(57)【要約】【課題】版または基板とブランケットとを高い位置精度で当接させる。【解決手段】パターン形成材料ＰＴを一方面に担持するブランケットＢＬを、パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で支持する第１保持手段６１と、パターン形成材料をパターニングするための版ＰＰ、またはパターンが転写される基板ＳＢを処理対象物として、該処理対象物を第１保持手段６１に保持されたブランケットＢＬの上面に近接対向させて保持する第２保持手段４１と、ブランケットＢＬの下面側からブランケットＢＬ中央部の有効領域を部分的に押し上げて第２保持手段４１に保持された処理対象物に当接させ、しかもブランケットＢＬの下面に沿って移動してブランケットＢＬの押し上げ位置を変化させる押し上げ手段６４１とを備える。【選択図】図１３
2014166746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成材料を一方面に担持するブランケットを、前記パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で保持する第１保持手段と、
前記パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物を前記第１保持手段に保持された前記ブランケットの上面に近接対向させて保持する第２保持手段と、
前記ブランケットの下面側から前記ブランケット中央部の有効領域を部分的に押し上げて前記第２保持手段に保持された前記処理対象物に当接させ、しかも前記ブランケットの下面に沿って移動して前記ブランケットの押し上げ位置を変化させる押し上げ手段と
を備えるパターン形成装置。
【請求項２】
前記押し上げ手段は、前記ブランケットの下面のうち一の軸方向に沿った前記有効領域の長さよりも長い領域を一括して押し上げるとともに、該軸方向に直交する方向における前記有効領域の一方端から他方端へ向けて一方向に移動する請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項３】
前記押し上げ手段は、前記軸方向に延設された押し上げローラと、前記押し上げローラを回転自在に支持しながら前記軸方向に直交する方向に移動する移動部とを有する請求項２に記載のパターン形成装置。
【請求項４】
前記第１保持手段は、前記有効領域の下方を開放した状態で前記ブランケットの周縁部を保持する請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン形成装置。
【請求項５】
前記第１保持手段は、前記有効領域に対応する開口を有し前記ブランケットの前記周縁部に対応する上面が平面となった環状の保持枠を有し、該保持枠に載置された前記ブランケットを保持する請求項４に記載のパターン形成装置。
【請求項６】
前記ブランケットの下面に部分的に当接する補助保持手段を備える請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン形成装置。
【請求項７】
前記第２保持手段は、下面が前記処理対象物の平面サイズ以上の平面サイズを有する平面になったプレート状部材を有し、該プレート状部材の下面に前記処理対象物の上面を当接させて保持する請求項１ないし６のいずれかに記載のパターン形成装置。
【請求項８】
前記第１保持手段は、上面が平坦かつ前記ブランケットの前記有効領域よりも平面サイズの大きな当接面となった当接部を有し、該当接面が前記ブランケットの下面に当接することにより前記ブランケットを保持し、前記当接部は、前記押し上げ手段の移動に伴って前記押し上げ手段の移動方向に移動する請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン形成装置。
【請求項９】
前記第１保持手段は、前記ブランケットの下面にそれぞれ局所的に当接して前記ブランケットの前記有効領域を下面側から支持する複数の局所支持部を有し、
前記複数の局所支持部は、前記押し上げ手段の移動方向に沿って並べて設けられ、かつ互いに独立して昇降可能である請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン形成装置。
【請求項１０】
パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物を処理対象面を下向きにした水平姿勢に保持するとともに、前記パターン形成材料を一方面に担持するブランケットを、前記パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で前記処理対象物の下面に近接対向させて保持する保持工程と、
前記ブランケットの下面側から前記ブランケット中央部の前記有効領域を部分的に押し上げて前記処理対象物に当接させ、しかも前記ブランケットの下面に沿って、前記ブランケットの押し上げ位置を変化させる押し上げ工程と
を備えるパターン形成方法。
【請求項１１】
前記保持工程では、前記有効領域の下方を開放した状態で前記ブランケットの周縁部を保持する請求項１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記押し上げ工程では、前記ブランケットの下面のうち一の軸方向に沿った前記有効領域の長さよりも長い領域を一括して押し上げるとともに、該軸方向に直交する方向における前記有効領域の一方端から他方端へ向けて一方向に押し上げ位置を変化させる請求項１０または１１に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記保持工程では、前記ブランケットのうち、前記軸方向に直交する方向における両端の周縁部を保持する請求項１２に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
前記押し上げ工程では、押し上げによって前記処理対象物と当接した前記ブランケットの前記有効領域については、少なくとも前記有効領域の全てが前記処理対象物と当接するまでの間、前記処理対象物と当接した状態を維持する請求項１０ないし１３のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項１５】
前記保持工程では、前記処理対象物を水平姿勢に位置決めした後に、前記ブランケットを前記処理対象物の下方へ搬入して前記処理対象物と対向させる請求項１０ないし１４のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項１６】
前記押し上げ工程では、下面が前記処理対象物の平面サイズ以上の平面サイズを有する平面になったプレート状部材の下面に前記処理対象物の上面を当接させて保持する請求項１０ないし１５のいずれかに記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブランケットに担持されたパターン形成材料を版によりパターニングしたり、形成されたパターンを基板に転写することでパターンを形成するパターン形成装置およびパターン形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板や半導体基板などの基板にパターンを形成する技術として、パターンを担持するブランケットを基板に密着させてパターンを基板に転写するものがある。また、ブランケットにパターンを担持させる技術として、パターン形成材料によりブランケット表面に形成された一様な膜に版（ネガ版）を押し当て、該膜のうち不要な部分を版に付着させて除去することで、パターンとなる部分のみをブランケット上に残留させてパターン形成（パターニング）するものがある。
【０００３】
このような技術の１つとして、例えば特許文献１に記載されたような印刷技術をパターン転写に応用したものがある。例えば特許文献２に記載の技術では、一方向に張力を付与してフレームに張架した版を、基板に対して傾けた状態で基板の上方に配置し、プレスローラにより版をその一方端部から順に基板に押し付けてゆき、その後に版を剥離することで、版上のパターンを基板に転写する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１２５１７９号公報
【特許文献２】特開２００２−０３６４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術には、版と基板との位置合わせ精度において改善の余地が残されている。すなわち、上記技術では、ローラ当接のため版の上面を開放した状態で版を保持する必要があり、自重による撓みで版が基板に接触することを防止するためには当初の版と基板とのギャップをある程度大きく取らなければならない。このため、その状態から両者を近接させ押し付ける過程での位置ずれが生じやすい。また、基板と版とが近接する一方端側では位置合わせを行うことができるが他方端側では位置合わせを行うことができず、また端から順に押し付けてゆく過程で位置ずれが次第に増大する可能性がある。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、版または基板をブランケットに当接させてパターン形成を行うパターン形成装置およびパターン形成方法において、版または基板とブランケットとを高い位置精度で当接させることが可能な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】
【０００７】
この発明にかかるパターン形成装置は、上記目的を達成するため、パターン形成材料を一方面に担持するブランケットを、前記パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で保持する第１保持手段と、前記パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物を前記第１保持手段に保持された前記ブランケットの上面に近接対向させて保持する第２保持手段と、前記ブランケットの下面側から前記ブランケット中央部の有効領域を部分的に押し上げて前記第２保持手段に保持された前記処理対象物に当接させ、しかも前記ブランケットの下面に沿って移動して前記ブランケットの押し上げ位置を変化させる押し上げ手段とを備えている。
【０００８】
