit in the vertical direction, and press the two together to perform patterning. May be. When the plate is sucked and held at the upper position in this way, there is a possibility that the negative pressure supply is stopped due to factors such as a power failure or an apparatus error. However, by configuring the plate holder to apply a negative pressure via a normally closed valve, the valve will close even if an apparatus error occurs while the plate holder is holding the plate. The plate is returned to the finished state, and the adsorption holding of the plate is continued. In this way, the fall of the plate from the plate holding part is effectively prevented.
以上のように、本発明によれば、版および担持体の順序でパターニング手段に搬入した後で、担持体に担持される塗布層を版によりパターニングするため、パターニング手段への担持体の搬入からパターニングまでの時間を短縮することができ、優れた性能でパターン層を形成することができる。   As described above, according to the present invention, since the coating layer carried on the carrier is patterned with the plate after being carried into the patterning means in the order of the plate and the carrier, the carrier is carried into the patterning means. The time until patterning can be shortened, and the pattern layer can be formed with excellent performance.
本発明にかかるパターン形成装置を装備する印刷装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the printing apparatus equipped with the pattern formation apparatus concerning this invention. 図1に示す印刷装置の断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section of the printing apparatus shown in FIG. 図1の装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the apparatus of FIG. 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。2 is a flowchart illustrating an overall operation of the printing apparatus in FIG. 1. ブランケット、版および基板の搬送、パターニングおよび転写の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of conveyance, patterning, and transfer of a blanket, a plate | board, and a board | substrate. 上ステージ部への負圧供給態様を示す図である。It is a figure which shows the negative pressure supply aspect to an upper stage part.
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 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 printing apparatus 100 is peeled after the upper surface of the blanket carried into the apparatus from the front side of the apparatus is brought into close contact with the lower surface of the plate PP carried into the apparatus from the left side of the apparatus. The pattern layer is formed by patterning the coating layer on the blanket with the pattern formed on the lower surface of the plate PP (patterning process). Further, the printing apparatus 100 is formed on the blanket by peeling off the upper surface of the patterned blanket after the upper surface of the substrate SB carried into the apparatus is brought into close contact with the lower surface of the substrate SB from the right side of the apparatus. The transferred pattern layer is transferred to the lower surface of the substrate SB (transfer process). In FIG. 1 and each drawing to be described later, in order to clarify the arrangement relationship of each part of the apparatus, the transport direction of the plate PP and the substrate SB is “X direction”, and the right hand side in FIG. The horizontal direction is referred to as “+ X direction”, and the reverse direction is referred to as “−X direction”. Further, among the horizontal directions orthogonal to the X direction, the front side of the apparatus is referred to as “+ Y direction” and the back side of the apparatus is referred to as “−Y direction”. Further, the upward direction and the downward direction in the vertical direction are referred to as “+ Z direction” and “−Z direction”, respectively.
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 printing apparatus 100, each part of the apparatus (conveyance unit 2, upper stage unit 3, alignment unit 4, lower stage unit 5, pressing unit 7, pre-alignment unit 8, static elimination unit 9) is provided on the stone surface plate 1. The control unit 6 controls each part of the apparatus.
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 transport unit 2 is a device that transports the plate PP and the substrate SB in the X direction, and is configured as follows. In this transport unit 2, two brackets (not shown) are erected from the right rear corner and the left corner of the upper surface of the stone surface plate 1, and a ball screw mechanism so as to connect the upper ends of both brackets to each other. 21 extends in the left-right direction, that is, in the X direction. In this ball screw mechanism 21, a ball screw (not shown) extends in the X direction, and a rotary shaft (not shown) of a shuttle horizontal drive motor M21 is connected to one end thereof. A ball screw bracket (not shown) is screwed to the center of the ball screw, and a shuttle holding plate 22 extending in the X direction is attached to the (+ Y) side surface of the ball screw bracket. It has been.
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 plate shuttle 23L is provided at the (+ X) side end of the shuttle holding plate 22 so as to be movable up and down in the vertical direction Z, while a substrate shuttle 23R is provided at the (−X) side end so as to be movable up and down in the vertical direction Z. It has been. Since these shuttles 23L and 23R have the same configuration except for the hand rotation mechanism, here, the configuration of the plate shuttle 23L will be described, and the substrate shuttle 23R will be given the same or corresponding reference numerals. Therefore, description of the configuration is omitted.
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 shuttle 23L has an elevating plate 231 extending in the X direction approximately the same as or slightly longer than the width of the plate PP (X direction size), and the (+ X) side end and the (−X) side end of the elevating plate 231 respectively. It has two plate-use hands 232 and 232 extending to the front side, that is, the (+ Y) side. The elevating plate 231 is attached to the (+ X) side end of the shuttle holding plate 22 via a ball screw mechanism (not shown) so as to be elevable. In other words, the ball screw mechanism extends in the vertical direction Z with respect to the (+ X) side end of the shuttle holding plate 22. At the lower end of this ball screw mechanism, a rotary shaft (not shown) is connected to a plate shuttle lifting motor M22L (FIG. 3). A ball screw bracket (not shown) is screwed to the ball screw mechanism, and an elevating plate 231 is attached to the (+ Y) side surface of the ball screw bracket. For this reason, the plate lifting / lowering motor M22L is operated in accordance with an operation command from the motor control unit 63 of the control unit 6 so that the elevating plate 231 is driven up and down in the vertical direction Z.
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 hand 232, 232 is longer than the length size (Y-direction size) of the plate PP, and the plate PP can be held on the front end side (+ Y side) of each hand 232, 232. Yes.
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 plate 231 to the (+ Y) side via a sensor bracket. It is attached. For this reason, when the plate PP is placed on both hands 232, the sensor detects the rear end of the plate PP, that is, the (−Y) side end, and outputs a detection signal to the control unit 6.
