KR20130126461A - 패턴 형성 장치 - Google Patents

Abstract

판형상의 물체(PP)에 대하여 담지체(BL) 상의 패턴 형성 영역(A1)을 맞닿게 하여 패턴 형성을 행하는 패턴 형성 장치는, 패턴 형성시에 패턴 형성 영역(A1)과 대향하는 영역(A2)의 외측에서 물체(PP)를 흡착한다. 구체적으로는, 흡착 플레이트(34) 중 패턴 형성시에 판(PP)의 영역(A2)과 대향하는 영역(A3)의 외측에 부압이 공급되는 홈형상의 개구(351)가 형성되고, 또한 그 외측에, 각각이 물체(PP)를 국소적으로 흡착하는 국소 흡착부(352)가 설치된다.

Description

패턴 형성 장치{PATTERN FORMING APPARATUS}

본 발명은, 판형상의 물체에 대하여 담지체를 맞닿게 함으로써, 물체에 의한 담지체로의 패턴 형성, 혹은 담지체에 의한 물체로의 패턴 형성을 행하는 장치에 관한 것이다.

상기와 같은 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 발명이 종래부터 알려져 있다. 본 발명에서는, 블랭킷(담지체)과 판(물체)을 맞닿게 하여 블랭킷 상에 패턴층을 형성한 후, 블랭킷 상에 형성된 패턴층과 기판(물체)을 맞닿게 하여 패턴층을 기판에 전사한다.

일본국 특허공개 2010－158799호 공보

이러한 기술에 있어서는, 물체를 소정의 위치에 유지한 상태에서 담지체와 맞닿게 할 필요가 있는데, 특허 문헌 1에는 물체를 어떻게 유지할지에 대한 구체적인 기재가 없다. 여기서, 물체를 유지하는 수법으로서, 예를 들면 흡착 기술을 이용할 수 있다. 이는, 예를 들면 흡착 패드 등의 흡착 수단에 부압을 공급하여 감압 상태로 함으로써, 물체를 흡착 유지하는 기술이다. 그러나, 물체를 흡착 유지함으로써, 이하와 같은 문제가 발생할 우려가 있다. 즉, 판이나 기판 등의 판형상의 물체를 국소적으로 흡착 유지하면, 이들이 흡착되어 있는 부분이 움푹하게 들어가, 그 부분에 있어서 패턴 형성이 양호하게 행해지지 않을 우려가 있다. 또한, 담지체의 패턴 형성 영역과 대향하는 영역에 있어서 판형상의 물체를 복수 개소에서 흡착하는 경우에는, 흡착 강도의 차이에 의해서 물체의 평면도가 악화됨으로써, 패턴 형성 불량을 일으킬 우려가 있다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 패턴 형성을 양호하게 행하는 것이 가능한 패턴 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관련된 패턴 형성 장치는, 상기 목적을 달성하기 위해서, 판형상의 물체에 대하여 담지체 상의 패턴 형성 영역을 맞닿게 하여 패턴 형성을 행하는 패턴 형성 장치로서, 부압을 공급하는 부압 공급 수단과, 부압 공급 수단으로부터 공급되는 부압에 의해서 물체를 흡착 유지하는 흡착 수단을 구비하고, 흡착 수단은, 물체 중 패턴 형성 시에 패턴 형성 영역과 대향하는 영역의 외측을 흡착하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 판형상의 물체 중 패턴 형성시에 담지체 상의 패턴 형성 영역과 대향하는 영역(이하 「유효 영역」이라고 칭한다)의 외측이 흡착된다. 즉, 물체의 유효 영역은 흡착되지 않기 때문에, 유효 영역에 있어서 흡착에 의한 국소적인 오목부의 발생이나 평면도의 저하를 방지할 수 있다. 그 결과, 패턴 형성을 양호하게 행할 수 있다.

여기서, 본 발명에 관련된 패턴 형성 장치에 있어서, 흡착 수단은, 물체를 흡착 유지하는 흡착면 중 패턴 형성 영역과 대향하는 영역의 외측에, 부압 공급 수단으로부터 부압이 공급되는 개구가 형성된 흡착 플레이트와, 물체 중 패턴 형성 영역보다도 외측의 영역에서 물체를 각각 국소적으로 흡착하는 복수의 국소 흡착부를 구비하고 있으면 적합하다.

이와 같이, 개구가 흡착 플레이트의 흡착면 중 패턴 형성 시에 패턴 형성 영역과 대향하는 영역의 외측에 형성되어 있으므로, 이 개구는 물체의 유효 영역의 외측을 흡착하게 된다. 또한, 복수의 국소 흡착부가 패턴 형성 영역의 외측을 흡착함으로써, 복수의 국소 흡착부는 물체의 유효 영역의 외측을 흡착하게 된다. 또한, 흡착 수단으로서, 개구를 가지는 흡착 플레이트와 국소 영역을 흡착 유지가능한 복수의 국소 흡착부를 구비함으로써, 각 공정에 따라서 흡착 유지의 형태를 적절히 구분하여 사용해 패턴 형성을 최적으로 행할 수 있다.

또한, 복수의 국소 흡착부 중 적어도 일부의 국소 흡착부는, 물체와 담지체를 맞닿게 한 후에 물체와 담지체를 이격시키는 방향으로 탄성 변형 가능한 흡착 패드면 적합하다. 물체와 담지체를 맞닿게 한 후에 이격시키는 박리 시에 있어서는, 판형상의 물체가 담지체측으로 끌어당겨져 변형함으로써 물체가 파손될 우려가 있다. 그러나, 박리 시에 물체를 흡착 유지하고 있는 복수의 국소 흡착부의 적어도 일부를 이격 방향으로 탄성 변형 가능한 흡착 패드로 하면, 박리시에 물체가 담지체측으로 끌어당겨졌을 때에 흡착 패드가 탄성 변형함으로써, 물체의 변형을 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 박리시에 판형상의 물체가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 개구는, 흡착면 중 패턴 형성 시에 패턴 형성 영역과 대향하는 영역을 둘러싸는 흡착 홈으로서 형성되어 있으면 적합하다. 이와 같이, 흡착 플레이트에 형성되는 개구를 흡착 홈으로 하면, 개구 면적을 작게 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 물체를 흡착 유지하기 위해서 흡착 플레이트의 개구에 공급해야 할 부압량을 저감시킬 수 있으므로, 신속한 흡착 유지가 가능해진다. 또한, 이 흡착 홈이, 흡착 플레이트 중 패턴 형성시에 패턴 형성 영역과 대향하는 영역을 둘러싸므로, 물체의 유효 영역을 흡착 플레이트에 의해 안정적으로 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 복수의 국소 흡착부는, 흡착 플레이트 중 흡착 홈보다도 외측에 배치되어 있으면 적합하다. 복수의 국소 흡착부에서 판형상의 물체를 흡착 유지한 경우, 각 국소 흡착부의 사이에 있어서 물체에 휨이 발생할 우려가 있다. 그러나, 복수의 국소 흡착부가 흡착 홈보다도 외측에 배치되어 있으면, 흡착 홈의 내측에 위치하는 물체의 유효 영역에 휨의 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 패턴 형성을 한층 더 양호하게 행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 판형상의 물체 중 패턴 형성시에 담지체 상의 패턴 형성 영역과 대향하는 유효 영역의 외측이 흡착되고, 유효 영역은 흡착되지 않는다. 이 때문에, 흡착에 의한 유효 영역의 국소적인 오목부의 발생이나 평면도의 저하를 방지하여, 패턴 형성을 양호하게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 패턴 형성 장치를 장비하는 인쇄 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 인쇄 장치의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 인쇄 장치의 전체 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 흡착 수단의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 판의 흡착 방법을 설명하는 도면이다.

도 1은, 본 발명에 관련된 패턴 형성 장치를 장비하는 인쇄 장치를 나타내는 개략 사시도이며, 장치 내부의 구성을 명시하기 위해서, 장치 커버를 제거한 상태로 도시하고 있다. 또한, 도 2는 도 1에 나타내는 인쇄 장치의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 3은 도 1의 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 이 인쇄 장치(100)는, 장치의 좌측면측에서 장치 내부에 반입되는 판(PP)의 하면에 대하여, 장치의 정면측에서 장치 내부로 반입되는 블랭킷의 상면을 밀착시킨 후에 박리함으로써, 판(PP)의 하면에 형성된 패턴에 의해 블랭킷 상의 도포층을 패터닝하여 패턴층을 형성한다(패터닝 처리). 또한, 인쇄 장치(100)는, 장치의 우측면측에서 장치 내부로 반입되는 기판(SB)의 하면에 대하여, 패터닝 처리된 블랭킷의 상면을 밀착시킨 후에 박리함으로써, 그 블랭킷에 형성된 패턴층을 기판(SB)의 하면에 전사한다(전사 처리). 또한, 도 1 및 후에 설명하는 각 도면에서는, 장치 각 부의 배치 관계를 명확하게 하기 위해서, 판(PP) 및 기판(SB)의 반송 방향을 「X방향」으로 하고, 도 1의 오른쪽으로부터 왼쪽을 향하는 수평 방향을 「＋X방향」으로 칭하고, 역방향을 「－X방향」으로 칭한다. 또한, X방향과 직교하는 수평 방향 중, 장치의 정면측을 「＋Y방향」으로 칭함과 더불어, 장치의 배면측을 「－Y방향」으로 칭한다. 또한, 연직 방향에 있어서의 상방향 및 하방향을 각각 「＋Z방향」 및 「－Z방향」으로 칭한다.