また、この発明にかかるパターン形成方法は、上記目的を達成するため、パターン形成材料をパターニングするための版、またはパターンが転写される基板を処理対象物として、該処理対象物を処理対象面を下向きにした水平姿勢に保持するとともに、前記パターン形成材料を一方面に担持するブランケットを、前記パターン形成材料の担持面を上向きにした水平姿勢で前記処理対象物の下面に近接対向させて保持する保持工程と、前記ブランケットの下面側から前記ブランケット中央部の前記有効領域を部分的に押し上げて前記処理対象物に当接させ、しかも前記ブランケットの下面に沿って、前記ブランケットの押し上げ位置を変化させる押し上げ工程とを備えている。
【０００９】
これらの発明では、処理対象物（版または基板）の下方に対向配置されたブランケットの下面側からブランケットを部分的に押し上げることで、ブランケットを処理対象物に当接させる。このような構成では、上側に配置された処理対象物の保持については特に制約を受けないので、撓みを抑えた状態での保持が可能である。一方、下側に配置されたブランケットは自重で下方に撓むことがあるが、上側の処理対象物から離間する方向へ撓むため、撓みにより処理対象物に接触することはない。このため、処理対象物とブランケットとを従来より近接させて、両者の間のギャップを極めて小さな値に設定することができる。また処理対象物とブランケットとが互いに平行となるような配置が可能である。
【００１０】
したがって、このように両者が近接した状態で位置合わせを行うことができるとともに、近接させた状態から当接させるまでの相対移動量が小さいので、その間の位置ずれについても小さく抑えることができる。これらのことから、本発明によれば、処理対象物としての版または基板とブランケットとを高い位置精度で当接させることが可能である。なお、ここでいう処理対象物とブランケットとの当接は、ブランケットの担持面に担持されたパターン材料を介して両者が当接することを包含する概念である。
【００１１】
これらの発明においては、例えば、ブランケットの下面のうち一の軸方向に沿った有効領域の長さよりも長い領域を一括して押し上げるとともに、該軸方向に直交する方向における有効領域の一方端から他方端へ向けて一方向に押し上げ位置を移動させるようにしてもよい。またこれを可能とするために、軸方向に延設された押し上げローラと、該押し上げローラを回転自在に支持しながら軸方向に直交する方向に移動する移動部とを有する押し上げ手段を設けるようにしてもよい。処理対象物とブランケットとの当接を一方端から他方端へ向けて一方向に行わせることで、パターン形成材料に歪みが生じたり処理対象物とブランケットとの間に気泡が入るなどの欠陥の発生を防止することができる。
【００１２】
また例えば、第１保持手段は、有効領域の下方を開放した状態でブランケットの周縁部を保持する構成であってもよい。このような構成では、有効領域に対応する下面中央部が開放された状態でブランケットが保持されるため、ブランケットの保持と、押し上げ手段の移動とが互いに干渉することなく実現される。
【００１３】
このとき、ブランケットのうち少なくとも、軸方向に直交する方向における両端の周縁部が保持されることが好ましい。こうすることで、押し上げ位置の変化に伴ってブランケットがその変化方向に沿って変位するのを防止することができる。撓み防止の観点からはブランケットの全周にわたって周縁部が保持されることがより好ましい。
【００１４】
例えば、有効領域に対応する開口を有しブランケットの周縁部に対応する上面が平面となった環状の保持枠にブランケットを載置して保持する構成であってもよい。環状の保持枠でブランケット周縁部を保持することで、ブランケットの周縁部が全周で保持されるので、ブランケットの自重による撓みや押し上げ時の変位を効果的に抑えることができる。
【００１５】
また、ブランケットの下面に部分的に当接して、補助保持手段をさらに設けてもよい。こうすることで、当接前のブランケットの撓みをより小さくするとともに、処理対象物との間のギャップ量の管理を容易にすることができる。
【００１６】
また処理対象物の保持については、例えば、下面が処理対象物の平面サイズ以上の平面サイズを有する平面になったプレート状部材の下面に処理対象物の上面を当接させて保持するようにしてもよい。上面をプレート状部材に当接させることで処理対象物の撓みを防止することができるとともに、押し上げられたブランケットとの当接によって処理対象物が変形するのを防止することができる。
【００１７】
また例えば、第１保持手段は、上面が平坦かつブランケットの有効領域よりも平面サイズの大きな当接面となった当接部を有し、該当接面がブランケットの下面に当接することによりブランケットを保持し、当接部は、押し上げ手段の移動に伴って押し上げ手段の移動方向に移動する構成であってもよい。このような構成によれば、当接面にブランケット下面を当接させることで撓みのない状態でブランケットを保持することができ、また押し上げ手段の移動に伴って当接部が移動することで、当接部と押し上げ手段との干渉も回避される。
【００１８】
あるいは例えば、第１保持手段は、ブランケットの下面にそれぞれ局所的に当接してブランケットの有効領域を下面側から支持する複数の局所支持部を有し、複数の局所支持部は、押し上げ手段の移動方向に沿って並べて設けられ、かつ互いに独立して昇降可能である構成であってもよい。
【００１９】
このような構成によれば、複数の局所支持部でブランケットを水平姿勢に保持することができ、しかも複数の局所支持部は独立してブランケット下面に対し当接・離間することができる。押し上げ手段により押し上げられて処理対象物に密着したブランケットについては下方から支持する必要がないので、押し上げ手段との当接を受けていない部分のみを局所支持部が支持すれば足りる。そして、押し上げ手段の接近に合わせてその進行方向にある局所支持部を順次下方へ退避させるようにすれば、押し上げ手段との干渉を回避しつつ、押し上げ手段による当接を受ける前のブランケットを水平姿勢に保持しておくことができる。
【００２０】
また、押し上げによって処理対象物と当接したブランケットの有効領域については、少なくとも有効領域の全てが処理対象物と当接するまでの間、処理対象物と当接した状態が維持されることが好ましい。押し上げによって当接した処理対象物とブランケットとが該押し上げの解除によって自然に離間する場合、当接した部分と離間した部分との境界部でパターン形成材料に予期せぬせん断力が加わって損壊するおそれがある。これを避けるために、ブランケットの有効領域の全体が処理対象物に当接された後で、適切に管理された方法で両者の離間が行われるようにすることが有効である。
【００２１】
また、処理対象物とブランケットとの対向配置の過程では、処理対象物を水平姿勢に位置決めした後に、ブランケットを処理対象物の下方へ搬入して処理対象物と対向させることが好ましい。こうすることで、処理対象物の位置決めの段階でゴミ等の異物が落下した場合にこれがブランケットに付着するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、処理対象物の下方に対向配置したブランケットをその下面側から押し上げて処理対象物に当接させるので、処理対象物とブランケットとのギャップを小さくしてこれらを対向させることができる。このため、当接時の位置ずれを小さくして、処理対象物である版または基板とブランケットとを高い位置精度で当接させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明にかかるパターン形成装置の第１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】下方からブランケットを押圧する構成の優位性を説明するための図である。
【図１７】この発明にかかるパターン形成装置の第２実施形態の主要部を示す図である。
【図１８】下ステージと基板およびブランケットとの位置関係を示す図である。
【図１９】第２実施形態のパターン形成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２０】第２実施形態のパターン形成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２１】この発明にかかるパターン形成装置の第３実施形態の主要部を示す図である。
【図２２】支持ハンド機構の詳細な構造およびその動きを示す図である。
【図２３】ブランケット受け部材のより詳細な構造を示す図である。
【図２４】ブランケット受け部材と基板およびブランケットとの位置関係を示す図である。
【図２５】第３実施形態のパターン形成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２６】第３実施形態のパターン形成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２７】第２実施形態の変形例を示す図である。
【図２８】変形例におけるブランケット押圧機構および転写ローラのブランケットへの当接位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかるパターン形成装置の第１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。
【００２５】
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７（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
また、メインフレーム２には、装置に搬入される基板ＳＢとブランケットＢＬと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では基板用プリアライメントカメラを「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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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７の負圧供給部７０４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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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７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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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７に設けられた負圧供給部７０４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７０４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。
