(57)【要約】【課題】第１保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第２保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成する前に、目標位置への板状物体の位置決め、つまりプリアライメントを良好に行ってパターン形成の精度を高める。【解決手段】第１保持手段および第２保持手段４１の少なくとも一方を移動させ、ブランケットの一方面と板状物体ＰＰの一方面とを互いに押し付けてパターンを形成する前に、第２保持手段４１により保持された板状物体ＰＰの外縁の少なくとも一部を撮像し、当該撮像結果に基づき板状物体ＰＰを保持したまま第２保持手段４１を板状物体ＰＰの一方面と平行に移動させて板状物体ＰＰを目標位置に位置決めする。【選択図】図１６
2014188839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに対向させた状態で前記ブランケットを第１保持手段により保持するとともに、前記板状物体を第２保持手段により保持する第１工程と、
前記第１保持手段および前記第２保持手段の少なくとも一方を移動させ、前記ブランケットの一方面と前記板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成する第２工程とを備え、
前記第１工程は、前記第２保持手段により保持された前記板状物体の外縁の少なくとも一部を撮像し、当該撮像結果に基づき前記板状物体を保持したまま前記第２保持手段を前記板状物体の一方面と平行に移動させて前記板状物体を目標位置に位置決めするプリアライメント工程を有する
ことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成方法であって、
前記板状物体は多角形形状を有し、
前記プリアライメント工程は、
前記板状物体の形状を規定する辺の一つである第１辺の互いに異なる複数箇所を撮像し、当該撮像結果に基づき前記目標位置に対する前記板状物体の傾きを補正する傾き補正工程と、
前記傾き補正された前記板状物体の形状を規定する辺のうち前記第１辺と平行していない第２辺および前記第１辺を撮像し、当該撮像結果に基づき前記目標位置に対する前記板状物体のオフセットを補正するオフセット補正工程と
を有するパターン形成方法。
【請求項３】
請求項２に記載のパターン形成方法であって、
前記第２保持手段により前記目標位置で前記板状物体を保持したときの前記第１辺および前記第２辺を撮像し、当該撮像結果から得られる前記目標位置に関する情報を目標位置情報として記憶する第３工程をさらに備え、
前記傾き補正工程は、撮像結果から得られる前記板状物体の位置に関する情報と前記目標位置情報とに基づき前記目標位置に対する前記板状物体の傾き量を求め、前記傾き量に応じた前記第２保持手段の移動によって前記目標位置に対する前記板状物体の傾きを補正する工程であり、
前記オフセット補正工程は、撮像結果から得られる前記板状物体の位置に関する情報と前記目標位置情報とに基づき前記目標位置に対する前記板状物体のオフセット量を求め、前記オフセット量に応じた前記第２保持手段の移動によって前記目標位置に対する前記板状物体のオフセットを補正する工程であるパターン形成方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のパターン形成方法であって、
前記板状物体は、第１パターンが一方面に設けられた版であり、
前記第２工程は、前記第１保持手段により前記ブランケットを保持した後、前記第１保持手段と、前記プリアライメント工程により前記目標位置に位置決めされた前記版との位置合せを行うことなく、前記ブランケットの一方面と前記板状物体の一方面とを互いに押し付けて前記第１パターンを前記ブランケットの一方面に転写するパターニング工程を有するパターン形成方法。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のパターン形成方法であって、
前記ブランケットは第１アライメントマークを有するとともに、前記ブランケットの前記一方面に第２パターンが設けられ、
前記板状物体は第２アライメントマークを有する基板であり、
前記第２工程は、
前記第１保持手段により保持された前記ブランケットの前記第１アライメントマークと、前記プリアライメント工程により前記目標位置に位置決めされた前記基板の前記第２アライメントマークとを撮像し、当該撮像結果に基づき前記第１保持手段および前記第２保持手段の少なくとも一方を移動させて前記ブランケットと前記基板との位置合せを行う精密アライメント工程と、
前記精密アライメント工程後に、前記ブランケットの一方面と前記板状物体の一方面とを互いに押し付けて前記第２パターンを前記基板の一方面に転写する転写工程とを有するパターン形成方法。
【請求項６】
第１保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第２保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記第２保持手段を前記板状物体の一方面と平行に移動させる移動手段と、
前記第２保持手段に保持された前記板状物体の外縁の少なくとも一部を撮像する撮像手段と、
前記パターンの形成前に、前記撮像手段による撮像結果に基づき前記第２保持手段により前記板状物体を保持したまま前記移動手段を作動させて前記板状物体を目標位置に位置決めするプリアライメント手段と
を備えることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載のパターン形成装置であって、
前記第２保持手段は、前記板状物体の他方面の中央部を吸着保持する保持平面を有し、前記板状物体の外縁が前記保持平面からはみ出した状態で前記板状物体を前記保持平面で保持し、
前記撮像手段は、前記板状物体に対して前記第１保持手段と反対側から前記板状物体の外縁を撮像するパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第２保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成するパターン形成技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を製造する発明として、例えば特許文献１に記載された発明が従来より知られている。この特許文献１に記載の発明では、平板ブランケットを下部ステージの上面に固定する一方、パターンが形成された面を下方に向けた状態、つまりフェースダウン状態で凸版を上部ステージにより吸着固定し、下部ステージの中心付近に設けられた開口部から圧縮気体を噴射させ、平板ブランケットを押し出す。こうして、凸版に対してブランケットを加圧接触させて凸版のパターンを平板ブランケットに転写している（パターニング）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５８７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のパターン形成技術では、凸版に対してブランケットを加圧接触させる前に凸版を目標位置に位置決めする、いわゆるプリアライメントが一般的に行われている。当該プリアライメントを行う方法としては、半導体装置や液晶表示装置などを製造する技術分野で多用されているプリアライメント技術がそのまま流用されている。すなわち、装置外部にプリアライメント装置を設け、当該プリアライメント装置により凸版を予め指定された向きや位置に位置決めする。こうして装置外部で予備的に位置決めされた凸版を搬送ロボットなどの搬送手段により装置内に搬入する。そして、当該装置は、搬送手段のハンドからプリアライメント済みの凸版を受け取り、上部ステージに受け渡して吸着保持している。このため、上部ステージで保持するまでの凸版の搬送中に位置ズレが生じてしまうことがある。
【０００５】
また、搬送位置ズレを抑制するために、ハンド上で凸版を予備的にアライメントすることも考えられるが、凸版の撓みによる影響を受けてハンド上でのプリアライメントが十分に機能しないことがある。凸版を上部ステージに受け渡すためには、ハンドは凸版をいわゆるフェースダウン状態で保持する必要があり、凸版に形成されたパターンを避けて凸版を支持する。このため、凸版の下面周縁部、例えば外周エッジ１０［ｍｍ］以内の周縁領域を支持して凸版を保持するため、凸版の中央部がすり鉢状に撓んだ状態となる。この状態で、仮にハンドに支持されている凸版に対して外力を加えてハンド上で凸版を移動させようとしても、撓みが大きくなるだけで、微小移動させることは困難である。
【０００６】
このような問題は、凸版を平板ブランケットに押し付けて凸版のパターンを平板ブランケットに転写する場合のみならず、凸版に変えて基板を上部ステージで吸着固定し、パターニングされた平板ブランケットを基板に押し付けて平板ブランケット上のパターンを基板に転写する場合にも生じる。つまり、従来技術においては凸版や基板などの板状物体とブランケットとを互いに押し付けてパターン形成を行う前に、プリアライメントを良好に行うことが困難であった。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、第１保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第２保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成する前に、目標位置への板状物体の位置決め、つまりプリアライメントを良好に行ってパターン形成の精度を高める技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかるパターン形成方法は、ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに対向させた状態でブランケットを第１保持手段により保持するとともに、板状物体を第２保持手段により保持する第１工程と、第１保持手段および第２保持手段の少なくとも一方を移動させ、ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成する第２工程とを備え、第１工程は、第２保持手段により保持された板状物体の外縁の少なくとも一部を撮像し、当該撮像結果に基づき板状物体を保持したまま第２保持手段を板状物体の一方面と平行に移動させて板状物体を目標位置に位置決めするプリアライメント工程を有することを特徴としている。
