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轉印裝置及轉印方法與流程

文檔序號:12680184閱讀:702來源:國知局
轉印裝置及轉印方法與流程

本發(fā)明涉及一種將兩個板狀體抵接而使被轉印物從一板狀體向另一板狀體轉印的轉印技術。



背景技術:

作為在玻璃基板或者半導體基板等板狀體上形成圖案或者薄膜的技術,有一種將兩個板狀體彼此抵接而將承載于一板狀體的主表面的圖案或者薄膜等被轉印物轉印到另一板狀體的技術。其中一個方法是,利用輥(roller)等,對中間夾有被轉印物且接近地對置的兩個板狀體中的一板狀體進行按壓,使兩個板狀體緊貼而轉印被轉印物的方法(例如,參照專利文獻1)。該技術中,一邊利用兩端被支撐為旋轉自如的輥構件來按壓板狀體,一邊沿著板狀體移動輥構件,由此在板狀體之間作用按壓力使其緊貼。

由于這種轉印技術與印刷技術類似,因此可以應用印刷技術的技術思想的情況很多。例如,在上述現(xiàn)有技術中,為了將輥的按壓力控制在適當值,可以考慮適用專利文獻2所記載的印刷技術。該技術中,為了將印刷用印版和橡皮布輥(blanket roll)以適當?shù)慕佑|壓力進行抵接,橡皮布輥相對水平的印版臺升降自如地設置,橡皮布輥向印版臺側施力。而且,橡皮布輥以較小的接觸壓力與印版端部的空白部分相抵接后,進行壓力的檢測和橡皮布輥的高度調(diào)整,從而控制橡皮布輥與印版的印刷圖案區(qū)域相抵接時的壓力。

該技術中,由于橡皮布輥向印版方向施力,因此即使在印版表面存在起伏的情況下,橡皮布輥也能夠追隨起伏上下移動,從而能夠抑制按壓力的變動。這種功能預計在上述的轉印技術中也是有效的。

專利文獻1:日本特開2014-184716號公報

專利文獻2:日本特開2010-280085號公報

但是,例如在以制造電子器件為目的的轉印技術中,所要求的轉印位置精度通常比印刷技術中的精度更高。因此,有時不適合將印刷技術簡單地直接轉用。例如,從本申請人先前公開的專利文獻1中記載的轉印技術可知,兩個板狀體在最初相抵接時的錯位會對整個轉印位置精度產(chǎn)生很大的影響。此外,還可知,為防止由不均勻的按壓引起的轉印不良和錯位,需要保持輥構件最初與板狀體相抵接時的輥構件和板狀體的平行度。對于這些目的,如上所述那樣將兩個物體抵接后調(diào)整壓力的技術不一定適用。

這樣,在專利文獻1記載的將兩個板狀體緊貼并利用輥構件按壓的轉印技術中,為進一步提高轉印性能,需要更均勻且更穩(wěn)定地進行輥構件對板狀體的按壓。但是,存在能夠?qū)ζ溥M行應對的技術沒有完全確定的問題。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明是為解決上述問題而提出的,其目的在于,在用輥構件進行按壓而使兩個板狀體抵接的轉印裝置及轉印方法中,提供一種輥構件能夠以均勻且穩(wěn)定的按壓力按壓板狀體的技術。

為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的轉印裝置的一實施方式包括:第一保持單元,將第一板狀體以下部面開放的狀態(tài)且以水平姿勢保持;第二保持單元,以保持第二板狀體的周緣部,并且上述第二板狀體的上部面與上述第一板狀體接近地對置的狀態(tài),且以上述第二板狀體的下部面中的在上部面?zhèn)扰c上述第一板狀體對置的中央部開放的狀態(tài),保持上述第二板狀體;以及按壓單元,頂起上述第二板狀體的上述中央部,使上述第二板狀體按壓于上述第一板狀體。

在此,上述按壓單元具有:輥構件,在沿著上述第二板狀體下部面的軸向上延伸設置;升降構件,設置有一對支撐部,該一對支撐部分別支撐上述輥構件的軸向上的兩端部;升降機構,通過使上述升降構件升降,使上述輥構件在按壓位置和分離位置之間移動,上述按壓位置為上述輥構件的上端與上述第二板狀體相抵接,且將上述第二板狀體按壓在上述第一板狀體的位置,上述分離位置為上述輥構件從上述第二板狀體分離的位置;移動機構,使上述升降構件在與上述第二板狀體的下部面平行且與上述輥構件的旋轉軸正交的移動方向上移動。

而且,各個上述支撐部具有:軸承機構,將上述輥構件的一端部支撐為使上述輥構件旋轉自如;施力機構,朝向上述第二板狀體對上述軸承機構施力;以及抑制構件,通過與上述軸承單元相抵接,將由施加力引起的上述軸承機構的位移限制在規(guī)定的抑制位置。

這樣構成的本發(fā)明中,輥構件通過分別對應輥構件的兩端部而設置的一對支撐部,以向第二板狀體側被施加力的狀態(tài)按壓于第二板狀體。因此,例如即使第一板狀體、第二板狀體、第一保持單元及第二保持單元等的加工精度上的原因?qū)е略诘诙鍫铙w的下部面具有起伏的情況下,輥構件也能夠追隨該起伏移動,因此能夠?qū)Φ诙鍫铙w進行穩(wěn)定的按壓。另外,“第二板狀體的中央部”是指,在第二板狀體中除被第二保持單元保持的周緣部以外的、比周緣部更靠近中央側的比較寬的部分的下部面;并不是例如在外形上的幾何學中心或重心、或者其附近的限定區(qū)域的概念。

另一方面,以受到這樣的施加力的狀態(tài)被支撐的輥構件從第二板狀體分離時如果沒有進行適當?shù)淖藙莨芾恚瑒t不能保證輥構件和第二板狀體之間的平行度。在未保持平行度的狀態(tài)下輥構件與第二板狀體相抵接時,軸向上的輥構件的上端兩端部中更接近第二板狀體的一端部比另一端部先與第二板狀體相抵接,因此無法得到均勻的抵接。在這種不均勻的抵接狀態(tài)下,輥構件頂起第二板狀體,則有可能在第二板狀體產(chǎn)生局部變形、錯位。

因此,在本發(fā)明中,抑制構件與因受力而欲向第二板狀體側發(fā)生位移的輥構件的軸承機構相抵接,從而能夠防止軸承機構超過抑制位置位移到第二板狀體側。由此,能夠管理從第二板狀體分離的狀態(tài)的輥構件的姿勢,更具體地管理其上端位置。因此,對與第二板狀體相抵接前的輥構件的姿勢進行管理,從而能夠以與第二板狀體保持平行度的狀態(tài)與第二板狀體相抵接。其結果,對第二板狀體的按壓力在輥構件的軸向上變得均勻,從而能夠抑制第二板狀體的局部變形、錯位。

這樣,根據(jù)本發(fā)明,向第二板狀體的方向被施加力并且從第二板狀體分離的狀態(tài)下姿勢被管理了的輥構件,與第二板狀體相抵接并將第二板狀體按壓于第一板狀體。由此,能夠在第一板狀體和第二板狀體之間施加穩(wěn)定的按壓力。尤其在輥構件與第二板狀體相抵接的初始階段,能夠使按壓力在軸向上變得均勻。因此,能夠防止因不均勻的按壓所引起的第二板狀體的局部變形、錯位。

此外,本發(fā)明的另一實施方式的轉印方法,使第一板狀體和第二板狀體緊貼而將承載于一板狀體的被轉印物轉印到另一板狀體,為實現(xiàn)上述目的,上述轉印方法具備:將上述第一板狀體和上述第二板狀體配置成夾著上述被轉印物彼此接近地對置且呈水平姿勢的工序;兩端部分別被一對支撐部支撐為旋轉自如且朝向上述第二板狀體被施加力的輥構件,從上述第二板狀體的下部面?zhèn)冉咏鲜龅诙鍫铙w并與上述第二板狀體的下部面相抵接的工序;以及上述輥構件一邊將上述第二板狀體按壓于上述第一板狀體,一邊在與上述第二板狀體的下部面平行且與上述輥構件的旋轉軸正交的移動方向上移動的工序;設置于各個上述支撐部的抑制構件限制因施加力產(chǎn)生的上述輥構件的位移,由此使上述輥構件與上述第二板狀體相抵接時的上述輥構件的上端與上述第二板狀體的下部面平行。