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 plate 231 via bearings, and are rotatable about a rotation axis extending in the front-rear direction (Y direction). Further, rotary actuators RA2 and RA2 (FIG. 3) are attached to both ends of the elevating plate 231 in the X direction. These rotary actuators RA2 and RA2 operate using pressurized air as a drive source, and can be rotated in 180 ° units by opening and closing a valve inserted in a pressurized air supply path. For this reason, by controlling the opening and closing of the valve by the valve control unit 64 of the control unit 6, a hand posture suitable for handling the plate PP before patterning with one main surface of the plate hands 232 and 232 facing upward. (Hereinafter referred to as “unused posture”) and a hand posture suitable for handling the patterned PP with the other main surface facing upward (hereinafter referred to as “used posture”). It is possible. The point of having the hand posture switching mechanism is the only difference between the plate shuttle 23L and the substrate shuttle 23R.
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 plate shuttle 23L and the substrate shuttle 23R with respect to the shuttle holding plate 22 will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the plate shuttle 23L and the substrate shuttle 23R have a width size of the plate PP or the substrate SB (in the embodiment, the width size of the plate PP and the substrate SB is the same). It is attached to the shuttle holding plate 22 spaced apart in the X direction by a longer interval. When the rotary shaft of the shuttle horizontal drive motor M21 is rotated in a predetermined direction, both the shuttles 23L and 23R move in the X direction while maintaining the above-mentioned separation distance. For example, in FIG. 2, the symbol XP23 indicates the position immediately below the upper stage unit 3, and the shuttles 23L and 23R are equidistant from the position XP23 in the (+ X) direction and the (−X) direction, respectively (this distance is referred to as “step movement”). It is located at positions XP22 and XP24 separated by "unit". In the present embodiment, the state shown in FIG. 2 is referred to as an “intermediate position state”.
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 shuttle holding plate 22 is moved in the (+ X) direction by the step movement unit, the substrate shuttle 23R is moved in the (+ X) direction. It moves and moves to a position XP23 directly below the upper stage portion 3 for positioning. At this time, the plate shuttle 23L also moves integrally in the (+ X) direction and is positioned at a position XP21 close to a plate cleaning device (not shown) arranged on the (+ X) direction side of the printing apparatus 100.
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 shuttle holding plate 22 is moved in the (−X) direction by the step movement unit, the plate shuttle 23L is moved from the intermediate position state. It moves in the (−X) direction and moves to a position XP23 directly below the upper stage portion 3 to be positioned. At this time, the substrate shuttle 23R also moves integrally in the (−X) direction, and is positioned at a position XP25 close to the substrate cleaning device (not shown) arranged on the (−X) direction side of the printing apparatus 100. . Thus, in this specification, the five positions XP21 to XP25 are defined as the shuttle positions in the X direction. That is, the plate delivery position XP21 is the closest position to the plate cleaning device among the three positions XP21 to XP23 where the plate shuttle 23L is positioned, and the plate PP is carried into and out of the plate cleaning device X It means the direction position. The substrate delivery position XP25 is the closest position to the substrate cleaning apparatus among the three positions XP23 to XP25 where the substrate shuttle 23R is positioned, and the position in the X direction where the substrate SB is carried into and out of the substrate cleaning apparatus. Means. The position XP23 means an X-direction position where the suction plate 34 of the upper stage unit 3 moves in the vertical direction Z and sucks and holds the plate PP and the substrate SB, and the plate shuttle 23L is located at the X-direction position XP23. In this case, the position XP23 is referred to as a “plate suction position XP23”. On the other hand, when the substrate shuttle 23R is located at the X-direction position XP23, the position XP23 is referred to as a “substrate suction position XP23”. Called. In addition, the position in the vertical direction Z where the plate PP and the substrate SB are transported by the shuttles 23L and 23R, that is, the height position is referred to as a “transport position”.
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 upper stage unit 3 is arranged. In the upper stage portion 3, a ball screw mechanism 31 extending in the vertical direction Z is fixed, and a rotating shaft (not shown) of the first stage lifting motor M 31 is attached to the upper end portion of the ball screw mechanism 31. In addition to being connected, a ball screw bracket (not shown) is screwed into the ball screw mechanism 31. A support frame 32 is fixed to the ball screw bracket, and can be moved up and down in the vertical direction Z integrally with the ball screw bracket. Further, another ball screw mechanism (not shown) is supported on the frame surface of the support frame 32. This ball screw mechanism is provided with a ball screw having a narrower pitch than the ball screw of the ball screw mechanism 31, and a rotary shaft (not shown) of the second stage lifting motor M32 (FIG. 3) is provided at the upper end thereof. While being connected, a ball screw bracket is screwed into the central portion.
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 stage holder 33 is attached to the ball screw bracket. A metal suction plate 34 such as an aluminum alloy is attached to the lower surface of the stage holder 33. Therefore, the suction plate 34 is moved up and down in the vertical direction Z by operating the stage lifting motors M31 and M32 in accordance with an operation command from the motor control unit 63 of the control unit 6. Further, in the present embodiment, by combining ball screw mechanisms having different pitches and operating the first stage elevating motor M31, the suction plate 34 can be moved up and down at a relatively wide pitch, that is, the suction plate 34 can be moved at high speed. In addition, the suction plate 34 can be moved up and down at a relatively narrow pitch by operating the second stage lifting motor M32, that is, the suction plate 34 can be precisely positioned.
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(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 suction plate 34, that is, a suction surface for sucking and holding the plate PP and the substrate SB, and is connected to a negative pressure supply source via a negative pressure supply path. The suction valve V31 (FIG. 3) connected to the suction mechanism is controlled to open / close in accordance with an opening / closing command from the valve control unit 64 of the control unit 6, so that the plate PP and the substrate SB can be sucked by the suction mechanism. In the present embodiment, the above-described suction mechanism and the suction mechanism that sucks and holds the blanket as described later use factory power as a negative pressure supply source, but the apparatus 100 is a negative pressure supply unit such as a vacuum pump. The negative pressure supply unit may be configured to supply negative pressure to the suction mechanism.
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 upper stage unit 3 configured as described above, after the plate is transported from the left hand side of FIG. 1 to the plate suction position XP23 directly below the upper stage unit 3 through the transport space by the plate shuttle 23L of the transport unit 2. Then, the suction plate 34 of the upper stage unit 3 descends to hold the plate PP by suction. Conversely, when the suction plate 34 that has attracted the plate PP is released while the plate shuttle 23L is positioned immediately below the upper stage unit 3, the plate PP is transferred to the transport unit 2. In this way, the plate is delivered between the transport unit 2 and the upper stage unit 3.
