TWI551462B - 圖案形成裝置及圖案形成方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種藉由版而將擔載於橡皮布之圖案形成材料圖案化,或者藉由將所形成之圖案轉印至基板而形成圖案之圖案形成裝置及圖案形成方法。
作為於玻璃基板或半導體基板等基板形成圖案之技術,有使擔載圖案之橡皮布密接於基板而將圖案轉印至基板者。又,作為使圖案擔載於橡皮布之技術,有如下者:將版(負型版)抵壓於藉由圖案形成材料而形成在橡皮布表面之均勻之膜,使該膜中無用之部分附著於版而去除,藉此僅使成為圖案之部分殘留於橡皮布上而進行圖案形成(圖案化)。
作為此種技術之一,有將例如日本專利特開平07-125179號公報中記載之印刷技術應用於圖案轉印者。例如於日本專利特開2002-036499號公報中記載之技術中,將於一方向賦予張力而拉緊架設於框架之版以相對於基板傾斜之狀態配置於基板之上方,藉由壓輥將版自其一端部依序壓抵於基板,其後剝離版,藉此將版上之圖案轉印至基板。
上述先前技術中,於版與基板之位置對準精度方面留有改善之餘地。即,於上述技術中,為抵接輥而必須於版之上表面敞開之狀態
下保持版,且為防止因由自重所引起之彎曲使版與基板接觸,必須使版與基板之初始間隙取較大為某程度。因此,於使兩者自該狀態接近並壓抵之過程中易產生位置偏移。又,於基板與版接近之一端側可進行位置對準,而於另一端側無法進行位置對準,又,於自端依序壓抵之過程中位置偏移有可能逐漸增大。
本發明係鑒於上述問題而完成者,其目的在於提供一種在使版或基板抵接於橡皮布而進行圖案形成之圖案形成裝置及圖案形成方法中,可使版或基板與橡皮布以較高之位置精度抵接的技術。
為達成上述目的,本發明之圖案形成裝置包含:第1保持器件,其將於一面上擔載圖案形成材料之橡皮布以上述圖案形成材料之擔載面朝上之水平姿勢加以保持;第2保持器件,其將用以將上述圖案形成材料圖案化之版、或要轉印圖案之基板作為處理對象物,將該處理對象物與保持於上述第1保持器件之上述橡皮布之上表面接近對向地加以保持;及上推器件,其自上述橡皮布之下表面側將上述橡皮布中央部之有效區域部分地上推,使其與保持於上述第2保持器件之上述處理對象物抵接,且沿著上述橡皮布之下表面移動而使上述橡皮布之上推位置變化。
又,為達成上述目的,本發明之圖案形成方法包括:保持步驟,其係將用以使圖案形成材料圖案化之版、或要轉印圖案之基板作為處理對象物,將該處理對象物保持為處理對象面朝下之水平姿勢,並且將於一面擔載上述圖案形成材料之橡皮布以上述圖案形成材料之擔載面朝上之水平姿勢與上述處理對象物之下表面接近對向地加以保持;及上推步驟,其係自上述橡皮布之下表面側將上述橡皮布中央部之上述有效區域部分地上推,使其與上述處理對象物抵接,且沿著上述橡皮布之下表面使上述橡皮布之上推位置變化。
該等發明中,藉由自對向配置於處理對象物(版或基板)之下方之橡皮布之下表面側將橡皮布部分地上推,而使橡皮布與處理對象物抵接。此種構成中,配置於上側之處理對象物之保持並未特別受到制約,因此可於抑制彎曲之狀態下進行保持。另一方面,配置於下側之橡皮布雖有因自重而向下方彎曲之情況,但由於向自上側之處理對象物離開之方向彎曲,故而不會因彎曲而與處理對象物接觸。因此,可使處理對象物與橡皮布較先前更接近,可將兩者之間之間隙設定為極小之值。又,可實現如處理對象物與橡皮布相互平行之配置。
因此,如上所述般可於兩者接近之狀態下進行位置對準,並且自接近之狀態至抵接為止之相對移動量較小,故而此期間之位置偏移亦可抑制為較小。因此,根據本發明,可使作為處理對象物之版或基板與橡皮布以較高之位置精度抵接。再者,此處所謂之處理對象物與橡皮布之抵接係包含兩者經由擔載於橡皮布之擔載面之圖案材料而抵接之概念。
於該等發明中,例如亦可為將橡皮布之下表面中較有效區域之沿著一軸方向之長度更長之區域總括地上推,並且自有效區域之與該軸方向正交之方向上之一端朝另一端於一方向使上推位置移動。又,為使以上成為可能,亦可為設置上推器件,其包含:上推輥,其於軸方向延伸設置;及移動部,其一面將該上推輥旋轉自如地加以支持,一面沿與軸方向正交之方向移動。藉由自一端朝另一端於一方向進行處理對象物與橡皮布之抵接,可防止圖案形成材料產生變形或氣泡進入處理對象物與橡皮布之間等缺陷之產生。
又,例如亦可為第1保持器件於將有效區域之下方敞開之狀態下保持橡皮布之周緣部之構成。此種構成中,由於在與有效區域對應之下表面中央部敞開之狀態下保持橡皮布,故而橡皮布之保持與上推器件之移動於不會相互干涉之狀態下實現。
此時,較佳為至少保持橡皮布中之與軸方向正交之方向上之兩端之周緣部。藉此,可防止橡皮布隨著上推位置之變化而沿著該變化方向移位。自防止彎曲之觀點而言,更佳為遍及橡皮布之全周而保持周緣部。
例如,亦可為將橡皮布載置於具有與有效區域對應之開口且與橡皮布之周緣部對應之上表面成為平面的環狀之保持框而加以保持之構成。藉由以環狀之保持框保持橡皮布周緣部,橡皮布之周緣部以全周受到保持,因此可有效地抑制橡皮布因自重而彎曲或於上推時移位。
又,亦可進而設置部分地抵接於橡皮布之下表面之輔助保持器件。藉此,可使抵接前之橡皮布之彎曲更小,並且可容易地進行與處理對象物之間之間隙量之管理。
又,關於處理對象物之保持,例如亦可使處理對象物之上表面抵接於下表面成為具有處理對象物之平面尺寸以上之平面尺寸之平面的板狀構件之下表面而加以保持。藉由使上表面抵接於板狀構件而可防止處理對象物之彎曲,並且藉由與經上推之橡皮布之抵接而可防止處理對象物變形。
又,例如亦可為如下之構成:第1保持器件包含上表面平坦且為平面尺寸較橡皮布之有效區域更大之抵接面的抵接部,藉由該抵接面抵接於橡皮布之下表面而保持橡皮布,且抵接部隨著上推器件之移動而向上推器件之移動方向移動。根據此種構成,藉由使橡皮布下表面抵接於抵接面,可於無彎曲之狀態下保持橡皮布,又,藉由抵接部隨著上推器件之移動而移動,亦避免抵接部與上推器件之干涉。
或者,例如亦可為如下之構成:第1保持器件包含複數之局部支持部,其等分別局部地抵接於橡皮布之下表面,而自下表面側支持橡皮布之有效區域;複數之局部支持部係沿著上推器件之移動方向排列
設置,且可相互獨立地升降。
根據此種構成,可利用複數之局部支持部將橡皮布保持為水平姿勢,且可使複數之局部支持部獨立地相對於橡皮布下表面抵接、離開。對於經上推器件上推而密接於處理對象物之橡皮布,無需自下方支持,故而局部支持部只要僅支持未受到與上推器件之抵接之部分便足夠。而且,只要配合上推器件之接近而使位於其行進方向之局部支持部依序向下方退避,便可避免與上推器件之干涉,且可將受到上推器件之抵接之前的橡皮布保持為水平姿勢。
又,較佳為關於藉由上推而與處理對象物抵接之橡皮布之有效區域,在至少整個有效區域與處理對象物抵接之前的期間,維持與處理對象物抵接之狀態。於藉由上推而抵接之處理對象物與橡皮布因該上推之解除而自然分開之情形時,有在抵接之部分與分開之部分之邊界部,圖案形成材料被施加未預料之剪力而損壞之虞。為避免此情形,利用橡皮布之整個有效區域抵接於處理對象物之後經過適當管理之方法進行兩者之分離較為有效。
又,較佳為於處理對象物與橡皮布之對向配置之過程中,將處理對象物定位成水平姿勢之後,將橡皮布向處理對象物之下方搬入並與處理對象物對向。藉此,於處理對象物之定位之階段有污物等異物落下之情形時,可防止其附著於橡皮布。
根據本發明,由於將對向配置於處理對象物之下方之橡皮布自其下表面側上推並與處理對象物抵接,故而可減小處理對象物與橡皮布之間隙地使該等對向。因此,可減小抵接時之位置偏移,從而可使作為處理對象物之版或基板與橡皮布以較高之位置精度抵接。
1‧‧‧圖案形成裝置
2‧‧‧主框架
4‧‧‧上平台區塊
6、8、9‧‧‧下平台區塊
7‧‧‧控制單元
21‧‧‧基座框架
22、23‧‧‧上平台支持框架
27‧‧‧對準相機
40‧‧‧上平台組件
41‧‧‧上平台(第2保持器件、板狀構件)
41a‧‧‧上平台之下表面
42‧‧‧加強框架
43‧‧‧樑狀構造體
44‧‧‧上部吸附單元
45、46‧‧‧支持柱
47、447、624、628、863‧‧‧升降機構
61‧‧‧下平台(第1保持器件、保持框)
61a‧‧‧下平台之上表面
62、63‧‧‧升降手單元
64、84、94‧‧‧轉印輥單元
81‧‧‧下平台(第1保持器件、抵接部)
82‧‧‧下平台支持機構
83‧‧‧頂起件單元
86‧‧‧橡皮布按壓機構
89‧‧‧下平台
91a~91e、92a~92e‧‧‧支持手機構(第1保持器件)
95‧‧‧三向閥
241~243、244~246‧‧‧預對準相機
421、422‧‧‧肋
441、642、942‧‧‧支持框架
442‧‧‧管
443‧‧‧吸附墊
444、627、822‧‧‧滑塊
445、451、461、626、646、821、6211、6221‧‧‧導軌
446、481‧‧‧基座板
482‧‧‧上平台區塊支持機構
601、801、901‧‧‧對準平台
602、621、622‧‧‧支柱
603‧‧‧平‧‧‧台支持板
605、805、905‧‧‧對準平台支持機構
611‧‧‧開口窗
612、813‧‧‧槽
613‧‧‧止動構件
623‧‧‧滑動基座
625‧‧‧手(輔助保持器件)
625a‧‧‧手之上表面
625b、914‧‧‧吸附孔
641、841、941‧‧‧轉印輥(上推輥、上推器件)
643‧‧‧支承輥
644‧‧‧升降機構(移動部、上推器件)
644a、911、921‧‧‧基座部
644b、944‧‧‧支持腳
645‧‧‧下部框架
647‧‧‧移動機構
701、702‧‧‧馬達控制部
703‧‧‧閥控制部
704‧‧‧負壓供給部
705‧‧‧圖像處理部
706‧‧‧氣體供給部
707‧‧‧正壓供給部
811‧‧‧抵接面
812‧‧‧缺口部
814‧‧‧貫通孔
815‧‧‧透明窗
823‧‧‧馬達
824‧‧‧滾珠螺桿機構
830‧‧‧頂起銷升降機構
831‧‧‧頂起銷
861‧‧‧板狀構件
862‧‧‧彈性構件
906‧‧‧手升降機構
912、922‧‧‧臂
913、923、913a~913e、923a~923e‧‧‧橡皮布支承構件(局部支持部)
963、973‧‧‧橡皮布支承構件
AR‧‧‧有效區域
BL‧‧‧橡皮布
G、G0、G1、G2‧‧‧間隙
HP‧‧‧版用手
HS‧‧‧基板用手
PP‧‧‧版(處理對象物)
PT‧‧‧塗佈層
R‧‧‧輥
R1‧‧‧區域
R2‧‧‧按壓區域
SB‧‧‧基板(處理對象物)
圖1係表示本發明之圖案形成裝置之第1實施形態之立體圖。
圖2係表示該圖案形成裝置之控制系統之方塊圖。
圖3係表示下平台區塊之構造之立體圖。
圖4係表示升降手單元之構造之圖。
圖5係表示轉印輥單元之構造之圖。
圖6係表示上平台組件之構造之圖。
圖7係表示圖案形成處理之流程圖。
圖8A至圖8C係模式性表示處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。
圖9A至圖9C係模式性表示處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。
