(57)【要約】【課題】貼付部材を基板に貼付する際の貼付の精度を向上させることが可能な貼付装置を提供する。【解決手段】貼付装置は、チャンバＣと、チャンバＣに設けられ、貼付部材を保持する部材保持機構と、チャンバＣを移動させるチャンバ移載機構１８と、前記チャンバ内を真空排気するか又は該チャンバＣ内に低分子ガスを供給する機構とを備える。貼付装置は、内部が真空排気された前記チャンバＣ内、又は内部に低分子ガスが供給された前記チャンバＣ内にて、前記部材保持機構に保持された貼付部材を基板保持機構に保持された基板Ｓに貼り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバに設けられ、貼付部材を保持する部材保持機構と、
前記チャンバを移載させるチャンバ移載機構と、
前記チャンバ内を真空排気するか又は該チャンバ内に低分子ガスを供給する機構と、を備え、
内部が真空排気された前記チャンバ内、又は内部に低分子ガスが供給された前記チャンバ内にて、前記部材保持機構に保持された貼付部材を基板保持機構に保持された基板に貼り付けることを特徴とする貼付装置。
【請求項２】
前記チャンバは、底部にて開口し、
前記チャンバ移載機構は、前記チャンバの側壁下端部を前記基板に接触させ、前記基板を用いて前記チャンバの開口を閉塞させることを特徴とする請求項１に記載の貼付装置。
【請求項３】
前記チャンバの側壁下端部にはシール部材が設けられ、
前記チャンバの側壁下端部と前記基板との間をシールすることを特徴とする請求項１又は２に記載の貼付装置。
【請求項４】
前記貼付部材を前記基板に貼り付けた後、前記チャンバ内の排気を停止し、該チャンバ内に所定のガスを供給して該チャンバ内を加圧状態とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の貼付装置。
【請求項５】
前記チャンバ移載機構は、前記貼付部材に設けられたマークと前記基板に設けられたマークとにより位置合わせを行った後、前記貼付部材を前記基板に貼り付けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の貼付装置。
【請求項６】
前記貼付部材は印刷材料が塗布された部材であり、
前記貼付装置は、
前記貼付部材を前記基板に転写することにより、前記貼付部材に塗布されている前記印刷材料を前記基板に印刷する装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の貼付装置。
【請求項７】
前記貼付部材はシール部材であり、
前記貼付装置は、
前記貼付部材を前記基板に貼り付けることにより、前記シール部材を前記基板の所定位置に貼り合わせる装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の貼付装置。
【請求項８】
チャンバと、
基板を保持するための基板保持機構と、
前記チャンバに設けられ、貼付部材を保持する部材保持機構と、
前記チャンバを移載させるチャンバ移載機構と、
前記チャンバ内を真空排気するか又は該チャンバ内に低分子ガスを供給する機構と、を備え、
内部が真空排気された前記チャンバ内、又は内部に低分子ガスが供給された前記チャンバ内にて、前記部材保持機構に保持された貼付部材を前記基板保持機構に保持された基板に貼り付けることを特徴とする貼付システム。
【請求項９】
前記貼付システムは、前記貼付部材を洗浄する洗浄機構を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の貼付システム。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の貼付装置が複数積層されるユニットと、
少なくとも前記複数の貼付装置の積層方向に移動可能に設けられ、基板を前記複数の貼付装置の各々との間で搬送する搬送アームと、
を有することを特徴とする貼付システム。
【請求項１１】
基板保持機構により基板を保持する工程と、
チャンバに設けられた部材保持機構により貼付部材を保持する工程と、
前記チャンバ内を真空排気するか又は該チャンバ内に低分子ガスを供給する工程と、
前記チャンバに設けられたチャンバ移載機構により該チャンバを移動させることにより、内部が真空排気された前記チャンバ内、又は内部に低分子ガスが供給された前記チャンバ内にて、前記部材保持機構により保持された貼付部材を前記基板保持機構により保持された基板に貼り付ける工程と、
