TWI494714B - 圖案形成裝置及圖案形成方法、以及對準裝置及對準方法 - Google Patents

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Hiroyuki Ueno
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Description

圖案形成裝置及圖案形成方法、以及對準裝置及對準方法
本發明涉及一種對於以彼此的主面鄰近對向的方式保持的兩個物體進行位置對準的技術。
存在如下所述的技術領域:將兩個物體以使它們的主面彼此鄰近對向的狀態且以規定的位置關係予以配置。例如作為在玻璃(galss)基板或半導體基板等基板形成圖案(pattern)的技術,例如有如專利文獻1中所記載般,使承載圖案的承載體密接於被轉印體(基板)而轉印圖案的技術。在這種轉印技術中,為了適當地管理向被轉印體的圖案轉印位置,轉印前的承載體與被轉印體的位置對準變得重要。作為這種用於兩個物體的位置對準的技術,例如有專利文獻2至專利文獻4中所記載的技術。
在這些技術中,在使分別預先形成著對準標記(alignment mark)的兩個物體(承載體及被轉印體)鄰近對向配置的狀態下,利用相機拍攝這些對準標記。然後,根據圖像內的對準標記的位置關係求出兩個物體間的相對的位置偏移量,使兩個物體相對移動以修正該位置偏移,由此,進行位置對準。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-158799號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-212489號公報
[專利文獻3]日本專利特開2006-172930號公報
[專利文獻4]日本專利特開2004-342642號公報
近年來,要求設備進一步薄型化及大型化,並且也要求圖案的高精細化。因此,對於基板等板狀體的位置對準也開始要求更高的精度。然而,就所述現有技術而言有時難以應對這種要求。例如為了基於拍攝結果實現高精度的位置對準,必須提高拍攝設備的分辨率,但這樣一來,拍攝範圍必然變狹窄。另一方面,為了將拍攝設備用於粗略的位置對準,需要更廣泛的拍攝範圍,但難以同時實現高分辨率及廣泛的拍攝範圍。而且,為了構成高分辨率且拍攝範圍廣泛的拍攝設備,成本提高。
而且,例如必須預先將承載體或被轉印體的位置校準到至少對準標記位於拍攝視場內的程度的位置。為了這一目的,通 常進行預對準(prealignment)處理。作為這種相對粗略的位置對準,先前例如采用如下方法等:通過使承載體或被轉印體等物體碰撞設置在裝置內的適當位置的位置限制構件而進行布局;或在裝置外部將位置已預先對準的物體搬入到裝置內的規定位置。然而,近年來,由於要求圖案的細緻化,所以對準標記的尺寸變小,而且,所要求的位置精度也變得微細。因此,在拍攝中使用高分辨率且高倍率的相機,由此導致拍攝視場變小。另一方面,所處理的物體也進一步大型化,由此導致物體的重量也增大而容易發生彎曲,因此,就機械性的位置限制而言,難以將承載體或被轉印體等定位在適當位置。
本發明是鑒於所述課題而完成,其目的在於提供一種可使應鄰近對向的兩個物體、例如承載圖案的承載體及被轉印該圖案的被轉印體高精度地進行位置對準的對準技術及利用該對準技術的圖案形成技術。
為了達成所述目的,本發明的圖案形成裝置的第一實施方式的特徵在於包括:第一保持設備,保持由圖案承載面承載圖案的承載體;第二保持設備,以使被轉印面與所述承載體的所述圖案承載面對向的方式,保持包括被轉印所述圖案的所述被轉印 面的被轉印體;第一移動設備,使所述第一保持設備與所述圖案承載面平行地移動;第二移動設備,使所述第二保持設備與所述被轉印面平行地移動;預對準(pre-alignment)設備,拍攝由所述第一保持設備保持的所述承載體的外緣的至少一部分,基於其拍攝結果使所述第一移動設備作動而將所述承載體定位在規定的第一目標位置,並且拍攝由所述第二保持設備保持的所述被轉印體的外緣的至少一部分,基於其拍攝結果使所述第二移動設備作動而將所述被轉印體定位在規定的第二目標位置;以及精密對準設備,拍攝形成在定位於所述第一目標位置的所述承載體的第一對準標記及形成在定位於所述第二目標位置的所述被轉印體的第二對準標記,基於其拍攝結果使所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者作動,對所述承載體與所述被轉印體進行位置對準。
而且,為了達成所述目的,本發明的圖案形成方法的第一實施方式包括:配置步驟,利用第一保持設備保持承載圖案的承載體,並且利用第二保持設備保持被轉印所述圖案的被轉印體,使所述承載體的圖案承載面與所述被轉印體的被轉印面對向地配置;預對準步驟,拍攝所述承載體的外緣的至少一部分,基於其拍攝結果使所述第一保持設備移動而將所述承載體定位在規定的第一目標位置,並且拍攝所述被轉印體的外緣中的至少一部 分,基於其拍攝結果使所述第二保持設備移動而將所述被轉印體定位在規定的第二目標位置;以及精密對準步驟,拍攝形成在所述承載體的第一對準標記及形成在所述被轉印體的第二對準標記,基於其拍攝結果使所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者移動,對所述承載體與所述被轉印體進行位置對準。
在這樣構成的發明中,拍攝由第一保持設備保持的承載體及由第二保持設備保持的被轉印體的各外緣,基於其拍攝結果,第一移動設備及第二移動設備使承載體及被轉印體移動到各目標位置。這裏,只要可檢測出承載體及被轉印體的外緣的位置即可,相較於高分辨率,拍攝視場廣泛來得更佳。
即便這時對各目標位置的定位精度未必高,也可使形成在承載體的第一對準標記及形成在被轉印體的第二對準標記的位置位於某種程度的範圍內。即,通過適當地設定第一目標位置及第二目標位置,能以第一對準標記及第二對準標記成為可由精密對準設備拍攝的位置的方式進行位置調整。因此,精密對準設備的拍攝視場可相對狹窄,由此,能以高分辨率進行拍攝,且可獲得高的位置對準精度。
這些情况下的承載體及被轉印體是通過使保持它們的第一保持設備及第二保持設備移動而與第一保持設備及第二保持設備一並進行移動。因此,即便為大型且有重量的承載體或被轉印 體,也可使它們不變形而確實地移動到目標位置。
這樣一來,在本發明的第一實施方式中,可通過不使用對準標記的預對準來使第一對準標記及第二對準標記移動到規定的範圍內。而且,可通過使用以所述方式在某種程度上限定位置的第一對準標記及第二對準標記的精密對準,實現更高精度的位置對準。因此,可對承載圖案的承載體及被轉印該圖案的被轉印體高精度地進行位置對準。
在本發明中,精密對準設備例如也可構成為可在同一視場內同時拍攝第一對準標記及第二對準標記。通過在同一視場內拍攝分別形成在承載體及被轉印體的對準標記,能以更良好的精度來掌握兩者的位置關係,並可更高精度地對承載體與被轉印體進行位置對準。
而且,例如第一保持設備以如下方式構成:保持承載體的周緣部,以使圖案承載面朝上的水平姿勢且以使比周緣部靠內側的中央部的下方敞開的狀態保持承載體;且圖案形成裝置的構成也可為還包括推頂設備,所述推頂設備是通過從下方推頂承載體的中央部而使由承載體承載的圖案抵接於被轉印體的被轉印面。在這種構成中,由第一保持設備保持著周緣部的承載體的中央部因自重而朝下彎曲,且即便欲從側方推擠承載體使其移動也會被彎曲吸收,而難以進行位置對準。在這種情况下,通過應用 本發明,其效果尤其顯著。
而且,例如也可為如下構成:預對準設備包括拍攝承載體及被轉印體的外緣的預對準用拍攝部,另一方面,精密對準設備包括以高於預對準用拍攝部的分辨率拍攝第一對準標記及第二對準標記的精密對準用拍攝部。這樣一來,可根據目的而包括分辨率不同的拍攝部,由此,能使裝置成本與所需的性能平衡。
在該情况下,精密對準用拍攝部也可例如包括倍率固定的攝像光學系統。使倍率可變的情况下的光軸偏移或高倍率時的圖像的失真(distortion)等會成為檢測精度降低的原因,但通過使倍率固定,可避免這種問題且可實現對準標記的高精度的位置檢測、及基於該位置檢測的高精度的位置對準。
另一方面,預對準設備的構成也可為例如包括多個預對準用拍攝部,多個所述預對準用拍攝部分別拍攝承載體的外緣中的互不相同的多個部位及被轉印體的外緣的互不相同的多個部位。通過在多個部位拍攝承載體及被轉印體的外緣,可掌握它們在面內的位置偏移量,從而可更確實地向目標位置移動。
而且,在本發明的圖案形成方法中,優選的是在精密對準步驟中,將第一對準標記處於進行拍攝的拍攝部的視場內的承載體的位置設為第一目標位置,另一方面,將第二對準標記處於拍攝部的視場內的被轉印體的位置設為第二目標位置。這樣一 來,可通過執行預對準步驟而確實地將兩對準標記位於拍攝部的視場內,並且可通過執行精密對準步驟而實現承載體與被轉印體的高精度的位置對準。
而且,例如在預對準步驟中,也可拍攝承載體的外緣中的互不相同的多個部位而求出承載體相對於第一目標位置的位置偏移量,使第一保持設備相應於該位置偏移量而移動,另一方面,拍攝被轉印體的外緣中的互不相同的多個部位而求出被轉印體相對於第二目標位置的位置偏移量,使第二保持設備相應於該位置偏移量而移動。這樣一來,可與所述圖案形成裝置的發明同樣地,掌握承載體及被轉印體在面內的位置偏移量,從而可更確實地向目標位置移動。
而且,也可包括轉印步驟,該轉印步驟是在精密對準步驟之後,使承載體與被轉印體抵接而將圖案從承載體轉印至被轉印體。使承載體與被轉印體在經精度良好地進行位置對準的狀態下抵接而進行圖案轉印,由此,可在被轉印體的適當位置形成圖案。
而且,本發明的圖案形成裝置的第二實施方式是一種圖案形成裝置,該圖案形成裝置是使由第一保持設備保持的承載體的主面中的可承載圖案的一面與由第二保持設備保持的板狀體的一面相互擠壓而形成圖案,為了達成所述目的,該圖案形成裝置 的特徵在於包括:移動設備,使所述第二保持設備與所述板狀體的一面平行地移動;拍攝設備,拍攝由所述第二保持設備保持的所述板狀體的外緣的至少一部分;以及預對準設備,在形成所述圖案前,基於所述拍攝設備的拍攝結果,在利用所述第二保持設備保持所述板狀體的狀態下使所述移動設備作動,將所述板狀體定位在目標位置。
而且,為了達成所述目的,本發明的圖案形成方法的第二實施方式的特徵在於包括:第一步驟,在使承載體的主面中的可承載圖案的一面與板狀體的一面相互對向的狀態下,利用第一保持設備保持所述承載體,並且利用第二保持設備保持所述板狀體;以及第二步驟,使所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者移動,使所述承載體的一面與所述板狀體的一面相互擠壓而形成圖案;且所述第一步驟包括預對準步驟,該預對準步驟是拍攝由所述第二保持設備保持的所述板狀體的外緣的至少一部分,基於其拍攝結果而使所述第二保持設備在保持所述板狀體的狀態下與所述板狀體的一面平行地移動,而將所述板狀體定位在目標位置。
在這樣構成的發明中,使由第一保持設備保持的承載體的一面與由第二保持設備保持的板狀體的一面相互擠壓而形成圖案,但在這之前,板狀體已以由第二保持設備保持的狀態定位在 目標位置。即,在利用第二保持設備保持板狀體的狀態下執行預對準。因此,即便在利用第二保持設備保持板狀體之前發生的搬送位置偏移或板狀體的彎曲等產生影響,也可通過預對準而消除這些影響,從而可將板狀體確實地定位在目標位置。結果,可提高圖案形成的精度。
這裏,在板狀體具有多邊形形狀的情况下,也可構成為執行如下步驟而執行預對準,所述步驟是指:傾斜修正步驟,拍攝作為規定板狀體的形狀的一條邊的第一邊上的互不相同的多個部位,基於其拍攝結果而修正板狀體相對於目標位置的傾斜;及偏移修正步驟,拍攝規定傾斜經修正的板狀體的形狀的邊中的與第一邊不平行的第二邊及第一邊,基於其拍攝結果而修正板狀體相對於目標位置的偏移(offset)。由此,可將多邊形形狀的板狀體準確地定位在目標位置。
而且,也可在執行這些傾斜修正步驟及偏移修正步驟之前,對利用第二保持設備將板狀體保持在目標位置時的第一邊及第二邊進行拍攝,將根據其拍攝結果所獲得的與目標位置有關的信息記憶為目標位置信息。而且,在傾斜修正步驟中,基於根據拍攝結果所獲得的與板狀體的位置有關的信息及目標位置信息而求出板狀體相對於目標位置的傾斜量,通過對應於傾斜量的第二保持設備的移動而修正板狀體相對於目標位置的傾斜。而且,在 偏移修正步驟中,也可基於根據拍攝結果所獲得的與板狀體的位置有關的信息及目標位置信息,求出板狀體相對於目標位置的偏移量,通過對應於偏移量的第二保持設備的移動而修正板狀體相對於目標位置的偏移。通過這樣基於根據拍攝結果所獲得的信息及目標位置信息進行兩階段的修正處理,能以高精度將多邊形形狀的板狀體定位在目標位置。
而且,在將在一面設置著第一圖案的版設為板狀體,利用該第一圖案使承載體的一面圖案化的情况下,在利用第一保持設備保持承載體後,也可不對第一保持設備與通過預對準步驟而定位在目標位置的版進行位置對準,使承載體的一面與版的一面相互擠壓,而將第一圖案轉印至承載體的一面。這也是因為通過預對準使版(板狀體)定位在目標位置,因此在承載體與版之間未發生大的位置偏移,而且,即便發生少許的位置偏移也不會對承載體的一面的圖案化本身帶來影響。
對此,在將設置在承載體的一面的第二圖案轉印至作為板狀體之一的基板的情况下,理想的是除執行預對準外還執行精密對準。即,在承載體具有第一對準標記並且在承載體的一面設置著第二圖案,且板狀體為具有第二對準標記的基板的情况下,理想的是執行如下兩個步驟,即:精密對準步驟,對由第一保持設備保持的承載體的第一對準標記、及通過預對準步驟而定位在 目標位置的基板的第二對準標記進行拍攝,基於其拍攝結果使第一保持設備及第二保持設備中的至少一者移動而對承載體與基板進行位置對準;以及轉印步驟,在精密對準步驟後,使承載體的一面與板狀體的一面相互擠壓而將第二圖案轉印至基板的一面。
此外,為了較好地拍攝板狀體的外緣,也可如下述般構成。即,也可構成為:第二保持設備包括吸附保持板狀體的另一面的中央部的保持平面,且以板狀體的外緣從保持平面伸出的狀態保持板狀體,拍攝設備相對於板狀體從與第一保持設備為相反側的一側拍攝板狀體的外緣。由此,可不干涉第一保持設備或承載體地配置拍攝設備,從而能良好地拍攝板狀體的外緣。
為了達成所述目的,本發明的對準裝置的特徵在於包括:第一保持設備,保持形成著第一對準標記且具有光透過性的第一板狀體,可使所述第一板狀體在與其主面平行的方向移動;第二保持設備,使形成著第二對準標記的第二板狀體保持相對於所述第一板狀體平行且隔著規定的間隙而鄰近對向的狀態,可使所述第二板狀體在與其主面平行的方向移動;主拍攝設備,相對於所述第一板狀體,以光軸與所述第一板狀體的主面正交的方式配置在與所述第二板狀體為相反側的一側,拍攝所述第一板狀體及所述第二板狀體;以及副拍攝設備,相對於所述第一板狀體設置在與所述第二板狀體為相反側的一側,以比所述第一拍攝設備 的拍攝範圍更廣泛的拍攝範圍對所述第一板狀體及所述第二板狀體進行拍攝;且,基於所述副拍攝設備的拍攝結果,所述第一保持設備使所述第一板狀體移動定位在所述第一對準標記處於所述主拍攝設備的拍攝範圍的位置,另一方面,基於所述副拍攝設備的拍攝結果,所述第二保持設備使所述第二板狀體移動定位在所述第二對準標記處於所述主拍攝設備的拍攝範圍的位置,進而,基於所述主拍攝設備的拍攝結果,所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者使所述第一板狀體與所述第二板狀體的相對位置變化,以使所述第二對準標記相對於所述第一對準標記的相對位置成為預先規定的目標位置。