圖10A及圖10B係模式性表示處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。
圖11A至圖11C係模式性表示處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。
圖12A至圖12C係模式性表示處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。
圖13A至圖13C係模式性表示處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。
圖14係表示版或基板與橡皮布之位置關係之圖。
圖15A至圖15C係模式性表示處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。
圖16A至圖16C係用以說明自下方按壓橡皮布之構成之優勢性之圖。
圖17係表示本發明之圖案形成裝置之第2實施形態之主要部分之圖。
圖18A及圖18B係表示下平台與基板及橡皮布之位置關係之圖。
圖19A至圖19D係模式性表示第2實施形態之圖案形成處理之各階
段之裝置各部之位置關係之圖。
圖20A至圖20E係模式性表示第2實施形態之圖案形成處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。
圖21係表示本發明之圖案形成裝置之第3實施形態之主要部分之圖。
圖22A及圖22B係表示支持手機構之詳細構造及其移動之圖。
圖23A及圖23B係表示橡皮布支承構件之更詳細之構造之圖。
圖24A及圖24B係表示橡皮布支承構件與基板及橡皮布之位置關係之圖。
圖25A至圖25C係模式性表示第3實施形態之圖案形成處理之各階段之裝置各部之位置關係之第1圖。
圖26A至圖26D係模式性表示第3實施形態之圖案形成處理之各階段之裝置各部之位置關係之第2圖。
圖27A至圖27D係表示第2實施形態之變化例之圖。
圖28係表示變化例之橡皮布按壓機構及轉印輥抵接於橡皮布之位置之圖。
<第1實施形態>
圖1係表示本發明之圖案形成裝置之第1實施形態之立體圖。又,圖2係表示該圖案形成裝置之控制系統之方塊圖。再者,圖1中,為顯示裝置之內部構成而示出除去外部防護罩之狀態。為統一地表示各圖中之方向,如圖1右下所示設定XYZ正交座標軸。此處,XY平面表示水平面,Z軸表示鉛垂軸。更詳細而言,(+Z)方向表示鉛垂上方。自裝置觀察時之正面方向為(-Y)方向,包含物品之搬入搬出之自外部向裝置之出入係沿Y軸方向進行。
該圖案形成裝置1具有於主框架2安裝有上平台區塊4及下平台區
塊6之構造。圖1中,為明示各區塊之區別,對上平台區塊4附以間距稀疏之點,又,對下平台區塊6附以間距更密集之點。除上述以外,圖案形成裝置1包含根據預先記憶之處理程式而控制裝置各部執行特定之動作之控制單元7(圖2)。關於上平台區塊4及下平台區塊6之詳細構成,將於之後進行說明,首先說明裝置1之整體構成。
圖案形成裝置1係藉由使由下平台區塊6保持之橡皮布BL、與由上平台區塊4保持之版PP或基板SB相互抵接而進行圖案形成之裝置。該裝置1之圖案形成製程更具體而言為如下。首先,藉由使與要形成之圖案對應地製成之版PP抵接於均勻地塗佈有圖案形成材料之橡皮布BL,而使擔載於橡皮布BL之塗佈層圖案化(圖案化處理)。繼而,藉由使以此方式圖案化之橡皮布BL與基板SB抵接,而將擔載於橡皮布BL之圖案轉印至基板SB(轉印處理)。藉此,於基板SB形成所需之圖案。
如此,該圖案形成裝置1可用於在基板SB形成特定圖案之圖案形成製程中之圖案化處理及轉印處理兩者,但亦可以僅負責該等處理之一者之態樣加以使用。
圖案形成裝置1之下平台區塊6由主框架2之基座框架21支持。另一方面,上平台區塊4安裝於以自X方向夾隔下平台區塊6之方式自基座框架21立設且於Y方向延伸之1對上平台支持框架22、23。
又,於主框架2,安裝有用以進行搬入至裝置之基板SB與橡皮布BL之位置檢測之預對準相機。具體而言,用以於不同之3個部位檢測沿Y軸方向搬入至裝置之基板SB之邊緣的3台基板用預對準相機241、242、243分別安裝於自上平台支持框架22、23立設之吊桿。同樣地,用以於不同之3個部位檢測沿Y軸方向搬入至裝置之橡皮布BL之邊緣的3台橡皮布用預對準相機244、245、246分別安裝於自上平台支持框架22、23立設之吊桿。再者,圖1中,未顯示位於上平台區塊4之背後
之1台橡皮布用預對準相機246。又,圖2中,將基板用預對準相機略記為「基板用PA相機」,將橡皮布用預對準相機略記為「橡皮布用PA相機」。
圖3係表示下平台區塊之構造之立體圖。下平台區塊6中,於中央部開口之板狀之對準平台601之四角,於鉛垂方向(Z方向)分別立設有支柱602,由該等支柱602支持平台支持板603。雖省略圖示,但於對準平台601之下部,設置有具有以於鉛垂方向Z延伸之旋轉軸為旋轉中心之旋轉方向(以下,稱為「θ方向」)、X方向及Y方向之3自由度之例如交叉滾子軸承等對準平台支持機構605(圖2)。對準平台601經由該對準平台支持機構605而安裝於基座框架21。因此,藉由對準平台支持機構605之作動,對準平台601可相對於基座框架21而於X方向、Y方向及θ方向以特定之範圍移動。
於平台支持板603之上部,配置有上表面成為與水平面大致一致之平面且於中央部形成有開口窗611之環狀矩形之下平台61。於下平台61之上表面載置橡皮布BL,且下平台61保持該橡皮布BL。
開口窗611之開口尺寸必須大於橡皮布BL之表面區域中之作為圖案形成區域有效地發揮功能之中央部之有效區域(未圖示)的平面尺寸。即,在橡皮布BL載置於下平台61時,必須使橡皮布BL下表面中之與有效區域對應之區域整體面向開口窗611,且有效區域之下方為完全敞開之狀態。又,由圖案形成材料所形成之塗佈層係以至少覆蓋有效區域整體之方式形成。
於下平台61之上表面61a,以分別沿著開口窗611之周緣各邊之方式設置有複數之槽612。各槽612經由未圖示之控制閥而與控制單元7之負壓供給部704連接。各槽612配置於較橡皮布BL之平面尺寸小之平面尺寸之區域內。而且,如圖中一點鏈線所示,橡皮布BL係以覆蓋該等槽612全部之方式載置於下平台61。又,為使以上成為可能,
於下平台上表面61a適當配置橡皮布BL之位置限制用之止動構件613。
藉由對各槽612供給負壓而使各槽612作為真空吸附槽發揮功能,以此方式將橡皮布BL之周緣部之四邊吸附保持於下平台61之上表面61a。藉由以相互獨立之複數之槽612構成真空吸附槽,即便因某些原因而於一部分槽產生真空破壞,亦可維持其他槽對橡皮布BL之吸附。因此,可確實地保持橡皮布BL。又,可以較設置單獨之槽之情形強之吸附力吸附橡皮布BL。
於下平台61之開口窗611之下方,設置有用以使橡皮布BL沿Z軸方向上下移動之升降手單元62、63、及自下方抵接於橡皮布BL並上推之轉印輥單元64。
圖4係表示升降手單元之構造之圖。2個升降手單元62、63之構造相同,故而此處對一升降手單元62之構造進行說明。升降手單元62包含自基座框架21沿Z方向立設之2根支柱621、622。板狀之滑動基座623可上下移動地安裝於該等支柱621、622。更具體而言,於2根支柱621、622分別安裝有於鉛垂方向(Z方向)延伸之導軌6211、6221。安裝於滑動基座623之背面即(+Y)側主面之未圖示之滑塊滑動自如地安裝於導軌6211、6221。而且,包含例如馬達及滾珠螺桿機構等適當之驅動機構之升降機構624根據來自控制單元7之控制指令而使滑動基座623上下移動。
於滑動基座623,上下移動自如地安裝有複數根(本例中為4根)手625。各手625之構造除基座部分之形狀根據配設位置而不同以外基本上相同。各手625固定於滑動自如地與沿鉛垂方向(Z方向)安裝於滑動基座623之正面即(-Y)側主面之導軌626卡合之滑塊627。滑塊627與安裝於滑動基座623之背面之包含例如無桿汽缸等適當之驅動機構之升降機構628連結。藉由該升降機構628之作動,滑塊627相對於滑動基
座623沿上下方向移動。於各手625分別設置有獨立之升降機構628,可使各手625個別地上下移動。
即,升降手單元62中,藉由升降機構624使滑動基座623上下移動而可使各手625一體地升降,並且藉由各升降機構628獨立地作動而可使各手625個別地升降。
手625之上表面625a被加工成以Y方向為長度方向之細長之平面狀,該上表面625a抵接於橡皮布BL之下表面而可支持橡皮布BL。又,於上表面625a,設置有經由未圖示之配管及控制閥而與設置於控制單元7之負壓供給部704連通之吸附孔625b。藉此,視需要對吸附孔625b供給來自負壓供給部704之負壓,可將橡皮布BL吸附保持於手625之上表面625a。因此,可防止以手625支持橡皮布BL時之滑移。
又,對吸附孔625b,視需要自控制單元7之氣體供給部706經由未圖示之配管及控制閥而供給適當之氣體,例如乾燥空氣或惰性氣體等。即,藉由利用控制單元7控制之各控制閥之開閉,而將來自負壓供給部704之負壓及來自氣體供給部706之氣體選擇性地供給至吸附孔625b。
於將來自氣體供給部706之氣體供給至吸附孔625b時,自吸附孔625b噴出少量之氣體。藉此,於橡皮布BL之下表面與手上表面625a之間形成微小之間隙,手625成為自下方支持橡皮布BL且與橡皮布BL下表面隔開之狀態。因此,可一面藉由各手625支持橡皮布BL,一面使橡皮布BL相對於各手625不產生滑動摩擦地沿水平方向移動。再者,亦可於手上表面625a,與吸附孔625b不同地另外設置氣體噴出孔。
返回至圖3,於下平台區塊6中,具有如上所述之構成之升降手單元62、63以使手625朝內且於Y方向上相對向之方式對向配置。於各手625下降至最低位置之狀態下,手上表面625a位於較下平台上表
面61a向下方即(-Z)方向大幅後退之位置。另一方面,於各手625上升至最高位置之狀態下,各手625之前端成為自下平台61之開口窗611向上方突出之狀態。此時,手上表面625a到達至較下平台上表面61a向上方即(+Z)方向突出之位置。
又,自上方觀察時,於兩升降手單元62、63之相互對向之手625之前端彼此之間設置有一定之間隔,從而其等不會接觸。又,如下所述,轉印輥單元64利用該間隙沿X方向移動。
圖5係表示轉印輥單元之構造之圖。轉印輥單元64包含轉印輥641、支持框架642、及升降機構644。轉印輥641為於Y方向延伸之圓筒狀之輥構件。支持框架642沿轉印輥641之下方於Y方向延伸且由其兩端部將轉印輥641旋轉自如地支持。升降機構644包含適當之驅動機構且使支持框架642沿Z方向上下移動。轉印輥641並未與旋轉驅動機構連接而是自由旋轉。又,於支持框架642,設置有自下方抵接於轉印輥641之表面而防止轉印輥641彎曲之支承輥643。
轉印輥641之Y方向上之長度短於下平台61之開口窗611之四邊中之沿Y方向之邊之長度,即,開口窗611之Y方向上之開口尺寸。而且,長於保持在下述上平台時之版PP或基板SB之沿Y方向之長度。橡皮布BL中作為圖案形成區域而有效之有效區域之長度當然為版PP或基板SB之長度以下,故而於Y方向上轉印輥641較有效區域長。
