TWI483225B - 對準方法、轉印方法及轉印裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種將2個基板相對向配置而進行彼此之位置對準的對準技術、及將作為由其中之一者搭載之被轉印物的圖案或薄膜轉印至另一者之特定位置的轉印技術。
作為使2個基板重合時之對準技術,存在例如專利文獻1所記載者。於該技術中,預先於應貼合之2個基板各自之表面形成對準標記,基於利用攝像機構(例如CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)相機)對該等攝像所得之圖像,而進行對準處理。具體而言,藉由將兩基板以對準標記形成面彼此相對向之方式配置,而使對準標記間之距離為攝像機構之景深(depth of field)以下,藉此,於焦點對準於兩對準標記之狀態下進行攝像。而且,基於根據所攝像之圖像檢測出之兩對準標記之位置關係,調整基板間之相對位置。
此種對準技術亦可應用於藉由將使一基板搭載之圖案轉印至另一基板而對另一基板形成特定圖案的圖案形成方法。即,藉由高精度地進行搭載圖案之一基板、與被轉印圖案之另一基板之位置對準,可於另一基板上之適當位置形成圖案。
[專利文獻1]日本專利特開2004-151653號公報(例如圖1)
於上述技術中,要求對準精度之進一步提昇。可認為提高所攝像之圖像之倍率係其中之一有效之方法,但由於一般而言,若提高攝像機構之成像光學系統之倍率,則景深變淺,故而於以在焦點對準於兩對準標記之狀態下進行攝像為前提之上述先前技術中,必需使兩基板進一步靠近。然而,若考慮基板或者保持其之機構之尺寸偏差或彎曲等,則基板間之距離存在適當之範圍。因此,可能產生無法於因提高倍率而縮短之景深之範圍內配置兩對準標記之情形。上述先前技術無法對應於此種情形。
作為另一方法,亦可考慮依序使攝像機構之焦點對準於兩對準標記之各者,而對該等個別地進行攝像之情況,但上述先前技術無法對應於此種情形。又,有因由焦點調整動作引起之光軸之變動而導致之檢測誤差反而使對準精度降低之虞。
如上述般,關於可於無法同時使焦點對準於分別形成在2個基板上之對準標記之狀態下,進行高精度之對準處理的技術至今仍未確立。
本發明係鑒於上述課題而完成者,其目的在於提供一種如下技術,即,於將2個基板相對向配置而進行彼此之位置對準的對準技術及使用其之圖案等的轉印技術中,即便於無法同時使焦點對準於形成在基板之各者上之對準標記之兩者之情形時,亦可高精度地進行該等之位置對準。
本發明之對準方法之第1態樣係將第1基板與第2基板相對向配置並調整彼此之位置關係者,其特徵在於包括:保持步驟,其將於表面形成有第1對準標記之上述第1基板、與於表面形成有第2對準標記之上述第2基板於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像步驟,其自上述第2基板之上述對準標記形成面之相反側,隔著上述第2基板而對上述第1對準標記及上述第2對準標記於攝像機構之同一視野內進行攝像;位置檢測步驟,其基於所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;及對準步驟,其基於上述位置檢測步驟中之檢測結果,調整上述第1基板與上述第2基板之相對位置;且於上述第1基板之上述對準標記形成面與上述第2基板之上述對準標記形成面之間的上述攝像機構之光軸方向上之距離大於上述攝像機構之景深之狀態下,且,於使上述攝像機構之焦點對準於上述第2基板之上述對準標記形成面之狀態下,執行上述攝像步驟;於上述位置檢測步驟中,進行自上述圖像中去除高頻成分之濾波處理,而自濾波後之圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
於以如上方式構成之發明中,由於攝像機構之光軸方向上之第1與第2對準標記間之距離大於攝像機構之景深,故而焦點不會於1個圖像內同時對準兩對準標記。因此,攝像機構之焦點對準於位於距攝像機構更近之位置之第2對準標記。藉此,對第2對準標記以較高之圖像對比度攝
像。因此,圖像內之第2對準標記之位置檢測可藉由先前已知之各種方法、例如伴有邊緣抽取(Edge Extraction)之圖像處理進行。
另一方面,位於相較景深之範圍靠裏側之第1對準標記之圖像由於焦點未對準,故而圖像對比度較低,而變得模糊。即,於所攝像之圖像中,會失去第1對準標記所含之空間頻率成分中之尤其高頻成分。因此,例如利用邊緣抽取之位置檢測無法獲得充分之精度。因此,於本發明中,藉由自圖像中去除高空間頻率成分,根據剩餘之低頻成分檢測第1對準標記之重心位置,而進行第1對準標記之位置檢測。若適當地設定第1對準標記之圖案形狀,則即便於失去高頻成分之狀態下,亦可以高精度進行重心位置之檢測。
而且,根據如上述般求出之第1對準標記與第2對準標記於圖像內之位置關係,把握第1基板與第2基板之相對位置關係,而調整該等之相對位置。如上述般,根據本發明,即便第1對準標記及第2對準標記之兩者未均收斂於攝像機構之景深內,亦可進行第1基板與第2基板之間的高精度之位置對準。
於本發明之位置檢測步驟中,例如亦可自圖像進行邊緣抽取,基於其結果而檢測第2對準標記之位置。又,例如亦可於位置檢測步驟中,分別檢測圖像中之第1對準標記及第2對準標記之重心位置,於對準步驟中,使第1基板及第2基板中之至少一者以基於第1對準標記及第2對準標記
各自之重心位置而算出之移動量移動。
於本發明中,由於如上所述般於焦點對準第2對準標記之狀態下進行攝像,故而保存有高空間頻率成分。因此,於位置檢測步驟中,可藉由例如伴有自圖像的邊緣抽取之處理,而高精度地檢測第2對準標記之位置。第2對準標記之圖案形狀可使用各種形狀,自由度較高。
又,已知第1基板與第2基板正確地位置對準之狀態下的第1對準標記與第2對準標記之位置關係。因此,根據於圖像中檢測出之第1及第2對準標記各自之重心位置,把握第1基板與第2基板間之相對位置偏移之有無及其偏移量之大小等,視需要而使第1基板或第2基板移動,藉此可修正該偏移。
又,例如亦可預先於第1基板上設置複數個第1對準標記,而於第2基板上設置與第1對準標記對應之複數個第2對準標記;於攝像步驟中,藉由個別之攝像機構,對各自包含一第1對準標記及與其對應之一第2對準標記的複數個對準標記對之各者進行攝像;於對準步驟中,基於將檢測出之複數個第1對準標記各自之重心位置以直線連結而成之虛擬之第1圖形、及將檢測出之複數個第2對準標記各自之重心位置以直線連結而成之虛擬之第2圖形,而算出移動量。
於利用複數個攝像機構進行對準調整之情形時,存在因攝像機構間之相對位置之偏差,而導致根據利用各攝像機構攝像之圖像之各者個別地導出之移動量不一致之情況。
而且,存在該情況對最終之對準結果之精度造成影響之情形。另一方面,於同一攝像機構之同一視野內攝像之圖像中之1對第1對準標記與第2對準標記之位置關係不影響攝像機構之位置精度。即,因攝像機構之位置精度而導致檢測位置誤差於第1與第2對準標記間為同等程度。
因此,於將第1對準標記之重心位置連結而成之第1圖形、與將第2對準標記之重心位置連結而成之第2圖形之相對位置關係中,攝像機構之位置精度之影響較少。而且,藉由根據該等圖形之位置關係,把握第1基板與第2基板之位置關係,進行位置對準,無需對攝像機構之配置要求較高之位置精度,便可實現第1基板與第2基板之高精度之位置對準。
更具體而言,例如於對準步驟中,於分別投影至與第1基板之表面平行之虛擬之投影面的第1圖形與第2圖形之間,可算出如使重心位置及該投影面內之旋轉角度之各者相互一致般之移動量之值。
於第1圖形與第2圖形共有重心時,即便於檢測出之各對準標記之位置中存在因攝像機構之配置之偏差而導致之誤差,將該等對準標記連結而成之圖形之重心位置及旋轉角度之偏移量於第1圖形與第2圖形中亦為同等程度。因此,藉由進行如使該等圖形之重心位置及旋轉角度一致般之調整,可與攝像機構之配置之偏差無關地,使第1基板與第2基板之位置高精度地對準。
又,本發明之對準方法之第2態樣係將第1基板與第2基
板相對向配置並調整彼此之位置關係者,其特徵在於包括:保持步驟,其將於表面形成有第1對準標記之上述第1基板、與於表面形成有第2對準標記之上述第2基板於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像步驟,其對上述第1對準標記及上述第2對準標記於同一視野內進行攝像;位置檢測步驟,其基於所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;及對準步驟,其基於上述位置檢測步驟中之檢測結果,調整上述第1基板與上述第2基板之相對位置;且將上述第1對準標記設為包含比上述第2對準標記更多之低空間頻率成分的圖案形狀,於使焦點對準於上述第2基板之上述對準標記形成面之狀態下執行上述攝像步驟,於上述位置檢測步驟中,自上述圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
此處,「第1對準標記為包含比第2對準標記多之低空間頻率成分之圖案形狀」係指於藉由例如傅裏葉變換(Fourier transform)求出該等對準標記之空間頻譜時,直流成分及與其鄰接之頻率區域之成分之相對光譜強度係第1對準標記之圖案大於第2對準標記之圖案。例如包括粗線寬之線之圖案與包括更細線寬之線之圖案相比,包含較多之低空間頻率成分,又,重複較少之單調之圖案與重複較多之圖案相比,包含較多之低空間頻率成分。一般而言,簡單之圖案之低空間頻率成分較多,越複雜之圖案,包含之高空間頻率成分越多。
於以如上方式構成之發明中,於使焦點對準於第2對準
標記之狀態下,對第1對準標記及第2對準標記攝像。第2對準標記由於以較高之圖像對比度予以攝像,故而其位置檢測相對容易。另一方面,對於第1對準標記,視其與第2對準標記之距離,亦可能存在焦點未對準而難以進行位置檢測之情形。
因此,於發明中,預先使第1對準標記之圖案形狀包含比第2對準標記更多之低空間頻率成分,根據所攝像之圖像,檢測第1對準標記之重心位置。於焦點未對準之圖像中,失去第1對準標記之空間頻率成分中之高頻成分,而存在其輪廓模糊之傾向,另一方面,低頻成分之損失較少。藉由預先將第1對準標記設為包含較多低頻成分之圖案形狀,而將損失抑制得更小。藉此,即便為輪廓模糊之圖像,亦可獲得檢測其重心位置所需之充分之資訊。
如上述般,於本發明中,可以高精度檢測所攝像之圖像內之第1及第2對準標記各自之位置,而可高精度地進行基於該圖像而進行之第1基板與第2基板之位置對準。再者,不論於圖像中焦點是否對準第1對準標記,均可應用該技術,於任一情形時,均可以相同之精度進行位置對準。
於本發明中,例如亦可為第2基板為透明,於攝像步驟中,自第2基板之對準標記形成面之相反側,隔著第2基板而對第1對準標記及第2對準標記攝像。於是,可實現自與對準標記形成面垂直之方向之攝像,可使沿該方向隔開配置之第1對準標記與第2對準標記於圖像內之位置偏移減小,而可實現更高精度之位置對準。
又,例如亦可將第1對準標記設為包括實心圖形之圖案形狀,另一方面,將第2對準標記設為包括中空圖形之圖案形狀。若尺寸為同等程度,則一般而言,實心圖形包含較多之低空間頻率成分,另一方面,中空圖形包含較多之更高之空間頻率成分。因此,實心圖形可較佳地用作第1對準標記,又,中空圖形可較佳地用作第2對準標記。
更具體而言,例如亦可為實心圖形為相對於重心成點對稱之圖形。此種圖形由於即便於焦點偏移之狀態之圖像中,重心位置亦不移動,故而尤其適合用於本發明。例如可將實心圖形設為矩形。
又,作為中空圖形,可使用相對於重心為點對稱且非圓環之圖形。藉由使用點對稱之圖形可使重心位置之移動相對於焦點之偏移減少之點為如上所述。但,於中空圖形之情形時,例如圖形之周緣部之一部分欠缺般之情形時的重心位置之偏移較大。為使因上述原因而導致之錯誤檢測減少,較為理想的是圖形具有如即便根據其一部分亦可復原抽取重心位置般之特徵部位。因此,作為本發明之第2對準標記之中空圖形,較佳為關於任意之旋轉角度均對稱且非不具有如上所述之特徵部位的圓環形狀。例如於使用外周及內周之形狀為矩形之環狀圖形之情形時,即便於一部分存在缺損,亦可根據1對對邊或位於對角線上之1對頂點、或鄰接之2邊等,導出重心位置。
又,例如亦可於保持步驟中,以第1對準標記與第2對準標記於圖像中不重合之方式配置第1基板及第2基板。若兩
對準標記至少於一部分重合,則存在因相互之干擾而導致於各自之位置檢測中產生誤差之情況。藉由以該等不重合之方式配置第1及第2基板,可預先避免上述問題。
又,例如亦可將第1對準標記及第2對準標記之各者使其彼此位置不同而形成複數個。藉由基於設置於複數個部位的對準標記之圖像,進行位置對準,可使其精度進一步提昇。尤其係可能於焦點未對準之狀態下被攝像之第1對準標記存在難以檢測出斜率之情形,而難以根據單一之圖像求出基板之旋轉角度。藉由於複數個部位進行檢測,亦可修正基板彼此之旋轉角度之差異,而可對該等高精度地進行位置對準。
又,本發明之轉印方法之第1態樣係將由透明之搭載體所搭載之作為被轉印物的圖案或薄膜轉印至基板之特定位置者,其特徵在於包括:保持步驟,其將於表面形成有第1對準標記之上述基板、與於表面形成有第2對準標記之上述搭載體於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像步驟,其自上述搭載體之上述對準標記形成面之相反側,隔著上述搭載體對上述第1對準標記及上述第2對準標記於攝像機構之同一視野內進行攝像;位置檢測步驟,其基於所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;對準步驟,其基於上述位置檢測步驟中之檢測結果,調整上述基板與上述搭載體之相對位置;及轉印步驟,其使相對位置經調整之上述基板與上述搭載體抵接,而將上述搭載體表面之被轉印物轉印至
上述基板;且於上述基板之上述對準標記形成面與上述搭載體之上述對準標記形成面之間的上述攝像機構之光軸方向上之距離大於上述攝像機構之景深之狀態下,且,於使上述攝像機構之焦點對準於上述搭載體之上述對準標記形成面之狀態下,執行上述攝像步驟;於上述位置檢測步驟中,進行自上述圖像中去除高頻成分之濾波處理,而自濾波後之圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
於本發明中,對基板與搭載體之間之位置調整應用與上述對準方法之第1態樣相同之想法。本發明中之「基板」與「搭載體」之關係對應於上述對準方法之發明中之「第1基板」與「第2基板」之關係。因此,根據本發明,使搭載體與基板於如上所述般高精度地位置對準之狀態下抵接,而將被轉印物自搭載體轉印至基板,因此,可高精度地將被轉印物轉印至基板表面之特定位置。
又,本發明之轉印方法之第2態樣係將由透明之搭載體所搭載之作為被轉印物的圖案或薄膜轉印至基板之特定位置者,其特徵在於包括:保持步驟,其將於表面形成有第1對準標記之上述基板、與於表面形成有上述被轉印物及第2對準標記之上述搭載體於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像步驟,其對上述第1對準標記及上述第2對準標記於同一視野內進行攝像;位置檢測步驟,其基於所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;對準步驟,其基於上述位置檢測步驟中之檢測結果,調整上述基板與上述搭載體之相
對位置;及轉印步驟,其使相對位置經調整之上述基板與上述搭載體抵接,而將上述被轉印物轉印至上述基板;且將上述第1對準標記設為包含比上述第2對準標記多之低空間頻率成分的圖案形狀,於使焦點對準於上述搭載體之上述對準標記形成面之狀態下,執行上述攝像步驟;於上述位置檢測步驟中,自上述圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