而且,為了達成所述目的,本發明的對準方法的特徵在於包括:配置步驟,使形成著第一對準標記且具有光透過性的第一板狀體、及形成著第二對準標記的第二板狀體相互平行地且隔著規定的間隙地鄰近對向配置,並且相對於所述第一板狀體,在與所述第二板狀體為相反側的一側,以光軸與所述第一板狀體的主面正交的方式配置主拍攝設備;預對準步驟,相對於所述第一板狀體從與所述第二板狀體為相反側的一側,利用具有比所述主拍攝設備的拍攝範圍更廣泛的拍攝範圍的副拍攝設備,在同一視場內拍攝所述第一對準標記與所述第二對準標記,基於其拍攝結果,將所述第一板狀體及所述第二板狀體定位在所述第一對準標 記及所述第二對準標記均處於所述主拍攝設備的拍攝範圍的位置;以及精密對準步驟,利用所述主拍攝設備在同一視場內拍攝所述第一對準標記及所述第二對準標記,基於其拍攝結果,使所述第一板狀體與所述第二板狀體相對移動,以使所述第二對準標記相對於所述第一對準標記的相對位置成為預先規定的目標位置。
在這些發明中,通過基於利用拍攝範圍廣泛的副拍攝設備所拍攝出的結果,使第一板狀體及第二板狀體移動,而將第一對準標記及第二對準標記定位在主拍攝設備的拍攝範圍內。因此,即便拍攝範圍相對狹窄的主拍攝設備也可確實地在同一視場內拍攝第一對準標記及第二對準標記。而且,基於利用主拍攝設備所拍攝的結果,對第一板狀體與第二板狀體進行位置對準。就從斜向進行的拍攝而言,將兩片板狀體間的間隙(gap)變動表現為拍攝結果中的對準標記的相對位置的變動,因此間隙調整的精度對位置對準的精度造成影響。對此,在本發明中,主拍攝設備的光軸設定在與第一板狀體的主面正交的方向,因此可實現不受間隙變動的影響的高精度的位置對準。而且,無需擴大主拍攝設備的拍攝範圍,因此例如可通過增大拍攝時的放大倍率,而提高第一板狀體與第二板狀體之間的位置檢測精度。
而且,對於主拍攝設備而言,無需廣泛的拍攝範圍,另 一方面,對於副拍攝設備而言,無需高分辨率,進而在這些拍攝設備中不需要使拍攝範圍或放大倍率可變的構成,因此能以低成本構成裝置。
在這些發明中,優選的是以其光軸與第一板狀體的主面斜交的方式設置副拍攝設備。這樣一來,利用副拍攝設備所估測的第一板狀體的表面積比使光軸與第一板狀體的主面正交時的更廣泛。即,可擴大副拍攝設備的拍攝範圍。而且,通過將光軸設定在與主拍攝設備的光軸方向不同的方向,可使主拍攝設備與副拍攝設備相互不干涉地進行拍攝。
而且,也可使副拍攝設備的拍攝範圍包含主拍攝設備的拍攝範圍的至少一部分。通過以與主拍攝設備的拍攝範圍重複的方式設定副拍攝設備的拍攝範圍,而在將第一對準標記及第二對準標記位於副拍攝設備的拍攝範圍內的狀態下,使第一板狀體及第二板狀體基於副拍攝設備的拍攝結果而移動,因此移動後的第一板狀體及第二板狀體的位置的確認變得容易。
而且,例如主拍攝設備也可包括倍率固定的放大光學系統。對於主拍攝設備而言,無需廣泛的拍攝範圍,因此,通過使用放大光學系統進行拍攝範圍被限定但為高倍率的拍攝,可提高第一板狀體與第二板狀體的相對位置的檢測精度,從而可提高位置對準精度。通過將倍率固定,可不發生在倍率可變的情况下成 為問題的光軸的偏移等而實現高倍率的拍攝。
而且,例如,主拍攝設備也可具有比副拍攝設備更高的分辨率。通過使主拍攝設備為高分辨率,可提高位置檢測精度。另一方面,就副拍攝設備而言,只要具有可檢測第一對準標記及第二對準標記的大致位置的程度的分辨率即可,可使用分辨率相對低的拍攝設備從而减少裝置成本。
而且,例如也可使副拍攝設備的景深比主拍攝設備的景深更深,且副拍攝設備使第一對準標記及第二對準標記均處於聚焦範圍而進行拍攝。對於副拍攝設備而言,無需高的放大倍率,因此可使用具有相對深的景深的攝像光學系統的拍攝設備。因此,即便在隔著間隙地配置第一板狀體與第二板狀體的情况下,也可在將第一對準標記與第二對準標記一並位於聚焦範圍內的狀態下進行拍攝。而且,這樣一來,可提高基於副拍攝設備的拍攝結果的第一板狀體及第二板狀體的位置檢測精度,且可更確實地使第一對準標記及第二對準標記位於主拍攝設備的拍攝範圍內。
而且,例如也可設置拍攝範圍彼此不同的多個主拍攝設備、及拍攝範圍彼此不同的多個副拍攝設備。根據這種構成,可將第一對準標記及第二對準標記分別設置在第一板狀體及第二板狀體的多個部位而供進行位置對準,因此可更提高位置對準的精度。
而且,例如也可使第一板狀體及第二板狀體中的至少一者在預對準步驟與精密對準步驟中向大致相同的方向移動。作為用以使第一板狀體及第二板狀體移動的機構,可使用各種機構,但在預對準步驟中,使移動對象板狀體向某個方向移動後,在精密對準步驟中也使其向大致相同的方向移動,由此,可抑制因移動機構的後退(backlash)而導致的定位精度的降低,從而可實現高精度的位置對準。
如上所述,根據本發明的圖案形成裝置及圖案形成方法的第一實施方式,通過拍攝承載體及被轉印體的外緣而不利用對準標記地進行大致的位置對準,並且拍攝承載體的第一對準標記及被轉印體的第二對準標記而進行更精密的位置對準。這樣一來,可高精度地對承載體與被轉印體進行位置對準。
而且,根據本發明的圖案形成裝置及圖案形成方法的第二實施方式,在利用第二保持設備保持板狀體的狀態下使第二保持設備與板狀體的一面平行地移動而執行板狀體向目標位置的定位、即預對準。因此,即便在利用第二保持設備保持板狀體之前發生搬送位置偏移或板狀體的彎曲等,也可通過預對準而將板狀體確實地定位在目標位置,從而能以優良的精度進行圖案形成。
而且,根據本發明的對準裝置及對準方法,可利用拍攝 範圍相對廣泛的副拍攝設備來對形成在第一板狀體的第一對準標記及形成在第二板狀體的第二對準標記進行拍攝,將它們定位在更狹窄的主拍攝設備的拍攝範圍內,然後,利用使光軸與第一板狀體的主面正交的主拍攝設備,拍攝第一對準標記及第二對準標記。因此,可高精度地基於主拍攝設備的拍攝結果而對第一板狀體與第二板狀體進行位置對準。
1‧‧‧圖案形成裝置、對準裝置
2‧‧‧主框架
4‧‧‧上平臺區塊
6‧‧‧下平臺區塊
8‧‧‧控制單元(預對準設備、精密對準設備)
21‧‧‧底座框架
22、23‧‧‧上平臺支撑框架
25‧‧‧預對準相機(副拍攝設備)
27‧‧‧對準相機(精密對準設備、精密對準用拍攝部、主拍攝設備)
40‧‧‧上平臺組件
41‧‧‧上平臺(第二保持設備)
41a‧‧‧保持平面
42‧‧‧增强框架
43‧‧‧梁狀結構體
44‧‧‧上部吸附單元
45、46‧‧‧支撑柱
47、447、624、628、644‧‧‧升降機構
61‧‧‧下平臺(第一保持設備)
61a‧‧‧下平臺的上表面
62、63‧‧‧升降手單元
64‧‧‧轉印輥單元(推頂設備)
241、242、243‧‧‧基板用預對準相機(拍攝設備、預對準設備、預對準用拍攝部)
244、245、246‧‧‧橡皮布用預對準相機(預對準設備、預對準用拍攝部)
421、422‧‧‧增强肋
441、642‧‧‧支撑框架
442‧‧‧管
443‧‧‧吸附墊
444、482c、482h、627‧‧‧滑塊
445、451、461、482b、482g、626、646、6211、6221‧‧‧導軌
446、481、4811、4812‧‧‧底板
482(4821、4822)‧‧‧上平臺區塊支撑機構(移動設備、第二移動設備)
482a‧‧‧基座構件
482d‧‧‧Y軸用滾珠螺槓支架
482e‧‧‧Y軸用滾珠螺槓
482f‧‧‧Y軸用馬達
482m‧‧‧X軸用馬達
482n‧‧‧交叉滾輪軸承
482j‧‧‧X軸用滾珠螺槓
482k‧‧‧X軸用滾珠螺槓支架
482p‧‧‧支架
601‧‧‧對準平臺
602‧‧‧支柱
603‧‧‧平臺支撑板
605‧‧‧對準平臺支撑機構(第1移動設備)
611‧‧‧開口窗
612‧‧‧槽
613‧‧‧擋塊構件
621、622‧‧‧支柱
623‧‧‧滑座
625‧‧‧手
625a‧‧‧手的上表面
625b‧‧‧吸附孔
641‧‧‧轉印輥
643‧‧‧支承輥
644a‧‧‧基座部
644b‧‧‧支撑脚
645‧‧‧下部框架
647‧‧‧移動機構
801‧‧‧CPU(中央處理器)
802‧‧‧馬達控制部
803‧‧‧閥控制部
804‧‧‧負壓供給部
805‧‧‧圖像處理部
806‧‧‧氣體供給部
AMb‧‧‧橡皮布側對準標記(第一對準標記)
AMs‧‧‧基板側對準標記(第二對準標記)
AR‧‧‧有效區域
AX1、AX2‧‧‧光軸
BL、BLi‧‧‧橡皮布(承載體、第二板狀體)
E1~E4‧‧‧邊
FR1、FR2‧‧‧聚焦範圍
FV‧‧‧視場
FV1、FV2‧‧‧拍攝範圍
G‧‧‧間隙
HB‧‧‧橡皮布用手
HP‧‧‧版用手
HS‧‧‧基板用手
IR1、IR2、IR3、IR4、IR5、IR6‧‧‧區域
IM1、IM2‧‧‧拍攝元件
LU1、LU2‧‧‧透鏡單元
S101~S106、S110、S113‧‧‧步驟
S107~S108‧‧‧配置步驟
S109‧‧‧預對準步驟
S111‧‧‧精密對準步驟
S112‧‧‧轉印步驟
S201‧‧‧配置步驟
S202~S205‧‧‧預對準步驟
S206~S211‧‧‧精密對準步驟
SB‧‧‧基板(被轉印體、板狀體、第一板狀體)
SP‧‧‧處理空間
P1、P2、P3、P4、X40、X50、X41、X51、X42、X52、X43、X53、Y60、Y61、Y62、Y63‧‧‧位置
PP‧‧‧版(板狀體、第一板狀體)
PT‧‧‧塗布層
R1‧‧‧橡皮布中的在圖中附有點且靠近周緣部的區域
R2‧‧‧推擠區域
X、Y、Z‧‧‧方向
X10、X11、X20、X21、Y30、Y31‧‧‧距離
Xoff、Yoff、△X0、△X1、△X2‧‧‧偏移量
α‧‧‧角度
圖1是表示本發明的圖案形成裝置的第一實施方式的立體圖。
圖2是表示該圖案形成裝置的控制系統的框(block)圖。
圖3是表示下平臺(stage)區塊的結構的立體圖。
圖4是表示升降手(hand)單元(unit)的結構的圖。
圖5是表示轉印輥(roller)單元的結構的圖。
圖6是表示上平臺組件(assembly)的結構的圖。
圖7是表示圖案形成處理的流程圖(flowchart)。
圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)是示意性地表示處理的各階段中的裝置各部的位置關係的第一圖。
圖9(a)、圖9(b)、圖9(c)是示意性地表示處理的各階 段中的裝置各部的位置關係的第二圖。
圖10(a)、圖10(b)是示意性地表示處理的各階段中的裝置各部的位置關係的第三圖。
圖11(a)、圖11(b)、圖11(c)是示意性地表示處理的各階段中的裝置各部的位置關係的第四圖。
圖12(a)、圖12(b)、圖12(c)是示意性地表示處理的各階段中的裝置各部的位置關係的第五圖。
圖13(a)、圖13(b)、圖13(c)是示意性地表示處理的各階段中的裝置各部的位置關係的第六圖。
圖14是表示版或基板與橡皮布的位置關係的圖。
圖15(a)、圖15(b)、圖15(c)是示意性地表示處理的各階段中的裝置各部的位置關係的第七圖。
圖16(a)、圖16(b)是用以說明對準處理的原理的圖。
圖17是用以說明預對準的原理的第一圖。
圖18(a)、圖18(b)是用以說明預對準的原理的第二圖。
圖19(a)、圖19(b)、圖19(c)是示意性地表示上平臺區塊及基板用預對準相機(camera)的大致構成的圖。
圖20(a)、圖20(b)是示意性地表示(-X)側的上平臺區塊支撑機構的構成的圖。
圖21(a)、圖21(b)是示意性地表示(+X)側的上平臺區 塊支撑機構的構成的圖。
圖22(a)、圖22(b)、圖22(c)、圖22(d)是示意性地表示版的預對準處理的圖。
圖23(a)、圖23(b)是說明第二實施方式的裝置中的預對準處理的圖。
圖24(a)、圖24(b)是表示預對準相機及對準相機的聚焦範圍的圖。
圖25是表示第二實施方式的對準處理的流程圖。
圖26(a)、圖26(b)是例示伴隨對準處理的對準標記的移動的形態的圖。
<第1實施方式>
圖1是表示本發明的圖案形成裝置的第一實施方式的立體圖。而且,圖2是表示該圖案形成裝置的控制系統的框圖。該圖案形成裝置1也具有作為本發明的對準裝置的功能。此外,在圖1中,為了表現出裝置的內部構成而表示已去除外部罩體(cover)的狀態。為了統一地表示各圖中的方向,如圖1右下所示,設定XYZ正交座標軸。這裏,XY平面表示水平面,Z軸表示鉛垂軸。更詳細來說,(+Z)方向表示鉛垂朝上方向。從裝置觀 察時的前面方向為(-Y)方向,包含物品的搬入搬出的從外部向裝置的進出(access)是沿Y軸方向進行。
該圖案形成裝置1具有上平臺區塊4及下平臺區塊6安裝著主框架(main frame)2的結構。在圖1中,為了明確表示各區塊的區別,對上平臺區塊4標注間距(pitch)粗的點,而且,對下平臺區塊6標注間距細的點。除所述以外,圖案形成裝置1包括根據預先記憶的處理程序(program)來控制裝置各部並執行規定動作的控制單元8(圖2)。關於上平臺區塊4及下平臺區塊6的詳細構成將在下文進行說明,首先,說明裝置1的整體構成。
圖案形成裝置1是通過使由下平臺區塊6保持的橡皮布(blanket)BL、與由上平臺區塊4保持的版PP或基板SB相互抵接而進行圖案形成的裝置。更具體來說,利用該裝置1的圖案形成過程是如下所述。首先,使對應於應形成的圖案而製成的版PP抵接於均勻地塗布著圖案形成材料的橡皮布BL,由此使承載在橡皮布BL上的塗布層圖案化(圖案化處理)。然後,使以所述方式圖案化的橡皮布BL與基板SB抵接,由此,將承載在橡皮布BL上的圖案轉印至基板SB(轉印處理)。由此,在基板SB上形成所期望的圖案。
這樣一來,該圖案形成裝置1可用於在基板SB形成規定圖案的圖案形成過程中的圖案化處理及轉印處理這兩個處理,但 也能以僅承擔這些處理中的一個處理的形態使用。
圖案形成裝置1的下平臺區塊6是由主框架2的底座框架(base frame)21支撑。另一方面,上平臺區塊4安裝於一對上平臺支撑框架22、上平臺支撑框架23,該一對上平臺支撑框架22、上平臺支撑框架23是以從X方向夾著下平臺區塊6的方式從底座框架21豎立設置且沿Y方向延伸。
而且,在主框架2上安裝著用於對被搬入至裝置的版PP、基板SB及橡皮布BL進行位置檢測的預對準相機。具體來說,用於在不同的三個部位對沿Y軸方向搬入至裝置的版PP或基板SB的邊緣(edge)進行檢測的三台基板用預對準相機241、基板用預對準相機242、基板用預對準相機243分別安裝於從上平臺支撑框架22、上平臺支撑框架23豎立設置的懸臂(boom)。同樣地,用於在不同的三個部位對沿Y軸方向搬入至裝置的橡皮布BL的邊緣進行檢測的三台橡皮布用預對準相機244、橡皮布用預對準相機245、橡皮布用預對準相機246分別安裝於從上平臺支撑框架22、上平臺支撑框架23豎立設置的懸臂。此外,在圖1中,未出現位於上平臺區塊4的背後的一台橡皮布用預對準相機246。而且,在圖2中,為方便起見,分別將版及基板用預對準相機簡單記為“基板用PA相機”、將橡皮布用預對準相機簡單記為“橡皮布用PA相機”。