を含むことを特徴とする貼付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貼付装置、貼付システム及び貼付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路は集積化（微細化）が進んでいる。微細な半導体集積回路を形成するために、例えばフォトリソグラフィ技術によってレジストよりなるマスクパターンを形成し、形成したマスクパターンをマスクとしてエッチングを行うことで、所望の半導体集積回路に対応したパターンを形成する手法が用いられている。露光工程においては、更なる精度化を図るために、波長の短い例えばＡｒＦエキシマレーザ光を光源としたステッパ等により露光が実行される。このため、装置コストや、レチクル等のマスクを作製するための製造コストが増大している。
【０００３】
近年、フォトリソグラフィ技術に代え、印刷方法によりパターンを形成する手法も開発されている。例えば、特許文献１には、パターンを形成する手法としてインプリント方法が開示されている。インプリント方法では、形成しようとするパターンの凹凸に対応する凹凸（表面形状）が形成されたスタンプを基板の表面に型押しするものであり、微細なパターンを低コストで形成することができる。
【０００４】
このようなインプリント方法では、スタンプを基板に型押しする前に、スタンプと基板とを高精度に位置合わせする必要がある。位置合わせ方法としては、スタンプと基板のそれぞれに設けられたアライメントパターンを光学的に検出することによって、スタンプと基板との位置合わせを行う方法が知られている。あるいは、スタンプと基板との両方に設けられた略同径の中心穴に、位置合わせ用ピンを挿通する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記したようなインプリント方法等の印刷方法では、スタンプと基板とを位置合わせした状態で貼り付ける際に、スタンプと基板との間に気泡が入り込む場合がある。スタンプと基板との間に気泡が残存すると、精度よくパターンを形成することが難しくなる。
【０００７】
スタンプと基板との間に気泡を残さないようにするためには、減圧雰囲気下でスタンプと基板とを接触させる方法が考えられる。特許文献１では、基板とスタンプとが配置されたチャンバを減圧手段により減圧する。しかし、チャンバ全体を減圧にするため、減圧する空間が大きくなり、装置の小型化、省電力化を図ることが難しい。
【０００８】
上記した「スタンプと基板との間に気泡が入り込む」という課題は、例えば、インクを転写（印刷）する場合だけでなく、シール状の回路等を基板に貼り付ける場合にも共通する課題である。
【０００９】
本発明は、貼付部材を基板に貼付する際の貼付の精度を向上させることが可能な貼付装置、貼付システム及び貼付方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一の態様によれば、
チャンバと、
前記チャンバに設けられ、貼付部材を保持する部材保持機構と、
前記チャンバを移載させるチャンバ移載機構と、
前記チャンバ内を真空排気するか又は該チャンバ内に低分子ガスを供給する機構と、を備え、
内部が真空排気された前記チャンバ内、又は内部に低分子ガスが供給された前記チャンバ内にて、前記部材保持機構に保持された貼付部材を基板保持機構に保持された基板に貼り付けることを特徴とする貼付装置が提供される。
【００１１】
また、本発明の別の態様によれば、
チャンバと、
基板を保持するための基板保持機構と、
前記チャンバに設けられ、貼付部材を保持する部材保持機構と、
前記チャンバを移載させるチャンバ移載機構と、
前記チャンバ内を真空排気するか又は該チャンバ内に低分子ガスを供給する機構と、を備え、
内部が真空排気された前記チャンバ内、又は内部に低分子ガスが供給された前記チャンバ内にて、前記部材保持機構に保持された貼付部材を前記基板保持機構に保持された基板に貼り付けることを特徴とする貼付システムが提供される。
【００１２】
また、本発明の別の態様によれば、
基板保持機構により基板を保持する工程と、
チャンバに設けられた部材保持機構により貼付部材を保持する工程と、
前記チャンバ内を真空排気するか又は該チャンバ内に低分子ガスを供給する工程と、
前記チャンバに設けられたチャンバ移載機構により該チャンバを移動させることにより、内部が真空排気された前記チャンバ内、又は内部に低分子ガスが供給された前記チャンバ内にて、前記部材保持機構により保持された貼付部材を前記基板保持機構により保持された基板に貼り付ける工程と、
