KR101541643B1

KR101541643B1 - 박리 장치

Info

Publication number: KR101541643B1
Application number: KR1020140020538A
Authority: KR
Inventors: 미요시 우에노; 마사후미 가와고에; 미키오 마스이치; 히로유키 우에노
Original assignee: 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-08-03
Also published as: JP6080647B2; KR20140118732A; CN104070778A; JP2014192459A; CN104070778B; TW201437135A; TWI593617B

Abstract

평면형상의 수평 스테이지부(31)의 상면에 리프터 핀(361)을 돌출시켜 외부로부터 반입되는 워크 WK를 수취한다. 리프터 핀(361)은, 기판 SB와 블랭킷 BL이 패턴을 통하여 밀착된 워크 WK 중, 기판 SB와 블랭킷 BL이 겹치고, 또한 유효한 패턴이 형성된 유효 영역 AR보다 외측의 접촉 가능 영역 TR에 있어서 블랭킷 BL의 하면에 맞닿는다. 기판 SB와 블랭킷 BL이 겹쳐진 영역을 지지함으로써 워크 WK의 휨을 억제하고, 또 유효 영역 AR 내의 패턴에 응력이 집중하는 것이 방지된다.

Description

박리 장치{DETACHING APPARATUS}

이 발명은, 서로 밀착된 2장의 판상체를 박리하여 이격시키는 박리 장치에 관한 것이다.

유리 기판이나 반도체 기판 등의 판상체에 소정의 패턴이나 박막을 형성하는 기술로서, 다른 판상체에 담지된 패턴이나 박막(이하, 「패턴 등」이라고 한다)을 기판에 전사하는 것이 있다. 이 기술에 있어서는, 2장의 판상체를 밀착시켜 패턴 등을 일방에서 타방으로 전사한 후, 패턴 등을 손괴시키지 않고 2장의 판상체를 박리할 필요가 있다.

이 목적을 위해 이용 가능한 기술로서, 예를 들면 일본국 특허공개 2008-287949호 공보에는, 유기층을 통하여 서로 밀착된 소자 형성용 기판과 전사용 기판을 박리하기 위한 장치가 기재되어 있다. 이 기술에서는, 접합된 2장의 기판을 수평 자세로 유지하고, 상하 기판 각각을 진공 흡착한 상태로 이격 방향으로 이동시키고 있다. 상하 기판은, 분산 배치된 복수의 흡착 패드에 의해 각각 흡착 유지된다.

이런 종류의 전사 기술은 다양한 디바이스 제조 프로세스에 적용되게 되었지만, 패턴 등을 형성하는 재료의 다양화나 패턴의 미세화, 기판의 대형화 등에 수반하여, 박리 프로세스에 있어서 보다 치밀한 진행 관리가 필요해지고 있다. 즉, 국소적인 응력 집중에 기인하는 패턴 등의 손괴를 방지하기 위해, 박리의 진행이 적절히 관리될 필요가 있다. 그러나, 이러한 요구에 대응하기 위해, 상기 종래 기술에는 개선해야 할 이하와 같은 문제가 남아 있었다.

제1로, 상기 종래 기술에서는, 상하 기판이 각각 흡착 패드에 의해 국소적으로 흡착되어 있기 때문에, 당해 흡착 부위에 있어서 국소적으로 기판 간의 박리가 발생해 버리는 등, 적절한 관리 하에서 박리를 진행시킬 수 없는 경우가 있었다. 특히, 패턴 등이 형성된 영역에서 기판에 흡착 패드를 맞닿게 했을 때, 당해 영역에서 강한 박리력이 집중적으로 작용하여 패턴 등을 손괴시킬 우려가 있다.

제2로, 이런 종류의 박리 장치에 있어서는, 2장의 판상체가 밀착되어 이루어지는 밀착체가 장치에 반입되고 그들이 서로 박리된다. 이 때, 상기한 바와 같이, 패턴 등에 대한 국소적인 응력 집중은 패턴 등의 손괴를 초래하기 때문에, 이러한 응력을 발생시키지 않고 밀착체를 외부로부터 수취하기 위한 장치 구성 상의 배려가 요구된다. 그러나, 상기 종래 기술에서는 이 점에 대해서는 고려되어 있지 않다.

이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 서로 밀착된 2장의 판상체를 박리하여 이격시키는 박리 장치에 있어서, 박리를 양호하게 행함과 함께, 판상체가 밀착되어 이루어지는 밀착체의 반입을 양호하게 행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 발명의 하나의 양태는, 제1 판상체와, 제1 판상체보다 작은 평면 사이즈를 가지며 박막 또는 패턴을 통하여 제1 판상체에 밀착된 제2 판상체를 박리시키는 박리 장치에 있어서, 상기 목적을 달성하기 위해, 상면이, 제1 판상체의 박막 또는 패턴이 형성된 유효 영역의 평면 사이즈보다 크고 수평인 유지면으로 되어 있으며, 제1 판상체의 면 중 제2 판상체와 밀착된 일방면과는 반대측의 타방면을 유지면에 맞닿게 하여 제1 판상체를 유지하는 유지 스테이지와, 제2 판상체를 유지하고, 유지 스테이지에 유지된 제1 판상체에 대해 상대적으로, 제2 판상체를 제1 판상체로부터 이격하는 방향으로 이동시키는 박리 수단과, 유지면보다 상방으로 상단이 돌출하고, 상단이 제1 판상체의 타방면에 부분적으로 맞닿아 제1 판상체를 유지면으로부터 이격한 상태로 지지하는 지지 부재와, 지지 부재의 상단이 유지면보다 상방으로 돌출하는 상부 위치와 유지면의 높이 이하에 상단이 위치하는 하부 위치 사이에서 유지면에 대한 지지 부재의 상대적인 높이 방향 위치를 변경하는 승강 수단을 구비하고, 지지 부재는, 제1 판상체의 타방면 중, 일방면측에 있어서 제2 판상체가 밀착되는 영역에 대응하는 영역 내이며, 또한 유효 영역보다 외측에 맞닿는다.

이와 같이 구성된 발명에서는, 제1 판상체를 유지 스테이지의 유지면에 맞닿게 한 상태로 제2 판상체와의 박리가 행해지기 때문에, 제1 판상체를 평면 자세로 유지한 채로 박리를 행할 수 있다. 이 때문에, 제1 판상체와 제2 판상체 사이에 형성되어 있는 패턴 또는 박막(이하, 「패턴 등」이라고 한다)에 국소적으로 응력 집중이 일어나는 것을 회피하여, 응력 집중에 기인하는 패턴 등의 손괴를 방지할 수 있다.

또, 제1 판상체와 제2 판상체의 밀착체의 반입할 때에는, 지지 부재가 그 주요한 역할을 한다. 즉, 유지면에서 상방으로 돌출된 상부 위치에서 지지 부재가 제1 판상체를 유지면으로부터 이격한 상태로 지지할 수 있으므로, 외부로부터 반입되는 밀착체를 수취할 수 있다. 그리고, 지지 부재가 유지면보다 하방의 하부 위치로 후퇴함으로써, 밀착체는 지지 부재로부터 유지 스테이지로 수도(受渡)된다. 이와 같이, 지지 부재는 외부로부터 반입되는 밀착체를 수취하여 유지 스테이지에 올려 놓는 기능을 가진다.

이 때, 지지 부재가 유효 영역 내에 상당하는 영역에서 제1 판상체에 맞닿으면, 당해 접촉 개소에 있어서 패턴 등에 큰 가압력이 작용한다. 또, 제1 판상체와 제2 판상체가 밀착된 영역보다 외측에서 제1 판상체에 맞닿으면, 밀착체의 자체 무게의 모두를 제1 판상체로 지탱할 필요가 있어, 제1 판상체의 강성이 낮으면 굴곡되어 버리는 경우가 있다. 이 발명에서는, 지지 부재는 제1 판상체와 제2 판상체가 밀착되고 또한 유효한 패턴 등이 형성된 유효 영역보다 외측에서 제1 판상체를 지지하므로, 이러한 문제가 생기지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 서로 밀착된 2장의 판상체를 양호하게 박리할 수 있음과 함께, 외부로부터 반입되는 밀착체의 수취에 대해서도 패턴 등에 손상을 주지 않고 양호하게 행하는 것이 가능하다.

이 발명에 있어서는, 예를 들면, 유지면이 제2 판상체보다 큰 평면 사이즈를 가짐과 함께, 유지면 중, 유지면에 올려 놓아지는 제1 판상체의 유효 영역에 대응하는 영역보다 외측이며, 또한 제2 판상체에 대응하는 영역의 내측에 개구가 설치되고, 지지 부재가 상부 위치에 있을 때, 개구를 통과하여 상단이 유지면의 상방으로 돌출하는 구성 도 된다.

이러한 구성에서는, 제1 판상체 중 일방면측에 있어서 제2 판상체가 밀착되는 영역의 전체를 유지면에 맞닿게 하여 유지할 수 있어, 제2 판상체를 박리할 때에 제1 판상체에 국소적인 응력이 가해지는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 개구를 통과하여 승강하는 지지 부재에 의해, 밀착체를 유효 영역의 외측에서 확실히 지지하고 수취할 수 있음과 함께, 밀착체를 확실히 유지면에 올려 놓을 수 있다.

이 경우, 예를 들면, 지지 부재 및 개구가 각각 복수 설치되며, 복수의 지지 부재가 일체적으로 유지면에 대해 상대적으로 승강하는 구성이어도 된다. 이렇게 함으로써, 예를 들면 유지면과 평행한 상태를 유지하면서 밀착체를 승강시킬 수 있으므로, 외부로부터의 밀착체의 수취 및 유지면으로의 재치(載置)를 안정되게 행할 수 있다.

또 예를 들면, 유지면 중 유효 영역에 대응하는 영역에 지지 부재가 설치된 개구와는 상이한 제2 개구가 설치됨과 함께, 상기 제2 개구로부터 유지면보다 상방으로 돌출되어 제1 판상체를 지지하는 보조 지지 부재를 구비하는 구성이어도 된다. 제2 판상체와의 박리 전의 제1 판상체에 유효 영역 내에서 부재를 맞닿게 하는 것은, 상기한 바와 같이 패턴 등의 손괴의 원인이 되기 때문에 바람직하지 않다. 단, 패턴 등의 종류에 따라서는 이러한 응력에 대한 내성이 높은 것도 있으며, 그러한 경우에 유효 영역 내를 보조적으로 지지하는 것은, 밀착체의 확실한 유지라는 점에서 유효하다.

또, 제2 판상체로부터 박리된 후의 단체의 제1 판상체는 밀착체와 비교해서 강성이 저하되어 있어, 유효 영역 밖에서의 유지 만으로는 자체 무게에 의한 휨이 커지는 경우가 있다. 이러한 경우, 제1 판상체를 유효 영역 내에서 보조적으로 지지하는 것은 유효하며, 박리 후이기 때문에 패턴 등에 악영향을 주지도 않는다.

또 예를 들면, 유지 스테이지에 유지된 제1 판상체의 주연부를 상방으로 변위시켜 제1 판상체와 유지면 사이에 공극을 발생시키는 공극 형성 부재를 더 구비하는 구성이어도 된다. 제1 판상체를 유지 스테이지로부터 반출하는 경우, 제1 판상체를 유지면으로부터 들어올리는데 지지 부재를 이용하는 것이 가능하다. 그러나, 제1 판상체는 대기압에 의해 유지면에 눌러진 상태가 되어 있기 때문에, 간단히 지지 부재로 밀어 올리는 것 만으로는 제1 판상체가 들어올려지지 않는 경우가 있다. 공극 형성 부재에 의해 제1 판상체의 주연부를 상방으로 변위시켜 제1 판상체와 유지면 사이에 바깥 공기를 도입함으로써, 대기압에 의한 눌림을 해제하여 용이하게 제1 판상체를 유지면으로부터 이격시키는 것이 가능하게 된다. 즉, 이것은 박리 후의 제1 판상체를 용이하게 반출하는 것을 가능하게 하기 위한 구성이다.