이 인쇄 장치(100)에서는, 석정반(1) 상에 장치 각 부(반송부(2), 상측 스테이지부(3), 얼라인먼트부(4), 하측 스테이지부(5), 누름부(7), 프리얼라인먼트부(8), 제전부(9))가 설치되어 있고, 제어부(6)가 장치 각 부를 제어한다.

반송부(2)는 판(PP) 및 기판(SB)을 X방향으로 반송하는 장치이며, 다음과 같이 구성되어 있다. 이 반송부(2)에서는, 석정반(1)의 상면의 우측 후방 모퉁이부 및 좌측 모퉁이부로부터 2개의 브라켓(도시 생략)이 입설(立設)됨과 더불어, 양 브라켓의 상단부를 서로 연결하도록 볼나사기구(21)가 좌우 방향, 즉 X방향으로 연장 설치되어 있다. 그 볼나사기구(21)에 있어서는, 볼나사(도시 생략)가 X방향으로 연장되어 있고, 그 한쪽단에는, 셔틀 수평 구동용 모터(M21)의 회전축(도시 생략)이 연결되어 있다. 또한, 볼나사의 중앙부에 대하여 볼나사 브라켓(도시 생략)이 나사 결합됨과 더불어, 이들 볼나사 브라켓의 (＋Y) 측면에 대하여 X방향으로 연장 설치된 셔틀 유지 플레이트(22)가 장착되어 있다.

이 셔틀 유지 플레이트(22)의 (＋X)측 단부에 판용 셔틀(23L)이 연직 방향(Z)으로 승강 가능하게 설치되는 한편, (－X)측 단부에 기판용 셔틀(23R)이 연직 방향(Z)으로 승강 가능하게 설치되어 있다. 이들 셔틀(23L, 23R)은, 핸드의 회전 기구를 제외하고, 동일 구성을 가지고 있으므로, 여기서는, 판용 셔틀(23L)의 구성을 설명하고, 기판용 셔틀(23R)에 대해서는 동일 부호 또는 상당 부호를 붙여 구성 설명을 생략한다.

셔틀(23L)은, X방향으로 판(PP)의 폭 사이즈(X방향 사이즈)와 동일한 정도, 혹은 약간 길게 연장되는 승강 플레이트(231)와, 승강 플레이트(231)의 (＋X)측 단부 및 (－X)측 단부로부터 각각 전측(前側), 즉 (＋Y)측에 연장 설치된 2개의 판용 핸드(232, 232)를 가지고 있다. 승강 플레이트(231)는 볼나사기구(도시 생략)를 통하여 셔틀 유지 플레이트(22)의 (＋X)측 단부에 승강 가능하게 장착되어 있다. 즉, 셔틀 유지 플레이트(22)의 (＋X)측 단부에 대하여, 볼나사기구가 연직 방향(Z)으로 연장 설치되어 있다. 이 볼나사기구의 하단에는, 판용 셔틀 승강 모터(M22L)(도 3)에 회전축(도시 생략)이 연결되어 있다. 또한, 볼나사기구에 대하여 볼나사 브라켓(도시 생략)이 나사 결합됨과 더불어, 그 볼나사 브라켓의 (＋Y) 측면에 대하여 승강 플레이트(231)가 장착되어 있다. 이 때문에, 제어부(6)의 모터 제어부(63)로부터의 동작 지령에 따라 판용 셔틀 승강 모터(M22L)가 작동함으로써, 승강 플레이트(231)가 연직 방향(Z)으로 승강 구동된다.

각 핸드(232, 232)의 전후 사이즈(Y방향 사이즈)는 판(PP)의 길이 사이즈(Y방향 사이즈)보다도 길고, 각 핸드(232, 232)의 선단측(＋Y측)에서 판(PP)을 유지 할 수 있게 되어 있다.

또한, 이와 같이 판용 핸드(232, 232)로 판(PP)이 유지된 것을 검지하기 위해서, 승강 플레이트(231)의 중앙부로부터 (＋Y)측에 센서 브라켓을 통하여 판 검지용의 센서(도시 생략)가 장착되어 있다. 이 때문에, 양 핸드(232) 상에 판(PP)이 재치되면, 센서가 판(PP)의 후단부, 즉 (－Y)측 단부를 검지하여, 검지 신호를 제어부(6)에 출력한다.

또한, 각 인쇄판용 핸드(232, 232)는 베어링을 통하여 승강 플레이트(231)에 장착되고, 전후 방향(Y방향)으로 연장되는 회전축을 회전 중심으로 하여 회전가능하게 되어 있다. 또한, 승강 플레이트(231)의 X방향 양단에는, 회전 액츄에이터(RA2, RA2)(도 3)가 장착되어 있다. 이러한 회전 액츄에이터(RA2, RA2)는 가압 에어를 구동원으로서 동작하는 것이고, 가압 에어의 공급 경로에 개재되어 삽입된 밸브의 개폐에 의해 180° 단위로 회전 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 제어부(6)의 밸브 제어부(64)에 의한 상기 밸브의 개폐를 제어함으로써, 판용 핸드(232, 232)의 한쪽 주면이 상방을 향하여 패터닝 전의 판(PP)을 취급하는데 적합한 핸드 자세(이하 「미사용 자세」라고 한다)와, 다른쪽 주면이 상방을 향해 패터닝 후의 판(PP)을 취급하는데 적합한 핸드 자세(이하 「사용이 끝난 자세」라고 한다)의 사이에서, 핸드 자세를 전환 가능하게 되어 있다. 이와 같이 핸드 자세의 전환 기구를 가지고 있는 점이, 판용 셔틀(23L)이 기판용 셔틀(23R)과 유일하게 상이한 점이다.

다음에, 셔틀 유지 플레이트(22)에 대한 판용 셔틀(23L) 및 기판용 셔틀(23R)의 설치 위치에 대하여 설명한다. 이 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와같이, 판용 셔틀(23L) 및 기판용 셔틀(23R)은, 판(PP)이나 기판(SB)의 폭 사이즈(또한 실시 형태에서는, 판(PP)과 기판(SB)의 폭 사이즈는 동일하다)보다도 긴 간격만큼 X방향으로 이간되어 셔틀 유지 플레이트(22)에 장착되어 있다. 그리고, 셔틀 수평 구동 모터(M21)의 회전축을 소정 방향으로 회전시키면, 양 셔틀(23L, 23R)은 상기 이간 거리를 유지한 채로 X방향으로 이동한다. 예를 들면 도 2에서는, 부호(XP23)가 상측 스테이지부(3)의 바로 아래 위치를 나타내고 있고, 셔틀(23L, 23R)은, 위치(XP23)로부터 각각 (＋X) 방향 및 (－X)방향으로 등거리(이 거리를 「스텝 이동 단위」라고 한다)만큼 떨어진 위치(XP22, XP24)에 위치하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 상태를 「중간 위치 상태」로 칭한다.

또한, 이 중간 위치 상태로부터 셔틀 수평 구동 모터(M21)의 회전축을 소정 방향으로 회전시켜 셔틀 유지 플레이트(22)를 스텝 이동 단위만큼 (＋X) 방향으로 이동시키면, 기판용 셔틀(23R)이 (＋X) 방향으로 이동하여 상측 스테이지부(3)의 바로 아래 위치(XP23)까지 이동하여 위치 결정된다. 이 때, 판용 셔틀(23L)도 일체적으로 (＋X) 방향으로 이동하여, 인쇄 장치(100)의 (＋X) 방향측에 배치되는 판 세정 장치(도시 생략)에 근접한 위치(XP21)에 위치 결정된다.