【０００９】
また、この発明にかかるパターン形成装置は、第１保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第２保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成するパターン形成装置であって、第２保持手段を板状物体の一方面と平行に移動させる移動手段と、第２保持手段に保持された板状物体の外縁の少なくとも一部を撮像する撮像手段と、パターンの形成前に、撮像手段による撮像結果に基づき第２保持手段により板状物体を保持したまま移動手段を作動させて板状物体を目標位置に位置決めするプリアライメント手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明では、第１保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第２保持手段により保持される板状物体の一方面とが互いに押し付けられてパターンが形成されるが、その前に板状物体は第２保持手段に保持された状態で目標位置に位置決めされる。つまり、プリアライメントが第２保持手段で板状物体を保持したまま実行される。したがって、仮に第２保持手段で板状物体を保持する前に発生する搬送位置ズレや板状物体の撓みなどの影響が発生したとしても、それらはプリアライメントにより解消され、板状物体を確実に目標位置に位置決めすることができる。その結果、パターン形成の精度を高めることができる。
【００１１】
ここで、板状物体が多角形形状を有する場合、板状物体の形状を規定する辺の一つである第１辺の互いに異なる複数箇所を撮像し、当該撮像結果に基づき目標位置に対する板状物体の傾きを補正する傾き補正工程と、傾き補正された板状物体の形状を規定する辺のうち第１辺と平行していない第２辺および第１辺を撮像し、当該撮像結果に基づき目標位置に対する板状物体のオフセットを補正するオフセット補正工程とを実行してプリアライメントを実行するように構成してもよい。これによって多角形形状の板状物体を正確に目標位置に位置決めすることができる。
【００１２】
また、これら傾き補正工程およびオフセット補正工程を実行するに先立って、第２保持手段により目標位置で板状物体を保持したときの第１辺および第２辺を撮像し、当該撮像結果から得られる目標位置に関する情報を目標位置情報として記憶してもよい。そして、傾き補正工程では、撮像結果から得られる板状物体の位置に関する情報と目標位置情報とに基づき目標位置に対する板状物体の傾き量を求め、傾き量に応じた第２保持手段の移動によって目標位置に対する板状物体の傾きを補正する。また、オフセット補正工程では、撮像結果から得られる板状物体の位置に関する情報と目標位置情報とに基づき目標位置に対する板状物体のオフセット量を求め、オフセット量に応じた第２保持手段の移動によって目標位置に対する板状物体のオフセットを補正してもよい。このように撮像結果から得られる情報と目標位置情報とに基づき２段階の補正処理を行うことで、多角形形状の板状物体を高精度で目標位置に位置決めすることができる。
【００１３】
また、第１パターンが一方面に設けられた版を板状物体とし、当該第１パターンでブランケットの一方面をパターニングする場合には、第１保持手段によりブランケットを保持した後、第１保持手段と、プリアライメント工程により目標位置に位置決めされた版との位置合せを行うことなく、ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに押し付けて第１パターンをブランケットの一方面に転写してもよい。というのも、プリアライメントにより版（板状物体）は目標位置に位置決めされているので、ブランケットと版との間に大きな位置ズレは発生しておらず、また多少の位置ズレが生じたとしてもブランケットの一方面のパターニング自体には影響を及ぼさないからである。
【００１４】
これに対し、ブランケットの一方面に設けられた第２パターンを板状物体のひとつである基板に転写する場合には、プリアライメントに加えて精密アライメントを実行するのが望ましい。すなわち、ブランケットは第１アライメントマークを有するとともに、ブランケットの一方面に第２パターンが設けられ、板状物体は第２アライメントマークを有する基板である場合には、第１保持手段により保持されたブランケットの第１アライメントマークと、プリアライメント工程により目標位置に位置決めされた基板の第２アライメントマークとを撮像し、当該撮像結果に基づき第１保持手段および第２保持手段の少なくとも一方を移動させてブランケットと基板との位置合せを行う精密アライメント工程と、精密アライメント工程後に、ブランケットの一方面と板状物体の一方面とを互いに押し付けて第２パターンを基板の一方面に転写する転写工程とを実行するのが望ましい。
【００１５】
なお、板状物体の外縁を好適に撮像するために、次のように構成してもよい。すなわち、第２保持手段が、板状物体の他方面の中央部を吸着保持する保持平面を有し、板状物体の外縁が保持平面からはみ出した状態で板状物体を保持し、撮像手段が、板状物体に対して第１保持手段と反対側から板状物体の外縁を撮像するように構成してもよい。これにより、第１保持手段やブランケットと干渉することなく撮像手段を配置して板状物体の外縁を良好に撮像することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、第２保持手段で板状物体を保持したまま第２保持手段を板状物体の一方面と平行に移動させて目標位置への板状物体の位置決め、つまりプリアライメントを実行している。したがって、第２保持手段で板状物体を保持する前に発生する搬送位置ズレや板状物体の撓みなどが発生したとしても、プリアライメントによって板状物体を目標位置に確実に位置決めすることができ、優れた精度でパターン形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明にかかるパターン形成装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】このパターン形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】下ステージブロックの構造を示す斜視図である。
【図４】昇降ハンドユニットの構造を示す図である。
【図５】転写ローラユニットの構造を示す図である。
【図６】上ステージアセンブリの構造を示す図である。
【図７】パターン形成処理を示すフローチャートである。
【図８】処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第１の図である。
【図９】処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第２の図である。
【図１０】処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第３の図である。
【図１１】処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第４の図である。
【図１２】処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第５の図である。
【図１３】処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第６の図である。
【図１４】版または基板とブランケットとの位置関係を示す図である。
【図１５】処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す第７の図である。
【図１６】上ステージブロックおよび基板用プリアライメントカメラの概略構成を模式的に示す図である。
【図１７】（−Ｘ）側の上ステージブロック支持機構の構成を模式的に示す図である。
【図１８】（＋Ｘ）側の上ステージブロック支持機構の構成を模式的に示す図である。
【図１９】版のプリアライメント処理を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１はこの発明にかかるパターン形成装置の一実施形態を示す斜視図である。また、図２はこのパターン形成装置の制御系を示すブロック図である。なお、図１では、装置の内部構成を示すために外部カバーを除いた状態を示している。各図における方向を統一的に示すために、図１右下に示すようにＸＹＺ直交座標軸を設定する。ここでＸＹ平面が水平面、Ｚ軸が鉛直軸を表す。より詳しくは、（＋Ｚ）方向が鉛直上向き方向を表している。装置から見たときの正面方向は（−Ｙ）方向であり、物品の搬入出を含む外部からの装置へのアクセスはＹ軸方向に沿ってなされる。
【００１９】
このパターン形成装置１は、メインフレーム２に上ステージブロック４および下ステージブロック６が取り付けられた構造を有している。図１では、各ブロックの区別を明示するために、上ステージブロック４には粗いピッチのドットを、また下ステージブロック６にはより細かいピッチのドットを付している。パターン形成装置１は上記以外に、予め記憶された処理プログラムに従い装置各部を制御して所定の動作を実行する制御ユニット８（図２）を有している。上ステージブロック４および下ステージブロック６の詳細な構成については後に説明することとし、まず装置１の全体構成を説明する。
【００２０】
パターン形成装置１は、下ステージブロック６により保持されたブランケットＢＬと、上ステージブロック４により保持された版ＰＰまたは基板ＳＢとを互いに当接させることでパターン形成を行う装置である。この装置１によるパターン形成プロセスは、より具体的には以下の通りである。まず、パターン形成材料が一様に塗布されたブランケットＢＬに対して、形成すべきパターンに対応して作成された版ＰＰを当接させることにより、ブランケットＢＬに担持された塗布層をパターニングする（パターニング処理）。そして、こうしてパターニングされたブランケットＢＬと基板ＳＢとを当接させることで、ブランケットＢＬに担持されたパターンを基板ＳＢに転写する（転写処理）。これにより、基板ＳＢに所望のパターンが形成される。
【００２１】
このように、このパターン形成装置１は基板ＳＢに所定のパターンを形成するパターン形成プロセスにおけるパターニング処理および転写処理の両方に使用することが可能であるが、これらの処理の一方のみを受け持つ態様で用いられてもよい。
