撮像装置およびアライメント装置
【課題】透明な平板状の物体の一方主面を、他方主面側から該物体を介して撮像する技術において、特に対象物が薄い場合でも支障なく撮像を行うことのできる技術を提供する。
【解決手段】ブランケットＢＬを吸着保持する吸着ステージ５１の上面５１０と、アライメントパターンＡＰ２を下方から撮像するための石英窓５２ａの上面５２０とを同一平面とせず、石英窓５２ａの上面５２０を下方に後退させて配置する。ブランケットＢＬと石英窓５２ａとが部分的に接触することにより生じる干渉縞が画像に写り込むのを防止することができる。
【解決手段】ブランケットＢＬを吸着保持する吸着ステージ５１の上面５１０と、アライメントパターンＡＰ２を下方から撮像するための石英窓５２ａの上面５２０とを同一平面とせず、石英窓５２ａの上面５２０を下方に後退させて配置する。ブランケットＢＬと石英窓５２ａとが部分的に接触することにより生じる干渉縞が画像に写り込むのを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、透明な平板状の物体の一方主面を、他方主面側から該物体を介して撮像する撮像装置、およびその技術を利用したアライメント装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板状の物体を定められた位置に位置決め保持するための技術として、当該物体を光学的に撮像し、画像処理によって当該物体の位置検出を行う技術がある。例えば特許文献１に記載の技術では、凹凸パターンを設けたモールドを基板に押し当ててパターンを基板に転写するのに際して、モールドおよび基板の両方に基準マークを設けておき、モールドを介して（すなわちモールドを透過する光を受光して）これらを撮像する。そして、撮像されたマークの位置を検出してモールドと基板との位置関係を把握し、位置合わせを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２１８２１号公報（例えば、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように透明な対象物を介して撮像を行う技術では、当該物体がシート状や薄板状のものである場合、その形状を保持しつつ撮像する必要がある。上記従来技術では十分な厚みのあるモールドを前提としており、このような薄い物体を用いる場合の具体的手段や問題点等については、特許文献１には記載されていない。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、透明な平板状の物体の一方主面を、他方主面側から該物体を介して撮像する技術において、特に対象物が薄い場合でも支障なく撮像を行うことのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の一の態様は、シート状または平板状で透明な平板体の一方主面を、または該一方主面に担持される被担持物を、該一方主面とは反対側の他方主面側から前記平板体を介して撮像する撮像装置において、上記目的を達成するため、前記平板体の前記他方主面と当接しながら前記平板体を保持する平板体保持面を有するとともに該平板体保持面に前記平板体からの出射光を通過させるための導光孔が設けられた保持ステージと、前記保持ステージの前記導光孔の内部に設けられた透明な窓部材と、前記保持ステージに保持された前記平板体に対して前記窓部材を挟んで反対側に設けられて、前記平板体側から前記窓部材を透過してくる光を受光して前記一方主面または前記被担持物を撮像する撮像手段とを備え、前記窓部材のうち前記平板体に臨む入射側表面が、前記平板体保持面よりも前記平板体とは反対側に後退した位置に設けられ、該入射側表面と前記平板体の前記他方主面との間を離間した状態で前記保持ステージが前記平板体を保持することを特徴としている。
【０００７】
このように構成された発明では、撮像対象である平板体の一方主面とは反対側の他方主面を保持ステージの平板体保持面に当接させて保持することにより、平板体の姿勢を管理することができる。そして、保持ステージの導光孔に設けられた透明な窓部材を介して、平板体の撮像を行うことができる。ここで、窓部材の表面のうち平板体に臨んで平板体からの出射光が入射する側の入射側表面を平板体保持面と同一平面とした場合、次のような問題がある。すなわち、平板体はその他方主面が窓部材の入射側表面に当接することで平坦な姿勢が維持されるが、平板体と窓部材との間に微小な隙間が部分的に生じることは避けられない。これに起因して、撮像される画像に干渉縞が発生し、撮像の目的を達成することができなくなることがある。
【０００８】
一方、この発明では、窓部材の入射側表面を保持ステージの平板体保持面よりも後退した位置に配置することで、該入射側表面と平板体の他方主面との間を離間した状態に保持する。これにより、干渉縞が写り込むことが防止されて、良好な画像を撮像することが可能である。
【０００９】
この発明において、例えば、保持ステージは上面が平板体保持面となった盤状部材であり、平板体をその一方主面を上にして略水平に保持するものであってもよい。この場合、撮像手段は平板体の下方から撮像を行うこととなる。このような構成では、平板体の下面を保持ステージの上面に当接させて保持することで、平板体の姿勢を安定的に保持することができる。そして、例えば平板体の上面（一方主面）に何らかの付着物がある場合にもそれに影響を及ぼすことなく撮像が可能であるため、平板体の一方主面側に担持された被担持物を撮像するのに好適である。
【００１０】
また、窓部材の入射側表面と平板体の他方主面とのギャップは、２００μｍ以上であることが好ましい。これ以上のギャップを設けることで、干渉縞の発生をより確実に防止することができる。
【００１１】
また例えば、窓部材は石英製とすることができる。石英は光透過性が良好で、熱や経時変化による形状の変動も少なく、精密加工が可能であることから、本発明の窓部材として好適なものである。
【００１２】
また、この発明の他の態様は、上記目的を達成するため、上記したいずれかの撮像装置と同一構成を有する撮像装置と、前記保持ステージに保持された前記平板体の前記一方主面と対向させて基板を近接保持する基板保持手段と、前記撮像装置が撮像した画像に基づき前記平板体と前記基板との間の相対位置を調整するアライメント調整手段とを備えることを特徴とするアライメント装置である。
【００１３】
このように構成された発明では、平板体をその姿勢を維持した状態で保持しながら撮像を行い、その結果に基づき基板との位置関係を調整することにより、平板体と基板との間の相対位置の調整を高精度に行うことができる。
【００１４】
より具体的には、例えば、アライメント調整手段は、撮像装置により撮像された、基板に形成された第１アライメントマークおよび平板体に担持された第２アライメントマークの位置検出結果に基づき平板体と基板との間の相対位置を調整することができる。このような構成によれば、撮像装置は、いずれも透明な窓部材および平板体を介して基板側の第１アライメントマークおよび平板体側の第２アライメントマークを撮像することができる。こうして撮像されたアライメントマークの位置検出およびそれに基づくアライメント調整の方法については特に限定されず任意であり、例えばこの種の技術として公知のものを適用することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、窓部材の表面を保持ステージの平板体保持面から後退させているので、平板体と窓部材との当接によって生じる干渉縞を防止し、良好な画像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の印刷装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の印刷装置に装備される搬送部を示す斜視図である。
【図４】図１の印刷装置に装備される上ステージ部を示す斜視図である。
【図５】図１の印刷装置に装備されるアライメント部および下ステージ部を示す斜視図である。
【図６】アライメント部の撮像部を示す斜視図である。
【図７】下ステージ部に装備されるリフトピン部を示す図である。
【図８】ブランケット厚み計測部を示す斜視図である。
【図９】図１の印刷装置に装備される押さえ部を示す図である。
【図１０】図１の印刷装置に装備されるプリアライメント部を示す斜視図である。
【図１１】図１の印刷装置に装備される除電部を示す斜視図である。
【図１２】図１の印刷装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１４】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１５】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１６】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１７】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１８】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１９】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図２０】精密アライメント動作のためのアライメントマークの配置を示す図である。
【図２１】アライメントマークのパターンの例を示す図である。
【図２２】精密アライメントのための撮像動作を示す図である。
【図２３】石英窓上面を吸着プレートの上面に揃えた場合の問題点を説明する図である。
【図２４】石英窓を吸着プレート上面から後退させた２つの態様を示す図である。
【図２５】処理の進行に伴うバルブ開閉動作を示す図である。
【図２６】精密アライメント動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７】ＣＣＤカメラで撮像された画像の一例を示す図である。
【図２８】この実施形態における精密アライメントの原理を説明する第１の図である。
【図２９】この実施形態における精密アライメントの原理を説明する第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここでは、まず本発明の実施形態を含む印刷装置の全体構成を説明した後、装置各部の構成および動作を詳しく説明する。この印刷装置は、ステージ上に保持した透明で平板状のブランケットＢＬをステージ下方から撮像する撮像装置としての構成、およびこれにより撮像される画像を利用してブランケットＢＬと基板ＳＢとの位置合わせを行うアライメント装置としての構成を有し、ブランケットＢＬからの転写によって基板ＳＢに所定のパターンを形成する装置であるが、以下に説明するように、全体動作としては版ＰＰを用いてブランケットＢＬ上に所定パターンのパターニングを行い、これを基板ＳＢに転写するという印刷技術と同様のプロセスを採用していることから、本明細書ではこの装置を「印刷装置」と称している。
【００１８】
Ａ．装置の全体構成
図１は、本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す斜視図であり、装置内部の構成を明示するために、装置カバーを外した状態の装置構成を図示している。また、図２は図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。この印刷装置１００は、装置の左側面側より装置内部に搬入される版の下面に対して、装置の正面側より装置内部に搬入されるブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、版の下面に形成されたパターンによりブランケット上の塗布層をパターニングしてパターン層を形成する（パターニング処理）。また、印刷装置１００は、装置の右側面側より装置内部に搬入される基板の下面に対して、パターニング処理されたブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、そのブランケットに形成されたパターン層を基板の下面に転写する（転写処理）。なお、図１および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、版および基板の搬送方向を「Ｘ方向」とし、図１の右手側から左手側に向かう水平方向を「＋Ｘ方向」と称し、逆方向を「−Ｘ方向」と称する。また、Ｘ方向と直交する水平方向のうち、装置の正面側を「＋Ｙ方向」と称するとともに、装置の背面側を「−Ｙ方向」と称する。さらに、鉛直方向における上方向および下方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「−Ｚ方向」と称する。
【００１９】
この印刷装置１００では、バネ方式の除振台１１の上に本体ベース１２が載置され、さらに本体ベース１２上に石定盤１３が取り付けられている。また、この石定盤１３の上面中央に２本のアーチ状フレーム１４Ｌ、１４Ｒが互いにＸ方向に離間しながら立設されている。これらのアーチ状フレーム１４Ｌ、１４Ｒの（−Ｙ）側上端部には、２本の水平プレート１５が連結されて第１フレーム構造体が構成されている。また、この第１フレーム構造体により覆われるように、第２フレーム構造体が石定盤１３の上面に設けられている。より詳しくは、図１に示すように、各アーチ状フレーム１４Ｌ、１４Ｒの直下位置でフレーム１４Ｌ、１４Ｒよりも小型のアーチ状フレーム１６Ｌ、１６Ｒが石定盤１３に立設されている。また、Ｘ方向に延設される複数の水平プレート１７が各フレーム１６Ｌ、１６Ｒで柱部位同士を接続し、またＹ方向に延設される複数の水平プレート１７がフレーム１６Ｌ、１６Ｒ同士を接続している。
【００２０】
このように構成されたフレーム構造体の間では、フレーム１４Ｌ、１６Ｌの梁部位の間、ならびにフレーム１４Ｒ、１６Ｒの梁部位の間に搬送空間が形成されており、当該搬送空間を介して版及び基板を水平姿勢に保持した状態で搬送可能となっている。本実施形態では、第２フレーム構造体の後側、つまり（−Ｙ）側に搬送部２が設けられて版および基板をＸ方向に搬送可能となっている。
【００２１】
また、第１フレーム構造体を構成する水平プレート１５に対して上ステージ部３が固定されて搬送部２により搬送される版および基板の上面を吸着保持可能となっている。つまり、搬送部２の版用シャトルによって版が図１の左手側から搬送空間を介して上ステージ部３の直下位置に搬送された後、上ステージ部３の吸着プレートが下降して版を吸着保持する。逆に、版用シャトルが上ステージ部３の直下位置に位置した状態で版を吸着した吸着プレートが吸着を解除すると、版が搬送部２に移載される。こうして、搬送部２と上ステージ部３との間で、版の受渡しが行われる。
【００２２】
また、基板についても版と同様にして上ステージ部３に保持される。すなわち、搬送部２の基板用シャトルによって基板が図１の右手側から搬送空間を介して上ステージ部３の直下位置に搬送された後、上ステージ部３の吸着プレートが下降して基板を吸着保持する。逆に、基板用シャトルが上ステージ部３の直下位置に位置した状態で基板を吸着した上ステージ部３の吸着プレートが吸着を解除すると、基板が搬送部２に移載される。こうして、搬送部２と上ステージ部３との間で、基板の受渡しが行われる。
【００２３】
上ステージ部３の鉛直方向の下方（以下「鉛直下方」あるいは「（−Ｚ）方向」という）では、石定盤１３の上面にアライメント部４が配置されている。そして、アライメント部４のアライメントステージ上に下ステージ部５が載置されて下ステージ部５の上面が上ステージ部３の吸着プレートと対向している。この下ステージ部５の上面はブランケットを吸着保持可能となっており、制御部６がアライメントステージを制御することで下ステージ部５上のブランケットを高精度に位置決め可能となっている。
【００２４】
このように、本実施形態では、上ステージ部３と下ステージ部５とが鉛直方向Ｚにおいて互いに対向配置されている。そして、それらの間に、下ステージ部５上に載置されるブランケットを上方より押さえる押さえ部７と、版、基板およびブランケットのプリアライメントを行うプリアライメント部８とがそれぞれ配置され、第２フレーム構造体に固定されている。
【００２５】
プリアライメント部８では、プリアライメント上部およびプリアライメント下部が鉛直方向Ｚに２段で積層配置されている。このプリアライメント上部は上ステージ部３の吸着プレートの直下位置に位置決めされた版用シャトルに保持される版にアクセスして版用シャトル上で版の位置合せを行う（版のプリアライメント処理）。また、吸着プレートの直下位置に位置決めされた基板用シャトルに保持される基板ＳＢにアクセスして基板用シャトル上で基板の位置合せを行う（基板のプリアライメント処理）。さらに、プリアライメント下部は下ステージ部５の吸着プレート上に載置されたブランケットにアクセスして当該吸着プレート上でブランケットの位置合せを行う（ブランケットのプリアライメント処理）。
【００２６】
ブランケット上のパターン層を基板に精密に転写するためには、基板のプリアライメント処理以外に、精密なアライメント処理が必要となる。このため、本実施形態では、アライメント部４は４台のＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラＣＭａ〜ＣＭｄを有しており、各ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄにより上ステージ部３に保持される基板と、下ステージ部５に保持されるブランケットとの各々に形成されるアライメントマークを読み取り可能となっている。そして、ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄによる読取画像に基づいて制御部６がアライメントステージを制御することで、上ステージ部３で保持される基板に対し、下ステージ部５で吸着されるブランケットを精密に位置合せすることが可能となっている。
【００２７】
また、ブランケット上のパターン層を基板に転写した後、ブランケットを基板から剥離するが、その剥離段階で静電気が発生する。また、版によりブランケット上の塗布層をパターニングした後、ブランケットを版から剥離した際にも、静電気が発生する。そこで、本実施形態では、静電気を除電するために、除電部９が設けられている。この除電部９は、第１フレーム構造体の左側、つまり（＋Ｘ）側より上ステージ部３と下ステージ部５で挟まれた空間に向けてイオンを照射するイオナイザ９１を有している。
【００２８】
なお、図１への図示を省略しているが、装置カバーのうち（＋Ｘ）側カバーには版を搬入出するための開口が設けられるとともに、版用開口を開閉する版用シャッター（後の図１３中の符号１８）が設けられている。そして、制御部６のバルブ制御部６４が版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１を作動させて版用シャッターを開閉駆動する。なお、この実施形態では、シリンダＣＬ１１を駆動するための駆動源として加圧エアーを用いており、その正圧供給源として工場の用力を用いているが、装置１００がエアー供給部を装備し、当該エアー供給部によりシリンダＣＬ１１を駆動するように構成してもよい。この点については、後で説明するシリンダについても同様である。
【００２９】
また、本実施形態では、（−Ｘ）側カバーおよび（＋Ｙ）側カバーにも、それぞれ基板およびブランケットを搬入出するための開口が設けられるとともに、基板用開口に対して基板用シャッター（後の図１３中の符号１９）およびブランケット用開口に対してブランケット用シャッター（図示省略）がそれぞれ設けられている。そして、バルブ制御部６４によるバルブ開閉により基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２およびブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３がそれぞれ開閉駆動される。
【００３０】
このように、本実施形態では、３つのシャッターと３つのシャッター駆動シリンダＣＬ１１〜ＣＬ１３によりシャッター部１０が構成されており、版、基板およびブランケットをそれぞれ独立して印刷装置１００に対して搬入出可能となっている。なお、本実施形態では、図１への図示を省略しているが、版の搬入出のために版用搬入出ユニットが装置１００の左手側に並設されるとともに、基板の搬入出のために基板用搬入出ユニットが装置１００の右手側に並設されているが、版を搬送するための搬送ロボット（図示省略）が直接的に搬送部２の版用シャトルにアクセスして版の搬入出を行うように構成してもよく、この場合、版用搬入出ユニットの設置は不要となる。この点に関しては、基板側でも同様である。つまり、基板を搬送するための搬送ロボット（図示省略）が直接的に搬送部２の基板用シャトルにアクセスして基板の搬入出を行うように構成することで、基板用搬入出ユニットの設置は不要となる。
【００３１】
一方、本実施形態では、ブランケットの搬入出については、ブランケットを搬送するための搬送ロボットを用いて行っている。すなわち、当該搬送ロボットが下ステージ部５に対してアクセスして処理前のブランケットを直接的に搬入し、また使用後のブランケットを受け取り搬出する。もちろん、版や基板と同様に、専用の搬入出ユニットを装置正面側に配置してもよいことは言うまでもない。
【００３２】
Ｂ．装置各部の構成
Ｂ−１．搬送部２
図３は図１の印刷装置に装備される搬送部を示す斜視図である。この搬送部２は、鉛直方向Ｚに延設された２本のブラケット２１Ｌ、２１Ｒを有している。図１に示すように、ブラケット２１Ｌは左側フレーム１４Ｌの後側柱部位の左隣で石定盤１３の上面より立設され、ブラケット２１Ｒは右側フレーム１４Ｒの後側柱部位の右隣で石定盤１３の上面より立設されている。そして、図３に示すように、これら２本のブラケット２１Ｌ、２１Ｒの上端部を互いに連結するようにボールねじ機構２２が左右方向、つまりＸ方向に延設されている。このボールねじ機構２２においては、ボールねじ（図示省略）がＸ方向に延びており、その一方端には、シャトル水平駆動用のモータＭ２１の回転軸（図示省略）が連結されている。また、ボールねじの中央部に対して２つのボールねじブラケット２３、２３が螺合されるとともに、それらのボールねじブラケット２３、２３の（＋Ｙ）側面に対してＸ方向に延設されたシャトル保持プレート２４が取り付けられている。
【００３３】
このシャトル保持プレート２４の（＋Ｘ）側端部に版用シャトル２５Ｌが鉛直方向Ｚに昇降可能に設けられる一方、（−Ｘ）側端部に基板用シャトル２５Ｒが鉛直方向Ｚに昇降可能に設けられている。これらのシャトル２５Ｌ、２５Ｒは、ハンドの回転機構を除き、同一構成を有しているため、ここでは、版用シャトル２５Ｌの構成を説明し、基板用シャトル２５Ｒについては同一符号または相当符号を付して構成説明を省略する。
【００３４】
シャトル２５Ｌは、Ｘ方向に版ＰＰの幅サイズ（Ｘ方向サイズ）と同程度、あるいは若干長く延びる昇降プレート２５１と、昇降プレート２５１の（＋Ｘ）側端部および（−Ｘ）側端部からそれぞれ前側、つまり（＋Ｙ）側に延設された２つの版用ハンド２５２、２５２とを有している。昇降プレート２５１はボールねじ機構２５３を介してシャトル保持プレート２４の（＋Ｘ）側端部に昇降可能に取り付けられている。すなわち、シャトル保持プレート２４の（＋Ｘ）側端部に対し、ボールねじ機構２５３が鉛直方向Ｚに延設されている。このボールねじ機構２５３の下端には、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌに回転軸（図示省略）が連結されている。また、ボールねじ機構２５３に対してボールねじブラケット（図示省略）が螺合されるとともに、そのボールねじブラケットの（＋Ｙ）側面に対して昇降プレート２５１が取り付けられている。このため、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが作動することで、昇降プレート２５１が鉛直方向Ｚに昇降駆動される。
【００３５】
各ハンド２５２、２５２の前後サイズ（Ｙ方向サイズ）は版ＰＰの長さサイズ（Ｙ方向サイズ）よりも長く、各ハンド２５２、２５２の先端側（＋Ｙ側）で版ＰＰを保持可能となっている。
【００３６】
また、こうして版用ハンド２５２、２５２で版ＰＰが保持されたことを検知するために、昇降プレート２５１の中央部から（＋Ｙ）側にセンサブラケット２５４が延設されるとともに、センサブラケット２５４の先端部に版検知用のセンサＳＮ２１が取り付けられている。このため、両ハンド２５２上に版ＰＰが載置されると、センサＳＮ２１が版ＰＰの後端部、つまり（−Ｙ）側端部を検知し、検知信号を制御部６に出力する。
【００３７】
さらに、各版用ハンド２５２、２５２はベアリング（図示省略）を介して昇降プレート２５１に取り付けられ、前後方向（Ｙ方向）に延びる回転軸ＹＡ２を回転中心として回転自在となっている。また、昇降プレート２５１のＸ方向両端には、回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２が取り付けられている。これらの回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２は加圧エアーを駆動源として動作するものであり、加圧エアーの供給経路に介挿されたバルブ（図示省略）の開閉により１８０゜単位で回転可能となっている。このため、制御部６のバルブ制御部６４による上記バルブの開閉を制御することで、版用ハンド２５２、２５２の一方主面が上方に向いてパターニング前の版ＰＰを扱うのに適したハンド姿勢（以下「未使用姿勢」という）と、他方主面が上方を向いてパターニング後の版ＰＰを扱うのに適したハンド姿勢（以下「使用済姿勢」という）との間で、ハンド姿勢を切替え可能となっている。このようにハンド姿勢の切替え機構を有している点が、版用シャトル２５Ｌが基板用シャトル２５Ｒと唯一相違する点である。
【００３８】
次に、シャトル保持プレート２４に対する版用シャトル２５Ｌおよび基板用シャトル２５Ｒの取り付け位置について説明する。この実施形態では、図３に示すように、版用シャトル２５Ｌおよび基板用シャトル２５Ｒは、版ＰＰや基板ＳＢの幅サイズ（なお実施形態では、版ＰＰと基板ＳＢの幅サイズは同一である）よりも長い間隔だけＸ方向に離間してシャトル保持プレート２４に取り付けられている。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向に回転させると、両シャトル２５Ｌ、２５Ｒは上記離間距離を保ったままＸ方向に移動する。例えば図３では、符号ＸＰ２３が上ステージ部３の直下位置を示しており、シャトル２５Ｌ、２５Ｒは、位置ＸＰ２３からそれぞれ（＋Ｘ）方向および（−Ｘ）方向に等距離（この距離を「ステップ移動単位」という）だけ離れた位置ＸＰ２２、ＸＰ２４に位置している。なお、本実施形態では、図３に示す状態を「中間位置状態」と称する。
【００３９】
また、この中間位置状態からシャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向に回転させてシャトル保持プレート２４をステップ移動単位だけ（＋Ｘ）方向に移動させると、基板用シャトル２５Ｒが（＋Ｘ）方向に移動して上ステージ部３の直下位置ＸＰ２３まで移動して位置決めされる。このとき、版用シャトル２５Ｌも一体的に（＋Ｘ）方向に移動して版用搬入出ユニットに近接した位置ＸＰ２１に位置決めされる。
【００４０】
逆に、シャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向と逆の方向に回転させてシャトル保持プレート２４をステップ移動単位だけ（−Ｘ）方向に移動させると、版用シャトル２５Ｌが中間位置状態から（−Ｘ）方向に移動して上ステージ部３の直下位置ＸＰ２３まで移動して位置決めされる。このとき、基板用シャトル２５Ｒも一体的に（−Ｘ）方向に移動して基板用搬入出ユニットに近接した位置ＸＰ２５に位置決めされる。このように、本明細書では、Ｘ方向におけるシャトル位置として５つの位置ＸＰ２１〜ＸＰ２５が規定されている。つまり、版受渡し位置ＸＰ２１は、版用シャトル２５Ｌが位置決めされる３つの位置ＸＰ２１〜ＸＰ２３のうち最も版用搬入出ユニットに近接位置であり、版用搬入出ユニットとの間で版ＰＰの搬入出が行われるＸ方向位置を意味している。この基板受渡し位置ＸＰ２５は、基板用シャトル２５Ｒが位置決めされる３つの位置ＸＰ２３〜ＸＰ２５のうち最も基板用搬入出ユニットに近接位置であり、基板用搬入出ユニットとの間で基板ＳＢの搬入出が行われるＸ方向位置を意味している。また、位置ＸＰ２３は上ステージ部３の吸着プレート３７が鉛直方向Ｚに移動して版ＰＰや基板ＳＢを吸着保持するＸ方向位置を意味しており、版用シャトル２５ＬがＸ方向位置ＸＰ２３に位置している際には、当該位置ＸＰ２３を「版吸着位置ＸＰ２３」と称する一方、基板用シャトル２５ＲがＸ方向位置ＸＰ２３に位置している際には、当該位置ＸＰ２３を「基板吸着位置ＸＰ２３」と称する。また、このようにシャトル２５Ｌ、２５Ｒにより版ＰＰや基板ＳＢを搬送する鉛直方向Ｚでの位置、つまり高さ位置を「搬送位置」と称する。
【００４１】
また、本実施形態では、パターニング時での版ＰＰとブランケットとのギャップ量、ならびに転写時での基板ＳＢとブランケットとのギャップ量を正確に制御するため、版ＰＰおよび基板ＳＢの厚みを計測する必要がある。そこで、版厚み計測センサＳＮ２２および基板厚み計測センサＳＮ２３が設けられている。
【００４２】
より具体的には、図３に示すように、前側、（＋Ｙ）側に延設されたセンサブラケット２６Ｌが左側ブラケット２１Ｌに取り付けられてセンサブラケット２６Ｌの先端部が位置ＸＰ２１に位置決めされる版ＰＰの上方まで延びている。そして、センサブラケット２６Ｌの先端部に対し、版厚み計測センサＳＮ２２が取り付けられている。このセンサＳＮ２２は投光部と受光部とを有しており、版ＰＰの上面で反射された光に基づいてセンサＳＮ２２から版ＰＰの上面までの距離を計測するとともに、版ＰＰの下面で反射された光に基づいてセンサＳＮ２２から版ＰＰの下面までの距離を計測し、それらの距離に関する情報を制御部６に出力している。したがって、制御部６では、これらの距離情報から版ＰＰの厚みを正確に求めることが可能となっている。
【００４３】
また、基板側についても版側と同様にして、基板厚み計測センサＳＮ２３が設けられている。すなわち、センサブラケット２６Ｒが右側ブラケット２１Ｒに取り付けられてセンサブラケット２６Ｒの先端部が位置ＸＰ２５に位置決めされる基板ＳＢの上方まで延びている。そして、センサブラケット２６Ｒの先端部に対し、基板厚み計測センサＳＮ２３が取り付けられ、基板ＳＢの厚みが計測される。
【００４４】
Ｂ−２．上ステージ部３
図４は図１の印刷装置に装備される上ステージ部を示す斜視図である。この上ステージ部３は位置ＸＰ２３（図３参照）に位置決めされる版ＰＰや基板ＳＢの上方に配置されており、支持フレーム３１が水平プレート１５と連結されることによって第１フレーム構造体に支持されている。この支持フレーム３１は、図４に示すように、鉛直方向Ｚに延設されたフレーム側面を有しており、鉛直方向Ｚに延設されたボールねじ機構３２を当該フレーム側面で支持している。また、ボールねじ機構３２の上端部には、第１ステージ昇降モータＭ３１の回転軸（図示省略）が連結されるとともに、ボールねじ機構３２に対してボールねじブラケット３２１が螺合している。
【００４５】
このボールねじブラケット３２１には、別の支持フレーム３３が固定されており、ボールねじブラケット３２１と一体的に鉛直方向Ｚに昇降可能となっている。さらに、当該支持フレーム３３のフレーム面で、別のボールねじ機構３４が支持されている。このボールねじ機構３４には、上記ボールねじ機構３２のボールねじよりも狭ピッチのボールねじが設けられ、その上端部には、第２ステージ昇降モータＭ３２の回転軸（図示省略）が連結されるとともに、中央部にはボールねじブラケット３４１が螺合している。
【００４６】
このボールねじブラケット３４１には、ステージホルダ３５が取り付けられている。ステージホルダ３５は、鉛直方向Ｚに延設された３枚の鉛直プレート３５１〜３５３で構成されている。そのうちの鉛直プレート３５１はボールねじブラケット３４１に固着され、残りの鉛直プレート３５２、３５３はそれぞれ鉛直プレート３５１の左右側に固着されている。そして、鉛直プレート３５１〜３５３の鉛直下方端に対して水平支持プレート３６が取り付けられ、さらに当該水平支持プレート３６の下面に、例えばアルミニウム合金などの金属製の吸着プレート３７が取り付けられている。
【００４７】
したがって、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じてステージ昇降モータＭ３１、Ｍ３２が作動することで、吸着プレート３７が鉛直方向Ｚに昇降移動させられる。また、本実施形態では、異なるピッチを有するボールねじ機構３２、３４を組み合わせ、第１ステージ昇降モータＭ３１を作動させることで比較的広いピッチで吸着プレート３７を昇降させる、つまり吸着プレート３７を高速移動させることができるとともに、第２ステージ昇降モータＭ３２を作動させることで比較的狭いピッチで吸着プレート３７を昇降させる、つまり吸着プレート３７を精密に位置決めすることができる。
