JP6208000B2 - パターン形成装置およびパターン形成方法 - Google Patents

Description

この発明は、ブランケットに担持されたパターン形成材料を版によりパターニングしたり、形成されたパターンを基板に転写することでパターンを形成するパターン形成装置およびパターン形成方法に関するものである。

ガラス基板や半導体基板などの基板にパターンを形成する技術として、パターンを担持するブランケットを基板に密着させてパターンを基板に転写するものがある。また、ブランケットにパターンを担持させる技術として、パターン形成材料によりブランケット表面に形成された一様な膜に版（ネガ版）を押し当て、該膜のうち不要な部分を版に付着させて除去することで、パターンとなる部分のみをブランケット上に残留させてパターン形成（パターニング）するものがある。

このような技術の１つとして、例えば特許文献１に記載されたような印刷技術をパターン転写に応用したものがある。例えば特許文献２に記載の技術では、一方向に張力を付与してフレームに張架した版を、基板に対して傾けた状態で基板の上方に配置し、プレスローラにより版をその一方端部から順に基板に押し付けてゆき、その後に版を剥離することで、版上のパターンを基板に転写する。

特開平０７−１２５１７９号公報 特開２００２−０３６４９９号公報

上記従来技術には、版と基板との位置合わせ精度において改善の余地が残されている。すなわち、上記技術では、ローラ当接のため版の上面を開放した状態で版を保持する必要があり、自重による撓みで版が基板に接触することを防止するためには当初の版と基板とのギャップをある程度大きく取らなければならない。このため、その状態から両者を近接させ押し付ける過程での位置ずれが生じやすい。また、基板と版とが近接する一方端側では位置合わせを行うことができるが他方端側では位置合わせを行うことができず、また端から順に押し付けてゆく過程で位置ずれが次第に増大する可能性がある。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、版または基板をブランケットに当接させてパターン形成を行うパターン形成装置およびパターン形成方法において、版または基板とブランケットとを高い位置精度で当接させることが可能な技術を提供することを目的とする。

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、パターン形成材料を一方面に担持するブランケットの下面にそれぞれ局所的に当接して前記ブランケットを下面側から支持する複数の局所支持部を有し、前記ブランケットを前記パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で支持する第１保持手段と、前記パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物を前記第１保持手段に保持された前記ブランケットの上面に近接対向させて保持する第２保持手段と、前記ブランケットの下面側から前記ブランケット中央部の有効領域を部分的に押し上げて前記第２保持手段に保持された前記処理対象物に当接させ、しかも前記ブランケットの下面に沿って移動して前記ブランケットの押し上げ位置を変化させる押し上げ部材と、前記複数の局所支持部を個別に昇降させる昇降手段とを備え、前記昇降手段は、前記局所支持部のそれぞれが前記ブランケットの下面に当接した状態から、前記押し上げ部材の移動に伴って前記局所支持部の各々を順番に下降させる。

このように構成された発明では、処理対象物（版または基板）の下方に対向配置されたブランケットの下面側からブランケットを部分的に押し上げることで、ブランケットを処理対象物に当接させる。このような構成では、上側に配置された処理対象物の保持については特に制約を受けないので、撓みを抑えた状態での保持が可能である。一方、下側に配置されたブランケットは中央部が開放された状態では自重で下方に撓む可能性がある。そこで、この発明では、ブランケットの中央部に対して下面から局所支持部を局所的に当接させる。これにより、ブランケットの撓みを防止して水平姿勢を維持することができる。

このため、処理対象物とブランケットとを従来技術よりも近接させて、両者の間のギャップを極めて小さな値に設定することができる。また処理対象物とブランケットとが互いに平行となるような配置が可能である。したがって、このように両者が近接した状態で位置合わせを行うことができるとともに、近接させた状態からブランケットを押し上げて処理対象物に当接させるまでの相対移動量が小さいので、その間の位置ずれについても小さく抑えることができる。

複数の局所支持部は個別に昇降可能となっているため、ブランケットに対して相互に独立して離当接可能である。したがって、押し上げ部材の移動に伴って、その移動の障害となり得る局所支持部についてはブランケットから離間させ退避させることが可能であり、局所支持部が押し上げ部材の移動に干渉することがない。

これらのことから、本発明によれば、処理対象物としての版または基板とブランケットとを高い位置精度で当接させることが可能である。なお、ここでいう処理対象物とブランケットとの当接は、ブランケットの担持面に担持されたパターン材料を介して両者が当接することを包含する概念である。

本発明では、局所支持部のそれぞれがブランケットの下面に当接した状態から、押し上げ部材の移動に伴って局所支持部の各々を順番に下降させる。より具体的には例えば、押し上げ部材の移動方向に沿って複数の局所支持部が配列され、昇降手段は、押し上げ部材の移動方向に沿った順番で局所支持部を下降させるようにすることができる。このようにすると、押し上げ部材が到達していない位置では局所支持部によってブランケットを支持することができる一方、押し上げ部材が接近するのに伴って局所支持部を下降させることで、押し上げ部材と局所支持部との干渉を回避することができる。

また例えば、押し上げ部材は、ブランケットの下面のうち一の軸方向に沿った有効領域の長さよりも長い領域を一括して押し上げ、局所支持部の各々は、軸方向を長手方向として延設された当接面においてブランケットと当接するように構成されてもよい。有効領域の長さよりも長い領域を一括して押し上げることで、軸方向において一様な押圧力でブランケットを処理対象物に押圧することができる。このとき押し上げ部材の軸方向と一致する方向を長手方向とする当接面において局所支持部がブランケットに当接することで、軸方向に沿った方向でのブランケットの撓みを効果的に防止して、ブランケットの捩れを抑制することができる。

この場合、例えば、軸方向に押し上げ部材に沿って延設され両端部で押し上げ部材を回転自在に支持する支持部および軸方向における支持部の略中央部から下方へ延びた脚部を有する支持部材と、支持部材を軸方向と直交する方向に移動させる移動機構とをさらに備え、軸方向に並べてかつ互いに離間して１対の局所支持部が配置されるとともに、複数対の局所支持部が軸方向と直交する方向に並べて配置され、支持部材の脚部が、各対をなす局所支持部の間の空隙を通過するように構成されてもよい。このような構成では、支持部材によって押し上げ部材を回転自在に支持しつつ、その脚部を、下降した局所支持部と干渉することなく移動させることができる。

また例えば、第１保持手段は、ブランケットの有効領域の下方を開放した状態で、ブランケットの有効領域よりも外側の周縁部を保持する保持枠を有し、複数の局所支持部は、ブランケットのうち保持枠により保持された周縁部よりも内側でブランケットの下面に当接するように構成されてもよい。ブランケット周縁部を保持することで、ブランケットをより水平姿勢に近づけることができる。また保持枠によって周縁部を保持しておくことで、局所支持部が離間した際にもブランケットの水平方向への変位を抑えることができる。

また、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、パターン形成材料を一方面に担持するブランケットの下面に対して、互いに独立して昇降可能な複数の局所支持部をそれぞれ局所的に当接させることで、前記パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で前記ブランケットを支持する第１工程と、前記パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物の下面と前記ブランケットの前記担持面とを所定のギャップを隔てて近接対向配置する第２工程と、押し上げ部材を前記ブランケットの下面に当接させ該押し上げ部材により前記ブランケットを部分的に押し上げて前記処理対象物に当接させ、前記ブランケットの下面に沿って前記押し上げ部材を移動させる第３工程とを備え、前記第３工程では、前記押し上げ部材の移動に伴って前記局所支持部を順番に下降させて前記ブランケットから離間させる。

このように構成された発明では、上記したパターン形成装置と同様に、ブランケットと処理対象物とを平行かつ微小ギャップを隔てて対向させた状態から僅かな相対移動で互いに当接させることができるので、ブランケットと処理対象物とを高い位置精度で当接させることが可能である。

この発明において、例えば、第１工程では押し上げ部材の移動方向に沿って複数の局所支持部を配列し、第３工程では押し上げ部材の移動方向に沿った順番で局所支持部を下降させるようにしてもよい。また例えば、第１工程では押し上げ部材の移動方向に直交する方向に並べて１対の局所支持部を配置するとともに、複数対の局所支持部を移動方向に沿って並べてかつ互いに離間させて配置し、第３工程では押し上げ部材の移動に伴って、互いに対をなす局所支持部を一体的に下降させるようにしてもよい。これらの構成により奏される作用効果は、上記したパターン形成装置のものと同様である。

また例えば、第３工程では、押し上げ部材とブランケットとの当接位置と、一の局所支持部とブランケットとの当接位置との間の距離が所定値以下になると当該局所支持部を下降させるようにしてもよい。押し上げ部材との当接位置から離れた位置ではブランケットが自重により撓む可能性があるため、局所支持部による支持が姿勢維持のために有効である。一方、押し上げ部材との当接位置に近い位置では、押し上げ部材自体がブランケットを下方から支持する作用を有するため局所支持部による支持の必要性は低い。そこで、各局所支持部を下降させるタイミングを、当該局所支持部がブランケットに当接する当接位置と、押し上げ部材とブランケットとの当接位置との間の距離に応じて定めることができる。こうすれば、局所支持部と押し上げ部材との接触を確実に防止しつつ、ブランケットの撓みも抑制することが可能である。

また例えば、第１工程では、ブランケットの周縁部を保持枠により保持するとともに、ブランケットのうち保持枠により保持された周縁部よりも内側でブランケットの下面に複数の局所支持部を当接させ、第３工程では、保持枠によるブランケット周縁部の保持を維持しつつ局所支持部を下降させるようにしてもよい。ブランケット周縁部を保持することで、ブランケットをより水平姿勢に近づけることができる。また保持枠によって周縁部を保持しておくことで、局所支持部が離間した際にもブランケットの水平方向への変位を抑えることができる。

この発明によれば、ブランケットの中央部を複数の局所支持部で局所的に支持することでブランケットを水平姿勢に維持することができるので、処理対象物としての版または基板とブランケットとを平行かつ近接させて対向配置することができる。このため、当接時の位置ずれを小さくして、処理対象物である版または基板とブランケットとを高い位置精度で当接させることが可能である。

この発明にかかるパターン形成装置の第１実施形態を示す斜視図である。 このパターン形成装置の制御系を示すブロック図である。 下ステージブロックの構造を示す斜視図である。 昇降ハンドユニットの構造を示す図である。 転写ローラユニットの構造を示す図である。 上ステージアセンブリの構造を示す図である。 パターン形成処理を示すフローチャートである。 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第１の図である。 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第２の図である。 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第３の図である。 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第４の図である。 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第５の図である。 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第６の図である。 版または基板とブランケットとの位置関係を示す図である。 処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第７の図である。 ブランケット、転写ローラおよびハンドの位置関係を示す第１の図である。 ブランケット、転写ローラおよびハンドの位置関係を示す第２の図である。 この発明にかかるパターン形成装置の第２実施形態の主要部を示す図である。 支持ハンド機構の詳細な構造およびその動きを示す図である。 ブランケット受け部材のより詳細な構造を示す図である。 ブランケット受け部材と基板およびブランケットとの位置関係を示す図である。 第２実施形態のパターン形成処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第１の図である。 第２実施形態のパターン形成処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第２の図である。

＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかるパターン形成装置の第１実施形態を示す斜視図である。また、図２はこのパターン形成装置の制御系を示すブロック図である。なお、図１では、装置の内部構成を示すために外部カバーを除いた状態を示している。各図における方向を統一的に示すために、図１右下に示すようにＸＹＺ直交座標軸を設定する。ここでＸＹ平面が水平面、Ｚ軸が鉛直軸を表す。より詳しくは、（＋Ｚ）方向が鉛直上向き方向を表している。装置から見たときの正面方向は（−Ｙ）方向であり、物品の搬入出を含む外部からの装置へのアクセスはＹ軸方向に沿ってなされる。

