JP2013157375A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板に対して高精度の処理が可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供すること。
【解決手段】可撓性を有する基板を搬送する搬送部と、搬送される前記基板の第一面に対して処理を行う処理部と、前記基板のうち前記処理が行われる前記第一面とは反対側の第二面に対して、前記基板の変形を矯正する非接触の矯正力を作用させる矯正部とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。
液晶パネル等に接続される回路基板として、絶縁基板上に半導体ICのような電子部品や配線が設けられた構成のフレキシブル基板(FPC)などが知られている。このようなフレキシブル基板を製造する方法として、例えば絶縁基板の全面に銅などの金属層を形成し、いわゆる銅張積層板を形成する。その後、銅張積層板のうち金属層の表面にレジストを形成し、フォトリソグラフィ法によって配線や電極などをパターニングする手法が知られている。
一方、上記のようなフレキシブル基板の製造方法においては、絶縁基板の材料によっては銅張積層板に反りなどの変形が生じる場合があった。銅張積層板が変形した状態でレジスト形成、パターニングなどといったその後の処理を行うと、処理精度が低下し、基板の品質が低下してしまうという問題があった。これに対して、基板が逆反りになるようにガイドを設ける構成(例えば、特許文献1参照)や、基板の端部を押さえる押圧部を設ける構成(例えば、特許文献2参照)などが知られている。
特開2001−217285号公報 特開2002−324824号公報
しかしながら、上記の構成においては、ガイドや押圧部が基板に接触する構成であるため、当該接触により異物が発生し、処理精度が低下するおそれがあった。
以上のような事情に鑑み、本発明は、基板に対して高精度の処理が可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。
本発明に係る基板処理装置は、可撓性を有する基板を搬送する搬送部と、搬送される前記基板の第一面に対して処理を行う処理部と、前記基板のうち前記処理が行われる前記第一面とは反対側の第二面に対して、前記基板の変形を矯正する非接触の矯正力を作用させる矯正部とを備える。
本発明によれば、可撓性を有する基板を搬送する搬送部と、搬送される基板の第一面に対して処理を行う処理部と、基板のうち処理が行われる第一面とは反対側の第二面に対して、基板の変形を矯正する非接触の矯正力を作用させる矯正部とを備えるので、基板に対して非接触な状態で変形を矯正することができる。これにより、異物の発生を防ぐことができるため、高精度の処理が可能となる。
上記の基板処理装置において、複数の前記位置は、前記搬送方向に並んで設けられていることが好ましい。
本発明によれば、搬送方向に並んで設けられた複数の位置に対して矯正力を作用させることができるので、基板の変形をより確実に矯正することができる。
上記の基板処理装置において、複数の前記位置は、前記搬送方向に交差する第二方向に並んで設けられていることが好ましい。
本発明によれば、搬送方向に交差する第二方向に並んで設けられた複数の位置に対して矯正力を作用させることができるので、基板の変形をより確実に矯正することができる。
上記の基板処理装置において、前記矯正部は、前記処理部に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、矯正部が処理部に設けられていることとしたので、基板に対して処理を行いつつ、非接触で変形を矯正することができる。これにより、高精度の処理が可能となる。
上記の基板処理装置において、前記矯正部は、前記第二面の一部を吸引する吸引部を有し、前記矯正力は、前記吸引部による吸引力であることが好ましい。
本発明によれば、矯正部が第二面の一部を吸引する吸引部を有し、矯正力が吸引部による吸引力であることとしたので、基板に対して非接触の矯正力を確実に作用させることができる。
上記の基板処理装置において、前記矯正部は、前記第二面の一部に対して気体を噴出する気体噴出部を有し、前記矯正力は、前記気体噴出部によって噴出される前記気体の圧力であることが好ましい。
本発明によれば、矯正部が第二面の一部に対して気体を噴出する気体噴出部を有し、矯正力が気体噴出部によって噴出される前記気体の圧力であることとしたので、基板に対して非接触の矯正力を確実に作用させることができる。
上記の基板処理装置において、前記処理は、前記第一面にレジストを塗布する塗布処理、前記第一面に塗布された前記レジストを乾燥させる乾燥処理、前記第一面をエッチングするエッチング処理、前記第一面を露光する露光処理、及び、前記第一面を現像する現像処理のうち少なくとも一つを含むことが好ましい。