以如上方式構成之發明係藉由將被轉印物自搭載體轉印至基板而將被轉印物轉印至基板表面者,於該情形時,藉由應用上述對準方法之發明之第2態樣,可高精度地將被轉印物轉印至基板上之特定位置。
於本發明中,例如亦可利用與被轉印物相同之材料,將第2對準標記形成於搭載體表面,於轉印步驟中,將第2對準標記與被轉印物一併自搭載體轉印至基板。藉由利用與作為被轉印物的圖案或薄膜相同之材料形成第2對準標記,而於搭載體上無被轉印物與第2對準標記之位置偏移。因此,藉由利用基板之第1對準標記及搭載體之第2對準標記的位置對準,結果,可高精度地對準被轉印物相對於基板之轉印位置。
於該情形時,亦可於基板上預先設置表示第2對準標記之轉印位置的基準標記。轉印後之基板係第2對準標記與被轉印物一併予以轉印,若於基板側預先設置基準標記,則可容易地判斷被轉印物是否正確地轉印至正規位置。
進而,於對一基板進行複數次被轉印物之轉印之情形
時,亦可個別地設置與該複數次轉印之各者對應之基準標記。如此,可個別地判斷是否於正確之位置進行各次轉印。
又,本發明之轉印裝置之一態樣係將作為被轉印物之圖案或薄膜轉印至基板者,其特徵在於包括:保持機構,其將於表面形成有第1對準標記之上述基板、與於表面搭載應轉印至上述基板之上述被轉印物及第2對準標記的搭載體於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像機構,其自上述搭載體之上述對準標記形成面之相反側,隔著上述搭載體而對上述第1對準標記及上述第2對準標記於同一視野內進行攝像;位置檢測機構,其基於由上述攝像機構所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;及對準機構,其基於上述位置檢測機構之檢測結果,調整上述基板與上述搭載體之相對位置;且由上述保持機構相互靠近保持之上述基板之上述對準標記形成面與上述搭載體之上述對準標記形成面之間的上述攝像機構之光軸方向上之距離大於上述攝像機構之景深,上述攝像機構於使焦點對準於上述搭載體之上述對準標記形成面之狀態下進行攝像,上述位置檢測機構進行自上述圖像中去除高頻成分之濾波處理,而自濾波後之圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
於本發明中,與上述轉印方法之發明之第1態樣同樣地,根據第1對準標記與第2對準標記於圖像內之位置關係,而把握基板與搭載體之相對位置關係,藉由對準機構
而調整該等之相對位置。因此,根據本發明,即便第1對準標記及第2對準標記之兩者未均收斂於攝像機構之景深內,亦可進行基板與搭載體之間之高精度之位置對準。而且,藉由如上述般進行位置對準後,進行自搭載體朝基板之被轉印物之轉印,可以優異之位置精度將圖案或薄膜形成於基板上之特定位置。
於本發明中,如上所述,由於對第2對準標記於對準焦點之狀態進行攝像,故而保存有高空間頻率成分。因此,位置檢測機構藉由例如伴有自圖像的邊緣抽取之處理,可高精度地檢測第2對準標記之位置。第2對準標記之圖案形狀可使用各種形狀,自由度較高。
又,例如亦可為位置檢測機構分別檢測第1對準標記及第2對準標記於圖像中之重心位置,對準機構使基板及搭載體之至少一者以根據第1對準標記及第2對準標記各自之重心位置規定之移動量移動。
於該等發明中,利用與之前所說明之對準方法之發明相同之原理,即便於無法將第1對準標記及第2對準標記之兩者收斂於攝像機構之景深內之情形時,亦可高精度地進行基板與搭載體之間之位置對準。
又,例如亦可與分別設置於基板及搭載體上之複數個對準標記對應地,設置複數個攝像機構。藉由基於分別於複數個部位攝像之對準標記之圖像,進行位置對準,可使其精度進一步提昇。尤其係於焦點未對準之狀態下攝像之第1對準標記存在難以檢測出斜率之情形,而難以根據單一
之圖像求出基板之旋轉角度。藉由於複數個部位進行檢測,亦可高精度地修正基板與搭載體之旋轉角度之差異。
又,例如亦可為保持機構包括上表面載置搭載體且成為保持成大致水平之載置面的搭載體保持載物台,搭載體保持載物台中之至少與第2對準標記對應之部位為透明,攝像機構自搭載體保持載物台之下方隔著搭載體保持載物台之透明部位而進行攝像。
於此種構成中,可於將搭載體大致水平狀態地保持於搭載體保持載物台之載置面之狀態下,進行攝像及位置對準,對於由較薄或較軟之材料形成的具有可撓性之搭載體,亦可高精度地執行相對於基板之位置對準。
又,例如亦可為攝像機構之焦點位置沿光軸方向可變。藉此,亦可與搭載體之厚度之變動對應地,使焦點對準其對準標記形成面。即,即便搭載體之厚度變動,亦可進行對第2對準標記之焦點對準。藉由進行焦點調整,即便攝像機構之位置於與光軸正交之平面內變動,因於變動後之位置,於同一視野內對第1及第2對準標記進行攝像,以供位置對準,故而亦不會產生因攝像機構之位置變動而導致之誤差。
根據本發明之對準方法,即便第1對準標記及第2對準標記之兩者未均收斂於攝像機構之景深內,亦可進行第1基板與第2搭載體之間之高精度之位置對準。又,根據本發明之轉印方法及轉印裝置,藉由於將基板與搭載體高精度
地進行位置對準後,進行自搭載體朝基板之被轉印物之轉印,可以優異之位置精度將圖案或薄膜形成於基板上之特定位置。
此處,首先,對作為本發明之轉印裝置之一實施形態的印刷裝置之整體構成進行說明後,對裝置各部之構成及動作詳細地進行說明。本實施形態係藉由轉印而於基板表面形成特定圖案之轉印裝置,但如以下所說明般,由於採用與利用版PP於橡皮布BL上進行特定圖案之圖案化,而將其轉印至基板SB的印刷技術相同之製程,故而於本說明書中,將該裝置稱為「印刷裝置」。
圖1係表示本發明之印刷裝置之一實施形態之立體圖,為明示裝置內部之構成,而於取下裝置外罩之狀態下進行圖示。又,圖2係表示圖1之裝置之電性構成之方塊圖。該印刷裝置100藉由於使自裝置之正面側搬入至裝置內部之橡皮布之上表面相對於自裝置之左側面側搬入至裝置內部之版之下表面密接後進行剝離,從而利用形成於版之下表面之圖案,將橡皮布上之塗佈層圖案化,而形成圖案層(圖案化處理)。又,印刷裝置100藉由於使經圖案化處理之橡皮布之上表面相對於自裝置之右側面側搬入至裝置內部之基板之下表面密接後進行剝離,而將形成於該橡皮布上之圖案層轉印至基板之下表面(轉印處理)。再者,於圖1及之後說明之各圖中,為明確裝置各部之配置關係,而將版
及基板之搬送方向設為「X方向」,將自圖1之右手側向左手側之水平方向稱為「+X方向」,將反方向稱為「-X方向」。又,將與X方向正交之水平方向中的裝置之正面側稱為「+Y方向」,並且將裝置之背面側稱為「-Y方向」。進而,將鉛垂方向之上方向及下方向分別稱為「+Z方向」及「-Z方向」。
於該印刷裝置100中,彈簧式之除振台11上載置有本體底座12,進而,於本體底座12上安裝有石壓盤13。又,於該石壓盤13之上表面中央,相互於X方向上隔開地立設有2根弓狀支架14L、14R。於該等弓狀支架14L、14R之(-Y)側上端部連結2個水平板15,而構成第1支架構造體。又,以由該第1支架構造體覆蓋之方式,於石壓盤13之上表面設置有第2支架構造體。更詳細而言,如圖1所示,於各弓狀支架14L、14R之正下方位置,相較支架14L、14R為小型之弓狀支架16L、16R立設於石壓盤13上。又,沿X方向延伸設置之複數個水平板17利用各支架16L、16R將柱部位彼此連接,且沿Y方向延伸設置之複數個水平板17將支架16L、16R彼此連接。
於以如上方式構成之支架構造體間,於支架14L、16L之樑部位之間、及支架14R、16R之樑部位之間形成有搬送空間,經由該搬送空間,可於將版及基板保持為水平姿勢之狀態下進行搬送。於本實施形態中,於第2支架構造體之後側、即(-Y)側設置有搬送部2,可沿X方向搬送版及基板。
又,對構成第1支架構造體之水平板15固定上載物台部3,可吸附保持由搬送部2搬送之版及基板之上表面。即,利用搬送部2之版用梭子(Shuttle),將版自圖1之左手側經由搬送空間搬送至上載物台部3之正下方位置後,上載物台部3之吸附板下降,而吸附保持版。相反地,若於版用梭子位於上載物台部3之正下方位置之狀態下,吸附有版之吸附板解除吸附,則將版移載至搬送部2。如此,於搬送部2與上載物台部3之間進行版之交付。
又,基板亦與版同樣地保持於上載物台部3。即,利用搬送部2之基板用梭子,將基板自圖1之右手側經由搬送空間搬送至上載物台部3之正下方位置後,上載物台部3之吸附板下降,而吸附保持基板。相反地,若於基板用梭子位於上載物台部3之正下方位置之狀態下吸附有基板之上載物台部3之吸附板解除吸附,則將基板移載至搬送部2。如此,於搬送部2與上載物台部3之間進行基板之交付。
於上載物台部3之鉛垂方向之下方(以下稱為「鉛垂下方」或「(-Z)方向」),於石壓盤13之上表面配置有對準部4。而且,於對準部4之對準載物台上載置有下載物台部5,下載物台部5之上表面與上載物台部3之吸附板相對向。該下載物台部5之上表面可吸附保持橡皮布,藉由控制部6控制對準載物台,可對下載物台部5上之橡皮布高精度地進行定位。
如上述般,於本實施形態中,上載物台部3與下載物台部5於鉛垂方向Z上相互相對向配置。而且,於該等之間分
別配置有可自上方按壓載置於下載物台部5上之橡皮布的按壓部7、及進行版、基板及橡皮布之預對準的預對準部8,且固定於第2支架構造體上。
於預對準部8,預對準上部及預對準下部沿鉛垂方向Z積層配置成2段。該預對準上部接近保持於定位於上載物台部3之吸附板之正下方位置之版用梭子上的版,於版用梭子上進行版之位置對準(版之預對準處理)。又,接近保持於定位於吸附板之正下方位置之基板用梭子上的基板SB,於基板用梭子上進行基板之位置對準(基板之預對準處理)。進而,預對準下部接近載置於下載物台部5之吸附板上之橡皮布,於該吸附板上進行橡皮布之位置對準(橡皮布之預對準處理)。
為將橡皮布上之圖案層精密地轉印至基板上,除基板之預對準處理以外,亦必需進行精密之對準處理。因此,於本實施形態中,對準部4包括4台CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)相機CMa~CMd,可利用各CCD相機CMa~CMd讀取形成於保持於上載物台部3之基板、及保持於下載物台部5之橡皮布之各者上的對準標記。而且,控制部6基於利用CCD相機CMa~CMd讀取之圖像而控制對準載物台,藉此,可相對於由上載物台部3保持之基板,對由下載物台部5吸附之橡皮布精密地進行位置對準。
又,於將橡皮布上之圖案層轉印至基板上後,將橡皮布自基板剝離,於該剝離階段會產生靜電。又,於利用版將橡皮布上之塗佈層圖案化後,將橡皮布自版剝離時,亦產
生靜電。因此,於本實施形態中,為去除靜電,而設置有去靜電部9。該去靜電部9包括自第1支架構造體之左側、即(+X)側向由上載物台部3及下載物台部5夾成之空間照射離子的離子化器(ionizer)91。
再者,雖省略圖1中之圖示,但於裝置外罩中之(+X)側外罩上設置有用以搬入搬出版之開口,並且設置有使版用開口開閉之版用擋閘(shutter)(之後之圖13中之符號18)。而且,藉由控制部6之閥控制部64切換連接於版用擋閘驅動缸CL11的閥之開閉,而使版用擋閘驅動缸CL11作動,從而對版用擋閘進行開閉驅動。再者,於本實施形態中,使用加壓空氣作為用以驅動缸CL11之驅動源,使用工廠之用電作為其正壓供給源,但亦可構成為裝置100配備空氣供給部,利用該空氣供給部驅動缸CL11。關於該方面,以下說明之缸亦相同。
又,於本實施形態中,於(-X)側外罩及(+Y)側外罩,分別設置有用以搬入搬出基板及橡皮布之開口,並且分別對基板用開口設置有基板用擋閘(下述圖13中之符號19),且對橡皮布用開口設置有橡皮布用擋閘(省略圖示)。而且,藉由利用閥控制部64之閥開閉,而分別驅動基板用擋閘驅動缸CL12及橡皮布用擋閘驅動缸CL13,而使擋閘開閉。
如上述般,於本實施形態中,擋閘部10包括3個擋閘及3個擋閘驅動缸CL11~CL13,而可將版、基板及橡皮布分別獨立地相對於印刷裝置100搬入搬出。再者,於本實施形態中,雖省略對圖1之圖示,但為進行版之搬入搬出,而
於裝置100之左手側並排設置有版用搬入搬出單元,並且為進行基板之搬入搬出,而於裝置100之右手側並排設置有基板用搬入搬出單元。但,亦可構成為用以搬送版之搬送機器人(省略圖示)直接接近搬送部2之版用梭子,而進行版之搬入搬出。於該情形時,無需版用搬入搬出單元之設置。關於該方面,對基板側而言亦相同。即,藉由構成為用以搬送基板之搬送機器人(省略圖示)直接接近搬送部2之基板用梭子,進行基板之搬入搬出,而無需基板用搬入搬出單元之設置。
另一方面,於本實施形態中,橡皮布之搬入搬出係利用用以搬送橡皮布之搬送機器人進行。即,該搬送機器人接近下載物台部5,而直接搬入處理前之橡皮布,又,接收並搬出使用後之橡皮布。當然,亦可與版或基板同樣地,將專用之搬入搬出單元配置於裝置正面側。
圖3係表示配備於圖1之印刷裝置中之搬送部之立體圖。該搬送部2包括沿鉛垂方向Z延伸設置之2根托架(bracket)21L、21R。如圖1所示,托架21L鄰接於左側支架14L之後側柱部位之左側,且自石壓盤13之上表面立設,托架21R鄰接於右側支架14R之後側柱部位之右側,且自石壓盤13之上表面立設。而且,如圖3所示,以將該等2根托架21L、21R之上端部相互連結之方式,沿左右方向、即X方向延伸設置有滾珠螺桿機構22。於該滾珠螺桿機構22
中,滾珠螺桿(省略圖示)沿X方向延伸,於其一端,連結有梭子水平驅動用之馬達M21之旋轉軸(省略圖示)。又,對滾珠螺桿之中央部螺合2個滾珠螺桿托架23、23,並且對該等滾珠螺桿托架23、23之(+Y)側面,安裝有沿X方向延伸設置之梭子保持板24。
於該梭子保持板24之(+X)側端部可沿鉛垂方向Z升降地設置有版用梭子25L,另一方面,於(-X)側端部可沿鉛垂方向Z升降地設置有基板用梭子25R。由於該等梭子25L、25R除手柄之旋轉機構以外,具有同一構成,故而此處,對版用梭子25L之構成進行說明,關於基板用梭子25R,標註同一符號或相當符號,並省略構成說明。
梭子25L包括沿X方向與版PP之寬度尺寸(X方向尺寸)同程度、或略長地延伸之升降板251、及自升降板251之(+X)側端部及(-X)側端部分別向前側、即(+Y)側延伸設置之2個版用手柄252、252。升降板251經由滾珠螺桿機構253而可升降地安裝於梭子保持板24之(+X)側端部。即,相對於梭子保持板24之(+X)側端部,滾珠螺桿機構253沿鉛垂方向Z延伸設置。於該滾珠螺桿機構253之下端,於版用梭子升降馬達M22L上連結有旋轉軸(省略圖示)。又,對滾珠螺桿機構253螺合滾珠螺桿托架(省略圖示),並且對該滾珠螺桿托架之(+Y)側面安裝有升降板251。因此,藉由根據來自控制部6之馬達控制部63之動作指令,版用梭子升降馬達M22L作動,而對升降板251沿鉛垂方向Z進行升降驅動。
各手柄252、252之前後尺寸(Y方向尺寸)較版PP之長度
尺寸(Y方向尺寸)更長,可利用各手柄252、252之前端側(+Y側)保持版PP。
又,為感測如上述般利用版用手柄252、252保持有版PP,而自升降板251之中央部向(+Y)側延伸設置有感測器托架(sensor bracket)254,並且於感測器托架254之前端部安裝有版感測用之感測器SN21。因此,若於兩手柄252上載置版PP,則感測器SN21感測版PP之後端部、即(-Y)側端部,且將感測信號輸出至控制部6。
進而,各版用手柄252、252經由軸承(省略圖示)而安裝於升降板251,且以沿前後方向(Y方向)延伸之旋轉軸YA2為旋轉中心自如旋轉。又,於升降板251之X方向兩端安裝有旋轉致動器RA2、RA2。該等旋轉致動器RA2、RA2係以加壓空氣為驅動源而動作者,藉由介插於加壓空氣之供給路徑中之閥(省略圖示)之開閉,可以180°單位進行旋轉。因此,藉由利用控制部6之閥控制部64控制上述閥之開閉,可於版用手柄252、252之一主面朝向上方而適合處理圖案化前之版PP的手柄姿勢(以下稱為「未使用姿勢」)、與另一主面朝向上方而適合處理圖案化後之版PP的手柄姿勢(以下稱為「使用完畢姿勢」)之間,切換手柄姿勢。如上述般包括手柄姿勢之切換機構之點係版用梭子25L與基板用梭子25R唯一不同之點。