を含むことを特徴とする貼付方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、貼付部材を基板に貼付する際の貼付の精度を向上させることが可能な貼付装置、貼付システム及び貼付方法を提供するができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る印刷装置の概略縦断面図である。
【図２】一実施形態に係る印刷システムの構成を示す概略平面図である。
【図３】一実施形態に係る印刷ステージの状態遷移を示す概略平面図である。
【図４】一実施形態に係る印刷方法の各工程での印刷装置を示す概略断面図である。
【図５】一実施形態に係る印刷方法の各工程での印刷装置を示す概略断面図（図４の続き）である。
【図６】一実施形態に係る印刷方法の各工程での印刷装置を示す概略断面図（図５の続き）である。
【図７】一実施形態の変形例に係る積層された印刷装置ステムの構成を示す概略斜視図である。
【図８】一実施形態の変形例に係る印刷モジュールの構成を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
［印刷装置］
まず、本発明の一実施形態に係る印刷装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る印刷装置の概略縦断面図である。本実施形態に係る印刷装置１０は、スタンプＳＴを基板Ｓに接触させることによって、スタンプＳＴに塗布されている印刷材料を基板に印刷する装置の一例である。
【００１７】
印刷装置１０は、チャンバＣ、スタンプホルダ１１、排気装置１２、真空押圧ノズル１３、スタンプ真空保持ノズル１４、スタンプ加圧ノズル１５、蓋体１６、ガス供給源１７、チャンバ移載機構１８、ベローズ２０、Ｏリング２１及びアライメントカメラ２２を有する。
【００１８】
チャンバＣは、底部が開口した略四角柱であり、チャンバＣの天井には蓋体１６が設けられている。チャンバＣの内部には、スタンプホルダ１１が配設され、真空吸着によりスタンプＳＴを保持する。チャンバＣの内部では、真空雰囲気の状態でスタンプＳＴに塗布されている印刷材料を基板Ｓに印刷する。チャンバＣの内部に低分子ガスを供給し、低分子ガス雰囲気にてスタンプＳＴに塗布されている印刷材料を基板Ｓに印刷してもよい。ここで言う低分子ガスとは、空気に含まれるガス（Ｏ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ）に比べて分子径の小さいガスのことである。低分子ガスとしては、ヘリウムガス（Ｈｅ）、アルゴンガス（Ａｒ）等の希ガス、水素ガス（Ｈ２）或いは窒素ガス（Ｄｒｙ−Ｎ２）、及びこれらの混合ガス（低分子混合ガス）を使用することができる。これらの低分子ガスの雰囲気においては、ガスの分子径が小さいため、空気中に比べてスタンプＳＴと基板Ｓとが接触した際に、スタンプＳＴと基板Ｓとの間に気泡が入り込みにくいという利点がある。
【００１９】
蓋体１６の上部には、チャンバ移載機構１８が配設されている。チャンバ移載機構１８によりチャンバＣをＸ，Ｙ，Ｚ及びθ方向に移動させ、チャンバＣの側壁下端部を基板Ｓに接触させる。これにより、チャンバＣの開口を基板Ｓにて閉塞し、チャンバＣの内部を密閉する。
【００２０】
スタンプＳＴには、所定パターンに形成された印刷材料が塗布されている。スタンプＳＴは、基板Ｓと接触することによって、所定パターンの印刷材料を基板Ｓに転写する。スタンプＳＴとしては、スタンプＳＴに形成されたパターンに塗布されている印刷材料を基板Ｓに転写することによって印刷する、いわゆるマイクロコンタクトプリンティング法に用いられるようなスタンプを用いることができる。スタンプＳＴとして、例えば１〜５μｍの線幅のパターンが形成されたものを用いてもよい。また、スタンプＳＴは弾性部材であることが好ましく、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等を含む各種のシリコーンゴムのいずれか１種以上を用いてもよい。印刷材料としては、例えば銀を用いるときは、印刷材料を含む液体として、例えば銀インクを用いることができる。スタンプＳＴに塗布された印刷材料は、貼付部材の一例である。
【００２１】
スタンプホルダ１１は、本体部１１ａとステージ部１１ｂとを有する。ステージ部１１ｂは、本体部１１ａの下面に装着され、本体部１１ａにより支持されている。本体部１１ａにはモータＭが接続されていて、モータＭの駆動によりスタンプホルダ１１を上下動させることができる。
【００２２】