【００４８】
この吸着プレート３７の下面、つまり版ＰＰや基板ＳＢを吸着保持する吸着面に複数本の吸着溝３７１が設けられている。また、吸着プレート３７の外周縁に設けた複数の切欠部３７３および吸着プレート３７の中央部には、複数の吸着パッド３８が配置されている。なお、吸着パッド３８は、先端面が吸着プレート３７の下面と面一になった状態で吸着パッド３８を支持するノズル本体が水平支持プレート３６やノズル支持プレート３９等の支持部材で支持されている。また、吸着パッド３８のうち吸着プレート３７の中央部に配置されるもの（図示省略）は、吸着強度を向上させるための補助的なものであり、このような補助的な吸着パッドを設けないことも可能である。
【００４９】
このように、本実施形態では、版ＰＰや基板ＳＢを吸着保持するための吸着手段として、吸着溝３７１および吸着パッド３８が設けられるとともに、それぞれに対して負圧を独立して供給するための負圧供給経路を介して負圧供給源に接続されている。そして、制御部６のバルブ制御部６４からの開閉指令に応じて吸着溝用の負圧供給経路に介挿されるバルブＶ３１（図２）を開閉制御することで吸着溝３７１による版ＰＰや基板ＳＢの吸着が可能となる。また、バルブ制御部６４からの開閉指令に応じて吸着パッド用の負圧供給経路に介挿されるバルブＶ３２（図２）を開閉制御することで吸着パッド３８による版ＰＰや基板ＳＢの吸着が可能となる。なお、本実施形態では、上記した吸着手段および後述するようにブランケットを吸着保持する吸着手段は、負圧供給源として工場の用力を用いているが、装置１００が真空ポンプなどの負圧供給部を装備し、当該負圧供給部から吸着手段に負圧を供給するように構成してもよい。
【００５０】
Ｂ−３．アライメント部４
図５は図１の印刷装置に装備されるアライメント部および下ステージ部を示す斜視図である。アライメント部４および下ステージ部５は、図１に示すように、上ステージ部３の鉛直下方側に配置されている。アライメント部４は、カメラ取付ベース４１、４本の柱部材４２、中央部に開口が設けられた額縁状のステージ支持プレート４３、アライメントステージ４４および撮像部４５を有している。このカメラ取付ベース４１は、図１に示すように、石定盤１３の上面中央部に形成された凹部の内底面に固定されている。また、カメラ取付ベース４１の前後端部の各々から２本ずつ柱部材４２が鉛直方向Ｚの上方（以下「鉛直上方」あるいは「（＋Ｚ）方向」という）に立設されており、これらによってカメラ取付ベース４１のハンドリング性を向上させている。
【００５１】
ステージ支持プレート４３は、図１に示すように、石定盤１３の凹部を跨ぐように水平姿勢で配置され、ステージ支持プレート４３の中央開口とカメラ取付ベース４１とが対向した状態で石定盤１３の上面に固定されている。また、このステージ支持プレート４３の上面にアライメントステージ４４が固定されている。
【００５２】
アライメントステージ４４は、ステージ支持プレート４３上に固定されるステージベース４４１と、ステージベース４４１の鉛直上方に配置されて下ステージ部５を支持するステージトップ４４２とを有している。これらステージベース４４１およびステージトップ４４２はいずれも中央部に開口を有する額縁形状を有している。また、これらステージベース４４１およびステージトップ４４２の間には、鉛直方向Ｚに延びる回転軸を回転中心とする回転方向、Ｘ方向およびＹ方向の３自由度を有する、例えばクロスローラベアリング等の支持機構（図示省略）がステージトップ４４２の各角部近傍に配置されている。
【００５３】
これらの支持機構のうち、前左角部に配置される支持機構に対してＹ軸ボールねじ機構４４３ａが設けられるとともに、当該Ｙ軸ボールねじ機構４４３ａにＹ軸駆動モータＭ４１が取り付けられている。また、前右角部に配置される支持機構に対してＸ軸ボールねじ機構４４３ｂが設けられるとともに、当該Ｘ軸ボールねじ機構４４３ｂにＸ軸駆動モータＭ４２が取り付けられている。また、後右角部に配置される支持機構に対してＹ軸ボールねじ機構４４３ｃが設けられるとともに、当該Ｙ軸ボールねじ機構４４３ｃの駆動源としてＹ軸駆動モータＭ４３が取り付けられている。さらに、後左角部に配置される支持機構に対してＸ軸ボールねじ機構（図示省略）が設けられるとともに、当該Ｘ軸ボールねじ機構にＸ軸駆動モータＭ４４（図２）が取り付けられている。このため、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて各駆動モータＭ４１〜Ｍ４４を作動させることで、アライメントステージ４４の中央部に比較的大きな空間を設けながら、ステージトップ４４２を水平面内で移動させるとともに、鉛直軸を回転中心として回転させて下ステージ部５の吸着プレートを位置決め可能となっている。
【００５４】
本実施形態において中空空間を有するアライメントステージ４４を用いた理由のひとつは、下ステージ部５の上面に保持されるブランケットおよび上ステージ部３の下面に保持される基板ＳＢに形成されるアライメントマークを撮像部４５により撮像するためである。以下、図５および図６を参照しつつ撮像部４５の構成について説明する。
【００５５】
図６はアライメント部の撮像部を示す斜視図である。撮像部４５は、ブランケットの４箇所にそれぞれ形成されるアライメントマーク、ならびに基板ＳＢの４箇所にそれぞれ形成されるアライメントマークを撮像するものであり、４つの撮像ユニット４５ａ〜４５ｄを有している。各撮像ユニット４５ａ〜４５ｄの撮像対象領域は、
撮像ユニット４５ａ：ブランケットおよび基板ＳＢの前左角部の近傍領域、
撮像ユニット４５ｂ：ブランケットおよび基板ＳＢの前右角部の近傍領域、
撮像ユニット４５ｃ：ブランケットおよび基板ＳＢの後右角部の近傍領域、
撮像ユニット４５ｄ：ブランケットおよび基板ＳＢの後左角部の近傍領域、
であり、互いに異なっているが、ユニット構成は同一である。したがって、ここでは、撮像ユニット４５ａの構成を説明し、その他の構成については同一または相当符号を付して説明を省略する。
【００５６】
撮像ユニット４５ａでは、ＸＹテーブル４５１が、図６に示すように、カメラ取付ベース４１の前左角部の近傍上面に配置されている。このＸＹテーブル４５１のテーブルベースがカメラ取付ベース４１に固定されており、調整つまみ（図示省略）をマニュアルで操作することでＸＹテーブル４５１のテーブルトップがＸ方向およびＹ方向に精密に位置決めされる。このテーブルトップ上に、精密昇降テーブル４５２が取り付けられている。この精密昇降テーブル４５２には、Ｚ軸駆動モータＭ４５ａ（図２）が設けられており、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じてＺ軸駆動モータＭ４５ａが作動することで精密昇降テーブル４５２のテーブルトップが鉛直方向Ｚに昇降移動する。
【００５７】
この精密昇降テーブル４５２のテーブルトップの上面には、鉛直方向Ｚに延設されたカメラブラケット４５３の下端部が固定される一方、上端部がステージ支持プレート４３の中央開口、アライメントステージ４４の中央開口およびステージベースの長孔開口（これについては後で詳述する）を通過して下ステージ部５の吸着プレート５１の直下近傍まで延設されている。そして、このカメラブラケット４５３の上端部に対し、撮像面を鉛直上方側に向けた状態でＣＣＤカメラＣＭａ、鏡筒４５４および対物レンズ４５５がこの順序で積層配置されている。また、鏡筒４５４の側面には光源４５６が取り付けられており、光源駆動部４６により点灯駆動される。本実施形態では、光源４５６としては赤色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いているが、ブランケットや基板ＳＢの材質などに応じた光源を用いることができる。また、鏡筒４５４の上方には対物レンズ４５５が取り付けられている。さらに、鏡筒４５４の内部には、ハーフミラー（図示省略）が配置されており、光源４５６から射出された照明光を（＋Ｚ）方向に折り曲げ、対物レンズ４５５および吸着プレート５１の前左角部の近傍領域に設けられた石英窓５２ａを介して下ステージ部５上のブランケットに照射する。また、照明光の一部はさらに当該ブランケットを介して上ステージ部３の吸着プレート３７に吸着保持される基板ＳＢに照射する。なお、本実施形態では、ブランケットは透明部材で構成されているため、上記したように照明光はブランケットを透過して基板ＳＢの下面に到達する。
【００５８】
また、ブランケットや基板ＳＢから射出される光のうち（−Ｚ）側に進む光は、石英窓５２ａ、対物レンズ４５５および鏡筒４５４を介してＣＣＤカメラＣＭａに入射し、ＣＣＤカメラＣＭａが石英窓５２ａの鉛直上方に位置するアライメントマークを撮像する。このように撮像ユニット４５ａでは、石英窓５２ａを介して照明光を照射するとともに石英窓５２ａを介してブランケットおよび基板ＳＢの前左角部の近傍領域の画像を撮像し、その像に対応する画像信号を制御部６の画像処理部６５に出力する。一方、他の撮像ユニット４５ｂ〜４５ｄは、撮像ユニット４５ａと同様にして、それぞれ石英窓５２ｂ〜５２ｄを介して画像を撮像する。
【００５９】
Ｂ−４．下ステージ部５
次に、図５に戻って下ステージ部５の構成について詳述する。この下ステージ部５は、吸着プレート５１と、上記した４つの石英窓５２ａ〜５２ｄと、４本の柱部材５３と、ステージベース５４と、リフトピン部５５とを有している。ステージベース５４には、左右方向Ｘに延びる長孔形状の開口が前後方向Ｙに３つ並んで設けられている。そして、これらの長孔開口と、アライメントステージ４４の中央開口とが上方からの平面視でオーバーラップするように、ステージベース５４がアライメントステージ４４上に固定されている。また、前側の長孔開口には、撮像ユニット４５ａ、４５ｂの上方部（ＣＣＤカメラ、鏡筒および対物レンズ）が遊挿されるとともに、後側の長孔開口には、撮像ユニット４５ｃ、４５ｄの上方部（ＣＣＤカメラ、鏡筒および対物レンズ）が遊挿されている。また、ステージベース５４の上面角部から柱部材５３が（＋Ｚ）に立設され、各頂部が吸着プレート５１を支持している。
【００６０】
この吸着プレート５１は例えばアルミニウム合金などの金属プレートであり、その前左角部、前右角部、後右角部および後左角部の近傍領域には、石英窓５２ａ〜５２ｄがそれぞれ設けられている。また、吸着プレート５１の上面には、石英窓５２ａ〜５２ｄを取り囲むように溝５１１が設けられるとともに、溝５１１により囲まれる内部領域では、石英窓５２ａ〜５２ｄを除き、左右方向Ｘに延びる複数の溝５１２が前後方向Ｙに一定間隔で設けられている。
【００６１】
これら溝５１１、５１２の各々に対して正圧供給配管（図示省略）の一方端が接続されるとともに、他方端が加圧用マニホールドに接続されている。さらに、各正圧供給配管の中間部に加圧バルブＶ５１（図２）が介挿されている。この加圧用マニホールドに対しては、工場の用力から供給される加圧エアーをレギュレータで調圧することで得られる一定圧力のエアーが常時供給されている。このため、制御部６のバルブ制御部６４からの動作指令に応じて所望の加圧バルブＶ５１が選択的に開くと、その選択された加圧バルブＶ５１に繋がる溝５１１、５１２に対して調圧された加圧エアーが供給される。
【００６２】
また、溝５１１、５１２の各々に対しては、加圧エアーの選択供給のみならず、選択的な負圧供給も可能となっている。すなわち、溝５１１、５１２の各々に対して負圧供給配管（図示省略）の一方端が接続されるとともに、他方端が負圧用マニホールドに接続されている。さらに、各負圧供給配管の中間部に吸着バルブＶ５２（図２）が介挿されている。この負圧用マニホールドには、負圧供給源がレギュレータを介して接続されており、所定値の負圧が常時供給されている。このため、制御部６のバルブ制御部６４からの動作指令に応じて所望の吸着バルブＶ５２が選択的に開くと、その選択された吸着バルブＶ５２に繋がる溝５１１、５１２に対して調圧された負圧が供給される。
【００６３】
このように本実施形態では、バルブＶ５１、５２の開閉制御によって吸着プレート５１上にブランケットを部分的あるいは全面的に吸着させたり、吸着プレート５１とブランケットとの間にエアーを部分的に供給してブランケットを部分的に膨らませて上ステージ部３に保持された版ＰＰや基板ＳＢに押し遣ることが可能となっている。
【００６４】
図７は下ステージ部に装備されるリフトピン部を示す図であり、同図（ａ）はリフトピン部の平面図であり、同図（ｂ）は側面図である。リフトピン部５５では、リフトプレート５５１が吸着プレート５１とステージベース５４との間で昇降自在に設けられている。このリフトプレート５５１には、４箇所の切欠部５５１ａ〜５５１ｄが形成されて撮像ユニット４５ａ〜４５ｄとの干渉が防止されている。つまり、撮像ユニット４５ａ〜４５ｄがそれぞれ切欠部５５１ａ〜５５１ｄに入り込む状態で、リフトプレート５５１は鉛直方向Ｚに昇降可能となっている。また、このように４箇所の切欠部５５１ａ〜５５１ｄを設けることでリフトプレート５５１には６本のフィンガー部５５１ｅ〜５５１ｊが形成され、各フィンガー部５５１ｅ〜５５１ｊの先端部から鉛直上方にリフトピン５５２ｅ〜５５２ｊがそれぞれ立設されている。また、リフトピン５５２ｅ、５５２ｆの間に別のリフトピン５５２ｋが立設されるとともに、リフトピン５５２ｉ、５５２ｊの間にさらに別のリフトピン５５２ｍが立設されており、合計８本のリフトピン５５２（５５２ｅ〜５５２ｋ、５５２ｍ）がリフトプレート５５１に立設されてブランケットの下面全体を支持可能となっている。これらのリフトピン５５２は吸着プレート５１の外周縁に対して鉛直方向Ｚに穿設された貫通孔（図示省略）よりも細く、図５に示すように、貫通孔を鉛直下方側より挿通可能となっている。
【００６５】
また、各リフトピン５５２の上端側から圧縮ばね５５３およびハウジング５５４がこの順序で外挿され、圧縮ばね５５３の下端部がリフトプレート５５１で係止されるとともに、その上端部に対してハウジング５５４が覆い被さっている。なお、ハウジング５５４の上面は、吸着プレート５１の貫通孔の内径よりも大きな外径を有する円形形状を有しており、次に説明するようにピン昇降シリンダＣＬ５１によりリフトプレート５５１を上昇させた際、ハウジング５５４の上面は吸着プレート５１の下面で係止され、リフトプレート５５１とで圧縮ばね５５３を挟み込んで収縮させてリフトプレート５５１の上昇速度をコントロールする。また、リフトプレート５５１の下降にも、圧縮ばね５５３の圧縮力を利用してリフトプレート５５１の下降速度をコントロールする。
【００６６】
このピン昇降シリンダＣＬ５１は、下面がカメラ取付ベース４１に固定されたガイドブラケット５５５の側面に固定されており、ピン昇降シリンダＣＬ５１のピストン先端がスライドブロック５５６を介してリフトプレート５５１を支持している。したがって、制御部６のバルブ制御部６４がピン昇降シリンダＣＬ５１に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、ピン昇降シリンダＣＬ５１を作動させてリフトプレート５５１を昇降させる。その結果、吸着プレート５１の上面、つまり吸着面に対し、全リフトピン５５２が進退移動させられる。例えば、リフトピン５５２が吸着プレート５１の上面から（＋Ｚ）方向に突出することで、ブランケット搬送ロボットによりブランケットがリフトピン５５２の頂部に載置可能となる。そして、ブランケットの載置に続いて、リフトピン５５２が吸着プレート５１の上面よりも（−Ｚ）方向に後退することで、ブランケットが吸着プレート５１の上面に移載される。その後、後述するように適当なタイミングで、吸着プレート５１の近傍に配置されたブランケット厚み計測センサＳＮ５１によって当該ブランケットの厚みが計測される。
【００６７】
図８はブランケット厚み計測部を示す斜視図である。この実施形態では、ブランケット厚み計測部５６は下ステージ部５の一部構成であり、次のように構成されている。ブランケット厚み計測部５６では、シリンダブラケット５６１が吸着プレート５１の右側近傍位置で第２フレーム構造体に固定されている。また、このシリンダブラケット５６１に対し、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２が水平状態で固定されており、制御部６のバルブ制御部６４が当該シリンダＣＬ５２に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、シリンダＣＬ５２に取り付けられたスライドプレート５６２が左右方向Ｘにスライドする。このスライドプレート５６２の左端部にはブランケット厚み計測センサＳＮ５１が取り付けられている。このため、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２によってスライドプレート５６２が左（＋Ｘ）側、つまり吸着プレート５１側に水平移動すると、ブランケット厚み計測センサＳＮ５１が吸着プレート５１に吸着保持されるブランケットの右端部の直上位置に位置決めされる。このセンサＳＮ５１も、版厚み計測センサＳＮ２２および基板厚み計測センサＳＮ２３と同様に構成されており、同様の計測原理によりブランケットの厚みを計測可能となっている。一方、計測以外のタイミングにおいては、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２によってスライドプレート５６２は右（−Ｘ）側、つまり吸着プレート５１から離れた退避位置に移動させられており、ブランケット厚み計測部５６の干渉が防止される。
【００６８】
Ｂ−５．押さえ部７
図９は図１の印刷装置に装備される押さえ部を示す図である。同図（ａ）は押さえ部７の構成を示す斜視図であり、同図（ｂ）は吸着プレート５１に吸着保持されるブランケットＢＬを押さえ部７により押さえた状態（以下「ブランケット押さえ状態」という）を示し、同図（ｃ）は押さえ部７によるブランケットＢＬを解除した状態（以下「ブランケット押さえ解除状態」という）を示している。この押さえ部７は、吸着プレート５１の鉛直上方側に設けられる押さえ部材７１を切替機構７２によって鉛直方向Ｚに昇降することでブランケット押さえ状態とブランケット押さえ解除状態とを切り替える。
【００６９】
この切替機構７２では、第２フレーム構造体の水平プレート１７に対し、それぞれシリンダブラケット７２１〜７２３によって押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３が、ピストン７２４を鉛直下方側に進退自在に、取り付けられている。これらのピストン７２４の先端部では、押さえ部材７１がぶら下がり状態で遊嵌されている。
【００７０】
押さえ部材７１は、支持プレート７１１と、４つのブランケット押さえプレート７１２とを有している。支持プレート７１１は、ブランケットＢＬと同一の平面サイズを有し、その中央部が開口しており、全体として額縁形状を有している。この支持プレート７１１の下面に対し、４枚のブランケット押さえプレート７１２が固定されて支持プレート７１１の下面全部を覆っている。
【００７１】
また、支持プレート７１１には、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３に対応する位置にピストン７２４の外径よりも広い内径を有する貫通孔７１６が穿設されている。そして、各貫通孔７１６の下方側より締結部材７１７が貫通孔７１６を介してピストン７２４の先端部に接続されている。これによって、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３のピストン７２４は支持プレート７１１に遊嵌された状態で押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３に連結される。つまり、押さえ部材７１は押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３に対してフローティング状態で支持されている。
【００７２】
そして、制御部６のバルブ制御部６４が押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３を作動させて押さえ部材７１を下ステージ部５の吸着プレート５１に対して当接または離間させる。例えば、押さえ部材７１がブランケットＢＬを保持している吸着プレート５１に下降してブランケット押さえ状態となり、ブランケットＢＬの周縁部を全周にわたって吸着プレート５１とで挟み込んでホールドする。また、アライメントのために吸着プレート５１が移動した際にも、押さえ部材７１は吸着プレート５１とともに水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動し、ブランケットＢＬを安定して保持する。
【００７３】
Ｂ−６．プリアライメント部８
図１０は図１の印刷装置に装備されるプリアライメント部を示す斜視図である。プリアライメント部８は、プリアライメント上部８１と、プリアライメント下部８２とを有している。これらのうちプリアライメント上部８１は、プリアライメント下部８２よりも鉛直上方側に配置され、ブランケットＢＬとの密着に先立って、位置ＸＰ２３で版用シャトル２５Ｌにより保持される版ＰＰおよび基板用シャトル２５Ｒにより保持される基板ＳＢをアライメントする。一方、プリアライメント下部８２は、版ＰＰや基板ＳＢとの密着に先立って、下ステージ部５の吸着プレート５１に載置されるブランケットＢＬをアライメントする。なお、プリアライメント上部８１と、プリアライメント下部８２とは基本的に同一構成を有している。そこで、以下においては、プリアライメント上部８１の構成について説明し、プリアライメント下部８２については同一または相当符号を付して構成説明を省略する。
【００７４】
プリアライメント上部８１は、４つの上ガイド移動部８１１〜８１４を有している。各上ガイド移動部８１１〜８１４は第２フレーム構造体を構成する複数の水平プレートのうち上段側に配置された水平プレート１７に設けられている。すなわち、前後方向Ｙに延設された２本の水平プレートのうちの左側水平プレート１７ａに対し、その中央部に上ガイド移動部８１１が取り付けられるとともに、その前側端部に上ガイド移動部８１２が取り付けられている。また、もう一方の右側水平プレート１７ｂに対し、その中央部に上ガイド移動部８１３が取り付けられるとともに、その後側端部に上ガイド移動部８１４が取り付けられている。なお、上ガイド移動部８１１、８１３は同一構成を有し、また上ガイド移動部８１２、８１４は同一構成を有している。したがって、以下においては、上ガイド移動部８１１、８１２の構成を詳述し、上ガイド移動部８１３、８１４について同一または相当符号を付して構成説明を省略する。
【００７５】
上ガイド移動部８１１では、ボールねじ機構８１１ａが左右方向Ｘに延設された状態で左側水平プレート１７ａの中央部に固定されている。そして、ボールねじ機構８１１ａのボールねじに対してボールねじブラケットが螺合されるとともに、当該ボールねじブラケットに上ガイド８１１ｂが上ガイド移動部８１３に対向して取り付けられている。また、ボールねじ機構８１１ａの左端部に上ガイド駆動モータＭ８１ａの回転軸（図示省略）が連結されており、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて上ガイド駆動モータＭ８１ａが作動することで上ガイド８１１ｂが左右方向Ｘに移動する。
【００７６】
また、上ガイド移動部８１２では、ボールねじ機構８１２ａが前後方向Ｙに延設された状態で左側水平プレート１７ａの前側端部に固定されている。そして、ボールねじ機構８１２ａのボールねじに対してボールねじブラケットが螺合されるとともに、当該ボールねじブラケットに対し、左右方向に延設されたガイドホルダ８１２ｃの左端部が固定されている。このガイドホルダ８１２ｃの右端部は、水平プレート１７ａ、１７ｂの中間位置に達しており、その右端部に上ガイド８１２ｂが上ガイド移動部８１４に対向して取り付けられている。また、ボールねじ機構８１２ａの後端部に上ガイド駆動モータＭ８１ｂの回転軸（図示省略）が連結されており、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて上ガイド駆動モータＭ８１ｂが作動することで上ガイド８１２ｂが前後方向Ｙに移動する。
【００７７】
このように４つの上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂが位置ＸＰ２３の鉛直下方位置で版ＰＰや基板ＳＢ（同図中の一点鎖線）を取り囲んでおり、各上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂが独立して版ＰＰなどに対して近接および離間可能となっている。したがって、各上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂの移動量を制御することによって版ＰＰおよび基板ＳＢをシャトルのハンド上で水平移動あるいは回転させてアライメントすることが可能となっている。
【００７８】
Ｂ−７．除電部９
図１１は図１の印刷装置に装備される除電部を示す斜視図である。除電部９では、ベースプレート９２が下ステージ部５の左側で石定盤１３の上面に固定されている。また、ベースプレート９２から柱部材９３が立設されており、その上端部は下ステージ部５よりも高い位置まで延設されている。そして、ベースプレート９２の上端部に対して固定金具９４を介してイオナイザブラケット９５が取り付けられている。このイオナイザブラケット９５は右方向（−Ｘ）に延設され、その先端部は吸着プレート５１の近傍に達している。そして、その先端部にイオナイザ９１が取り付けられている。
【００７９】
Ｂ−８．制御部６
制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、メモリ６２、モータ制御部６３、バルブ制御部６４、画像処理部６５および表示／操作部６６を有しており、ＣＰＵ６１はメモリ６２に予め記憶されたプログラムにしたがって装置各部を制御して、図１２ないし図１９に示すように、パターニング処理および転写処理を実行する。
【００８０】
Ｃ．印刷装置の全体動作
図１２は、図１の印刷装置の全体動作を示すフローチャートである。また、図１３ないし図１９は、図１の印刷装置の動作を説明するための図であり、図中のテーブルは制御部６による制御内容（制御対象および動作内容）を示し、また図中の模式図は装置各部の状態を示している。この印刷装置１００の初期状態では、図１３（ａ）に示すように、版用シャトル２５Ｌおよび基板用シャトル２５Ｒはそれぞれ中間位置ＸＰ２２、ＸＰ２４に位置決めされており、版用搬入出ユニットへの版ＰＰのセットを待って版ＰＰの投入工程（ステップＳ１）、ならびに基板用搬入出ユニットへの基板ＳＢのセットを待って基板ＳＢの投入工程（ステップＳ２）を実行する。なお、版用シャトル２５Ｌおよび基板用シャトル２５Ｒが一体的に左右方向Ｘに移動するという搬送構造を採用しているため、版ＰＰの搬入を行った（ステップＳ１）後、基板ＳＢの搬入を行う（ステップＳ２）が、両者の順序を入れ替えてもよい。
【００８１】
Ｃ−１．版搬入工程（ステップＳ１）
図１３（ｂ）の「ステップＳ１」の欄に示すように、サブステップ（１−１）〜（１−７）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を所定方向に回転させ、シャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させる（１−１）。これによって、版用シャトル２５Ｌが版受渡し位置ＸＰ２１に移動して位置決めされる。また、回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２が動作し、版用ハンド２５２、２５２を１８０゜回転させて原点位置に位置決めする（１−２）。これによって、ハンド姿勢が使用済姿勢から未使用姿勢に切り替わり、使用前の版ＰＰの投入準備が完了する。
【００８２】
そして、版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１が動作し、版用シャッター１８を鉛直下方に移動させる、つまりシャッター１８を開く（１−３）。それに続いて、制御部６からの動作指令に応じて版用搬入出ユニットが版ＰＰを印刷装置１００の内部に搬入し、版用シャトル２５Ｌのハンド２５２，２５２上に載置する（１−４）。こうして版ＰＰの投入が完了すると、上記バルブの開閉状態を元に戻すことで版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１が逆方向に作動して版用シャッター１８を元の位置に戻す、つまりシャッター１８を閉じる（１−５）。
【００８３】
版ＰＰの投入完了時点では、版ＰＰは版受渡し位置ＸＰ２１に位置している。そこで、このタイミングで、版厚み計測センサＳＮ２２が作動して版ＰＰの上面および下面の高さ位置（鉛直方向Ｚにおける位置）を検出し、それらの検出結果を示す高さ情報を制御部６に出力する。そして、これらの高さ情報に基づいてＣＰＵ６１は版ＰＰの厚みを求め、メモリ６２に記憶する。こうして、版ＰＰの厚み計測が実行される（１−６）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を逆回転させてシャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させ、中間位置ＸＰ２２に位置決めする（１−７）。
【００８４】
Ｃ−２．基板投入工程（ステップＳ２）
図１３（ｂ）の「ステップＳ２」の欄に示すように、サブステップ（２−１）〜（２−６）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を所定方向と逆方向に回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させる（２−１）。これによって、基板用シャトル２５Ｒが基板受渡し位置ＸＰ２５に移動して位置決めされる。なお、基板用ハンド２５２、２５２については回転機構が設けられておらず、サブステップ（２−１）が完了した時点で基板ＳＢの投入準備が完了する。
【００８５】
そして、基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２が動作し、基板用シャッター１９を鉛直下方に移動させる、つまりシャッター１９を開く（２−２）。それに続いて、制御部６からの動作指令に応じて基板用搬入出ユニットが基板ＳＢを印刷装置１００の内部に搬入し、基板用シャトル２５Ｒのハンド２５２，２５２上に載置する（２−３）。こうして基板ＳＢの投入が完了すると、上記バルブの開閉状態を元に戻すことで基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２が逆方向に作動して基板用シャッター１９を元の位置に戻す、つまりシャッター１９を閉じる（２−４）。
【００８６】
基板ＳＢの投入完了時点では、基板ＳＢは基板受渡し位置ＸＰ２５に位置している。そこで、このタイミングで、基板厚み計測センサＳＮ２３が作動して基板ＳＢの上面および下面の高さ位置を検出し、それらの検出結果を示す高さ情報を制御部６に出力する。そして、これらの高さ情報に基づいてＣＰＵ６１は、版ＰＰに続いて、基板ＳＢの厚みを求め、メモリ６２に記憶する。こうして、基板ＳＢの厚み計測が実行される（２−５）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を所定方向に回転させてシャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させ、中間位置ＸＰ２４に位置決めする（２−６）。
【００８７】
このように、本実施形態では、図１３（ｃ）に示すように、パターニング処理を実行する前に、版ＰＰのみならず、基板ＳＢをも準備しておき、後で詳述するように、パターニング処理および転写処理を連続して実行する。これによって、ブランケットＢＬ上でパターニングされた塗布層が基板ＳＢに転写されるまでの時間間隔を短縮することができ、安定した処理が実行される。
【００８８】
Ｃ−３．版吸着（ステップＳ３）
図１４（ａ）の「ステップＳ３」の欄に示すように、サブステップ（３−１）〜（３−７）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させる（３−１）。これによって、版用シャトル２５Ｌが版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。そして、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが回転軸を回転させ、昇降プレート２５１を下方向（−Ｚ）に移動させる（３−２）。これによって、版用シャトル２５Ｌに支持されたまま版ＰＰが搬送位置よりも低いプリアライメント位置に移動して位置決めされる。