또 예를 들면, 유지 스테이지는, 상면에 유지면을 가지는 수평 스테이지부와, 상면이 유지면에 접속됨과 함께 유지면으로부터 멀어지는 방향을 향해 내리막 구배를 가지는 테이퍼면으로 된 테이퍼 스테이지부를 가지며, 제1 판상체 중 상기 유효 영역보다 외측의 주연부를 테이퍼면의 상방으로 돌출시킨 상태로 제1 판상체를 유지하는 한편, 테이퍼면의 상방으로 돌출된 제1 판상체의 주연부를 가압하여 하방으로 굴곡시킴으로써 제1 판상체와 제2 판상체 사이에서 박리를 개시시키는 가압 부재를 더 구비하며, 수평 스테이지부와 테이퍼 스테이지부가 수평 방향으로 이격 가능하게 되어 있으며, 이격에 의해 발생하는 수평 스테이지부와 테이퍼 스테이지부의 간극으로부터, 적어도 1개의 지지 부재가 유지면에 대해 상대적으로 승강하는 구성이어도 된다.

유지 스테이지의 일부에 이러한 테이퍼면을 설치하고, 그 테이퍼면에 돌출시킨 제1 판상체를 테이퍼면을 따라 굴곡시킴으로써, 적정한 관리 하에서 박리를 개시시킬 수 있다. 이것에 의해, 박리를 양호하게 진행시킬 수 있다. 이 경우, 유지면과 테이퍼면의 경계 부근에 지지 부재를 삽입 통과하기 위한 개구를 설치하면, 제1 판상체와 제2 판상체가 밀착되어 있는 미박리 영역과, 이미 박리된 박리 영역의 경계선인 박리 경계선의 형상이 흐트러져, 박리를 일정 속도로 진행시킬 수 없게 된다. 수평 스테이지부와 테이퍼 스테이지부를 이격 가능하게 하여, 지지 부재에 의해 제1 판상체(또는 밀착체)를 지지할 때에는 양스테이지부가 이격하여 그 간극으로부터 지지 부재를 돌출시키고, 박리 시에는 지지 부재를 퇴피시켜 수평 스테이지부와 테이퍼 스테이지부를 밀착시킴으로써, 이러한 문제를 회피하여, 박리를 양호하게 행할 수 있다.

본 발명에서는, 제1 판상체와 제2 판상체가 밀착되며 또한 유효한 패턴 등이 형성된 유효 영역보다 외측에서 지지 부재가 제1 판상체를 지지하고, 또한 제1 판상체를 유지 스테이지의 유지면에 맞닿게 한 상태로 박리를 행한다. 그 때문에, 서로 밀착된 2장의 판상체를 양호하게 박리할 수 있음과 함께, 외부로부터 반입되는 밀착체의 수취에 대해서도 패턴 등에 손상을 주지 않고 양호하게 행하는 것이 가능하다.

도 1은 이 발명에 관련된 박리 장치의 일실시 형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 이 박리 장치의 주요 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 초기 박리 유닛의 구조 및 각 부의 위치 관계를 나타내는 측면도이다.
도 4는 스테이지의 보다 상세한 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 6 내지 도 8의 스테이지 단면도에 있어서의 단면의 방향을 나타내는 스테이지 상면도이다
도 6은 메인 리프터의 배치를 나타내는 스테이지 단면도이다.
도 7은 서브 리프터의 배치를 나타내는 스테이지 단면도이다.
도 8은 엣지 리프터의 배치를 나타내는 스테이지 단면도이다.
도 9는 스테이지와 이것에 올려 놓아지는 워크의 위치 관계를 나타내는 도이다.
도 10은 이 박리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 11은 박리 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 12는 처리 중의 각 단계에 있어서의 각 부의 위치 관계를 나타내는 제1 도이다.
도 13은 처리 중의 각 단계에 있어서의 각 부의 위치 관계를 나타내는 제2 도이다.
도 14는 처리 중의 각 단계에 있어서의 각 부의 위치 관계를 나타내는 제3 도이다.
도 15는 처리 중의 각 단계에 있어서의 각 부의 위치 관계를 나타내는 제4 도이다.
도 16은 본 실시 형태에 있어서의 박리 처리의 이점을 설명하기 위한 도이다.

도 1은 이 발명에 관련된 박리 장치의 일실시 형태를 나타내는 사시도이다. 이하의 각 도에 있어서의 방향을 통일적으로 나타내기 위해, 도 1 오른쪽 아래에 나타내는 바와 같이 XYZ 직교 좌표축을 설정한다. 여기서 XY평면이 수평면, Z축이 연직축을 나타낸다. 보다 상세하게는, (+Z) 방향이 연직 상방향을 나타내고 있다.

이 박리 장치(1)는, 주면들이 서로 밀착된 상태로 반입되는 2장의 판상체를 박리시키기 위한 장치이다. 예를 들면 유리 기판이나 반도체 기판 등의 기판의 표면에 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 프로세스의 일부에 있어서 이용된다. 보다 구체적으로는, 이 패턴 형성 프로세스에서는, 전사해야 할 패턴을 일시적으로 담지하는 담지체로서의 블랭킷 표면에 패턴 형성 재료를 균일하게 도포하고(도포 공정), 패턴 형상에 따라 표면 가공된 판을 블랭킷 상의 도포층에 누름으로써 도포층을 패터닝한다(패터닝 공정). 그리고, 이렇게 하여 패턴이 형성된 블랭킷을 피전사체인 기판에 밀착시킴으로써(전사 공정), 패턴을 블랭킷으로부터 기판에 최종 전사한다.

이 때, 패터닝 공정에 있어서 밀착된 판과 블랭킷 사이, 또는 전사 공정에 있어서 밀착된 기판과 블랭킷 사이를 이격시키는 목적을 위해, 본 장치를 적합하게 적용하는 것이 가능하다. 물론 이들 양쪽으로 이용되어도 되고, 이외의 용도로 이용되어도 상관없다. 예를 들면 담지체에 담지된 박막을 기판에 전사할 때의 박리 프로세스에도 적용할 수 있다.

이 박리 장치(1)는, 하우징에 부착된 메인 프레임(11) 상에 스테이지 블록(3) 및 상부 흡착 블록(5)이 각각 고정된 구조를 가지고 있다. 도 1에서는 장치의 내부 구조를 나타내기 위해 하우징의 도시를 생략하고 있다. 또, 이들의 각 블록 외에, 이 박리 장치(1)는 후술하는 제어 유닛(70)(도 10)을 구비하고 있다.

스테이지 블록(3)은, 판 또는 기판과 블랭킷이 밀착되어 이루어지는 밀착체(이하, 「워크」라고 한다)를 올려 놓기 위한 스테이지(30)를 가지고 있다. 스테이지(30)는, 상면이 대략 수평의 평면으로 된 수평 스테이지부(31)와, 상면이 수평면에 대해 수도(예를 들면 2도 정도)의 기울기를 가지는 평면으로 된 테이퍼 스테이지부(32)를 구비하고 있다. 스테이지(30)의 테이퍼 스테이지부(32)측, 즉 (-Y)측의 단부 근방에는 초기 박리 유닛(33)이 설치되어 있다. 또, 수평 스테이지부(31)를 사이에 두고 롤러 유닛(34)이 설치된다.

한편, 상부 흡착 블록(5)은, 메인 프레임(11)으로부터 세워 설치됨과 함께 스테이지 블록(3)의 상부를 덮도록 설치된 지지 프레임(50)과, 그 지지 프레임(50)에 부착된 제1 흡착 유닛(51), 제2 흡착 유닛(52), 제3 흡착 유닛(53) 및 제4 흡착 유닛(54)을 구비하고 있다. 이들 흡착 유닛(51~54)은 (+Y) 방향으로 차례로 늘어놓아져 있다.

도 2는 이 박리 장치의 주요 구성을 나타내는 사시도이다. 보다 구체적으로는, 도 2는, 박리 장치(1)의 각 구성 중 스테이지(30), 롤러 유닛(34) 및 제2 흡착 유닛(52)의 구조를 나타내고 있다. 스테이지(30)는, 상면(310)이 대략 수평면으로 된 수평 스테이지부(31)와 상면(320)이 테이퍼면으로 된 테이퍼 스테이지부(32)를 구비하고 있다. 수평 스테이지부(31)의 상면(310)은 올려 놓아지는 워크의 평면 사이즈보다 조금 큰 평면 사이즈를 가지고 있다.

테이퍼 스테이지부(32)는 수평 스테이지부(31)의 (-Y)측 단부에 밀착되어 설치되어 있다. 그 상면(320)은, 수평 스테이지부(31)와 접하는 부분에서는 수평 스테이지부(31)의 상면(310)과 동일한 높이(Z방향 위치)에 위치하는 한편, 수평 스테이지부(31)로부터 (-Y) 방향으로 떨어짐에 따라 하방, 즉 (-Z) 방향으로 후퇴하고 있다. 따라서, 스테이지(30) 전체에서는, 수평 스테이지부(31)의 상면(310)의 수평면과 테이퍼 스테이지부(32)의 상면(320)의 테이퍼면이 연속하고 있으며, 그들이 접속하는 능선부 E는 X방향으로 연장되는 직선 형상으로 되어 있다.

또, 수평 스테이지부(31)의 상면(310)에는 격자형상의 홈이 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 수평 스테이지부(31)의 상면(310)의 중앙부에 격자형상의 홈(311)이 설치된다. 그 홈(311)이 형성된 영역을 둘러싸도록, 직사각형 중 테이퍼 스테이지부(32)측의 1변을 제외한 3변에 상당하는 형상의 홈(312)이 수평 스테이지부(31)의 상면(310) 주연부에 설치되어 있다. 이들 홈(311, 312)은 제어 밸브를 통하여 후술하는 음압 공급부(704)(도 10)에 접속되어 있어, 음압이 공급됨으로써, 스테이지(30)에 올려 놓아지는 워크를 흡착 유지하는 흡착 홈으로서의 기능을 가진다. 2종류의 홈(311, 312)은 스테이지 상에서는 연결되지 않고, 또 서로 독립된 제어 밸브를 통하여 음압 공급부(704)에 접속되어 있으므로, 양쪽의 홈을 사용한 흡착 외에, 한쪽의 홈만 사용한 흡착도 가능하게 되어 있다.

이와 같이 구성된 스테이지(30)를 사이에 두도록, 롤러 유닛(34)이 설치된다. 구체적으로는, 수평 스테이지부(31)의 X방향 양단부를 따라, 한 쌍의 가이드 레일(351, 352)이 Y방향으로 연장되어 있으며, 이들 가이드 레일(351, 352)은 메인 프레임(11)에 고정되어 있다. 그리고, 가이드 레일(351, 352)에 대해 슬라이딩 가능하게 롤러 유닛(34)이 부착되어 있다.

롤러 유닛(34)은, 가이드 레일(351, 352)과 각각 슬라이딩 가능하게 걸어 맞춰지는 슬라이더(341, 342)를 구비하고 있으며, 이들 슬라이더(341, 342)를 연결하도록, 스테이지(30) 상부에 걸쳐 X방향으로 연장된 하부 앵글(343)이 설치되어 있다. 하부 앵글(343)에는 적절한 승강 기구(344)를 통하여 상부 앵글(345)이 승강 가능하게 부착되어 있다. 그리고, 상부 앵글(345)에 대해, X방향으로 연장된 원기둥형의 박리 롤러(340)가 회전 가능하게 부착된다.

