JP6836854B2 - 転写装置および転写方法 - Google Patents

Description

この発明は、２つの板状体を接触させて、一方の板状体から他方の板状体に被転写物を転写する転写技術に関するものである。

ガラス基板や半導体基板などの板状体にパターンや薄膜を形成する技術として、２つの板状体を互いに接触させて、一方の板状体の主面に担持されたパターンや薄膜等の被転写物を他方の板状体に転写するものがある。その１つの方法は、被転写物を挟んで近接対向配置された２つの板状体のうち一方に対してローラ部材を付勢し、これによって一方の板状体を他方の板状体に押圧して２つの板状体を接触させて被転写物を転写するというものである（例えば、特許文献１参照）。この技術では、両端を回転自在に支持されたローラ部材を板状体に押し当てながら板状体に沿ってローラ部材を走行させることで、板状体間に押圧力を作用させて密着させる。

特開２０１４−１８４７１６号公報

ところで、上記特許文献１に記載の装置では、ローラ部材への付勢力を一定に保ちながら当該ローラ部材を走行させることで一方の板状体の中央部を一様な押圧力で他方の板状体に向けて押圧している。したがって、ローラ部材の走行中における２つの板状体の接触状況（例えば接触面積、被転写物の転写量など）が変化しない場合には、被転写物を一方の板状体から他方の板状体に良好に転写することができる。しかしながら、上記接触状況が変化する場合には、ローラ部材の走行中に一方の板状体から他方の板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力が変動することがある。例えば他方の板状体が半導体ウエハなどの略円盤形状の板状体である場合、後で図６を用いて詳述するようにローラ部材の位置に応じて上記接触面積が変化する。したがって、特許文献１に記載の装置によって被転写物を半導体ウエハに良好に転写することは困難である。このような問題は、接触面積が変動する場合のみならず、他の要因によって接触状況が変動する場合にも同様に生じる。なお、「他の要因」についても後で詳述する。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ローラ部材による押圧で２つの板状体を接触させて被転写物の転写を行う転写装置および転写方法において、上記ローラ部材の走行中に２つの板状体の接触状況が変化したとして被転写物を良好に転写することができる技術を提供することを目的とする。

この発明の第１の態様は、第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを接触させて、第１板状体および第２板状体のうちの一方に担持された被転写物を他方に転写する転写装置であって、第１板状体を保持する第１保持機構と、第１保持機構に保持された第１板状体の一方主面に第２板状体の一方主面を対向させながら近接して保持する第２保持機構と、第２板状体から第１板状体に向かう押圧方向に第２板状体を第１板状体に押し付ける押圧機構と、を備え、押圧機構は、第２板状体の他方主面と平行な回転軸回りに第２板状体の他方主面に対して転動しながら回転軸と垂直かつ第２板状体の他方主面に平行な走行方向に移動可能なローラ部材と、第２板状体の他方主面に対してローラ部材を押圧方向に付勢して第２板状体から第１板状体に押圧力を与える押圧付与部と、押圧付与部により付勢されたローラ部材を走行方向に走行させる走行部と、を有し、押圧付与部は、ローラ部材の走行中における第１板状体と第２板状体との接触状況に応じてローラ部材を付勢する力を変更して走行中に第２板状体から第１板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力の変動を抑制し、走行方向におけるローラ部材の位置と第２板状体の厚みとの関係に基づいて設定される大きさに、ローラ部材を付勢する力を制御することを特徴としている。
また、この発明の第２の態様は、第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを接触させて、第１板状体および第２板状体のうちの一方に担持された被転写物を他方に転写する転写装置であって、第１板状体を保持する第１保持機構と、第１保持機構に保持された第１板状体の一方主面に第２板状体の一方主面を対向させながら近接して保持する第２保持機構と、第２板状体から第１板状体に向かう押圧方向に第２板状体を第１板状体に押し付ける押圧機構と、を備え、押圧機構は、第２板状体の他方主面と平行な回転軸回りに第２板状体の他方主面に対して転動しながら回転軸と垂直かつ第２板状体の他方主面に平行な走行方向に移動可能なローラ部材と、第２板状体の他方主面に対してローラ部材を押圧方向に付勢して第２板状体から第１板状体に押圧力を与える押圧付与部と、押圧付与部により付勢されたローラ部材を走行方向に走行させる走行部と、を有し、押圧付与部は、ローラ部材の走行中における第１板状体と第２板状体との接触状況に応じてローラ部材を付勢する力を変更して走行中に第２板状体から第１板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力の変動を抑制し、走行方向におけるローラ部材の位置と第２板状体の厚みとの関係に基づいて設定される大きさに、ローラ部材を付勢する力を制御することを特徴としている。
また、この発明の第３の態様は、第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを接触させて、第１板状体および第２板状体のうちの一方に担持された被転写物を他方に転写する転写装置であって、第１板状体を保持する第１保持機構と、第１保持機構に保持された第１板状体の一方主面に第２板状体の一方主面を対向させながら近接して保持する第２保持機構と、第２板状体から第１板状体に向かう押圧方向に第２板状体を第１板状体に押し付ける押圧機構と、を備え、押圧機構は、第２板状体の他方主面と平行な回転軸回りに第２板状体の他方主面に対して転動しながら回転軸と垂直かつ第２板状体の他方主面に平行な走行方向に移動可能なローラ部材と、第２板状体の他方主面に対してローラ部材を押圧方向に付勢して第２板状体から第１板状体に押圧力を与える押圧付与部と、押圧付与部により付勢されたローラ部材を走行方向に走行させる走行部と、を有し、押圧機構は、ローラ部材の軸方向における両端部の各々を回転自在に支持する１対の軸受部を有し、押圧付与部は、各軸受部を押圧方向へ独立して付勢し、軸方向における第１板状体と第２板状体との接触状況に応じてローラ部材を付勢する力を制御することを特徴としている。

この発明の第４の態様は、第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを接触させて、第１板状体および第２板状体のうちの一方に担持された被転写物を他方に転写する転写方法であって、第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを、被転写物を挟んで互いに近接対向させて支持する支持工程と、第２板状体に対し、第２板状体の他方主面と平行な回転軸を有するローラ部材を第２板状体から第１板状体に向かう押圧方向に付勢して第２板状体を第１板状体に押し付けながら回転軸と垂直かつ第２板状体の他方主面に平行な走行方向に転動させ、被転写物の転写を行う転写工程と、を備え、転写工程は、ローラ部材の走行中における第１板状体と第２板状体との接触状況に応じてローラ部材を付勢する力を変更して走行中に第２板状体から第１板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力の変動を抑制する工程を含み、転写工程では、ローラ部材の軸方向における一方端部を押圧方向へ付勢する力と、他方端部を押圧方向へ付勢する力とを、軸方向における第１板状体と第２板状体との接触状況に応じて制御することを特徴としている。

このように構成された発明では、ローラ部材の走行中における第１板状体と第２板状体との接触状況に応じてローラ部材を付勢する力が変更される。それによって、走行中に第２板状体から第１板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力の変動が抑制される。このため、ローラ部材の走行中における板状体の接触状況の変化にかかわらず、被転写物が良好に転写される。

上記のように、本発明によれば、ローラ部材の走行中におけるローラ部材の第２板状体への付勢力を制御することで第１板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力の変動を抑制する、つまり上記押圧力の安定化によって被転写物を良好に転写することが可能となっている。

この発明にかかる転写装置の第１実施形態を模式的に示す側面図である。 この転写装置の主要部の構成を示す図である。 転写ローラブロックの構成を示す斜視図である。 転写ローラブロックの構成および動作を示す正面図である。 転写ローラブロックの構成および動作を示す側面図である。 転写ローラブロックの動作を模式的に示す図である。 この転写装置による転写処理を示すフローチャートである。 転写処理の過程における各部の位置を模式的に示す図である。 転写ローラブロックの動作を示す図である。 この発明にかかる転写装置の第２実施形態を示す図である。 図１０に示す転写装置における転写ローラブロックの動作を模式的に示す図である。 この発明にかかる転写装置の第３実施形態を示す図である。 この発明にかかる転写装置の他の実施形態を示す図である。