【００８９】
次に、上ガイド駆動モータＭ８１ａ〜Ｍ８１ｄが回転軸を回転させ、上ガイド８１１ｂ、８１３ｂが左右方向Ｘに移動するとともに、上ガイド８１２ｂ、８１４ｂが前後方向Ｙに移動し、各上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂが版用シャトル２５Ｌに支持される版ＰＰの端面と当接して版ＰＰを予め設定した水平位置に位置決めする。その後、各上ガイド駆動モータＭ８１ａ〜Ｍ８１ｄが回転軸を逆方向に回転させ、各上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂが版ＰＰから離間する（３−３）。
【００９０】
こうして、版ＰＰのプリアライメント処理が完了すると、ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３７を下方向（−Ｚ）に下降させて版ＰＰの上面と当接させる。それに続いて、バルブＶ３１，Ｖ３２が開き、これによって吸着溝３７１および吸着パッド３８により版ＰＰが吸着プレート３７に吸着される（３−４）。
【００９１】
吸着検出センサＳＮ３１（図２）により版ＰＰの吸着が検出されると、ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を逆方向に回転させ、吸着プレート３７が版ＰＰを吸着保持したまま鉛直上方に上昇して版吸着位置ＸＰ２３の鉛直上方位置に版ＰＰを移動させる（３−５）。そして、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが回転軸を回転させ、昇降プレート２５１を鉛直上方に移動させ、版用シャトル２５Ｌをプリアライメント位置から搬送位置、つまり版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めする（３−６）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させ、空になった版用シャトル２５Ｌを中間位置ＸＰ２２に位置決めする（３−７）。
【００９２】
Ｃ−４．ブランケット吸着（ステップＳ４）
図１４（ａ）の「ステップＳ４」の欄に示すように、サブステップ（４−１）〜（４−９）を実行する。すなわち、Ｘ軸駆動モータＭ４２，Ｍ４４およびＹ軸駆動モータＭ４１，Ｍ４３が作動してアライメントステージ４４を初期位置に移動させる（４−１）。これによって、毎回スタートが同じ位置となる。それに続いて、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５５１を上昇させ、リフトピン５５２を吸着プレート５１の上面から鉛直上方に突出させる（４−２）。こうして、ブランケットＢＬの投入準備が完了すると、ブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３が動作し、ブランケット用シャッター（図示省略）を移動させて当該シャッターを開く（４−３）。そして、ブランケット搬送ロボットが、装置１００にアクセスしてブランケットＢＬをリフトピン５５２の頂部に載置した後、装置１００から退避する（４−４）。これに続いて、ブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３が動作し、ブランケット用シャッターを移動させて当該シャッターを閉じる（４−５）。
【００９３】
次に、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５５１を下降させる。これによって、リフトピン５５２がブランケットＢＬを支持したまま下降してブランケットＢＬを吸着プレート５１に載置する（４−６）。すると、下ガイド駆動モータＭ８２ａ〜Ｍ８２ｄが回転軸を回転させ、下ガイド８２１ｂ、８２３ｂが左右方向Ｘに移動するとともに、下ガイド８２２ｂ、８２４ｂが前後方向Ｙに移動し、各下ガイド８２１ｂ〜８２４ｂが吸着プレート５１に支持されるブランケットＢＬの端面と当接してブランケットＢＬを予め設定した水平位置に位置決めする（４−７）。
【００９４】
こうしてブランケットＢＬのプリアライメント処理が完了すると、吸着バルブＶ５２が開き、これによって溝５１１、５１２に対して調圧された負圧が供給されてブランケットＢＬが吸着プレート５１に吸着される（４−８）。さらに、各下ガイド駆動モータＭ８２ａ〜Ｍ８２ｄが回転軸を逆方向に回転させ、各下ガイド８２１ｂ〜８２４ｂをブランケットＢＬから離間させる（４−９）。これによって、図１４（ｂ）に示すように、パターニング処理の準備が完了する。
【００９５】
Ｃ−５．パターニング（ステップＳ５）
ここでは、ブランケット厚みが計測された後で、パターニングが実行される。すなわち、図１５（ａ）の「ステップＳ５」の欄に示すように、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２が動作してブランケット厚み計測センサＳＮ５１をブランケットＢＬの右端部の直上位置に位置決めする（５−１）。そして、ブランケット厚み計測センサＳＮ５１がブランケットＢＬの厚みに関連する情報を制御部６に出力し、これによってブランケットＢＬの厚みが計測される（５−２）。その後で、上記センサ水平駆動シリンダＣＬ５２が逆方向に動作してスライドプレート５６２を（−Ｘ）方向にスライドさせてブランケット厚み計測センサＳＮ５１を吸着プレート５１から退避させる（５−３）。
【００９６】
次に、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３７を下方向（−Ｚ）に下降させて版ＰＰをブランケットＢＬの近傍に移動させる。さらに、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート３７を昇降させて鉛直方向Ｚにおける版ＰＰとブランケットＢＬの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する（５−４）。なお、このギャップ量は版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚み計測結果に基づいて制御部６により決定される。
【００９７】
そして、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３が動作し、押さえ部材７１を下降させてブランケットＢＬの周縁部を全周にわたって押さえ部材７１で押さえ付ける（５−５）。それに続いて、バルブＶ５１、５２が動作して吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間にエアーを部分的に供給してブランケットＢＬを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部３に保持された版ＰＰに押し遣られる（５−６）。その結果、図１５（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬの中央部が版ＰＰに密着して版ＰＰの下面に予め形成されたパターン（図示省略）がブランケットＢＬの上面に予め塗布された塗布層と当接して当該塗布層をパターニングしてパターン層を形成する。
【００９８】
Ｃ−６．版剥離（ステップＳ６）
図１５（ｃ）の「ステップＳ６」の欄に示すように、サブステップ（６−１）〜（６−５）を実行する。すなわち、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させて吸着プレート３７が上昇して版ＰＰをブランケットＢＬから剥離させる（６−１）。また、剥離処理を行うために版ＰＰを上昇させるのと並行して適時、バルブＶ５１、Ｖ５２の開閉状態を切替え、ブランケットＢＬに負圧を与えて吸着プレート３７側に引き寄せる。その後、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、吸着プレート３７を上昇させて版ＰＰをイオナイザ９１とほぼ同一高さの除電位置に位置決めする（６−２）。また、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３が動作し、押さえ部材７１を上昇させてブランケットＢＬの押さえ付けを解除する（６−３）。それに続いて、イオナイザ９１が作動して上記版剥離処理時に発生する静電気を除電する（６−４）。この除去処理が完了すると、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、図１５（ｄ）に示すように、版ＰＰを吸着保持したまま吸着プレート３７が初期位置（版吸着位置ＸＰ２３よりも高い位置）まで上昇する（６−５）。
【００９９】
Ｃ−７．版退避（ステップＳ７）
図１６（ａ）の「ステップＳ７」の欄に示すように、サブステップ（７−１）〜（７−７）を実行する。すなわち、回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２が動作し、版用ハンド２５２、２５２を１８０゜回転させて原点位置から反転位置に位置決めする（７−１）。これによって、ハンド姿勢が未使用姿勢から使用済姿勢に切り替わり、使用済みの版ＰＰの受取準備が完了する。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させる（７−２）。これによって、版用シャトル２５Ｌが版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。
【０１００】
一方、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、版ＰＰを吸着保持したまま吸着プレート３７が版用シャトル２５Ｌのハンド２５２、２５２に向けて下降してハンド２５２、２５２上に版ＰＰを位置させた後、バルブＶ３１，Ｖ３２が閉じ、これによって吸着溝３７１および吸着パッド３８による版ＰＰの吸着が解除されて搬送位置での版ＰＰの受け渡しが完了する（７−３）。そして、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を逆回転させ、吸着プレート３７を初期位置まで上昇させる（７−４）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させる（７−５）。これによって、版用シャトル２５Ｌが使用済み版ＰＰを保持したまま中間位置ＸＰ２２に移動して位置決めされる。
【０１０１】
Ｃ−８．基板吸着（ステップＳ８）
図１６（ａ）の「ステップＳ８」の欄に示すように、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させる（８−１）。これによって、処理前の基板ＳＢを保持する基板用シャトル２５Ｒが基板吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。そして、版ＰＰのプリアライメント処理（３−２、３−３）および吸着プレート３７による版ＰＰの吸着処理（３−４）と同様にして、基板ＳＢのプリアライメント処理（８−２、８−３）および基板ＳＢの吸着処理（８−４）が実行される。
【０１０２】
その後、吸着検出センサＳＮ３１（図２）により基板ＳＢの吸着が検出されると、ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３７を鉛直上方に上昇させて基板吸着位置ＸＰ２３より高い位置に基板ＳＢを移動させる（８−５）。そして、基板用シャトル昇降モータＭ２２Ｒが回転軸を回転させ、昇降プレート２５１を鉛直上方に移動させ、基板用シャトル２５Ｒをプリアライメント位置から搬送位置に移動させて位置決めする（８−６）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させ、図１６（ｂ）に示すように、空になった基板用シャトル２５Ｒを中間位置ＸＰ２４に位置決めする（８−７）。
【０１０３】
Ｃ−９．転写（ステップＳ９）
図１７（ａ）の「ステップＳ９」の欄に示すように、ここでは、ブランケット厚みが計測され、さらに精密アライメントが実行された後で、転写処理が実行される。すなわち、図１７（ａ）の「ステップＳ９」の欄に示すように、パターニング処理（ステップＳ５）のサブステップ（５−１〜５−３）と同様にして、ブランケットＢＬの厚みが計測される（９−１〜９−３）。なお、このようにパターニング直前のみならず、転写直前においてもブランケットＢＬの厚みを計測する主たる理由は、ブランケットＢＬの一部が膨潤することでブランケットＢＬの厚みが経時変化するためであり、転写直前でのブランケット厚みを計測することで高精度な転写処理を行うことが可能となる。
【０１０４】
次に、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３７を下方向（−Ｚ）に下降させて基板ＳＢをブランケットＢＬの近傍に移動させる。さらに、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート３７を昇降させて鉛直方向Ｚにおける基板ＳＢとブランケットＢＬの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する（９−４）。このギャップ量については、基板ＳＢおよびブランケットＢＬの厚み計測結果に基づいて制御部６により決定される。次のサブステップ（９−５）では、パターニング（ステップＳ５）と同様に、押さえ部材７１によるブランケットＢＬの周縁部の押さえ付けを行う。
【０１０５】
こうして、基板ＳＢとブランケットＢＬとはいずれもプリアライメントされ、しかも転写処理に適した間隔だけ離間して位置決めされるが、ブランケットＢＬに形成されたパターン層を基板ＳＢに正確に転写するためには、両者を精密に位置合せする必要がある。そこで、本実施形態では、サブステップ（９−６〜９−８）が実行される（精密アライメント）。
【０１０６】
ここでは、アライメント部４のＺ軸駆動モータＭ４５ａ〜４５ｄが作動して各撮像ユニット４５ａ〜４５ｄでブランケットＢＬにパターニングされたアライメントマークに対して焦点が合うようにピント調整が実行される（９−６）。そして、各撮像ユニット４５ａ〜４５ｄで撮像される画像が制御部６の画像処理部６５に出力される（９−７）。そして、それらの画像に基づいて制御部６は基板ＳＢに対してブランケットＢＬを位置合せするための制御量を求め、さらにアライメント部４のＸ軸駆動モータＭ４２、Ｍ４４およびＹ軸駆動モータＭ４１、Ｍ４３の動作指令を作成する。そして、Ｘ軸駆動モータＭ４２、Ｍ４４およびＹ軸駆動モータＭ４１、Ｍ４３が上記制御指令に応じて作動して吸着プレート５１を水平方向に移動させるとともに鉛直方向Ｚに延びる仮想回転軸回りに回転させてブランケットＢＬを基板ＳＢに精密に位置合せする（９−８）。
【０１０７】
そして、バルブＶ５１、５２が動作して吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間にエアーを部分的に供給してブランケットＢＬを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部３に保持された基板ＳＢに押し遣られる（９−９）。その結果、図１７（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬが基板ＳＢに密着する。これによって、ブランケットＢＬ側のパターン層が基板ＳＢの下面のパターンと精密に位置合せされながら、基板Ｂに転写される。
【０１０８】
Ｃ−１０．基板剥離（ステップＳ１０）
図１８（ａ）の「ステップＳ１０」の欄に示すように、サブステップ（１０−１）〜（１０−５）を実行する。すなわち、版剥離（ステップＳ６）と同様に、ブランケットＢＬからの基板ＳＢの剥離（１０−１）、除電位置への基板ＳＢの位置決め（１０−２）、押さえ部材７１によるブランケットＢＬの押付解除（１０−３）、除電（１０−４）を実行する。その後、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、図１８（ｂ）に示すように、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３７が初期位置（搬送位置よりも高い位置）まで上昇する（１０−５）。
【０１０９】
Ｃ−１１．基板退避（ステップＳ１１）
図１９（ａ）の「ステップＳ１１」の欄に示すように、サブステップ（１１−１）〜（１１−４）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させる（１１−１）。これによって、基板用シャトル２５Ｒが基板吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。
【０１１０】
一方、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３７を基板用シャトル２５Ｒのハンド２５２、２５２に向けて下降させる。その後、バルブＶ３１，Ｖ３２が閉じ、これによって吸着溝３７１および吸着パッド３８による基板ＳＢの吸着が解除される（１１−２）。そして、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を逆回転させ、吸着プレート３７を初期位置まで上昇させる（１１−３）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させて当該基板ＳＢを保持したまま基板用シャトル２５を中間位置ＸＰ２２に移動させて位置決めする（１１−４）。
【０１１１】
Ｃ−１２．ブランケット取り出し（ステップＳ１２）
図１９（ａ）の「ステップＳ１２」の欄に示すように、サブステップ（１２−１）〜（１２−６）を実行する。すなわち、バルブＶ５１、５２が動作して吸着プレート５１によるブランケットＢＬの吸着を解除する（１２−１）。そして、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５５１を上昇させ、使用済みのブランケットＢＬを吸着プレート５１から鉛直上方に持ち上げる（１２−２）。
【０１１２】
次に、ブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３が動作し、ブランケット用シャッター（図示省略）を移動させて当該シャッターを開く（１２−３）。そして、ブランケット搬送ロボットが、装置１００にアクセスして使用済みのブランケットＢＬをリフトピン５５２の頂部から受け取り、装置１００から退避する（１２−４）。これに続いて、ブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３が動作し、ブランケット用シャッターを移動させて当該シャッターを閉じる（１２−５）。さらに、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５５１を下降させ、リフトピン５５２を吸着プレート５１よりも下方向（−Ｚ）に下降させる（１２−６）。
【０１１３】
Ｃ−１３．版取り出し（ステップＳ１３）
図１９（ａ）の「ステップＳ１３」の欄に示すように、サブステップ（１３−１）〜（１３−５）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４が（＋Ｘ）方向に移動する（１３−１）。これによって、版用シャトル２５Ｌが版受渡し位置ＸＰ２１に移動して位置決めされる。また、版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１が動作し、シャッター１８を開く（１３−２）。それに続いて、制御部６からの動作指令に応じて版用搬入出ユニットが使用済みの版ＰＰを印刷装置１００から取り出す（１３−３）。こうして版ＰＰの搬出が完了すると、上記バルブの開閉状態を元に戻すことで版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１が逆方向に作動して版用シャッター１８を元の位置に戻してシャッター１８を閉じる（１３−４）。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させ、版用シャトル２５Ｌを中間位置ＸＰ２２に位置決めする（１３−５）。
【０１１４】
Ｃ−１４．基板取り出し（ステップＳ１４）
図１９（ａ）の「ステップＳ１４」の欄に示すように、サブステップ（１４−１）〜（１４−５）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させる（１４−１）。これによって、基板用シャトル２５Ｒが基板受渡し位置ＸＰ２５に移動して位置決めされる。また、基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２が動作し、シャッター１９を開く（１４−２）。それに続いて、制御部６からの動作指令に応じて基板用搬入出ユニットが転写処理を受けた基板ＳＢを印刷装置１００から取り出す（１４−３）。こうして基板ＳＢの搬出が完了すると、基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２が逆方向に作動して基板用シャッター１９を元の位置に戻してシャッター１９を閉じる（１４−４）。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させ、基板用シャトル２５Ｒを中間位置ＸＰ２３に位置決めする（１４−５）。これにより、印刷装置１００は、図１９（ｂ）に示すように、初期状態に戻る。
【０１１５】
Ｄ．精密アライメント動作
次に、本実施形態における精密アライメント（図１７、サブステップ９−８）のより具体的な動作についてさらに詳しく説明する。この精密アライメント動作は、プリアライメント部８により概略位置を調整された基板ＳＢとブランケットＢＬとのＸＹ平面における相対的な位置をより精密に合わせ込むための処理であり、本発明にかかるアライメント方法を適用することで高精度に、例えば±３μｍ程度の精度で両者の位置合わせを行うものである。想定する基板ＳＢの平面サイズは３５０ｍｍ×３００ｍｍ程度である。
【０１１６】
この実施形態の精密アライメント動作では、以下に説明するように、基板ＳＢおよびブランケットＢＬのそれぞれに位置基準となるアライメントマークを形成し、これらの位置関係を調整することで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせを行う。なお、精密アライメントの最終的な目的は、ブランケットＢＬ上に担持されたパターンが基板ＳＢ上の所定位置に正しく転写されるようにすることにある。一方、版ＰＰによってブランケットＢＬ上に形成されるパターンのブランケットＢＬ上における位置は、パターニング時の版ＰＰとブランケットＢＬとの位置関係に応じて多少の変動があり得る。したがって、精密アライメント動作ではブランケットＢＬ上に担持されたパターンと基板ＳＢとの位置関係が適切に調整されれば足り、ブランケットＢＬ自体の基板ＳＢに対する姿勢を制御する必要はない。
【０１１７】
Ｄ−１．アライメントマーク
図２０は精密アライメント動作のためのアライメントマークの配置を示す図である。基板ＳＢおよびブランケットＢＬはほぼ同一の平面サイズを有する板状体であり、両者を重ね合わせたときに互いに対応する位置に、それぞれアライメントマークが形成される。すなわち、板状の基板ＳＢの中央部には、回路パターン等の所定パターンが形成されて最終的にデバイスとして機能する有効パターン領域ＰＲが設定される。これに対応するブランケットＢＬの表面領域がブランケットＢＬの有効パターン領域ＰＲであり、基板ＳＢに転写すべきパターンは版ＰＰによってこの領域ＰＲにパターニングされる。図２０の例では矩形基板ＳＢの中央部の矩形領域を有効パターン領域ＰＲとしているが、これらの形状は矩形に限定されるものではなく任意である。
【０１１８】
そして、有効パターン領域ＰＲの四隅の外側、基板ＳＢの角部に近接する領域を、アライメントマーク形成領域ＡＲとしている。基板ＳＢにおいては、例えばフォトリソグラフィー技術によって予めアライメントマークが４箇所のアライメントマーク形成領域ＡＲのそれぞれに形成されている。一方、ブランケットＢＬの各アライメントマーク形成領域ＡＲに形成されるアライメントマークは、有効パターン領域ＰＲに形成されるパターンと共に、版ＰＰを用いてパターン形成材料によりパターニングされる。そのため、パターニング時の版ＰＰとブランケットＢＬとの位置関係に関わらず、ブランケットＢＬ上において有効パターン領域ＰＲに形成されるパターンとアライメントマーク形成領域ＡＲに形成されるアライメントマークとの位置関係は不変である。これにより、アライメントマークを用いた位置合わせにより基板ＳＢとブランケットＢＬ上のパターンとの位置関係が一定に保たれる。
【０１１９】
図２１はアライメントマークのパターンの例を示す図である。より詳しくは、図２１（ａ）はこの実施形態において基板に形成される第１アライメントマークの構成要素である第１アライメントパターンを示し、図２１（ｂ）はこの実施形態においてブランケットに形成される第２アライメントマークの構成要素である第２アライメントパターンを示す。また、図２１（ｃ）はこれらのアライメントパターンの空間周波数スペクトルを示している。
【０１２０】
図２１（ａ）に示すように、基板ＳＢに形成される第１アライメントパターンＡＰ１は、ピントが合わない状態でも図形が消失しない程度のサイズ、例えば１辺が５０μｍ程度の矩形（この例では正方形）で、四辺に囲まれた内部が一様に塗り潰された中実な図形である。一方、図２１（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬに形成される第２アライメントパターンＡＰ２は、例えば１辺が１２０μｍ程度の矩形で内部が繰り抜かれて空白となった環状の中空な図形である。正方形をなす各辺の線幅は例えば１０μｍであり、したがって内部の正方形の１辺は１００μｍ程度である。そのため重心を共通として第１アライメントパターンＡＰ１と第２アライメントパターンＡＰ２とを重ね合わせたときに、第１アライメントパターンＡＰ１が第２アライメントパターンＡＰ２内部の空白部分にすっぽりと収まるような寸法となっている。
【０１２１】
これらのパターンの有する空間周波数成分を比較すると、図２１（ｃ）に示すように、中実図形である第１アライメントパターンＡＰ１が、中空図形である第２アライメントパターンＡＰ２よりも多くの低周波成分を含んでいる。つまり、第１アライメントパターンＡＰ１の方が、空間周波数のスペクトルが低周波数側に偏っている。後述する精密アライメント動作では、この特徴を利用して各アライメントパターンの位置検出を行う。
【０１２２】
すなわち、上記のように構成されたアライメントパターンをアライメント部４の撮像部４５によって撮像し、撮像した画像からアライメントパターンを検出して基板ＳＢとブランケットＢＬ（厳密にはブランケットＢＬ上のパターン）との位置関係を把握し、必要に応じてこれらの位置を合わせるための調整動作を行う。
【０１２３】
なお、本実施形態の第１アライメントマークおよび第２アライメントマークは、それぞれ上記したアライメントパターンを構成要素としてこれを１つまたは複数含んだものである。ここでは単一の第１アライメントパターンＡＰ１からなる第１アライメントマークを基板ＳＢに形成し、単一の第２アライメントパターンＡＰ２からなる第２アライメントマークをブランケットＢＬに形成した例を用いてアライメント動作の原理を説明する。
【０１２４】
Ｄ−２．撮像部の構成および動作
図２２は精密アライメントのための撮像動作を示す図である。前記したように、この実施形態のアライメント部４は４組の撮像部４５を有しているが、それらは同一構造であるので、ここではそのうち１つの撮像部４５ａの動作について説明する。
【０１２５】
上記した第１アライメントパターンＡＰ１が形成された基板ＳＢは、上ステージ部３の吸着プレート３７の下面にそのアライメントマーク形成面を下向きにして吸着保持されている。一方、第２アライメントパターンＡＰ２が形成されたブランケットＢＬは、下ステージ部５の吸着プレート５１にそのアライメントマーク形成面を上向きにして吸着保持されている。したがって、基板ＳＢとブランケットＢＬとは、それぞれのアライメントマーク形成面同士が互いに対向するように配置される。これにより、鉛直方向（Ｚ方向）における両アライメントマーク間の距離を小さくすることができる。基板ＳＢとブランケットＢＬとの間の間隔Ｇsbについては、これをできるだけ小さくすることが望ましいが、装置各部の寸法精度や基板ＳＢおよびブランケットＢＬの撓み等を考慮すると、基板ＳＢとブランケットＢＬとの予定しない接触を防ぐためにはある程度離さざるを得ない。ここでは例えば間隔Ｇsbを３００μｍとする。
【０１２６】
ブランケットＢＬ表面の第２アライメントパターンＡＰ２は、下ステージ部５の吸着プレート５１に設けられた石英窓５２ａの直上に配置される。言い換えれば、石英窓５２ａはブランケットＢＬの１つのアライメントマーク形成領域ＡＲ（図２０）の直下位置に設けられている。これと対応する位置に設けられた基板ＳＢ側の第１アライメントパターンＡＰ１も、石英窓５２ａに臨む位置に配置される。
【０１２７】
ブランケットＢＬは、ガラス板または透明樹脂板の表面に例えばシリコンゴムによる薄い弾性層が形成されたものであり、光透過性を有する。したがって、下ステージ部５の下方からは、石英窓５２ａおよびブランケットＢＬを介して第１アライメントパターンＡＰ１および第２アライメントパターンＡＰ２とが同時に見通せる状態となっている。なお、基板に転写すべきパターンおよび第２アライメントパターンＡＰ２は、ブランケットＢＬの弾性層の表面に形成される。すなわち、ブランケットＢＬの主面のうち、弾性層が形成された側の一方主面が、パターンおよびアライメントマークの形成面となっている。
【０１２８】
石英窓５２ａは、吸着プレート５１を上下に貫通して設けられた導光孔５１７にＯリング５２１を挟んで嵌め込まれ、下方からリング状の固定部材５２２により吸着プレート５１に固定される。石英窓５２ａの上面、すなわちブランケットＢＬの下面に対向しアライメントパターンＡＰ２等からの出射光が入射してくる入射側の表面５２０は、吸着プレート５１の上面５１０を含む平面と同一平面にはなく、該平面よりも下方に後退した位置に配されている。そのため、石英窓５２ａの入射側表面（上面）５２０とブランケットＢＬの下面との間にはギャップが空いており、これらと導光孔５１７とで囲まれたギャップ空間ＧＳが形成されている。石英窓５２ａと吸着プレート５１との間にはＯリング５２１が介装されており、ギャップ空間ＧＳと外部空間とはＯリング５２１によって隔離されている。
【０１２９】
吸着プレート５１の内部には、このギャップ空間ＧＳに一方端が連通する気体流路５１８が設けられており、該気体流路の他方端は吸着プレート５１の下面からバルブＶ５３を介して外部空間に連通している。バルブＶ５３はバルブ制御部６４によって制御されており、該バルブＶ５３がバルブ制御部６４からの制御指令に応じて開かれると、ギャップ空間ＧＳが外部空間に連通してその内部気圧が大気圧とほぼ等しくなる。一方、バルブＶ５３が閉じられた状態では、該バルブＶ５３およびＯリング５２１によってギャップ空間ＧＳは密閉される。このような構成とする理由は後で説明する。
【０１３０】
石英窓５２ａの下方（−Ｚ）には、撮像部４５ａが配置されている。具体的には、石英窓５２ａの直下位置に、対物レンズ４５５、ハーフミラー４５７およびＣＣＤカメラＣＭａの受光面４５８がこの順番で配置されている。対物レンズ４５５の光軸は略鉛直方向と一致しており、該光軸上に石英窓５２ａおよび受光面４５８がそれぞれ配置されている。ハーフミラー４５７には側方から光源４５６からの光が入射しており、該光はハーフミラー４５７で反射されて石英窓５２ａに向けて出射され、石英窓５２ａを介して第１および第２アライメントパターンを照射する。ＣＣＤカメラ受光面４５８は、石英窓５２ａに臨んで配された第１アライメントパターンＡＰ１および第２アライメントパターンＡＰ２を同一視野内で一括して撮像する。
【０１３１】
対物レンズ４５５、ハーフミラー４５７、受光面４５８および光源４５６は一体的に、ＸＹテーブル４５１によってＸＹ平面に沿った方向に、また精密昇降テーブル４５２によって鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。対物レンズ４５５の前側焦点は、精密昇降テーブル４５２によってブランケットＢＬのアライメントマーク形成面に合わせられる。一方、後側焦点は予めＣＣＤカメラの受光面４５８に合わせられている。このため、ＣＣＤカメラ受光面４５８には、ブランケットＢＬに形成された第２アライメントパターンＡＰ２にピントが合った光学像が結像され、ＣＣＤカメラＣＭａによりこの光学像が撮像される。