상부 앵글(345)이 승강 기구(344)에 의해 하방, 즉 (-Z) 방향으로 하강되면, 스테이지(30)에 올려 놓아진 워크의 상면에 박리 롤러(340)의 하면이 맞닿는다. 한편, 상부 앵글(345)이 승강 기구(344)에 의해 상방, 즉 (+Z) 방향의 위치에 위치 결정된 상태에서는, 박리 롤러(340)는 워크의 상면에서 상방으로 이격한 상태가 된다. 상부 앵글(345)에는, 박리 롤러(340)의 휨을 억제하기 위한 백업 롤러(346)가 회전 가능하게 부착됨과 함께, 상부 앵글(345) 자체의 휨을 방지하기 위한 리브가 적절히 설치된다. 박리 롤러(340) 및 백업 롤러(346)는 구동원을 가지지 않으며, 이들은 자유 회전한다.

롤러 유닛(34)은, 메인 프레임(11)에 부착된 모터(353)에 의해 Y방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 모터(353)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 변환 기구로서의 예를 들면 볼나사 기구(354)에 하부 앵글(343)이 연결되어 있다. 모터(353)가 회전하면 하부 앵글(343)이 가이드 레일(351, 352)을 따라 Y방향으로 이동하고, 이것에 의해 롤러 유닛(34)이 Y방향으로 이동한다. 롤러 유닛(34)의 이동에 수반하는 박리 롤러(340)의 가동 범위는, (-Y) 방향으로는 수평 스테이지부(31)의 (-Y)측 단부의 근방까지, (+Y) 방향으로는 수평 스테이지부(31)의 (+Y)측 단부보다 외측, 즉 (+Y)측으로 더 나아간 위치까지가 된다.

다음에 제2 흡착 유닛(52)의 구성에 대해서 설명한다. 또한, 제1 내지 제4 흡착 유닛(51~54)은 모두 동일 구조를 가지고 있다. 여기에서는 대표적으로 제2 흡착 유닛(52)의 구조에 대해서 설명한다. 제2 흡착 유닛(52)은, X방향으로 연장되며 지지 프레임(50)에 고정되는 빔 부재(521)를 가지고 있으며, 그 빔 부재(521)에는 연직 하향, 즉 (-Z) 방향으로 연장되는 한 쌍의 기둥 부재(522, 523)가 X방향으로 서로 위치를 다르게 하여 부착되어 있다. 기둥 부재(522, 523)에는, 도에서는 가려 있는 가이드 레일을 통하여 플레이트 부재(524)가 승강 가능하게 부착되어 있다. 플레이트 부재(524)는 모터 및 변환 기구(예를 들면 볼나사 기구)로 이루어지는 승강 기구(525)에 의해 승강 구동된다.

플레이트 부재(524)의 하부에는 X방향으로 연장되는 봉형상의 패드 지지 부재(526)가 부착되어 있으며, 그 패드 지지 부재(526)의 하면에 복수의 흡착 패드(527)가 X방향으로 등간격으로 배열되어 있다. 도 2에서는 제2 흡착 유닛(52)을 실제의 위치보다 상방으로 이동시킨 상태를 나타내고 있지만, 승강 기구(525)에 의해 플레이트 부재(524)가 하방으로 이동되었을 때, 흡착 패드(527)가 수평 스테이지부(31)의 상면(310)에 매우 근접한 위치까지 하강할 수 있다. 스테이지(30)에 워크가 올려 놓아진 상태에서는 그 워크의 상면에 맞닿는다. 각 흡착 패드(527)에는 후술하는 음압 공급부(704)로부터의 음압이 부여되어, 워크의 상면이 흡착 유지된다.

도 3은 초기 박리 유닛의 구조 및 각 부의 위치 관계를 나타내는 측면도이다. 우선 도 1 및 도 3을 참조하면서 초기 박리 유닛(33)의 구조를 설명한다. 초기 박리 유닛(33)은, 테이퍼 스테이지부(32)의 상방이며 X방향으로 연장된 봉형상의 가압 부재(331)를 가지고 있으며, 가압 부재(331)는 지지 아암(332)에 의해 지지되어 있다. 지지 아암(332)은 연직 방향으로 연장되는 가이드 레일(333)을 통하여 기둥 부재(334)에 승강 가능하게 부착되어 있으며, 승강 기구(335)의 작동에 의해, 지지 아암(332)이 기둥 부재(334)에 대해 상하 이동한다. 기둥 부재(334)는 메인 프레임(11)에 부착된 베이스부(336)에 의해 지지되어 있다. 단, 위치 조정 기구(337)에 의해 베이스부(336) 상에서의 기둥 부재(334)의 Y방향 위치가 소정의 범위 내에서 조정 가능하게 되어 있다.

수평 스테이지부(31) 및 테이퍼 스테이지부(32)에 의해 구성되는 스테이지(30)에 대해, 박리 대상물인 워크 WK가 올려 놓아진다. 상기 서술한 패터닝 공정에 있어서의 워크는, 판과 블랭킷이 패턴 형성 재료의 박막을 통하여 밀착된 밀착체이다. 한편, 전사 공정에 있어서의 워크는, 기판과 블랭킷이 패터닝된 패턴을 통하여 밀착된 밀착체이다. 이하에서는 전사 공정에 있어서의 기판 SB와 블랭킷 BL의 밀착체를 워크 WK로 한 경우의 박리 장치(1)의 박리 동작에 대해서 설명한다. 그러나, 판과 블랭킷에 의한 밀착체를 워크로 하는 경우에서도 동일한 방법에 의해 박리를 행하는 것이 가능하다.

워크 WK에 있어서, 기판 SB보다 블랭킷 BL이 큰 평면 사이즈를 가지고 있는 것으로 한다. 기판 SB는 블랭킷 BL의 대략 중앙부에 밀착된다. 워크 WK는 블랭킷 BL을 아래, 기판 SB를 위로 하여 스테이지(30)에 올려 놓는다. 이 때, 도 3에 나타내는 바와 같이, 워크 WK 중 기판 SB의 (-Y)측 단부가 수평 스테이지부(31)와 테이퍼 스테이지부(32)의 경계의 능선부 E의 대략 상방, 보다 상세하게는 능선부 E보다 미소하게 (-Y)측으로 이동한 위치가 되도록, 워크 WK가 스테이지(30)에 올려 놓아진다. 따라서, (-Y) 방향에 있어서 기판 SB보다 외측의 블랭킷 BL은 테이퍼 스테이지부(32) 상으로 나오도록 배치되어, 블랭킷 BL의 하면과 테이퍼 스테이지부(32)의 상면(320) 사이에는 간극이 생긴다. 블랭킷 BL의 하면과 테이퍼 스테이지부(32)의 상면(320)이 이루는 각 θ는 테이퍼 스테이지부(32)의 테이퍼각과 동일한 수도(이 실시 형태에서는 2도) 정도이다.

수평 스테이지부(31)에는 흡착 홈(311, 312)이 설치되어 있어, 블랭킷 BL의 하면을 흡착 유지한다. 이 중 흡착 홈(311)은 기판 SB의 하부에 해당되는 블랭킷 BL의 하면을 흡착하는 한편, 흡착 홈(312)은 기판 SB보다 외측의 블랭킷 BL의 하면을 흡착한다. 흡착 홈(311, 312)은 서로 독립적으로 흡착을 온 오프할 수 있어, 2종류의 흡착 홈(311, 312)을 모두 사용하여 강력하게 블랭킷 BL을 흡착할 수 있다. 한편, 외측의 흡착 홈(312) 만을 사용하여 흡착을 행하고, 패턴이 유효하게 형성된 블랭킷 BL의 중앙부에 대해서는 흡착을 행하지 않게 함으로써, 흡착에 의한 블랭킷 BL의 휨에 기인하는 패턴의 손상을 방지할 수 있다. 이와 같이, 중앙부의 흡착 홈(311)과 주연부의 흡착 홈(312)으로의 음압 공급을 독립적으로 제어함으로써, 블랭킷 BL의 흡착 유지의 양태를 목적에 따라 전환하는 것이 가능하게 되어 있다.

이와 같이 하여 스테이지(30)에 흡착 유지되는 워크 WK의 상방으로, 제1 내지 제4 흡착 유닛(51~54)과, 롤러 유닛(34)의 박리 롤러(340)가 배치된다. 상기 서술한 바와 같이 제2 흡착 유닛(52)의 하부에는 복수의 흡착 패드(527)가 X방향으로 늘어놓아져 설치되어 있다. 보다 상세하게는, 흡착 패드(527)는, 예를 들면 고무나 실리콘 수지 등의 유연성 및 탄성을 가지는 재료로 일체적으로 형성된, 하면이 워크 WK의 상면(보다 구체적으로는 기판 SB의 상면)에 맞닿아 이것을 흡착하는 흡착부(527a)와, 상하 방향(Z방향)으로의 신축성을 가지는 벨로스부(527b)를 가지고 있다. 다른 흡착 유닛(51, 53 및 54)에 설치된 흡착 패드도 동일 구조이지만, 이하에서는 이들의 각 흡착 유닛(51, 53 및 54)에 설치된 흡착 패드에 각각 부호(517, 537 및 547)를 붙임으로써 서로를 구별하는 것으로 한다.

제1 흡착 유닛(51)은 수평 스테이지부(31)의 (-Y)측 단부의 상방에 설치되어 있으며, 하강했을 때에 기판 SB의 (-Y)측 단부의 상면을 흡착한다. 한편, 제4 흡착 유닛(54)은, 스테이지(30)에 올려 놓아지는 기판 SB의 (+Y)측 단부의 상방에 설치되며, 하강했을 때에 기판 SB의 (+Y)측 단부의 상면을 흡착한다. 제2 흡착 유닛(52) 및 제3 흡착 유닛(53)은 이들 사이에 적절히 분산 배치되어, 예를 들면 흡착 패드(517~547)가 Y방향에 있어서 대략 등간격이 되도록 할 수 있다. 이들 흡착 유닛(51~54) 사이에서는, 상하 방향으로의 이동 및 흡착의 온 오프를 서로 독립적으로 실행 가능하게 되어 있다.

박리 롤러(340)는 상하 방향으로 이동하여 기판 SB에 대해 접근 이격 이동함과 함께, Y방향으로 이동함으로써 기판 SB을 따라 수평 이동한다. 박리 롤러(340)가 하강한 상태에서는, 기판 SB의 상면에 맞닿아 전동하면서 수평 이동한다. 가장 (-Y)측으로 이동했을 때의 박리 롤러(340)의 위치는, 제1 흡착 유닛(51)의 흡착 패드(517)의 (+Y)측 바로 옆 위치이다. 이러한 근접 위치로의 배치를 가능하게 하기 위해, 제1 흡착 유닛(51)에 대해서는, 도 2에 나타내는 제2 흡착 유닛(52)과 동일 구조의 것이, 도 1에 나타내는 바와 같이 다른 제2 내지 제4 흡착 유닛(52~54)과는 반대 방향으로 하여 지지 프레임(50)에 부착되어 있다.

초기 박리 유닛(33)은, 테이퍼 스테이지부(32)의 상방으로 돌출된 블랭킷 BL의 상방에 가압 부재(331)가 위치하도록, 그 Y방향 위치가 조정되어 있다. 그리고, 지지 아암(332)이 하강함으로써, 가압 부재(331)가 하강하고 그 하단이 블랭킷 BL의 상면을 가압한다. 이 때 가압 부재(331)가 블랭킷 BL을 손상시키지 않도록, 가압 부재(331)의 선단은 탄성 부재에 의해 형성되어 있다.

다음에, 스테이지(30)의 보다 상세한 구성에 대해서 설명한다. 이 실시 형태의 스테이지(30)에는, 워크 WK의 박리 처리를 행하기 위해 필요한 상기한 각 구성 외에, 박리 장치(1)로의 워크 WK의 반입 및 박리 후의 2장의 판상체(판 또는 기판과 블랭킷)의 반출을 원활하게 행하기 위한 구성이 설치되어 있다. 이하, 그러한 구성에 대해서 설명한다.