在這樣構成的發(fā)明中,與上述轉印裝置的發(fā)明同樣地,被一對支撐部向第二板狀體的方向被施加力的輥構件與第二板狀體的下部面相抵接。因此,即使在第二板狀體的下部面存在起伏,輥構件也能夠追隨。因此,能夠在第一板狀體和第二板狀體之間施加穩(wěn)定的按壓力。而且,利用抑制構件的抑制對從第二板狀體分離的輥構件來進行姿勢管理。因此,能夠以將輥構件的上端與第二板狀體的下部面平行的狀態(tài),將輥構件與第二板狀體相抵接。其結果,尤其在輥構件與第二板狀體相抵接的初始階段能夠使按壓力在軸向上變得均勻,從而能夠防止因不均勻的按壓引起的第二板狀體的局部變形、錯位。

如上所述,根據(jù)本發(fā)明,向第二板狀體的方向被施加力并且從第二板狀體分離了的狀態(tài)下姿勢被管理的輥構件與在第二板狀體相抵接并按壓于第一板狀體。由此,能夠在第一板狀體和第二板狀體之間施加穩(wěn)定的按壓力。

附圖說明

圖1是示意性示出本發(fā)明的轉印裝置的一實施方式的側視圖。

圖2是示出所述轉印裝置的主要部分的結構的圖。

圖3是示出轉印輥部的結構的立體圖。

圖4A是示出轉印輥部的結構的第一主視圖。

圖4B是示出轉印輥部的結構的第二主視圖。

圖5A是示出轉印輥部的結構的第一側視圖。

圖5B是示出轉印輥部的結構的第二側視圖。

圖6是示出所述轉印裝置的轉印處理的流程圖。

圖7A是示意性示出轉印處理過程中各個部分的位置的第一圖。

圖7B是示意性示出轉印處理過程中各個部分的位置的第二圖。

圖7C是示意性示出轉印處理過程中各個部分的位置的第三圖。

圖7D是示意性示出轉印處理過程中各個部分的位置的第四圖。

圖8A是示出轉印輥與橡皮布相抵接為止的動作的第一圖。

圖8B是示出轉印輥與橡皮布相抵接為止的動作的第二圖。

圖8C是示出轉印輥與橡皮布相抵接為止的動作的第三圖。

圖9A是示出轉印輥將橡皮布按壓于基板的狀態(tài)的第一圖。

圖9B是示出轉印輥將橡皮布按壓于基板的狀態(tài)的第二圖。

圖9C是示出轉印輥將橡皮布按壓于基板的狀態(tài)的第三圖。

圖10是示出各個部分的動作的時序圖。

圖11A是示出對準調(diào)整前后的各個部分的位置關系的第一圖。

圖11B是示出對準調(diào)整前后的各個部分的位置關系的第二圖。

圖11C是示出對準調(diào)整前后的各個部分的位置關系的比較例的圖。圖12A是例示下載物臺上的橡皮布的彎曲的狀態(tài)的第一圖。

圖12B是例示下載物臺上的橡皮布的彎曲的狀態(tài)的第二圖。

圖12C是例示下載物臺上的橡皮布的彎曲的狀態(tài)的第三圖。

附圖標記說明:

1:轉印裝置

4:轉印輥部(按壓單元)

5:輥移動驅(qū)動部(按壓單元、移動機構)

9:控制單元(控制單元)

21:上載物臺(第一保持單元)

31:下載物臺(第二保持單元)

44:升降單元(升降機構)

45:板構件(移動構件)

431:轉印輥(輥構件)

432:升降構件

433:軸承部(軸承機構)

434:施力部(施力機構)

435:限位器(抑制構件)

444:凸輪構件(凸輪)

445:馬達

4335:自動調(diào)心軸承

BL:橡皮布(第二板狀體)

SB:基板(第一板狀體)

具體實施方式

圖1是示意性示出本發(fā)明的轉印裝置的一實施方式的側視圖。此外,圖2是示出所述轉印裝置的主要部分的結構的圖。為了統(tǒng)一表示各圖中的方向,如圖1所示,設定XYZ正交坐標軸。此處,XY平面表示水平面。此外,Z軸表示鉛直軸,更具體地(-Z)方向表示鉛直向下方向。

該轉印裝置1具有以下結構:在主機架10配置有上載物臺部2、下載物臺部3、轉印輥部4、輥移動驅(qū)動部5、支撐手部單元6及對準(alignment)部7。另外,轉印裝置1除上述的各個結構之外還具有控制單元9,該控制單元9根據(jù)預先存儲的處理程序控制裝置的各個部分,從而執(zhí)行規(guī)定的動作。

首先,說明裝置1的整體結構。需要說明的是,上載物臺部2和下載物臺部3的結構相當于對例如上述文獻(日本特開2014-184716號公報)中記載的對應結構進行局部改變的結構。在此,省略對這些部的結構的基本說明。

轉印裝置1,是通過使由下載物臺部3保持的橡皮布(blanket)BL和由上載物臺部2保持的印版PP或者基板SB互相抵接,來進行圖案形成的裝置。該裝置1的更具體的圖案形成工序如下。首先,與應形成圖案對應地制作的印版PP,與均勻涂敷有圖案形成材料的橡皮布BL相抵接,由此承載于橡皮布BL的涂敷層形成圖案(patterning)(圖案處理)。然后,通過這樣形成圖案的橡皮布BL和基板SB相抵接,承載于橡皮布BL的圖案轉印到基板SB(轉印處理)。由此,在基板SB形成期望的圖案。

這樣,該轉印裝置1能夠使用于在基板SB形成規(guī)定圖案的圖案形成工序中的圖案形成處理和轉印處理兩者。另外,該裝置也可以在僅進行這些處理中的一種方式中使用。此外,也能夠使用在將承載于橡皮布BL的薄膜轉印到基板SB的目的。下面,以將在橡皮布BL表面形成的圖案或者薄膜轉印到基板SB的轉印處理作為前提,對裝置的結構及動作進行說明。但是,通過將基板SB讀取變換到印版PP,也對圖案形成處理的動作進行說明。

上載物臺部2具有下部面形成為平坦的基板保持面21a的上載物臺21。上載物臺21安裝于朝Y方向延伸的橫梁構件22的下部,基板保持面21a被橫梁構件22保持為水平姿勢。橫梁構件22通過在Y方向上隔開間隔配置的一對載物臺升降機構23、23保持為在鉛直方向(Z方向)上升降自如。由此,上載物臺21能夠在Z方向上移動。

在本實施方式中,作為載物臺升降機構23的一例使用滾珠螺桿機構23,但不限于此。載物臺升降機構23具備:通過支撐構件231、232旋轉自如地支撐于主機架10的滾珠螺桿233;用于使?jié)L珠螺桿233旋轉的馬達234:以及安裝于滾珠螺桿233的螺母部235。滾珠螺桿233和馬達234經(jīng)由聯(lián)軸器236連結。馬達234與設置于控制單元9的載物臺升降控制部91相連接。通過根據(jù)來自載物臺升降控制部91的控制信號旋轉馬達234,來使上載物臺21上升。

雖未在圖中示出,在上載物臺21的下部面(基板保持面)21a設置有吸附槽或者吸附孔。吸附槽或者吸附孔與設置于控制單元9的吸附控制部92相連接。根據(jù)需要,從吸附控制部92向吸附槽或者吸附孔供給負壓。由此,上載物臺21能夠吸附保持與基板保持面21a相抵接的基板SB的上部面?;灞3置?1a的平面尺寸略小于應保持的基板SB的尺寸。