其次,對版用梭子25L及基板用梭子25R相對於梭子保持板24之安裝位置進行說明。於本實施形態中,如圖3所示,版用梭子25L及基板用梭子25R係沿X方向以較版PP或
基板SB之寬度尺寸長(再者,於實施形態中,版PP與基板SB之寬度尺寸相同)之間隔隔開而安裝於梭子保持板24。而且,若使梭子水平驅動馬達M21之旋轉軸向特定方向旋轉,則兩梭子25L、25R於保持上述隔開距離之狀態下沿X方向移動。例如於圖3中,符號XP23表示上載物台部3之正下方位置,梭子25L、25R位於自位置XP23分別向(+X)方向及(-X)方向離開等距離(將該距離稱為「步進移動單位」)之位置XP22、XP24。再者,於本實施形態中,將圖3所示之狀態稱為「中間位置狀態」。
又,若自該中間位置狀態使梭子水平驅動馬達M21之旋轉軸向特定方向旋轉,而使梭子保持板24以步進移動單位向(+X)方向移動,則基板用梭子25R向(+X)方向移動,且移動至上載物台部3之正下方位置XP23並定位。此時,版用梭子25L亦一體地沿(+X)方向移動,而定位於靠近版用搬入搬出單元之位置XP21。
相反地,若使梭子水平驅動馬達M21之旋轉軸向與特定方向相反之方向旋轉,而使梭子保持板24以步進移動單位向(-X)方向移動,則版用梭子25L自中間位置狀態向(-X)方向移動,且移動至上載物台部3之正下方位置XP23並定位。此時,基板用梭子25R亦一體地向(-X)方向移動,而定位於靠近基板用搬入搬出單元之位置XP25。如上述般,於本說明書中,規定有5個位置XP21~XP25作為X方向之梭子位置。即,版交付位置XP21係將版用梭子25L定位之3個位置XP21~XP23中最靠近版用搬入搬出單元之位置,且
意味著於其與版用搬入搬出單元之間進行版PP之搬入搬出之X方向位置。基板交付位置XP25係將基板用梭子25R定位之3個位置XP23~XP25中最靠近基板用搬入搬出單元之位置,且意味著於其與基板用搬入搬出單元之間進行基板SB之搬入搬出之X方向位置。又,位置XP23意味著上載物台部3之吸附板37沿鉛垂方向Z移動而吸附保持版PP或基板SB之X方向位置。於本說明書中,於版用梭子25L位於X方向位置XP23時,將該位置XP23稱為「版吸附位置XP23」,另一方面,於基板用梭子25R位於X方向位置XP23時,將該位置XP23稱為「基板吸附位置XP23」。又,將如上述般藉由梭子25L、25R搬送版PP或基板SB之鉛垂方向Z之位置、即高度位置稱為「搬送位置」。
又,於本實施形態中,為正確地控制圖案化時之版PP與橡皮布之間隙量、及轉印時之基板SB與橡皮布之間隙量,必需測量版PP及基板SB之厚度。對此,設置有版厚度測量感測器SN22及基板厚度測量感測器SN23。
更具體而言,如圖3所示,沿前側、即(+Y)側延伸設置之感測器托架26L安裝於左側托架21L,感測器托架26L之前端部延伸至定位於位置XP21之版PP之上方為止。而且,對感測器托架26L之前端部安裝有版厚度測量感測器SN22。該感測器SN22包括投光部及受光部,基於由版PP之上表面反射之光,而測量自感測器SN22至版PP之上表面之距離,並且基於由版PP之下表面反射之光,而測量自感測器SN22至版PP之下表面之距離。將來自該感測器
SN22之與距離相關之資訊輸出至控制部6。因此,於控制部6,可根據該等距離資訊正確地求出版PP之厚度。
又,於基板側,與版側同樣地,亦設置有基板厚度測量感測器SN23。即,感測器托架26R安裝於右側托架21R,感測器托架26R之前端部延伸至定位於位置XP25之基板SB之上方為止。而且,對感測器托架26R之前端部安裝基板厚度測量感測器SN23,而測量基板SB之厚度。
圖4A係表示配備於圖1之印刷裝置中之上載物台部之立體圖。又,圖4B係圖4A所示之上載物台部之剖面圖。該上載物台部3配置於定位於位置XP23(參照圖3)之版PP或基板SB之上方,且藉由將支撐支架31與水平板15連結,而支撐於第1支架構造體。如圖4A及圖4B所示,該支撐支架31具有沿鉛垂方向Z延伸設置之支架側面,利用該支架側面支撐沿鉛垂方向Z延伸設置之滾珠螺桿機構32。又,於滾珠螺桿機構32之上端部連結有第1載物台升降馬達M31之旋轉軸(省略圖示),並且對滾珠螺桿機構32螺合有滾珠螺桿托架321。
於該滾珠螺桿托架321上固定有另一支撐支架33,其可於滾珠螺桿托架321一體地沿鉛垂方向Z升降。進而,於該支撐支架33之支架面,支撐有另一滾珠螺桿機構34。於該滾珠螺桿機構34,設置有與上述滾珠螺桿機構32之滾珠螺桿相比為窄間距之滾珠螺桿,於該滾珠螺桿之上端部連結有第2載物台升降馬達M32之旋轉軸(省略圖示),並且於中
央部螺合有滾珠螺桿托架341。
於該滾珠螺桿托架341上安裝有載物台支架35。載物台支架35包括沿鉛垂方向Z延伸設置之3片鉛垂板351~353。其中之鉛垂板351固著於滾珠螺桿托架341,剩餘之鉛垂板352、353分別固著於鉛垂板351之左右側。而且,對鉛垂板351~353之鉛垂下方端安裝有水平支撐板36,進而,於該水平支撐板36之下表面安裝有例如鋁合金等金屬製之吸附板37。
因此,藉由根據來自控制部6之馬達控制部63之動作指令,載物台升降馬達M31、M32作動,而使吸附板37沿鉛垂方向Z升降移動。又,於本實施形態中,藉由組合具有不同間距之滾珠螺桿機構32、34,使第1載物台升降馬達M31作動,可以相對較寬之間距使吸附板37升降,即使吸附板37高速移動。而且,藉由使第2載物台升降馬達M32作動,可以相對較窄之間距使吸附板37升降,即,將吸附板37精密地定位。
於該吸附板37之下表面、即吸附保持版PP或基板SB之吸附面,設置有複數條吸附槽371。又,於設置於吸附板37之外周緣的複數個切口部373及吸附板37之中央部,配置有複數個吸附墊38。再者,於吸附墊38之前端面與吸附板37之下表面成為同一平面之狀態下,支撐吸附墊38之噴嘴本體由水平支撐板36或噴嘴支撐板39等支撐構件支撐。又,吸附墊38中之配置於吸附板37之中央部者(省略圖示)用以輔助提昇吸附強度,亦可不設置此種輔助性之吸附
墊。
如上述般,於本實施形態中,作為用以吸附保持版PP或基板SB之吸附機構,分別設置有吸附槽371及吸附墊38,並且經由用以對各者獨立地供給負壓之負壓供給路徑而連接於負壓供給源。而且,藉由根據來自控制部6之閥控制部64之開閉指令,對介插於吸附槽用之負壓供給路徑中之閥V31(圖2)進行開閉控制,可利用吸附槽371吸附版PP或基板SB。又,藉由根據來自閥控制部64之開閉指令,對介插於吸附墊用之負壓供給路徑中之閥V32(圖2)進行開閉控制,可利用吸附墊38吸附版PP或基板SB。再者,於本實施形態中,上述吸附機構及如下所述般吸附保持橡皮布之吸附機構係使用工廠之用電作為負壓供給源,但亦可構成為裝置100配備真空泵等負壓供給部,自該負壓供給部對吸附機構供給負壓。
圖5係表示配備於圖1之印刷裝置中之對準部及下載物台部之立體圖。如圖1所示,對準部4及下載物台部5配置於上載物台部3之鉛垂下方側。對準部4包括相機安裝底座41、4根柱構件42、於中央部設置有開口之邊框狀之載物台支撐板43、對準載物台44及攝像部45。如圖1所示,該相機安裝底座41固定於形成於石壓盤13之上表面中央部的凹部之內底面。又,自相機安裝底座41之前後端部各者,於鉛垂方向Z之上方(以下稱為「鉛垂上方」或「(+Z)方向」)各立設有2根柱構件42,藉此,使相機安裝底座41之
操作性提昇。
如圖1所示,載物台支撐板43係以橫跨石壓盤13之凹部之方式以水平姿勢配置,且於載物台支撐板43之中央開口與相機安裝底座41相對向之狀態下固定於石壓盤13之上表面。又,於該載物台支撐板43之上表面固定有對準載物台44。
對準載物台44包括固定於載物台支撐板43上之載物台底座441、及配置於載物台底座441之鉛垂上方且支撐下載物台部5之載物台頂端442。該等載物台底座441及載物台頂端442均具有於中央部具有開口之邊框形狀。又,於該等載物台底座441與載物台頂端442之間,具有以沿鉛垂方向Z延伸之旋轉軸為旋轉中心之旋轉方向、X方向及Y方向之3自由度的例如交叉滾子軸承等支撐機構(省略圖示)配置於載物台頂端442之各角部附近。
對該等支撐機構中之配置於前左角部之支撐機構設置有Y軸滾珠螺桿機構443a,並且於該Y軸滾珠螺桿機構443a中安裝有Y軸驅動馬達M41。又,對配置於前右角部之支撐機構設置有X軸滾珠螺桿機構443b,並且於該X軸滾珠螺桿機構443b中安裝有X軸驅動馬達M42。又,對配置於後右角部之支撐機構設置有Y軸滾珠螺桿機構443c,並且安裝有Y軸驅動馬達M43作為該Y軸滾珠螺桿機構443c之驅動源。進而,對配置於後左角部之支撐機構設置有X軸滾珠螺桿機構(省略圖示),並且於該X軸滾珠螺桿機構中安裝有X軸驅動馬達M44(圖2)。因此,藉由根據來自控制部6
之馬達控制部63之動作指令,使各驅動馬達M41~M44作動,而一面於對準載物台44之中央部設置相對較大之空間,一面使載物台頂端442於水平面內移動。又,使其以鉛垂軸為旋轉中心旋轉,可將下載物台部5之吸附板定位。
於本實施形態中使用具有中空空間之對準載物台44之原因之一在於利用攝像部45,對形成於保持於下載物台部5之上表面之橡皮布及保持於上載物台部3之下表面之基板SB上的對準標記進行攝像。以下,一面參照圖5及圖6一面對攝像部45之構成進行說明。
圖6係表示對準部之攝像部之立體圖。攝像部45用以對分別形成於橡皮布之4個部位之對準標記、及分別形成於基板SB之4個部位之對準標記進行攝像,且包括4個攝像單元45a~45d。各攝像單元45a~45d之攝像對象區域係攝像單元45a:橡皮布及基板SB之前左角部之附近區域,攝像單元45b:橡皮布及基板SB之前右角部之附近區域,攝像單元45c:橡皮布及基板SB之後右角部之附近區域,攝像單元45d:橡皮布及基板SB之後左角部之附近區域,而相互不同,但單元構成同一。因此,此處,對攝像單元45a之構成進行說明,對其他構成標註同一或相當符號,
並省略其說明。
於攝像單元45a中,如圖6所示,XY平台451配置於相機安裝底座41之前左角部之附近上表面。該XY平台451之平台底座固定於相機安裝底座41,藉由以手動操作調整把手(省略圖示),而將XY平台451之平台頂端於X方向及Y方向上精密地定位。於該平台頂端上安裝有精密升降平台452。於該精密升降平台452中設置有Z軸驅動馬達M45a(圖2),藉由根據來自控制部6之馬達控制部63之動作指令,Z軸驅動馬達M45a作動,而使精密升降平台452之平台頂端沿鉛垂方向Z升降移動。
於該精密升降平台452之平台頂端之上表面,固定沿鉛垂方向Z延伸設置之相機托架453之下端部。又,相機托架453之上端部通過載物台支撐板43之中央開口、對準載物台44之中央開口及載物台底座之長孔開口(對此於下文進行詳細敍述),而延伸設置至下載物台部5之吸附板51之正下方附近為止。而且,對該相機托架453之上端部,於使攝像面朝向鉛垂上方側之狀態下,依序積層配置CCD相機CMa、鏡筒454及對物透鏡455。又,於鏡筒454之側面安裝有光源456,藉由光源驅動部46而予以點亮驅動。於本實施形態中,使用紅色LED(Light Emitting Diode,發光二極體)作為光源456,可使用與橡皮布或基板SB之材質等相應之光源。又,於鏡筒454之上方安裝有對物透鏡455。進而,於鏡筒454之內部配置有半反射鏡(省略圖示),使自光源456射出之照明光向(+Z)方向彎折,經由對物透鏡455及
設置於吸附板51之前左角部之附近區域的石英窗52a,而照射至下載物台部5上之橡皮布。又,照明光之一部分進而經由該橡皮布而照射至吸附保持於上載物台部3之吸附板37上之基板SB。再者,於本實施形態中,由於橡皮布包含透明構件,故而如上所述,照明光透過橡皮布而到達基板SB之下表面。
又,自橡皮布或基板SB射出之光中之向(-Z)側前進之光經由石英窗52a、對物透鏡455及鏡筒454而入射至CCD相機CMa,CCD相機CMa對位於石英窗52a之鉛垂上方之對準標記進行攝像。如上述般,於攝像單元45a中,經由石英窗52a而照射照明光,並且經由石英窗52a,而對橡皮布及基板SB之前左角部之附近區域之圖像進行攝像,將與該像對應之圖像信號輸出至控制部6之圖像處理部65。另一方面,其他攝像單元45b~45d與攝像單元45a同樣地,分別經由石英窗52b~52d而對圖像進行攝像。
其次,返回至圖5,對下載物台部5之構成詳細地進行敍述。該下載物台部5包括吸附板51、上述4個石英窗52a~52d、4根柱構件53、載物台底座54、及頂升銷部55。於載物台底座54,3個沿左右方向X延伸之長孔形狀之開口沿前後方向Y並排設置。而且,以該等長孔開口、與對準載物台44之中央開口於自上方觀察之平面視圖中重疊之方式,將載物台底座54固定於對準載物台44上。又,於前側之長孔開口中,鬆插有攝像單元45a、45b之上方部(CCD
相機、鏡筒及對物透鏡),並且於後側之長孔開口中,鬆插有攝像單元45c、45d之上方部(CCD相機、鏡筒及對物透鏡)。又,自載物台底座54之上表面角部沿(+Z)方向立設有柱構件53,各頂部支撐吸附板51。
該吸附板51為例如鋁合金等金屬板,於其前左角部、前右角部、後右角部及後左角部之附近區域中,分別設置有石英窗52a~52d。又,於吸附板51之上表面,以包圍石英窗52a~52d之方式設置溝槽511。於由該溝槽511包圍之內部區域中,除石英窗52a~52d以外,沿前後方向Y以固定間隔設置有沿左右方向X延伸之複數個溝槽512。
對該等溝槽511、512之各者連接正壓供給配管(省略圖示)之一端,並且將另一端連接於加壓用歧管。進而,於各正壓供給配管之中間部介插有加壓閥V51(圖2)。對該加壓用歧管,一直供給藉由利用調節器對自工廠之用電供給之加壓空氣進行調壓而獲得之固定壓力之空氣。因此,若根據來自控制部6之閥控制部64之動作指令,選擇性地打開所需之加壓閥V51,則對與該所選擇之加壓閥V51相連之溝槽511、512供給經調壓之加壓空氣。
又,對溝槽511、512之各者,不僅可進行加壓空氣之選擇供給,亦可進行選擇性之負壓供給。即,對溝槽511、512之各者連接負壓供給配管(省略圖示)之一端,並且將另一端連接於負壓用歧管。進而,於各負壓供給配管之中間部介插有吸附閥V52(圖2)。對該負壓用歧管,經由調節器而連接有負壓供給源,且一直供給特定值之負壓。因此,
若根據來自控制部6之閥控制部64之動作指令,選擇性地打開所需之吸附閥V52,則對與該所選擇之吸附閥V52相連之溝槽511、512供給經調壓之負壓。
如上述般,於本實施形態中,可藉由閥V51、V52之開閉控制,而將橡皮布局部地或整面地吸附於吸附板51上,或對吸附板51與橡皮布之間局部性地供給空氣,使橡皮布局部性地凸起,而按壓至保持於上載物台部3之版PP或基板SB。
圖7A係配備於下載物台部之頂升銷部之俯視圖,圖7B係圖7A所示之頂升銷部之側視圖。於頂升銷部55,於吸附板51與載物台底座54之間升降自如地設置有升降板551。於該升降板551中形成有4處切口部551a~551d,而防止與攝像單元45a~45d之干擾。即,於攝像單元45a~45d分別進入至切口部551a~551d之狀態下,升降板551可沿鉛垂方向Z升降。又,藉由如上述般設置4處切口部551a~551d,而對升降板551形成6根爪部551e~551j,自各爪部551e~551j之前端部向鉛垂上方分別立設有頂升銷552e~552j。又,於頂升銷552e、552f之間立設有另一頂升銷552k,並且於頂升銷552i、552j之間立設有又一頂升銷552m。該等合計8根頂升銷552(552e~552k、552m)立設於升降板551,可支撐橡皮布之下表面整體。該等頂升銷552較對吸附板51之外周緣沿鉛垂方向Z穿設之貫穿孔(省略圖示)細,如圖5所示,可自鉛垂下方側***至貫穿孔。
