(57)【要約】【課題】表裏にアライメントマークが設けられた記録媒体に対して正確な位置に印刷を行うことができる印刷装置を提供する。【解決手段】表面或いは裏面の少なくとも一方にアライメントマークＭが設けられ、吐出ヘッドのノズルから液体の液滴が吐出される基材１を載置するステージ３７Ａと、表面側から基材１に設けられたアライメントマークＭを撮像する第１のアライメントカメラ６１ａと、裏面側から基材１に設けられたアライメントマークＭを撮像する第２のアライメントカメラ６１ｂと、を備え、ステージ３９には、ステージ３９のキャリブレーション時に用いるキャリブレーションマークＫＭが設けられ、キャリブレーションマークＫＭは第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂ間で共用される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面或いは裏面の少なくとも一方にアライメントマークが設けられ、吐出ヘッドのノズルから液体の液滴が吐出される基材を載置するステージと、
前記表面側から前記基材に設けられた前記アライメントマークを撮像する第１のアライメントカメラと、
前記裏面側から前記基材に設けられた前記アライメントマークを撮像する第２のアライメントカメラと、を備え、
前記ステージには、該ステージのキャリブレーション時に用いるキャリブレーションマークが設けられ、
前記キャリブレーションマークは前記第１のアライメントカメラ及び前記第２のアライメントカメラ間で共用されることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記ステージの前記基材の載置領域には、前記基材の裏面に設けられた前記アライメントマークを内部に臨ませる開口部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記キャリブレーションマークは、前記ステージに形成された貫通孔から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記キャリブレーションマークは、前記ステージに埋め込まれた透光性部材に印刷されたマークから構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記キャリブレーションマークは、前記第１のアライメントカメラ及び前記第２のアライメントカメラの撮像領域の各々に２個含まれるように前記ステージに複数設けられてい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印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能液を液滴にして吐出するインクジェット法を用いて記録媒体上に塗布し、塗布された機能液を固化することで該記録媒体上に所定情報を印刷する技術が採用されている。下記特許文献１には、記録媒体としてＩＣチップを用い、該ＩＣチップ上に製造番号や製造会社等の所定情報を印刷する印刷装置が開示されている。
【０００３】
ところで、上述のような印刷装置ではインクジェットヘッドから機能液を記録媒体に精度良く着弾させるため、記録媒体とインクジェットヘッド及びステージとをアライメントする必要がある。そのため、通常、記録媒体の表面にはアライメントマークが設けられている。
【０００４】
また、例えば特許文献２、３に示すように、記録媒体の表面側及び裏面側の両方にアライメントマークが設けられることもある。このように記録媒体の両面にアライメントマークが設けられている場合、或いは記録媒体のいずれかの面にアライメントマークが設けられている場合、記録媒体の両面側にそれぞれアライメントカメラを配置しておくのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８０６８７号公報
【特許文献２】特開２００８−５３６２４号公報
【特許文献３】特開２００８−１７１８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的に記録装置は、印刷処理を行うに先立ち、ステージの位置に関するキャリブレーションを行うようにしている。そこで、上述のアライメントカメラを用い、ステージの表裏に設けられた基準マーク（以下、キャリブレーションマークと称す場合もある）を撮像することでステージのキャリブレーションを行うことが考えられる。
【０００７】
しかしながら、上述のようにステージの位置に関するキャリブレーションを行う場合、以下の問題が生じるおそれがある。表側のアライメントカメラによってステージ上に設定される座標系と裏面側のアライメントカメラによってステージ上に設定される座標系とに誤差が発生すると、ステージに関するキャリブレーションの信頼性が低下し、ステージ上の記録媒体の正確な位置に印刷を行うことが難しくなるおそれがある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、表裏の少なくともいずれかにアライメントマークが設けられた記録媒体に対して正確な位置に印刷を行うことができる印刷装置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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の印刷装置は、表面或いは裏面の少なくとも一方にアライメントマークが設けられ、吐出ヘッドのノズルから液体の液滴が吐出される基材を載置するステージと、前記表面側から前記基材に設けられた前記アライメントマークを撮像する第１のアライメントカメラと、前記裏面側から前記基材に設けられた前記アライメントマークを撮像する第２のアライメントカメラと、を備え、前記ステージには、該ステージのキャリブレーション時に用いるキャリブレーションマークが設けられ、前記キャリブレーションマークは前記第１のアライメントカメラ及び前記第２のアライメントカメラ間で共用されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の印刷装置によれば、キャリブレーションマークが第１のアライメントカメラ及び第２のアライメントカメラ間で共用されるので、第１のアライメントカメラを用いてキャリブレーションしてステージ上に設定される座標系と第２のアライメントカメラを用いてキャリブレーションしてステージ上に設定される座標系との間に誤差が生じるのを防止できる。よって、ステージにおけるキャリブレーションを高い信頼性で行うことができるので、表面及び裏面の少なくともいずれかにアライメントマークを有する基材であってもステージ上に精度良くアライメントすることができる。従って、ステージ上の基材の正確な位置に印刷を行うことができる。
【００１１】
また、上記印刷装置においては、前記ステージの前記基材の載置領域には、前記基材の裏面に設けられた前記アライメントマークを内部に臨ませる開口部が形成されるのが好ましい。
この構成によれば、第２のアライメントカメラがステージに形成された開口部を介してアライメントマークを確実に撮像することができる。
【００１２】
また、上記印刷装置においては、前記キャリブレーションマークは、前記ステージに形成された貫通孔から構成されるのが好ましい。
ステージを貫通する貫通孔の中心は平面視した状態でステージの表面側と裏面側とで同じ位置となる。よって、第１のアライメントカメラ及び第２のアライメントカメラは、それぞれステージの両面側から貫通孔をキャリブレーションマークとして良好に撮像することができる。
【００１３】
また、上記印刷装置においては、前記キャリブレーションマークは、前記ステージに埋め込まれた透光性部材に印刷されたマークから構成されるのが好ましい。
透光性部材に印刷されたマークはステージの表面側及び裏面側のいずれからも撮像可能となっている。この構成によれば、第１のアライメントカメラ及び第２のアライメントカメラは、それぞれステージの両面側から透光性部材に印刷されたマークをキャリブレーションマークとして良好に撮像することができる。
【００１４】
また、上記印刷装置においては、前記キャリブレーションマークは、前記第１のアライメントカメラ及び前記第２のアライメントカメラの撮像領域の各々に２個含まれるように前記ステージに複数設けられているのが好ましい。
この構成によれば、第１のアライメントカメラ及び第２のアライメントカメラの撮像領域の各々にキャリブレーションマークが２個含まれるので、キャリブレーション時にステージの回転方向のズレを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は半導体基板を示す模式平面図、（ｂ）は液滴吐出装置を示す模式平面図。
【図２】供給部を示す模式図。
【図３】前処理部の構成を示す概略斜視図。
【図４】塗布部の構成を示す概略斜視図。
【図５】アライメント部のキャリブレーション動作の説明図。