【０１３２】
Ｄ−３．石英窓上面を後退させる理由
次に、石英窓５２ａの入射側表面５２０を吸着プレート５１の上面５１０と面一にせず、これよりも下方、すなわちブランケットＢＬの下面から離間する方向に後退させている理由について説明する。最初に、石英窓上面を吸着プレートの上面に揃えた場合の問題点について、図２３を用いて説明する。
【０１３３】
図２３は石英窓上面を吸着プレートの上面に揃えた場合の問題点を説明する図である。図２３（ａ）に示すように、上面を吸着プレート５１の上面に揃えた石英窓５２ｘを設けた場合、原理的には、吸着プレート５１に載置されたブランケットＢＬの下面と石英窓５２ｘの上面とがぴったり密着することになる。しかしながら、それぞれの面の凹凸や微小な傷、吸着プレート５１への石英窓５２ｘの取り付け位置のばらつき等に起因して、いずれも透明な石英窓５２ｘとブランケットＢＬとの界面ＩＦには、微小な隙間が部分的に生じてしまう。このような状態で撮像を行った場合、画像に干渉縞が写り込んでしまうことがある。図２３（ｂ）は、本願発明者らの実験において観察されたニュートンリング状の干渉縞を模式的に示す図である。
【０１３４】
このような干渉縞の写り込みは、画像内でのアライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２の位置検出精度の影響を与え、結果として基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせの精度低下の原因となる。そこで、この実施形態では、石英窓の上面を吸着プレート上面から予め後退させておくことで石英窓とブランケットとの不均一な接触を回避し、干渉縞の発生を防止するようにしている。
【０１３５】
図２４は石英窓を吸着プレート上面から後退させた２つの態様を示す図である。図２４（ａ）に示すように、吸着プレート５１の上面５１０から石英窓５２ａの上面（入射側表面）５２０を後退させて配置することで、石英窓５２ａとブランケットＢＬとの部分的な接触に起因する干渉縞の発生を抑えることができる。ブランケットＢＬの強度が十分にある場合には、このような構成で十分な実用性が得られる。これによる吸着プレート５１上面における石英窓５２ａの上面５２０との段差の大きさは、ブランケットＢＬの下面と石英窓５２ａの上面５２０とのギャップ量を規定し、このギャップ量としては、本願発明者らの知見によれば例えば２００μｍ以上とすれば、干渉縞の発生をほぼ確実に防止することが可能である。
【０１３６】
ただし、例えばブランケットＢＬが柔軟性を有する場合、透明窓５２ａに臨むブランケットＢＬがギャップ空間ＧＳ側へいくらか撓み込んでしまうことがあり得る。特に、真空吸着によってブランケットＢＬを吸着プレート５１に保持する構成では、吸着プレート５１上でのブランケットＢＬ各部の面方向への変位が規制される一方で、ブランケットＢＬと吸着プレート５１との間は減圧された状態となっているため、ギャップ空間ＧＳが負圧となってブランケットＢＬが引き込まれ撓むこともある。このような撓みが発生した場合、石英窓５２ａとブランケットＢＬとが接触するには至らなくとも、基板ＳＢとブランケットＢＬとの間のギャップＧsbが変動することで何らかの処理に影響を及ぼす可能性がある。例えば、両者間のギャップの再調整が必要となったり、位置合わせ精度に影響するなどである。
【０１３７】
図２４（ｂ）に示す態様はこのような問題にも対応することができる本実施形態の構成であり、吸着プレート５１に設けた気体流路５１８およびバルブＶ５３を介して、ギャップ空間ＧＳの気圧を調整することができるようになっている。すなわち、ギャップ空間ＧＳ内部に向けて撓み込んでくるブランケットＢＬに対してギャップ空間ＧＳ内部の気圧を高めることでこれに抗し、撓み込むのを防止することが可能である。
【０１３８】
ブランケットＢＬが単にステージ上に載置されているだけであれば、撓み込みを防止するために大気圧以上の圧力が必要となる場合がある。しかしながら、この実施形態では真空吸着によってブランケットＢＬと吸着プレート５１との間は減圧された状態となっているので、該減圧状態よりも気圧の高い状態、例えば大気圧に開放することによっても、ブランケットＢＬの撓み込みを効果的に防止することが可能である。
【０１３９】
一方、この実施形態の転写プロセス（例えば図１７）においては、ブランケットＢＬと吸着プレート５１との間の空間に陽圧を供給することでブランケットＢＬを吸着プレート５１から浮上させる。このとき、当該空間に連通するギャップ空間ＧＳにおいても陽圧状態となる必要がある。次に説明するように、この実施形態では処理プロセスの進行に応じてバルブＶ５３を開閉することで、これらの要求に対応している。
【０１４０】
図２５は処理の進行に伴うバルブ開閉動作を示す図である。この実施形態の動作においては、装置に搬入されたブランケットＢＬは、吸着プレート５１に真空吸着された状態と、吸着プレート５１との間に陽圧が供給されて吸着プレート５１から浮上した状態との間を行き来する。より具体的には、ブランケットＢＬを版ＰＰに当接させてパターニングを行う際と、こうしてパターニングされたブランケットＢＬを基板ＳＢに当接させてパターンを基板ＳＢに転写する際とにそれぞれブランケットＢＬを浮上させる一方、その前後では吸着プレート５１による真空吸着状態とする。
【０１４１】
そこで、図２５（ａ）に示すように、ブランケットＢＬが吸着プレート５１に吸着保持されているとき（例えば時刻Ｔ1，Ｔ5）には、バルブＶ５３を開状態とする。これにより、図２５（ｂ）に示すように、ギャップ空間ＧＳは外部空間と連通して内部の気圧が大気圧となる。その結果、ギャップ空間ＧＳへのブランケットＢＬの撓み込みが防止される。ブランケットＢＬの変形が抑えられるため、これと版ＰＰまたは基板ＳＢとのギャップ調整を適切に行うことが可能となる。また、このようにブランケットＢＬの変形がない状態でアライメントパターンの撮像および精密アライメントを行うことで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置決めを高精度に行うことが可能である。
【０１４２】
一方、ブランケットＢＬが真空吸着状態から浮上状態に切り替わる時刻Ｔ2には、バルブＶ５３も閉状態に切り替える。これにより、図２５（ｃ）に示すように、ギャップ空間ＧＳは外部空間から隔離され、ブランケットＢＬと吸着プレート５１との間に供給される陽圧の圧力損失は生じない。そして、浮上を終了する時刻Ｔ4には、再びバルブＶ５３を開放する。
【０１４３】
このようにすることで、石英窓５２ａを後退させたことによって生じるギャップ空間ＧＳが、ブランケットＢＬの真空吸着状態および浮上状態のいずれにおいても動作に影響を与えないものとすることができる。そして、ギャップ空間ＧＳを設けたことで、ブランケットＢＬと石英窓５２ａとの接触に起因する干渉縞の発生を防止することができ、アライメントパターンの撮像およびそれに基づくアライメント調整への影響を防止することができる。
【０１４４】
Ｄ−４．精密アライメント動作
図２６は精密アライメント動作の処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理において、ステップＳ９０１およびＳ９０２はそれぞれ図１７のサブステップ（９−６）、（９−７）に対応する処理であり、図１７のサブステップ（９−８）として示した「精密アライメント」は、図２６のうちステップＳ９０３ないしＳ９１０に対応している。まず、精密昇降テーブル４５２により、撮像部４５のピントがブランケットＢＬのアライメントマーク形成面（上面）に調整される（ステップＳ９０１）。具体的には、例えば次のようにすることができる。
【０１４５】
第１の方法では、直前に計測されたブランケットＢＬの厚みに基づいて、対物レンズ４５５の前側焦点がブランケットＢＬの上面に一致するように、精密昇降テーブル４５２により撮像部４５の上下方向位置が調整される。すなわち、ブランケット厚みの計測結果から、吸着ステージ５１に保持されたブランケットＢＬの上面のＺ方向位置を算出し、精密昇降テーブル４５２により対物レンズ４５５のＺ方向焦点位置をブランケットＢＬ上面に合わせる。
【０１４６】
また、これに代わる第２の方法では、精密昇降テーブル４５２により撮像部４５を上下方向（Ｚ方向）に動かすことで焦点位置をＺ方向に一定ピッチで変更設定しながら、その都度ＣＣＤカメラＣＭａ等による撮像を行う。そして、撮像されるアライメントパターンＡＰ２の画像から、画像コントラストが最大となる位置を算出し、その位置に対物レンズ４５５の焦点位置を合わせる。
【０１４７】
上記２つの方法のいずれによってもピント調整を行うことができ、またこれらをオペレータの操作入力によって選択できるようにしてもよい。こうして撮像部４５のピントが第２アライメントパターンＡＰ２が形成されたブランケットＢＬの上面に合わせられる。これ以後は、光軸のブレに起因する検出誤差を生じさせないために、撮像部４５の上下方向位置を動かさないようにする。
【０１４８】
このとき、４つの撮像部４５ａ〜４５ｄが一体的に上下動されてもよく、また各撮像部４５ａ〜４５ｄがそれぞれ個別の移動量で上下動するようにしてもよい。前者の場合、ブランケット厚みの測定を代表的に１箇所のみで計測すれば済むので処理時間が短縮できる。また後者の場合、ブランケットＢＬの位置による厚みの違いにも対応してよりきめ細かな調整を行うことが可能である。
【０１４９】
こうしてピント調整がなされた状態では、各ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄの視野には第１アライメントパターンＡＰ１およびこれに対応する第２アライメントパターンＡＰ２が入っており、このうち第２アライメントパターンＡＰ２にピントが合った状態である。各ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄはそれぞれこの画像を撮像し、画像データを画像処理部６５へ送出する（ステップＳ９０２）。画像処理部６５は、こうして撮像された画像に対し所定の画像処理を行い、画像内における第１および第２アライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２の位置検出を行う（ステップＳ９０３、Ｓ９０４）。具体的にはこれらの重心位置Ｇ1m，Ｇ2mを検出する。
【０１５０】
図２７はＣＣＤカメラで撮像された画像の一例を示す図である。撮像された画像ＩＭには、図２７（ａ）に示すように、ピントが合った状態で高い画像コントラストで撮像された第２アライメントパターンＡＰ２が含まれる。したがって、撮像された画像から第２アライメントパターンＡＰ２の重心位置Ｇ2mを検出することは比較的容易である。第２アライメントパターンＡＰ２を環状矩形の中空図形とした場合、例えば次のようにして重心位置を求めることができる。図２７（ｂ）に示すように、画像内の各位置ごとの輝度を所定の閾値で二値化することで第２アライメントパターンＡＰ２のエッジ部分を抽出し、これから第２アライメントパターンＡＰ２の輪郭を推定してその重心Ｇ2mの位置を求めることができる（ステップＳ９０３）。特に、パターンの外形寸法や線幅などの特徴が予めわかっていることから、それらの特徴に特化した画像処理を適用することができる。
【０１５１】
一方、基板側に形成された第１アライメントパターンＡＰ１については、必ずしもピントが合っているとは限らない。光軸方向における第１アライメントパターンＡＰ１と第２アライメントパターンＡＰ２との間隔が対物レンズ４５５の被写界深度以下であれば、第１アライメントパターンＡＰ１と第２アライメントパターンＡＰ２との両方にピントが合った画像を撮像することが可能である。しかしながら、アライメントパターン間の間隔が対物レンズ４５５の被写界深度よりも大きいとき、第２アライメントパターンＡＰ２にピントを合わせれば第１アライメントパターンＡＰ１は被写界深度外となってピントが合わず、輪郭のぼやけた画像として撮像される。
【０１５２】
本実施形態では５倍程度の倍率を有する対物レンズ４５５を使用しており、その被写界深度は±３０μｍ（合焦範囲として６０μｍ）程度である。一方、装置１００にセットされた基板ＳＢとブランケットＢＬとの間隔Ｇsbは３００μｍ程度である。このような条件では、両アライメントパターンに同時にピントを合わせることは不可能である。すなわち、第２アライメントパターンＡＰ２にピントを合わせれば、必然的に第１アライメントパターンＡＰ１にはピントが合わない。本実施形態の精密アライメント方法は、このような場合にも対応して高精度の位置合わせを可能とするものである。
【０１５３】
第１アライメントパターンＡＰ１にピントが合っていないとき、図２７（ａ）に示すように、第１アライメントパターンＡＰ１は破線で示す本来の外形よりも大きく、しかも輪郭がぼやけた状態で撮像されている。したがって元の第１アライメントパターンＡＰ１の形状が有していた空間周波数成分のうち比較的高い周波数成分は失われている。このため、第２アライメントパターンＡＰ２の場合のようにエッジを抽出する方法は適用が難しくまた検出誤差も大きくなると考えられる。そこで、図２７（ｃ）に示すように、輝度レベルのピーク位置をもって第１アライメントパターンＡＰ１の重心位置を求める。
【０１５４】
このとき、図２１（ｃ）に示したように、予め第１アライメントパターンＡＰ１の形状を低い空間周波数成分を多く含むものとしておくことによって、画像情報の損失を抑え、重心位置の検出精度の低下を抑制することができる。特にシェーディング補正を伴う画像処理を行う場合には、これによって低い周波数成分も失われるため、空間周波数の分布が低周波数側に寄った形状のパターンを用いることが有効である。
【０１５５】
また、元の形状に含まれる高周波成分が失われることが予めわかっているのであるから、重心位置の検出において高周波成分は有用性を持たず、むしろノイズとして作用するものである。そこで、画像から高周波成分を除去する低域フィルタリング処理を行い、除去後の画像から重心位置を検出することが望ましい。このようにして、ピントが合わない第１アライメントパターンＡＰ１の重心Ｇ1mの位置を検出する（ステップＳ９０４）。
【０１５６】
図２７（ａ）に示すように、例えば第１アライメントパターンＡＰ１の重心位置Ｇ1mを基準としたとき、本来、つまり基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置関係が適切であるときに第２アライメントパターンＡＰ２が位置すべき重心の位置を符号Ｇ2tにより表す。しかしながら、実測された重心Ｇ2mの位置は必ずしもこれと一致せず、これらを一致させるために精密アライメント動作が必要となる。すなわち精密アライメント動作では、同図において矢印で示すように、検出される第２アライメントパターンＡＰ２の重心位置Ｇ2mをその適正位置Ｇ2tに一致させるように基板ＳＢとブランケットＢＬとの相対位置を調整する。この実施形態では、撮像結果に基づきアライメントステージ４４のステージトップ４４２の必要移動量を算出しこれを移動させることで、ステージトップ４４２に支持された下ステージ部５およびこれに載置されたブランケットＢＬを移動させて、基板ＳＢに対する位置合わせを行う。
【０１５７】
上記のようにして第１アライメントパターンＡＰ１の重心Ｇ1m、および第２アライメントパターンＡＰ２の重心Ｇ2mの位置が検出されると、続いてそれらの間の位置ずれ量を算出する（ステップＳ９０５）。ここで算出するべきは、検出された２つのアライメントパターンそれぞれの重心Ｇ1m、Ｇ2m間の位置ずれ量ではなく、第１アライメントパターンＡＰ１の重心位置Ｇ1mから導かれる第２アライメントパターンＡＰ２の適正な重心位置Ｇ2tと、実測により検出された第２アライメントパターンＡＰ２の重心位置Ｇ2mとの間の位置ずれ量である。なお、第１および第２アライメントパターンがその重心位置が共通となるように配置されている（つまりＧ2tがＧ1mに等しい）場合には、当然に２つのアライメントパターンそれぞれの重心Ｇ1m、Ｇ2m間の位置ずれ量が、求めるべき量となる。
【０１５８】
なお、ＸＹ平面内において基板ＳＢとブランケットＢＬとの間で生じる位置ずれとしては、Ｘ方向およびＹ方向へのずれだけではなく、捩れ、つまり鉛直軸周りの回転角度が互いに異なるタイプのずれがある。基板ＳＢおよびブランケットＢＬのそれぞれに設けた１対のアライメントパターンの重心位置の調整では、この鉛直軸周りの回転方向（以下、「θ方向」と称する）へのずれを補正することが難しい。特に一方のアライメントパターンがピントの合わない状態で撮像されているとき、ぼやけた画像から該パターンの回転角度を把握することは困難である。
【０１５９】
この実施形態では、基板ＳＢおよびブランケットＢＬの４隅それぞれに各１対のアライメントマークを設け（図２０）、これらを４組の撮像部４５で撮像する（図６）。そして、これら４組の撮像部４５で撮像された画像のそれぞれから、以下のようにしてＸ、Ｙおよびθ方向の位置ずれを補正することで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの高精度な位置合わせを可能にしている。
【０１６０】
図２８および図２９はこの実施形態における精密アライメントの原理を説明する図である。より詳しくは、図２８は撮像結果から仮想平面に再配置されるアライメントパターンの位置関係を示す図であり、図２９はこれに基づく位置ずれ補正の原理を説明する図である。これらの図における座標軸の方向は、撮像部４５による撮像の態様にならい、基板ＳＢおよびブランケットＢＬに形成されたアライメントパターンを下方から見上げた状態でのものを示している。
【０１６１】
ここでは、基板ＳＢの位置を基準として、ブランケットＢＬの位置をこれに合わせるためのブランケットＢＬの移動量を算出するものとし、その基本的な考え方を説明する。図２８に示すように、４組のＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄにより撮像された画像ＩＭａ〜ＩＭｄを仮想的なＸＹ平面に再配置する。そして、ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄによりそれぞれ撮像された基板ＳＢ側の４箇所のアライメントパターンＡＰ１ａ〜ＡＰ１ｄを用いて構成される仮想的な図形と、ブランケットＢＬ側の４箇所のアライメントパターンＡＰ２ａ〜ＡＰ２ｄを用いて構成される仮想的な図形との位置関係から、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置関係を把握する。
【０１６２】
この実施形態では、基板ＳＢ上におけるアライメントパターンＡＰ１ａ〜ＡＰ１ｄは、各々の重心位置を頂点とする四辺形Ｒsbが矩形となるように配置される。したがって、互いに対向する位置にあるアライメントパターンＡＰ１ａおよびＡＰ１ｃの重心間を結ぶ線分は当該矩形の一の対角線となり、他の対角線であるアライメントパターンＡＰ１ｂおよびＡＰ１ｄの重心間を結ぶ線分との交点Ｇ10は、当該矩形Ｒsbの重心と一致する。同様に、ブランケットＢＬ上におけるアライメントパターンＡＰ２ａ〜ＡＰ２ｄは、各々の重心位置を頂点とする四辺形Ｒblが矩形となるように配置され、アライメントパターンＡＰ２ａおよびＡＰ２ｃの重心間を結ぶ線分と、アライメントパターンＡＰ２ｂおよびＡＰ２ｄの重心間を結ぶ線分との交点Ｇ20は、当該矩形Ｒblの重心となる。
【０１６３】
基板ＳＢ側、ブランケットＢＬ側でそれぞれ検出された４箇所ずつのアライメントパターンの重心位置から、仮想平面内における矩形ＲsbおよびＲblの重心位置の座標および座標軸に対する傾きは容易に算出可能である。それらの値から、基板ＳＢとブランケットＢＬとの間の位置ずれ量、およびこれを補正するためのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向へのブランケットＢＬの移動量を求めることができる。
【０１６４】
最も単純な例として、基板ＳＢ側の矩形ＲsbとブランケットＢＬ側の矩形Ｒblとが相似形であり、基板ＳＢとブランケットＢＬとが適正な配置であるときに基板ＳＢ側の矩形Ｒsbの重心Ｇ10とブランケットＢＬ側の矩形Ｒblの重心Ｇ20とが仮想平面上において一致し、しかも仮想平面内における両矩形の傾きが等しくなるように、各アライメントパターンを配置した場合を考える。
【０１６５】
図２９（ａ）に示すように、矩形Ｒsbの重心Ｇ10と矩形Ｒblの重心Ｇ20とのＸＹ平面における位置ずれを補正するためには、矩形Ｒbl（すなわちブランケットＢＬ）を（−Ｘ）方向にＭｘ、（＋Ｙ）方向にＭｙだけそれぞれ移動させればよい。このような移動を行うと、図２９（ｂ）に示すように、矩形Ｒblの重心は矩形Ｒsbの重心Ｇ10と一致するが、両矩形の傾きが異なり基板ＳＢとブランケットＢＬとのθ方向の位置ずれが残っている場合がある。これを是正するために必要な、鉛直軸（Ｚ軸）周りのブランケットＢＬの回転量Ｍθが、各アライメントパターンの重心位置の検出結果から算出可能である。
【０１６６】
このように、基板ＳＢとの位置ずれを補正するためのブランケットＢＬのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向の移動量Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍθが、各アライメントパターンの重心位置検出結果から算出可能である。この算出結果に基づき、アライメントステージ４４のステージトップ４４２を移動させて基板ＳＢに対するブランケットＢＬの位置を調整することで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせを高精度に行うことが可能である。
【０１６７】
なお、この例では、基板ＳＢ側およびブランケットＢＬ側における各アライメントパターンの重心を結んでなる図形が互いに相似であり、基板ＳＢとブランケットＢＬとに位置ずれがなければ両図形の重心位置および傾きが等しいことを前提としたが、これに限定されない。すなわち、アライメントパターンの配置が如何なるものであっても、基板ＳＢ側のアライメントパターンの重心位置を適宜に結んでなる仮想的な図形と、ブランケットＢＬ側のアライメントパターンの重心位置を適宜に結んでなる仮想的な図形との間における相対的な位置関係が、アライメントパターンの配置に応じて予め設定された関係となるように、基板ＳＢに対するブランケットＢＬの移動量が算出されればよい。
【０１６８】
図２６のフローチャートに即して上記動作を説明する。基板ＳＢ側およびブランケットＢＬ側のそれぞれについて、各カメラで撮像されたアライメントパターンの重心位置が画像処理部６５による画像処理によって求められると（ステップＳ９０３、Ｓ９０４）、これらの算出結果から、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置ずれ量を算出する（ステップＳ９０５）。ここでの位置ずれ量は、Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向のそれぞれについて算出される。こうして求められた位置ずれ量が予め定められた許容範囲内にあれば（ステップＳ９０６）、基板ＳＢとブランケットＢＬとの間の位置ずれは無視できるものとして精密アライメント動作を終了する。
【０１６９】
位置ずれ量が許容範囲を超えているとき、これを補正するためのブランケットＢＬの移動が必要である。続いてそのための移動を行うのであるが、何らかの装置の不具合により位置合わせができない状態となっている可能性もあることを考慮して、位置合わせのための移動のリトライ回数に上限を設定しておく。すなわち、リトライ回数が予め設定された所定回数に達しているときには（ステップＳ９０７）、所定のエラー停止処理を実行した上で（ステップＳ９０８）、処理を終了する。このエラー停止処理の内容としては、例えば、所定のエラーメッセージを表示して処理自体を完全に中止する、エラーの内容をユーザに報知した上で以後の処理についてユーザの指示を待つ、などが考えられる。ユーザの指示に応じて処理を再開するようにしてもよい。
【０１７０】
一方、所定のリトライ回数に達していなければ（ステップＳ９０７）、位置合わせのために必要なブランケットＢＬの移動量（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍθ）を算出し（ステップＳ９０９）、算出された移動量に基づきアライメントステージ４４を動作させて（ステップＳ９１０）、ステージトップ４４２とともにブランケットＢＬの位置を移動させる。この状態で、再び各アライメントパターンの撮像および重心位置の検出を行い、ブランケットＢＬの再移動が必要か否かの判定を行う（ステップＳ９０２〜Ｓ９０６）。これを所定のリトライ回数に達するまで繰り返す（ステップＳ９０７）。
【０１７１】
これにより、図２９（ｂ）に実線で示す基板ＳＢ側に形成された４箇所のアライメントパターンＡＰ１がなす矩形Ｒsbと、点線で示すブランケットＢＬ側に形成された４箇所のアライメントパターンＡＰ２がなす矩形Ｒblとの重心位置（Ｘ方向、Ｙ方向）およびＸＹ平面における傾き（θ方向回転角度）が共に一致する、またはそのずれ量が許容範囲内に収まることとなる。これにより、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせ（精密アライメント）が完了する。
【０１７２】
なお、この実施形態では、アライメントパターンの撮像および該撮像結果に基づくブランケットＢＬの移動を繰り返して実行することで基板ＳＢに対するブランケットＢＬの位置を調整し位置ずれを補正してゆくが、少なくともθ方向のずれ量に関してはできるだけ早い段階で補正を完了させておくことが望ましい。その理由は、θ方向の位置ずれを補正するためにはアライメントステージ４４を捻るような移動が必要であり、このような動きを繰り返すことは移動機構のバックラッシュによる誤差を招きやすいからである。
【０１７３】
このように複数箇所で撮像されたアライメントパターンにより特定される図形の比較によって位置合わせを行うことで、次のような利点が得られる。第１に、複数箇所での検出結果を総合することで、Ｘ方向およびＹ方向だけでなく、鉛直軸（Ｚ軸）周りのθ方向における位置ずれを容易に検出することができ、これを補正することができる。第２に、各カメラが撮像した画像それぞれにおけるアライメントパターンの位置検出誤差が希薄化されることで、位置合わせの精度が向上する。
【０１７４】
Ｅ．その他
以上のように、この実施形態では、透明なブランケットＢＬを下方から吸着保持する吸着プレート５１に透明な石英窓５２ａ〜５２ｄを設け、該石英窓を介して下方からブランケットＢＬおよび基板ＳＢに形成されたアライメントマークを撮像し、その撮像結果に基づいて基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせを行う。石英窓５２ａ等の上面は、吸着プレート５１の上面と面一ではなく、ブランケットＢＬから離間する方向に後退した位置に配される。これにより、ブランケットＢＬと石英窓５２ａ等との不完全な接触に起因する干渉縞が画像に現れるのを防止して、良好な画像を取得することができる。
【０１７５】
そのため、画像内でのアライメントマークの位置検出精度を高めて、結果的に位置合わせの精度を向上させることが可能である。そして、こうして高精度に位置合わせされたブランケットＢＬから基板ＳＢにパターンが転写されることで、基板ＳＢの所定位置に適切にパターンを形成することができ、品質の良好なデバイスを製造することができる。
【０１７６】
以上説明したように、この実施形態では、ブランケットＢＬが本発明の「平板体」に相当している。また、下ステージ部５の吸着プレート５１およびその上面５１０が本発明の「保持ステージ」および「平板体保持面」としてそれぞれ機能しており、石英窓５２ａ〜５２ｄおよび撮像部４５ａ〜４５ｄがそれぞれ本発明の「窓部材」および「撮像手段」として機能し、これらが一体として本発明の「撮像装置」として機能している。
【０１７７】
また、この実施形態においては、上ステージ部３、特にそのうちの吸着プレート３７が本発明の「基板保持手段」として機能する一方、アライメントステージ４４が本発明の「アライメント調整手段」として機能している。そして、これらが上記した「撮像装置」と一体的に、本発明の「アライメント装置」として機能している。
【０１７８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では本発明の窓部材として石英製のものを用いているが、石英に限定されるものではなく、透明な材料であれば他のものを使用可能である。光透過性、加工性および形状安定性等の特性から、石英はこのような用途に好適に適用可能な材料である。
【０１７９】
また例えば、上記実施形態では基板ＳＢおよびブランケットＢＬの４つの角部の近傍に４組のアライメントマークを形成し、これらに対応すべく窓部材４５ａ〜４５ｄおよび撮像部４５ａ〜４５ｄを設けているが、アライメントマークの形成個数はこれに限定されず任意である。ただし、鉛直軸周りの位置ずれを適切に補正するためには、異なる位置に形成した複数組のアライメントマークを用いることが好ましく、これらはできるだけ離れた位置にあることがより望ましい。
【０１８０】
また、上記実施形態ではブランケットＢＬ上のアライメントマークをパターン形成材料と同一の材料により形成しているが、このことは必須の要件ではなく、例えば基板に転写されないアライメントマークをブランケットＢＬに予め形成しておいてもよい。この場合、基板ＳＢへのパターン転写を高い位置精度で行うためにはブランケットＢＬ上に担持されるパターンの位置精度が重要となるので、版ＰＰによるブランケットＢＬへのパターニングを行うに際しては版ＰＰとブランケットＢＬとの位置合わせをより精密に行うことが必要となる。
【０１８１】
また、上記実施形態では、本発明の転写装置の一実施態様である印刷装置の内部でブランケットＢＬへのパターニングを行っているが、本発明はこれに限定されず、例えば外部でパターニングが行われたブランケットが搬入されて基板へのパターン転写を行う装置に対しても、好適に適用可能なものである。
【０１８２】
また、上記実施形態は、ブランケットＢＬ上に形成されたパターンを基板ＳＢに転写することを目的とした装置であるが、本発明の用途はこのような装置に限定されない。例えば、２枚の基板を貼り合わせる際のアライメント調整のために本発明を適用することも可能であり、また、単に平板体表面の画像を取得する目的だけの場合であっても、本発明を適用することで、良好な画像を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
この発明は、透明な平板体の表面を該表面の反対側から平板体を介して撮像する装置に好適に適用することができ、例えば基板を貼り合わせるための装置や基板にパターンを転写する装置における位置合わせに利用することができる。
【符号の説明】
【０１８４】
３７ 吸着プレート（基板保持手段）
４４ アライメントステージ（アライメント調整手段）
４５ａ〜４５ｄ 撮像部（撮像手段）
５１ 吸着プレート（保持ステージ）
５２ａ〜５２ｄ 石英窓（窓部材）
５１０ （吸着プレートの）上面（平板体保持面）
５２０ （石英窓の）上面（入射側表面）
ＡＰ１ 第１アライメントパターン（第１アライメントマーク）
ＡＰ２ 第２アライメントパターン（第２アライメントマーク）
ＢＬ ブランケット（平板体）
ＳＢ 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、透明な平板状の物体の一方主面を、他方主面側から該物体を介して撮像する撮像装置、およびその技術を利用したアライメント装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板状の物体を定められた位置に位置決め保持するための技術として、当該物体を光学的に撮像し、画像処理によって当該物体の位置検出を行う技術がある。例えば特許文献１に記載の技術では、凹凸パターンを設けたモールドを基板に押し当ててパターンを基板に転写するのに際して、モールドおよび基板の両方に基準マークを設けておき、モールドを介して（すなわちモールドを透過する光を受光して）これらを撮像する。そして、撮像されたマークの位置を検出してモールドと基板との位置関係を把握し、位置合わせを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２１８２１号公報（例えば、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように透明な対象物を介して撮像を行う技術では、当該物体がシート状や薄板状のものである場合、その形状を保持しつつ撮像する必要がある。上記従来技術では十分な厚みのあるモールドを前提としており、このような薄い物体を用いる場合の具体的手段や問題点等については、特許文献１には記載されていない。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、透明な平板状の物体の一方主面を、他方主面側から該物体を介して撮像する技術において、特に対象物が薄い場合でも支障なく撮像を行うことのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の一の態様は、シート状または平板状で透明な平板体の一方主面を、または該一方主面に担持される被担持物を、該一方主面とは反対側の他方主面側から前記平板体を介して撮像する撮像装置において、上記目的を達成するため、前記平板体の前記他方主面と当接しながら前記平板体を保持する平板体保持面を有するとともに該平板体保持面に前記平板体からの出射光を通過させるための導光孔が設けられた保持ステージと、前記保持ステージの前記導光孔の内部に設けられた透明な窓部材と、前記保持ステージに保持された前記平板体に対して前記窓部材を挟んで反対側に設けられて、前記平板体側から前記窓部材を透過してくる光を受光して前記一方主面または前記被担持物を撮像する撮像手段とを備え、前記窓部材のうち前記平板体に臨む入射側表面が、前記平板体保持面よりも前記平板体とは反対側に後退した位置に設けられ、該入射側表面と前記平板体の前記他方主面との間を離間した状態で前記保持ステージが前記平板体を保持することを特徴としている。