又,自各頂升銷552之上端側依序外插有壓縮彈簧553及
外殼554,壓縮彈簧553之下端部由升降板551卡止,並且對其上端部覆蓋外殼554。再者,外殼554之上表面為具有較吸附板51之貫穿孔之內徑大之外徑之圓形形狀。而且,如以下所說明般,於藉由銷升降缸CL51使升降板551上升時,外殼554之上表面由吸附板51之下表面卡止,利用外殼554與升降板551夾入壓縮彈簧553並使其收縮,而控制升降板551之上升速度。又,於升降板551下降時,亦利用壓縮彈簧553之壓縮力,控制升降板551之下降速度。
該銷升降缸CL51之下表面固定於固定在相機安裝底座41上之導軌托架(guide bracket)555之側面,銷升降缸CL51之活塞前端經由滑塊(slide block)556而支撐升降板551。因此,藉由控制部6之閥控制部64切換連接於銷升降缸CL51之閥之開閉,而使銷升降缸CL51作動,從而使升降板551升降。其結果,使所有頂升銷552相對於吸附板51之上表面、即吸附面進退移動。例如藉由頂升銷552自吸附板51之上表面向(+Z)方向突出,可利用橡皮布搬送機器人將橡皮布載置於頂升銷552之頂部。而且,繼橡皮布之載置之後,藉由頂升銷552朝相較吸附板51之上表面為(-Z)方向後退,而將橡皮布移載至吸附板51之上表面。其後,如下所述,以適當之時序,藉由配置於吸附板51之附近之橡皮布厚度測量感測器SN51測量該橡皮布之厚度。
圖8係表示橡皮布厚度測量部之立體圖。於本實施形態中,橡皮布厚度測量部56係下載物台部5之一部分構成,且以如下方式構成。於橡皮布厚度測量部56,缸托架561
於吸附板51之右側附近位置固定於第2支架構造體。又,對該缸托架561,於水平狀態下固定感測器水平驅動缸CL52。藉由控制部6之閥控制部64切換連接於該缸CL52之閥之開閉,而使安裝於缸CL52上之滑板(slide plate)562沿左右方向X滑動。於該滑板562之左端部安裝有橡皮布厚度測量感測器SN51。因此,若藉由感測器水平驅動缸CL52而使滑板562向左(+X)側、即吸附板51側水平移動,則橡皮布厚度測量感測器SN51定位於吸附保持於吸附板51上之橡皮布之右端部之正上方位置。該感測器SN51亦以與版厚度測量感測器SN22及基板厚度測量感測器SN23相同之方式構成,且可利用相同之測量原理測量橡皮布之厚度。另一方面,於除測量以外之時序,藉由感測器水平驅動缸CL52而使滑板562移動至右(-X)側、即遠離吸附板51之撤回位置,從而防止橡皮布厚度測量部56之干擾。
圖9A係表示配備於圖1之印刷裝置中之按壓部之構成之立體圖。圖9B係表示利用按壓部按壓吸附保持於吸附板上之橡皮布之狀態(以下稱為「橡皮布按壓狀態」)之圖。圖9C係表示解除按壓部對橡皮布按壓之狀態(以下稱為「橡皮布按壓解除狀態」)之圖。該按壓部7係藉由利用切換機構72使設置於吸附板51之鉛垂上方側之按壓構件71沿鉛垂方向Z升降,而切換橡皮布按壓狀態與橡皮布按壓解除狀態。
於該切換機構72中,對第2支架構造體之水平板17,分
別藉由缸托架721~723,使活塞724向鉛垂下方側進退自如地安裝有按壓構件升降缸CL71~CL73。於該等活塞724之前端部,以懸垂狀態滑動嵌合有按壓構件71。
按壓構件71包括支撐板711、及4個橡皮布按壓板712。支撐板711與橡皮布BL具有相同之平面尺寸,其中央部開口,整體上具有邊框形狀。對該支撐板711之下表面,固定4片橡皮布按壓板712,而將支撐板711之下表面全部覆蓋。
又,如圖9B及圖9C所示,於支撐板711,於與按壓構件升降缸CL71~CL73對應之位置穿設有具有較活塞724之外徑大之內徑的貫穿孔716。而且,自各貫穿孔716之下方側,緊固構件717經由貫穿孔716而連接於活塞724之前端部。藉此,按壓構件升降缸CL71~CL73之活塞724於滑動嵌合於支撐板711中之狀態下連結於按壓構件升降缸CL71~CL73。即,按壓構件71於相對於按壓構件升降缸CL71~CL73為浮動狀態下被支撐。
而且,藉由控制部6之閥控制部64切換連接於按壓構件升降缸CL71~CL73之閥之開閉,而使按壓構件升降缸CL71~CL73作動,從而使按壓構件71抵接於下載物台部5之吸附板51或與其隔開。例如按壓構件71下降至保持有橡皮布BL之吸附板51,而成為橡皮布按壓狀態,由其與吸附板51遍及整周而夾入並固持橡皮布BL之周緣部。又,於為進行對準而吸附板51移動時,按壓構件71亦與吸附板51一併沿水平方向(X方向、Y方向)移動,而穩定地保持橡皮布
BL。
圖10係表示配備於圖1之印刷裝置中之預對準部之立體圖。預對準部8包括預對準上部81及預對準下部82。該等之中,預對準上部81配置於相較預對準下部82靠鉛垂上方側,於與橡皮布BL之密接之前,於位置XP23,對由版用梭子25L保持之版PP與由基板用梭子25R保持之基板SB進行對準。另一方面,預對準下部82於與版PP或基板SB之密接之前,對載置於下載物台部5之吸附板51上之橡皮布BL進行對準。再者,預對準上部81與預對準下部82基本上具有同一構成。因此,以下,對預對準上部81之構成進行說明,對預對準下部82標註同一或相當符號,並省略其構成說明。
預對準上部81包括4個上導件移動部811~814。各上導件移動部811~814設置於構成第2支架構造體之複數個水平板中之配置於上段側之水平板17上。即,對沿前後方向Y延伸設置之2根水平板中之左側水平板17a,於其中央部安裝有上導件移動部811,並且於其前側端部安裝有上導件移動部812。又,對另一右側水平板17b,於其中央部安裝有上導件移動部813,並且於其後側端部安裝有上導件移動部814。再者,上導件移動部811、813具有同一構成,又,上導件移動部812、814具有同一構成。因此,以下,對上導件移動部811、812之構成進行詳細敍述,對上導件移動部813、814標註同一或相當符號,並省略其構成說
明。
於上導件移動部811,滾珠螺桿機構811a於沿左右方向X延伸設置之狀態下固定於左側水平板17a之中央部。而且,對滾珠螺桿機構811a之滾珠螺桿螺合滾珠螺桿托架,並且於該滾珠螺桿托架上與上導件移動部813相對向地安裝有上導件811b。又,於滾珠螺桿機構811a之左端部連結有上導件驅動馬達M81a之旋轉軸(省略圖示),藉由根據來自控制部6之馬達控制部63之動作指令,上導件驅動馬達M81a作動,而使上導件811b沿左右方向X移動。
又,於上導件移動部812,滾珠螺桿機構812a於沿前後方向Y延伸設置之狀態下固定於左側水平板17a之前側端部。而且,對滾珠螺桿機構812a之滾珠螺桿螺合滾珠螺桿托架,並且對該滾珠螺桿托架,固定有沿左右方向延伸設置之導向座(guide holder)812c之左端部。該導向座812c之右端部到達水平板17a、17b之中間位置,於該右端部與上導件移動部814相對向地安裝有上導件812b。又,於滾珠螺桿機構812a之後端部連結有上導件驅動馬達M81b之旋轉軸(省略圖示),藉由根據來自控制部6之馬達控制部63之動作指令,上導件驅動馬達M81b作動,而使上導件812b沿前後方向Y移動。
如上述般,4個上導件811b~814b於位置XP23之鉛垂下方位置包圍版PP或基板SB(該圖中之一點鏈線),各上導件811b~814b可獨立地靠近或遠離版PP等。因此,藉由控制各上導件811b~814b之移動量,可使版PP及基板SB於梭子
之手柄上水平移動或旋轉,而進行對準。
圖11係表示配備於圖1之印刷裝置中之去靜電部之立體圖。於去靜電部9,底板(base plate)92於下載物台部5之左側固定於石壓盤13之上表面。又,自底板92立設有柱構件93,其上端部延伸設置至高於下載物台部5之位置。而且,對柱構件93之上端部,經由固定金屬件94而安裝有離子化器托架95。該離子化器托架95沿右方向(-X)延伸設置,其前端部到達吸附板51之附近。而且,於其前端部安裝有離子化器91。
控制部6包括CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)61、記憶體62、馬達控制部63、閥控制部64、圖像處理部65及顯示/操作部66,CPU 61按照預先記憶於記憶體62中之程式,控制裝置各部,而如圖12至圖19所示,執行圖案化處理及轉印處理。
圖12係表示圖1之印刷裝置之整體動作之流程圖。又,圖13至圖19係用以說明圖1之印刷裝置之動作之圖,圖中之表係表示控制部6之控制內容(控制對象及動作內容),又,圖中之模式圖表示裝置各部之狀態。於該印刷裝置100之初始狀態下,如圖13中之(a)欄所示,版用梭子25L及基板用梭子25R分別定位於中間位置XP22、XP24,等到設定朝版用搬入搬出單元之版PP後執行版PP之投入步驟
(步驟S1),且等到設定朝基板用搬入搬出單元之基板SB後執行基板SB之投入步驟(步驟S2)。再者,由於採用版用梭子25L及基板用梭子25R一體地沿左右方向X移動之搬送構造,故而於進行版PP之搬入(步驟S1)後,進行基板SB之搬入(步驟S2),但亦可更換兩者之順序。
如圖13中之(b)欄之「步驟S1」所示,執行子步驟(1-1)~(1-7)。即,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸向特定方向旋轉,而使梭子保持板24沿(+X)方向移動(1-1)。藉此,版用梭子25L移動至版交付位置XP21並定位。又,旋轉致動器RA2、RA2動作,使版用手柄252、252旋轉180°而定位於原點位置(1-2)。藉此,手柄姿勢自使用完畢姿勢切換至未使用姿勢,使用前之版PP之投入準備結束。
而且,版用擋閘驅動缸CL11動作,而使版用擋閘18向鉛垂下方移動、即打開擋閘18(1-3)。繼而,根據來自控制部6之動作指令,而版用搬入搬出單元將版PP搬入至印刷裝置100之內部,且載置於版用梭子25L之手柄252、252上(1-4)。若如上述般版PP之投入結束,則藉由使上述閥之開閉狀態復原,而版用擋閘驅動缸CL11向反方向作動,從而使版用擋閘18返回至原來之位置、即關閉擋閘18(1-5)。
於版PP之投入結束時間點,版PP位於版交付位置XP21。因此,按照該時序,版厚度測量感測器SN22作動,而檢測版PP之上表面及下表面之高度位置(鉛垂方向Z上之位置),並將表示該等檢測結果之高度資訊輸出至控
制部6。而且,基於該等高度資訊,而CPU 61求出版PP之厚度,且記憶於記憶體62中。如上述般,執行版PP之厚度測量(1-6)。其後,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸反向旋轉,而使梭子保持板24向(-X)方向移動,且定位於中間位置XP22(1-7)。
如圖13中之(b)欄之「步驟S2」所示,執行子步驟(2-1)~(2-6)。即,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸向特定方向之反方向旋轉,而使梭子保持板24向(-X)方向移動(2-1)。藉此,基板用梭子25R移動至基板交付位置XP25並定位。再者,未對基板用手柄252、252設置旋轉機構,於子步驟(2-1)結束之時間點,基板SB之投入準備結束。
而且,基板用擋閘驅動缸CL12動作,而使基板用擋閘19向鉛垂下方移動、即打開擋閘19(2-2)。繼而,根據來自控制部6之動作指令,而基板用搬入搬出單元將基板SB搬入至印刷裝置100之內部,且載置於基板用梭子25R之手柄252、252上(2-3)。若如上述般基板SB之投入結束,則藉由使上述閥之開閉狀態復原,而基板用擋閘驅動缸CL12向反方向作動,從而使基板用擋閘19返回至原來之位置、即關閉擋閘19(2-4)。
於基板SB之投入結束時間點,基板SB位於基板交付位置XP25。因此,按照該時序,基板厚度測量感測器SN23作動,而檢測基板SB之上表面及下表面之高度位置,並將表示該等檢測結果之高度資訊輸出至控制部6。而且,基
於該等高度資訊,而繼版PP之後,CPU 61求出基板SB之厚度,且記憶於記憶體62中。如上述般,執行基板SB之厚度測量(2-5)。其後,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸向特定方向旋轉,而使梭子保持板24沿(+X)方向移動,且定位於中間位置XP24(2-6)。
如上述般,於本實施形態中,如圖13中之(c)欄所示,於執行圖案化處理之前,不僅預先準備版PP,亦預先準備基板SB,從而如以下所詳細敍述般,連續地執行圖案化處理及轉印處理。藉此,可縮短於將在橡皮布BL上經圖案化之塗佈層轉印至基板SB之前之時間間隔,而執行穩定之處理。
如圖14中之(a)欄之「步驟S3」所示,執行子步驟(3-1)~(3-7)。即,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(-X)方向移動(3-1)。藉此,版用梭子25L移動至版吸附位置XP23並定位。而且,版用梭子升降馬達M22L使旋轉軸旋轉,而使升降板251朝下方向(-Z)移動(3-2)。藉此,於支撐於版用梭子25L之狀態下,版PP移動至低於搬送位置之預對準位置並定位。
其次,上導件驅動馬達M81a~M81d使旋轉軸旋轉,而使上導件811b、813b沿左右方向X移動,並且上導件812b、814b沿前後方向Y移動,各上導件811b~814b與支撐於版用梭子25L上之版PP之端面抵接,而將版PP定位於預先設定之水平位置。其後,各上導件驅動馬達M81a~M81d使旋轉
軸向反方向旋轉,而使各上導件811b~814b遠離版PP(3-3)。
如上述般,若版PP之預對準處理結束,則載物台升降馬達M31使旋轉軸向特定方向旋轉,而使吸附板37朝下方向(-Z)下降,且與版PP之上表面抵接。繼而,閥V31、V32打開,藉此,藉由吸附槽371及吸附墊38,而將版PP吸附於吸附板37(3-4)。
若利用吸附檢測感測器SN31(圖2)檢測版PP之吸附,則載物台升降馬達M31使旋轉軸向反方向旋轉,吸附板37於吸附保持有版PP之狀態下向鉛垂上方上升,而使版PP移動至版吸附位置XP23之鉛垂上方位置(3-5)。而且,版用梭子升降馬達M22L使旋轉軸旋轉,而使升降板251向鉛垂上方移動,從而使版用梭子25L自預對準位置移動至搬送位置、即版吸附位置XP23而進行定位(3-6)。其後,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(+X)方向移動,從而將空閒之版用梭子25L定位於中間位置XP22(3-7)。
如圖14中之(a)欄之「步驟S4」所示,執行子步驟(4-1)~(4-9)。即,X軸驅動馬達M42、M44及Y軸驅動馬達M41、M43作動,而使對準載物台44移動至初始位置(4-1)。藉此,每次起點成為相同之位置。繼而,銷升降缸CL51動作,而使升降板551上升,從而使頂升銷552自吸附板51之上表面向鉛垂上方突出(4-2)。如上述般,若橡皮布BL之
投入準備結束,則橡皮布用擋閘驅動缸CL13動作,而使橡皮布用擋閘(省略圖示)移動,從而打開該擋閘(4-3)。而且,橡皮布搬送機器人接近裝置100而將橡皮布BL載置於頂升銷552之頂部後,自裝置100撤回(4-4)。繼而,橡皮布用擋閘驅動缸CL13動作,而使橡皮布用擋閘移動,從而關閉該擋閘(4-5)。