【００２２】
パターン形成装置１の下ステージブロック６は、メインフレーム２のベースフレーム２１により支持されている。一方、上ステージブロック４は、下ステージブロック６をＸ方向から挟むようにベースフレーム２１から立設されＹ方向に延びる１対の上ステージ支持フレーム２２，２３に取り付けられている。
【００２３】
また、メインフレーム２には、装置に搬入される版ＰＰ、基板ＳＢおよびブランケットＢＬの位置検出を行うためのプリアライメントカメラが取り付けられている。具体的には、Ｙ軸方向に沿って装置に搬入される版ＰＰや基板ＳＢのエッジを異なる３か所で検出するための３基の基板用プリアライメントカメラ２４１，２４２，２４３が、上ステージ支持フレーム２２，２３から立設されたブームにそれぞれ取り付けられている。同様に、Ｙ軸方向に沿って装置に搬入されるブランケットＢＬのエッジを異なる３か所で検出するための３基のブランケット用プリアライメントカメラ２４４，２４５，２４６が上ステージ支持フレーム２２，２３から立設されたブームにそれぞれ取り付けられている。なお図１では、上ステージブロック４の背後に位置する１基のブランケット用プリアライメントカメラ２４６が現れていない。また、図２では版および基板用プリアライメントカメラを便宜的に「基板用ＰＡカメラ」と、ブランケット用プリアライメントカメラを「ブランケット用ＰＡカメラ」と、それぞれ略記している。
【００２４】
図３は下ステージブロックの構造を示す斜視図である。下ステージブロック６では、中央部が開口するプレート状のアライメントステージ６０１の四隅にそれぞれ支柱６０２が鉛直方向（Ｚ方向）に立設されており、これらの支柱６０２により、ステージ支持プレート６０３が支持されている。図示を省略しているが、アライメントステージ６０１の下部には、鉛直方向Ｚに延びる回転軸を回転中心とする回転方向（以下、「θ方向」と称する）、Ｘ方向およびＹ方向の３自由度を有する例えばクロスローラベアリング等のアライメントステージ支持機構６０５（図２）が設けられており、該アライメントステージ支持機構６０５を介してアライメントステージ６０１はベースフレーム２１に取り付けられている。したがって、アライメントステージ支持機構６０５の作動によって、アライメントステージ６０１はベースフレーム２１に対してＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に所定の範囲で移動可能である。
【００２５】
ステージ支持プレート６０３の上部に、上面が略水平面と一致する平面となり中央部に開口窓６１１が形成された環状矩形の下ステージ６１が配置されている。下ステージ６１の上面にブランケットＢＬが載置され、下ステージ６１がこれを保持する。
【００２６】
開口窓６１１の開口サイズについては、ブランケットＢＬの表面領域のうち、パターン形成領域として有効に機能する中央部の有効領域（図示せず）の平面サイズよりは大きいことが必要である。つまり、ブランケットＢＬが下ステージ６１に載置されたとき、ブランケットＢＬ下面のうち有効領域に対応する領域の全体が開口窓６１１に臨み、有効領域の下方が完全に開放された状態である必要がある。またパターン形成材料による塗布層は、少なくとも有効領域の全体を覆うように形成される。
【００２７】
下ステージ６１の上面６１ａには、開口窓６１１の周縁各辺にそれぞれ沿うように複数の溝６１２が設けられており、各溝６１２は図示しない制御バルブを介して制御ユニット８の負圧供給部８０４に接続されている。各溝６１２は、ブランケットＢＬの平面サイズよりも小さい平面サイズの領域内に配置されている。そして、図において一点鎖線で示すように、ブランケットＢＬは、これらの溝６１２を全て覆うようにして下ステージ６１に載置される。またこれを可能とするために、下ステージ上面６１ａにブランケットＢＬの位置規制用のストッパ部材６１３が適宜配置される。
【００２８】
各溝６１２に負圧が供給されることにより各溝６１２は真空吸着溝として機能し、こうしてブランケットＢＬの周縁部の四辺が下ステージ６１の上面６１ａに吸着保持される。真空吸着溝を互いに独立した複数の溝６１２で構成することにより、何らかの原因で一部の溝において真空破壊が生じても他の溝によるブランケットＢＬの吸着が維持されるので、ブランケットＢＬを確実に保持することができる。また、単独の溝を設けた場合よりも強い吸着力でブランケットＢＬを吸着することができる。
【００２９】
下ステージ６１の開口窓６１１の下方には、ブランケットＢＬをＺ軸方向に上下動させるための昇降ハンドユニット６２，６３と、ブランケットＢＬに下方から当接して押し上げる転写ローラユニット６４とが設けられている。
【００３０】
図４は昇降ハンドユニットの構造を示す図である。２つの昇降ハンドユニット６２，６３の構造は同一であるので、ここでは一方の昇降ハンドユニット６２の構造について説明する。昇降ハンドユニット６２は、ベースフレーム２１からＺ方向に立設された２本の支柱６２１，６２２を有しており、これらの支柱６２１，６２２に対してプレート状のスライドベース６２３が上下動可能に取り付けられている。より具体的には、２本の支柱６２１，６２２にはそれぞれ鉛直方向（Ｚ方向）に延びるガイドレール６２１１，６２２１が取り付けられており、スライドベース６２３の背面、つまり（＋Ｙ）側主面に取り付けられた図示しないスライダがガイドレール６２１１，６２２１に摺動自在に取り付けられる。そして、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備える昇降機構６２４が、制御ユニット８からの制御指令に応じてスライドベース６２３を上下動させる。
【００３１】
スライドベース６２３には複数（この例では４本）のハンド６２５が上下動自在に取り付けられている。各ハンド６２５の構造は、配設位置に応じてベース部分の形状が異なる点を除いて基本的に同一である。各ハンド６２５は、スライドベース６２３の正面、つまり（−Ｙ）側主面に鉛直方向（Ｚ方向）に沿って取り付けられたガイドレール６２６に対して摺動自在に係合されたスライダ６２７に固定されている。スライダ６２７はスライドベース６２３の背面に取り付けられた例えばロッドレスシリンダなどの適宜の駆動機構を備える昇降機構６２８に連結されており、該昇降機構６２８の作動によりスライドベース６２３に対して上下方向に移動する。各ハンド６２５にはそれぞれ独立の昇降機構６２８が設けられており、各ハンド６２５を個別に上下動させることができる。
【００３２】
つまり、昇降ハンドユニット６２では、昇降機構６２４がスライドベース６２３を上下動させることで各ハンド６２５を一体的に昇降させることができるとともに、各昇降機構６２８が独立して作動することで各ハンド６２５を個別に昇降させることが可能となっている。
【００３３】
ハンド６２５の上面６２５ａはＹ方向を長手方向とする細長い平面状に仕上げられており、該上面６２５ａをブランケットＢＬの下面に当接させてブランケットＢＬを支持することができる。また上面６２５ａには、図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット８に設けられた負圧供給部８０４と連通する吸着孔６２５ｂが設けられている。これにより、吸着孔６２５ｂには必要に応じて負圧供給部８０４からの負圧が供給されて、ハンド６２５の上面６２５ａにブランケットＢＬを吸着保持することができる。そのため、ハンド６２５でブランケットＢＬを支持する際の滑りを防止することができる。
【００３４】
また、吸着孔６２５ｂに対しては、図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット８のガス供給部８０６から適宜の気体、例えば乾燥空気や不活性ガスなどが必要に応じて供給される。すなわち、制御ユニット８により制御される各制御バルブの開閉によって、吸着孔６２５ｂには、負圧供給部８０４からの負圧およびガス供給部８０６からの気体が選択的に供給される。
【００３５】
ガス供給部８０６からの気体が吸着孔６２５ｂに供給されるとき、吸着孔６２５ｂからは少量の気体が吐出される。これによりブランケットＢＬの下面とハンド上面６２５ａとの間に微小な隙間が形成され、ハンド６２５はブランケットＢＬを下方から支持しつつ、ブランケットＢＬ下面からは離間した状態となる。そのため、各ハンド６２５によりブランケットＢＬを支持しながら、ブランケットＢＬを各ハンド６２５に対して摺擦させることなく水平方向に移動させることができる。なお、気体吐出孔を吸着孔６２５ｂとは別にハンド上面６２５ａに設けてもよい。
【００３６】
図３に戻って、下ステージブロック６では、上記のような構成を有する昇降ハンドユニット６２，６３がハンド６２５を内向きにしてＹ方向に向かい合うように対向配置されている。各ハンド６２５が最も下降した状態では、ハンド上面６２５ａは下ステージ上面６１ａよりも下方、つまり（−Ｚ）方向に大きく後退した位置にある。一方、各ハンド６２５が最も上昇した状態では、各ハンド６２５の先端は下ステージ６１の開口窓６１１から上方へ突き出した状態となり、ハンド上面６２５ａは下ステージ上面６１ａよりも上方、つまり（＋Ｚ）方向に突出した位置まで到達する。
【００３７】
また、上方から見たとき、両昇降ハンドユニット６２，６３の互いに向かい合うハンド６２５の先端同士の間には一定の間隔が設けられており、これらが接触することはない。また次に述べるように、この隙間を利用して、転写ローラユニット６４がＸ方向に移動する。
【００３８】
図５は転写ローラユニットの構造を示す図である。転写ローラユニット６４は、Ｙ方向に延びる円筒状のローラ部材である転写ローラ６４１と、該転写ローラ６４１の下方に沿ってＹ方向に延びその両端部で転写ローラ６４１を回転自在に支持する支持フレーム６４２と、適宜の駆動機構を有し支持フレーム６４２をＺ方向に上下動させる昇降機構６４４とを有している。転写ローラ６４１は回転駆動機構と接続されておらず、自由回転する。また、支持フレーム６４２には、転写ローラ６４１の表面に下方から当接して転写ローラ６４１の撓みを防止するバックアップローラ６４３が設けられている。
【００３９】
Ｙ方向における転写ローラ６４１の長さは、下ステージ６１の開口窓６１１の四辺のうちＹ方向に沿った辺の長さ、つまり開口窓６１１のＹ方向における開口寸法よりは短く、かつ、後述する上ステージに保持されたときの版ＰＰまたは基板ＳＢのＹ方向に沿った長さよりは長い。ブランケットＢＬのうちパターン形成領域として有効な有効領域の長さは当然に版ＰＰまたは基板ＳＢの長さ以下であるから、Ｙ方向において転写ローラ６４１は有効領域よりも長い。
