KR20140118816A

KR20140118816A - 전사 장치 및 전사 방법

Info

Publication number: KR20140118816A
Application number: KR1020140034029A
Authority: KR
Inventors: 야요이 시바후지; 마사후미 가와고에; 미키오 마스이치; 히로유키 우에노; 가즈히로 쇼지; 미요시 우에노
Original assignee: 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2014-10-08
Also published as: JP2014188913A; CN104070780B; TW201446534A; KR101717326B1; TWI556979B; CN104070780A; JP6055705B2; US20140290839A1

Abstract

패턴을 담지하는 블랭킷(BL)을, 서로 독립적으로 승강 가능한 복수의 핸드쌍(301~306)에 의해 지지한다. 패턴이 전사되는 기판(SB)은 상측 스테이지(71)의 하면에 흡착 유지된다. 전사 롤러(501)에 의해 블랭킷(BL)을 밀어 올려 기판(SB)에 맞닿게 하면서, 전사 롤러(501)가 Y방향으로 이동한다. 전사 롤러(501)의 전방측(진행 방향 하류측)에서는 전사 롤러(501)의 접근에 수반하여 핸드쌍이 차례로 하강하고, 전사 롤러(501)와의 간섭이 회피된다. 전사 롤러(501)의 후방측(진행 방향 상류측)에서는 핸드쌍이 블랭킷(BL)에 다시 맞닿은 후, 블랭킷(BL)을 흡착 유지하면서 하강함으로써, 블랭킷(BL)을 기판(SB)으로부터 박리시킨다.

Description

전사 장치 및 전사 방법{TRANSFER APPARATUS AND TRANSFER METHOD}

이 발명은, 담지체에 담지된 피전사물을 전사 매체에 전사하는 전사 장치 및 전사 방법에 관한 것이다.

유리 기판이나 반도체 기판 등의 기판에 박막이나 패턴(이하, 「패턴 등」이라고 한다)을 형성하는 기술로서, 패턴 등을 담지하는 담지체를 전사 매체에 밀착시켜 패턴 등을 전사하는 것이 있다(예를 들어, 일본국 특허 공개 2002－036499호 공보 참조). 또, 패턴 등의 전사를 완성시키기 위해서는, 상기와 같이 하여 밀착된 담지체와 전사 매체를 박리하여 다시 이격시킬 필요가 있다. 이러한 박리를 목적으로 한 기술로서는, 예를 들어 일본국 특허 공개 2008－287949호 공보에 기재된 것이 있다.

상기 종래 기술에 개시된 바와 같이, 지금까지는, 담지체와 전사 매체를 밀착시켜 패턴 등을 전사하기 위한 프로세스 기술과, 전사 후의 담지체와 전사 매체를 박리시키는 프로세스 기술은 서로 독립적으로 연구되어 왔다.

실제의 패턴 형성 프로세스에 있어서는 당연히, 전사 프로세스와 박리 프로세스 양쪽 모두가 필수이다. 그러나, 상기와 같이 전사 프로세스와 박리 프로세스가 각각 다른 처리 장치로 실행되는 경우, 처리 장치 사이에서의 처리 대상물의 반송이 필요하게 되므로, 한쪽의 처리 장치에서의 처리의 실행 중에 다른쪽이 대기 상태가 되는 경우가 있어, 지금까지는 전사에서 박리에 이르는 일련의 프로세스를 효율적으로 행하는데에는 이르지 못했다. 또, 2개의 처리 장치를 설치할 필요가 있기 때문에, 장치 코스트 및 설치 스페이스가 커진다고 하는 문제도 남아 있었다.

이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 담지체로부터 전사 매체로의 피전사물의 전사 및 전사 후의 담지체와 전사 매체의 박리를 연속하여 효율적으로 행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 발명에 따른 전사 장치는, 상기 목적을 달성하기 위해, 복수의 유지부를 가지고, 상기 복수의 유지부가, 담지면에 피전사물을 담지하는 평판형의 담지체의 상기 담지면과는 반대의 다른쪽 면에 각각 맞닿아 상기 담지체를 유지하는 담지체 유지 수단과, 상기 복수의 유지부를 개별적으로, 상기 다른쪽 면에 대해 접근하는 방향 및 이격하는 방향으로 이동시키는 유지부 구동 기구와, 상기 피전사물이 전사되는 전사면을 가지는 전사 매체를, 상기 전사면을 상기 담지면에 근접 대향시켜 유지하는 전사 매체 유지 수단과, 상기 담지면에 평행한 제1 방향을 축 방향으로 하는 롤러 형상을 가지고, 상기 다른쪽 면에 맞닿아 상기 담지체를 부분적으로 상기 전사 매체측으로 변위시킴으로써 상기 피전사물을 상기 전사면에 맞닿게 하면서, 상기 담지면에 평행이며 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동하는 롤러 부재를 구비하며, 상기 복수의 유지부는 상기 제2 방향을 따라 배열되고, 상기 복수의 유지부의 각각에는 상기 다른쪽 면을 흡착하는 흡착부가 설치되며, 상기 유지부의 각각은, 상기 롤러 부재의 이동에 따라 차례로 상기 담지체로부터 이격하여 상기 롤러 부재와 간섭하지 않는 퇴피 위치까지 이동하고, 상기 롤러 부재의 통과 후에 다시 상기 담지체의 상기 다른쪽 면에 맞닿으며, 상기 흡착부에 의해 상기 담지체를 흡착하면서 상기 담지체로부터 이격하는 방향으로 이동한다.

또, 이 발명에 따른 전사 방법은, 상기 목적을 달성하기 위해, 복수의 유지부를, 담지면에 피전사물을 담지하는 평판형의 담지체의 상기 담지면과는 반대의 다른쪽 면에 각각 맞닿게 하여 상기 담지체를 유지하는 제1 공정과, 상기 피전사물이 전사되는 전사면을 가지는 전사 매체를, 상기 전사면을 상기 담지면에 근접 대향시켜 유지하는 제2 공정과, 상기 담지면에 평행한 제1 방향을 축 방향으로 하는 롤러형상으로 형성된 롤러 부재를, 상기 다른쪽 면에 맞닿게 하여 상기 담지체를 부분적으로 상기 전사 매체측으로 변위시킴으로써 상기 피전사물을 상기 전사면에 맞닿게 하는 제3 공정과, 상기 롤러 부재를 상기 다른쪽 면에 맞닿게 하면서 상기 담지면에 평행이며 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동시킴과 더불어, 상기 롤러 부재의 이동에 따라 상기 복수의 유지부를 차례로 상기 담지체로부터 이격시켜 상기 롤러 부재와 간섭하지 않는 퇴피 위치까지 이동시키고, 상기 롤러 부재의 통과 후에 상기 유지부를 상기 담지체의 상기 다른쪽 면에 다시 맞닿게 하는 제4 공정과, 상기 다른쪽 면에 맞닿은 상기 유지부에 의해 상기 담지체를 유지시키면서, 상기 유지부를 상기 담지체로부터 이격하는 방향으로 이동시키는 제5 공정을 구비하고 있다.

이들 발명에서는, 피전사물을 담지하는 담지체와, 피전사물이 전사되는 전사 매체가 근접 대향 배치되고, 롤러 부재로 담지체를 부분적으로 전사 매체측으로 변위시켜 피전사물을 전사 매체에 맞닿게 함과 더불어, 그 상태로부터 롤러 부재가 담지체를 따라 이동한다. 이에 의해, 담지체에 담지된 피전사물의 전체를 전사 매체에 밀착시킬 수 있다.

담지체는 복수의 유지부에 의해 유지됨과 더불어, 롤러 부재의 이동에 따라 유지부를 차례로 퇴피 위치로 이동시킴으로써, 담지체의 다른쪽 면에 맞닿는 유지부와, 담지체의 다른쪽 면에 맞닿으면서 제2 방향으로 진행하는 롤러 부재와의 간섭을 피할 수 있다.

한편, 롤러 부재의 이동 방향에 있어서 롤러 부재보다 상류측, 즉 롤러 부재의 통과에 의해 담지체와 전사 매체가 피전사물을 개재하여 밀착된 측에서는, 다시 맞닿은 유지부가 담지체를 유지하면서 이격 방향으로 이동된다. 따라서, 담지체가 전사 매체로부터 떼어지는 방향으로 이동하여, 양자가 박리된다. 담지체에 롤러 부재를 맞닿게 하면서 전사 매체로부터 이격시킴으로써, 박리의 진행을 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 있어서의 유지부는, 피전사물이 전사 매체에 맞닿기 전의 담지체의 자세를 유지하는 기능을 가짐과 더불어, 접촉 후는 담지체를 전사 매체로부터 떼어 놓는 기능을 가진다. 한편, 롤러 부재는, 피전사물을 전사 매체에 맞닿게 하는 기능과, 박리의 진행을 제어하는 기능을 겸비한다. 이러한 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 담지체로부터 전사 매체로의 피전사물의 전사 및 전사 후의 담지체와 전사 매체의 박리를, 일체의 장치로 연속적으로 효율적으로 행할 수 있다.