本体部１１ａには、内部を貫通するスタンプ真空保持ノズル１４が取り付けられている。スタンプ真空保持ノズル１４は、排気装置１２に接続されている。スタンプ真空保持ノズル１４は、ステージ部１１ｂを貫通する複数の吸引孔４１と連通する。スタンプホルダ１１は、排気装置１２からの排気によりスタンプ真空保持ノズル１４及び吸引孔４１を介してスタンプＳＴをステージ部１１ｂに真空吸着させることにより、スタンプＳＴを保持する。また、スタンプホルダ１１の上面に設けられた図示しない開閉機構を閉じることによって吸引孔４１の上側を閉じ、排気装置１２を切り離すことによって、スタンプＳＴを保持する。スタンプホルダ１１は、スタンプＳＴを保持するための部材保持機構に相当する。
【００２３】
ステージ部１１ｂには、伸縮機構８０がＸ方向に設けられている。伸縮機構８０はＺ方向に設けられてもよい。伸縮機構８０は、スタンプＳＴが弾性部材から構成されるとき、スタンプＳＴを水平面内のＸ方向又はＺ方向に沿って伸縮させる。伸縮機構８０としては、Ｘ方向又はＺ方向に沿ってステージ部１１ｂの前後両側の部分が、例えばボールねじにより間隔調整可能に連結された部材を使用することができる。
【００２４】
印刷プロセスによっては、異なるスタンプによるパターンを重ね印刷することがある。この場合、１μｍ以下の位置精度で印刷を行う必要がある。これに対して、伸縮機構８０を用いることにより、単にスタンプの位置合わせを行うだけでなく、あるスタンプが、温度、印刷材料等の影響によって、基板又は他のスタンプに対して伸縮した場合にも、その伸縮を補正することができる。あるいは、基板が、温度、印刷材料等の影響によって、スタンプに対して伸縮した場合にも、その伸縮を補正することができ、印刷精度を向上させることができる。
【００２５】
真空押圧ノズル１３は、蓋体１６を貫通し、ノズル先の外縁側はチャンバＣの側壁に連結され、内縁側はベローズ２０につながっている。真空押圧ノズル１３は、排気装置１２に接続されている。排気装置１２は、真空押圧ノズル１３を介してチャンバＣの内部を真空排気する。ベローズ２０は、チャンバＣの内部の真空を保持する。これにより、チャンバＣの内部を局所真空状態にし、基板ＳとスタンプＳＴとを真空吸着させる。Ｏリング２１は、チャンバＣの側壁の下端部に装着されている。Ｏリング２１は、チャンバ移載機構１８によりチャンバＣの側壁下端部を基板Ｓに接触させる際に側壁下端部と基板Ｓとの間をシールし、チャンバＣの内部の気密を保持するようになっている。Ｏリング２１は、チャンバＣの側壁下端部に装着されたシール部材の一例である。
【００２６】
スタンプ加圧ノズル１５は、ガス供給源１７に接続され、ガス供給源１７から供給された、例えば高圧のエアーや窒素（Ｎ２）等、高圧の気体をチャンバＣの内部に導入する。これにより、チャンバＣの内部が加圧される。このようにチャンバＣに閉じ込められた気体に圧力を加えて、チャンバＣの体積を縮めようとすると、その圧力は気体全体に等しく伝わり、チャンバＣのあらゆる面に垂直に作用する（パスカルの原理）。この結果、スタンプＳＴが均一な圧力で基板Ｓを押圧する。これにより、印刷材料を基板Ｓに精度良く転写することができる。なお、この加圧のステップは省略することもできる。
【００２７】
図２に、ガス供給源１７の詳細を示す。ガス供給源１７は、気体供給機構６７、開閉バルブ６８及び流量調整バルブ６９を有し、スタンプ加圧ノズル１５を介して高圧の気体を供給するタイミング及び流量を制御する。ガス供給源１７は、更にノズル配管７０を介してノズル配管６６に接続されている。また、ガス供給源１７は、気体供給機構６３、開閉バルブ６４及び流量調整バルブ６５を有し、低分子ガスを供給するタイミング及び流量を制御する。ガス供給源１７は、更にノズル配管６６に接続されている。ノズル配管６６は、スタンプ加圧ノズル１５に接続されている。
【００２８】
チャンバ移載機構１８は、図１に示したＸ方向及びＺ方向（水平方向）、Ｙ方向（上下方向）の直線運動と、Ｙ軸を中心としたθ方向（回転方向）の回転運動が可能である。よって、チャンバ移載機構１８は、スタンプＳＴを保持した状態でスタンプホルダ１１をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向に移動させる。これにより、スタンプＳＴを所定位置に移動させることによって、スタンプＳＴを基板Ｓに接触させて基板Ｓへの印刷を実行する。
【００２９】
また、チャンバ移載機構１８により、スタンプホルダ１１に保持されているスタンプＳＴを、後述する塗布機構９０や洗浄機構１００に搬送可能である。アライメントカメラ２２は、撮像素子と照明光源とを備え、スタンプＳＴと基板Ｓのそれぞれに設けられたアライメントパターンを光学的に検出することによって、スタンプＳＴと基板Ｓとの位置合わせを行う。