반대로, 셔틀 수평 구동 모터(M21)의 회전축을 소정 방향과 반대의 방향으로 회전시켜 셔틀 유지 플레이트(22)를 스텝 이동 단위만큼 (－X) 방향으로 이동시키면, 판용 셔틀(23L)이 중간 위치 상태로부터 (－X) 방향으로 이동하여 상측 스테이지부(3)의 바로 아래 위치(XP23)까지 이동하여 위치 결정된다. 이 때, 기판용 셔틀(23R)도 일체적으로 (－X) 방향으로 이동하고, 인쇄 장치(100)의 (－X) 방향측에 배치되는 기판 세정 장치(도시 생략)에 근접한 위치(XP25)에 위치 결정된다. 이와 같이, 본 명세서에서는, X방향에 있어서의 셔틀 위치로서 5개의 위치(XP21~XP25)가 규정되어 있다. 즉, 판 주고받기 위치(XP21)는, 판용 셔틀(23L)이 위치 결정되는 3개의 위치(XP21~XP23) 중 가장 판 세정 장치에 근접하는 위치이며, 판 세정 장치와의 사이에서 판(PP)의 반입출이 행해지는 X방향 위치를 의미하고 있다. 기판 주고받기 위치(XP25)는, 기판용 셔틀(23R)이 위치 결정되는 3개의 위치(XP23~XP25) 중 가장 기판 세정 장치에 근접하는 위치이며, 기판 세정 장치와의 사이에 기판(SB)의 반입출이 행해지는 X방향 위치를 의미하고 있다. 또한, 위치(XP23)는 상측 스테이지부(3)의 흡착 플레이트(34)가 연직 방향(Z)으로 이동하여 판(PP)이나 기판(SB)을 흡착 유지하는 X방향 위치를 의미하고 있고, 판용 셔틀(23L)이 X방향 위치(XP23)에 위치하고 있을 때는, 상기 위치(XP23)를 「판 흡착 위치(XP23)」로 칭하는 한편, 기판용 셔틀(23R)이 X방향 위치(XP23)에 위치하고 있을 때는, 상기 위치(XP23)를 「기판 흡착 위치(XP23)」로 칭한다. 또한, 이와 같이 셔틀(23L, 23R)에 의해 판(PP)이나 기판(SB)을 반송하는 연직 방향(Z)에서의 위치, 즉 높이 위치를 「반송 위치」로 칭한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 패터닝 시에서의 판(PP)과 블랭킷의 갭 량, 및 전사 시에서의 기판(SB)과 블랭킷의 갭 량을 정확하게 제어하기 위해, 판(PP) 및 기판(SB)의 두께를 계측할 필요가 있다. 여기서, 판 두께 계측 센서(SN22) 및 기판 두께 계측 센서(SN23)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 양 센서(SN22, SN23)로서, 투광부와 수광부를 가지는 반사 타입의 광학 센서를 이용하고 있는데, 이외의 센서를 이용해도 된다.

위치(XP23)에서는, 상측 스테이지부(3)가 배치되어 있다. 이 상측 스테이지부(3)에서는, 연직 방향(Z)으로 연장 설치된 볼 나사 기구(31)가 고정되어 있고, 그 볼 나사 기구(31)의 상단부에는, 제1 스테이지 승강 모터(M31)의 회전축(도시 생략)이 연결됨과 더불어, 볼나사기구(31)에 대하여 볼나사 브래킷(도시 생략)이 나사 결합되어 있다. 이 볼나사 브라켓에는, 지지 프레임(32)이 고정되어 있고, 볼 나사 브래킷과 일체적으로 연직 방향(Z)으로 승강 가능하게 되어 있다. 또한, 당해 지지 프레임(32)의 프레임면에서, 다른 볼나사기구(도시 생략)가 지지되어 있다. 이 볼나사기구에는, 상기 볼나사기구(31)의 볼나사보다도 좁은 피치의 볼 나사가 설치되고, 그 상단부에는, 제2 스테이지 승강 모터(M32)(도 3)의 회전축(도시 생략)이 연결됨과 더불어, 중앙부에는 볼나사 브라켓이 나사 결합되어 있다.

이 볼나사 브라켓에는, 스테이지 홀더(33)가 장착되어 있다. 또한, 스테이지 홀더(33)의 하면에는, 예를 들면 알루미늄 합금 등의 금속제의 흡착 플레이트(34)가 장착되어 있다. 따라서, 제어부(6)의 모터 제어부(63)로부터의 동작 지령에 따라서 스테이지 승강 모터(M31, M32)가 작동 함으로써, 흡착 플레이트(34)가 연직 방향(Z)으로 승강 이동된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 다른 피치를 가지는 볼나사기구를 조합하고, 제1 스테이지 승강 모터(M31)를 작동시킴으로써 비교적 넓은 피치로 흡착 플레이트(34)를 승강시키는, 즉 흡착 플레이트(34)를 고속 이동시킬 수 있음과 더불어, 제2 스테이지 승강 모터(M32)를 작동시킴으로써 비교적 좁은 피치로 흡착 플레이트(34)를 승강시키는, 즉 흡착 플레이트(34)를 정밀하게 위치 결정할 수 있다.

이 흡착 플레이트(34)의 하면, 즉 판(PP)이나 기판(SB)을 흡착 유지하는 흡착면에 흡착 기구가 설치되고, 부압 공급 경로를 통하여 부압 공급원에 접속되어 있다. 그리고, 제어부(6)의 밸브 제어부(64)로부터의 개폐 지령에 따라서 흡착 기구와 연결되는 흡착 밸브(V31, V32)(도 3)를 개폐 제어함으로써 흡착 기구에 의한 판(PP)이나 기판(SB)의 흡착이 가능해진다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 흡착 기구 및 후술하는 바와같이 블랭킷을 흡착 유지하는 흡착 기구는, 부압 공급원으로서 공장의 용력을 이용하고 있는데, 장치(100)가 진공 펌프 등의 부압 공급부를 장비하고, 당해 부압 공급부로부터 흡착 기구에 부압을 공급하도록 구성해도 된다.

이와 같이 구성된 상측 스테이지부(3)에서는, 반송부(2)의 판용 셔틀(23L)에 의해서 판이 도 1의 왼쪽으로부터 반송 공간을 통하여 상측 스테이지부(3)의 바로 아래의 판 흡착 위치(XP23)에 반송된 후, 상측 스테이지부(3)의 흡착 플레이트(34)가 하강하여 판(PP)을 흡착 유지한다. 반대로, 판용 셔틀(23L)이 상측 스테이지부(3)의 바로 아래 위치에 위치한 상태에서 판(PP)을 흡착한 흡착 플레이트(34)가 흡착을 해제하면, 판(PP)이 반송부(2)에 이재된다. 이와같이 하여, 반송부(2)와 상측 스테이지부(3)의 사이에서, 판의 주고받기가 행해진다.

또한, 기판(SB)에 대해서도 판(PP)과 동일하게 하여 상측 스테이지부(3)에 유지된다. 즉, 반송부(2)의 기판용 셔틀(23R)에 의해서 기판(SB)이 도 1의 오른쪽으로부터 반송 공간을 통하여 상측 스테이지부(3)의 바로 아래 위치로 반송된 후, 상측 스테이지부(3)의 흡착 플레이트(34)가 하강하여 기판(SB)을 흡착 유지한다. 반대로, 기판용 셔틀(23R)이 상측 스테이지부(3)의 바로 아래 위치에 위치한 상태에서 기판(SB)을 흡착한 상측 스테이지부(3)의 흡착 플레이트(34)가 흡착을 해제하면, 기판(SB)이 반송부(2)로 이재된다. 이와 같이 하여, 반송부(2)와 상측 스테이지부(3)의 사이에서, 기판(SB)의 주고받기가 행해진다.

상측 스테이지부(3)의 연직 방향의 하방(이하 「연직 하방」혹은 「(－Z) 방향」이라고 한다)에서는, 석정반(1)의 상면에 얼라인먼트부(4)가 배치되어 있다. 이 얼라인먼트부(4)에서는, 지지 플레이트(41)가, 도 1에 나타내는 바와같이, 석정반(1)의 오목부를 타고넘도록 수평 자세로 배치되어, 석정반(1)의 상면에 고정되어 있다. 또한, 이 지지 플레이트(41)의 상면에 얼라인먼트 스테이지(42)가 고정되어 있다. 그리고, 얼라인먼트부(4)의 얼라인먼트 스테이지(42) 상에 하측 스테이지부(5)가 재치되고 하측 스테이지부(5)의 상면이 상측 스테이지부(3)의 흡착 플레이트(34)와 대향하고 있다. 이 하측 스테이지부(5)의 상면은 블랭킷(BL)을 흡착 유지할 수 있게 되어 있고, 제어부(6)가 얼라인먼트 스테이지(42)를 제어함으로써 하측 스테이지부(5) 상의 블랭킷(BL)을 고정밀도로 위치 결정 가능하게 되어 있다.

