JP3751246B2 - 薄膜形成装置および搬送方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シートフィルムを用いて基板に薄膜を形成する薄膜形成装置および搬送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＳＩの製造に用いるウエハの大口径化や液晶パネルなどの大面積化に伴い、大面積に適合した薄膜形成方法が必要となってきた。また、ＬＳＩ製造技術における多層配線技術の分野においては、多層配線を実現するために絶縁膜の表面を高い精度で平坦化する必要があり、大面積化に加えて、薄膜形成における表面の平坦化技術への要求も高まってきている。そこで、これらの要求を満足すべく、加圧転写方法によって基板に薄膜を形成する薄膜形成技術が提案されている。
【０００３】
この薄膜形成装置としては、例えば特開２００１−１３５６３４号公報に記載された装置がある。この装置では、図１８に示す薄膜形成手順で基板への薄膜形成を行っている。まず、同図（ａ）に示すように、半導体ウエハや液晶パネル用ガラス基板などの基板Ｗの表面に形成された電極配線１１１が上を向くように試料台に載置する。ここでは、電極配線１１１が形成された表面１１２が以下に説明する手順で薄膜を形成すべき薄膜形成面となっている。
【０００４】
次に、同図（ｂ）に示すように、試料台の上方に対向配置された転写板に、その表面に絶縁膜１２１が予め形成されたシートフィルムＦを装着する。ここでは、絶縁膜１２１が基板Ｗに転写すべき薄膜であり、この絶縁膜１２１が試料台に載置された基板Ｗの薄膜形成面１１２に対向配置されている。そして、試料台を転写板に向かって移動させ、基板ＷとシートフィルムＦとを相互に当接させた後、さらに一定時間、同図（ｂ）中の矢印で示すように相互に加重を加えるとともに、基板Ｗが所定の温度となるように加熱する。こうすることで、絶縁膜１２１を挟んでシートフィルムＦと基板Ｗとが密着して密着物が形成される。
【０００５】
こうして形成された密着物を薄膜形成室から取り出し、同図（ｃ）に示すようにシートフィルムＦを剥離することによって、同図（ｄ）に示すような絶縁膜１２１が形成された基板Ｗを得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した装置によって薄膜形成を行うためには、転写処理前の基板を基板用カセットから取り出して試料台に載置させる一方、未使用のシートフィルムＦをフィルム用カセットから取り出し、塗布装置によってそのシートフィルムＦの表面に絶縁膜１２１を塗布形成した後、該シートフィルムＦを薄膜形成装置の転写台に載置する必要がある。また、転写処理後においては薄膜転写された密着物（絶縁膜１２１を介して基板ＷとシートフィルムＦとを貼り合わせたもの）を薄膜形成装置から取り出し、その剥離装置によって密着物からシートフィルムＦのみを剥離させる必要がある。このように各装置の間でシートフィルムＦおよび／または基板Ｗを搬送するのであるが、従来では、シートフィルムＦや基板Ｗの搬送をオペレータの手作業で行っていた。このため、処理効率が悪く、このことがスループット低下の主要因の一つとなっており、効率的なシートフィルム供給やハンドリング（保持・搬送）技術が強く要望されていた。
【０００７】
また、シートフィルムの搬送に人手が介在すると、シートフィルムにパーティクルが付着したり、シートフィルムの熱が放熱されて熱履歴を管理し難くなるという問題が生じて薄膜品質の低下、さらには製品歩留りの低下を招いてしまう。さらに、装置を設置するのに広い床面積が必要になるという問題点もある。これらの問題を解消するためには、シートフィルム搬送の自動化が不可欠であるが、従来、この自動化に適したハンドリング技術は存在していなかった。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、シートフィルムを用いた基板への薄膜形成を効率良く行うことができる、コンパクトな薄膜形成装置を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、この発明は、シートフィルムを用いて薄膜を形成する薄膜形成装置において基板やシートフィルムを効率良く搬送することができる搬送機構および搬送方法を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、シートフィルムを用いて基板に薄膜を形成するプロセス部と、プロセス部に基板を供給するインデクサ部とを備えた薄膜形成装置であって、上記第１の目的を達成するため、プロセス部は、シートフィルムを供給するフィルム供給手段と、フィルム供給手段から供給されるシートフィルムの表面に薄膜用塗布液を塗布して薄膜を形成する塗布手段と、薄膜が形成されたシートフィルムと、インデクサ部から供給された基板とを密着させて密着物を形成して薄膜を基板に転写する転写手段と、密着物からシートフィルムを剥離する剥離手段と、フィルム供給手段、塗布手段、転写手段および剥離手段の間でシートフィルムおよび／または基板を搬送する搬送手段とを備え、搬送手段は、シートフィルムを保持するフィルム用保持部と、基板を保持する基板用保持部と、フィルム用保持部および基板用保持部を移動させてシートフィルムおよび基板を搬送する駆動部とを備え、