圖3是表示下平臺區塊的結構的立體圖。在下平臺區塊6中,在中央部開口的板狀的對準平臺601的四角分別沿鉛垂方向(Z方向)豎立設置著支柱602,利用這些支柱602來支撑平臺支撑板603。雖然省略了圖示,但在對準平臺601的下部,設置著具有以沿鉛垂方向Z延伸的旋轉軸為旋轉中心的旋轉方向(以下稱為“θ方向)、X方向及Y方向的三種自由度的例如交叉滾輪軸承(cross roller bearing)等對準平臺支撑機構605(圖2),對準平臺601是經由該對準平臺支撑機構605而安裝於底座框架21。因此,利用對準平臺支撑機構605的作動,使對準平臺601可相對於底座框架21沿X方向、Y方向及θ方向在規定的範圍內進行移動。
在平臺支撑板603的上部,配置著上表面成為與大致水平面一致的平面且在中央部形成著開口窗611的環狀矩形的下平臺61。在下平臺61的上表面載置著橡皮布BL,下平臺61保持該橡皮布BL。
關於開口窗611的開口尺寸,必須大於橡皮布BL的表面區域中的作為圖案形成區域而有效地發揮功能的中央部的有效區域(未圖示)的平面尺寸。即,在將橡皮布BL載置在下平臺61時,必須成為如下的狀態:橡皮布BL下表面中的對應於有效區域的區域整體面向開口窗611,且有效區域的下方為完全敞開。而 且,利用圖案形成材料而形成的塗布層是以至少覆蓋有效區域整體的方式形成。
在下平臺61的上表面61a,以分別沿著開口窗611的周緣各邊的方式設置著多個槽612,各槽612是經由未圖示的控制閥(valve)而連接於控制單元8的負壓供給部804。各槽612配置在平面尺寸比橡皮布BL的平面尺寸小的區域內。而且,如圖中的一點鏈線所示,橡皮布BL是以覆蓋這些槽612全部的方式載置在下平臺61。而且,為了實現所述配置,在下平臺上表面61a適當配置著橡皮布BL的位置限制用擋塊(stopper)構件613。
通過對各槽612供給負壓而使各槽612作為真空吸附槽發揮功能,這樣將橡皮布BL的周緣部的四邊吸附保持在下平臺61的上表面61a。通過利用相互獨立的多個槽612構成真空吸附槽,即便因某些原因而使一部分的槽產生真空破壞也可維持其他槽對橡皮布BL的吸附,因此可確實地保持橡皮布BL。而且,與設置單獨的槽的情况相比,能以更强的吸附力吸附橡皮布BL。
在下平臺61的開口窗611的下方,設置著用以使橡皮布BL沿Z軸方向上下移動的升降手單元62、升降手單元63、以及從下方抵接於橡皮布BL並將其推頂的轉印輥單元64。
圖4是表示升降手單元的結構的圖。兩個升降手單元62、升降手單元63的結構相同,因此,這裏對其中一個升降手單 元62的結構進行說明。升降手單元62包括從底座框架21沿Z方向豎立設置的兩根支柱621、支柱622,板狀的滑座(slide base)623相對於這些支柱621、支柱622可上下移動地安裝。更具體來說,對於兩根支柱621、支柱622分別安裝著沿鉛垂方向(Z方向)延伸的導軌6211、導軌6221,且使安裝於滑座623的背面、即(+Y)側主面的未圖示的滑塊(slider)滑動自如地安裝於導軌6211、導軌6221。而且,例如包括馬達(motor)及滾珠螺槓(ball screw)機構等適當的驅動機構的升降機構624會根據來自控制單元8的控制指令而使滑座623上下移動。
在滑座623,上下移動自如地安裝著多隻(在該例中為4只)手625。除了基座部分的形狀對應於配設位置而有所不同以外,各手625的結構基本上相同。各手625固定在滑塊627上,該滑塊627滑動自如地卡合於沿鉛垂方向(Z方向)安裝在滑座623的前面、即(-Y)側主面的導軌626。滑塊627連結於安裝在滑座623的背面的例如包括無杆缸(rodless cylinder)等適當的驅動機構的升降機構628,且通過該升降機構628的作動而相對於滑座623沿上下方向移動。在各手625分別設置著獨立的升降機構628,而可使各手625個別地上下移動。
即,在升降手單元62中,可通過升降機構624使滑座623上下移動而使各手625一體地升降,並且可通過各升降機構628 獨立地作動而使各手625個別地升降。
手625的上表面625a加工成為以Y方向為長度方向的細長的平面狀,可使該上表面625a抵接於橡皮布BL的下表面而支撑橡皮布BL。而且,在上表面625a設置著經由未圖示的配管及控制閥而與設置在控制單元8的負壓供給部804連通的吸附孔625b。由此,可視需要對吸附孔625b供給來自負壓供給部804的負壓,而由手625的上表面625a吸附保持橡皮布BL。因此,可防止利用手625支撑橡皮布BL時的滑動。
而且,對吸附孔625b經由未圖示的配管及控制閥從控制單元8的氣體(gas)供給部806視需要供給適當的氣體、例如乾燥空氣或惰性氣體等。即,通過由控制單元8控制的各控制閥的開閉,而選擇性地對吸附孔625b供給來自負壓供給部804的負壓及來自氣體供給部806的氣體。
在將來自氣體供給部806的氣體供給至吸附孔625b時,從吸附孔625b噴出少量氣體。由此,在橡皮布BL的下表面與手上表面625a之間形成微小的間隙,手625成為一面從下方支撑橡皮布BL,一面從橡皮布BL下表面隔開的狀態。因此,可一面利用各手625支撑橡皮布BL,一面使橡皮布BL不會摩擦各手625地沿水平方向移動。此外,也可將氣體噴出孔與吸附孔625b分開地設置在手上表面625a。
返回到圖3,在下平臺區塊6中,以使手625朝內且在Y方向相對向的方式使具有如上所述的構成的升降手單元62、升降手單元63對向配置。在各手625最大程度地下降的狀態下,手上表面625a位於下平臺上表面61a的更下方、即自下平臺上表面61a向(-Z)方向大幅度地後退的位置。另一方面,在各手625最大程度地上升的狀態下,各手625的前端成為從下平臺61的開口窗611向上方突出的狀態,手上表面625a到達下平臺上表面61a的更上方、即自下平臺上表面61a向(+Z)方向突出的位置。
而且,在從上方觀察時,在兩個升降手單元62、升降手單元63的相互對向的手625的前端彼此之間設置著固定的間隔,使它們不會接觸。而且,如下所述,轉印輥單元64是利用該間隙而沿X方向移動。
圖5是表示轉印輥單元的結構的圖。轉印輥單元64包括:轉印輥641,為沿Y方向延伸的圓筒狀的輥構件;支撑框架642,沿該轉印輥641的下方在Y方向延伸且在其兩端部旋轉自如地支撑轉印輥641;以及升降機構644,包括適當的驅動機構且使支撑框架642沿Z方向上下移動。轉印輥641不與旋轉驅動機構連接地自由旋轉。而且,在支撑框架642設置著從下方抵接於轉印輥641的表面而防止轉印輥641的彎曲的支承輥(backup roll)643。
Y方向上的轉印輥641的長度比下平臺61的開口窗611的四邊中的沿Y方向的邊的長度、即開口窗611的Y方向上的開口尺寸短,且比下述由上平臺保持時的版PP或基板SB的沿Y方向的長度長。橡皮布BL中的作為圖案形成區域有效的有效區域的長度當然小於版PP或基板SB的長度,因此在Y方向,轉印輥641比有效區域長。
升降機構644包括基座部644a、以及從該基座部644a向上方延伸並連結於支撑框架642的Y方向上的中央附近的支撑脚644b。支撑脚644b是通過馬達或氣缸等適當的驅動機構而可相對於基座部644a上下移動。基座部644a滑動自如地安裝於沿X方向延伸設置的導軌646,進而連結於例如包括馬達及滾珠螺槓機構等適當的驅動機構的移動機構647。而且,在沿X方向延伸設置且固定在底座框架21的下部框架645的上表面安裝著導軌646。通過使移動機構647作動,而使轉印輥641、支撑框架642及升降機構644一體地在X方向移行。
詳細情况將在下文進行叙述,在該圖案形成裝置1中,使轉印輥641抵接於由下平臺61保持的橡皮布BL並對橡皮布BL局部地進行推頂,由此,使橡皮布BL抵接於由上平臺保持並與橡皮布BL鄰近對向配置的版PP或基板SB。
升降機構644是通過升降手單元62、升降手單元63的相 互對向的手625所形成的間隙而移行。而且,各手625的上表面625a可朝(-Z)方向後退到轉印輥單元64的支撑框架642的下表面的更下方為止。因此,在該狀態下使升降機構644移行,由此,轉印輥單元64的支撑框架642通過各手625的上表面625a的上方,可避免轉印輥單元64與手625碰撞。
接下來,對上平臺區塊4的結構進行說明。如圖1所示,上平臺區塊4包括:上平臺組件(assembly)40,為沿X方向延伸的結構體;一對支撑柱45、支撑柱46,分別從上平臺支撑框架22、上平臺支撑框架23豎立設置並分別支撑上平臺組件40的X方向兩端部;以及升降機構47,例如包括馬達及滾珠螺槓機構等適當的驅動機構而使上平臺組件40整體在Z方向升降移動。
圖6是表示上平臺組件的結構的圖。上平臺組件40包括:上平臺41,由下表面保持版PP或基板SB;增强框架42,設置在上平臺41的上部;梁狀結構體43,結合於增强框架42並沿X方向水平地延伸;以及上部吸附單元44,安裝於上平臺41。如圖6所示,上平臺組件40具有相對於包含其外形上的中心的XZ平面及YZ平面分別大致對稱的形狀。
上平臺41為略小於應保持的版PP或基板SB的平面尺寸的平板狀構件,保持為水平姿勢的其下表面41a成為抵接地保持版PP或基板SB的保持平面。保持平面要求具有高的平面度,因 此,作為其材料,適宜的是石英玻璃或不銹鋼板。而且,在保持平面設置著用於安裝下述上部吸附單元44的吸附墊(pad)的貫通孔。
增强框架42包括在上平臺41的上表面沿Z方向延伸設置的增强肋(rib)的組合,如圖所示,為了防止上平臺41的彎曲並維持其下表面(保持平面)41a的平面度,將與YZ平面平行的增强肋421、及與XZ平面平行的增强肋422分別適當進行多種組合。增强肋421、增强肋422例如可包括金屬板。
而且,梁狀結構體43是將多片金屬板組合而形成的以X方向為長度方向的結構體,其兩端部由支撑柱45、支撑柱46支撑而可上下移動。具體來說,在支撑柱45、支撑柱46分別設置著沿Z方向延伸的導軌451、導軌461,另一方面,在與該所述導軌451、導軌461對向的梁狀結構體43的(-Y)側主面安裝著未圖示的滑塊,這些滑塊可滑動自如地卡合。而且,如圖1所示,梁狀結構體43與支撑柱46是利用升降機構47而連結,通過使升降機構47作動,而使梁狀結構體43在維持水平姿勢的狀態下沿鉛垂方向(Z方向)移動。上平臺41是經由增强框架42而與梁狀結構體43一體地結合,因此通過使升降機構47的作動,而使上平臺41在將保持平面41a保持為水平的狀態下上下移動。
此外,增强框架42及梁狀結構體43的結構並不限定於 圖示的類型。這裏,將與YZ平面平行的板狀構件和與XZ平面平行的板狀構件組合而獲得所需的强度,但也可對除此以外的形狀適當組合金屬板(metal plate)或角(angle)構件等。設為這種結構是為了輕量地構成上平臺組件40。為了减少各部的彎曲,也考慮增加上平臺41的厚度或使梁狀結構體43為實心體,但這樣一來,上平臺組件40整體的質量變大。
配置在裝置的上部的結構物的重量變大則對用於支撑其或使其移動的機構要求更進一步的强度及耐久性,裝置整體也變得非常大且重。更現實的是,一面利用板材等組合而獲得所需的强度,一面謀求結構物整體的輕量化。
而且,在由增强框架42包圍的上平臺41的上部,安裝著一對上部吸附單元44。在圖6上部表示將其中一個上部吸附單元44取出至上方的狀態。在上部吸附單元44中,在從支撑框架441延伸到下方的多個管(pipe)442的下端分別安裝著例如橡膠制的吸附墊443。各管442的上端側是經由未圖示的配管及控制閥而連接於控制單元8的負壓供給部804。支撑框架441形成為不干涉構成增强框架42的肋421、肋422的形狀。
支撑框架441是經由一對滑塊444及卡合於這一對滑塊444的一對導軌445而相對於底板446沿鉛垂方向移動自如地得到支撑。而且,底板(base plate)446與支撑框架441是通過例如 包括馬達及滾珠螺槓機構等適當的驅動機構的升降機構447而結合。通過升降機構447的作動,而使支撑框架441相對於底板446進行升降,且與該支撑框架441的升降一體地,管442及吸附墊443進行升降。
通過將底板446固定在梁狀結構體43的側面,而使上部吸附單元44與上平臺41一體化。在該狀態下,各管442的下端及吸附墊443插通至設置在上平臺41的未圖示的貫通孔內。而且,通過升降機構447的作動,使吸附墊443在其下表面突出至上平臺41的下表面(保持平面)41a的更下方為止的吸附位置、與下表面退避到上平臺41的貫通孔的內部(上方)的退避位置之間進行升降移動。而且,當將吸附墊443的下表面定位在與上平臺41的保持平面41a大致相同的高度時,上平臺41與吸附墊443可協同地將版PP或基板SB保持在保持平面41a。
返回到圖1,以所述方式構成的上平臺組件40是設置在底板481上。更詳細來說,將支撑柱45、支撑柱46分別豎立設置於底板481,且以相對於該支撑柱45、支撑柱46可升降的方式安裝上平臺組件40。底板481是由上平臺區塊支撑機構482支撑,該上平臺區塊支撑機構482安裝於上平臺支撑框架22、上平臺支撑框架23且例如包括交叉滾輪軸承等適當的可動機構。
因此,上平臺組件40整體可相對於主框架2水平移動。 具體來說,底板481是通過上平臺區塊支撑機構482的作動而在水平面、即XY平面內水平移動。對應於各個支撑柱45、支撑柱46而設置的一對底板481可相互獨立地移動,伴隨它們的移動,上平臺組件40可相對於主框架2沿X方向、Y方向及θ方向在規定的範圍內移動。
以所述方式構成的圖案形成裝置1的各部由控制單元8控制。如圖2所示,控制單元8包括:中央處理器(Central Processing Unit,CPU)801,管理裝置整體的動作;馬達控制部802,控制設置在各部的馬達;閥控制部803,控制設置在各部的控制閥類;以及負壓供給部804,產生對各部供給的負壓。此外,在可利用從外部供給的負壓的情况下,控制單元8也可不包括負壓供給部。
馬達控制部802是通過控制設置在各功能區塊的馬達群來管理裝置各部的定位或移動。而且,閥控制部803是通過控制設置在從負壓供給部804連接於各功能區塊的負壓的配管路徑上、及從氣體供給部806連接於手625的配管路徑上的閥群,而管理利用負壓供給而進行的真空吸附的執行及其解除、以及來自手上表面625a的氣體噴出。
而且,該控制單元8包括對利用相機所拍攝的圖像實施圖像處理的圖像處理部805。圖像處理部805是通過對利用安裝於主框架2的基板用預對準相機241~基板用預對準相機243及橡皮 布用預對準相機244~橡皮布用預對準相機246所拍攝的圖像進行規定的圖像處理,而檢測基板SB及橡皮布BL的大致位置。而且,通過對利用下述精密對準用對準相機27所拍攝的圖像進行規定的圖像處理,而更精密地檢測基板SB與橡皮布BL的位置關係。CPU801是基於這些位置檢測結果而控制上平臺區塊支撑機構482及對準支撑機構605,對由上平臺41保持的版PP或基板SB與由下平臺61保持的橡皮布BL進行位置對準(預對準處理及精密對準處理)。