通過這樣構成的上載物臺部2,基板SB保持水平姿勢。基板SB以需轉印圖案或者薄膜的被轉印面朝下的方式搬入至裝置1,并被上載物臺21吸附保持。此外,通過載物臺升降機構23使上載物臺21升降,保持于以下說明的下載物臺的橡皮布BL和基板SB之間的間隙調(diào)整為規(guī)定的值。

下載物臺部3具備配置于上載物臺21的下方的下載物臺31。在下載物臺31的中央部設置有開口部311,下載物臺31的上部面形成為平坦且水平的橡皮布保持面31a。下載物臺31被多個支柱32支撐。下載物臺31的平面尺寸大于應保持的橡皮布BL的尺寸,且開口部311的尺寸大于基板SB的平面尺寸。橡皮布BL僅其周緣部與下載物臺31相抵接,除周緣部以外的中央部以下部面開放的狀態(tài)保持于下載物臺31。在下載物臺31的上部面(橡皮布保持面)31a中與橡皮布BL相抵接的區(qū)域,設置有吸附槽312。吸附槽312與控制單元9的吸附控制部92相連接,根據(jù)需要從吸附控制部92供給負壓。由此,橡皮布BL吸附保持在下載物臺31上。橡皮布BL將承載應轉印至基板SB的圖案或者薄膜的承載面朝上并保持水平姿勢。

保持下載物臺31的支柱32固定于在對準載物臺36上安裝的裝卸載物臺37。對準載物臺36和裝卸載物臺37分別為中央具有開口的金屬平板,裝卸載物臺37具有比對準載物臺36小一圈的外形尺寸。裝卸載物臺37通過省略示圖的螺釘?shù)裙潭▎卧獊砉潭ㄓ趯瘦d物臺36的上部面,從而與對準載物臺36形成一體。通過根據(jù)需要解除固定,能夠從對準載物臺36一體地拆卸裝卸載物臺37及安裝于該裝卸載物臺37的部件。

對準載物臺36經(jīng)由構成對準部7的多個對準機構71安裝在主機架10。對準機構71例如具有交叉滾子軸承機構,根據(jù)來自設置于控制單元9的對準控制部96的控制信號,使對準載物臺36向水平方向(XY方向)和Z軸周圍的θ方向移動。當對準載物臺36通過對準機構71移動時,裝卸載物臺37和安裝于該裝卸載物臺37的下載物臺31等部件也與對準載物臺36一體地移動。由此,下載物臺31在水平面(XY平面)內(nèi)移動,從而使保持于上載物臺21的基板SB和保持于下載物臺31的橡皮布BL在水平方向上的相對位置最佳化。

對準部7具備多個攝像頭72。各個攝像頭72面向?qū)瘦d物臺36和裝卸載物臺37的開口,以其拍攝方向朝上的方式安裝在主機架10上。攝像頭72隔著橡皮布BL對分別設置于基板SB和橡皮布BL的對準標識進行拍攝,并制作包括兩個對準標識的圖像。對準控制部96基于拍攝到的圖像所包含的對準標識的位置而檢測基板SB和橡皮布BL之間的錯位量,并且根據(jù)該錯位量使對準機構71工作,從而進行基板SB和橡皮布BL之間的對位。通過用多個攝像頭72對分別在基板SB和橡皮布BL設置的多個對準標識進行拍攝并對準,能夠進行高精度的對位。

此外,在主機架10中安裝有支撐手部單元6。支撐手部單元6具備多個(在此,作為一例,設有三個)升降手部61和支撐機架62,多個上述升降手部61面向下載物臺31的開口部311并沿著Y方向依次設置,上述支撐機架62一體地支撐多個升降手部。各個升降手部61為以X方向為長度方向延伸設置的棒狀構件,并且彼此具有相同的形狀。各個升降手部61的上部面加工成平滑,且以上部面的高度(鉛直方向位置)在多個升降手部61之間互相相同的方式,安裝于支撐機架62。

支撐機架62的下部形成為向下延伸的腳部621,腳部621被手部升降驅(qū)動部63被支撐為升降自如。在本一例中,手部升降驅(qū)動部63為直動導向件。即,腳部621固定于滑塊632,該滑塊632升降自如地安裝在固定于主機架10的導軌631。滑塊632通過設置于控制單元9的手部升降控制部97進行驅(qū)動控制,并根據(jù)來自手部升降控制部97的控制信號進行升降。由此,能夠使各個升降手部61的鉛直方向位置一起變化。另外,作為手部升降驅(qū)動部63,可以使用實現(xiàn)直線運動的各種驅(qū)動機構,例如可以使用滾珠螺桿結構。

各個升降手部61定位在其上部面與下載物臺31的基板保持面31a形成共面的位置。升降手部61輔助地支撐以下部面開放的狀態(tài)保持于下載物臺31的橡皮布BL的中央部下部面。由此,能夠抑制橡皮布BL的彎曲而水平且平坦地支撐。此外,根據(jù)需要朝向下方退避,能夠避免與下面進行說明的轉印輥的移動發(fā)生干涉。

轉印輥部4具備輥單元43和升降單元44,這些單元43、44安裝于板構件45的上部面。板構件45經(jīng)由輥移動驅(qū)動部5安裝在裝卸載物臺37。輥移動驅(qū)動部5具備導軌51和滾珠螺桿機構52,上述導軌51在下載物臺31的(+X)側端部的下方固定于裝卸載物臺37并向Y方向延伸,上述滾珠螺桿機構52沿著導軌51設置。而且,板構件45的(+X)側端部被滾珠螺桿機構52的螺母部525支撐。此外,如圖2所示,在下載物臺31的(-X)側端部的下方,導軌53也設置在裝卸載物臺37上。板構件45的(-X)側端部被安裝于導軌53的滑塊531(參照圖3)被支撐。

在支撐轉印輥部4的輥移動驅(qū)動部5中,滾珠螺桿機構52沿著導軌51設置。更具體地,滾珠螺桿523被設置于導軌51的兩端附近的支撐構件521、522支撐,滾珠螺桿523經(jīng)由聯(lián)軸器526與馬達524連結。在滾珠螺桿523安裝有螺母部525。通過使馬達524旋轉,螺母部525沿著導軌51在Y方向上水平移動。隨之,包括被螺母部525支撐的板構件45的轉印輥部4在Y方向上水平移動。

需要說明的是,在圖1中為方便查看各部的結構,將攝像頭72和手部升降驅(qū)動部63的上端部顯示在比導軌51更靠近下方的位置。但是,在實際裝置中,這些位置只要位于比圖1中虛線所示的板構件45的下部面位置更靠近下方的位置即可。

圖3是示出轉印輥部的結構的立體圖。圖4A、圖4B是示出轉印輥部的結構的主視圖。圖5A及圖5B是示出轉印輥部的結構的側視圖。另外,在各圖中,為方便查看結構和動作,省略了部分構件。轉印輥部4具有以下結構:在被導軌51、53支撐為呈水平姿勢且在Y方向上移動自如的板構件45上安裝有升降單元44,輥單元43被升降單元44支撐。如圖3所示,板構件45為大致呈T形的平板狀構件。

設置于轉印輥部4的輥單元43具備形成為以X方向為長度方向的輥形狀的轉印輥431。轉印輥431為在圓筒或者圓柱形狀的芯管表面上設置由彈性體、例如橡膠材料形成的表面層而成。轉印輥431在X方向上的長度等于或者大于基板SB在X方向上的長度。

轉印輥431被一對支撐部430、430支撐為旋轉自如,該一對支撐部430、430設置于上部面為以X方向為長度方向的水平平坦面的升降構件432的X方向兩端部。兩個支撐部430具有關于YZ平面相對稱的形狀,并且其結構相同。支撐部430分別具有軸承部433、施力部434及限位器435。