其次,銷升降缸CL51動作,而使升降板551下降。藉此,頂升銷552於支撐有橡皮布BL之狀態下下降,而將橡皮布BL載置於吸附板51(4-6)。於是,下導件驅動馬達M82a~M82d使旋轉軸旋轉,而使下導件821b、823b沿左右方向X移動,並且使下導件822b、824b沿前後方向Y移動,從而各下導件821b~824b與支撐於吸附板51上之橡皮布BL之端面抵接,而將橡皮布BL定位於預先設定之水平位置(4-7)。
若如上述般橡皮布BL之預對準處理結束,則打開吸附閥V52,藉此,對溝槽511、512供給經調壓之負壓,而將橡皮布BL吸附於吸附板51(4-8)。進而,各下導件驅動馬達M82a~M82d使旋轉軸向反方向旋轉,而使各下導件821b~824b遠離橡皮布BL(4-9)。藉此,如圖14中之(b)欄所示,圖案化處理之準備結束。
此處,於測量橡皮布厚度後,執行圖案化。即,如圖15中之(a)欄之「步驟S5」所示,感測器水平驅動缸CL52動作,而將橡皮布厚度測量感測器SN51定位於橡皮布BL之
右端部之正上方位置(5-1)。而且,橡皮布厚度測量感測器SN51將與橡皮布BL之厚度相關之資訊輸出至控制部6,藉此,測量橡皮布BL之厚度(5-2)。其後,上述感測器水平驅動缸CL52朝反方向動作,而使滑板562向(-X)方向滑動,從而使橡皮布厚度測量感測器SN51自吸附板51撤回(5-3)。
其次,第1載物台升降馬達M31使旋轉軸向特定方向旋轉,而使吸附板37朝下方向(-Z)下降,從而使版PP移動至橡皮布BL之附近。進而,第2載物台升降馬達M32使旋轉軸旋轉,而使吸附板37以狹窄之間距升降,而正確地調整鉛垂方向Z上之版PP與橡皮布BL之間隔、即間隙量(5-4)。再者,該間隙量係由控制部6基於版PP及橡皮布BL之厚度測量結果而決定。
而且,按壓構件升降缸CL71~CL73動作,而使按壓構件71下降,而利用按壓構件71遍及整周按壓橡皮布BL之周緣部(5-5)。繼而,閥V51、52動作,而對吸附板51與橡皮布BL之間局部性地供給空氣,而使橡皮布BL局部性地凸起。該浮起部分按壓至保持於上載物台部3之版PP(5-6)。其結果,如圖15中之(b)欄所示,橡皮布BL之中央部密接於版PP,預先形成於版PP之下表面之圖案(省略圖示)與預先塗佈於橡皮布BL之上表面之塗佈層抵接,將該塗佈層圖案化,而形成圖案層。
如圖15中之(c)欄之「步驟S6」所示,執行子步驟(6-1)~
(6-5)。即,第2載物台升降馬達M32使旋轉軸旋轉,而吸附板37上升,從而使版PP自橡皮布BL剝離(6-1)。又,為進行剝離處理,與使版PP上升並進地適時切換閥V51、V52之開閉狀態,對橡皮布BL提供負壓,而使其靠近吸附板37側。其後,第1載物台升降馬達M31使旋轉軸旋轉,而使吸附板37上升,從而將版PP定位於與離子化器91大致同一高度之去靜電位置(6-2)。又,按壓構件升降缸CL71~CL73動作,而使按壓構件71上升,從而解除橡皮布BL之按壓(6-3)。繼而,離子化器91作動,而去除上述版剝離處理時產生之靜電(6-4)。若該去靜電處理結束,則第1載物台升降馬達M31使旋轉軸旋轉,而如圖15中之(d)欄所示,吸附板37於吸附保持有版PP之狀態下上升至初始位置(高於版吸附位置XP23之位置)為止(6-5)。
如圖16中之(a)欄之「步驟S7」所示,執行子步驟(7-1)~(7-7)。即,旋轉致動器RA2、RA2動作,而使版用手柄252、252旋轉180°,且自原點位置定位於反轉位置(7-1)。藉此,手柄姿勢自未使用姿勢切換至使用完畢姿勢,使用完畢之版PP之接收準備結束。而且,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(-X)方向移動(7-2)。藉此,版用梭子25L移動至版吸附位置XP23並定位。
另一方面,第1載物台升降馬達M31使旋轉軸旋轉,吸附板37於吸附保持有版PP之狀態下朝版用梭子25L之手柄252、252下降,使版PP位於手柄252、252上後,閥V31、
V32關閉,藉此,解除吸附槽371及吸附墊38對版PP之吸附,搬送位置之版PP之交付結束(7-3)。而且,第1載物台升降馬達M31使旋轉軸反向旋轉,而使吸附板37上升至初始位置為止(7-4)。其後,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(+X)方向移動(7-5)。藉此,版用梭子25L於保持有使用完畢版PP之狀態下移動至中間位置XP22並定位。
如圖16中之(a)欄之「步驟S8」所示,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(+X)方向移動(8-1)。藉此,保持處理前之基板SB的基板用梭子25R移動至基板吸附位置XP23並定位。而且,以與版PP之預對準處理(3-2、3-3)及吸附板37對版PP之吸附處理(3-4)相同之方式,執行基板SB之預對準處理(8-2、8-3)及基板SB之吸附處理(8-4)。
其後,若利用吸附檢測感測器SN31(圖2)檢測基板SB之吸附,則載物台升降馬達M31使旋轉軸旋轉,而於吸附保持有基板SB之狀態下使吸附板37向鉛垂上方上升,從而使基板SB移動至高於基板吸附位置XP23之位置(8-5)。而且,基板用梭子升降馬達M22R使旋轉軸旋轉,而使升降板251向鉛垂上方移動,從而使基板用梭子25R自預對準位置移動至搬送位置而進行定位(8-6)。其後,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(-X)方向移動,從而如圖16中之(b)欄所示,將空閒之基板用梭子25R
定位於中間位置XP24(8-7)。
如圖17中之(a)欄之「步驟S9」所示,此處,於測量橡皮布厚度,進而執行精密對準後,執行轉印處理。即,如圖17中之(a)欄之「步驟S9」所示,以與圖案化處理(步驟S5)之子步驟(5-1~5-3)相同之方式,測量橡皮布BL之厚度(9-1~9-3)。再者,如上述般,不僅於圖案化之前,於轉印之前亦測量橡皮布BL之厚度之主要原因在於因橡皮布BL之一部分膨脹,而導致橡皮布BL之厚度隨時間經過而變化,藉由測量轉印之前之橡皮布厚度,可進行高精度之轉印處理。
其次,第1載物台升降馬達M31使旋轉軸向特定方向旋轉,而使吸附板37朝下方向(-Z)下降,從而使基板SB移動至橡皮布BL之附近。進而,第2載物台升降馬達M32使旋轉軸旋轉,而使吸附板37以狹窄之間距升降,從而正確地調整鉛垂方向Z上之基板SB與橡皮布BL之間隔、即間隙量(9-4)。該間隙量係由控制部6基於基板SB及橡皮布BL之厚度測量結果而決定。於後續之子步驟(9-5)中,以與圖案化(步驟S5)相同之方式,利用按壓構件71按壓橡皮布BL之周緣部。
如上述般,基板SB及橡皮布BL均予以預對準,且以適合轉印處理之間隔隔開而定位,但為將形成於橡皮布BL上之圖案層正確地轉印至基板SB,必需對兩者精密地進行位置對準。因此,於本實施形態中,執行子步驟(9-6~9-
8)(精密對準)。
此處,對準部4之Z軸驅動馬達M45a~45d作動,而於各攝像單元45a~45d中,以使焦點對準於橡皮布BL上經圖案化之對準標記之方式執行焦點調整(9-6)。而且,將於各攝像單元45a~45d中攝像之圖像輸出至控制部6之圖像處理部65(9-7)。而且,基於該等圖像,而控制部6求出用以相對於基板SB而對橡皮布BL進行位置對準之控制量,進而,生成對準部4之X軸驅動馬達M42、M44及Y軸驅動馬達M41、M43之動作指令。而且,X軸驅動馬達M42、M44及Y軸驅動馬達M41、M43根據上述控制指令作動,而使吸附板51沿水平方向移動,並且繞沿鉛垂方向Z延伸之虛擬旋轉軸旋轉,從而使橡皮布BL之位置精密地對準基板SB(9-8)。
而且,閥V51、V52動作,而對吸附板51與橡皮布BL之間局部性地供給空氣,從而使橡皮布BL局部性地凸起。該浮起部分按壓至保持於上載物台部3之基板SB(9-9)。其結果,如圖17中之(b)欄所示,橡皮布BL密接於基板SB。藉此,橡皮布BL側之圖案層一面與基板SB之下表面之圖案精密地位置對準,一面被轉印至基板SB。
如圖18中之(a)欄之「步驟S10」所示。執行子步驟(10-1)~(10-5)。即,以與版剝離(步驟S6)相同之方式,執行基板SB自橡皮布BL之剝離(10-1)、朝去靜電位置之基板SB之定位(10-2)、按壓構件71對橡皮布BL之按壓解除(10-3)、
去靜電(10-4)。其後,第1載物台升降馬達M31使旋轉軸旋轉,而如圖18中之(b)欄所示,使吸附板37於吸附保持有基板SB之狀態下上升至初始位置(高於搬送位置之位置)為止(10-5)。
如圖19中之(a)欄之「步驟S11」所示,執行子步驟(11-1)~(11-4)。即,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(+X)方向移動(11-1)。藉此,基板用梭子25R移動至基板吸附位置XP23並定位。
另一方面,第1載物台升降馬達M31使旋轉軸旋轉,而使吸附板37於吸附保持有基板SB之狀態下朝基板用梭子25R之手柄252、252下降。其後,閥V31、V32關閉,藉此,解除利用吸附槽371及吸附墊38的基板SB之吸附(11-2)。而且,第1載物台升降馬達M31使旋轉軸反向旋轉,而使吸附板37上升至初始位置為止(11-3)。其後,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(-X)方向移動,從而使基板用梭子25R於保持有該基板SB之狀態下移動至中間位置XP24而進行定位(11-4)。
如圖19中之(a)欄之「步驟S12」所示,執行子步驟(12-1)~(12-6)。即,閥V51、V52動作,而解除利用吸附板51對橡皮布BL吸附(12-1)。然後,銷升降缸CL51動作,使升降板551上升,從而將使用完畢之橡皮布BL自吸附板51向鉛垂上方升起(12-2)。
其次,橡皮布用擋閘驅動缸CL13動作,使橡皮布用擋閘(省略圖示)移動,從而打開該擋閘(12-3)。然後,橡皮布搬送機器人接近裝置100,而自頂升銷552之頂部接收使用完畢之橡皮布BL,並自裝置100撤回(12-4)。繼而,橡皮布用擋閘驅動缸CL13動作,而使橡皮布用擋閘移動,從而關閉該擋閘(12-5)。進而,銷升降缸CL51動作,而使升降板551下降,從而使頂升銷552朝比吸附板51更下方向下降(-Z)(12-6)。
如圖19中之(a)欄之「步驟S13」所示,執行子步驟(13-1)~(13-5)。即,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(+X)方向移動(13-1)。藉此,版用梭子25L移動至版交付位置XP21並定位。又,版用擋閘驅動缸CL11動作,而打開擋閘18(13-2)。繼而,根據來自控制部6之動作指令,版用搬入搬出單元自印刷裝置100中取出使用完畢之版PP(13-3)。若如上述般版PP之搬出結束,則藉由使上述閥之開閉狀態復原,使版用擋閘驅動缸CL11向反方向作動,而使版用擋閘18返回至原來之位置,從而關閉擋閘18(13-4)。然後,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(-X)方向移動,從而將版用梭子25L定位於中間位置XP22(13-5)。
如圖19中之(a)欄之「步驟S14」所示,執行子步驟(14-1)~(14-5)。即,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而
使梭子保持板24向(-X)方向移動(14-1)。藉此,基板用梭子25R移動至基板交付位置XP25並定位。又,基板用擋閘驅動缸CL12動作,而打開擋閘19(14-2)。繼而,根據來自控制部6之動作指令,基板用搬入搬出單元自印刷裝置100中取出已接受轉印處理之基板SB(14-3)。當如上述般基板SB之搬出結束時,則基板用擋閘驅動缸CL12向反方向作動,而使基板用擋閘19返回至原來之位置,從而關閉擋閘19(14-4)。然後,梭子水平驅動馬達M21使旋轉軸旋轉,而使梭子保持板24向(+X)方向移動,從而將基板用梭子25R定位於中間位置XP24(14-5)。藉此,如圖19中之(b)欄所示,印刷裝置100回復至初始狀態。
其次,對本實施形態中之精密對準(圖17、子步驟9-8)之更具體之動作進一步詳細地進行說明。該精密對準動作係用以更精密地對準經預對準部8調整概略位置之基板SB與橡皮布BL於XY平面中之相對位置的處理。而且,藉由應用本發明之對準方法,而高精度地例如以±3 μm左右之精度進行兩者之位置對準。假定之基板SB之平面尺寸係350 mm×300 mm左右。
於本實施形態之精密對準動作中,如以下所說明般,藉由對基板SB及橡皮布BL之各者形成成為位置基準之對準標記,且調整該等之位置關係,而進行基板SB與橡皮布BL之位置對準。再者,精密對準之最終目的在於將搭載於橡皮布BL上之圖案正確地轉印至基板SB上之特定位置。
另一方面,利用版PP而形成於橡皮布BL上之圖案於橡皮布BL上之位置可能因圖案化時之版PP與橡皮布BL之位置關係而略微變動。因此,於精密對準動作中,適當地調整搭載於橡皮布BL上之圖案與基板SB之位置關係即可,無需控制橡皮布BL本身相對於基板SB之姿勢。
圖20係表示用於精密對準動作之對準標記之配置之圖。基板SB及橡皮布BL係具有大致同一平面尺寸之板狀體,於使兩者重合時相互對應之位置,分別形成對準標記。即,於板狀之基板SB之中央部,形成電路圖案等特定圖案,且設定最終作為器件而發揮功能之有效圖案區域PR。與其對應之橡皮布BL之表面區域為橡皮布BL之有效圖案區域PR,應轉印至基板SB之圖案係藉由版PP而於該區域PR中予以圖案化。於圖20之例中,將矩形基板SB之中央部之矩形區域設為有效圖案區域PR,但該等之形狀並不限定於矩形,而為任意形狀。
而且,將有效圖案區域PR之四角之外側、靠近基板SB之角部之區域設為對準標記形成區域AR。於基板SB中,例如藉由光微影技術而於4個部位之對準標記形成區域AR中分別形成預先對準標記。另一方面,形成於橡皮布BL之各對準標記形成區域AR中之對準標記係與形成於有效圖案區域PR中之圖案一併,利用版PP且藉由圖案形成材料而予以圖案化。因此,不論圖案化時之版PP與橡皮布BL之位置關係如何,於橡皮布BL上,形成於有效圖案區域
PR中之圖案與形成於對準標記形成區域AR中之對準標記之位置關係不變。藉此,藉由利用對準標記之位置對準,而使基板SB與橡皮布BL上之圖案之位置關係保持固定。
圖21A至圖21C係表示對準標記之圖案之例之圖。更詳細而言,圖21A表示於本實施形態中作為形成於基板上之第1對準標記之構成要素的第1對準圖案,圖21B表示於本實施形態中作為形成於橡皮布上之第2對準標記之構成要素的第2對準圖案。又,圖21C表示該等對準圖案之空間頻譜。
如圖21A所示,形成於基板SB上之第1對準圖案AP1係為即便於焦點未對準之狀態下圖形亦不消失之程度之尺寸、例如1邊為50 μm左右之矩形(於本例中為正方形),且由四邊包圍之內部經均勻地全面塗佈的實心之圖形。另一方面,如圖21B所示,形成於橡皮布BL上之第2對準圖案AP2係為例如1邊為120 μm左右之矩形,且內部被挖出而成為空白的環狀之中空之圖形。形成正方形之各邊之線寬例如為10 μm,因此,內部之正方形之1邊為100 μm左右。因此,於將重心設為共通而使第1對準圖案AP1與第2對準圖案AP2重合時,第1對準圖案AP1為如恰好收斂於第2對準圖案AP2內部之空白部分般之尺寸。
若比較該等圖案具有之空間頻率成分,則如圖21C所示,為實心圖形之第1對準圖案AP1與為中空圖形之第2對準圖案AP2相比,包括較多之低頻成分。即,第1對準圖案AP1之空間頻率之光譜偏向低頻側。於下述精密對準動作
中,利用該特徵進行各對準圖案之位置檢測。