本発明によれば、上記処理が、第一面にレジストを塗布する塗布処理、第一面に塗布されたレジストを乾燥させる乾燥処理、第一面をエッチングするエッチング処理、第一面を露光する露光処理、及び、第一面を現像する現像処理のうち少なくとも一つを含むので、それぞれにおいて高精度の処理が可能となる。
上記の基板処理装置において、前記基板の変形は、前記第一面及び前記第二面のうちいずれか一方に突出する湾曲であることが好ましい。
本発明によれば、基板の変形として、第一面及び第二面のうちいずれか一方に突出する湾曲を矯正するため、高精度な処理が可能となる。
上記の基板処理装置において、前記搬送部は、前記基板の第一端部が巻かれる第一芯部と、前記第一芯部を回転させて前記基板を前記処理部へ送り出す第一駆動部とを有することが好ましい。
本発明によれば、搬送部が、基板の第一端部が巻かれる第一芯部と、当該第一芯部を回転させて基板を処理部へ送り出す第一駆動部とを有するので、基板が第一芯部に巻かれたときの巻きぐせによる変形が生じている場合においても、当該基板の変形を矯正することができる。
上記の基板処理装置において、前記搬送部は、前記処理部によって前記処理が行われた前記基板の第二端部が巻かれる第二芯部と、前記第二芯部を回転させて前記基板を巻き取る第二駆動部とを有することが好ましい。
本発明によれば、搬送部が、処理部によって処理が行われた基板の第二端部が巻かれる第二芯部と、当該第二芯部を回転させて基板を巻き取る第二駆動部とを有するので、基板を効率的に搬送することができる。
本発明に係る基板処理方法は、可撓性を有する基板を所定の搬送方向に搬送する搬送工程と、前記基板の第一面に対して処理を行う処理工程と、前記基板のうち前記処理が行われる前記第一面とは反対側の第二面に対して、前記基板の変形を矯正する非接触の矯正力を作用させる矯正工程とを含む。
本発明によれば、可撓性を有する基板を搬送し、搬送される基板の第一面に対して処理を行い、基板のうち処理が行われる第一面とは反対側の第二面に対して、基板の変形を矯正する非接触の矯正力を作用させるので、基板に対して非接触な状態で変形を矯正することができる。これにより、異物の発生を防ぐことができるため、高精度の処理が可能となる。
上記の基板処理方法において、前記矯正工程の一部は、前記処理工程の中で行われることが好ましい。
本発明によれば、矯正工程の一部が処理工程の中で行われることとしたので、基板に対して処理を行いつつ、非接触で変形を矯正することができる。これにより、高精度の処理が可能となる。
本発明の実施の形態に係る基板処理装置の全体構成を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の塗布部の構成を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の矯正部の構成を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の吸引部の構成を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の動作の様子を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の動作の様子を示す図。 本実施形態の変形例に係る基板処理装置の矯正部の構成を示す図。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る基板処理装置100の構成を示す図である。
図1に示すように、基板処理装置100は、搬入部101、塗布部102、乾燥部103、搬出部104及び制御部CONTを有している。基板処理装置100は、基板Sの第一面Saに対してレジストを塗布するレジスト塗布処理を行う装置である。搬入部101、塗布部102、乾燥部103及び搬出部104は、一方向(図1中右方向)に順に並んで配置されている。
制御部CONTは、上記の各部(搬入部101、塗布部102、乾燥部103、搬出部104)を統括的に制御する。なお、搬入部101及び搬出部104は、基板Sを当該搬入部101から搬出部104まで一方向(以下、搬送方向と表記する)に搬送する搬送部105を構成している。また、本実施形態においては、平面視で搬送方向に交差する方向(図1の紙面に垂直な方向)を第二方向と表記する。
本実施形態で用いられる基板Sは、例えばポリイミドなどの可撓性を有する絶縁体材料を用いて形成されたベースフィルムB(図2等参照)と、当該ベースフィルムBのほぼ全面に銅などの金属を用いて形成された金属層M(図2等参照)とを有する構成である。基板Sは、フレキシブルプリント基板の原材料として用いられる。
基板Sの状態では金属層MがベースフィルムBのほぼ全面に形成されており、金属層Mに対して露光処理や現像処理、エッチング処理などの各処理を行うことで、電極や配線が形成される。基板Sのうち金属層Mの表面が第一面Saであり、ベースフィルムBの表面が第二面Sbである。