基板用保持部は、ハンド本体と、ハンド本体の上面側で基板を保持する上方側保持機構と、ハンド本体の下面側で基板を保持する下方側保持機構とを有している（請求項１）。
【００１２】
このように構成された発明では、インデクサ部からプロセス部に対して基板が供給される一方、プロセス部に設けられたフィルム供給手段からシートフィルムが搬送手段によって供給される。そして、プロセス部において、シートフィルムおよび／または基板が搬送手段によって塗布手段、転写手段および剥離手段の間で搬送されてシートフィルムを用いた基板への薄膜形成が行われる。すなわち、シートフィルムが塗布手段に搬送され、シートフィルムの表面に薄膜が形成された後、転写手段に搬送される。この転写手段には、シートフィルムのほか基板が搬送され、基板への薄膜の転写が行われる。そして、最後に剥離手段によってシートフィルムが剥離されて基板への薄膜形成が完了する。このように、この発明では、オペレータを介することなく、シートフィルムを用いた薄膜形成が可能となっている。また、この発明では、フィルム供給手段がプロセス部に設けられており、シートフィルムがプロセス部に直接的に供給されるので、搬送効率が高まり、スループットの向上が可能となる。
【００１３】
また、基板を搬送するために搬送手段に基板用保持部を設けて、この基板用保持部を、ハンド本体と、ハンド本体の上面側で基板を保持する上方側保持機構と、ハンド本体の下面側で基板を保持する下方側保持機構とで構成することで、搬送手段は基板を２つの保持態様で保持しながら基板を搬送することが可能となり、基板の状態に応じて保持態様を切替えることができ、その基板の状態に適応し、しかも効率的に基板搬送を行うことが可能となる。
【００１４】
ここで、ハンド本体の下面側に形成された吸着孔によって基板を吸着保持するように下方側保持機構を構成したり（請求項２）、ハンド本体の上面側に設けられた基板支持部材により基板を支持して機械的に保持するように上方側保持機構を構成してもよい（請求項３）。
【００２９】
さらに、この発明は、上記第２の目的を達成するため、ハンド本体の上面側で基板を保持して該基板を搬送する第１搬送モードと、ハンド本体の下面側で基板を保持して該基板を搬送する第２搬送モードとを有し、基板の状態に応じて第１および第２搬送モードの一方の搬送モードで基板を搬送している（請求項４）。このため、基板の状態に応じて保持態様を切替えることができ、その基板の状態に適応し、しかも効率的に基板搬送を行うことが可能となる。
【００３０】
ところで、シートフィルムを用いて基板に薄膜を形成する薄膜形成装置では、転写手段によってシートフィルムの表面に形成された薄膜を基板の薄膜形成面に転写して薄膜を介してシートフィルムと基板とが一体化された密着物を形成した後、剥離手段によって密着物からシートフィルムを剥離するものが知られているが、この薄膜形成装置において基板を搬送するために、上記搬送方法を適用してもよい。この装置では、基板や薄膜へのダメージ付与を低減・防止するために、第２搬送モードで密着物を転写手段から剥離手段に搬送する一方、第１搬送モードで薄膜が形成された基板を剥離手段から搬出するのが望ましい（請求項５）。
【００３１】
【発明の実施の形態】
Ａ．装置レイアウト
図１は、この発明にかかる薄膜形成装置の一実施形態を示すレイアウト図である。この薄膜形成装置では、図１に示すように上手側(図１の左側)にインデクサ部ＩＤが設けられる一方、インデクサ部ＩＤの下手側（図１の右手側）にシートフィルムを用いて基板に薄膜を形成するプロセス部ＰＰが設けられている。
【００３２】
このインデクサ部ＩＤでは、基板を収容するための基板収容カセット１１が４個Ｘ方向に一列で配置されるとともに、その配列方向Ｘに沿って従来より多用されている基板搬送ロボット１２が移動し、一の基板収容カセット１１に収容されている薄膜形成前の基板を取り出してプロセス部ＰＰに搬送したり、プロセス部ＰＰから薄膜形成済の基板を受け取って基板収容カセット１１に収容する。なお以下の説明便宜のために、各図には、上下方向Ｚと、基板収容カセット１１の配列方向Ｘとに直交する方向を「Ｙ方向」とするＸＹＺ直角座標軸が示されている。
【００３３】