이들 발명에서는, 예를 들어, 제2 방향에 있어서 롤러 부재의 하류측에서 다른쪽 면에 맞닿는 유지부 중 최상류측의 것이 담지체로부터 이격하여 퇴피 위치까지 이동하고, 롤러 부재의 통과 후에 상기 유지부가 다른쪽 면에 다시 맞닿는 한편, 제2 방향에 있어서 롤러 부재의 상류측에서 다른쪽 면에 맞닿는 유지부가, 상류측으로부터 차례로, 다른쪽 면의 흡착을 유지하면서 담지체로부터 이격하는 방향으로 이동하는 구성이어도 된다.

롤러 부재를 통과시키기 위해, 롤러 부재의 이동 방향(제2 방향) 하류측의 유지부를 퇴피 위치로 이동시키는데, 이때 롤러 부재의 하류측에 위치하는 유지부 중 최상류측의 것만을 이격시킨다. 이에 의해, 롤러 부재에 의한 접촉을 받기 전의 담지체의 자세를 유지할 수 있으므로, 피전사물이 전사 매체에 맞닿기 전에 담지체와 전사 매체 사이에서 위치 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또 예를 들어, 롤러 부재는, 제2 방향에 있어서의 다른쪽 면의 상류측 단부보다 하류의 접촉 개시 위치에서 담지체에 맞닿고, 제2 방향에 있어서의 다른쪽 면의 하류측 단부보다 상류 또한 접촉 개시 위치보다 하류의 접촉 종료 위치까지 이동하며, 접촉 개시 위치로부터 접촉 종료 위치까지의 사이에 복수의 유지부가 설치되고, 또한, 제2 방향에 있어서 접촉 개시 위치의 상류측 및 접촉 종료 위치의 하류측의 각각에, 적어도 하나의 유지부가 설치되는 구성이어도 된다.

피전사물을 개재하여 전사 매체와 맞닿기 전의 담지체의 자세를 유지하면서 접촉 후의 담지체를 전사 매체로부터 떼어 놓기 위해, 롤러 부재의 이동 범위, 즉 접촉 개시 위치로부터 접촉 종료 위치까지의 사이에 복수의 유지부가 필요하다. 한편, 롤러 부재의 이동 범위 외에서도 담지체의 자세를 유지하고, 또 전사 매체로부터의 박리를 확실히 행하기 위해, 롤러 부재의 이동 범위의 상류측 및 하류측에 각각 적어도 하나의 유지부를 배치하는 것이 바람직하다.

또 예를 들어, 유지부의 각각은, 담지체로부터의 이격 이동에 앞서 흡착을 해제하고, 재접촉 후에 흡착을 재개하는 구성이어도 된다. 흡착을 해제하고 나서 유지부를 이격 이동시킴으로써, 유지부의 이격 이동에 담지체가 부수하는 것이 회피된다. 이 경우, 예를 들어, 재접촉 후에는 해제 전보다 강한 흡착력으로 담지체를 흡착하는 구성이어도 된다. 피전사물을 개재하여 전사 매체와 맞닿기 전의 담지체에 대해서는, 담지체의 자세를 유지할 수 있으면 충분하다. 한편, 전사 매체로부터 담지체를 떼어 놓기 위해서는 강한 흡착 유지력이 필요하기 때문에, 재접촉 후의 흡착력을 흡착 해제 전보다 크게 하는 것이 바람직하다.

이것을 가능하게 하기 위해, 예를 들어, 유지부는 제1 방향으로 연장되어 다른쪽 면에 맞닿는 접촉면을 가짐과 더불어, 상기 접촉면에 흡착부로서의 흡착 패드를 배치하기 위한 오목부가 설치되어 있고, 흡착 패드는, 접촉면보다 오목부 내로 후퇴한 후퇴 위치와, 접촉면과 동일면까지 또는 접촉면보다 진출하는 흡착 위치의 사이에서 진퇴 가능하게 된 구성이어도 된다. 흡착 위치에 진출시킨 흡착 패드를 담지체의 다른쪽 면에 맞닿게 함으로써, 비교적 강한 흡착력으로 담지체를 흡착 유지할 수 있다. 한편, 흡착 패드를 후퇴 위치로 후퇴시켜 담지체로부터 이격시킴으로써, 강한 흡착력에 의해 담지체가 부분적으로 변형되는 것이 회피된다.

또 예를 들어, 유지부의 각각에 있어서는, 흡착부는 제1 방향을 따라 복수 설치되어도 된다. 또, 흡착부가 제1 방향을 길이 방향으로 하는 가늘고 긴 형상이어도 된다. 이들 구성에서는, 담지체를 전사 매체로부터 떼어 놓을 시의 흡착력을 제1 방향으로 분산시켜, 제1 방향에 있어서의 담지체의 변형을 방지할 수 있다.

또 예를 들어, 롤러 부재보다 상류측에서의 박리에 대해서는, 롤러 부재의 이동 중에 이와 병행하여 행해져도 된다. 즉, 본 발명에 따른 전사 방법으로는, 제4 공정의 실행 중에 제5 공정을 실행하는 구성이어도 된다. 이러한 구성에서는, 롤러 부재보다 하류측에서는 피전사물의 전사 매체로의 접촉이 행해지는 한편, 상류측에서는 이와 병행하여, 전사 매체로부터의 담지체의 박리가 행해진다. 이로 인해, 담지체와 전사 매체의 접촉 및 그들의 박리를 연속적으로 단시간에 행할 수 있다. 또, 롤러 부재에 의한 박리의 진행 제어가 가장 효과적으로 작용하게 된다.

또, 담지체와 전사 매체를 대향 배치시킨 후, 복수의 유지부를 일체적으로 담지면과 평행한 방향으로 이동시켜 담지체와 전사 매체의 위치 맞춤을 행하는 구성이어도 된다. 이러한 구성에서는, 전사 매체로의 피전사물의 전사 위치 정밀도를 높일 수 있고, 전사 매체의 적정 위치에 피전사물을 전사할 수 있다.

이 발명에 의하면, 유지부에 의해 담지체의 자세를 유지하면서 롤러 부재를 맞닿게 함으로써, 담지체에 담지된 피전사물을 전사 매체에 맞닿게 하고, 롤러 부재의 통과 후에는 유지 부재가 담지체를 전사 매체로부터 떼어 놓음으로써 박리가 행해진다. 그로 인해, 담지체로부터 전사 매체로의 피전사물의 전사 및 전사 후의 담지체와 전사 매체의 박리를, 일체의 장치로 연속하여 효율적으로 행할 수 있다.

도 1은 이 발명의 일실시 형태에 따른 전사 장치의 개략 구성을 도시하는 도이다.
도 2는 도 1의 전사 장치의 주요부를 도시하는 도이다.
도 3A 내지 3C는 핸드 선단의 구조를 보다 상세하게 도시하는 확대도이다.
도 4는 이 실시 형태에 있어서의 전사 처리를 나타내는 플로 차트이다.
도 5A 내지 5C, 6A 내지 6C, 7A 내지 7C는 전사 처리에 있어서의 장치 각부의 위치 관계를 모식적으로 도시한 도이다.
도 8A 및 8B는 이 발명에 따른 전사 장치의 다른 구성예를 도시하는 도이다.

도 1은 이 발명의 일실시 형태에 따른 전사 장치의 개략 구성을 도시하는 도이다. 또 도 2는 도 1의 전사 장치의 주요부를 도시하는 도이다. 이하의 각 도에 있어서의 방향을 통일적으로 나타내기 위해, 도 1에 도시하는 바와 같이 XYZ 직교 좌표축을 설정한다. 여기서 XY평면이 수평면, Z축이 연직축을 나타낸다. 보다 상세하게는, (＋Z)방향이 연직 상향 방향을 나타내고 있다.

이 전사 장치(1)는, 서로 분리한 상태로 반입되는 2매의 판형체를 밀착시키고, 그 후에 다시 그것들을 분리시키기 위한 장치이다. 예를 들어 유리 기판이나 반도체 기판 등의 기판의 표면에 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 프로세스의 일부에 있어서 이용된다. 보다 구체적으로는, 이 패턴 형성 프로세스에서는, 피전사체인 기판에 전사되어야 할 패턴을 일시적으로 담지하는 담지체로서의 블랭킷 표면에 패턴 형성 재료를 균일하게 도포하고(도포 공정), 패턴 형상에 따라 표면 가공된 판을 블랭킷상의 도포층에 누름으로써 도포층을 패터닝하며(패터닝 공정), 이렇게 하여 패턴이 형성된 블랭킷을 기판에 밀착시킴으로써(전사 공정), 패턴을 블랭킷으로부터 기판에 최종 전사한다.

이때, 패터닝 공정에 있어서는 판과 블랭킷을 밀착시킨 후에 박리하는 프로세스와, 또 전사 공정에 있어서는 기판과 블랭킷을 밀착시킨 후에 박리하는 프로세스가 있다. 이들 목적을 위해, 본 장치를 적절하게 적용하는 것이 가능하다. 물론 이들 양쪽 모두에 이용되어도 되고, 이외의 용도로 이용되어도 상관없다. 예를 들어 담지체에 담지된 박막을 기판에 전사하는 전사 프로세스에도 적용할 수 있다.