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 upper stage unit 3 in the same manner as the plate PP. That is, after the substrate SB is transported from the right hand side of FIG. 1 to the position immediately below the upper stage unit 3 by the substrate shuttle 23R of the transport unit 2, the suction plate 34 of the upper stage unit 3 is lowered. The substrate SB is sucked and held. Conversely, when the suction plate 34 of the upper stage unit 3 that has sucked the substrate SB is released while the substrate shuttle 23 </ b> R is positioned immediately below the upper stage unit 3, the substrate SB is transferred to the transport unit 2. . In this way, the substrate SB is delivered between the transport unit 2 and the upper stage unit 3.
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 upper stage portion 3 in the vertical direction (hereinafter referred to as “vertically below” or “(−Z) direction”), the alignment portion 4 is disposed on the upper surface of the stone surface plate 1. In the alignment unit 4, the support plate 41 is disposed in a horizontal posture so as to straddle the concave portion of the stone surface plate 1 and is fixed to the upper surface of the stone surface plate 1 as shown in FIG. 1. An alignment stage 42 is fixed on the upper surface of the support plate 41. The lower stage unit 5 is placed on the alignment stage 42 of the alignment unit 4, and the upper surface of the lower stage unit 5 faces the suction plate 34 of the upper stage unit 3. The upper surface of the lower stage unit 5 can suck and hold the blanket BL, and the control unit 6 controls the alignment stage 42 so that the blanket BL on the lower stage unit 5 can be positioned with high accuracy.
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 alignment stage 42 includes a stage base 421 that is fixed on the support plate 41, and a stage top 422 that is disposed vertically above the stage base 421 and supports the lower stage unit 5. Both the stage base 421 and the stage top 422 have a frame shape having an opening in the center. Between the stage base 421 and the stage top 422, a support mechanism such as a cross roller bearing having three degrees of freedom in the rotational direction, the X direction, and the Y direction with the rotational axis extending in the vertical direction Z as the rotational center. 423 is arranged in the vicinity of each corner of the stage top 422. Each support mechanism 423 is provided with a ball screw mechanism (not shown), and a stage drive motor M41 (FIG. 3) is attached to each ball screw mechanism. Then, by operating each stage drive motor M41 in accordance with an operation command from the motor control unit 63 of the control unit 6, the stage top 422 is placed in a horizontal plane while providing a relatively large space at the center of the alignment stage 42. The suction plate 51 of the lower stage unit 5 can be positioned by being moved and rotated about the vertical axis. In this embodiment, one of the reasons for using the alignment stage 42 having a hollow space is formed on the blanket BL held on the upper surface of the lower stage portion 5 and the substrate SB held on the lower surface of the upper stage portion 3. This is because the alignment mark is imaged by the imaging unit 43.
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 lower stage unit 5 includes a suction plate 51, a column member 52, a stage base 53, and a lift pin unit 54. The stage base 53 is provided with three elongated holes extending in the left-right direction X and arranged in the front-rear direction Y. The stage base 53 is fixed on the alignment stage 42 so that these long hole openings and the central opening of the alignment stage 42 overlap in a plan view from above. In addition, a part of the imaging unit 43 is loosely inserted into the long hole opening. A column member 52 is erected at (+ Z) from the upper surface corner of the stage base 53, and each apex supports the suction plate 51.
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 suction plate 51 is made of a metal plate such as an aluminum alloy. A suction mechanism (not shown) is provided on the upper surface of the suction plate 51, one end of a positive pressure supply pipe (not shown) is connected to the suction mechanism, and the other end is connected to a pressurizing manifold. ing. Further, a pressurizing valve V51 (FIG. 3) is inserted in an intermediate portion of each positive pressure supply pipe. The pressure manifold is constantly supplied with a constant pressure of air obtained by adjusting the pressure of air supplied from the factory power with a regulator. For this reason, when a desired pressurization valve V51 is selectively opened in accordance with an operation command from the valve control unit 64 of the control unit 6, the pressure is adjusted with respect to the adsorption mechanism connected to the selected pressurization valve V51. Pressurized air is supplied.
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 valve control unit 64 of the control unit 6, the negative pressure adjusted with respect to the suction mechanism connected to the selected suction valve V52. Is supplied.
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 suction plate 51 by opening / closing control of the valves V51 and V52, or air is partially supplied between the suction plate 51 and the blanket BL. Then, the blanket BL is partially inflated and can be pressed against the plate PP and the substrate SB held on the upper stage portion 3.
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 lift pin portion 54, a lift plate 541 is provided between the suction plate 51 and the stage base 53 so as to be movable up and down. The lift plate 541 is formed with notches at a plurality of locations to prevent interference with the imaging unit 43. In addition, a plurality of lift pins 542 are erected vertically upward from the upper surface of the lift plate 541. On the other hand, a pin elevating cylinder CL51 (FIG. 3) is connected to the lower surface of the lift plate 541. And the valve | bulb control part 64 of the control part 6 switches the opening / closing of the valve connected to the pin raising / lowering cylinder CL51, thereby operating the pin raising / lowering cylinder CL51 to raise / lower the lift plate 541. As a result, all the lift pins 542 are moved back and forth with respect to the upper surface of the suction plate 51, that is, the suction surface. For example, the lift pins 542 project from the upper surface of the suction plate 51 in the (+ Z) direction, so that the blanket BL can be placed on the top of the lift pins 542 by a blanket transport robot (not shown). Then, following the placement of the blanket BL, the lift pin 542 moves backward in the (−Z) direction from the upper surface of the suction plate 51, so that the blanket BL is transferred to the upper surface of the suction plate 51. Thereafter, the thickness of the blanket BL is measured by a blanket thickness measurement sensor SN51 (FIG. 3) disposed in the vicinity of the suction plate 51 at an appropriate timing as will be described later.