【図６】アライメントマークが裏面に設けられた際のキャリブレーション動作説明図。
【図７】キャリッジを示す模式側面図。
【図８】（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図。
【図９】収納部を示す模式図。
【図１０】搬送部の構成を示す概略斜視図。
【図１１】印刷方法を示すためのフローチャート。
【図１２】キャリブレーションマークの変形例に係る構成を示す図。
【図１３】キャリブレーションマークの変形例に係る構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の印刷装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
【００１７】
本実施形態では、本発明の特徴的な印刷装置と、この印刷装置を用いて液滴を吐出して印刷する印刷方法の例について、図１〜図１３に従って説明する。
【００１８】
（半導体基板）
まず、印刷装置を用いて描画（印刷）する対象の一例である半導体基板について説明する。
図１（ａ）は半導体基板を示す模式平面図である。図１（ａ）に示すように、基材としての半導体基板１は基板２を備えている。基板２は耐熱性があり半導体装置３を実装可能であれば良く、基板２にはガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板等を用いることができる。
【００１９】
基板２上には半導体装置３が実装されている。そして、半導体装置３上には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマーク（印刷パターン、所定パターン）が描画されている。これらのマークが印刷装置によって描画される。
【００２０】
半導体基板１は、その一方の面、本実施形態では表面１ａ側にアライメントマークＭが設けられている。このアライメントマークＭは、後述する塗布部のステージに対する半導体基板１のアライメントを行うアライメント工程時に使用されるものである。
【００２１】
（印刷装置）
図１（ｂ）は印刷装置を示す模式平面図である。
図１（ｂ）に示すように、印刷装置７は主に供給部８、前処理部９、塗布部（印刷部）１０、冷却部１１、収納部１２、搬送部１３及び制御部１４から構成されている。印刷装置７は搬送部１３を中心にして時計回りに供給部８、前処理部９、塗布部１０、冷却部１１、収納部１２、制御部１４、入力部１９の順に配置されている。そして、制御部１４の隣には供給部８が配置されている。供給部８、制御部１４、収納部１２が並ぶ方向をＸ方向とする。Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｙ方向には塗布部１０、搬送部１３、制御部１４が並んで配置されている。そして、鉛直方向をＺ方向とする。
【００２２】
供給部８は、複数の半導体基板１が収納された収納容器を備えている。そして、供給部８は中継場所８ａを備え、収納容器から中継場所８ａへ半導体基板１を供給する。
【００２３】
前処理部９は、半導体装置３の表面を加熱しながら改質する機能を有する。前処理部９により半導体装置３は吐出された液滴の広がり具合及び印刷するマークの密着性が調整される。前処理部９は第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを備え、処理前の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂから取り込んで表面の改質を行う。その後、前処理部９は処理後の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂに移動して、半導体基板１を待機させる。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを合わせて中継場所９ｃとする。そして、前処理部９の内部で前処理が行われるに際し、半導体基板１が位置する場所を処理場所９ｄとする。
【００２４】
冷却部１１は、前処理部９で加熱及び表面改質が行われた半導体基板１を冷却する機能を有している。冷却部１１は、それぞれが半導体基板１を保持して冷却する処理場所１１ａ、１１ｂを有している。処理場所１１ａ、１１ｂは、適宜、処理場所１１ｃと総称するものとする。
【００２５】
塗布部１０は、半導体装置３に液滴を吐出してマークを描画（印刷）するとともに、描画されたマークを固化または硬化する機能を有する。塗布部１０は中継場所１０ａを備え、描画前の半導体基板１を中継場所１０ａから移動して描画処理及び硬化処理を行う。その後、塗布部１０は描画後の半導体基板１を中継場所１０ａに移動して、半導体基板１を待機させる。
【００２６】
収納部１２は、半導体基板１を複数収納可能な収納容器を備えている。そして、収納部１２は中継場所１２ａを備え、中継場所１２ａから収納容器へ半導体基板１を収納する。操作者は半導体基板１が収納された収納容器を印刷装置７から搬出する。
【００２７】
入力部１９は、ユーザーが半導体基板１の印刷条件等（印刷画像品質、印刷枚数等）を入力するためのものであり、例えばユーザーが画面にタッチすることで所望の情報を制御部１４に入力可能なタッチパネル部を含んでいる。本実施形態では、ユーザーが入力部１９を介して、半導体基板１においてアライメントマークＭが設けられる側の面についての情報を入力可能となっている。入力部１９は制御部１４と電気的に接続されており、ユーザーに入力された情報を制御部１４に送信するようになっている。
【００２８】
印刷装置７の中央の場所には、搬送部１３が配置されている。搬送部１３は２つの腕部を備えたスカラー型ロボットが用いられている。そして、腕部の先端には半導体基板１を把持する把持部１３ａが設置されている。中継場所８ａ，９ｃ，１０ａ，１１ｃ，１２ａは把持部１３ａの移動範囲１３ｂ内に位置している。従って、把持部１３ａは中継場所８ａ，９ｃ，１０ａ，１１ｃ，１２ａ間で半導体基板１を移動することができる。制御部１４は印刷装置７の全体の動作を制御する装置であり、印刷装置７の各部の動作状況を管理する。そして、搬送部１３に半導体基板１を移動する指示信号を出力する。これにより、半導体基板１は各部を順次通過して描画されるようになっている。
【００２９】
以下、各部の詳細について説明する。
（供給部）
図２（ａ）は供給部を示す模式正面図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は供給部を示す模式側面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、供給部８は基台１５を備えている。基台１５の内部には昇降装置１６が設置されている。昇降装置１６はＺ方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構はボールネジと回転モーターとの組合せや油圧シリンダーとオイルポンプの組合せ等の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、ボールネジとステップモーターとによる機構を採用している。基台１５の上側には昇降板１７が昇降装置１６と接続して設置されている。そして、昇降板１７は昇降装置１６により所定の移動量だけ昇降可能になっている。
【００３０】
昇降板１７の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には複数の半導体基板１が収納されている。収納容器１８はＹ方向の両面に開口部１８ａが形成され、開口部１８ａから半導体基板１が出し入れ可能となっている。収納容器１８のＸ方向の両側に位置する側面１８ｂの内側には凸状のレール１８ｃが形成され、レール１８ｃはＹ方向に延在して配置されている。レール１８ｃはＺ方向に複数等間隔に配列されている。このレール１８ｃに沿って半導体基板１をＹ方向からまたは−Ｙ方向から挿入することにより、半導体基板１がＺ方向に配列して収納される。
【００３１】
基台１５のＹ方向側には支持部材２１を介して、基板引出部２２と中継台２３とが設置されている。収納容器１８のＹ方向側の場所において基板引出部２２の上に中継台２３が重ねて配置されている。基板引出部２２はＹ方向に伸縮する腕部２２ａと腕部２２ａを駆動する直動機構とを備えている。この直動機構は直線状に移動する機構であれば特に限定されない、本実施形態では、例えば、圧縮空気にて作動するエアーシリンダーを採用している。腕部２２ａの一端には略矩形に折り曲げられた爪部２２ｂが設置され、この爪部２２ｂの先端は腕部２２ａと平行に形成されている。
【００３２】
基板引出部２２が腕部２２ａを伸ばすことにより、腕部２２ａが収納容器１８内を貫通する。そして、爪部２２ｂが収納容器１８の−Ｙ方向側に移動する。次に昇降装置１６が半導体基板１を下降した後、基板引出部２２が腕部２２ａを収縮させる。このとき、爪部２２ｂが半導体基板１の一端を押しながら移動する。