얼라인먼트 스테이지(42)는, 지지 플레이트(41) 상에 고정되는 스테이지 베이스(421)와, 스테이지 베이스(421)의 연직 상방에 배치되어 하측 스테이지부(5)를 지지하는 스테이지 탑(422)을 가지고 있다. 이들 스테이지 베이스(421) 및 스테이지 탑(422)은 모두 중앙부에 개구를 가지는 액자 형상을 갖고 있다. 또한, 이들 스테이지 베이스(421) 및 스테이지 탑(422)의 사이에는, 연직 방향(Z)으로 연장되는 회전축을 회전 중심으로 하는 회전 방향, X방향 및 Y방향의 3자유도를 가지는, 예를 들면 크로스 롤러 베어링 등의 지지 기구(423)가 스테이지 탑(422)의 각 모퉁이부 근방에 배치되어 있다. 또한, 각 지지 기구(423)에 대하여 볼나사기구(도시 생략)가 설치됨과 더불어, 각 볼나사기구에 스테이지 구동 모터(M41)(도 3)가 장착되어 있다. 그리고, 제어부(6)의 모터 제어부(63)로부터의 동작 지령에 따라서 각 스테이지 구동 모터(M41)를 작동시킴으로써, 얼라인먼트 스테이지(42)의 중앙부에 비교적 큰 공간을 형성하면서, 스테이지 탑(422)을 수평면 내에서 이동시킴과 더불어, 연직축을 회전 중심으로 하여 회전시켜 하측 스테이지부(5)의 흡착 플레이트(51)를 위치 결정가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 중공 공간을 가지는 얼라인먼트 스테이지(42)를 이용한 이유의 하나는, 하측 스테이지부(5)의 상면에 유지되는 블랭킷(BL) 및 상측 스테이지부(3)의 하면에 유지되는 기판(SB)에 형성되는 얼라인먼트 마크를 촬상부(43)에 의해 촬상하기 위함이다.

하측 스테이지부(5)는, 흡착 플레이트(51)와, 기둥 부재(52)와, 스테이지 베이스(53)와, 리프트 핀부(54)를 가지고 있다. 스테이지 베이스(53)에는, 좌우 방향(X)으로 연장되는 긴 구멍 형상의 개구가 전후 방향(Y)으로 3개 나란히 설치되어 있다. 그리고, 이들 긴 구멍 개구와, 얼라인먼트 스테이지(42)의 중앙 개구가 상방으로부터의 평면에서 봐서 오버랩하도록, 스테이지 베이스(53)가 얼라인먼트 스테이지(42) 상에 고정되어 있다. 또한, 상기 긴 구멍 개구에는, 촬상부(43)의 일부가 헐겁게 삽입되어 있다. 또한, 스테이지 베이스(53)의 상면 모퉁이부로부터 기둥 부재(52)가 (＋Z)에 입설되고, 각 정부(頂部)가 흡착 플레이트(51)를 지지하고 있다.

이 흡착 플레이트(51)는 예를 들면 알루미늄 합금 등의 금속 플레이트로 구성되어 있다. 이 흡착 플레이트(51)의 상면에는 흡착 기구(도시 생략)가 설치됨과 더불어, 흡착 기구에 대하여 정압 공급 배관(도시 생략)의 한쪽 끝이 접속됨과 더불어, 다른쪽 끝이 가압용 매니폴드에 접속되어 있다. 또한, 각 정압 공급 배관의 중간부에 가압 밸브(V51)(도 3)가 개재되어 삽입되어 있다. 이 가압용 매니폴드에 대해서는, 공장의 용력으로부터 공급되는 가압 에어를 레귤레이터로 조압함으로써 얻어지는 일정 압력의 에어가 상시 공급되어 있다. 이 때문에, 제어부(6)의 밸브 제어부(64)로부터의 동작 지령에 따라서 원하는 가압 밸브(V51)가 선택적으로 열리면, 그 선택된 가압 밸브(V51)에 연결되는 흡착 기구에 대하여 조압된 가압 에어가 공급된다.

또한, 흡착 기구의 일부에 대해서는, 가압 에어의 선택 공급뿐만 아니라, 선택적인 부압 공급도 가능하게 되어 있다. 즉, 특정 흡착 기구의 각각에 대해서 부압 공급 배관(도시 생략)의 한쪽 끝이 접속됨과 더불어, 다른쪽 끝이 부압용 매니폴드에 접속되어 있다. 또한, 각 부압 공급 배관의 중간부에 흡착 밸브(V52)(도 3)가 개재되어 삽입되어 있다. 이 부압용 매니폴드에는, 부압 공급원이 레귤레이터를 통하여 접속되어 있고, 소정치의 부압이 상시 공급되어 있다. 이 때문에, 제어부(6)의 밸브 제어부(64)로부터의 동작 지령에 따라서 원하는 흡착 밸브(V52)가 선택적으로 열리면, 그 선택된 흡착 밸브(V52)에 연결되는 흡착 기구에 대하여 조압된 부압이 공급된다.

이와 같이 본 실시 형태에서는, 밸브(V51, V52)의 개폐 제어에 의해서 흡착 플레이트(51) 상에 블랭킷(BL)을 부분적 혹은 전면적으로 흡착시키거나, 흡착 플레이트(51)와 블랭킷(BL)의 사이에 에어를 부분적으로 공급하여 블랭킷(BL)을 부분적으로 부풀려 상측 스테이지부(3)에 유지된 판(PP)이나 기판(SB)에 가압시키는 것이 가능해진다.

리프트 핀부(54)에서는, 리프트 플레이트(541)가 흡착 플레이트(51)와 스테이지 베이스(53)의 사이에서 승강가능하게 설치되어 있다. 이 리프트 플레이트(541)에는, 복수 개소에 절결부가 형성되어 촬상부(43)와의 간섭이 방지되어 있다. 또한, 리프트 플레이트(541)의 상면으로부터 연직 상방에 복수의 리프트 핀(542)이 입설되어 있다. 한편, 리프트 플레이트(541)의 하면에는, 핀 승강 실린더(CL51)(도 3)가 접속되어 있다. 그리고, 제어부(6)의 밸브 제어부(64)가 핀 승강 실린더(CL51)에 접속되는 밸브의 개폐를 전환함으로써, 핀 승강 실린더(CL51)를 작동시켜 리프트 플레이트(541)를 승강시킨다. 그 결과, 흡착 플레이트(51)의 상면, 즉 흡착면에 대하여, 전 리프트 핀(542)이 진퇴 이동된다. 예를 들면, 리프트 핀(542)이 흡착 플레이트(51)의 상면으로부터 (＋Z) 방향으로 돌출함으로써, 도시하지 않은 블랭킷 반송 로봇에 의해 블랭킷(BL)이 리프트 핀(542)의 정부에 재치 가능해진다. 그리고, 블랭킷(BL)의 재치에 이어서, 리프트 핀(542)이 흡착 플레이트(51)의 상면보다도 (－Z) 방향으로 후퇴함으로써, 블랭킷(BL)이 흡착 플레이트(51)의 상면에 이재된다. 그 후, 후술하는 바와같이 적당한 타이밍에서, 흡착 플레이트(51)의 근방에 배치된 블랭킷 두께 계측 센서(SN51)(도 3)에 의해서 당해 블랭킷(BL)의 두께가 계측된다.

상기한 것처럼, 본 실시 형태에서는, 상측 스테이지부(3)와 하측 스테이지부(5)가 연직 방향(Z)에 있어서 서로 대향 배치되어 있다. 그리고, 이들 사이에, 하측 스테이지부(5) 상에 재치되는 블랭킷(BL)을 상방에서 누르는 누름부(7)와, 판(PP), 기판(SB) 및 블랭킷(BL)의 프리얼라인먼트를 행하는 프리얼라인먼트부(8)가 각각 배치되어 있다.

누름부(7)는, 흡착 플레이트(51)의 연직 상방측에 설치되는 누름 부재(71)를 전환 기구(도시 생략)에 의해서 연직 방향(Z)으로 승강함으로써 2개의 상태로 전환 가능해진다. 즉, 전환 기구가 누름 부재(71)를 강하시키면, 흡착 플레이트(51) 상의 블랭킷(BL)이 누름부(7)에 의해 눌러진 상태(블랭킷 누름 상태)로 된다. 한편, 전환 기구가 누름 부재(71)를 상승시키면, 누름부(7)가 블랭킷(BL)으로부터 이간되어 블랭킷(BL)의 누름을 해제한 상태(블랭킷 누름 해제 상태)로 된다.

프리얼라인먼트부(8)에서는, 프리얼라인먼트 상부(81) 및 프리얼라인먼트 하부(82)가 연직 방향(Z)으로 2단으로 적층 배치되어 있다. 이들 중 프리얼라인먼트 상부(81)는, 프리 얼라인먼트 하부(82)보다도 연직 상방측에 배치되고, 블랭킷(BL)과의 밀착에 앞서, 위치(XP23)에서 판용 셔틀(23L)에 의해 유지되는 판(PP) 및 기판용 셔틀(23R)에 의해 유지되는 기판(SB)을 얼라인먼트한다. 한편, 프리얼라인먼트 하부(82)는, 판(PP)이나 기판(SB)과의 밀착에 앞서, 하측 스테이지부(5)의 흡착 플레이트(51)에 재치되는 블랭킷(BL)를 얼라인먼트한다. 또한, 프리얼라인먼트 상부(81)와, 프리얼라인먼트 하부(82)는 기본적으로 동일 구성을 가지고 있다. 여기서, 이하에 있어서는, 프리얼라인먼트 상부(81)의 구성에 대하여 설명하고, 프리얼라인먼트 하부(82)에 대해서는 동일 또는 상당 부호를 붙여 구성 설명을 생략한다.