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 upper stage unit 3 and the lower stage unit 5 are disposed to face each other in the vertical direction Z. Between them, a pressing unit 7 that presses the blanket BL placed on the lower stage unit 5 from above and a pre-alignment unit 8 that pre-aligns the plate PP, the substrate SB, and the blanket BL are arranged. ing.
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 pressing part 7 can be switched between two states by raising and lowering a pressing member 71 provided vertically above the suction plate 51 in the vertical direction Z by a switching mechanism (not shown). That is, when the switching mechanism lowers the pressing member 71, the blanket BL on the suction plate 51 is pressed by the pressing portion 7 (a blanket pressing state). On the other hand, when the switching mechanism raises the pressing member 71, the pressing portion 7 is separated from the blanket BL and is released from the blanket BL (a blanket pressing release state).
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 pre-alignment unit 8, the pre-alignment upper part 81 and the pre-alignment lower part 82 are stacked in two stages in the vertical direction Z. Among these, the pre-alignment upper portion 81 is arranged vertically above the pre-alignment lower portion 82, and is brought into contact with the blanket BL by the plate PP and the substrate shuttle 23R held by the plate shuttle 23L at the position XP23. The substrate SB to be held is aligned. On the other hand, the pre-alignment lower part 82 aligns the blanket BL placed on the suction plate 51 of the lower stage unit 5 prior to close contact with the plate PP and the substrate SB. Note that the pre-alignment upper portion 81 and the pre-alignment lower portion 82 basically have the same configuration. Therefore, in the following, the configuration of the pre-alignment upper portion 81 will be described, and the pre-alignment lower portion 82 will be assigned the same or corresponding reference numerals, and the description of the configuration will be omitted.
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 upper portion 81, four upper guides 812 are movably provided with respect to the frame-like frame structure 811. That is, the frame structure 811 includes two horizontal frames spaced apart in the left-right direction X and extending in the front-rear direction Y, and two horizontal frames spaced apart in the front-rear direction Y and extended in the left-right direction X. Are combined. Then, as shown in FIG. 2, the upper guide 812 at the center of the left horizontal plate of the two horizontal plates extending in the front-rear direction Y is moved in the left-right direction X by a ball screw mechanism (not shown). It is provided to be freely movable. The upper guide 812 moves in the left-right direction X when the drive motor M81 (FIG. 3) coupled to the ball screw mechanism operates in accordance with an operation command from the motor control unit 63 of the control unit 6. Similarly to the above, the upper guide 812 is configured to move in the left-right direction X by the drive motor M81 with respect to the right horizontal plate. Further, for each of the two horizontal plates extending in the front-rear direction Y, the upper guide 812 is configured to move in the left-right direction X by the drive motor M81 as described above. In this way, the four upper guides 812 surround the plate PP and the substrate SB at a position vertically below the position XP23, and each upper guide 812 can be moved toward and away from the plate PP independently. Therefore, it is possible to align the plate PP and the substrate SB by horizontally moving or rotating them on the shuttle hand by controlling the movement amount of each upper guide 812.
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 static elimination unit 9 is provided to neutralize static electricity. The charge removal unit 9 includes an ionizer 91 that irradiates ions toward a space sandwiched between the upper stage unit 3 and the lower stage unit 5 from the (+ X) side.
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 memory 62, a motor control unit 63, a valve control unit 64, an image processing unit 65, and a display / operation unit 66. The CPU 61 is stored in the memory 62 in advance. Each part of the apparatus is controlled according to the program, and the patterning process and the transfer process are executed as shown in FIG.
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 printing apparatus 100, the plate shuttle 23L and the substrate shuttle 23R are positioned at intermediate positions XP22 and XP24, respectively. The plate PP loading process (step S1) and the substrate SB of the substrate cleaning robot (not shown) of the substrate cleaning apparatus are transferred in synchronism with the plate PP transfer operation of the plate cleaning robot (not shown) of the plate cleaning apparatus. In synchronization with the operation, the substrate SB loading step (step S2) is executed. Since the plate shuttle 23L and the substrate shuttle 23R integrally move in the left-right direction X, the plate PP is loaded (step S1), and then the substrate SB is loaded. (Step S2) may interchange the order of both.
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 shuttle holding plate 22 in the (−X) direction. As a result, the plate shuttle 23L moves to the plate suction position XP23 and is positioned. Then, the plate shuttle elevating motor M22L rotates the rotation shaft to move the elevating plate 231 downward (-Z). As a result, the plate PP is moved and positioned to a pre-alignment position lower than the transport position while being supported by the plate shuttle 23L.
次に、上ガイド駆動モータM81が作動して上ガイド812が移動し、各上ガイド812が版用シャトル23Lに支持される版PPの端面と当接して版PPを予め設定した水平位置に位置決めする。その後、各上ガイド駆動モータM81が逆方向に作動し、各上ガイド812が版PPから離間する。こうして、版PPのプリアライメント処理が完了すると、ステージ昇降モータM31が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート34を下方向(−Z)に下降させて版PPの上面と当接させる。それに続いて、バルブV31が開き、これによって上ステージ用の吸着機構により版PPが吸着プレート34に吸着される。   Next, the upper guide drive motor M81 is actuated to move the upper guide 812, and each upper guide 812 contacts the end face of the plate PP supported by the plate shuttle 23L to position the plate PP at a preset horizontal position. To do. Thereafter, each upper guide drive motor M81 operates in the reverse direction, and each upper guide 812 is separated from the plate PP. Thus, when the pre-alignment processing of the plate PP is completed, the stage elevating motor M31 rotates the rotating shaft in a predetermined direction, and the suction plate 34 is lowered downward (−Z) to contact the upper surface of the plate PP. Subsequently, the valve V31 is opened, whereby the plate PP is sucked onto the suction plate 34 by the upper stage suction mechanism.
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 adsorption plate 34 moves up vertically while adsorbing and holding the plate PP, so that the plate PP is placed at a position above the plate adsorption position XP23. Move. Then, the plate shuttle elevating motor M22L rotates the rotation shaft to move the elevating plate 231 vertically upward, and the plate shuttle 23L is moved from the pre-alignment position to the transport position, that is, the plate suction position XP23 and positioned. Thereafter, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the shuttle holding plate 22 in the (+ X) direction, and the empty plate shuttle 23L is positioned at the intermediate position XP22.