【００４０】
昇降機構６４４は、ベース部６４４ａと、該ベース部６４４ａから上方に延びて支持フレーム６４２のＹ方向における中央付近に連結された支持脚６４４ｂを有している。支持脚６４４ｂはモータまたはシリンダ等の適宜の駆動機構によりベース部６４４ａに対して上下動可能となっている。ベース部６４４ａは、Ｘ方向に延設されたガイドレール６４６に対して摺動自在に取り付けられており、さらに例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備える移動機構６４７に連結されている。そして、Ｘ方向に延設されてベースフレーム２１に固定された下部フレーム６４５の上面に、ガイドレール６４６が取り付けられている。移動機構６４７が作動することにより、転写ローラ６４１、支持フレーム６４２および昇降機構６４４が一体的にＸ方向に走行する。
【００４１】
詳しくは後述するが、このパターン形成装置１では、下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬに転写ローラ６４１を当接させてブランケットＢＬを部分的に押し上げることにより、上ステージに保持されてブランケットＢＬに近接対向配置された版ＰＰまたは基板ＳＢにブランケットＢＬを当接させる。
【００４２】
昇降機構６４４は、昇降ハンドユニット６２，６３の互いに向かい合うハンド６２５が作る隙間を通って走行する。また各ハンド６２５は、その上面６２５ａが転写ローラユニット６４の支持フレーム６４２の下面より下方まで（−Ｚ）方向に後退可能となっている。したがってこの状態で昇降機構６４４が走行することで、転写ローラユニット６４の支持フレーム６４２が各ハンド６２５の上面６２５ａの上方を通過し、転写ローラユニット６４とハンド６２５とが衝突することが回避される。
【００４３】
次に上ステージブロック４の構造について説明する。図１に示すように、上ステージブロック４は、Ｘ方向に延びる構造体である上ステージアセンブリ４０と、上ステージ支持フレーム２２，２３からそれぞれ立設されて上ステージアセンブリ４０のＸ方向両端部をそれぞれ支持する１対の支持柱４５，４６と、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を備え上ステージアセンブリ４０全体をＺ方向に昇降移動させる昇降機構４７とを備えている。
【００４４】
図６は上ステージアセンブリの構造を示す図である。上ステージアセンブリ４０は、下面に版ＰＰまたは基板ＳＢを保持する上ステージ４１と、上ステージ４１の上部に設けられた補強フレーム４２と、補強フレーム４２に結合されてＸ方向に沿って水平に延びる梁状構造体４３と、上ステージ４１に装着される上部吸着ユニット４４とを備えている。図６に示すように、上ステージアセンブリ４０はその外形上の中心を含むＸＺ平面およびＹＺ平面に対してそれぞれ概ね対称な形状を有している。
【００４５】
上ステージ４１は、保持すべき版ＰＰまたは基板ＳＢの平面サイズより少し小さい平板状部材であり、水平姿勢に保持されたその下面４１ａが版ＰＰまたは基板ＳＢを当接させて保持する保持平面となっている。保持平面は高い平面度が要求されるので、その材料としては石英ガラスまたはステンレス板が好適である。また保持平面には後述する上部吸着ユニット４４の吸着パッドを装着するための貫通孔が設けられている。
【００４６】
補強フレーム４２は、上ステージ４１の上面にＺ方向に延設された補強リブの組み合わせからなっており、図に示すように、上ステージ４１の撓みを防止してその下面（保持平面）４１ａの平面度を維持するために、ＹＺ平面と平行な補強リブ４２１と、ＸＺ平面と平行な補強リブ４２２とがそれぞれ複数適宜組み合わされている。補強リブ４２１，４２２は例えば金属板により構成することができる。
【００４７】
また、梁状構造体４３は、複数の金属板を組み合わせて形成されたＸ方向を長手方向とする構造体であり、その両端部が支持柱４５，４６に支持されて上下動可能となっている。具体的には、支持柱４５，４６にはＺ方向に延びるガイドレール４５１，４６１がそれぞれ設けられる一方、これと対向する梁状構造体４３の（＋Ｙ）側主面に図示しないスライダが取り付けられており、これらが摺動自在に係合されている。そして、図１に示すように、梁状構造体４３と支持柱４６とは昇降機構４７によって連結されており、昇降機構４７が作動することにより、梁状構造体４３が水平姿勢を維持したまま鉛直方向（Ｚ方向）に移動する。上ステージ４１は補強フレーム４２を介して梁状構造体４３と一体的に結合されているので、昇降機構４７の作動により、上ステージ４１が保持平面４１ａを水平に保ったまま上下動する。
【００４８】
なお、補強フレーム４２および梁状構造体４３の構造は図示したものに限定されない。ここではＹＺ平面と平行な板状部材とＸＺ平面と平行な板状部材とを組み合わせて必要な強度を得ているが、これ以外の形状に板金やアングル部材等を適宜組み合わせてもよい。このような構造とするのは上ステージアセンブリ４０を軽量に構成するためである。各部の撓みを低減させるために、上ステージ４１の厚みを増したり梁状構造体４３を中実体とすることも考えられるが、そのようにすると上ステージアセンブリ４０全体の質量が大きくなってしまう。
【００４９】
装置の上部に配置される構造物の重量が大きくなることは、これを支持したり移動させたりするための機構にさらなる強度および耐久性が必要となり、装置全体も非常に大きく重くなってしまう。板材等の組み合わせにより必要な強度を得つつ、構造物全体の軽量化を図ることがより現実的である。
【００５０】
また、補強フレーム４２により囲まれた上ステージ４１の上部には、１対の上部吸着ユニット４４が装着される。一方の上部吸着ユニット４４が上方へ取り出された状態が図６上部に示されている。上部吸着ユニット４４では、支持フレーム４４１から下方へ延びる複数のパイプ４４２の下端に例えばゴム製の吸着パッド４４３がそれぞれ装着されている。各パイプ４４２の上端側は図示しない配管および制御バルブを介して制御ユニット８の負圧供給部８０４に接続されている。支持フレーム４４１は、補強フレーム４２を構成するリブ４２１，４２２と干渉しない形状とされる。
【００５１】
支持フレーム４４１は、１対のスライダ４４４とこれに係合する１対のガイドレール４４５を介して、ベースプレート４４６に対し鉛直方向に移動自在に支持されている。また、ベースプレート４４６と支持フレーム４４１とは、例えばモータおよびボールねじ機構などの適宜の駆動機構を有する昇降機構４４７により結合されている。昇降機構４４７の作動により、ベースプレート４４６に対して支持フレーム４４１が昇降し、これと一体的にパイプ４４２および吸着パッド４４３が昇降する。
【００５２】
ベースプレート４４６が梁状構造体４３の側面に固定されることで、上部吸着ユニット４４が上ステージ４１と一体化される。この状態では、各パイプ４４２の下端および吸着パッド４４３は、上ステージ４１に設けられた図示しない貫通孔に挿通されている。そして、昇降機構４４７の作動により、吸着パッド４４３は、その下面が上ステージ４１の下面（保持平面）４１ａよりも下方まで吐出した吸着位置と、下面が上ステージ４１の貫通孔の内部（上方）に退避した退避位置との間で昇降移動する。また吸着パッド４４３の下面が上ステージ４１の保持平面４１ａとほぼ同一高さに位置決めされたとき、上ステージ４１と吸着パッド４４３とが協働して、版ＰＰまたは基板ＳＢを保持平面４１ａに保持することができる。
【００５３】
図１に戻って、上記のように構成された上ステージアセンブリ４０はベースプレート４８１１、４８１２上に設けられている。より詳しくは、支持柱４５，４６がそれぞれベースプレート４８１１、４８１２に立設されており、該支持柱４５，４６に対して上ステージアセンブリ４０が昇降可能に取り付けられている。ベースプレート４８１１、４８１２は、それぞれ上ステージ支持フレーム２２，２３に取り付けられ例えばクロスローラベアリング等の適宜の可動機構を備える上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２により支持されている。なお、各上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２の構成については後で詳述する。
【００５４】
このため、上ステージアセンブリ４０全体が、メインフレーム２に対して水平移動可能となっている。具体的には、ベースプレート４８１１が上ステージブロック支持機構４８２１に設けられる２つのモータの作動により水平面、すなわちＸＹ平面内で水平移動するとともに、ベースプレート４８１２が上ステージブロック支持機構４８２２に設けられる１つのモータの作動により水平面（ＸＹ平面）内で水平移動する。支持柱４５，４６のそれぞれに対応して設けられた１対のベースプレート４８１１、４８１２は互いに独立して移動可能となっており、これらの移動に伴って、上ステージアセンブリ４０はメインフレーム２に対してＸ方向、Ｙ方向およびθ方向に所定の範囲で移動可能である。なお、上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２による上ステージアセンブリ４０の移動についても後で詳述する。
【００５５】
上記のように構成されたパターン形成装置１の各部は、制御ユニット８により制御される。図２に示すように、制御ユニット８は、装置全体の動作を司るＣＰＵ８０１と、各部に設けられたモータを制御するモータ制御部８０２と、各部に設けられた制御バルブ類を制御するバルブ制御部８０３と、各部に供給する負圧を発生する負圧供給部８０４とを備えている。なお、外部から供給される負圧を利用可能である場合には制御ユニット８が負圧供給部を備えていなくてもよい。
【００５６】
モータ制御部８０２は、各機能ブロックに設けられたモータ群を制御することで、装置各部の位置決めや移動を司る。また、バルブ制御部８０３は、負圧供給部８０４から各機能ブロックに接続される負圧の配管経路上およびガス供給部８０６からハンド６２５に接続される配管経路上に設けられたバルブ群を制御することで、負圧供給による真空吸着の実行およびその解除と、ハンド上面６２５ａからのガス吐出とを司る。
【００５７】