【００４０】
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７のガス供給部７０６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７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７０４からの負圧およびガス供給部７０６からの気体が選択的に供給される。
【００４１】
ガス供給部７０６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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。ガイドレール６４６は、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
装置の上部に配置される構造物の重量が大きくなると、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。
【００５６】
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７の負圧供給部７０４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。
【００５７】
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。
【００５８】
ベースプレート４４６が上ステージ４１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に装着される。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。
【００５９】
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４８１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４８１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４８１は、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４８２により支持されている。
【００６０】
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４８１が上ステージブロック支持機構４８２の作動により水平面、すなわち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４８１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。
【００６１】
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７により制御される。図２に示すように、制御ユニット７は、装置全体の動作を司るＣＰＵ７０１と、各部に設けられたモータを制御するモータ制御部７０２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７０３と、各部に供給する負圧を発生する負圧供給部７０４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７が負圧供給部を備えていなくてもよい。
【００６２】
モータ制御部７０２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７０３は、負圧供給部７０４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７０６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。
【００６３】
また、この制御ユニット７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７０５を備えている。画像処理部７０５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、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、後述する精密アライメント用のアライメントカメラＣＭ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。ＣＰＵ７０１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４８２およびアライメント支持機構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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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７０４に接続される各制御バルブは閉じられている。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、これらにより版ＰＰを吸着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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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）。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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は基板ＳＢ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。
【００８２】
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。
【００８３】
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４８２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。
【００８４】
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７０６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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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）。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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ＣＭが設けられている。精密アライメントカメラＣＭ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。
【０１０７】
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ＣＭ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。
【０１０８】
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ＣＭの視野内に位置決めすることができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
また、このように精密な位置合わせが可能となるのは、このパターン形成装置１がブランケットＢＬの下方から転写ローラ６４１を当接させた構成を有しているからである。この点について、図１６を参照しながら説明する。なお、以下では位置合わせの重要性を鑑み基板ＳＢとブランケットＢＬとの組み合わせで説明するが、版ＰＰとブランケットＢＬとの組み合わせでも同様である。
【０１１１】
図１６は下方からブランケットを押圧する構成の優位性を説明するための図である。図１６（ａ）に示す比較例１は、ブランケットＢＬを上方に、版ＰＰまたは基板ＳＢを下方に配置して、ブランケットＢＬの上方からローラＲにより押圧する構成である。このような構成では原理的にブランケットＢＬは周縁部でしか保持することができないため、同図に示すように、ブランケットＢＬが自重で撓み、周縁部より中央部が垂れ下がってしまうことが避けられない。特に近年では基板の大型化が進んでおり、これに対応するブランケットも大型にする必要があるためこの傾向が顕著となる。またこの撓み量を制御することは困難である。
【０１１２】
したがって、押圧前における基板ＳＢとブランケットＢＬとの意図しない接触を避けるためには、押圧前の対向状態における基板ＳＢとブランケットＢＬとのギャップＧをある程度大きく取らざるを得ない。そうすると、大きく離れた基板ＳＢとブランケットＢＬとの間で位置合わせを行わなければならず、精密な位置合わせが難しくなる。また、基板ＳＢとブランケットＢＬとを接近させ当接させるまでの移動量が大きくなり、この移動の過程で位置ずれが大きくなってしまうという問題がある。
【０１１３】
また、図１６（ｂ）に示す比較例２は、前述した特許文献２に記載された技術のように、ブランケットＢＬの一方端を基板ＳＢに近接配置し他方端をより遠くに配置した状態から転写を行うことで、意図しない接触を回避しようとするものである。この場合、ギャップＧ1の小さい一方端側では高精度な位置合わせが可能であったとしても、ギャップＧ2の大きい他方端側での位置合わせができず、またやはり他方端側で移動量が大きいため、転写の進行に伴って位置ずれが次第に増大するおそれがある。
【０１１４】