【００３３】
その結果、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１が収納容器１８から中継台２３上に移動させられる。中継台２３は半導体基板１のＸ方向の幅と略同じ幅の凹部が形成され、半導体基板１はこの凹部に沿って移動する。そして、この凹部により半導体基板１のＸ方向の位置が決められる。爪部２２ｂによって押されて半導体基板１が停止する場所により、半導体基板１のＹ方向の位置が決められる。中継台２３上は中継場所８ａであり、半導体基板１は中継場所８ａの所定の場所にて待機する。供給部８の中継場所８ａに半導体基板１が待機しているとき、搬送部１３は把持部１３ａを半導体基板１と対向する場所に移動して半導体基板１を把持して移動する。
【００３４】
この半導体基板１が搬送部１３により中継台２３上から移動した後、基板引出部２２が腕部２２ａを伸長させる。次に、昇降装置１６が収納容器１８を降下させて、基板引出部２２が半導体基板１を収納容器１８内から中継台２３上に移動させる。このようにして供給部８は順次半導体基板１を収納容器１８から中継台２３上に移動する。収納容器１８内の半導体基板１を総て中継台２３上に移動した後、操作者は空になった収納容器１８と半導体基板１が収納されている収納容器１８とを置き換える。これにより、供給部８に半導体基板１を供給することができる。
【００３５】
（前処理部）
図３は前処理部の構成を示す概略斜視図である。図３（ａ）に示すように、前処理部９は基台２４を備え、基台２４上にはＸ方向に延在するそれぞれ一対の第１案内レール２５及び第２案内レール２６が並んで設置されている。第１案内レール２５上には第１案内レール２５に沿ってＸ方向に往復移動する載置台としての第１ステージ２７が設置され、第２案内レール２６上には第２案内レール２６に沿ってＸ方向に往復移動する載置台としての第２ステージ２８が設置されている。第１ステージ２７及び第２ステージ２８は直動機構を備え、往復移動することができる。この直動機構は、例えば、昇降装置１６が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
【００３６】
第１ステージ２７の上面には載置面２７ａが設置され、載置面２７ａには吸引式のチャック機構が形成されている。搬送部１３が半導体基板１を載置面２７ａに載置した後、チャック機構を作動させることにより前処理部９は半導体基板１を載置面２７ａに固定することができる。同様に、第２ステージ２８の上面にも載置面２８ａが設置され、載置面２８ａには吸引式のチャック機構が形成されている。搬送部１３が半導体基板１を載置面２８ａに載置した後、チャック機構を作動させることにより前処理部９は半導体基板１を載置面２８ａに固定することができる。
【００３７】
第１ステージ２７には、加熱装置２７Ｈが内蔵されており、載置面２７ａに載置された半導体基板１を、制御部１４の制御下で所定温度に加熱する。同様に、第２ステージ２８には、加熱装置２８Ｈが内蔵されており、載置面２８ａに載置された半導体基板１を、制御部１４の制御下で所定温度に加熱する。
【００３８】
第１ステージ２７がＸ方向側に位置するときの載置面２７ａの場所が第１中継場所９ａとなっており、第２ステージ２８がＸ方向に位置するときの載置面２８ａの場所が第２中継場所９ｂとなっている。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂである中継場所９ｃは把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、中継場所９ｃにおいて載置面２７ａ及び載置面２８ａは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面２７ａ及び載置面２８ａに載置することができる。半導体基板１に前処理が行われた後、半導体基板１は第１中継場所９ａに位置する載置面２７ａまたは第２中継場所９ｂに位置する載置面２８ａ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。
【００３９】
基台２４の−Ｘ方向には平板状の支持部２９が立設されている。支持部２９のＸ方向側の面において上側にはＹ方向に延在する案内レール３０が設置されている。そして、案内レール３０と対向する場所には案内レール３０に沿って移動するキャリッジ３１が設置されている。キャリッジ３１は直動機構を備え、往復移動することができる。この直動機構は、例えば、昇降装置１６が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
【００４０】
キャリッジ３１の基台２４側には処理部３２が設置されている。処理部３２としては、例えば、活性光線を発光する低圧水銀ランプ、水素バーナー、エキシマレーザー、プラズマ放電部、コロナ放電部等を例示できる。水銀ランプを用いる場合、半導体基板１に紫外線を照射することにより、半導体基板１の表面の撥液性を改質することができる。水素バーナーを用いる場合、半導体基板１の酸化した表面を一部還元することで表面を粗面化することができ、エキシマレーザーを用いる場合、半導体基板１の表面を一部溶融固化することで粗面化することができ、プラズマ放電或いはコロナ放電を用いる場合、半導体基板１の表面を機械的に削ることで粗面化することができる。本実施形態では、例えば、水銀ランプを採用している。前処理部９は、加熱装置２７Ｈ、２８Ｈにより半導体基板１を加熱した状態で、処理部３２から紫外線を照射しながらキャリッジ３１を往復運動させる。これにより、前処理部９は、処理場所９ｄの広い範囲に紫外線を照射することが可能になっている。
【００４１】
前処理部９は、外装部３３により全体が覆われている。外装部３３の内部には上下に移動可能な戸部３４が設置されている。そして、図３（ｂ）に示すように、第１ステージ２７または第２ステージ２８がキャリッジ３１と対向する場所に移動したあと、戸部３４が下降する。これにより、処理部３２が照射する紫外線が前処理部９の外に漏れないようになっている。
【００４２】
載置面２７ａもしくは載置面２８ａが中継場所９ｃに位置するとき、搬送部１３は載置面２７ａ及び載置面２８ａに半導体基板１を給材する。そして、前処理部９は半導体基板１が載置された第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８を処理場所９ｄに移動して前処理を行う。前処理が終了した後、前処理部９は第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８を中継場所９ｃに移動する。続いて、搬送部１３は載置面２７ａもしくは載置面２８ａから半導体基板１を除材する。
【００４３】
（冷却部）
冷却部１１は、各処理場所１１ａ、１１ｂにそれぞれ設けられ、上面が半導体基板１の吸着保持面とされたヒートシンク等の冷却板１１０ａ、１１０ｂを有している。
処理場所１１ａ、１１ｂ（冷却板１１０ａ、１１０ｂ）は、把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、処理場所１１ａ、１１ｂにおいて冷却板１１０ａ、１１０ｂは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を冷却板１１０ａ、１１０ｂに載置することができる。半導体基板１に冷却処理が行われた後、半導体基板１は、処理場所１１ａに位置する冷却板１１０ａ上または処理場所１１ｂに位置する冷却板１１０ａ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動させることができる。
【００４４】
（塗布部）
次に、半導体基板１に液滴を吐出してマークを形成する塗布部１０について図４乃至図６に従って説明する。液滴を吐出する装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００４５】
図４は、塗布部の構成を示す概略斜視図である。塗布部１０により半導体基板１に液滴が吐出される。図４に示すように、塗布部１０には、直方体形状に形成された基台３７Ａを備えている。ここで、基台３７Ａが液滴を吐出するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とが相対移動する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は改行するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とを相対移動する方向である。本実施形態ではＸ方向を主走査方向とし、Ｙ方向を副走査方向とする。
【００４６】