接下來,對以所述方式構成的圖案形成裝置1中的圖案形成處理進行說明。在該圖案形成處理中,由上平臺41保持的版PP或基板SB與由下平臺61保持的橡皮布BL是隔著微小的間隙而鄰近對向配置。而且,轉印輥641一面抵接於橡皮布BL的下表面對橡皮布BL局部地向上方推頂,一面沿橡皮布BL下表面移動。被推頂的橡皮布BL首先局部地抵接於版PP或基板SB,伴隨輥移動,抵接部分逐漸擴大,最終與版PP或基板SB的整體抵接。由此,從版PP到橡皮布BL進行圖案化、或從橡皮布BL到基板SB進行圖案轉印。
圖7是表示圖案形成處理的流程圖。而且,圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)至圖15(a)、圖15(b)、圖15(c)是示意性地表示處理的各階段中的裝置各部的位置關係的圖。以下,一面 參照圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)至圖15(a)、圖15(b)、圖15(c)一面對圖案形成處理中的各部的動作進行說明。此外,為了易於瞭解地表示處理的各階段中的各部的關係,有時省略非直接關係到該階段的處理的構成、或省略對應於這種構成而標注的符號的圖示。而且,在由上平臺41保持的處理對象物為版PP時與為基板SB時期間,除一部分以外動作均相同,因此使圖共通,而適當替換版PP及基板SB。
在該圖案形成處理中,對經初始化的圖案形成裝置1,首先搬入與應形成的圖案對應的版PP並設置在上平臺41(步驟S101),接著,將形成著利用圖案形成材料而形成的均勻的塗布層的橡皮布BL搬入並設置在下平臺61(步驟S102)。版PP是使與圖案對應的有效面朝下而搬入,而且,橡皮布BL是使塗布層朝上而搬入。
圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)表示將版PP或基板SB搬入至裝置並設置在上平臺41為止的過程。如圖8(a)所示,在初始狀態下,上平臺41退避到上方而其與下平臺61的間隔變大,在兩個平臺之間形成著寬敞的處理空間SP。而且,各手625退避到下平臺61的上表面的更下方。轉印輥641位於在面向下平臺61的開口窗611的位置中的最靠(-X)方向的位置,且在鉛垂方向(Z方向)位於退避到下平臺61的上表面的更下方的位置。連接 於負壓供給部804的各控制閥關閉。
在該狀態下,從裝置的前面側、即(-Y)方向朝(+Y)方向,載置在外部的版用手HP上的版PP是在被預先測量出其厚度後搬入至處理空間SP。版用手HP也可為由操作員(operator)手動操作的操作治具,而且,也可為外部的搬送機器人的手。這時,通過使手625及轉印輥641退避到下方,可使搬入作業變得容易。當將版PP定位在規定的位置時,如箭頭所示,上平臺41下降。
當上平臺41下降到接近版PP的規定的位置時,如圖8(b)所示,設置在上平臺41的吸附墊443向前突出至上平臺41的下表面、即保持平面41a的更下方,並抵接於版PP的上表面。通過將與吸附墊443相連的控制閥打開,而利用吸附墊443吸附版PP的上表面而保持版PP。而且,在持續吸附的狀態下使吸附墊443上升,由此,版PP被從版用手HP提升。在該時間點,版用手HP向裝置外移動。
最終,如圖8(c)所示,吸附墊443的下表面上升至與保持平面41a相同的高度或略微高於其的位置,由此,以密接於上平臺41的保持平面41a的狀態保持版PP的上表面。也可為如下構成:在上平臺41的下表面設置吸附槽或吸附孔,利用這些吸附槽或吸附孔來吸附保持從吸附墊443交接的版PP。這樣完成版 PP的保持。可通過相同的順序,利用基板用手HS搬入基板SB。
圖9(a)、圖9(b)、圖9(c)及圖10(a)、圖10(b)是表示在搬入版PP後,將橡皮布BL搬入並保持在下平臺61為止的過程。當上平臺41對版PP的保持完成時,如圖9(a)所示,使上平臺41上升而再次形成寬敞的處理空間SP,並且使各手625上升至下平臺61的上表面61a的更上方。這時,使各手625的上表面625a全部成為相同的高度。
在該狀態下,如圖9(b)所示,進行如下操作:將在上表面形成著利用圖案化形成材料而形成的塗布層PT的橡皮布BL載置在外部的橡皮布用手HB,並搬入到處理空間SP。在搬入橡皮布BL之前,先測量其厚度。理想的是,橡皮布用手HB是包括沿Y方向延伸的指部(finger)的叉(fork)型的手,以使可不干涉手625地通過它們的間隙而進入。
通過使橡皮布用手HB在進入後下降或使手625上升,而使手625的上表面625a抵接於橡皮布BL的下表面,如圖9(c)所示,其後,橡皮布BL由手625支撑。通過對設置在手625上的吸附孔625b(圖4)供給負壓,可使支撑更確實。這樣一來,可將橡皮布BL被從橡皮布用手HB交接到手625,且將橡皮布用手HB排出到裝置外。
其後,如圖10(a)所示,在使各手625的上表面625a 的高度一致的狀態下使手625下降,最終使手上表面625a與下平臺61的上表面61a的高度相同。由此,橡皮布BL四邊的周緣部抵接於下平臺61的上表面61a。
這時,如圖10(b)所示,對設置在下平臺上表面61a的真空吸附槽612供給負壓,而吸附保持橡皮布BL。隨之,解除手625的吸附。由此,橡皮布BL成為由下平臺61吸附保持其四邊的周緣部的狀態。在圖10(b)中,為了明確表示已解除手625的吸附保持,而使橡皮布BL與手625隔開,但實際上維持了橡皮布BL的下表面抵接於手上表面625a的狀態。
認為,假設在該狀態下使手625隔開,則橡皮布BL會因自重而使中央部向下方彎曲,整體成為向下凸的形狀。將手625維持在與下平臺上表面61a相同的高度,由此,可抑制這種彎曲並將橡皮布BL維持為平面狀態。這樣一來,橡皮布BL成為其周緣部由下平臺61吸附保持、且中央部由手625輔助性地支撑的狀態,從而完成橡皮布BL的保持。
版PP與橡皮布BL的搬入順序也可與所述順序相反。然而,在搬入橡皮布BL之後搬入版PP的情况下,在搬入版PP時雜質可能會掉落到橡皮布BL上而污染利用圖案形成材料所形成的塗布層PT或產生缺陷。如上所述,在將版PP設置到上平臺41後,將橡皮布BL設置在下平臺61,由此可將這種問題避免於未 然。
返回到圖7,當這樣將版PP及橡皮布BL分別設置在上下平臺時,接著對版PP及橡皮布BL進行預對準處理(步驟S103)。進而,以兩者隔著預先設定的間隙而對向的方式,進行間隙調整步驟(S104)。
圖11(a)、圖11(b)、圖11(c)是表示間隙調整處理及對準處理的過程的圖。其中,圖11(c)所示的精密對準處理是僅在下述轉印處理中需要的處理,因此對於該處理是在之後的轉印處理的說明中進行叙述。如上所述,版PP、基板SB或橡皮布BL是從外部搬入,但在其交接時會發生位置偏移。預對準處理是用來將由上平臺41保持的版PP或基板SB、及由下平臺61保持的橡皮布BL各自大致定位在適於之後的處理的位置的處理。
圖11(a)是示意性地表示用於執行預對準的構成的配置的側視圖。如上所述,在本實施方式中,在裝置上部總共設置著六台預對準相機241~預對準相機246。其中三台相機241~相機243是用來檢測由上平臺41保持的版PP(或基板SB)的外緣的基板用預對準相機。而且另外三台相機244~相機246是用來檢測橡皮布BL的外緣的橡皮布用預對準相機,此外,這裏,為了方便起見,將預對準相機241~預對準相機243稱為“基板用預對準相機”,這些相機可使用於版PP的位置對準及基板SB的位置對準 中的任一者中,而且,其處理內容也相同。
如圖1及圖11(a)所示,基板用預對準相機241、基板用預對準相機242是以在X方向為大致相同位置且在Y方向相互位置不同的方式設置,從上方分別拍攝版PP或基板SB的(-X)側外緣部。上平臺41形成為略小於基板SB的平面尺寸,因此,可從上方拍攝延伸至比上平臺41的端部更靠外側的版PP(或基板SB)的(-X)側外緣部。而且,雖然在圖中未表現出,但在圖11(a)紙面的近前側設置著另一台基板用預對準相機243,該相機243是從上方拍攝版PP(或基板SB)的(-Y)側外緣部。
另一方面,橡皮布用預對準相機244、橡皮布用預對準相機246是以在X方向為大致相同位置且在Y方向相互位置不同的方式設置,從上方分別拍攝載置在下平臺61的橡皮布BL的(+X)側外緣部。而且,在圖11(a)紙面的近前側設置著另一台橡皮布用預對準相機245,該相機245是從上方拍攝橡皮布BL的(-Y)側外緣部。
根據由這些預對準相機241~預對準相機246所獲得的拍攝結果而分別掌握版PP(或基板SB)及橡皮布BL的位置。而且,視需要使上平臺區塊支撑機構482及對準平臺支撑機構605作動,由此,將版PP(或基板SB)及橡皮布BL分別定位在預先設定的目標位置。關於基於拍攝結果的利用上平臺區塊支撑機構 4821、上平臺區塊支撑機構4822的定位、即版PP(或基板SB)的預對準處理,在下文進行詳細叙述。
此外,在使橡皮布BL與下平臺61一並水平移動時,優選的是,如圖11(a)所示,各手625的上表面625a與橡皮布BL的下表面略微隔開。為了該目的,可使從氣體供給部806供給的氣體從手625的吸附孔625b噴出。該內容在下述精密對準處理中也相同。
而且,關於薄型或大型且容易發生彎曲的基板SB,為了使處理變得容易,有時例如以使板狀的支撑構件抵接於背面的狀態對基板SB進行處理。在這種情况下,即便支撑構件為比基板SB更大型的構件,只要設為例如利用透明材料構成支撑構件、或在支撑構件上局部地設置透明的窗或貫通孔等容易檢測基板SB的外緣部的位置的構成,則也可實現與所述相同的預對準處理。
接著,如圖11(b)所示,相對於保持橡皮布BL的下平臺61,使保持版PP的上平臺41下降,使版PP與橡皮布BL的間隔G與預先規定的設定值吻合。這時,考慮到已預先測量的版PP及橡皮布BL的厚度。即,以在包括版PP及橡皮布BL的厚度的情况下使兩者的間隙成為規定值的方式,調整上平臺41與下平臺61的間隔。作為這裏的間隙值G,例如可設為300μm左右。
關於版PP及橡皮布BL的厚度,除了有因製造上的尺寸 偏差而造成的個體差以外,即便為相同的零件也考慮到有例如因膨脹而導致的厚度的變化,因此理想的是每次使用時均進行測量。而且,關於間隙G,可定義在版PP的下表面與橡皮布BL的上表面之間,而且,也可定義在版PP的下表面與承載在橡皮布BL上的圖案形成材料的塗布層PT的上表面之間。只要在塗布階段嚴格地管理塗布層PT的厚度,則技術性上等效。
返回到圖7,當這樣使版PP與橡皮布BL隔著間隙G而對向配置時,接著通過使轉印輥641一面抵接於橡皮布BL的下表面一面在X方向移行,而使版PP與橡皮布BL抵接。由此,利用版PP使橡皮布BL上的圖案形成材料的塗布層PT圖案化(圖案化處理;步驟S105)。
圖12(a)、圖12(b)、圖12(c)中表示圖案化處理的過程。具體來說,如圖12(a)所示,使轉印輥641上升至橡皮布BL的正下方位置,並且在X方向上將轉印輥641配置在轉印輥641的中心線與版PP的端部大致相同的位置、或與其相比略微向(-X)方向偏移的位置。在該狀態下,如圖12(b)所示,使轉印輥641進一步上升並抵接於橡皮布BL的下表面,對該被抵接的位置的橡皮布BL局部地向上方推頂。由此,以規定的推擠力將版PP的下表面推擠至橡皮布BL(更嚴格來說為承載在橡皮布BL上的圖案形成材料的塗布層PT)。轉印輥641在Y方向比版PP(及 有效區域)長,版PP的下表面中的從Y方向上的一端至另一端的沿Y方向的細長的區域與橡皮布BL抵接。
這樣,在轉印輥641推擠橡皮布BL的狀態下,升降機構644向(+X)方向移行,由此,使橡皮布BL的推頂位置向(+X)方向移動。這時,為了防止手625與轉印輥641接觸,如圖12(c)所示,關於與轉印輥641的X方向距離成為規定值以下的手625,使其向下方退避到至少該手625的上表面625a低於支撑框架642的下表面的位置。
由於已解除手625的吸附,因此不會發生橡皮布BL與手625的下降一並朝下方降低的情况。而且,使開始下降的時間點(timing)與轉印輥641的移行同步地適當管理,由此,也可防止失去手625的支撑的橡皮布BL因自重而向下方垂下。
圖13(a)、圖13(b)、圖13(c)中表示轉印輥641的移行過程。暫時抵接的版PP與橡皮布BL維持經由圖案形成材料的塗布層PT而密接的狀態,因此,如圖13(a)所示,伴隨轉印輥641的移行,版PP與橡皮布BL密接的區域逐漸朝(+X)方向擴大。此時,如該圖所示,隨著轉印輥641接近而使手625依序下降。
這樣一來,最終,如圖13(b)所示,所有手625均下降,轉印輥641到達下平臺61下方的(+X)側端部附近。在該時間點, 轉印輥641到達版PP的(+X)側端部的大致正下方或比其略微靠(+X)側的位置,版PP的下表面全部抵接於橡皮布BL上的塗布層PT。
在轉印輥641維持固定的高度移行的期間,橡皮布BL下表面中的受到轉印輥641推擠的區域的面積是固定的。因此,升降機構644一面提供固定的荷重一面使轉印輥641擠壓在橡皮布BL,由此,在版PP與橡皮布BL之間夾著圖案形成材料的塗布層PT,並且以固定的推擠力相互推擠。由此,可良好地進行從版PP到橡皮布BL的圖案化。
此外,在圖案化時,理想的是可有效地利用版PP的表面區域整體,但在版PP的周緣部會不可避免地產生因損傷或搬送時與手接觸而無法有效利用的區域。如圖13(b)所示,在將除版PP的端部區域以外的中央部分設為作為版而有效地發揮功能的有效區域AR時,理想的是,至少在有效區域AR內轉印輥641的推擠力及移行速度是固定的。為此,轉印輥641的Y方向長度必須長於該方向上的有效區域AR的長度。而且,在X方向,理想的是從比(-X)方向上的有效區域AR的端部更靠(-X)側位置開始轉印輥641的移行,且在至少到達(+X)方向上的有效區域AR的端部之前維持固定速度。與版PP的有效區域AR對向的橡皮布BL的表面區域成為橡皮布BL側的有效區域。
圖14表示版或基板與橡皮布的位置關係。更具體來說,該圖是從上方觀察版PP或基板SB抵接於橡皮布BL時的位置關係的俯視圖。如圖所示,橡皮布BL具有大於版PP或基板SB的平面尺寸。橡皮布BL中的在圖中標注有點且靠近周緣部的區域R1是在由下平臺61保持時抵接於下平臺上表面61a的區域。關於比其靠內側的區域,是以下表面敞開的狀態,將橡皮布BL保持於下平臺61。
版PP與基板SB的尺寸大致相同,且它們的尺寸小於下平臺61的開口窗尺寸。而且,在實際的圖案形成中被有效使用的有效區域AR小於版PP或基板SB的尺寸。因此,橡皮布BL中的對應於有效區域AR的區域是下表面敞開並面向下平臺61的開口窗611的狀態。
附有影線(hatching)的區域R2表示橡皮布BL下表面中的同時受到轉印輥641推擠的區域(推擠區域)。推擠區域R2是在輥延伸設置方向、即Y方向延伸的細長的區域,其Y方向上的兩端部分別延伸至比版PP或基板SB的端部更靠外側為止。因此,當轉印輥641以與橡皮布BL下表面平行的狀態推擠橡皮布BL時,其推擠力在從Y方向上的有效區域AR的其中一端部至另一端部之間在Y方向上一致。
這樣一面在Y方向對有效區域AR提供均勻的推擠力一 面使轉印輥641在X方向移動,由此,在整個有效區域AR內,利用均勻的推擠力使版PP或基板SB與橡皮布BL相互推擠。由此,可防止因不均勻的推擠而造成的圖案損傷,而形成優質的圖案。