図１はこの発明にかかる転写装置の第１実施形態を模式的に示す側面図である。また、図２はこの転写装置の主要部の構成を示す図である。各図における方向を統一的に示すために、図１に示すようにＸＹＺ直交座標軸を設定する。ここでＸＹ平面が水平面を表す。また、Ｚ軸が鉛直軸を表しており、より詳しくは（−Ｚ）方向が鉛直下向き方向を表している。

この転写装置１は、メインフレーム１０に上ステージブロック２、下ステージブロック３、転写ローラブロック４、ローラ走行駆動部５、支持ハンドユニット６およびアライメント部７が配置された構造を有している。また、転写装置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９を有している。

最初に転写装置１の全体構成を説明する。なお、上ステージブロック２および下ステージブロック３の構成は、例えば前記した特許文献１（特開２０１４−１８４７１６号公報）に記載された対応する構成を部分的に改変したものに相当している。その改変の主たる点は、以下の２点である。まず第１点目は、図２に示すように、上ステージブロック２では円盤状の版ＰＰや半導体ウエハなどの略円盤形状を有する基板ＳＢを上ステージ２１で保持するように構成した点である。また、第２点目は、下ステージブロック３では転写ローラ４３１を鉛直方向Ｚに付勢する力を下ステージ３１により保持されたブランケットＢＬと、上ステージ２１により保持された版ＰＰまたは基板ＳＢとの接触状況に応じて変更可能に構成した点である。

転写装置１は、下ステージブロック３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２により保持された版ＰＰまたは基板ＳＢとを互いに接触させることでパターン形成を行う装置である。この転写装置１によるパターン形成プロセス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円盤状の版ＰＰが接触することにより、ブランケットＢＬに担持された塗布層がパターニングされる（パターニング処理（あるいは第１転写処理と称されることもある））。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とが接触することで、ブランケットＢＬに担持されたパターンが基板ＳＢに転写される（転写処理（あるいは第２転写処理と称されることもある））。これにより、基板ＳＢに所望のパターンが形成される。

このように、この転写装置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。また、ブランケットＢＬに担持された薄膜を基板ＳＢに転写する目的にも使用可能である。以下、ブランケットＢＬ表面に形成されたパターンまたは薄膜を基板ＳＢに転写する転写処理を前提として装置の構成および動作について説明するが、基板ＳＢを版ＰＰに読み換えることにより、パターニング処理における動作も説明される。

上ステージブロック２は、下面が平坦な円形形状の基板保持面２１ａとなった上ステージ２１を備えている。上ステージ２１は、Ｙ方向に延びる梁部材２２の下部に取り付けられて、梁部材２２により基板保持面２１ａが水平姿勢となるように保持されている。梁部材２２は、Ｙ方向に離隔して配置された１対のステージ昇降機構２３，２３により鉛直方向（Ｚ方向）に昇降自在に保持されている。これにより、上ステージ２１はＺ方向に移動可能となっている。

この実施形態では、ステージ昇降機構２３の一例としてボールねじ機構が用いられるが、これに限定されるものではない。ステージ昇降機構２３は、支持部材２３１，２３２によりメインフレーム１０に対し回転自在に支持されたボールねじ２３３と、これを回転させるモータ２３４と、ボールねじ２３３に取り付けられたナット部２３５とを備えている。ボールねじ２３３とモータ２３４とはカップリング２３６を介して連結されている。モータ２３４は制御ユニット９に設けられたステージ昇降制御部９１に接続され、ステージ昇降制御部９１からの制御信号に応じてモータ２３４が回転することで上ステージ２１が昇降する。

図には現れないが、上ステージ２１の下面（基板保持面）２１ａには吸着溝または吸着孔が設けられており、制御ユニット９に設けられた吸着制御部９２に接続される。必要に応じて、吸着制御部９２から負圧が吸着溝または吸着孔に供給される。これにより、上ステージ２１は、基板保持面２１ａに当接する基板ＳＢの上面を吸着保持することができる。基板保持面２１ａの平面サイズは保持すべき基板ＳＢのサイズより少し小さく形成されている。

このように構成された上ステージブロック２により、基板ＳＢが水平姿勢に保持される。基板ＳＢは、パターンまたは薄膜が転写されるべき被転写面が下向きとなるように転写装置１に搬入され、上ステージ２１により吸着保持される。また、ステージ昇降機構２３が上ステージ２１を昇降させることにより、次に説明する下ステージに保持されるブランケットＢＬと基板ＳＢとの間のギャップが規定の値に調整される。

下ステージブロック３は、上ステージ２１の下方に配置され、中央部に開口部３１１が設けられ上面が平坦かつ水平なブランケット保持面３１ａとなった下ステージ３１を備えている。下ステージ３１は複数の支柱３２により支持されている。下ステージ３１の平面サイズは保持すべきブランケットＢＬのサイズより大きく、また開口部３１１の開口サイズは基板ＳＢの平面サイズより大きい。これにより、ブランケットＢＬはその周縁部のみが下ステージ３１に当接し、周縁部を除く中央部は下面が開放された状態で、下ステージ３１に保持される。下ステージ３１の上面（ブランケット保持面）３１ａのうちブランケットＢＬと当接する領域に、吸着溝３１２が設けられている。吸着溝３１２は制御ユニット９の吸着制御部９２に接続され、吸着制御部９２から負圧が必要に応じて供給される。これにより、ブランケットＢＬが下ステージ３１上に吸着保持される。ブランケットＢＬは、基板ＳＢに転写すべきパターンまたは薄膜を担持する担持面を上向きにして水平姿勢に保持される。

下ステージ３１を保持する支柱３２は、アライメントステージ３６上に取り付けられた着脱ステージ３７に固定されている。アライメントステージ３６および着脱ステージ３７のそれぞれは、中央に開口を有する金属平板であり、着脱ステージ３７はアライメントステージ３６よりも一回り小さい外形サイズを有する。着脱ステージ３７は、図示を省略するねじ等の固結手段によりアライメントステージ３６の上面に固定され、アライメントステージ３６と一体化されている。必要に応じ固定を解除することで、着脱ステージ３７およびこれに取り付けられた部品を一体的にアライメントステージ３６から取り外すことが可能である。

アライメントステージ３６は、アライメント部７を構成する複数のアライメント機構７１を介してメインフレーム１０に取り付けられている。アライメント機構７１は、例えばクロスローラベアリング機構を有し、制御ユニット９に設けられたアライメント制御部９６からの制御信号に応じてアライメントステージ３６を水平方向（ＸＹ方向）およびＺ軸周りのθ方向に移動させる。アライメント機構７１によりアライメントステージ３６が移動されるとき、着脱ステージ３７およびこれに取り付けられた下ステージ３１等の部品もアライメントステージ３６と一体的に移動する。これにより、下ステージ３１が水平面（ＸＹ平面）内で移動し、上ステージ２１に保持された基板ＳＢと下ステージ３１に保持されたブランケットＢＬとの水平方向における相対位置が最適化される。

アライメント部７は複数のカメラ７２を備えている。各カメラ７２は、アライメントステージ３６および着脱ステージ３７の開口に臨んで撮像方向を上向きにしてメインフレーム１０に取り付けられている。カメラ７２は、基板ＳＢおよびブランケットＢＬのそれぞれに設けられたアライメントマークをブランケットＢＬを介して撮像し、両アライメントマークを含んだ画像を作成する。アライメント制御部９６は、撮像された画像に含まれるアライメントマークの位置から基板ＳＢとブランケットＢＬとの間の位置ずれ量を検出し、それに応じてアライメント機構７１を作動させることで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの間の位置合わせを行う。基板ＳＢおよびブランケットＢＬそれぞれに複数設けられたアライメントマークを複数のカメラ７２で撮像してアライメントを行うことで、高精度な位置合わせが可能となる。