即,藉由對準部4之攝像部45對以上述方式構成之對準圖案進行攝像,根據所攝像之圖像,檢測對準圖案,而把握基板SB與橡皮布BL(嚴格而言橡皮布BL上之圖案)之位置關係,視需要而進行用以使該等之位置對準之調整動作。
再者,對詳細內容詳細地敍述,本實施形態之第1對準標記及第2對準標記係分別以上述對準圖案為構成要素而包含1個或複數個上述對準圖案者。其中,應用本發明之對準方法的本實施形態之精密對準動作本身亦可藉由僅包括單一之對準圖案之對準標記而成立。因此,此處,利用將僅包括單一之第1對準圖案AP1之第1對準標記形成於基板SB,且將僅包括單一之第2對準圖案AP2之第2對準標記形成於橡皮布BL之例,說明對準動作之原理。
圖22係表示用以進行精密對準之攝像動作之圖。如上所述,本實施形態之對準部4包括4組攝像部45,該等為同一構造,故而,此處對其中之1個攝像部45a之動作進行說明。
形成有上述第1對準圖案AP1之基板SB係使其對準標記形成面朝下地吸附保持於上載物台部3之吸附板37之下表面。另一方面,形成有第2對準圖案AP2之橡皮布BL係使其對準標記形成面朝上地吸附保持於下載物台部5之吸附板51。因此,基板SB與橡皮布BL係以各自之對準標記形
成面彼此相互相對向之方式配置。藉此,可使鉛垂方向(Z方向)上之兩對準標記間之距離減小。關於基板SB與橡皮布BL之間之間隔Gsb,較為理想的是使其儘量小。然而,若考慮裝置各部之尺寸精度或基板SB及橡皮布BL之彎曲等,則為防止基板SB與橡皮布BL之預定之外之接觸,必需於某程度上隔開。此處,例如將間隔Gsb設為300 μm。
橡皮布BL表面之第2對準圖案AP2配置於設置於下載物台部5之吸附板51中之石英窗52a之正上方。換言之,石英窗52a設置於橡皮布BL之1個對準標記形成區域AR(圖20)之正下方位置。設置於與其對應之位置的基板SB側之第1對準圖案AP1亦配置於臨向石英窗52a之位置。
橡皮布BL係於玻璃板或透明樹脂板之表面形成有例如利用矽橡膠的較薄之彈性層者,且具有光透過性。因此,成為可自下載物台部5之下方,經由石英窗52a及橡皮布BL而同時看到第1對準圖案AP1及第2對準圖案AP2之狀態。再者,應轉印至基板之圖案及第2對準圖案AP2係形成於橡皮布BL之彈性層之表面。即,橡皮布BL之主面中之形成有彈性層之側之一主面成為圖案及對準標記之形成面。
於石英窗52a之下方(-Z)配置有攝像部45a。具體而言,於石英窗52a之正下方位置依序配置有對物透鏡455、半反射鏡457及CCD相機CMa之受光面458。對物透鏡455之光軸與大致鉛垂方向一致,於該光軸上分別配置有石英窗52a及受光面458。來自光源456之光自側方入射至半反射鏡457,該光經半反射鏡457反射,而向石英窗52a出射,
經由石英窗52a而照射第1及第2對準圖案。CCD相機受光面458對臨向石英窗52a而配置之第1對準圖案AP1及第2對準圖案AP2於同一視野內統一攝像。
對物透鏡455、半反射鏡457、受光面458及光源456可一體地藉由XY平台451而於沿XY平面之方向移動,且藉由精密升降平台452而沿鉛垂方向(Z方向)移動。對物透鏡455之前側焦點係藉由精密升降平台452而對準橡皮布BL之對準標記形成面。另一方面,後側焦點預先對準CCD相機之受光面458。因此,於CCD相機受光面458,使焦點對準形成於橡皮布BL上之第2對準圖案AP2的(焦點內的)光學影像成像,而藉由CCD相機CMa對該光學影像進行攝像。
圖23係表示精密對準動作之處理之流程之流程圖。再者,於該處理中,步驟S901及S902分別係對應於圖17之子步驟(9-6)、(9-7)之處理,作為圖17之子步驟(9-8)而表示之「精密對準」對應於圖23中之步驟S903至S910。首先,藉由精密升降平台452,而將攝像部45之焦點調整至橡皮布BL之對準標記形成面(上表面)(步驟S901)。具體而言,例如可以如下方式進行。
於第1方法中,基於之前測量之橡皮布BL之厚度,而以對物透鏡455之前側焦點與橡皮布BL之上表面一致之方式,利用精密升降平台452調整攝像部45之上下方向位置。即,根據橡皮布厚度之測量結果,算出保持於吸附載物台51上之橡皮布BL之上表面之Z方向位置。而且,利用精密升降平台452,使對物透鏡455之Z方向焦點位置對準
橡皮布BL上表面。
又,於取而代之之第2方法中,藉由利用精密升降平台452使攝像部45沿上下方向(Z方向)移動,而一面沿Z方向以固定間距變更設定焦點位置,每當此時,便一面進行利用CCD相機CMa等之攝像。而且,根據攝像之對準圖案AP2之圖像,算出圖像對比度最大之位置,使對物透鏡455之焦點位置對準該位置。
可利用上述2種方法中之任一種進行焦點調整。又,亦可藉由操作員之操作輸入選擇該等。如上述般,攝像部45之焦點對準形成有第2對準圖案AP2之橡皮布BL之上表面。之後,為不使因光軸之偏位而導致之檢測誤差產生,而不使攝像部45之上下方向位置移動。
此時,4個攝像部45a~45d可一體地上下移動,又,各攝像部45a~45d亦可分別以個別之移動量上下移動。於前者之情形時,由於僅代表性地於1個部位進行橡皮布厚度之測定即可,故而可縮短處理時間。又,於後者之情形時,亦可與視橡皮布BL之位置而厚度不同對應地,進行更精細之調整。
於如上述般完成焦點調整之狀態下,於各CCD相機CMa~CMd之視野內容納有第1對準圖案AP1及與其對應之第2對準圖案AP2,且為焦點對準其中之第2對準圖案AP2之狀態。各CCD相機CMa~CMd分別對該圖像攝像,且將圖像資料送出至圖像處理部65(步驟S902)。圖像處理部65對如上述般攝像之圖像進行特定之圖像處理,而進行圖像
內之第1及第2對準圖案AP1、AP2之位置檢測(步驟S903、S904)。具體而言,檢測該等之重心位置G1m、G2m。
圖24A至圖24C係表示利用CCD相機攝像之圖像之一例之圖。於所攝像之圖像IM中,如圖24A所示,包括於對準焦點之狀態下以高圖像對比度攝像之第2對準圖案AP2之像。因此,相對容易根據所攝像之圖像檢測第2對準圖案AP2之重心位置G2m。於將第2對準圖案AP2設為環狀矩形之中空圖形之情形時,例如可以如下方式求出重心位置。如圖24B所示,藉由以特定之閾值將圖像內之各位置之亮度二值化,而抽取第2對準圖案AP2之邊緣部分。根據其結果,推定第2對準圖案AP2之輪廓,而可求出其重心G2m之位置(步驟S903)。尤其係由於預先知曉圖案之外形尺寸或線寬等特徵,故而可應用特殊化成該等特徵之圖像處理。
另一方面,對於形成於基板側之第1對準圖案AP1,焦點並非必需對準。若光軸方向上之第1對準圖案AP1與第2對準圖案AP2之間隔為對物透鏡455之景深以下,則可攝像焦點對準第1對準圖案AP1及第2對準圖案AP2之兩者之圖像。然而,於對準圖案間之間隔大於對物透鏡455之景深時,若使焦點對準於第2對準圖案AP2,則第1對準圖案AP1為景深外,焦點未對準,而攝像出輪廓模糊之圖像。
於本實施形態中,使用具有5倍左右之倍率之對物透鏡455,其景深為±30 μm(聚焦範圍為60 μm)左右。另一方面,設定於裝置100中之基板SB與橡皮布BL之間隔Gsb為300 μm左右。於上述條件下,不可能同時使焦點對準兩對
準圖案。即,若使焦點對準於第2對準圖案AP2,則焦點必然未對準於第1對準圖案AP1。本實施形態之精密對準方法亦可對應於此種情形而進行高精度之位置對準。
於焦點未對準於第1對準圖案AP1時,如圖24A所示,第1對準圖案AP1大於以虛線所示之本來之外形,而且於輪廓模糊之狀態下被攝像。因此,失去原來之第1對準圖案AP1之形狀包含之空間頻率成分中的相對較高之頻率成分。因此,可認為難以應用如第2對準圖案AP2之情形般抽取邊緣之方法,又,檢測誤差亦增大。因此,如圖24C所示,以亮度等級之波峰位置求出第1對準圖案AP1之重心位置。
此時,如圖21C所示,藉由預先將第1對準圖案AP1之形狀設為包含較多之低空間頻率成分者,故而可抑制圖像資訊之損失,而抑制重心位置之檢測精度之降低。尤其係於進行伴有陰影(shading)修正之圖像處理之情形時,因上述圖像處理亦失去低頻成分,故而使用空間頻率之分佈靠近低頻側之形狀之圖案較為有效。
又,由於預先知曉會失去包含於原來之形狀中之高頻成分,故而於重心位置之檢測中,高頻成分不具有有用性,倒是作為雜訊而發揮作用。因此,較為理想的是進行自圖像中去除高頻成分之低頻濾波處理,而根據去除後之圖像檢測重心位置。以如上方式,檢測焦點未對準之第1對準圖案AP1之重心G1m之位置(步驟S904)。
如圖24A所示,例如於以第1對準圖案AP1之重心位置G1m為基準時,本來、即基板SB與橡皮布BL之位置關係
適當時,利用符號G2t表示第2對準圖案AP2應處之重心之位置。然而,實際測量之重心G2m之位置未必與其一致,為使該等一致,而需要精密對準動作。即,於精密對準動作中,如於該圖中以箭頭所示般,以檢測出之第2對準圖案AP2之重心位置G2m與該適當位置G2t一致之方式,調整基板SB與橡皮布BL之相對位置。於本實施形態中,藉由基於攝像結果,算出對準載物台44之載物台頂端442之所需移動量,並使其移動,而使支撐於載物台頂端442之下載物台部5及載置於其上之橡皮布BL移動,進行相對於基板SB之位置對準。
如上所述,若檢測出第1對準圖案AP1之重心G1m、及第2對準圖案AP2之重心G2m之位置,則繼而算出該等之間之位置偏移量(步驟S905)。此處,應算出之內容並非檢測出之2個對準圖案各自之重心G1m、G2m間之位置偏移量,而是根據第1對準圖案AP1之重心位置G1m導出之第2對準圖案AP2之適當之重心位置G2t、與藉由實際測量檢測出之第2對準圖案AP2之重心位置G2m之間的位置偏移量。再者,於第1及第2對準圖案以其重心位置共通之方式配置(即G2t等於G1m)情形時,當然,2個對準圖案各自之重心G1m、G2m間之位置偏移量成為應求出之量。
再者,作為於XY平面內,於基板SB與橡皮布BL之間產生之位置偏移,不僅存在向X方向及Y方向之偏移,亦存在扭轉、即繞鉛垂軸之旋轉角度相互不同之類型之偏移。於設置於基板SB及橡皮布BL之各者上之1對對準圖案之重
心位置之調整中,難以修正向該繞鉛垂軸之旋轉方向(以下稱為「θ方向」)之偏移。尤其係於在焦點未對準之狀態下對一對準圖案攝像時,難以根據模糊之圖像把握該圖案之旋轉角度。
於本實施形態中,於基板SB及橡皮布BL之4角分別設置各1對對準標記(圖20),利用4組攝像部45對該等攝像(圖6)。而且,藉由根據利用該等4組攝像部45攝像之圖像之各者,以如下方式修正X、Y及θ方向之位置偏移,而實現基板SB與橡皮布BL之高精度之位置對準。
圖25、圖26A及圖26B係說明本實施形態中之精密對準之原理之圖。更詳細而言,圖25係表示根據攝像結果再次配置於虛擬平面中之對準圖案之位置關係之圖。又,圖26A及圖26B係說明基於其之位置偏移修正之原理之圖。該等圖及之後之圖27中之座標軸之方向係仿效利用攝像部45的攝像之態樣,而表示自下方仰視形成於基板SB及橡皮布BL上之對準圖案時之狀態下者。
此處,設為以基板SB之位置為基準,算出用以使橡皮布BL之位置與其對準之橡皮布BL之移動量,而對其基本之觀點進行說明。如圖25所示,將由4組CCD相機CMa~CMd攝像之圖像IMa~IMd再次配置於虛擬之XY平面內。而且,根據利用由CCD相機CMa~CMd分別攝像之基板SB側之4處對準圖案AP1a~AP1d構成之虛擬之圖形、與利用橡皮布BL側之4處對準圖案AP2a~AP2d構成之虛擬之圖形的位置關係,把握基板SB與橡皮布BL之位置關係。
於本實施形態中,基板SB上之對準圖案AP1a~AP1d係以將各自之重心位置作為頂點之四邊形Rsb成為矩形之方式配置。因此,將位於相互相對向之位置之對準圖案AP1a及AP1c之重心間連結之線段成為該矩形之一對角線,其與作為另一對角線的將對準圖案AP1b及AP1d之重心間連結之線段的交點G10與該矩形Rsb之重心一致。同樣地,橡皮布BL上之對準圖案AP2a~AP2d係以將各自之重心位置作為頂點之四邊形Rbl成為矩形之方式配置,將對準圖案AP2a及AP2c之重心間連結之線段、與將對準圖案AP2b及AP2d之重心間連結之線段的交點G20成為該矩形Rbl之重心。
根據於基板SB側、橡皮布BL側分別檢測出之各4處對準圖案之重心位置,可容易地算出虛擬平面內之矩形Rsb及Rbl之重心位置之座標及相對於座標軸之斜率。根據該等值,可求出基板SB與橡皮布BL之間之位置偏移量、及用以修正該偏移之橡皮布BL朝X方向、Y方向及θ方向之移動量。
作為最簡單之例,設為基板SB側之矩形Rsb與橡皮布BL側之矩形Rbl為相似形。而且,考慮如下情形,於基板SB與橡皮布BL為適當之配置時,即,以基板SB側之矩形Rsb之重心G10與橡皮布BL側之矩形Rbl之重心G20於虛擬平面上一致,而且虛擬平面內之兩矩形之斜率相等之方式,配置各對準圖案。
如圖26A所示,為修正矩形Rsb之重心G10與矩形Rbl之重心G20於XY平面內之位置偏移,使矩形Rbl(即橡皮布
BL)分別沿(-X)方向移動Mx、沿(+Y)方向移動My即可。若進行上述移動,則如圖26B所示,矩形Rbl之重心與矩形Rsb之重心G10一致。但,存在兩矩形之斜率不同而殘存有基板SB與橡皮布BL之θ方向之位置偏移之情形。為對其進行矯正所需之繞鉛垂軸(Z軸)之橡皮布BL之旋轉量Mθ可根據各對準圖案之重心位置之檢測結果算出。
如上述般,用以修正與基板SB之位置偏移的橡皮布BL之X方向、Y方向及θ方向之移動量Mx、My、Mθ可根據各對準圖案之重心位置檢測結果算出。藉由基於該算出結果,使對準載物台44之載物台頂端442移動,調整橡皮布BL相對於基板SB之位置,可高精度地進行基板SB與橡皮布BL之位置對準。
再者,該例中係以將基板SB側及橡皮布BL側之各對準圖案之重心連結而成之圖形相互相似,且若於基板SB與橡皮布BL中無位置偏移,則兩圖形之重心位置及斜率相等為前提,但並不限定於此。即,不論對準圖案之配置如何,以將基板SB側之對準圖案之重心位置適當地連結而成之虛擬之圖形、與將橡皮布BL側之對準圖案之重心位置適當地連結而成之虛擬之圖形間的相對位置關係,成為根據對準圖案之配置預先設定之關係之方式,算出橡皮布BL相對於基板SB之移動量即可。
按照圖23之流程圖對上述動作進行說明。若對於基板SB側及橡皮布BL側之各者,藉由利用圖像處理部65之圖像處理,求出由各相機攝像之對準圖案之重心位置(步驟
S903、S904),則基於該等算出結果,而算出基板SB與橡皮布BL之位置偏移量(步驟S905)。此處之位置偏移量係針對X方向、Y方向及θ方向之各者而被算出。若以如上方式求出之位置偏移量位於預先規定之容許範圍內(步驟S906),則設為基板SB與橡皮布BL之間之位置偏移可忽視,而結束精密對準動作。
於位置偏移量超過容許範圍時,需要用以對其修正之橡皮布BL之移動。繼而進行用以進行修正之移動,但考慮亦存在因某些裝置之異常而導致成為無法進行位置對準之狀態的可能性,而對用以進行位置對準之移動之重試次數預先設定上限。即,於重試次數達到預先設定之特定次數時(步驟S907),執行特定之錯誤停止處理後(步驟S908),結束處理。作為該錯誤停止處理之內容,例如可考慮顯示特定之錯誤訊息而完全中止處理本身,或向使用者報告錯誤之內容後等待使用者指示之後之處理等。亦可根據使用者之指示重新開始處理。
另一方面,若未達到特定之重試次數(步驟S907),則算出用以進行位置對準所需之橡皮布BL之移動量(Mx,My,Mθ)(步驟S909)。而且,基於所算出之移動量而使對準載物台44動作(步驟S910),且使橡皮布BL之位置與載物台頂端442一併移動。於該狀態下,再次進行各對準圖案之攝像及重心位置之檢測,且進行是否需要橡皮布BL之再次移動之判定(步驟S902~S906)。於達到特定之重試次數之前重複進行上述內容(步驟S907)。