【００３０】
［印刷システム］
次に、本実施形態に係る印刷装置１０を含む印刷システム１について、図１及び図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る印刷装置１０を含む印刷システム１の構成を示した概略平面図である。印刷システム１は、印刷装置１０、真空吸着保持板２、スライド機構３、印刷装置１０及びスタンプ移動アーム５０を有する。
【００３１】
真空吸着保持板２は、吸着ステージ２ａに基板Ｓが載置された状態で基板Ｓを真空吸着し、これによって基板Ｓを保持する。真空吸着保持板２には、図１に示した吸引孔２ｂが形成されている。吸引孔２ｂは、排気装置１２と接続されている。排気装置１２は、吸引孔２ｂを介して基板Ｓを吸着ステージ２ａに真空吸着させる。その後、例えば、真空吸着保持板２の下面に設けられた図示しない開閉機構を閉じることによって吸引孔２ｂの下側を閉じ、排気装置１２を切り離す。これにより、基板Ｓを吸着ステージ２ａに保持することができる。真空吸着保持板２は、基板Ｓを保持する基板保持機構の一例である。
【００３２】
基板Ｓとしては、例えば、ガラス、シリコン等の無機材料、プラスチック等の高分子材料を含む有機材料等の各種の材料から形成された基板を用いることができる。
【００３３】
スライド機構３は、真空吸着保持板２を搬送する。これにより、基板Ｓは、真空吸着保持板２に保持された状態で搬送方向へ搬送される。スライド機構３としては、例えば、ベルト搬送機構、コロ搬送機構等、各種の搬送機構を用いることができる。
【００３４】
図２に示したように、搬送経路の途中には印刷ステージＳＥが設けられている。スライド機構３は、基板Ｓを保持した状態で真空吸着保持板２を印刷ステージＳＥに搬入し、印刷後、真空吸着保持板２を印刷ステージＳＥから搬出する。印刷装置１０は、スタンプＳＴを保持した状態で、印刷ステージＳＥに搬送された基板Ｓの上方まで移動し、スタンプＳＴを基板Ｓに接触させて、印刷を実行する。
【００３５】
スタンプ移動アーム５０は、スタンプＳＴを保持し、塗布時や洗浄時にスタンプＳＴを塗布機構９０や洗浄機構１００に移動させる。塗布機構９０は、スタンプＳＴに印刷材料を塗布するためのものである。塗布機構９０は、スタンプＳＴに印刷材料を塗布する塗布部９１と、塗布部９１に印刷材料を供給する供給部９２とを有してもよい。塗布部９１として、例えば印刷材料を含む液体が貯留された貯留槽を有することができ、貯留槽にスタンプＳＴを浸漬させることによって、スタンプＳＴに印刷材料を塗布することができる。あるいは、塗布部９１として、印刷材料を噴き付けるためのスプレーノズルを有することができ、スプレーノズルにより印刷材料を含む液体をスタンプＳＴに噴き付けることによって、スタンプＳＴに印刷材料を塗布することができる。供給部９２は、例えば、印刷材料を供給する第１の供給部９２ａと、溶媒を供給する第２の供給部９２ｂと、第１の供給部９２ａから供給された印刷材料と第２の供給部９２ｂから供給された溶媒とを所定の混合比で混合させる混合部９２ｃとを有してもよい。
【００３６】
洗浄機構１００は、スタンプＳＴを洗浄するためのものである。洗浄機構１００として、第１の洗浄部１０１及び第２の洗浄部１０２を有してもよい。第１の洗浄部１０１として、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の洗浄液が貯留された貯留槽を有してもよい。印刷後のスタンプＳＴを貯留槽に浸漬させることによって、スタンプＳＴに残留する印刷材料を洗浄除去することができる。また、第２の洗浄部１０２として、例えば紫外線ランプ又は大気圧プラズマ装置を有することができ、第１の洗浄部１０１により印刷材料が洗浄除去されたスタンプＳＴを、紫外線ランプ又は大気圧プラズマ装置により洗浄処理することができる。
【００３７】
なお、印刷システム１には、印刷システム全体を制御する制御装置２００が備えられている。制御装置２００は、ＣＰＵ２０２（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ２０４（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ２０６（Random  Access  Memory）を有するコンピュータであり、ＣＰＵ２０２はこれらの記憶領域に格納されたプログラムを読み取り、そのプログラムに従って、後述するような印刷方法を実行する。なお、制御装置２００の機能は、ソフトウエアを用いて動作することにより実現されてもよく、ハードウエアを用いて動作することにより実現されてもよい。