도 4는 스테이지의 보다 상세한 구성을 나타내는 사시도이다. 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 스테이지(30)의 수평 스테이지부(31)와 테이퍼 스테이지부(32)는 별체로 형성되어 분리 가능하게 되어 있다. 테이퍼 스테이지부(32)는 후술하는 수평 이동 기구에 의해 수평 스테이지부(31)에 대해 수평 방향으로 접근 이격 이동 가능하게 되어 있으며, 테이퍼 스테이지부(32)가 수평 스테이지부(31)의 측면에 밀착됨으로써, 수평 스테이지부(31)와 테이퍼 스테이지부(32)가 일체적으로 스테이지(30)로서 기능한다.

수평 스테이지부(31)의 상면(310)에는, 상기한 흡착 홈(311, 312) 외에, 서로 형상이 상이한 3종류의 개구(313, 314, 315)가 각각 복수 개소에 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 수평 스테이지부(31)의 상면(310) 중 흡착 홈(311)과 흡착 홈(312) 사이의 평탄 부분의 복수 개소에, 타원 형상을 가지는 복수의 제1 개구(313)가 분산 배치된다. 또, 수평 스테이지부(31)의 상면(310)의 중앙부의 서로 이격하는 4개소에, 대략 원형의 제2 개구(314)가 설치되어 있다. 제1 개구(313) 및 제2 개구(314)는 모두, 수평 스테이지부(31)의 상면(310)에 있어서 흡착 홈(311, 312)과는 접속되어 있지 않다. 이 때문에, 제2 개구(314)의 주위에서는 흡착 홈(311)이 분단되어 있다. 또, 외측의 흡착 홈(312)과 스테이지 외측 가장자리 사이의 복수 개소에, 타원 형상을 가지는 복수의 제3 개구(315)가 분산 배치되어 있다.

또한, 수평 스테이지부(31) 중 테이퍼 스테이지부(32)와는 반대측, 즉 (+Y)측의 단부에, 스테이지 상면(310)에 있어서 제3 개구(315)와 동일한 정도의 개구 사이즈를 가지는 복수의 절결부(316)가 설치되어 있다. 외측의 흡착 홈(312)은 절결부(316)를 피해 설치되어 있어, 수평 스테이지부(31)의 상면(310)에 있어서 흡착 홈(312)과 절결부(316)는 접속되어 있지 않다.

한편, 테이퍼 스테이지부(32)가 설치되는 측, 즉 (-Y)측의 수평 스테이지부(31)의 측면에는, 4세트의 메인 리프터(36)가 X방향으로 늘어놓아 배치되어 있다. 이러한 메인 리프터(36)의 구조는 서로 동일하다. 메인 리프터(36)의 각각은, 수평 스테이지부(31)의 측면을 따르도록 박판 형상으로 마무리된 리프터 핀(361)과, 그 리프터 핀(361)을 하방으로부터 지지함과 함께 이것을 제어 유닛(70)(도 10)으로부터의 구동 신호에 따라 상하 방향(Z방향)으로 승강시키는 승강 기구(365)를 구비하고 있다. 승강 기구(365)는 수평 스테이지부(31)의 저면에 고정되어 있다.

도 4(b)는 리프터 핀(361)의 개략 구조를 나타내고 있으며, 이 도면에 나타내는 바와 같이, 리프터 핀(361)의 상면(361a)은 대략 평면으로 마무리되어 있다. 그 중앙부에는 흡착 패드(362)가 설치되어 있으며, 흡착 패드(362)는 리프터 핀(361)의 내부를 관통하여 설치된 음압 공급 경로 (363)에 연통되어 있다. 음압 공급 경로 (363)는 제어 밸브를 통하여 후술하는 음압 공급부(704)(도 10)에 접속되어 있다. 다음에 설명하는 바와 같이, 동일한 구조를 가지는 메인 리프터(36)가 또한 제1 개구(313)의 각각에 대응해서 설치되어 있다.

도 5는 도 6 내지 도 8의 스테이지 단면도에 있어서의 단면의 방향을 나타내는 스테이지 상면도이다. 또, 도 6은 메인 리프터의 배치를 나타내는 스테이지 단면도이다. 보다 구체적으로는, 도 6은 도 5의 A-A＇ 절단면을 나타내고 있다. 또한, 도 5에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 흡착 홈(311, 312)을 기재하는 대신에, 이들이 배치되는 영역에 점을 찍어 나타내고 있다.

도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 테이퍼 스테이지부(32)는, 수평 스테이지부(31)의 측면에서 (-Y) 방향으로 연장된 가이드 레일(321), 가이드 레일(321)에 대해 Y방향으로 슬라이딩 가능하게 걸어 맞춰지는 슬라이더(322), 슬라이더(322)를 Y방향으로 이동시키는 이동 기구(323)를 구비하는 수평 이동 기구에 의해 지지되어 있다. 보다 구체적으로는, 테이퍼 스테이지부(32)는 슬라이더(322)에 부착되어 있으며, 이동 기구(323)의 작동에 의해 Y방향, 즉 수평 스테이지부(31)에 대해 접근 이격 방향으로 수평 이동한다.

수평 스테이지부(31)와 접하는 테이퍼 스테이지부(32)의 (+Y)측 측면은, 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361)에 대응하여 절결되어 있어, 테이퍼 스테이지부(32)가 수평 스테이지부(31)와 결합되었을 때의 리프터 핀(361)과의 간섭이 회피되어 있다.

수평 스테이지부(31)의 상면(310)에 설치된 복수의 제1 개구(313)에 대해, 각각 1세트씩 메인 리프터(36)가 설치되어 있다. 즉, 제1 개구(313)로부터 수평 스테이지부(31)의 저면까지 관통하는 관통 구멍의 하단에 승강 기구(365)가 부착되어, 리프터 핀(361)이 각 개구(313)에 삽입 통과되어 있다. 도 6(a)에 나타내지 않은 다른 제1 개구(313)에 대해서도, 마찬가지로 메인 리프터(36)가 1세트씩 설치되어 있다.

각 메인 리프터(36)는 제어 유닛(70)으로부터의 구동 신호에 따라 동일한 동작을 한다. 즉, 각 리프터 핀(361)은, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 그 상단이 수평 스테이지부(31)의 상면(310)보다 하방으로 후퇴한 하부 위치와, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 상단이 수평 스테이지부(31)의 상면(310)보다 상방으로 돌출된 상부 위치에서 각각 위치 결정 가능하게 되어 있다. 제어 유닛(70)으로부터의 구동 신호에 따라, 각 리프터 핀(361)이 상부 위치와 하부 위치 사이에서 일제히 승강한다. 또한, 리프터 핀(361)의 상부 위치로의 위치 결정은, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 테이퍼 스테이지부(32)를 수평 스테이지부(31)로부터 이격시킨 상태로 행해지며, 수평 스테이지부(31)의 (-Y)측 측면에 부착된 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361)은 수평 스테이지부(31)와 테이퍼 스테이지부(32) 사이의 간극을 통과하여 승강한다.

도 7은 도 5의 B-B＇ 절단면을 나타내는 스테이지 단면도이며, 서브 리프터의 배치를 나타내는 도이다. 또한, 테이퍼 스테이지부(32) 및 수평 이동 기구에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 수평 스테이지부(31)의 상면(310)의 중앙부에 설치된 4개소의 제2 개구(314)의 각각에는, 서브 리프터(37)가 부착되어 있다. 보다 상세하게는, 서브 리프터(37)는, 제2 개구(314)로부터 수평 스테이지부(31)의 저면까지 관통하는 관통 구멍에 삽입 통과된 리프터 핀(371)과, 스테이지 저면에 부착되어 리프터 핀(371)을 상하 방향, 즉 Z방향으로 승강시키는 승강 기구(375)를 구비하고 있다. 리프터 핀(371)은 상단이 대략 원판형상으로 되어 있으며, 제어 유닛(70)으로부터의 구동 신호에 따라, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 그 상단이 수평 스테이지부(31)의 상면(310)보다 하방으로 후퇴한 하부 위치와, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이 상단이 수평 스테이지부(31)의 상면(310)보다 상방으로 돌출된 상부 위치 사이에서 승강한다.

복수의 메인 리프터(36)는 제어 유닛(70)으로부터의 구동 신호에 따라 일제히 동일한 동작을 하는 한편, 복수의 서브 리프터(37)도 제어 유닛(70)으로부터의 구동 신호에 따라 일제히 동일한 동작을 한다. 단, 메인 리프터(36)와 서브 리프터(37) 사이에서는 서로 독립적으로 동작한다. 따라서 이 실시 형태에서는, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361)과 서브 리프터(37)의 리프터 핀(371)이 모두 하부 위치에 있는 상태, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361) 만이 상부 위치에 있는 상태, 및, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361)과 서브 리프터(37)의 리프터 핀(371)이 모두 상부 위치에 있는 상태의 3가지 상태를 전환할 수 있다.

도 8은 도 5의 C-C＇ 절단면을 나타내는 스테이지 단면도이며, 엣지 리프터의 배치를 나타내는 도이다. 또한, 테이퍼 스테이지부(32) 및 수평 이동 기구에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 엣지 리프터(38)는, 제3 개구(315)로부터 수평 스테이지부(31)의 저면까지 관통하는 관통 구멍에 각각 삽입 통과되어 일방단이 스테이지 상면(310)까지 연장되는 복수의 요동 아암(381)과, 요동 아암(381)의 중앙부를 요동 가능하게 지지하는 지지 프레임(382)과, 각 요동 아암(381)의 타방단에 연결된 구동 로드(383)와, 구동 로드(383)를 Y방향으로 왕복 이동시키는 이동 기구(384)를 구비하고 있다.

이동 기구(384)의 작동에 의해 구동 로드(383)가 Y방향으로 이동함으로써, 각 요동 아암(381)이 일제히 요동하여, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이 각 요동 아암(381)의 상단(381a)이 스테이지 상면(310)으로부터 미소하게 하방으로 후퇴한 상태와, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 각 요동 아암(381)의 상단(381a)이 스테이지 상면(310)으로부터 미소하게 상방으로 돌출된 상태를 전환할 수 있다. 수평 스테이지부(31)의 (+Y)측 단부에 설치된 절결부(316)에도, 동일한 기구로 이루어지는 엣지 리프터가 설치된다. 단 이 경우의 요동 아암(381)은 X방향으로 배열된다.

상기와 같이 수평 스테이지부(31)의 상면(310)에는, 흡착 홈(311, 312)이나 각종 기구를 승강시키기 위한 개구(313~315) 등, 스테이지 상면(310)으로부터 하방으로 패인 오목부가 설치된다. 그러나, 워크 WK를 맞닿게 하여 평면 자세로 유지한다는 본래의 기능에서는, 스테이지 상면(310)은 가능한 한 평탄한 것이 바람직하다. 즉, 스테이지 상면(310) 중, 격자형상의 흡착 홈(311, 312)에 의해 둘러싸인 직사각형 영역의 각각, 개구(313~315)의 주위의 평면부, 및 흡착 홈(312)보다 외측의 평면부의 각각이 높은 평면도를 가짐과 함께, 그들 모두가 단일의 평면 상에 있는 것이 바람직하다. 또, 흡착 홈 및 각 개구에 대해서도, 그 개구 치수는 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 이 때문에, 이 실시 형태에서는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 박형으로 마무리된 리프터 핀(361)을 이용하고 있다.