これらに対して、図１６（ｃ）に示す本実施形態では、下側に配置したブランケットＢＬの下方にローラＲを当接させる構成としているので、ブランケットＢＬの中央部が垂れ下がったとしても基板ＳＢからは離れる方向であり、意図せぬ接触が生じることはない。そのため、微小なギャップＧをローラ走行方向の両端側で設定することが可能であり、これにより高精度な位置合わせが可能になるとともに、転写時の移動量も小さいので位置合わせ後の位置ずれも小さく抑えられる。
【０１１５】
また、上側の基板ＳＢについては上部にローラが配置されないため上面側の保持において制約が少なく、撓みを生じさせない保持が可能である。またブランケットＢＬについても、本実施形態のハンド６２５のように、ローラ走行に支障を来さない範囲でブランケットＢＬ下面を補助的に支持することが可能であり、撓みをより低減することが可能である。
【０１１６】
以上説明したように、この実施形態では、下ステージ６１が本発明の「第１保持手段」および「保持枠」として機能している、また、上ステージ４１が本発明の「第２保持手段」および「プレート状部材」として機能している。また、転写ローラ６４１が本発明の「押し上げローラ」として機能する一方、昇降機構６４４が本発明の「移動部」として機能しており、これらが一体的に本発明の「押し上げ手段」として機能している。また、この実施形態では、ハンド６２５が本発明の「補助保持手段」として機能している。さらに、この実施形態では、版ＰＰおよび基板ＳＢが本発明の「処理対象物」に相当している。
【０１１７】
＜第２実施形態＞
次に、この発明にかかるパターン形成装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態のパターン形成装置では、上記した第１実施形態のパターン形成装置１に対して下ステージブロックの構造が一部相違している。その一方、第１実施形態におけるその他の構成、すなわちメインフレーム２、上ステージブロック４および制御ユニット７等は、基本的にそのまま第２実施形態におけるメインフレーム、上ステージブロックおよび制御ユニット等として適用することが可能である。そこで、以下では第１実施形態と相違する箇所、特に下ステージブロックの構造およびその動作を中心に説明する。また、第１実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１１８】
図１７はこの発明にかかるパターン形成装置の第２実施形態の主要部を示す図である。より詳しくは、図１７は、第２実施形態における下ステージブロック８の構造を示す図である。下ステージブロック８はアライメントステージ８０１を備えている。このアライメントステージ８０１は、第１実施形態におけるアライメントステージ６０１に相当するものであり、その構造および機能もほぼ同じである。すなわち、アライメントステージ８０１は中央部が開口したプレート形状を有しており、第１実施形態のアライメントステージ６０５と同等の機能を有するアライメントステージ支持機構８０５により、ベースフレーム２１（図１）に対して所定範囲内で移動可能に支持されている。
【０１１９】
アライメントステージ８０１の上方に、下ステージ８１が配置されている。具体的には、アライメントステージ８０１の上面に下ステージ支持機構８２が取り付けられており、下ステージ機構８２により下ステージ８１が支持されている。下ステージ８１は略水平姿勢に支持されたプレート状の部材であり、その上面が、略平坦に仕上げられてブランケットＢＬの下面に当接する当接面８１１となっている。当接面８１１にブランケットＢＬが載置されることにより、下ステージ８１がブランケットＢＬを支持する。
【０１２０】
下ステージ８１は略矩形の外形を有するが、矩形の四辺のうち１辺に、後述する転写ローラ８４１を入り込ませるための切り欠き部８１２が設けられている。後述するように、このような切り欠き部を設けることは必須の要件ではない。
【０１２１】
また、下ステージ８１上面の当接面８１１には複数の溝８１３が刻設されている。なお溝の数および配置については、図に示されるものに限定されず任意である。各溝８１３には、制御ユニット７に設けられた負圧供給部７０４（図２）から供給される負圧、および本実施形態において新たに制御ユニット７に設けられた正圧供給部７０７から供給される正圧が、図示しない配管を介して選択的に供給される。溝８１３に負圧が供給された状態では、下ステージ８１は上面に載置されたブランケットＢＬを吸着保持することができる。一方、溝８１３に正圧が供給された状態では、下ステージ８１とブランケットＢＬとの間に薄い空気の層が形成されて、ブランケットＢＬは下ステージ８１上面の当接面８１１から浮上した状態に保持されることになる。このようにする理由については後述する。
【０１２２】
下ステージ８１には、その上面（当接面）８１１から下面へ貫通して設けられた複数の貫通孔８１４が分散配置されている。それぞれの貫通孔８１４にはリフトピン８３１が挿通されている。より具体的には、アライメントステージ８０１中央の開口部に臨んでリフタユニット８３が配置されており、該リフタユニット８３に設けられた複数のリフトピン８３１が、それぞれの貫通孔８１４に挿通されている。なお、図１７ではリフタユニット８３の一部のみが図示されているが、リフタユニット８３は、ステージ８１に設けられた各貫通孔８１４に対応するリフトピン８３１を備えている。
【０１２３】
リフタユニット８３はリフトピン昇降機構８３０により昇降自在に支持されており、リフトピン昇降機構８３０がリフタユニット８３を上昇させて上方位置に位置決めした状態では、各リフトピン８３１の上端が貫通孔８１４から下ステージ８１の上面（当接面）８１１よりも上方に突出する。この状態では、リフタユニット８３が、ブランケットＢＬを下ステージ８１から離間させた状態で支持することができる。したがって、外部のロボットハンド等により保持されて装置に搬入されてくる未処理のブランケットＢＬを受け取ったり、処理済みのブランケットＢＬをロボットハンド等に受け渡すことが可能となる。
【０１２４】
一方、リフトピン昇降機構８３０がリフタユニット８３を下降させた状態では、各リフタピン８３１の上端は下ステージ８１の上面（当接面）８１１よりも下方に位置し、この状態では下ステージ８１が当接面８１１によりブランケットＢＬを支持する。このように、リフタユニット８３の昇降により、この下ステージブロック８と外部装置との間でブランケットＢＬの受け渡しを行うことが可能となっている。
【０１２５】
さらに、下ステージ８１には、例えば石英ガラスにより形成された透明窓８１５が４箇所に設けられており、この透明窓８１５を介して下ステージ８１の下面側から上面側を見通すことができるようになっている。図示を省略しているが、第１実施形態と同様に、この実施形態においても４基の精密アライメントカメラＣＭ（図２）が設けられており、４つの透明窓８１５それぞれの下方にそれぞれ１基ずつ、鉛直方向上向きを撮像方向として、精密アライメントカメラＣＭがベースフレーム２１に（より厳密にはベースフレーム２１に立設された支持柱に）固定されている。したがって、４基の精密アライメントカメラＣＭは、アライメントステージ８１の開口部、下ステージ８１の透明窓８１５および下ステージ８１に載置されるブランケットＢＬを通してブランケットマーク（ブランケットＢＬの上面に形成されたブランケット側アライメントマークおよび基板ＳＢに形成された基板側ブランケットマーク）を撮像することができる。
【０１２６】
このように構成された下ステージ８１は、下ステージ支持機構８２を介してアライメントステージ８０１に取り付けられている。下ステージ支持機構８２は、下ステージ８１のＹ方向両端部、つまり（＋Ｙ）側端部と（−Ｙ）側端部とにＸ方向に延設された１対のガイドレール８２１，８２１を有し、ガイドレール８２１に対して摺動自在に取り付けられたスライダ８２２に、下ステージ８１が固定されている。（−Ｙ）側に位置するガイドレール８２１の一方端部近傍にはモータ８２３が設けられ、モータ８２３の回転軸にはＸ方向に沿って延びるボールねじ機構８２４が連結されている。ボールねじ機構８２４を構成するボールナットはスライダ８２２と一体化されている。したがって、制御ユニット７からの制御指令を受けてモータ８２３が回転すると、その回転運動がボールねじ機構８２４により直線運動に変換されて、スライダ８２２とともに下ステージ８１をＸ方向に移動させる。
【０１２７】
下ステージ８１の（−Ｘ）側に隣接して、転写ローラユニット８４が設けられている。この転写ローラユニット８４の具体的構成は第１実施形態の転写ローラユニット６４と同等である。すなわち、転写ローラユニット８４はローラ状に形成されＹ方向を軸方向として回転自在に支持された転写ローラ８４１を有しており、転写ローラ８４１は鉛直方向（Ｚ方向）に移動することでブランケットＢＬ下面に対し近接・離間可能に構成されるとともに、ブランケットＢＬ下面に当接しながらＸ方向に移動可能となっている。すなわち、この実施形態では、転写ローラ８４１の移動方向と下ステージ８１の移動方向とが同じである。
【０１２８】
この他、この実施形態の下ステージブロック８は、第１実施形態の下ステージブロック６と同様に、溝８１４への正圧および負圧の供給・停止を制御するバルブ群や各部を機械的に駆動するモータ群を備えており、これらは制御ユニット７により制御される。
【０１２９】
図１８は下ステージと基板およびブランケットとの位置関係を示す図である。より具体的には、図１８（ａ）は、第２実施形態において下ステージ８１とこれに載置されるブランケットＢＬおよびブランケットＢＬと対向配置される基板ＳＢ（または版）との水平方向における位置関係を示している。
【０１３０】
図１８（ａ）に示すように、下ステージ８１の当接面８１１は、ブランケットＢＬのうちパターンが担持される有効領域ＡＲよりも大きな平面サイズを有している。このように、有効領域ＡＲの全体が当接面８１１により支持されることが必要であるが、有効領域ＡＲよりも外側におけるブランケットＢＬの支持態様については、重力によるブランケットＢＬの周縁部の下方への撓みを抑えることができる限りにおいて任意である。この実施形態では、Ｙ方向においてブランケットＢＬの長さよりも下ステージ８１の長さの方が大きくなるようにしている。したがって、ブランケットＢＬのＹ方向両端部が重力により撓むことは回避されている。また、ブランケットＢＬの（＋Ｘ）側端部よりも外側、つまり（＋Ｘ）側まで、下ステージ８１の当接面８１１が延びている。
【０１３１】