このパターン形成装置１は、メインフレーム２に上ステージブロック４および下ステージブロック６が取り付けられた構造を有している。図１では、各ブロックの区別を明示するために、上ステージブロック４には粗いピッチのドットを、また下ステージブロック６にはより細かいピッチのドットを付している。パターン形成装置１は上記以外に、予め記憶された処理プログラムに従い装置各部を制御して所定の動作を実行する制御ユニット７（図２）を有している。上ステージブロック４および下ステージブロック６の詳細な構成については後に説明することとし、まず装置１の全体構成を説明する。

パターン形成装置１は、下ステージブロック６により保持されたブランケットＢＬと、上ステージブロック４により保持された版ＰＰまたは基板ＳＢとを互いに当接させることでパターン形成を行う装置である。この装置１によるパターン形成プロセスは、より具体的には以下の通りである。まず、パターン形成材料が一様に塗布されたブランケットＢＬに対して、形成すべきパターンに対応して作成された版ＰＰを当接させることにより、ブランケットＢＬに担持された塗布層をパターニングする（パターニング処理）。そして、こうしてパターニングされたブランケットＢＬと基板ＳＢとを当接させることで、ブランケットＢＬに担持されたパターンを基板ＳＢに転写する（転写処理）。これにより、基板ＳＢに所望のパターンが形成される。

このように、このパターン形成装置１は基板ＳＢに所定のパターンを形成するパターン形成プロセスにおけるパターニング処理および転写処理の両方に使用することが可能であるが、これらの処理の一方のみを受け持つ態様で用いられてもよい。

パターン形成装置１の下ステージブロック６は、メインフレーム２のベースフレーム２１により支持されている。一方、上ステージブロック４は、下ステージブロック６をＸ方向から挟むようにベースフレーム２１から立設されＹ方向に延びる１対の上ステージ支持フレーム２２，２３に取り付けられている。

また、メインフレーム２には、装置に搬入される基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置検出を行うためのプリアライメントカメラが取り付けられている。具体的には、Ｙ軸方向に沿って装置に搬入される基板ＳＢのエッジを異なる３か所で検出するための３基の基板用プリアライメントカメラ２４１，２４２，２４３が、上ステージ支持フレーム２２，２３から立設されたブームにそれぞれ取り付けられている。同様に、Ｙ軸方向に沿って装置に搬入されるブランケットＢＬのエッジを異なる３か所で検出するための３基のブランケット用プリアライメントカメラ２４４，２４５，２４６が上ステージ支持フレーム２２，２３から立設されたブームにそれぞれ取り付けられている。なお図１では、上ステージブロック４の背後に位置する１基のブランケット用プリアライメントカメラ２４６が現れていない。また、図２では基板用プリアライメントカメラを「基板用ＰＡカメラ」と、ブランケット用プリアライメントカメラを「ブランケット用ＰＡカメラ」と、それぞれ略記している。

図３は下ステージブロックの構造を示す斜視図である。下ステージブロック６では、中央部が開口するプレート状のアライメントステージ６０１の四隅にそれぞれ支柱６０２が鉛直方向（Ｚ方向）に立設されており、これらの支柱６０２により、ステージ支持プレート６０３が支持されている。図示を省略しているが、アライメントステージ６０１の下部には、鉛直方向Ｚに延びる回転軸を回転中心とする回転方向（以下、「θ方向」と称する）、Ｘ方向およびＹ方向の３自由度を有する例えばクロスローラベアリング等のアライメントステージ支持機構６０５（図２）が設けられており、該アライメントステージ支持機構６０５を介してアライメントステージ６０１はベースフレーム２１に取り付けられている。したがって、アライメントステージ支持機構６０５の作動によって、アライメントステージ６０１はベースフレーム２１に対してＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に所定の範囲で移動可能である。

ステージ支持プレート６０３の上部に、上面が略水平面と一致する平面となり中央部に開口窓６１１が形成された環状矩形の下ステージ６１が配置されている。下ステージ６１の上面にブランケットＢＬが載置され、下ステージ６１がこれを保持する。

開口窓６１１の開口サイズについては、ブランケットＢＬの表面領域のうち、パターン形成領域として有効に機能する中央部の有効領域（図示せず）の平面サイズよりは大きいことが必要である。つまり、ブランケットＢＬが下ステージ６１に載置されたとき、ブランケットＢＬ下面のうち有効領域に対応する領域の全体が開口窓６１１に臨み、有効領域の下方が完全に開放された状態である必要がある。またパターン形成材料による塗布層は、少なくとも有効領域の全体を覆うように形成される。

下ステージ６１の上面６１ａには、開口窓６１１の周縁各辺にそれぞれ沿うように複数の溝６１２が設けられており、各溝６１２は図示しない制御バルブを介して制御ユニット７の負圧供給部７０４に接続されている。各溝６１２は、ブランケットＢＬの平面サイズよりも小さい平面サイズの領域内に配置されている。そして、図において一点鎖線で示すように、ブランケットＢＬは、これらの溝６１２を全て覆うようにして下ステージ６１に載置される。またこれを可能とするために、下ステージ上面６１ａにブランケットＢＬの位置規制用のストッパ部材６１３が適宜配置される。

各溝６１２に負圧が供給されることにより各溝６１２は真空吸着溝として機能し、こうしてブランケットＢＬの周縁部の四辺が下ステージ６１の上面６１ａに吸着保持される。真空吸着溝を互いに独立した複数の溝６１２で構成することにより、何らかの原因で一部の溝において真空破壊が生じても他の溝によるブランケットＢＬの吸着が維持されるので、ブランケットＢＬを確実に保持することができる。また、単独の溝を設けた場合よりも強い吸着力でブランケットＢＬを吸着することができる。

下ステージ６１の開口窓６１１の下方には、ブランケットＢＬをＺ軸方向に上下動させるための昇降ハンドユニット６２，６３と、ブランケットＢＬに下方から当接して押し上げる転写ローラユニット６４とが設けられている。

図４は昇降ハンドユニットの構造を示す図である。２つの昇降ハンドユニット６２，６３の構造は同一であるので、ここでは一方の昇降ハンドユニット６２の構造について説明する。昇降ハンドユニット６２は、ベースフレーム２１からＺ方向に立設された２本の支柱６２１，６２２を有しており、これらの支柱６２１，６２２に対してプレート状のスライドベース６２３が上下動可能に取り付けられている。より具体的には、２本の支柱６２１，６２２にはそれぞれ鉛直方向（Ｚ方向）に延びるガイドレール６２１１，６２２１が取り付けられており、スライドベース６２３の背面、つまり（＋Ｙ）側主面に取り付けられた図示しないスライダがガイドレール６２１１，６２２１に摺動自在に取り付けられる。そして、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備える昇降機構６２４が、制御ユニット７からの制御指令に応じてスライドベース６２３を上下動させる。

スライドベース６２３には複数（この例では４本）のハンド６２５が上下動自在に取り付けられている。各ハンド６２５の構造は、配設位置に応じてベース部分の形状が異なる点を除いて基本的に同一である。各ハンド６２５は、スライドベース６２３の正面、つまり（−Ｙ）側主面に鉛直方向（Ｚ方向）に沿って取り付けられたガイドレール６２６に対して摺動自在に係合されたスライダ６２７に固定されている。スライダ６２７はスライドベース６２３の背面に取り付けられた例えばロッドレスシリンダなどの適宜の駆動機構を備える昇降機構６２８に連結されており、該昇降機構６２８の作動によりスライドベース６２３に対して上下方向に移動する。各ハンド６２５にはそれぞれ独立の昇降機構６２８が設けられており、各ハンド６２５を個別に上下動させることができる。

つまり、昇降ハンドユニット６２では、昇降機構６２４がスライドベース６２３を上下動させることで各ハンド６２５を一体的に昇降させることができるとともに、各昇降機構６２８が独立して作動することで各ハンド６２５を個別に昇降させることが可能となっている。

ハンド６２５の上面６２５ａはＹ方向を長手方向とする細長い平面状に仕上げられており、該上面６２５ａをブランケットＢＬの下面に当接させてブランケットＢＬを支持することができる。また上面６２５ａには、図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット７に設けられた負圧供給部７０４と連通する吸着孔６２５ｂが設けられている。これにより、吸着孔６２５ｂには必要に応じて負圧供給部７０４からの負圧が供給されて、ハンド６２５の上面６２５ａにブランケットＢＬを吸着保持することができる。そのため、ハンド６２５でブランケットＢＬを支持する際の滑りを防止することができる。

また、吸着孔６２５ｂに対しては、図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット７のガス供給部７０６から適宜の気体、例えば乾燥空気や不活性ガスなどが必要に応じて供給される。すなわち、制御ユニット７により制御される各制御バルブの開閉によって、吸着孔６２５ｂには、負圧供給部７０４からの負圧およびガス供給部７０６からの気体が選択的に供給される。

ガス供給部７０６からの気体が吸着孔６２５ｂに供給されるとき、吸着孔６２５ｂからは少量の気体が吐出される。これによりブランケットＢＬの下面とハンド上面６２５ａとの間に微小な隙間が形成され、ハンド６２５はブランケットＢＬを下方から支持しつつ、ブランケットＢＬ下面からは離間した状態となる。そのため、各ハンド６２５によりブランケットＢＬを支持しながら、ブランケットＢＬを各ハンド６２５に対して摺擦させることなく水平方向に移動させることができる。なお、気体吐出孔を吸着孔６２５ｂとは別にハンド上面６２５ａに設けてもよい。

図３に戻って、下ステージブロック６では、上記のような構成を有する昇降ハンドユニット６２，６３がハンド６２５を内向きにしてＹ方向に向かい合うように対向配置されている。各ハンド６２５が最も下降した状態では、ハンド上面６２５ａは下ステージ上面６１ａよりも下方、つまり（−Ｚ）方向に大きく後退した位置にある。一方、各ハンド６２５が最も上昇した状態では、各ハンド６２５の先端は下ステージ６１の開口窓６１１から上方へ突き出した状態となり、ハンド上面６２５ａは下ステージ上面６１ａよりも上方、つまり（＋Ｚ）方向に突出した位置まで到達する。

また、上方から見たとき、両昇降ハンドユニット６２，６３の互いに向かい合うハンド６２５の先端同士の間には一定の間隔が設けられており、これらが接触することはない。また次に述べるように、この隙間を利用して、転写ローラユニット６４がＸ方向に移動する。

図５は転写ローラユニットの構造を示す図である。転写ローラユニット６４は、Ｙ方向に延びる円筒状のローラ部材である転写ローラ６４１と、該転写ローラ６４１の下方に沿ってＹ方向に延びその両端部で転写ローラ６４１を回転自在に支持する支持フレーム６４２と、適宜の駆動機構を有し支持フレーム６４２をＺ方向に上下動させる昇降機構６４４とを有している。転写ローラ６４１は回転駆動機構と接続されておらず、自由回転する。また、支持フレーム６４２には、転写ローラ６４１の表面に下方から当接して転写ローラ６４１の撓みを防止するバックアップローラ６４３が設けられている。

Ｙ方向における転写ローラ６４１の長さは、下ステージ６１の開口窓６１１の四辺のうちＹ方向に沿った辺の長さ、つまり開口窓６１１のＹ方向における開口寸法よりは短く、かつ、後述する上ステージに保持されたときの版ＰＰまたは基板ＳＢのＹ方向に沿った長さよりは長い。ブランケットＢＬのうちパターン形成領域として有効な有効領域の長さは当然に版ＰＰまたは基板ＳＢの長さ以下であるから、Ｙ方向において転写ローラ６４１は有効領域よりも長い。