【００３８】
［印刷動作］
次に、本実施形態に係る印刷システム１により実行される印刷動作について、図３〜図６を参照しながら説明する。図３は、印刷ステージＳＥの状態遷移を示す。図３では、塗布機構、洗浄機構等の図示を省略している。図４〜図６は、本実施形態に係る印刷方法の各工程での印刷装置の動作を示す。図５は図４の続きの工程、図６は図５の続きの工程を示す。
【００３９】
本実施形態に係る印刷システム１では、まず、真空吸着保持板２に基板Ｓをセットし、真空吸着保持板２に形成された吸引孔２ｂ（図１参照）を介して、排気装置１２により基板Ｓを真空吸着保持板２に真空吸着させる。そして、図示しない開閉機構を閉じることによって吸引孔２ｂの下側を閉じ、排気装置１２を切り離す。これによって、基板Ｓは真空吸着保持板２に保持される。
【００４０】
次に、スライド機構３が、基板Ｓを保持した真空吸着保持板２をスライド移動させる（図３（ａ）：ステップＳ１）。搬入途中において、図示しない紫外線ランプ又は大気圧プラズマ装置よりなる基板洗浄機構により、基板Ｓを洗浄処理してもよい。スライド機構３により、基板Ｓを保持している真空吸着保持板２を基板洗浄機構の下方に通過させることによって、基板Ｓを洗浄処理してもよい。
【００４１】
スライド機構３は、印刷ステージＳＥ内まで真空吸着保持板２を搬送した時点で一旦停止する（図３（ａ））。印刷ステージＳＥは、スタンプＳＴに塗布されている印刷材料を基板Ｓに印刷する領域であり、スタンプＳＴが予め用意されている。つまり、スタンプＳＴは、予めスタンプ移動アーム５０により保持され、塗布機構９０の塗布部９１まで搬送され、塗布部９１に設けられた貯留槽に浸漬され、印刷材料が塗布された状態で印刷ステージＳＥに置かれている。
【００４２】
この状態で、チャンバ移載機構１８により、印刷装置１０はスタンプＳＴの上方まで移動する（図３（ａ）：ステップＳ２）。その状態で、スタンプホルダ１１は、モータＭの駆動により上下動してステージ部１１ｂをスタンプＳＴの位置に接近させる（図４（ａ）：スタンプサーチ）。真空保持ノズル１４を介して真空排気することにより、スタンプホルダ１１は、スタンプＳＴを真空吸着し、スタンプＳＴを保持する（図４（ｂ）：スタンプチャック）。
【００４３】
この状態で、印刷装置１０を基板Ｓの上方まで移動させる（図３（ｂ）：ステップＳ３）。チャンバ移載機構１８は、基板Ｓ及びスタンプＳＴに形成されているアライメントマークを基準として、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向における、基板Ｓに対するスタンプＳＴの位置を合わせる（図４（ｃ）：アライメント）。
【００４４】
この状態で、真空保持ノズル１４を介してスタンプホルダ１１を局所真空し、スタンプＳＴをチャンバＣの内部に引き込む（図４（ｄ）：スタンプ引き込み）。
【００４５】
次に、チャンバ移載機構１８は、スタンプホルダ１１を局所真空しながら、チャンバＣを下降させ、チャンバＣの側壁下端部を基板Ｓに接触させ、先端のＯリング２１にてシールすることによってチャンバＣの内部の気密を保持する（図５（ａ）：局所真空、チャンバ下降）。
【００４６】
次に、スタンプホルダ１１は、スタンプＳＴを保持した状態でスタンプＳＴを基板Ｓに接近させる（図５（ｂ）：スタンプ近接）。
【００４７】
次に、真空押圧ノズル１３を介してチャンバＣの内部を真空排気する（図５（ｃ）：局所真空）。真空雰囲気のチャンバＣの内部にて、真空保持ノズル１４を介した排気を停止し、スタンプホルダ１１を下降させ、スタンプＳＴを基板Ｓに貼り付ける（図５（ｄ）：コンタクト）。真空押圧ノズル１３を介してチャンバＣの内部を局所真空することにより、スタンプＳＴを基板に真空押圧する。これにより、スタンプＳＴに塗布されている印刷材料を確実に基板Ｓに印刷する（図３（ｃ）：ステップＳ４／印刷）。なお、真空排気の替わりにチャンバＣの内部に低分子ガスを供給してもよい。
【００４８】
このように、本実施形態では、チャンバＣの内部を真空雰囲気又は低分子ガス雰囲気にすることにより、基板ＳとスタンプＳＴとの間を局所排気するか、又は低分子ガスで充填する。これにより、基板界面付近に空気や水分や気流が生じて基板ＳとスタンプＳＴとの間に気泡が入り込むことを抑制し、印刷の精度を向上させることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、移動可能であり、かつ真空雰囲気又は低分子ガス雰囲気を局所的に作ることが可能なチャンバＣの内部で印刷を実行する。これにより、装置の小型化、省電力化を図ることができる。特に、基板ＳとスタンプＳＴとの間に低分子ガスを充満させることにより、印刷材料が乾くことを防ぐことができる。