이하에서는 상기한 전사 공정, 즉 블랭킷상에 형성된 패턴을 기판에 전사하는 프로세스에 이 전사 장치(1)가 이용되는 것을 전제로 설명한다. 그러나, 패터닝 공정에 적용된 경우에서도 장치 구성 및 동작은 기본적으로 같고, 이하의 설명에 있어서의 「기판」을 「판」으로 바꿔 읽어도 된다.

이 전사 장치(1)는, 하우징에 장착된 베이스부(11)의 위에 장착되어 블랭킷(BL)을 유지하는 블랭킷 유지 블록(3)과, 베이스부(11)에 장착된 전사 롤러 블록(5)과, 그들의 상부에 배치되어 기판(SB)을 유지하는 기판 유지 블록(7)을 가지고 있다. 도 1에서는 장치의 내부 구조를 도시하기 위해 하우징의 도시를 생략하고 있다. 또, 이들의 각 블록 이외에, 이 전사 장치(1)는 각 블록을 제어하는 제어 블록(9)을 구비하고 있다.

블랭킷 유지 블록(3)은, 얼라인먼트 스테이지(30)상에 복수의 승강 핸드 유닛이 X방향 및 Y방향으로 배열된 구조를 가지고 있다. 보다 구체적으로는, 얼라인먼트 스테이지(30)의 (＋X)측 단부를 따라, 복수의(이 예에서는 6개) 승강 핸드 유닛(310, 320, 330, 340, 350, 360)이 Y방향으로 배열되어 있다. 또 이와 동 수의 승강 핸드 유닛(315, 325, 335, 345, 355, 365)이 얼라인먼트 스테이지(30)의 (-X)측 단부를 따라 Y방향으로 배열되어 있다.

각 승강 핸드 유닛은 동일 구조를 가지고 있다. 예를 들어 승강 핸드 유닛(310)은, 상부가 수평 방향(X방향)으로 연장되어 그 상면이 블랭킷(BL)의 하면에 맞닿음으로써 블랭킷(BL)을 하방으로부터 지지하는 핸드(311)와, 상기 핸드(311)를 지지함과 더불어 상하 방향(Z방향)으로 승강시키는 핸드 승강 기구(312)를 구비하고 있다. 핸드 승강 기구(312)는, 제어 블록(9)에 설치된 핸드 승강 제어부(94)로부터의 제어 신호에 따라 핸드(311)를 승강시킨다.

다른 승강 핸드 유닛도 마찬가지이며, 여기에서는, 승강 핸드 유닛(315, 320, 325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360, 365)에 구비된 핸드에 각각 부호(316, 321, 326, 331, 336, 341, 346, 351, 356, 361, 366)를 붙인다. 또, 승강 핸드 유닛(315, 320, 325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360, 365)에 구비된 핸드 승강 기구에 각각 부호(317, 322, 327, 332, 337, 342, 347, 352, 357, 362, 367)를 붙인다.

얼라인먼트 스테이지(30)의 (＋X)측 단부에 배치된 승강 핸드 유닛(310, 320, 330, 340, 350, 360)은, 각각 핸드의 선단을 (-X)측을 향해, 또 얼라인먼트 스테이지(30)의 (-X)측 단부에 배치된 승강 핸드 유닛(315, 325, 335, 345, 355, 365)은, 각각 핸드의 선단을 (＋X)측을 향해 설치되어 있다. 즉, (＋X)측 단부에 배치된 승강 핸드 유닛과, (-X)측 단부에 배치된 승강 핸드 유닛은, 핸드를 내향으로 하여 서로 마주 보도록 배치되어 있다.

얼라인먼트 스테이지(30)의 (＋X)측 단부 및 (-X)측 단부의 각각에서 가장 (-Y)측에 배치된 승강 핸드 유닛(310, 315)은, Y방향에 있어서 동일 위치에 배치되어 있다. 따라서, 승강 핸드 유닛(310)의 핸드(311)와 승강 핸드 유닛(315)의 핸드(316)는 Y방향에 있어서 동일 위치에 있다. 또, 이들 핸드(311, 316)는 상시 서로 동일 높이(Z방향 위치)로 위치 결정되고, 핸드 승강 제어부(94)로부터의 제어 신호에 의해 일체적으로 승강한다. 즉, Y방향에 있어서의 위치가 같은 1쌍의 승강 핸드 유닛(310, 315)은 핸드 유닛쌍(제1 핸드 유닛쌍)(31)을 이룬다.

마찬가지로, Y방향 위치가 서로 같은 승강 핸드 유닛(320, 325)은 제2 핸드 유닛쌍(32)을, 승강 핸드 유닛(330, 335)은 제3 핸드 유닛쌍(33)을, 승강 핸드 유닛(340, 345)은 제4 핸드 유닛쌍(34)을, 승강 핸드 유닛(350, 355)은 제5 핸드 유닛쌍(35)을, 승강 핸드 유닛(360, 365)은 제6 핸드 유닛쌍(36)을, 각각 이루고 있다.

각 승강 핸드 유닛(310~365)에 설치된 핸드(311~366)가 동일 높이로 위치 결정됨으로써, 이들 핸드(311~366)가 일체적으로 블랭킷(BL)을 수평 자세로 유지할 수 있다. 또한, 각 핸드 유닛쌍에 포함되는 1쌍의 핸드(예를 들어 핸드 유닛쌍(31)에 있어서의 1쌍의 핸드(311, 316)는 상시 같은 높이로 여겨지는 한편, 상이한 핸드 유닛쌍 사이에서는, 핸드 승강 제어부(94)는 그들에 포함되는 핸드의 높이를 서로 독립적으로 제어하는 것이 가능하다. 도 2에서는, 일례로서 제2 핸드 유닛쌍(32)의 핸드(321, 326)가 다른 핸드보다 하방에 위치한 상태가 도시되어 있다.

이하의 설명에서는, 제N 핸드 유닛쌍(N=1~6)에 포함되는 핸드의 쌍을 「제N 핸드쌍」이라고 칭한다. 즉, 제1 핸드 유닛쌍(31)에 포함되는 1쌍의 핸드(311, 316)를 「제1 핸드쌍」이라고 칭하여 부호(301)를 붙인다. 마찬가지로, 제2 핸드 유닛쌍(32)에 포함되는 1쌍의 핸드(321, 326)를 제2 핸드쌍(302)이라고, 제3 핸드 유닛쌍(33)에 포함되는 1쌍의 핸드(331, 336)를 제3 핸드쌍(303)이라고, 제4 핸드 유닛쌍(34)에 포함되는 1쌍의 핸드(341, 346)를 제4 핸드쌍(304)이라고, 제5 핸드 유닛쌍(35)에 포함되는 1쌍의 핸드(351, 356)를 제5 핸드쌍(305)이라고, 제6 핸드 유닛쌍(36)에 포함되는 1쌍의 핸드(361, 366)를 제6 핸드쌍(306)이라고 각각 칭한다. 또, 이들 핸드쌍(301~306)의 집합체를 「블랭킷 유지 기구」라고 총칭하여, 부호(300)를 붙인다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 6쌍의 핸드 유닛쌍(31~36) 중, Y방향의 양단부에 위치하는 것을 제외한 중앙부의 핸드 유닛쌍(32~35)은, 이들 핸드 유닛쌍에 포함되는 핸드(321~356)가 기판(SB)의 평면 사이즈에 대응하는 영역에 분산 배치되는 듯한 배치로 여겨진다. 한편, Y방향의 양단부에 위치하는 핸드 유닛쌍(31, 36)에 대해서는, 이들 핸드 유닛쌍에 포함되는 핸드(311, 316, 361, 366)가 Y방향에 있어서의 블랭킷(BL)의 단부 근방의 하면에 맞닿는 위치에 배치된다.

또, 얼라인먼트 스테이지(30)는, 베이스부(11)에 장착된 복수의 얼라인먼트 기구(37)에 의해 지지되어 있다. 얼라인먼트 기구(37)는 예를 들어 크로스 롤러 베어링으로 이루어지는 가동 기구이다. 제어 블록(9)의 얼라인먼트 제어부(95)로부터의 제어 신호에 따라 복수의 얼라인먼트 기구(37)가 협동함으로써, 얼라인먼트 스테이지(30)를 XY평면(수평면) 내 및 Z축(연직축) 둘레로 소정 범위에서 이동시킬 수 있다.

얼라인먼트 스테이지(30)에는 또한, 베이스부(11)로부터 세워 설치된 기둥 부재(도시 생략)에 장착된 2기의 얼라인먼트 카메라(381, 382)가 설치되어 있다. 얼라인먼트 카메라(381, 382)는 상향으로 설치되어 있고, 블랭킷(BL)에 미리 형성된 얼라인먼트 마크를 촬상한다. 얼라인먼트 제어부(95)는, 이들 얼라인먼트 카메라(381, 382)의 촬상 결과로부터 블랭킷(BL)의 위치 검출을 행하여, 필요에 따라 얼라인먼트 기구(37)를 작동시킴으로써, 장치 내에서의 블랭킷(BL)의 위치 조정을 행한다.

또, 베이스부(11)에는 또한, 전사 롤러 블록(5)이 설치되어 있다. 전사 롤러 블록(5)은, 베이스부(11)에 고정되어 Y방향으로 연장되는 가이드 레일(51)과, 가이드 레일(51)을 따라 Y방향으로 이동 가능하도록 구성된 롤러 유닛(50)을 구비하고 있다.