藉此,形成於圖26B中以實線所示之基板SB側之4處對準圖案AP1形成之矩形Rsb、與形成於以虛線所示之橡皮布BL側之4處對準圖案AP2形成之矩形Rbl的重心位置(X方向、Y方向)及XY平面內之斜率(θ方向旋轉角度)均一致,或其偏移量收斂於容許範圍內。藉此,基板SB與橡皮布BL之位置對準(精密對準)結束。
再者,於實施形態中,藉由重複執行對準圖案之攝像及基於該攝像結果的橡皮布BL之移動,而調整橡皮布BL相對於基板SB之位置,從而修正位置偏移。此時,至少關於θ方向之偏移量,較為理想的是於儘量早之階段結束修正。其原因在於為修正θ方向之位置偏移,而需要如使對準載物台44扭轉般之移動,重複進行此種移動容易招致因移動機構之後退而導致之誤差。
如上述般,藉由比較由在複數個部位攝像之對準圖案特定之圖形,而進行位置對準,藉此,可獲得如下優點。第1,藉由綜合複數個部位之檢測結果,不僅可容易地檢測X方向及Y方向之位置偏移,亦可容易地檢測繞鉛垂軸(Z軸)之θ方向之位置偏移,而可對其進行修正。第2,藉由使各相機所攝像之各圖像中之對準圖案之位置檢測誤差稀少化,而提昇位置對準之精度。
第3,可降低對各攝像部45朝相機安裝底座41之安裝位置精度之要求。為進行高精度之位置對準,需要高精度地控制攝像部45相對於相機安裝底座41之安裝位置。另一方面,於本實施形態中,藉由個別之攝像部45分別對設置於
基板SB及橡皮布BL上之複數個對準圖案進行攝像,根據該等對準圖案之位置檢測結果,綜合性地進行位置對準。於此種構成中,如以下所說明般,可減少由攝像部45之安裝位置之偏差或其隨時間經過而變化所導致之誤差。
圖27係說明攝像部之安裝位置之變動對位置對準造成之影響之圖。作為一例,考慮應對圖27中以符號IMa表示之區域攝像之CCD相機CMa因其安裝位置之偏移而對以符號IMa2表示之區域攝像之情形。於該情形時,於由4個對準圖案AP1a、AP1b、AP1c及AP1d表示之本來之重心G10、與由檢測出之對準圖案AP1a2、AP1b、AP1c及AP1d表示之重心G11之間,產生對準圖案AP1a與對準圖案AP1a2於虛擬平面內之位置之差異而導致之誤差。然而,該偏移量藉由與由另一攝像部45攝像之對準圖案之位置檢測結果平均化,而變得小於對準圖案本身之檢測位置誤差。
進而,於本實施形態中,對基板SB側之4處對準圖案、與同該等中之各者成對之橡皮布BL側之4處對準圖案分別於同一攝像機構45之同一視野內進行攝像。因此,因攝像機構45之安裝位置精度而導致之對準圖案之位置偏移對基板SB側、橡皮布BL側之對準圖案同等程度地產生。因此,將檢測出之基板SB側之對準圖案形成之圖形Rsb之重心、與橡皮布BL側之對準圖案形成之圖形Rbl之重心之間的位置偏移量抑制得更小。
即,可減輕攝像部45之安裝位置對檢測結果造成之影響,而減輕對攝像部45之安裝位置要求之精度。又,亦可
抑制由攝像部45之安裝位置隨時間經過而變化所導致之影響。
如上述般,於本實施形態中之精密對準動作中,於使攝像部45之焦點對準為設置於橡皮布BL側之中空圖形的第2對準圖案AP2之狀態下,對該第2對準圖案AP2與設置於基板SB側之第1對準圖案AP1於同一視野內進行攝像。而且,對第2對準圖案AP2藉由包括邊緣抽取之圖像處理而檢測重心位置,另一方面,對第1對準圖案AP1藉由包括低頻通過濾波器處理之圖像處理而檢測重心位置。因此,將第1對準圖案AP1設為包含較多之低空間頻率成分之實心圖形。
根據該等構成,於本實施形態中,可藉由焦點未對準於第1對準圖案AP1之狀態下之攝像,而高精度地求出第1及第2對準圖案各自之重心位置。因此,可高精度地進行基於其之基板SB與橡皮布BL之位置對準。根據本案發明者等人之實驗,確認出於在沿鉛垂方向隔開約300 μm之基板SB與橡皮布BL之間進行位置對準之情形時,可將彼此之位置偏移抑制為數μm左右。
進而,於本實施形態中,對基板SB及橡皮布BL之各者,於相互對應之位置設置複數個對準圖案,根據對該等個別地攝像而得之圖像,綜合地求出基板SB與橡皮布BL之位置關係。藉此,可防止因所攝像之圖像內之對準圖案之位置檢測誤差、或由攝像機構之安裝位置之變動引起之檢測誤差等而導致的精度之降低。
於上述精密對準動作之原理說明中,為易於理解,而設為設置於基板SB上之4處對準標記分別包括單一之實心矩形之對準圖案AP1,另一方面,設置於橡皮布BL上之4處對準標記分別包括單一之中空矩形之對準圖案AP2。如上述般,原理上可利用單一圖形之對準標記進行位置對準,但於本實施形態中,將基板SB側之對準標記設為複數個對準圖案AP1以如下方式排列而成者。
圖28A及圖28B係表示對準標記之具體例之圖。如圖28A所示,形成於基板SB上之對準標記AM1係將複數個上述實心矩形之對準圖案AP1排列而成者。具體而言,於對準標記AM1之中央部配置縱橫各3個、共9個同一形狀之對準圖案AP101~AP109。鄰接之對準圖案間之間隔至少為各對準圖案AP101等之1邊之長度(50 μm)之2倍,此處設為150 μm。又,以包圍以此方式形成之各對準圖案AP101~AP109之3×3矩陣之外側之方式,進而配置4個對準圖案AP111~AP114。另一方面,橡皮布BL側之對準標記AM2僅包括為單一之中空矩形的對準圖案AP2,但亦可包括複數個對準圖案。
基板SB與橡皮布BL之位置對準可利用基板SB側之共13個對準圖案AP101~AP109、AP111~AP114中之任1者、及橡皮布BL側之對準圖案AP2,且利用上述原理而進行。其中,於本實施形態中,於之後之轉印製程(圖17之子步驟9-8)中,由於利用與轉印至基板SB之圖案相同之材料,於橡
皮布BL表面形成對準標記AM2,故而對準標記AM2與圖案一併轉印至基板SB。將事後可利用對準標記確認對基板SB之圖案轉印位置用的對準標記之配置之一例示於圖28A。
如圖28A所示,較為理想的是於如基板SB側之對準標記AM1與橡皮布BL側之對準標記AM2於由各攝像部45攝像之圖像中相互不重合般之位置關係下開始精密對準動作。藉此,可防止兩對準標記相互干擾而使其位置檢測精度降低。其可藉由適當地設定預對準時之基板SB及橡皮布BL之位置而實現。
另一方面,轉印製程時、即精密對準後之基板SB與橡皮布BL之位置係設為如環狀之第2對準圖案AP2包圍第1對準標記AM1中之內側之對準圖案AP101~AP109之1者之周圍般之關係。例如,設為如下所說明之內容。此時,更理想的是第2對準圖案AP2之重心、與將會被其包圍之基板SB側之對準圖案之重心一致。
對基板SB之圖案轉印可進行複數次,藉此,可於基板SB表面形成多層之圖案。圖28B表示進行3次圖案轉印之情形之例。於第1次圖案轉印中,將由橡皮布BL搭載之對準圖案AP21以與基板SB側之一對準圖案AP101重合之方式轉印。同樣地,於第2次及第3次圖案轉印中,針對各次,將由橡皮布BL搭載之對準圖案AP22、AP23分別以與基板SB側之對準圖案AP102、AP103分別重合之方式轉印。
此時,若適當地進行精密對準,則自橡皮布BL轉印至
基板SB之對準圖案、與由其包圍之基板SB側之對準圖案的各自之重心應該一致。於圖28B之例中,於對準圖案AP21與AP101之間、AP22與AP102之間維持該關係。另一方面,於對準圖案AP23與AP103之間,重心位置偏移。根據該情況,事後可確認於第3次圖案轉印中,因某種原因而導致於基板SB與橡皮布BL之間存在微小之位置偏移。於該例中,由於設置有9個對準圖案AP101~AP109,故而可針對各次,判斷最多9次圖案轉印中之精密對準之成功與否。
如上述般,對準圖案AP101~AP109亦具有成為用以確認轉印圖案之位置之基板SB側之位置基準的基準標記之功能。再者,由如上述般自橡皮布BL轉印之對準圖案AP21等包圍周圍之基板SB側之對準圖案AP101等不適合用作之後之精密對準中之位置基準。其原因在於有轉印至周圍之對準圖案AP21等成為位置檢測時之干擾之虞。即,可以說對準圖案AP101~AP109係每轉印一次便「消耗」1個。於本實施形態中,另行設置有於周圍未轉印來自橡皮布BL之對準圖案的對準圖案AP111~AP114,藉由將該等設為精密對準時之位置基準,而消除該問題。
其次,說明對準圖案AP2之形狀。於本實施形態中,如圖21B所示,將外形為矩形(於本例中為正方形)且中空之圖形用作對準圖案AP2。對準圖案AP2因於焦點未對準之狀態下被攝像,故而其形狀之自由度相對較高。例如亦可考慮圓環形狀之圖形等,但如以下所說明般,該情形存在
於對準圖案為不完全之狀態時重心位置之檢測精度較大地降低之問題。此種圖案之不完全除因例如橡皮布BL表面之損傷或污染等而產生以外,亦存在於藉由塗佈於橡皮布BL上之液體形成有對準圖案之情形時當其乾燥不充分時等產生之情況。
圖29A至圖29D係表示存在缺損之對準圖案形狀之例之圖。如圖29A所示,於圓環形狀之對準圖案AP01中,當於圓環之一部分產生缺損D01時,根據觀察之圖案把握之重心位置會自本來之重心位置偏移,又,因其旋轉對稱性,而不容易根據圖像取得成為用以求出本來之重心位置之線索的資訊。
與此相對,於本實施形態之矩形之環狀圖形中,如圖29B所示,即便於1邊存在缺損D21,只要保存有相互平行之2邊S21、S22,亦可正確地檢測重心位置。又,如圖29C所示,於存在包括1個頂點之缺損D22之情形時,只要保存有鄰接之2邊S23、S24,仍可正確地檢測重心位置。即便為更嚴重之缺損,如圖29D所示,只要保存有對角線上之2個頂點P21、P22,亦可正確地檢測原來之重心位置。
如以上所說明般,於本實施形態中,基板SB相當於本發明之「第1基板」及「基板」,另一方面,橡皮布BL相當於本發明之「第2基板」及「搭載體」。而且,下載物台部5作為本發明之「保持機構」而發揮功能,其中,吸附板51作為本發明之「搭載體保持載物台」而發揮功能。又,於
本實施形態中,攝像部45a~45d作為本發明之「攝像機構」而發揮功能。又,CPU 61及圖像處理部65作為本發明之「位置檢測機構」而發揮功能,另一方面,對準載物台44作為本發明之「對準機構」而發揮功能。
又,圖25等中之矩形Rsb、Rbl分別相當於本發明之「第1圖形」及「第2圖形」。
又,本實施形態之步驟S4(圖12)及S8相當於本發明之「保持步驟」,步驟S9相當於本發明之「攝像步驟」、「位置檢測步驟」及「對準步驟」。更詳細而言,圖23之步驟S902相當於本發明之「攝像步驟」,步驟S903及S904相當於「位置檢測步驟」。而且,步驟S909及S910相當於本發明之「對準步驟」。
再者,本發明並不限定於上述實施形態,只要不脫離其主旨,除上述內容以外,亦可進行各種變更。例如於上述實施形態中表示之對準標記之形狀僅為一例,只要使本發明之必要條件充足,除上述以外,亦可採用各種形狀。其中,為減少如上所述般因圖案之缺損而導致之重心位置之檢測誤差,較佳為關於重心於若干旋轉角度下點對稱之圖形,較為理想的是不為圓形或圓環形狀。
又,例如上述實施形態中係於基板SB及橡皮布BL之4個角部之附近形成有4組對準標記,但對準標記之形成個數並不限定於此,而是任意。其中,為適當地修正繞鉛垂軸之位置偏移,較佳為使用形成於不同之位置之複數組對準標記,更為理想的是該等位於儘量隔開之位置。又,為抑
制因各相機之位置偏移而導致之誤差,較為理想的是設置3組以上對準標記。
又,上述實施形態中係利用與圖案形成材料相同之材料形成橡皮布BL上之對準標記,但此內容並非必需之必要條件,例如亦可於橡皮布BL上預先形成不轉印至基板之對準標記。於該情形時,為以較高之位置精度進行對基板SB之圖案轉印,而搭載於橡皮布BL上之圖案之位置精度較為重要,因此,於利用版PP進行對橡皮布BL之圖案化時,必需更精密地進行版PP與橡皮布BL之位置對準。
又,上述實施形態中係藉由將橡皮布BL側之對準圖案AP21等轉印至基板SB側之對準圖案AP101等之周圍,而使轉印位置之事後之確認變得容易,但此內容並非必需之必要條件。即,亦可將橡皮布BL側之對準圖案轉印至基板SB之除有效圖案區域PR以外之適當之位置。
又,上述實施形態係於作為本發明之轉印裝置之一實施態樣的印刷裝置之內部進行對橡皮布BL之圖案化,但本發明並不限定於此,例如亦可較佳地應用於搬入已於外部進行圖案化之橡皮布而進行對基板之圖案轉印的裝置。
又,例如上述實施形態之第2對準標記之圖案形狀係環狀之中空矩形,但並不限定於中空圖形。例如亦可為利用週期性地配置之細線的反覆圖案。又,第1對準標記之圖案形狀亦不限定於實心圖形,較為理想的是即便去除高空間頻率成分,重心位置亦不變化之形狀。
又,於上述實施形態中,由於基板SB與橡皮布BL之距
離大於CCD相機CMa等之景深,故而成為無法同時使焦點對準於第1對準標記與第2對準標記之狀態。本發明係即便為此種狀況亦可高精度地進行基板SB與橡皮布BL之位置對準者,進而於焦點同時對準兩對準標記之系統中,藉由應用本發明之對準標記之圖案形狀,亦可獲得同樣之作用效果。
又,上述實施形態係於將由作為本發明之「第2基板」的橡皮布BL搭載之圖案轉印至作為「第1基板」的基板SB之裝置中應用本發明者,但本發明不僅可較佳地應用於如上述般轉印圖案之目的下之基板間之位置對準,亦可較佳地應用於例如貼合2片基板時之位置對準。
本發明可較佳地應用於要求於使第1基板與第2基板相對向之狀態下以高精度進行兩基板之位置對準的技術領域。例如可較佳地應用於要求以高精度進行搭載被轉印物之搭載體、與轉印該被轉印物之基板之位置對準的技術領域。
2‧‧‧搬送部
3‧‧‧上載物台部
4‧‧‧對準部
5‧‧‧下載物台部(保持機構)
6‧‧‧控制部(控制機構)
7‧‧‧按壓部
8‧‧‧預對準部
9‧‧‧去靜電部
10‧‧‧擋閘部
11‧‧‧除振台
12‧‧‧本體底座
13‧‧‧石壓盤
14L‧‧‧支架
14R‧‧‧支架
15‧‧‧水平板
16L‧‧‧支架
16R‧‧‧支架
17‧‧‧水平板
17a‧‧‧左側水平板
17b‧‧‧右側水平板
18‧‧‧版用擋閘
19‧‧‧基板用擋閘
21L‧‧‧左側托架
21R‧‧‧右側托架
22‧‧‧滾珠螺桿機構
23‧‧‧滾珠螺桿托架
24‧‧‧梭子保持板
25L‧‧‧版用梭子
25R‧‧‧基板用梭子
26L‧‧‧感測器托架
26R‧‧‧感測器托架
31‧‧‧支撐支架
32‧‧‧滾珠螺桿機構
33‧‧‧支撐支架
34‧‧‧滾珠螺桿機構
35‧‧‧載物台支架
36‧‧‧水平支撐板
37‧‧‧吸附板(第1保持機構)
38‧‧‧吸附墊
39‧‧‧噴嘴支撐板
41‧‧‧相機安裝底座
42‧‧‧柱構件
43‧‧‧載物台支撐板
44‧‧‧對準載物台(對準機構)
45‧‧‧攝像部
45a~45d‧‧‧攝像部(攝像機構)
46‧‧‧光源驅動部
51‧‧‧吸附板(搭載體保持載物台)
52a~52d‧‧‧石英窗
53‧‧‧柱構件
54‧‧‧載物台底座
55‧‧‧頂升銷部
56‧‧‧橡皮布厚度測量部
61‧‧‧CPU
62‧‧‧記憶體
63‧‧‧馬達控制部
64‧‧‧閥控制部(控制機構)
65‧‧‧圖像處理部(位置檢測機構)
66‧‧‧顯示/操作部
71‧‧‧按壓構件
72‧‧‧切換機構
81‧‧‧預對準上部
82‧‧‧預對準下部
91‧‧‧離子化器
92‧‧‧底板
93‧‧‧柱構件
94‧‧‧固定金屬件
95‧‧‧離子化器托架
100‧‧‧裝置
251‧‧‧升降板
252‧‧‧版用手柄
253‧‧‧滾珠螺桿機構
254‧‧‧感測器托架
321‧‧‧滾珠螺桿托架
341‧‧‧滾珠螺桿托架
351‧‧‧鉛垂板
352‧‧‧鉛垂板
353‧‧‧鉛垂板
371‧‧‧吸附槽
373‧‧‧切口部
441‧‧‧載物台底座
442‧‧‧載物台頂端
443a‧‧‧Y軸滾珠螺桿機構
443b‧‧‧X軸滾珠螺桿機構
443c‧‧‧Y軸滾珠螺桿機構
451‧‧‧XY平台
452‧‧‧精密升降平台
453‧‧‧相機托架
454‧‧‧鏡筒
455‧‧‧對物透鏡
456‧‧‧光源
457‧‧‧半反射鏡
458‧‧‧受光面
511‧‧‧吸附槽
512‧‧‧吸附槽(狹槽)
551‧‧‧升降板
551a~551d‧‧‧切口部
551e~551j‧‧‧爪部
552‧‧‧頂升銷