【００５０】
次いで、真空押圧ノズル１３に設けられたバルブＶを閉にし、チャンバＣの内部の局所真空を停止し、スタンプ加圧ノズル１５を介してガス供給源１７から供給された窒素（Ｎ２）ガス等の気体をチャンバＣの内部に導入し、チャンバＣの内部を加圧する（図６（ａ）：局所真空停止、気体加圧押圧）。これによって、チャンバＣの内部の圧力により、基板Ｓに貼り付いているスタンプＳＴが更に基板Ｓに押し込まれる。これにより、印刷材料を基板Ｓに確実に転写することができる。
【００５１】
その後、スタンプ加圧ノズル１５を介したチャンバＣの内部への気体の導入を停止し、再び真空保持ノズル１４を介して真空排気し、スタンプＳＴを真空吸着することにより、スタンプＳＴを把持する（図６（ｂ）：スタンプ把持）。そして、チャンバ移載機構１８によりチャンバＣをスタンプ置き場まで移動させた後（図３（ｄ）：ステップＳ５）、スタンプホルダ１１を上昇させてスタンプＳＴを基板Ｓから剥離させる（図６（ｃ）：剥離）。チャンバＣを定位置に戻し（図３（ｄ）：ステップＳ６）、印刷を終了する（図６（ｄ）：印刷終了）。
【００５２】
次いで、スライド機構３を再び動作させ、真空吸着保持板２を、印刷ステージＳＥから搬出する（図３（ｄ）：ステップＳ７）。搬出途中、図示しないヒータ又は紫外線ランプよりなる焼成機構により、基板Ｓに印刷されている印刷材料を焼成してもよい。つまり、真空吸着保持板２が焼成機構の下方を通過する際、基板Ｓに印刷されている印刷材料を焼成してもよい。
【００５３】
また、印刷後のスタンプＳＴについては、スタンプ移動アーム５０により第１の洗浄部１０１に搬送される。第１の洗浄部１０１に設けられた貯留槽にスタンプＳＴを浸漬させることによって、スタンプＳＴに残留する印刷材料を洗浄除去する。次いで、洗浄後、スタンプＳＴをスタンプ移動アーム５０により、第２の洗浄部１０２に搬送する。第２の洗浄部１０２では、第２の洗浄部１０２に設けられた紫外線ランプ又は大気圧プラズマ装置によりスタンプＳＴを洗浄処理することができる。
【００５４】
以上に説明したように、本実施形態にかかる印刷装置１０によれば、チャンバＣの内部を真空雰囲気又は低分子ガス雰囲気にすることにより、基板界面付近に空気や水分や気流が生じて基板ＳとスタンプＳＴとの間に気泡が入り込むことを抑制し、印刷の精度を向上させることができる。また、本実施形態では印刷までの一連の動作を局所真空下で行うことができるため、工程を簡素化でき、生産性を大幅に向上させることができる。
【００５５】
［変形例：積層された印刷システム］
最後に、本実施形態の変形例に係る積層された印刷システムについて、図７、図８を参照しながら説明する。図７は、本実施形態の変形例に係る積層された印刷装置ステムの構成を示す概略斜視図である。図８は、実施形態に係る印刷モジュールの構成を示す概略斜視図である。
【００５６】
図７では、印刷モジュールＭ１、基板洗浄モジュールＭ２、焼成モジュールＭ３が縦に積層されて配置されるので、装置の専有面積を小さくすることが可能になる。印刷、洗浄、焼成の各工程での所要時間に応じて、それぞれのモジュールを配置すれば、全体の最適化を図ることができる。
【００５７】
印刷システム１０ａは、各種のモジュールが積層されてなる棚ユニットＵ１、Ｕ２を有する。棚ユニットＵ１は、例えば下から順に積層された、４つの印刷モジュールＭ１を有する。棚ユニットＵ２は、例えば下から順に２つずつ積層された、２つの基板洗浄モジュールＭ２、及び２つの焼成モジュールＭ３を有する。印刷モジュールＭ１には、印刷装置１０が含まれている。
【００５８】
図７に示すように、棚ユニットＵ１と棚ユニットＵ２との間には、基板搬送用通路Ｃが設けられている。基板搬送用通路Ｃには、基板搬送用通路Ｃに沿って移動可能であるとともに、昇降可能な搬送アームＤが設けられている。棚ユニットＵ１、Ｕ２の各モジュール同士の間では、搬送アームＤにより基板Ｓが搬送される。搬送アームＤは、少なくとも複数の印刷モジュールＭ１の積層方向である上下方向に移動可能に設けられていることが好ましく、基板Ｓを複数の印刷モジュールＭ１の各々との間で搬送するものであることが好ましい。なお、印刷モジュールＭ１は、本発明における印刷システムの一例である。
【００５９】