롤러 유닛(50)은, 전사 롤러(501)와, 지지 프레임(502)과, 지지각(503)과, 베이스부(504)를 구비하고 있다. 전사 롤러(501)는, X방향으로 연장되어 X방향을 축 방향으로 하는 원기둥 형상의 롤러 부재이다. 지지 프레임(502)은, 전사 롤러(501)의 X방향 양단부를 회전 가능하도록 지지한다. 지지각(503)은, 지지 프레임(502)을 지지하여 그 X방향 대략 중앙부에서 하향으로 연장되고 있다. 베이스부(504)는, 지지 프레임(503)을 지지함과 더불어 가이드 레일(51)에 걸어맞춰져 Y방향으로 이동한다. 지지각(503)의 X방향에 있어서의 치수는, 각 핸드쌍을 구성하는 핸드의 선단 사이의 간격보다 작다. 도시를 생략하고 있지만, 베이스부(504)는 지지각(503)을 승강시키는 승강 기구를 구비하고 있다. 지지각(503)의 승강에 의해, 이에 지지되는 전사 롤러(501)가 Z방향으로 이동하여, 블랭킷 유지 기구(300)에 유지된 블랭킷(BL)에 대해 근접·이격 이동한다. 가이드 레일(51)을 따른 베이스부(504)의 Y방향으로의 이동 베이스부(504)에 의한 지지각(503)의 승강은, 제어 블록(9)에 설치된 롤러 구동부(93)에 의해 제어된다.

한편, 기판 유지 블록(7)은, 하면이 기판(SB)과 거의 같은 평면 사이즈의 유지 평면이 된 상측 스테이지(71)와, 상측 스테이지(71)를 상하 방향(Z방향)으로 승강시키는 스테이지 승강 기구(72)를 구비하고 있다. 도시를 생략하고 있으나, 상측 스테이지(71)의 하면에는 기판(SB)을 흡착 유지하기 위한 기구로서 흡착 구멍, 흡착 홈 및 흡착 패드 중 적어도 하나가 설치되어 있으며, 상기 흡착 기구에, 제어 블록(9)에 설치된 부압 공급부(92)로부터 공급되는 부압이 제어 밸브(921)를 개재하여 부여된다. 따라서, 상측 스테이지(71)는 그 하면에 기판(SB)의 상면을 흡착 유지할 수 있다.

스테이지 승강 기구(72)는, 제어 블록(9)의 상측 스테이지 제어부(91)로부터의 제어 신호에 따라 상측 스테이지(71)를 승강시킨다. 이에 의해, 블랭킷 유지 기구(300)에 의해 유지된 블랭킷(BL)의 상면에 근접 대향하는 근접 위치와, 블랭킷(BL)으로부터 상방으로 크게 이격한 이격 위치 사이로, 상측 스테이지(71)에 유지된 기판(SB)을 이동시킨다.

도 3A 내지 3C는 핸드 선단의 구조를 보다 상세하게 도시하는 확대도이다. 여기에서는 대표적으로 핸드(311)의 구조에 대해 설명하는데, 상기한 대로 각 핸드(311~366)의 구조는 같다. 도 3A에 도시하는 바와 같이, X방향을 따라 연장되는 핸드(311)의 선단부에서는, 그 상면(311a)이 평탄하게 완성되어 블랭킷(BL) 하면에 맞닿는 접촉면이 됨과 더불어, 개구 직경이 상이한 2종류의 관통 구멍이 뚫려 있다. 보다 상세하게는, 핸드(311)에는, 개구 직경이 비교적 큰 복수의 제1 관통 구멍(311b)이 X방향으로 일정 간격으로 설치되어 있다. 각 관통 구멍(311b)에는, 상단(313a)이 예를 들어 실리콘 고무와 같은 탄성 부재에 의해 형성된 흡착 패드(313)가 삽입 통과되어 있다. 각 흡착 패드(313)는, 제어 블록(9)의 제어 밸브(922)를 개재하여 부압 공급부(92)에 접속되어 있다.

각 흡착 패드(313)는 도시하지 않는 구동 기구에 의해 일체적으로 승강 가능하게 되어 있고, 도 3B에 도시하는 바와 같이 흡착 패드(313)의 상단(313a)이 핸드(311)의 상면(접촉면)(311a)보다 하방으로 후퇴한 후퇴 위치와, 도 3C에 도시하는 바와 같이 흡착 패드(313)의 상단(313a)이 핸드(311)의 상면(311a)보다 상방으로 진출하는 흡착 위치 사이를 이동할 수 있다. 흡착 패드(313)가 흡착 위치로 위치 결정되었을 때, 부압 공급부(92)로부터 공급되는 부압에 의해, 블랭킷(BL)을 흡착 패드(313)로 강력하게 흡착 유지할 수 있다.

한편, 다른쪽의 관통 구멍(311c)은 관통 구멍(311b)보다 개구 직경이 작은 관통 구멍이며, 상기와 같이 X방향으로 등간격으로 배열된 관통 구멍(311b)의 사이에 설치되어 있다. 관통 구멍(311c)은 제어 블록(9)의 제어 밸브(923)를 개재하여 부압 공급부(92)에 접속되어 있다. 이로 인해, 각 관통 구멍(311c)에 부압이 공급됨으로써 블랭킷(BL)의 하면을 흡착하는 흡착 구멍으로서 기능한다. 블랭킷(BL)을 흡착하는 힘은 흡착 패드(313)보다는 약하다.

이와 같이, 핸드(311)에 흡착 구멍으로서 기능하는 관통 구멍(311c)과 흡착 패드(313)를 병설하여, 각각으로의 부압 공급을 독립적으로 행함으로써, 핸드(311)에 의한 블랭킷(BL)의 흡착력을 다단계로 설정하는 것이 가능하다.

다음에, 상기와 같이 구성된 전사 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 상기한 바와 같이, 이 전사 장치(1)는, 패턴을 담지하는 블랭킷(BL)과, 상기 패턴이 전사되어야 할 기판(SB)을 밀착시킨 후, 이들을 박리함으로써 패턴을 블랭킷(BL)으로부터 기판(SB)에 전사한다. 이하, 이 전사 처리에 대해 설명하는데, 패턴 형성 재료에 의한 박막을 담지한 블랭킷(BL)을 판에 의해 패터닝할 때의 동작도 기본적으로 같다.

도 4는 이 실시 형태에 있어서의 전사 처리를 나타내는 플로 차트이다. 또, 도 5A 내지 5C, 도 6A 내지 6C, 도 7A 내지 7C는 전사 처리의 각 단계에 있어서의 장치 각부의 위치 관계를 모식적으로 도시한 도이다. 또한, 도 5A 내지 도 7C에서는 각부의 위치 관계를 명시하기 위해, 각부의 치수나 간격을 일부 과장하여 나타내고 있고, 이들은 실제의 치수 관계를 나타내는 것은 아니다.

우선, 패턴이 전사되는 전사 매체로서의 기판(SB)이 장치에 반입되고, 패턴이 전사되는 전사면을 하향으로 하여 상측 스테이지(71)에 로드된다(단계 S101). 다음에, 기판(SB)에 전사해야 할 패턴을 담지하는 블랭킷(BL)이, 패턴을 담지하는 담지면을 상향으로 하여 블랭킷 유지 기구(300)에 로드된다(단계 S102). 이때, 각 핸드의 흡착 패드(313)는 도 3B에 도시하는 후퇴 위치에 있고, 블랭킷(BL)은 관통 구멍(311c)에 부여되는 부압에 의해 흡착 유지된다. 또한, 로드의 순서는 상기의 역이여도 되나, 상면에 패턴을 담지하는 블랭킷(BL)의 반입을 후로 함으로써, 기판(SB)을 로드할 때에 블랭킷(BL)상의 패턴을 손상시키거나 이물이 낙하하는 문제점을 회피할 수 있다.

도 5A는 기판(SB) 및 블랭킷(BL)이 장치에 반입된 후 상태를 도시하고 있다. 이들의 반입시, 상측 스테이지(71)는 블랭킷 유지 기구(300)로부터 상방으로 크게 이격한 위치로 위치 결정되고, 이에 의해 상측 스테이지(71)와 블랭킷 유지 기구(300) 사이에 크게 벌어진 공간을 개재하여 기판(SB)을 반입할 수 있다. 한편, 블랭킷(BL)이 반입될 때, 각 핸드쌍(301~306)을 상승시킨 위치로 위치 결정함으로써, 블랭킷(BL)의 하면을 지지하는 반송용 핸드에 의한 반입이 가능해진다. 또 각 핸드쌍을 동일 높이로 함으로써, 블랭킷(BL)을 수평 자세로 유지할 수 있다.

이렇게 하여 기판(SB) 및 블랭킷(BL)이 반입되면, 상측 스테이지(71)가 하강하여, 기판(SB)과 블랭킷(BL)을 소정의 갭을 두고 근접 대향시킨다(단계 S103). 이 목적을 위해, 반입에 앞서 기판(SB) 및 블랭킷(BL)의 두께가 계측되는 것이 바람직하다. 도 5B에 도시하는 바와 같이, 이때 조정된 기판(SB)과 블랭킷(BL)의 갭(G)은, 예를 들어 수백μm 정도이다.