基台３７Ａの上面３７ａには、Ｙ方向に延在する一対の案内レール３８がＹ方向全幅にわたり凸設されている。基台３７Ａの上側には、一対の案内レール３８に対応する図示しない直動機構を備えたステージ３９が取付けられている。そのステージ３９の直動機構は、リニアモーターやネジ式直動機構等を用いることができる。本実施形態では、例えば、リニアモーターを採用している。そして、Ｙ方向に沿って所定の速度で往動または復動するようになっている。往動と復動を繰り返すことを走査移動と称す。さらに、基台３７Ａの上面３７ａには、案内レール３８と平行に副走査位置検出装置４０が配置され、副走査位置検出装置４０によりステージ３９の位置が検出される。
【００４７】
そのステージ３９の上面には載置面４１が形成され、その載置面４１には図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。載置面４１上に半導体基板１が載置された後、半導体基板１は基板チャック機構により載置面４１に固定される。また、ステージ３９は、Ｘ方向における寸法が基台３７Ａよりも大きく構成されている。すなわち、ステージ３９はＸ方向において基台３７Ａの側方に張り出した張り出し部３９ａを有している。なお、張り出し部３９ａは半導体基板１を載置する載置面４１の一部を構成している。ステージ３９は張り出し部３９ａに開口部３９ｂが形成されている。
【００４８】
ステージ３９が−Ｙ方向に位置するときの載置面４１の場所が中継場所１０ａとなっている。この載置面４１は把持部１３ａの動作範囲内に露出するように設置されている。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面４１に載置することができる。半導体基板１に塗布が行われた後、半導体基板１は中継場所１０ａである載置面４１上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。
【００４９】
基台３７ＡのＸ方向両側には一対の支持台４２が立設され、その一対の支持台４２にはＸ方向に延びる案内部材４３が架設されている。案内部材４３の下側にはＸ方向に延びる案内レール４４がＸ方向全幅にわたり凸設されている。案内レール４４に沿って移動可能に取り付けられるキャリッジ（移動手段）４５は略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ４５は直動機構を備え、その直動機構は、例えば、ステージ３９が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。そして、キャリッジ４５がＸ方向に沿って走査移動する。案内部材４３とキャリッジ４５との間には主走査位置検出装置４６が配置され、キャリッジ４５の位置が計測される。主走査位置検出装置４６としてリニアエンコーダが用いられる。主走査位置検出装置４６は制御部１４に電気的に接続されており、測定結果を制御部１４に送信するようになっている。キャリッジ４５の下側にはヘッドユニット４７が設置され、ヘッドユニット４７のステージ３９側の面には図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。
【００５０】
ところで、半導体基板１に液滴を精度良く吐出するためには、半導体基板１自体をステージ３９の載置面４１に対してアライメントすることで精度良く配置する必要がある。本実施形態に係る印刷装置７はアライメント部（カメラ位置制御機構）６５を備えており、該アライメント部６５により半導体基板１をステージ３９上に精度良く配置できるようになっている。なお、アライメント部６５は、制御部１４に電気的に接続されており、その制御が行われるようになっている。
【００５１】
アライメント部６５は、Ｘ方向に延びる案内部材６２と、案内部材６２に沿って移動する移動部６３と、上記半導体基板１に設けられたアライメントマークＭを撮像するアライメントカメラ６１と、移動部６３に設置された軸部６７と、軸部６７に対して回転可能な状態にアライメントカメラ６１を保持する回転部６８と、を備えている。
【００５２】
また、軸部６７にはＺ方向に延びる案内レール６７ａが設けられており、これにより軸部６７は不図示の駆動機構により移動部６３に対してＺ方向（鉛直方向）に移動可能とされている。また、案内部材６２にはＸ方向に延びる案内レール６２ａが設けられており、これにより移動部６３が不図示の駆動機構により案内部材６２に対してＸ方向に移動可能とされている。
【００５３】
アライメントカメラ６１は第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂを有している。回転部６８は図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の回転部６８ａ及び第２の回転部６８ｂを有している。第１の回転部６８ａはＺ軸回りに第１のアライメントカメラ６１ａを回転可能に保持する。また、第２の回転部６８ｂはＺ軸回りに第２のアライメントカメラ６１ｂを回転可能に保持する。第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂは、Ｚ方向から視た状態で重なる位置、すなわち同じ位置に配置されている。また、第１の回転部６８ａ及び第２の回転部６８ｂは同期して駆動するようになっている。従って、第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂで撮像した画像の座標値はそれぞれ一致するようになっている。
【００５４】
ここで、第１のアライメントカメラ６１ａは半導体基板１の表面１ａ側に設けられたアライメントマークＭを撮像するためのものである。また、第２のアライメントカメラ６１ｂは半導体基板１の裏面１ｂ側に設けられたアライメントマークＭを、開口部３９ｂを介して撮像するためのものである（図５（ｂ）参照）。
【００５５】
このような構成に基づき、第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂは半導体基板１に設けられたアライメントマークＭに対向することで、該アライメントマークＭを良好に撮像できるようになっている。案内部材６２は、基台３７ＡのＸ方向両側に立設された一対の支持台６４に固定されている。
【００５６】
本実施形態においては、制御部１４が入力部１９からの入力情報に基づいて半導体基板１の表面１ａ側にアライメントマークＭが設けられていることを認識した上でアライメント部６５を駆動するようになっている。
【００５７】
ところで、印刷装置７では、ステージ３９に対する半導体基板１のアライメントを行うに先立ち、ステージ３９の位置に関するキャリブレーション（位置補正）を行っている。これにより、制御部１４はステージ３９上に所定の座標系を設定し、該設定した座標系を用いて載置面４１上に載置される半導体基板１のアライメント及び半導体基板１に対するヘッドユニット４７の位置制御を行うようにしている。このようなステージ３９のキャリブレーションを行わない場合、ステージ３９上の半導体基板１に対してヘッドユニット４７を正確に相対移動させることができなくなってしまうからである。一方、キャリブレーションが良好に行われた場合、ヘッドユニット４７とステージ３９との座標系を一致させることができる。そのため、ステージ３９に対するヘッドユニット４７の相対移動量を正確に制御することが可能となる。
【００５８】
本実施形態に係るステージ３９のＸ方向に沿った両端には、厚さ方向（Ｚ方向）に沿ってステージの両面を貫通する貫通孔３５が形成されている。この貫通孔３５はステージ３９におけるキャリブレーションを行う際にキャリブレーションマークＫＭとして用いられるものである。
【００５９】
本実施形態におけるキャリブレーションマークＫＭは、ステージ３９に形成された貫通孔３５における表面１ａ側の開口端３５ａ及び裏面側の開口端３５ｂにより構成されている。開口端３５ａ，３５ｂはステージ３９をＺ方向から視て平面的に重なる位置（すなわちＸＹ平面内における同じ位置）に配置されている。一方、上述したように、第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂもＺ方向から視て平面的に重なる位置に配置されており、それぞれのカメラで撮像した画像の座標値が一致するようになっている。
【００６０】
以上のように、キャリブレーションマークＫＭは、ステージ３９の両面（表面及び裏面）に設けられている。本実施形態では、アライメントカメラ６１がステージ３９のＸ方向における両端部に設けられたキャリブレーションマークＫＭを撮像することで制御部１４がステージ３９の位置情報を取得するようになっている。制御部１４はアライメントカメラ６１から送られるステージ３９の位置情報に基づいて、該ステージ３９のキャリブレーション（ステージ３９の位置補正）を行うようになっている。
【００６１】