また、この制御ユニット８は、カメラにより撮像された画像に対し画像処理を施す画像処理部８０５を備えている。画像処理部８０５は、メインフレーム２に取り付けられた基板用プリアライメントカメラ２４１〜２４３およびブランケット用プリアライメントカメラ２４４〜２４６により撮像された画像に対して所定の画像処理を行うことで、版ＰＰ、基板ＳＢおよびブランケットＢＬの概略位置を検出する。また、精密アライメント用のアライメントカメラ２７により撮像された画像に対して所定の画像処理を行うことで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置関係をより精密に検出する。ＣＰＵ８０１は、これらの位置検出結果に基づいて上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２およびアライメントステージ支持機構６０５を制御し、上ステージ４１に保持された版ＰＰまたは基板ＳＢと下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬとの位置合わせ（プリアライメント処理および精密アライメント処理）を行う。
【００５８】
次に、上記のように構成されたパターン形成装置１におけるパターン形成処理について説明する。このパターン形成処理では、上ステージ４１に保持された版ＰＰまたは基板ＳＢと、下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬとが微小なギャップを隔てて近接対向配置される。そして、転写ローラ６４１がブランケットＢＬの下面に当接してブランケットＢＬを局所的に上方へ押し上げながらブランケットＢＬ下面に沿って移動する。押し上げられたブランケットＢＬは版ＰＰまたは基板ＳＢとまず局所的に当接し、ローラ移動に伴って当接部分が次第に拡大して最終的には版ＰＰまたは基板ＳＢの全体と当接する。これにより、版ＰＰからブランケットＢＬへのパターニング、またはブランケットＢＬから基板ＳＢへのパターン転写が行われる。
【００５９】
図７はパターン形成処理を示すフローチャートである。また、図８ないし図１５は処理の各段階における装置各部の位置関係を模式的に示す図である。以下、パターン形成処理における各部の動作を図８ないし図１５を参照しつつ説明する。なお、処理の各段階における各部の関係をわかりやすく示すために、当該段階の処理に直接に関係しない構成またはそれに付すべき符号の図示を省略することがある。また、上ステージ４１に保持される処理対象物が版ＰＰであるときと基板ＳＢであるときとの間では一部を除いて動作が同じであるため、図を共通として版ＰＰと基板ＳＢとを適宜読み替えることとする。
【００６０】
このパターン形成処理では、初期化されたパターン形成装置１に対して、まず形成すべきパターンに対応する版ＰＰを搬入して上ステージ４１にセットし（ステップＳ１０１）、次いで、パターン形成材料による一様な塗布層が形成されたブランケットＢＬを搬入して下ステージ６１にセットする（ステップＳ１０２）。版ＰＰはパターンに対応する有効面を下向きにして、またブランケットＢＬは塗布層を上向きにして搬入される。
【００６１】
図８は、版ＰＰまたは基板ＳＢが装置に搬入され上ステージ４１にセットされるまでの過程を示している。図８（ａ）に示すように、初期状態では、上ステージ４１が上方に退避して下ステージ６１との間隔が大きくなっており、両ステージの間に広い処理空間ＳＰが形成されている。また、各ハンド６２５は下ステージ６１の上面よりも下方に退避している。転写ローラ６４１は下ステージ６１の開口窓６１１に臨む位置のうち最も（−Ｘ）方向に寄った位置で、かつ鉛直方向（Ｚ方向）には下ステージ６１の上面よりも下方に退避した位置にある。負圧供給部８０４に接続される各制御バルブは閉じられている。
【００６２】
この状態で、装置の正面側から、つまり（−Ｙ）方向から（＋Ｙ）方向に向かって、外部の版用ハンドＨＰに載置された版ＰＰが、予めその厚みが計測された上で処理空間ＳＰに搬入される。版用ハンドＨＰは、オペレータにより手動操作される操作治具であってもよく、また外部の搬送ロボットのハンドであってもよい。このときハンド６２５および転写ローラ６４１が下方に退避していることで、搬入作業を容易にすることができる。版ＰＰが所定の位置に位置決めされると、矢印で示すように上ステージ４１が降下してくる。
【００６３】
上ステージ４１が版ＰＰに近接した所定の位置まで降下すると、図８（ｂ）に示すように、上ステージ４１に設けられた吸着パッド４４３が上ステージ４１の下面、つまり保持平面４１ａよりも下方までせり出してきて、版ＰＰの上面に当接する。吸着パッド４４３につながる制御バルブが開かれることで、吸着パッド４４３により版ＰＰの上面が吸着されて版ＰＰが保持される。そして、吸着を継続したまま吸着パッド４４３を上昇させることで、版ＰＰは版用ハンドＨＰから持ち上げられる。この時点で版用ハンドＨＰは装置外へ移動する。
【００６４】
最終的には、図８（ｃ）に示すように、吸着パッド４４３の下面が保持平面４１ａと同一高さあるいはそれより僅かに高い位置まで上昇し、これにより版ＰＰの上面が上ステージ４１の保持平面４１ａに密着した状態で保持される。上ステージ４１の下面に吸着溝もしくは吸着孔を設け、これらにより、吸着パッド４４３から受け渡される版ＰＰを吸着保持する構成であってもよい。このようにして版ＰＰの保持が完了する。同様の手順により、基板用ハンドＨＳにより基板ＳＢを搬入することができる。
【００６５】
図９および図１０は、版ＰＰの搬入後、ブランケットＢＬが搬入されて下ステージ６１に保持されるまでの過程を示している。上ステージ４１による版ＰＰの保持が完了すると、図９（ａ）に示すように、上ステージ４１を上昇させて再び広い処理空間ＳＰを形成するとともに、各ハンド６２５を下ステージ６１の上面６１ａよりも上方まで上昇させる。このとき、各ハンド６２５の上面６２５ａが全て同一高さとなるようにする。
【００６６】
この状態で、図９（ｂ）に示すように、上面にパターニング形成材料による塗布層ＰＴが形成されたブランケットＢＬが外部のブランケット用ハンドＨＢに載置されて処理空間ＳＰに搬入されるのを受け付ける。ブランケットＢＬは搬入に先立ってその厚みが計測される。ブランケット用ハンドＨＢは、ハンド６２５と干渉することなくそれらの隙間を通って進入することができるように、Ｙ方向に延びるフィンガーを有するフォーク型のものであることが望ましい。
【００６７】
ブランケット用ハンドＨＢが進入後降下する、またはハンド６２５が上昇することによって、ハンド６２５の上面６２５ａはブランケットＢＬの下面に当接し、図９（ｃ）に示すように、それ以降ブランケットＢＬはハンド６２５により支持される。ハンド６２５に設けた吸着孔６２５ｂ（図４）に負圧を供給することで、支持をより確実なものとすることができる。こうしてブランケットＢＬはブランケット用ハンドＨＢからハンド６２５に受け渡され、ブランケット用ハンドＨＢについては装置外へ排出することができる。
【００６８】
その後、図１０（ａ）に示すように、各ハンド６２５の上面６２５ａの高さを揃えたままハンド６２５を降下させ、最終的にはハンド上面６２５ａを下ステージ６１の上面６１ａと同じ高さとする。これにより、ブランケットＢＬ四辺の周縁部が下ステージ６１の上面６１ａに当接する。
【００６９】
このとき、図１０（ｂ）に示すように、下ステージ上面６１ａに設けた真空吸着溝６１２に負圧を供給して、ブランケットＢＬを吸着保持する。これに伴い、ハンド６２５での吸着は解除する。これにより、ブランケットＢＬは、その四辺の周縁部を下ステージ６１により吸着保持された状態となる。図１０（ｂ）では、ハンド６２５による吸着保持を解除したことを明示するためにブランケットＢＬとハンド６２５とが離間しているが、実際にはブランケットＢＬの下面がハンド上面６２５ａに当接した状態が維持される。
【００７０】
仮にこの状態でハンド６２５を離間させたとすると、ブランケットＢＬは自重によって中央部が下方へ撓み、全体として下に凸の形状になると考えられる。ハンド６２５を下ステージ上面６１ａと同じ高さに維持することによって、このような撓みを抑えてブランケットＢＬを平面状態に維持することができる。こうして、ブランケットＢＬはその周縁部が下ステージ６１により吸着保持されつつ、中央部についてはハンド６２５により補助的に支持された状態となって、ブランケットＢＬの保持が完了する。
【００７１】
版ＰＰとブランケットＢＬとの搬入順序は上記と逆であっても構わない。ただし、ブランケットＢＬを搬入した後に版ＰＰを搬入する場合、版ＰＰの搬入時にブランケットＢＬ上に異物が落下してパターン形成材料による塗布層ＰＴを汚染したり欠陥を発生させるおそれがある。上記のように版ＰＰを上ステージ４１にセットした後に下ステージ６１にブランケットＢＬをセットすることで、そのような問題を未然に回避することが可能である。
【００７２】
図７に戻って、こうして上下ステージに版ＰＰおよびブランケットＢＬがそれぞれセットされると、続いて版ＰＰおよびブランケットＢＬのプリアライメント処理が行われる（ステップＳ１０３）。さらに、両者が予め設定されたギャップを隔てて対向するように、ギャップ調整が行われる（ステップＳ１０４）。
【００７３】
図１１はギャップ調整処理およびアライメント処理の過程を示す図である。このうち図１１（ｃ）に示す精密アライメント処理は後述する転写処理のみにおいて必要な処理であるので、これについては後の転写処理の説明において述べる。上記のように版ＰＰ、基板ＳＢまたはブランケットＢＬが外部から搬入されるが、その受け渡しの際に位置ずれが起こり得る。プリアライメント処理は、上ステージ４１に保持された版ＰＰまたは基板ＳＢと、下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬとのそれぞれを、以後の処理に適した位置に概略位置決めするための処理である。
【００７４】
図１１（ａ）はプリアライメントを実行するための構成の配置を模式的に示す側面図である。前述したように、この実施形態では、装置上部に全部で６基のプリアライメントカメラ２４１〜２４６が設けられている。このうち３基のカメラ２４１〜２４３は、上ステージ４１に保持された版ＰＰ（または基板ＳＢ）の外縁を検出するための基板用プリアライメントカメラである。また、他の３基のカメラ２４４〜２４６は、ブランケットＢＬの外縁を検出するためのブランケット用プリアライメントカメラである。なお、ここではプリアライメントカメラ２４１〜２４３を便宜的に「基板用プリアライメントカメラ」と称しているが、これらは版ＰＰの位置合わせおよび基板ＳＢの位置合わせのいずれにも使用可能なものであり、またその処理内容も同じである。
【００７５】