また、メインフレーム１０には、支持ハンドユニット６が取り付けられている。支持ハンドユニット６は、下ステージ３１の開口部３１１に臨んでＹ方向に沿って順に設けられた複数本（ここでは一例として３本）の昇降ハンド６１と、これらの昇降ハンドを一体的に支持する支持フレーム６２とを備えている。各昇降ハンド６１は、Ｘ方向を長手方向として延設された棒状部材であり、互いに同一の形状を有している。各昇降ハンド６１の上面は平滑に仕上げられており、また上面の高さ（鉛直方向位置）が複数の昇降ハンド６１間で互いに同一となるように、支持フレーム６２に取り付けられている。

支持フレーム６２の下部は下向きに延びる脚部６２１となっており、脚部６２１はハンド昇降駆動部６３により昇降自在に支持されている。この例ではハンド昇降駆動部６３は直動ガイドであり、メインフレーム１０に固定されたガイドレール６３１に対し昇降自在に取り付けられたスライダ６３２に脚部６２１が固定されている。スライダ６３２は、制御ユニット９に設けられたハンド昇降制御部９７により駆動制御されており、ハンド昇降制御部９７からの制御信号に応じて昇降することで、各昇降ハンド６１の鉛直方向位置を一括して変化させることができる。なお、ハンド昇降駆動部６３としては直線運動を実現する各種の駆動機構を用いることができ、例えばボールねじ機構が用いられてもよい。

各昇降ハンド６１は、その上面が下ステージ３１のブランケット保持面３１ａと同一平面となる位置に位置決めされることで、下面が開放された状態で下ステージ３１に保持されるブランケットＢＬの中央部下面を補助的に支持する。これにより、ブランケットＢＬの撓みを抑えて水平かつ平坦に支持することができる。また必要に応じて下方に退避することで、次に説明する転写ローラの走行との干渉を回避する。

転写ローラブロック４は、ローラユニット４３およびリフタユニット４４を備えており、これらのユニット４３，４４はプレート部材４５の上面に取り付けられている。プレート部材４５は、ローラ走行駆動部５を介して着脱ステージ３７に取り付けられている。ローラ走行駆動部５は、下ステージ３１の（＋Ｘ）側端部の下方で着脱ステージ３７に固定されＹ方向に延びるガイドレール５１と、ガイドレール５１に沿って設けられたボールねじ機構５２とを備え、ボールねじ機構５２のナット部５２５によりプレート部材４５の（＋Ｘ）側端部が支持されている。また、図２に示すように、下ステージ３１の（−Ｘ）側端部の下方にもガイドレール５３が着脱ステージ３７上に設けられており、ガイドレール５３に取り付けられたスライダ５３１（図３参照）により、プレート部材４５の（−Ｘ）側端部が支持されている。

転写ローラブロック４を支持するローラ走行駆動部５では、ガイドレール５１に沿ってボールねじ機構５２が設けられている。より具体的には、ガイドレール５１の両端近傍に設けられた支持部材５２１，５２２によりボールねじ５２３が支持されており、ボールねじ５２３はカップリング５２６を介してモータ５２４により回転される。ボールねじ５２３にはナット部５２５が取り付けられている。モータ５２４が回転することにより、ナット部５２５がガイドレール５１に沿ってＹ方向に水平移動する。これに伴い、ナット部５２５により支持されたプレート部材４５を含む転写ローラブロック４がＹ方向に水平移動する。

なお、図１では各部を見やすくするために、カメラ７２およびハンド昇降駆動部６３の上端部がガイドレール５１よりも下方に現れている。しかしながら、実際の装置においては、これらは図１に破線で示されるプレート部材４５の下面位置よりも下方であれば問題ない。

図３は転写ローラブロックの構成を示す斜視図である。また、図４Ａおよび図４Ｂは転写ローラブロックの構成および動作を示す正面図である。また、図５Ａおよび図５Ｂは転写ローラブロックの構成および動作を示す側面図である。さらに、図６は転写ローラブロックの動作を模式的に示す図である。なお、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａおよび図５Ｂにおいては、構成および動作を見やすくするために一部の部材の記載を省略している。転写ローラブロック４は、ガイドレール５１，５３により水平姿勢かつＹ方向に移動自在に支持されたプレート部材４５にリフタユニット４４が取り付けられ、リフタユニット４４によりローラユニット４３が支持された構造を有している。プレート部材４５は、図３に示すように略Ｔ字形状の平板状部材である。

転写ローラブロック４に設けられたローラユニット４３は、Ｘ方向を長手方向とするローラ形状に形成された転写ローラ４３１を備えている。転写ローラ４３１は円筒または円柱形状の芯金の表面に弾性体、例えばゴム素材による表面層が設けられたものであり、Ｘ方向における転写ローラ４３１の長さは基板ＳＢのＸ方向長さと同じまたはこれよりも長い。

転写ローラ４３１は、上面がＸ方向を長手方向とする水平な平坦面となった昇降部材４３２のＸ方向両端部に設けられた１対の支持部４３０，４３０により回転自在に支持されている。両支持部４３０はＹＺ平面に対し対称な形状を有しているが、その構造は同一である。支持部４３０のそれぞれは、軸受部４３３、押圧付与部４３４およびストッパー部材４３５を備えている。

軸受部４３３は、昇降部材４３２に立設された柱部材４３３１と、柱部材４３３１に鉛直方向に設けられたガイドレール４３３２およびこれに係合するスライダ４３３３を含む直動ガイドと、スライダ４３３３に固定された支持アングル４３３４と、支持アングル４３３４に取り付けられた自動調心ベアリング４３３５とを備えている。自動調心ベアリング４３３５が転写ローラ４３１の回転軸を回転自在に支持する。支持アングル４３３４は直動ガイドのスライダ４３３３に取り付けられているため、直動ガイドの可動範囲内で上下動自在となっている。

支持アングル４３３４と昇降部材４３２との間に、支持アングル４３３４を上向きに付勢する押圧付与部４３４が設けられている。この第１実施形態では、押圧付与部４３４として、エアシリンダが用いられている。エアシリンダは電空レギュレータ９３１を介して制御ユニット９に設けられた押圧制御部９３と接続されている。そして、転写ローラ４３１の走行方向、つまり方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に応じた信号が電空レギュレータ９３１に与えられることでエアシリンダのピストン（図示省略）の付勢力が制御される。これによってエアシリンダにより発生する上向きの付勢力が支持アングル４３３４に付与される。この付勢力を受けて支持アングル４３３４は上方へ変位するが、その変位はストッパー部材４３５により規制されている。

すなわち、柱部材４３３１の上部にプレート４３３６が取り付けられている。また、当該プレート４３３６に設けられたねじ穴に、ストッパー部材４３５としての調整ねじが装着されている。そして、ストッパー部材４３５の下端が支持アングル４３３４の上面に当接することで、支持アングル４３３４の上方への変位が規制される。ストッパー部材４３５は、直動ガイドの可動範囲内かつ押圧付与部４３４により昇降可能な範囲内で、押圧付与部４３４からの付勢力に抗して支持アングル４３３４の変位を規制する。したがって、支持アングル４３３４は、押圧付与部４３４から上向きの付勢力が印加され、かつストッパー部材４３５に突き当てられることによりそれ以上の上方への変位が抑止された状態で、一定位置に留まっている。このときの支持アングル４３３４の昇降部材４３２に対する位置（Ｚ方向位置）を以下では「抑止位置」と称することとする。ストッパー部材４３５は調整ねじであり、プレート４３３６への調整ねじのねじ込み量を加減することで抑止位置を調整することが可能である。この調整は転写ローラ４３１の両端部で独立して行うことができる。なお、ストッパー部材４３５としての調整ねじの下端が直接支持アングル４３３４の上面に当接する構成に代えて、両者の間に何らかの部材が介在してもよい。