このように本実施形態では、キャリブレーションマークＫＭが第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂ間で共用されている。したがって、第１のアライメントカメラ６１ａを用いたキャリブレーションによってステージ３９上に設定される座標系と、第２のアライメントカメラ６１ｂを用いたキャリブレーションによってステージ３９上に設定される座標系との間に誤差が生じることを防止している。すなわち、いずれか一方のカメラでキャリブレーションを行ってステージ３９上に設定した座標系は、アライメント時にいずれのアライメントカメラ６１ａ，６１ｂでも問題なく使用可能となっている。
【００６２】
図５はアライメント部６５によるキャリブレーション動作を説明するための図であり、具体的に半導体基板１の表面１ａ側から第１のアライメントカメラ６１ａによりキャリブレーションマークＫＭを撮像し、ステージ３９のキャリブレーションを行う際の状態を示すものである。
【００６３】
アライメント部６５は、図５に示すように、第１のアライメントカメラ６１ａを半導体基板１の表面１ａ側に位置させ、ステージ３９の一端（−Ｘ方向側の端部）に設けられたキャリブレーションマークＫＭ（貫通孔３５における表面１ａ側の開口端３５ａ）を撮像する。このとき、第１のアライメントカメラ６１ａが撮像した開口端３５ａの位置情報が制御部１４へと送られる。
【００６４】
続いて、アライメント部６５は、移動部６３を案内部材６２に沿って＋Ｘ方向に移動させ、第１のアライメントカメラ６１ａを他端（＋Ｘ方向側の端部）に設けられたキャリブレーションマークＫＭ（貫通孔３５における表面１ａ側の開口端３５ａ）を撮像する。このとき、第１のアライメントカメラ６１ａが撮像した開口端３５ａの位置情報が制御部１４へと送られる。
【００６５】
具体的に、移動部６３は他端に移動する際、第２のアライメントカメラ６１ｂがステージ３９及び半導体基板１に接触しないように、一端、−Ｘ方向に移動部６３を退避させるとともに軸部６７を上方（＋Ｚ方向）に移動させた後、移動部６３を＋Ｘ方向に移動させている。また、アライメント部６５は、後述するように第２のアライメントカメラ６１ｂを下降する際にステージ３９及び半導体基板１に接触しないように移動部６３をステージ３９の他端よりも先まで移動させている。そして、移動部６３は第１の回転部６８ａ及び第２の回転部６８ｂを駆動し、第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂの向きをＺ軸回りに１８０度回転させる。その後、移動部６３は軸部６７を所定位置まで下方（−Ｚ方向）に移動させ、案内部材６２に沿って−Ｘ方向に移動することで第１のアライメントカメラ６１ａを他端に設けられたキャリブレーションマークＫＭに対向させることが可能となる（図５中、破線参照）。
【００６６】
制御部１４は、アライメント部６５から送られたキャリブレーションマークＫＭの位置情報からステージ３９の位置情報を取得する。そして、制御部１４は、不図示のステージ３９の位置調整機構を駆動することでステージ３９の位置を所定位置に補正するキャリブレーションを行うことができる。
【００６７】
続いて、アライメント部６５は、第１のアライメントカメラ６１ａを半導体基板１の表面１ａ側に位置させ、半導体基板１の表面１ａ側の一端（−Ｘ方向側の端部）に設けられたアライメントマークＭを撮像する。このとき、第１のアライメントカメラ６１ａが撮像したアライメントマークＭの位置情報が制御部１４へと送られる。
【００６８】
そして、アライメント部６５は、移動部６３を案内部材６２に沿って＋Ｘ方向に移動させ、第１のアライメントカメラ６１ａを他端（＋Ｘ方向側の端部）に設けられたアライメントマークＭを撮像する。このとき、第１のアライメントカメラ６１ａが撮像したアライメントマークＭの位置情報が制御部１４へと送られる。
【００６９】
制御部１４はアライメントマークＭの位置から半導体基板１におけるステージ３９の載置面４１に対する位置ズレ量を把握する。そして、制御部１４は搬送部１３の把持部１３ａの位置を微調整することで半導体基板１を載置面４１に対して所定の位置に配置するようになっている。これにより、半導体基板１のステージ３９に対するアライメント動作が終了する。
【００７０】
上記説明では、アライメントマークＭが半導体基板１の表面１ａ側に設けられていたが、アライメント部６５は裏面１ｂ側にアライメントマークＭが設けられた半導体基板１であっても良好に撮像可能である。
【００７１】
図６はアライメント部６５によるキャリブレーション動作を具体的に説明するための図である。アライメント部６５は、図６に示すように、第２のアライメントカメラ６１ｂを半導体基板１の裏面１ｂ側の一端（−Ｘ方向側の端部）に位置させ、半導体基板１に設けられたアライメントマークＭを、開口部３９ｂを介して撮像する。このとき、第２のアライメントカメラ６１ｂが撮像したアライメントマークＭの位置情報が制御部１４へと送られる。
【００７２】
そして、アライメント部６５は、移動部６３を案内部材６２に沿って＋Ｘ方向に移動させ、第２のアライメントカメラ６１ｂを半導体基板１の裏面１ｂ側の他端（＋Ｘ方向側の端部）に位置させ、半導体基板１に設けられたアライメントマークＭを、開口部３９ｂを介して撮像する。このとき、第２のアライメントカメラ６１ｂが撮像したアライメントマークＭの位置情報が制御部１４へと送られる。
【００７３】
アライメントカメラ６１が撮像した画像は制御部１４へと送られ、制御部１４は上述のようにして把持部１３ａの位置を微調整することで半導体基板１を載置面４１に対して所定の位置にアライメント可能になっている。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂ間でキャリブレーションマークＫＭを共用している。これにより、第１のアライメントカメラ６１ａによるキャリブレーションでステージ３９上に設定される座標系と第２のアライメントカメラ６１ｂによるキャリブレーションでステージ３９上に設定される座標系との間に誤差が生じるのを防止することができる。
【００７５】
よって、上述したように第１のアライメントカメラ６１ａを用いてキャリブレーションを１度行えば、第２のアライメントカメラ６１ｂによる半導体基板１のステージ３９に対するアライメントを行う場合でも同一の座標系を用いることができる。よって、半導体基板１のステージ３９に対するアライメントを精度良く行うことができる。従って、後述する印刷工程において半導体基板１における所望の位置にマークを精度良く印刷することができる。
【００７６】
図７は、キャリッジを示す模式側面図である。図７に示すようにキャリッジ４５の半導体基板１側にはヘッドユニット４７と一対の照射部としての硬化ユニット（照射部）４８が配置されている。ヘッドユニット４７の半導体基板１側には液滴を吐出する液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）４９が凸設されている。
【００７７】
硬化ユニット４８の内部には吐出された液滴を硬化させる紫外線を照射する照射装置が配置されている。硬化ユニット４８は主走査方向（相対移動方向）においてヘッドユニット４７を挟んだ両側の位置に配置されている。照射装置は発光ユニットと放熱板等から構成されている。発光ユニットには多数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）素子が配列して設置されている。このＬＥＤ素子は、電力の供給を受けて紫外線の光である紫外光を発光する素子である。
【００７８】
キャリッジ４５の図中上側には収容タンク５０が配置され、収容タンク５０には機能液が収容されている。液滴吐出ヘッド４９と収容タンク５０とは図示しないチューブにより接続され、収容タンク５０内の機能液がチューブを介して液滴吐出ヘッド４９に供給される。
【００７９】
機能液は樹脂材料、硬化剤としての光重合開始剤、溶媒または分散媒を主材料とする。この主材料に顔料または染料等の色素や、親液性または撥液性等の表面改質材料等の機能性材料を添加することにより固有の機能を有する機能液を形成することができる。本実施形態では、例えば、白色の顔料を添加している。機能液の樹脂材料は樹脂膜を形成する材料である。樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによりポリマーとなる材料であれば特に限定されない。さらに、粘性の小さい樹脂材料が好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。モノマーの形態であればさらに好ましい。光重合開始剤はポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール等を用いることができる。溶媒または分散媒は樹脂材料の粘度を調整するものである。機能液を液滴吐出ヘッドから吐出し易い粘度にすることにより、液滴吐出ヘッドは安定して機能液を吐出することができるようになる。
【００８０】