【０００７】
このように構成された発明では、撮像対象である平板体の一方主面とは反対側の他方主面を保持ステージの平板体保持面に当接させて保持することにより、平板体の姿勢を管理することができる。そして、保持ステージの導光孔に設けられた透明な窓部材を介して、平板体の撮像を行うことができる。ここで、窓部材の表面のうち平板体に臨んで平板体からの出射光が入射する側の入射側表面を平板体保持面と同一平面とした場合、次のような問題がある。すなわち、平板体はその他方主面が窓部材の入射側表面に当接することで平坦な姿勢が維持されるが、平板体と窓部材との間に微小な隙間が部分的に生じることは避けられない。これに起因して、撮像される画像に干渉縞が発生し、撮像の目的を達成することができなくなることがある。
【０００８】
一方、この発明では、窓部材の入射側表面を保持ステージの平板体保持面よりも後退した位置に配置することで、該入射側表面と平板体の他方主面との間を離間した状態に保持する。これにより、干渉縞が写り込むことが防止されて、良好な画像を撮像することが可能である。
【０００９】
この発明において、例えば、保持ステージは上面が平板体保持面となった盤状部材であり、平板体をその一方主面を上にして略水平に保持するものであってもよい。この場合、撮像手段は平板体の下方から撮像を行うこととなる。このような構成では、平板体の下面を保持ステージの上面に当接させて保持することで、平板体の姿勢を安定的に保持することができる。そして、例えば平板体の上面（一方主面）に何らかの付着物がある場合にもそれに影響を及ぼすことなく撮像が可能であるため、平板体の一方主面側に担持された被担持物を撮像するのに好適である。
【００１０】
また、窓部材の入射側表面と平板体の他方主面とのギャップは、２００μｍ以上であることが好ましい。これ以上のギャップを設けることで、干渉縞の発生をより確実に防止することができる。
【００１１】
また例えば、窓部材は石英製とすることができる。石英は光透過性が良好で、熱や経時変化による形状の変動も少なく、精密加工が可能であることから、本発明の窓部材として好適なものである。
【００１２】
また、この発明の他の態様は、上記目的を達成するため、上記したいずれかの撮像装置と同一構成を有する撮像装置と、前記保持ステージに保持された前記平板体の前記一方主面と対向させて基板を近接保持する基板保持手段と、前記撮像装置が撮像した画像に基づき前記平板体と前記基板との間の相対位置を調整するアライメント調整手段とを備えることを特徴とするアライメント装置である。
【００１３】
このように構成された発明では、平板体をその姿勢を維持した状態で保持しながら撮像を行い、その結果に基づき基板との位置関係を調整することにより、平板体と基板との間の相対位置の調整を高精度に行うことができる。
【００１４】
より具体的には、例えば、アライメント調整手段は、撮像装置により撮像された、基板に形成された第１アライメントマークおよび平板体に担持された第２アライメントマークの位置検出結果に基づき平板体と基板との間の相対位置を調整することができる。このような構成によれば、撮像装置は、いずれも透明な窓部材および平板体を介して基板側の第１アライメントマークおよび平板体側の第２アライメントマークを撮像することができる。こうして撮像されたアライメントマークの位置検出およびそれに基づくアライメント調整の方法については特に限定されず任意であり、例えばこの種の技術として公知のものを適用することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、窓部材の表面を保持ステージの平板体保持面から後退させているので、平板体と窓部材との当接によって生じる干渉縞を防止し、良好な画像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の印刷装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の印刷装置に装備される搬送部を示す斜視図である。
【図４】図１の印刷装置に装備される上ステージ部を示す斜視図である。
【図５】図１の印刷装置に装備されるアライメント部および下ステージ部を示す斜視図である。
【図６】アライメント部の撮像部を示す斜視図である。
【図７】下ステージ部に装備されるリフトピン部を示す図である。
【図８】ブランケット厚み計測部を示す斜視図である。
【図９】図１の印刷装置に装備される押さえ部を示す図である。
【図１０】図１の印刷装置に装備されるプリアライメント部を示す斜視図である。
【図１１】図１の印刷装置に装備される除電部を示す斜視図である。
【図１２】図１の印刷装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１４】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１５】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１６】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１７】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１８】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図１９】図１の印刷装置の動作を説明するための図である。
【図２０】精密アライメント動作のためのアライメントマークの配置を示す図である。
【図２１】アライメントマークのパターンの例を示す図である。
【図２２】精密アライメントのための撮像動作を示す図である。
【図２３】石英窓上面を吸着プレートの上面に揃えた場合の問題点を説明する図である。
【図２４】石英窓を吸着プレート上面から後退させた２つの態様を示す図である。
【図２５】処理の進行に伴うバルブ開閉動作を示す図である。
【図２６】精密アライメント動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７】ＣＣＤカメラで撮像された画像の一例を示す図である。
【図２８】この実施形態における精密アライメントの原理を説明する第１の図である。
【図２９】この実施形態における精密アライメントの原理を説明する第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここでは、まず本発明の実施形態を含む印刷装置の全体構成を説明した後、装置各部の構成および動作を詳しく説明する。この印刷装置は、ステージ上に保持した透明で平板状のブランケットＢＬをステージ下方から撮像する撮像装置としての構成、およびこれにより撮像される画像を利用してブランケットＢＬと基板ＳＢとの位置合わせを行うアライメント装置としての構成を有し、ブランケットＢＬからの転写によって基板ＳＢに所定のパターンを形成する装置であるが、以下に説明するように、全体動作としては版ＰＰを用いてブランケットＢＬ上に所定パターンのパターニングを行い、これを基板ＳＢに転写するという印刷技術と同様のプロセスを採用していることから、本明細書ではこの装置を「印刷装置」と称している。
【００１８】
Ａ．装置の全体構成
図１は、本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す斜視図であり、装置内部の構成を明示するために、装置カバーを外した状態の装置構成を図示している。また、図２は図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。この印刷装置１００は、装置の左側面側より装置内部に搬入される版の下面に対して、装置の正面側より装置内部に搬入されるブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、版の下面に形成されたパターンによりブランケット上の塗布層をパターニングしてパターン層を形成する（パターニング処理）。また、印刷装置１００は、装置の右側面側より装置内部に搬入される基板の下面に対して、パターニング処理されたブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、そのブランケットに形成されたパターン層を基板の下面に転写する（転写処理）。なお、図１および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、版および基板の搬送方向を「Ｘ方向」とし、図１の右手側から左手側に向かう水平方向を「＋Ｘ方向」と称し、逆方向を「−Ｘ方向」と称する。また、Ｘ方向と直交する水平方向のうち、装置の正面側を「＋Ｙ方向」と称するとともに、装置の背面側を「−Ｙ方向」と称する。さらに、鉛直方向における上方向および下方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「−Ｚ方向」と称する。
【００１９】
この印刷装置１００では、バネ方式の除振台１１の上に本体ベース１２が載置され、さらに本体ベース１２上に石定盤１３が取り付けられている。また、この石定盤１３の上面中央に２本のアーチ状フレーム１４Ｌ、１４Ｒが互いにＸ方向に離間しながら立設されている。これらのアーチ状フレーム１４Ｌ、１４Ｒの（−Ｙ）側上端部には、２本の水平プレート１５が連結されて第１フレーム構造体が構成されている。また、この第１フレーム構造体により覆われるように、第２フレーム構造体が石定盤１３の上面に設けられている。より詳しくは、図１に示すように、各アーチ状フレーム１４Ｌ、１４Ｒの直下位置でフレーム１４Ｌ、１４Ｒよりも小型のアーチ状フレーム１６Ｌ、１６Ｒが石定盤１３に立設されている。また、Ｘ方向に延設される複数の水平プレート１７が各フレーム１６Ｌ、１６Ｒで柱部位同士を接続し、またＹ方向に延設される複数の水平プレート１７がフレーム１６Ｌ、１６Ｒ同士を接続している。
【００２０】
このように構成されたフレーム構造体の間では、フレーム１４Ｌ、１６Ｌの梁部位の間、ならびにフレーム１４Ｒ、１６Ｒの梁部位の間に搬送空間が形成されており、当該搬送空間を介して版及び基板を水平姿勢に保持した状態で搬送可能となっている。本実施形態では、第２フレーム構造体の後側、つまり（−Ｙ）側に搬送部２が設けられて版および基板をＸ方向に搬送可能となっている。
【００２１】
また、第１フレーム構造体を構成する水平プレート１５に対して上ステージ部３が固定されて搬送部２により搬送される版および基板の上面を吸着保持可能となっている。つまり、搬送部２の版用シャトルによって版が図１の左手側から搬送空間を介して上ステージ部３の直下位置に搬送された後、上ステージ部３の吸着プレートが下降して版を吸着保持する。逆に、版用シャトルが上ステージ部３の直下位置に位置した状態で版を吸着した吸着プレートが吸着を解除すると、版が搬送部２に移載される。こうして、搬送部２と上ステージ部３との間で、版の受渡しが行われる。
【００２２】
また、基板についても版と同様にして上ステージ部３に保持される。すなわち、搬送部２の基板用シャトルによって基板が図１の右手側から搬送空間を介して上ステージ部３の直下位置に搬送された後、上ステージ部３の吸着プレートが下降して基板を吸着保持する。逆に、基板用シャトルが上ステージ部３の直下位置に位置した状態で基板を吸着した上ステージ部３の吸着プレートが吸着を解除すると、基板が搬送部２に移載される。こうして、搬送部２と上ステージ部３との間で、基板の受渡しが行われる。
【００２３】
上ステージ部３の鉛直方向の下方（以下「鉛直下方」あるいは「（−Ｚ）方向」という）では、石定盤１３の上面にアライメント部４が配置されている。そして、アライメント部４のアライメントステージ上に下ステージ部５が載置されて下ステージ部５の上面が上ステージ部３の吸着プレートと対向している。この下ステージ部５の上面はブランケットを吸着保持可能となっており、制御部６がアライメントステージを制御することで下ステージ部５上のブランケットを高精度に位置決め可能となっている。
【００２４】
このように、本実施形態では、上ステージ部３と下ステージ部５とが鉛直方向Ｚにおいて互いに対向配置されている。そして、それらの間に、下ステージ部５上に載置されるブランケットを上方より押さえる押さえ部７と、版、基板およびブランケットのプリアライメントを行うプリアライメント部８とがそれぞれ配置され、第２フレーム構造体に固定されている。
【００２５】
プリアライメント部８では、プリアライメント上部およびプリアライメント下部が鉛直方向Ｚに２段で積層配置されている。このプリアライメント上部は上ステージ部３の吸着プレートの直下位置に位置決めされた版用シャトルに保持される版にアクセスして版用シャトル上で版の位置合せを行う（版のプリアライメント処理）。また、吸着プレートの直下位置に位置決めされた基板用シャトルに保持される基板ＳＢにアクセスして基板用シャトル上で基板の位置合せを行う（基板のプリアライメント処理）。さらに、プリアライメント下部は下ステージ部５の吸着プレート上に載置されたブランケットにアクセスして当該吸着プレート上でブランケットの位置合せを行う（ブランケットのプリアライメント処理）。
【００２６】
ブランケット上のパターン層を基板に精密に転写するためには、基板のプリアライメント処理以外に、精密なアライメント処理が必要となる。このため、本実施形態では、アライメント部４は４台のＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラＣＭａ〜ＣＭｄを有しており、各ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄにより上ステージ部３に保持される基板と、下ステージ部５に保持されるブランケットとの各々に形成されるアライメントマークを読み取り可能となっている。そして、ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄによる読取画像に基づいて制御部６がアライメントステージを制御することで、上ステージ部３で保持される基板に対し、下ステージ部５で吸着されるブランケットを精密に位置合せすることが可能となっている。
【００２７】
また、ブランケット上のパターン層を基板に転写した後、ブランケットを基板から剥離するが、その剥離段階で静電気が発生する。また、版によりブランケット上の塗布層をパターニングした後、ブランケットを版から剥離した際にも、静電気が発生する。そこで、本実施形態では、静電気を除電するために、除電部９が設けられている。この除電部９は、第１フレーム構造体の左側、つまり（＋Ｘ）側より上ステージ部３と下ステージ部５で挟まれた空間に向けてイオンを照射するイオナイザ９１を有している。
【００２８】
なお、図１への図示を省略しているが、装置カバーのうち（＋Ｘ）側カバーには版を搬入出するための開口が設けられるとともに、版用開口を開閉する版用シャッター（後の図１３中の符号１８）が設けられている。そして、制御部６のバルブ制御部６４が版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１を作動させて版用シャッターを開閉駆動する。なお、この実施形態では、シリンダＣＬ１１を駆動するための駆動源として加圧エアーを用いており、その正圧供給源として工場の用力を用いているが、装置１００がエアー供給部を装備し、当該エアー供給部によりシリンダＣＬ１１を駆動するように構成してもよい。この点については、後で説明するシリンダについても同様である。
【００２９】
また、本実施形態では、（−Ｘ）側カバーおよび（＋Ｙ）側カバーにも、それぞれ基板およびブランケットを搬入出するための開口が設けられるとともに、基板用開口に対して基板用シャッター（後の図１３中の符号１９）およびブランケット用開口に対してブランケット用シャッター（図示省略）がそれぞれ設けられている。そして、バルブ制御部６４によるバルブ開閉により基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２およびブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３がそれぞれ開閉駆動される。
【００３０】
このように、本実施形態では、３つのシャッターと３つのシャッター駆動シリンダＣＬ１１〜ＣＬ１３によりシャッター部１０が構成されており、版、基板およびブランケットをそれぞれ独立して印刷装置１００に対して搬入出可能となっている。なお、本実施形態では、図１への図示を省略しているが、版の搬入出のために版用搬入出ユニットが装置１００の左手側に並設されるとともに、基板の搬入出のために基板用搬入出ユニットが装置１００の右手側に並設されているが、版を搬送するための搬送ロボット（図示省略）が直接的に搬送部２の版用シャトルにアクセスして版の搬入出を行うように構成してもよく、この場合、版用搬入出ユニットの設置は不要となる。この点に関しては、基板側でも同様である。つまり、基板を搬送するための搬送ロボット（図示省略）が直接的に搬送部２の基板用シャトルにアクセスして基板の搬入出を行うように構成することで、基板用搬入出ユニットの設置は不要となる。
【００３１】
一方、本実施形態では、ブランケットの搬入出については、ブランケットを搬送するための搬送ロボットを用いて行っている。すなわち、当該搬送ロボットが下ステージ部５に対してアクセスして処理前のブランケットを直接的に搬入し、また使用後のブランケットを受け取り搬出する。もちろん、版や基板と同様に、専用の搬入出ユニットを装置正面側に配置してもよいことは言うまでもない。
【００３２】
Ｂ．装置各部の構成
Ｂ−１．搬送部２
図３は図１の印刷装置に装備される搬送部を示す斜視図である。この搬送部２は、鉛直方向Ｚに延設された２本のブラケット２１Ｌ、２１Ｒを有している。図１に示すように、ブラケット２１Ｌは左側フレーム１４Ｌの後側柱部位の左隣で石定盤１３の上面より立設され、ブラケット２１Ｒは右側フレーム１４Ｒの後側柱部位の右隣で石定盤１３の上面より立設されている。そして、図３に示すように、これら２本のブラケット２１Ｌ、２１Ｒの上端部を互いに連結するようにボールねじ機構２２が左右方向、つまりＸ方向に延設されている。このボールねじ機構２２においては、ボールねじ（図示省略）がＸ方向に延びており、その一方端には、シャトル水平駆動用のモータＭ２１の回転軸（図示省略）が連結されている。また、ボールねじの中央部に対して２つのボールねじブラケット２３、２３が螺合されるとともに、それらのボールねじブラケット２３、２３の（＋Ｙ）側面に対してＸ方向に延設されたシャトル保持プレート２４が取り付けられている。
【００３３】
このシャトル保持プレート２４の（＋Ｘ）側端部に版用シャトル２５Ｌが鉛直方向Ｚに昇降可能に設けられる一方、（−Ｘ）側端部に基板用シャトル２５Ｒが鉛直方向Ｚに昇降可能に設けられている。これらのシャトル２５Ｌ、２５Ｒは、ハンドの回転機構を除き、同一構成を有しているため、ここでは、版用シャトル２５Ｌの構成を説明し、基板用シャトル２５Ｒについては同一符号または相当符号を付して構成説明を省略する。
【００３４】
シャトル２５Ｌは、Ｘ方向に版ＰＰの幅サイズ（Ｘ方向サイズ）と同程度、あるいは若干長く延びる昇降プレート２５１と、昇降プレート２５１の（＋Ｘ）側端部および（−Ｘ）側端部からそれぞれ前側、つまり（＋Ｙ）側に延設された２つの版用ハンド２５２、２５２とを有している。昇降プレート２５１はボールねじ機構２５３を介してシャトル保持プレート２４の（＋Ｘ）側端部に昇降可能に取り付けられている。すなわち、シャトル保持プレート２４の（＋Ｘ）側端部に対し、ボールねじ機構２５３が鉛直方向Ｚに延設されている。このボールねじ機構２５３の下端には、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌに回転軸（図示省略）が連結されている。また、ボールねじ機構２５３に対してボールねじブラケット（図示省略）が螺合されるとともに、そのボールねじブラケットの（＋Ｙ）側面に対して昇降プレート２５１が取り付けられている。このため、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが作動することで、昇降プレート２５１が鉛直方向Ｚに昇降駆動される。
【００３５】
各ハンド２５２、２５２の前後サイズ（Ｙ方向サイズ）は版ＰＰの長さサイズ（Ｙ方向サイズ）よりも長く、各ハンド２５２、２５２の先端側（＋Ｙ側）で版ＰＰを保持可能となっている。
【００３６】
また、こうして版用ハンド２５２、２５２で版ＰＰが保持されたことを検知するために、昇降プレート２５１の中央部から（＋Ｙ）側にセンサブラケット２５４が延設されるとともに、センサブラケット２５４の先端部に版検知用のセンサＳＮ２１が取り付けられている。このため、両ハンド２５２上に版ＰＰが載置されると、センサＳＮ２１が版ＰＰの後端部、つまり（−Ｙ）側端部を検知し、検知信号を制御部６に出力する。
【００３７】
さらに、各版用ハンド２５２、２５２はベアリング（図示省略）を介して昇降プレート２５１に取り付けられ、前後方向（Ｙ方向）に延びる回転軸ＹＡ２を回転中心として回転自在となっている。また、昇降プレート２５１のＸ方向両端には、回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２が取り付けられている。これらの回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２は加圧エアーを駆動源として動作するものであり、加圧エアーの供給経路に介挿されたバルブ（図示省略）の開閉により１８０゜単位で回転可能となっている。このため、制御部６のバルブ制御部６４による上記バルブの開閉を制御することで、版用ハンド２５２、２５２の一方主面が上方に向いてパターニング前の版ＰＰを扱うのに適したハンド姿勢（以下「未使用姿勢」という）と、他方主面が上方を向いてパターニング後の版ＰＰを扱うのに適したハンド姿勢（以下「使用済姿勢」という）との間で、ハンド姿勢を切替え可能となっている。このようにハンド姿勢の切替え機構を有している点が、版用シャトル２５Ｌが基板用シャトル２５Ｒと唯一相違する点である。
【００３８】
次に、シャトル保持プレート２４に対する版用シャトル２５Ｌおよび基板用シャトル２５Ｒの取り付け位置について説明する。この実施形態では、図３に示すように、版用シャトル２５Ｌおよび基板用シャトル２５Ｒは、版ＰＰや基板ＳＢの幅サイズ（なお実施形態では、版ＰＰと基板ＳＢの幅サイズは同一である）よりも長い間隔だけＸ方向に離間してシャトル保持プレート２４に取り付けられている。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向に回転させると、両シャトル２５Ｌ、２５Ｒは上記離間距離を保ったままＸ方向に移動する。例えば図３では、符号ＸＰ２３が上ステージ部３の直下位置を示しており、シャトル２５Ｌ、２５Ｒは、位置ＸＰ２３からそれぞれ（＋Ｘ）方向および（−Ｘ）方向に等距離（この距離を「ステップ移動単位」という）だけ離れた位置ＸＰ２２、ＸＰ２４に位置している。なお、本実施形態では、図３に示す状態を「中間位置状態」と称する。
【００３９】
また、この中間位置状態からシャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向に回転させてシャトル保持プレート２４をステップ移動単位だけ（＋Ｘ）方向に移動させると、基板用シャトル２５Ｒが（＋Ｘ）方向に移動して上ステージ部３の直下位置ＸＰ２３まで移動して位置決めされる。このとき、版用シャトル２５Ｌも一体的に（＋Ｘ）方向に移動して版用搬入出ユニットに近接した位置ＸＰ２１に位置決めされる。
【００４０】
逆に、シャトル水平駆動モータＭ２１の回転軸を所定方向と逆の方向に回転させてシャトル保持プレート２４をステップ移動単位だけ（−Ｘ）方向に移動させると、版用シャトル２５Ｌが中間位置状態から（−Ｘ）方向に移動して上ステージ部３の直下位置ＸＰ２３まで移動して位置決めされる。このとき、基板用シャトル２５Ｒも一体的に（−Ｘ）方向に移動して基板用搬入出ユニットに近接した位置ＸＰ２５に位置決めされる。このように、本明細書では、Ｘ方向におけるシャトル位置として５つの位置ＸＰ２１〜ＸＰ２５が規定されている。つまり、版受渡し位置ＸＰ２１は、版用シャトル２５Ｌが位置決めされる３つの位置ＸＰ２１〜ＸＰ２３のうち最も版用搬入出ユニットに近接位置であり、版用搬入出ユニットとの間で版ＰＰの搬入出が行われるＸ方向位置を意味している。この基板受渡し位置ＸＰ２５は、基板用シャトル２５Ｒが位置決めされる３つの位置ＸＰ２３〜ＸＰ２５のうち最も基板用搬入出ユニットに近接位置であり、基板用搬入出ユニットとの間で基板ＳＢの搬入出が行われるＸ方向位置を意味している。また、位置ＸＰ２３は上ステージ部３の吸着プレート３７が鉛直方向Ｚに移動して版ＰＰや基板ＳＢを吸着保持するＸ方向位置を意味しており、版用シャトル２５ＬがＸ方向位置ＸＰ２３に位置している際には、当該位置ＸＰ２３を「版吸着位置ＸＰ２３」と称する一方、基板用シャトル２５ＲがＸ方向位置ＸＰ２３に位置している際には、当該位置ＸＰ２３を「基板吸着位置ＸＰ２３」と称する。また、このようにシャトル２５Ｌ、２５Ｒにより版ＰＰや基板ＳＢを搬送する鉛直方向Ｚでの位置、つまり高さ位置を「搬送位置」と称する。
【００４１】
また、本実施形態では、パターニング時での版ＰＰとブランケットとのギャップ量、ならびに転写時での基板ＳＢとブランケットとのギャップ量を正確に制御するため、版ＰＰおよび基板ＳＢの厚みを計測する必要がある。そこで、版厚み計測センサＳＮ２２および基板厚み計測センサＳＮ２３が設けられている。
【００４２】
より具体的には、図３に示すように、前側、（＋Ｙ）側に延設されたセンサブラケット２６Ｌが左側ブラケット２１Ｌに取り付けられてセンサブラケット２６Ｌの先端部が位置ＸＰ２１に位置決めされる版ＰＰの上方まで延びている。そして、センサブラケット２６Ｌの先端部に対し、版厚み計測センサＳＮ２２が取り付けられている。このセンサＳＮ２２は投光部と受光部とを有しており、版ＰＰの上面で反射された光に基づいてセンサＳＮ２２から版ＰＰの上面までの距離を計測するとともに、版ＰＰの下面で反射された光に基づいてセンサＳＮ２２から版ＰＰの下面までの距離を計測し、それらの距離に関する情報を制御部６に出力している。したがって、制御部６では、これらの距離情報から版ＰＰの厚みを正確に求めることが可能となっている。
【００４３】
また、基板側についても版側と同様にして、基板厚み計測センサＳＮ２３が設けられている。すなわち、センサブラケット２６Ｒが右側ブラケット２１Ｒに取り付けられてセンサブラケット２６Ｒの先端部が位置ＸＰ２５に位置決めされる基板ＳＢの上方まで延びている。そして、センサブラケット２６Ｒの先端部に対し、基板厚み計測センサＳＮ２３が取り付けられ、基板ＳＢの厚みが計測される。
【００４４】
Ｂ−２．上ステージ部３
図４は図１の印刷装置に装備される上ステージ部を示す斜視図である。この上ステージ部３は位置ＸＰ２３（図３参照）に位置決めされる版ＰＰや基板ＳＢの上方に配置されており、支持フレーム３１が水平プレート１５と連結されることによって第１フレーム構造体に支持されている。この支持フレーム３１は、図４に示すように、鉛直方向Ｚに延設されたフレーム側面を有しており、鉛直方向Ｚに延設されたボールねじ機構３２を当該フレーム側面で支持している。また、ボールねじ機構３２の上端部には、第１ステージ昇降モータＭ３１の回転軸（図示省略）が連結されるとともに、ボールねじ機構３２に対してボールねじブラケット３２１が螺合している。
【００４５】
このボールねじブラケット３２１には、別の支持フレーム３３が固定されており、ボールねじブラケット３２１と一体的に鉛直方向Ｚに昇降可能となっている。さらに、当該支持フレーム３３のフレーム面で、別のボールねじ機構３４が支持されている。このボールねじ機構３４には、上記ボールねじ機構３２のボールねじよりも狭ピッチのボールねじが設けられ、その上端部には、第２ステージ昇降モータＭ３２の回転軸（図示省略）が連結されるとともに、中央部にはボールねじブラケット３４１が螺合している。
【００４６】
このボールねじブラケット３４１には、ステージホルダ３５が取り付けられている。ステージホルダ３５は、鉛直方向Ｚに延設された３枚の鉛直プレート３５１〜３５３で構成されている。そのうちの鉛直プレート３５１はボールねじブラケット３４１に固着され、残りの鉛直プレート３５２、３５３はそれぞれ鉛直プレート３５１の左右側に固着されている。そして、鉛直プレート３５１〜３５３の鉛直下方端に対して水平支持プレート３６が取り付けられ、さらに当該水平支持プレート３６の下面に、例えばアルミニウム合金などの金属製の吸着プレート３７が取り付けられている。
【００４７】
したがって、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じてステージ昇降モータＭ３１、Ｍ３２が作動することで、吸着プレート３７が鉛直方向Ｚに昇降移動させられる。また、本実施形態では、異なるピッチを有するボールねじ機構３２、３４を組み合わせ、第１ステージ昇降モータＭ３１を作動させることで比較的広いピッチで吸着プレート３７を昇降させる、つまり吸着プレート３７を高速移動させることができるとともに、第２ステージ昇降モータＭ３２を作動させることで比較的狭いピッチで吸着プレート３７を昇降させる、つまり吸着プレート３７を精密に位置決めすることができる。
【００４８】
この吸着プレート３７の下面、つまり版ＰＰや基板ＳＢを吸着保持する吸着面に複数本の吸着溝３７１が設けられている。また、吸着プレート３７の外周縁に設けた複数の切欠部３７３および吸着プレート３７の中央部には、複数の吸着パッド３８が配置されている。なお、吸着パッド３８は、先端面が吸着プレート３７の下面と面一になった状態で吸着パッド３８を支持するノズル本体が水平支持プレート３６やノズル支持プレート３９等の支持部材で支持されている。また、吸着パッド３８のうち吸着プレート３７の中央部に配置されるもの（図示省略）は、吸着強度を向上させるための補助的なものであり、このような補助的な吸着パッドを設けないことも可能である。
【００４９】
このように、本実施形態では、版ＰＰや基板ＳＢを吸着保持するための吸着手段として、吸着溝３７１および吸着パッド３８が設けられるとともに、それぞれに対して負圧を独立して供給するための負圧供給経路を介して負圧供給源に接続されている。そして、制御部６のバルブ制御部６４からの開閉指令に応じて吸着溝用の負圧供給経路に介挿されるバルブＶ３１（図２）を開閉制御することで吸着溝３７１による版ＰＰや基板ＳＢの吸着が可能となる。また、バルブ制御部６４からの開閉指令に応じて吸着パッド用の負圧供給経路に介挿されるバルブＶ３２（図２）を開閉制御することで吸着パッド３８による版ＰＰや基板ＳＢの吸着が可能となる。なお、本実施形態では、上記した吸着手段および後述するようにブランケットを吸着保持する吸着手段は、負圧供給源として工場の用力を用いているが、装置１００が真空ポンプなどの負圧供給部を装備し、当該負圧供給部から吸着手段に負圧を供給するように構成してもよい。
【００５０】
Ｂ−３．アライメント部４
図５は図１の印刷装置に装備されるアライメント部および下ステージ部を示す斜視図である。アライメント部４および下ステージ部５は、図１に示すように、上ステージ部３の鉛直下方側に配置されている。アライメント部４は、カメラ取付ベース４１、４本の柱部材４２、中央部に開口が設けられた額縁状のステージ支持プレート４３、アライメントステージ４４および撮像部４５を有している。このカメラ取付ベース４１は、図１に示すように、石定盤１３の上面中央部に形成された凹部の内底面に固定されている。また、カメラ取付ベース４１の前後端部の各々から２本ずつ柱部材４２が鉛直方向Ｚの上方（以下「鉛直上方」あるいは「（＋Ｚ）方向」という）に立設されており、これらによってカメラ取付ベース４１のハンドリング性を向上させている。