インデクサ部ＩＤの（＋Ｙ）側に配置されたプロセス部ＰＰでは、センターロボット２の周囲に、塗布ユニット３、乾燥ユニット４、転写ユニット５、剥離ユニット６、フィルム供給ユニット７および反転ユニット８が配設されている。この実施形態では、転写ユニット５による転写処理を並行して行うために２台の転写ユニット５が設けられている。また、後述するようにインデクサ部ＩＤから受け取った基板については、反転ユニット８で反転させた後、いずれかの転写ユニット５に搬送するため、プロセス部ＰＰのうちインデクサ部ＩＤに隣接する領域に２台の転写ユニット５により反転ユニット８をサンドイッチするようにこれらがＸ方向に配列されている。また、各転写ユニット５に対して重ね合わせるように乾燥ユニット４が配置されて装置のフットプリントの低減を図っている。また、プロセス部ＰＰのうちインデクサ部ＩＤの反対側には塗布ユニット３および剥離ユニット６が配置されている。さらに、塗布ユニット３と転写ユニット５との間にシートフィルムを供給するフィルム供給ユニット７が介挿されている。このように、プロセス部ＰＰではセンターロボット２を中心として各処理ユニット３〜８が放射状に配置され、センターロボット２はプロセス部ＰＰのほぼ中央に固定されたまま次に説明するように、基板用ハンドを伸縮させて転写ユニット５、剥離ユニット６および反転ユニット８の間で基板を搬送することができる一方、フィルム用ハンドを伸縮させて塗布ユニット３、乾燥ユニット４、転写ユニット５およびフィルム供給ユニット７の間でシートフィルムを搬送することが可能となっている。
【００３４】
Ｂ．センターロボット（搬送機構）２
図２はセンターロボットを示す図であり、同図（ａ）は上方より見た平面図であり、同図（ｂ）は側面図である。このセンターロボット２は本発明にかかる搬送機構に相当する多関節ロボットであり、ロボット本体２１と、そのロボット本体２１の頂部に取り付けられた２本の多関節アーム２２，２３とを備えている。このロボット本体２１はプロセス部ＰＰの中央部に固定配置された状態で回転軸ＡＸ1回りに回転し、さらにＺ方向に伸縮自在となっている。
【００３５】
また、多関節アーム２２の先端部には基板Ｗを保持するための基板保持部として機能する基板用ハンド２４が取り付けられており、装置全体を制御する制御ユニット（後で説明する図１２中の符号９）からの動作指令にしたがって多関節アーム２２の伸縮駆動およびロボット本体２１の回転軸ＡＸ1回りの回転およびＺ方向駆動を制御することによって基板Ｗを各ユニット５，６，８から搬出したり、逆に基板用ハンド２４で保持している基板Ｗを各ユニット５，６，８に搬入する。このように、この実施形態では、ロボット本体２１および多関節アーム２２が本発明の「基板用保持部」に相当する基板用ハンド２４を移動させて基板Ｗを搬送する駆動部として機能している。
【００３６】
図３は基板用ハンドの構成を示す図であり、同図（ａ）は基板用ハンドを上方より見た平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。この基板用ハンド２４は、同図に示すように、上下２枚のプレート２４１，２４２を重ね合わせてなるハンド本体２４３を備えている。このハンド本体２４３の先端部と中央部には、ハンド本体２４３の長手方向とほぼ直交する方向に延びるウイング部２４４が形成されている。そして、各ウイング部２４４の上面部に基板支持ブロック２４５が固着され、同図中の２点鎖線で示すように、基板Ｗの外側面を係止することでハンド本体２４３の上面側で基板Ｗを機械的に保持可能となっている。このように本実施形態では基板支持ブロック２４５が本発明の「上方側保持機構」として機能している。
【００３７】
また、下プレート２４２の中央部には３つの吸着孔２４６〜２４８が設けられるとともに、上プレート２４１の下面側に溝部２４９が形成されており、上下プレート２４１，２４２を一体化させることで溝部２４９によって３つの吸着孔２４６〜２４８が連通されている。また、この溝部２４９は図示を省略する真空ポンプなどの真空吸着機構と接続されており、真空吸着機構を作動させることで溝部２４９に負圧を与え、同図（ｂ）中の１点鎖線で示すように、ハンド本体２４３の下面側で基板Ｗを吸着保持可能となっている。このように本実施形態ではハンド本体２４３に設けられた吸着孔２４６〜２４８および溝部２４９、ならびに真空吸着機構が本発明の「下方側保持機構」として機能している。
【００３８】
このように、この実施形態では、センターロボット２は基板Ｗを２つの保持態様、つまり上方側で機械的保持する態様および下方側で吸着保持する態様で保持しながら基板を搬送することが可能となり、基板Ｗの状態に応じて保持態様を切替えることができ、その基板Ｗの状態に適応し、しかも効率的に基板搬送を行うことが可能となる。また、同時に２枚の基板Ｗを搬送することも可能である。
【００３９】
もう一方の多関節アーム２３の先端部には、シートフィルムＦの表面周縁部を吸着保持するフィルム用ハンド２５が取り付けられており、制御ユニットからの動作指令にしたがって多関節アーム２３の伸縮駆動およびロボット本体２１の回転軸ＡＸ1回りの回転およびＺ方向駆動を制御することによってシートフィルムＦを各ユニット３〜５、７から搬出したり、逆にフィルム用ハンド２５で保持しているシートフィルムＦを各ユニット３〜５に搬入する。このように、この実施形態では、ロボット本体２１および多関節アーム２３が、本発明の「フィルム用保持部」に相当するフィルム用ハンド２５を移動させてシートフィルムＦを搬送する駆動部として機能している。