昇降機構６４４は、ベース部６４４ａと、該ベース部６４４ａから上方に延びて支持フレーム６４２のＹ方向における中央付近に連結された支持脚６４４ｂを有している。支持脚６４４ｂはモータまたはシリンダ等の適宜の駆動機構によりベース部６４４ａに対して上下動可能となっている。ベース部６４４ａは、Ｘ方向に延設されたガイドレール６４６に対して摺動自在に取り付けられており、さらに例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備える移動機構６４７に連結されている。ガイドレール６４６は、Ｘ方向に延設されてベースフレーム２１に固定された下部フレーム６４５の上面に取り付けられている。移動機構６４７が作動することにより、転写ローラ６４１、支持フレーム６４２および昇降機構６４４が一体的にＸ方向に走行する。

詳しくは後述するが、このパターン形成装置１では、下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬに転写ローラ６４１を当接させてブランケットＢＬを部分的に押し上げることにより、上ステージに保持されてブランケットＢＬに近接対向配置された版ＰＰまたは基板ＳＢにブランケットＢＬを当接させる。

昇降機構６４４は、昇降ハンドユニット６２，６３の互いに向かい合うハンド６２５が作る隙間を通って走行する。また各ハンド６２５は、その上面６２５ａが転写ローラユニット６４の支持フレーム６４２の下面より下方まで（−Ｚ）方向に後退可能となっている。したがってこの状態で昇降機構６４４が走行することで、転写ローラユニット６４の支持フレーム６４２が各ハンド６２５の上面６２５ａの上方を通過し、転写ローラユニット６４とハンド６２５とが衝突することが回避される。

次に上ステージブロック４の構造について説明する。図１に示すように、上ステージブロック４は、Ｘ方向に延びる構造体である上ステージアセンブリ４０と、上ステージ支持フレーム２２，２３からそれぞれ立設されて上ステージアセンブリ４０のＸ方向両端部をそれぞれ支持する１対の支持柱４５，４６と、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備え上ステージアセンブリ４０全体をＺ方向に昇降移動させる昇降機構４７とを備えている。

図６は上ステージアセンブリの構造を示す図である。上ステージアセンブリ４０は、下面に版ＰＰまたは基板ＳＢを保持する上ステージ４１と、上ステージ４１の上部に設けられた補強フレーム４２と、補強フレーム４２に結合されてＸ方向に沿って水平に延びる梁状構造体４３と、上ステージ４１に装着される上部吸着ユニット４４とを備えている。図６に示すように、上ステージアセンブリ４０はその外形上の中心を含むＸＺ平面およびＹＺ平面に対してそれぞれ概ね対称な形状を有している。

上ステージ４１は、保持すべき版ＰＰまたは基板ＳＢの平面サイズより少し小さい平板状部材であり、水平姿勢に保持されたその下面４１ａが版ＰＰまたは基板ＳＢを当接させて保持する保持平面となっている。保持平面は高い平面度が要求されるので、その材料としては石英ガラスまたはステンレス板が好適である。また保持平面には後述する上部吸着ユニット４４の吸着パッドを装着するための貫通孔が設けられている。

補強フレーム４２は、上ステージ４１の上面にＺ方向に延設された補強リブの組み合わせからなっており、図に示すように、上ステージ４１の撓みを防止してその下面（保持平面）４１ａの平面度を維持するために、ＹＺ平面と平行な補強リブ４２１と、ＸＺ平面と平行な補強リブ４２２とがそれぞれ複数適宜組み合わされている。補強リブ４２１，４２２は例えば金属板により構成することができる。

また、梁状構造体４３は、複数の金属板を組み合わせて形成されたＸ方向を長手方向とする構造体であり、その両端部が支持柱４５，４６に支持されて上下動可能となっている。具体的には、支持柱４５，４６にはＺ方向に延びるガイドレール４５１，４６１がそれぞれ設けられる一方、これと対向する梁状構造体４３の（＋Ｙ）側主面に図示しないスライダが取り付けられており、これらが摺動自在に係合されている。そして、図１に示すように、梁状構造体４３と支持柱４６とは昇降機構４７によって連結されており、昇降機構４７が作動することにより、梁状構造体４３が水平姿勢を維持したまま鉛直方向（Ｚ方向）に移動する。上ステージ４１は補強フレーム４２を介して梁状構造体４３と一体的に結合されているので、昇降機構４７の作動により、上ステージ４１が保持平面４１ａを水平に保ったまま上下動する。

なお、補強フレーム４２および梁状構造体４３の構造は図示したものに限定されない。ここではＹＺ平面と平行な板状部材とＸＺ平面と平行な板状部材とを組み合わせて必要な強度を得ているが、これ以外の形状に板金やアングル部材等を適宜組み合わせてもよい。このような構造とするのは上ステージアセンブリ４０を軽量に構成するためである。各部の撓みを低減させるために、上ステージ４１の厚みを増したり梁状構造体４３を中実体とすることも考えられるが、そのようにすると上ステージアセンブリ４０全体の質量が大きくなってしまう。

装置の上部に配置される構造物の重量が大きくなると、これを支持したり移動させたりするための機構にさらなる強度および耐久性が必要となり、装置全体も非常に大きく重くなってしまう。板材等の組み合わせにより必要な強度を得つつ、構造物全体の軽量化を図ることがより現実的である。

また、補強フレーム４２により囲まれた上ステージ４１の上部には、１対の上部吸着ユニット４４が装着される。一方の上部吸着ユニット４４が上方へ取り出された状態が図６上部に示されている。上部吸着ユニット４４では、支持フレーム４４１から下方へ延びる複数のパイプ４４２の下端に例えばゴム製の吸着パッド４４３がそれぞれ装着されている。各パイプ４４２の上端側は図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット７の負圧供給部７０４に接続されている。支持フレーム４４１は、補強フレーム４２を構成するリブ４２１，４２２と干渉しない形状とされる。

支持フレーム４４１は、１対のスライダ４４４とこれに係合する１対のガイドレール４４５を介して、ベースプレート４４６に対し鉛直方向に移動自在に支持されている。また、ベースプレート４４６と支持フレーム４４１とは、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を有する昇降機構４４７により結合されている。昇降機構４４７の作動により、ベースプレート４４６に対して支持フレーム４４１が昇降し、これと一体的にパイプ４４２および吸着パッド４４３が昇降する。

ベースプレート４４６が梁状構造体４３の側面に固定されることで、上部吸着ユニット４４が上ステージ４１と一体化される。この状態では、各パイプ４４２の下端および吸着パッド４４３は、上ステージ４１に設けられた図示しない貫通孔に挿通されている。そして、昇降機構４４７の作動により、吸着パッド４４３は、その下面が上ステージ４１の下面（保持平面）４１ａよりも下方まで吐出した吸着位置と、下面が上ステージ４１の貫通孔の内部（上方）に退避した退避位置との間で昇降移動する。また吸着パッド４４３の下面が上ステージ４１の保持平面４１ａとほぼ同一高さに位置決めされたとき、上ステージ４１と吸着パッド４４３とが協働して、版ＰＰまたは基板ＳＢを保持平面４１ａに保持することができる。

図１に戻って、上記のように構成された上ステージアセンブリ４０はベースプレート４８１上に設けられている。より詳しくは、支持柱４５，４６がそれぞれベースプレート４８１に立設されており、該支持柱４５，４６に対して上ステージアセンブリ４０が昇降可能に取り付けられている。ベースプレート４８１は、上ステージ支持フレーム２２，２３に取り付けられ例えばクロスローラベアリング等の適宜の可動機構を備える上ステージブロック支持機構４８２により支持されている。

このため、上ステージアセンブリ４０全体が、メインフレーム２に対して水平移動可能となっている。具体的には、ベースプレート４８１が上ステージブロック支持機構４８２の作動により水平面、すなわちＸＹ平面内で水平移動する。支持柱４５，４６のそれぞれに対応して設けられた１対のベースプレート４８１は互いに独立して移動可能となっており、これらの移動に伴って、上ステージアセンブリ４０はメインフレーム２に対してＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に所定の範囲で移動可能である。

上記のように構成されたパターン形成装置１の各部は、制御ユニット７により制御される。図２に示すように、制御ユニット７は、装置全体の動作を司るＣＰＵ７０１と、各部に設けられたモータを制御するモータ制御部７０２と、各部に設けられた制御バルブ類を制御するバルブ制御部７０３と、各部に供給する負圧を発生する負圧供給部７０４とを備えている。なお、外部から供給される負圧を利用可能である場合には制御ユニット７が負圧供給部を備えていなくてもよい。

モータ制御部７０２は、各機能ブロックに設けられたモータ群を制御することで、装置各部の位置決めや移動を司る。また、バルブ制御部７０３は、負圧供給部７０４から各機能ブロックに接続される負圧の配管経路上およびガス供給部７０６からハンド６２５に接続される配管経路上に設けられたバルブ群を制御することで、負圧供給による真空吸着の実行およびその解除と、ハンド上面６２５ａからのガス吐出とを司る。

また、この制御ユニット７は、カメラにより撮像された画像に対し画像処理を施す画像処理部７０５を備えている。画像処理部７０５は、メインフレーム２に取り付けられた基板用プリアライメントカメラ２４１〜２４３およびブランケット用プリアライメントカメラ２４４〜２４６により撮像された画像に対して所定の画像処理を行うことで、基板ＳＢおよびブランケットＢＬの概略位置を検出する。また、後述する精密アライメント用のアライメントカメラ２７により撮像された画像に対して所定の画像処理を行うことで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置関係をより精密に検出する。ＣＰＵ７０１は、これらの位置検出結果に基づいて上ステージブロック支持機構４８２およびアライメント支持機構６０５を制御し、上ステージ４１に保持された版ＰＰまたは基板ＳＢと下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬとの位置合わせ（プリアライメント処理および精密アライメント処理）を行う。

次に、上記のように構成されたパターン形成装置１におけるパターン形成処理について説明する。このパターン形成処理では、上ステージ４１に保持された版ＰＰまたは基板ＳＢと、下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬとが微小なギャップを隔てて近接対向配置される。そして、転写ローラ６４１がブランケットＢＬの下面に当接してブランケットＢＬを局所的に上方へ押し上げながらブランケットＢＬ下面に沿って移動する。押し上げられたブランケットＢＬは版ＰＰまたは基板ＳＢとまず局所的に当接し、ローラ移動に伴って当接部分が次第に拡大して最終的には版ＰＰまたは基板ＳＢの全体と当接する。これにより、版ＰＰからブランケットＢＬへのパターニング、またはブランケットＢＬから基板ＳＢへのパターン転写が行われる。

図７はパターン形成処理を示すフローチャートである。また、図８ないし図１５は処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す図である。以下、パターン形成処理における各部の動作を図８ないし図１５を参照しつつ説明する。なお、処理の各段階における各部の関係をわかりやすく示すために、当該段階の処理に直接に関係しない構成またはそれに付すべき符号の図示を省略することがある。また、上ステージ４１に保持される処理対象物が版ＰＰであるときと基板ＳＢであるときとの間では一部を除いて動作が同じであるため、図を共通として版ＰＰと基板ＳＢとを適宜読み替えることとする。

このパターン形成処理では、初期化されたパターン形成装置１に対して、まず形成すべきパターンに対応する版ＰＰを搬入して上ステージ４１にセットし（ステップＳ１０１）、次いで、パターン形成材料による一様な塗布層が形成されたブランケットＢＬを搬入して下ステージ６１にセットする（ステップＳ１０２）。版ＰＰはパターンに対応する有効面を下向きにして、またブランケットＢＬは塗布層を上向きにして搬入される。

図８は、版ＰＰまたは基板ＳＢが装置に搬入され上ステージ４１にセットされるまでの過程を示している。図８（ａ）に示すように、初期状態では、上ステージ４１が上方に退避して下ステージ６１との間隔が大きくなっており、両ステージの間に広い処理空間ＳＰが形成されている。また、各ハンド６２５は下ステージ６１の上面よりも下方に退避している。転写ローラ６４１は下ステージ６１の開口窓６１１に臨む位置のうち最も（−Ｘ）方向に寄った位置で、かつ鉛直方向（Ｚ方向）には下ステージ６１の上面よりも下方に退避した位置にある。負圧供給部７０４に接続される各制御バルブは閉じられている。