【００５１】
ステージ支持プレート４３は、図１に示すように、石定盤１３の凹部を跨ぐように水平姿勢で配置され、ステージ支持プレート４３の中央開口とカメラ取付ベース４１とが対向した状態で石定盤１３の上面に固定されている。また、このステージ支持プレート４３の上面にアライメントステージ４４が固定されている。
【００５２】
アライメントステージ４４は、ステージ支持プレート４３上に固定されるステージベース４４１と、ステージベース４４１の鉛直上方に配置されて下ステージ部５を支持するステージトップ４４２とを有している。これらステージベース４４１およびステージトップ４４２はいずれも中央部に開口を有する額縁形状を有している。また、これらステージベース４４１およびステージトップ４４２の間には、鉛直方向Ｚに延びる回転軸を回転中心とする回転方向、Ｘ方向およびＹ方向の３自由度を有する、例えばクロスローラベアリング等の支持機構（図示省略）がステージトップ４４２の各角部近傍に配置されている。
【００５３】
これらの支持機構のうち、前左角部に配置される支持機構に対してＹ軸ボールねじ機構４４３ａが設けられるとともに、当該Ｙ軸ボールねじ機構４４３ａにＹ軸駆動モータＭ４１が取り付けられている。また、前右角部に配置される支持機構に対してＸ軸ボールねじ機構４４３ｂが設けられるとともに、当該Ｘ軸ボールねじ機構４４３ｂにＸ軸駆動モータＭ４２が取り付けられている。また、後右角部に配置される支持機構に対してＹ軸ボールねじ機構４４３ｃが設けられるとともに、当該Ｙ軸ボールねじ機構４４３ｃの駆動源としてＹ軸駆動モータＭ４３が取り付けられている。さらに、後左角部に配置される支持機構に対してＸ軸ボールねじ機構（図示省略）が設けられるとともに、当該Ｘ軸ボールねじ機構にＸ軸駆動モータＭ４４（図２）が取り付けられている。このため、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて各駆動モータＭ４１〜Ｍ４４を作動させることで、アライメントステージ４４の中央部に比較的大きな空間を設けながら、ステージトップ４４２を水平面内で移動させるとともに、鉛直軸を回転中心として回転させて下ステージ部５の吸着プレートを位置決め可能となっている。
【００５４】
本実施形態において中空空間を有するアライメントステージ４４を用いた理由のひとつは、下ステージ部５の上面に保持されるブランケットおよび上ステージ部３の下面に保持される基板ＳＢに形成されるアライメントマークを撮像部４５により撮像するためである。以下、図５および図６を参照しつつ撮像部４５の構成について説明する。
【００５５】
図６はアライメント部の撮像部を示す斜視図である。撮像部４５は、ブランケットの４箇所にそれぞれ形成されるアライメントマーク、ならびに基板ＳＢの４箇所にそれぞれ形成されるアライメントマークを撮像するものであり、４つの撮像ユニット４５ａ〜４５ｄを有している。各撮像ユニット４５ａ〜４５ｄの撮像対象領域は、
撮像ユニット４５ａ：ブランケットおよび基板ＳＢの前左角部の近傍領域、
撮像ユニット４５ｂ：ブランケットおよび基板ＳＢの前右角部の近傍領域、
撮像ユニット４５ｃ：ブランケットおよび基板ＳＢの後右角部の近傍領域、
撮像ユニット４５ｄ：ブランケットおよび基板ＳＢの後左角部の近傍領域、
であり、互いに異なっているが、ユニット構成は同一である。したがって、ここでは、撮像ユニット４５ａの構成を説明し、その他の構成については同一または相当符号を付して説明を省略する。
【００５６】
撮像ユニット４５ａでは、ＸＹテーブル４５１が、図６に示すように、カメラ取付ベース４１の前左角部の近傍上面に配置されている。このＸＹテーブル４５１のテーブルベースがカメラ取付ベース４１に固定されており、調整つまみ（図示省略）をマニュアルで操作することでＸＹテーブル４５１のテーブルトップがＸ方向およびＹ方向に精密に位置決めされる。このテーブルトップ上に、精密昇降テーブル４５２が取り付けられている。この精密昇降テーブル４５２には、Ｚ軸駆動モータＭ４５ａ（図２）が設けられており、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じてＺ軸駆動モータＭ４５ａが作動することで精密昇降テーブル４５２のテーブルトップが鉛直方向Ｚに昇降移動する。
【００５７】
この精密昇降テーブル４５２のテーブルトップの上面には、鉛直方向Ｚに延設されたカメラブラケット４５３の下端部が固定される一方、上端部がステージ支持プレート４３の中央開口、アライメントステージ４４の中央開口およびステージベースの長孔開口（これについては後で詳述する）を通過して下ステージ部５の吸着プレート５１の直下近傍まで延設されている。そして、このカメラブラケット４５３の上端部に対し、撮像面を鉛直上方側に向けた状態でＣＣＤカメラＣＭａ、鏡筒４５４および対物レンズ４５５がこの順序で積層配置されている。また、鏡筒４５４の側面には光源４５６が取り付けられており、光源駆動部４６により点灯駆動される。本実施形態では、光源４５６としては赤色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いているが、ブランケットや基板ＳＢの材質などに応じた光源を用いることができる。また、鏡筒４５４の上方には対物レンズ４５５が取り付けられている。さらに、鏡筒４５４の内部には、ハーフミラー（図示省略）が配置されており、光源４５６から射出された照明光を（＋Ｚ）方向に折り曲げ、対物レンズ４５５および吸着プレート５１の前左角部の近傍領域に設けられた石英窓５２ａを介して下ステージ部５上のブランケットに照射する。また、照明光の一部はさらに当該ブランケットを介して上ステージ部３の吸着プレート３７に吸着保持される基板ＳＢに照射する。なお、本実施形態では、ブランケットは透明部材で構成されているため、上記したように照明光はブランケットを透過して基板ＳＢの下面に到達する。
【００５８】
また、ブランケットや基板ＳＢから射出される光のうち（−Ｚ）側に進む光は、石英窓５２ａ、対物レンズ４５５および鏡筒４５４を介してＣＣＤカメラＣＭａに入射し、ＣＣＤカメラＣＭａが石英窓５２ａの鉛直上方に位置するアライメントマークを撮像する。このように撮像ユニット４５ａでは、石英窓５２ａを介して照明光を照射するとともに石英窓５２ａを介してブランケットおよび基板ＳＢの前左角部の近傍領域の画像を撮像し、その像に対応する画像信号を制御部６の画像処理部６５に出力する。一方、他の撮像ユニット４５ｂ〜４５ｄは、撮像ユニット４５ａと同様にして、それぞれ石英窓５２ｂ〜５２ｄを介して画像を撮像する。
【００５９】
Ｂ−４．下ステージ部５
次に、図５に戻って下ステージ部５の構成について詳述する。この下ステージ部５は、吸着プレート５１と、上記した４つの石英窓５２ａ〜５２ｄと、４本の柱部材５３と、ステージベース５４と、リフトピン部５５とを有している。ステージベース５４には、左右方向Ｘに延びる長孔形状の開口が前後方向Ｙに３つ並んで設けられている。そして、これらの長孔開口と、アライメントステージ４４の中央開口とが上方からの平面視でオーバーラップするように、ステージベース５４がアライメントステージ４４上に固定されている。また、前側の長孔開口には、撮像ユニット４５ａ、４５ｂの上方部（ＣＣＤカメラ、鏡筒および対物レンズ）が遊挿されるとともに、後側の長孔開口には、撮像ユニット４５ｃ、４５ｄの上方部（ＣＣＤカメラ、鏡筒および対物レンズ）が遊挿されている。また、ステージベース５４の上面角部から柱部材５３が（＋Ｚ）に立設され、各頂部が吸着プレート５１を支持している。
【００６０】
この吸着プレート５１は例えばアルミニウム合金などの金属プレートであり、その前左角部、前右角部、後右角部および後左角部の近傍領域には、石英窓５２ａ〜５２ｄがそれぞれ設けられている。また、吸着プレート５１の上面には、石英窓５２ａ〜５２ｄを取り囲むように溝５１１が設けられるとともに、溝５１１により囲まれる内部領域では、石英窓５２ａ〜５２ｄを除き、左右方向Ｘに延びる複数の溝５１２が前後方向Ｙに一定間隔で設けられている。
【００６１】
これら溝５１１、５１２の各々に対して正圧供給配管（図示省略）の一方端が接続されるとともに、他方端が加圧用マニホールドに接続されている。さらに、各正圧供給配管の中間部に加圧バルブＶ５１（図２）が介挿されている。この加圧用マニホールドに対しては、工場の用力から供給される加圧エアーをレギュレータで調圧することで得られる一定圧力のエアーが常時供給されている。このため、制御部６のバルブ制御部６４からの動作指令に応じて所望の加圧バルブＶ５１が選択的に開くと、その選択された加圧バルブＶ５１に繋がる溝５１１、５１２に対して調圧された加圧エアーが供給される。
【００６２】
また、溝５１１、５１２の各々に対しては、加圧エアーの選択供給のみならず、選択的な負圧供給も可能となっている。すなわち、溝５１１、５１２の各々に対して負圧供給配管（図示省略）の一方端が接続されるとともに、他方端が負圧用マニホールドに接続されている。さらに、各負圧供給配管の中間部に吸着バルブＶ５２（図２）が介挿されている。この負圧用マニホールドには、負圧供給源がレギュレータを介して接続されており、所定値の負圧が常時供給されている。このため、制御部６のバルブ制御部６４からの動作指令に応じて所望の吸着バルブＶ５２が選択的に開くと、その選択された吸着バルブＶ５２に繋がる溝５１１、５１２に対して調圧された負圧が供給される。
【００６３】
このように本実施形態では、バルブＶ５１、５２の開閉制御によって吸着プレート５１上にブランケットを部分的あるいは全面的に吸着させたり、吸着プレート５１とブランケットとの間にエアーを部分的に供給してブランケットを部分的に膨らませて上ステージ部３に保持された版ＰＰや基板ＳＢに押し遣ることが可能となっている。
【００６４】
図７は下ステージ部に装備されるリフトピン部を示す図であり、同図（ａ）はリフトピン部の平面図であり、同図（ｂ）は側面図である。リフトピン部５５では、リフトプレート５５１が吸着プレート５１とステージベース５４との間で昇降自在に設けられている。このリフトプレート５５１には、４箇所の切欠部５５１ａ〜５５１ｄが形成されて撮像ユニット４５ａ〜４５ｄとの干渉が防止されている。つまり、撮像ユニット４５ａ〜４５ｄがそれぞれ切欠部５５１ａ〜５５１ｄに入り込む状態で、リフトプレート５５１は鉛直方向Ｚに昇降可能となっている。また、このように４箇所の切欠部５５１ａ〜５５１ｄを設けることでリフトプレート５５１には６本のフィンガー部５５１ｅ〜５５１ｊが形成され、各フィンガー部５５１ｅ〜５５１ｊの先端部から鉛直上方にリフトピン５５２ｅ〜５５２ｊがそれぞれ立設されている。また、リフトピン５５２ｅ、５５２ｆの間に別のリフトピン５５２ｋが立設されるとともに、リフトピン５５２ｉ、５５２ｊの間にさらに別のリフトピン５５２ｍが立設されており、合計８本のリフトピン５５２（５５２ｅ〜５５２ｋ、５５２ｍ）がリフトプレート５５１に立設されてブランケットの下面全体を支持可能となっている。これらのリフトピン５５２は吸着プレート５１の外周縁に対して鉛直方向Ｚに穿設された貫通孔（図示省略）よりも細く、図５に示すように、貫通孔を鉛直下方側より挿通可能となっている。
【００６５】
また、各リフトピン５５２の上端側から圧縮ばね５５３およびハウジング５５４がこの順序で外挿され、圧縮ばね５５３の下端部がリフトプレート５５１で係止されるとともに、その上端部に対してハウジング５５４が覆い被さっている。なお、ハウジング５５４の上面は、吸着プレート５１の貫通孔の内径よりも大きな外径を有する円形形状を有しており、次に説明するようにピン昇降シリンダＣＬ５１によりリフトプレート５５１を上昇させた際、ハウジング５５４の上面は吸着プレート５１の下面で係止され、リフトプレート５５１とで圧縮ばね５５３を挟み込んで収縮させてリフトプレート５５１の上昇速度をコントロールする。また、リフトプレート５５１の下降にも、圧縮ばね５５３の圧縮力を利用してリフトプレート５５１の下降速度をコントロールする。
【００６６】
このピン昇降シリンダＣＬ５１は、下面がカメラ取付ベース４１に固定されたガイドブラケット５５５の側面に固定されており、ピン昇降シリンダＣＬ５１のピストン先端がスライドブロック５５６を介してリフトプレート５５１を支持している。したがって、制御部６のバルブ制御部６４がピン昇降シリンダＣＬ５１に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、ピン昇降シリンダＣＬ５１を作動させてリフトプレート５５１を昇降させる。その結果、吸着プレート５１の上面、つまり吸着面に対し、全リフトピン５５２が進退移動させられる。例えば、リフトピン５５２が吸着プレート５１の上面から（＋Ｚ）方向に突出することで、ブランケット搬送ロボットによりブランケットがリフトピン５５２の頂部に載置可能となる。そして、ブランケットの載置に続いて、リフトピン５５２が吸着プレート５１の上面よりも（−Ｚ）方向に後退することで、ブランケットが吸着プレート５１の上面に移載される。その後、後述するように適当なタイミングで、吸着プレート５１の近傍に配置されたブランケット厚み計測センサＳＮ５１によって当該ブランケットの厚みが計測される。
【００６７】
図８はブランケット厚み計測部を示す斜視図である。この実施形態では、ブランケット厚み計測部５６は下ステージ部５の一部構成であり、次のように構成されている。ブランケット厚み計測部５６では、シリンダブラケット５６１が吸着プレート５１の右側近傍位置で第２フレーム構造体に固定されている。また、このシリンダブラケット５６１に対し、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２が水平状態で固定されており、制御部６のバルブ制御部６４が当該シリンダＣＬ５２に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、シリンダＣＬ５２に取り付けられたスライドプレート５６２が左右方向Ｘにスライドする。このスライドプレート５６２の左端部にはブランケット厚み計測センサＳＮ５１が取り付けられている。このため、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２によってスライドプレート５６２が左（＋Ｘ）側、つまり吸着プレート５１側に水平移動すると、ブランケット厚み計測センサＳＮ５１が吸着プレート５１に吸着保持されるブランケットの右端部の直上位置に位置決めされる。このセンサＳＮ５１も、版厚み計測センサＳＮ２２および基板厚み計測センサＳＮ２３と同様に構成されており、同様の計測原理によりブランケットの厚みを計測可能となっている。一方、計測以外のタイミングにおいては、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２によってスライドプレート５６２は右（−Ｘ）側、つまり吸着プレート５１から離れた退避位置に移動させられており、ブランケット厚み計測部５６の干渉が防止される。
【００６８】
Ｂ−５．押さえ部７
図９は図１の印刷装置に装備される押さえ部を示す図である。同図（ａ）は押さえ部７の構成を示す斜視図であり、同図（ｂ）は吸着プレート５１に吸着保持されるブランケットＢＬを押さえ部７により押さえた状態（以下「ブランケット押さえ状態」という）を示し、同図（ｃ）は押さえ部７によるブランケットＢＬを解除した状態（以下「ブランケット押さえ解除状態」という）を示している。この押さえ部７は、吸着プレート５１の鉛直上方側に設けられる押さえ部材７１を切替機構７２によって鉛直方向Ｚに昇降することでブランケット押さえ状態とブランケット押さえ解除状態とを切り替える。
【００６９】
この切替機構７２では、第２フレーム構造体の水平プレート１７に対し、それぞれシリンダブラケット７２１〜７２３によって押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３が、ピストン７２４を鉛直下方側に進退自在に、取り付けられている。これらのピストン７２４の先端部では、押さえ部材７１がぶら下がり状態で遊嵌されている。
【００７０】
押さえ部材７１は、支持プレート７１１と、４つのブランケット押さえプレート７１２とを有している。支持プレート７１１は、ブランケットＢＬと同一の平面サイズを有し、その中央部が開口しており、全体として額縁形状を有している。この支持プレート７１１の下面に対し、４枚のブランケット押さえプレート７１２が固定されて支持プレート７１１の下面全部を覆っている。
【００７１】
また、支持プレート７１１には、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３に対応する位置にピストン７２４の外径よりも広い内径を有する貫通孔７１６が穿設されている。そして、各貫通孔７１６の下方側より締結部材７１７が貫通孔７１６を介してピストン７２４の先端部に接続されている。これによって、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３のピストン７２４は支持プレート７１１に遊嵌された状態で押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３に連結される。つまり、押さえ部材７１は押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３に対してフローティング状態で支持されている。
【００７２】
そして、制御部６のバルブ制御部６４が押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３を作動させて押さえ部材７１を下ステージ部５の吸着プレート５１に対して当接または離間させる。例えば、押さえ部材７１がブランケットＢＬを保持している吸着プレート５１に下降してブランケット押さえ状態となり、ブランケットＢＬの周縁部を全周にわたって吸着プレート５１とで挟み込んでホールドする。また、アライメントのために吸着プレート５１が移動した際にも、押さえ部材７１は吸着プレート５１とともに水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動し、ブランケットＢＬを安定して保持する。
【００７３】
Ｂ−６．プリアライメント部８
図１０は図１の印刷装置に装備されるプリアライメント部を示す斜視図である。プリアライメント部８は、プリアライメント上部８１と、プリアライメント下部８２とを有している。これらのうちプリアライメント上部８１は、プリアライメント下部８２よりも鉛直上方側に配置され、ブランケットＢＬとの密着に先立って、位置ＸＰ２３で版用シャトル２５Ｌにより保持される版ＰＰおよび基板用シャトル２５Ｒにより保持される基板ＳＢをアライメントする。一方、プリアライメント下部８２は、版ＰＰや基板ＳＢとの密着に先立って、下ステージ部５の吸着プレート５１に載置されるブランケットＢＬをアライメントする。なお、プリアライメント上部８１と、プリアライメント下部８２とは基本的に同一構成を有している。そこで、以下においては、プリアライメント上部８１の構成について説明し、プリアライメント下部８２については同一または相当符号を付して構成説明を省略する。
【００７４】
プリアライメント上部８１は、４つの上ガイド移動部８１１〜８１４を有している。各上ガイド移動部８１１〜８１４は第２フレーム構造体を構成する複数の水平プレートのうち上段側に配置された水平プレート１７に設けられている。すなわち、前後方向Ｙに延設された２本の水平プレートのうちの左側水平プレート１７ａに対し、その中央部に上ガイド移動部８１１が取り付けられるとともに、その前側端部に上ガイド移動部８１２が取り付けられている。また、もう一方の右側水平プレート１７ｂに対し、その中央部に上ガイド移動部８１３が取り付けられるとともに、その後側端部に上ガイド移動部８１４が取り付けられている。なお、上ガイド移動部８１１、８１３は同一構成を有し、また上ガイド移動部８１２、８１４は同一構成を有している。したがって、以下においては、上ガイド移動部８１１、８１２の構成を詳述し、上ガイド移動部８１３、８１４について同一または相当符号を付して構成説明を省略する。
【００７５】
上ガイド移動部８１１では、ボールねじ機構８１１ａが左右方向Ｘに延設された状態で左側水平プレート１７ａの中央部に固定されている。そして、ボールねじ機構８１１ａのボールねじに対してボールねじブラケットが螺合されるとともに、当該ボールねじブラケットに上ガイド８１１ｂが上ガイド移動部８１３に対向して取り付けられている。また、ボールねじ機構８１１ａの左端部に上ガイド駆動モータＭ８１ａの回転軸（図示省略）が連結されており、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて上ガイド駆動モータＭ８１ａが作動することで上ガイド８１１ｂが左右方向Ｘに移動する。
【００７６】
また、上ガイド移動部８１２では、ボールねじ機構８１２ａが前後方向Ｙに延設された状態で左側水平プレート１７ａの前側端部に固定されている。そして、ボールねじ機構８１２ａのボールねじに対してボールねじブラケットが螺合されるとともに、当該ボールねじブラケットに対し、左右方向に延設されたガイドホルダ８１２ｃの左端部が固定されている。このガイドホルダ８１２ｃの右端部は、水平プレート１７ａ、１７ｂの中間位置に達しており、その右端部に上ガイド８１２ｂが上ガイド移動部８１４に対向して取り付けられている。また、ボールねじ機構８１２ａの後端部に上ガイド駆動モータＭ８１ｂの回転軸（図示省略）が連結されており、制御部６のモータ制御部６３からの動作指令に応じて上ガイド駆動モータＭ８１ｂが作動することで上ガイド８１２ｂが前後方向Ｙに移動する。
【００７７】
このように４つの上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂが位置ＸＰ２３の鉛直下方位置で版ＰＰや基板ＳＢ（同図中の一点鎖線）を取り囲んでおり、各上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂが独立して版ＰＰなどに対して近接および離間可能となっている。したがって、各上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂの移動量を制御することによって版ＰＰおよび基板ＳＢをシャトルのハンド上で水平移動あるいは回転させてアライメントすることが可能となっている。
【００７８】
Ｂ−７．除電部９
図１１は図１の印刷装置に装備される除電部を示す斜視図である。除電部９では、ベースプレート９２が下ステージ部５の左側で石定盤１３の上面に固定されている。また、ベースプレート９２から柱部材９３が立設されており、その上端部は下ステージ部５よりも高い位置まで延設されている。そして、ベースプレート９２の上端部に対して固定金具９４を介してイオナイザブラケット９５が取り付けられている。このイオナイザブラケット９５は右方向（−Ｘ）に延設され、その先端部は吸着プレート５１の近傍に達している。そして、その先端部にイオナイザ９１が取り付けられている。
【００７９】
Ｂ−８．制御部６
制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、メモリ６２、モータ制御部６３、バルブ制御部６４、画像処理部６５および表示／操作部６６を有しており、ＣＰＵ６１はメモリ６２に予め記憶されたプログラムにしたがって装置各部を制御して、図１２ないし図１９に示すように、パターニング処理および転写処理を実行する。
【００８０】
Ｃ．印刷装置の全体動作
図１２は、図１の印刷装置の全体動作を示すフローチャートである。また、図１３ないし図１９は、図１の印刷装置の動作を説明するための図であり、図中のテーブルは制御部６による制御内容（制御対象および動作内容）を示し、また図中の模式図は装置各部の状態を示している。この印刷装置１００の初期状態では、図１３（ａ）に示すように、版用シャトル２５Ｌおよび基板用シャトル２５Ｒはそれぞれ中間位置ＸＰ２２、ＸＰ２４に位置決めされており、版用搬入出ユニットへの版ＰＰのセットを待って版ＰＰの投入工程（ステップＳ１）、ならびに基板用搬入出ユニットへの基板ＳＢのセットを待って基板ＳＢの投入工程（ステップＳ２）を実行する。なお、版用シャトル２５Ｌおよび基板用シャトル２５Ｒが一体的に左右方向Ｘに移動するという搬送構造を採用しているため、版ＰＰの搬入を行った（ステップＳ１）後、基板ＳＢの搬入を行う（ステップＳ２）が、両者の順序を入れ替えてもよい。
【００８１】
Ｃ−１．版搬入工程（ステップＳ１）
図１３（ｂ）の「ステップＳ１」の欄に示すように、サブステップ（１−１）〜（１−７）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を所定方向に回転させ、シャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させる（１−１）。これによって、版用シャトル２５Ｌが版受渡し位置ＸＰ２１に移動して位置決めされる。また、回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２が動作し、版用ハンド２５２、２５２を１８０゜回転させて原点位置に位置決めする（１−２）。これによって、ハンド姿勢が使用済姿勢から未使用姿勢に切り替わり、使用前の版ＰＰの投入準備が完了する。
【００８２】
そして、版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１が動作し、版用シャッター１８を鉛直下方に移動させる、つまりシャッター１８を開く（１−３）。それに続いて、制御部６からの動作指令に応じて版用搬入出ユニットが版ＰＰを印刷装置１００の内部に搬入し、版用シャトル２５Ｌのハンド２５２，２５２上に載置する（１−４）。こうして版ＰＰの投入が完了すると、上記バルブの開閉状態を元に戻すことで版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１が逆方向に作動して版用シャッター１８を元の位置に戻す、つまりシャッター１８を閉じる（１−５）。
【００８３】
版ＰＰの投入完了時点では、版ＰＰは版受渡し位置ＸＰ２１に位置している。そこで、このタイミングで、版厚み計測センサＳＮ２２が作動して版ＰＰの上面および下面の高さ位置（鉛直方向Ｚにおける位置）を検出し、それらの検出結果を示す高さ情報を制御部６に出力する。そして、これらの高さ情報に基づいてＣＰＵ６１は版ＰＰの厚みを求め、メモリ６２に記憶する。こうして、版ＰＰの厚み計測が実行される（１−６）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を逆回転させてシャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させ、中間位置ＸＰ２２に位置決めする（１−７）。
【００８４】
Ｃ−２．基板投入工程（ステップＳ２）
図１３（ｂ）の「ステップＳ２」の欄に示すように、サブステップ（２−１）〜（２−６）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を所定方向と逆方向に回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させる（２−１）。これによって、基板用シャトル２５Ｒが基板受渡し位置ＸＰ２５に移動して位置決めされる。なお、基板用ハンド２５２、２５２については回転機構が設けられておらず、サブステップ（２−１）が完了した時点で基板ＳＢの投入準備が完了する。
【００８５】
そして、基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２が動作し、基板用シャッター１９を鉛直下方に移動させる、つまりシャッター１９を開く（２−２）。それに続いて、制御部６からの動作指令に応じて基板用搬入出ユニットが基板ＳＢを印刷装置１００の内部に搬入し、基板用シャトル２５Ｒのハンド２５２，２５２上に載置する（２−３）。こうして基板ＳＢの投入が完了すると、上記バルブの開閉状態を元に戻すことで基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２が逆方向に作動して基板用シャッター１９を元の位置に戻す、つまりシャッター１９を閉じる（２−４）。
【００８６】
基板ＳＢの投入完了時点では、基板ＳＢは基板受渡し位置ＸＰ２５に位置している。そこで、このタイミングで、基板厚み計測センサＳＮ２３が作動して基板ＳＢの上面および下面の高さ位置を検出し、それらの検出結果を示す高さ情報を制御部６に出力する。そして、これらの高さ情報に基づいてＣＰＵ６１は、版ＰＰに続いて、基板ＳＢの厚みを求め、メモリ６２に記憶する。こうして、基板ＳＢの厚み計測が実行される（２−５）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を所定方向に回転させてシャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させ、中間位置ＸＰ２４に位置決めする（２−６）。
【００８７】
このように、本実施形態では、図１３（ｃ）に示すように、パターニング処理を実行する前に、版ＰＰのみならず、基板ＳＢをも準備しておき、後で詳述するように、パターニング処理および転写処理を連続して実行する。これによって、ブランケットＢＬ上でパターニングされた塗布層が基板ＳＢに転写されるまでの時間間隔を短縮することができ、安定した処理が実行される。
【００８８】
Ｃ−３．版吸着（ステップＳ３）
図１４（ａ）の「ステップＳ３」の欄に示すように、サブステップ（３−１）〜（３−７）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させる（３−１）。これによって、版用シャトル２５Ｌが版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。そして、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが回転軸を回転させ、昇降プレート２５１を下方向（−Ｚ）に移動させる（３−２）。これによって、版用シャトル２５Ｌに支持されたまま版ＰＰが搬送位置よりも低いプリアライメント位置に移動して位置決めされる。
【００８９】
次に、上ガイド駆動モータＭ８１ａ〜Ｍ８１ｄが回転軸を回転させ、上ガイド８１１ｂ、８１３ｂが左右方向Ｘに移動するとともに、上ガイド８１２ｂ、８１４ｂが前後方向Ｙに移動し、各上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂが版用シャトル２５Ｌに支持される版ＰＰの端面と当接して版ＰＰを予め設定した水平位置に位置決めする。その後、各上ガイド駆動モータＭ８１ａ〜Ｍ８１ｄが回転軸を逆方向に回転させ、各上ガイド８１１ｂ〜８１４ｂが版ＰＰから離間する（３−３）。
【００９０】
こうして、版ＰＰのプリアライメント処理が完了すると、ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３７を下方向（−Ｚ）に下降させて版ＰＰの上面と当接させる。それに続いて、バルブＶ３１，Ｖ３２が開き、これによって吸着溝３７１および吸着パッド３８により版ＰＰが吸着プレート３７に吸着される（３−４）。
【００９１】
吸着検出センサＳＮ３１（図２）により版ＰＰの吸着が検出されると、ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を逆方向に回転させ、吸着プレート３７が版ＰＰを吸着保持したまま鉛直上方に上昇して版吸着位置ＸＰ２３の鉛直上方位置に版ＰＰを移動させる（３−５）。そして、版用シャトル昇降モータＭ２２Ｌが回転軸を回転させ、昇降プレート２５１を鉛直上方に移動させ、版用シャトル２５Ｌをプリアライメント位置から搬送位置、つまり版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めする（３−６）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させ、空になった版用シャトル２５Ｌを中間位置ＸＰ２２に位置決めする（３−７）。
【００９２】
Ｃ−４．ブランケット吸着（ステップＳ４）