このように、昇降部材４３２の両端部でそれぞれ抑止位置に位置決めされた支持アングル４３３４に設けられた自動調心ベアリング４３３５により、転写ローラ４３１の両端部が回転自在に支持され、２つの支持アングル４３３４，４３３４の抑止位置を個別に調整可能となっている。すなわち、転写ローラ４３１の回転軸の方向としては、Ｘ軸に平行な方向だけでなく、Ｘ軸に対しＸＺ平面内で少し傾いた方向に設定することも可能となっている。支持アングル４３３４は直動ガイドにより上下動するのみであるが、自動調心ベアリング４３３５により転写ローラ４３１を支持することで、回転軸が傾いた状態でも転写ローラ４３１の回転が阻害されることが防止される。

上記のように構成されたローラユニット４３は、プレート部材４５に設けられたリフタユニット４４により昇降自在に支持されている。具体的には、リフタユニット４４は、Ｘ方向に位置を異ならせてプレート部材４５から上向きに延設された１対の柱部材４４１，４４１を備えている。柱部材４４１の各々には、鉛直方向を可動方向とする直動ガイドが取り付けられている。すなわち、柱部材４４１に対し直動ガイドのガイドレール４４２が鉛直方向に取り付けられ、ガイドレール４４２に対し昇降自在に係合するスライダ４４３がローラユニット４３の昇降部材４３２に固定されている。したがって、昇降部材４３２は上面を水平姿勢に維持したまま鉛直方向に昇降可能となっている。

また、リフタユニット４４は、２つの柱部材４４１の間に配置されたカム部材４４４と、カム部材４４４を回転させるモータ４４５とを備えている。カム部材４４４の回転軸はＹ方向と平行な水平方向に延びており、プレート部材４５に設けられた軸受部材４５１，４５２により回転自在に支持されるとともに、カップリング４４６を介してモータ４４５に接続されている。モータ４４５はプレート部材４５に固定され、またモータドライバ９４１を介して制御ユニット９のローラ昇降制御部９４に接続されている。

カム部材４４４の上端部は、カム部材４４４の回転軸の上方でローラユニット４３の昇降部材４３２に回転自在に取り付けられたカムフォロア４３６に当接しており、カム部材４４４の回転軸から上端部までの長さが昇降部材４３２とプレート部材４５との間隔を規定している。モータ４４５がカム部材４４４を回転させることにより、昇降部材４３２とプレート部材４５との間隔が変化する。すなわち、カム部材４４４は、モータ４４５の回転運動を昇降部材４３２の昇降運動に変換する機能を有する。

図４Ａおよび図５Ａに示すように、カム部材４４４の回転により、カム部材４４４の半径が比較的大きい部位が上方に位置し回転軸から上端部までの長さが比較的長い状態であるとき、プレート部材４５に対し昇降部材４３２が大きく上方に持ち上げられた状態となる。一方、図４Ｂおよび図５Ｂに示すように、カム部材４４４の半径が比較的小さい部位が上方に位置し回転軸から上端部までの長さが比較的短い状態であるとき、プレート部材４５と昇降部材４３２との間隔がより小さくなる。図５Ａおよび図５Ｂにおいては、カム部材４４４の回転により昇降するローラユニット４３にドットを付すことで動きをわかりやすくしている。

このように、カム部材４４４の回転角度によってプレート部材４５に対する昇降部材４３２の高さが変化し、これにより転写ローラ４３１の高さを変化させることができる。カム部材４４４を挟むように設けられた１対の直動ガイド（ガイドレール４４２、スライダ４４３）で昇降部材４３２を支持することにより、転写ローラ４３１の回転軸の角度を維持したまま上下方向に平行移動させることができる。

後述するように、例えば図５Ａに示す転写ローラ４３１が上方に持ち上げられた状態では、転写ローラ４３１の上端が下ステージ３１に保持されるブランケットＢＬの下面に当接する。この状態では、押圧付与部４３４から支持アングル４３３４に付与される付勢力により転写ローラ４３１がブランケットＢＬの下面に押し付けられ、転写ローラ４３１はブランケットＢＬを上方へ押し上げて基板ＳＢに接触する。また、上記したように電空レギュレータ９３１へ与える信号を制御することで押圧付与部４３４による付勢力を高精度にかつ優れたレスポンスで変更させることが可能となっている。なお、このときの転写ローラ４３１のＺ方向位置を「押圧位置」と称することとする。また、本実施形態では、（＋Ｚ）方向が本発明の「押付方向」に相当している。

転写ローラ４３１が押圧位置に位置決めされた状態でローラ走行駆動部５が転写ローラブロック４をＹ方向に走行させることにより、転写ローラ４３１がブランケットＢＬを基板ＳＢに押し付けながら転動する。これにより、ブランケットＢＬと基板ＳＢとが接触して形成された密着領域がＹ方向に広がってゆき、最終的に基板ＳＢの全体がブランケットＢＬと密着する。また、このように転写ローラ４３１の走行中に電空レギュレータ９３１へ与える信号を可変制御することで押圧付与部４３４による付勢力を変更して最適化することができる。例えば第１実施形態では、転写ローラ４３１によりブランケットＢＬを上方に押し上げて円盤形状の基板ＳＢに押圧して接触させるため、転写ローラ４３１の押し上げによってブランケットＢＬの上面が基板ＳＢの下面と接触する面積（以下「接触面積」という）は、図６に示すように転写ローラ４３１の走行に伴って連続的に変化する。このため、上記付勢力を一定値に設定すると、接触面積の変化に伴い単位面積当たりの押圧力は走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に応じて変化する。これに対し、付勢力の変更によって単位面積当たりの押圧力をほぼ一定に維持することが可能となる。なお、図６中の（ａ）の平面図においては、吸着溝３１２によるブランケットＢＬの吸着保持部分にドットを付すことで吸着保持位置をわかりやすくしている。この点については、後で説明する図１１〜図１３においても同様である。

一方、例えば図５Ｂに示す転写ローラ４３１が下方に位置する状態では、転写ローラ４３１はブランケットＢＬから大きく下方に離間する。そこで、このときの転写ローラ４３１の位置を「離間位置」と称する。押圧位置と離間位置との差、すなわち図５Ｂに符号Ｚｄで示す高さは、数ミリメートルないし３０ミリメートル程度である。この高低差はカム部材４４４の回転に伴う半径の変化量により規定される。

図３に示すように、プレート部材４５は、Ｘ方向における両端部が転写ローラ４３１の両端部よりもそれぞれ外側まで延びている。また図２に示すように、プレート部材４５のＸ方向における両端部は、下ステージ３１中央部の開口３１１のＸ方向両端面よりも外側まで延び、さらに下ステージ３１のＸ方向における両外周端部付近まで延びている。そして、プレート部材４５のＸ方向両端部が、概ね下ステージ３１のＸ方向における両外周端部の下方でガイドレール５１，５３上に支持されている。このようにＸ方向に大きく離れた両端部位置でプレート部材４５が支持されるため、転写ローラ４３１がブランケットＢＬを押圧しながらローラユニット４３がＹ方向に走行する際にもプレート部材４５の傾きを抑制し水平姿勢を維持しておくことができる。これによりローラユニット４３の走行が安定したものとなる。

次に、上記のように構成された転写装置１による転写処理について説明する。前述の通り、ここではブランケットＢＬから基板ＳＢにパターンまたは薄膜を転写する転写処理について説明するが、基板ＳＢを版ＰＰに読み換えることにより、パターニング処理における動作も説明される。以下に説明する転写処理は、制御ユニット９が予め作成された制御プログラムを実行して装置各部に所定の動作を行わせることにより実現される。また、上記したように本実施形態では、基板ＳＢが円盤形状を有するため、接触面積が図６に示すように転写ローラ４３１の走行に伴って連続的に変化する。そこで、走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置と上記接触面積との関係（図６中の（ｂ）におけるグラフ）を示す相関データをテーブル形式で制御ユニット９のメモリ（図示省略）に本実施形態における接触状況として保存している。そして、これを用いて転写処理を行う。なお、相関データの代わりに上記関係を示す関数をメモリに保存し、これを用いてもよい。この点については後で説明する実施形態でも同様である。