軸承部433具備:柱構件4331,其立設于升降構件432;直動導向件,其包括在鉛直方向上設置于柱構件4331的導軌4332、和與該柱構件4331卡合的滑塊4333;支撐L形構件4334,其固定于滑塊4333;自動調(diào)心軸承4335,其安裝于支撐L形構件4334。自動調(diào)心軸承4335將轉印輥431的旋轉軸支撐為旋轉自如。支撐L形構件4334安裝于直動導向件的滑塊4333。因此,能夠在直動導向件的可動范圍內(nèi)自如地進行上下移動。

在支撐L形構件4334和升降構件432之間設置有對支撐L形構件4333向上施力的施力部434。作為施力部434例如可以使用氣缸。氣缸與設置于控制單元9的按壓控制部93相連接,通過按壓控制部93將已設定的施加力施加于支撐L形構件4334。支撐L形構件4334受到該向上施加的力而向上方位移,但是該位移被限位器435限制。

即,作為限位器435的調(diào)整螺釘裝配于在板4336設置的螺紋孔,該板4336安裝于柱構件4331的上部。通過限位器435的下端與支撐L形構件4334的上部面相抵接,來支撐L形構件4334的朝向上方的位移被限制。限位器435在直動導向件的可動范圍內(nèi)且支撐L形構件4334借助施力部434的施加力能夠進行升降的范圍內(nèi),對抗來自施力部434的施加力而限制支撐L形構件4334的位移。因此,支撐L形構件4334以受到來自施力部434的向上的施加力,且被限位器435擋止而抑制朝向上方的過度位移的狀態(tài),停留在恒定位置。以下,將此時的支撐L形構件4334相對于升降構件432的位置(Z方向上的位置)稱為“抑制位置”。限位器435為調(diào)整螺釘,通過增減調(diào)整螺釘對板4336的擰入量來能夠變更調(diào)整抑制位置。該調(diào)整能夠在設置于轉印輥431的兩端部的支撐部430、430之間獨立地進行。

另外,作為施力部434,除上述氣缸以外,例如還可以使用彈簧、彈性樹脂等彈性體,還可以使用磁性斥力的構件。在使用氣缸的情況下,存在能夠自由地變更施加力的優(yōu)點。此外,也可以使用在限位器435和支撐L形構件4334之間設置某種構件的結構,以代替作為限位器435的調(diào)整螺釘?shù)南露酥苯优c支撐L形構件4334的上部面抵接的結構。

這樣,在升降構件432的兩端部分別定位于抑制位置的支撐L形構件4334,設置有自動調(diào)心軸承4335。轉印輥431的兩端部被自動調(diào)心軸承4335支撐為旋轉自如??梢詫蓚€支撐L形構件4334、4334的抑制位置單獨地進行調(diào)整。因此,作為轉印輥431的旋轉軸的方向,不僅可以設定成與X軸平行的方向,還可以設定成相對于X軸在XZ平面內(nèi)稍微傾斜的方向。支撐L形構件4334通過直動導向件只進行上下移動。但是,通過自動調(diào)心軸承4335支撐轉印輥431,來即使在旋轉軸傾斜的狀態(tài)下也能夠防止轉印輥431的旋轉被阻礙。

如上所述那樣構成的輥單元43,被在板構件45上設置的升降單元44支撐為升降自如。具體地,升降單元44具備在X方向上位于不同位置且從板構件45向上延伸設置的一對柱構件441、441。在每個柱構件441安裝有以鉛直方向為可動方向的直動導向件。即,在柱構件441的鉛直方向上安裝有直動導向件的導軌442,并且與導軌442升降自如地卡合的滑塊443固定于輥單元43的升降構件432。因此,升降構件432能夠以使上部面維持水平姿勢的狀態(tài)在鉛直方向上進行升降。

此外,升降單元44具備凸輪構件444和馬達445,上述凸輪構件444配置在兩個柱構件441之間,上述馬達445用于使凸輪構件444旋轉。凸輪構件444的旋轉軸向與Y方向平行的水平方向延伸,并且被在板構件45上設置的軸承構件451、452支撐為旋轉自如。而且,凸輪構件444的旋轉軸經(jīng)由聯(lián)軸器446與馬達445相連接。馬達445固定于板構件45,且與控制單元9的輥升降控制部94相連接。

凸輪構件444的上端部與凸輪從動件436相抵接,上述凸輪從動件436在凸輪構件444的旋轉軸的上方旋轉自如地安裝于輥單元43的升降構件432。因此,從凸輪構件444的旋轉軸到上述上端部的長度限定升降構件432和板構件45之間的間隔。通過馬達445使凸輪構件444旋轉,來使升降構件432和板構件45之間的間隔變化。即,凸輪構件444具有將馬達445的旋轉運動轉換為升降構件432的升降運動的功能。

圖4A和圖5A示出因凸輪構件444旋轉而凸輪構件444的半徑比較大的部位位于上方且從旋轉軸到上端部的長度比較長的狀態(tài)。此時,處于升降構件432相對板構件45大幅向上方抬起的狀態(tài)。另一方面,圖4B和圖5B示出凸輪構件444的半徑比較小的部位位于上方且從旋轉軸到上端部的長度比較短的狀態(tài)。此時,板構件45和升降構件432之間的間隔變得更小。在圖5A和圖5B中,通過在因凸輪構件444的旋轉而進行升降的輥單元43上標注點標記來更容易掌握其移動。

這樣,根據(jù)凸輪構件444的旋轉角度,升降構件432相對板構件45的高度發(fā)生變化,由此能夠改變轉印輥431的高度。通過以中間夾有凸輪構件444的方式設置的一對直動導向件(導軌442、滑塊443)來支撐升降構件432,由此能夠使轉印輥431以維持旋轉軸的角度的狀態(tài)沿上下方向進行平行移動。

如下所示,例如在圖5A所示的轉印輥431向上頂起的狀態(tài)下,轉印輥431的上端與保持于下載物臺31的橡皮布BL的下部面相抵接。在該狀態(tài)下,通過從施力部434向支撐L形構件4334施加的施加力,轉印輥431按壓于橡皮布BL的下部面。因此,轉印輥431將橡皮布BL向上方頂起并按壓于基板SB。在此,將此時的轉印輥431的Z方向位置稱為“按壓位置”。

在轉印輥431定位于按壓位置的狀態(tài)下,輥移動驅(qū)動部5使轉印輥部4向Y方向移動。如此地,轉印輥431一邊將橡皮布BL向基板SB按壓一邊進行移動。由此,橡皮布BL和基板SB緊貼了的緊貼區(qū)域向Y方向逐漸變寬,最終整個基板SB與橡皮布BL緊貼。

另一方面,例如在圖5B所示的轉印輥431位于下方的狀態(tài)下,轉印輥431從橡皮布BL大幅度地向下方分離。在此,將此時的轉印輥431的位置稱為“分離位置”。按壓位置和分離位置之差、即在圖5B中以附圖標記Zd所示的高度為數(shù)毫米至30毫米左右。該高度差由伴隨凸輪構件444的旋轉的半徑變化量來確定。

如圖3和圖4A所示,板構件45的X方向上兩端部分別延伸至比轉印輥431的兩端部更靠近外側的位置。此外,如圖2所示,板構件45的X方向上的兩端部延伸至比下載物臺31中央部的開口311的X方向上的兩端面更靠近外側的位置,而且延伸至下載物臺31的X方向上的兩個外周端部附近。而且,板構件45的X方向上的兩端部在下載物臺31的X方向上的大致兩個外周端部的下方支撐在導軌51、53上。如此地,板構件45在X方向上大幅度地遠離的兩端部位置被支撐。因此,在轉印輥431按壓橡皮布BL的同時輥單元4向Y方向移動時,也能抑制板構件45的傾斜并維持水平姿勢。由此,輥單元4的移動變得穩(wěn)定。