【００４０】
図４はフィルム用ハンドの構成を示す図であり、同図（ａ）はフィルム用ハンドを下方からみた底面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。このフィルム用ハンド２５では、ハンド本体２５１の下面先端部にシートフィルムＦと同程度の外径を有するリング部材２５２が取り付けられるとともに、そのリング部材２５２の下面側にシートフィルムＦとほぼ同一形状のプレート部材２５３が取り付けられてハンド本体２５１とリング部材２５２とで内部空間２５４を形成している。なお、ハンド本体２５１およびプレート部材２５３の各中央部を補強するために、内部空間２５４に６本の支柱部材２５５が設けられている。
【００４１】
また、プレート部材２５３の周縁部には、１８個の貫通孔２５３ａが形成されるとともに、ゴムや樹脂などで形成されたパッキンシート２５６を介してプレート部材２５３にシートフィルムＦとほぼ同一外径を有するリングプレート２５７が取り付けられている。ここで、パッキンシート２５６にはプレート部材２５３の貫通孔２５３ａと対応して貫通孔２５６ａが形成されており、貫通孔２５３ａと１対１で対応するように配置されるとともに、リングプレート２５７には３個の貫通孔２５３ａに跨る吸着孔２５７ａが６個形成されており、３個の貫通孔２５３ａごとに１個の吸着孔２５７ａが対応するように配置されている。このようにして吸着孔２５７ａ、貫通孔２５６ａおよび２５３ａを介してリングプレート２５７の下面側と内部空間２５４とが相互に連通されている。
【００４２】
一方、ハンド本体２５１の上面には、同図（ｂ）に示すように、連通孔２５１ａが設けられ、排気管２５８を介して排気ブロア（図示省略）に接続されている。このため、排気ブロアを作動させることで内部空間２５４に負圧を与え、同図（ｂ）で示すように、リングプレート２５７の下面全体が本発明の「当接領域」としてシートフィルムＦの表面周縁部に当接しながら、その表面周縁部を吸着保持可能となっている。
【００４３】
Ｃ．フィルム供給ユニット（フィルム供給機構）７およびフィルム収容カセット７１
図５は、図１の薄膜形成装置に設けられたフィルム供給ユニットの構成を示す図である。このフィルム供給ユニット７は、シートフィルムＦを収容するフィルム収容カセット７１をカセット載置台７２に対して着脱自在となっている。また、カセット載置台７２は図示を省略する昇降機構によって上下方向Ｚに昇降され、カセット載置台７２に装着されたフィルム収容カセット７１を上下方向Ｚにおいて位置決め可能となっている。なお、この実施形態では、同図に示すように、３つのカセット載置台７２が設けられており、最大３つのフィルム収容カセット７１を同時に載置可能となっているが、カセット載置台７２の設置個数については「３」に限定されるものではなく任意である。
【００４４】
図６は、図１の薄膜形成装置に設けられたフィルム収容カセットの分解組立斜視図である。各フィルム収容カセット７１はシートフィルムＦの間に離形シートＳＨを介在させた状態で複数のシートフィルムＦをカセット本体７１１に収容可能となっている。また、このカセット本体７１１には、３本の位置決めピン７１２が立設されており、カセット本体７１１に収容されたシートフィルムＦおよび離形シートＳＨの周縁部と係合してシートフィルムＦおよび離形シートＳＨをカセット本体７１１に対して位置決めする。これによって、カセット本体７１１内では、シートフィルムＦおよび離形シートＳＨが常に整列された状態で収容され、後で説明するようにしてシートフィルムＦの取出処理や離形シートＳＨの除去処理を良好に行うことができる。
【００４５】
また、カセット本体７１１に対して保護カバー７１３が開閉自在に設けられている。より詳しく説明すると、保護カバー７１３の下端周縁部の４箇所に突起部７１４が取り付けられる一方、各突起部７１４に対応してカセット本体７１１に挿入孔７１５が設けられている。そして、突起部７１４のそれぞれを対応する挿入孔７１５に挿入させながら、保護カバー７１３をカセット本体７１１に装着することで保護カバー７１３は閉じた状態となり、カセット本体７１１に収容されたシートフィルムＦおよび離形シートＳＨを上方より覆って保護することとなる。これによって、シートフィルムＦの汚染を確実に防止することができる。一方、保護カバー７１３をカセット本体７１１から上方に移動させると、保護カバー７１３は開いた状態となり、カセット本体７１１に収容されたシートフィルムＦおよび離形シートＳＨを上方より搬出することができるようになる。
【００４６】