この状態で、装置の正面側から、つまり（−Ｙ）方向から（＋Ｙ）方向に向かって、外部の版用ハンドＨＰに載置された版ＰＰが、予めその厚みが計測された上で処理空間ＳＰに搬入される。版用ハンドＨＰは、オペレータにより手動操作される操作治具であってもよく、また外部の搬送ロボットのハンドであってもよい。このときハンド６２５および転写ローラ６４１が下方に退避していることで、搬入作業を容易にすることができる。版ＰＰが所定の位置に位置決めされると、矢印で示すように上ステージ４１が降下してくる。

上ステージ４１が版ＰＰに近接した所定の位置まで降下すると、図８（ｂ）に示すように、上ステージ４１に設けられた吸着パッド４４３が上ステージ４１の下面、つまり保持平面４１ａよりも下方までせり出してきて、版ＰＰの上面に当接する。吸着パッド４４３につながる制御バルブが開かれることで、吸着パッド４４３により版ＰＰの上面が吸着されて版ＰＰが保持される。そして、吸着を継続したまま吸着パッド４４３を上昇させることで、版ＰＰは版用ハンドＨＰから持ち上げられる。この時点で版用ハンドＨＰは装置外へ移動する。

最終的には、図８（ｃ）に示すように、吸着パッド４４３の下面が保持平面４１ａと同一高さあるいはそれより僅かに高い位置まで上昇し、これにより版ＰＰの上面が上ステージ４１の保持平面４１ａに密着した状態で保持される。上ステージ４１の下面に吸着溝もしくは吸着孔を設け、これらにより、吸着パッド４４３から受け渡される版ＰＰを吸着保持する構成であってもよい。このようにして版ＰＰの保持が完了する。同様の手順により、基板用ハンドＨＳにより基板ＳＢを搬入することができる。

図９および図１０は、版ＰＰの搬入後、ブランケットＢＬが搬入されて下ステージ６１に保持されるまでの過程を示している。上ステージ４１による版ＰＰの保持が完了すると、図９（ａ）に示すように、上ステージ４１を上昇させて再び広い処理空間ＳＰを形成するとともに、各ハンド６２５を下ステージ６１の上面６１ａよりも上方まで上昇させる。このとき、各ハンド６２５の上面６２５ａが全て同一高さとなるようにする。

この状態で、図９（ｂ）に示すように、上面にパターニング形成材料による塗布層ＰＴが形成されたブランケットＢＬが外部のブランケット用ハンドＨＢに載置されて処理空間ＳＰに搬入されるのを受け付ける。ブランケットＢＬは搬入に先立ってその厚みが計測される。ブランケット用ハンドＨＢは、ハンド６２５と干渉することなくそれらの隙間を通って進入することができるように、Ｙ方向に延びるフィンガーを有するフォーク型のものであることが望ましい。

ブランケット用ハンドＨＢが進入後降下する、またはハンド６２５が上昇することによって、ハンド６２５の上面６２５ａはブランケットＢＬの下面に当接し、図９（ｃ）に示すように、それ以降ブランケットＢＬはハンド６２５により支持される。ハンド６２５に設けた吸着孔６２５ｂ（図４）に負圧を供給することで、支持をより確実なものとすることができる。こうしてブランケットＢＬはブランケット用ハンドＨＢからハンド６２５に受け渡され、ブランケット用ハンドＨＢについては装置外へ排出することができる。

その後、図１０（ａ）に示すように、各ハンド６２５の上面６２５ａの高さを揃えたままハンド６２５を降下させ、最終的にはハンド上面６２５ａを下ステージ６１の上面６１ａと同じ高さとする。これにより、ブランケットＢＬ四辺の周縁部が下ステージ６１の上面６１ａに当接する。

このとき、図１０（ｂ）に示すように、下ステージ上面６１ａに設けた真空吸着溝６１２に負圧を供給して、ブランケットＢＬを吸着保持する。これに伴い、ハンド６２５での吸着は解除する。これにより、ブランケットＢＬは、その四辺の周縁部を下ステージ６１により吸着保持された状態となる。図１０（ｂ）では、ハンド６２５による吸着保持を解除したことを明示するためにブランケットＢＬとハンド６２５とが離間しているが、実際にはブランケットＢＬの下面がハンド上面６２５ａに当接した状態が維持される。

仮にこの状態でハンド６２５を離間させたとすると、ブランケットＢＬは自重によって中央部が下方へ撓み、全体として下に凸の形状になると考えられる。ハンド６２５を下ステージ上面６１ａと同じ高さに維持することによって、このような撓みを抑えてブランケットＢＬを平面状態に維持することができる。こうして、ブランケットＢＬはその周縁部が下ステージ６１により吸着保持されつつ、中央部についてはハンド６２５により補助的に支持された状態となって、ブランケットＢＬの保持が完了する。

版ＰＰとブランケットＢＬとの搬入順序は上記と逆であっても構わない。ただし、ブランケットＢＬを搬入した後に版ＰＰを搬入する場合、版ＰＰの搬入時にブランケットＢＬ上に異物が落下してパターン形成材料による塗布層ＰＴを汚染したり欠陥を発生させるおそれがある。上記のように版ＰＰを上ステージ４１にセットした後に下ステージ６１にブランケットＢＬをセットすることで、そのような問題を未然に回避することが可能である。

図７に戻って、こうして上下ステージに版ＰＰおよびブランケットＢＬがそれぞれセットされると、続いて版ＰＰおよびブランケットＢＬのプリアライメント処理が行われる（ステップＳ１０３）。さらに、両者が予め設定されたギャップを隔てて対向するように、ギャップ調整が行われる（ステップＳ１０４）。

図１１はギャップ調整処理およびアライメント処理の過程を示す図である。このうち図１１（ｃ）に示す精密アライメント処理は後述する転写処理のみにおいて必要な処理であるので、これについては後の転写処理の説明において述べる。上記のように版ＰＰ、基板ＳＢまたはブランケットＢＬが外部から搬入されるが、その受け渡しの際に位置ずれが起こり得る。プリアライメント処理は、上ステージ４１に保持された版ＰＰまたは基板ＳＢと、下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬとのそれぞれを、以後の処理に適した位置に概略位置決めするための処理である。

図１１（ａ）はプリアライメントを実行するための構成の配置を模式的に示す側面図である。前述したように、この実施形態では、装置上部に全部で６基のプリアライメントカメラ２４１〜２４６が設けられている。このうち３基のカメラ２４１〜２４３は、上ステージ４１に保持された版ＰＰ（または基板ＳＢ）の外縁を検出するための基板用プリアライメントカメラである。また、他の３基のカメラ２４４〜２４６は、ブランケットＢＬの外縁を検出するためのブランケット用プリアライメントカメラである。なお、ここではプリアライメントカメラ２４１〜２４３を便宜的に「基板用プリアライメントカメラ」と称しているが、これらは版ＰＰの位置合わせおよび基板ＳＢの位置合わせのいずれにも使用可能なものであり、またその処理内容も同じである。

図１および図１１（ａ）に示すように、基板用プリアライメントカメラ２４１，２４２はＸ方向には略同位置でＹ方向に互いに位置を異ならせて設置されており、版ＰＰまたは基板ＳＢの（−Ｘ）側外縁部を上方からそれぞれ撮像する。上ステージ４１は基板ＳＢより少し小さい平面サイズに形成されているため、上ステージ４１の端部よりも外側まで延びた版ＰＰ（または基板ＳＢ）の（−Ｘ）側外縁部を上方から撮像することができる。また、図には現れないが、図１１（ａ）紙面の手前側にはもう１基の基板用プリアライメントカメラ２４３が設けられており、該カメラ２４３は版ＰＰ（または基板ＳＢ）の（−Ｙ）側外縁部を上方から撮像する。

一方、ブランケット用プリアライメントカメラ２４４，２４６はＸ方向には略同位置でＹ方向に互いに位置を異ならせて設置されており、下ステージ６１に載置されるブランケットＢＬの（＋Ｘ）側外縁部を上方からそれぞれ撮像する。また、図１１（ａ）紙面の手前側にもう１基のブランケット用プリアライメントカメラ２４５が設けられており、該カメラ２４５はブランケットＢＬの（−Ｙ）側外縁部を上方から撮像する。

これらのプリアライメントカメラ２４１〜２４６による撮像結果から版ＰＰ（または基板ＳＢ）およびブランケットＢＬの位置がそれぞれ把握される。そして、必要に応じて上ステージブロック支持機構４８２およびアライメントステージ支持機構６０５が作動することにより、版ＰＰ（または基板ＳＢ）およびブランケットＢＬがそれぞれ予め設定された目標位置に位置決めされる。

なお、下ステージ６１とともにブランケットＢＬを水平移動させるとき、図１１（ａ）に示すように、各ハンド６２５の上面６２５ａとブランケットＢＬの下面とは僅かに離間させておくことが好ましい。この目的のために、ガス供給部７０６から供給されるガスをハンド６２５の吸着孔６２５ｂから吐出させておくことができる。これは後述する精密アライメント処理においても同様である。

また、薄型あるいは大型で撓みが生じやすい基板ＳＢについては、取り扱いを容易にするために例えば背面に板状の支持部材を当接させた状態で基板ＳＢが処理に供する場合がある。このような場合、たとえ支持部材が基板ＳＢよりも大型のものであっても、例えば支持部材を透明材料で構成したり、支持部材に部分的に透明な窓または貫通孔を設けるなど、基板ＳＢの外縁部の位置を検出容易な構成としておけば、上記と同様のプリアライメント処理が可能である。

次いで、図１１（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬを保持する下ステージ６１に対して、版ＰＰを保持する上ステージ４１を降下させて、版ＰＰとブランケットＢＬとの間隔Ｇを予め定められた設定値に合わせる。このとき、事前に計測された版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚みが考慮される。すなわち、版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚みを加味した上で両者のギャップが所定値になるように、上ステージ４１と下ステージ６１との間隔が調整される。ここでのギャップ値Ｇとしては、例えば３００μｍ程度とすることができる。

版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚みについては、製造上の寸法ばらつきによる個体差があるほか、同一部品であっても例えば膨潤による厚みの変化が考えられるので、使用の都度計測されることが望ましい。また、ギャップＧについては、版ＰＰの下面とブランケットＢＬの上面との間で定義されてもよく、また版ＰＰの下面と、ブランケットＢＬに担持されたパターン形成材料の塗布層ＰＴの上面との間で定義されてもよい。塗布層ＰＴの厚みが塗布段階で厳密に管理されている限り、技術的には等価である。

図７に戻って、こうして版ＰＰとブランケットＢＬとがギャップＧを隔てて対向配置されると、続いて転写ローラ６４１をブランケットＢＬの下面に当接させつつＸ方向に走行させることで、版ＰＰとブランケットＢＬとを当接させる。これによりブランケットＢＬ上のパターン形成材料の塗布層ＰＴを版ＰＰによりパターニングする（パターニング処理；ステップＳ１０５）。

図１２はパターニング処理の過程を示している。具体的には、図１２（ａ）に示すように、転写ローラ６４１をブランケットＢＬの直下位置まで上昇させるとともに、Ｘ方向には転写ローラ６４１の中心線が版ＰＰの端部と略同じ位置、またはこれよりも（−Ｘ）方向に僅かに外れた位置に、転写ローラ６４１を配置する。この状態で、図１２（ｂ）に示すように、転写ローラ６４１をさらに上昇させてブランケットＢＬの下面に当接させ、該当接された位置のブランケットＢＬを局所的に上方に押し上げる。これにより、ブランケットＢＬ（より厳密にはブランケットＢＬに担持されたパターン形成材料の塗布層ＰＴ）が所定の押圧力で版ＰＰの下面に押圧される。転写ローラ６４１はＹ方向において版ＰＰ（および有効領域）より長いので、版ＰＰの下面のうちＹ方向における一方端から他方端に至るＹ方向に沿った細長い領域がブランケットＢＬと当接する。