接著,對如上所述那樣構成的轉印裝置1的轉印處理進行說明。此處,對從橡皮布BL向基板SB轉印圖案或者薄膜的轉印處理進行說明。如上所述,通過將基板SB讀取轉換為印版PP,也對圖案形成處理的動作進行說明。以下說明的轉印處理,是通過控制單元9執(zhí)行預先制作的控制程序而使裝置的各個部分進行規(guī)定的動作來實現(xiàn)的。

圖6是示出該轉印裝置的轉印處理的流程圖。此外,圖7A至7D是示意性示出轉印處理過程中各個部分的位置的圖。首先,進行轉印輥431的傾斜調(diào)整處理(步驟S101)。關于傾斜調(diào)整處理,將在后面敘述。在轉印處理中,需轉印圖案或者薄膜的基板SB搬入至裝置,并設置于上載物臺21(步驟S102)。上載物臺21將基板SB吸附保持為轉印圖案或者薄膜的被轉印面朝下。接著,將承載需轉印到基板SB的圖案或者薄膜的橡皮布BL搬入至裝置,并設置于下載物臺31(步驟S103)。下載物臺31將橡皮布BL吸附保持為承載圖案或者薄膜的承載面朝上。

接著,將裝置的各個部分定位于規(guī)定的初始位置(步驟S104)。圖7A示出各個部分的初始位置。上載物臺21和下載物臺31以基板SB和橡皮布BL隔開規(guī)定的間隔平行對置的方式互相接近對置。此外,升降手部61上升至其上部面與下載物臺31的上部面處于共面的位置,并且與橡皮布BL的下部面相抵接,以水平姿勢支撐橡皮布BL。轉印輥431定位于Y方向上的基板SB的一側端部的正下方位置且從橡皮布BL的下部面向下方分離的分離位置。圖中的附圖標記PT表示從橡皮布BL轉印至基板SB的被轉印物(圖案或者薄膜)。

接著,進行用于調(diào)整基板SB和橡皮布BL之間的水平方向位置的對準調(diào)整處理(步驟S105)。即,對準機構71基于由攝像頭72拍攝的圖像并根據(jù)需要使對準載物臺36在水平面內(nèi)移動,使得水平方向上的承載于橡皮布BL的圖案或者薄膜PT和基板SB形成預先設定的位置關系。

如圖7B所示,在進行對準調(diào)整處理之后,通過馬達445使凸輪構件444旋轉,轉印輥431上升并與橡皮布BL的下部面相抵接且將橡皮布BL向上按壓(步驟S106)。轉印輥431與橡皮布BL下部面相抵接之后繼續(xù)上升,橡皮布BL被轉印輥431頂起,最終橡皮布BL上部面與基板SB的下部面相抵接。由此,承載于橡皮布BL上部面的圖案或者薄膜PT緊貼在基板SB。

進一步地,通過轉印輥431頂起橡皮布BL,來圖案或者薄膜PT按壓在基板SB。這樣,圖案或者薄膜PT轉印到基板SB。由于橡皮布BL通過升降手部61的支撐來維持水平姿勢,因此,防止橡皮布BL在被頂起時向水平方向產(chǎn)生錯位,從而能夠使圖案或者薄膜PT可靠地轉印到基板SB的規(guī)定位置。

當基板SB和橡皮布BL通過轉印輥431的按壓相抵接時,如圖7C所示,升降手部61向下方移動(步驟S107),從橡皮布BL分離。而且,輥單元43開始向(+Y)方向移動(步驟S108)。此時的升降手部61的位置,是板構件45的下部面位置比圖7C的虛線所示的升降手部61的上部面的位置更靠近下方的位置。

如果去除包括設置于比下載物臺31的開口311更靠近外側的位置的滑塊531和螺母部525的凸起部,則轉印輥部4的構成部件中位于最下部的是板構件45的下部面。因此,通過升降手部61下降至比板構件45的下部面位置更靠近下方的位置,能夠避免在Y方向上移動的轉印輥部4和升降手部61發(fā)生干涉。

在本實施方式中,輥單元43通過設置于升降單元44的凸輪構件444的旋轉進行升降,馬達445和凸輪構件444的旋轉軸為水平方向。因此,轉印輥部4的鉛直方向上的高度被抑制,升降手部61的升降距離也被抑制為較小。此外,轉印輥部4在板構件45的X方向上的兩端部被支撐,在下載物臺31的開口311的內(nèi)側不具有從轉印輥431向下方延伸的腳部。因此,各個升降手部61能夠由在X方向上連續(xù)的單一構件構成。

參照圖8A至圖8C和圖9A至圖9C,對轉印輥431通過凸輪構件444的旋轉進行上升并與橡皮布BL相抵接,并且將橡皮布BL按壓至基板SB為止的各個部分的動作進行更詳細的說明。圖8A至圖8C是示出轉印輥與橡皮布相抵接為止的動作的圖。此外,圖9A至9C是示出轉印輥將橡皮布按壓于基板的狀態(tài)的圖。

輥單元43通過凸輪構件444的旋轉進行上升,隨之,轉印輥431的上端部的高度發(fā)生變化。如圖8A所示,從凸輪構件444的初始位置開始增加旋轉角之初,轉印輥431的高度急劇增加,在某個高度Za,對應于旋轉角的高度增加變得緩慢。換句話說,將凸輪構件444的形狀設計為在凸輪構件444以恒定速度旋轉時,轉印輥431的上端(以下簡稱為“輥上端”)的上升速度符合上述高度變化分布。高度Zo是轉印輥431位于分離位置時的輥上端的高度。

如圖8B所示,高度Za是輥上端即將與橡皮布BL相抵接之前的輥上端的高度。原理上,能夠設定為比載置橡皮布BL的下載物臺31的上部面31a的高度稍微低的高度,但是考慮到橡皮布BL的彎曲,也可以進一步設定余量(margin)。在輥上端與橡皮布BL相抵接為止將轉印輥431的上升速度設定為較高,從而能夠縮短轉印輥431與橡皮布BL相抵接為止的時間。

當轉印輥431與橡皮布BL相抵接時,若上升速度過快,則會對橡皮布BL施加沖擊,因此會存在對橡皮布BL或者承載于橡皮布BL的圖案造成損傷的風險。為避免發(fā)生上述情況,轉印輥431在輥上端到達至高度Za后以較低的上升速度上升,并與橡皮布BL相抵接。另外,如該一例所示,輥上端高度相對于凸輪旋轉角并不是必須以直線狀發(fā)生變化。在初始階段將轉印輥431的上升速度設定為較高,只要在即將與橡皮布BL相抵接之前將上升速度設定為較低即可。

在轉印輥431與橡皮布BL相抵接之前,輥單元43的支撐L形構件4334因施力部434的施加力而處于被限位器435按壓的狀態(tài)。限位器435對抗施加力將支撐L形構件4334向上方的位移抑制至抑制位置,由此轉印輥431也停留在恒定位置。

如圖8C所示,轉印輥431與橡皮布BL相抵接時的輥上端的高度Zb,與載置橡皮布BL的下載物臺31的上部面31a的高度大致相等。當凸輪構件444進一步旋轉時,輥上端超過高度Zb進一步上升。由此,橡皮布BL被頂起。最終,橡皮布BL按壓于上載物臺21所保持的基板SB,從而轉印輥431的上升停止。

如圖8A中虛線所示,凸輪構件444使輥單元43進一步上升,使得轉印輥431上升得超過橡皮布BL與基板SB相抵接時的輥上端的高度Zc。但是,轉印輥431隔著橡皮布BL和基板SB被上載物臺21擋止而停止上升。因此,如圖9A所示,轉印輥431相對升降構件432向下方被按壓,從而支撐L形構件4334和限位器435分離。