図１４（ａ）の「ステップＳ４」の欄に示すように、サブステップ（４−１）〜（４−９）を実行する。すなわち、Ｘ軸駆動モータＭ４２，Ｍ４４およびＹ軸駆動モータＭ４１，Ｍ４３が作動してアライメントステージ４４を初期位置に移動させる（４−１）。これによって、毎回スタートが同じ位置となる。それに続いて、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５５１を上昇させ、リフトピン５５２を吸着プレート５１の上面から鉛直上方に突出させる（４−２）。こうして、ブランケットＢＬの投入準備が完了すると、ブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３が動作し、ブランケット用シャッター（図示省略）を移動させて当該シャッターを開く（４−３）。そして、ブランケット搬送ロボットが、装置１００にアクセスしてブランケットＢＬをリフトピン５５２の頂部に載置した後、装置１００から退避する（４−４）。これに続いて、ブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３が動作し、ブランケット用シャッターを移動させて当該シャッターを閉じる（４−５）。
【００９３】
次に、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５５１を下降させる。これによって、リフトピン５５２がブランケットＢＬを支持したまま下降してブランケットＢＬを吸着プレート５１に載置する（４−６）。すると、下ガイド駆動モータＭ８２ａ〜Ｍ８２ｄが回転軸を回転させ、下ガイド８２１ｂ、８２３ｂが左右方向Ｘに移動するとともに、下ガイド８２２ｂ、８２４ｂが前後方向Ｙに移動し、各下ガイド８２１ｂ〜８２４ｂが吸着プレート５１に支持されるブランケットＢＬの端面と当接してブランケットＢＬを予め設定した水平位置に位置決めする（４−７）。
【００９４】
こうしてブランケットＢＬのプリアライメント処理が完了すると、吸着バルブＶ５２が開き、これによって溝５１１、５１２に対して調圧された負圧が供給されてブランケットＢＬが吸着プレート５１に吸着される（４−８）。さらに、各下ガイド駆動モータＭ８２ａ〜Ｍ８２ｄが回転軸を逆方向に回転させ、各下ガイド８２１ｂ〜８２４ｂをブランケットＢＬから離間させる（４−９）。これによって、図１４（ｂ）に示すように、パターニング処理の準備が完了する。
【００９５】
Ｃ−５．パターニング（ステップＳ５）
ここでは、ブランケット厚みが計測された後で、パターニングが実行される。すなわち、図１５（ａ）の「ステップＳ５」の欄に示すように、センサ水平駆動シリンダＣＬ５２が動作してブランケット厚み計測センサＳＮ５１をブランケットＢＬの右端部の直上位置に位置決めする（５−１）。そして、ブランケット厚み計測センサＳＮ５１がブランケットＢＬの厚みに関連する情報を制御部６に出力し、これによってブランケットＢＬの厚みが計測される（５−２）。その後で、上記センサ水平駆動シリンダＣＬ５２が逆方向に動作してスライドプレート５６２を（−Ｘ）方向にスライドさせてブランケット厚み計測センサＳＮ５１を吸着プレート５１から退避させる（５−３）。
【００９６】
次に、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３７を下方向（−Ｚ）に下降させて版ＰＰをブランケットＢＬの近傍に移動させる。さらに、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート３７を昇降させて鉛直方向Ｚにおける版ＰＰとブランケットＢＬの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する（５−４）。なお、このギャップ量は版ＰＰおよびブランケットＢＬの厚み計測結果に基づいて制御部６により決定される。
【００９７】
そして、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３が動作し、押さえ部材７１を下降させてブランケットＢＬの周縁部を全周にわたって押さえ部材７１で押さえ付ける（５−５）。それに続いて、バルブＶ５１、５２が動作して吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間にエアーを部分的に供給してブランケットＢＬを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部３に保持された版ＰＰに押し遣られる（５−６）。その結果、図１５（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬの中央部が版ＰＰに密着して版ＰＰの下面に予め形成されたパターン（図示省略）がブランケットＢＬの上面に予め塗布された塗布層と当接して当該塗布層をパターニングしてパターン層を形成する。
【００９８】
Ｃ−６．版剥離（ステップＳ６）
図１５（ｃ）の「ステップＳ６」の欄に示すように、サブステップ（６−１）〜（６−５）を実行する。すなわち、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させて吸着プレート３７が上昇して版ＰＰをブランケットＢＬから剥離させる（６−１）。また、剥離処理を行うために版ＰＰを上昇させるのと並行して適時、バルブＶ５１、Ｖ５２の開閉状態を切替え、ブランケットＢＬに負圧を与えて吸着プレート３７側に引き寄せる。その後、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、吸着プレート３７を上昇させて版ＰＰをイオナイザ９１とほぼ同一高さの除電位置に位置決めする（６−２）。また、押さえ部材昇降シリンダＣＬ７１〜ＣＬ７３が動作し、押さえ部材７１を上昇させてブランケットＢＬの押さえ付けを解除する（６−３）。それに続いて、イオナイザ９１が作動して上記版剥離処理時に発生する静電気を除電する（６−４）。この除去処理が完了すると、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、図１５（ｄ）に示すように、版ＰＰを吸着保持したまま吸着プレート３７が初期位置（版吸着位置ＸＰ２３よりも高い位置）まで上昇する（６−５）。
【００９９】
Ｃ−７．版退避（ステップＳ７）
図１６（ａ）の「ステップＳ７」の欄に示すように、サブステップ（７−１）〜（７−７）を実行する。すなわち、回転アクチュエータＲＡ２、ＲＡ２が動作し、版用ハンド２５２、２５２を１８０゜回転させて原点位置から反転位置に位置決めする（７−１）。これによって、ハンド姿勢が未使用姿勢から使用済姿勢に切り替わり、使用済みの版ＰＰの受取準備が完了する。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させる（７−２）。これによって、版用シャトル２５Ｌが版吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。
【０１００】
一方、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、版ＰＰを吸着保持したまま吸着プレート３７が版用シャトル２５Ｌのハンド２５２、２５２に向けて下降してハンド２５２、２５２上に版ＰＰを位置させた後、バルブＶ３１，Ｖ３２が閉じ、これによって吸着溝３７１および吸着パッド３８による版ＰＰの吸着が解除されて搬送位置での版ＰＰの受け渡しが完了する（７−３）。そして、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を逆回転させ、吸着プレート３７を初期位置まで上昇させる（７−４）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させる（７−５）。これによって、版用シャトル２５Ｌが使用済み版ＰＰを保持したまま中間位置ＸＰ２２に移動して位置決めされる。
【０１０１】
Ｃ−８．基板吸着（ステップＳ８）
図１６（ａ）の「ステップＳ８」の欄に示すように、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させる（８−１）。これによって、処理前の基板ＳＢを保持する基板用シャトル２５Ｒが基板吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。そして、版ＰＰのプリアライメント処理（３−２、３−３）および吸着プレート３７による版ＰＰの吸着処理（３−４）と同様にして、基板ＳＢのプリアライメント処理（８−２、８−３）および基板ＳＢの吸着処理（８−４）が実行される。
【０１０２】
その後、吸着検出センサＳＮ３１（図２）により基板ＳＢの吸着が検出されると、ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３７を鉛直上方に上昇させて基板吸着位置ＸＰ２３より高い位置に基板ＳＢを移動させる（８−５）。そして、基板用シャトル昇降モータＭ２２Ｒが回転軸を回転させ、昇降プレート２５１を鉛直上方に移動させ、基板用シャトル２５Ｒをプリアライメント位置から搬送位置に移動させて位置決めする（８−６）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させ、図１６（ｂ）に示すように、空になった基板用シャトル２５Ｒを中間位置ＸＰ２４に位置決めする（８−７）。
【０１０３】
Ｃ−９．転写（ステップＳ９）
図１７（ａ）の「ステップＳ９」の欄に示すように、ここでは、ブランケット厚みが計測され、さらに精密アライメントが実行された後で、転写処理が実行される。すなわち、図１７（ａ）の「ステップＳ９」の欄に示すように、パターニング処理（ステップＳ５）のサブステップ（５−１〜５−３）と同様にして、ブランケットＢＬの厚みが計測される（９−１〜９−３）。なお、このようにパターニング直前のみならず、転写直前においてもブランケットＢＬの厚みを計測する主たる理由は、ブランケットＢＬの一部が膨潤することでブランケットＢＬの厚みが経時変化するためであり、転写直前でのブランケット厚みを計測することで高精度な転写処理を行うことが可能となる。
【０１０４】
次に、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート３７を下方向（−Ｚ）に下降させて基板ＳＢをブランケットＢＬの近傍に移動させる。さらに、第２ステージ昇降モータＭ３２が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート３７を昇降させて鉛直方向Ｚにおける基板ＳＢとブランケットＢＬの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する（９−４）。このギャップ量については、基板ＳＢおよびブランケットＢＬの厚み計測結果に基づいて制御部６により決定される。次のサブステップ（９−５）では、パターニング（ステップＳ５）と同様に、押さえ部材７１によるブランケットＢＬの周縁部の押さえ付けを行う。
【０１０５】
こうして、基板ＳＢとブランケットＢＬとはいずれもプリアライメントされ、しかも転写処理に適した間隔だけ離間して位置決めされるが、ブランケットＢＬに形成されたパターン層を基板ＳＢに正確に転写するためには、両者を精密に位置合せする必要がある。そこで、本実施形態では、サブステップ（９−６〜９−８）が実行される（精密アライメント）。
【０１０６】
ここでは、アライメント部４のＺ軸駆動モータＭ４５ａ〜４５ｄが作動して各撮像ユニット４５ａ〜４５ｄでブランケットＢＬにパターニングされたアライメントマークに対して焦点が合うようにピント調整が実行される（９−６）。そして、各撮像ユニット４５ａ〜４５ｄで撮像される画像が制御部６の画像処理部６５に出力される（９−７）。そして、それらの画像に基づいて制御部６は基板ＳＢに対してブランケットＢＬを位置合せするための制御量を求め、さらにアライメント部４のＸ軸駆動モータＭ４２、Ｍ４４およびＹ軸駆動モータＭ４１、Ｍ４３の動作指令を作成する。そして、Ｘ軸駆動モータＭ４２、Ｍ４４およびＹ軸駆動モータＭ４１、Ｍ４３が上記制御指令に応じて作動して吸着プレート５１を水平方向に移動させるとともに鉛直方向Ｚに延びる仮想回転軸回りに回転させてブランケットＢＬを基板ＳＢに精密に位置合せする（９−８）。
【０１０７】
そして、バルブＶ５１、５２が動作して吸着プレート５１とブランケットＢＬとの間にエアーを部分的に供給してブランケットＢＬを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部３に保持された基板ＳＢに押し遣られる（９−９）。その結果、図１７（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬが基板ＳＢに密着する。これによって、ブランケットＢＬ側のパターン層が基板ＳＢの下面のパターンと精密に位置合せされながら、基板Ｂに転写される。
【０１０８】
Ｃ−１０．基板剥離（ステップＳ１０）
図１８（ａ）の「ステップＳ１０」の欄に示すように、サブステップ（１０−１）〜（１０−５）を実行する。すなわち、版剥離（ステップＳ６）と同様に、ブランケットＢＬからの基板ＳＢの剥離（１０−１）、除電位置への基板ＳＢの位置決め（１０−２）、押さえ部材７１によるブランケットＢＬの押付解除（１０−３）、除電（１０−４）を実行する。その後、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、図１８（ｂ）に示すように、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３７が初期位置（搬送位置よりも高い位置）まで上昇する（１０−５）。
【０１０９】
Ｃ−１１．基板退避（ステップＳ１１）
図１９（ａ）の「ステップＳ１１」の欄に示すように、サブステップ（１１−１）〜（１１−４）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させる（１１−１）。これによって、基板用シャトル２５Ｒが基板吸着位置ＸＰ２３に移動して位置決めされる。
【０１１０】
一方、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を回転させ、基板ＳＢを吸着保持したまま吸着プレート３７を基板用シャトル２５Ｒのハンド２５２、２５２に向けて下降させる。その後、バルブＶ３１，Ｖ３２が閉じ、これによって吸着溝３７１および吸着パッド３８による基板ＳＢの吸着が解除される（１１−２）。そして、第１ステージ昇降モータＭ３１が回転軸を逆回転させ、吸着プレート３７を初期位置まで上昇させる（１１−３）。その後、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させて当該基板ＳＢを保持したまま基板用シャトル２５を中間位置ＸＰ２２に移動させて位置決めする（１１−４）。
【０１１１】
Ｃ−１２．ブランケット取り出し（ステップＳ１２）
図１９（ａ）の「ステップＳ１２」の欄に示すように、サブステップ（１２−１）〜（１２−６）を実行する。すなわち、バルブＶ５１、５２が動作して吸着プレート５１によるブランケットＢＬの吸着を解除する（１２−１）。そして、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５５１を上昇させ、使用済みのブランケットＢＬを吸着プレート５１から鉛直上方に持ち上げる（１２−２）。
【０１１２】
次に、ブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３が動作し、ブランケット用シャッター（図示省略）を移動させて当該シャッターを開く（１２−３）。そして、ブランケット搬送ロボットが、装置１００にアクセスして使用済みのブランケットＢＬをリフトピン５５２の頂部から受け取り、装置１００から退避する（１２−４）。これに続いて、ブランケット用シャッター駆動シリンダＣＬ１３が動作し、ブランケット用シャッターを移動させて当該シャッターを閉じる（１２−５）。さらに、ピン昇降シリンダＣＬ５１が動作してリフトプレート５５１を下降させ、リフトピン５５２を吸着プレート５１よりも下方向（−Ｚ）に下降させる（１２−６）。
【０１１３】
Ｃ−１３．版取り出し（ステップＳ１３）
図１９（ａ）の「ステップＳ１３」の欄に示すように、サブステップ（１３−１）〜（１３−５）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４が（＋Ｘ）方向に移動する（１３−１）。これによって、版用シャトル２５Ｌが版受渡し位置ＸＰ２１に移動して位置決めされる。また、版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１が動作し、シャッター１８を開く（１３−２）。それに続いて、制御部６からの動作指令に応じて版用搬入出ユニットが使用済みの版ＰＰを印刷装置１００から取り出す（１３−３）。こうして版ＰＰの搬出が完了すると、上記バルブの開閉状態を元に戻すことで版用シャッター駆動シリンダＣＬ１１が逆方向に作動して版用シャッター１８を元の位置に戻してシャッター１８を閉じる（１３−４）。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させ、版用シャトル２５Ｌを中間位置ＸＰ２２に位置決めする（１３−５）。
【０１１４】
Ｃ−１４．基板取り出し（ステップＳ１４）
図１９（ａ）の「ステップＳ１４」の欄に示すように、サブステップ（１４−１）〜（１４−５）を実行する。すなわち、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート２４を（−Ｘ）方向に移動させる（１４−１）。これによって、基板用シャトル２５Ｒが基板受渡し位置ＸＰ２５に移動して位置決めされる。また、基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２が動作し、シャッター１９を開く（１４−２）。それに続いて、制御部６からの動作指令に応じて基板用搬入出ユニットが転写処理を受けた基板ＳＢを印刷装置１００から取り出す（１４−３）。こうして基板ＳＢの搬出が完了すると、基板用シャッター駆動シリンダＣＬ１２が逆方向に作動して基板用シャッター１９を元の位置に戻してシャッター１９を閉じる（１４−４）。そして、シャトル水平駆動モータＭ２１が回転軸を回転させてシャトル保持プレート２４を（＋Ｘ）方向に移動させ、基板用シャトル２５Ｒを中間位置ＸＰ２３に位置決めする（１４−５）。これにより、印刷装置１００は、図１９（ｂ）に示すように、初期状態に戻る。
【０１１５】
Ｄ．精密アライメント動作
次に、本実施形態における精密アライメント（図１７、サブステップ９−８）のより具体的な動作についてさらに詳しく説明する。この精密アライメント動作は、プリアライメント部８により概略位置を調整された基板ＳＢとブランケットＢＬとのＸＹ平面における相対的な位置をより精密に合わせ込むための処理であり、本発明にかかるアライメント方法を適用することで高精度に、例えば±３μｍ程度の精度で両者の位置合わせを行うものである。想定する基板ＳＢの平面サイズは３５０ｍｍ×３００ｍｍ程度である。
【０１１６】
この実施形態の精密アライメント動作では、以下に説明するように、基板ＳＢおよびブランケットＢＬのそれぞれに位置基準となるアライメントマークを形成し、これらの位置関係を調整することで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせを行う。なお、精密アライメントの最終的な目的は、ブランケットＢＬ上に担持されたパターンが基板ＳＢ上の所定位置に正しく転写されるようにすることにある。一方、版ＰＰによってブランケットＢＬ上に形成されるパターンのブランケットＢＬ上における位置は、パターニング時の版ＰＰとブランケットＢＬとの位置関係に応じて多少の変動があり得る。したがって、精密アライメント動作ではブランケットＢＬ上に担持されたパターンと基板ＳＢとの位置関係が適切に調整されれば足り、ブランケットＢＬ自体の基板ＳＢに対する姿勢を制御する必要はない。
【０１１７】
Ｄ−１．アライメントマーク
図２０は精密アライメント動作のためのアライメントマークの配置を示す図である。基板ＳＢおよびブランケットＢＬはほぼ同一の平面サイズを有する板状体であり、両者を重ね合わせたときに互いに対応する位置に、それぞれアライメントマークが形成される。すなわち、板状の基板ＳＢの中央部には、回路パターン等の所定パターンが形成されて最終的にデバイスとして機能する有効パターン領域ＰＲが設定される。これに対応するブランケットＢＬの表面領域がブランケットＢＬの有効パターン領域ＰＲであり、基板ＳＢに転写すべきパターンは版ＰＰによってこの領域ＰＲにパターニングされる。図２０の例では矩形基板ＳＢの中央部の矩形領域を有効パターン領域ＰＲとしているが、これらの形状は矩形に限定されるものではなく任意である。
【０１１８】
そして、有効パターン領域ＰＲの四隅の外側、基板ＳＢの角部に近接する領域を、アライメントマーク形成領域ＡＲとしている。基板ＳＢにおいては、例えばフォトリソグラフィー技術によって予めアライメントマークが４箇所のアライメントマーク形成領域ＡＲのそれぞれに形成されている。一方、ブランケットＢＬの各アライメントマーク形成領域ＡＲに形成されるアライメントマークは、有効パターン領域ＰＲに形成されるパターンと共に、版ＰＰを用いてパターン形成材料によりパターニングされる。そのため、パターニング時の版ＰＰとブランケットＢＬとの位置関係に関わらず、ブランケットＢＬ上において有効パターン領域ＰＲに形成されるパターンとアライメントマーク形成領域ＡＲに形成されるアライメントマークとの位置関係は不変である。これにより、アライメントマークを用いた位置合わせにより基板ＳＢとブランケットＢＬ上のパターンとの位置関係が一定に保たれる。
【０１１９】
図２１はアライメントマークのパターンの例を示す図である。より詳しくは、図２１（ａ）はこの実施形態において基板に形成される第１アライメントマークの構成要素である第１アライメントパターンを示し、図２１（ｂ）はこの実施形態においてブランケットに形成される第２アライメントマークの構成要素である第２アライメントパターンを示す。また、図２１（ｃ）はこれらのアライメントパターンの空間周波数スペクトルを示している。
【０１２０】
図２１（ａ）に示すように、基板ＳＢに形成される第１アライメントパターンＡＰ１は、ピントが合わない状態でも図形が消失しない程度のサイズ、例えば１辺が５０μｍ程度の矩形（この例では正方形）で、四辺に囲まれた内部が一様に塗り潰された中実な図形である。一方、図２１（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬに形成される第２アライメントパターンＡＰ２は、例えば１辺が１２０μｍ程度の矩形で内部が繰り抜かれて空白となった環状の中空な図形である。正方形をなす各辺の線幅は例えば１０μｍであり、したがって内部の正方形の１辺は１００μｍ程度である。そのため重心を共通として第１アライメントパターンＡＰ１と第２アライメントパターンＡＰ２とを重ね合わせたときに、第１アライメントパターンＡＰ１が第２アライメントパターンＡＰ２内部の空白部分にすっぽりと収まるような寸法となっている。
【０１２１】
これらのパターンの有する空間周波数成分を比較すると、図２１（ｃ）に示すように、中実図形である第１アライメントパターンＡＰ１が、中空図形である第２アライメントパターンＡＰ２よりも多くの低周波成分を含んでいる。つまり、第１アライメントパターンＡＰ１の方が、空間周波数のスペクトルが低周波数側に偏っている。後述する精密アライメント動作では、この特徴を利用して各アライメントパターンの位置検出を行う。
【０１２２】
すなわち、上記のように構成されたアライメントパターンをアライメント部４の撮像部４５によって撮像し、撮像した画像からアライメントパターンを検出して基板ＳＢとブランケットＢＬ（厳密にはブランケットＢＬ上のパターン）との位置関係を把握し、必要に応じてこれらの位置を合わせるための調整動作を行う。
【０１２３】
なお、本実施形態の第１アライメントマークおよび第２アライメントマークは、それぞれ上記したアライメントパターンを構成要素としてこれを１つまたは複数含んだものである。ここでは単一の第１アライメントパターンＡＰ１からなる第１アライメントマークを基板ＳＢに形成し、単一の第２アライメントパターンＡＰ２からなる第２アライメントマークをブランケットＢＬに形成した例を用いてアライメント動作の原理を説明する。
【０１２４】
Ｄ−２．撮像部の構成および動作
図２２は精密アライメントのための撮像動作を示す図である。前記したように、この実施形態のアライメント部４は４組の撮像部４５を有しているが、それらは同一構造であるので、ここではそのうち１つの撮像部４５ａの動作について説明する。
【０１２５】
上記した第１アライメントパターンＡＰ１が形成された基板ＳＢは、上ステージ部３の吸着プレート３７の下面にそのアライメントマーク形成面を下向きにして吸着保持されている。一方、第２アライメントパターンＡＰ２が形成されたブランケットＢＬは、下ステージ部５の吸着プレート５１にそのアライメントマーク形成面を上向きにして吸着保持されている。したがって、基板ＳＢとブランケットＢＬとは、それぞれのアライメントマーク形成面同士が互いに対向するように配置される。これにより、鉛直方向（Ｚ方向）における両アライメントマーク間の距離を小さくすることができる。基板ＳＢとブランケットＢＬとの間の間隔Ｇsbについては、これをできるだけ小さくすることが望ましいが、装置各部の寸法精度や基板ＳＢおよびブランケットＢＬの撓み等を考慮すると、基板ＳＢとブランケットＢＬとの予定しない接触を防ぐためにはある程度離さざるを得ない。ここでは例えば間隔Ｇsbを３００μｍとする。
【０１２６】
ブランケットＢＬ表面の第２アライメントパターンＡＰ２は、下ステージ部５の吸着プレート５１に設けられた石英窓５２ａの直上に配置される。言い換えれば、石英窓５２ａはブランケットＢＬの１つのアライメントマーク形成領域ＡＲ（図２０）の直下位置に設けられている。これと対応する位置に設けられた基板ＳＢ側の第１アライメントパターンＡＰ１も、石英窓５２ａに臨む位置に配置される。
【０１２７】
ブランケットＢＬは、ガラス板または透明樹脂板の表面に例えばシリコンゴムによる薄い弾性層が形成されたものであり、光透過性を有する。したがって、下ステージ部５の下方からは、石英窓５２ａおよびブランケットＢＬを介して第１アライメントパターンＡＰ１および第２アライメントパターンＡＰ２とが同時に見通せる状態となっている。なお、基板に転写すべきパターンおよび第２アライメントパターンＡＰ２は、ブランケットＢＬの弾性層の表面に形成される。すなわち、ブランケットＢＬの主面のうち、弾性層が形成された側の一方主面が、パターンおよびアライメントマークの形成面となっている。
【０１２８】
石英窓５２ａは、吸着プレート５１を上下に貫通して設けられた導光孔５１７にＯリング５２１を挟んで嵌め込まれ、下方からリング状の固定部材５２２により吸着プレート５１に固定される。石英窓５２ａの上面、すなわちブランケットＢＬの下面に対向しアライメントパターンＡＰ２等からの出射光が入射してくる入射側の表面５２０は、吸着プレート５１の上面５１０を含む平面と同一平面にはなく、該平面よりも下方に後退した位置に配されている。そのため、石英窓５２ａの入射側表面（上面）５２０とブランケットＢＬの下面との間にはギャップが空いており、これらと導光孔５１７とで囲まれたギャップ空間ＧＳが形成されている。石英窓５２ａと吸着プレート５１との間にはＯリング５２１が介装されており、ギャップ空間ＧＳと外部空間とはＯリング５２１によって隔離されている。
【０１２９】
吸着プレート５１の内部には、このギャップ空間ＧＳに一方端が連通する気体流路５１８が設けられており、該気体流路の他方端は吸着プレート５１の下面からバルブＶ５３を介して外部空間に連通している。バルブＶ５３はバルブ制御部６４によって制御されており、該バルブＶ５３がバルブ制御部６４からの制御指令に応じて開かれると、ギャップ空間ＧＳが外部空間に連通してその内部気圧が大気圧とほぼ等しくなる。一方、バルブＶ５３が閉じられた状態では、該バルブＶ５３およびＯリング５２１によってギャップ空間ＧＳは密閉される。このような構成とする理由は後で説明する。
【０１３０】
石英窓５２ａの下方（−Ｚ）には、撮像部４５ａが配置されている。具体的には、石英窓５２ａの直下位置に、対物レンズ４５５、ハーフミラー４５７およびＣＣＤカメラＣＭａの受光面４５８がこの順番で配置されている。対物レンズ４５５の光軸は略鉛直方向と一致しており、該光軸上に石英窓５２ａおよび受光面４５８がそれぞれ配置されている。ハーフミラー４５７には側方から光源４５６からの光が入射しており、該光はハーフミラー４５７で反射されて石英窓５２ａに向けて出射され、石英窓５２ａを介して第１および第２アライメントパターンを照射する。ＣＣＤカメラ受光面４５８は、石英窓５２ａに臨んで配された第１アライメントパターンＡＰ１および第２アライメントパターンＡＰ２を同一視野内で一括して撮像する。
【０１３１】
対物レンズ４５５、ハーフミラー４５７、受光面４５８および光源４５６は一体的に、ＸＹテーブル４５１によってＸＹ平面に沿った方向に、また精密昇降テーブル４５２によって鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。対物レンズ４５５の前側焦点は、精密昇降テーブル４５２によってブランケットＢＬのアライメントマーク形成面に合わせられる。一方、後側焦点は予めＣＣＤカメラの受光面４５８に合わせられている。このため、ＣＣＤカメラ受光面４５８には、ブランケットＢＬに形成された第２アライメントパターンＡＰ２にピントが合った光学像が結像され、ＣＣＤカメラＣＭａによりこの光学像が撮像される。
【０１３２】
Ｄ−３．石英窓上面を後退させる理由
次に、石英窓５２ａの入射側表面５２０を吸着プレート５１の上面５１０と面一にせず、これよりも下方、すなわちブランケットＢＬの下面から離間する方向に後退させている理由について説明する。最初に、石英窓上面を吸着プレートの上面に揃えた場合の問題点について、図２３を用いて説明する。
【０１３３】
図２３は石英窓上面を吸着プレートの上面に揃えた場合の問題点を説明する図である。図２３（ａ）に示すように、上面を吸着プレート５１の上面に揃えた石英窓５２ｘを設けた場合、原理的には、吸着プレート５１に載置されたブランケットＢＬの下面と石英窓５２ｘの上面とがぴったり密着することになる。しかしながら、それぞれの面の凹凸や微小な傷、吸着プレート５１への石英窓５２ｘの取り付け位置のばらつき等に起因して、いずれも透明な石英窓５２ｘとブランケットＢＬとの界面ＩＦには、微小な隙間が部分的に生じてしまう。このような状態で撮像を行った場合、画像に干渉縞が写り込んでしまうことがある。図２３（ｂ）は、本願発明者らの実験において観察されたニュートンリング状の干渉縞を模式的に示す図である。
【０１３４】
このような干渉縞の写り込みは、画像内でのアライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２の位置検出精度の影響を与え、結果として基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせの精度低下の原因となる。そこで、この実施形態では、石英窓の上面を吸着プレート上面から予め後退させておくことで石英窓とブランケットとの不均一な接触を回避し、干渉縞の発生を防止するようにしている。
【０１３５】
図２４は石英窓を吸着プレート上面から後退させた２つの態様を示す図である。図２４（ａ）に示すように、吸着プレート５１の上面５１０から石英窓５２ａの上面（入射側表面）５２０を後退させて配置することで、石英窓５２ａとブランケットＢＬとの部分的な接触に起因する干渉縞の発生を抑えることができる。ブランケットＢＬの強度が十分にある場合には、このような構成で十分な実用性が得られる。これによる吸着プレート５１上面における石英窓５２ａの上面５２０との段差の大きさは、ブランケットＢＬの下面と石英窓５２ａの上面５２０とのギャップ量を規定し、このギャップ量としては、本願発明者らの知見によれば例えば２００μｍ以上とすれば、干渉縞の発生をほぼ確実に防止することが可能である。
【０１３６】
ただし、例えばブランケットＢＬが柔軟性を有する場合、透明窓５２ａに臨むブランケットＢＬがギャップ空間ＧＳ側へいくらか撓み込んでしまうことがあり得る。特に、真空吸着によってブランケットＢＬを吸着プレート５１に保持する構成では、吸着プレート５１上でのブランケットＢＬ各部の面方向への変位が規制される一方で、ブランケットＢＬと吸着プレート５１との間は減圧された状態となっているため、ギャップ空間ＧＳが負圧となってブランケットＢＬが引き込まれ撓むこともある。このような撓みが発生した場合、石英窓５２ａとブランケットＢＬとが接触するには至らなくとも、基板ＳＢとブランケットＢＬとの間のギャップＧsbが変動することで何らかの処理に影響を及ぼす可能性がある。例えば、両者間のギャップの再調整が必要となったり、位置合わせ精度に影響するなどである。
【０１３７】
図２４（ｂ）に示す態様はこのような問題にも対応することができる本実施形態の構成であり、吸着プレート５１に設けた気体流路５１８およびバルブＶ５３を介して、ギャップ空間ＧＳの気圧を調整することができるようになっている。すなわち、ギャップ空間ＧＳ内部に向けて撓み込んでくるブランケットＢＬに対してギャップ空間ＧＳ内部の気圧を高めることでこれに抗し、撓み込むのを防止することが可能である。