當這樣使轉印輥641到達(+X)側端部時,使轉印輥641停止移行,並且如圖13(c)所示使轉印輥641退避至下方。由此,轉印輥641與橡皮布BL下表面相隔而結束圖案化處理。
返回到圖7,當這樣結束圖案化處理時,搬出版PP及橡皮布BL(步驟S106)。圖15(a)、圖15(b)、圖15(c)表示版及橡皮布的搬出的過程。首先,如圖15(a)所示,使在圖案化處理時下降的各手625再次上升,定位在上表面625a成為與下平臺61的上表面61a相同高度的位置。在該狀態下,解除上平臺41的吸附墊443對版PP的吸附(在利用吸附槽或吸附孔進行吸附保持的情况下,是利用吸附槽或吸附孔進行的吸附)。由此,解除上平臺41對版PP的保持,版PP與橡皮布BL經由圖案形成材料的塗布層PT一體化而成的積層體殘留在下平臺61上。積層體的中央部由手625支撑。
接著,如圖15(b)所示,使上平臺41上升而形成寬敞的處理空間SP,解除利用下平臺61的槽612所進行的吸附,並且使手625進一步上升並移動至下平臺61的更上方。這時,優選 的是利用手625吸附保持積層體。
這樣一來,可實現從外部的進出。因此,如圖15(c)所示,從外部接收橡皮布用手HB,進行與搬入時相反的動作,由此將密接著版PP的狀態下的橡皮布BL搬出到外部。只要利用適當的剝離設備將以所述方式密接的版PP從橡皮布BL剝離,便可在橡皮布BL上形成規定的圖案。
接下來,對將形成在橡皮布BL上的圖案轉印至作為其最終目的物的基板SB的情况進行說明。該步驟基本上與圖案化處理的情况相同。即,如圖7所示,首先將基板SB設置在上平臺41(步驟S107),接著將已形成圖案的橡皮布BL設置於下平臺61(步驟S108)。接著,在對基板SB與橡皮布BL進行了預對準處理及間隙調整後(步驟S109、步驟S110),使轉印輥641在橡皮布BL下部移行,由此將橡皮布BL上的圖案轉印至基板SB(轉印處理;步驟S112)。在轉印結束後,將一體化的橡皮布BL與基板SB搬出並結束處理(步驟S113)。這一系列的動作也與圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)至圖15(a)、圖15(b)、圖15(c)所示的動作相同。此外,當在這些圖中將版PP替換為基板SB時,符號PT意味著圖案化處理後的圖案。
然而,在轉印處理中,為了將圖案適當地轉印至基板SB的規定位置,在使基板SB與橡皮布BL抵接之前對兩者執行更精 密的位置對準(精密對準處理)(步驟S111)。圖11(c)表示該過程。
在圖1中省略了記載,但在該圖案形成裝置1中,設置著由從底座框架21向(+Z)方向豎立設置的支撑柱支撑的精密對準相機27。精密對準相機27是以其光軸鉛垂朝上的方式設置著共四台,以便通過下平臺61的開口窗611分別對基板SB的四角進行拍攝。
在基板SB的四角預先形成著成為位置基準的對準標記(基板側對準標記),另一方面,在橡皮布BL的與該對準標記對應的位置,形成著橡皮布側對準標記作為利用版PP而圖案化的圖案的一部分。在精密對準相機27的同一視場內對它們進行拍攝,通過檢測它們的位置關係而求出兩者的位置偏移量,求出用於修正該偏移量的橡皮布BL的移動量。利用對準平臺支撑機構605,使對準平臺601按所求出的移動量移動,由此,上平臺61在水平面內移動,修正基板SB與橡皮布BL的位置偏移。
以使基板SB與橡皮布BL隔著微小的間隙G而對向的狀態,且利用同一相機拍攝形成在各者的對準標記,由此,可對基板SB與橡皮布BL進行高精度的位置對準。這就意味著,所述對準處理可謂比個別地拍攝基板SB及橡皮布BL而進行位置調整的情况下的精度更高的精密對準處理。在該狀態下使兩者抵接,由 此,在本實施方式中,可在基板SB的規定位置形成高精度地進行位置對準的圖案。而且,通過預先對基板SB及橡皮布BL進行預對準處理,可將分別形成在基板SB及橡皮布BL上的對準標記定位在精密對準相機27的視場內。
此外,在利用版PP向橡皮布BL形成圖案時,未必需要那樣精密的對準處理。這是因為通過將橡皮布側對準標記與圖案一起預先形成在版PP上,不會使形成在橡皮布BL上的圖案與橡皮布側對準標記之間產生位置偏移,只要利用橡皮布側對準標記與基板側對準標記完成精密對準,則版PP與橡皮布BL的少許的位置偏移不會影響到圖案形成。就該方面而言,在圖案化處理中僅執行預對準處理。
以下更詳細地說明對準處理。如上所述,在本實施方式中,能以使基板SB與橡皮布BL隔著微小的間隙G(例如G=300μm)而對向的狀態,進行兩者間的對準調整、即相對的位置對準。因此,能以極高的位置精度(例如±3μm左右)使基板SB的位置對準橡皮布BL。
圖16(a)、圖16(b)是用以說明對準處理的原理的圖。如圖16(a)所示,在由上平臺41保持的基板SB的下表面、即靠近圖案的被轉印面的四角的位置,預先形成著成為位置基準的適當形狀的對準標記(基板側對準標記)AMs。另一方面,在由 下平臺61保持的橡皮布BL的上表面、即圖案承載面,利用圖案形成材料而形成著適當形狀的對準標記(橡皮布側對準標記)AMb。更詳細來說,預先在版PP上與應形成的圖案一並地形成對準標記AMb,當利用版PP使橡皮布BL上的由圖案形成材料形成的塗布層PT圖案化時,對準標記AMb與圖案一並形成在橡皮布BL上。
因此,在圖案化後的橡皮布BL上,形成著應轉印至基板SB的圖案及對準標記AMb,它們之間的位置關係被固定。因此,通過對基板側對準標記AMs與橡皮布側對準標記Amb進行位置對準,而間接且準確地規定基板SB與應轉印至該基板SB的圖案的相對位置。
具體來說,如圖16(a)所示,在下平臺61的開口部611的內側,利用配置在橡皮布BL的下方的對準相機27,經由橡皮布BL而對形成在橡皮布BL的上表面的橡皮布側對準標記AMb、及形成在基板SB的下表面的基板側對準標記AMs進行拍攝。橡皮布BL例如為以石英玻璃為主要材料且具有光透過性。這時,如圖16(b)所示,使同一視場FV內包含兩個對準標記AMs、對準標記AMb。
所拍攝的圖像由控制單元8的圖像處理部805進行圖像處理,且檢測兩對準標記AMs、對準標記AMb的相對位置。如圖 16(b)所示,通過使兩個對準標記AMs、對準標記AMb的形狀互不相同,它們的識別變得容易。而且,在將兩個對準標記AMs、對準標記AMb位於同一視場FV而得的圖像內進行位置檢測,由此可高精度地求出兩個對準標記AMs、對準標記AMb間的相對位置。通過對分別設置在基板SB的四角的對準標記進行這種拍攝及位置檢測,而求出基板SB與橡皮布BL之間的位置偏移量。此外,原理上可使用基板SB及橡皮布BL各自的一部位的對準標記進行位置對準,但通過至少在各自的兩個部位以上形成對準標記且對其進行拍攝而進行位置對準,可實現更高精度的位置對準。
為了消除(cancel)所求出的位置偏移量,對準平臺支撑機構605使對準平臺601(圖3)在水平面內移動。由此,下平臺61在XY θ方向水平移動必要量,而實現基板SB與橡皮布BL(更準確來說為橡皮布BL上的圖案)的精密的位置對準。
為了高精度地進行這種精密對準,必須提高對準標記的位置檢測中的分辨率,為此必須在相對高的倍率下進行拍攝。在高倍率的拍攝中視場FV變狹窄,因此為了將基板側對準標記AMs與橡皮布側對準標記AMb位於同一視場內,必須在精密對準之前先使基板SB與橡皮布BL的相對位置在某種程度上(例如以數十μm左右的位置精度)吻合。
然而,在來自裝置外部的基板SB及橡皮布BL的交接時 間點不容易實現這種位置精度,即便如圖3所示設置擋塊構件613來進行位置限制,也有例如因各構件的尺寸偏差而導致未達到所需的位置精度的情况。尤其是當基板SB或橡皮布BL變得大型時,它們變得容易彎曲且尺寸偏差也變大,另一方面,由於重量增加,所以利用機械性的對接而進行的位置限制在精度方面受到極限。
為了用於這種相對粗略的位置對準而使對準相機27的倍率及視場FV可變的情况可能會成為反而使精密對準用的拍攝時的拍攝位置精度降低的原因,因此並非優選。這是因為通過使倍率可變而容易發生光學系統的光軸偏移、高倍率時的光量不足及圖像失真等。因此,在本實施方式中,在精密對準之前先執行預對準,由此,將基板SB與橡皮布BL的相對位置對準至兩個對準標記AMs、對準標記AMb位於對準相機27的同一視場內的程度為止。關於對準相機27的攝像光學系統,倍率及視場FV被固定。
圖17及圖18(a)、圖18(b)是用以說明本實施方式的預對準的原理的圖。更詳細來說,圖17是表示利用預對準相機的橡皮布BL的拍攝範圍的圖,圖18(a)、圖18(b)是說明基於利用預對準相機所拍攝的圖像的位置對準的原理的圖。
如上所述,在本實施方式中,在裝置上部總共設置著六台預對準相機241~預對準相機246。其中,三台相機241~相機 243是用於檢測基板SB的外緣的基板用預對準相機。而且,另外三台相機244~相機246是用於檢測橡皮布BL的外緣的橡皮布用預對準相機。這些相機可為倍率低於精密對準用對準相機27的相機,這樣一來,可確保廣泛的視場。而且,關於分辨率也可為更低的分辨率,由此可抑制裝置成本的上升。
利用基板用預對準相機241~基板用預對準相機243而進行的基板SB的位置檢測及基於該位置檢測的位置對準、及利用橡皮布用預對準相機244~橡皮布用預對準相機246而進行的橡皮布BL的位置檢測及基於該位置檢測的位置對準在原理上是相同的。以下,以基於橡皮布用預對準相機244~橡皮布用預對準相機246的拍攝結果的橡皮布BL的位置對準為例說明其原理。
如圖17所示,橡皮布用預對準相機244~橡皮布用預對準相機246分別對橡皮布BL的四邊中的(+X)側的外緣的兩個部位、及(+Y)側的外緣的一部位進行拍攝。在圖中,區域IR1、區域IR2及區域IR3分別表示相機246、相機244及相機245的拍攝範圍。通過分別拍攝靠近橡皮布BL的角部的外緣,可提高位置對準精度。
通過分別拍攝形成橡皮布BL的外緣的四邊中的、相互不平行的兩條邊的一部分,可獨立地求出X方向及Y方向的二維的橡皮布BL的位置偏移量。而且,對同一邊或相互平行的邊中的兩 個部位以上進行拍攝,由此可求出θ方向上的橡皮布BL的傾斜量。
在圖18(a)中,拍攝範圍IR1、拍攝範圍IR2的X方向位置略微不同。該情况下,假定有可能因零件的尺寸精度等而導致各相機的安裝位置發生偏移,為了表示即便在包含這種相機間的若干位置偏移的狀態下,也可進行橡皮布的位置對準,而表示這種圖示。
參照圖18對基於拍攝結果的位置對準的原理進行說明。首先,假定處在無位置偏移的設計上的理想位置(目標位置)的橡皮布BLi,如圖18(a)所示,將在利用各相機244~相機246拍攝這種橡皮布BLi的情况下的橡皮布端部的位置登錄為基準值。具體來說,將從相機246的拍攝範圍IR1的一端到橡皮布BLi的(+X)側端部為止的X方向距離X10、相機244的拍攝範圍IR2中的從該拍攝範圍IR2的一端到橡皮布BLi的(+X)側端部為止的X方向距離X20、及從相機245的拍攝範圍IR3的一端到橡皮布BLi的(+Y)側端部為止的Y方向距離Y30登錄為基準值。只要各相機的位置不變更,基準值的登錄就無需更新。
接下來,在實際上已搬入橡皮布BL的狀態下,利用橡皮布用預對準相機244~橡皮布用預對準相機246分別拍攝橡皮布BL的端部。圖18(b)表示其一例,一般來說,在這樣從理想位 置偏移的狀態下將橡皮布BL載置於下平臺61。求出這時的從相機246的拍攝範圍IR1的一端至橡皮布BL的(+X)側端部為止的X方向距離X11、相機244的拍攝範圍IR2中的從該拍攝範圍IR2的一端至橡皮布BL的(+X)側端部為止的X方向距離X21、及從相機245的拍攝範圍IR3的一端至橡皮布BL的(+Y)側端部為止的Y方向距離Y31。
如果橡皮布BL無位置偏移,則這些值X11、X21、Y31分別與基準值X10、基準值X20、基準值Y30一致,但一般來說成為不同的值。所述值距離基準值的差表示橡皮布BL的偏移量的大小。即,值Y31與值Y30的差對應於橡皮布BL的Y方向上的位置偏移量。而且,值X11與值X10的差、及值X21與值X20的差均對應於橡皮布BL的X方向的位置偏移量。進而,值(X20-X10)與值(X21-X11)的差對應於繞Z軸、即θ方向的橡皮布BL的位置偏移量(傾斜)。這樣將理想狀態下的橡皮布外緣位置登錄為基準值,求出對於該位置的相對的位置偏移量,由此,對各相機的絕對的位置不要求精度。即,無需嚴格地管理相機的安裝位置,只要有可使每次搬入的位置不一致的橡皮布BL的外緣穩定地位於視場內的程度的位置精度即可。
根據這些值,在X方向、Y方向及θ方向的各個方向求出橡皮布BL相對於理想位置的位置偏移量,且求出用來消除該位 置偏移的橡皮布BL的水平移動量並使橡皮布BL移動,由此可對橡皮布BL進行位置對準。也可重複進行位置檢測及移動直至將橡皮布BL定位在理想位置為止。關於由上平臺41保持的基板SB或版PP,也能以同樣的方式進行定位。
即便在基於利用預對準相機所拍攝的低倍率的圖像的位置對準中,最終無法獲得所需的位置精度,也可利用所述方法充分實現至少將基板側、橡皮布側兩個對準標記位於對準相機27的同一視場FV內的程度的位置對準。換言之,以至少將基板側、橡皮布側兩個對準標記位於對準相機27的同一視場FV內的方式預先設定橡皮布BL及基板SB的理想位置(目標位置),其後進行所述的預對準處理。
此外,關於基於預對準相機的拍攝結果的基板SB或橡皮布BL的移動,只要為版PP(或基板SB)及橡皮布BL的搬入後且早於精密對準,則可在任意的時間點執行。在本實施方式中,在搬入版PP(或基板SB)及橡皮布BL後,在進行間隙調整之前執行預對準處理。這是為了防止如下情况:在利用基板用預對準相機241~基板用預對準相機243檢測版PP或基板SB的端部時,在背後的接近位置存在橡皮布BL,因此成為干擾。另一方面,如果在執行版PP(或基板SB)與橡皮布BL之間的間隙調整後進行預對準處理,則可更確實地防止在使間隙變化時可能發生的水平 方向的位置偏移。
關於用於預對準的基板SB的移動,是通過以下方式進行:上平臺區塊支撑機構482使上平臺組件40移動,而使保持基板SB的上平臺41水平移動。另一方面,關於橡皮布BL的移動,是通過以下方式進行:對準平臺支撑機構605使對準平臺601移動而使保持橡皮布BL的下平臺61水平移動。這時,如圖11(a)所示,優選的是各手625的上表面625a與橡皮布BL的下表面相隔。這是因為在本實施方式中升降手單元62、升降手單元63被固定在底座框架21上,當對準平臺601通過對準平臺支撑機構605的作動而水平移動時,各手625不與該對準平臺601連動。
然而,有如下情况:如果為了該目的而使各手625下降,則橡皮布BL也隨之而向下方彎曲。只要在維持各手625的鉛垂方向位置的狀態下使氣體從手上表面625a的吸附孔625b噴出,便可維持橡皮布BL的水平姿勢,且可在橡皮布BL與手上表面625a之間形成微小的間隙。由此,可避免在橡皮布BL移動時摩擦手625。通過維持將橡皮布BL吸附保持在下平臺61的狀態,而防止橡皮布BL相對於下平臺61的移位。如圖11(c)所示,在精密對準過程中的橡皮布BL的移動時,也可同樣地進行。