このように保護カバー７１３を開閉移動させるために、この実施形態にかかるフィルム供給ユニット７では、図５に示すように、カバー開閉駆動機構７３がカセット載置台７２の上方位置に配設されている。このカバー開閉駆動機構７３は、回動軸ＡＸ2回りに回動自在となっている回動アーム７３１と、その先端に取り付けられた把持部７３２とを備えており、図示を省略する駆動部により回動アーム７３１が１点鎖線矢印Ｐ1の方向に回動する。そして、カバー開閉駆動機構７３は所定のカバー開閉位置（図８（ａ））に位置決めされたフィルム収容カセット７１の保護カバー７１３に設けられた取っ手部７１６を把持部７３２により把持した後、回動アーム７３１を（−Ｐ1）方向に回動させることで図５の退避位置に移動させるように構成している。また、保護カバー７１３を閉じる場合には、これと逆の動作を行う。
【００４７】
このカバー開閉駆動機構７３の下方位置には、離形シートＳＨを取り除く離形シート除去機構７４が配設されている。この離形シート除去機構７４では、図５および図７に示すように、シートフィルムＦおよび離形シートＳＨの外径よりも広い間隔を隔てて２本の回動アーム７４１，７４２が配設されている。また、これらの回動アーム７４１，７４２の頂部には、水平方向に延びる連結ビーム７４３が掛け渡されている。また、この連結ビーム７４３の中央部には、離形シートＳＨを吸着する吸着プレート７４４が取り付けられており、図５および図７に示すように吸着位置において吸着プレート７４４の下面が吸着面７４４ａとなっている。そして、図８（ｂ）に示すように吸着面７４４ａを（−Ｚ）方向に向けたままの状態でカセット載置台７２を上昇させると、そのカセット載置台７２に載置されたフィルム収容カセット７１内の最上部に位置する離形シートＳＨが吸着面７４４ａに当接し、同図（ｃ）に示すように吸着プレート７４４に吸着保持される。なお、カセット載置台７２上に載置されているフィルム収容カセット７１同士の上下方向の間隔は、カバー開閉駆動機構７３が保護カバー７１３を着脱するとき、前記保護カバー７１３が通過するのに十分な間隔である。
【００４８】
また、回動アーム７４１，７４２には、図７に示すように、それぞれ（＋Ｙ）方向および（−Ｙ）方向に延びる軸部材７４５，７４６が取り付けられており、回動軸ＡＸ3を回動中心として回動自在となっている。そして、図示を省略する駆動部により回動アーム７４１，７４２が１点鎖線矢印Ｐ2の方向に回動可能となっている。このため、上記のようにして離形シートＳＨを吸着プレート７４４で吸着保持した後、回動アーム７４１，７４２を図９（ａ）に示す矢印方向（＋Ｐ2）に回動させると、吸着プレート７４４は除去位置に位置決めされる。そして、吸着プレート７４４による吸着を解除すると、吸着プレート７４４から離形シートＳＨが下方に落下する。
【００４９】
さらに、この実施形態では離形シートＳＨを回収する離形シート回収ボックス７６がフィルム供給ユニット７の底面部に配設されるとともに、上記のようにして落下してくる離形シートＳＨを離形シート回収ボックス７６に案内するガイド部材７７，７８がさらに設けられている。このように離形シート回収ボックス７６とガイド部材７７，７８とにより本発明の「離形シート回収手段」を構成しており、離形シートＳＨを確実に離形シート回収ボックス７６に回収可能となっている。このため、フィルム供給ユニット７周囲への離形シートＳＨの散乱を効果的に防止することができる。
【００５０】
一方、離形シートＳＨをフィルム収容カセット７１から取り除くことによって最上部にシートフィルムＦが露出して該カセット７１からの搬出が可能となる。そこで、適当なタイミングでフィルム用ハンド２５がフィルム供給ユニット７に移動し、最上部のシートフィルムＦを吸着保持する（同図（ｂ））。そして、次の処理ユニット、つまり塗布ユニット３に搬送する。
【００５１】
なお、この実施形態では、図５に示すように離形シート除去機構７４の近傍にイオナイザー７９が設けられており、フィルム収容カセット７１からシートフィルムＦを搬出したり、離形シートＳＨを取り除く際に剥離帯電が発生するのを効果的に防止している。
【００５２】
Ｄ．塗布ユニット３
図１０は、図１の薄膜形成装置に設けられる塗布ユニットの構成を示す図である。この塗布ユニット３は、円板状のステージ３１と、このステージ３１を回転させるモータ（図示省略）の回転軸３２と、薄膜用塗布液である例えばＳＯＧ（Spin-on-Glass）液を塗布するためのＳＯＧ液用吐出ノズル３３と、エッジリンスを行うべくシートフィルムＦの周縁部分に洗浄液を吐出する洗浄液用吐出ノズル３４と、塗布液や洗浄液等が塗布ユニット３の周辺に飛散するのを防止する飛散防止カップ３５とを備えている。
【００５３】
このステージ３１の上面全体には、図示を省略する吸着孔が複数個設けられるとともに、真空ポンプ（図示省略）と接続されている。そして、上記のようにフィルム用ハンド２５によりシートフィルムＦがフィルム供給ユニット７から塗布ユニット３に搬送され、ステージ３１上に載置された後、真空ポンプを作動させることでシートフィルムＦはステージ３１にしっかりと真空吸着される。なお、このように構成されたステージ３１の周囲を飛散防止カップ３５が取り囲む構成になっている。