図７はこの転写装置による転写処理を示すフローチャートである。また、図８Ａないし図８Ｄは転写処理の過程における各部の位置を模式的に示す図である。最初に転写ローラ４３１の傾き調整処理が行われる（ステップＳ１０１）。この実施形態では、ブランケットＢＬから離間した状態の転写ローラ４３１はストッパー部材４３５により抑止位置に抑止された支持アングル４３３４で支持されており、抑止位置は調整ねじにより調整可能である。転写ローラ４３１がブランケットＢＬに当接する直前においてローラ上端とブランケットＢＬ下面とが互いに平行となるように、転写ローラ４３１の両端部において抑止位置を予め調整しておけば、転写ローラ４３１をＸ方向において一様かつ均一にブランケットＢＬに当接させることが可能になる。このような調整処理が、図７のステップＳ１０１における「傾き調整処理」として事前に実行される。これにより、転写ローラ４３１の回転軸の方向は、Ｘ方向と平行な方向を中心とするＸＺ平面内の所定の角度範囲で調整される。

転写処理では、パターンまたは薄膜を転写されるべき基板ＳＢが装置に搬入され、上ステージ２１にセットされる（ステップＳ１０２）。上ステージ２１は、パターンまたは薄膜が転写される被転写面を下向きにして基板ＳＢを吸着保持する。続いて、基板ＳＢに転写すべきパターンまたは薄膜を担持するブランケットＢＬが装置に搬入され、下ステージ３１にセットされる（ステップＳ１０３）。下ステージ３１は、パターンまたは薄膜を担持する担持面を上向きにしてブランケットＢＬを吸着保持する。

次に、装置各部が所定の初期位置に位置決めされる（ステップＳ１０４）。図８Ａは各部の初期位置を示している。上ステージ２１および下ステージ３１は、基板ＳＢとブランケットＢＬとが所定のギャップを隔てて平行に対向するよう互いに近接対向される（支持工程）。また、昇降ハンド６１はその上面が下ステージ３１の上面と同一平面となる位置まで上昇し、ブランケットＢＬの下面に当接してブランケットＢＬを水平姿勢に支持する。転写ローラ４３１は、Ｙ方向における基板ＳＢの一方端部の直下位置で、かつブランケットＢＬの下面から下方へ離間した離間位置に位置決めされる。図８Ａにおいて符号ＰＴはブランケットＢＬから基板ＳＢに転写される被転写物（パターンまたは薄膜）を示す。

続いて、基板ＳＢとブランケットＢＬとの水平方向位置を調整するアライメント調整処理が行われる（ステップＳ１０５）。すなわち、カメラ７２により撮像された画像に基づき、水平方向においてブランケットＢＬに担持されたパターンＰＴまたは薄膜と基板ＳＢとが予め定められた位置関係となるように、アライメント機構７１が必要に応じアライメントステージ３６を水平面内で移動させる。

アライメント調整処理の後、モータ４４５がカム部材４４４を回転させることで、図８Ｂに示すように、転写ローラ４３１が上昇し、ブランケットＢＬ下面に当接してブランケットＢＬを上向きに押圧する（ステップＳ１０６）。転写ローラ４３１がブランケットＢＬ下面に当接した後も上昇を続けることにより、ブランケットＢＬが転写ローラ４３１により押し上げられ、最終的にはブランケットＢＬの上面が基板ＳＢの下面に接触する。これにより、ブランケットＢＬ上面に担持されたパターンまたは薄膜ＰＴが基板ＳＢに密着する。

さらに転写ローラ４３１がブランケットＢＬを押し上げることで、パターンまたは薄膜ＰＴが基板ＳＢに押し付けられる。こうしてパターンまたは薄膜ＰＴの基板ＳＢへの転写が開始される。このときの走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置を本明細書では「転写開始位置」と称する。なお、この時点では、昇降ハンド６１の支持によりブランケットＢＬが水平姿勢に維持されているので、ブランケットＢＬが押し上げられる際の水平方向への位置ずれが防止され、パターンまたは薄膜ＰＴが基板ＳＢの所定位置に適正に転写される。

また、転写開始位置で転写を開始した時点では、図９に示すように、転写ローラ４３１はストッパー部材４３５による抑止から解放されて上下動自在となり、押圧付与部４３４による上向きの付勢力によってブランケットＢＬに押し付けられた状態となる。したがって、ブランケットＢＬに対する転写ローラ４３１の押圧力の大きさは、押圧付与部４３４による付勢力によって決まることになる。本実施形態では、押圧付与部４３４がエアシリンダであり、当該エアシリンダに与える空圧を電空レギュレータ９３１により調整可能となっている。このため、押圧制御部９３から電空レギュレータ９３１に与える信号を上記相関データに基づいて制御することによって付勢力を高精度に、しかも高い分解能で調整することが可能となっている。特に、図６に示すように転写ローラ４３１が転写開始位置に位置しているときの接触面積は微小であることから、図６中の（ｄ）のグラフに示すように、押圧付与部４３４による付勢力を比較的小さく設定している。

転写ローラ４３１の押圧により基板ＳＢとブランケットＢＬとが接触すると、図８Ｃに示すように、昇降ハンド６１が下方へ移動してブランケットＢＬから離間し（ステップＳ１０７）、ローラユニット４３が（＋Ｙ）方向への走行を開始する（ステップＳ１０８）。このときの昇降ハンド６１の下降位置は、図８Ｃに破線で示すプレート部材４５の下面位置よりも昇降ハンド６１の上面が下方となる位置である。

また、転写ローラ４３１がブランケットＢＬを基板ＳＢに押し付けながらＹ方向に走行することで、図８Ｃに示すように、パターンまたは薄膜ＰＴを介してブランケットＢＬと基板ＳＢとが接触して密着領域がＹ方向に広がってゆく。こうしてパターンまたは薄膜ＰＴが順次基板ＳＢに転写される（転写処理）。

さらに、転写ローラ４３１の走行中においては、上述の図６に示すように、転写ローラ４３１の押し上げに伴うブランケットＢＬと基板ＳＢとの接触面積は増大し、転写処理の中間時点でピークとなり、その後に減少していく。そこで、本実施形態では、押圧制御部９３から電空レギュレータ９３１に与える信号を上記相関データに基づいて制御することによって図６中の（ｄ）のグラフに示すように転写ローラ４３１の位置に応じて押圧付与部４３４による付勢力を加減している。つまり、接触面積が増大するのに伴って付勢力を増大させ、逆に接触面積が減少するのに伴って付勢力を減少させ、これによって図６中の（ｃ）のグラフに示すように走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置にかかわらず単位面積当たりの押圧力はほぼ一定値となっている。その結果、転写を良好に行うことが可能となっている。

図８Ｄに示すように、転写ローラ４３１が基板ＳＢの他方端部直下の終了位置に到達するまで（ステップＳ１０９）、ローラユニット４３の走行および付勢力の可変制御が継続される。これにより、基板ＳＢ全体がブランケットＢＬに密着し、基板ＳＢへのパターンまたは薄膜ＰＴの転写が完了する。この時点でローラユニット４３の移動が停止され、ローラユニット４３がブランケットＢＬから離間して下方へ退避する（ステップＳ１１０）。こうして密着されたブランケットＢＬと基板ＳＢとが一体的に搬出されて（ステップＳ１１１）、この転写装置１における転写処理は終了する。