並非使基板SB或橡皮布BL單獨移動,而是使它們在保持在上平臺41或下平臺61上的狀態下與平臺一並移動,由此可 在維持它們的姿勢的狀態下移動,從而可防止因彎曲而造成的位置對準精度的降低。
在這之前,對版PP(或基板SB)的預對準簡單地進行了說明,但以下,一面參照圖19(a)、圖19(b)、圖19(c)至圖22(a)、圖22(b)、圖22(c)、圖22(d),一面對版PP的預對準處理進行詳細叙述。此外,基板SB的預對準處理也與以下進行說明的版PP的預對準處理相同,因此省略基板SB的預對準處理的詳細說明。
圖19(a)、圖19(b)、圖19(c)是示意性地表示上平臺區塊及基板用預對準相機的大致構成的圖。關於上平臺區塊4及基板用預對準相機241~基板用預對準相機243的構成及配置是如上所述,如圖19(a)所示,支架(gantry)部包括上平臺41、增强框架42、梁狀結構體43及支撑柱45、支撑柱46,且構成為一面由上平臺區塊支撑機構482支撑一面可水平驅動。
此外,以下,為了將在X方向位置不同地設置在兩個部位的底板481彼此區分,設為以符號4811表示兩個底板481中的配置在(-X)側的一個底板,而且,以符號4812表示配置在(+X)側的一個底板。同樣地,為了將在X方向位置不同地設置在兩個部位的上平臺區塊支撑機構482彼此區分,設為以符號4821表示兩個上平臺區塊支撑機構482中的配置在(-X)側的一個支撑機 構,而且,以符號4822表示配置在(+X)側的一個支撑機構。
圖20(a)、圖20(b)是示意性地表示(-X)側的上平臺區塊支撑機構的構成的圖。該上平臺區塊支撑機構4821是沿X方向及Y方向驅動底板4811的雙軸平臺機構。在上平臺區塊支撑機構4821中,在基座構件482a上,如圖20(b)所示,固定有沿Y方向延伸的導軌482b,並且滑塊482c可在Y方向滑動自如地安裝於該導軌482b。而且,在滑塊482c上安裝著Y軸用滾珠螺槓支架(bracket)482d。如圖20(a)所示,該Y軸用滾珠螺槓支架482d是沿X方向延伸設置,其(+X)側端部螺合在沿Y方向延伸的Y軸用滾珠螺槓482e。在Y軸用滾珠螺槓482e的(+Y)側端部,安裝著Y軸用馬達482f,當Y軸用馬達482f相應於來自馬達控制部802(圖2)的動作指令而作動時,與此相應地,Y軸用滾珠螺槓支架482d沿Y方向移動。Y軸移動部包括這些構成。
而且,在Y軸用滾珠螺槓支架482d上設置著X軸移動部。該X軸移動部包括:線性導引件(linear guide),使滑塊482h可在X方向滑動自如地安裝於沿X方向延伸的導軌482g;X軸用滾珠螺槓482j;X軸用滾珠螺槓支架482k,螺合在該X軸用滾珠螺槓482j;以及X軸用馬達482m。在X軸移動部,以使導軌482g位於滑塊482h的上方的狀態將滑塊482h固定在Y軸用滾珠螺槓支架482d的(+X)側端部的上表面。而且,在導軌482g上 安裝著X軸用滾珠螺槓支架482k。因此,如果連結於X軸用滾珠螺槓482j的(-X)側端部的X軸用馬達482m相應於來自馬達控制部802(圖2)的動作指令而作動,則X軸用滾珠螺槓支架482k相對於Y軸移動部在X軸方向移動。這樣一來,能以在Y軸移動部上積層著X軸移動部的形式構成雙軸平臺機構,且可使X軸用滾珠螺槓支架482k在X方向及Y方向移動。
而且,對X軸用滾珠螺槓支架482k經由交叉滾輪軸承482n而安裝底板4811。因此,通過控制Y軸用馬達482f及X軸用馬達482m可將底板4811朝X方向及Y方向驅動。
圖21(a)、圖21(b)是示意性地表示(+X)側的上平臺區塊支撑機構的構成的圖。該上平臺區塊支撑4822除如下兩個方面以外,還具有與上平臺區塊支撑機構4821相同的構成,所述兩個方面是指:在X軸移動部未設置滾珠螺槓機構及X軸用馬達;以及代替X軸用滾珠螺槓支架482k而設置具有相同形狀的支架482p。因此,上平臺區塊支撑機構4822可一面在X方向及Y方向移動自如地支撑底板4812一面僅朝Y方向驅動該支撑底板4812。
返回到圖19(a)、圖19(b)、圖19(c)繼續說明。在本實施方式中使用的版PP及基板SB均為具有矩形形狀的板狀體,預對準相機中的基板用預對準相機241、基板用預對準相機 242是與規定版PP及基板SB的形狀的四條邊E1~邊E4中的(-X)側的長邊E1對應地設置並分別拍攝(-X)側的外緣的兩個部位,基板用預對準相機243是與(-Y)側的短邊E2對應地設置並拍攝(-Y)側的外緣的一部位。在該圖(c)中,區域IR4、區域IR5、區域IR6分別表示相機241~相機243的拍攝範圍。這樣,通過分別拍攝靠近版PP的角部的外緣,可提高預對準中的定位精度。
在本實施方式中,分別拍攝相互不平行的兩條邊E1、邊E2的一部分的理由是為了獨立地求出版PP相對於X方向及Y方向的二維的目標位置的位置偏移量。而且,在同一邊E1拍攝兩個部位以上的理由是為了求出θ方向上的版PP相對於目標位置的傾斜量,理想的是如本實施方式般利用長邊側。然而,並不限定於長邊側,也可為短邊側的邊E2、邊E4。而且,也可在相互平行的兩邊(例如邊E1與邊E3、或邊E2與邊E4)的各者進行拍攝,而求出傾斜量。
接下來,一面參照圖22(a)、圖22(b)、圖22(c)、圖22(d)一面對版PP的預對準處理進行說明。圖22(a)、圖22(b)、圖22(c)、圖22(d)是示意性地表示版的預對準處理的圖。在本實施方式中,預先將利用上平臺41保持的版PP定位在目標位置,如圖22(a)所示,利用各相機241~相機243拍攝目標位置的版PP,求出: ‧圖像IR4內的長邊E1的X方向上的位置X40;‧圖像IR5內的長邊E1的X方向上的位置X50;及‧图像IR6內的短边E2的Y方向上的位置Y60;進而,包含位置X40、位置X50的偏移量△X0在內,將這些值作為目標位置信息記憶在控制單元8的記憶部(省略圖示)。這裏,位置X40、位置X50無需一致,兩者也可偏移。而且,只要各相機241~相機243的位置不變更,這些目標位置信息(X40、X50、Y60、△X0)就無需更新。
接下來,當實際搬入版PP時,控制單元8的CPU801是根據預先記憶在省略圖示的記憶部中的程序,基於相機241~相機243的拍攝結果而控制上平臺區塊支撑機構4821、上平臺區塊支撑機構4822,將版PP定位在目標位置(版PP的預對準)。即,在版PP被交接到上平臺41並由上平臺41吸附保持的狀態下利用基板用預對準相機241~基板用預對準相機243分別拍攝版PP的端部。圖22(b)表示其一例,一般來說,是以這樣從目標位置偏移的狀態,將版PP吸附保持在上平臺41。求出這時的利用相機241所拍攝的圖像IR4內的長邊E1的X方向上的位置X41、及利用相機242所拍攝的圖像IR5內的長邊E1的X方向上的位置X51。此外,該圖(b)中的符號△X1表示位置X41、位置X51的偏移量。
這裏,在不發生相對於目標位置的位置偏移地將版PP吸附保持在上平臺41的情况下,所述位置X41、位置X51與目標位置信息X40、目標位置信息X50一致且偏移量△X1也與目標位置信息△X0一致,不僅如此,利用相機243所拍攝的圖像IR6內的短邊E2的Y方向上的位置Y61也與目標位置信息Y60一致,但如圖22(b)所示,一般來說任一者均成為不同的值。
因此,在本實施方式中,基於目標位置信息X40、目標位置信息X50、以及位置X41、位置X51,通過運算而求出版PP相對於目標位置的傾斜量。而且,使Y軸用馬達482f、482f及X軸用馬達482m按該傾斜量進行作動而使上平臺41在水平面內旋轉,從而修正傾斜。由此,例如圖22(c)所示,在傾斜修正後,利用相機241所拍攝的圖像IR4內的長邊E1的X方向上的位置X42、與利用相機242所拍攝的圖像IR5內的長邊E1的X方向上的位置X52的偏移量△X2是和目標位置信息△X0一致或大致一致。假設在偏移量△X2與目標位置信息△X0的差异未成為規定值以內的情况下,基於所述位置X42、位置X52,通過運算再次求出版PP相對於目標位置的傾斜量,使Y軸用馬達482f、482f及X軸用馬達482m按該傾斜量進行作動而使上平臺41在水平面內旋轉,從而修正傾斜。可通過重複所述處理直至偏移量△X2與目標位置信息△X0一致或大致一致並且所述差异成為規定值以內 為止,而準確地修正版PP相對於目標位置的傾斜。
當以所述方式完成傾斜修正時,在傾斜修正後,基於利用相機241所拍攝的圖像IR4內的長邊E1的X方向上的位置X42(或位置X52)及目標位置信息X40(或X50)而算出X方向上的版PP的偏移量Xoff。而且,在修正傾斜後基於利用相機243所拍攝的圖像IR6內的短邊E3的Y方向上的位置Y62及目標位置信息Y60而算出Y方向上的版PP的偏移量Yoff。然後,使X軸用馬達482m按偏移量Xoff進行作動,而使上平臺41在X方向偏移移動,並且使Y軸用馬達482f、482f按偏移量Yoff進行作動,而使上平臺41在Y方向偏移移動。由此,如圖22(d)所示,將版PP定位在目標位置,完成預對準處理。此外,在假設在偏移修正後利用相機241所拍攝的圖像IR4內的長邊E1的X方向上的位置X43(或位置X53)與目標位置信息X40(或X50)不一致而偏移量Xoff未成為規定值以內;或在偏移修正後利用相機243所拍攝的圖像IR6內的短邊E3的Y方向上的位置Y63與目標位置信息Y60不一致而偏移量Yoff未成為規定值以內的情况下,使發生偏移的一側的馬達作動而按該偏移量進行偏移移動。可通過重複偏移修正直至偏移量Xoff、Yoff均成為規定值以內為止,而準確地修正版PP相對於目標位置的偏移。以這種方式進行版PP(或基板SB)的預對準處理。
如上所述,在本實施方式中,使由下平臺61保持的橡皮布BL的上表面、及由上平臺41保持的版PP或基板SB的下表面相互擠壓而形成圖案,但在執行該操作前,以保持在上平臺41的狀態進行版PP或基板SB的向目標位置的定位、即預對準處理。因此,即便在利用版用手HP搬送版PP時、利用基板用手HS搬送基板SB時、將版PP或基板SB交接到上平臺41時發生位置偏移或在版PP或基板SB發生大幅度的彎曲,也可利用預對準處理來消除,從而將版PP或基板SB確實地定位在目標位置。結果,可提高圖案形成的精度。
而且,基於相機241~相機243的拍攝結果而進行所述的傾斜修正及偏移修正,因此可將具有矩形形狀的版PP及基板SB準確地定位在目標位置。
進而,在所述實施方式中,上平臺41的保持平面41a形成為略小於版PP及基板SB的各者的平面尺寸並吸附版PP及基板SB的中央部,以版PP及基板SB的外緣從保持平面41a伸出的狀態吸附保持版PP及基板SB。而且,相對於版PP及基板SB從與下平臺61為相反側的(+Z)側拍攝版PP及基板SB的外緣。因此,相機241~相機243可不干涉下平臺區塊地拍攝版PP及基板SB的外緣。
<第二實施方式>
此外,在所述實施方式中,利用基板用預對準相機241~基板用預對準相機243及橡皮布用預對準相機244~橡皮布用預對準相機246分別拍攝基板SB(或版PP)及橡皮布BL的外緣部,基於其拍攝結果使上平臺41及下平臺61移動,由此進行預對準處理。在該情况下,基板SB與橡皮布BL的平面尺寸不同,因此,基板SB的外緣部與橡皮布BL的外緣部必須分別利用不同的相機進行拍攝,而相機的數量變多。也可取代所述情况,而例如以如下方式,利用更少數量的相機執行預對準處理。
以下,對本發明的具有作為對準裝置的功能的圖案形成裝置的第二實施方式進行說明。第二實施方式的裝置是預對準相機的配置及基於其拍攝結果的預對準處理的原理與第一實施方式不同,另一方面,關於其他方面可設為與第一實施方式相同的構成。因此,這裏,對與第一實施方式相同的構成標注相同的符號並省略說明,主要對第二實施方式特有的構成及動作進行說明。然而,關於對準相機27的拍攝範圍FV,為了與預對準相機的拍攝範圍FV2區分而利用符號FV1表示。
在本實施方式的預對準處理中,代替在第一實施方式中進行的基板SB或橡皮布BL的外緣部的拍攝,而利用預對準相機對形成在基板SB及橡皮布BL的對準標記、更具體來說為形成在基板SB的基板側對準標記AMs及形成在橡皮布BL的橡皮布側 對準標記AMb進行拍攝。而且,基於其拍攝結果而使基板SB及橡皮布BL水平移動,使分別設置的對準標記移動到對準相機27的拍攝範圍FV1內。精密對準處理的內容與第一實施方式相同。
圖23(a)、圖23(b)是說明第二實施方式的裝置中的預對準處理的圖。更具體來說,圖23(a)是示意性地表示第二實施方式的圖案形成裝置中的預對準相機的配置的圖,圖23(b)是表示預對準相機及對準相機的拍攝範圍的圖。此外,在圖23(b)中表示與從下方仰視橡皮布BL的狀態對應的座標軸。
在本實施方式中,預對準相機25設置在由下平臺61保持的橡皮布BL的下方,預對準相機25是使其光軸AX2斜向上地配置。更詳細來說,以光軸相對於橡皮布BL的下表面的法線具有角度α的傾斜的方式設置預對準相機25。在該例中,光軸AX2向(+X)方向傾斜角度α。作為該角度α,適當的是30度至60度左右。
另一方面,對準相機27是以其光軸AX1與橡皮布BL的下表面正交的方式設置。對準相機27包括作為攝像光學系統發揮功能的透鏡單元LU1、及例如包括電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)傳感器(sensor)或互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)傳感器等的拍攝元件IM1。透鏡單元LU1為放大光學系統,其倍率為預先 規定的固定值。而且,預對準相機25也包括透鏡單元LU2及拍攝元件IM2。
對準相機27的透鏡單元LU1是例如具有10倍左右的倍率的放大光學系統,如圖23(b)所示,對準相機27以高倍率拍攝相對狹窄的拍攝範圍FV1。另一方面,預對準相機25的透鏡單元LU2具有0.5倍至1倍左右的倍率,以低倍率拍攝與對準相機27相比更廣泛的拍攝範圍FV2。因此,即便拍攝元件IM1、拍攝元件IM2的分辨率為相同程度,對準相機27也能以高分辨率進行拍攝。
對準相機27的拍攝範圍FV1與預對準相機25的拍攝範圍FV2的相對的位置關係是預先規定的。如圖23(b)所示,優選的是以預對準相機25的拍攝範圍FV2包含對準相機27的拍攝範圍FV1的方式設定兩個相機的位置。此外,理想的是對準相機27的拍攝範圍FV1的大部分包含在預對準相機25的拍攝範圍FV2內,但也可為如一部分不包含在所述範圍在內的位置關係。
由此,預對準處理中的基板側對準標記AMs及橡皮布側對準標記AMb是在預對準相機25的拍攝範圍FV2內移動。因此,可利用預對準相機25來驗證在預對準處理後對準標記移動到規定的位置的情况。而且,能以基板SB及橡皮布BL配置在靠近最終的目標位置的位置的狀態下進行預對準處理。進而,通過將利用 預對準相機25所拍攝的對準標記與利用對準相機27所拍攝出的對準標記進行對比,可驗證對準相機27的拍攝範圍FV1與預對準相機25的拍攝範圍FV2的位置關係。這些均有助於提高對準標記的位置檢測精度。
通過使預對準相機25的光軸AX2設定在傾斜於橡皮布BL的下表面的方向,可使預對準相機25與對準相機27相互不干涉地進行拍攝。即,可避免其中一個相機的構成零件遮擋住另一個相機的視場。