こうして転写ローラ６４１がブランケットＢＬを押圧した状態のまま昇降機構６４４が（＋Ｘ）方向に向けて走行することで、ブランケットＢＬの押し上げ位置を（＋Ｘ）方向に移動させる。このときハンド６２５が転写ローラ６４１と接触するのを防止するため、図１２（ｃ）に示すように、転写ローラ６４１とのＸ方向距離が所定値以下となったハンド６２５については少なくとも当該ハンド６２５の上面６２５ａが支持フレーム６４２の下面より低い位置となるまで下方に退避させる。

ハンド６２５による吸着は既に解除されているので、ハンド６２５の降下とともにブランケットＢＬが下方へ引き下げられることはない。また、降下を開始するタイミングを転写ローラ６４１の走行に同期して適宜に管理することで、ハンド６２５による支持を失ったブランケットＢＬが自重で下方へ垂れ下がることも防止することが可能である。

図１３は転写ローラ６４１の走行過程を示している。いったん当接した版ＰＰとブランケットＢＬとはパターン形成材料の塗布層ＰＴを介して密着した状態が維持されるので、図１３（ａ）に示すように、転写ローラ６４１の走行に伴って版ＰＰとブランケットＢＬとが密着した領域が次第に（＋Ｘ）方向に拡大してゆく。この際、同図に示すように、転写ローラ６４１が接近するにつれてハンド６２５を順次降下させる。

こうして最終的には、図１３（ｂ）に示すように、全てのハンド６２５が降下し、転写ローラ６４１が下ステージ６１下方の（＋Ｘ）側端部近傍まで到達する。この時点で転写ローラ６４１は版ＰＰの（＋Ｘ）側端部の略直下またはこれより僅かに（＋Ｘ）側の位置に到達しており、版ＰＰの下面全てがブランケットＢＬ上の塗布層ＰＴに当接される。

転写ローラ６４１が一定の高さを維持して走行する間、ブランケットＢＬ下面のうち転写ローラ６４１により押圧される領域の面積は一定である。したがって、昇降機構６４４が一定の荷重を与えながら転写ローラ６４１をブランケットＢＬに押し付けることによって、版ＰＰとブランケットＢＬとは間にパターン形成材料の塗布層ＰＴを挟みながら一定の押圧力で互いに押圧されることになる。これにより、版ＰＰからブランケットＢＬへのパターニングを良好に行うことができる。

なお、パターニングに際しては、版ＰＰの表面領域の全体が有効に利用できることが理想的であるが、版ＰＰの周縁部には傷や搬送時のハンドとの接触等により有効利用できない領域が不可避的に生じる。図１３（ｂ）に示すように、版ＰＰの端部領域を除外した中央部分を版として有効に機能する有効領域ＡＲとしたとき、少なくとも有効領域ＡＲ内では転写ローラ６４１の押圧力および走行速度が一定であることが望ましい。このためには、転写ローラ６４１のＹ方向長さが同方向における有効領域ＡＲの長さよりも長い必要がある。またＸ方向においては、（−Ｘ）方向における有効領域ＡＲの端部よりも（−Ｘ）側位置から転写ローラ６４１の走行を開始し、少なくとも（＋Ｘ）方向における有効領域ＡＲの端部に到達するまでは一定速度を維持することが望ましい。版ＰＰの有効領域ＡＲと対向するブランケットＢＬの表面領域が、ブランケットＢＬ側の有効領域となる。

図１４は版または基板とブランケットとの位置関係を示している。より具体的には、この図は版ＰＰまたは基板ＳＢがブランケットＢＬに当接するときの位置関係を上方から見た平面図である。図に示すように、ブランケットＢＬは版ＰＰまたは基板ＳＢよりも大きな平面サイズを有している。ブランケットＢＬのうち図においてドットを付した周縁部に近い領域Ｒ1は、下ステージ６１に保持されるときに下ステージ上面６１ａに当接する領域である。これより内側の領域については下面が開放された状態で、ブランケットＢＬは下ステージ６１に保持される。

版ＰＰと基板ＳＢとはほぼ同じサイズであり、これらは下ステージ６１の開口窓サイズよりも小さい。また、実際のパターン形成に有効に使用される有効領域ＡＲは、版ＰＰまたは基板ＳＢのサイズよりも小さい。したがって、ブランケットＢＬのうち有効領域ＡＲに対応する領域は下面が開放されて下ステージ６１の開口窓６１１に臨んだ状態である。

ハッチングを付した領域Ｒ2は、ブランケットＢＬ下面のうち転写ローラ６４１によって同時に押圧を受ける領域（押圧領域）を示している。押圧領域Ｒ2は、ローラ延設方向、つまりＹ方向に延びる細長い領域であり、そのＹ方向における両端部は版ＰＰまたは基板ＳＢの端部よりも外側までそれぞれ延びている。したがって、ブランケットＢＬ下面と平行な状態で転写ローラ６４１がブランケットＢＬを押圧するとき、その押圧力は、Ｙ方向における有効領域ＡＲの一方端部から他方端部までの間でＹ方向に一様である。

こうしてＹ方向に一様な押圧力を有効領域ＡＲに与えながら転写ローラ６４１がＸ方向に移動することで、有効領域ＡＲ内の全体で、版ＰＰまたは基板ＳＢとブランケットＢＬとが一様な押圧力で互いに押圧されることになる。これにより、不均一な押圧に起因するパターン損傷を防止して良質なパターンを形成することが可能となる。

こうして転写ローラ６４１が（＋Ｘ）側端部まで到達すると、転写ローラ６４１の走行を停止するとともに、図１３（ｃ）に示すように転写ローラ６４１を下方へ退避させる。これにより、転写ローラ６４１はブランケットＢＬ下面から離間してパターニング処理が終了する。

図７に戻って、こうしてパターニング処理が終了すると版ＰＰおよびブランケットＢＬの搬出が行われる（ステップＳ１０６）。図１５は版およびブランケットの搬出の過程を示している。まず、図１５（ａ）に示すように、パターニング処理時に降下していた各ハンド６２５を再び上昇させて、上面６２５ａが下ステージ６１の上面６１ａと同一高さとなる位置に位置決めする。この状態で、上ステージ４１の吸着パッド４４３による版ＰＰの吸着（吸着溝または吸着孔による吸着保持の場合は、それらによる吸着）を解除する。これにより上ステージ４１による版ＰＰの保持が解除され、版ＰＰとブランケットＢＬとがパターン形成材料の塗布層ＰＴを介して一体化された積層体が下ステージ６１上に残される。積層体の中央部についてはハンド６２５により支持される。

続いて、図１５（ｂ）に示すように、上ステージ４１を上昇させて広い処理空間ＳＰを形成し、下ステージ６１の溝６１２による吸着を解除するとともに、ハンド６２５をさらに上昇させて下ステージ６１よりも上方へ移動させる。このときハンド６２５により積層体を吸着保持することが好ましい。

こうすることで外部からのアクセスが可能となる。そこで、図１５（ｃ）に示すように、ブランケット用ハンドＨＢを外部から受け入れて、搬入時とは逆の動作をすることで、版ＰＰを密着させた状態のブランケットＢＬが外部へ搬出される。こうして密着した版ＰＰをブランケットＢＬから適宜の剥離手段によって剥離すれば、ブランケットＢＬ上に所定のパターンが形成される。

次に、ブランケットＢＬに形成されたパターンをその最終的な目的物である基板ＳＢに転写する場合について説明する。その工程は基本的にパターニング処理の場合と同じである。すなわち、図７に示すように、まず基板ＳＢを上ステージ４１にセットし（ステップＳ１０７）、次いでパターン形成済みのブランケットＢＬを下ステージ６１にセットする（ステップＳ１０８）。そして、基板ＳＢとブランケットＢＬとのプリアライメント処理およびギャップ調整を行った後（ステップＳ１０９、Ｓ１１０）、ブランケットＢＬ下部で転写ローラ６４１を走行させることで、ブランケットＢＬ上のパターンを基板ＳＢに転写する（転写処理；ステップＳ１１２）。転写終了後は、一体化されたブランケットＢＬと基板ＳＢとを搬出して処理は終了する（ステップＳ１１３）。これら一連の動作も、図８ないし図１５に示したものと同じである。なお、これらの図において版ＰＰを基板ＳＢと読み替えるとき、符号ＰＴはパターニング処理後のパターンを意味するものとする。

ただし、転写処理においては、基板ＳＢの所定位置にパターンを適正に転写するために、基板ＳＢとブランケットＢＬとを当接させる前に両者のより精密な位置合わせ（精密アライメント処理）を実行する（ステップＳ１１１）。図１１（ｃ）がその過程を示している。

図１では記載を省略したが、このパターン形成装置１には、ベースフレーム２１から（＋Ｚ）方向に立設された支持柱に支持された精密アライメントカメラ２７が設けられている。精密アライメントカメラ２７は、下ステージ６１の開口窓６１１を通して基板ＳＢの四隅をそれぞれ撮像するように、その光軸を鉛直上向きにして計４基設けられている。

基板ＳＢの四隅には予め位置基準となるアライメントマーク（基板側アライメントマーク）が形成される一方、ブランケットＢＬのこれと対応する位置には、版ＰＰによりパターニングされるパターンの一部としてブランケット側アライメントマークが形成されている。これらを精密アライメントカメラ２７の同一視野で撮像し、それらの位置関係を検出することで両者の位置ずれ量を求め、これを補正するようなブランケットＢＬの移動量を求める。アライメントステージ支持機構６０５により、求められた移動量だけアライメントステージ６０１を移動させることで、下ステージ６１が水平面内で移動し、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置ずれが補正される。

基板ＳＢとブランケットＢＬとを微小なギャップＧを隔てて対向させた状態で、かつそれぞれに形成されたアライメントマークを同一カメラで撮像することで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの高精度な位置合わせを行うことができる。この意味において、上記アライメント処理は、基板ＳＢおよびブランケットＢＬを個別に撮像して位置調整を行う場合に比べてより高精度な精密アライメント処理ということができる。その状態から両者を当接させることで、この実施形態では、基板ＳＢの所定位置に高精度に位置合わせされたパターンを形成することが可能である。そして、基板ＳＢおよびブランケットＢＬのプリアライメント処理を予め行っておくことにより、基板ＳＢおよびブランケットＢＬにそれぞれ形成されたアライメントマークを精密アライメントカメラ２７の視野内に位置決めすることができる。

なお、版ＰＰによるブランケットＢＬへのパターン形成の際には、必ずしもそのように精密なアライメント処理を要しない。というのは、ブランケット側アライメントマークがパターンと一緒に予め版ＰＰに作り込まれることで、ブランケットＢＬ上に形成されるパターンとブランケット側アライメントマークとの間での位置ずれが生じることはなく、ブランケット側アライメントマークと基板側アライメントマークとで精密アライメントがなされる限り、版ＰＰとブランケットＢＬとの多少の位置ずれはパターン形成に影響しないからである。この点から、パターニング処理においてはプリアライメント処理のみが実行される。

図１６および図１７はブランケットと転写ローラおよびハンドとの位置関係を示す図である。より具体的には、図１６は転写ローラ６４１とブランケットＢＬとの当接位置、および、各ハンド６２５とブランケットＢＬとの当接位置が、転写ローラ６４１の移動に伴いそれぞれどのように変化するかを模式的に示す図である。なお、図１６（ａ）は図１２（ｂ）のタイミングに対応しており、図１６（ｂ）は図１３（ａ）のタイミングに対応している。また図１７は、これらの位置関係を（＋Ｘ）方向から見た図である。なお、図１７および以下の説明において２つの昇降ハンドユニット６２，６３にそれぞれ設けられたハンド６２５を区別する必要がある場合には、（＋Ｙ）側に配置された昇降ハンドユニット６２に設けられたハンドを符号６２５２により、（−Ｙ）側に配置された昇降ハンドユニット６３に設けられたハンドを符号６２５３によりそれぞれ表すものとする。