프리얼라인먼트 상부(81)에서는, 액자 형상의 프레임 구조체(811)에 대하여 4개의 상측 가이드(812)가 이동가능하게 설치되어 있다. 즉, 프레임 구조체(811)는, 서로 좌우 방향(X)으로 이간하여 전후 방향(Y)으로 연장 설치되는 2개의 수평 프레임과, 서로 전후 방향(Y)으로 이간하여 좌우 방향(X)으로 연장 설치되는 2개의 수평 프레임을 조합한 것이다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전후 방향(Y)으로 연장 설치된 2개의 수평 플레이트 중 좌측 수평 플레이트에 대하여, 그 중앙부에서 상측 가이드(812)가 도시를 생략하는 볼나사기구에 의해 좌우 방향(X)으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 이 볼나사기구에 연결되는 구동 모터(M81)(도 3)가 제어부(6)의 모터 제어부(63)로부터의 동작 지령에 따라서 작동함으로써 상측 가이드(812)가 좌우 방향(X)으로 이동한다. 또한, 우측 수평 플레이트에 대해서도, 상기와 마찬가지로, 상측 가이드(812)가 구동 모터(M81)에 의해 좌우 방향(X)으로 이동하도록 구성되어 있다. 또한, 전후 방향(Y)으로 연장 설치된 2개의 수평 플레이트의 각각에 대해서도, 상기와 마찬가지로, 상측 가이드(812)가 구동 모터(M81)에 의해 좌우 방향(X)으로 이동하도록 구성되어 있다. 이와 같이, 4개의 상측 가이드(812)가 위치(XP23)의 연직 하방 위치에서 판(PP)나 기판(SB)을 둘러싸고 있고, 각 상측 가이드(812)가 독립하여 판(PP) 등에 대하여 근접 및 이간 가능하게 되어 있다. 따라서, 각 상측 가이드(812)의 이동량을 제어함으로써 판(PP) 및 기판(SB)을 셔틀의 핸드 상에서 수평 이동 혹은 회전시켜 얼라인먼트하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 후에 설명하는 바와같이, 블랭킷(BL) 상의 패턴층을 기판(SB)에 전사한 후, 블랭킷(BL)을 기판(SB)으로부터 박리하는데, 그 박리 단계에서 정전기가 발생한다. 또한, 판(PP)에 의해 블랭킷(BL) 상의 도포층을 패터닝한 후, 블랭킷(BL)을 판(PP)으로부터 박리했을 때에도, 정전기가 발생한다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 정전기를 제전하기 위해서, 제전부(9)가 설치되어 있다. 이 제전부(9)는, (＋X)측으로부터 상측 스테이지부(3)와 하측 스테이지부(5)의 사이에 끼워진 공간을 향하여 이온을 조사하는 이오나이저(91)를 가지고 있다.

제어부(6)는, CPU(Central Processing Unit)(61), 메모리(62), 모터 제어부(63), 밸브 제어부(64), 화상 처리부(65) 및 표시/조작부(66)를 가지고 있고, CPU(61)는 메모리(62)에 미리 기억된 프로그램에 따라서 장치 각 부를 제어하고, 도 4에 나타내는 바와같이, 패터닝 처리 및 전사 처리를 실행한다.

도 4는, 도 1의 인쇄 장치의 전체 동작을 나타내는 플로우차트이다. 이 인쇄 장치(100)의 초기 상태에서는, 판용 셔틀(23L) 및 기판용 셔틀(23R)은 각각 중간 위치(XP22, XP24)에 위치 결정되어 있다. 그리고, 판 세정 장치의 판 반송 로봇(도시 생략)에 의한 판(PP)의 반송 동작과 동기하여 판(PP)의 투입 공정(단계 S1), 및 기판 세정 장치의 기판 반송 로봇(도시 생략)의 기판(SB)의 반송 동작과 동기하여 기판(SB)의 투입 공정(단계 S2)을 실행한다. 또한, 판용 셔틀(23L) 및 기판용 셔틀(23R)이 일체적으로 좌우 방향(X)으로 이동한다고 하는 반송 구조를 채용하고 있으므로, 판(PP)의 반입을 행한(단계 S1) 후, 기판(SB)의 반입을 행하는데(단계 S2), 양자의 순서를 바꾸어도 된다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 패터닝 처리를 실행하기 전에, 판(PP)뿐만 아니라, 기판(SB)도 준비해 두고, 후에 상술하는 바와같이, 패터닝 처리 및 전사 처리를 연속하여 실행한다. 이에 의해서, 블랭킷(BL) 상에서 패터닝된 도포층이 기판(SB)에 전사될 때까지의 시간 간격을 단축할 수 있어, 안정된 처리가 실행된다.

다음의 단계 S3에서는, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜, 셔틀 유지 플레이트(22)를 (－X) 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 판용 셔틀(23L)이 판 흡착 위치(XP23)로 이동하여 위치 결정된다. 그리고, 판용 셔틀 승강 모터(M22L)가 회전축을 회전시켜, 승강 플레이트(231)를 하측 방향(Z)으로 이동시킨다. 이에 따라서, 판용 셔틀(23L)에 지지된 채로 판(PP)이 반송 위치보다도 낮은 프리얼라인먼트 위치로 이동하여 위치 결정된다.

다음에, 상측 가이드 구동 모터(M81)가 작동하여 상측 가이드(812)가 이동하고, 각 상측 가이드(812)가 판용 셔틀(23L)에 지지되는 판(PP)의 단면과 맞닿아 판(PP)을 미리 설정한 수평 위치에 위치 결정한다. 그 후, 각 상측 가이드 구동 모터(M81)가 역방향으로 작동하고, 각 상측 가이드(812)가 판(PP)으로부터 이간된다. 이와같이 하여, 판(PP)의 프리얼라인먼트 처리가 완료되면, 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 소정 방향으로 회전시켜, 흡착 플레이트(34)를 아래 방향(－Z)으로 하강시켜 판(PP)의 상면과 맞닿게 한다. 이에 연속하여, 밸브(V31, V32)가 열리고, 이에 의해서 상측 스테이지용의 흡착 기구에 의해 판(PP)이 흡착 플레이트(34)에 흡착된다.

이와같이 하여 판(PP)의 흡착이 완료되면, 스테이지 승강 모터(M31)가 역방향으로 회전하고, 흡착 플레이트(34)가 판(PP)을 흡착 유지한채 연직 상방으로 상승하여 판 흡착 위치(XP23)의 연직 상방 위치에 판(PP)을 이동시킨다. 그리고, 판용 셔틀 승강 모터(M22L)가 회전축을 회전시켜, 승강 플레이트(231)를 연직 상방으로 이동시켜, 판용 셔틀(23L)을 프리 얼라인먼트 위치로부터 반송 위치, 즉 판 흡착 위치(XP23)로 이동하여 위치 결정한다. 그 후, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜 셔틀 유지 플레이트(22)를 (＋X) 방향으로 이동시키고, 비워진 판용 셔틀(23L)을 중간 위치(XP22)에 위치 결정한다.

다음의 단계 S4에서는, 스테이지 구동 모터(M41)가 작동하여 얼라인먼트 스테이지(42)를 초기 위치로 이동시킨다. 이에 따라서, 매회 출발이 같은 위치로 된다. 이에 연속하여, 핀 승강 실린더(CL51)가 동작하여 리프트 플레이트(541)를 상승시키고, 리프트 핀(542)을 흡착 플레이트(51)의 상면으로부터 연직 상방으로 돌출시킨다. 이와 같이 하여, 블랭킷(BL)의 투입 준비가 완료되면, 도시를 생략하는 블랭킷 반송 로봇이, 장치(100)에 액세스하여 블랭킷(BL)을 리프트 핀(542)의 정부에 재치한 후, 장치(100)로부터 퇴피한다. 다음에, 핀 승강 실린더(CL51)가 동작하여 리프트 플레이트(541)를 하강시킨다. 이에 따라, 리프트 핀(542)이 블랭킷(BL)을 지지한 채로 하강하여 블랭킷(BL)을 흡착 플레이트(51)에 재치한다. 그러면, 하측 가이드 구동 모터(M82)가 작동하여, 하측 가이드(822)가 이동하고, 각 하측 가이드(822)가 흡착 플레이트(51)에 지지되는 블랭킷(BL)의 단면과 맞닿아 블랭킷(BL)을 미리 설정한 수평 위치에 위치 결정한다.