升降機構644包含基座部644a、及自該基座部644a向上方延伸且與支持框架642之Y方向上之中央附近連結之支持腳644b。支持腳644b藉由馬達或汽缸等適當之驅動機構而可相對於基座部644a上下移動。基座部644a滑動自如地安裝於在X方向延伸設置之導軌646,進而與包含例如馬達及滾珠螺桿機構等適當之驅動機構之移動機構647連結。導軌646安裝於在X方向延伸設置且固定於基座框架21之下部框架645之上表面。藉由移動機構647作動,轉印輥641、支持框架642
及升降機構644一體地沿X方向移行。
該圖案形成裝置1中,使轉印輥641抵接於保持在下平台61之橡皮布BL並將橡皮布BL部分地上推,詳情將於之後敍述。藉此,使橡皮布BL抵接於保持在上平台且與橡皮布BL接近對向配置之版PP或基板SB。
升降機構644通過升降手單元62、63之相互對向之手625所形成之間隙而移行。又,各手625之上表面625a可向(-Z)方向後退至較轉印輥單元64之支持框架642之下表面更下方。因此,藉由在該狀態下使升降機構644移行,轉印輥單元64之支持框架642通過各手625之上表面625a之上方。藉此,可避免轉印輥單元64與手625碰撞。
其次,對上平台區塊4之構造進行說明。如圖1所示,上平台區塊4包含作為於X方向延伸之構造體之上平台組件40、支持其之1對支持柱45、46、及使上平台組件40整體沿Z方向升降移動之升降機構47。支持柱45、46分別自上平台支持框架22、23立設,且分別支持上平台組件40之X方向兩端部。又,升降機構47包含例如馬達及滾珠螺桿機構等適當之驅動機構。
圖6係表示上平台組件之構造之圖。上平台組件40包含上平台41、設置於上平台41之上部之加強框架42、樑狀構造體43、及安裝於上平台41之上部吸附單元44。上平台41係於下表面保持版PP或基板SB。樑狀構造體43與加強框架42結合且沿X方向水平地延伸。如圖6所示,上平台組件40具有相對於包含其外形上之中心之XZ平面及YZ平面分別大致對稱之形狀。
上平台41為較要保持之版PP或基板SB之平面尺寸稍小之平板狀構件,且保持為水平姿勢之其下表面41a成為讓版PP或基板SB抵接而加以保持之保持平面。保持平面要求較高之平面度,故而作為其材料較佳為石英玻璃或不鏽鋼板。又,於保持平面設置有用以安裝下述上
部吸附單元44之吸附墊之貫通孔。
加強框架42包含沿Z方向延伸設置於上平台41之上表面之加強肋之組合。如圖所示,為防止上平台41彎曲以維持其下表面(保持平面)41a之平面度,而將與YZ平面平行之加強肋421、及與XZ平面平行之加強肋422分別適當複數組合。加強肋421、422例如可由金屬板構成。
又,樑狀構造體43為將複數之金屬板組合而形成之以X方向為長度方向之構造體,其兩端部支持於支持柱45、46且可上下移動。具體而言,一方面,於支持柱45、46分別設置有於Z方向延伸之導軌451、461,另一方面,於與其對向之樑狀構造體43之(+Y)側主面安裝有未圖示之滑塊,該等係滑動自如地卡合。而且,如圖1所示,樑狀構造體43與支持柱46藉由升降機構47而連結,藉由升降機構47作動,樑狀構造體43在維持水平姿勢之狀態下沿鉛垂方向(Z方向)移動。上平台41經由加強框架42而與樑狀構造體43一體地結合,故而藉由升降機構47之作動,上平台41在將保持平面41a保持為水平之狀態下上下移動。
再者,加強框架42及樑狀構造體43之構造並不限定於圖示者。此處,將與YZ平面平行之板狀構件及與XZ平面平行之板狀構件加以組合而獲得所需之強度,但亦可將金屬板或角鋼構件等適當組合成除此以外之形狀。設為此種構造之目的在於輕量地構成上平台組件40。為減小各部之彎曲,亦考慮增加上平台41之厚度或使樑狀構造體43成為實心體,但如此會導致上平台組件40整體之質量變大。
若配置於裝置之上部之構造物之重量變大,則用以支持其或使其移動之機構需要進一步之強度及耐久性,裝置整體亦會變得非常大且重。因此,更現實為藉由板材等之組合而獲得所需之強度,並且謀求構造物整體之輕量化。
又,於由加強框架42所包圍之上平台41之上部,安裝有1對上部吸附單元44。於圖6上部示出向上方取出一上部吸附單元44之狀態。上部吸附單元44中,於自支持框架441向下方延伸之複數之管442之下端,分別安裝有例如橡膠製之吸附墊443。各管442之上端側經由未圖示之配管及控制閥而與控制單元7之負壓供給部704連接。支持框架441形成為不會與構成加強框架42之肋421、422干涉之形狀。
支持框架441經由1對滑塊444及與其卡合之1對導軌445,而沿鉛垂方向移動自如地支持於基座板446。又,基座板446與支持框架441藉由包含例如馬達及滾珠螺桿機構等適當之驅動機構之升降機構447而結合。藉由升降機構447之作動,支持框架441相對於基座板446升降,且管442及吸附墊443與其一體地升降。
藉由將基座板446固定於樑狀構造體43之側面,而將上部吸附單元44安裝於上平台41。於該狀態下,各管442之下端及吸附墊443插通於設置在上平台41之未圖示之貫通孔。而且,藉由升降機構447之作動,吸附墊443於其下表面進出至較上平台41之下表面(保持平面)41a更下方之吸附位置、與下表面退避至上平台41之貫通孔之內部(上方)之退避位置之間升降移動。又,在吸附墊443之下表面定位於與上平台41之保持平面41a大致同一高度時,上平台41與吸附墊443協動,可將版PP或基板SB保持於保持平面41a。
返回至圖1,如上所述般構成之上平台組件40設置於基座板481上。更詳細而言,支持柱45、46分別立設於基座板481,上平台組件40可升降地安裝於該支持柱45、46。基座板481藉由安裝於上平台支持框架22、23之包含例如交叉滾子軸承等適當之可動機構之上平台區塊支持機構482而支持。
因此,上平台組件40整體可相對於主框架2水平移動。具體而言,基座板481藉由上平台區塊支持機構482之作動而於水平面即XY
平面內水平移動。與支持柱45、46之各者對應地設置之1對基座板481可相互獨立地移動。伴隨基座板481之移動,上平台組件40可相對於主框架2而於X方向、Y方向及θ方向以特定之範圍移動。
如上所述般構成之圖案形成裝置1之各部藉由控制單元7而控制。如圖2所示,控制單元7包含CPU701、馬達控制部702、閥控制部703、及負壓供給部704。CPU701管理裝置整體之動作。馬達控制部702控制設置於各部之馬達。閥控制部703控制設置於各部之控制閥類。負壓供給部704產生供給至各部之負壓。再者,於可利用自外部供給之負壓之情形時,控制單元7亦可不包含負壓供給部。
馬達控制部702藉由控制設置於各功能區塊之馬達群,而管理裝置各部之定位或移動。又,閥控制部703藉由控制設置於自負壓供給部704連接至各功能區塊之負壓之配管路徑上、及自氣體供給部706連接至手625之配管路徑上的閥群,而管理利用負壓供給之真空吸附之執行及其解除、以及自手上表面625a之氣體噴出。
又,該控制單元7包含對藉由相機所拍攝之圖像實施圖像處理之圖像處理部705。圖像處理部705對藉由安裝於主框架2之基板用預對準相機241~243及橡皮布用預對準相機244~246所拍攝之圖像進行特定之圖像處理,藉此檢測基板SB及橡皮布BL之概略位置。又,對藉由下述精密對準用之對準相機27所拍攝之圖像進行特定之圖像處理,藉此更精密地檢測基板SB與橡皮布BL之位置關係。CPU701基於該等位置檢測結果而控制上平台區塊支持機構482及對準支持機構605,進行保持於上平台41之版PP或基板SB與保持於下平台61之橡皮布BL之位置對準(預對準處理及精密對準處理)。
其次,對如上所述般構成之圖案形成裝置1之圖案形成處理進行說明。該圖案形成處理中,保持於上平台41之版PP或基板SB與保持於下平台61之橡皮布BL隔開微小之間隙而接近對向配置。而且,轉
印輥641一面抵接於橡皮布BL之下表面並將橡皮布BL局部地向上方上推,一面沿橡皮布BL下表面移動。被上推之橡皮布BL首先與版PP或基板SB局部地抵接,伴隨輥移動,抵接部分逐漸擴大,最終與版PP或基板SB之整體抵接。藉此,進行自版PP向橡皮布BL之圖案化、或自橡皮布BL向基板SB之圖案轉印。
圖7係表示圖案形成處理之流程圖。又,圖8A至圖15C係模式性表示處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。以下,一面參照圖8A至圖15C一面說明圖案形成處理中之各部之動作。再者,為將處理之各階段之各部之關係容易理解地予以顯示,有時省略與該階段之處理無直接關係之構成或應對其標註之符號之圖示。又,在保持於上平台41之處理對象物為版PP時以及為基板SB時之期間,除一部分以外動作均相同,故而將圖通用且將版PP與基板SB適當調換稱呼。
該圖案形成處理中,對於已初始化之圖案形成裝置1,首先搬入與要形成之圖案對應之版PP並定置於上平台41(步驟S101),並搬入形成有由圖案形成材料所形成之均勻之塗佈層之橡皮布BL並定置於下平台61(步驟S102)。版PP係將與圖案對應之有效面朝下地被搬入,又,橡皮布BL係將塗佈層朝上地被搬入。
圖8A至圖8C表示將版PP或基板SB搬入至裝置到定置於上平台41為止之過程。如圖8A所示,於初始狀態下,上平台41向上方退避,從而與下平台61之間隔變大,兩平台之間形成有較大之處理空間SP。又,各手625退避至較下平台61之上表面更下方。轉印輥641位於面向下平台61之開口窗611之位置中最靠(-X)方向之位置,且為沿鉛垂方向(Z方向)退避至較下平台61之上表面更下方之位置。與負壓供給部704連接之各控制閥為關閉。
於該狀態下,將載置於外部之版用手HP之版PP預先計測其厚度之後,自裝置之正面側即(-Y)方向朝(+Y)方向搬入至處理空間SP。版
用手HP既可為藉由操作員手動操作之操作治具,又,亦可為外部之搬送機器人之手。此時,手625及轉印輥641退避至下方,由此可容易地進行搬入作業。將版PP定位於特定之位置後,上平台41如箭頭所示般降下。
若上平台41降下至與版PP接近之特定之位置,則如圖8B所示,設置於上平台41之吸附墊443突出至較上平台41之下表面即保持平面41a更下方,並抵接於版PP之上表面。藉由將與吸附墊443相連之控制閥打開,利用吸附墊443吸附版PP之上表面而保持版PP。繼而,吸附墊443於持續吸附之狀態下上升,藉此將版PP自版用手HP上提。於該時間點,版用手HP向裝置外移動。
最後,如圖8C所示,吸附墊443之下表面上升至與保持平面41a同一高度或者較其稍高之位置,藉此,以版PP之上表面密接於上平台41之保持平面41a之狀態予以保持。亦可為如下之構成:於上平台41之下表面設置吸附槽或吸附孔,藉由該等而吸附自吸附墊443交付之版PP。如此,版PP之保持完成。可按照同樣之順序,藉由基板用手HS搬入基板SB。
圖9A至圖9C、圖10A及圖10B表示版PP之搬入後將橡皮布BL搬入到保持於下平台61為止之過程。若上平台41對版PP之保持完成,則如圖9A所示,上平台41上升,再次形成較大之處理空間SP,並且各手625上升至較下平台61之上表面61a更上方。此時,使各手625之上表面625a全部成為同一高度。