ブランケットＢＬと版ＰＰまたは基板ＳＢとの位置関係、ブランケットＢＬのうち下ステージ６１に当接する領域Ｒ1および有効領域ＡＲの位置については、先に説明した通りである。転写ローラ６４１がブランケットＢＬの押圧を開始した直後の図１６（ａ）に示す状態では、ブランケットＢＬの四辺に近い周縁部Ｒ1が下ステージ６１に載置され吸着保持されている。一方、これより内側の中央部分では、ハンド６２５の上面６２５ａの形状に対応してＹ方向に沿った細長い当接領域Ｒ3において、ハンド６２５がブランケットＢＬの下面に当接してブランケットＢＬを支持している。

この実施形態では、２つの昇降ハンドユニット６２，６３が各ハンド６２５を内側に向けて対向配置されており、各ユニット６２，６３にそれぞれ４本ずつのハンド６２５が設けられている。昇降ハンドユニット６２に設けられた一のハンド６２５２と昇降ハンドユニット６３に設けられた一のハンド６２５３とはＸ方向における位置が揃えられて対をなしており、これらに対応する１対の当接領域Ｒ3もＸ方向位置が揃っている。また１対のハンド６２５２，６２５３の先端はＹ方向に互いに離隔配置されている。そして、このようなハンド対が、Ｘ方向に互いに離隔して４対配置される。したがって計８箇所の当接領域Ｒ3が存在する。

このように適宜に分散配置された複数箇所でブランケットＢＬをそれぞれ支持することで、中央部分におけるブランケットＢＬの撓みを防止して、ブランケットＢＬを水平姿勢に維持することができる。図１７においては、１対のハンド６２５２，６２５３が下降した状態を実線で示す一方、下ステージ６１の上面６１ａと略同一高さまでハンド６２５２，６２５３が上昇した状態を点線により示している。点線で示す状態のとき、ハンド６２５２，６２５３の上面がブランケットＢＬの下面に当接してこれを支持する。

転写ローラ６４１は、当接領域Ｒ3のうち最も（−Ｘ）方向に位置するものよりもさらに（−Ｘ）側でブランケットＢＬに当接開始する。図１６（ａ）に符号Ｒ2で示す領域は、当接開始直後に転写ローラ６４１が当接するブランケットＢＬの領域（押圧領域）を示している。

転写ローラ６４１の移動が開始されると、これに対応する押圧領域Ｒ2が（＋Ｘ）方向に移動してゆく。この過程において、転写ローラ６４１の押圧領域Ｒ2とハンド６２５の当接領域Ｒ3との距離が所定値以下になると、当該当接領域Ｒ3を形成しているハンド６２５が下方へ移動する。より詳しくは、図１７に実線で示すように、１対のハンド６２５２，６２５３が連動して下降し、転写ローラ６４１を支持する支持フレーム６４２よりも下方まで退避する。このとき、支持脚６４４ｂがハンド６２５２，６２５３それぞれの先端の間の隙間を通過することで、支持脚６４４ｂとハンド６２５２，６２５３との干渉が回避されている。

図１６（ｂ）に示すように、転写ローラ６４１の押圧領域Ｒ2が（＋Ｘ）方向に移動するにつれて、転写ローラ６４１の移動方向において該押圧領域Ｒ2よりも後方側、つまり（−Ｘ）側では、版ＰＰまたは基板ＳＢの下面とブランケットＢＬの上面とがパターン形成材料の層を介して互いに密着した密着領域Ｒ4が形成され、これが転写ローラ６４１の移動に伴い（＋Ｘ）方向に広がってゆく。

そして、転写ローラ６４１が接近するにつれて、ブランケットＢＬ中央部を支持するハンド６２５が転写ローラ６４１の移動方向に沿った順番で順次ブランケットＢＬから離間して下降し、こうして空いたスペースを転写ローラ６４１が通過する。図１６（ｂ）は、図１３（ａ）に示すように、転写ローラ６４１が（−Ｘ）方向から２番目のハンド６２５の近傍位置まで進行した状態を示している。こうして版ＰＰまたは基板ＳＢとブランケットＢＬとの当接が進行し、最終的には版ＰＰまたは基板ＳＢの全体がブランケットＢＬと密着した状態となる。

転写ローラ６４１が所定距離まで近づくまではハンド６２５による支持を継続することにより、転写ローラ６４１が到達する直前までブランケットＢＬを水平姿勢に維持することができる。特に、転写ローラ６４１による押圧領域Ｒ2と同じ方向（Ｙ方向）を長手方向とする当接領域Ｒ3においてハンド６２５をブランケットＢＬに当接させることにより、当接直前の版ＰＰまたは基板ＳＢとブランケットＢＬとのギャップをＹ方向において一定に保つことができ、捩れや歪みのない良好なパターン形成を行うことができる。

以上説明したように、この実施形態では、下ステージ６１および上ステージ４１がそれぞれ本発明の「保持枠」および「第２保持手段」として機能している。また、各ハンド６２５および転写ローラ６４１がそれぞれ本発明の「局所支持部」および「押し上げ部材」として機能している。そして、各ハンド６２５の上面６２５ａが本発明の「当接面」に相当している。また、昇降ハンドユニット６２，６３に設けられたスライドベース６２３、昇降機構６２４、昇降機構６２８等が一体として、本発明の「昇降手段」として機能している。また、下ステージ６１および各ハンド６２５が一体として、本発明の「第１保持手段」として機能している。

また、上記実施形態では、転写ローラユニット６４の支持フレーム６４２が本発明の「支持部」として機能する一方、支持脚６４４ｂが本発明の「脚部」として機能し、これらが一体として本発明の「支持部材」として機能している。また、ベース部６４４ａおよび移動機構６４７が一体として本発明の「移動機構」として機能している。さらにこの実施形態では、版ＰＰおよび基板ＳＢが本発明の「処理対象物」に相当している。

また、上記実施形態のパターン形成処理（図７）においては、ステップＳ１０２とステップＳ１０８とがそれぞれ本発明の「第１工程」に相当し、ステップＳ１０１、Ｓ１０３およびＳ１０４と、ステップＳ１０７、Ｓ１０９およびＳ１１０とが、それぞれ本発明の「第２工程」に相当している。また、ステップＳ１０５とステップＳ１１２とがそれぞれ本発明の「第３工程」に相当している。

＜第２実施形態＞
次に、この発明にかかるパターン形成装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態のパターン形成装置では、上記した第１実施形態のパターン形成装置１に対して下ステージブロックの構造が一部相違している。その一方、第１実施形態におけるその他の構成、すなわちメインフレーム２、上ステージブロック４および制御ユニット７等は、基本的にそのまま第２実施形態におけるメインフレーム、上ステージブロックおよび制御ユニット等として適用することが可能である。そこで、以下では第１実施形態と相違する箇所、特に下ステージブロックの構造およびその動作を中心に説明する。また、第１実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。

図１８はこの発明にかかるパターン形成装置の第２実施形態の主要部を示す図である。より詳しくは、図１８は、第２実施形態における下ステージブロック９の構造を示す図である。下ステージブロック９はアライメントステージ９０１を備えている。このアライメントステージ９０１は、第１実施形態におけるアライメントステージ６０１に相当するものであり、その構造および機能もほぼ同じである。すなわち、アライメントステージ９０１は中央部が開口したプレート形状を有しており、第１実施形態のアライメントステージ６０５と同等の機能を有するアライメントステージ支持機構９０５により、ベースフレーム２１（図１）に対して所定範囲内で移動可能に支持されている。

アライメントステージ９０１の上面に、複数の支持ハンド機構が設けられている。より具体的には、アライメントステージ９０１の中央開口部に対して（−Ｙ）側に当たるアライメントステージ９０１の上面に、（−Ｘ）側から（＋Ｘ）側に向けて順に５基の支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅが設けられている。これらの５基の支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅの構造は互いに同一である。

一方、アライメントステージ９０１の中央開口部に対して（＋Ｙ）側に当たるアライメントステージ９０１の上面に、（−Ｘ）側から（＋Ｘ）側に向けて順に５基の支持ハンド機構９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅが設けられている。これらの５基の支持ハンド機構９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅの構造は互いに同一である。そして、支持ハンド機構９１ａと支持ハンド機構９２ａとは、Ｘ軸に対して互いに対称な形状を有しているが、その機能は同じである。また、支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅの各々は、Ｘ方向においてそれぞれ支持ハンド機構９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅと同一位置に配置されている。詳しくは後述するが、この実施形態では、これらの支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅ，９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅが協働してブランケットＢＬを水平姿勢に支持する。

また、最も（−Ｘ）側に位置する支持ハンド機構９１ａ，９２ａの（−Ｘ）側に隣接して、転写ローラユニット９４が設けられている。この転写ローラユニット９４の具体的構成は第１実施形態の転写ローラユニット６４と同等である。すなわち、転写ローラユニット９４はローラ状に形成されＹ方向を軸方向として回転自在に支持された転写ローラ９４１を有しており、転写ローラ９４１は鉛直方向（Ｚ方向）に移動することでブランケットＢＬ下面に対し近接・離間可能に構成されるとともに、ブランケットＢＬ下面に当接しながらＸ方向に移動可能となっている。転写ローラ９４１は、第１実施形態の転写ローラ６４１と同様、ブランケットＢＬを部分的に押し上げることで基板ＳＢ（または版ＰＰ）に当接させて、ブランケットＢＬから基板ＳＢへのパターン転写、またはブランケットＢＬ上のパターン形成材料の版ＰＰによるパターニングを実現する機能を有する。

図１９は支持ハンド機構の詳細な構造およびその動きを示す図である。ここではアライメントステージ９０１の（−Ｙ）側に配置された一の支持ハンド９１ａと、アライメントステージ９０１の（＋Ｙ）側に配置された一の支持ハンド９２ａとを例として挙げるが、上記した通り、支持ハンド機構９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅは支持ハンド９１ａと同一構造であり、支持ハンド機構９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅは支持ハンド９２ａと同一構造である。また、支持ハンド機構９２ａは、Ｘ軸に対して支持ハンド機構９１ａと対称な構造を有している。

図１９（ａ）に示すように、支持ハンド機構９１ａは、アライメントステージ９０１の上面から（＋Ｙ）側に傾斜して斜め上方に延びるベース部９１１と、ベース部９１１からベース部９１１の延設方向と同方向に延びるアーム９１２と、アーム９１２の上端に連結されて上面がＹ方向に沿って水平方向に延びるブランケット受け部材９１３とを備えている。同様に、支持ハンド機構９２ａは、アライメントステージ９０１の上面から（−Ｙ）側に傾斜して斜め上方に延びるベース部９２１と、ベース部９２１からベース部９２１の延設方向と同方向に延びるアーム９２２と、アーム９２２の上端に連結されて上面がＹ方向に沿って水平方向に延びるブランケット受け部材９２３とを備えている。

ブランケット受け部材９１３，９２３は、上面が略平坦に仕上げられ、その上面のＺ方向における位置は互いに同一とされている。したがって、支持ハンド機構９１ａ，９２ａは一体として、ブランケットＢＬを下方から支持してＹ軸と平行な姿勢に保持することができる。なお、以下において、支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅのそれぞれに設けられたブランケット受け部材９１３を区別する必要がある場合には、各支持ハンド機構を区別するための添え字（ａ〜ｅ）を符号に付加することとする。例えば、支持ハンド機構９１ａに設けられたブランケット受け部材には符号９１３ａを付す。支持ハンド機構９２ａ〜９２ｅのそれぞれに設けられたブランケット受け部材９２３を区別する場合も同様とする。