一方、ブランケットＢＬの（−Ｘ）側端部は、下ステージ８１の端部よりも外側、つまり（−Ｘ）側にまではみ出した状態で保持される。より具体的には、ブランケットＢＬのうち有効領域ＡＲの（−Ｘ）側端部は当接面８１１の端部より内側に位置するが、ブランケットＢＬ自体の（−Ｘ）側端部は当接面８１１よりも（−Ｘ）側にはみ出しており、当接面８１１による支持を受けていない。なお、ブランケットＢＬの（−Ｘ）側端部が支持されないことが必要とされているわけではなく、転写ローラ８４１を配置するためのスペースを確保するためにこのような構成となっている。
【０１３２】
転写ローラ８４１は、所定の初期位置に位置決めされるとき、下ステージ８１の（−Ｘ）側端部に隣接して、かつ下ステージ８１の切り欠き部８１２の内側に入り込むように配置される。そのため、Ｙ方向において転写ローラ８４１の両端部よりも外側では、下ステージ８１が（−Ｘ）方向に延びており、この部分でブランケットＢＬを支持する。これにより、ブランケットＢＬが重力により下方、つまり転写ローラ８４１側へ撓みこむことが防止されている。
【０１３３】
そして、第１実施形態と同様に上ステージ４１（図６）によりブランケットＢＬと対向して保持される基板ＳＢ（または版ＰＰ）は、その（−Ｘ）側の端部が下ステージ８１の（−Ｘ）側端部近傍に設けられた切り欠き部８１２から外側に僅かにはみ出した状態に位置決めされる。そのため、有効領域ＡＲよりも外側において、基板ＳＢ（または版ＰＰ）の（−Ｘ）側端部の直下位置に転写ローラ８４１が位置することになる。なお、第１実施形態と同様に、Ｙ方向における転写ローラ８４１の長さは、基板ＳＢ（または版ＰＰ）の長さよりも長い。
【０１３４】
図１８（ｂ）は下ステージの最小サイズを示している。同図に示す下ステージ８９はブランケットＢＬを有効に保持するために必要最小限の平面サイズを有するものであり、このように、下ステージは少なくともブランケットＢＬの有効領域ＡＲの平面サイズよりは大きいことが必要であるが、基板ＳＢ（または版ＰＰ）およびブランケットＢＬよりも大きいことを必要とするものではない。また、転写ローラ８４１を入り込ませるための切り欠き部を設けない構造であってもよい。特に、ブランケットＢＬにおいて有効領域ＡＲよりも外側の余白部分のサイズが比較的小さいとき、周縁部が支持されないことによるブランケットＢＬの撓みも小さいと考えられるため、下ステージが余白部分まで延びていなくてもよいケースがある。
【０１３５】
要するに、有効領域ＡＲよりも外側で基板ＳＢ（または版ＰＰ）の直下に転写ローラ８４１を配置することができ、かつブランケットＢＬを撓みなく水平姿勢に支持することが可能である限りにおいて、下ステージの形状やサイズについては上記実施形態に限定されず適宜に定めることができる。
【０１３６】
次に、この実施形態のパターン形成装置におけるパターン形成処理について説明する。この処理の目的や基本的な動作は、上記した第１実施形態における処理（図７）と同様である。ただし、下ステージブロックの構造の相違に起因して、下ステージブロックを構成する各部の動作が第１実施形態とは異なっている。具体的には、基板ＳＢまたは版ＰＰが装置に搬入されて上ステージ４１により保持されるプロセスは、第１実施形態のものと同じである。一方、ブランケットＢＬが装置に搬入され、上ステージ４１に保持された基板ＳＢまたは版ＰＰと密着されるまでのプロセスが、第１実施形態のものとは異なっている。以下、第１実施形態と相違するプロセスを中心に、図１９および図２０を参照しながら動作を説明する。
【０１３７】
図１９および図２０は第２実施形態のパターン形成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。なお、ここでは、上ステージ４１に基板ＳＢが保持され、下ステージ８１にパターン形成済みのブランケットＢＬが搬入されて転写処理（図７のステップＳ１０７〜Ｓ１１２）が実行される際の各部の動作を説明する。しかしながら、第１実施形態において説明したように、版ＰＰとブランケットＢＬとを用いてパターニング処理（図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０５）を行うための動作は、精密アライメント処理を行わないことを除けば基本的に転写処理と同じである。したがって、以下の説明において「基板ＳＢ」を「版ＰＰ」に置き換え、精密アライメント処理を省くことにより、パターニング処理における動作も説明される。
【０１３８】
図１９（ａ）に示すように、ブランケットＢＬが外部から搬入されるとき、リフタユニット８３が上方位置に位置決めされ、これにより各リフトピン８３１は下ステージ８１の上面８１１よりも上方に突出した状態となっている。したがって、外部の搬送ロボット等が有するブランケット用ハンド（図示せず）からブランケットＢＬを受け取ることができる。なおこのとき、転写ローラ８４１は図１８に示した初期位置よりもさらに（−Ｘ）側に退避した退避位置に位置決めされており、昇降するリフトピン８３１との干渉が回避されている。
【０１３９】
この状態から、リフタユニット８３が下降してリフトピン８３１が下ステージ８１の当接面８１１よりも下方に退避することで、図１９（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬはリフタユニット８３から下ステージ８１に受け渡される。下ステージ８１の上面（当接面）８１１にブランケットＢＬが載置されると、当接面８１１に設けられた溝８１４に負圧供給部７０４からの負圧が供給され、これによりブランケットＢＬは当接面８１１に吸着保持される。つまりこのとき溝８１４は真空吸着溝として機能している。
【０１４０】
次にプリアライメント処理を行う。プリアライメント処理では、第１実施形態における同処理と同様に、ブランケット用プリアライメントカメラ２４４〜２４６によりブランケットＢＬの周縁部を撮像し、その撮像結果に応じてブランケットＢＬを水平面内で移動させることにより、ブランケットＢＬを目標位置に位置決めする。このとき、図１９（ｃ）に示すように、アライメントステージ支持機構８０５がアライメントステージ８０１とともに下ステージ８１をＸＹθ方向に移動させることにより、ブランケットＢＬの位置決めを行う。
【０１４１】
続いて、ギャップ調整を経て精密アライメント処理を行う。図１９（ｄ）に示すように、下ステージ８１の下方に配置したアライメントカメラＣＭにより、下ステージ８１の透明窓８１５を通してブランケットＢＬと、上ステージ４１に保持されてブランケットＢＬに対向配置された基板ＳＢとを撮像する。撮像されたアライメントマークの位置関係に基づきアライメントステージ８０１が移動されることで精密アライメント処理が実現される点は、第１実施形態と同じである。
【０１４２】
こうして上ステージ４１に保持された基板ＳＢと下ステージ８１に保持されたブランケットＢＬとの位置合わせが完了すると、ブランケットＢＬを押し上げて基板ＳＢに密着させることでパターン転写を行う。すなわち、図２０（ａ）に示すように、転写ローラ８４１を基板ＳＢの（−Ｘ）側端部直下の初期位置まで移動させた後、転写ローラ８４１を上方へ移動させることで、図２０（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬを転写ローラ８４１により押し上げて、基板ＳＢの下面に当接させる。
【０１４３】
そして、転写ローラ８４１をブランケットＢＬ下面に当接させたまま（＋Ｘ）方向へ移動させるが、このとき、図２０（ｃ）に示すように、下ステージ８１を転写ローラ８４１と同方向に同速度で移動させる。これにより、転写ローラ８４１と下ステージ８１とは見かけ上一体的に（＋Ｘ）方向に移動することとなるため、転写ローラ８４１の進行を下ステージ８１が妨げることが回避される。また、転写ローラ８４１による押し上げを受ける直前までブランケットＢＬの姿勢を水平状態に維持することができるので、ブランケットＢＬ上のパターンを基板ＳＢ上の所定位置に転写することができる。
【０１４４】
このような動作を可能とするために、下ステージ８１に設けられた溝８１４は次のように機能する。すなわち、精密アライメント処理が終了すると、溝８１４への負圧の供給が停止され、ブランケットＢＬの真空吸着が解除される。この時点では、ブランケットＢＬは単に下ステージ８１上に載置されているだけである。したがって、転写ローラ８４１による押し上げにより、ブランケットＢＬは容易に上方へ変位し基板ＳＢと密着する。
【０１４５】
ブランケットＢＬの一部が基板ＳＢに密着すると、溝８１４には正圧供給部７０７から正圧が供給される。印加される正圧はごく小さいが、これによりブランケットＢＬ下面と下ステージ８１の当接面８１１との間には薄い空気の層が形成され、ブランケットＢＬは下ステージ８１から僅かに浮上した状態で支持されることになる。このように空気の層を形成することで、下ステージ８１とブランケットＢＬとの間の摩擦を極めて小さくして、転写ローラ８４１の移動に伴う下ステージ８１の移動をスムーズに行うことができる。
【０１４６】
転写ローラ８４１による押し上げよりも前に溝８１４への正圧の供給を開始すると、ブランケットＢＬが水平方向に移動して基板ＳＢとの間に位置ずれを生じるおそれがある。転写ローラ８４１による押し上げでブランケットＢＬと基板ＳＢとの当接が開始されてから正圧を供給することで、このような位置ずれを回避することが可能である。
【０１４７】
図２０（ｄ）に示すように、転写ローラ８４１が基板ＳＢの（＋Ｘ）側端部まで移動してくることで、基板ＳＢの全体がブランケットＢＬに密着し、ブランケットＢＬ上のパターンが基板ＳＢに転写される。その後、図２０（ｅ）に示すように、上ステージ４１により保持されている基板ＳＢとブランケットＢＬとが一体化された積層体の直下位置までリフトピン８３１が上昇し、上ステージ４１による基板ＳＢの真空保持が解除されることで、積層体が上ステージ４１からリフタユニット８３に受け渡される。さらに外部のロボットハンド等に積層体が受け渡されて搬出されることで、パターン形成処理が終了する。なお、積層体の搬出は、転写ローラ８４１および下ステージ８１を図１９（ａ）に示す元の位置まで戻してから行う態様であってもよい。
【０１４８】
以上説明したように、この実施形態においては、下ステージブロック８が全体として本発明の「第１保持手段」として機能しており、特に下ステージ８１が本発明の「当接部」としての機能を有している。また、転写ローラユニット８４が本発明の「押し上げ手段」として機能している。なお、他の各構成については、第１実施形態と共通である。
【０１４９】
＜第３実施形態＞