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 alignment stage 42 to the initial position. As a result, the start becomes the same position every time. Subsequently, the pin elevating cylinder CL51 operates to raise the lift plate 541 and cause the lift pin 542 to protrude vertically upward from the upper surface of the suction plate 51. Thus, when the blanket BL preparation is completed, a blanket transport robot (not shown) accesses the apparatus 100 and places the blanket BL on the top of the lift pin 542 and then withdraws from the apparatus 100. Next, the pin lifting cylinder CL51 operates to lower the lift plate 541. As a result, the lift pins 542 descend while supporting the blanket BL and place the blanket BL on the suction plate 51. Then, the lower guide drive motor M82 operates, the lower guide 822 moves, and each lower guide 822 contacts the end face of the blanket BL supported by the suction plate 51 to position the blanket BL at a preset horizontal position.
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 suction plate 51. Further, each lower guide drive motor M82 rotates the rotating shaft in the reverse direction, and each lower guide 822 is separated from the blanket BL. Thereby, the preparation for the patterning process is completed.
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 suction plate 51.
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 suction plate 34 downward (−Z), and moves the plate PP to the vicinity of the blanket BL. Further, the second stage elevating motor M32 rotates the rotating shaft to raise and lower the suction plate 34 at a narrow pitch, thereby accurately adjusting the interval between the plate PP and the blanket BL in the vertical direction Z, that is, the gap amount. The gap amount is determined by the control unit 6 based on the thickness measurement results of the plate PP and the blanket BL.
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 member 71 of the pressing part 7 is lowered and the peripheral edge of the blanket BL is pressed by the pressing member 71 over the entire circumference. Subsequently, the valves V51 and V52 operate to partially supply air between the suction plate 51 and the blanket BL to partially expand the blanket BL. This floating portion is pressed against the plate PP held on the upper stage portion 3. As a result, the central portion of the blanket BL is in close contact with the plate PP, and a pattern formed in advance on the lower surface of the plate PP comes into contact with the coating layer previously applied on the upper surface of the blanket BL, and the coating layer is patterned to form a pattern layer. Form.
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 suction plate 34 is raised to peel the plate PP from the blanket BL. Further, in parallel with raising the plate PP to perform the peeling process, the valve V51, V52 is switched between open and closed, and negative pressure is applied to the blanket BL to draw it toward the suction plate 51. After that, the first stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft to raise the suction plate 34 and position the plate PP at a static elimination position substantially the same height as the ionizer 91. Further, the pressing member 71 of the pressing unit 7 is raised to release the blanket BL. Subsequently, the ionizer 91 operates to remove static electricity generated during the plate peeling process. When this removal process is completed, the first stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft, and the suction plate 34 moves up to the initial position (position higher than the plate suction position XP23) while sucking and holding the plate PP.
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 shuttle holding plate 22 in the (−X) direction. As a result, the plate shuttle 23L moves to the plate suction position XP23 and is positioned.
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 suction plate 34 descends toward the hands 232, 232 of the plate shuttle 23L while holding the plate PP, and the plate PP is placed on the hands 232, 232. After the positioning, the valves V31 and V32 are closed, whereby the suction of the plate PP by the suction mechanism of the suction plate 34 is released, and the delivery of the plate PP at the transport position is completed. Then, the first stage elevating motor M31 rotates the rotating shaft in the reverse direction to raise the suction plate 34 to the initial position. Thereafter, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the shuttle holding plate 22 in the (+ X) direction. As a result, the plate shuttle 23L moves to the intermediate position XP22 and is positioned while holding the used plate PP.
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 shuttle holding plate 22 in the (+ X) direction. Thus, the substrate shuttle 23R that holds the unprocessed substrate SB moves to the substrate suction position XP23 and is positioned. Then, the pre-alignment process of the substrate SB and the suction process of the substrate SB are performed in the same manner as the pre-alignment process of the plate PP and the suction process of the plate PP by the suction plate 34. Thereafter, when the adsorption of the substrate SB is detected, the stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft, and the adsorption plate 34 is moved vertically upward while the substrate SB is adsorbed and held, so that the substrate SB is positioned higher than the substrate adsorption position XP23. Move. Then, the substrate shuttle elevating motor M22R rotates the rotation shaft to move the substrate shuttle 23R from the pre-alignment position to the transport position for positioning. Thereafter, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the shuttle holding plate 22 in the (−X) direction, and positions the empty substrate shuttle 23R at the intermediate position XP24.
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 suction plate 34 downward (−Z), and moves the substrate SB to the vicinity of the blanket BL. Further, the second stage elevating motor M32 rotates the rotating shaft to raise and lower the suction plate 34 at a narrow pitch, thereby accurately adjusting the distance between the substrate SB and the blanket BL in the vertical direction Z, that is, the gap amount. The gap amount is determined by the control unit 6 based on the thickness measurement results of the substrate SB and the blanket BL. Then, similarly to the patterning (step S5), the pressing member 71 presses the peripheral edge of the blanket BL.
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 imaging unit 43 images the alignment marks patterned on the blanket BL and the alignment marks formed on the substrate SB, and outputs these images to the image processing unit 65 of the control unit 6. Based on these images, the control unit 6 obtains a control amount for aligning the blanket BL with respect to the substrate SB, and further creates an operation command for the stage drive motor M41 of the alignment unit 4. Then, the stage drive motor M41 operates according to the control command to move the suction plate 51 in the horizontal direction and rotate around the virtual rotation axis extending in the vertical direction Z to precisely align the blanket BL with the substrate SB. (Alignment process).
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 suction plate 51 and the blanket BL to partially inflate the blanket BL. This floating portion is pressed against the substrate SB held on the upper stage portion 3. As a result, the blanket BL adheres to the substrate SB. Thus, the pattern layer on the blanket BL side is transferred to the substrate SB while being precisely aligned with the pattern on the lower surface of the substrate SB.
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 member 71, and discharging are executed. Thereafter, the first stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft, and the suction plate 34 moves up to the initial position (position higher than the transport position) while holding the substrate SB by suction.