而且,通過在相對於橡皮布BL及基板SB朝斜向配置預對準相機25的狀態下進行拍攝,與從垂直方向拍攝的情况相比,預對準相機25所預估的橡皮布BL及基板SB的表面積增大,結果,拍攝範圍FV2在X方向延長。這樣的情况就對準標記的位置檢測精度的方面而言不利,但在使基板SB及橡皮布BL的大致位置吻合的預對準處理中不成為問題。倒不如說,通過擴大拍攝範圍,而檢測基板側及橡皮布側對準標記的大致位置變得容易,且對基板SB及橡皮布BL的搬入時的位置偏差的容許範圍變寬,因此情况良好。
圖24(a)、圖24(b)是表示預對準相機及對準相機的聚焦範圍的圖。圖24(a)表示對準相機27的聚焦範圍FR1。對準相機27包括相對高倍率的透鏡單元LU1,且其景深相對淺。因 此,鉛垂方向(Z方向)上的聚焦範圍FR1也相對狹窄,難以將隔著間隙G而對向配置的基板SB與橡皮布BL這兩者位於聚焦範圍內。因此,有無法同時對基板側對準標記AMs與橡皮布側對準標記AMb聚焦的情况。在本實施方式中,如圖24(a)所示,以將橡皮布BL的上表面位於聚焦範圍FR1內並對橡皮布側對準標記AMb聚焦的方式,設定對準相機27的Z方向位置。
結果,如果未對基板側對準標記AMs聚焦,則在拍攝結果中失去特別高的空間頻率成分。作為基板側對準標記AMs,只要使用包含大量相對低的空間頻率成分的圖形,則即便根據未聚焦的圖像也可至少對基板側對準標記AMs的重心位置高精度地進行檢測,且在對準標記間的位置對準中不會產生障礙。為了實現所述內容,如圖16(b)所示,例如可使基板側對準標記AMs為實心圖形,且使橡皮布側對準標記AMb為中空圖形。
另一方面,關於預對準相機25,由於透鏡單元LU2為低倍率,所以可使用更深的景深的相機,且如圖24(b)所示,可更擴大沿光軸方向的聚焦範圍FR2。因此,可在將設置在隔著間隙G而對向配置的基板SB與橡皮布BL的各者的基板側對準標記AMs與橡皮布側對準標記AMb一並位於聚焦範圍內的狀態下進行拍攝。即,可在已對基板側及橡皮布側對準標記這兩者進行聚焦狀態下,在同一視場內對它們進行拍攝。因此,即便為分辨率並不 那麽高的相機,也可予以使用,而且,通過從斜方向的拍攝也可獲得實用上充分的位置檢測精度。
在例如使用包括倍率10倍、工作距離(working distance)16mm的透鏡單元LU1及2/3英寸(inch)角尺寸的拍攝元件IM1的相機作為對準相機27時,其拍攝範圍FV1為一邊小於1mm、更具體來說成為0.7mm至0.8mm左右。另一方面,在例如使用包括倍率0.5倍、景深6mm的透鏡單元LU2及1/3英寸角尺寸的拍攝元件IM2的相機作為預對準相機25,且將光軸的傾斜角α設為60度時,拍攝範圍FV2在長邊方向(X方向)成為16mm左右、在短邊方向(Y方向)成為12mm左右。而且,如果將間隙G設為300μm左右,則基板SB、橡皮布BL均處於聚焦範圍FR2內的情况成為7mm角左右。認為對從自外部搬入的基板SB及橡皮布BL檢測基板側及橡皮布側對準標記而言為充分的精度。
圖25是表示第二實施方式的對準處理的流程圖。在第一實施方式的處理中,在進行搬入至裝置的基板SB與橡皮布BL的間隙調整之前進行預對準處理,但在第二實施方式中必須使基板SB與橡皮布BL鄰近對向,因此在間隙調整後依序執行預對準處理及精密對準處理。在圖中,步驟S202~S205的各處理步驟相當於預對準處理,步驟S206~S211的各處理步驟相當於精密對準處理。
即,當利用間隙調整使基板SB與橡皮布BL隔著規定間隙G地對向配置時(步驟S201),利用預對準相機25進行拍攝(步驟S202),在同一視場內拍攝基板側對準標記AMs及橡皮布側對準標記AMb。這時,也假定任一個對準標記從拍攝範圍FV2偏離的案例,但利用上平臺區塊支撑機構482或對準平臺支撑機構605的基板SB及橡皮布BL的可動範圍有極限,因此在這樣存在大的位置偏移的情况下也可作為誤差(error)進行處理。
根據拍攝結果分別對基板側對準標記AMs及橡皮布側對準標記AMb的位置進行檢測(步驟S203)。這時,基板SB與橡皮布BL隔著間隙G而隔開,而且,由於從斜向進行拍攝,所以在拍攝圖像中基板側對準標記AMs的位置投影到與原本的水平方向位置不同的位置。在已對所述方面修正的情况下進行位置檢測。該情况下的位置偏移僅表現為向X方向的固定量的位移,因此通過扣除相當於該位移的程度,可容易地修正。可能會因間隙的偏差而產生少許的位置檢測誤差,但因之後進行精密對準處理,所以不成為問題。
當檢測到基板側對準標記AMs及橡皮布側對準標記AMb的位置時,分別算出用於使它們位於對準相機27的拍攝範圍FV1內所需的基板SB及橡皮布BL的移動量(步驟S204),根據所求出的移動量,而使上平臺41及下平臺61移動(步驟S205)。在任 一個對準標記已處在拍攝範圍FV1內的情况下無需移動。由此,基板側對準標記AMs及橡皮布側對準標記AMb均出現在對準相機27的拍攝範圍FV1內。
對準相機27是在同一視場內拍攝基板側對準標記AMs及橡皮布側對準標記AMb(步驟S206),根據該拍攝圖像而進行各對準標記的位置檢測(步驟S207)。根據對準標記的位置關係可掌握基板SB與橡皮布BL的相對位置,且為了使這些位置關係為預先規定者而算出所需的橡皮布BL的移動量(步驟S208)。此處需要調整基板SB與橡皮布BL的相對的位置關係,且可為基板SB或橡皮布BL中的任一者移動。在本實施方式中,使下平臺61對應於所求出的必要移動量而移動,由此使橡皮布BL移動(步驟S209)。
在移動後,重新進行利用對準相機27的拍攝,驗證基板側對準標記AMs與橡皮布側對準標記AMb的相對位置(步驟S210)。對兩者的相對位置的誤差是否處在預先規定的適當範圍內進行判斷(步驟S211),如果處在適當範圍內,則結束處理,另一方面,在並非如此的情况下,返回到步驟S208。重複循環(loop)處理直至位置的誤差如所述那樣位於適當範圍內。在對準平臺支撑機構605具有可利用一次移動而使對準標記移動到適當範圍的程度的定位精度的情况下,可省略移動後的驗證及循環處理。
在基於以光軸AX1與橡皮布BL的下表面正交的方式配置的對準相機27的拍攝結果的精密對準處理中,間隙G的偏差不會給對準標記的位置檢測造成影響,因此可實現高精度的位置對準。這時,通過預對準處理而將基板側及橡皮布側對準標記AMs、AMb預先定位在拍攝範圍FV1內,因此,可進行拍攝範圍FV1狹窄的高倍率的拍攝。而且,無需使拍攝範圍可變,因此,可應用倍率固定的攝像光學系統。因此,可不受在變更倍率時發生的光軸偏移或圖像的失真等的影響而進行高分辨率的拍攝,且可由此而實現高精度的位置對準。
在本實施方式中,在預對準處理中使上平臺41及下平臺61分別移動必要量,由此使基板SB及橡皮布BL各自大致地位置對準,其後,通過精密對準處理使下平臺61移動必要量,由此僅使橡皮布BL移動,而更精密地與基板SB進行相對的位置對準。即,伴隨基板SB的移動的基板側對準標記AMs的移動僅在預對準處理中進行,而且伴隨橡皮布BL的移動的橡皮布側對準標記AMb的移動是在預對準處理及精密對準處理這兩種處理中進行。
圖26(a)、圖26(b)是表示伴隨對準處理的對準標記的移動的形態的圖。如圖26(a)所示,在預對準相機25的拍攝範圍FV2內拍攝到的基板側對準標記AMs是通過預對準處理而移動到對準相機27的拍攝範圍FV1內的位置P1。另一方面,橡皮 布側對準標記AMb是通過預對準處理而移動到對準相機27的拍攝範圍FV1內的位置P2,進而通過精密對準處理而移動到最終的目標位置P3。在該位置P3,與基板側對準標記AMs的相對位置成為預先規定的位置。
這時,在橡皮布側對準標記AMb向位置P2的移動及向位置P3的移動過程中,理想的是其移動方向大致相同。即,在預對準處理中,理想的是以橡皮布側對準標記AMb朝到達目標位置即位置P3的路徑的中途位置或其附近位置移動的方式,使橡皮布BL移動。此外,在這些移動過程中移動方向無需完全相同,在將移動分解為X方向及Y方向成分時,在各成分中,只要兩次的移動方向相同即可。在圖26(a)的例子中,預對準處理中的向位置P2的移動的X方向成分為(-X)方向。在該情况下,優選的是使精密對準處理中的向位置P3的移動的X方向成分也成為(-X)方向。關於Y方向成分也相同。其理由如下所述。
表示為比較例的圖26(b)中表示在橡皮布側對準標記AMb在預對準處理中朝(-X)方向及(-Y)方向移動而移動至位置P4後,在精密對準處理中朝(-X)方向及(+Y)方向移動而移動至目標位置P3的例子。這樣,就X方向及Y方向中的至少一者而言,在預對準處理與精密對準處理之間移動方向成為相反的情况下,可能會因移動機構的後退而導致定位誤差變大。
如圖26(a)所示,使X方向、Y方向的各移動方向在預對準處理與精密對準處理之間相同,由此,可抑制因這種後退而導致的誤差,而可進行更高精度的位置對準。尤其是當在精密對準處理中省略循環處理的情况下,這樣的情况在提高精度上有效。
此外,這裏,對使用一組預對準相機25及對準相機27的預對準處理及精密對準處理的原理進行了說明,但為了獲得更高的位置對準精度,更優選的是分別設置多個所述預對準相機25及對準相機27,在互不相同的多個部位進行拍攝。在本實施方式的圖案形成裝置中,將在矩形的四角分別設置著對準標記的基板SB作為處理對象物,與這些對應地設置四台對準相機27。關於精密對準處理,優選的是使用四部位的對準標記中的三部位以上的位置檢測結果。
另一方面,從大致地位置對準這一目的來看,預對準相機25無需對應於所有對準標記,例如兩台左右即可獲得充分的精度。例如只要對應於配置在基板SB的對角附近的兩個對準標記設置兩台預對準相機25並進行預對準處理,即可獲得將對準標記定位在四台對準相機27的各者的拍攝範圍內的程度的位置精度。
在這些情况下,基於對準標記的拍攝結果的基板SB及橡皮布BL的必要移動量理想的是使根據在多個部位的位置檢測結果分別求出的必要移動量平均而算出。
如上所述,在本實施方式中,在隔著微小的間隙G而對向配置的基板SB與橡皮布BL之間依序進行預對準處理及精密對準處理,由此可實現兩者的高精度的位置對準。而且,由以所述方式高精度地進行位置對準的狀態使基板SB與橡皮布BL密接,由此,可精度良好地將承載在橡皮布BL上的圖案轉印至基板SB的規定位置。
此外,在從版PP對橡皮布BL的圖案化處理的步驟中,無法應用所述第二實施方式的預對準處理。這是因為在該時間點的橡皮布BL未形成有成為位置對準的基準的對準標記。因此,在圖案化處理時無法進行版PP與橡皮布BL的位置對準,但該方面不成為問題。這是因為可參照在基板SB與橡皮布BL的預對準處理的階段分別形成的對準標記的位置,因此不論承載在橡皮布BL上的圖案的位置如何,橡皮布BL上的圖案與基板SB的位置關係均可適當地保持。
<其他>
如以上的說明所述,在所述實施方式中,圖案形成裝置1為將本發明的“圖案形成裝置”及“對準裝置”具體化而得的一個例子。而且,橡皮布BL相當於本發明的“承載體”、“第一板狀體”,版PP相當於本發明的“板狀體”、“第二板狀體”。而且,基板SB相當於本發明的“被轉印體”、“板狀體"、“第二 板狀體”。而且,橡皮布側對準標記AMb相當於本發明的“第一對準標記”,另一方面,基板側對準標記AMs相當於本發明的“第二對準標記”。
而且,在所述實施方式中,下平臺61作為本發明的“第一保持設備”而發揮功能,對準平臺支撑機構605作為本發明的“第一移動設備”而發揮功能。另一方面,上平臺41作為本發明的“第二保持設備”而發揮功能,並且其下表面41a相當於“保持平面”,上平臺區塊支撑機構482(4821、4822)作為本發明的“移動設備”、“第二移動設備”而發揮功能。而且,轉印輥單元64作為本發明的“推頂設備”而發揮功能。
而且,在所述實施方式中,控制單元8、基板用預對準相機241~基板用預對準相機243、橡皮布用預對準相機244~橡皮布用預對準相機246一體地作為本發明的“預對準設備”而發揮功能,基板用預對準相機241~基板用預對準相機243具有作為“拍攝設備”、“預對準用拍攝部”的功能,橡皮布用預對準相機244~橡皮布用預對準相機246具有作為“預對準用拍攝部”的功能。而且,控制單元8及對準相機27一體地作為本發明的“精密對準設備”而發揮功能,對準相機27具有作為“精密對準用拍攝部”、“主拍攝設備”的功能。進而,第二實施方式的預對準相機25作為本發明的“副拍攝設備”而發揮功能。
而且,在所述實施方式中,圖18(a)所示的理想的橡皮布BLi的位置相當於本發明的“第一目標位置”。雖然未圖示,但在將相同的想法應用到基板SB時的理想的基板的位置相當於本發明的“第二目標位置”。
而且,在所述實施方式中,圖7的步驟S107~步驟S108相當於本發明的“配置步驟”,步驟S109相當於本發明的“預對準步驟”。而且,步驟S111相當於本發明的“精密對準步驟”。而且,步驟S112相當於本發明的“轉印步驟”。而且,圖25所示的步驟S201相當於本發明的“配置步驟”,另一方面,步驟S202~S205分別相當於本發明的“預對準步驟”,而且,步驟S206~S211分別相當於本發明的“精密對準步驟”。
此外,本發明並不限定於所述實施方式,只要在不脫離其意旨的範圍內,即可除所述內容以外進行各種變更。例如,在所述實施方式中,分別設置三台基板用預對準相機及橡皮布用預對準相機,但並不限定於此,只要至少分別有兩台以上即可。而且,同一相機也可兼具基板用預對準相機及橡皮布用預對準相機的功能。
而且,在所述實施方式中,基板用及橡皮布用預對準相機是分別對靠近基板及橡皮布的角部的外緣進行拍攝,但拍攝位置並不限定於此。例如也可通過分別拍攝各個相互對向的兩邊或 相互處於對角的關係的兩個角部,而求出基板或橡皮布的位置偏移量。而且,也可根據呈現在圖像中的外緣的傾斜而求出橡皮布的傾斜量。
而且,在所述實施方式中,使用在橡皮布BL上與圖案一並圖案化的橡皮布側對準標記AMb進行精密對準處理,但也可使用預先固定地形成在橡皮布BL的對準標記。然而,在該情况下,為了在基板SB的適當位置進行圖案形成,在從版PP向橡皮布BL的圖案化時也需要精密對準。
而且,在所述實施方式的精密對準處理中,通過使下平臺61水平移動而使橡皮布BL相對於基板SB移動,從而進行位置對準,但即便使基板SB與上平臺41一並移動,技術上也為等效。而且,也可為使基板SB及橡皮布BL這兩者移動的構成。
而且,所述實施方式為具有利用內部開口且形成為邊框狀的下平臺61保持橡皮布BL的周緣部的構成者,基於本發明的思想的對準技術並不限定於此,例如也可對具有在平板狀的平臺載置橡皮布的構成的圖案形成裝置應用。
而且,例如,在所述實施方式中,利用三台基板用預對準相機241~基板用預對準相機243拍攝版PP及基板SB的外緣,但相機的台數或配設位置並不限定於所述實施方式,而且,關於拍攝的部位的個數或位置也不限定於所述實施方式,只要可對版 PP及基板SB的外緣的至少一部分進行拍攝並供預對準,則為任意。
而且,在所述實施方式中,將預對準分為傾斜修正及偏移修正這兩個階段執行,但基於利用相機241~相機243而得的拍攝結果的修正方法並不限定於此,例如也可同時執行傾斜修正及偏移修正。
而且,例如在所述實施方式中使基板SB及橡皮布BL保持為水平姿勢並對向,但本發明的對準技術也可不論這些姿勢如何而進行應用。