次に、この発明にかかるパターン形成装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態のパターン形成装置では、上記した第１実施形態のパターン形成装置１に対して下ステージブロックの構造が一部相違している。その一方、第１実施形態におけるその他の構成、すなわちメインフレーム２、上ステージブロック４および制御ユニット７等は、基本的にそのまま第３実施形態におけるメインフレーム、上ステージブロックおよび制御ユニット等として適用することが可能である。そこで、以下では第１実施形態と相違する箇所、特に下ステージブロックの構造およびその動作を中心に説明する。また、第１実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１５０】
図２１はこの発明にかかるパターン形成装置の第３実施形態の主要部を示す図である。より詳しくは、図２１は、第３実施形態における下ステージブロック９の構造を示す図である。下ステージブロック９はアライメントステージ９０１を備えている。このアライメントステージ９０１は、第１実施形態におけるアライメントステージ６０１に相当するものであり、その構造および機能もほぼ同じである。すなわち、アライメントステージ９０１は中央部が開口したプレート形状を有しており、第１実施形態のアライメントステージ６０５と同等の機能を有するアライメントステージ支持機構９０５により、ベースフレーム２１（図１）に対して所定範囲内で移動可能に支持されている。
【０１５１】
アライメントステージ９０１の上面に、複数の支持ハンド機構が設けられている。より具体的には、アライメントステージ９０１の中央開口部に対して（−Ｙ）側に当たるアライメントステージ９０１の上面に、（−Ｘ）側から（＋Ｘ）側に向けて順に５基の支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅが設けられている。これらの５基の支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅの構造は互いに同一である。
【０１５２】
一方、アライメントステージ９０１の中央開口部に対して（＋Ｙ）側に当たるアライメントステージ９０１の上面に、（−Ｘ）側から（＋Ｘ）側に向けて順に５基の支持ハンド機構９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅが設けられている。これらの５基の支持ハンド機構９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅの構造は互いに同一である。そして、支持ハンド機構９１ａと支持ハンド機構９２ａとは、Ｘ軸に対して互いに対称な形状を有しているが、その機能は同じである。また、支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅの各々は、Ｘ方向においてそれぞれ支持ハンド機構９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅと同一位置に配置されている。詳しくは後述するが、この実施形態では、これらの支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅ，９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅが協働してブランケットＢＬを水平姿勢に支持する。
【０１５３】
また、最も（−Ｘ）側に位置する支持ハンド機構９１ａ，９２ａの（−Ｘ）側に隣接して、転写ローラユニット９４が設けられている。この転写ローラユニット９４の具体的構成は第１実施形態の転写ローラユニット６４と同等である。すなわち、転写ローラユニット９４はローラ状に形成されＹ方向を軸方向として回転自在に支持された転写ローラ９４１を有しており、転写ローラ９４１は鉛直方向（Ｚ方向）に移動することでブランケットＢＬ下面に対し近接・離間可能に構成されるとともに、ブランケットＢＬ下面に当接しながらＸ方向に移動可能となっている。転写ローラ９４１は、第１実施形態の転写ローラ６４１と同様、ブランケットＢＬを部分的に押し上げることで基板ＳＢ（または版ＰＰ）に当接させて、ブランケットＢＬから基板ＳＢへのパターン転写、またはブランケットＢＬ上のパターン形成材料の版ＰＰによるパターニングを実現する機能を有する。
【０１５４】
図２２は支持ハンド機構の詳細な構造およびその動きを示す図である。ここではアライメントステージ９０１の（−Ｙ）側に配置された一の支持ハンド９１ａと、アライメントステージ９０１の（＋Ｙ）側に配置された一の支持ハンド９２ａとを例として挙げるが、上記した通り、支持ハンド機構９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅは支持ハンド９１ａと同一構造であり、支持ハンド機構９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅは支持ハンド９２ａと同一構造である。また、支持ハンド機構９２ａは、Ｘ軸に対して支持ハンド機構９１ａと対称な構造を有している。
【０１５５】
図２２（ａ）に示すように、支持ハンド機構９１ａは、アライメントステージ９０１の上面から（＋Ｙ）側に傾斜して斜め上方に延びるベース部９１１と、ベース部９１１からベース部９１１の延設方向と同方向に延びるアーム９１２と、アーム９１２の上端に連結されて上面がＹ方向に沿って水平方向に延びるブランケット受け部材９１３とを備えている。同様に、支持ハンド機構９２ａは、アライメントステージ９０１の上面から（−Ｙ）側に傾斜して斜め上方に延びるベース部９２１と、ベース部９２１からベース部９２１の延設方向と同方向に延びるアーム９２２と、アーム９２２の上端に連結されて上面がＹ方向に沿って水平方向に延びるブランケット受け部材９２３とを備えている。
【０１５６】
ブランケット受け部材９１３，９２３は、上面が略平坦に仕上げられ、その上面のＺ方向における位置は互いに同一とされている。したがって、支持ハンド機構９１ａ，９２ａは一体として、ブランケットＢＬを下方から支持してＹ軸と平行な姿勢に保持することができる。なお、以下において、支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅのそれぞれに設けられたブランケット受け部材９１３を区別する必要がある場合には、各支持ハンド機構を区別するための添え字（ａ〜ｅ）を符号に付加することとする。例えば、支持ハンド機構９１ａに設けられたブランケット受け部材には符号９１３ａを付す。支持ハンド機構９２ａ〜９２ｅのそれぞれに設けられたブランケット受け部材９２３を区別する場合も同様とする。
【０１５７】
支持ハンド機構９１ａのアーム９１２はハンド駆動機構９０６に連結されており、アーム９１２の延設方向に沿って、ベース部９１１に対して進退移動可能に構成されている。同様に、支持ハンド機構９２ａのアーム９２２もハンド駆動機構９０６に連結されており、アーム９２２の延設方向に沿って、ベース部９２１に対して進退移動可能に構成されている。ハンド駆動機構９０６は、制御ユニット７（図２）からの制御指令に応じて２つのアーム９１２，９２２を一体的に進退移動させる。これにより、ブランケット受け部材９１３，９２３はそれぞれ水平姿勢を維持したまま、また互いの高さを揃えたままＺ方向およびＹ方向に移動する。
【０１５８】
このように、Ｙ方向において同一位置にある１対の支持ハンド機構９１ａ，９２ａでは、各々が有するブランケット受け部材９１３（９１３ａ），９２３（９２３ａ）が一体的に昇降する。同様に、Ｙ方向位置が互いに同一である１対の支持ハンド機構９１ｂ，９２ｂの間、支持ハンド機構９１ｃ，９２ｃの間、支持ハンド機構９１ｄ，９２ｄの間および支持ハンド機構９１ｅ，９２ｅの間においても、各々に設けられたブランケット受け部材９１３，９２３が高さ方向（Ｚ方向）において互いに同一位置を保ちながら昇降する。ただし、Ｘ方向に位置が互いに異なる支持ハンド機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅの間（または支持ハンド機構９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅの間）においては、アーム９１２（またはアーム９２２）の昇降を互いに独立して行うことができるように、ハンド昇降機構９０６は構成されている。
【０１５９】
ハンド昇降機構９０６によりブランケット受け部材９１３，９２３が図２２（ａ）に示される上部位置に位置決めされた状態では、ブランケット受け部材９１３，９２３がブランケットＢＬの下面に当接することでブランケットＢＬを支持する。各支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅのブランケット受け部材９１３，９２３が同一高さに位置決めされることで、こられが一体としてブランケットＢＬを水平姿勢に維持することが可能である。
【０１６０】
一方、ハンド昇降機構９０６によりブランケット受け部材９１３，９２３が図２２（ｂ）に示される下部位置に位置決めされた状態について説明する。各支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅのブランケット受け部材９１３，９２３が全て下部位置に下降していれば、このときのブランケット受け部材９１３，９２３の上面位置でブランケットＢＬが水平姿勢に支持されることになるが、支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ（または支持ハンド機構９２ａ〜９２ｅ）の間ではブランケット受け部材９１３（またはブランケット受け部材９２３）が独立して昇降可能である。
【０１６１】
一部の支持ハンド機構のブランケット受け部材９１３，９２３のみが下部位置にあり、他の支持ハンド機構のブランケット受け部材が上部位置にある状態を考える。ここでは、支持ハンド機構９１ａ，９２ａのブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａのみが下部位置にあり、他の支持ハンド機構９１ｂ〜９１ｅ，９２ｂ〜９２ｅが上部位置にある場合を例として考える。
【０１６２】
この場合、ブランケットＢＬは上部位置にあるブランケット受け部材９１３ｂ〜９１３ｅ，９２３ｂ〜９２３ｅによって、図２２（ａ）に示される位置と同じ位置に支持されている。したがって、下部位置にある支持ハンド機構９１ａ，９２ａのブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａは、ブランケットＢＬからは離間して下方に退避した状態となっている。
【０１６３】