於該狀態下,如圖9B所示,在上表面形成有由圖案化形成材料所形成之塗佈層PT之橡皮布BL被載置於外部之橡皮布用手HB且被搬入至處理空間SP。橡皮布BL於搬入之前先計測其厚度。橡皮布用手HB較理想為具有於Y方向延伸之爪部之叉型者,以便可不與手625干涉地通過其等之間隙進入。
藉由橡皮布用手HB進入後降下或手625上升,手625之上表面625a抵接於橡皮布BL之下表面,如圖9C所示,此後橡皮布BL由手625支持。藉由對設置於手625之吸附孔625b(圖4)供給負壓,可更確實地支持。如此,橡皮布BL自橡皮布用手HB被交付至手625,且橡皮布用手HB可向裝置外排出。
其後,如圖10A所示,手625於各手625之上表面625a之高度一致之狀態下降下,最後,使手上表面625a成為與下平台61之上表面61a相同之高度。藉此,橡皮布BL四邊之周緣部抵接於下平台61之上表面61a。
此時,如圖10B所示,對設置於下平台上表面61a之真空吸附槽612供給負壓,而吸附保持橡皮布BL。伴隨於此,利用手625之吸附被解除。藉此,橡皮布BL成為其四邊之周緣部藉由下平台61吸附保持之狀態。圖10B中,為明示利用手625之吸附保持被解除,而使橡皮布BL與手625隔開,但實際上維持橡皮布BL之下表面抵接於手上表面625a之狀態。
假設於該狀態下使手625離開,則認為橡皮布BL會因自重而中央部向下方彎曲,整體成為向下凸起之形狀。藉由將手625維持為與下平台上表面61a相同之高度,而可抑制此種彎曲,將橡皮布BL維持為平面狀態。如此,橡皮布BL成為其周緣部藉由下平台61吸附保持,並且中央部藉由手625輔助地支持之狀態,從而橡皮布BL之保持完成。
版PP與橡皮布BL之搬入順序亦可與上述相反。但,在橡皮布BL搬入之後搬入版PP之情形時,於版PP之搬入時有異物落下至橡皮布BL上而污染由圖案形成材料所形成之塗佈層PT或產生缺陷之虞。藉由如上所述般將版PP定置於上平台41之後將橡皮布BL定置於下平台61,可預先避免上述問題。
返回至圖7,如此將版PP及橡皮布BL分別定置於上下平台後,繼而進行版PP及橡皮布BL之預對準處理(步驟S103)。進而,以使兩者隔開預先設定之間隙而對向之方式進行間隙調整(步驟S104)。
圖11A至圖11C係表示間隙調整處理及對準處理之過程之圖。其中,圖11C所示之精密對準處理僅於下述之轉印處理中為必要之處理,故而於之後的轉印處理之說明中對其進行敍述。如上所述,版PP、基板SB或橡皮布BL係自外部被搬入,於其交付時可能引起位置偏移。預對準處理係用以將保持於上平台41之版PP或基板SB、及保持於下平台61之橡皮布BL之各者概略定位於適宜以後之處理之位置的處理。
圖11A係模式性表示用以執行預對準之構成之配置之側視圖。如上所述,本實施形態中,於裝置上部設置有共6台預對準相機241~246。其中,3台相機241~243係用以檢測保持於上平台41之版PP(或基板SB)之外緣之基板用預對準相機。又,另外3台相機244~246係用以檢測橡皮布BL之外緣之橡皮布用預對準相機。再者,此處雖於方便上將預對準相機241~243稱為「基板用預對準相機」,但該等可用於版PP之位置對準及基板SB之位置對準之任一者,又,其處理內容亦相同。
如圖1及圖11A所示,基板用預對準相機241、242係於X方向以大致相同位置並於Y方向使位置互不相同而設置,且自上方分別拍攝版PP或基板SB之(-X)側外緣部。上平台41形成為較基板SB稍小之平面尺寸。因此,可自上方拍攝延伸至較上平台41之端部更外側之版PP(或基板SB)之(-X)側外緣部。又,圖中雖未顯示,但於圖11A紙面之近前側設置有另外1台基板用預對準相機243,該相機243自上方拍攝版PP(或基板SB)之(-Y)側外緣部。
另一方面,橡皮布用預對準相機244、246係於X方向以大致相同
位置並於Y方向使位置互不相同而設置,且自上方分別拍攝載置於下平台61之橡皮布BL之(+X)側外緣部。又,於圖11A紙面之近前側設置有另外1台橡皮布用預對準相機245,該相機245自上方拍攝橡皮布BL之(-Y)側外緣部。
根據該等預對準相機241~246之拍攝結果而分別掌握版PP(或基板SB)及橡皮布BL之位置。繼而,視需要藉由使上平台區塊支持機構482及對準平台支持機構605作動,而將版PP(或基板SB)及橡皮布BL分別定位於預先設定之目標位置。
再者,在使橡皮布BL與下平台61一併水平移動時,如圖11A所示,較佳為各手625之上表面625a與橡皮布BL之下表面稍微隔開。為實現此目的,可預先使自氣體供給部706供給之氣體自手625之吸附孔625b噴出。該情形於下述之精密對準處理中亦相同。
又,對於薄型或大型且易產生彎曲之基板SB,為使處理變得容易,例如有將基板SB以於背面抵接有板狀之支持構件之狀態供於處理的情況。此種情形時,即便支持構件為較基板SB大型者,亦只要設為容易檢測基板SB之外緣部之位置之構成,例如由透明材料構成支持構件,或者於支持構件部分地設置透明之窗或貫通孔等,便可進行與上述相同之預對準處理。
繼而,如圖11B所示,保持版PP之上平台41相對於保持橡皮布BL之下平台61而降下,使版PP與橡皮布BL之間隔G與預先設定之設定值一致。此時,考慮事先計測之版PP及橡皮布BL之厚度。即,以參考版PP及橡皮布BL之厚度後使兩者之間隙成為特定值之方式調整上平台41與下平台61之間隔。作為此處之間隙值G,可設為例如300μm左右。
關於版PP及橡皮布BL之厚度,除因製造上之尺寸偏差而引起之個體差異以外,即便為同一零件,亦要考慮例如因膨潤而引起之厚度
之變化,故而較理想為每次使用時進行計測。又,關於間隙G,可以版PP之下表面與橡皮布BL之上表面之間而定義,又,亦可以版PP之下表面與擔載於橡皮布BL之圖案形成材料之塗佈層PT之上表面之間而定義。只要塗佈層PT之厚度於塗佈階段得以嚴格管理,則於技術上兩定義等效。
返回至圖7,如此將版PP與橡皮布BL隔開間隙G而對向配置後,繼而藉由使轉印輥641抵接於橡皮布BL之下表面並且沿X方向移行,而使版PP與橡皮布BL抵接。藉此,利用版PP使橡皮布BL上之圖案形成材料之塗佈層PT圖案化(圖案化處理;步驟S105)。
圖12A至圖12C表示圖案化處理之過程。如圖12A所示,轉印輥641上升至橡皮布BL之正下方位置,並且以於X方向上轉印輥641之中心線成為與版PP之端部大致相同之位置,或較其向(-X)方向稍微偏離之位置的方式進行定位。於該狀態下,如圖12B所示,轉印輥641進一步上升而抵接於橡皮布BL之下表面,且將該抵接之位置之橡皮布BL局部地向上方上推。藉此,將橡皮布BL(更嚴格而言為擔載於橡皮布BL之圖案形成材料之塗佈層PT)以特定之按壓力按壓於版PP之下表面。轉印輥641於Y方向上較版PP(及有效區域)長,故而版PP之下表面中的自Y方向上之一端至另一端之沿著Y方向之細長之區域與橡皮布BL抵接。
藉由在如此般轉印輥641按壓橡皮布BL之狀態下升降機構644朝(+X)方向移行,而使橡皮布BL之上推位置向(+X)方向移動。此時,為防止手625與轉印輥641接觸,如圖12C所示,與轉印輥641之X方向距離成為特定值以下之手625向下方至少退避至該手625之上表面625a成為較支持框架642之下表面低之位置。
由於利用手625之吸附已被解除,故而不會隨著手625之降下而將橡皮布BL向下方下拉。又,藉由將開始降下之時序與轉印輥641之
移行同步地適當進行管理,亦可防止失去利用手625之支持之橡皮布BL因自重而向下方垂下。
圖13A至圖13C表示轉印輥641之移行過程。由於一旦已抵接之版PP與橡皮布BL經由圖案形成材料之塗佈層PT而密接之狀態得以維持,故而如圖13A所示,隨著轉印輥641之移行,版PP與橡皮布BL密接之區域向(+X)方向逐漸擴大。此時,如該圖所示,手625隨著轉印輥641接近而依序降下。
如此,最後如圖13B所示,所有手625降下,轉印輥641到達至下平台61下方之(+X)側端部附近。於該時間點,轉印輥641到達版PP之(+X)側端部之大致正下方或較其稍靠(+X)側之位置,從而版PP之下表面全部抵接於橡皮布BL上之塗佈層PT。
於轉印輥641維持固定之高度進行移行之期間,橡皮布BL下表面中之由轉印輥641按壓之區域之面積為固定。因此,藉由升降機構644一面賦予固定之荷重一面將轉印輥641壓抵於橡皮布BL,而將版PP與橡皮布BL一面於其等之間夾隔圖案形成材料之塗佈層PT一面以固定之按壓力相互按壓。藉此,可良好地進行自版PP向橡皮布BL之圖案化。
再者,於圖案化時,較理想為可有效地利用版PP之表面區域之整體,但版PP之周緣部不可避免地產生因損傷或搬送時與手之接觸等而無法有效利用之區域。如圖13B所示,於將版PP之除端部區域以外之中央部分設為有效地作為版發揮功能之有效區域AR時,較理想為至少於有效區域AR內轉印輥641之按壓力及移行速度為固定。因此,必須使轉印輥641之Y方向長度較該方向上之有效區域AR之長度更長。又,於X方向上,較理想為自較有效區域AR之(-X)方向之端部更靠(-X)側位置開始轉印輥641之移行,且維持固定速度直至至少到達有效區域AR之(+X)方向之端部。與版PP之有效區域AR對向之橡皮布
BL之表面區域成為橡皮布BL側之有效區域。
圖14表示版或基板與橡皮布之位置關係。更具體而言,該圖係自上方觀察版PP或基板SB抵接於橡皮布BL時之位置關係之俯視圖。如圖所示,橡皮布BL具有較版PP或基板SB大之平面尺寸。橡皮布BL中之與圖中附以點之周緣部近似之區域R1為保持於下平台61時與下平台上表面61a抵接之區域。橡皮布BL係以較上述區域更內側之區域之下表面敞開之狀態保持於下平台61。
版PP與基板SB為大致相同之尺寸,且該等均較下平台61之開口窗尺寸小。又,有效地用於實際之圖案形成之有效區域AR小於版PP或基板SB之尺寸。因此,橡皮布BL中之與有效區域AR對應之區域為下表面敞開且面向下平台61之開口窗611之狀態。
附以影線之區域R2表示橡皮布BL下表面中之藉由轉印輥641而同時受到按壓之區域(按壓區域)。按壓區域R2為於輥延伸設置方向即Y方向延伸之細長之區域,其Y方向上之兩端部分別延伸至較版PP或基板SB之端部更外側。因此,於轉印輥641在與橡皮布BL下表面平行之狀態下按壓橡皮布BL時,該按壓力於有效區域AR之Y方向之一端部至另一端部之間在Y方向上為均勻。
藉由如此般使轉印輥641一面對有效區域AR賦予Y方向上均勻之按壓力一面沿X方向移動,而於有效區域AR內之整體,將版PP或基板SB與橡皮布BL以均勻之按壓力相互按壓。藉此,可防止因不均勻之按壓所引起之圖案損傷而形成優質之圖案。
如此,轉印輥641到達(+X)側端部後,停止轉印輥641之移行,並且如圖13C所示,轉印輥641向下方退避。藉此,轉印輥641自橡皮布BL下表面離開,從而圖案化處理結束。
返回至圖7,如此般圖案化處理結束後,進行版PP及橡皮布BL之搬出(步驟S106)。圖15A至15C表示版及橡皮布之搬出之過程。首先,
如圖15A所示,使圖案化處理時已降下之各手625再次上升,將上表面625a定位於成為與下平台61之上表面61a同一高度之位置。於該狀態下,將上平台41之吸附墊443對版PP之吸附解除。藉此,將上平台41對版PP之保持解除,從而版PP與橡皮布BL經由圖案形成材料之塗佈層PT而一體化之積層體留在下平台61上。積層體之中央部藉由手625而支持。