図１および図１１（ａ）に示すように、基板用プリアライメントカメラ２４１，２４２はＸ方向には略同位置でＹ方向に互いに位置を異ならせて設置されており、版ＰＰまたは基板ＳＢの（−Ｘ）側外縁部を上方からそれぞれ撮像する。上ステージ４１は版ＰＰおよび基板ＳＢの各々より少し小さい平面サイズに形成されているため、上ステージ４１の端部よりも外側まで延びた版ＰＰ（または基板ＳＢ）の（−Ｘ）側外縁部を上方から撮像することができる。また、図には現れないが、図１１（ａ）紙面の手前側にはもう１基の基板用プリアライメントカメラ２４３が設けられており、該カメラ２４３は版ＰＰ（または基板ＳＢ）の（−Ｙ）側外縁部を上方から撮像する。
【００７６】
一方、ブランケット用プリアライメントカメラ２４４，２４６はＸ方向には略同位置でＹ方向に互いに位置を異ならせて設置されており、下ステージ６１に載置されるブランケットＢＬの（＋Ｘ）側外縁部を上方からそれぞれ撮像する。また、図１１（ａ）紙面の手前側にもう１基のブランケット用プリアライメントカメラ２４５が設けられており、該カメラ２４５はブランケットＢＬの（−Ｙ）側外縁部を上方から撮像する。
【００７７】
これらのプリアライメントカメラ２４１〜２４６による撮像結果から版ＰＰ（または基板ＳＢ）およびブランケットＢＬの位置がそれぞれ把握される。そして、必要に応じて上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２およびアライメントステージ支持機構６０５が作動することにより、版ＰＰ（または基板ＳＢ）およびブランケットＢＬがそれぞれ予め設定された目標位置に位置決めされる。撮像結果に基づく上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２による位置決め、つまり版ＰＰ（または基板ＳＢ）のプリアライメント処理については後で詳述する。
【００７８】
なお、下ステージ６１とともにブランケットＢＬを水平移動させるとき、図１１（ａ）に示すように、各ハンド６２５の上面６２５ａとブランケットＢＬの下面とは僅かに離間させておくことが好ましい。この目的のために、ガス供給部８０６から供給されるガスをハンド６２５の吸着孔６２５ｂから吐出させておくことができる。これは後述する精密アライメント処理においても同様である。
【００７９】
また、薄型あるいは大型で撓みが生じやすい基板ＳＢについては、取り扱いを容易にするために例えば背面に板状の支持部材を当接させた状態で基板ＳＢが処理に供する場合がある。このような場合、たとえ支持部材が基板ＳＢよりも大型のものであっても、例えば支持部材を透明材料で構成したり、支持部材に部分的に透明な窓または貫通孔を設けるなど、基板ＳＢの外縁部の位置を検出容易な構成としておけば、上記と同様のプリアライメント処理が可能である。
【００８０】
次いで、図１１（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬを保持する下ステージ６１に対して、版ＰＰを保持する上ステージ４１を降下させて、版ＰＰとブランケットＢＬとの間隔Ｇを予め定められた設定値に合わせる。このとき、事前に計測された版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚みが考慮される。すなわち、版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚みを加味した上で両者のギャップが所定値になるように、上ステージ４１と下ステージ６１との間隔が調整される。ここでのギャップ値Ｇとしては、例えば３００μｍ程度とすることができる。
【００８１】
版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚みについては、製造上の寸法ばらつきによる個体差があるほか、同一部品であっても例えば膨潤による厚みの変化が考えられるので、使用の都度計測されることが望ましい。また、ギャップＧについては、版ＰＰの下面とブランケットＢＬの上面との間で定義されてもよく、また版ＰＰの下面と、ブランケットＢＬに担持されたパターン形成材料の塗布層ＰＴの上面との間で定義されてもよい。塗布層ＰＴの厚みが塗布段階で厳密に管理されている限り、技術的には等価である。
【００８２】
図７に戻って、こうして版ＰＰとブランケットＢＬとがギャップＧを隔てて対向配置されると、続いて転写ローラ６４１をブランケットＢＬの下面に当接させつつＸ方向に走行させることで、版ＰＰとブランケットＢＬとを当接させる。これによりブランケットＢＬ上のパターン形成材料の塗布層ＰＴを版ＰＰによりパターニングする（パターニング処理；ステップＳ１０５）。
【００８３】
図１２はパターニング処理の過程を示している。具体的には、図１２（ａ）に示すように、転写ローラ６４１をブランケットＢＬの直下位置まで上昇させるとともに、Ｘ方向には転写ローラ６４１の中心線が版ＰＰの端部と略同じ位置、またはこれよりも（−Ｘ）方向に僅かに外れた位置に、転写ローラ６４１を配置する。この状態で、図１２（ｂ）に示すように、転写ローラ６４１をさらに上昇させてブランケットＢＬの下面に当接させ、該当接された位置のブランケットＢＬを局所的に上方に押し上げる。これにより、ブランケットＢＬ（より厳密にはブランケットＢＬに担持されたパターン形成材料の塗布層ＰＴ）が所定の押圧力で版ＰＰの下面に押圧される。転写ローラ６４１はＹ方向において版ＰＰ（および有効領域）より長いので、版ＰＰの下面のうちＹ方向における一方端から他方端に至るＹ方向に沿った細長い領域がブランケットＢＬと当接する。
【００８４】
こうして転写ローラ６４１がブランケットＢＬを押圧した状態のまま昇降機構６４４が（＋Ｘ）方向に向けて走行することで、ブランケットＢＬの押し上げ位置を（＋Ｘ）方向に移動させる。このときハンド６２５が転写ローラ６４１と接触するのを防止するため、図１２（ｃ）に示すように、転写ローラ６４１とのＸ方向距離が所定値以下となったハンド６２５については少なくとも当該ハンド６２５の上面６２５ａが支持フレーム６４２の下面より低い位置となるまで下方に退避させる。
【００８５】
ハンド６２５による吸着は既に解除されているので、ハンド６２５の降下とともにブランケットＢＬが下方へ引き下げられることはない。また、降下を開始するタイミングを転写ローラ６４１の走行に同期して適宜に管理することで、ハンド６２５による支持を失ったブランケットＢＬが自重で下方へ垂れ下がることも防止することが可能である。
【００８６】
図１３は転写ローラ６４１の走行過程を示している。いったん当接した版ＰＰとブランケットＢＬとはパターン形成材料の塗布層ＰＴを介して密着した状態が維持されるので、図１３（ａ）に示すように、転写ローラ６４１の走行に伴って版ＰＰとブランケットＢＬとが密着した領域が次第に（＋Ｘ）方向に拡大してゆく。この際、同図に示すように、転写ローラ６４１が接近するにつれてハンド６２５を順次降下させる。
【００８７】
こうして最終的には、図１３（ｂ）に示すように、全てのハンド６２５が降下し、転写ローラ６４１が下ステージ６１下方の（＋Ｘ）側端部近傍まで到達する。この時点で転写ローラ６４１は版ＰＰの（＋Ｘ）側端部の略直下またはこれより僅かに（＋Ｘ）側の位置に到達しており、版ＰＰの下面全てがブランケットＢＬ上の塗布層ＰＴに当接される。
【００８８】
転写ローラ６４１が一定の高さを維持して走行する間、ブランケットＢＬ下面のうち転写ローラ６４１により押圧される領域の面積は一定である。したがって、昇降機構６４４が一定の荷重を与えながら転写ローラ６４１をブランケットＢＬに押し付けることによって、版ＰＰとブランケットＢＬとは間にパターン形成材料の塗布層ＰＴを挟みながら一定の押圧力で互いに押圧されることになる。これにより、版ＰＰからブランケットＢＬへのパターニングを良好に行うことができる。
【００８９】
なお、パターニングに際しては、版ＰＰの表面領域の全体が有効に利用できることが理想的であるが、版ＰＰの周縁部には傷や搬送時のハンドとの接触等により有効利用できない領域が不可避的に生じる。図１３（ｂ）に示すように、版ＰＰの端部領域を除外した中央部分を版として有効に機能する有効領域ＡＲとしたとき、少なくとも有効領域ＡＲ内では転写ローラ６４１の押圧力および走行速度が一定であることが望ましい。このためには、転写ローラ６４１のＹ方向長さが同方向における有効領域ＡＲの長さよりも長い必要がある。またＸ方向においては、（−Ｘ）方向における有効領域ＡＲの端部よりも（−Ｘ）側位置から転写ローラ６４１の走行を開始し、少なくとも（＋Ｘ）方向における有効領域ＡＲの端部に到達するまでは一定速度を維持することが望ましい。版ＰＰの有効領域ＡＲと対向するブランケットＢＬの表面領域が、ブランケットＢＬ側の有効領域となる。
【００９０】
図１４は版または基板とブランケットとの位置関係を示している。より具体的には、この図は版ＰＰまたは基板ＳＢがブランケットＢＬに当接するときの位置関係を上方から見た平面図である。図に示すように、ブランケットＢＬは版ＰＰまたは基板ＳＢよりも大きな平面サイズを有している。ブランケットＢＬのうち図においてドットを付した周縁部に近い領域Ｒ1は、下ステージ６１に保持されるときに下ステージ上面６１ａに当接する領域である。これより内側の領域については下面が開放された状態で、ブランケットＢＬは下ステージ６１に保持される。
【００９１】
版ＰＰと基板ＳＢとはほぼ同じサイズであり、これらは下ステージ６１の開口窓サイズよりも小さい。また、実際のパターン形成に有効に使用される有効領域ＡＲは、版ＰＰまたは基板ＳＢのサイズよりも小さい。したがって、ブランケットＢＬのうち有効領域ＡＲに対応する領域は下面が開放されて下ステージ６１の開口窓６１１に臨んだ状態である。
【００９２】
ハッチングを付した領域Ｒ2は、ブランケットＢＬ下面のうち転写ローラ６４１によって同時に押圧を受ける領域（押圧領域）を示している。押圧領域Ｒ2は、ローラ延設方向、つまりＹ方向に延びる細長い領域であり、そのＹ方向における両端部は版ＰＰまたは基板ＳＢの端部よりも外側までそれぞれ延びている。したがって、ブランケットＢＬ下面と平行な状態で転写ローラ６４１がブランケットＢＬを押圧するとき、その押圧力は、Ｙ方向における有効領域ＡＲの一方端部から他方端部までの間でＹ方向に一様である。
【００９３】
こうしてＹ方向に一様な押圧力を有効領域ＡＲに与えながら転写ローラ６４１がＸ方向に移動することで、有効領域ＡＲ内の全体で、版ＰＰまたは基板ＳＢとブランケットＢＬとが一様な押圧力で互いに押圧されることになる。これにより、不均一な押圧に起因するパターン損傷を防止して良質なパターンを形成することが可能となる。