이와같이 하여 블랭킷(BL)의 프리얼라인먼트 처리가 완료되면, 흡착 밸브(V52)가 열리고, 이에 따라 하측 스테이지용의 흡착 기구에 대하여 조압된 부압이 공급되어 블랭킷(BL)이 흡착 플레이트(51)에 흡착된다. 또한, 각 하측 가이드 구동 모터(M82)가 회전축을 역방향으로 회전시켜, 각 하측 가이드(822)를 블랭킷(BL)으로부터 이간시킨다. 이에 따라, 패터닝 처리의 준비가 완료된다.

다음의 단계 S5에서는, 센서 수평 구동 실린더(CL52)(도 3)가 동작하여 블랭킷 두께 계측 센서(SN51)를 블랭킷(BL)의 우측 단부의 바로 위쪽 위치에 위치 결정한다. 그리고, 블랭킷 두께 계측 센서(SN51)가 블랭킷(BL)의 두께에 관련된 정보를 제어부(6)에 출력하고, 이에 따라 블랭킷(BL)의 두께가 계측된다. 그 후에, 상기 센서 수평 구동 실린더(CL52)가 역방향으로 동작하여 블랭킷 두께 계측 센서(SN51)를 흡착 플레이트(51)로부터 퇴피시킨다.

다음에, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 소정 방향으로 회전시키고, 흡착 플레이트(34)를 아래 방향(－Z)으로 하강시켜 판(PP)을 블랭킷(BL)의 근방으로 이동시킨다. 또한, 제2 스테이지 승강 모터(M32)가 회전축을 회전시켜, 좁은 피치로 흡착 플레이트(34)를 승강시켜 연직 방향(Z)에 있어서의 판(PP)과 블랭킷(BL)의 간격, 즉 갭 량을 정확하게 조정한다. 또한, 이 갭량은 판(PP) 및 블랭킷(BL)의 두께 계측 결과에 의거해 제어부(6)에 의해 결정된다.

그리고, 누름부(7)의 누름 부재(71)를 하강시켜 블랭킷(BL)의 주연부를 전 둘레에 걸쳐서 누름 부재(71)로 가압한다. 이에 연속하여, 밸브(V51, V52)가 동작하여 흡착 플레이트(51)와 블랭킷(BL)의 사이에 에어를 부분적으로 공급하여 블랭킷(BL)을 부분적으로 부풀게 한다. 이 부상 부분이 상측 스테이지부(3)에 유지된 판(PP)에 가압된다. 그 결과, 블랭킷(BL)의 중앙부가 판(PP)에 밀착하여 판(PP)의 하면에 미리 형성된 패턴이 블랭킷(BL)의 상면에 미리 도포된 도포층과 맞닿아 당해 도포층을 패터닝하여 패턴층을 형성한다.

다음의 단계 S6에서는, 제2 스테이지 승강 모터(M32)가 회전축을 회전시켜 흡착 플레이트(34)가 상승하여 판(PP)을 블랭킷(BL)으로부터 박리시킨다. 또한, 박리 처리를 행하기 위해서 판(PP)을 상승시키는 것과 병행하여 적절히, 밸브(V51, V52)의 개폐 상태를 전환, 블랭킷(BL)에 부압을 부여하여 흡착 플레이트(51)측으로 끌어들인다. 그 후, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 회전시켜, 흡착 플레이트(34)를 상승시켜 판(PP)을 이오나이저(91)와 거의 동일 높이의 제전 위치에 위치 결정한다. 또한, 누름부(7)의 누름 부재(71)를 상승시켜 블랭킷(BL)의 가압을 해제한다. 이에 연속하여, 이오나이저(91)가 작동하여 상기 판 박리 처리시에 발생하는 정전기를 제전한다. 이 제거 처리가 완료되면, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 회전시켜, 판(PP)을 흡착 유지한채 흡착 플레이트(34)가 초기 위치(판 흡착 위치(XP23)보다도 높은 위치)까지 상승한다.

다음의 단계 S7에서는, 회전 액츄에이터(RA2, RA2)가 동작하고, 판용 핸드(232, 232)를 180°회전시켜 원점 위치로부터 반전 위치에 위치 결정한다. 이에 따라, 핸드 자세가 미사용 자세로부터 사용이 끝난 자세로 전환되고, 사용이 끝난 판(PP)의 수취 준비가 완료된다. 그리고, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜, 셔틀 유지 플레이트(22)를 (－X)방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 판용 셔틀(23L)이 판 흡착 위치(XP23)로 이동하여 위치 결정된다.

한편, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 회전시켜, 판(PP)을 흡착 유지한채 흡착 플레이트(34)가 판용 셔틀(23L)의 핸드(232, 232)를 향해서 하강하여 핸드(232, 232) 상에 판(PP)을 위치시킨 후, 밸브(V31, V32)를 닫고, 이에 따라 흡착 플레이트(34)의 흡착 기구에 의한 판(PP)의 흡착이 해제되어 반송 위치에서의 판(PP)의 주고받기가 완료된다. 그리고, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 역회전시켜, 흡착 플레이트(34)를 초기 위치까지 상승시킨다. 그 후, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜, 셔틀 유지 플레이트(22)를 (＋X)방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 판용 셔틀(23L)이 사용이 끝난 판(PP)을 유지한 채로 중간 위치(XP22)로 이동하여 위치 결정된다.

다음의 단계 S8에서는, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜, 셔틀 유지 플레이트(22)를 (＋X)방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 처리전의 기판(SB)을 유지하는 기판용 셔틀(23R)이 기판 흡착 위치(XP23)로 이동하여 위치 결정된다. 그리고, 판(PP)의 프리얼라인먼트 처리 및 흡착 플레이트(34)에 의한 판(PP)의 흡착 처리와 동일하게 하여, 기판(SB)의 프리얼라인먼트 처리 및 기판(SB)의 흡착 처리가 실행된다. 그 후, 기판(SB)의 흡착이 검출되면, 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 회전시켜, 기판(SB)을 흡착 유지한채 흡착 플레이트(34)를 연직 상방으로 상승시켜 기판 흡착 위치(XP23)보다 높은 위치에 기판(SB)을 이동시킨다. 그리고, 기판용 셔틀 승강 모터(M22R)가 회전축을 회전시켜, 기판용 셔틀(23R)을 프리얼라인먼트 위치로부터 반송 위치로 이동시켜 위치 결정한다. 그 후, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜 셔틀 유지 플레이트(22)를 (－X) 방향으로 이동시키고, 비워진 기판용 셔틀(23R)을 중간 위치(XP24)에 위치 결정한다.

다음의 단계 S9에서는, 블랭킷 두께가 계측되고, 또한 정밀 얼라인먼트가 실행된 후에, 전사 처리가 실행된다. 즉, 패터닝 처리에서의 두께 계측과 동일하게 하여, 블랭킷(BL)의 두께가 계측된다. 또한, 이와 같이 패터닝 직전뿐만 아니라, 전사 직전에 있어서도 블랭킷(BL)의 두께를 계측하는 주된 이유는, 블랭킷(BL)의 일부가 팽윤됨으로써 블랭킷(BL)의 두께가 경시 변화되기 때문이고, 전사 직전에서의 블랭킷 두께를 계측함으로써 고정밀의 전사 처리를 행하는 것이 가능해진다.

다음에, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 소정 방향으로 회전시켜, 흡착 플레이트(34)를 아래 방향(－Z)으로 하강시켜 기판(SB)을 블랭킷(BL)의 근방으로 이동시킨다. 또한, 제2 스테이지 승강 모터(M32)가 회전축을 회전시켜, 좁은 피치로 흡착 플레이트(34)를 승강시켜 연직 방향(Z)에 있어서의 기판(SB)과 블랭킷(BL)의 간격, 즉 갭 량을 정확하게 조정한다. 이 갭량에 대해서는, 기판(SB) 및 블랭킷(BL)의 두께 계측 결과에 의거하여 제어부(6)에 의해 결정된다. 그리고, 패터닝(단계 S5)과 마찬가지로, 누름 부재(71)에 의한 블랭킷(BL)의 주연부의 가압을 행한다.

이와같이 하여, 기판(SB)과 블랭킷(BL)은 모두 프리얼라인먼트되고, 또한 전사 처리에 적합한 간격만큼 이간되어 위치 결정되는데, 블랭킷(BL)에 형성된 패턴층을 기판(SB)에 정확하게 전사하기 위해서는, 양자를 정밀하게 위치 맞춤할 필요가 있다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 촬상부(43)가, 블랭킷(BL)에 패터닝된 얼라인먼트 마크 및 기판(SB)에 형성되는 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 이들 화상을 제어부(6)의 화상 처리부(65)에 출력한다. 그리고, 이들 화상에 의거하여 제어부(6)는 기판(SB)에 대하여 블랭킷(BL)을 위치 맞춤하기 위한 제어량을 구하고, 또한 얼라인먼트부(4)의 스테이지 구동 모터(M41)의 동작 지령을 작성한다. 그리고, 스테이지 구동 모터(M41)가 상기 제어 지령에 따라서 작동하여 흡착 플레이트(51)를 수평 방향으로 이동시킴과 더불어 연직 방향(Z)으로 연장되는 가상 회전축 둘레로 회전시켜 블랭킷(BL)을 기판(SB)에 정밀하게 위치 맞춤한다(얼라인먼트 처리).