支持ハンド機構９１ａのブランケット受け部材９１３ａを支持するアーム９１２およびベース部９１１は斜め方向に延設されており、ブランケット受け部材８１３ａは、上部位置から下部位置に移動する際（−Ｚ）方向への移動に加えて（−Ｘ）方向への移動を伴う。同様に、支持ハンド機構９２ａのブランケット受け部材９２３ａは、上部位置から下部位置に移動する際（−Ｚ）方向への移動に加えて（＋Ｘ）方向への移動を伴う。その結果、２つのブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａは、Ｚ方向における位置を同一としつつ、Ｙ方向には、上部位置にあるときよりも互いに離間した状態で下部位置に位置決めされる。
【０１６４】
こうしてブランケットＢＬ下面とブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａとの間に形成された空間に、転写ローラユニット９４を進入させることができる。具体的には、下部位置に位置決めされたブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａの上面とブランケットＢＬ下面との間に形成されたＺ方向の隙間に、転写ローラ９４１およびこれを支持する支持フレーム９４２（第１実施形態における支持フレーム６４２に相当）を進入させることができる。また、ブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａが互いに離間することで形成されたＹ方向の隙間に、支持フレーム９４２を支持する支持脚９４４（第１実施形態における支持脚６４４ｂに相当）を進入させることができる。
【０１６５】
このような構成では、転写ローラユニット９４をＸ方向に移動させる際に、その進路に当たる位置にあるブランケット受け部材９１３，９２３を下部位置へ退避させることにより、転写ローラユニット９４とブランケット受け部材９１３，９２３との干渉を避けることが可能である。そして、転写ローラユニット９４とは干渉しない位置にあるブランケット受け部材９１３，９２３を上部位置に位置決めしておくことで、ブランケットＢＬを一定高さで水平姿勢に保持し続けることができる。したがって、この実施形態においても、第１実施形態と同様に、ブランケットＢＬを水平姿勢に維持しつつ、その下面に沿って転写ローラ９４１を水平移動させることが可能である。
【０１６６】
図２３はブランケット受け部材のより詳細な構造を示す図である。より詳しくは、図２３（ａ）はブランケット受け部材９１３上部の構造を示す斜視図であり、図２３（ｂ）はその断面図である。ここでは一方のブランケット受け部材９１３を例として説明するが、これと対向する他方のブランケット受け部材９２３の構造も同じである。
【０１６７】
ブランケット受け部材９１３の上面は平坦に仕上げられており、ブランケットＢＬとの間での摩擦抵抗を低減するために、鏡面研磨仕上げまたは例えばフッ素樹脂などの適宜の材料によるライニング加工がなされている。また、ブランケット受け部材９１３の上面にはブランケットＢＬ下面を吸着保持するための複数の吸着孔９１４が設けられている。図２３（ｂ）に示すように、各吸着孔９１４には、制御ユニット７の負圧供給部７０４から供給される負圧、またはこの実施形態において制御ユニット７に設けられる正圧供給部７０７から供給される正圧が、三方弁９５により選択的に供給される。各吸着孔９１４に負圧供給部７０４から負圧が供給されると、各吸着孔９１４によりブランケットＢＬはブランケット受け部材９１３の上面に吸着保持される。一方、各吸着孔９１４に正圧供給部７０７から正圧が供給された場合には、各吸着孔９１４から噴き出される気体により、ブランケットＢＬはブランケット受け部材９１３の上面から僅かに浮上した状態で支持される。このとき、ブランケット受け部材９１３とブランケットＢＬとの間の摩擦は極めて小さくなる。なお、ブランケット受け部材９１３において、このように吸着孔９１４から気体を噴出させてブランケットＢＬを浮上させる機能は必須のものではない。
【０１６８】
この他、この実施形態の下ステージブロック９は、第１実施形態の下ステージブロック６と同様に、吸着孔９１４への正圧および負圧の供給・停止を制御するバルブ群や各部を機械的に駆動するモータ群を備えており、これらは制御ユニット７により制御される。
【０１６９】
図２４はブランケット受け部材と基板およびブランケットとの位置関係を示す図である。図２４（ａ）に示すように、複数のブランケット受け部材９１３，９２３は、ブランケットＢＬ中央部の有効領域ＡＲ全体をカバーするように略均等に分散配置されており、ブランケットＢＬのうち特に有効領域ＡＲの下面を支持する。これにより、有効領域ＡＲが水平姿勢に保持される。
【０１７０】
なお、有効領域ＡＲの外部において各ブランケット受け部材９１３，９２３がブランケットＢＬをどのように支持するかは、ブランケットＢＬを水平姿勢に支持することができる限りにおいて任意である。例えば図２４（ｂ）に示すように、Ｙ方向においてブランケットＢＬの端部よりも外側まで延びるブランケット受け部材９６３を設けてもよく、また有効領域ＡＲの外側のみでブランケットＢＬに当接するブランケット受け部材９７３を設けてもよい。
【０１７１】
転写ローラ９４１は、所定の初期位置に位置決めされるとき、ブランケット受け部材９１３，９２３のうち最も（−Ｘ）側に位置するブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａの（−Ｘ）側に隣接する。より具体的には、転写ローラ９４１は、ブランケット受け部材９１３ａ，９２３ａの（−Ｘ）側に隣接する位置で、有効領域ＡＲよりも外側つまり（−Ｘ）側、かつ第１実施形態と同様に上ステージ４１に保持される基板ＳＢ（または版ＰＰ）の（−Ｘ）側端部よりは（＋Ｘ）側の位置で、ブランケットＢＬ下面の直下位置でブランケットＢＬから離間した位置を初期位置としている。このとき転写ローラ９４１は、有効領域ＡＲの外側の基板ＳＢ（または版ＰＰ）の下方に位置していることになる。
【０１７２】
次に、この実施形態のパターン形成装置におけるパターン形成処理について説明する。この処理の目的や基本的な動作は、上記した第１実施形態における処理（図７）と同様である。ただし、下ステージブロックの構造の相違に起因して、下ステージブロックを構成する各部の動作が第１実施形態とは異なっている。具体的には、基板ＳＢまたは版ＰＰが装置に搬入されて上ステージ４１により保持されるプロセスは、第１実施形態のものと同じである。一方、ブランケットＢＬが装置に搬入され、上ステージ４１に保持された基板ＳＢまたは版ＰＰと密着されるまでのプロセスが、第１実施形態のものとは異なっている。以下、第１実施形態と相違するプロセスを中心に、図２５および図２６を参照しながら動作を説明する。
【０１７３】
図２５および図２６は第３実施形態のパターン形成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。なお、ここでは、上ステージ４１に基板ＳＢが保持され、下ステージブロック９にパターン形成済みのブランケットＢＬが搬入されて転写処理（図７のステップＳ１０７〜Ｓ１１２）が実行される際の各部の動作を説明する。しかしながら、第１実施形態において説明したように、版ＰＰとブランケットＢＬとを用いてパターニング処理（図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０５）を行うための動作は、精密アライメント処理を行わないことを除けば基本的に転写処理と同じである。したがって、以下の説明において「基板ＳＢ」を「版ＰＰ」に置き換え、精密アライメント処理を省くことにより、パターニング処理における動作も説明される。
【０１７４】
図２５（ａ）に示すように、ブランケットＢＬが外部から搬入されるとき、全てのブランケット受け部材９１３ａ〜９１３ｅ，９２３ａ〜９２３ｅが上部位置に位置決めされた状態となっている。したがって、外部の搬送ロボット等が有するブランケット用ハンド（図示せず）からブランケットＢＬを受け取ることができる。なおこのとき、転写ローラ９４１は図２４に示した初期位置よりもさらに（−Ｘ）側に退避した退避位置に位置決めされており、外部から進入してくるブランケット用ハンドやブランケットＢＬとの干渉が回避されている。また、各ブランケット受け部材の上面に設けられた吸着孔９１４に負圧が供給されて、受け取ったブランケットＢＬを吸着保持する。
【０１７５】
次にプリアライメント処理を行う。プリアライメント処理では、第１実施形態における同処理と同様に、ブランケット用プリアライメントカメラ２４４〜２４６によりブランケットＢＬの周縁部を撮像し、その撮像結果に応じてブランケットＢＬを水平面内で移動させることにより、ブランケットＢＬを目標位置に位置決めする。このとき、アライメントステージ支持機構９０５がアライメントステージ９０１とともに各支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅを一体的にＸＹθ方向に移動させることにより、ブランケットＢＬの位置決めを行う。
【０１７６】
続いて、ギャップ調整を経て精密アライメント処理を行う。図２５（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬの下方に配置したアライメントカメラＣＭにより、ブランケット受け部材の隙間を通してブランケットＢＬと、上ステージ４１に保持されてブランケットＢＬに対向配置された基板ＳＢとを撮像する。撮像されたアライメントマークの位置関係に基づきアライメントステージ９０１が移動されることで精密アライメント処理が実現される点は、第１実施形態と同じである。
【０１７７】
こうして上ステージ４１に保持された基板ＳＢと、支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅにより支持されたブランケットＢＬとの位置合わせが完了すると、ブランケットＢＬを押し上げて基板ＳＢに密着させることでパターン転写を行う。すなわち、図２５（ｃ）に示すように、転写ローラ９４１を基板ＳＢの（−Ｘ）側端部直下の初期位置まで移動させた後、転写ローラ９４１を上方へ移動させることで、図２６（ａ）に示すように、ブランケットＢＬを転写ローラ８４１により押し上げて、基板ＳＢの下面に密着させる。これによりブランケットＢＬ上のパターンの基板ＳＢへの転写が開始される。
【０１７８】