【００９４】
こうして転写ローラ６４１が（＋Ｘ）側端部まで到達すると、転写ローラ６４１の走行を停止するとともに、図１３（ｃ）に示すように転写ローラ６４１を下方へ退避させる。これにより、転写ローラ６４１はブランケットＢＬ下面から離間してパターニング処理が終了する。
【００９５】
図７に戻って、こうしてパターニング処理が終了すると版ＰＰおよびブランケットＢＬの搬出が行われる（ステップＳ１０６）。図１５は版およびブランケットの搬出の過程を示している。まず、図１５（ａ）に示すように、パターニング処理時に降下していた各ハンド６２５を再び上昇させて、上面６２５ａが下ステージ６１の上面６１ａと同一高さとなる位置に位置決めする。この状態で、上ステージ４１の吸着パッド４４３による版ＰＰの吸着（吸着溝または吸着孔による吸着保持の場合は、それらによる吸着）を解除する。これにより上ステージ４１による版ＰＰの保持が解除され、版ＰＰとブランケットＢＬとがパターン形成材料の塗布層ＰＴを介して一体化された積層体が下ステージ６１上に残される。積層体の中央部についてはハンド６２５により支持される。
【００９６】
続いて、図１５（ｂ）に示すように、上ステージ４１を上昇させて広い処理空間ＳＰを形成し、下ステージ６１の溝６１２による吸着を解除するとともに、ハンド６２５をさらに上昇させて下ステージ６１よりも上方へ移動させる。このときハンド６２５により積層体を吸着保持することが好ましい。
【００９７】
こうすることで外部からのアクセスが可能となる。そこで、図１５（ｃ）に示すように、ブランケット用ハンドＨＢを外部から受け入れて、搬入時とは逆の動作をすることで、版ＰＰを密着させた状態のブランケットＢＬが外部へ搬出される。こうして密着した版ＰＰをブランケットＢＬから適宜の剥離手段によって剥離すれば、ブランケットＢＬ上に所定のパターンが形成される。
【００９８】
次に、ブランケットＢＬに形成されたパターンをその最終的な目的物である基板ＳＢに転写する場合について説明する。その工程は基本的にパターニング処理の場合と同じである。すなわち、図７に示すように、まず基板ＳＢを上ステージ４１にセットし（ステップＳ１０７）、次いでパターン形成済みのブランケットＢＬを下ステージ６１にセットする（ステップＳ１０８）。そして、基板ＳＢとブランケットＢＬとのプリアライメント処理およびギャップ調整を行った後（ステップＳ１０９、Ｓ１１０）、ブランケットＢＬ下部で転写ローラ６４１を走行させることで、ブランケットＢＬ上のパターンを基板ＳＢに転写する（転写処理；ステップＳ１１２）。転写終了後は、一体化されたブランケットＢＬと基板ＳＢとを搬出して処理は終了する（ステップＳ１１３）。これら一連の動作も、図８ないし図１５に示したものと同じである。なお、これらの図において版ＰＰを基板ＳＢと読み替えるとき、符号ＰＴはパターニング処理後のパターンを意味するものとする。
【００９９】
ただし、転写処理においては、基板ＳＢの所定位置にパターンを適正に転写するために、基板ＳＢとブランケットＢＬとを当接させる前に両者のより精密な位置合わせ（精密アライメント処理）を実行する（ステップＳ１１１）。図１１（ｃ）がその過程を示している。
【０１００】
図１では記載を省略したが、このパターン形成装置１には、ベースフレーム２１から（＋Ｚ）方向に立設された支持柱に支持された精密アライメントカメラ２７が設けられている。精密アライメントカメラ２７は、下ステージ６１の開口窓６１１を通して基板ＳＢの四隅をそれぞれ撮像するように、その光軸を鉛直上向きにして計４基設けられている。
【０１０１】
基板ＳＢの四隅には予め位置基準となるアライメントマーク（基板側アライメントマーク）が形成される一方、ブランケットＢＬのこれと対応する位置には、版ＰＰによりパターニングされるパターンの一部としてブランケット側アライメントマークが形成されている。これらを精密アライメントカメラ２７の同一視野で撮像し、それらの位置関係を検出することで両者の位置ずれ量を求め、これを補正するようなブランケットＢＬの移動量を求める。アライメントステージ支持機構６０５により、求められた移動量だけアライメントステージ６０１を移動させることで、下ステージ６１が水平面内で移動し、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置ずれが補正される。
【０１０２】
基板ＳＢとブランケットＢＬとを微小なギャップＧを隔てて対向させた状態で、かつそれぞれに形成されたアライメントマークを同一カメラで撮像することで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの高精度な位置合わせを行うことができる。この意味において、上記アライメント処理は、基板ＳＢおよびブランケットＢＬを個別に撮像して位置調整を行う場合に比べてより高精度な精密アライメント処理ということができる。その状態から両者を当接させることで、この実施形態では、基板ＳＢの所定位置に高精度に位置合わせされたパターンを形成することが可能である。そして、基板ＳＢおよびブランケットＢＬのプリアライメント処理を予め行っておくことにより、基板ＳＢおよびブランケットＢＬにそれぞれ形成されたアライメントマークを精密アライメントカメラ２７の視野内に位置決めすることができる。
【０１０３】
なお、版ＰＰによるブランケットＢＬへのパターン形成の際には、必ずしもそのように精密なアライメント処理を要しない。というのは、ブランケット側アライメントマークがパターンと一緒に予め版ＰＰに作り込まれることで、ブランケットＢＬ上に形成されるパターンとブランケット側アライメントマークとの間での位置ずれが生じることはなく、ブランケット側アライメントマークと基板側アライメントマークとで精密アライメントがなされる限り、版ＰＰとブランケットＢＬとの多少の位置ずれはパターン形成に影響しないからである。この点から、パターニング処理においてはプリアライメント処理のみが実行される。
【０１０４】
版ＰＰ（または基板ＳＢ）のプリアライメントに関して簡単に説明したが、以下においては、図１６ないし図１９を参照しつつ版ＰＰのプリアライメント処理について詳述する。なお、基板ＳＢのプリアライメント処理も、以下に説明する版ＰＰのものと同様であるため、基板ＳＢのプリアライメント処理の詳細説明は省略する。
【０１０５】
図１６は上ステージブロックおよび基板用プリアライメントカメラの概略構成を模式的に示す図である。上ステージブロック４および基板用プリアライメントカメラ２４１〜２４３の構成および配置については上述した通りであり、図１６（ａ）に示すように、上ステージ４１、補強フレーム４２、梁状構造体４３および支持柱４５，４６によりガントリ部が構成され、上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２により支持されながら水平駆動可能に構成されている。
【０１０６】
図１７は（−Ｘ）側の上ステージブロック支持機構の構成を模式的に示す図である。この上ステージブロック支持機構４８２１は、ベースプレート４８１１をＸ方向およびＹ方向に駆動する２軸ステージ機構である。上ステージブロック支持機構４８２１では、ベース部材４８２ａ上で、図１７（ｂ）に示すように、Ｙ方向に延びるガイドレール４８２ｂが固着されるとともに、当該ガイドレール４８２ｂに対してスライダ４８２ｃがＹ方向に摺動自在に取り付けられている。また、スライダ４８２ｃ上にＹ軸用ボールネジブラケット４８２ｄが取り付けられている。このＹ軸用ボールネジブラケット４８２ｄは図１７（ａ）に示すようにＸ方向に延設されており、その（＋Ｘ）側端部がＹ方向に延びるＹ軸用ボールネジ４８２ｅに螺合している。Ｙ軸用ボールネジ４８２ｅの（＋Ｙ）側端部には、Ｙ軸用モータ４８２ｆが取り付けられており、モータ制御部８０２（図２）からの動作指令に応じてＹ軸用モータ４８２ｆが作動すると、それに応じてＹ軸用ボールネジブラケット４８２ｄがＹ方向に移動する。これらの構成によりＹ軸移動部が構成されている。
【０１０７】
また、Ｙ軸用ボールネジブラケット４８２ｄ上にＸ軸移動部が設けられている。このＸ軸移動部は、Ｘ方向に延びるガイドレール４８２ｇに対してスライダ４８２ｈがＸ方向に摺動自在に取り付けられたリニアガイドと、Ｘ軸用ボールネジ４８２ｊと、当該Ｘ軸用ボールネジ４８２ｊに螺合するＸ軸用ボールネジブラケット４８２ｋと、Ｘ軸用モータ４８２ｍとで構成されている。Ｘ軸移動部では、ガイドレール４８２ｇをスライダ４８２ｈの上方に位置させた状態でスライダ４８２ｈがＹ軸用ボールネジブラケット４８２ｄの（＋Ｘ）側端部の上面に固着されている。また、ガイドレール４８２ｇ上にＸ軸用ボールネジブラケット４８２ｋが取り付けられている。このため、Ｘ軸用ボールネジ４８２ｊの（−Ｘ）側端部に連結されたＸ軸用モータ４８２ｍがモータ制御部８０２（図２）からの動作指令に応じて作動すると、Ｘ軸用ボールネジブラケット４８２ｋがＹ軸移動部に対してＸ軸方向に移動する。このように、Ｙ軸移動部上にＸ軸移動部が積層された形で２軸ステージ機構が構成されており、Ｘ軸用ボールネジブラケット４８２ｋをＸ方向およびＹ方向に移動させることが可能となっている。
【０１０８】
そして、Ｘ軸用ボールネジブラケット４８２ｋに対してクロスローラベアリング４８２ｎを介してベースプレート４８１１が取り付けられている。したがって、Ｙ軸用モータ４８２ｆおよびＸ軸用モータ４８２ｍを制御することでベースプレート４８１１をＸ方向およびＹ方向に駆動することが可能となっている。
【０１０９】
図１８は（＋Ｘ）側の上ステージブロック支持機構の構成を模式的に示す図である。この上ステージブロック支持機構４８２２は、Ｘ軸移動部においてボールネジ機構およびＸ軸用モータが設けられていない点と、Ｘ軸用ボールネジブラケット４８２ｋの代わりに同一形状を有するブラケット４８２ｐが設けられている点とを除き、上ステージブロック支持機構４８２１と同一の構成を有している。このため、上ステージブロック支持機構４８２２はベースプレート４８１２をＸ方向およびＹ方向に移動自在に支持しつつＹ方向にのみ駆動することが可能となっている。
【０１１０】