그리고, 밸브(V51, V52)가 동작하여 흡착 플레이트(51)와 블랭킷(BL)의 사이에 에어를 부분적으로 공급하여 블랭킷(BL)을 부분적으로 부풀게 한다. 이 부상 부분이 상측 스테이지부(3)에 유지된 기판(SB)에 가압된다. 그 결과, 블랭킷(BL)이 기판(SB)에 밀착된다. 이에 따라, 블랭킷(BL)측의 패턴층이 기판(SB)의 하면의 패턴과 정밀하게 위치 맞춤되면서, 기판(SB)에 전사된다.

다음의 단계 S10에서는, 판 박리(단계 S6)와 마찬가지로, 블랭킷(BL)으로부터의 기판(SB)의 박리, 제전 위치로의 기판(SB)의 위치 결정, 누름 부재(71)에 의한 블랭킷(BL)의 누름 해제, 제전을 실행한다. 그 후, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 회전시켜, 기판(SB)을 흡착 유지한채 흡착 플레이트(34)가 초기 위치(반송 위치보다도 높은 위치)까지 상승한다.

다음의 단계 S11에서는, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜, 셔틀 유지 플레이트(22)를 (＋X) 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 기판용 셔틀(23R)이 기판 흡착 위치(XP23)로 이동하여 위치 결정된다. 또한, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 회전시켜, 기판(SB)을 흡착 유지한채 흡착 플레이트(34)를 기판용 셔틀(23R)의 핸드(232, 232)를 향해서 하강시킨다. 그 후, 밸브(V31, V32)가 닫히고, 이에 따라 흡착 기구에 의한 기판(SB)의 흡착이 해제된다. 그리고, 제1 스테이지 승강 모터(M31)가 회전축을 역회전시켜, 흡착 플레이트(34)를 초기 위치까지 상승시킨다. 그 후, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜, 셔틀 유지 플레이트(22)를 (－X) 방향으로 이동시켜 당해 기판(SB)을 유지한채 기판용 셔틀(23R)을 중간 위치(XP24)로 이동시켜 위치 결정한다.

다음의 단계 S12에서는, 밸브(V51, V52)가 동작하여 흡착 플레이트(51)에 의한 블랭킷(BL)의 흡착을 해제한다. 그리고, 핀 승강 실린더(CL51)가 동작하여 리프트 플레이트(541)를 상승시키고, 사용이 끝난 블랭킷(BL)을 흡착 플레이트(51)로부터 연직 상방으로 들어올린다. 그리고, 블랭킷 반송 로봇이, 장치(100)에 액세스하여 사용이 끝난 블랭킷(BL)을 리프트 핀(542)의 정부로부터 수취하고, 장치(100)로부터 퇴피한다. 이에 연속하여, 핀 승강 실린더(CL51)가 동작하여 리프트 플레이트(541)를 하강시켜, 리프트 핀(542)을 흡착 플레이트(51)보다도 아래 방향(－Z)으로 하강시킨다.

다음의 단계 S13에서는, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜, 셔틀 유지 플레이트(22)가 (＋X) 방향으로 이동한다. 이에 따라, 판용 셔틀(23L)이 판 주고받기 위치(XP21)로 이동하여 위치 결정된다. 이에 연속하여, 판 세정 장치의 판 반송 로봇이 사용이 끝난 판(PP)을 인쇄 장치(100)로부터 꺼낸다. 이와같이 하여 판(PP)의 반출이 완료되면, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜 셔틀 유지 플레이트(22)를 (－X)방향으로 이동시켜, 판용 셔틀(23L)을 중간 위치(XP22)에 위치 결정한다.

다음의 단계 S14에서는, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜, 셔틀 유지 플레이트(22)를 (－X) 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 기판용 셔틀(23R)이 기판 주고받기 위치(XP25)로 이동하여 위치 결정된다. 이에 연속하여, 기판 세정 장치의 기판 반송 로봇이 전사 처리를 받은 기판(SB)을 인쇄 장치(100)로부터 꺼낸다. 이와같이 하여 기판(SB)의 반출이 완료되면, 셔틀 수평 구동 모터(M21)가 회전축을 회전시켜 셔틀 유지 플레이트(22)를 (＋X) 방향으로 이동시켜, 기판용 셔틀(23R)을 중간 위치(XP23)에 위치 결정한다. 이에 따라, 인쇄 장치(100)는 초기 상태로 되돌아온다.

이상 설명한 본 실시 형태에 관련된 인쇄 장치(100)에 있어서, 판(PP) 및 기판(SB)을 흡착 유지하는 흡착 기구에 대하여 도 5, 도 6a 및 도 6b에 의거하여 설명한다. 도 5는 흡착 수단의 배치를 나타내는 사시도이며, 도 6a 및 도 6b는 판의 흡착 방법을 설명하는 도면이다. 또한, 도 6a는 판(PP)을 흡착 유지하고 있는 흡착 플레이트(34)를 흡착면측으로부터 본 도면이고, 도 6b는 도 6a에 있어서의 A-A 단면을 흡착 플레이트(34)의 흡착면이 하면이 되도록 본 도면이다.

본 실시 형태에서는, 흡착 기구를 구성하는 흡착 수단으로서, 흡착면에 흡착 홈(351)이 형성된 흡착 플레이트(34) 및 흡착 플레이트(34)에 설치된 복수의 흡착 패드(352)가 설치되어 있다. 도 6b에 나타내는 바와같이, 흡착 홈(351)은 밸브(V31)를 통하여, 또한 각 흡착 패드(352)는 밸브(V32)를 통하여, 인쇄 장치(100)를 설치하는 공장에 미리 장비되는 부압 공급원과 접속되어 있다. 그리고, 제어부(6)의 밸브 제어부(64)로부터의 개폐 지령에 따라서 밸브(V31)가 열리면, 흡착 홈(351)에 부압이 공급되어 판(PP)을 흡착 유지한다. 또한, 제어부(6)의 밸브 제어부(64)로부터의 개폐 지령에 따라서 밸브(V32)가 열리면, 각 흡착 패드(352)에 부압이 공급되어 판(PP)을 흡착 유지한다.

다음에, 흡착 홈(351) 및 흡착 패드(352)의 배치에 대하여, 도 5를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 5는, 블랭킷(BL)이 흡착 플레이트(51)의 상면에 흡착 유지되어 있고, 판(PP)이 판 흡착 위치(XP23)에 위치하고 있는 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 판용 핸드에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 도 5에 있어서, 블랭킷(BL) 중, 판(PP)에 의해 패턴층이 형성되는 영역을 패턴 형성 영역(A1)으로서 나타내고, 또한, 판(PP) 중, 패턴 형성 영역(A1)과 대향하는 영역을 유효 영역(A2)으로서 나타내고 있다. 또한, 흡착 플레이트(34)의 흡착면 중, 판(PP)의 유효 영역(A2)과 대향하는 영역을 대향 영역(A3)으로서 나타내고 있다. 즉, 패턴 형성 영역(A1), 유효 영역(A2) 및 대향 영역(A3)은 평면에서 봐서 서로 겹쳐져 있다.

흡착 홈(351) 및 각 흡착 패드(352)는 흡착 플레이트(34)의 흡착면 중, 대향 영역(A3)의 외측에 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 흡착 홈(351)은 대향 영역(A3)을 둘러싸도록 둘레형상으로 형성되어 있고, 각 흡착 패드(352)는 흡착 홈(351)보다도 더 외측의 영역에 배치되어 있다. 흡착 패드(352)는 직사각형의 흡착 플레이트(34)의 각 변을 따라서 5개씩 설치되어 있고, 모퉁이부에 배치된 것이 각 변에서 공유되어 전부 16개 설치되어 있다. 제어부(6)의 밸브 제어부(64)로부터의 개폐 지령에 따라 밸브(V31, V32)가 열리면, 도 6a에 나타내는 바와같이, 대향 영역(A3)의 외측에 배치된 흡착 홈(351) 및 흡착 패드(352)가, 판(PP)을 유효 영역(A2)의 외측의 영역에 있어서 흡착한다. 그리고, 이 상태에서 판(PP)과 블랭킷(BL)을 가압 맞닿게 하여 패터닝이 행해진다.