이어서, 기판(SB)과 블랭킷(BL)을 위치 맞춤시키기 위한 얼라인먼트 조정이 실행된다(단계 S104). 얼라인먼트 조정은 예를 들어 다음과 같이 하여 행할 수 있다. 기판(SB) 및 블랭킷(BL)이 서로 대향하는 2개소 이상의 위치에 각각 미리 얼라인먼트 마크를 형성해 두고, 장치에 반입되어 근접 배치된 기판(SB)과 블랭킷(BL)의 각각 형성된 얼라인먼트 마크를, 얼라인먼트 카메라(381, 382)에 의해 각각 촬상한다. 이에 의해 기판(SB)과 블랭킷(BL)의 상대적인 위치 관계가 파악되기 때문에, 그 위치 관계를 미리 정해진 것과 일치시키도록 얼라인먼트 기구(37)에 의해 얼라인먼트 스테이지(30)를 이동시킴으로써, 기판(SB)과 블랭킷(BL)의 상대 위치가 조정된다.

블랭킷(BL)에 형성된 패턴을 기판(SB)의 적정 위치에 전사하기 위해서는, 기판(SB)과 블랭킷(BL)의, 보다 구체적으로는 기판(SB)과 블랭킷(BL)상의 패턴의 상대적인 위치 맞춤이 이루어지면 충분하다. 또, 얼라인먼트 마크를 2개소 이상에 설치하고, 복수의 얼라인먼트 카메라로 각각을 촬상하여 얼라인먼트 조정에 제공함으로써, 보다 고정밀도인 위치 맞춤이 가능해진다. 특히, Z축 둘레의 회전 방향에 있어서의 위치 차이에 대해서는, 예를 들어 기판(SB)에 있어서 크게 떨어진 2점, 예를 들어 대각 근방에 설치한 2개의 얼라인먼트 마크를 이용하여 얼라인먼트 조정을 행하는 것이 유효하다.

다음에, 전사 롤러 블록(5)의 전사 롤러(501)가, 소정의 초기 위치로 위치 결정된다(단계 S105). 도 5B에 도시하는 바와 같이, 전사 롤러(501)의 초기 위치는, 상하 방향에는 블랭킷(BL)으로부터 하방으로 이격한 위치이며, 또 Y방향에는 제1 핸드쌍(301)과 제2 핸드쌍(302) 사이이며 기판(SB)의 (-Y)측 단부의 바로 아래 위치이다. 또한, 전사 롤러(501)는 애초부터 이 위치에 있어도 되고, 또 블랭킷(BL) 등의 반입시에 블랭킷 유지 기구(300)로부터 퇴피시켜 두고, 반입 후에 초기 위치로 이동시키는 구성이어도 된다.

그리고, 전사 롤러(501)가 상방으로 이동하여 블랭킷(BL)의 하면에 맞닿고(단계 S106), 도 5C에 도시하는 바와 같이, 블랭킷(BL)을 밀어 올려 기판(SB)에 맞닿게 한다. 블랭킷(BL) 하면 중, 이때 전사 롤러(501)가 맞닿는 위치를 「접촉 개시 위치」라고 칭한다. 블랭킷(BL)에 패턴이 담지되어 있을 때, 패턴이 기판(SB)에 밀착한다. 다음에, 전사 롤러(501)가, 블랭킷(BL)에 맞닿은 상태로, (＋Y)방향으로 이동 개시하고(단계 S107), 그 다음은 일정 속도로 (＋Y)방향으로 진행한다. 이에 의해, 블랭킷(BL)과 기판(SB)이 맞닿는 영역이, (＋Y)방향으로 확대되어 간다.

전사 롤러(501)에서 볼 때 (＋Y)측을, 전사 롤러(501)가 진행되어 가는 진행 방향의 전방 또는 하류측이라고 칭한다. 또, 전사 롤러(501)에서 볼 때 (-Y)측을, 전사 롤러(501)의 진행 방향의 후방 또는 상류측이라고 칭한다.

이어서, 전사 롤러(501)의 상류측에 위치하는 제1 핸드쌍(301)의 흡착 패드를 도 3C에 도시하는 흡착 위치로 상승시키고, 부압 공급부(92)로부터의 부압을 공급하여 흡착 패드에 의한 흡착을 개시함과 더불어, 제1 핸드쌍(301)의 하강을 개시한다(단계 S108). 블랭킷(BL)을 흡착 패드에 의해 강력하게 흡착하면서 핸드쌍(301)이 하강함으로써, 도 6A에 도시하는 바와 같이 블랭킷(BL)의 (-Y)측 단부가 하방으로 끌려 내려간다. 이에 의해, 블랭킷(BL)과 기판(SB)의 사이는 기판(SB)의 (-Y)측 단부로부터 점차 이격하여, 양자의 박리가 개시된다.

이후, 전사 롤러(501)는 (＋Y)방향으로 진행하는데, 그 전방에서는 각 핸드쌍(302~306)이 블랭킷(BL) 하면을 지지하고 있으며, 전사 롤러(501)의 진행과 간섭한다. 이를 회피하기 위해, 전사 롤러(501)의 진행에 맞추어 각 핸드쌍이 하강하여, 전사 롤러(501)와 간섭하지 않는 퇴피 위치로 퇴피한다. 구체적으로는 다음과 같이 한다.

제N 핸드쌍(N=2~5)의 각각 대응하여, 상기 핸드쌍의 하강을 개시해야 할 타이밍을 규정하는 전사 롤러(501)의 위치가 하강 개시 위치로서 미리 정해진다. 이 하강 개시 위치가 의미하는 곳은, (＋Y)방향으로 나아가는 전사 롤러(501)가 상기 하강 개시 위치에 도달했을 때에 제N 핸드쌍의 하강이 개시되면, 전사 롤러(501)가 도달하기 전에 제N 핸드쌍이 전사 롤러(501)와 간섭하지 않는 퇴피 위치까지 퇴피할 수 있는 것이다.

각 핸드쌍은 블랭킷(BL)을 하방으로부터 맞닿게 함으로써 블랭킷(BL)을 수평 자세로 유지함과 더불어, 기판(SB)과의 갭(G)을 일정하게 유지하는 기능을 가지고 있다. 따라서, 핸드쌍을 하강시키는 타이밍이 너무 빠르면 블랭킷(BL)이 변형되어 갭 변동이 발생한다. 이를 회피하기 위해, 하강 개시 위치는, 전사 롤러(501)와 핸드쌍의 간섭이 발생하지 않는 범위에서 가능한 한 핸드쌍에 가까운 위치인 것이 바람직하다.

이와 같이 설정된 하강 개시 위치에 전사 롤러(501)가 도달하면(단계 S109), 상기 하강 개시 위치에 대응하는 제N 핸드쌍의 하강을 개시시킨다(단계 S110). 상기 핸드쌍에 설치된 흡착 구멍에 의한 흡착에 대해서는, 하강이 개시되기 직전에 해제된다. 이에 의해, 블랭킷(BL)이 핸드쌍의 하강에 추종하여 변형되는 것을 방지할 수 있다. 탄성 부재를 이용한 흡착 패드에 의한 흡착에서는, 부압 공급이 정지되고 나서부터 흡착이 완전하게 해제될 때까지 시간 지연이 있으며, 이에 의해 핸드쌍이 블랭킷(BL)을 흡착한 채 하강하는 일이 있을 수 있는데, 이 흡착 구멍에 의한 흡착으로 함으로써 이 문제는 회피된다.

도 6A는 제2 핸드쌍(302)이 퇴피 위치까지 하강한 상태를 도시하고 있다. 퇴피 위치는, 핸드 상면이 전사 롤러(501)의 지지 프레임(502)의 하면보다 하방이 되는 핸드의 Z방향 위치이다. 제2 핸드쌍(302)을 구성하는 핸드(321, 326)는 선단부들이 X방향으로 이격하여 배치되어 있기 때문에, 전사 롤러(501)의 지지각(503)이 핸드 사이의 간극을 통해 이동할 수 있다. 그리고, 전사 롤러(501) 및 그 지지 프레임(502)은 핸드의 상방을 통과한다. 따라서, 전사 롤러(501)와 제2 핸드쌍(302)의 간섭은 회피된다.

이렇게 하여 제2 핸드쌍(302)이 퇴피함으로써, 전사 롤러(501)는 더욱 (＋Y)방향으로 이동할 수 있다. 전사 롤러(501)의 통과 후, 제2 핸드쌍(302)은 다시 상승하여, 블랭킷(BL)의 하면에 다시 맞닿는다(단계 S111). 상승과 더불어, 제2 핸드쌍(302)의 핸드(321, 326)의 흡착 패드가 흡착 위치로 진출하고, 부압 공급부(92)로부터의 부압 공급이 개시된다. 이에 의해, 블랭킷(BL)의 하면에 다시 맞닿은 제2 핸드쌍(302)은 흡착 패드에 의해 블랭킷(BL)을 이격 전보다 강력하게 흡착한다. 흡착 패드에 의한 흡착이 개시된 후, 제2 핸드쌍(302)은 다시 하강으로 전환한다. 이에 의해, 전사 롤러(501)의 상류측에 있어서 블랭킷(BL)이 더욱 하방으로 끌려 내려가고, 기판(SB)으로부터의 박리가 더욱 진행한다.