次のステップS11では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させる。これによって、基板用シャトル23Rが基板吸着位置XP23に移動して位置決めされる。また、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、基板SBを吸着保持したまま吸着プレート34を基板用シャトル23Rのハンド232、232に向けて下降させる。その後、バルブV31が閉じ、これによって吸着機構による基板SBの吸着が解除される。そして、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を逆回転させ、吸着プレート34を初期位置まで上昇させる。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させて当該基板SBを保持したまま基板用シャトル23Rを中間位置XP24に移動させて位置決めする。   In the next step S11, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the shuttle holding plate 22 in the (+ X) direction. As a result, the substrate shuttle 23R moves to the substrate suction position XP23 and is positioned. Further, the first stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft to lower the suction plate 34 toward the hands 232 and 232 of the substrate shuttle 23R while holding the substrate SB. Thereafter, the valve V31 is closed, whereby the adsorption of the substrate SB by the adsorption mechanism is released. Then, the first stage elevating motor M31 rotates the rotating shaft in the reverse direction to raise the suction plate 34 to the initial position. Thereafter, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotating shaft, moves the shuttle holding plate 22 in the (−X) direction, and moves the substrate shuttle 23R to the intermediate position XP24 while holding the substrate SB, thereby positioning.
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 suction plate 51. Then, the pin lifting cylinder CL51 operates to raise the lift plate 541 and lift the used blanket BL vertically upward from the suction plate 51. Then, the blanket transport robot accesses the apparatus 100 to receive the used blanket BL from the top of the lift pin 542 and retracts from the apparatus 100. Following this, the pin elevating cylinder CL51 operates to lower the lift plate 541 and lower the lift pin 542 downward (−Z) from the suction plate 51.
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 shuttle holding plate 22 moves in the (+ X) direction. As a result, the plate shuttle 23L moves to the plate delivery position XP21 and is positioned. Subsequently, the used plate PP is taken out from the printing apparatus 100 by the plate transport robot of the plate cleaning apparatus. When unloading of the plate PP is completed in this way, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the shuttle holding plate 22 in the (−X) direction, thereby positioning the plate shuttle 23L at the intermediate position XP22.
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 shuttle holding plate 22 in the (−X) direction. Thus, the substrate shuttle 23R is moved to the substrate delivery position XP25 and positioned. Subsequently, the substrate transport robot of the substrate cleaning apparatus takes out the substrate SB subjected to the transfer process from the printing apparatus 100. When the unloading of the substrate SB is completed in this manner, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the shuttle holding plate 22 in the (+ X) direction, thereby positioning the substrate shuttle 23R at the intermediate position XP23. Thereby, the printing apparatus 100 returns to the initial state.
以上のように、下ステージ部5が塗布層を有するブランケットBLを保持するとともに上ステージ部3が版PPを保持した状態でブランケットBLの塗布層が版PPによりパターニングされてパターン層が形成される。このように本実施形態では、上ステージ部3および下ステージ部5がそれぞれ本発明の「版保持部」および「担持体保持部」として機能するとともに、これらにより本発明の「パターニング手段」が構成されている。また、ブランケット搬送ロボットがブランケットBLを下ステージ部5に搬入しており、本発明の「担持体搬入手段」として機能している。さらに、版用シャトル23Lが版PPを上ステージ部3に搬入しており、本発明の「版搬入手段」として機能している。   As described above, the application layer of the blanket BL is patterned by the plate PP while the lower stage unit 5 holds the blanket BL having the application layer and the upper stage unit 3 holds the plate PP, thereby forming a pattern layer. . As described above, in this embodiment, the upper stage unit 3 and the lower stage unit 5 function as the “plate holding unit” and the “supporting body holding unit” of the present invention, respectively, and the “patterning unit” of the present invention is configured by these. Has been. Further, the blanket transport robot carries the blanket BL into the lower stage unit 5 and functions as the “carrier carrying means” of the present invention. Further, the plate shuttle 23L carries the plate PP into the upper stage unit 3 and functions as the “plate loading means” of the present invention.
また、本実施形態では、ブランケットBL、版PPおよび基板SBを図5に示すように搬送し、パターニング処理および転写処理を実行している。つまり、以下の順序、
・上ステージ部3への版PPの搬入処理(ステップS3)
・下ステージ部5へのブランケットBLの搬入処理(ステップS4)
・パターニング処理(ステップS5)および版剥離処理(ステップS6)
・上ステージ部3に対する版PPと基板SBとの入替処理(上ステージ部3からの版PPの退避処理(ステップS7)を行った後で、上ステージ部3への基板SBの搬入処理(ステップS8)、
・転写処理(ステップS9)および基板剥離処理(ステップS10)、
・上ステージ部3からの基板SBの退避処理(ステップS11)
を行う。このように、版PPが上ステージ部3に搬入された後で、下ステージ部5に対し、塗布層を担持するブランケットBLが搬入される。そして、当該版PPにより塗布層がパターニングされてパターン層が形成される。このようにブランケットBLを下ステージ部5に搬入する前に、版PPを上ステージ部3に搬入して吸着プレート34に吸着保持させている。そして、ブランケットBLの搬入直後よりパターニング処理を開始する。したがって、塗布層形成からパターニングまでの時間経過を抑制することができ、その結果、パターニング処理が良好に実行される。また、塗布層形成から転写を行うまでの時間経過についても抑制することができ、優れた性能で印刷することができる。
In the present embodiment, the blanket BL, the plate PP, and the substrate SB are transported as shown in FIG. 5, and the patterning process and the transfer process are executed. In other words, the following order:
-Loading process of plate PP to upper stage part 3 (step S3)
・ Blanket BL carry-in process to the lower stage unit 5 (step S4)
Patterning process (step S5) and plate peeling process (step S6)
A process of replacing the plate PP and the substrate SB with respect to the upper stage unit 3 (a process of retracting the plate PP from the upper stage unit 3 (step S7) and then a process of carrying the substrate SB into the upper stage unit 3 (step S8),
-Transfer process (step S9) and substrate peeling process (step S10),
-Retraction processing of substrate SB from upper stage unit 3 (step S11)
I do. Thus, after the plate PP is carried into the upper stage unit 3, the blanket BL carrying the coating layer is carried into the lower stage unit 5. Then, the coating layer is patterned by the plate PP to form a pattern layer. As described above, before the blanket BL is carried into the lower stage portion 5, the plate PP is carried into the upper stage portion 3 and is sucked and held on the suction plate 34. Then, the patterning process is started immediately after the blanket BL is carried in. Accordingly, it is possible to suppress the passage of time from the formation of the coating layer to the patterning, and as a result, the patterning process is executed well. In addition, the time elapsed from the formation of the coating layer to the transfer can be suppressed, and printing can be performed with excellent performance.