높은 평면도를 확보한다는 점에서, 수평 스테이지부(31)에 대해서는 연성을 갖지 않는 재료에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면 석판 또는 석영판 등에 흡착 홈 등의 개구를 설치하여 평면 연마한(혹은 그 역순의) 것을 적합하게 적용할 수 있다. 예를 들면 스텐레스강과 같은 금속재료에서는, 비록 평면 연마했다고 해도 개구의 주위의 미세한 요철을 다 제거하지 못하며, 이러한 요철이 박리의 양호함을 해치는 원인이 될 수 있다.

도 9는 스테이지와 이것에 올려 놓아지는 워크의 위치 관계를 나타내는 도이다. 기판 SB와 블랭킷 BL이 밀착되어 이루어지는 워크 WK에 있어서는, 블랭킷 BL이 기판 SB보다 큰 평면 사이즈를 가지고 있다. 이 때문에, 기판 SB에서는 그 전체면이 블랭킷 BL에 대향하고 있는데 반해, 블랭킷 BL은 그 중앙 부분이 기판 SB와 대향하고 있지만, 주연부는 기판 SB와 대향하지 않는 여백 부분으로 되어 있다. 기판 SB의 표면 영역 중 주연부를 제외한 중앙 부분에, 패턴이 유효하게 전사되어 디바이스로서 기능하는 유효 영역 AR이 설정된다. 따라서, 이 박리 장치(1)의 목적은, 블랭킷 BL로부터 기판 SB의 유효 영역 AR에 전사된 패턴을 손상시키지 않고, 기판 SB와 블랭킷 BL을 박리시키는 것이다.

기판 SB의 유효 영역 AR의 전체가 수평 스테이지부(31)의 상면(310)에 위치하도록, 워크 WK는 스테이지(30)에 올려 놓아진다. 한편, 유효 영역 AR보다 외측에 있어서, 기판 SB의 (-Y)측 단부는 수평 스테이지부(31)와 테이퍼 스테이지부(32)의 경계의 능선부 E보다 미소하게 (-Y)측으로 돌출한 위치에 위치 결정된다.

도면에 있어서 점을 찍은 영역 R1은 흡착 홈(311)에 의해 블랭킷 BL이 흡착되는 영역을 나타내고 있다. 흡착 홈(311)에 의해 흡착되는 영역 R1은 유효 영역 AR 전체를 커버한다. 또, 영역 R2는 흡착 홈(312)에 의해 블랭킷 BL이 흡착되는 영역을 나타내고 있다. 흡착 홈(312)은 유효 영역 AR보다 외측에서 블랭킷 BL을 흡착한다. 따라서, 예를 들면 흡착 홈(312)에 의해서만 블랭킷 BL을 흡착하는 양태에서는, 유효 영역 AR 내의 패턴이 흡착의 영향을 받는 것이 회피된다. 도 9에 나타낸 다른 영역 R3 내지 R8에 대해서는, 뒤의 동작 설명 시에 설명한다.

도 10은 이 박리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 장치 각 부는 제어 유닛(70)에 의해 제어된다. 제어 유닛(70)은, 장치 전체의 동작을 관리하는 CPU(701)와, 각 부에 설치된 모터류를 제어하는 모터 제어부(702)와, 각 부에 설치된 밸브류를 제어하는 밸브 제어부(703)와, 각 부에 공급하는 음압을 발생시키는 음압 공급부(704)와, 사용자로부터의 조작 입력을 받아들이거나 장치 상태를 사용자에 알리기 위한 사용자 인터페이스(UI)부(705)를 구비하고 있다. 또한, 공장 용력 등 외부로부터 공급되는 음압을 이용 가능한 경우에는 제어 유닛(70)이 음압 공급부를 구비하지 않아도 된다.

모터 제어부(702)는, 스테이지 블록(3)에 설치된 모터(353), 승강 기구(335, 344, 365, 375) 및 이동 기구(323, 384), 상부 흡착 블록(5)의 각 흡착 유닛(51~54)에 각각 설치된 승강 기구(525) 등의 모터군을 구동 제어한다. 또한, 여기에서는 각 가동부의 구동원으로서 대표적으로 모터를 기재하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 그 용도에 따라 예를 들면 에어 실린더, 솔레노이드, 압전 소자 등의 각종 액츄에이터를 구동원으로서 이용해도 된다.

밸브 제어부(703)는, 스테이지 블록(3)에 설치된 밸브군 V3 및 상부 흡착 블록(5)에 설치된 밸브군 V5 등을 제어한다. 밸브군 V3은, 음압 공급부(704)로부터 수평 스테이지부(31)에 설치된 흡착 홈(311, 312) 및 리프터 핀(361)에 설치된 흡착 패드(362)에 연결되는 배관 경로 상에 설치되어 이들 흡착 홈 및 흡착 패드에 대해 소정의 음압을 개별적으로 공급하기 위한 각종 밸브를 포함한다. 밸브군 V5는, 음압 공급부(704)로부터 각 흡착 패드(517~547)에 연결되는 배관 경로 상에 설치되어 각 흡착 패드(517~547)에 소정의 음압을 공급하기 위한 각종 밸브를 포함한다.

다음에, 상기와 같이 구성된 박리 장치(1)에 의한 박리 동작에 대해서, 도 11 내지 도 15를 참조하면서 설명한다. 도 11은 박리 처리를 나타내는 플로차트이다. 또, 도 12 내지 도 15는 처리 중의 각 단계에 있어서의 각 부의 위치 관계를 나타내는 도이며, 처리의 진행 상황을 모식적으로 나타낸 것이다. 이 박리 처리는, CPU(701)가 미리 기억된 처리 프로그램을 실행하여 각 부를 제어함으로써 이루어진다.

우선, 오퍼레이터 또는 외부의 반송 로봇 등에 의해 워크 WK가 스테이지(30) 상의 상기 위치에 로드된다(단계 S101). 도 12는 외부로부터 반입된 워크 WK가 스테이지(30)에 올려 놓아질 때까지 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 도 12(a)는 워크 WK의 반입 전의 스테이지(30) 상태를 나타내고 있다. 이 때 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361), 서브 리프터(37)의 리프터 핀(371) 및 요동 아암(381)의 상단은 모두 스테이지 상면(310)보다 하방으로 퇴피한 위치에 있다.

이 상태로, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터에 의해 조작되거나 또는 반송 로봇에 설치된 워크용 핸드 WH에 의해, 워크 WK가 하면이 지지된 상태로 반입된다. 그리고, 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361)이 상승하여 그 상단이 스테이지 상면(310)보다 돌출하는 상부 위치까지 이동하고, 워크 WK의 하면, 보다 구체적으로는 블랭킷 BL의 하면에 맞닿는다. 이 때, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 테이퍼 스테이지부(32)는 수평 스테이지부(31)로부터 이격되어 있으며, 그들 간극으로부터 리프터 핀(361)이 돌출된다. 또한, 워크 WK의 반입에 앞서, 또는 이것과 병행하여 리프터 핀(361)을 상승시켜도 된다.

블랭킷 BL의 하면 영역 중, 상면측에서 기판 SB와 블랭킷 BL이 서로 겹치고, 또한 유효한 패턴 등이 형성된 유효 영역 AR보다 외측의 접촉 가능 영역 TR 내에서, 워크용 핸드 WH 및 리프터 핀(361)은 블랭킷 BL 하면에 맞닿는다. 즉, 워크 WK의 지지는 이 접촉 가능 영역 TR 내에서 블랭킷 BL 하면에 지지 부재(리프터 핀(361) 및 워크용 핸드 WH)를 맞닿게 함으로써 행한다. 유효 영역 AR 내나, 접촉 가능 영역 TR보다 외측의 기판 SB와 겹치지 않는 영역에 지지 부재를 맞닿게 하지 않는다. 이와 같이 하는 이유는 이하와 같다.

외부로부터 평판형상의 워크 WK를 반입하여 평탄한 스테이지(30)에 올려 놓는 과정에 있어서는, 일시적으로는 워크 WK를 국소적으로 지지한 상태로 수도를 행할 필요가 있다. 이 때, 그 지지 개소에 있어서는 기판 SB와 블랭킷 BL 사이에 담지된 패턴 등에 국소적인 가압력이 가해진다. 이러한 불균일인 가압력에 의한 응력 집중이 패턴 등을 손괴시킬 우려가 있기 때문에, 유효한 패턴 등이 형성된 유효 영역 AR에 대해서는 지지 부재의 접촉을 피하는 것이 바람직하다.

한편, 접촉 가능 영역 TR보다 외측에서의 지지로는, 지지 개소의 상부에 기판 SB가 존재하지 않기 때문에, 워크 WK 전체의 무게를 블랭킷 BL의 강성에 의해 지지해야만 하게 된다. 특히 기판 SB의 대형화에 수반하여 워크 WK의 질량이 커지고 있는 경우, 블랭킷 BL이 이러한 하중에 견디지 못하고 파손되어 버릴 우려가 있다. 또, 파손에 이르지 않아도, 하중에 의해 블랭킷 BL이 휨으로써 기판 SB와의 사이에서 우발적인 박리가 생겨 버리는 경우가 있다.

이 실시 형태에서는, 유효 영역 AR보다 외측에서 기판 SB와 블랭킷 BL이 밀착된 영역을 접촉 가능 영역 TR로 한다. 해당 접촉 가능 영역 TR 내의 블랭킷 BL 하면에 지지 부재(워크용 핸드 WH 및 리프터 핀(361))를 맞닿게 함으로써, 상기와 같은 문제를 미연에 회피하고 있다. 이 영역 TR를 지지함으로써, 기판 SB의 강성과 블랭킷 BL의 강성으로 워크 WK의 무게를 지탱할 수 있어, 유효 영역 AR 내의 패턴 등의 데미지도 방지할 수 있다.

도 9에 나타낸 영역 R6은, 리프터 핀(361)의 상면(361a)이 맞닿는 블랭킷 BL의 하면 영역을 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 유효 영역 AR의 주위를 둘러싸도록 분산 배치된 복수 개소에서 블랭킷 BL에 맞닿아 워크 WK를 지지함으로써, 워크 WK를 확실히 지지할 수 있다. 또 각 리프터 핀 상면(361a)을 평탄하게 마무리해 둠으로써, 접촉 개소에 있어서 블랭킷 BL에 가해지는 압력을 분산시킬 수 있다. 또한, 유효 영역 AR의 주위에서 단속되는 영역 R6에서 리프터 핀(361)을 맞닿게 하는 것은, 리프터 핀(361)의 사이를 통과하여 워크용 핸드 WH의 진입을 가능하게 하기 위해서이다.

도 12(b)로 되돌아와, 이렇게 하여 리프터 핀(361)을 블랭킷 BL 하면에 맞닿게 한 후, 워크용 핸드 WH에 대해서는 장치 밖으로 퇴피시킨다. 이것에 의해, 도 12(c)에 나타내는 바와 같이, 워크 WK는 리프터 핀(361)에 수도되어, 리프터 핀(361)의 하면으로부터의 접촉에 의해 지지된 상태가 된다. 이 때, 리프터 핀(361)의 상면에 설치된 흡착 패드(362)에 음압을 공급하여 블랭킷 BL 하면을 흡착 유지함으로써, 워크 WK의 위치 어긋남이나 낙하를 방지할 수 있다. 이 경우도, 유효 영역 AR보다 외측을 흡착함으로써 패턴 등에 대한 데미지는 회피된다.

이 상태로부터 리프터 핀(361)이 하강하여 하부 위치로 이동함과 함께 흡착 패드(362)에 의한 흡착을 해제함으로써, 도 12(d)에 나타내는 바와 같이, 리프터 핀(361)은 블랭킷 BL 하면으로부터 이격하고 워크 WK는 스테이지(30)의 상면(310)에 수도된다. 그리고, 테이퍼 스테이지부(32)가 수평 스테이지부(31)측으로 이동하여, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 수평 스테이지부(31)와 일체화된다.