搬入部101は、第一芯部101a、第一駆動部101b及び搬送ローラー101cを有している。第一芯部101aは、例えば円筒状若しくは円柱状に形成されている。基板Sは、帯状に形成されており、第一端部が搬入部101の第一芯部101aに巻かれている。
第一駆動部101bは、第一芯部101aを回転させることにより、当該第一芯部101aに巻かれた基板Sを塗布部102へ向けて送り出す。搬送ローラー101cは、搬入部101に複数設けられており、第一芯部101aから送り出された基板Sを塗布部102へ中継する。
塗布部102は、基板Sの第一面Saに対してレジストを塗布する。塗布部102は、折り返しローラー102a、塗布ローラー102b、レジスト貯留部102c及び搬送ローラー102dを有している。搬送ローラー102dは、搬入部101から送り出された基板Sを折り返しローラー102aへ中継する。
乾燥部103は、基板Sの第一面Saに塗布されたレジストを乾燥させ、第一面Saにレジスト膜を定着させる。乾燥部103は、加熱部103a、搬送ローラー103b及び搬送ローラー103cを有している。加熱部103aは、基板Sの第一面Sa側に設けられており、基板Sに塗布されたレジストを加熱する。加熱部103aは、塗布部102から搬出部104へ向けた方向(上記の搬送方向)に長手に設けられている。搬送ローラー103b及び搬送ローラー103cは、加熱部103aを当該搬送方向に挟む位置に設けられている。
また、乾燥部103には、基板Sの変形を矯正する矯正部106が設けられている。矯正部106は、基板Sの第二面Sb側に配置されている。したがって、矯正部106は、加熱部103aとの間で基板Sを挟む位置に配置されている。矯正部106は、基板Sの第二面Sbに対して、基板Sの変形を矯正する非接触な矯正力を作用させる。
矯正部106は、当該矯正力として、基板Sに対して吸引力を作用させる吸引部107を有している。吸引部107は、搬送方向に複数設けられている。したがって、矯正部106は、複数の吸引部107により、基板Sのうち搬送方向の複数の位置に対して吸引力を作用させることが可能となっている。
搬出部104は、第二芯部104a、第二駆動部104b及び搬送ローラー104cを有している。第二芯部104aは、例えば円筒状若しくは円柱状に形成されている。第二芯部104aには、基板Sの第二端部が巻かれている。第二端部は、帯状に形成された基板Sのうち第一芯部101aに巻かれた第一端部に対して長手方向の反対側の端部である。
第二駆動部104bは、第二芯部104aを回転させることにより、乾燥部103によってレジストが定着された状態の基板Sが巻き取られる。搬送ローラー104cは、搬出部104に複数設けられており、乾燥部103から第二芯部104aにかけて基板Sを中継する。
図2は、塗布部102の構成を示す図である。
図2に示すように、折り返しローラー102aは、ベースフィルムBの表面(第二面Sb)を支持するように基板Sを折り返す。したがって、基板Sは、折り返しローラー102aにより、金属層Mの表面(第一面Sa)が外側に向けられた状態で折り返されるようになっている。
塗布ローラー102bは、折り返しローラー102aとの間で基板Sを挟む位置に設けられている。塗布ローラー102bは、金属層Mの表面(第一面Sa)に接するように配置されている。レジスト貯留部102cは、レジスト液を収容する。塗布ローラー102bの一部は、レジスト貯留部102cに収容されたレジスト液に浸されている。塗布部102には、折り返しローラー102a及び塗布ローラー102bのうち少なくとも一方を回転させる不図示の回転駆動部が設けられている。
図3は、乾燥部103の内部を搬送方向に見たときの構成を模式的に示す図である。
図3に示すように、吸引部107は、基板Sの第二面Sbとの間に隙間を空けるように配置されている。吸引部107は、吸引口107bを有している。吸引部107は、当該吸引口107bが基板Sの第二面Sbのうち第二方向の両端部に向くように配置されている。吸引部107は、第二面Sbとの間の隙間を吸引することで、基板Sの第二方向の両端部に対して吸引力を作用させる。このように、矯正部106は、基板Sの第二方向の複数の位置に対して吸引力を作用させる。
図4は、吸引部107の構成を示す図である。
図4に示すように、吸引部107は、円筒部材107a及び気流発生部107cを有している。円筒部材107aのうち一方の底面が基板Sの第二面Sbに向けられている。この第二面Sbに向けられた底面に上記吸引口107bが形成されている。気流発生部107cは、円筒部材107aの内周面107dに沿うように、かつ、第二面Sbへ向かうように、螺旋状の気流(第一気流A1)を発生させる。
次に、上記のように構成された基板処理装置100の動作を説明する。
まず、制御部CONTは、第一駆動部101bを作動させ、第一芯部101aを回転させる。この動作により、基板Sが搬送ローラー101cを介して塗布部102へ送り出される(搬送工程)。