また、本実施形態では、ブランケットBLの下ステージ部5への搬入前から当該下ステージ部5の鉛直上方で版PPを予め上ステージ部3の吸着プレート34で吸着保持する構成を採用している。このため、停電や装置エラーなどの要因によって負圧供給が停止された際における吸着プレート34からの版PPの落下が問題となる。そこで、本実施形態では、次のような構成を採用することで停電や装置エラーなどが発生したとしても、吸着プレート34から版PPが落下するのを効果的に防止している。以下、その落下防止技術について図6を参照しつつ説明する。   Further, in the present embodiment, a configuration is adopted in which the plate PP is sucked and held in advance by the suction plate 34 of the upper stage portion 3 before being carried into the lower stage portion 5 of the blanket BL, vertically above the lower stage portion 5. . For this reason, dropping of the plate PP from the suction plate 34 when the negative pressure supply is stopped due to a cause such as a power failure or an apparatus error becomes a problem. Therefore, in this embodiment, even if a power failure or an apparatus error occurs by adopting the following configuration, the plate PP is effectively prevented from dropping from the suction plate 34. Hereinafter, the fall prevention technology will be described with reference to FIG.
図6は上ステージ部への負圧供給態様を示す図である。上ステージ部3では、吸着プレート34の下面に吸着機構35が設けられている。この実施形態では、吸着機構35は複数の吸着パッド351を有している。各吸着パッド351は吸着バルブV31およびレギュレータ36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、レギュレータ36により所定値に調圧された負圧がバルブV31を介して各吸着パッド351に与えられ、版PPを吸着保持する。したがって、停電などによりレギュレータ36に与えられる負圧が弱まる場合、あるいは装置エラーによりレギュレータ36から供給される負圧が弱まる場合には、吸着パッド351による版PPの吸着保持力が低下する懸念が生じる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a manner of supplying negative pressure to the upper stage unit. In the upper stage unit 3, a suction mechanism 35 is provided on the lower surface of the suction plate 34. In this embodiment, the suction mechanism 35 has a plurality of suction pads 351. Each suction pad 351 is connected via a suction valve V31 and a regulator 36 to a negative pressure supply source installed in advance in a factory where the printing apparatus 100 is installed. Then, when the valve V31 is opened according to the opening / closing command from the valve control unit 64 of the control unit 6, the negative pressure adjusted to a predetermined value by the regulator 36 is applied to each suction pad 351 through the valve V31, and the plate Adsorb and hold PP. Therefore, when the negative pressure applied to the regulator 36 is weakened due to a power failure or when the negative pressure supplied from the regulator 36 is weakened due to an apparatus error, there is a concern that the suction holding force of the plate PP by the suction pad 351 is reduced. .
しかしながら、本実施形態では、レギュレータ36の一次側(負圧供給源側)に繋がる配管に圧力計37が取り付けられ、圧力計37の出力値(レギュレータ36の一次側の圧力)に基づいて制御部6がバルブV31の開閉を制御している。すなわち、負圧供給源から供給される負圧が一定値よりも弱まると、制御部6はバルブ制御部64からバルブV31に閉指令を与えてバルブV31を閉成する。これにより、一次側の圧力変動が吸着機構35に及ぶのを防止し、これによって吸着パッド351の吸着保持力を維持する。   However, in the present embodiment, a pressure gauge 37 is attached to a pipe connected to the primary side (negative pressure supply source side) of the regulator 36, and the control unit is based on the output value of the pressure gauge 37 (primary side pressure of the regulator 36). 6 controls the opening and closing of the valve V31. That is, when the negative pressure supplied from the negative pressure supply source becomes weaker than a certain value, the control unit 6 gives a close command to the valve V31 from the valve control unit 64 to close the valve V31. This prevents the pressure fluctuation on the primary side from reaching the suction mechanism 35, thereby maintaining the suction holding force of the suction pad 351.
また、本実施形態では、バルブV31として、ノーマルクローズ型のバルブを用いている。このため、停電や装置エラーなどによりバルブV31への給電が遮断された場合、バルブV31は自動的に閉成する。これにより吸着パッド351の吸着保持力の低下を防止する。さらに、本実施形態では、一次側(レギュレータ36側)の受圧面積が大きくなるようにバルブV31を配置しており、エアーリークを抑制している。これらの構成を採用することで、停電や装置エラーなどが発生したとしても、版PPを長時間にわたって吸着保持して版の落下を防止することができる。   In the present embodiment, a normally closed type valve is used as the valve V31. For this reason, when the power supply to the valve V31 is interrupted due to a power failure or a device error, the valve V31 is automatically closed. This prevents a decrease in the suction holding force of the suction pad 351. Further, in the present embodiment, the valve V31 is arranged so that the pressure receiving area on the primary side (regulator 36 side) is increased, thereby suppressing air leakage. By adopting these configurations, even if a power failure or an apparatus error occurs, the plate PP can be sucked and held for a long time to prevent the plate from dropping.
このように本実施形態では、版吸着工程(ステップS3)が本発明の「版搬入工程」に相当し、ブランケット吸着工程(ステップS4)が本発明の「担持体搬入工程」に相当している。   Thus, in this embodiment, the plate adsorption process (step S3) corresponds to the “plate carry-in process” of the present invention, and the blanket adsorption process (step S4) corresponds to the “carrier carry-in process” of the present invention. .