【００５４】
このように構成された塗布ユニット３では、ステージ３１にシートフィルムＦがセットされて塗布処理の準備が完了すると、塗布ユニット３に設けられたモータ（図示省略）が作動し、図１０に示すように回転軸３２が回転し始め、この回転に伴って、ステージ３１、さらにはシートフィルムＦが回転軸ＡＸ4回りに回転される。また、この回転と同時、あるいは少し遅れてＳＯＧ液用吐出ノズル３３よりシートフィルムＦの中心点に向かってＳＯＧ液を供給する。すると、シートフィルムＦの回転に伴う遠心力によって、シートフィルムＦの中心から全面にわたってＳＯＧ液が薄膜状に塗布される。このとき、シートフィルムＦの外側に飛散したＳＯＧ液は飛散防止カップ３５、さらには図示を省略する排出管を介して塗布ユニット３の外部に排出される。
【００５５】
そして、シートフィルムＦの全面に対してＳＯＧ液の供給を行った後、エッジリンスを行う。即ち、洗浄液用吐出ノズル３４よりシートフィルムＦの周縁部分に向かって洗浄液が吐出される。ここでも、シートフィルムＦの回転は継続されているため、この回転によって、シートフィルムＦの周縁部分に付着していた塗布液が除去される。
【００５６】
こうしてシートフィルムＦに対する塗布処理が完了すると、フィルム用ハンド２５が塗布ユニット３に進入し、シートフィルムＦを吸着保持する一方、真空ポンプが停止してステージ３１による真空吸着が解除される。そして、フィルム用ハンド２５によってＳＯＧ膜（薄膜）が形成されたシートフィルムＦが塗布ユニット３から搬出され、次の処理ユニット、つまり乾燥ユニット４に搬送される。
【００５７】
なお、この実施形態における塗布ユニット３では、塗布液としてＳＯＧ液を用いたが、半導体のフォトリソグラフィに用いられるフォトレジスト液等に例示されるように、基板Ｗに対して形成すべき薄膜を構成する塗布液ならば、特に限定されるものではない。また、この実施形態では、塗布処理後にシートフィルムＦを次に説明する乾燥ユニット４に搬送し、乾燥処理を施しているが、乾燥処理を行わず直接転写ユニット５に搬送するようにしてもよい。
【００５８】
Ｅ．乾燥ユニット４
図１１は、図１の薄膜形成装置に設けられる乾燥ユニットを示す図である。この乾燥ユニット４は、その内部が処理チャンバー４１１となっている処理容器４１と、その処理チャンバー４１１の内底部に配置されたホットプレート（ステージ）４２とを備えている。なお、同図中の符号１２１は上記塗布ユニット３によりシートフィルムＦの表面上に形成されたＳＯＧ膜（薄膜）を示している。
【００５９】
この処理容器４１の底部には２箇所の窒素ガス導入口４１２，４１３が設けられており、図示を省略する窒素ガス供給源から窒素ガス（Ｎ2ガス）が上記導入口４１２，４１３を介して処理チャンバー４１１内に供給される。また、処理容器４１の天井部には、排気口４１４が設けられており、処理チャンバー４１１内の気体成分を処理チャンバー４１１から排気可能となっている。このため、処理チャンバー４１１は窒素ガス雰囲気に満たされ、この雰囲気で乾燥処理が行われる。
【００６０】
また、ホットプレート４２はヒータ４２１を内蔵しており、制御ユニットから与えられる電気信号によりヒータ４２１が発熱するように構成されている。また、ホットプレート４２には、塗布ユニット３のステージ３１と同様に、ホットプレート４２の上面全体には、図示を省略する吸着孔が複数個設けられるとともに、真空ポンプ（図示省略）と接続されている。そして、上記のようにフィルム用ハンド２５によりシートフィルムＦが乾燥ユニット４に搬送され、ホットプレート４２上に載置された後、真空ポンプを作動させることでシートフィルムＦはホットプレート４２にしっかりと真空吸着される。また、こうしてホットプレート４２により真空吸着された状態で乾燥処理が開始される。
【００６１】
そして、所定時間だけシートフィルムＦが加熱されて乾燥処理が完了すると、フィルム用ハンド２５が乾燥ユニット４に進入し、シートフィルムＦを吸着保持する一方、真空ポンプが停止してホットプレート４２による真空吸着が解除される。そして、フィルム用ハンド２５によって乾燥処理が施されたシートフィルムＦが乾燥ユニット４から搬出され、次の処理ユニット、つまり転写ユニット５に搬送される。
【００６２】
Ｆ．転写ユニット５
図１２は、図１の薄膜形成装置に設けられた転写ユニットを示す概略断面図である。同図において、この転写ユニット５は、その内部が真空排気可能となっており、ＳＯＧ膜（薄膜）の転写処理を実行するためのチャンバ５１１を形成する処理容器５１を備えている。この処理容器５１の側面部には排気口５１２が設けられるとともに、その排気口５１２に真空ポンプ５２が接続されている。この真空ポンプ５２は装置全体を制御する制御ユニット９に電気的に接続されており、制御ユニット９からの動作指令に応じて作動して排気口５１２を介してチャンバ５１１内を真空排気することができるようになっている。