支持ハンド機構９１ａのアーム９１２はハンド駆動機構９０６に連結されており、アーム９１２の延設方向に沿って、ベース部９１１に対して進退移動可能に構成されている。同様に、支持ハンド機構９２ａのアーム９２２もハンド駆動機構９０６に連結されており、アーム９２２の延設方向に沿って、ベース部９２１に対して進退移動可能に構成されている。ハンド駆動機構９０６は、制御ユニット７（図２）からの制御指令に応じて２つのアーム９１２，９２２を一体的に進退移動させる。これにより、ブランケット受け部材９１３，９２３はそれぞれ水平姿勢を維持したまま、また互いの高さを揃えたままＺ方向およびＹ方向に移動する。

このように、Ｙ方向において同一位置にある１対の支持ハンド機構９１ａ，９２ａでは、各々が有するブランケット受け部材９１３（９１３ａ），９２３（９２３ａ）が一体的に昇降する。同様に、Ｙ方向位置が互いに同一である１対の支持ハンド機構９１ｂ，９２ｂの間、支持ハンド機構９１ｃ，９２ｃの間、支持ハンド機構９１ｄ，９２ｄの間および支持ハンド機構９１ｅ，９２ｅの間においても、各々に設けられたブランケット受け部材９１３，９２３が高さ方向（Ｚ方向）において互いに同一位置を保ちながら昇降する。ただし、Ｘ方向に位置が互いに異なる支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅの間（または支持ハンド機構９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅの間）においては、アーム９１２（またはアーム９２２）の昇降を互いに独立して行うことができるように、ハンド昇降機構９０６は構成されている。

ハンド昇降機構９０６によりブランケット受け部材９１３，９２３が図１９（ａ）に示される上部位置に位置決めされた状態では、ブランケット受け部材９１３，９２３がブランケットＢＬの下面に当接することでブランケットＢＬを支持する。各支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅのブランケット受け部材９１３，９２３が同一高さに位置決めされることで、こられが一体としてブランケットＢＬを水平姿勢に維持することが可能である。

一方、ハンド昇降機構９０６によりブランケット受け部材９１３，９２３が図１９（ｂ）に示される下部位置に位置決めされた状態について説明する。各支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅのブランケット受け部材９１３，９２３が全て下部位置に下降していれば、このときのブランケット受け部材９１３，９２３の上面位置でブランケットＢＬが水平姿勢に支持されることになるが、支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ（または支持ハンド機構９２ａ〜９２ｅ）の間ではブランケット受け部材９１３（またはブランケット受け部材９２３）が独立して昇降可能である。

一部の支持ハンド機構のブランケット受け部材９１３，９２３のみが下部位置にあり、他の支持ハンド機構のブランケット受け部材が上部位置にある状態を考える。ここでは、支持ハンド機構９１ａ，９２ａのブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａのみが下部位置にあり、他の支持ハンド機構９１ｂ〜９１ｅ，９２ｂ〜９２ｅが上部位置にある場合を例として考える。

この場合、ブランケットＢＬは上部位置にあるブランケット受け部材９１３ｂ〜９１３ｅ，９２３ｂ〜９２３ｅによって、図１９（ａ）に示される位置と同じ位置に支持されている。したがって、下部位置にある支持ハンド機構９１ａ，９２ａのブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａは、ブランケットＢＬからは離間して下方に退避した状態となっている。

支持ハンド機構９１ａのブランケット受け部材９１３ａを支持するアーム９１２およびベース部９１１は斜め方向に延設されており、ブランケット受け部材９１３ａは、上部位置から下部位置に移動する際（−Ｚ）方向への移動に加えて（−Ｙ）方向への移動を伴う。同様に、支持ハンド機構９２ａのブランケット受け部材９２３ａは、上部位置から下部位置に移動する際（−Ｚ）方向への移動に加えて（＋Ｙ）方向への移動を伴う。その結果、２つのブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａは、Ｚ方向における位置を同一としつつ、Ｙ方向には、上部位置にあるときよりも互いに離間した状態で下部位置に位置決めされる。

こうしてブランケットＢＬ下面とブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａとの間に形成された空間に、転写ローラユニット９４を進入させることができる。具体的には、下部位置に位置決めされたブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａの上面とブランケットＢＬ下面との間に形成されたＺ方向の隙間に、転写ローラ９４１およびこれを支持する支持フレーム９４２（第１実施形態における支持フレーム６４２に相当）を進入させることができる。また、ブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａが互いに離間することで形成されたＹ方向の隙間に、支持フレーム９４２を支持する支持脚９４４（第１実施形態における支持脚６４４ｂに相当）を進入させることができる。

このような構成では、転写ローラユニット９４をＸ方向に移動させる際に、その進路に当たる位置にあるブランケット受け部材９１３，９２３を下部位置へ退避させることにより、転写ローラユニット９４とブランケット受け部材９１３，９２３との干渉を避けることが可能である。そして、転写ローラユニット９４とは干渉しない位置にあるブランケット受け部材９１３，９２３を上部位置に位置決めしておくことで、ブランケットＢＬを一定高さで水平姿勢に保持し続けることができる。したがって、この実施形態においても、第１実施形態と同様に、ブランケットＢＬを水平姿勢に維持しつつ、その下面に沿って転写ローラ９４１を水平移動させることが可能である。

図２０はブランケット受け部材のより詳細な構造を示す図である。より詳しくは、図２０（ａ）はブランケット受け部材９１３上部の構造を示す斜視図であり、図２０（ｂ）はその断面図である。ここでは一方のブランケット受け部材９１３を例として説明するが、これと対向する他方のブランケット受け部材９２３の構造も同じである。

ブランケット受け部材９１３の上面は平坦に仕上げられており、ブランケットＢＬとの間での摩擦抵抗を低減するために、鏡面研磨仕上げまたは例えばフッ素樹脂などの適宜の材料によるライニング加工がなされている。また、ブランケット受け部材９１３の上面にはブランケットＢＬ下面を吸着保持するための複数の吸着孔９１４が設けられている。図２０（ｂ）に示すように、各吸着孔９１４には、制御ユニット７の負圧供給部７０４から供給される負圧、またはこの実施形態において制御ユニット７に設けられる正圧供給部７０７から供給される正圧が、三方弁９５により選択的に供給される。各吸着孔９１４に負圧供給部７０４から負圧が供給されると、各吸着孔９１４によりブランケットＢＬはブランケット受け部材９１３の上面に吸着保持される。一方、各吸着孔９１４に正圧供給部７０７から正圧が供給された場合には、各吸着孔９１４から噴き出される気体により、ブランケットＢＬはブランケット受け部材９１３の上面から僅かに浮上した状態で支持される。このとき、ブランケット受け部材９１３とブランケットＢＬとの間の摩擦は極めて小さくなる。なお、ブランケット受け部材９１３において、このように吸着孔９１４から気体を噴出させてブランケットＢＬを浮上させる機能は必須のものではない。

この他、この実施形態の下ステージブロック９は、第１実施形態の下ステージブロック６と同様に、吸着孔９１４への正圧および負圧の供給・停止を制御するバルブ群や各部を機械的に駆動するモータ群を備えており、これらは制御ユニット７により制御される。

図２１はブランケット受け部材と基板およびブランケットとの位置関係を示す図である。図２１（ａ）に示すように、複数のブランケット受け部材９１３，９２３は、ブランケットＢＬ中央部の有効領域ＡＲ全体をカバーするように略均等に分散配置されており、ブランケットＢＬのうち特に有効領域ＡＲの下面を支持する。これにより、有効領域ＡＲが水平姿勢に保持される。

なお、有効領域ＡＲの外部において各ブランケット受け部材９１３，９２３がブランケットＢＬをどのように支持するかは、ブランケットＢＬを水平姿勢に支持することができる限りにおいて任意である。例えば図２１（ｂ）に示すように、Ｙ方向においてブランケットＢＬの端部よりも外側まで延びるブランケット受け部材９６３を設けてもよく、また有効領域ＡＲの外側のみでブランケットＢＬに当接するブランケット受け部材９７３を設けてもよい。

転写ローラ９４１は、所定の初期位置に位置決めされるとき、ブランケット受け部材９１３，９２３のうち最も（−Ｘ）側に位置するブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａの（−Ｘ）側に隣接する。より具体的には、転写ローラ９４１は、ブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａの（−Ｘ）側に隣接する位置で、有効領域ＡＲよりも外側つまり（−Ｘ）側、かつ第１実施形態と同様に上ステージ４１に保持される基板ＳＢ（または版ＰＰ）の（−Ｘ）側端部よりは（＋Ｘ）側の位置で、ブランケットＢＬ下面の直下位置でブランケットＢＬから離間した位置を初期位置としている。このとき転写ローラ９４１は、有効領域ＡＲの外側の基板ＳＢ（または版ＰＰ）の下方に位置していることになる。

次に、この実施形態のパターン形成装置におけるパターン形成処理について説明する。この処理の目的や基本的な動作は、上記した第１実施形態における処理（図７）と同様である。ただし、下ステージブロックの構造の相違に起因して、下ステージブロックを構成する各部の動作が第１実施形態とは異なっている。具体的には、基板ＳＢまたは版ＰＰが装置に搬入されて上ステージ４１により保持されるプロセスは、第１実施形態のものと同じである。一方、ブランケットＢＬが装置に搬入され、上ステージ４１に保持された基板ＳＢまたは版ＰＰと密着されるまでのプロセスが、第１実施形態のものとは異なっている。以下、第１実施形態と相違するプロセスを中心に、図２２および図２３を参照しながら動作を説明する。

図２２および図２３は第２実施形態のパターン形成処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す図である。なお、ここでは、上ステージ４１に基板ＳＢが保持され、下ステージブロック９にパターン形成済みのブランケットＢＬが搬入されて転写処理（図７のステップＳ１０７〜Ｓ１１２）が実行される際の各部の動作を説明する。しかしながら、第１実施形態において説明したように、版ＰＰとブランケットＢＬとを用いてパターニング処理（図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０５）を行うための動作は、精密アライメント処理を行わないことを除けば基本的に転写処理と同じである。したがって、以下の説明において「基板ＳＢ」を「版ＰＰ」に置き換え、精密アライメント処理を省くことにより、パターニング処理における動作も説明される。

図２２（ａ）に示すように、ブランケットＢＬが外部から搬入されるとき、全てのブランケット受け部材９１３ａ〜９１３ｅ，９２３ａ〜９２３ｅが上部位置に位置決めされた状態となっている。したがって、外部の搬送ロボット等が有するブランケット用ハンド（図示せず）からブランケットＢＬを受け取ることができる。なおこのとき、転写ローラ９４１は図２１に示した初期位置よりもさらに（−Ｘ）側に退避した退避位置に位置決めされており、外部から進入してくるブランケット用ハンドやブランケットＢＬとの干渉が回避されている。また、各ブランケット受け部材の上面に設けられた吸着孔９１４に負圧が供給されて、受け取ったブランケットＢＬを吸着保持する。

次にプリアライメント処理を行う。プリアライメント処理では、第１実施形態における同処理と同様に、ブランケット用プリアライメントカメラ２４４〜２４６によりブランケットＢＬの周縁部を撮像し、その撮像結果に応じてブランケットＢＬを水平面内で移動させることにより、ブランケットＢＬを目標位置に位置決めする。このとき、アライメントステージ支持機構９０５がアライメントステージ９０１とともに各支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅを一体的にＸＹθ方向に移動させることにより、ブランケットＢＬの位置決めを行う。

続いて、ギャップ調整を経て精密アライメント処理を行う。図２２（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬの下方に配置したアライメントカメラ２７により、ブランケット受け部材の隙間を通してブランケットＢＬと、上ステージ４１に保持されてブランケットＢＬに対向配置された基板ＳＢとを撮像する。撮像されたアライメントマークの位置関係に基づきアライメントステージ９０１が移動されることで精密アライメント処理が実現される点は、第１実施形態と同じである。