図８（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図である。図８（ａ）に示すように、ヘッドユニット４７には第１、第２の吐出ヘッドを構成する２つの液滴吐出ヘッド４９が副走査方向に間隔をあけて配置され、各液滴吐出ヘッド４９の表面にはノズルプレート５１がそれぞれ配置されている。各ノズルプレート５１には複数のノズル５２が配列して形成されている。本実施形態においては、各ノズルプレート５１に、１５個のノズル５２が副走査方向に沿って配置されたノズル列６０が一列設けられている。また、２つのノズル列６０は、Ｙ方向に沿った直線状に、且つＸ方向については両側の硬化ユニット４８と等間隔となる位置に配置されている。
【００８１】
各液滴吐出ヘッド４９においては、ノズル列６０の両端に位置するノズル５２については液滴の吐出特性が不安定になる傾向があるため、液滴吐出処理には用いない。すなわち、本実施形態では、両端のノズル５２を除く１３個のノズル５２によって、実際に半導体基板１に対して液滴を吐出する実ノズル列６０Ａが形成される。
【００８２】
ここで、各実ノズル列６０Ａの副走査方向の長さをＬＮとし、隣り合う液滴吐出ヘッド４９同士の実ノズル列６０Ａ間の副走査方向の距離をＬＨとすると、隣り合う液滴吐出ヘッド４９は、以下の式を満足する位置関係で配置される。
ＬＨ＝ｎ×ＬＮ（ｎは正の整数）  …（１）
本実施形態では、ｎ＝１、すなわち、ＬＨ＝ＬＮとなる位置関係で二つの液滴吐出ヘッド４９がＹ方向に沿って配置されている。
【００８３】
硬化ユニット４８の下面には、照射口４８ａが形成されている。照射口４８ａは、Ｙ方向における吐出ヘッド４９、４９の長さ、これら吐出ヘッド４９、４９間の距離の和以上の長さの照射範囲を有して設けられている。そして、照射装置が発光する紫外光が照射口４８ａから半導体基板１に向けて照射される。
【００８４】
図８（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図である。図８（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド４９はノズルプレート５１を備え、ノズルプレート５１にはノズル５２が形成されている。ノズルプレート５１の上側であってノズル５２と相対する位置にはノズル５２と連通するキャビティ５３が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド４９のキャビティ５３には機能液（液体）５４が供給される。
【００８５】
キャビティ５３の上側には上下方向に振動してキャビティ５３内の容積を拡大縮小する振動板５５が設置されている。振動板５５の上側でキャビティ５３と対向する場所には上下方向に伸縮して振動板５５を振動させる圧電素子５６が配設されている。圧電素子５６が上下方向に伸縮して振動板５５を加圧して振動し、振動板５５がキャビティ５３内の容積を拡大縮小してキャビティ５３を加圧する。それにより、キャビティ５３内の圧力が変動し、キャビティ５３内に供給された機能液５４はノズル５２を通って吐出される。
【００８６】
液滴吐出ヘッド４９が圧電素子５６を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子５６が伸張して、振動板５５がキャビティ５３内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド４９のノズル５２から縮小した容積分の機能液５４が液滴５７となって吐出される。機能液５４が塗布された半導体基板１に対しては、照射口４８ａから紫外光が照射され、硬化剤を含んだ機能液５４を固化または硬化させるようになっている。
【００８７】
（収納部）
図９（ａ）は収納部を示す模式正面図であり、図９（ｂ）及び図９（ｃ）は収納部を示す模式側面図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、収納部１２は基台７４を備えている。基台７４の内部には昇降装置７５が設置されている。昇降装置７５は供給部８に設置された昇降装置１６と同様の装置を用いることができる。基台７４の上側には昇降板７６が昇降装置７５と接続して設置されている。そして、昇降板７６は昇降装置７５により昇降させられる。昇降板７６の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には半導体基板１が収納されている。収納容器１８は供給部８に設置された収納容器１８と同じ容器が用いられている。
【００８８】
基台７４のＹ方向側には支持部材７７を介して、基板押出部７８と中継台７９とが設置されている。収納容器１８のＹ方向側の場所において基板押出部７８の上に中継台７９が重ねて配置されている。基板押出部７８はＹ方向に移動する腕部７８ａと腕部７８ａを駆動する直動機構とを備えている。この直動機構は直線状に移動する機構であれば特に限定されない、本実施形態では、例えば、圧縮空気にて作動するエアーシリンダーを採用している。中継台７９上には半導体基板１が載置され、この半導体基板１のＹ方向側の一端の中央に腕部７８ａが接触可能となっている。
【００８９】
基板押出部７８が腕部７８ａを−Ｙ方向に移動させることにより、腕部７８ａが半導体基板１を−Ｙ方向に移動させる。中継台７９は半導体基板１のＸ方向の幅と略同じ幅の凹部が形成され、半導体基板１はこの凹部に沿って移動する。そして、この凹部により半導体基板１のＸ方向の位置が決められる。その結果、図９（ｃ）に示すように、半導体基板１が収納容器１８の中に移動させられる。収納容器１８にはレール１８ｃが形成されており、レール１８ｃは中継台７９に形成された凹部の延長線上に位置するようになっている。そして、基板押出部７８によって半導体基板１はレール１８ｃに沿って移動させられる。これにより、半導体基板１は収納容器１８に品質良く収納される。
【００９０】
搬送部１３が中継台７９上に半導体基板１を移動した後、昇降装置７５が収納容器１８を上昇させる。そして、基板押出部７８が腕部７８ａを駆動して半導体基板１を収納容器１８内に移動させる。このようにして収納部１２は半導体基板１を収納容器１８内に収納する。収納容器１８内に所定の枚数の半導体基板１が収納された後、操作者は半導体基板１が収納された収納容器１８と空の収納容器１８とを置き換える。これにより、操作者は複数の半導体基板１をまとめて次の工程に持ち運ぶことができる。
【００９１】
収納部１２は収納する半導体基板１を載置する中継場所１２ａを有している。搬送部１３は半導体基板１を中継場所１２ａに載置するだけで、収納部１２と連携して半導体基板１を収納容器１８に収納することができる。
【００９２】
（搬送部）
次に、半導体基板１を搬送する搬送部１３について図１０に従って説明する。図１０は、搬送部の構成を示す概略斜視図である。図１０に示すように、搬送部１３は平板状に形成された基台８２を備えている。基台８２上には支持台８３が配置されている。支持台８３の内部には空洞が形成され、この空洞にはモーター、角度検出器、減速機等から構成される回転機構８３ａが設置されている。そして、モーターの出力軸は減速機と接続され、減速機の出力軸は支持台８３の上側に配置された第１腕部８４と接続されている。また、モーターの出力軸と連結して角度検出器が設置され、角度検出器がモーターの出力軸の回転角度を検出する。これにより、回転機構８３ａは第１腕部８４の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
【００９３】
第１腕部８４上において支持台８３と反対側の端には回転機構８５が設置されている。回転機構８５はモーター、角度検出器、減速機等により構成され、支持台８３の内部に設置された回転機構と同様の機能を備えている。そして、回転機構８５の出力軸は第２腕部８６と接続されている。これにより、回転機構８５は第２腕部８６の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
【００９４】
第２腕部８６上において回転機構８５と反対側の端には昇降装置８７が配置されている。昇降装置８７は直動機構を備え、直動機構を駆動することにより伸縮することができる。この直動機構は、例えば、供給部８の昇降装置１６と同様の機構を用いることができる。昇降装置８７の下側には回転装置８８が配置されている。
【００９５】
回転装置８８は回転角度を制御可能であれば良く、各種モーターと回転角度センサーとを組み合わせて構成することができる。他にも、回転角度を所定の角度にて回転できるステップモーターを用いることができる。本実施形態では、例えば、ステップモーターを採用している。さらに減速装置を配置しても良い。さらに細かな角度で回転させることができる。
【００９６】
回転装置８８の図中下側には把持部１３ａが配置されている。そして、把持部１３ａは回転装置８８の回転軸と接続されている。従って、搬送部１３は回転装置８８を駆動することにより把持部１３ａを回転させることができる。さらに、搬送部１３は昇降装置８７を駆動することにより把持部１３ａを昇降させることができる。