制御部CONTは、塗布部102に送り出された基板Sに対して、レジストを塗布させる。具体的には、制御部CONTは、塗布ローラー102b及び折り返しローラー102aを回転させる。折り返しローラー102aが回転することにより基板Sが回転方向に搬送される。
また、塗布ローラー102bが回転することで、塗布ローラー102bの外周面のうちレジスト液に浸された部分が移動する。この部分が金属層Mの表面(第一面Sa)に接触することで、第一面Saにレジスト液が塗布される(塗布工程)。したがって、基板Sが搬送された状態でレジスト液が当該第一面Saに塗布されることになる。レジスト液が塗布された基板Sは、乾燥部103へ送られる。
本実施形態で用いられる基板Sは、ベースフィルムBの材料によっては、図5に示すような反り(湾曲)などの変形が生じる場合がある。この状態でレジストRを塗布すると、乾燥までの間にレジストRが基板Sの第二方向の中央部に溜まってしまい、第二方向においてレジストRの膜厚に分布が形成されてしまう。
これに対して、制御部CONTは、矯正部106を用いて基板Sの湾曲を矯正する(矯正工程)。具体的には、制御部CONTは、複数の吸引部107に設けられた気流発生部107cを作動させ、円筒部材107aの内部に螺旋状の第一気流A1を生じさせる。この螺旋状の第一気流A1により、ベルヌーイの法則に従って、円筒部材107aの中心軸周辺において当該第一気流A1の向きとは逆向きの第二気流A2(図4参照)が生じ、吸引口107bが負圧になる。当該負圧により、吸引口107bと第二面Sbとの間の隙間が吸引され、第二面Sbに吸引力が作用する。
この吸引力の作用により、図6に示すように、基板Sの湾曲が矯正され、第一面Saが平坦な状態となる。したがって、吸引部107の吸引力が基板Sに対する矯正力として作用する。これにより、レジストRが基板Sの中央部に溜まることが無く、膜厚に分布が形成されにくくなる。また、矯正部106は、吸引部107によって非接触の状態で基板Sの湾曲を矯正するため、例えばガイドや押圧部を基板に接触させて湾曲を矯正する場合に見られる異物の発生が抑制される。
この状態で、制御部CONTは、加熱部103aによって基板Sを加熱し、レジストRを基板Sの第一面Saに定着させる。基板Sの第一面Saは矯正部106の矯正力によって平坦な状態を維持するため、レジストRの膜厚に分布が形成されること無く、均一な膜厚のまま定着される。その後、制御部CONTは、基板Sを搬出部104へ送り、レジストRが定着した基板Sを第二芯部104aに巻き取らせる。
以上のように、本実施形態によれば、矯正部106を用いることで、基板Sに対して非接触な状態で当該基板Sの変形を矯正することができる。これにより、異物の発生を防ぐことができるため、高精度の処理が可能となる。加えて、基板Sに対して傷がついたり破損したりするのを防ぐことができる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、ベルヌーイの法則を用いて第二面Sbに吸引力を作用させる吸引部107が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、ポンプなどの吸引駆動源を用いた吸引力を第二面Sbに作用させる構成であっても構わない。また、静電気や磁力などの非接触な力を基板Sに作用させる構成であっても構わない。
また、上記実施形態においては、基板処理装置100が塗布処理を行う塗布部102、乾燥処理を行う乾燥部103を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、基板処理装置100が他の処理を行う装置を有する構成であっても構わない。このような他の処理としては、例えば基板Sの第一面Saをエッチングするエッチング処理、第一面Saを露光する露光処理、及び、第一面Saを現像する現像処理などが挙げられる。
また、上記実施形態においては、矯正部106が乾燥部103に設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、矯正部106が塗布部102に設けられた構成であっても構わない。また、基板処理装置100が他の処理(エッチング処理、露光処理、現像処理など)を行う装置を備えている場合、これらの各処理を行う装置の少なくとも1つに矯正部106が設けられていても構わない。この場合、各処理において基板Sの湾曲が矯正されるため、より高精度の処理が可能となる。
また、上記実施形態においては、矯正部106が、吸引部107により基板Sのうち第二方向の両端部を吸引する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、図7に示すように、基板Sのうち第二方向の中央部に気体を噴出する構成であっても構わない。