図１６に戻って説明を続ける。本実施形態で使用する版ＰＰおよび基板ＳＢはともに矩形形状を有する板状物体であり、プリアライメントカメラのうち基板用プリアライメントカメラ２４１、２４２は版ＰＰおよび基板ＳＢの形状を規定する４つの辺Ｅ１〜Ｅ４のうち（−Ｘ）側の長辺Ｅ１に対応して設けられて（−Ｘ）側の外縁の２箇所をそれぞれ撮像し、基板用プリアライメントカメラ２４３は（−Ｙ）側の短辺Ｅ２に対応して設けられて（−Ｙ）側の外縁の１箇所を撮像する。同図（ｃ）において、領域ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３はそれぞれカメラ２４１〜２４３による撮像範囲を示している。このように、版ＰＰの角部に近い外縁をそれぞれ撮像することで、プリアライメントでの位置決め精度を高めることが可能となっている。
【０１１１】
この実施形態においては、互いに平行でない２つの辺Ｅ１、Ｅ２の一部をそれぞれ撮像している理由は、Ｘ方向およびＹ方向の２次元における目標位置に対する版ＰＰの位置ずれ量を独立に求めるためである。また、同一辺Ｅ１において２箇所以上を撮像する理由は、θ方向における目標位置に対する版ＰＰの傾き量を求めるためであり、本実施形態のように長辺側を利用するのが望ましい。ただし、長辺側に限定されるものではなく、短辺側の辺Ｅ２、Ｅ４であってもよい。また、互いに平行な２辺（例えば辺Ｅ１と辺Ｅ３、あるいは辺Ｅ２と辺Ｅ４）の各々において撮像し、傾き量を求めることも可能である。
【０１１２】
次に、版ＰＰのプリアライメント処理について図１９を参照しつつ説明する。本実施形態では、予め上ステージ４１により保持した版ＰＰを目標位置に位置決めし、図１９（ａ）に示すように、各カメラ２４１〜２４３で目標位置の版ＰＰを撮像し、
・画像ＩＲ１内での長辺Ｅ１のＸ方向における位置Ｘ０１、
・画像ＩＲ２内での長辺Ｅ１のＸ方向における位置Ｘ０２、
・画像ＩＲ３内での短辺Ｅ２のＹ方向における位置Ｙ０３、
を求め、さらに位置Ｘ０１、Ｘ０２のズレ量ΔＸ０を含め、これらの値を目標位置情報として制御ユニット８の記憶部（図示省略）に記憶しておく。ここで、位置Ｘ０１、Ｘ０２が一致している必要はなく、両者がずれていても構わない。また、これらの目標位置情報（Ｘ０１、Ｘ０２、Ｙ０３、ΔＸ０）については、各カメラ２４１〜２４３の位置が変更されない限り更新する必要はない。
【０１１３】
次に、実際に版ＰＰが搬入されると、制御ユニット８のＣＰＵ８０１は図示を省略する記憶部に予め記憶されているプログラムにしたがってカメラ２４１〜２４３による撮像結果に基づき上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２を制御して版ＰＰを目標位置に位置決めする（版ＰＰのプリアライメント）。すなわち、上ステージ４１に受け渡されて上ステージ４１で吸着保持された状態で基板用プリアライメントカメラ２４１〜２４３により版ＰＰの端部をそれぞれ撮像する。図１９（ｂ）はその一例を示しており、一般的にはこのように目標位置からずれた状態で版ＰＰが上ステージ４１に吸着保持される。このときの、カメラ２４１で撮像された画像ＩＲ１内での長辺Ｅ１のＸ方向における位置Ｘ１１、カメラ２４２で撮像された画像ＩＲ２内での長辺Ｅ１のＸ方向における位置Ｘ１２を求める。なお、同図（ｂ）中の符号ΔＸ１は、位置Ｘ１１、Ｘ１２のズレ量を示している。
【０１１４】
ここで、目標位置に対する位置ズレを発生させることなく版ＰＰが上ステージ４１に吸着保持された場合、上記位置Ｘ１１、Ｘ１２が目標位置情報Ｘ０１、Ｘ０２と一致してズレ量ΔＸ１も目標位置情報ΔＸ０と一致するのみならず、カメラ２４３で撮像された画像ＩＲ３内での短辺Ｅ２のＹ方向における位置Ｙ１３も目標位置情報Ｙ０３と一致するのであるが、図１９（ｂ）に示すように、一般的にはいずれについても異なる値となる。
【０１１５】
そこで、本実施形態では、目標位置情報Ｘ０１、Ｘ０２と、位置Ｘ１１、Ｘ１２とに基づき目標位置に対する版ＰＰの傾き量を演算により求める。そして、その傾き量だけＹ軸用モータ４８２ｆ、４８２ｆおよびＸ軸用モータ４８２ｍを作動させて上ステージ４１を水平面内で回転させて傾きを補正する。これにより、例えば図１９（ｃ）に示すように、傾き補正後において、カメラ２４１で撮像された画像ＩＲ１内での長辺Ｅ１のＸ方向における位置Ｘ２１と、カメラ２４２で撮像された画像ＩＲ２内での長辺Ｅ１のＸ方向における位置Ｘ２２とのズレ量ΔＸ２は目標位置情報ΔＸ０と一致あるいはほぼ一致する。仮にズレ量ΔＸ２と目標位置情報ΔＸ０との差異が規定値以内となっていない場合には、上記位置Ｘ２１、Ｘ２２に基づき再度目標位置に対する版ＰＰの傾き量を演算により求め、その傾き量だけＹ軸用モータ４８２ｆ、４８２ｆおよびＸ軸用モータ４８２ｍを作動させて上ステージ４１を水平面内で回転させて傾きを補正する。ズレ量ΔＸ２が目標位置情報ΔＸ０と一致あるいはほぼ一致して上記差異が規定値以内となるまで繰り返すことで目標位置に対する版ＰＰの傾きを正確に補正することができる。
【０１１６】
こうして傾き補正が完了すると、傾き補正後にカメラ２４１で撮像される画像ＩＲ１内での長辺Ｅ１のＸ方向における位置Ｘ２１（または位置Ｘ２２）と目標位置情報Ｘ０１（またはＸ０２）とに基づきＸ方向における版ＰＰのオフセット量Ｘoffを算出する。また、傾き補正後にカメラ２４３で撮像される画像ＩＲ３内での短辺Ｅ３のＹ方向における位置Ｙ２３と目標位置情報Ｙ０３とに基づきＹ方向における版ＰＰのオフセット量Ｙoffを算出する。そして、オフセット量ＸoffだけをＸ軸用モータ４８２ｍを作動させて上ステージ４１をＸ方向にシフト移動させるとともにオフセット量ＹoffだけＹ軸用モータ４８２ｆ、４８２ｆを作動させて上ステージ４１をＹ方向にシフト移動させる。これによって、図１９（ｄ）に示すように、版ＰＰが目標位置に位置決めされ、プリアライメント処理が完了する。なお、仮にオフセット補正後にカメラ２４１で撮像される画像ＩＲ１内での長辺Ｅ１のＸ方向における位置Ｘ３１（または位置Ｘ３２）と目標位置情報Ｘ０１（またはＸ０２）とが一致せずにオフセット量Ｘoffが規定値以内となっていない、またはオフセット補正後にカメラ２４３で撮像される画像ＩＲ３内での短辺Ｅ３のＹ方向における位置Ｙ３３と目標位置情報Ｙ０３とが一致せずにオフセット量Ｙoffが規定値以内となっていない場合には、オフセットが発生している側のモータを作動させて当該オフセット量だけシフト移動させる。オフセット量Ｘoff、Ｙoffがともに規定値以内となるまでオフセット補正を繰り返すことで目標位置に対する版ＰＰのオフセットを正確に補正することができる。
【０１１７】
以上のように、本実施形態によれば、下ステージ６１に保持されたブランケットＢＬの上面と、上ステージ４１に保持された版ＰＰまたは基板ＳＢの下面とを互いに押し付けてパターンを形成しているが、これを実行する前に、上ステージ４１に保持した状態で版ＰＰまたは基板ＳＢの目標位置への位置決め、つまりプリアライメント処理を行っている。したがって、仮に、版用ハンドＨＰによる版ＰＰの搬送時、基板用ハンドＨＳによる基板ＳＢの搬送時、版ＰＰや基板ＳＢの上ステージ４１への受け渡し時に位置ズレが生じたり、版ＰＰや基板ＳＢに大きな撓みが生じていたとしても、プリアライメント処理により解消して版ＰＰや基板ＳＢを確実に目標位置に位置決めすることができる。その結果、パターン形成の精度を高めることができる。
【０１１８】
また、カメラ２４１〜２４３による撮像結果に基づいて上記した傾き補正およびオフセット補正を行っているため、矩形形状を有する版ＰＰおよび基板ＳＢを正確に目標位置に位置決めすることができる。
【０１１９】
さらに、上記実施形態では、上ステージ４１の保持平面４１ａは版ＰＰおよび基板ＳＢの各々より少し小さい平面サイズに形成されて版ＰＰおよび基板ＳＢの中央部を吸着しており、版ＰＰおよび基板ＳＢの外縁が保持平面４１ａからはみ出した状態で版ＰＰおよび基板ＳＢを吸着保持している。そして、版ＰＰおよび基板ＳＢに対して下ステージ６１と反対側の（＋Ｚ）側から版ＰＰおよび基板ＳＢの外縁を撮像している。したがって、カメラ２４１〜２４３が下ステージブロックと干渉することなく版ＰＰおよび基板ＳＢの外縁を撮像することが可能となっている。
【０１２０】
このように本実施形態では、版ＰＰおよび基板ＳＢが本発明の「板状物体」の一例に相当しており、その下面が本発明の「板状物体の一方面」に相当するとともに、その上面が本発明の「板状物体の他方面」に相当している。また、ブランケットＢＬの上面が本発明の「ブランケットの一方面」に相当している。また、下ステージ６１および上ステージ４１がそれぞれ本発明の「第１保持手段」および「第２保持手段」の一例に相当している。また、上ステージブロック支持機構４８２１、４８２２が本発明の「移動手段」の一例に相当している。また、基板用プリアライメントカメラ２４１〜２４３が本発明の「撮像手段」の一例に相当している。さらに、制御ユニット８が本発明の「プリアライメント手段」として機能している。
【０１２１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、３つの基板用プリアライメントカメラ２４１〜２４３により版ＰＰおよび基板ＳＢの外縁を撮像しているが、カメラの台数や配設位置は上記実施形態に限定されるものではなく、また撮像する箇所の個数や位置についても上記実施形態に限定されるものなく、版ＰＰおよび基板ＳＢの外縁の少なくとも一部を撮像し、プリアライメントに供することができる限りにおいて任意である。
【０１２２】
また、上記実施形態では、プリアライメントを傾き補正とオフセット補正の２段階に分けて実行しているが、カメラ２４１〜２４３による撮像結果に基づく補正方法はこれに限定されるものではなく、例えば傾き補正およオフセット補正を同時に実行してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
この発明は、第１保持手段により保持されるブランケットの一方面と、第２保持手段により保持される板状物体の一方面とを互いに押し付けてパターンを形成するパターン形成技術全般に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１…パターン形成装置
８…制御ユニット（プリアライメント手段）
４１…上ステージ（第２保持手段）
４１ａ…保持平面
６１…下ステージ（第１保持手段）
２４１〜２４３…基板用プリアライメントカメラ（撮像手段）
４８２１、４８２２…上ステージブロック支持機構（移動手段）
ＢＬ…ブランケット
ＰＰ…版（板状物体）
ＳＢ…基板（板状物体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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