【００９７】
把持部１３ａは４本の直線状の指部１３ｃを有し、指部１３ｃの先端には半導体基板１を吸引して吸着させる吸着機構が形成されている。そして、把持部１３ａはこの吸着機構を作動させて、半導体基板１を把持することができる。
【００９８】
基台８２の−Ｙ方向側には制御装置８９が設置されている。制御装置８９には中央演算装置、記憶部、インターフェース、アクチュエーター駆動回路、入力装置、表示装置等を備えている。アクチュエーター駆動回路は回転機構８３ａ、回転機構８５、昇降装置８７、回転装置８８、把持部１３ａの吸着機構を駆動する回路である。そして、これらの装置及び回路はインターフェースを介して中央演算装置と接続されている。他にも角度検出器がインターフェースを介して中央演算装置と接続されている。記憶部には搬送部１３を制御する動作手順を示したプログラムソフトや制御に用いるデータが記憶されている。中央演算装置はプログラムソフトに従って搬送部１３を制御する装置である。制御装置８９は搬送部１３に配置された検出器の出力を入力して把持部１３ａの位置と姿勢とを検出する。そして、制御装置８９は回転機構８３ａ及び回転機構８５を駆動して把持部１３ａを所定の位置に移動させる制御を行う。
【００９９】
（印刷方法）
次に上述した印刷装置７を用いた印刷方法について説明する。図１１は、印刷方法を示すためのフローチャートである。
図１１のフローチャートに示されるように、印刷方法は、半導体基板１を収納容器１８から搬入する搬入工程Ｓ１、搬入された半導体基板１の表面に対して前処理を施す前処理工程Ｓ２、前処理工程Ｓ２で温度上昇した半導体基板１を冷却する冷却工程Ｓ３、冷却された半導体基板１に対して各種マークを描画印刷する印刷工程Ｓ４、各種マークが印刷された半導体基板１に対して後処理を施す後処理工程Ｓ５、後処理が施された半導体基板１を収納容器１８に収納する収納工程Ｓ６を主体に構成される。
【０１００】
上記の工程の中、前処理工程Ｓ２から印刷工程Ｓ４に至る工程が本発明の特徴部分であるため、以下の説明においては、この特徴部分について説明する。
前処理工程Ｓ２においては、前処理部９では第１ステージ２７と第２ステージ２８とのうち一方のステージが中継場所９ｃに位置している。搬送部１３は中継場所９ｃに位置するステージと対向する場所に把持部１３ａを移動させる。続いて、搬送部１３は把持部１３ａを下降させた後、半導体基板１の吸着を解除することにより、半導体基板１を中継場所９ｃに位置する第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８上に載置する。その結果、中継場所９ｃに位置する第１ステージ２７上に半導体基板１が載置される（図３（ｂ）参照）。もしくは、中継場所９ｃに位置する第２ステージ２８上に半導体基板１が載置される（図３（ａ）参照）。
【０１０１】
第１ステージ２７及び第２ステージ２８は、加熱装置２７Ｈ、２８Ｈにより予め加熱されており、第１ステージ２７または第２ステージ２８に載置された半導体基板１は直ちに所定温度に加熱される。半導体基板１を加熱する温度としては、後述するように、半導体基板１の表面を効果的に改質あるいは表面の有機物除去を効率的に行え、且つ半導体基板１の耐熱温度以下であることが好ましく、本実施形態では、半導体基板１を１５０℃〜２００℃の範囲の温度となるように、例えば１８０℃の温度に加熱している。
【０１０２】
また、搬送部１３が第１ステージ２７上に半導体基板１を移動するとき、前処理部９の内部にある処理場所９ｄでは第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が行われている。そして、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が終了した後、第２ステージ２８が第２中継場所９ｂに半導体基板１を移動させる。次に、前処理部９は第１ステージ２７を駆動することにより、第１中継場所９ａに載置された半導体基板１をキャリッジ３１と対向する処理場所９ｄに移動させる。これにより、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が終了した後、すぐに、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理を開始することができる。
【０１０３】
続いて、前処理部９では、半導体基板１に実装された半導体装置３に紫外線を照射する。これにより、半導体装置３の表面層における有機系被照射物の化学結合を切断するとともに、紫外線で発生したオゾンから分離した活性酸素がその切断された表面層の分子に結合し、親水性の高い官能基（例えば−ＯＨ、−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ）に変換され、基板１の表面を改質するとともに、表面の有機物除去が行われる。ここで、半導体装置３（半導体基板１）は、上述したように、予め１８０℃に加熱された状態で紫外線が照射されるため、半導体基板１に損傷が及ぶことなく、表面層の分子の衝突速度を大きくして、効果的に表面を改質できるとともに、表面の有機物を効率的に除去できる。前処理を行った後に前処理部９は第１ステージ２７を駆動することにより、半導体基板１を第１中継場所９ａに移動させる。
【０１０４】
同様に、搬送部１３が第２ステージ２８上に半導体基板１を移動するときには、前処理部９の内部にある処理場所９ｄでは第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が行われている。そして、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が終了した後、第１ステージ２７が第１中継場所９ａに半導体基板１を移動させる。次に、前処理部９は第２ステージ２８を駆動することにより、第２中継場所９ｂに載置された半導体基板１をキャリッジ３１と対向する処理場所９ｄに移動させる。これにより、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が終了した後、直に、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理を開始することができる。続いて、前処理部９は半導体基板１に実装された半導体装置３に紫外線を照射することにより、上記第１ステージ２７上の半導体基板１と同様に、半導体基板１に損傷が及ぶことなく、効果的に表面を改質できるとともに、表面の有機物を効率的に除去できる。前処理を行った後に前処理部９は第２ステージ２８を駆動することにより、半導体基板１を第２中継場所９ｂに移動させる。
【０１０５】
前処理工程Ｓ２で半導体基板１の前処理が完了し、冷却工程Ｓ３に移行すると、搬送部１３は中継場所９ｃにある半導体基板１を処理場所１１ａ、１１ｂに設けられた冷却板１１０ａまたは１１０ｂに載置する。これにより、前処理工程Ｓ２で加熱された半導体基板１は、印刷工程Ｓ４が行われる際の適切な温度（例えば室温）に所定時間冷却（温度調整）される。
【０１０６】
冷却工程Ｓ３で冷却された半導体基板１は、搬送部１３により塗布部１０の中継場所１０ａに位置するステージ３９上に搬送される。制御部１４はアライメント部６５を駆動し、ステージ３９のキャリブレーションを上述のようにして行う。制御部１４は、キャリブレーションを行った後、アライメント部６５を駆動し、ステージ３９上に搬送された半導体基板１の表面１ａ側に設けられたアライメントマークＭを撮像することで半導体基板１とステージ３９とのアライメントを行う。具体的には、制御部１４は図６に示したように、第１のアライメントカメラ６１ａをステージ３９に沿って移動させることで、該ステージ３９の載置面４１上に載置された半導体基板１のアライメントマークＭを撮像し、搬送部１３の把持部１３ａの位置を微調整することで半導体基板１を載置面４１に対して所定の位置に配置できる。
【０１０７】
印刷工程Ｓ４において、塗布部１０はチャック機構を作動させてステージ３９上に載置された半導体基板１をステージ３９に保持する。そして、塗布部１０は、ステージ３９に対してキャリッジ４５を、例えば＋Ｘ方向に走査移動（相対移動）しながら、各液滴吐出ヘッド４９に形成されたノズル５２から液滴５７を吐出する。
【０１０８】
これにより、半導体装置３の表面には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマークが描画される。そして、走査移動方向における後方側であるキャリッジ４５の−Ｘ側に設置された硬化ユニット４８からマークに紫外線が照射される。これにより、マークを形成する機能液５４には紫外線により重合が開始する光重合開始剤が含まれているため、マークの表面が直ちに固化または硬化される。