其結果,轉印輥431從限位器435的抑制中解放而能夠自如地上下移動,處于通過施力部434的向上的施加力來按壓于橡皮布BL的狀態(tài)。因此,對橡皮布BL的轉印輥431的按壓力大小由施力部434的施加力來確定。在施力部434為氣缸的情況下,能夠通過來自按壓控制部93的控制來調(diào)整施加力。因此,能夠通過按壓控制部93適當?shù)卦O定對橡皮布BL的按壓力。此外,在根據(jù)材料需要改變按壓力的情況下,也能夠不改變裝置結構容易應對。施力部434使用彈簧的情況下,使用具有適當彈簧常數(shù)的彈簧,在使用利用磁力的構件的情況下,使用具有適當磁通密度的磁鐵(永久磁鐵或者電磁鐵),由此能夠同樣地調(diào)整按壓力。

這樣,在本實施方式中,轉印輥431對橡皮布BL的按壓力通過施力部434的結構來唯一地確定。因此,用于使輥單元43升降的升降單元44,只要具有對抗施力部434的施加力和該施加力引起的來自橡皮布BL的反作用力,將輥單元43維持在規(guī)定高度的功能即可,無需進行高度、按壓力的微調(diào)整。對于輥升降過程使用凸輪構件444的升降單元44,優(yōu)選適用于該目的。

此外,在因加工精度、隨時間的變化等而上載物臺21、基板SB及橡皮布BL的任一方表面的平面度變差的情況下,隨著轉印輥431向Y方向移動,如圖9B所示,抵接中的橡皮布BL的下部面的高度發(fā)生變動,或者如圖9C所示,橡皮布BL的下部面的傾斜發(fā)生變化。在這些情況下,由于轉印輥431的兩端各自獨立地被施力,因此轉印輥431追隨橡皮布BL的下部面的變動而移動,從而能夠?qū)ο鹌げ糂L的按壓力維持恒定。因此,能夠良好且穩(wěn)定地實施從橡皮布BL向基板SB的圖案轉印。

這樣,為了使轉印輥431追隨橡皮布BL下部面的變動的必要條件為,如圖9A所示,在轉印輥431被施力部434的施加力按壓于橡皮布BL的狀態(tài)下,支撐L形構件4334的行程(上下方向上的可動范圍)比預想的平面度的變動更大。例如在電子器件制造用轉印裝置1中,該平面度的變動預計為數(shù)十微米左右。因此,作為支撐L形構件4334的行程只要有數(shù)毫米即可。

將支撐L形構件4334支撐為升降自如的直動導向件(導軌4332和滑塊4333)的行程也只要達到相同程度即可,能夠使用比較小型的產(chǎn)品。在輥單元43中,對施力部434施加的載荷是由轉印輥431、支撐L形構件4334及滑塊4333的質(zhì)量引起的,通過使這些輕量化而將施力部434的載荷抑制為較小,來能夠縮短轉印輥431追隨橡皮布BL下部面的變動的響應時間。

用于使轉印輥431從分離位置移動至按壓位置的機構(升降單元44)和用于使轉印輥431追隨橡皮布BL下部面位置的變動的機構(支撐部430)是獨立的機構。因此,支撐部430只要具有能夠吸收橡皮布BL下部面位置的變動的行程即可,這樣能夠使附加于轉印輥431的載荷變小。

需要說明的是,上述的平面度的變動也可能在橡皮布BL下部面中最先與轉印輥431相抵接的部分從水平面傾斜的情況下發(fā)生。在這種情況下,也需要使轉印輥431在X方向上相同且均勻地與橡皮布BL相抵接。因此,有必要將轉印輥431與橡皮布BL相抵接時的轉印輥431的上端配合橡皮布BL的傾斜而設定成傾斜。

本實施方式中,處于從橡皮布BL分離了的狀態(tài)的轉印輥431由被限位器435抑制于抑制位置的支撐L形構件4334支撐,抑制位置能夠通過調(diào)整螺釘來調(diào)整。在轉印輥431即將與橡皮布BL相抵接之前,只要以輥上端和橡皮布BL下部面相互平行的方式,在轉印輥431的兩端部預先調(diào)整抑制位置,就能夠使轉印輥431在X方向上相同且均勻地與橡皮布BL相抵接。這種調(diào)整處理作為圖6的步驟S101的“傾斜調(diào)整處理”事先進行。由此,轉印輥431的旋轉軸的方向在以與X方向平行的方向為中心的XZ平面內(nèi)的規(guī)定角度范圍被調(diào)整。

轉印輥431最初與橡皮布BL相抵接時,橡皮布BL并沒有受到基板SB和上載物臺21的平面度的影響。因此,可以認為橡皮布BL的下部面與下載物臺31的上部面31a處于同一個平面。由此,只要以下載物臺31的上部面31a和輥上端平行的方式設定抑制位置即可。這樣,不需要每次進行轉印處理時進行傾斜調(diào)整。

此外,例如也可以采用如下調(diào)整方法:使用激光位移計等適當?shù)臏y量器來將下載物臺31的上部面31a和輥上端分別調(diào)整為水平,由此間接地確保下載物臺31的上部面31a和輥上端的平行度。

返回至圖6繼續(xù)說明轉印處理。在步驟S108中,轉印輥431一邊將橡皮布BL按壓于基板SB一邊向Y方向移動。由此,如圖7C所示,橡皮布BL和基板SB的隔著圖案或者薄膜PT緊貼的區(qū)域在Y方向上逐漸變寬。這樣,圖案或者薄膜PT依次轉印到基板SB(轉印處理)。轉印輥431上升至能夠以規(guī)定按壓力按壓橡皮布BL的按壓位置,在該狀態(tài)下向Y方向移動。

如圖7D所示,在轉印輥431到達基板SB的(+Y)側端部正下方的結束位置為止(步驟S109),輥單元43繼續(xù)移動。由此,整個基板SB與橡皮布BL相抵接,從而完成圖案或者薄膜PT對基板SB的轉印。在該時點,輥單元43的移動停止,輥單元43從橡皮布BL分離并向下方退避(步驟S110)。由此緊貼了的橡皮布BL和基板SB一體地搬出(步驟S111),由此結束該轉印裝置1中的轉印處理。

圖10是示出各個部分的動作的時序圖。參照圖10對上述的轉印處理中的各個部分的動作進行整理。在時刻T0,當凸輪構件444從初始位置開始旋轉時,輥單元43上升,隨之,轉印輥431也上升。通過進行上述的傾斜調(diào)整,轉印輥431的上端不是必須呈水平的。即,輥上端高度在轉印輥431的兩端部不是必須相同的。為了在圖中例示更一般化的狀態(tài),用實線和虛線單獨表示X方向上的轉印輥431的兩端部各自的上端高度變化的一例。

在時刻T1,輥單元43的上升速度降低,在時刻T2,輥上端與橡皮布BL下部面相抵接。通過凸輪構件444進一步旋轉使輥單元43上升,來轉印輥431頂起橡皮布BL,從而施加于橡皮布BL的按壓力增大。在時刻T3,橡皮布BL按壓于基板SB。通過凸輪構件444進一步旋轉,限位器435對支撐L形構件4334的抑制被解除。此后,轉印輥431兩端部的輥上端高度獨立地追隨橡皮布BL下部面的變動而變化,通過施力部434的施加力來將對橡皮布BL的按壓力維持恒定。

在輥單元43上升直至能夠充分確保支撐L形構件4334的行程的位置為止的時刻T4,凸輪構件444的旋轉停止,輥單元43的上升也停止。在該狀態(tài)下,通過輥移動驅(qū)動部5使轉印輥部4移動,在輥移動的整個期間,能夠向橡皮布BL和基板SB施加恒定按壓力的同時進行轉印。

在上述的轉印處理中,轉印輥431在從橡皮布BL與基板SB相抵接到結束轉印并從橡皮布BL分離為止的期間,轉印輥431能夠以恒定按壓力按壓橡皮布BL。因此,能夠?qū)⒊休d于橡皮布BL的圖案PT良好地轉印到基板SB。以下,說明在本實施方式中對上述效果做出貢獻的各個部分的更多的特征結構及其作用。