도 11로 되돌아와, 이렇게 하여 워크 WK가 스테이지(30)에 올려 놓아지면 장치 각 부가 소정의 초기 상태로 설정된다(단계 S102). 초기 상태에서는, 워크 WK가 흡착 홈(311, 312)의 한쪽 또는 양쪽에 의해 흡착 유지되어, 초기 박리 유닛(33)의 가압 부재(331), 롤러 유닛(34)의 박리 롤러(340), 제1 내지 제4 흡착 유닛(51~54)의 흡착 패드(517~547)는 모두 워크 WK로부터 이격하고 있다. 또 박리 롤러(340)는 그 가동 범위에 있어서 가장 (-Y)측에 가까운 위치에 있다.

이 상태로부터, 제1 흡착 유닛(51) 및 박리 롤러(340)를 하강시켜, 각각 워크 WK의 상면에 맞닿게 한다(단계 S103). 이 때, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 흡착 유닛(51)의 흡착 패드(517)가 기판 SB의 (-Y)측 단부의 상면을 흡착하고, 박리 롤러(340)는 그 (+Y)측 인접 위치에서 기판 SB의 상면에 맞닿는다. 도 13(a)에 있어서 가압 부재(331)의 근방에 붙인 하향 화살표는, 도에 나타내는 상태로부터, 이어지는 공정에서는 가압 부재(331)가 당해 화살표 방향으로 이동하는 것을 의미하고 있다. 이하의 도면에 있어서도 동일하다.

도 9에 나타내는 영역 R3은 이 때에 제1 흡착 유닛(51)에 의해 기판 SB가 흡착되는 영역을 나타내고, 영역 R4는 박리 롤러(340)가 기판 SB에 맞닿는 영역을 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 흡착 유닛(51)은 기판 SB의 (-Y)측 단부를 흡착 유지하는 한편, 박리 롤러(340)는 제1 흡착 유닛(51)에 의한 흡착 영역 R3의 (+Y)측에 인접하는 영역 R4에서 기판 SB에 맞닿는다. 박리 롤러(340)가 맞닿는 접촉 영역 R4는, 유효 영역 AR보다 외측, 즉 유효 영역 AR로부터 (-Y)측에 가까운 위치가 된다. 따라서, 유효 영역 AR의 내부는 제1 흡착 유닛(51)에 의한 흡착, 박리 롤러(340)에 의한 가압 중 어느 것도 받지 않고 있다.

도 11로 되돌아와, 다음에 초기 박리 유닛(33)을 작동시키고, 가압 부재(331)를 하강시켜 블랭킷 BL단부를 가압한다(단계 S104). 블랭킷 BL의 단부는 테이퍼 스테이지부(32)의 상방으로 돌출되어 있으며, 그 하면과 테이퍼 스테이지부(32)의 상면(320) 사이에는 간극이 있다. 따라서, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 가압 부재(331)가 블랭킷 BL의 단부를 하방으로 가압함으로써, 블랭킷 BL의 단부가 테이퍼 스테이지부(32)의 테이퍼면을 따라 하방으로 굴곡한다. 그 결과, 제1 흡착 유닛(51)에 의해 흡착 유지되는 기판 SB의 단부와 블랭킷 BL 사이가 이격하여 박리가 개시된다. 가압 부재(331)는 X방향으로 연장되는 봉형상으로 형성되며, 또한 그 X방향 길이가 블랭킷 BL보다 길게 설정되어 있다. 따라서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 가압 부재(331)가 블랭킷 BL에 맞닿는 접촉 영역 R5는, 블랭킷 BL의 (-X)측 단부로부터 (+X)측 단부까지 직선형상으로 연장된다. 이렇게 함으로써, 블랭킷 BL을 기둥면형상으로 굴곡시킬 수 있어, 기판 SB와 블랭킷 BL이 이미 박리된 박리 영역과, 아직 박리되어 있지 않는 미박리 영역의 경계선(이하, 「박리 경계선」이라고 한다)을 직선형상으로 할 수 있다.

이 상태로부터, 제1 흡착 유닛(51)의 상승을 개시함과 함께, 이것과 동기시켜 박리 롤러(340)를 (+Y) 방향을 향해서 이동시킨다(단계 S105). 구체적으로는, 제1 흡착 유닛(51)의 상승에 의해 (+Y) 방향으로 이동하는 박리 경계선이 박리 롤러(340)의 바로 아래에 도달하는 타이밍에, 박리 롤러(340)의 이동을 개시한다. 이것에 의해 도 9에 나타내는 접촉 영역 R4는 (+Y) 방향으로 이동해 간다. 이 후, 제1 흡착 유닛(51)은 상방, 즉 (+Z) 방향으로, 또 박리 롤러(340)는 (+Y) 방향으로, 각각 일정 속도로 이동한다.

도 13(c)에 나타내는 바와 같이, 기판 SB의 단부를 유지하는 제1 흡착 유닛(51)이 상승함으로써 기판 SB가 끌어올려져 블랭킷 BL과의 박리가 (+Y) 방향을 향해 진행된다. 이 때 박리 롤러(340)를 맞닿게 하고 있기 때문에, 박리 롤러(340)에 의한 접촉 영역 R4(도 9)를 넘어 박리가 진행되지는 않는다. 박리 롤러(340)를 기판 SB에 맞닿게 하면서 일정 속도로 (+Y) 방향으로 이동시킴으로써, 박리의 진행 속도를 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 박리 경계선이 롤러 연장 방향 즉 X방향을 따른 일직선이 되며, 또한 일정 속도로 (+Y) 방향으로 진행한다. 이것에 의해, 박리의 진행 속도의 변동에 의한 응력 집중에 기인하는 패턴의 손상을 확실히 방지할 수 있다.

계속하여, 이하의 처리를 위한 내부적인 제어 파라미터 N의 값을 2로 설정한다(단계 Sl06). 그리고, 박리 롤러(340)가 제N 흡착 위치를 통과하는 것을 기다린다(단계 S107). 제N 흡착 위치는, 기판 SB 상면 중 제N 흡착 유닛(N=1~4)의 바로 아래 위치이며, 당해 제N 흡착 유닛에 의한 흡착을 받는 위치이다.

여기에서는 N=2이므로, 박리 롤러(340)가 제2 흡착 위치, 즉 제2 흡착 유닛(52)의 바로 아래 위치를 통과할 때까지 기다린다. 박리 롤러(340)가 제2 흡착 위치를 통과하면(단계 S107에 있어서 YES), 제2 흡착 유닛(52)의 하강을 개시하고, 제2 흡착 유닛(52)의 흡착 패드(527)에 의해 기판 SB를 포착한다(단계 S108).

도 13(d)에 나타내는 바와 같이, 박리 롤러(340)가 이미 통과하고 있기 때문에, 제2 흡착 유닛(52)의 바로 아래 위치에서는 기판 SB는 블랭킷 BL로부터 박리되어 상방으로 부상한 상태가 되어 있다. 신축성을 가지는 탄성 부재로 구성된 흡착 패드(527)에 음압을 부여하면서 기판 SB에 근접시켜 감으로써, 흡착 패드(527)의 하면이 기판 SB의 상면에 맞닿는 시점에서 기판 SB를 포착하여 흡착할 수 있다. 흡착 패드(527)를 소정 위치까지 하강시킨 후, 끌어올려져 오는 기판 SB를 대기하는 양태여도 된다. 어느 것에 있어서도, 흡착 패드에 유연성을 갖게 함으로써, 흡착의 실패를 방지할 수 있다.

기판 SB의 흡착을 개시한 후, 제2 흡착 유닛(52)의 이동을 상승으로 바꾼다(단계 S109). 이것에 의해, 도 14(a)에 나타내는 바와 같이, 박리의 진행 속도는 여전히 박리 롤러(340)에 의해 제어되면서, 박리를 위한 기판 SB의 인상(引上)의 주체는 제1 흡착 유닛(51)에서 제2 흡착 유닛(52)으로 계승된다. 또 박리 후의 기판 SB는, 제1 흡착 유닛(51) 만에 의한 유지에서 제1 흡착 유닛(51)과 제2 흡착 유닛(52)에 의한 유지로 전환되어, 유지 개소가 증가하게 된다. 또한, 각 흡착 유닛(51~54)이 상승할 때, 박리 후의 기판 SB의 자세가 대략 평면이 되도록, 각 흡착 유닛(51~54) 간의 Z방향에 있어서의 상대 위치가 유지된다.

계속하여 제어 파라미터 N의 값에 1이 더해지고(단계 S111), 처리는 파라미터 N이 4가 될 때까지 단계 S107로 돌아오는 루프 처리가 된다. 따라서 다음의 루프에서는, 박리 롤러(340)가 제3 흡착 유닛(53) 바로 아래의 제3 흡착 위치를 통과한 시점에서 제3 흡착 유닛(53)의 하강이 개시되어, 도 14(b)에 나타내는 바와 같이, 박리를 위한 기판 SB의 인상의 주체가 제2 흡착 유닛(52)으로부터 제3 흡착 유닛(53)으로 이행된다. 또한 다음의 루프에서는 박리 롤러(340)가 제4 흡착 위치를 통과한 후에 제4 흡착 유닛(54)이 하강하여, 기판 SB를 끌어올린다. 단계 S110에 있어서의 N의 상한값을 변경함으로써, 흡착 유닛의 수가 상기와 상이한 경우에도 대응 가능하다.

이렇게 하여 제4 흡착 유닛(54)에 의해 기판 SB가 끌어올려짐으로써, 도 14(c)에 나타내는 바와 같이, 기판 SB의 전체가 블랭킷 BL로부터 떼어진다. 그래서, 제4 흡착 유닛(54)을 상승시킨 후(단계 S110에 있어서 YES), 박리 롤러(340)를 스테이지(30)보다 (+Y)측까지 이동시키고 그 이동을 정지시킨다(단계 S112). 그리고, 도 14(d)에 나타내는 바와 같이, 각 흡착 유닛(51~54)을 모두 동일한 높이까지 상승시킨 후에 정지시킨다(단계 S113). 또, 초기 박리 유닛(33)의 가압 부재(331)를 블랭킷 BL로부터 이격시켜, 블랭킷 BL의 상면보다 상방 또한 블랭킷 BL의 (-Y)측 단부보다 (-Y)측의 퇴피 위치까지 이동시킨다(단계 S114). 그 후, 흡착 홈에 의한 블랭킷 BL의 흡착 유지를 해제하고, 분리된 기판 SB 및 블랭킷 BL을 장치 밖으로 반출함으로써 (단계 S115), 박리 처리가 완료된다.

각 흡착 유닛(51~54)의 높이를 동일하게 하는 것은, 박리 후의 기판 SB와 블랭킷 BL을 평행하게 유지함으로써, 외부 로봇 또는 오퍼레이터에 의해 삽입되는 반출용 핸드의 액세스와, 반출용 핸드로의 블랭킷 BL 및 기판 SB의 수도를 용이하게 하기 위해서이다.

도 15는 기판 SB 및 블랭킷 BL이 박리되고 나서 반출될 때까지의 과정을 모식적으로 나타내고 있다. 박리 직후에는, 도 15(a)에 나타내는 바와 같이, 기판 SB가 그 상면을 각 흡착 유닛(51~54)에 의해 흡착되어 대략 수평 자세로 유지되고, 블랭킷 BL이 스테이지(30)에 올려 놓아진 상태이다.

기판 SB에 대해서는, 워크용 핸드 WH에 의해 반출할 수 있다. 즉, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 기판 SB와 블랭킷 BL 사이에 워크용 핸드 WH를 다시 진입시켜 기판 SB의 하면 단부에 맞닿게 하고, 흡착 유닛(51) 등에 의한 흡착을 해제함으로써, 기판 SB가 흡착 유닛(51) 등으로부터 워크용 핸드 WH에 수도된다. 이 때에도, 워크용 핸드 WH는 유효 영역 AR의 외측에서 기판 SB와 맞닿기 때문에, 전사된 패턴 등에 대한 데미지는 생기지 않는다.