보다 하류측에 배치된 핸드쌍에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 전사 롤러(501)가 기판(SB)의 (＋Y)측 단부보다 (＋Y)측에 설정된 종료 위치에 도달할 때까지 단계 S109~S111의 처리가 반복됨으로써(단계 S112), 각 핸드쌍(303~305)은, 전사 롤러(501)가 상기 핸드쌍에 대응하여 설정된 하강 개시 위치까지 가까워져 온 타이밍으로 블랭킷(BL) 하면으로부터 이격하여 퇴피 위치로 하강한다. 그리고, 전사 롤러(501)의 통과 후에 다시 상승하여 블랭킷(BL)을 흡착한 후, 재차 하방으로 이동한다. 하강 후의 핸드쌍에 대해서는, 기판(SB)으로부터 하방으로 충분히 이격한 위치까지 도달하고, 보다 하류측에 위치하는 핸드쌍에 의한 블랭킷(BL)의 박리가 개시된 후에는 그 위치에 머물어도 된다.

도 6B는, 전사 롤러(501)의 통과 후에 제2 핸드쌍(302)이 블랭킷(BL)을 향해 상승하는 한편, 전사 롤러(501)의 접근을 받아 제3 핸드쌍(303)이 퇴피 위치까지 하강한 상태를 도시하고 있다. 또, 도 6C는, 전사 롤러(501)가 제3 핸드쌍(303)의 위치를 통과하고, 제3 핸드쌍(303)이 블랭킷(BL)을 향해 상승하는 한편, 전사 롤러(501)의 전방에 있는 제4 핸드쌍(304)이 퇴피 위치로의 하강을 개시한 상태를 도시하고 있다.

또 도 7A는, 전사 롤러(501) 통과 후의 제4 핸드쌍(304)이 상승으로 전환하는 한편, 제5 핸드쌍(305)이 퇴피 위치를 향해 하강하고, 또 제3 핸드쌍(303)이 블랭킷(BL)을 흡착하면서 하강하고 있는 상태를 도시하고 있다. 또한 도 7B는, 전사 롤러(501)가 제5 핸드쌍(305)의 위치를 통과하여 기판(SB)의 (+Y)측 단부 근방까지 도달한 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서는, 블랭킷(BL)으로부터 기판(SB)으로의 패턴 전사가 거의 종료되어 있다.

도 7C에 도시하는 바와 같이, 전사 롤러(501)가 기판(SB)의 (＋Y)측 단부 또는 그보다 더욱 (＋Y)측의 종료 위치까지 도달하면, 기판(SB)의 전체에 대해, 블랭킷(BL)의 접촉 및 박리가 완료한다. 전사 롤러(501)가 기판(SB)의 (＋Y)측 단부에 도달할 때까지 블랭킷(BL)의 자세를 유지하기 위해, 기판(SB)의 (＋Y)측 단부보다 더욱 (＋Y)측으로 블랭킷(BL)을 지지하는 제6 핸드쌍(306)이 필요하다.

전사 롤러(501)가 종료 위치에 도달하면(단계 S112), 전사 롤러(501)의 이동이 정지됨과 더불어(단계 S113), 전사 롤러(501)가 하방으로 이동하여 블랭킷(BL)으로부터 이격한다. 여기에서는, 블랭킷(BL) 하면 중, 전사 롤러(501)가 마지막에 맞닿는 위치를 「접촉 종료 위치」라고 칭한다. 또한, 각 핸드쌍(301~306)이 같은 높이로 위치 결정된다.

이 시점에서, 블랭킷(BL)은 기판(SB)으로부터 완전하게 이격되고, 블랭킷 유지 기구(300)의 각 핸드쌍(301~306)에 의해 지지된 상태이다. 박리가 종료되면, 핸드쌍의 흡착 패드에 의한 흡착이 해제되고, 흡착 패드가 후퇴 위치로 후퇴한다(단계 S114). 그리고, 상측 스테이지(71)가 상방으로 이격하여, 패턴 전사 후의 기판(SB) 및 블랭킷(BL)이 각각 반출됨으로써(단계 S115), 전사 처리가 완료한다.

전사 처리에 있어서의 각 핸드쌍의 움직임을 전사 롤러(501)측에서 보면 이하와 같다. 전사 롤러(501)의 진행 방향 전방측에서는, 가장 앞, 즉 최상류측에 있는 핸드쌍이, 전사 롤러(501)가 소정 거리까지 가까워지면 하강하고, 전사 롤러(501)의 진로를 창출한다. 한편, 전사 롤러(501)의 후방, 즉 진행 방향의 상류측에서는, 퇴피 위치까지 하강하고 있던 핸드쌍이 상승해 나가 블랭킷(BL)에 다시 맞닿고, 블랭킷(BL)을 흡착하여 끌어 내림으로써, 기판(SB)으로부터 박리시켜 나간다.

이와 같이, 전사 롤러(501)의 진행에 수반하여, 전사 롤러(501)의 진행 방향 전방(하류측)에서는 핸드쌍이 차례로 하강하여, 전사 롤러(501)의 진로가 확보된다. 또, 전사 롤러(501)가 블랭킷(BL)과 맞닿는 접촉 위치에서는, 블랭킷(BL)의 상면에 담지된 패턴이 기판(SB)에 눌려, 패턴이 기판(SB)에 전사된다. 한편, 전사 롤러(501)의 진행 방향 후방(상류측)에서는, 기판(SB)에 밀착된 블랭킷(BL)이 핸드쌍에 의해 흡착 유지되면서 하방으로 끌려 내려가고, 기판(SB)으로부터 박리된다. 이렇게 하여 전사 롤러(501)의 상류측 및 하류측에서 그 진행에 동기하여 각 핸드쌍이 상하로 움직임으로써, 이 실시 형태에서는, 블랭킷(BL)으로부터 기판(SB)으로의 패턴 전사와, 기판(SB)으로부터의 블랭킷(BL)의 박리를 동시에 진행시킬 수 있다.

이 사이에, 전사 롤러(501)의 진행 방향 하류측에서는, 전사 롤러(501)의 도달 직전까지 핸드쌍이 블랭킷(BL)을 지지함으로써, 블랭킷(BL)과 기판(SB)의 갭이 적정하게 유지된다. 이로 인해, 갭 변동에 기인하는 블랭킷(BL)이 밀어 올림 양의 변화에 의해 패턴의 전사 위치 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이 전사 장치(1)는, 블랭킷(BL)으로부터 기판(SB)으로의 패턴 전사를, 패턴에 데미지를 주는 일 없이 양호하게 행할 수 있다.

또 전사 롤러(501)의 진행 방향 상류측에서는, 상류측에 위치하는 핸드쌍으로부터 차례로, 블랭킷(BL)을 흡착 유지하면서 하강함으로써, 블랭킷(BL)이 기판(SB)으로부터 박리된다. 블랭킷(BL)의 상류측으로부터 하류측을 향해 한 방향으로 박리가 진행되고, 또 핸드쌍의 하강 속도에 의해 박리의 진행 속도가 제어되므로, 기판(SB)과 블랭킷(BL)의 박리를 양호하게 행할 수 있으며, 박리의 진행 속도의 변동에 기인하는 패턴의 손상이 방지된다. 따라서, 이 전사 장치(1)는, 패턴 전사 후의 블랭킷(BL)과 기판(SB)의 박리를, 패턴에 데미지를 주는 일 없이 양호하게 행할 수 있다.

특히, 전사 롤러(501)의 진행에 따라, 전사 롤러(501)의 상류측에서 전사 롤러(501)에 가장 가까운 핸드쌍으로 블랭킷(BL)을 흡착하여 기판(SB)으로부터 박리시킴으로써, 전사 롤러(501)와 블랭킷(BL)이 맞닿는 접촉 영역의 상류측 단부, 즉 박리 완료 영역과 미박리 영역의 경계에서 기판(SB)과 블랭킷(BL)이 이루는 각(角)(예를 들어 도 6C에 있어서의 각(θ))을 거의 일정하게 할 수 있다. 이에 의해, 양자를 떼어 놓는 박리력을 거의 일정하게 유지하면서 박리를 진행시킬 수 있다. 이것은, 박리력의 변동에 기인하여 패턴에 국소적인 응력 집중이 작용하는 것을 방지하는 것에 연결되어, 보다 양호하게 박리를 행할 수 있다.

즉, 이 실시 형태에 있어서, 핸드(311~366)는, 전사 롤러(501)의 진행 방향 전방(하류)측에 있어서 블랭킷(BL)의 자세 및 기판(SB)과의 갭을 유지하는 기능과, 전사 롤러(501)의 진행 방향 후방(상류)측에 있어서 블랭킷(BL)을 기판(SB)으로부터 박리하는 박리 수단으로서의 기능을 겸비하고 있다. 또, 전사 롤러(501)는, 블랭킷(BL)을 기판(SB)에 눌러 패턴을 전사시키는 본래의 전사 롤러로서의 기능과, 그 진행 방향 상류측에서 실행되는 기판(SB)과 블랭킷(BL)의 박리의 진행을 제어하는 박리 제어 롤러로서의 기능을 겸비하고 있다.