こうして上ステージ４１に保持された基板ＳＢと、支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅにより支持されたブランケットＢＬとの位置合わせが完了すると、ブランケットＢＬを押し上げて基板ＳＢに密着させることでパターン転写を行う。すなわち、図２２（ｃ）に示すように、転写ローラ９４１を基板ＳＢの（−Ｘ）側端部直下の初期位置まで移動させた後、転写ローラ９４１を上方へ移動させることで、図２３（ａ）に示すように、ブランケットＢＬを転写ローラ９４１により押し上げて、基板ＳＢの下面に密着させる。これによりブランケットＢＬ上のパターンの基板ＳＢへの転写が開始される。

なお、ブランケットＢＬが搬入されてから精密アライメント処理が終了するまでの間は、ブランケットＢＬが支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅに対して変位するのを防止するために、ブランケット受け部材９１３，９２３の各吸着孔９１４に負圧を供給してブランケットＢＬを吸着保持する。一方、転写ローラ９４１によるブランケットＢＬの押し上げが開始されるのに先立って、各吸着孔９１４への負圧の供給は停止され、吸着保持は解除される。

そして、転写ローラ９４１をブランケットＢＬ下面に当接させたまま（＋Ｘ）方向へ移動させる。このとき、図２３（ｂ）および図２３（ｃ）に示すように、転写ローラ９４１の移動に同期させて、転写ローラ９４１の進路に当たり転写ローラ９４１と干渉する位置にあるブランケット受け部材９１３，９２３を順次下部位置へ退避させる。こうすることで、転写ローラ９４１とブランケット受け部材９１３，９２３との干渉を回避する。このときの各ブランケット受け部材９１３，９２３の動きは、第１実施形態におけるハンド６２５の動きに類似している。

転写ローラ９４１による押し上げを受ける直前までブランケット受け部材９１３，９２３をブランケットＢＬ下面に当接させておくことで、ブランケットＢＬの姿勢を水平状態に維持することができる。これにより、ブランケットＢＬ上のパターンを基板ＳＢ上の所定位置に転写することができる。一方、ブランケットＢＬのうち転写ローラ９４１による押し上げを受けた領域については、基板ＳＢと密着した状態であるため、さらにブランケット受け部材９１３，９２３により支持する必要はない。したがって、下部位置へ退避したブランケット受け部材９１３，９２３を上部位置へ戻す必要はない。

なお、転写ローラ９４１による押し上げに伴うブランケットＢＬの水平方向への位置ずれを防止するために、各ブランケット受け部材９１３，９２３については、下部位置への移動を開始する直前まで吸着孔９１４に負圧が供給される態様であってもよい。この場合、各ブランケット受け部材９１３，９２３ごとに負圧供給のタイミングが独立して制御可能な構成となっている必要がある。

こうしてブランケット受け部材９１３，９２３を順次退避させながら、図２３（ｄ）に示すように、基板ＳＢの全体がブランケットＢＬに密着し、ブランケットＢＬ上のパターンが基板ＳＢに転写される。その後、転写ローラ９４１を元の位置に戻し、各ブランケット受け部材９１３，９１４を上昇させて、基板ＳＢとブランケットＢＬとが一体化された積層体を上ステージ４１から受け取る。さらに外部のロボットハンド等に積層体が受け渡されて搬出されることで、パターン形成処理が終了する。

以上説明したように、この実施形態においては、支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅが一体として本発明の「第１保持手段」として機能しており、特にブランケット受け部材９１３，９２３が本発明の「局所支持部」としての機能を有している。また、転写ローラユニット９４が本発明の「押し上げ手段」として機能している。なお、他の各構成については、第１実施形態と共通である。

＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態におけるハンド６２５の形状および設置個数はその一例を示したものであり、これらに限定されるものではない。例えば、Ｙ方向に３以上のハンドを並べて配置してもよい。

なお下面からのブランケットＢＬの保持については、上記実施形態のような細長いハンド上面の平面部を当接させるもののほかに、上向きに立設されたピン状の支持部材を当接させるものが公知である。しかしながら、このような点接触あるいはそれに近い接触面積の小さな支持方法では、支持点の近傍でブランケットＢＬ上のパターン形成材料に応力が集中してパターンが歪むおそれがある。その意味において、比較的広い面積で支持することが好ましく、特に上記実施形態のように、転写ローラ６４１による押圧領域Ｒ2の長手方向と同じ方向に延びる当接領域Ｒ3においてハンドがブランケットＢＬに当接することがより好ましい。

また例えば、上記実施形態では、中央部が開放されたブランケットＢＬ下面のうち、Ｘ方向において転写ローラ６４１と当接する範囲内にのみハンド６２５を配置してブランケットＢＬを支持しているが、Ｘ方向における転写ローラ６４１の移動範囲よりも外側にもブランケットＢＬを局所的に支持する部材を設けてもよい。これらの部材については昇降機能を有するものでなくてもよい。

また例えば、上記実施形態では、Ｙ方向に並べて配置された１対のハンド６２５２，６２５３をそれぞれ独立して昇降可能な構成とした上でこれらが連動して昇降するような動作制御が行われるが、これら１対のハンドの位置関係が固定されて常に一体的に昇降する構造であってもよい。

また例えば、上記実施形態では各ハンド６２５を下ステージ６１よりも上方まで上昇可能とすることで、装置外部との間でのブランケットＢＬの受け渡しを本発明における「局所支持部」に相当するハンド６２５に担わせている。しかしながら、局所支持手段が外部とのブランケットの受け渡し機能を有することは必須の要件ではない。

また例えば、上記実施形態では転写ローラ６４１の接近に伴ってブランケットＢＬ直下位置から下方へ下降させたハンド６２５をその位置に維持しているが、転写ローラ６４１の通過後にブランケットＢＬの直下位置まで戻すようにしてもよい。

また例えば、上記第１実施形態では、矩形のブランケットＢＬの四辺周縁部を環状の下ステージ６１により保持しているが、ブランケットの姿勢が維持される限り、周縁部の一部が開放されていてもよい。ただし、ローラ走行に伴う位置ずれを防止するために、少なくともローラ走行方向（Ｘ方向）における両端部が保持されることが好ましい。

この発明は、ガラス基板や半導体基板などの各種基板にパターンを形成するパターン形成プロセスのうち、版によりブランケット上のパターン形成材料をパターニングする処理、およびブランケット上のパターンを基板に転写する処理の一方または両方に対して好適に適用可能である。

４１ 上ステージ（第２保持手段）
６１ 下ステージ（保持枠、第１保持手段）
６２３ スライドベース（昇降手段）
６２４，６２８ 昇降機構（昇降手段）
６２５ ハンド（局所支持部、第１保持手段）
６２５ａ （ハンド６２５の）上面（当接面）
６４１ 転写ローラ（押し上げ部材）
６４２ 支持フレーム（支持部）
６４４ａ ベース部（移動機構）
６４４ｂ 支持脚（脚部、支持部材）
６４７ 移動機構（移動機構）
ＰＰ 版（処理対象物）
ＳＢ 基板（処理対象物）
Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０４ 第２工程
Ｓ１０２，Ｓ１０８ 第１工程
Ｓ１０５，Ｓ１１２ 第３工程
Ｓ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１０ 第２工程

Claims (10)

1. パターン形成材料を一方面に担持するブランケットの下面にそれぞれ局所的に当接して前記ブランケットを下面側から支持する複数の局所支持部を有し、前記ブランケットを前記パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で支持する第１保持手段と、
   前記パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物を前記第１保持手段に保持された前記ブランケットの上面に近接対向させて保持する第２保持手段と、
   前記ブランケットの下面側から前記ブランケット中央部の有効領域を部分的に押し上げて前記第２保持手段に保持された前記処理対象物に当接させ、しかも前記ブランケットの下面に沿って移動して前記ブランケットの押し上げ位置を変化させる押し上げ部材と、
   前記複数の局所支持部を個別に昇降させる昇降手段と
   を備え、
   前記昇降手段は、前記局所支持部のそれぞれが前記ブランケットの下面に当接した状態から、前記押し上げ部材の移動に伴って前記局所支持部の各々を順番に下降させるパターン形成装置。
2. 前記押し上げ部材の移動方向に沿って複数の前記局所支持部が配列されており、前記昇降手段は、前記押し上げ部材の移動方向に沿った順番で前記局所支持部を下降させる請求項１に記載のパターン形成装置。
3. 前記押し上げ部材は、前記ブランケットの下面のうち一の軸方向に沿った前記有効領域の長さよりも長い領域を一括して押し上げ、
   前記局所支持部の各々は、前記軸方向を長手方向として延設された当接面において前記ブランケットと当接する請求項１または２に記載のパターン形成装置。
4. 前記軸方向に前記押し上げ部材に沿って延設され両端部で前記押し上げ部材を回転自在に支持する支持部および前記軸方向における前記支持部の略中央部から下方へ延びた脚部を有する支持部材と、前記支持部材を前記軸方向と直交する方向に移動させる移動機構とをさらに備え、
   前記軸方向に並べてかつ互いに離間して１対の前記局所支持部が配置されるとともに、複数対の前記局所支持部が前記軸方向と直交する方向に並べて配置され、
   前記支持部材の前記脚部が、各対をなす前記局所支持部の間の空隙を通過する請求項３に記載のパターン形成装置。
5. 前記第１保持手段は、前記ブランケットの前記有効領域の下方を開放した状態で、前記ブランケットの前記有効領域よりも外側の周縁部を保持する保持枠を有し、
   前記複数の局所支持部は、前記ブランケットのうち前記保持枠により保持された周縁部よりも内側で前記ブランケットの下面に当接する請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン形成装置。
6. パターン形成材料を一方面に担持するブランケットの下面に対して、互いに独立して昇降可能な複数の局所支持部をそれぞれ局所的に当接させることで、前記パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で前記ブランケットを支持する第１工程と、
   前記パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物の下面と前記ブランケットの前記担持面とを所定のギャップを隔てて近接対向配置する第２工程と、
   押し上げ部材を前記ブランケットの下面に当接させ該押し上げ部材により前記ブランケットを部分的に押し上げて前記処理対象物に当接させ、前記ブランケットの下面に沿って前記押し上げ部材を移動させる第３工程と
   を備え、
   前記第３工程では、前記押し上げ部材の移動に伴って前記局所支持部を順番に下降させて前記ブランケットから離間させるパターン形成方法。
7. 前記第１工程では、前記押し上げ部材の移動方向に沿って複数の前記局所支持部を配列し、前記第３工程では、前記押し上げ部材の移動方向に沿った順番で前記局所支持部を下降させる請求項６に記載のパターン形成方法。
8. 前記第３工程では、前記押し上げ部材と前記ブランケットとの当接位置と、一の前記局所支持部と前記ブランケットとの当接位置との間の距離が所定値以下になると当該局所支持部を下降させる請求項６または７に記載のパターン形成方法。
9. 前記第１工程では、前記押し上げ部材の移動方向に直交する方向に並べてかつ互いに離間させて１対の前記局所支持部を配置するとともに、複数対の前記局所支持部を前記移動方向に沿って並べて配置し、
   前記第３工程では、前記押し上げ部材の移動に伴って、互いに対をなす前記局所支持部を一体的に下降させる請求項６ないし８のいずれかに記載のパターン形成方法。
10. 前記第１工程では、前記ブランケットの周縁部を保持枠により保持するとともに、前記ブランケットのうち前記保持枠により保持された周縁部よりも内側で前記ブランケットの下面に前記複数の局所支持部を当接させ、
    前記第３工程では、前記保持枠による前記ブランケット周縁部の保持を維持しつつ前記局所支持部を下降させる請求項６ないし９のいずれかに記載のパターン形成方法。

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