図7に示す構成では、矯正部106は、基板Sの第二方向の両端部に対応する位置に設けられた2つの吸引部107と、当該2つの吸引部107の間に配置された気体噴出部108とを有している。気体噴出部108は、基板Sの第二面Sbに対して気体を噴出する。この場合、気体噴出部108から噴出される気体の圧力により、基板Sの突出部分が凹む方向に押される。すなわち、この気体の圧力が基板Sの湾曲を矯正する矯正力として当該基板Sに作用する。このように、基板Sの第二方向の複数の位置に対して、基板Sの変形方向に応じた方向の矯正力を作用させることにより、基板Sの湾曲をより効率的に矯正することができる。なお、矯正部106として、吸引部107が設けられず、気体噴出部108が単独で設けられる構成であっても構わない。
また、上記実施形態においては、基板Sが第二面Sb側に突出するように湾曲した場合の変形を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば基板Sが第一面Sa側に突出するように湾曲した場合においても、本発明の説明が可能となる。
CONT…制御部 S…基板 Sa…第一面 B…ベースフィルム M…金属層 Sb…第二面 R…レジスト A1…第一気流 A2…第二気流 100…基板処理装置 101…搬入部 101a…第一芯部 101b…第一駆動部 102…塗布部 102a…折り返しローラー 102b…塗布ローラー 103…乾燥部 103a…加熱部 104…搬出部 104a…第二芯部 104b…第二駆動部 105…搬送部 106…矯正部 107…吸引部 107b…吸引口 107a…円筒部材 107c…気流発生部 107d…内周面 108…気体噴出部

Claims (13)

  1. 可撓性を有する基板を搬送する搬送部と、
    搬送される前記基板の第一面に対して処理を行う処理部と、
    前記基板のうち前記処理が行われる前記第一面とは反対側の第二面に対して、前記基板の変形を矯正する非接触の矯正力を作用させる矯正部と
    を備える基板処理装置。
  2. 前記矯正部は、前記第二面のうち複数の位置に対して前記矯正力を作用させる
    請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 複数の前記位置は、前記搬送方向に並んで設けられている
    請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 複数の前記位置は、前記搬送方向に交差する第二方向に並んで設けられている
    請求項2又は請求項3に記載の基板処理装置。
  5. 前記矯正部は、前記処理部に設けられている
    請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記矯正部は、前記第二面の一部を吸引する吸引部を有し、
    前記矯正力は、前記吸引部による吸引力である
    請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記矯正部は、前記第二面の一部に対して気体を噴出する気体噴出部を有し、
    前記矯正力は、前記気体噴出部によって噴出される前記気体の圧力である
    請求項1から請求項6のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記処理は、前記第一面にレジストを塗布する塗布処理、前記第一面に塗布された前記レジストを乾燥させる乾燥処理、前記第一面をエッチングするエッチング処理、前記第一面を露光する露光処理、及び、前記第一面を現像する現像処理のうち少なくとも一つを含む
    請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 前記基板の変形は、前記第一面及び前記第二面のうちいずれか一方に突出する湾曲である
    請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記搬送部は、
    前記基板の第一端部が巻かれる第一芯部と、
    前記第一芯部を回転させて前記基板を前記処理部へ送り出す第一駆動部と
    を有する
    請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11. 前記搬送部は、
    前記処理部によって前記処理が行われた前記基板の第二端部が巻かれる第二芯部と、
    前記第二芯部を回転させて前記基板を巻き取る第二駆動部と
    を有する
    請求項1から請求項10のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。
  12. 可撓性を有する基板を所定の搬送方向に搬送する搬送工程と、
    前記基板の第一面に対して処理を行う処理工程と、
    前記基板のうち前記処理が行われる前記第一面とは反対側の第二面に対して、前記基板の変形を矯正する非接触の矯正力を作用させる矯正工程と
    を含む基板処理方法。
  13. 前記矯正工程の一部は、前記処理工程の中で行われる
    請求項12に記載の基板処理方法。
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