在本實施方式中,轉印輥部4和下載物臺31均設置在對準載物臺36上。根據(jù)這樣的結構,當對準載物臺36因?qū)蕶C構71的動作而進行移動時,轉印輥部4和下載物臺31一體地移動。因此,轉印輥431最初與橡皮布BL相抵接時的轉印輥431和下載物臺31在水平方向上保持預先設定的位置關系。由此,如下所述,能夠抑制轉印輥431開始與橡皮布BL相抵接時有可能產(chǎn)生的相對于基板SB的錯位。

圖11A至圖11C是示出對準調(diào)整前后的各個部分的位置關系的圖。在此,考慮對準調(diào)整前后的裝置的各個部分,具體而言為下載物臺31、轉印輥431及升降手部61的位置關系的變化。如圖11A所示,在橡皮布BL載置于下載物臺31之前的初始狀態(tài)中,與下載物臺31的外周相對應的矩形的邊朝向沿著XY坐標軸的方向。因此,以點劃線所示的轉印輥431的軸向和升降手部61的長度方向均成為X方向。

橡皮布BL載置于這樣初始化了的下載物臺31。此時,如圖11A中虛線所示,存在橡皮布BL以相對于下載物臺31傾斜的狀態(tài),或者在XY平面內(nèi)向任一方向位移的狀態(tài)設置的情況。為消除由這種橡皮布BL的設置錯位而引起的基板SB和橡皮布BL(更準確地講,橡皮布BL上的被轉印物)之間的錯位,實施對準調(diào)整處理。

如圖11B所示,在實施對準調(diào)整處理后,能夠消除橡皮布BL相對于XY坐標軸的錯位。但是,從結果來看,下載物臺31從初始位置就發(fā)生位移。在本實施方式中,轉印輥部4安裝于對準載物臺36。因此,在通過對準機構71的動作來使對準載物臺36移動時,轉印輥部4與下載物臺31一同和對準載物臺36一體地移動。因此,即使對準機構71進行動作,轉印輥431相對于下載物臺31的相對位置也不會發(fā)生變化。

對此,如圖11C的比較例所示,在通過對準機構71使對準載物臺36進行移動時只有下載物臺31發(fā)生位移的結構中,在對準調(diào)整前后,下載物臺31和轉印輥431之間的位置關系發(fā)生變化。因此,轉印輥431上升并最初與橡皮布BL下部面相抵接時的位置在下載物臺31的開口311內(nèi)發(fā)生變動。

圖12A至圖12C是例示下載物臺上的橡皮布的彎曲狀態(tài)的圖。橡皮布BL因其自重而不可避免地向下載物臺31的開口311內(nèi)彎曲。離從下方進行支撐的下載物臺31越遠的位置,其彎曲量越大。此時,如圖12A所示,橡皮布BL向開口311內(nèi)進入而發(fā)生變形,因此,橡皮布BL上的點P在水平方向上朝開口311的中央側發(fā)生位移。

轉印輥431將這樣向下方彎曲的橡皮布BL向正上方頂起。因此,橡皮布BL以包含因彎曲而產(chǎn)生的水平方向上的錯位的狀態(tài)按壓于基板SB。即,基板SB中點P抵接的位置為與原來不同的位置,由此產(chǎn)生圖案的轉印錯位。這種錯位尤其在轉印輥431最初抵接的開口311內(nèi)的端部位置附近容易變得更大。

此外,一旦基板SB和橡皮布BL相抵接,此后在兩者間很難產(chǎn)生新的錯位。換言之,基板SB和橡皮布BL之間的重合精度幾乎由兩者最初抵接時的錯位量確定。因此,在由下載物臺31保持的橡皮布BL中,抑制最初與轉印輥431相抵接的部分的彎曲量變得重要。

此外,如圖11C所示,轉印輥431和下載物臺31之間的間隔在轉印輥431的兩端部存在差異的情況下,如圖12B所示,橡皮布BL的彎曲量在X方向的兩端部形成非對稱。而且,該彎曲量根據(jù)初始狀態(tài)(對準調(diào)整前)的基板SB和橡皮布BL之間的相對位置、即根據(jù)基板SB和橡皮布BL設置于哪個位置,每次發(fā)生變化。因此,橡皮布BL相對于基板SB的錯位量在每次進行處理時產(chǎn)生偏差,因此難以提高重合的位置精度。

本實施方式中,在對準調(diào)整前后,下載物臺31和轉印輥431的相對位置關系不會發(fā)生變化。因此,初始狀態(tài)的位于轉印輥431的正上方的橡皮布BL的彎曲量為恒定。由此,根據(jù)需要也能夠進行估計因彎曲而引起的錯位的對準調(diào)整。由此,能夠提高重合的位置精度。

此外,如圖12C所示,在本實施方式中,通過沿著X方向延伸的升降手部61來從下方對與下載物臺31的開口311面向的橡皮布BL的下部面中央部進行支撐。由此,橡皮布BL自身的彎曲量減少,這一點也對提高位置精度作出貢獻。另外,包括升降手部61的支撐手部單元6安裝于主機架10。因此,升降手部61在進行對準調(diào)整時不追隨下載物臺31。但是,升降手部61只是通過輔助性支撐橡皮布BL來抑制彎曲的,不是對位置精度帶來影響的。當然,也可以是在進行對準時支撐手部單元6與下載物臺31一體移動的結構。

在此,在上述文獻所記載的結構中,為避免在轉印輥部移動時發(fā)生干涉,升降手部61在X方向上分割為兩根,因此橡皮布BL的中央部沒有被支撐。因此,尤其在橡皮布具有容易彎曲的特性的情況下,中央部有可能產(chǎn)生彎曲。對此,在本實施方式中,通過單一的升降手部61支撐包括X方向上的橡皮布BL的中心位置的較寬范圍。因此,能夠有效地抑制承載有效圖案等的有效區(qū)域、即橡皮布BL的中央部發(fā)生彎曲。

能夠?qū)⑸凳植?1構成為在X方向上連續(xù)的單一構件的理由在于,能夠抑制轉印輥部4的高度,并且在X方向上比下載物臺31的開口部311更靠近外側的兩端部進行支撐。由此,不需要從轉印輥431向下方延伸的腳部,從而無需設置轉印輥部4移動時用于使該腳部通過的空間。其結果,不用在X方向上分割升降手部,能夠構成為能夠有效地對橡皮布中央部的較寬區(qū)域進行支撐的單一構件。

本實施方式中,用于使轉印輥431升降的機構采用了凸輪構件444。即,馬達445的繞水平的旋轉軸的旋轉運動,通過具有水平方向的旋轉軸的凸輪構件444來轉變?yōu)殂U直方向上的直線往復運動,由此使輥單元43升降。因此,例如與使用具有鉛直方向的驅(qū)動軸的滾珠螺桿機構的升降機構相比,能夠抑制轉印輥部4的整體高度。輥單元43通過隔著凸輪構件444設置的一對直動導向件被支撐為升降自如,因此輥單元43能夠在維持轉印輥431的姿勢的狀態(tài)下進行上下移動。

此外,在本實施方式的輥單元43中,轉印輥431被與轉印輥431的兩端部對應地設置的一對支撐部430支撐。各個支撐部430具有:將轉印輥431支撐為旋轉自如,并且對轉印輥431的旋轉軸朝向上方即對橡皮布BL向基板SB按壓的方向施力的功能。因此,能夠通過施加力控制對橡皮布BL的按壓力的大小,從而能夠以適應材料、用途的適當按壓力按壓橡皮布BL。

轉印輥431的軸向兩端部的高度被限位器435限制,該限位器435對抗施力部434的施加力而將支撐L形構件4334抑制在抑制位置。因此,即將與橡皮布BL相抵接之前的轉印輥431的姿勢得到管理,從而能夠?qū)⑥D印輥431在X方向上均勻且相同地抵接于橡皮布BL。由此,在橡皮布BL和基板SB進行重合時,能夠防止因按壓的不均勻引起的錯位。