繼而,如圖15B所示,上平台41上升而形成較大之處理空間SP,解除利用下平台61之槽612之吸附(於利用吸附槽或吸附孔進行吸附之情形時為利用其等之吸附),並且手625進一步上升且向較下平台61更上方移動。此時,較佳為藉由手625吸附保持積層體。
藉此,可進行自外部之出入。因此,如圖15C所示,自外部接納橡皮布用手HB,進行與搬入時相反之動作,藉此將密接有版PP之狀態之橡皮布BL搬出至外部。若藉由適當之剝離器件將以上述方式密接之版PP自橡皮布BL剝離,則於橡皮布BL上形成特定之圖案。
其次,對將形成於橡皮布BL之圖案轉印至其最終目標物即基板SB之情形進行說明。其步驟基本上與圖案化處理之情形相同。即,如圖7所示,首先將基板SB定置於上平台41(步驟S107),其次將圖案形成結束之橡皮布BL定置於下平台61(步驟S108)。繼而,進行基板SB與橡皮布BL之預對準處理及間隙調整之後(步驟S109、S110),藉由使轉印輥641於橡皮布BL下部移行,而將橡皮布BL上之圖案轉印至基板SB(轉印處理;步驟S112)。於轉印結束後,將一體化之橡皮布BL與基板SB搬出,從而處理結束(步驟S113)。該等一連串之動作亦與圖8A至圖15C中所示者相同。再者,於該等圖中將版PP替換稱為基板SB時,符號PT係指圖案化處理後之圖案。
但,於轉印處理中,為於基板SB之特定位置適當地轉印圖案,而在使基板SB與橡皮布BL抵接之前執行兩者之更精密之位置對準(精
密對準處理)(步驟S111)。圖11C表示其過程。
雖圖1中省略記載,但於該圖案形成裝置1中,設置有支持於自基座框架21向(+Z)方向立設之支持柱之精密對準相機27。精密對準相機27係以通過下平台61之開口窗611分別拍攝基板SB之四角之方式使其光軸朝鉛垂上方地設置有共4台。
於基板SB之四角預先形成有成為位置基準之對準標記(基板側對準標記)。另一方面,於橡皮布BL之與基板側對準標記對應之位置,作為藉由版PP而圖案化之圖案之一部分形成有橡皮布側對準標記。精密對準相機27以同一視野對該等進行拍攝,檢測其等之位置關係,藉此求出兩者之位置偏移量,且求出如修正其之橡皮布BL之移動量。藉由利用對準平台支持機構605使對準平台601僅移動所求出之移動量,而使下平台61於水平面內移動,修正基板SB與橡皮布BL之位置偏移。
藉由在基板SB與橡皮布BL隔開微小之間隙G而對向之狀態下,以同一相機拍攝形成於各者之對準標記,可進行基板SB與橡皮布BL之高精度之位置對準。於此意義上,上述對準處理可謂為較個別地拍攝基板SB及橡皮布BL而進行位置調整之情形更高精度之精密對準處理。藉由自上述狀態使兩者抵接,於本實施形態中,可於基板SB之特定位置形成經高精度位置對準之圖案。而且,藉由預先進行基板SB及橡皮布BL之預對準處理,可將分別形成於基板SB及橡皮布BL之對準標記定位於精密對準相機27之視野內。
再者,於藉由版PP向橡皮布BL之圖案形成時,不一定需要如上所述般進行精密之對準處理。其原因在於,藉由預先將橡皮布側對準標記與圖案一起製作至版PP,不會產生形成於橡皮布BL上之圖案與橡皮布側對準標記之間之位置偏移,只要以橡皮布側對準標記與基板側對準標記進行精密對準,則版PP與橡皮布BL之少許位置偏移不會
對圖案形成造成影響。就此點而言,於圖案化處理中僅執行預對準處理。
又,可如上所述般進行精密之位置對準之原因在於,該圖案形成裝置1具有使轉印輥641自橡皮布BL之下方抵接之構成。對於該點,一面參照圖16A至16C一面進行說明。再者,鑒於位置對準之重要性,以下以基板SB與橡皮布BL之組合進行說明,但以版PP與橡皮布BL之組合亦相同。
圖16A至圖16C係用以說明自下方按壓橡皮布之構成之優勢性之圖。圖16A所示之比較例1為如下之構成:將橡皮布BL配置於上方,將版PP或基板SB配置於下方,藉由輥R自橡皮布BL之上方進行按壓。此種構成中,原理上橡皮布BL僅可於周緣部進行保持,故而如該圖所示,無法避免橡皮布BL因自重而彎曲,中央部較周緣部垂下。尤其近年來推進基板之大型化,與此對應之橡皮布亦必須為大型,故而該傾向變得顯著。又,難以控制該彎曲量。
因此,為避免按壓前之基板SB與橡皮布BL之未意圖之接觸,必須使按壓前之對向狀態下之基板SB與橡皮布BL之間隙G0取較大為某程度。如此,必須於較大地隔開之基板SB與橡皮布BL之間進行位置對準,從而精密之位置對準變得困難。又,於使基板SB與橡皮布BL接近到抵接為止之移動量變大,於該移動過程中存在位置偏移變大之問題。
又,圖16B所示之比較例2係如上述專利文獻中記載之技術般,欲藉由自橡皮布BL之一端與基板SB接近配置且另一端更遠地配置之狀態進行轉印,而避免未意圖之接觸。該情形時,雖於間隙G1較小之一端側可進行高精度之位置對準,但於間隙G2較大之另一端側無法進行位置對準,又,於另一端側移動量仍較大,故而有位置偏移隨著轉印之行進而逐漸增大之虞。
相對於該等,於圖16C所示之本實施形態中,設為使輥R抵接於配置於下側之橡皮布BL之下方之構成,故而即便橡皮布BL之中央部垂下,亦為自基板SB離開之方向,而不會產生未意圖之接觸。因此,可於輥移行方向之兩端側設定微小之間隙G,藉此可進行高精度之位置對準,並且轉印時之移動量亦較小,故而位置對準後之位置偏移亦被抑制為較小。
又,關於上側之基板SB,由於在上部未配置輥,故而於上表面側之保持方面制約較少,可進行不會產生彎曲之保持。又,關於橡皮布BL,亦如本實施形態之手625般可於不會對輥移行造成阻礙之範圍內輔助地支持橡皮布BL下表面,而可進一步減少彎曲。
如以上所說明般,本實施形態中,下平台61係作為本發明之「第1保持器件」及「保持框」而發揮功能,又,上平台41係作為本發明之「第2保持器件」及「板狀構件」而發揮功能。又,轉印輥641係作為本發明之「上推輥」而發揮功能,另一方面,升降機構644係作為本發明之「移動部」而發揮功能,且該等一體地作為本發明之「上推器件」而發揮功能。又,本實施形態中,手625係作為本發明之「輔助保持器件」而發揮功能。進而,於本實施形態中,版PP及基板SB相當於本發明之「處理對象物」。
<第2實施形態>
其次,對本發明之圖案形成裝置之第2實施形態進行說明。第2實施形態之圖案形成裝置中,下平台區塊之構造之一部分與上述第1實施形態之圖案形成裝置1不同。另一方面,第1實施形態之其他構成,即,主框架2、上平台區塊4及控制單元7等基本上可直接用作第2實施形態之主框架、上平台區塊及控制單元等。因此,以下以與第1實施形態不同之部位、尤其是下平台區塊之構造及其動作為中心進行說明。又,對於與第1實施形態相同之構成標註相同符號並省略說
明。
圖17係表示本發明之圖案形成裝置之第2實施形態之主要部分之圖。更詳細而言,圖17係表示第2實施形態之下平台區塊8之構造之圖。下平台區塊8包含對準平台801。該對準平台801相當於第1實施形態之對準平台601,其構造及功能亦大致相同。即,對準平台801具有中央部開口之板形狀,且藉由具有與第1實施形態之對準平台支持機構605相同之功能之對準平台支持機構805,而可於特定範圍內移動地支持於基座框架21(圖1)。
於對準平台801之上方,配置有下平台81。具體而言,於對準平台801之上表面安裝有下平台支持機構82,藉由下平台支持機構82而支持下平台81。下平台81為被支持為大致水平姿勢之板狀之構件,其上表面成為加工成大致平坦且與橡皮布BL之下表面抵接之抵接面811。藉由在抵接面811載置橡皮布BL,而由下平台81支持橡皮布BL。
下平台81具有大致矩形之外形,於矩形之四邊中之1邊,設置有用以使下述之轉印輥841進入之缺口部812。如下所述,設置此種缺口部並非必需之條件。
又,於下平台81上表面之抵接面811刻設有複數之槽813。再者,關於槽之數及配置,並不限定於圖中所示者而為任意。對各槽813,經由未圖示之配管而選擇性地供給自設置於控制單元7之負壓供給部704(圖2)供給之負壓、及自本實施形態中新設置於控制單元7之正壓供給部707供給之正壓。於對槽813供給有負壓之狀態下,下平台81可吸附保持載置於上表面之橡皮布BL。另一方面,於對槽813供給有正壓之狀態下,下平台81與橡皮布BL之間形成較薄之空氣層,從而橡皮布BL被保持為自下平台81上表面之抵接面811浮起之狀態。關於如此進行之理由將於之後敍述。
於下平台81,分散配置有自其上表面(抵接面)811向下表面貫通而設置之複數之貫通孔814。於各個貫通孔814中插通有頂起銷831。更具體而言,面向對準平台801中央之開口部而配置有頂起件單元83,設置於該頂起件單元83之複數之頂起銷831插通於各個貫通孔814中。再者,圖17中僅圖示出頂起件單元83之一部分,頂起件單元83包含與設置於平台81之各貫通孔814對應之頂起銷831。
頂起件單元83藉由頂起銷升降機構830而升降自如地受到支持。於頂起銷升降機構830使頂起件單元83上升並定位於上方位置之狀態下,各頂起銷831之上端自貫通孔814向較下平台81之上表面(抵接面)811更上方突出。於該狀態下,頂起件單元83可將橡皮布BL以與下平台81隔開之狀態加以支持。因此,可接收藉由外部之機器手等保持並搬入至裝置之未處理之橡皮布BL,或者可將處理結束之橡皮布BL交付至機器手等。
另一方面,於頂起銷升降機構830使頂起件單元83下降之狀態下,各頂起銷831之上端位於較下平台81之上表面(抵接面)811更下方,於該狀態下,下平台81藉由抵接面811而支持橡皮布BL。如此,藉由頂起件單元83之升降,而可於該下平台區塊8與外部裝置之間進行橡皮布BL之交接。
進而,於下平台81,在4個部位設置有例如由石英玻璃所形成之透明窗815,可一直經由該透明窗815自下平台81之下表面側觀察上表面側。雖省略圖示,但與第1實施形態同樣地,於本實施形態中亦設置有4台精密對準相機27(圖2),於4個透明窗815各者之下方,分別各1台以鉛垂方向上方為拍攝方向之精密對準相機27固定於基座框架21(更嚴格而言為立設於基座框架21之支持柱)。因此,4台精密對準相機27可通過對準平台81之開口部、下平台81之透明窗815及載置於下平台81之橡皮布BL而拍攝對準標記(形成於橡皮布BL之上表面之橡
皮布側對準標記及形成於基板SB之基板側對準標記)。
如此構成之下平台81經由下平台支持機構82而安裝於對準平台801。下平台支持機構82包含在X方向延伸設置於對準平台801之Y方向兩端部即(+Y)側端部與(-Y)側端部之1對導軌821、821。而且,在滑動自如地安裝於導軌821之滑塊822,固定有下平台81。在位於(-Y)側之導軌821之一端部附近設置有馬達823,於馬達823之旋轉軸連結有沿X方向延伸之滾珠螺桿機構824。構成滾珠螺桿機構824之滾珠螺母與滑塊822一體化。因此,若馬達823接收來自控制單元7之控制指令而進行旋轉,則該旋轉運動藉由滾珠螺桿機構824而轉換成直線運動,使下平台81與滑塊822一併沿X方向移動。