다음에, 블랭킷 BL의 반출에 대해서 설명한다. 블랭킷 BL은 하면의 대부분이 스테이지(30)에 맞닿은 상태이다. 이 상태로부터 엣지 리프터(38)를 작동시켜, 도 15(c)에 나타내는 바와 같이, 요동 아암(381)에 의해 블랭킷 BL의 단부를 미소하게 상방으로 변위시킨다. 도 9에 나타내는 영역 R7은, 이 때에 엣지 리프터(38)의 요동 아암(381)의 상단이 맞닿는 블랭킷 BL의 하면 영역을 나타내고 있다. 이와 같이, 요동 아암(381)은 스테이지(30) 상의 블랭킷 BL의 주연부에 가까운 영역에서 블랭킷 BL 하면에 맞닿는다.

그 때문에, 블랭킷 BL의 주연부가 상방으로 휘도록 변위하여, 블랭킷 BL 하면과 스테이지 상면(310) 사이에 미소한 간극이 생긴다. 블랭킷 BL의 휨 및 블랭킷 BL의 중앙부가 대기압에 의해 가압되어 있기 때문에, 블랭킷 BL 전체가 들어올라가지는 않는다. 이 동작의 목적은, 블랭킷 BL 하면과 스테이지 상면(310) 사이에 간극을 만들어 바깥 공기를 도입함으로써, 양자의 밀착도를 저하시켜 다음의 들어올림 동작을 원활하게 하는 것이다.

계속하여, 메인 리프터(36) 및 서브 리프터(37)를 작동시켜, 리프터 핀(361, 371)을 상승시킨다. 도 15(d)에 나타내는 바와 같이, 이것에 의해 블랭킷 BL이 들어올려져 스테이지 상면(310)으로부터 이격한다. 이 때 블랭킷 BL이 스테이지 상면(310)에 밀착되어 있으면, 대기압에 저항하여 블랭킷 BL을 스테이지 상면(310)으로부터 이격시키는데 큰 힘이 필요하다. 그 때문에 리프터 핀과의 접촉 개소에 있어서 국소적으로 블랭킷 BL의 휨이 커지는 경우가 있을 수 있다. 미리 블랭킷 BL과 스테이지 상면(310) 사이에 간극을 만들어 둠으로써, 보다 작은 힘으로 블랭킷 BL 전체를 들어올릴 수 있어, 블랭킷 BL의 휨도 경감된다.

리프터 핀(361, 371)의 상단부를 거의 동일한 높이에 위치 결정함으로써, 블랭킷 BL을 스테이지 상면(310)으로부터 이격한 수평 자세로 유지할 수 있다. 이 때 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361)과 함께 서브 리프터(37)의 리프터 핀(371)을 병용하여 블랭킷 BL을 지지하는 것은 이하의 이유에 의한 것이다.

박리 후의 블랭킷 BL은, 기판 SB의 밀착이 해제되어 있기 때문에, 워크 WK로서 기판 SB와 밀착된 상태에 비하면 중앙부가 휘기 쉬워져 있다. 이 때문에, 리프터 핀(361)에 의한 접촉 가능 영역 TR에서의 지지 만으로는 블랭킷 BL의 중앙부가 휘어 스테이지(30)로부터 들어올려지지 않는 경우가 있다. 블랭킷 BL을 스테이지(30)로부터 확실히 이격시키고, 또 수평 자세를 유지하여 반출을 용이하게 하기 위해, 블랭킷 BL의 중앙부를 서브 리프터(37)의 리프터 핀(371)에 의해 지지하는 것이 유효하다. 도 9에 있어서의 영역 R8은, 이 때에 리프터 핀(371)이 맞닿는 블랭킷 BL의 하면 영역을 나타내고 있다. 이 영역 R8은 유효 영역 AR 내에 있지만, 이 시점에서는 유효 영역 AR 내의 패턴 등은 이미 기판 SB에 전사되어 있어, 유효 영역 AR의 하면에 맞닿아 블랭킷 BL을 지지하는 것은 아무런 문제가 되지 않는다.

또한, 판으로부터 블랭킷 BL로의 패터닝을 행하는 패터닝 공정에서는, 판으로부터 박리된 블랭킷 BL에는 기판으로 전사해야 할 패턴 등이 담지되어 있다. 이 경우에 있어서도, 패턴 등을 사이에 끼고 블랭킷 BL에 밀착되어 있던 판이 제거되어 있기 때문에, 블랭킷 BL 하면으로의 리프터 핀(371)의 접촉에 의해 패턴 등에 가압력이 작용되지 않는다. 오히려 블랭킷 BL의 휨을 작게 하는 것이 패턴 등에 대한 데미지를 억제하는데 있어서 유효하고, 이 때문에 가능한 한 많은 개소에서 블랭킷 BL을 지지하는 것이 바람직하다.

이렇게 하여 블랭킷 BL을 들어올린 상태로 블랭킷용 핸드 BH를 블랭킷 BL 하면과 스테이지 상면(310)의 간극에 진입시키고, 리프터 핀(361, 371)으로부터 블랭킷 BL을 수취하여 반출한다. 블랭킷용 핸드 BH에 대해서는 워크용 핸드 WH와 겸용으로 해도 되지만, 서브 리프터(371)에 의한 지지를 병용한 것과 동일한 이유에서, 워크 반입 시보다 많은 개소에서 블랭킷 BL을 지지하여 반출하는 구조인 것이 바람직하다.

이상과 같이, 이 실시 형태에서는, 박리의 진행 방향(여기에서는 Y방향)에 직교하는 X방향으로 연장된 박리 롤러(340)를 기판 SB에 맞닿게 하여, 박리 롤러(340)를 박리의 진행 방향으로 일정 속도로 이동시키면서 기판 SB를 끌어올림으로써, 박리의 진행 속도를 일정하게 유지하여 기판 SB와 블랭킷 BL 사이를 양호하게 박리시킬 수 있다. 이 때, 본 실시 형태의 박리 처리에서는, 다음과 같은 이점을 얻을 수 있다.

도 16은 본 실시 형태에 있어서의 박리 처리의 이점을 설명하기 위한 도이다. 본 실시 형태에서는, 기판 SB를 끌어올리는 주체를 순차적으로 박리 진행 방향의 하류측에 있는 흡착 유닛에 이행시켜 간다. 이 때문에, 박리의 초기부터 최종 단계까지, 박리 롤러(340)의 바로 아래에 있어서의 기판 SB의 곡률은 어느 일정한 범위 내에서 추이한다. 그 때문에, 도 16(a)에 나타내는 바와 같이, 이미 박리된 부분의 기판 SB와 블랭킷 BL이 이루는 각 α도 일정 범위 내에 들어간다. 이 때문에, 박리된 부분과 미박리의 부분의 경계, 즉 박리 롤러(340) 바로 아래의 박리 경계선에 있어서 기판 SB와 블랭킷 BL을 떼어 놓는 힘(박리력)도 대체로 일정하다. 따라서 패턴을 손상시키지 않고 양호하게 박리를 진행시킬 수 있다.

이에 반해, 기판 SB의 일단부만을 유지하여 끌어올리는 비교예를 생각하면, 도 16(b)에 나타내는 바와 같이, 기판 SB의 강성이나 질량에 따라서도 다르지만, 박리가 진행됨에 따라 자체 무게에 의한 기판 SB의 휨량이 커져, 기판 SB의 인상이 휨에 의해 흡수되어 박리의 진행이 둔해진다. 즉, 박리 경계선 근방에 있어서의 기판 SB와 블랭킷 BL이 이루는 각 β가 점차 작아져, 양자 사이에 발생하는 박리력이 작아져 박리의 진행이 늦어진다.

보다 심한 경우에는, 흡착 유닛에 의한 흡착력이 기판 SB의 질량을 끝까지 지탱할 수 없어져 기판 SB가 낙하하거나, 기판 SB가 휨에 견디지 못하여 깨지거나 절곡되어 버리는 등의 문제가 생긴다. 또, 기판 SB 전체를 블랭킷 BL로부터 떼어 놓기 위해 필요한 기판 SB의 인상량이 커져, 이것을 가능하게 하기 위한 장치 구성의 대형화를 초래하게 되기도 한다. 특히 기판 SB의 대형화가 진행되면 기판 SB의 질량이 커지기 때문에, 이러한 문제는 더 현저해진다.

한편, 이 실시 형태에서는, 박리의 진행에 수반하여 기판 SB의 유지 개소를 순차적으로 증가시킴으로써 기판 SB의 유지를 확실히 함과 함께, 박리 후의 기판 SB의 자세를 용이하게 유지하는 것이 가능해진다. 그리고, 상기와 같이 안정된 박리력을 부여하면서 박리를 진행시킬 수 있으므로, 패턴의 손상도 방지된다. 또 기판 SB의 사이즈에 따라 흡착 유닛을 배치함으로써, 기판 SB의 대형화에도 유연하게 대응하는 것이 가능하다.

또, 이 실시 형태에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 박리의 초기 단계에서 기판 SB의 인상을 담당하는 제1 흡착 유닛(51)에 의해 기판 SB가 흡착되는 영역 R3은, 유효한 패턴이 형성된 유효 영역 AR보다 외측이다. 기판 SB가 국소적으로 흡착됨으로써 그 부분에서 기판 SB가 부분적으로 블랭킷 BL로부터 박리되어, 이것에 의해 패턴이 변형되거나 손상되는 등의 영향이 생길 가능성이 있지만, 유효 영역 밖을 흡착함으로써, 이러한 문제는 회피된다. 또, 박리 경계선이 박리 롤러(340)의 바로 아래 위치에 도달할 때까지는 박리 속도가 불안정해지지만, 마찬가지로 초기 단계에 있어서의 박리 롤러(340)의 접촉 영역 R4를 유효 영역 밖으로 함으로써, 박리 속도의 변동에 기인하는 패턴의 손상도 방지된다.

한편, 박리의 진행 중에 새롭게 기판 SB를 흡착하는 제2 내지 제4 흡착 유닛(52~54)은, 블랭킷 BL로부터 이미 박리된 영역에 있어서 기판 SB와 맞닿기 때문에, 이 경우의 흡착에 의해 기판 SB에 전사된 패턴을 손상시키지는 않는다.

또, 블랭킷 BL을 평면형상의 스테이지(30)에 의해 유지하면서 박리를 행함으로써, 부분적으로 흡착 기구를 맞닿게 하여 박리를 행하는 종래 기술에 비해 유효 영역 AR 내의 블랭킷 BL의 국소적인 변형이 없고, 이러한 변형에 기인하는 패턴 등에 대한 데미지도 방지된다.

또, 이 실시 형태에서는, 외부로부터 반입되는 워크 WK를 메인 리프터(36)의 리프터 핀(361)에 의해 수취하여 스테이지(30)에 올려 놓는다. 이 때, 리프터 핀(361)은, 기판 SB(또는 판)와 블랭킷 BL이 패턴 등을 통하여 밀착된 워크 WK의 하면 중, 접촉 영역 TR 내에 있어서 워크 WK의 하면에 맞닿는다. 접촉 가능 영역 TR이란, 기판 SB와 블랭킷 BL이 겹치고, 또한 유효한 패턴 등이 형성된 유효 영역 AR보다 외측의 영역이다. 이와 같이 기판 SB와 블랭킷 BL이 겹쳐진 강성이 높은 영역을 유지함으로써 워크 WK를 확실히 지지할 수 있으며, 또 유효 영역 AR 내의 패턴 등이 가압되는 것에 의한 데미지도 방지된다.