図８に示すように、印刷モジュールＭ１は、印刷ユニット１１ａ、塗布ユニット９０ａ及び洗浄ユニット１００ａを有している。図８の印刷ユニット１１ａでは、例えば第１の実施形態に係る印刷装置１０に設けられた各機構のうち、真空吸着保持板２ａ、スタンプＳＴのみが示されている。また、塗布ユニット９０ａ及び洗浄ユニット１００ａは、印刷ユニット１１ａを中心として互いに反対側に設けられていてもよい。また、塗布ユニット９０ａ及び洗浄ユニット１００ａは、それぞれ第１の実施形態における塗布機構９０及び洗浄機構１００と同様の構成を有している。
【００６０】
真空吸着保持板２ａは、搬送アームＤから受け渡された基板Ｓを上面に載置した状態で、載置された基板Ｓを真空吸着することによって保持する。本実施形態の変形例における真空吸着保持板２ａの構成は、第１の実施の形態における真空吸着保持板２と同様にすることができる。なお、真空吸着保持板２ａは、本発明における部材保持機構の一例である。印刷ユニット１１ａは、印刷装置１０の一例である。本実施形態の変形例では、真空吸着保持板２ａは、印刷ユニット１１ａの内部に固定されていが、印刷ユニット１１ａの外部に固定されてもよい。
【００６１】
スタンプホルダに保持されているスタンプＳＴは、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向に、移動可能に設けられている。これによって、スタンプホルダに保持されているスタンプＳＴは、真空吸着保持板２ａに保持されている基板Ｓや塗布ユニット９０ａや洗浄ユニット１００ａに搬送可能に設けられる。
【００６２】
本実施形態の変形例に係る印刷方法も、図３〜図６を用いて説明した一実施形態に係る印刷方法と同様に行うことができる。
【００６３】
本実施形態の変形例に係る印刷方法によれば、印刷部材と基板Ｓとの間に気泡が入り込むことを抑制し、印刷精度を向上させることができる。また、本実施形態の変形例では印刷までの一連の動作を局所真空下で行うことができるため、工程を簡素化でき、生産性を大幅に向上させることができる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態及び変形例について記述したが、本発明に係る貼付装置、貼付システム及び貼付方法はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明に係る貼付装置、貼付システム及び貼付方法の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６５】
例えば、本実施形態に係る印刷方法では、スタンプに形成されたパターンに塗布されている印刷材料を基板に転写することによって印刷する、いわゆるマイクロコンタクトプリンティング法である例について説明した。しかし、本発明に係る貼付装置、貼付システム及び貼付方法は、スタンプに塗布されている印刷材料を基板に印刷する場合に限られず、印刷材料が塗布されている基板にスタンプを押し付け、基板のうち、スタンプに形成されたパターンの凸状部分に対応する部分に塗布されている印刷材料を除去することによって、基板にパターン印刷するインプリント法にも適用可能である。
【００６６】
また、上記実施形態ではインク等の印刷部材を基板に印刷する印刷装置、印刷システム及び印刷方法について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、本発明に係る貼付装置、貼付システム及び貼付方法は、シール状の回路や所定の保護膜等の貼付部材を基板に貼付する装置全般に利用することができる。これによっても、貼付部材と基板との間に気泡が入り込むことを抑制し、貼付部材の貼付精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１      印刷システム
２      真空吸着保持板
２ａ    吸着ステージ
３      スライド機構
１０    印刷装置
１１    スタンプホルダ
１２    排気装置
１３    真空押圧ノズル
１４    スタンプ真空保持ノズル
１５    スタンプ加圧ノズル
１６    蓋体
１８    チャンバ移載機構
２０    ベローズ
２１    Ｏリング
２２    アライメントカメラ
５０    スタンプ移動アーム
９０    塗布機構
１００  洗浄機構
２００  制御装置
Ｃ      チャンバ
Ｓ      基板
ＳＥ    印刷ステージ
ＳＴ    スタンプ
【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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