與下平台81之(-X)側鄰接地設置有轉印輥單元84。該轉印輥單元84之具體構成與第1實施形態之轉印輥單元64相同。即,轉印輥單元84包含形成為輥狀且以Y方向為軸方向旋轉自如地受到支持之轉印輥841。轉印輥841構成為藉由沿鉛垂方向(Z方向)移動而可相對於橡皮布BL下表面接近、離開,並且可一面抵接於橡皮布BL下表面一面沿X方向移動。即,本實施形態中,轉印輥841之移動方向與下平台81之移動方向相同。
此外,本實施形態之下平台區塊8與第1實施形態之下平台區塊6同樣地,包含控制對槽814供給、停止正壓及負壓之閥群、及機械性地驅動各部之馬達群,該等係藉由控制單元7而控制。
圖18A及圖18B係表示下平台與基板及橡皮布之位置關係之圖。更具體而言,圖18A表示第2實施形態中下平台81與載置於其上之橡皮布BL及與橡皮布BL對向配置之基板SB(或版)之水平方向上之位置關係。
如圖18A所示,下平台81之抵接面811具有較橡皮布BL中之擔載圖案之有效區域AR更大之平面尺寸。必須如此般使有效區域AR之整
體藉由抵接面811而支持。另一方面,關於較有效區域AR更外側之橡皮布BL之支持態樣,只要可抑制因重力而引起之橡皮布BL之周緣部向下方之彎曲,則為任意。本實施形態中,於Y方向上將下平台81之長度設為大於橡皮布BL之長度。因此,避免橡皮布BL之Y方向兩端部因重力而彎曲。又,下平台81之抵接面811延伸至較橡皮布BL之(+X)側端部更外側即更靠(+X)側。
另一方面,橡皮布BL之(-X)側端部以伸出至較下平台81之端部更外側即更靠(-X)側之狀態受到保持。更具體而言,橡皮布BL中之有效區域AR之(-X)側端部位於較抵接面811之端部更內側,而橡皮布BL自身之(-X)側端部向較抵接面811更靠(-X)側伸出,而未受到抵接面811之支持。再者,並非一定要使橡皮布BL之(-X)側端部不被支持,而是為確保用以配置轉印輥841之空間而採用此種構成。
轉印輥841配置成在定位於特定之初始位置時,與下平台81之(-X)側端部鄰接,且進入至下平台81之缺口部812之內側。因此,於Y方向上較轉印輥841之兩端部更外側,下平台81向(-X)方向延伸,且以該部分支持橡皮布BL。藉此,防止橡皮布BL因重力而向下方即轉印輥841側彎曲。
而且,與第1實施形態同樣地,藉由上平台41(圖6)而與橡皮布BL對向地保持之基板SB(或版PP)定位成如下狀態:其(-X)側之端部自設置於下平台81之(-X)側端部附近之缺口部812向外側稍微伸出。因此,於較有效區域AR更外側,轉印輥841位於基板SB(或版PP)之(-X)側端部之正下方位置。再者,與第1實施形態同樣地,Y方向上之轉印輥841之長度較基板SB(或版PP)之長度更長。
圖18B示出下平台之最小尺寸。該圖所示之下平台89具有為有效地保持橡皮布BL所需之最小限度之平面尺寸,如此般下平台必須至少大於橡皮布BL之有效區域AR之平面尺寸,但並非必須大於基板
SB(或版PP)及橡皮布BL。又,亦可為未設置用以使轉印輥841進入之缺口部之構造。尤其於橡皮布BL中較有效區域AR更外側之空白部分之尺寸相對較小時,推論因周緣部未受到支持而引起之橡皮布BL之彎曲亦較小,故而有下平台亦可不延伸至空白部分之情況。
總之,只要可於較有效區域AR更外側在基板SB(或版PP)之正下方配置轉印輥841,且可將橡皮布BL無彎曲地支持為水平姿勢,則下平台之形狀或尺寸並不限定於上述實施形態,而可適當決定。
其次,對本實施形態之圖案形成裝置之圖案形成處理進行說明。該處理之目的或基本動作與上述第1實施形態之處理(圖7)相同。但,因下平台區塊之構造之不同,而構成下平台區塊之各部之動作與第1實施形態不同。具體而言,將基板SB或版PP搬入至裝置且藉由上平台41保持之製程與第1實施形態者相同。另一方面,將橡皮布BL搬入至裝置到與保持於上平台41之基板SB或版PP密接為止之製程與第1實施形態者不同。以下,以與第1實施形態不同之製程為中心,一面參照圖19A至19D及圖20A至20E一面說明動作。
圖19A至圖19D及圖20A至圖20E係模式性表示第2實施形態之圖案形成處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。再者,此處說明將基板SB保持於上平台41,且將圖案形成結束之橡皮布BL搬入至下平台81並執行轉印處理(圖7之步驟S107~S112)時之各部之動作。但,如第1實施形態中所說明般,用以使用版PP與橡皮布BL進行圖案化處理(圖7之步驟S101~S105)之動作除不進行精密對準處理以外,基本上與轉印處理相同。因此,於以下之說明中,藉由將「基板SB」替換為「版PP」並省去精密對準處理,亦說明圖案化處理之動作。
如圖19A所示,於將橡皮布BL自外部搬入時,將頂起件單元83定位於上方位置,藉此各頂起銷831成為向較下平台81之上表面811更上方突出之狀態。因此,可自外部之搬送機器人等所具有之橡皮布用手
(未圖示)接收橡皮布BL。再者,此時轉印輥841定位於較圖18A所示之初始位置進一步向(-X)側退避之退避位置,從而避免與要升降之頂起銷831干涉。
自該狀態起,頂起件單元83下降而使頂起銷831向較下平台81之抵接面811更下方退避,藉此如圖19B所示,將橡皮布BL自頂起件單元83交付至下平台81。於下平台81之上表面(抵接面)811載置橡皮布BL後,對設置於抵接面811之槽814供給來自負壓供給部704之負壓,藉此將橡皮布BL吸附保持於抵接面811。即,此時槽814作為真空吸附槽而發揮功能。
其次,進行預對準處理。於預對準處理中,與第1實施形態之該處理同樣地,藉由橡皮布用預對準相機244~246拍攝橡皮布BL之周緣部,且根據該拍攝結果而使橡皮布BL於水平面內移動,藉此將橡皮布BL定位於目標位置。此時,如圖19C所示,對準平台支持機構805使下平台81與對準平台801一併於XYθ方向移動,藉此進行橡皮布BL之定位。
繼而,經過間隙調整而進行精密對準處理。如圖19D所示,藉由配置於下平台81之下方之對準相機27,通過下平台81之透明窗815拍攝橡皮布BL、及保持於上平台41且與橡皮布BL對向配置之基板SB。藉由基於所拍攝之對準標記之位置關係使對準平台801移動而實現精密對準處理之方面與第1實施形態相同。
若如此般保持於上平台41之基板SB與保持於下平台81之橡皮布BL之位置對準完成,則藉由上推橡皮布BL使其密接於基板SB而進行圖案轉印。即,如圖20A所示,於轉印輥841移動至基板SB之(-X)側端部正下方之初始位置之後,轉印輥841向上方移動,藉此如圖20B所示,藉由轉印輥841上推橡皮布BL,使其抵接於基板SB之下表面。
繼而,轉印輥841在抵接於橡皮布BL下表面之狀態下向(+X)方向
移動,此時,如圖20C所示,下平台81向與轉印輥841相同之方向以相同之速度移動。藉此,轉印輥841與下平台81於外觀上為一體地向(+X)方向移動,故而避免下平台81妨礙轉印輥841之行進。又,由於在即將受到轉印輥841之上推之前可將橡皮布BL之姿勢維持為水平狀態,故而可將橡皮布BL上之圖案轉印至基板SB上之特定位置。
為使此種動作實現,設置於下平台81之槽814以如下方式發揮功能。即,若精密對準處理結束,則停止對槽814供給負壓,而解除橡皮布BL之真空吸附。於該時間點,橡皮布BL單純地載置於下平台81上。因此,藉由轉印輥841進行上推,而使橡皮布BL容易地向上方移位並與基板SB密接。
若橡皮布BL之一部分密接於基板SB,則自正壓供給部707對槽814供給正壓。雖然所施加之正壓極小,但藉此於橡皮布BL下表面與下平台81之抵接面811之間形成較薄之空氣層,從而橡皮布BL以自下平台81稍微浮起之狀態受到支持。藉由如此般形成空氣層而使下平台81與橡皮布BL之間之摩擦極小,從而可順利地進行伴隨轉印輥841之移動之下平台81之移動。
若於利用轉印輥841進行上推之前開始對槽814供給正壓,則有橡皮布BL於水平方向移動而與基板SB之間產生位置偏移之虞。藉由利用轉印輥841之上推使橡皮布BL與基板SB之抵接開始後供給正壓,可避免此種位置偏移。
如圖20D所示,藉由轉印輥841移動至基板SB之(+X)側端部,而基板SB之整體密接於橡皮布BL,橡皮布BL上之圖案被轉印至基板SB。其後,如圖20E所示,頂起銷831上升至藉由上平台41保持之基板SB與橡皮布BL一體化之積層體之正下方位置,並解除上平台41對基板SB之真空保持,藉此將積層體自上平台41交付至頂起件單元83。進而,將積層體交付至外部之機器手等並搬出,藉此圖案形成處
理結束。再者,積層體之搬出亦可為使轉印輥841及下平台81返回至圖19A所示之原本之位置之後進行之態樣。
如以上所說明般,於本實施形態中,下平台區塊8整體作為本發明之「第1保持器件」而發揮功能,尤其下平台81具有作為本發明之「抵接部」之功能。又,轉印輥單元84作為本發明之「上推器件」而發揮功能。再者,關於其他各構成與第1實施形態共通。
<第3實施形態>
其次,對本發明之圖案形成裝置之第3實施形態進行說明。第3實施形態之圖案形成裝置中,下平台區塊之構造之一部分與上述第1實施形態之圖案形成裝置1不同。另一方面,第1實施形態之其他構成,即,主框架2、上平台區塊4及控制單元7等基本上可直接用作第3實施形態之主框架、上平台區塊及控制單元等。因此,以下以與第1實施形態不同之部位、尤其是下平台區塊之構造及其動作為中心進行說明。又,對於與第1實施形態相同之構成標註相同符號並省略說明。
圖21係表示本發明之圖案形成裝置之第3實施形態之主要部分之圖。更詳細而言,圖21係表示第3實施形態之下平台區塊9之構造之圖。下平台區塊9包含對準平台901。該對準平台901相當於第1實施形態之對準平台601,其構造及功能亦大致相同。即,對準平台901具有中央部開口之板形狀,且藉由具有與第1實施形態之對準平台支持機構605相同之功能之對準平台支持機構905,而可於特定範圍內移動地支持於基座框架21(圖1)。
於對準平台901之上表面,設置有複數之支持手機構。更具體而言,在相對於對準平台901之中央開口部而位於(-Y)側之對準平台901之上表面,自(-X)側朝(+X)側依序設置有5台支持手機構91a、91b、91c、91d、91e。該等5台支持手機構91a、91b、91c、91d、91e之構
造彼此相同。
另一方面,在相對於對準平台901之中央開口部而位於(+Y)側之對準平台901之上表面,自(-X)側朝(+X)側依序設置有5台支持手機構92a、92b、92c、92d、92e。該等5台支持手機構92a、92b、92c、92d、92e之構造彼此相同。而且,支持手機構91a與支持手機構92a具有相對於X軸而相互對稱之形狀,且其等之功能相同。又,支持手機構91a、91b、91c、91d、91e之各者在X方向上配置於與各個支持手機構92a、92b、92c、92d、92e相同之位置。本實施形態中,該等支持手機構91a、91b、91c、91d、91e、92a、92b、92c、92d、92e協動而將橡皮布BL支持為水平姿勢,詳情將於之後敍述。