なお、ブランケットＢＬが搬入されてから精密アライメント処理が終了するまでの間は、ブランケットＢＬが支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅに対して変位するのを防止するために、ブランケット受け部材９１３，９２３の各吸着孔９１４に負圧を供給してブランケットＢＬを吸着保持する。一方、転写ローラ９４１によるブランケットＢＬの押し上げが開始されるのに先立って、各吸着孔９１４への負圧の供給は停止され、吸着保持は解除される。
【０１７９】
そして、転写ローラ９４１をブランケットＢＬ下面に当接させたまま（＋Ｘ）方向へ移動させる。このとき、図２６（ｂ）および図２６（ｃ）に示すように、転写ローラ９４１の移動に同期させて、転写ローラ９４１の進路に当たり転写ローラ９４１と干渉する位置にあるブランケット受け部材９１３，９２３を順次下部位置へ退避させる。こうすることで、転写ローラ９４１とブランケット受け部材９１３，９２３との干渉を回避する。このときの各ブランケット受け部材９１３，９２３の動きは、第１実施形態におけるハンド６２５の動きに類似している。
【０１８０】
転写ローラ９４１による押し上げを受ける直前までブランケット受け部材９１３，９２３をブランケットＢＬ下面に当接させておくことで、ブランケットＢＬの姿勢を水平状態に維持することができる。これにより、ブランケットＢＬ上のパターンを基板ＳＢ上の所定位置に転写することができる。一方、ブランケットＢＬのうち転写ローラ９４１による押し上げを受けた領域については、基板ＳＢと密着した状態であるため、さらにブランケット受け部材９１３，９２３により支持する必要はない。したがって、下部位置へ退避したブランケット受け部材９１３，９２３を上部位置へ戻す必要はない。
【０１８１】
なお、転写ローラ９４１による押し上げに伴うブランケットＢＬの水平方向への位置ずれを防止するために、各ブランケット受け部材９１３，９２３については、下部位置への移動を開始する直前まで吸着孔８１４に負圧が供給される態様であってもよい。この場合、各ブランケット受け部材９１３，９２３ごとに負圧供給のタイミングが独立して制御可能な構成となっている必要がある。
【０１８２】
こうしてブランケット受け部材９１３，９２３を順次退避させながら、図２６（ｄ）に示すように、基板ＳＢの全体がブランケットＢＬに密着し、ブランケットＢＬ上のパターンが基板ＳＢに転写される。その後、転写ローラ９４１を元の位置に戻し、各ブランケット受け部材９１３，９１４を上昇させて、基板ＳＢとブランケットＢＬとが一体化された積層体を上ステージ４１から受け取る。さらに外部のロボットハンド等に積層体が受け渡されて搬出されることで、パターン形成処理が終了する。
【０１８３】
以上説明したように、この実施形態においては、支持ハンド機構９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅが一体として本発明の「第１保持手段」として機能しており、特にブランケット受け部材９１３，９２３が本発明の「局所支持部」としての機能を有している。また、転写ローラユニット９４が本発明の「押し上げ手段」として機能している。なお、他の各構成については、第１実施形態と共通である。
【０１８４】
＜その他＞
なお、本発明は上記した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以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、版ＰＰまたは基板ＳＢとブランケットＢＬとがいずれも真空吸着保持されるが、保持の態様はこれに限定されず任意である。
【０１８５】
また例えば、上記第１実施形態では、矩形のブランケットＢＬの四辺周縁部を環状の下ステージ６１により保持しているが、ブランケットの姿勢が維持される限り、周縁部の一部が開放されていてもよい。ただし、ローラ走行に伴う位置ずれを防止するために、少なくともローラ走行方向（Ｘ方向）における両端部が保持されることが好ましい。
【０１８６】
また例えば、上記第１実施形態では、転写ローラ６４１により押圧される前のブランケットＢＬをハンド６２５により下方から補助的に支持しているが、このことは必須ではない。例えばブランケットＢＬのサイズが小さければ周縁部の保持のみによって撓みを小さく抑えることが可能な場合もあり、このような場合には補助的な支持は特に必要ない。ただしブランケットが大型になる場合には、撓みによる破損を防止するためにも補助的な支持が有効である。
【０１８７】
また例えば、上記第２実施形態では、転写ローラ８４１による押し上げに起因してブランケットＢＬが水平方向にずれるのを防止するために、転写ローラ８４１により押し上げられたブランケットＢＬが基板ＳＢに当接した後で、下ステージ８１によるブランケットＢＬの吸着保持を解除するようにしている。この場合、特に基板ＳＢとの密着面積が小さい初期段階においては、転写ローラ８４１の水平移動に伴ってブランケットＢＬが同方向に動いてしまうおそれがある。これを防止するために、例えば次のようにしてもよい。
【０１８８】
図２７は第２実施形態の変形例を示す図である。以下では、第２実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図２７（ａ）に示すように、この変形例では、下ステージ８１に支持されたブランケットＢＬの下方であって、上ステージ４１の（−Ｘ）側端部の直下に当たる位置に、ブランケット押圧機構８６が設けられている。ブランケット押圧機構８６は、Ｙ方向を長手方向とし略垂直姿勢に立設された板状部材８６１と、板状部材８６１の上端に取り付けられた弾性部材８６２と、制御ユニット７からの制御指令に応じて板状部材８６１を昇降させる昇降機構８６３とを備えている。
【０１８９】
図２７（ｂ）に示すように、転写ローラ８４１が上方へ移動してブランケットＢＬの端部を押し上げるとき、ブランケット押圧機構８６も、弾性部材８６２の上端が転写ローラ８４１の上端と略同一の高さまで上昇する。つまりこのとき、ブランケットＢＬは、ブランケット押圧機構８６および転写ローラ８４１の両方により上方へ押し上げられ、基板ＳＢに押しつけられる。この状態から、図２７（ｃ）に示すようにブランケット押圧機構８６の位置を維持したまま、第２実施形態と同様に転写ローラ８４１および下ステージ８１を（＋Ｘ）方向に移動させる。このとき、ブランケットＢＬは、基板ＳＢに密着しているだけではなく、ブランケット押圧機構８６により基板ＳＢに押しつけられた状態となっているため、転写ローラ８４１の水平移動に伴って水平方向、より具体的には（＋Ｘ）方向に移動することが回避される。これにより、基板ＳＢとブランケットＢＬ上のパターンとの間で位置ずれが生じるのを防止することができる。
【０１９０】
図２８はこの変形例におけるブランケット押圧機構および転写ローラのブランケットへの当接位置を示す図である。図２７（ａ）に示す初期状態においては、転写ローラ８４１は、Ｘ方向においてブランケット押圧機構８６の板状部材８６１と下ステージ８１との間に配置される。第２実施形態と同様、図２８に示すように、転写ローラ８４１はブランケットＢＬ中央部の有効領域ＡＲよりも外側、つまり（−Ｘ）側でブランケットＢＬ下面に最初に当接する。一方、ブランケット押圧機構８６は、転写ローラ８４１よりもさらに（−Ｘ）側でブランケットＢＬに当接する。上側が開放されたブランケットＢＬを押圧することによりブランケットＢＬが上方へ変形するのを防止するために、その押圧位置は、基板ＳＢの（−Ｘ）側端部よりは（＋Ｘ）側、さらに好ましくは、図２７（ｂ）に示すように上ステージ４１の（−Ｘ）側端部よりも（＋Ｘ）側であることが望ましい。
【０１９１】
このようなブランケット押圧機構は、ブランケットＢＬを多数の支持ハンド機構で支持する第３実施形態の装置においても有効に機能し、ブランケットＢＬの位置ずれをより効果的に防止することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９２】
この発明は、ガラス基板や半導体基板などの各種基板にパターンを形成するパターン形成プロセスのうち、版によりブランケット上のパターン形成材料をパターニングする処理、およびブランケット上のパターンを基板に転写する処理の一方または両方に対して好適に適用可能である。
【符号の説明】
【０１９３】
１  パターン形成装置
４  上ステージブロック
６，８，９  下ステージブロック
４１  上ステージ（第２保持手段、プレート状部材）
６１  下ステージ（第１保持手段、保持枠）
８１  下ステージ（第１保持手段、当接部）
９１ａ〜９１ｅ，９２ａ〜９２ｅ  支持ハンド機構（第１保持手段）
６２５  ハンド（補助保持手段）
６４１，８４１，９４１  転写ローラ（押し上げローラ、押し上げ手段）
６４４  昇降機構（移動部、押し上げ手段）
９１３，９２３  ブランケット受け部材（局所支持部）
ＰＰ  版（処理対象物）
ＳＢ  基板（処理対象物）
【図１】
2014166746.tif 000003
【図２】
2014166746.tif 000004
【図３】
2014166746.tif 000005
【図４】
2014166746.tif 000006
【図５】
2014166746.tif 000007
【図６】
2014166746.tif 000008
【図７】
2014166746.tif 000009
【図８】
2014166746.tif 000010
【図９】
2014166746.tif 000011
【図１０】
2014166746.tif 000012
【図１１】
2014166746.tif 000013
【図１２】
2014166746.tif 000014
【図１３】
2014166746.tif 000015
【図１４】
2014166746.tif 000016
【図１５】
2014166746.tif 000017
【図１６】
2014166746.tif 000018
【図１７】
2014166746.tif 000019
【図１８】
2014166746.tif 000020
【図１９】
2014166746.tif 000021
【図２０】
2014166746.tif 000022
【図２１】
2014166746.tif 000023
【図２２】
2014166746.tif 000024
【図２３】
2014166746.tif 000025
【図２４】
2014166746.tif 000026
【図２５】
2014166746.tif 000027
【図２６】
2014166746.tif 000028
【図２７】
2014166746.tif 000029
【図２８】
2014166746.tif 000030