552e~552j‧‧‧頂升銷
552k‧‧‧頂升銷
552m‧‧‧頂升銷
553‧‧‧壓縮彈簧
554‧‧‧外殼
555‧‧‧導軌托架
556‧‧‧滑塊
561‧‧‧缸托架
562‧‧‧滑板
711‧‧‧支撐板
712‧‧‧橡皮布按壓板
716‧‧‧貫穿孔
717‧‧‧緊固構件
721~723‧‧‧缸托架
724‧‧‧活塞
811a‧‧‧滾珠螺桿機構
811b‧‧‧上導件
812a‧‧‧滾珠螺桿機構
812b‧‧‧上導件
812c‧‧‧導向座
813b‧‧‧上導件
814a‧‧‧滾珠螺桿機構
814b‧‧‧上導件
814c‧‧‧導向座
822‧‧‧下導件移動部
822a‧‧‧滾珠螺桿機構
822b‧‧‧下導件
822c‧‧‧導向座
823‧‧‧下導件移動部
823b‧‧‧下導件
824‧‧‧下導件移動部
811~814‧‧‧上導件移動部
AM1‧‧‧第1對準標記
AM2‧‧‧第2對準標記
AP01‧‧‧對準圖案
AP1‧‧‧第1對準圖案
AP1a~AP1d‧‧‧對準圖案
AP1a2‧‧‧對準圖案
AP2‧‧‧第2對準圖案
AP2a~AP2d‧‧‧對準圖案
AP21‧‧‧對準圖案
AP22‧‧‧對準圖案
AP23‧‧‧對準圖案
AP101~AP109‧‧‧對準圖案
AP111~AP114‧‧‧對準圖案
AR‧‧‧對準標記形成區域
BL‧‧‧橡皮布(第2基板、搭載體)
CL11‧‧‧版用擋閘驅動缸
CL12‧‧‧基板用擋閘驅動缸
CL13‧‧‧橡皮布用擋閘驅動缸
CL51‧‧‧銷升降缸
CL52‧‧‧感測器水平驅動缸
CL71~CL73‧‧‧按壓構件升降缸
CMa~CMd‧‧‧CCD相機
D01‧‧‧缺損
D21‧‧‧缺損
D22‧‧‧缺損
G10‧‧‧重心
G11‧‧‧重心
G1m‧‧‧第1對準圖案之重心位置
G2m‧‧‧第2對準圖案之重心位置
G2t‧‧‧第2對準圖案重心之適當位置
G20‧‧‧重心
Gsb‧‧‧間隔
IM‧‧‧所攝像之圖像
IMa~IMd‧‧‧所攝像之圖像
Ima2‧‧‧所攝像之圖像
M21‧‧‧梭子水平驅動馬達
M22L‧‧‧版用梭子升降馬達
M22R‧‧‧基板用梭子升降馬達
M31‧‧‧第1載物台升降馬達
M32‧‧‧第2載物台升降馬達
M41‧‧‧Y軸驅動馬達
M42‧‧‧X軸驅動馬達
M43‧‧‧Y軸驅動馬達
M44‧‧‧X軸驅動馬達
M45a~45d‧‧‧Z軸驅動馬達
M81a~M81d‧‧‧上導件驅動馬達
M82a~M82d‧‧‧下導件驅動馬達
Mx‧‧‧(-X)方向移動量
My‧‧‧(+Y)方向移動量
Mθ‧‧‧旋轉量
P21、P22‧‧‧頂點
PP‧‧‧版(板狀之物體)
PR‧‧‧有效圖案區域
Rbl‧‧‧第2圖形
Rsb‧‧‧第1圖形
S1~S14‧‧‧步驟
S4、S8‧‧‧保持步驟
S9‧‧‧攝像步驟、位置檢測步驟、對準步驟
S21、S22‧‧‧邊
S23、S24‧‧‧邊
S902‧‧‧攝像步驟
S903‧‧‧位置檢測步驟
S904‧‧‧位置檢測步驟
S909‧‧‧對準步驟
S910‧‧‧對準步驟
SB‧‧‧基板(第1基板、基板)
圖1係表示本發明之印刷裝置之一實施形態之立體圖。
圖2係表示圖1之印刷裝置之電性構成之方塊圖。
圖3係表示配備於圖1之印刷裝置中之搬送部之立體圖。
圖4A係表示配備於圖1之印刷裝置中之上載物台部之立體圖。
圖4B係圖4A所示之上載物台部之剖面圖。
圖5係表示配備於圖1之印刷裝置中之對準部及下載物台
部之立體圖。
圖6係表示對準部之攝像部之立體圖。
圖7A係表示配備於下載物台部之頂升銷部之俯視圖。
圖7B係圖7A所示之頂升銷部之側視圖。
圖8係表示橡皮布厚度測量部之立體圖。
圖9A係表示配備於圖1之印刷裝置中之按壓部之構成之立體圖。
圖9B係表示橡皮布按壓狀態之圖。
圖9C係表示橡皮布按壓解除狀態之圖。
圖10係表示配備於圖1之印刷裝置中之預對準部之立體圖。
圖11係表示配備於圖1之印刷裝置中之去靜電部之立體圖。
圖12係表示圖1之印刷裝置之整體動作之流程圖。
圖13(a)-(c)係用以說明圖1之印刷裝置之動作之圖。
圖14(a)、14(b)係用以說明圖1之印刷裝置之動作之圖。
圖15(a)-(d)係用以說明圖1之印刷裝置之動作之圖。
圖16(a)、16(b)係用以說明圖1之印刷裝置之動作之圖。
圖17(a)、17(b)係用以說明圖1之印刷裝置之動作之圖。
圖18(a)、18(b)係用以說明圖1之印刷裝置之動作之圖。
圖19(a)、19(b)係用以說明圖1之印刷裝置之動作之圖。
圖20係表示用於精密對準動作的對準標記之配置之圖。
圖21A係表示對準標記之圖案之例之第1圖。
圖21B係表示對準標記之圖案之例之第2圖。
圖21C係表示對準標記之圖案之例之第3圖。
圖22係表示用以進行精密對準之攝像動作之圖。
圖23係表示精密對準動作之處理之流程之流程圖。
圖24A係表示利用CCD相機攝像之圖像之一例之第1圖。
圖24B係表示利用CCD相機攝像之圖像之一例之第2圖。
圖24C係表示利用CCD相機攝像之圖像之一例之第3圖。
圖25係說明本實施形態中之精密對準之原理之第1圖。
圖26A係說明本實施形態中之精密對準之原理之第2圖。
圖26B係說明本實施形態中之精密對準之原理之第3圖。
圖27係說明攝像部之安裝位置之變動對位置對準造成之影響之圖。
圖28A係表示對準標記之具體例之第1圖。
圖28B係表示對準標記之具體例之第2圖。
圖29A係表示存在缺損之對準圖案形狀之例之第1圖。
圖29B係表示存在缺損之對準圖案形狀之例之第2圖。
圖29C係表示存在缺損之對準圖案形狀之例之第3圖。
圖29D係表示存在缺損之對準圖案形狀之例之第4圖。
AP1‧‧‧第1對準圖案
AP2‧‧‧第2對準圖案
G1m‧‧‧第1對準圖案之重心位置
G2m‧‧‧第2對準圖案之重心位置
G2t‧‧‧第2對準圖案重心之適當位置
IM‧‧‧所攝像之圖像
Claims (25)
- 一種對準方法,其係將第1基板與第2基板相對向配置並調整彼此之位置關係者,其特徵在於包括:保持步驟,其將於表面形成有第1對準標記之上述第1基板、與於表面形成有第2對準標記之上述第2基板於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像步驟,其自上述第2基板之上述對準標記形成面之相反側,隔著上述第2基板而對上述第1對準標記及上述第2對準標記於攝像機構之同一視野內進行攝像;位置檢測步驟,其基於所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;及對準步驟,其基於上述位置檢測步驟中之檢測結果,調整上述第1基板與上述第2基板之相對位置;且於上述第1基板之上述對準標記形成面與上述第2基板之上述對準標記形成面之間的上述攝像機構之光軸方向上之距離大於上述攝像機構之景深之狀態下,且,於使上述攝像機構之焦點對準於上述第2基板之上述對準標記形成面之狀態下,執行上述攝像步驟;於上述位置檢測步驟中,進行濾波處理,自上述圖像所包含之空間頻率成分中去除高頻成分,而自濾波後之圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
- 如請求項1之對準方法,其中於上述位置檢測步驟中,自上述圖像進行邊緣抽取,並基於其結果檢測上述第2對準標記之位置。
- 如請求項1或2之對準方法,其中於上述位置檢測步驟中,分別檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記於上述圖像中之重心位置,於上述對準步驟中,使上述第1基板及上述第2基板之至少一者以基於上述第1對準標記及上述第2對準標記各自之重心位置而算出之移動量移動。
- 如請求項3之對準方法,其中預先於上述第1基板上設置複數個上述第1對準標記,而於上述第2基板上設置與上述第1對準標記對應之複數個上述第2對準標記;於上述攝像步驟中,藉由個別之上述攝像機構,對各自包含一上述第1對準標記及與其對應之一上述第2對準標記的複數個對準標記對之各者進行攝像;於上述對準步驟中,基於將檢測出之上述複數個第1對準標記各自之重心位置以直線連結而成之虛擬之第1圖形、及將檢測出之上述複數個第2對準標記各自之重心位置以直線連結而成之虛擬之第2圖形,而算出上述移動量。
- 如請求項4之對準方法,其中於上述對準步驟中,於分別投影至與上述第1基板之表面平行之虛擬之投影面的上述第1圖形與上述第2圖形之間,算出用以使重心位置及該投影面內之旋轉角度之各者相互一致的上述移動量。
- 一種對準方法,其係將第1基板與第2基板相對向配置並調整彼此之位置關係者,其特徵在於包括: 保持步驟,其將於表面形成有第1對準標記之上述第1基板、與於表面形成有第2對準標記之上述第2基板於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像步驟,其自上述第2基板之上述對準標記形成面之相反側,隔著上述第2基板而對上述第1對準標記及上述第2對準標記於同一視野內進行攝像;位置檢測步驟,其基於所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;及對準步驟,其基於上述位置檢測步驟中之檢測結果,調整上述第1基板與上述第2基板之相對位置;且上述第1對準標記具有在空間頻譜分佈中包含有低頻率成分比上述第2對準標記更多之圖案形狀,於使焦點對準於上述第2基板之上述對準標記形成面之狀態下執行上述攝像步驟,於上述位置檢測步驟中,自上述圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
- 如請求項6之對準方法,其中上述第2基板為透明。
- 如請求項6或7之對準方法,其中將上述第1對準標記設為包含實心圖形之圖案形狀,而將上述第2對準標記設為包含中空圖形之圖案形狀。
- 如請求項8之對準方法,其中上述實心圖形為相對於重心成點對稱之圖形。
- 如請求項9之對準方法,其中上述實心圖形為矩形。
- 如請求項8之對準方法,其中上述中空圖形為相對於重心成點對稱且非圓環之圖形。
- 如請求項11之對準方法,其中上述中空圖形為外周及內周之形狀為矩形之環狀圖形。
- 如請求項6之對準方法,其中於上述保持步驟中,以上述第1對準標記與上述第2對準標記於上述圖像中不重合之方式配置上述第1基板及上述第2基板。
- 如請求項6之對準方法,其中將上述第1對準標記及上述第2對準標記之各者使其彼此位置不同而形成複數個。
- 一種轉印方法,其係將由透明之搭載體所搭載之作為被轉印物的圖案或薄膜轉印至基板之特定位置者,其特徵在於包括:保持步驟,其將於表面形成有第1對準標記之上述基板、與於表面形成有第2對準標記之上述搭載體於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像步驟,其自上述搭載體之上述對準標記形成面之相反側,隔著上述搭載體對上述第1對準標記及上述第2對準標記於攝像機構之同一視野內進行攝像;位置檢測步驟,其基於所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;對準步驟,其基於上述位置檢測步驟中之檢測結果,調整上述基板與上述搭載體之相對位置;及轉印步驟,其使相對位置經調整之上述基板與上述搭載體抵接,而將上述搭載體表面之被轉印物轉印至上述基板;且於經相互靠近保持之上述基板之上述對準標記形成面 與上述搭載體之上述對準標記形成面之間的上述攝像機構之光軸方向上之距離大於上述攝像機構之景深之狀態下,且,於使上述攝像機構之焦點對準於上述搭載體之上述對準標記形成面之狀態下,執行上述攝像步驟;於上述位置檢測步驟中,進行濾波處理,自上述圖像所包含之空間頻率成分中去除高頻成分,而自濾波後之圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
- 一種轉印方法,其係將由透明之搭載體所搭載之作為被轉印物的圖案或薄膜轉印至基板之特定位置者,其特徵在於包括:保持步驟,其將於表面形成有第1對準標記之上述基板、與於表面形成有上述被轉印物及第2對準標記之上述搭載體於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像步驟,其自上述搭載體之上述對準標記形成面之相反側,隔著上述搭載體對上述第1對準標記及上述第2對準標記於同一視野內進行攝像;位置檢測步驟,其基於所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位置;對準步驟,其基於上述位置檢測步驟中之檢測結果,調整上述基板與上述搭載體之相對位置;及轉印步驟,其使相對位置經調整之上述基板與上述搭載體抵接,而將上述被轉印物轉印至上述基板;且上述第1對準標記具有在空間頻譜分佈中包含有低頻 率成分比上述第2對準標記更多之圖案形狀;於使焦點對準於上述搭載體之上述對準標記形成面之狀態下執行上述攝像步驟,於上述位置檢測步驟中,自上述圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
- 如請求項16之轉印方法,其中藉由與上述被轉印物相同之材料,於上述搭載體表面形成上述第2對準標記,於上述轉印步驟中,將上述第2對準標記與上述被轉印物一併自上述搭載體轉印至上述基板。
- 如請求項17之轉印方法,其中於上述基板上預先設置表示上述第2對準標記之轉印位置的基準標記。
- 如請求項18之轉印方法,其中對一上述基板進行複數次上述被轉印物之轉印,而且,個別地設置與該複數次轉印之各者對應之上述基準標記。
- 一種轉印裝置,其係將作為被轉印物之圖案或薄膜轉印至基板者,其特徵在於包括:保持機構,其將於表面形成有第1對準標記之上述基板、與於表面搭載所應轉印至上述基板之上述被轉印物及第2對準標記的搭載體於使各自之對準標記形成面彼此相對向之狀態下靠近保持;攝像機構,其自上述搭載體之上述對準標記形成面之相反側,隔著上述搭載體對上述第1對準標記及上述第2對準標記於同一視野內進行攝像;位置檢測機構,其基於由上述攝像機構所攝像之圖像,檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記之位 置;及對準機構,其基於上述位置檢測機構之檢測結果,調整上述基板與上述搭載體之相對位置;且由上述保持機構相互靠近保持之上述基板之上述對準標記形成面與上述搭載體之上述對準標記形成面之間的上述攝像機構之光軸方向上之距離大於上述攝像機構之景深;上述攝像機構於使焦點對準於上述搭載體之上述對準標記形成面之狀態下進行攝像;上述位置檢測機構進行濾波處理,自上述圖像所包含之空間頻率成分中去除高頻成分,而自濾波後之圖像檢測上述第1對準標記之重心位置。
- 如請求項20之轉印裝置,其中上述位置檢測機構自上述圖像進行邊緣抽取,並基於其結果檢測上述第2對準標記之位置。
- 如請求項20或21之轉印裝置,其中上述位置檢測機構分別檢測上述第1對準標記及上述第2對準標記於上述圖像中之重心位置,上述對準機構使上述基板及上述搭載體之至少一者以根據上述第1對準標記及上述第2對準標記各自之重心位置規定之移動量移動。
- 如請求項20或21之轉印裝置,其中與分別設置於上述基板及上述搭載體上之複數個上述對準標記對應地設置複數個上述攝像機構。
- 如請求項20或21之轉印裝置,其中上述保持機構包括上 表面載置上述搭載體且成為保持成大致水平之載置面的搭載體保持載物台,上述搭載體保持載物台中之至少與上述第2對準標記對應之部位為透明,上述攝像機構自上述搭載體保持載物台之下方隔著上述搭載體保持載物台之透明部位而進行攝像。
- 如請求項20或21之轉印裝置,其中上述攝像機構之焦點位置係沿光軸方向可變。
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