而且,所述實施方式是應用了本發明的對準技術的圖案形成裝置,但本發明的應用對象不僅限定於將圖案轉印至這種基板的裝置,也可應用在需要使對向配置的兩片板狀體精密地位置對準的各種用途中。例如在使所述專利文獻4中所記載的基板與標記對向配置的情况、或例如電致發光(Electro Luminescence,EL)顯示裝置般夾隔規定的功能層而使兩片基板貼合的情况下的位置對準中,可應用本發明的技術思想。
[產業上的可利用性]
本發明適宜應用在要求使兩個物體高精度地位置對準並對向的各種技術領域中。
1‧‧‧圖案形成裝置、對準裝置
2‧‧‧主框架
4‧‧‧上平臺區塊
6‧‧‧下平臺區塊
21‧‧‧底座框架
22、23‧‧‧上平臺支撑框架
40‧‧‧上平臺組件
45、46‧‧‧支撑柱
47‧‧‧升降機構
241、242、243‧‧‧基板用預對準相機(拍攝設備、預對準設備、預對準用拍攝部)
244、245‧‧‧橡皮布用預對準相機(預對準設備、預對準用拍攝部)
451、461‧‧‧導軌
481‧‧‧底板
482‧‧‧上平臺區塊支撑機構(移動設備、第二移動設備)
BL‧‧‧橡皮布(承載體、第二板狀體)
PP(SB)‧‧‧版(板狀體、第一板狀體)
X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (30)

  1. 一種圖案形成裝置,其特徵在於包括:第一保持設備,保持由圖案承載面承載圖案的承載體;第二保持設備,以使被轉印面與所述承載體的所述圖案承載面對向的方式,保持包括被轉印所述圖案的所述被轉印面的被轉印體;第一移動設備,使所述第一保持設備與所述圖案承載面平行地移動;第二移動設備,使所述第二保持設備與所述被轉印面平行地移動;預對準設備,拍攝由所述第一保持設備保持的所述承載體的外緣的至少一部分,基於其拍攝結果使所述第一移動設備作動而將所述承載體定位在規定的第一目標位置,並且拍攝由所述第二保持設備保持的所述被轉印體的外緣的至少一部分,基於其拍攝結果使所述第二移動設備作動而將所述被轉印體定位在規定的第二目標位置;以及精密對準設備,拍攝形成在定位於所述第一目標位置的所述承載體的第一對準標記及形成在定位於所述第二目標位置的所述被轉印體的第二對準標記,基於其拍攝結果使所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者作動,對所述承載體與所述被 轉印體進行位置對準。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的圖案形成裝置,其中:所述精密對準設備是在同一視場內同時拍攝所述第一對準標記及所述第二對準標記。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的圖案形成裝置,其中:所述第一保持設備是保持所述承載體的周緣部,以使所述圖案承載面朝上的水平姿勢且以使比所述周緣部更靠內側的中央部的下方敞開的狀態保持所述承載體,且所述圖案形成裝置還包括推頂設備,所述推頂設備是通過從下方推頂所述承載體的所述中央部,而使承載於所述承載體的所述圖案抵接於所述被轉印體的所述被轉印面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的圖案形成裝置,其中:所述預對準設備包括拍攝所述承載體及所述被轉印體的外緣的預對準用拍攝部,另一方面,所述精密對準設備包括以高於所述預對準用拍攝部的分辨率拍攝所述第一對準標記及所述第二對準標記的精密對準用拍攝部。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的圖案形成裝置,其中:所述精密對準用拍攝部包括倍率固定的攝像光學系統。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的圖案形成裝置,其中:所述預對準設備包括多個所述預對準用拍攝部,多個所述預 對準用拍攝部分別拍攝所述承載體的外緣中的互不相同的多個部位及所述被轉印體的外緣中的互不相同的多個部位。
  7. 一種圖案形成裝置,其使由第一保持設備保持的承載體的主面中的可承載圖案的一面、與由第二保持設備保持的板狀體的一面相互擠壓而形成圖案;所述圖案形成裝置的特徵在於包括:移動設備,使所述第二保持設備與所述板狀體的一面平行地移動;拍攝設備,拍攝由所述第二保持設備保持的所述板狀體的外緣的至少一部分;以及預對準設備,在形成所述圖案前,基於所述拍攝設備的拍攝結果,在利用所述第二保持設備保持所述板狀體的狀態下使所述移動設備作動,將所述板狀體定位在目標位置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的圖案形成裝置,其中:所述第二保持設備包括吸附保持所述板狀體的另一面的中央部的保持平面,且使所述板狀體的外緣從所述保持平面伸出而利用所述保持平面保持所述板狀體,所述拍攝設備相對於所述板狀體從與所述第一保持設備為相反側的一側拍攝所述板狀體的外緣。
  9. 一種對準裝置,其特徵在於,包括:第一保持設備,保持形成著第一對準標記且具有光透過性的 第一板狀體,可使所述第一板狀體在與其主面平行的方向移動;第二保持設備,使形成著第二對準標記的第二板狀體保持相對於所述第一板狀體平行且隔著規定的間隙而鄰近對向的狀態,可使所述第二板狀體在與其主面平行的方向移動;主拍攝設備,相對於所述第一板狀體,以光軸與所述第一板狀體的主面正交的方式配置在與所述第二板狀體為相反側的一側,拍攝所述第一板狀體及所述第二板狀體;以及副拍攝設備,相對於所述第一板狀體設置在與所述第二板狀體為相反側的一側,以比所述第一拍攝設備的拍攝範圍更廣泛的拍攝範圍對所述第一板狀體及所述第二板狀體進行拍攝;且基於所述副拍攝設備的拍攝結果,所述第一保持設備使所述第一板狀體移動定位在所述第一對準標記處於所述主拍攝設備的拍攝範圍的位置,另一方面,基於所述副拍攝設備的拍攝結果,所述第二保持設備使所述第二板狀體移動定位在所述第二對準標記處於所述主拍攝設備的拍攝範圍的位置,進而,基於所述主拍攝設備的拍攝結果,所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者使所述第一板狀體與所述第二板狀體的相對位置變化,以使所述第二對準標記相對於所述第一對準標記的相對位置成為預先規定的目標位置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的對準裝置,其中:所述副拍 攝設備的光軸與所述第一板狀體的主面斜交。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的對準裝置,其中:所述副拍攝設備的拍攝範圍包含所述主拍攝設備的拍攝範圍的至少一部分。
  12. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的對準裝置,其中:所述主拍攝設備包括倍率固定的放大光學系統。
  13. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的對準裝置,其中:所述主拍攝設備具有高於所述副拍攝設備的分辨率。
  14. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的對準裝置,其中:所述副拍攝設備的景深比所述主拍攝設備的景深更深,所述副拍攝設備使所述第一對準標記及所述第二對準標記均處於聚焦範圍而進行拍攝。
  15. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的對準裝置,其中:包括拍攝範圍彼此不同的多個所述主拍攝設備、以及拍攝範圍彼此不同的多個所述副拍攝設備。
  16. 一種圖案形成方法,其特徵在於包括:配置步驟,利用第一保持設備保持承載圖案的承載體,並且利用第二保持設備保持被轉印所述圖案的被轉印體,使所述承載體的圖案承載面與所述被轉印體的被轉印面對向地配置;預對準步驟,拍攝所述承載體的外緣的至少一部分,基於其 拍攝結果使所述第一保持設備移動而將所述承載體定位在規定的第一目標位置,並且拍攝所述被轉印體的外緣中的至少一部分,基於其拍攝結果使所述第二保持設備移動而將所述被轉印體定位在規定的第二目標位置;以及精密對準步驟,拍攝形成在所述承載體的第一對準標記及形成在所述被轉印體的第二對準標記,基於其拍攝結果使所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者移動,對所述承載體與所述被轉印體進行位置對準。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的圖案形成方法,其中:在所述精密對準步驟中,在同一視場內同時拍攝所述第一對準標記及所述第二對準標記。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的圖案形成方法,其中:在所述精密對準步驟中,將所述第一對準標記處於進行拍攝的拍攝部的視場內的所述承載體的位置設為所述第一目標位置,另一方面,將所述第二對準標記處於所述拍攝部的視場內的所述被轉印體的位置設為所述第二目標位置。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的圖案形成方法,其中:在所述預對準步驟中,拍攝所述承載體的外緣中的互不相同的多個部位而求出所述承載體相對於所述第一目標位置的第一位置偏移量,使所述第一保持設備相應於所述第一位置偏移量進行移動, 另一方面,拍攝所述被轉印體的外緣中的互不相同的多個部位而求出所述被轉印體相對於所述第二目標位置的第二位置偏移量,使所述第二保持設備相應於所述第二位置偏移量進行移動。
  20. 如申請專利範圍第16項至第19項中任一項所述的圖案形成方法,其中:包括轉印步驟,所述轉印步驟是在所述精密對準步驟後,使所述承載體與所述被轉印體抵接而將所述圖案從所述承載體轉印至所述被轉印體。
  21. 一種圖案形成方法,其特徵在於包括:第一步驟,在使承載體的主面中的可承載圖案的一面與板狀體的一面相互對向的狀態下,利用第一保持設備保持所述承載體,並且利用第二保持設備保持所述板狀體;以及第二步驟,使所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者移動,使所述承載體的一面與所述板狀體的一面相互擠壓而形成圖案;且所述第一步驟包括預對準步驟,所述預對準步驟是拍攝由所述第二保持設備保持的所述板狀體的外緣的至少一部分,基於其拍攝結果使所述第二保持設備在保持所述板狀體的狀態下與所述板狀體的一面平行地移動,而將所述板狀體定位在目標位置。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的圖案形成方法,其中:所述板狀體具有多邊形形狀, 所述預對準步驟包括:傾斜修正步驟,拍攝作為規定所述板狀體的形狀的一條邊的第一邊上的互不相同的多個部位,基於其拍攝結果而修正所述板狀體相對於所述目標位置的傾斜;以及偏移修正步驟,拍攝規定所述傾斜經修正的所述板狀體的形狀的邊中的與所述第一邊不平行的第二邊及所述第一邊,基於其拍攝結果而修正所述板狀體相對於所述目標位置的偏移。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的圖案形成方法,其中:還包括第三步驟,該第三步驟是對利用所述第二保持設備將所述板狀體保持在所述目標位置時的所述第一邊及所述第二邊進行拍攝,將根據其拍攝結果所獲得的與所述目標位置有關的信息記憶為目標位置信息,所述傾斜修正步驟是如下的步驟:基於根據拍攝結果所獲得的與所述板狀體的位置有關的信息及所述目標位置信息,求出所述板狀體相對於所述目標位置的傾斜量,通過對應於所述傾斜量的所述第二保持設備的移動,而修正所述板狀體相對於所述目標位置的傾斜,所述偏移修正步驟是如下的步驟:基於根據拍攝結果所獲得的與所述板狀體的位置有關的信息及所述目標位置信息,求出所述板狀體相對於所述目標位置的偏移量,通過對應於所述偏移量 的所述第二保持設備的移動,而修正所述板狀體相對於所述目標位置的偏移。
  24. 如申請專利範圍第21項至第23項中任一項所述的圖案形成方法,其中:所述板狀體為在一面設置著第一圖案的版,所述第二步驟包括圖案化步驟,該圖案化步驟是在利用所述第一保持設備保持所述承載體後,不對所述第一保持設備、與通過所述預對準步驟而定位在所述目標位置的所述版進行位置對準,使所述承載體的一面與所述版的一面相互擠壓,而將所述第一圖案轉印至所述承載體的一面。
  25. 如申請專利範圍第21項至第23項中任一項所述的圖案形成方法,其中:所述承載體包括第一對準標記,並且在所述承載體的所述一面設置著第二圖案,所述板狀體為包括第二對準標記的基板,所述第二步驟包括:精密對準步驟,對由所述第一保持設備保持的所述承載體的所述第一對準標記、及通過所述預對準步驟而定位在所述目標位置的所述基板的所述第二對準標記進行拍攝,基於其拍攝結果使所述第一保持設備及所述第二保持設備中的至少一者移動而對所述承載體與所述基板進行位置對準;以及轉印步驟,在所述精密對準步驟後,使所述承載體的一面與 所述基板的一面相互擠壓而將所述第二圖案轉印至所述基板的一面。
  26. 一種對準方法,其特徵在於包括:配置步驟,使形成著第一對準標記且具有光透過性的第一板狀體、及形成著第二對準標記的第二板狀體相互平行地且隔著規定的間隙地鄰近對向配置,並且相對於所述第一板狀體,在與所述第二板狀體為相反側的一側,以光軸與所述第一板狀體的主面正交的方式配置主拍攝設備;預對準步驟,相對於所述第一板狀體,從與所述第二板狀體為相反側的一側,利用具有比所述主拍攝設備的拍攝範圍更廣泛的拍攝範圍的副拍攝設備,在同一視場內拍攝所述第一對準標記與所述第二對準標記,基於其拍攝結果,將所述第一板狀體及所述第二板狀體定位在所述第一對準標記及所述第二對準標記均處於所述主拍攝設備的拍攝範圍的位置;以及精密對準步驟,利用所述主拍攝設備在同一視場內拍攝所述第一對準標記及所述第二對準標記,基於其拍攝結果,使所述第一板狀體與所述第二板狀體相對移動,以使所述第二對準標記相對於所述第一對準標記的相對位置成為預先規定的目標位置。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的對準方法,其中:使所述副拍攝設備的光軸與所述第二板狀體的主面斜交。
  28. 如申請專利範圍第26項或第27項所述的對準方法,其中:以包含所述主拍攝設備的拍攝範圍的至少一部分的方式設定所述副拍攝設備的拍攝範圍。
  29. 如申請專利範圍第26項或第27項所述的對準方法,其中:在所述預對準步驟中,利用具有比所述主拍攝設備的景深更深的景深的所述副拍攝設備,使所述第一對準標記及所述第二對準標記均處於聚焦範圍而進行拍攝。
  30. 如申請專利範圍第26項或第27項所述的對準方法,其中:關於所述第一板狀體及所述第二板狀體中的至少一者,在所述預對準步驟及所述精密對準步驟中朝相同的方向移動。
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