又,與位於最靠(-X)側之支持手機構91a、92a之(-X)側鄰接地設置有轉印輥單元94。該轉印輥單元94之具體構成與第1實施形態之轉印輥單元64相同。即,轉印輥單元94包含形成為輥狀且以Y方向為軸方向旋轉自如地受到支持之轉印輥941,轉印輥941構成為藉由沿鉛垂方向(Z方向)移動而可相對於橡皮布BL下表面接近、離開,並且可一面抵接於橡皮布BL下表面一面沿X方向移動。轉印輥941與第1實施形態之轉印輥641同樣地具有如下功能:藉由將橡皮布BL部分地上推使其抵接於基板SB(或版PP),而實現自橡皮布BL向基板SB之圖案轉印、或利用版PP對橡皮布BL上之圖案形成材料之圖案化。
圖22A及圖22B係表示支持手機構之詳細構造及其移動之圖。此處,列舉配置於對準平台901之(-Y)側之一支持手機構91a、及配置於對準平台901之(+Y)側之一支持手機構92a為例,但如上所述,支持手機構91b、91c、91d、91e之構造為與支持手機構91a相同之構造,支持手機構92b、92c、92d、92e之構造為與支持手機構92a相同之構造。又,支持手機構92a具有相對於X軸而與支持手機構91a對稱之構造。
如圖22A所示,支持手機構91a包含:自對準平台901之上表面向(+Y)側傾斜且向斜上方延伸之基座部911;自基座部911向與基座部911之延伸設置方向相同之方向延伸之臂912;及與臂912之上端連結且上表面沿Y方向於水平方向延伸之橡皮布支承構件913。同樣地,支持手機構92a包含:自對準平台901之上表面向(-Y)側傾斜且向斜上方延伸之基座部921;自基座部921向與基座部921之延伸設置方向相同之方向延伸之臂922;及與臂922之上端連結且上表面沿Y方向於水平方向延伸之橡皮布支承構件923。
橡皮布支承構件913、923之上表面被加工成大致平坦,該等上表面之Z方向上之位置彼此相同。因此,支持手機構91a、92a可作為一體自下方支持橡皮布BL使其保持為與Y軸平行之姿勢。再者,以下,在需要區別設置於支持手機構91a~91e之各者之橡皮布支承構件913之情形時,將用以區別各支持手機構之後綴(a~e)附加於符號。例如,對設置於支持手機構91a之橡皮布支承構件標註符號913a。區別設置於支持手機構92a~92e之各者之橡皮布支承構件923之情形亦相同。
支持手機構91a之臂912連結於手升降機構906,且構成為可沿著臂912之延伸設置方向相對於基座部911進退移動。同樣地,支持手機構92a之臂922亦連結於手升降機構906,且構成為可沿著臂922之延伸設置方向相對於基座部921進退移動。手升降機構906根據來自控制單元7(圖2)之控制指令而使2個臂912、922一體地進退移動。藉此,橡皮布支承構件913、923在分別維持水平姿勢之狀態下,且在彼此之高度一致之狀態下沿Z方向及Y方向移動。
如此,於X方向上位於同一位置之1對支持手機構91a、92a中,各者所包含之橡皮布支承構件913(913a)、923(923a)一體地升降。同樣地,於X方向位置彼此相同之1對支持手機構91b、92b之間、支持
手機構91c、92c之間、支持手機構91d、92d之間及支持手機構91e、92e之間,設置於各者之橡皮布支承構件913、923亦於高度方向(Z方向)上一面保持彼此相同之位置一面升降。但,手升降機構906構成為於X方向上位置彼此不同之支持手機構91a、91b、91c、91d、91e之間(或支持手機構92a、92b、92c、92d、92e之間),可相互獨立地進行臂912(或臂922)之升降。
在藉由手升降機構906將橡皮布支承構件913、923定位於圖22A所示之上部位置之狀態下,橡皮布支承構件913、923抵接於橡皮布BL之下表面,藉此支持橡皮布BL。藉由將各支持手機構91a~91e、92a~92e之橡皮布支承構件913、923定位於同一高度,可使該等作為一體將橡皮布BL維持為水平姿勢。
另一方面,對藉由手升降機構906將橡皮布支承構件913、923定位於圖22B所示之下部位置之狀態進行說明。若各支持手機構91a~91e、92a~92e之橡皮布支承構件913、923全部下降至下部位置,則於此時之橡皮布支承構件913、923之上表面位置,橡皮布BL被支持為水平姿勢,且於支持手機構91a~91e(或支持手機構92a~92e)之間橡皮布支承構件913(或橡皮布支承構件923)可獨立地升降。
考慮僅一部分支持手機構之橡皮布支承構件913、923位於下部位置,而其他支持手機構之橡皮布支承構件位於上部位置之狀態。此處,以僅支持手機構91a、92a之橡皮布支承構件913a、923a位於下部位置,而其他支持手機構91b~91e、92b~92e之橡皮布支承構件位於上部位置之情形為例進行考慮。
該情形時,橡皮布BL藉由位於上部位置之橡皮布支承構件913b~913e、923b~923e而支持於與圖22A所示之位置相同之位置。因此,位於下部位置之支持手機構91a、92a之橡皮布支承構件913a、923a成為自橡皮布BL離開而退避至下方之狀態。
支持手機構91a之支持橡皮布支承構件913a之臂912及基座部911於斜向延伸設置,橡皮布支承構件913a自上部位置向下部位置移動時除向(-Z)方向移動以外,亦伴有向(-Y)方向之移動。同樣地,支持手機構92a之橡皮布支承構件923a自上部位置向下部位置移動時除向(-Z)方向移動以外,亦伴有向(+Y)方向之移動。其結果為,2個橡皮布支承構件913a、923a以使Z方向上之位置相同且於Y方向上彼此較位於上部位置時進一步隔開之狀態而定位於下部位置。
如此,可使轉印輥單元94進入至形成於橡皮布BL下表面與橡皮布支承構件913a、923a之間之空間。具體而言,可使轉印輥941及支持其之支持框架942(相當於第1實施形態之支持框架642)進入至形成在定位於下部位置之橡皮布支承構件913a、923a之上表面與橡皮布BL下表面之間的Z方向之間隙。又,可使對支持框架942加以支持之支持腳944(相當於第1實施形態之支持腳644b)進入至藉由橡皮布支承構件913a、923a相互隔開而形成之Y方向之間隙。
於此種構成中,在使轉印輥單元94沿X方向移動時,藉由使位於其行進路徑上之位置之橡皮布支承構件913、923向下部位置退避,而可避免轉印輥單元94與橡皮布支承構件913、923之干涉。而且,藉由將位於不與轉印輥單元94干涉之位置之橡皮布支承構件913、923定位於上部位置,可將橡皮布BL以固定高度持續地保持為水平姿勢。因此,於本實施形態中,亦與第1實施形態同樣地,可一面將橡皮布BL維持為水平姿勢,一面使轉印輥941沿該橡皮布BL之下表面水平移動。
圖23A及圖23B係表示橡皮布支承構件之更詳細之構造之圖。更詳細而言,圖23A係表示橡皮布支承構件913上部之構造之立體圖,圖23B係其剖面圖。此處,以一橡皮布支承構件913為例進行說明,但與其對向之另一橡皮布支承構件923之構造亦相同。
橡皮布支承構件913之上表面被加工成平坦,且為減小與橡皮布BL之間之摩擦阻力,而進行過鏡面研磨加工或者利用例如氟樹脂等適當之材料之襯裡加工。又,於橡皮布支承構件913之上表面設置有用以吸附保持橡皮布BL下表面之複數之吸附孔914。如圖23B所示,對各吸附孔914,藉由三向閥95而選擇性地供給自控制單元7之負壓供給部704供給之負壓、或自本實施形態中設置於控制單元7之正壓供給部707供給之正壓。若自負壓供給部704對各吸附孔914供給負壓,則藉由各吸附孔914將橡皮布BL吸附保持於橡皮布支承構件913之上表面。另一方面,於自正壓供給部707對各吸附孔914供給正壓之情形時,藉由自各吸附孔914噴出之氣體,而將橡皮布BL以自橡皮布支承構件913之上表面稍微浮起之狀態加以支持。此時,橡皮布支承構件913與橡皮布BL之間之摩擦變得極小。再者,橡皮布支承構件913中,如此自吸附孔914噴出氣體而使橡皮布BL浮起之功能並非必需。
此外,本實施形態之下平台區塊9與第1實施形態之下平台區塊6同樣地,包含控制正壓及負壓對吸附孔914之供給、停止之閥群、及機械性地控制各部之馬達群,該等係藉由控制單元7而控制。
圖24A及圖24B係表示橡皮布支承構件與基板及橡皮布之位置關係之圖。如圖24A所示,複數之橡皮布支承構件913、923以涵蓋橡皮布BL中央部之有效區域AR整體之方式大致均等地分散配置,且支持橡皮布BL中之尤其是有效區域AR之下表面。藉此,將有效區域AR保持為水平姿勢。
再者,關於在有效區域AR之外部各橡皮布支承構件913、923如何支持橡皮布BL,只要可將橡皮布BL支持為水平姿勢則為任意。例如圖24B所示,亦可設置於Y方向延伸至較橡皮布BL之端部更外側之橡皮布支承構件963,又,亦可設置僅於有效區域AR之外側抵接於橡皮布BL之橡皮布支承構件973。
轉印輥941在定位於特定之初始位置時,與橡皮布支承構件913、923中位於最靠(-X)側之橡皮布支承構件913a、923a之(-X)側鄰接。更具體而言,轉印輥941將如下位置作為初始位置,即,與橡皮布支承構件913a、923a之(-X)側鄰接之位置,且為較有效區域AR更外側即更靠(-X)側並且較與第1實施形態同樣地保持於上平台41之基板SB(或版PP)之(-X)側端部更靠(+X)側之位置,且為在橡皮布BL下表面之正下方位置與橡皮布BL隔開之位置。此時,轉印輥941位於有效區域AR之外側之基板SB(或版PP)之下方。
其次,對本實施形態之圖案形成裝置之圖案形成處理進行說明。該處理之目的或基本動作與上述第1實施形態之處理(圖7)相同。但,因下平台區塊之構造之不同,而構成下平台區塊之各部之動作與第1實施形態不同。具體而言,將基板SB或版PP搬入至裝置且藉由上平台41保持之製程與第1實施形態者相同。另一方面,將橡皮布BL搬入至裝置到與保持於上平台41之基板SB或版PP密接為止之製程與第1實施形態者不同。以下,以與第1實施形態不同之製程為中心,一面參照圖25A至25C及圖26A至26D一面說明動作。
圖25A至圖25C及圖26A至圖26D係模式性表示第3實施形態之圖案形成處理之各階段之裝置各部之位置關係之圖。再者,此處說明將基板SB保持於上平台41,且將圖案形成結束之橡皮布BL搬入至下平台區塊9並執行轉印處理(圖7之步驟S107~S112)時之各部之動作。但,如第1實施形態中所說明般,用以使用版PP與橡皮布BL進行圖案化處理(圖7之步驟S101~S105)之動作除不進行精密對準處理以外,基本上與轉印處理相同。因此,於以下之說明中,藉由將「基板SB」替換為「版PP」並省去精密對準處理,亦說明圖案化處理之動作。
如圖25A所示,於將橡皮布BL自外部搬入時,所有橡皮布支承構
件913a~913e、923a~923e成為定位於上部位置之狀態。因此,可自外部之搬送機器人等所包含之橡皮布用手(未圖示)接收橡皮布BL。再者,此時轉印輥941定位於較圖24A所示之初始位置進一步向(-X)側退避之退避位置,從而避免與自外部進入之橡皮布用手或橡皮布BL之干涉。又,對設置於各橡皮布支承構件之上表面之吸附孔914供給負壓,而吸附保持已接收之橡皮布BL。
其次,進行預對準處理。於預對準處理中,與第1實施形態之該處理同樣地,藉由橡皮布用預對準相機244~246拍攝橡皮布BL之周緣部,且根據該拍攝結果而使橡皮布BL於水平面內移動,藉此將橡皮布BL定位於目標位置。此時,對準平台支持機構905使各支持手機構91a~91e、92a~92e一體地與對準平台901一併於XYθ方向移動,藉此進行橡皮布BL之定位。