以上のように、Ｙ方向に走行する転写ローラ４３１によってブランケットＢＬを円盤形状の基板ＳＢや版ＰＰに押し付けて転写処理を行う場合、図６に示すように走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に応じて接触面積は変動する。この接触面積の変動による影響を抑制するために、第１実施形態では、上記位置と接触面積との関係を示す相関データ（図６中の（ｂ）参照）を接触状況を示す情報として予め記憶しておき、走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に基づいて押圧付与部４３４による付勢力を制御している（図６中の（ｄ）参照）。つまり、接触面積に比例して付勢力を変更することでブランケットＢＬから基板ＳＢや版ＰＰに与えられる単位面積当たりの押圧力の変動が抑制され、がほぼ一定に安定化される（図６中の（ｃ）参照）。その結果、被転写物を良好に転写することが可能となっている。

なお、上記第１実施形態では、基板ＳＢや版ＰＰが円盤形状を有するが故に、転写ローラ４３１の押付によって基板ＳＢ等とブランケットＢＬとが接触する接触面積が走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に応じて変化するという接触状況が発生している。これに鑑みて第１実施形態では付勢力を制御している。もちろん、基板ＳＢや版ＰＰが円盤以外の形状を有する場合であったとしても、上記接触状況が発生することがある。例えば、基板ＳＢや版ＰＰが矩形以外の形状を有する場合、あるいは矩形形状を有するものの転写ローラ４３１に対して傾いた場合（転写ローラ４３１の回転軸に対して基板ＳＢや版ＰＰの幅方向が非平行な場合）においても上記接触状況が生じる。したがって、これらの場合にも、上記第１実施形態と同様に、相関データに基づいて付勢力を制御することで転写ローラ４３１の走行中にブランケットＢＬと基板ＳＢや版ＰＰとの接触状況が変動したとしてパターンや薄膜ＰＴを良好に転写することができる。

ところで、接触状況の要因としては、上記接触面積以外にも、ブランケットＢＬの曲げ剛性、転写量の不均一性やブランケットＢＬの厚み不均一性などが含まれる。このような要因によって走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に応じて接触状況が変化する場合にも、本発明を適用することができる。

図１０はこの発明にかかる転写装置の第２実施形態を示す図である。また、図１１は図１０に示す転写装置における転写ローラブロックの動作を模式的に示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、矩形形状の基板ＳＢや版ＰＰを用いるために上ステージ２１の下面（基板保持面）２１ａが矩形形状に仕上げられ、転写ローラ４３１の回転軸に対して基板ＳＢや版ＰＰの幅方向が平行となる状態で保持する点と、付勢力の加減態様とである。したがって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して構成説明を省略する。

第２実施形態では、転写ローラ４３１の押付によって基板ＳＢ等とブランケットＢＬとが接触する接触面積は走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置にかかわらず一定である。したがって、接触面積に応じた付勢力の制御は不要である。しかしながら、ブランケットＢＬを吸着溝３１２によって吸着保持しているため、図１１に示すように、吸着溝３１２と転写開始位置や転写終了位置との距離が短い場合には、転写開始位置や転写終了位置に転写ローラ４３１が位置した際のブランケットＢＬの曲げ剛性は比較的高くなる。ここで「曲げ剛性」とは、転写ローラ４３１の付勢によって生じる押圧力に対するブランケットＢＬの剛性、つまり変形のしづらさを意味しており、上記距離が短くなるにしたがって曲げ剛性は急激に高くなり、転写装置１では例えば図１１中の（ｂ）のグラフに示すようなプロファイルが発現する。したがって、仮に走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置にかかわらず、押圧付与部４３４による付勢力を一定値に設定すると、図１１中の（ｃ）の１点鎖線に示すように、転写開始位置や転写終了位置でブランケットＢＬから基板ＳＢや版ＰＰに与えられる単位面積当たりの押圧力は減少する。一方、転写開始位置や転写終了位置よりも中央側では曲げ剛性は小さく安定しており、上記単位面積当たりの押圧力は転写処理に十分な値で安定している。このように転写ローラ４３１の走行中に曲げ剛性に応じて接触状況が変化する、より具体的には転写開始位置および転写終了位置での押圧力が低下するという問題が発生する。

そこで、第２実施形態では、基本的には図７に示す動作手順で転写処理を行うが、そのうちステップＳ１０６ないしＳ１０９を次のように実行している。すなわち、アライメント調整処理の後、モータ４４５がカム部材４４４を回転させることで、転写ローラ４３１を上昇させてブランケットＢＬを押し上げ、ブランケットＢＬの上面を基板ＳＢの下面に接触させて転写処理を開始する。こうして転写開始位置で転写を開始した時点では、曲げ剛性が比較的高いことを考慮して、図１１中の（ｄ）のグラフに示すように、押圧付与部４３４による付勢力を比較的高く設定している。

転写ローラ４３１の押圧により基板ＳＢとブランケットＢＬとが接触すると、図８Ｃに示すように、昇降ハンド６１が下方へ移動してブランケットＢＬから離間し（ステップＳ１０７）、ローラユニット４３が（＋Ｙ）方向への走行を開始する（ステップＳ１０８）。また、転写ローラ４３１の走行中においては、上述の図１１中の（ｄ）のグラフに示すように、曲げ剛性の低下に対応すべく押圧付与部４３４による付勢力を徐々に低下させ、一定値で安定化させている。また、ローラユニット４３がさらに（＋Ｙ）方向に走行し、転写ローラ４３１が転写終了位置に近づくにしたがって曲げ剛性の増大に対応すべく押圧付与部４３４による付勢力を徐々に増加させ、転写ローラ４３１が転写終了位置に到達した時点（ステップＳ１０９で「ＹＥＳ」と判定された時点）では、転写開始位置と同様の付勢力が転写ローラ４３１に与えられる。このような付勢力の制御は第１実施形態と同様に押圧制御部９３から電空レギュレータ９３１に与える信号を上記相関データに基づいて調整することで実行され、当該付勢力の制御によって図１１中の（ｃ）のグラフに示すように走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置にかかわらず単位面積当たりの押圧力がほぼ一定値となっている。その結果、転写を良好に行うことが可能となっている。

なお、その他の動作は基本的に第１実施形態と同一であり、これらの一連の処理を受ける。これによって、基板ＳＢ全体がブランケットＢＬに当接し、基板ＳＢへのパターンまたは薄膜ＰＴの転写が完了する。この時点でローラユニット４３の移動が停止され、ローラユニット４３がブランケットＢＬから離間して下方へ退避する（ステップＳ１１０）。こうして密着されたブランケットＢＬと基板ＳＢとが一体的に搬出されて（ステップＳ１１１）、この転写装置１における転写処理は終了する。

以上のように、第２実施形態では、転写開始位置や転写終了位置での曲げ剛性が高く、転写に必要な押圧力が低くなる傾向にあるという接触状況に対応すべく、走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置と曲げ剛性との関係を示す相関データ（図１１中の（ｂ）参照）を予め記憶しておき、走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に基づいて押圧付与部４３４による付勢力を制御している（図１１中の（ｄ）参照）。つまり、曲げ剛性が比較的高い転写開始位置、転写終了位置およびそれらの近傍位置に転写ローラ４３１が位置しているときには付勢力を抑えるように制御することで、ブランケットＢＬから基板ＳＢや版ＰＰに与えられる単位面積当たりの押圧力の変動が抑制され、ほぼ一定に安定化される（図１１中の（ｃ）参照）。その結果、パターン（被転写物）を良好に転写することが可能となっている。

また、ブランケットＢＬの曲げ剛性に応じて単位面積当たりの押圧力が変化する場合に対して本発明を適用しているが、ブランケットＢＬの厚みが走行方向Ｙにおいてばらついて不均一である場合にも、第２実施形態を適用可能である。つまり、ブランケットＢＬの厚み不均一性があるにもかかわらず一定の付勢力で転写ローラ４３１を付勢すると、転写ローラ４３１のＹ方向位置に応じて単位面積当たりの押圧力が変化することがある。このような場合にも、第２実施形態と同様に、走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置とブランケットＢＬの厚みとの関係を示す相関データを予め記憶しておき、走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に基づいて押圧付与部４３４による付勢力を制御することで単位面積当たりの押圧力の変動が抑制され、ほぼ一定に安定化され、その結果、パターン（被転写物）を良好に転写することが可能となる。