특히, 접촉 가능 영역 TR 내에서 복수 개소에 분산시켜 리프터 핀(361)을 맞닿게 함으로써, 블랭킷 BL에 가해지는 압력을 분산시켜 지지할 수 있다. 그에 더하여, 리프터 핀(361)의 사이부터 반송용의 핸드를 진퇴시키는 것이 용이해져 있다. 그 때문에, 워크 WK의 반입 및 스테이지(30)로의 재치를 원활하게 행할 수 있다.

또, 스테이지(30)의 중앙부에 서브 리프터(37)를 배치하여, 박리 후의 블랭킷 BL을 메인 리프터(36)와 함께 지지한다. 이것에 의해, 박리 후의 블랭킷 BL의 휨을 억제하여 수평 자세로 유지하고, 외부로의 반출을 용이하게 할 수 있다. 또, 블랭킷 BL을 스테이지(30)로부터 이격시키는데 앞서, 엣지 리프터(38)에 의해 블랭킷 BL의 단부를 상방으로 변위시켜 스테이지 상면(310)과의 사이에 간극을 만든다. 이렇게 함으로써, 리프터 핀(361, 371)에 의한 블랭킷 BL의 들어올림을 원활하게 행할 수 있다.

또, 스테이지(30)의 일부에 테이퍼를 설치하여 박리의 개시를 제어하는 구성에 있어서는, 스테이지(30)의 수평면과 테이퍼면의 경계에 해당되는 능선부 E의 근방에 리프터 핀을 삽입 통과하기 위한 개구를 설치할 수 없다. 이와 같이 하면 개구의 엣지부 주변에 있어서 우발적인 박리가 발생하여, 박리 개시선을 제어할 수 없게 되기 때문이다. 그래서, 이 실시 형태에서는, 수평 스테이지부(31)와 테이퍼 스테이지부(32)를 분리 가능한 구성으로 하여, 양자를 이격시켰을 때의 간극으로부터 리프터 핀을 돌출시킨다. 그와 함께, 워크 WK를 올려 놓은 후에는 수평 스테이지부(31)와 테이퍼 스테이지부(32)를 접촉시켜 스테이지(30)를 구성한다. 이것에 의해, 테이퍼면측에 위치하는 접촉 가능 영역 TR에 대해서도 리프터 핀에 의해 지지하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서는, 박리 대상물인 워크 WK 중 블랭킷 BL이 본 발명의 「제1 판상체」에 상당하는 한편, 기판 SB가 본 발명의 「제2 판상체」에 상당하고 있다. 또, 블랭킷 BL의 양주면 중 기판 SB와 밀착되는 상면이 「일방면」에 상당하고, 하면이 「타방면」에 상당하고 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 스테이지(30)가 본 발명의 「유지 스테이지」로서 기능하고 있으며, 수평 스테이지부(31)의 상면(310)이 본 발명의 「유지면」에 상당한다. 또, 흡착 유닛(51~54)이 본 발명의 「박리 수단」으로서 기능하고 있다. 또, 리프터 핀(361)이 본 발명의 「지지 부재」로서 기능하는 한편, 승강 기구(365)가 본 발명의 「승강 수단」으로서 기능하고 있다. 또 상기 실시 형태에서는, 리프터 핀(371)이 본 발명의 「보조 지지 부재」로서 기능하고, 요동 아암(381)이 본 발명의 「공극 형성 부재」로서 기능하고 있다.

또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상기 서술한 것 이외에 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는 스테이지(30)에 격자형상의 흡착 홈(311, 312)을 설치하여 블랭킷 BL을 흡착 유지하고 있지만, 흡착 홈의 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 환상의 흡착 홈을 설치해도 되고, 또 음압이 공급되는 흡착구멍을 적절히 배치하여 블랭킷을 흡착해도 된다.

또, 상기 실시 형태의 장치(1)는, 워크 WK의 유효 영역 AR 내에서 그 하면에 접촉 가능한 서브 리프터(37)의 리프터 핀(371)을 가지고 있지만, 워크 반입 시에는 이것을 맞닿게 하지 않음으로써, 유효 영역 AR 내의 패턴 등에 대한 데미지를 억제하고 있다. 그러나, 패턴 재료나 그 배치에 따라서는 리프터 핀(371)의 접촉에 의한 영향을 받지 않는 경우도 있다. 이러한 경우, 필요에 따라서, 워크 반입시에도 서브 리프터(37)를 병용하도록 해도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 박리 후의 기판 SB의 자세를 평면에 가까운 상태로 유지하도록 각 흡착 유닛(51~54)의 상승이 제어되어 기판 SB에 가해지는 스트레스가 저감되어 있지만, 기판 SB의 인상의 양태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 박리 후의 기판이 대략 수평이 되도록 각 흡착 유닛을 일정 높이로 정지시키거나, 혹은 기판이 소정의 곡률을 가지고 만곡하는 자세로 유지하도록 해도 된다. 이들은 각 흡착 유닛의 상승의 양태를 제어함으로써 자유롭게 설정 가능하다.

또, 상기 실시 형태에서는 4개의 흡착 유닛을 기판 SB 상부에 배치하여 순차적으로 기판 SB를 흡착하고 있지만, 흡착 유닛의 수는 이것에 한정되는 것은 아니며 임의이다. 기판이 대형이면 흡착 유닛을 많게, 소형이면 줄이면 된다.

또, 상기 실시 형태에서는 진공 흡착에 의해 기판 및 블랭킷을 유지하고 있지만, 유지의 양태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 정전적 또는 자기적인 흡착력에 의해 흡착 유지하는 것이어도 된다. 특히 기판의 유효 영역 밖을 유지하는 제1 흡착 유닛(51)에 대해서는, 흡착에 의하지 않고, 기판 주연부를 기계적으로 파지함으로써 유지해도 된다.

또, 상기 실시 형태의 박리 장치(1)는, 기판 SB에 박리 롤러(340)를 맞닿게 하여 박리 경계선의 진행을 관리하면서 기판 SB를 끌어올림으로써 블랭킷 BL 사이에서 박리를 행하지만, 박리 처리의 방식에 대해서는 이것에 한정되지 않는다. 즉, 다른 박리 방식에 의해 박리를 행하는 장치여도, 판 또는 기판과 블랭킷과 같은 2장의 판상체로 이루어지는 밀착체를 반입하고, 또 박리 후의 판상체를 각각 반출하기 위한 구성으로서, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

또, 상기 실시 형태에서는 테이퍼 스테이지부(32)에 블랭킷 BL을 돌출시켜 유지하고, 가압 부재(331)에 의해 블랭킷 BL을 굴곡시켜 박리의 계기를 만들고 있다. 그러나, 이와 같이 하는 것은 필수의 요건이 아니며, 예를 들면 제1 흡착 유닛의 인상 만으로 박리를 개시시키도록 해도 된다. 이 경우, 스테이지에 테이퍼를 설치할 필요는 없어진다.

이 발명은, 2장의 판상체를 밀착시켜 패턴 등을 전사시키는 패턴 형성 처리에 있어서의 박리 프로세스에 적용할 수 있는 것 외에, 이러한 패턴 전사를 수반하는 것에 한정되지 않고, 서로 밀착된 2장의 판상체를 양호하게 박리하는 다양한 목적에 대해 적합하게 적용 가능하다.

1 박리 장치 30 스테이지(유지 스테이지)
31 수평 스테이지부(유지 스테이지) 32 테이퍼 스테이지부(유지 스테이지)
51~54 흡착 유닛(박리 수단)
310 (수평 스테이지부(31)의) 상면(유지면)
313 제1 개구 314 제2 개구
331 가압 부재 361 리프터 핀(지지 부재)
365 승강 기구(승강 수단) 371 리프터 핀(보조 지지 부재)
381 요동 아암(공극 형성 부재) BL 블랭킷(제1 판상체)
SB 기판(제2 판상체)

Claims

제1 판상체와, 상기 제1 판상체보다 작은 평면 사이즈를 가지며 박막 또는 패턴을 통하여 상기 제1 판상체에 밀착된 제2 판상체를 박리시키는 박리 장치에 있어서,
상면이, 상기 제1 판상체의 상기 박막 또는 패턴이 형성된 유효 영역의 평면 사이즈보다 크고 수평인 유지면으로 되어 있으며, 상기 제1 판상체의 면 중 상기 제2 판상체와 밀착된 일방면과는 반대측의 타방면을 상기 유지면에 맞닿게 하여 상기 제1 판상체를 유지하는 유지 스테이지와,
상기 제2 판상체를 유지하고, 상기 유지 스테이지에 유지된 상기 제1 판상체에 대해 상대적으로, 상기 제2 판상체를 상기 제1 판상체로부터 이격하는 방향으로 이동시키는 박리 수단과,
상기 유지면보다 상방으로 상단이 돌출하고, 상기 상단이 상기 제1 판상체의 상기 타방면에 부분적으로 맞닿아 상기 제1 판상체를 상기 유지면으로부터 이격한 상태로 지지하는 지지 부재와,
상기 지지 부재의 상기 상단이 상기 유지면보다 상방으로 돌출하는 상부 위치와 상기 유지면의 높이 이하에 상기 상단이 위치하는 하부 위치 사이에서 상기 유지면에 대한 상기 지지 부재의 상대적인 높이 방향 위치를 변경하는 승강 수단을 구비하며,
상기 지지 부재는, 상기 제1 판상체의 상기 타방면 중, 상기 일방면측에 있어서 상기 제2 판상체가 밀착되는 영역에 대응하는 영역 내이며, 또한 상기 유효 영역보다 외측에 맞닿는, 박리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유지면이 상기 제2 판상체보다 큰 평면 사이즈를 가짐과 함께, 상기 유지면 중, 상기 유지면에 올려 놓아지는 상기 제1 판상체의 상기 유효 영역에 대응하는 영역보다 외측이며, 또한 상기 제2 판상체에 대응하는 영역의 내측에 개구가 설치되며, 상기 지지 부재가 상기 상부 위치에 있을 때, 상기 개구를 통과하여 상기 상단이 상기 유지면의 상방으로 돌출하는, 박리 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 지지 부재 및 상기 개구가 각각 복수 설치되며, 상기 복수의 지지 부재가 일체적으로 상기 유지면에 대해 상대적으로 승강하는, 박리 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지면 중 상기 유효 영역에 대응하는 영역에 상기 지지 부재가 설치된 상기 개구와는 상이한 제2 개구가 설치됨과 함께, 상기 제2 개구로부터 상기 유지면보다 상방으로 돌출하여 상기 제1 판상체를 지지하는 보조 지지 부재를 구비하는, 박리 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지 스테이지에 유지된 상기 제1 판상체의 주연부를 상방으로 변위시켜 상기 제1 판상체와 상기 유지면 사이에 공극을 발생시키는 공극 형성 부재를 구비하는, 박리 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지 스테이지는, 상면에 상기 유지면을 가지는 수평 스테이지부와, 상면이 상기 유지면에 접속됨과 함께 상기 유지면으로부터 멀어지는 방향을 향해 내리막 구배를 가지는 테이퍼면으로 된 테이퍼 스테이지부를 가지며, 상기 제1 판상체 중 상기 유효 영역보다 외측의 주연부를 상기 테이퍼면의 상방으로 돌출시킨 상태로 상기 제1 판상체를 유지하는 한편,
상기 테이퍼면의 상방으로 돌출된 상기 제1 판상체의 상기 주연부를 가압하여 하방으로 굴곡시킴으로써 상기 제1 판상체와 상기 제2 판상체 사이에서 박리를 개시시키는 가압 부재를 더 구비하며,
상기 수평 스테이지부와 상기 테이퍼 스테이지부가 수평 방향으로 이격 가능하게 되어 있으며, 이격에 의해 발생하는 상기 수평 스테이지부와 상기 테이퍼 스테이지부의 간극으로부터, 적어도 하나의 상기 지지 부재가 상기 유지면에 대해 상대적으로 승강하는, 박리 장치.