此外,轉印輥部4在板構件45的X方向的兩端部被輥移動驅(qū)動部5支撐。因此,能夠抑制轉印輥部4在移動過程中圍繞Y軸傾斜,從而能夠更可靠地管理轉印輥431的姿勢。由此,能夠使從轉印輥431向橡皮布BL施加的按壓力變得穩(wěn)定。

而且,在本實施方式中,用于保持并按壓橡皮布BL的結構即下載物臺31、轉印輥部4及輥移動驅(qū)動部5均安裝于裝卸載物臺37。而且,裝卸載物臺37能夠相對對準載物臺36裝卸。因此,在基板SB或橡皮布BL的尺寸規(guī)格變更的情況下,能夠?qū)⑸鲜龈鱾€部分與裝卸載物臺37一起一體地更換,并且各個部分的維護也變得容易。例如,在裝卸載物臺37上進行各個部分的組裝、對位等調(diào)整之后,能夠組裝到對準載物臺36。此外,通過將對準載物臺36和裝卸載物臺37一體化來提高剛性而增加耐載荷性,從而能夠抑制因載置轉印輥部4等重物而引起的彎曲。

如上所述,在上述實施方式的轉印裝置1,基板SB和橡皮布BL分別相當于本發(fā)明的“第一板狀體”和“第二板狀體”。而且,上載物臺21和下載物臺31分別起到本發(fā)明的“第一保持單元”和“第二保持單元”的功能。此外,輥移動驅(qū)動部5起到本發(fā)明的“移動機構”的功能,轉印輥部4和輥移動驅(qū)動部5作為一體起到本發(fā)明的“按壓單元”的功能。

此外,在轉印輥部4中,轉印輥431、升降構件432、軸承部433、施力部434、限位器435及自動調(diào)心軸承4335分別起到本發(fā)明的“輥構件”、“升降構件”、“軸承機構”、“施力機構”、“抑制構件”及“自動調(diào)心軸承”的功能。此外,板構件45起到本發(fā)明的“移動構件”的功能,升降單元44起到本發(fā)明的“升降機構”的功能。在升降單元44中,凸輪構件444和馬達445分別起到本發(fā)明的“凸輪”和“馬達”的功能。進一步,包括按壓控制部93的控制單元9起到本發(fā)明的“控制單元”的功能。

本發(fā)明并不限定于上述的實施方式,在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)可以進行除上述以外的各種變更。例如,上述實施方式的限位器435為安裝于軸承部433的板4336的調(diào)整螺釘。但是,并不限于上述結構,例如也可以為通過將銷形狀、塊形狀的構件抵接于支撐L形構件4334來限制位置的限位器。此外,在調(diào)整轉印輥431的傾斜的目的上,作為抑制位置的調(diào)整機構,也可以僅設置一對支撐部430中的任意一個。

此外,在上述實施方式中,多個升降手部61被支撐機架62支撐并一體地進行升降。但是,例如在上述文獻中所記載,也可以為各個升降手部獨立進行升降的結構。在這種結構中,例如設定成升降手部對應轉印輥的移動而依次下降,則能夠更可靠地管理橡皮布的姿勢。因此,例如在實現(xiàn)基板的大型化的目的上是有效的。此外,代替棒狀的升降手部61,也可以為通過上部面為平坦面的其他形狀的構件來支撐橡皮布的結構。

此外,上述實施方式為將承載于橡皮布BL的圖案等的被轉印物轉印到基板SB的轉印裝置。但是,本發(fā)明的技術思想不限于轉印上述圖案等的轉印裝置,例如也可以適用于不經(jīng)由圖案等而貼合兩張板狀體的技術。

以上,舉例說明了具體的實施方式,在本發(fā)明的轉印裝置中,例如也可以為輥構件處于按壓位置時,抑制構件從軸承機構分離的結構。根據(jù)這種結構,輥構件按壓第二板狀體時的按壓力由來自施力機構的施加力規(guī)定。因此,通過適當?shù)卦O定施加力,能夠穩(wěn)定地將所需的按壓力施加于第二板狀體。

此外,例如在輥構件從第二板狀體分離且抑制構件將軸承機構限制于抑制位置的狀態(tài)下,也可以設定抑制位置使得輥構件的上端與第二板狀體的下部面平行。根據(jù)這種結構,輥構件最初按壓第二板狀體時的按壓力在輥構件的軸向上變得均勻,因此能夠抑制因不均勻的按壓引起的錯位或?qū)Φ诙鍫铙w等的損傷。

此外,例如也可以構成為抑制位置在一對支撐部之間能夠獨立進行調(diào)整。根據(jù)這種結構,能夠使輥構件旋轉軸的傾斜發(fā)生變化。因此,例如即使在第二板狀體的下部面發(fā)生傾斜的情況下,通過配合該傾斜而調(diào)整輥構件的傾斜,來能夠使輥構件的上端和第二板狀體的下部面平行。

此外,例如施力機構也可以構成為以恒定施加力施力的軸承機構。根據(jù)這種結構,能夠在輥構件的軸向和移動方向的各個位置對第二板狀體施加恒定按壓力。

此時,例如作為施力機構,能夠使用具有氣缸的機構,該氣缸為施加力的產(chǎn)生源。根據(jù)這種機構,即使在輥構件追隨第二板狀體進行上下移動的情況下,也能夠以恒定施加力對輥構件施力。由此,能夠使對第二板狀體的按壓力穩(wěn)定。在該情況下,還可以設置用于控制氣缸產(chǎn)生的施加力的控制單元。根據(jù)這種結構,由于能夠通過控制單元的控制來增減施加力,因此不改變裝置結構就能夠改變對第二板狀體的按壓力。

此外,例如軸承機構也可以為通過自動調(diào)心軸承來支撐輥構件的旋轉軸的結構。根據(jù)這種機構,即使在輥構件追隨第二板狀體進行上下移動時,也能夠使輥構件平穩(wěn)地旋轉。

此外,例如按壓單元也可以為具有由移動機構向移動方向移動的移動構件,并且在移動構件安裝有升降構件和升降機構的單元。根據(jù)這種結構,移動機構只要具有使移動構件移動的功能即可,并且,升降機構只要具有相對移動構件使升降構件升降的功能即可。因此,移動機構及升降機構分別能夠形成簡單的結構來實現(xiàn)小型化。此外,移動構件只要是保持并移動升降機構的構件即可,其形狀的自由度高。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)按壓單元整體的輕量化和小型化。

在該情況下,例如升降構件也可以為通過軸向上的位置不同的多個直動導向件支撐為相對移動機構升降自如的機構。根據(jù)這種結構,能夠抑制升降構件圍繞與移動方向平行的軸傾斜,從而維持輥構件的姿勢的同時對第二板狀體進行升降。

進一步,例如升降機構也可以具有:馬達,其旋轉軸呈水平;凸輪,其通過馬達旋轉驅(qū)動而將馬達的旋轉運動轉換為升降構件的升降運動。根據(jù)這種結構,能夠不使用鉛直方向的驅(qū)動軸而使升降構件升降,因此升降機構能夠形成小型,尤其能夠抑制其高度。

此外,在本發(fā)明的轉印方法中,例如也可以在輥構件與第二板狀體相抵接之前,調(diào)整被抑制構件限制的輥構件的位置。根據(jù)這種結構,能夠調(diào)整即將與第二板構件相抵接之前的輥構件的姿勢。因此,例如即使在第二板狀體的下部面傾斜的情況下,配合該傾斜而調(diào)整輥構件的傾斜,從而能夠以使輥構件的上端和第二板狀體的下部面平行的狀態(tài)進行抵接。

本發(fā)明能夠很好地適用于向玻璃基板、半導體基板等各種板狀體轉印圖案或者薄膜等被轉印物的處理。另外,本發(fā)明的技術思想可以適用于不經(jīng)由圖案等而直接抵接兩張板狀體的情況。

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