【０１３８】
ブランケットＢＬが単にステージ上に載置されているだけであれば、撓み込みを防止するために大気圧以上の圧力が必要となる場合がある。しかしながら、この実施形態では真空吸着によってブランケットＢＬと吸着プレート５１との間は減圧された状態となっているので、該減圧状態よりも気圧の高い状態、例えば大気圧に開放することによっても、ブランケットＢＬの撓み込みを効果的に防止することが可能である。
【０１３９】
一方、この実施形態の転写プロセス（例えば図１７）においては、ブランケットＢＬと吸着プレート５１との間の空間に陽圧を供給することでブランケットＢＬを吸着プレート５１から浮上させる。このとき、当該空間に連通するギャップ空間ＧＳにおいても陽圧状態となる必要がある。次に説明するように、この実施形態では処理プロセスの進行に応じてバルブＶ５３を開閉することで、これらの要求に対応している。
【０１４０】
図２５は処理の進行に伴うバルブ開閉動作を示す図である。この実施形態の動作においては、装置に搬入されたブランケットＢＬは、吸着プレート５１に真空吸着された状態と、吸着プレート５１との間に陽圧が供給されて吸着プレート５１から浮上した状態との間を行き来する。より具体的には、ブランケットＢＬを版ＰＰに当接させてパターニングを行う際と、こうしてパターニングされたブランケットＢＬを基板ＳＢに当接させてパターンを基板ＳＢに転写する際とにそれぞれブランケットＢＬを浮上させる一方、その前後では吸着プレート５１による真空吸着状態とする。
【０１４１】
そこで、図２５（ａ）に示すように、ブランケットＢＬが吸着プレート５１に吸着保持されているとき（例えば時刻Ｔ1，Ｔ5）には、バルブＶ５３を開状態とする。これにより、図２５（ｂ）に示すように、ギャップ空間ＧＳは外部空間と連通して内部の気圧が大気圧となる。その結果、ギャップ空間ＧＳへのブランケットＢＬの撓み込みが防止される。ブランケットＢＬの変形が抑えられるため、これと版ＰＰまたは基板ＳＢとのギャップ調整を適切に行うことが可能となる。また、このようにブランケットＢＬの変形がない状態でアライメントパターンの撮像および精密アライメントを行うことで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置決めを高精度に行うことが可能である。
【０１４２】
一方、ブランケットＢＬが真空吸着状態から浮上状態に切り替わる時刻Ｔ2には、バルブＶ５３も閉状態に切り替える。これにより、図２５（ｃ）に示すように、ギャップ空間ＧＳは外部空間から隔離され、ブランケットＢＬと吸着プレート５１との間に供給される陽圧の圧力損失は生じない。そして、浮上を終了する時刻Ｔ4には、再びバルブＶ５３を開放する。
【０１４３】
このようにすることで、石英窓５２ａを後退させたことによって生じるギャップ空間ＧＳが、ブランケットＢＬの真空吸着状態および浮上状態のいずれにおいても動作に影響を与えないものとすることができる。そして、ギャップ空間ＧＳを設けたことで、ブランケットＢＬと石英窓５２ａとの接触に起因する干渉縞の発生を防止することができ、アライメントパターンの撮像およびそれに基づくアライメント調整への影響を防止することができる。
【０１４４】
Ｄ−４．精密アライメント動作
図２６は精密アライメント動作の処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理において、ステップＳ９０１およびＳ９０２はそれぞれ図１７のサブステップ（９−６）、（９−７）に対応する処理であり、図１７のサブステップ（９−８）として示した「精密アライメント」は、図２６のうちステップＳ９０３ないしＳ９１０に対応している。まず、精密昇降テーブル４５２により、撮像部４５のピントがブランケットＢＬのアライメントマーク形成面（上面）に調整される（ステップＳ９０１）。具体的には、例えば次のようにすることができる。
【０１４５】
第１の方法では、直前に計測されたブランケットＢＬの厚みに基づいて、対物レンズ４５５の前側焦点がブランケットＢＬの上面に一致するように、精密昇降テーブル４５２により撮像部４５の上下方向位置が調整される。すなわち、ブランケット厚みの計測結果から、吸着ステージ５１に保持されたブランケットＢＬの上面のＺ方向位置を算出し、精密昇降テーブル４５２により対物レンズ４５５のＺ方向焦点位置をブランケットＢＬ上面に合わせる。
【０１４６】
また、これに代わる第２の方法では、精密昇降テーブル４５２により撮像部４５を上下方向（Ｚ方向）に動かすことで焦点位置をＺ方向に一定ピッチで変更設定しながら、その都度ＣＣＤカメラＣＭａ等による撮像を行う。そして、撮像されるアライメントパターンＡＰ２の画像から、画像コントラストが最大となる位置を算出し、その位置に対物レンズ４５５の焦点位置を合わせる。
【０１４７】
上記２つの方法のいずれによってもピント調整を行うことができ、またこれらをオペレータの操作入力によって選択できるようにしてもよい。こうして撮像部４５のピントが第２アライメントパターンＡＰ２が形成されたブランケットＢＬの上面に合わせられる。これ以後は、光軸のブレに起因する検出誤差を生じさせないために、撮像部４５の上下方向位置を動かさないようにする。
【０１４８】
このとき、４つの撮像部４５ａ〜４５ｄが一体的に上下動されてもよく、また各撮像部４５ａ〜４５ｄがそれぞれ個別の移動量で上下動するようにしてもよい。前者の場合、ブランケット厚みの測定を代表的に１箇所のみで計測すれば済むので処理時間が短縮できる。また後者の場合、ブランケットＢＬの位置による厚みの違いにも対応してよりきめ細かな調整を行うことが可能である。
【０１４９】
こうしてピント調整がなされた状態では、各ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄの視野には第１アライメントパターンＡＰ１およびこれに対応する第２アライメントパターンＡＰ２が入っており、このうち第２アライメントパターンＡＰ２にピントが合った状態である。各ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄはそれぞれこの画像を撮像し、画像データを画像処理部６５へ送出する（ステップＳ９０２）。画像処理部６５は、こうして撮像された画像に対し所定の画像処理を行い、画像内における第１および第２アライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２の位置検出を行う（ステップＳ９０３、Ｓ９０４）。具体的にはこれらの重心位置Ｇ1m，Ｇ2mを検出する。
【０１５０】
図２７はＣＣＤカメラで撮像された画像の一例を示す図である。撮像された画像ＩＭには、図２７（ａ）に示すように、ピントが合った状態で高い画像コントラストで撮像された第２アライメントパターンＡＰ２が含まれる。したがって、撮像された画像から第２アライメントパターンＡＰ２の重心位置Ｇ2mを検出することは比較的容易である。第２アライメントパターンＡＰ２を環状矩形の中空図形とした場合、例えば次のようにして重心位置を求めることができる。図２７（ｂ）に示すように、画像内の各位置ごとの輝度を所定の閾値で二値化することで第２アライメントパターンＡＰ２のエッジ部分を抽出し、これから第２アライメントパターンＡＰ２の輪郭を推定してその重心Ｇ2mの位置を求めることができる（ステップＳ９０３）。特に、パターンの外形寸法や線幅などの特徴が予めわかっていることから、それらの特徴に特化した画像処理を適用することができる。
【０１５１】
一方、基板側に形成された第１アライメントパターンＡＰ１については、必ずしもピントが合っているとは限らない。光軸方向における第１アライメントパターンＡＰ１と第２アライメントパターンＡＰ２との間隔が対物レンズ４５５の被写界深度以下であれば、第１アライメントパターンＡＰ１と第２アライメントパターンＡＰ２との両方にピントが合った画像を撮像することが可能である。しかしながら、アライメントパターン間の間隔が対物レンズ４５５の被写界深度よりも大きいとき、第２アライメントパターンＡＰ２にピントを合わせれば第１アライメントパターンＡＰ１は被写界深度外となってピントが合わず、輪郭のぼやけた画像として撮像される。
【０１５２】
本実施形態では５倍程度の倍率を有する対物レンズ４５５を使用しており、その被写界深度は±３０μｍ（合焦範囲として６０μｍ）程度である。一方、装置１００にセットされた基板ＳＢとブランケットＢＬとの間隔Ｇsbは３００μｍ程度である。このような条件では、両アライメントパターンに同時にピントを合わせることは不可能である。すなわち、第２アライメントパターンＡＰ２にピントを合わせれば、必然的に第１アライメントパターンＡＰ１にはピントが合わない。本実施形態の精密アライメント方法は、このような場合にも対応して高精度の位置合わせを可能とするものである。
【０１５３】
第１アライメントパターンＡＰ１にピントが合っていないとき、図２７（ａ）に示すように、第１アライメントパターンＡＰ１は破線で示す本来の外形よりも大きく、しかも輪郭がぼやけた状態で撮像されている。したがって元の第１アライメントパターンＡＰ１の形状が有していた空間周波数成分のうち比較的高い周波数成分は失われている。このため、第２アライメントパターンＡＰ２の場合のようにエッジを抽出する方法は適用が難しくまた検出誤差も大きくなると考えられる。そこで、図２７（ｃ）に示すように、輝度レベルのピーク位置をもって第１アライメントパターンＡＰ１の重心位置を求める。
【０１５４】
このとき、図２１（ｃ）に示したように、予め第１アライメントパターンＡＰ１の形状を低い空間周波数成分を多く含むものとしておくことによって、画像情報の損失を抑え、重心位置の検出精度の低下を抑制することができる。特にシェーディング補正を伴う画像処理を行う場合には、これによって低い周波数成分も失われるため、空間周波数の分布が低周波数側に寄った形状のパターンを用いることが有効である。
【０１５５】
また、元の形状に含まれる高周波成分が失われることが予めわかっているのであるから、重心位置の検出において高周波成分は有用性を持たず、むしろノイズとして作用するものである。そこで、画像から高周波成分を除去する低域フィルタリング処理を行い、除去後の画像から重心位置を検出することが望ましい。このようにして、ピントが合わない第１アライメントパターンＡＰ１の重心Ｇ1mの位置を検出する（ステップＳ９０４）。
【０１５６】
図２７（ａ）に示すように、例えば第１アライメントパターンＡＰ１の重心位置Ｇ1mを基準としたとき、本来、つまり基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置関係が適切であるときに第２アライメントパターンＡＰ２が位置すべき重心の位置を符号Ｇ2tにより表す。しかしながら、実測された重心Ｇ2mの位置は必ずしもこれと一致せず、これらを一致させるために精密アライメント動作が必要となる。すなわち精密アライメント動作では、同図において矢印で示すように、検出される第２アライメントパターンＡＰ２の重心位置Ｇ2mをその適正位置Ｇ2tに一致させるように基板ＳＢとブランケットＢＬとの相対位置を調整する。この実施形態では、撮像結果に基づきアライメントステージ４４のステージトップ４４２の必要移動量を算出しこれを移動させることで、ステージトップ４４２に支持された下ステージ部５およびこれに載置されたブランケットＢＬを移動させて、基板ＳＢに対する位置合わせを行う。
【０１５７】
上記のようにして第１アライメントパターンＡＰ１の重心Ｇ1m、および第２アライメントパターンＡＰ２の重心Ｇ2mの位置が検出されると、続いてそれらの間の位置ずれ量を算出する（ステップＳ９０５）。ここで算出するべきは、検出された２つのアライメントパターンそれぞれの重心Ｇ1m、Ｇ2m間の位置ずれ量ではなく、第１アライメントパターンＡＰ１の重心位置Ｇ1mから導かれる第２アライメントパターンＡＰ２の適正な重心位置Ｇ2tと、実測により検出された第２アライメントパターンＡＰ２の重心位置Ｇ2mとの間の位置ずれ量である。なお、第１および第２アライメントパターンがその重心位置が共通となるように配置されている（つまりＧ2tがＧ1mに等しい）場合には、当然に２つのアライメントパターンそれぞれの重心Ｇ1m、Ｇ2m間の位置ずれ量が、求めるべき量となる。
【０１５８】
なお、ＸＹ平面内において基板ＳＢとブランケットＢＬとの間で生じる位置ずれとしては、Ｘ方向およびＹ方向へのずれだけではなく、捩れ、つまり鉛直軸周りの回転角度が互いに異なるタイプのずれがある。基板ＳＢおよびブランケットＢＬのそれぞれに設けた１対のアライメントパターンの重心位置の調整では、この鉛直軸周りの回転方向（以下、「θ方向」と称する）へのずれを補正することが難しい。特に一方のアライメントパターンがピントの合わない状態で撮像されているとき、ぼやけた画像から該パターンの回転角度を把握することは困難である。
【０１５９】
この実施形態では、基板ＳＢおよびブランケットＢＬの４隅それぞれに各１対のアライメントマークを設け（図２０）、これらを４組の撮像部４５で撮像する（図６）。そして、これら４組の撮像部４５で撮像された画像のそれぞれから、以下のようにしてＸ、Ｙおよびθ方向の位置ずれを補正することで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの高精度な位置合わせを可能にしている。
【０１６０】
図２８および図２９はこの実施形態における精密アライメントの原理を説明する図である。より詳しくは、図２８は撮像結果から仮想平面に再配置されるアライメントパターンの位置関係を示す図であり、図２９はこれに基づく位置ずれ補正の原理を説明する図である。これらの図における座標軸の方向は、撮像部４５による撮像の態様にならい、基板ＳＢおよびブランケットＢＬに形成されたアライメントパターンを下方から見上げた状態でのものを示している。
【０１６１】
ここでは、基板ＳＢの位置を基準として、ブランケットＢＬの位置をこれに合わせるためのブランケットＢＬの移動量を算出するものとし、その基本的な考え方を説明する。図２８に示すように、４組のＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄにより撮像された画像ＩＭａ〜ＩＭｄを仮想的なＸＹ平面に再配置する。そして、ＣＣＤカメラＣＭａ〜ＣＭｄによりそれぞれ撮像された基板ＳＢ側の４箇所のアライメントパターンＡＰ１ａ〜ＡＰ１ｄを用いて構成される仮想的な図形と、ブランケットＢＬ側の４箇所のアライメントパターンＡＰ２ａ〜ＡＰ２ｄを用いて構成される仮想的な図形との位置関係から、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置関係を把握する。
【０１６２】
この実施形態では、基板ＳＢ上におけるアライメントパターンＡＰ１ａ〜ＡＰ１ｄは、各々の重心位置を頂点とする四辺形Ｒsbが矩形となるように配置される。したがって、互いに対向する位置にあるアライメントパターンＡＰ１ａおよびＡＰ１ｃの重心間を結ぶ線分は当該矩形の一の対角線となり、他の対角線であるアライメントパターンＡＰ１ｂおよびＡＰ１ｄの重心間を結ぶ線分との交点Ｇ10は、当該矩形Ｒsbの重心と一致する。同様に、ブランケットＢＬ上におけるアライメントパターンＡＰ２ａ〜ＡＰ２ｄは、各々の重心位置を頂点とする四辺形Ｒblが矩形となるように配置され、アライメントパターンＡＰ２ａおよびＡＰ２ｃの重心間を結ぶ線分と、アライメントパターンＡＰ２ｂおよびＡＰ２ｄの重心間を結ぶ線分との交点Ｇ20は、当該矩形Ｒblの重心となる。
【０１６３】
基板ＳＢ側、ブランケットＢＬ側でそれぞれ検出された４箇所ずつのアライメントパターンの重心位置から、仮想平面内における矩形ＲsbおよびＲblの重心位置の座標および座標軸に対する傾きは容易に算出可能である。それらの値から、基板ＳＢとブランケットＢＬとの間の位置ずれ量、およびこれを補正するためのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向へのブランケットＢＬの移動量を求めることができる。
【０１６４】
最も単純な例として、基板ＳＢ側の矩形ＲsbとブランケットＢＬ側の矩形Ｒblとが相似形であり、基板ＳＢとブランケットＢＬとが適正な配置であるときに基板ＳＢ側の矩形Ｒsbの重心Ｇ10とブランケットＢＬ側の矩形Ｒblの重心Ｇ20とが仮想平面上において一致し、しかも仮想平面内における両矩形の傾きが等しくなるように、各アライメントパターンを配置した場合を考える。
【０１６５】
図２９（ａ）に示すように、矩形Ｒsbの重心Ｇ10と矩形Ｒblの重心Ｇ20とのＸＹ平面における位置ずれを補正するためには、矩形Ｒbl（すなわちブランケットＢＬ）を（−Ｘ）方向にＭｘ、（＋Ｙ）方向にＭｙだけそれぞれ移動させればよい。このような移動を行うと、図２９（ｂ）に示すように、矩形Ｒblの重心は矩形Ｒsbの重心Ｇ10と一致するが、両矩形の傾きが異なり基板ＳＢとブランケットＢＬとのθ方向の位置ずれが残っている場合がある。これを是正するために必要な、鉛直軸（Ｚ軸）周りのブランケットＢＬの回転量Ｍθが、各アライメントパターンの重心位置の検出結果から算出可能である。
【０１６６】
このように、基板ＳＢとの位置ずれを補正するためのブランケットＢＬのＸ方向、Ｙ方向およびθ方向の移動量Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍθが、各アライメントパターンの重心位置検出結果から算出可能である。この算出結果に基づき、アライメントステージ４４のステージトップ４４２を移動させて基板ＳＢに対するブランケットＢＬの位置を調整することで、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせを高精度に行うことが可能である。
【０１６７】
なお、この例では、基板ＳＢ側およびブランケットＢＬ側における各アライメントパターンの重心を結んでなる図形が互いに相似であり、基板ＳＢとブランケットＢＬとに位置ずれがなければ両図形の重心位置および傾きが等しいことを前提としたが、これに限定されない。すなわち、アライメントパターンの配置が如何なるものであっても、基板ＳＢ側のアライメントパターンの重心位置を適宜に結んでなる仮想的な図形と、ブランケットＢＬ側のアライメントパターンの重心位置を適宜に結んでなる仮想的な図形との間における相対的な位置関係が、アライメントパターンの配置に応じて予め設定された関係となるように、基板ＳＢに対するブランケットＢＬの移動量が算出されればよい。
【０１６８】
図２６のフローチャートに即して上記動作を説明する。基板ＳＢ側およびブランケットＢＬ側のそれぞれについて、各カメラで撮像されたアライメントパターンの重心位置が画像処理部６５による画像処理によって求められると（ステップＳ９０３、Ｓ９０４）、これらの算出結果から、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置ずれ量を算出する（ステップＳ９０５）。ここでの位置ずれ量は、Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向のそれぞれについて算出される。こうして求められた位置ずれ量が予め定められた許容範囲内にあれば（ステップＳ９０６）、基板ＳＢとブランケットＢＬとの間の位置ずれは無視できるものとして精密アライメント動作を終了する。
【０１６９】
位置ずれ量が許容範囲を超えているとき、これを補正するためのブランケットＢＬの移動が必要である。続いてそのための移動を行うのであるが、何らかの装置の不具合により位置合わせができない状態となっている可能性もあることを考慮して、位置合わせのための移動のリトライ回数に上限を設定しておく。すなわち、リトライ回数が予め設定された所定回数に達しているときには（ステップＳ９０７）、所定のエラー停止処理を実行した上で（ステップＳ９０８）、処理を終了する。このエラー停止処理の内容としては、例えば、所定のエラーメッセージを表示して処理自体を完全に中止する、エラーの内容をユーザに報知した上で以後の処理についてユーザの指示を待つ、などが考えられる。ユーザの指示に応じて処理を再開するようにしてもよい。
【０１７０】
一方、所定のリトライ回数に達していなければ（ステップＳ９０７）、位置合わせのために必要なブランケットＢＬの移動量（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍθ）を算出し（ステップＳ９０９）、算出された移動量に基づきアライメントステージ４４を動作させて（ステップＳ９１０）、ステージトップ４４２とともにブランケットＢＬの位置を移動させる。この状態で、再び各アライメントパターンの撮像および重心位置の検出を行い、ブランケットＢＬの再移動が必要か否かの判定を行う（ステップＳ９０２〜Ｓ９０６）。これを所定のリトライ回数に達するまで繰り返す（ステップＳ９０７）。
【０１７１】
これにより、図２９（ｂ）に実線で示す基板ＳＢ側に形成された４箇所のアライメントパターンＡＰ１がなす矩形Ｒsbと、点線で示すブランケットＢＬ側に形成された４箇所のアライメントパターンＡＰ２がなす矩形Ｒblとの重心位置（Ｘ方向、Ｙ方向）およびＸＹ平面における傾き（θ方向回転角度）が共に一致する、またはそのずれ量が許容範囲内に収まることとなる。これにより、基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせ（精密アライメント）が完了する。
【０１７２】
なお、この実施形態では、アライメントパターンの撮像および該撮像結果に基づくブランケットＢＬの移動を繰り返して実行することで基板ＳＢに対するブランケットＢＬの位置を調整し位置ずれを補正してゆくが、少なくともθ方向のずれ量に関してはできるだけ早い段階で補正を完了させておくことが望ましい。その理由は、θ方向の位置ずれを補正するためにはアライメントステージ４４を捻るような移動が必要であり、このような動きを繰り返すことは移動機構のバックラッシュによる誤差を招きやすいからである。
【０１７３】
このように複数箇所で撮像されたアライメントパターンにより特定される図形の比較によって位置合わせを行うことで、次のような利点が得られる。第１に、複数箇所での検出結果を総合することで、Ｘ方向およびＹ方向だけでなく、鉛直軸（Ｚ軸）周りのθ方向における位置ずれを容易に検出することができ、これを補正することができる。第２に、各カメラが撮像した画像それぞれにおけるアライメントパターンの位置検出誤差が希薄化されることで、位置合わせの精度が向上する。
【０１７４】
Ｅ．その他
以上のように、この実施形態では、透明なブランケットＢＬを下方から吸着保持する吸着プレート５１に透明な石英窓５２ａ〜５２ｄを設け、該石英窓を介して下方からブランケットＢＬおよび基板ＳＢに形成されたアライメントマークを撮像し、その撮像結果に基づいて基板ＳＢとブランケットＢＬとの位置合わせを行う。石英窓５２ａ等の上面は、吸着プレート５１の上面と面一ではなく、ブランケットＢＬから離間する方向に後退した位置に配される。これにより、ブランケットＢＬと石英窓５２ａ等との不完全な接触に起因する干渉縞が画像に現れるのを防止して、良好な画像を取得することができる。
【０１７５】
そのため、画像内でのアライメントマークの位置検出精度を高めて、結果的に位置合わせの精度を向上させることが可能である。そして、こうして高精度に位置合わせされたブランケットＢＬから基板ＳＢにパターンが転写されることで、基板ＳＢの所定位置に適切にパターンを形成することができ、品質の良好なデバイスを製造することができる。
【０１７６】
以上説明したように、この実施形態では、ブランケットＢＬが本発明の「平板体」に相当している。また、下ステージ部５の吸着プレート５１およびその上面５１０が本発明の「保持ステージ」および「平板体保持面」としてそれぞれ機能しており、石英窓５２ａ〜５２ｄおよび撮像部４５ａ〜４５ｄがそれぞれ本発明の「窓部材」および「撮像手段」として機能し、これらが一体として本発明の「撮像装置」として機能している。
【０１７７】
また、この実施形態においては、上ステージ部３、特にそのうちの吸着プレート３７が本発明の「基板保持手段」として機能する一方、アライメントステージ４４が本発明の「アライメント調整手段」として機能している。そして、これらが上記した「撮像装置」と一体的に、本発明の「アライメント装置」として機能している。
【０１７８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では本発明の窓部材として石英製のものを用いているが、石英に限定されるものではなく、透明な材料であれば他のものを使用可能である。光透過性、加工性および形状安定性等の特性から、石英はこのような用途に好適に適用可能な材料である。
【０１７９】
また例えば、上記実施形態では基板ＳＢおよびブランケットＢＬの４つの角部の近傍に４組のアライメントマークを形成し、これらに対応すべく窓部材４５ａ〜４５ｄおよび撮像部４５ａ〜４５ｄを設けているが、アライメントマークの形成個数はこれに限定されず任意である。ただし、鉛直軸周りの位置ずれを適切に補正するためには、異なる位置に形成した複数組のアライメントマークを用いることが好ましく、これらはできるだけ離れた位置にあることがより望ましい。
【０１８０】
また、上記実施形態ではブランケットＢＬ上のアライメントマークをパターン形成材料と同一の材料により形成しているが、このことは必須の要件ではなく、例えば基板に転写されないアライメントマークをブランケットＢＬに予め形成しておいてもよい。この場合、基板ＳＢへのパターン転写を高い位置精度で行うためにはブランケットＢＬ上に担持されるパターンの位置精度が重要となるので、版ＰＰによるブランケットＢＬへのパターニングを行うに際しては版ＰＰとブランケットＢＬとの位置合わせをより精密に行うことが必要となる。
【０１８１】
また、上記実施形態では、本発明の転写装置の一実施態様である印刷装置の内部でブランケットＢＬへのパターニングを行っているが、本発明はこれに限定されず、例えば外部でパターニングが行われたブランケットが搬入されて基板へのパターン転写を行う装置に対しても、好適に適用可能なものである。
【０１８２】
また、上記実施形態は、ブランケットＢＬ上に形成されたパターンを基板ＳＢに転写することを目的とした装置であるが、本発明の用途はこのような装置に限定されない。例えば、２枚の基板を貼り合わせる際のアライメント調整のために本発明を適用することも可能であり、また、単に平板体表面の画像を取得する目的だけの場合であっても、本発明を適用することで、良好な画像を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
この発明は、透明な平板体の表面を該表面の反対側から平板体を介して撮像する装置に好適に適用することができ、例えば基板を貼り合わせるための装置や基板にパターンを転写する装置における位置合わせに利用することができる。
【符号の説明】
【０１８４】
３７ 吸着プレート（基板保持手段）
４４ アライメントステージ（アライメント調整手段）
４５ａ〜４５ｄ 撮像部（撮像手段）
５１ 吸着プレート（保持ステージ）
５２ａ〜５２ｄ 石英窓（窓部材）
５１０ （吸着プレートの）上面（平板体保持面）
５２０ （石英窓の）上面（入射側表面）
ＡＰ１ 第１アライメントパターン（第１アライメントマーク）
ＡＰ２ 第２アライメントパターン（第２アライメントマーク）
ＢＬ ブランケット（平板体）
ＳＢ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状または平板状で透明な平板体の一方主面を、または該一方主面に担持される被担持物を、該一方主面とは反対側の他方主面側から前記平板体を介して撮像する撮像装置において、
前記平板体の前記他方主面と当接しながら前記平板体を保持する平板体保持面を有するとともに該平板体保持面に前記平板体からの出射光を通過させるための導光孔が設けられた保持ステージと、
前記保持ステージの前記導光孔の内部に設けられた透明な窓部材と、
前記保持ステージに保持された前記平板体に対して前記窓部材を挟んで反対側に設けられて、前記平板体側から前記窓部材を透過してくる光を受光して前記一方主面または前記被担持物を撮像する撮像手段と
を備え、
前記窓部材のうち前記平板体に臨む入射側表面が、前記平板体保持面よりも前記平板体とは反対側に後退した位置に設けられ、該入射側表面と前記平板体の前記他方主面との間を離間した状態で前記保持ステージが前記平板体を保持する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記保持ステージは、上面が前記平板体保持面となった盤状部材であり、前記平板体を前記一方主面を上にして略水平に保持する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記窓部材の前記入射側表面と前記平板体の前記他方主面とのギャップが２００μｍ以上である請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記窓部材が石英製である請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置と同一構成を有する撮像装置と、
前記保持ステージに保持された前記平板体の前記一方主面と対向させて基板を近接保持する基板保持手段と、
前記撮像装置が撮像した画像に基づき前記平板体と前記基板との間の相対位置を調整するアライメント調整手段と
を備えることを特徴とするアライメント装置。
【請求項６】
前記アライメント調整手段は、前記撮像装置により撮像された、前記基板に形成された第１アライメントマークおよび前記平板体に担持された第２アライメントマークの位置検出結果に基づき前記平板体と前記基板との間の相対位置を調整する請求項５に記載のアライメント装置。
【請求項１】
シート状または平板状で透明な平板体の一方主面を、または該一方主面に担持される被担持物を、該一方主面とは反対側の他方主面側から前記平板体を介して撮像する撮像装置において、
前記平板体の前記他方主面と当接しながら前記平板体を保持する平板体保持面を有するとともに該平板体保持面に前記平板体からの出射光を通過させるための導光孔が設けられた保持ステージと、
前記保持ステージの前記導光孔の内部に設けられた透明な窓部材と、
前記保持ステージに保持された前記平板体に対して前記窓部材を挟んで反対側に設けられて、前記平板体側から前記窓部材を透過してくる光を受光して前記一方主面または前記被担持物を撮像する撮像手段と
を備え、
前記窓部材のうち前記平板体に臨む入射側表面が、前記平板体保持面よりも前記平板体とは反対側に後退した位置に設けられ、該入射側表面と前記平板体の前記他方主面との間を離間した状態で前記保持ステージが前記平板体を保持する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記保持ステージは、上面が前記平板体保持面となった盤状部材であり、前記平板体を前記一方主面を上にして略水平に保持する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記窓部材の前記入射側表面と前記平板体の前記他方主面とのギャップが２００μｍ以上である請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記窓部材が石英製である請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置と同一構成を有する撮像装置と、
前記保持ステージに保持された前記平板体の前記一方主面と対向させて基板を近接保持する基板保持手段と、
前記撮像装置が撮像した画像に基づき前記平板体と前記基板との間の相対位置を調整するアライメント調整手段と
を備えることを特徴とするアライメント装置。
【請求項６】
前記アライメント調整手段は、前記撮像装置により撮像された、前記基板に形成された第１アライメントマークおよび前記平板体に担持された第２アライメントマークの位置検出結果に基づき前記平板体と前記基板との間の相対位置を調整する請求項５に記載のアライメント装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
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【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１３−１１４１５２（Ｐ２０１３−１１４１５２Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１８２７（Ｐ２０１１−２６１８２７）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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