【００６３】
また、チャンバ５１１内には、第１および第２プレート５４，５５と、第１プレート５４の第２プレート５５に対する傾きを自動的に補正し薄膜形成対象である基板ＷとシートフィルムＦに形成されているＳＯＧ膜が全面にわたって等しい圧力で押し付けられるようにする機構（以下、傾斜補正機構という）５８が配設されている。
【００６４】
第１プレート５４は、第２プレート５５の上方にこれと軸線が一致するように傾斜補正機構５８を介して吊設され、第２プレート５５と対向する面（下面）に基板Ｗが装着されることにより基板用プレートを構成している。このため、第１プレート５４の下面は、平坦性を確保するために研磨された石英板（図示省略）が設けられており、この石英板に基板Ｗが固定される。このように石英板を用いた理由は、石英が、基板Ｗを汚染する物質を含まないこと、および加工性がよく必要とする平坦性が容易に得られることなどから、基板Ｗを装着する材料として優れているからである。また、第１プレート５４は、内部に加熱手段として加熱ヒータ５４１を具備している。この加熱ヒータ５４１はヒータコントローラ５４２と電気的に接続されており、制御ユニット９からの基板温度情報に基づき作動するヒータコントローラ５４２によって制御され、２５°Ｃ〜３００°Ｃの間で加熱制御される。
【００６５】
もう一方のプレート、つまり第２プレート５５は、第１プレート５４の下方に配設され、上面にシートフィルムＦが装着されることによりフィルム用プレートを構成している。また、この第２プレート５５は、シートフィルムＦが載置される石英製のステージと、シートフィルムＦを加熱する加熱台とから構成されるとともに、その加熱台の内部に加熱手段として加熱ヒータ５５１が内蔵されている。この加熱ヒータ５５１はヒータコントローラ５５２と電気的に接続されており、制御ユニット９からの基板温度情報に基づき作動するヒータコントローラ５５２によって制御され、２５°Ｃ〜３００°Ｃの間で加熱制御される。また、加熱台の下面中央には、軸５５３が一体に垂設されている。この軸５５３は軸受５９１によって上下動自在に軸支され、加重機構としての加重モータ５９２によって移動方向Ｚに沿って上下動されるように構成されている。
【００６６】
次に、傾斜補正機構５８の構成について図１２ないし図１４を参照しつつ詳述する。図１３は図１２のＣ−Ｃ線断面図である。また、図１４は傾斜補正機構を示す部分切欠斜視図である。この実施形態では、傾斜補正機構５８は、第１プレート５４の外周を取り囲むように配設され、移動方向Ｚに対してほぼ直交する第１方向Ｘに延びる第１軸部材５８１を介して第１プレート５４に連結され、第１回動軸ＡＸ5を中心として第１プレート５４を回動自在に支持するリング状の第１支持体５８２と、第１支持体５８２の外周に配設され、移動方向Ｚおよび第１方向Ｘに対してほぼ直交する第２方向Ｙに延びる第２軸部材５８３を介して第１支持体５８２に連結され、第２回動軸ＡＸ6を中心として第１支持体５８２を回動自在に支持する第２支持体５８４とを備えている。なお、この実施形態では、図１４に示すように、第１プレート５４に装着された基板Ｗの表面、つまり薄膜形成面１１２の面内に第１および第２回動軸ＡＸ5、ＡＸ6が存在するように、各軸部材５８１，５８３が設けられている。
【００６７】
このように構成された傾斜補正機構５８では、第１プレート５４は第１支持体８１により第１回動軸ＡＸ5回りに回動自在に支持されるとともに、第２支持体５８３により第２回動軸ＡＸ6回りに回動自在に支持されており、いわゆる軸回動によって第１プレート５４は移動方向Ｚに対して傾斜可能となっている。
【００６８】
また、傾斜補正機構５８の第２支持体５８４は、図１４に示すように、第１支持体５８２をＹ方向において挟み込むように方向Ｚに延びる２本のコラム部５８４ａ，５８４ｂと、両コラム部５８４ａ，５８４ｂの上部を連結するビーム部５８４ｃとで構成されている。そして、ビーム部５８４ｃの中央部から上方に支柱部５８４ｄが延設され、チャンバ５１１内で吊設されている。より詳しく説明すると、この支柱部５８４ｄは、軸受５９３によって上下動自在に枢支され、上端には下方への落下を防止するフランジ５９４が一体に突設されている。なお、図１２中の符号５９５はフランジ５９４に対応して設けられた加重センサであり、基板ＷとシートフィルムＦとの間に印加される加重を検出し、その加重値を制御ユニット９に与える。
【００６９】
次に、上記した転写ユニット５を使用した転写処理手順について説明する。本実施の形態においては、後で説明する反転ユニット８から、薄膜形成面１１２（電極配線などが形成され、薄膜を形成すべき面）が下方を向いた状態で基板Ｗが基板用ハンド２４の基板支持ブロック２４５で機械的に保持されたまま転写ユニット５に搬送され、第１プレート５４の下面に基板Ｗが薄膜形成面１１２を下に向けて装着される。また、第２プレート５５上には、その表面に予め塗布ユニット３によってＳＯＧ膜１２１（図１１参照）を形成してなるシートフィルムＦがＳＯＧ膜１２１を上に向けて装着される。そして、制御ユニット９が装置各部を以下のように制御して薄膜シートフィルムＦ上の薄膜を基板Ｗに転写する。