繼而,經過間隙調整而進行精密對準處理。如圖25B所示,藉由配置於橡皮布BL之下方之對準相機27,通過橡皮布支承構件之間隙而拍攝橡皮布BL、及保持於上平台41且與橡皮布BL對向配置之基板SB。藉由基於所拍攝之對準標記之位置關係使對準平台901移動而實現精密對準處理之方面與第1實施形態相同。
若如此般保持於上平台41之基板SB與由支持手機構91a~91e、92a~92e支持之橡皮布BL之位置對準完成,則藉由上推橡皮布BL使其密接於基板SB而進行圖案轉印。即,如圖25C所示,轉印輥941移動至基板SB之(-X)側端部正下方之初始位置之後,轉印輥941向上方移動,藉此如圖26A所示,利用轉印輥941上推橡皮布BL,使其密接於基板SB之下表面。藉此,橡皮布BL上之圖案向基板SB之轉印開始。
再者,於將橡皮布BL搬入後至精密對準處理結束為止之期間,為防止橡皮布BL相對於支持手機構91a~91e、92a~92e而移位,對橡
皮布支承構件913、923之各吸附孔914供給負壓而吸附保持橡皮布BL。另一方面,於利用轉印輥941對橡皮布BL之上推開始之前,停止對各吸附孔914供給負壓,而解除吸附保持。
繼而,轉印輥941在抵接於橡皮布BL下表面之狀態下向(+X)方向移動。此時,如圖26B及圖26C所示,與轉印輥941之移動同步地,位於在轉印輥941之行進路徑上與轉印輥941干涉之位置之橡皮布支承構件913、923依序向下部位置退避。藉此,避免轉印輥941與橡皮布支承構件913、923之干涉。此時之各橡皮布支承構件913、923之移動與第1實施形態之手625之移動類似。
藉由在即將受到轉印輥941之上推之前使橡皮布支承構件913、923抵接於橡皮布BL下表面,可將橡皮布BL之姿勢維持為水平狀態。藉此,可將橡皮布BL上之圖案轉印至基板SB上之特定位置。另一方面,關於橡皮布BL中之受到轉印輥941之上推之區域,由於為與基板SB密接之狀態,故而無需藉由橡皮布支承構件913、923進一步支持。因此,無需使已退避至下部位置之橡皮布支承構件913、923返回至上部位置。
再者,為防止橡皮布BL伴隨轉印輥941之上推而向水平方向位置偏移,關於各橡皮布支承構件913、923,亦可為在即將開始向下部位置移動之前對吸附孔914供給負壓之態樣。該情形時,必須成為針對各橡皮布支承構件913、923之每一個可獨立地控制負壓供給之時序之構成。
一面如此使橡皮布支承構件913、923依序退避,一面如圖26D所示,使基板SB之整體密接於橡皮布BL,而將橡皮布BL上之圖案轉印至基板SB。其後,使轉印輥941返回至原本之位置,使各橡皮布支承構件913、923上升,自上平台41接收基板SB與橡皮布BL一體化之積層體。進而,將積層體交付至外部之機器手等並搬出,藉此圖案形成
處理結束。
如以上所說明般,於本實施形態中,支持手機構91a~91e、92a~92e一體地作為本發明之「第1保持器件」而發揮功能,尤其橡皮布支承構件913、923具有作為本發明之「局部支持部」之功能。又,轉印輥單元94作為本發明之「上推器件」而發揮功能。再者,關於其他各構成與第1實施形態共通。
<其他>
再者,本發明並不限定於上述實施形態,於不脫離其主旨之範圍內除上述者以外可進行各種變更。例如,於上述實施形態中,版PP或基板SB與橡皮布BL均受到真空吸附保持,但保持之態樣並不限定於此,而為任意。
又,例如於上述第1實施形態中,矩形之橡皮布BL之四邊周緣部藉由環狀之下平台61而保持,但只要可維持橡皮布之姿勢,則周緣部之一部分亦可敞開。但,為防止伴隨輥移行之位置偏移,較佳為至少保持輥移行方向(X方向)上之兩端部。
又,例如於上述第1實施形態中,藉由手625自下方輔助地支持利用轉印輥641進行按壓之前之橡皮布BL,但此並非為必需。例如,若橡皮布BL之尺寸較小,則亦有僅藉由周緣部之保持便可將彎曲抑制為較小之情形,此種情形時輔助性支持並無特別必要。但,於橡皮布成為大型之情形時,為防止由彎曲所引起之破損,輔助性支持較為有效。
又,例如於上述第2實施形態中,為防止橡皮布BL因轉印輥841之上推而於水平方向偏移,在經轉印輥841上推之橡皮布BL抵接於基板SB之後,解除下平台81對橡皮布BL之吸附保持。該情形時,尤其於與基板SB之密接面積較小之初期階段,有橡皮布BL伴隨轉印輥841之水平移動而向相同方向移動之虞。為防止此情形,例如亦可採取如
下方式。
圖27A至圖27D係表示第2實施形態之變化例之圖。以下,對於與第2實施形態相同之構成標註相同之符號並省略說明。如圖27A所示,於該變化例中,在支持於下平台81之橡皮布BL之下方且位於上平台41之(-X)側端部之正下方之位置,設置有橡皮布按壓機構86。橡皮布按壓機構86包含:以Y方向為長度方向立設為大致垂直姿勢之板狀構件861;安裝於板狀構件861之上端之彈性構件862;及根據來自控制單元7之控制指令而使板狀構件861升降之升降機構863。
如圖27B所示,於轉印輥841向上方移動而將橡皮布BL之端部上推時,橡皮布按壓機構86亦使彈性構件862之上端上升至與轉印輥841之上端大致相同之高度為止。即,此時橡皮布BL藉由橡皮布按壓機構86及轉印輥841兩者向上方上推,而壓抵於基板SB。自該狀態起,如圖27C所示於維持橡皮布按壓機構86之位置之狀態下,與第2實施形態同樣地使轉印輥841及下平台81向(+X)方向移動。此時,橡皮布BL由於成為不僅密接於基板SB,而且藉由橡皮布按壓機構86而壓抵於基板SB之狀態,故而避免伴隨轉印輥841之水平移動而於水平方向、更具體而言為向(+X)方向移動。藉此,可防止基板SB與橡皮布BL上之圖案之間產生位置偏移。
圖28係表示該變化例之橡皮布按壓機構及轉印輥抵接於橡皮布之位置之圖。於圖27A所示之初始狀態下,轉印輥841於X方向上配置於橡皮布按壓機構86之板狀構件861與下平台81之間。與第2實施形態同樣地,如圖28所示,轉印輥841最初於較橡皮布BL中央部之有效區域AR更外側即更靠(-X)側抵接於橡皮布BL下表面。另一方面,橡皮布按壓機構86於較轉印輥841更靠(-X)側抵接於橡皮布BL。為防止因按壓上側敞開之橡皮布BL而使橡皮布BL向上方變形,該按壓位置較理想為較基板SB之(-X)側端部更靠(+X)側,更佳為如圖27B所示較上
平台41之(-X)側端部更靠(+X)側。
此種橡皮布按壓機構於以多個支持手機構支持橡皮布BL之第3實施形態之裝置中亦可有效地發揮功能,而更有效地防止橡皮布BL之位置偏移。
本發明可較佳地應用於在玻璃基板或半導體基板等各種基板形成圖案之圖案形成製程中的藉由版而將橡皮布上之圖案形成材料圖案化之處理、及將橡皮布上之圖案轉印至基板之處理之一者或兩者。
41‧‧‧上平台
61‧‧‧下平台
625‧‧‧手
641‧‧‧轉印輥
BL‧‧‧橡皮布
PP‧‧‧版
PT‧‧‧塗佈層
SB‧‧‧基板
Claims (16)
- 一種圖案形成裝置,其包含:第1保持器件,其將於一面上擔載圖案形成材料之橡皮布以上述圖案形成材料之擔載面朝上之水平姿勢加以保持;第2保持器件,其將用以將上述圖案形成材料圖案化之版、或要轉印圖案之基板作為處理對象物,將該處理對象物與保持於上述第1保持器件之上述橡皮布之上表面接近對向地加以保持;及上推器件,其自上述橡皮布之下表面側將上述橡皮布中央部之有效區域部分地上推,使其與保持於上述第2保持器件之上述處理對象物抵接,且沿著上述橡皮布之下表面移動而使上述橡皮布之上推位置變化。
- 如請求項1之圖案形成裝置,其中上述上推器件將上述橡皮布之下表面中較上述有效區域之沿著一軸方向之長度更長之區域總括地上推,並且自上述有效區域之與該軸方向正交之方向上之一端朝另一端於一方向移動。
- 如請求項2之圖案形成裝置,其中上述上推器件包含:上推輥,其於上述軸方向延伸設置;及移動部,其一面將上述上推輥旋轉自如地加以支持,一面沿與上述軸方向正交之方向移動。
- 如請求項1至3中任一項之圖案形成裝置,其中上述第1保持器件於將上述有效區域之下方敞開之狀態下保持上述橡皮布之周緣部。
- 如請求項4之圖案形成裝置,其中上述第1保持器件包含環狀之保持框,且保持載置於該保持框之上述橡皮布,該環狀之保持框具有與上述有效區域對應之開口,且與上述橡皮布之上述周 緣部對應之上表面成為平面。
- 如請求項1至3中任一項之圖案形成裝置,其包含部分地抵接於上述橡皮布之下表面之輔助保持器件。
- 如請求項1至3中任一項之圖案形成裝置,其中上述第2保持器件包含下表面成為具有上述處理對象物之平面尺寸以上之平面尺寸之平面的板狀構件,且使上述處理對象物之上表面抵接於該板狀構件之下表面而加以保持。
- 如請求項1至3中任一項之圖案形成裝置,其中上述第1保持器件包含上表面平坦且為平面尺寸較上述橡皮布之上述有效區域更大之抵接面的抵接部,藉由該抵接面抵接於上述橡皮布之下表面而保持上述橡皮布,且上述抵接部隨著上述上推器件之移動而向上述上推器件之移動方向移動。
- 如請求項1至3中任一項之圖案形成裝置,其中上述第1保持器件包含複數之局部支持部,其等分別局部地抵接於上述橡皮布之下表面,而自下表面側支持上述橡皮布之上述有效區域,上述複數之局部支持部係沿著上述上推器件之移動方向排列設置,且可相互獨立地升降。
- 一種圖案形成方法,其包括:保持步驟,其係將用以將圖案形成材料圖案化之版、或要轉印圖案之基板作為處理對象物,將該處理對象物保持為處理對象面朝下之水平姿勢,並且使於一面上擔載上述圖案形成材料之橡皮布以上述圖案形成材料之擔載面朝上之水平姿勢與上述處理對象物之下表面接近對向地加以保持;及上推步驟,其係自上述橡皮布之下表面側將上述橡皮布中央部之上述有效區域部分地上推,使其與上述處理對象物抵接,且沿著上述橡皮布之下表面使上述橡皮布之上推位置變化。
- 如請求項10之圖案形成方法,其中上述保持步驟中,於將上述有效區域之下方敞開之狀態下保持上述橡皮布之周緣部。
- 如請求項10之圖案形成方法,其中上述上推步驟中,將上述橡皮布之下表面中較上述有效區域之沿著一軸方向之長度更長之區域總括地上推,並且自上述有效區域之與該軸方向正交之方向上之一端朝另一端於一方向使上推位置變化。
- 如請求項12之圖案形成方法,其中上述保持步驟中,保持上述橡皮布中、與上述軸方向正交之方向上之兩端之周緣部。
- 如請求項10至13中任一項之圖案形成方法,其中上述上推步驟中,關於藉由上推而與上述處理對象物抵接之上述橡皮布之上述有效區域,在至少整個上述有效區域與上述處理對象物抵接之前的期間,維持與上述處理對象物抵接之狀態。
- 如請求項10至13中任一項之圖案形成方法,其中上述保持步驟中,將上述處理對象物定位成水平姿勢之後,將上述橡皮布向上述處理對象物之下方搬入並使其與上述處理對象物對向。
- 如請求項10至13中任一項之圖案形成方法,其中上述上推步驟中,使上述處理對象物之上表面抵接於板狀構件之下表面而加以保持,該板狀構件其下表面成為具有上述處理對象物之平面尺寸以上之平面尺寸之平面。
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