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、版保持手段として機能する版用シャトル23Lを基板用シャトル23Rと一体的に移動させており、その駆動機構としてボールねじ機構を採用したが、リンク機構やシリンダ機構等の他の駆動機構を採用してもよい。また、版用シャトル23Lを基板用シャトル23Rから独立して移動するように構成してもよい。   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 embodiment, the plate shuttle 23L functioning as the plate holding means is moved integrally with the substrate shuttle 23R, and the ball screw mechanism is adopted as the drive mechanism. However, the link mechanism, the cylinder mechanism, etc. Other drive mechanisms may be employed. Further, the plate shuttle 23L may be configured to move independently from the substrate shuttle 23R.
また、上記実施形態においては、版吸着位置XP23と基板吸着位置XP23とがX方向において同位置であるものとしたが、版吸着位置XP23と基板吸着位置XP23とが必ずしもX方向において同位置である必要はない。   In the above embodiment, the plate suction position XP23 and the substrate suction position XP23 are the same position in the X direction. However, the plate suction position XP23 and the substrate suction position XP23 are not necessarily the same position in the X direction. There is no need.
また、上記実施形態では、2つの版用ハンド232,232を用いて版PPを保持するものとしたが、版用ハンドの数は2つに限定されない。版用ハンドを1つとすることも可能であるし、版用ハンドを3つ以上設けることも可能である。同様に、基板用ハンドの数も2つに限定されない。   In the above embodiment, the plate PP is held using the two plate hands 232 and 232, but the number of plate hands is not limited to two. One plate hand can be provided, and three or more plate hands can be provided. Similarly, the number of substrate hands is not limited to two.
この発明は、ブランケット等の担持体に担持される塗布層を版によってパターニングしてパターン層を形成するパターン形成技術全般に適用することができる。   The present invention can be applied to all pattern formation techniques in which a coating layer carried on a carrier such as a blanket is patterned with a plate to form a pattern layer.
3…上ステージ部(版保持部、パターニング手段)
5…下ステージ部(担持体保持部、パターニング手段)
23L…版用シャトル(版搬入手段)
23R…基板用シャトル(基板搬入手段)
BL…ブランケット(担持体)
PP…版
SB…基板
3 ... Upper stage part (plate holding part, patterning means)
5 ... Lower stage part (supporting body holding part, patterning means)
23L ... Shuttle for plate (plate loading means)
23R ... Shuttle for substrate (substrate loading means)
BL ... Blanket (carrier)
PP ... edition SB ... substrate

Claims (4)

  1. 版をパターニング手段に搬入する版搬入工程と、
    前記版が搬入された前記パターニング手段に対し、塗布層を担持する担持体を搬入する担持体搬入工程と、
    前記パターニング手段に搬入された前記担持体の前記塗布層を、前記パターニング手段に搬入された前記版によりパターニングして前記担持体上にパターン層を形成するパターニング工程と
    前記パターン層の形成に使用した前記版を前記パターニング手段から搬出する版搬出工程とを備え、
    前記担持体上の前記塗布層のパターニング毎に、前記版搬入工程および前記版搬出工程を行うことを特徴とするパターン形成方法。
    A plate loading step for loading the plate into the patterning means;
    A carrier carrying-in step for carrying a carrier carrying a coating layer to the patterning means into which the plate is carried,
    A patterning step of forming a patterned layer wherein the coating layer of the carried-in the carrier to the patterning means, and patterned by the loaded said plate to said patterning means on said carrier,
    A plate unloading step of unloading the plate used for forming the pattern layer from the patterning means;
    A pattern forming method comprising performing the plate carrying-in step and the plate carrying-out step every time the coating layer is patterned on the carrier .
  2. 請求項1に記載のパターン形成方法であって、The pattern forming method according to claim 1,
    前記パターニングを行う前に基板を準備する基板準備工程と、A substrate preparation step of preparing a substrate before performing the patterning;
    前記版搬出工程に続いて前記基板を前記パターニング手段に搬入する入替工程と、An exchange step of carrying the substrate into the patterning means following the plate carrying-out step;
    前記パターニング手段により前記パターン層を前記基板に転写して前記基板上に前記パターン層を形成する転写工程とA transfer step of transferring the pattern layer to the substrate by the patterning means to form the pattern layer on the substrate;
    をさらに備えるパターン形成方法。A pattern forming method further comprising:
  3. 担持体に担持される塗布層を版によりパターニングして前記担持体上にパターン層を形成するパターニング手段と、
    版を前記パターニング手段に搬入し、前記パターニング手段から前記版を搬出する版搬送手段と、
    前記版が搬入された前記パターニング手段に対し、塗布層を担持する担持体を搬入する担持体搬入手段とを備え
    前記版搬送手段は、前記担持体上の前記塗布層のパターニング毎に、前記担持体搬入手段により前記担持体が搬入される前に前記版を前記パターニング手段に搬入するとともに前記パターン層の形成に使用した前記版を前記パターニング手段から搬出することを特徴とするパターン形成装置。
    Patterning means for patterning the coating layer carried by the carrier with a plate to form a pattern layer on the carrier; and
    A plate carrying means for carrying a plate into the patterning means and unloading the plate from the patterning means ;
    A carrier carrying means for carrying a carrier carrying a coating layer to the patterning means carrying the plate ;
    For each patterning of the coating layer on the carrier, the plate conveying means carries the plate into the patterning means before the carrier is carried by the carrier carrying-in means and forms the pattern layer. A pattern forming apparatus for carrying out the used plate from the patterning means .
  4. 前記パターニング手段は、ノーマルクローズ型のバルブを介して与えられる負圧によって版を吸着保持する版保持部と、前記版保持部の鉛直方向の下方で担持体を保持する担持体保持部とを有し、前記版保持部に保持される前記版および前記担持体保持部に保持される前記担持体を相互に押し付けてパターニングする請求項に記載のパターン形成装置。 The patterning means includes a plate holding unit that holds the plate by suction with a negative pressure applied through a normally closed valve, and a carrier holding unit that holds the carrier below the plate holding unit in the vertical direction. 4. The pattern forming apparatus according to claim 3 , wherein patterning is performed by pressing the plate held by the plate holding unit and the carrier held by the carrier holding unit against each other.
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