【０１０９】
このとき、二つの液滴吐出ヘッド４９は、副走査方向であるＹ方向に沿って配置され、ノズル列６０についてもＹ方向に直線状に配置されているため、液滴５７が半導体装置３に吐出されてから紫外線に照射されて硬化するまでのピニング時間は、二つの液滴吐出ヘッド４９間で差が生じずに同一となる。
【０１１０】
キャリッジ４５の＋Ｘ方向への走査移動が完了すると、ステージ３９を例えば＋Ｙ方向に距離ＬＮ（＝ＬＨ）フィードする。そして、ステージ３９に対してキャリッジ４５を、−Ｘ方向に走査移動（相対移動）しながら、各液滴吐出ヘッド４９に形成されたノズル５２から液滴５７を吐出しつつ、走査移動方向における後方側であるキャリッジ４５の＋Ｘ側に設置された硬化ユニット４８からマークに紫外線が照射される。
【０１１１】
これにより、一回目の走査移動で液滴が吐出されなかった二つの液滴吐出ヘッド４９間のエリアに対しても液滴が吐出される。また、二回目の走査移動による液滴吐出においても、液滴５７が半導体装置３に吐出されてから紫外線に照射されて硬化するまでのピニング時間は、二つの液滴吐出ヘッド４９間で差が生じずに同一となる。さらに、ノズル列６０（実ノズル列６０Ａ）と両側の硬化ユニット４８とのＸ方向の距離が同一であるため、一回目の走査移動による液滴吐出と二回目の走査移動による液滴吐出とでピニング時間が同一となる。
【０１１２】
半導体基板１に対する印刷を行った後に塗布部１０は半導体基板１が載置されたステージ３９を中継場所１０ａに移動させる。これにより、搬送部１３が半導体基板１を把持し易くすることができる。そして、塗布部１０はチャック機構の動作を停止して半導体基板１の保持を解除する。
【０１１３】
この後、半導体基板１は、収納工程Ｓ６において、搬送部１３により収納部１２に搬送され、収納容器１８に収納される。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態によれば、キャリブレーションマークＫＭが第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂ間で共用されるので、第１のアライメントカメラ６１ａを用いてキャリブレーションすることでステージ３９上に設定される座標系と、第２のアライメントカメラ６１ｂを用いてキャリブレーションすることでステージ３９上に設定される座標系との間に誤差が生じるのを防止できる。よって、ステージ３９のキャリブレーションを高い信頼性で行うことができる。これにより、表面１ａ及び裏面１ｂのいずれか一方にアライメントマークＭが設けられた半導体基板１であってもステージ３９上に精度良くアライメントすることができ、ステージ３９上の半導体基板１の正確な位置に印刷を行うことができる。
【０１１５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【０１１６】
例えば、上記実施形態では、ステージ３９に形成した貫通孔３５をキャリブレーションマークＫＭとして用いる場合を例に説明したが、図１２に示すようにステージ３９に埋め込んだガラス部材（透光性部材）３６にマークＭ１（例えば、＋印）を印刷したものをキャリブレーションマークＫＭとして用いる構成であっても構わない。ステージ３９にはガラス部材３６を内部に臨ませる開口部３６ａが形成されている。この構成によれば、第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂは、それぞれステージ３９の両面側からガラス部材３６に印刷されたマークＭ１をそれぞれキャリブレーションマークとして撮像することができる。すなわち、本構成であっても、キャリブレーションマークＫＭが第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂ間で共用されたものとなっている。
【０１１７】
また、上記実施形態では、第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂの撮像領域の各々にキャリブレーションマークＫＭが１個含まれる場合を例に説明したが、図１３に示すように上記カメラの撮像領域ＡＲの各々にキャリブレーションマークＫＭが２個含まれるようにステージ３９にキャリブレーションマークＫＭを複数も受けた構成であっても構わない。なお、図１３はキャリブレーションマークＫＭとして貫通孔３５を図示しており、ステージ３９を＋Ｚ方向から平面視した図である。
【０１１８】
この構成によれば、第１のアライメントカメラ６１ａ及び第２のアライメントカメラ６１ｂの撮像領域ＡＲの各々にキャリブレーションマークＫＭが少なくとも２個含まれるので、キャリブレーション時にステージ３９の回転方向の位置ズレ量を検出することができる。よって、制御部１４はステージ３９に設けられた不図示の回転機構を駆動することでステージ３９の回転方向の位置ズレを解消することができる。これにより、より高精度のキャビテーションを行うことができ、半導体基板１のステージ３９に対するアライメントを高精度で行うことができる。
【０１１９】
また、上記実施形態では、ＵＶインクとして紫外線硬化型インクを用いたが、本発明はこれに限定されず、可視光線、赤外線を硬化光として使用することができる種々の活性光線硬化型インクを用いることができる。
また、光源も同様に、可視光等の活性光を射出する種々の活性光光源を用いること、つまり活性光線照射部を用いることができる。
【０１２０】
ここで、本発明において「活性光線」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、活性光線硬化型インクとしては、本実施形態のように、紫外線を照射することにより硬化可能な紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。
【符号の説明】
【０１２１】
Ｍ…アライメントマーク、ＫＭ…キャリブレーション、Ｍ１…マーク、ＡＲ…撮像領域、１ａ…表面、１ｂ…裏面、１…半導体基板（基材）、３…半導体装置、７…印刷装置、１４…制御部、３５…貫通孔、３６…ガラス部材（透光性部材）、３９…ステージ、３９ｂ…開口部、４９…液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、５４…機能液（液体）、５７…液滴、６１ａ…第１のアライメントカメラ、６１ｂ…第２のアライメントカメラ。
【図１】
2015128902.tif 000003
【図２】
2015128902.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015128902.tif 000007
【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】
2015128902.tif 000012
【図１１】
2015128902.tif 000013
【図１２】
2015128902.tif 000014
【図１３】
2015128902.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月20日(2015.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を載置可能なステージと、
前記ステージに載置される前記基材を撮像可能な撮像部と、
前記ステージに載置される前記基材に液滴を吐出可能なヘッドと、を備え、
前記ステージには、前記ステージのキャリブレーションを可能にするキャリブレーションマークが設けられていることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記キャリブレーションは、前記基材に前記液滴を吐出する前に行われることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記ステージには、開口部が設けられ、
前記撮像部は、前記基材の表面側から前記基材を撮像する第１のカメラと、前記基材の裏面側から前記開口部を通して前記基材を撮像する第２のカメラと、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記キャリブレーションマークは、前記ステージに形成された貫通孔から構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記キャリブレーションマークは、前記ステージに埋め込まれた透光性部材に印刷されたマークから構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記キャリブレーションマークは、前記第１のアライメントカメラ及び前記第２のアライメントカメラの撮像領域の各々に２個含まれるように前記ステージに複数設けられていることを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。