また、接触状況は被転写物であるパターンによって変化することもある。例えばパターンの種類によってパターン形成材料の転写量が変動することがあり、それに応じて適切な付勢力を設定するのが望ましい場合がある。例えば図１２に示すように、互いに異なる転写量のパターンＰＴ１〜ＰＴ３が含まれていることがある。ここでは、説明の便宜のために、パターンＰＴ１の転写量が最も多く、パターンＰＴ２、ＰＴ３の順序で転写量が少なくなっている。このため、一定の付勢力で転写ローラ４３１を付勢すると、転写ローラ４３１のＹ方向位置に応じて単位面積当たりの押圧力が変化することがある。例えばパターンＰＴ１のように転写量が多い領域では単位面積当たりの押圧力が不足して十分な転写が行われず、逆にパターンＰＴ３のように転写量が少ない領域では単位面積当たりの押圧力が過大となり、当該パターンＰＴ３がダメージを受けたり、潰れる可能性がある。このような場合、ブランケットＢＬと基板ＳＢや版ＰＰとを接触させる際の単位面積あたりの押圧力を転写量に応じて変化させるのが望ましく、以下に説明する第３実施形態では、上記転写量に応じて付勢力を制御している。

図１２はこの発明にかかる転写装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態では、上ステージ２１に保持された基板ＳＢに対して複数のパターンＰＴ１〜ＰＴ３を転写する際に、各パターンＰＴ１〜ＰＴ３の転写量（図１２中の（ｂ）のグラフ参照）に応じて押圧付与部４３４による付勢力を制御している。より詳しくは、予め走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置毎に転写量を演算して転写ローラ４３１のＹ方向位置と転写量との関係（図１２中の（ｂ）におけるグラフ）を示す相関データを接触状況を示す情報としてテーブル形式で制御ユニット９のメモリ（図示省略）に保存しておき、これを用いて転写処理を行う。なお、上記転写量については、例えば基板ＳＢの設計データ（例えばＣＡＤデータ）に基づいて算出することができる。この点に関しては、次の第４実施形態も同様である。

そして、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、基本的には図７に示す動作手順で転写処理を行うが、そのうちステップＳ１０８を次のように実行している。すなわち、転写ローラ４３１の走行中においては、押圧制御部９３から電空レギュレータ９３１に与える信号を上記相関データに基づいて制御することによって図１２中の（ｃ）のグラフに示すように転写ローラ４３１の位置に応じて押圧付与部４３４による付勢力を加減している。つまり、転写量が多い領域では付勢力を高く設定し、逆に転写量が少ない領域では付勢力を低く設定する。これによって図１２中の（ｄ）のグラフに示すように走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置にかかわらず単位面積当たりの押圧力がほぼ一定値となっている。その結果、転写を良好に行うことが可能となっている。

なお、その他の動作は基本的に第１実施形態と同一であり、これらの一連の処理を受ける。これによって、基板ＳＢ全体がブランケットＢＬに当接し、基板ＳＢへのパターンまたは薄膜ＰＴの転写が完了する。この時点でローラユニット４３の移動が停止され、ローラユニット４３がブランケットＢＬから離間して下方へ退避する（ステップＳ１１０）。こうして密着されたブランケットＢＬと基板ＳＢとが一体的に搬出されて（ステップＳ１１１）、この転写装置１における転写処理は終了する。

以上のように、第３実施形態では、走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置によって転写量が相違するという接触状況に対応すべく、上記位置と転写量との関係を示す相関データ（図１２中の（ｂ）参照）を接触状況を示す情報として予め記憶しておき、走行方向Ｙにおける転写ローラ４３１の位置に基づいて押圧付与部４３４による付勢力を制御している（図１２中の（ｃ）参照）。その結果、ブランケットＢＬから基板ＳＢや版ＰＰに与えられる単位面積当たりの押圧力の変動が抑制され、ほぼ一定に安定化され（図１２中の（ｄ）参照）、パターンや薄膜ＰＴを良好に転写することが可能となっている。

以上説明したように、上記実施形態の転写装置１においては、基板ＳＢおよびブランケットＢＬがそれぞれ本発明の「第１板状体」および「第２板状体」に相当しており、上ステージ２１および下ステージ３１がそれぞれ本発明の「第１保持機構」および「第２保持機構」として機能している。また、基板ＳＢの下面が本発明の「第１板状体の一方主面」の一例に相当している。また、ブランケットＢＬの上面および下面がそれぞれ本発明の「第２板状体の一方主面」および「第２板状体の他方主面」の一例に相当している。また、転写ローラブロック４およびローラ走行駆動部５が一体として本発明の「押圧機構」として機能しており、このうちローラ走行駆動部５および転写ローラ４３１がそれぞれ本発明の「走行部」および「ローラ部材」として機能している。

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、上記実施形態の押圧付与部４３４はエアシリンダで構成されているが、押圧付与部４３４の構成はこれに限定されるものではない。例えば図１３に示すように、バネ４３４１、バネ支持部材４３４２およびモータ４３４３を組み合わせたものを押圧付与部４３４として用いてもよい。すなわち、支持アングル４３３４の直下でバネ４３４１がバネ支持部材４３４２により鉛直方向Ｚに昇降可能に支持されている。このバネ支持部材４３４２はモータ４３４３に接続されている。そして、ローラ昇降制御部９４から信号を受けたモータドライバ９３２によりモータ４３４３が作動してバネ支持部材４３４２が上昇することで、バネ４３４１が支持アングル４３３４に支持された転写ローラ４３１を上方に付勢する。なお、バネ４３４１の代わりに弾性樹脂などの弾性体を用いてもよい。

また、上記第１実施形態ないし第４実施形態では、それぞれ異なる接触状況に対応して押圧付与部４３４による転写ローラ４３１の付勢力を制御しているが、これらの実施形態の全部あるいは一部を組み合わせて付勢力の制御を行ってもよい。

また、上記実施形態においては、複数の昇降ハンド６１が支持フレーム６２により支持されて一体的に昇降するが、例えば特許文献１に記載されているように、個々の昇降ハンドが独立して昇降するような構成であってもよい。このような構成によれば、例えば転写ローラの走行に応じて昇降ハンドが順次下降するようにすることでブランケットの姿勢をより確実に管理することができるので、例えば基板の大型化を図る上で有効である。また、棒状の昇降ハンド６１に代えて、上面が平坦面となった部材によりブランケットを支持する構成であってもよい。

また、上記実施形態ではブランケットＢＬに担持されたパターン等の被転写物を基板ＳＢに転写する転写装置に本発明を適用しているが、これらのうち第１実施形態および第２実施形態に含まれる技術思想は、このようなパターン等を転写する転写装置に限定されず、例えばパターン等を介さず２枚の板状体を貼り合わせる技術にも適用可能である。

以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明にかかる転写装置では、押圧付与部が、走行方向におけるローラ部材の位置に応じてローラ部材を付勢する力を変更するように構成してもよい。

また、走行方向におけるローラ部材の位置に応じて第１板状体と第２板状体との接触面積が変化するとき、押圧付与部が、走行方向におけるローラ部材の位置を示す位置情報と接触面積との関係を接触状況として取得し、位置情報に基づいてローラ部材を付勢する力を制御するように構成してもよい。

また、走行方向におけるローラ部材の位置に応じて被転写物の転写量が変動するとき、押圧付与部が、走行方向におけるローラ部材の位置を示す位置情報と転写量との関係を接触状況として取得し、位置情報に基づいてローラ部材を付勢する力を制御するように構成してもよい。

また、走行方向におけるローラ部材の位置に応じてローラ部材による第２板状体の曲げ変形のしづらさを指標する曲げ剛性が変動するとき、押圧付与部が、走行方向におけるローラ部材の位置を示す位置情報と曲げ剛性との関係を接触状況として取得し、位置情報に基づいてローラ部材を付勢する力を制御するように構成してもよい。