그리고, 이 실시 형태에서는, 블랭킷(BL)으로부터 기판(SB)으로의 패턴 전사와, 전사 후의 양자의 박리가 병행하여 행해진다. 이에 의해, 전사로부터 박리에 이르는 일련의 패턴 형성 프로세스를 단시간 또한 연속적으로 효율적으로 종료시킬 수 있고, 패턴 형성의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또, 전사와 박리를 일체의 장치로 실행할 수 있고, 이들 2개의 처리를 개별의 장치로 실행하는 종래의 장치에 비해 장치의 풋프린트를 큰 폭으로 작게 할 수 있다. 특히 핸드 및 전사 롤러가 각각 전사를 위한 기능과 박리를 위한 기능을 겸비하기 때문에, 전사 또는 박리의 단기능만을 실행하는 장치와 동일한 정도의 사이즈로 양 기능을 실현하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 이 실시 형태에서는, 블랭킷(BL)이 본 발명의 「담지체」에 상당하고 있으며, 「피전사물」로서의 패턴을 담지하는 블랭킷(BL)의 상면이 「담지면」에 상당하고, 하면이 「다른쪽 면」에 상당한다. 그리고, 기판(SB)이 본 발명의 「전사 매체」에 상당하고, 그 하면이 「전사면」에 상당하고 있다. 또, 이 실시 형태에서는, X방향이 본 발명의 「제1 방향」에 상당하는 한편, Y방향이 「제2 방향」에 상당한다.

또, 상기 실시 형태에서는, 각 핸드쌍(301~306)이 각각 본 발명의 「유지부」로서 기능하고 있고, 이들의 집합체인 블랭킷 유지 기구(300)가, 본 발명의 「담지체 유지 수단」에 상당하고 있다. 또 승강 기구(312, 317, 322, 327, 332, 337, 342, 347, 352, 357, 362, 367) 및 핸드 승강 제어부(94)가 일체적으로 본 발명의 「유지부 구동 기구」로서 기능하고 있다. 그리고, 핸드(311)의 상면(311a)이 본 발명의 「접촉면」에 상당하고, 관통 구멍(311b)이 본 발명의 「오목부」로서, 또 관통 구멍(311c) 및 흡착 패드(313)가 본 발명의 「흡착부」로서, 각각 기능하고 있다. 또, 상기 실시 형태에서는, 전사 롤러(501)가 본 발명의 「롤러 부재」로서 기능하고 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 도 4의 단계 S102가 본 발명의 「제1 공정」에 상당하고, 단계 Sl01, S103가 본 발명의 「제2 공정」에 상당한다. 또, 단계 S106이 본 발명의 「제3 공정」에 상당한다. 또, 단계 S107, 단계 S108, S110이 본 발명의 「제4 공정」에 상당하는 한편, S111이 본 발명의 「제5 공정」에 상당한다. 또한, 단계 S104가 본 발명의 「제6 공정」에 상당하고 있다.

또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상기 서술한 것 이외에 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태는, X방향으로 줄지어 배치된 1쌍의 승강 핸드 유닛으로 이루어지는 핸드 유닛쌍을 Y방향으로 복수쌍 줄지어 놓은 것이다. 이는 전사 롤러(501)의 지지각(503)을 통과시킬 필요성으로부터 발생한 구성이며, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 다음과 같은 구성이어도 된다.

도 8A 및 8B는 이 발명에 따른 전사 장치의 다른 구성예를 도시하는 도이다. 도 8A에 도시하는 예에서는, Y방향으로 연장되는 가이드 레일(201, 201)이 X방향에 위치를 상이하게 하여 2개 설치되고, 전사 롤러(202)의 양단부를 각각 지지하는 지지 부재(203)가, 각각 가이드 레일(201)에 걸어맞춰지고 있다. 이러한 기구에 의해, 전사 롤러(202)는 Y방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이 경우, 핸드의 사이에 전사 롤러의 지지각을 통과시키기 위한 스페이스가 불필요하다. 따라서, X방향으로 연속하여 연장된 핸드(211~216)에 의해, 블랭킷(BL)을 지지하는 것이 가능하다. 그리고, Y방향으로 배열된 복수의 핸드(211~216)가 전사 롤러(202)의 진행에 따라 승강함으로써, 상기 실시 형태와 마찬가지로 전사 처리를 실행할 수 있다.

또, 도 8B의 예는, 상기 실시 형태와 같은 롤러 유닛(50)을 가지는데, X방향으로 연장되는 핸드를 대신하여, X방향으로 복수 줄지어 배치된 지지 부재(221)에 의해 블랭킷(BL)을 지지한다. 각 지지 부재(221)는 상면에 설치된 오목부에 흡착 패드(222)를 가지고 있다. X방향으로 배열된 복수의 지지 부재(221)를 동일 높이로 유지하면서, Y방향으로 줄선 각 지지 부재(221)가 차례로 승강함으로써, 상기 실시 형태와 마찬가지로 전사 처리를 실행할 수 있다. 이와 같이, 블랭킷(BL)을 유지하는 유지부는, X방향으로 연장된 부재에 의한 것뿐만 아니라, X방향으로 배열된 복수의 부재에 의해서도 실현 가능하다.

또 예를 들어, 상기 실시 형태는 블랭킷(BL)을 기판(SB)을 향해 밀어 올리는데 앞서 얼라인먼트 조정을 실행하고 있는데, 이 처리는 생략하는 것도 가능하다. 즉, 기판(SB) 및 블랭킷(BL)이 반입될 시에 충분한 위치 정밀도를 확보할 수 있는 경우나, 높은 위치 맞춤 정밀도가 요구되지 않는 경우에는 얼라인먼트 조정을 생략해도 된다. 또, 패터닝 공정에 있어서 본 장치가 사용되는 경우, 블랭킷(BL)에 형성되는 얼라인먼트 마크가 패턴과 같은 재료에 의해, 또한 패턴과 동시에 패터닝되는 것이면, 기판(SB)에 전사해야 할 패턴과 얼라인먼트 마크 사이에 위치 차이가 발생할 일은 없다. 따라서, 패터닝 공정에 있어서 판과 블랭킷을 정밀하게 위치 맞춤시킬 필요는 없고, 얼라인먼트 조정을 생략할 수 있다.

또 예를 들어, 상기 실시 형태에서는 박리 후에 기판(SB)과 함께 블랭킷(BL)이 반출되는데, 블랭킷(BL)을 장치 내에 남겨 두는 것이 유효한 경우도 있다. 즉, 블랭킷(BL)상의 패턴 형성 재료를 판에 의해 패터닝하는 패터닝 공정과, 패터닝된 패턴을 블랭킷(BL)으로부터 기판(SB)에 전사하는 전사 공정이 모두 본 전사 장치(1)로 실행되는 경우에는, 패터닝된 블랭킷(BL)을 남겨 둔 채로 판이 반출되고, 이어서 기판(SB)이 반입되고 전사가 행해지도록 하면, 이전 블랭킷(BL)이 반출될 필요는 없다.

또 예를 들어 도 6B에 도시한 바와 같이, 상기 실시 형태에서는, 일단 블랭킷으로부터 이격한 핸드쌍이 다시 맞닿기 전에, 상기 핸드쌍의 하류측에 인접하는 핸드쌍의 하강이 시작되고 있다. 한편, 이를 대신하여, 일단 하강한 핸드쌍이 블랭킷에 다시 맞닿은 후에 다음의 핸드쌍이 하강을 개시하는 양태도 생각할 수 있다. 이들은 주로 장치의 기구상의 제약, 예를 들어 핸드의 승강 속도나 그 스트로크, 배열 피치, 전사 롤러의 사이즈나 이동 속도 등에 따라 적당히 선택되어야 할 것이며, 본 발명이 어느 양태에 한정되는 것은 아니다.

또 예를 들어, 상기 실시 형태에서는 본 발명의 유지부로서 합계 6쌍의 핸드쌍을 설치하고 있는데, 유지부의 수는 이에 한정되지 않고, 블랭킷(담지체)의 사이즈나 그 강성에 따라 적당히 증감할 수 있다. 단, 전사 롤러가 맞닿지 않은 담지체의 양단부의 자세를 유지하기 위해, 전사 롤러의 이동 범위보다 상류측 및 하류측에 각각 최저 1개씩의 유지부가 설치되는 것이 바람직하다. 또, 전사 롤러의 이동 중의 블랭킷의 자세 유지 및 기판으로부터의 박리를 부드럽게 행하기 위해서는, 전사 롤러의 이동 범위 내에 적어도 2개의 유지부를 설치하는 것이 바람직하다. 물론 유지부의 수를 많이 함으로써 보다 섬세한 자세 제어 및 박리 제어가 가능해지나, 유지부의 배열 피치가 작아진다. 이로 인해, 몇 개의 유지부를 동시에 하강시킬 필요가 발생하고, 수를 많이 한 의의가 희미해질 가능성이 있으며, 또 당연히 제어가 복잡해진다.