이상과 같이, 패터닝 시에는 판(PP)의 유효 영역(A2)의 외측을 흡착함으로써, 판(PP)의 유효 영역(A2)은 흡착 홈(351) 및 흡착 패드(352)에 의해 직접 흡착되지 않는다. 따라서, 판(PP)의 유효 영역(A2)에 있어서 흡착에 따른 국소적인 오목부의 발생이나 평면도의 저하를 방지할 수 있어, 패터닝을 양호하게 행할 수 있다.

또한, 흡착 수단으로서, 복수의 흡착 패드(352)를 이용함으로써, 판(PP)은 블랭킷(BL)에 대하여, 흡착 패드(352)에 의해 흡착되어 있는 국소 영역 근방으로부터 용이하게 박리 가능해진다. 왜냐하면, 흡착 패드(352)에 의한 판(PP)의 흡착이 국소적이므로 진공 파괴가 생기기 어렵고, 또한 복수 개소에서 흡착함으로써, 진공 파괴에 의한 판 유지의 파탄의 리스크를 낮게 억제하면서 블랭킷(BL)으로부터의 이간을 촉진할 수 있기 때문이다. 즉, 블랭킷(BL)으로부터의 판(PP)의 박리는, 복수의 흡착 패드(352)로 흡착되는 각 국소 영역의 근방으로부터 진행하기 쉬워진다. 또한, 흡착 패드(352)에 추가하여 광범위를 흡착 유지가능한 흡착 홈(351)을 형성함으로써, 판(PP)을 광범위하게 걸쳐 보다 강고하게 흡착 유지가능해져, 패터닝을 안정되게 행할 수 있다. 또한, 판(PP)을 블랭킷(BL)으로부터 박리할 때에, 흡착 홈(351)의 일부에서 진공 파괴가 발생하면 그 영향은 흡착 홈(351) 전체에 미치고, 흡착력에 큰 변동이 생겨 안정적인 박리를 할 수 없게 될 우려가 있다. 이러한 문제를 회피하기 위해, 박리시에는 흡착 홈(351)에 의한 흡착 유지는 행하지 않도록 하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는 흡착 패드(352)를 이용하고 있는데, 판(PP)을 블랭킷(BL)으로부터 이간시켜 박리할 때에 탄성 변형 가능한 부분이 흡착 패드(352)에 설치되어 있으면 적합하다. 이러한 흡착 패드(352)를 이용하면, 박리시에 판(PP)이 블랭킷(BL)측으로 끌어당겨졌을 때에 흡착 패드(352)의 일부가 탄성 변형함으로써, 판(PP)의 변형을 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 박리시에 판(PP)이 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 흡착 플레이트(34)의 흡착면에 설치되는 개구로서 흡착 홈(351)을 형성함으로써, 개구 면적을 작게 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 판(PP)을 흡착 유지하기 위해서 공급해야 할 부압량을 저감시킬 수 있으므로, 신속한 흡착 유지가 가능해진다.

또한, 상기 실시 형태와 같이, 복수의 흡착 패드(352)를 흡착 홈(351)보다도 외측에 배치해 둠으로써 이하와 같은 이점이 있다. 복수의 흡착 패드(352)로 판(PP)을 흡착 유지한 경우, 각 흡착 패드(352)의 사이에 있어서 판(PP)에 휨이 발생할 우려가 있다. 그러나, 상기 배치에 의하면 복수의 흡착 패드(352)와 판(PP)의 유효 영역(A2)의 사이에 흡착 홈(351)이 위치하게 되어, 휨의 영향이 판(PP)의 유효 영역(A2)에 미치는 것을 억제할 수 있어, 패터닝을 한층 양호하게 행할 수 있다.

이상, 패터닝 시에 판(PP)을 흡착 유지하는 경우에 대하여 설명했는데, 패턴층의 전사시에 있어서의 기판(SB)의 흡착 유지도 이와 같이 행해진다. 즉, 전사시에 블랭킷(BL)의 패턴 형성 영역(A1)과 대향하는 기판(SB)의 유효 영역은 판(PP)의 유효 영역(A2)과 평면에서 봐서 일치하므로, 상기와 같이 배치된 흡착 홈(351) 및 흡착 패드(352)를 이용함으로써, 기판(SB)이 유효 영역의 외측에서 흡착된다. 또한, 상기 실시 형태에서 설명한 흡착 기구를 기판(SB)의 흡착 유지에 이용함으로써, 전사시에도 상기한 각 작용 효과가 발휘된다.

이상의 본 실시 형태에 있어서, 인쇄 장치(100) 중, 패터닝 및 전사의 공정에 관여하는 부분이 본 발명에 관한 패턴 형성 장치로서 기능하고, 패터닝 및 전사가 각각 본 발명에 있어서의 「패턴 형성」에 상당한다. 또한, 판(PP) 및 기판(SB)이 본 발명의 「물체」에 상당하고, 흡착 홈(351)이 본 발명의 「개구」에 상당하며, 흡착 패드(352)가 본 발명의 「국소 흡착부」에 상당하고, 밸브 제어부(64) 및 밸브(V31, V32)가 협동하여 본 발명의 「부압 공급 수단」으로서 기능한다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술한 것에 대하여 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서, 패턴 형성 장치는 패터닝 및 전사의 양쪽 모두를 실행하는 것으로 했는데, 어느 한쪽만을 실행하는 것이어도 된다.

또한, 흡착 수단으로서 흡착 홈(351) 및 복수의 흡착 패드(352)를 설치하고 있는데, 이와 같이 2종류의 흡착 수단을 설치하는 것은 필수 요건은 아니고, 흡착 수단이 1종류만이어도 상관없고, 3종류 이상의 흡착 수단을 설치하는 것도 가능하다. 또한, 복수 종류의 흡착 수단을 설치한 경우에, 어느 공정에 있어서 어느 흡착 수단을 이용할지는 각 조건에 따라서 자유롭게 결정할 수 있다. 또한, 개구로서 반드시 둘레형상의 흡착 홈(351)을 형성할 필요는 없고, 홈 이외의 형태의 것을 형성해도 되고, 그 배치나 수도 적절히 변경 가능하다. 또한, 국소 흡착부로서 흡착 패드 이외의 형태를 채용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 국소 흡착부로서, 흡착 플레이트(34)에 흡착 구멍을 형성하고, 이 흡착 구멍에 부압을 공급하는 형태를 채용해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 판(PP) 및 기판(SB)이 동일한 흡착 수단을 이용하여 흡착 유지되는 것으로 했는데, 판(PP) 및 기판(SB)의 유효 영역의 외측이 흡착되면, 서로 상이한 흡착 수단을 이용하여 흡착 유지하는 것도 가능하다.

본 발명은, 판형상의 물체에 대하여 담지체를 맞닿게 함으로써, 물체에 의한 담지체로의 패턴 형성, 혹은 담지체에 의한 물체로의 패턴 형성을 행하는 장치 전반에 적용할 수 있다.

34 : 흡착 플레이트 64 : 밸브 제어부(부압 공급 수단)
351 : 흡착 홈(개구) 352 : 흡착 패드(국소 흡착부)
BL : 블랭킷(담지체) PP : 판(물체)
SB : 기판(물체) V31, V32 : 밸브(부압 공급 수단)

Claims (5)

1. 판형상의 물체에 대하여 담지체 상의 패턴 형성 영역을 맞닿게 하여 패턴 형성을 행하는 패턴 형성 장치로서,
   부압을 공급하는 부압 공급 수단과,
   상기 부압 공급 수단으로부터 공급되는 부압에 의해서 상기 물체를 흡착 유지하는 흡착 수단을 구비하고,
   상기 흡착 수단은, 상기 물체 중 상기 패턴 형성시에 상기 패턴 형성 영역과 대향하는 영역의 외측을 흡착하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 흡착 수단은,
   상기 물체를 흡착 유지하는 흡착면 중 상기 패턴 형성 영역과 대향하는 영역의 외측에, 상기 부압 공급 수단으로부터 부압이 공급되는 개구가 형성된 흡착 플레이트와,
   상기 물체 중 상기 패턴 형성 영역보다도 외측의 영역에서 상기 물체를 각각 국소적으로 흡착하는 복수의 국소 흡착부를 구비하는 패턴 형성 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 복수 중 적어도 일부의 상기 국소 흡착부는, 상기 물체와 상기 담지체를 맞닿게 한 후에 상기 물체와 상기 담지체를 이격시키는 방향으로 탄성 변형 가능한 흡착 패드인, 패턴 형성 장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 개구는, 상기 흡착면 중 상기 패턴 형성시에 상기 패턴 형성 영역과 대향하는 영역을 둘러싸는 흡착 홈으로서 형성되어 있는, 패턴 형성 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 복수의 국소 흡착부는, 상기 흡착 플레이트 중 상기 흡착 홈보다도 외측에 배치되어 있는, 패턴 형성 장치.

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