また、押圧方向における第２板状体の厚みが走行方向において不均一であるとき、押圧付与部が、走行方向におけるローラ部材の位置を示す位置情報と第２板状体の厚みとの関係を接触状況として取得し、位置情報に基づいてローラ部材を付勢する力を制御するように構成してもよい。

また、押圧機構が、ローラ部材の軸方向における両端部の各々を回転自在に支持する１対の軸受部を有し、押圧付与部は、各軸受部を押圧方向へ独立して付勢し、軸方向における第１板状体と第２板状体との接触状況に応じてローラ部材を付勢する力を制御するように構成してもよい。

また、軸方向における被転写物の転写量が相違するとき、押圧付与部が、被転写物の転写量に関連する転写量情報に基づいて各付勢部によりローラ部材を付勢する力を互いに相違させるように構成してもよい。

また、本発明にかかる転写方法では、例えば、転写工程において、走行方向におけるローラ部材の位置に応じてローラ部材を付勢する力を変更させてもよい。

さらに、転写工程では、ローラ部材の軸方向における一方端部を押圧方向へ付勢する力と、他方端部を押圧方向へ付勢する力とを、軸方向における第１板状体と第２板状体との接触状況に応じて制御してもよい。

この発明は、ガラス基板や半導体基板などの各種板状体にパターンや薄膜等の被転写物を転写する処理に対して好適に適用可能である。また、パターン等を介さず２枚の板状体を直接当接させる場合にも、本発明の技術思想を適用可能である。

１…転写装置
４…転写ローラブロック（押圧機構）
５…ローラ走行駆動部（押圧機構、走行部）
２１…上ステージ（第１保持機構）
３１…下ステージ（第２保持機構）
４３１…転写ローラ（ローラ部材）
４３４…押圧付与部
ＢＬ…ブランケット（第２板状体）
ＰＰ…版（第１板状体）
ＰＴ，ＰＴ１〜ＰＴ３…パターン、薄膜（被転写物）
ＳＢ…基板（第１板状体）
Ｘ…幅方向
Ｙ…走行方向
Ｚ…押圧方向

Claims (5)

1. 第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを接触させて、前記第１板状体および前記第２板状体のうちの一方に担持された被転写物を他方に転写する転写装置であって、
   前記第１板状体を保持する第１保持機構と、
   前記第１保持機構に保持された前記第１板状体の一方主面に前記第２板状体の一方主面を対向させながら近接して保持する第２保持機構と、
   前記第２板状体から前記第１板状体に向かう押圧方向に前記第２板状体を前記第１板状体に押し付ける押圧機構と、を備え、
   前記押圧機構は、
   前記第２板状体の他方主面と平行な回転軸回りに前記第２板状体の他方主面に対して転動しながら前記回転軸と垂直かつ前記第２板状体の他方主面に平行な走行方向に移動可能なローラ部材と、
   前記第２板状体の他方主面に対して前記ローラ部材を前記押圧方向に付勢して前記第２板状体から前記第１板状体に押圧力を与える押圧付与部と、
   前記押圧付与部により付勢された前記ローラ部材を前記走行方向に走行させる走行部と、を有し、
   前記押圧付与部は、
   前記ローラ部材の走行中における前記第１板状体と前記第２板状体との接触状況に応じて前記ローラ部材を付勢する力を変更して前記走行中に前記第２板状体から前記第１板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力の変動を抑制し、
   前記走行方向における前記ローラ部材の位置と、前記ローラ部材による前記第２板状体の曲げ変形のしづらさを指標する前記曲げ剛性との関係に基づいて設定される大きさに、前記ローラ部材を付勢する力を制御する転写装置。
2. 第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを接触させて、前記第１板状体および前記第２板状体のうちの一方に担持された被転写物を他方に転写する転写装置であって、
   前記第１板状体を保持する第１保持機構と、
   前記第１保持機構に保持された前記第１板状体の一方主面に前記第２板状体の一方主面を対向させながら近接して保持する第２保持機構と、
   前記第２板状体から前記第１板状体に向かう押圧方向に前記第２板状体を前記第１板状体に押し付ける押圧機構と、を備え、
   前記押圧機構は、
   前記第２板状体の他方主面と平行な回転軸回りに前記第２板状体の他方主面に対して転動しながら前記回転軸と垂直かつ前記第２板状体の他方主面に平行な走行方向に移動可能なローラ部材と、
   前記第２板状体の他方主面に対して前記ローラ部材を前記押圧方向に付勢して前記第２板状体から前記第１板状体に押圧力を与える押圧付与部と、
   前記押圧付与部により付勢された前記ローラ部材を前記走行方向に走行させる走行部と、を有し、
   前記押圧付与部は、
   前記ローラ部材の走行中における前記第１板状体と前記第２板状体との接触状況に応じて前記ローラ部材を付勢する力を変更して前記走行中に前記第２板状体から前記第１板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力の変動を抑制し、
   前記走行方向における前記ローラ部材の位置と前記第２板状体の厚みとの関係に基づいて設定される大きさに、前記ローラ部材を付勢する力を制御する転写装置。
3. 第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを接触させて、前記第１板状体および前記第２板状体のうちの一方に担持された被転写物を他方に転写する転写装置であって、 前記第１板状体を保持する第１保持機構と、
   前記第１保持機構に保持された前記第１板状体の一方主面に前記第２板状体の一方主面を対向させながら近接して保持する第２保持機構と、
   前記第２板状体から前記第１板状体に向かう押圧方向に前記第２板状体を前記第１板状体に押し付ける押圧機構と、を備え、
   前記押圧機構は、
   前記第２板状体の他方主面と平行な回転軸回りに前記第２板状体の他方主面に対して転動しながら前記回転軸と垂直かつ前記第２板状体の他方主面に平行な走行方向に移動可能なローラ部材と、
   前記第２板状体の他方主面に対して前記ローラ部材を前記押圧方向に付勢して前記第２板状体から前記第１板状体に押圧力を与える押圧付与部と、
   前記押圧付与部により付勢された前記ローラ部材を前記走行方向に走行させる走行部と、を有し、
   前記押圧機構は、前記ローラ部材の軸方向における両端部の各々を回転自在に支持する１対の軸受部を有し、
   前記押圧付与部は、前記各軸受部を前記押圧方向へ独立して付勢し、前記軸方向における前記第１板状体と前記第２板状体との接触状況に応じて前記ローラ部材を付勢する力を制御する転写装置。
4. 請求項３に記載の転写装置であって、
   前記軸方向における前記被転写物の転写量が相違するとき、
   前記押圧付与部は、前記被転写物の転写量に関連する転写量情報に基づいて前記ローラ部材を付勢する力を互いに相違させる転写装置。
5. 第１板状体の一方主面と第２板状体の一方主面とを接触させて、前記第１板状体および前記第２板状体のうちの一方に担持された被転写物を他方に転写する転写方法であって、
   前記第１板状体の一方主面と前記第２板状体の一方主面とを、前記被転写物を挟んで互いに近接対向させて支持する支持工程と、
   前記第２板状体に対し、前記第２板状体の他方主面と平行な回転軸を有するローラ部材を前記第２板状体から前記第１板状体に向かう押圧方向に付勢して前記第２板状体を前記第１板状体に押し付けながら前記回転軸と垂直かつ前記第２板状体の他方主面に平行な走行方向に転動させ、前記被転写物の転写を行う転写工程と、を備え、
   前記転写工程は、前記ローラ部材の走行中における前記第１板状体と前記第２板状体との接触状況に応じて前記ローラ部材を付勢する力を変更して前記走行中に前記第２板状体から前記第１板状体に与えられる単位面積当たりの押圧力の変動を抑制する工程を含み、
   前記転写工程では、前記ローラ部材の軸方向における一方端部を前記押圧方向へ付勢する力と、他方端部を前記押圧方向へ付勢する力とを、前記軸方向における前記第１板状体と前記第２板状体との接触状況に応じて制御する転写方法。

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