또 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 반입된 블랭킷(BL)을 비교적 약한 흡착력으로 흡착 유지하기 위한 흡착 구멍으로서 기능하는 관통 구멍(311c)을 핸드(311) 등에 설치하고 있다. 이를 대신하여, 예를 들어 흡착 패드(313)를 관통 구멍(311b) 내의 후퇴 위치로 후퇴시켜 블랭킷(BL) 하면으로부터 이격시킨 상태로 부압을 부여함으로써, 관통 구멍(311b)을 흡착 구멍으로서 기능시켜도 된다.

또, 상기 실시 형태의 제어 블록(9)은 부압 공급부(92)를 구비하고 있는데, 예를 들어 공장용력 등 외부로부터 공급되는 부압을 이용 가능한 경우에는, 제어 블록(9)이 부압 공급부를 구비하지 않아도 된다.

이 발명은, 피전사물을 담지하는 담지체로부터 상기 피전사물을 전사 매체에 전사하는 기술에 적용할 수 있다. 특히, 담지체와 전사 매체를 밀착시킨 후에 박리함으로써 행하는 피전사물의 전사를 양호한 품질로 또한 단시간에 행할 수 있고, 또 장치의 소형화를 도모하는 것도 가능하다. 또한, 피전사물은 패턴에 한정하지 않고, 예를 들어 보호막이나 레지스트막과 같은 박막이어도 된다.

1 전사 장치
71 상측 스테이지(전사 매체 유지 수단)
94 핸드 승강 제어부(유지부 구동 기구)
300 블랭킷 유지 기구(담지체 유지 수단)
301~306 핸드쌍(유지부)
311, 316, 321, 326, 331, 336, 341, 346, 351, 356, 361, 366 핸드
311a (핸드(311)의) 상면(311a)(접촉면)
311b 관통 구멍(오목부)
311c 관통 구멍(흡착부)
312, 317, 322, 327, 332, 337, 342, 347, 352, 357, 362, 367 승강 기구(유지부 구동 기구)
313 흡착 패드(흡착부)
501 전사 롤러(롤러 부재)
S101, S103 제2 공정
S102 제1 공정
S104 제6 공정
S106 제3 공정
S107, S108, S110 제4 공정
S111 제5 공정
BL 블랭킷(담지체)
SB 기판(전사 매체)

Claims

복수의 유지부를 가지고, 상기 복수의 유지부가, 담지면에 피전사물을 담지하는 평판형의 담지체의 상기 담지면과는 반대의 다른쪽 면에 각각 맞닿아 상기 담지체를 유지하는 담지체 유지 수단과,
상기 복수의 유지부를 개별적으로, 상기 다른쪽 면에 대해 접근하는 방향 및 이격하는 방향으로 이동시키는 유지부 구동 기구와,
상기 피전사물이 전사되는 전사면을 가지는 전사 매체를, 상기 전사면을 상기 담지면에 근접 대향시켜 유지하는 전사 매체 유지 수단과,
상기 담지면에 평행한 제1 방향을 축 방향으로 하는 롤러 형상을 가지고, 상기 다른쪽 면에 맞닿아 상기 담지체를 부분적으로 상기 전사 매체측으로 변위시킴으로써 상기 피전사물을 상기 전사면에 맞닿게 하면서, 상기 담지면에 평행이며 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동하는 롤러 부재를 구비하며,
상기 복수의 유지부는 상기 제2 방향을 따라 배열되고, 상기 복수의 유지부의 각각에는 상기 다른쪽 면을 흡착하는 흡착부가 설치되며,
상기 유지부의 각각은, 상기 롤러 부재의 이동에 따라 차례로 상기 담지체로부터 이격하여 상기 롤러 부재와 간섭하지 않는 퇴피 위치까지 이동하고, 상기 롤러 부재의 통과 후에 다시 상기 담지체의 상기 다른쪽 면에 맞닿으며, 상기 흡착부에 의해 상기 담지체를 흡착하면서 상기 담지체로부터 이격하는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 전사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유지부 구동 기구는, 상기 제2 방향에 있어서 상기 롤러 부재의 하류측에서 상기 다른쪽 면에 맞닿는 상기 유지부 중 최상류측의 상기 유지부를, 상기 담지체로부터 이격시켜 상기 퇴피 위치까지 이동시키고, 상기 롤러 부재의 통과 후에 상기 유지부를 상기 다른쪽 면에 다시 맞닿게 하는 한편, 상기 제2 방향에 있어서 상기 롤러 부재의 상류측에서 상기 다른쪽 면에 맞닿는 상기 유지부를, 상류측으로부터 차례로, 상기 흡착부에 의한 상기 다른쪽 면의 흡착을 유지하면서 상기 담지체로부터 이격하는 방향으로 이동시키는, 전사 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 롤러 부재는, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 다른쪽 면의 상류측 단부보다 하류의 접촉 개시 위치에서 상기 담지체에 맞닿고, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 다른쪽 면의 하류측 단부보다 상류 또한 상기 접촉 개시 위치보다 하류의 접촉 종료 위치까지 이동하며,
상기 접촉 개시 위치로부터 상기 접촉 종료 위치까지의 사이에 복수의 상기 유지부가 설치되고, 또한, 상기 제2 방향에 있어서 상기 접촉 개시 위치의 상류측 및 상기 접촉 종료 위치의 하류측의 각각에, 적어도 하나의 상기 유지부가 설치되는, 전사 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 유지부의 각각에서는, 상기 흡착부가, 상기 유지부 구동 기구에 의한 상기 담지체로부터의 상기 유지부의 이격 이동에 앞서 흡착을 해제하고, 재접촉 후에 흡착을 재개하는, 전사 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 흡착부는 재접촉 후에는 해제 전보다 강한 흡착력으로 상기 다른쪽 면을 흡착하는, 전사 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 유지부의 각각은, 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 다른쪽 면에 맞닿는 접촉면을 가짐과 더불어, 상기 접촉면에 상기 흡착부로서의 흡착 패드를 배치하기 위한 오목부가 설치되어 있고, 상기 흡착 패드는, 상기 접촉면보다 상기 오목부 내로 후퇴한 후퇴 위치와, 상기 접촉면과 동일면까지 또는 상기 접촉면보다 진출하는 흡착 위치의 사이에서 진퇴 가능하게 되어 있는, 전사 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 유지부의 각각에 있어서, 상기 흡착부는 상기 제1 방향을 따라 복수 설치되는, 전사 장치.
복수의 유지부를, 담지면에 피전사물을 담지하는 평판형의 담지체의 상기 담지면과는 반대의 다른쪽 면에 각각 맞닿게 하여 상기 담지체를 유지하는 제1 공정과,
상기 피전사물이 전사되는 전사면을 가지는 전사 매체를, 상기 전사면을 상기 담지면에 근접 대향시켜 유지하는 제2 공정과,
상기 담지면에 평행한 제1 방향을 축 방향으로 하는 롤러형상으로 형성된 롤러 부재를, 상기 다른쪽 면에 맞닿게 하여 상기 담지체를 부분적으로 상기 전사 매체측으로 변위시킴으로써 상기 피전사물을 상기 전사면에 맞닿게 하는 제3 공정과,
상기 롤러 부재를 상기 다른쪽 면에 맞닿게 하면서 상기 담지면에 평행이며 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동시킴과 더불어, 상기 롤러 부재의 이동에 따라 상기 복수의 유지부를 차례로 상기 담지체로부터 이격시켜 상기 롤러 부재와 간섭하지 않는 퇴피 위치까지 이동시키고, 상기 롤러 부재의 통과 후에 상기 유지부를 상기 담지체의 상기 다른쪽 면에 다시 맞닿게 하는 제4 공정과,
상기 다른쪽 면에 맞닿은 상기 유지부에 의해 상기 담지체를 유지시키면서, 상기 유지부를 상기 담지체로부터 이격하는 방향으로 이동시키는 제5 공정을 구비하는, 전사 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제4 공정에서는, 상기 제2 방향에 있어서 상기 롤러 부재의 하류측에서 상기 다른쪽 면에 맞닿는 상기 유지부 중 최상류측의 상기 유지부를, 상기 담지체로부터 이격시켜 상기 퇴피 위치까지 이동시키고, 상기 롤러 부재의 통과 후에 상기 유지부를 상기 다른쪽 면에 다시 맞닿게 하는 한편, 상기 제2 방향에 있어서 상기 롤러 부재의 상류측에서 상기 다른쪽 면에 맞닿는 상기 유지부를, 상류측으로부터 차례로, 상기 담지체를 유지시키면서 상기 담지체로부터 이격하는 방향으로 이동시키는, 전사 방법.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 제4 공정의 실행 중에 상기 제5 공정을 실행하는, 전사 방법.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 유지부의 각각은 상기 다른쪽 면을 흡착에 의해 유지하고, 상기 제4 공정에서는, 상기 담지체로부터의 이격 이동에 앞서 흡착을 해제하며, 재접촉 후에 흡착을 재개하는, 전사 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 유지부의 각각은, 재접촉 후에는 해제 전보다 강한 흡착력으로 상기 담지체의 상기 다른쪽 면을 흡착하는, 전사 방법.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 제2 공정과 상기 제3 공정 사이에, 상기 복수의 유지부를 일체적으로 상기 담지면과 평행한 방향으로 이동시켜 상기 담지체와 상기 전사 매체의 위치 맞춤을 행하는 제6 공정을 더 구비하는, 전사 방법.