【００７０】
まず、ヒータコントローラ５４２によって加熱ヒータ５４１に通電して第１プレート５４を加熱して基板Ｗを所望の温度に加熱するとともに、ヒータコントローラ５５２によって加熱ヒータ５５１に通電して第２プレート５５を加熱してシートフィルムＦを所望の温度に加熱する。
【００７１】
また、真空ポンプ５２によってチャンバ５１１内が所望の真空度となるように真空排気する。そして、チャンバ５１１内が所望の真空度になった後、制御ユニット９より加重モータ５９２に駆動信号が送られ、加重操作を開始する。これによって、第２プレート５５が移動方向Ｚに沿って上昇してシートフィルムＦを基板Ｗに押し付ける。このとき、第１プレート５４と傾斜補正機構５８は、第２プレート５５によって一体に押し上げられる。
【００７２】
この押上時に、第１プレート５４が第２プレート５５に対して傾斜しているときは、第２プレート５５が第１プレート５４に当たったとき、傾斜補正機構５８によって第１プレート５４の傾斜が自動的に補正される。すなわち、第１プレート５４は傾斜補正機構５８によって移動方向Ｚに対して傾斜可能に保持されているので、例えば図１２において左方に小角度傾斜しているとすると、先ず第２プレート５５の左端側が第１プレート５４に接触して第１プレート５４を押し上げる。このため、第１プレート５４は基板Ｗの表面内に存在する第１回動軸ＡＸ5を回動中心として時計方向に回動して基板ＷとシートフィルムＦとの接触面積が右方に徐々に広がっていく。そして、第１プレート５４の傾斜が完全に補正され第２プレート５５と平行になると、基板ＷとシートフィルムＦが全面にわたって等しい圧力で押し付けられる。
【００７３】
そして、加重モータ５９２によって加重を続け、加重センサ５９５によって所望の加重が検知されると、制御ユニット９は一定時間、その加重が継続されるように加重モータ５９２を制御する。その間も基板ＷとシートフィルムＦは所定の温度となるように加熱されている。
【００７４】
また、上記した一連の加重操作が終了すると、加重の状態が零となるように制御ユニット９は加重モータ５９２に信号を送る。このとき真空排気も停止するように制御される。
【００７５】
なお、上記のようにして転写ユニット５において基板ＷへのＳＯＧ膜１２１の転写が完了すると、基板ＷはＳＯＧ膜（薄膜）を挟んでシートフィルムＦと一体となっており、転写ユニット５に進入してきた基板用ハンド２４の吸着孔２４６〜２４８で一体化状態のまま基板Ｗを吸着保持する。つまり、基板用ハンド２４の下方側保持機構を用いて密着物（後の図１５中の符号Ｍに示すものであり、ＳＯＧ膜１２１を介して相互に密着された基板ＷおよびシートフィルムＦである）を吸着保持する。そして、その吸着保持状態のまま基板用ハンド２４はチャンバ５１１から剥離ユニット６に密着物を搬送する。
【００７６】
Ｇ．剥離ユニット６
図１５は、図１の薄膜形成装置に設けられた剥離ユニットを示す図である。この剥離ユニット６は、その内部が処理チャンバー６１１となっている処理容器６１と、その処理チャンバー６１１の下方に配置されて上記転写ユニット５により形成された密着物ＭのシートフィルムＦを真空吸着する吸着プレート６２と、処理チャンバー６１１において、吸着プレート６２の上方に設けられ、吸着プレート６２上に載置された密着物Ｍの基板Ｗを吸着可能で、上下方向（Ｚ方向）および、Ｘ方向に沿った軸ＡＸ7周りに回動する基板吸着部６３とを備えている。なお、同図中の符号１１１は基板Ｗの薄膜形成面１１２に形成された電極配線を示している。
【００７７】
また、基板吸着部６３には該基板吸着部６３を軸ＡＸ7周りに回動させるため、ロータリ型のエアシリンダなどを用いた回動機構６４が接続されている。また、基板吸着部６３には昇降機構６５が設けられている。
【００７８】
昇降機構６５は、エアシリンダなどの駆動部材６６によって、基板吸着部６３における基板Ｗとの接触面に対して進退するピン６７を有する。そして、基板Ｗが上方を向いた状態になるよう基板吸着部６３が回動したとき、ピン６７を上昇させることにより基板Ｗを基板吸着部６３の上方に上昇させることが可能である。
【００７９】
処理容器６１の処理チャンバー６１１には、図示を省略する除電器が設けられており、処理チャンバー６１１内においてオゾン（Ｏ3）雰囲気を形成可能となっている。
【００８０】
次に、上記のように構成された剥離ユニット６の動作について説明する。転写ユニット５によりＳＯＧ膜１２１を介してシートフィルムＦが貼り合わされた基板Ｗ、つまり密着物Ｍがセンターロボット２の基板用ハンド２４により吸着保持されながら剥離ユニット６の処理チャンバー６１１内に搬入される。このとき、基板吸着部６３は上方に退避している。そして、基板用ハンド２４は、シートフィルムＦが吸着プレート６２と接触するように、密着物Ｍを吸着プレート６２に載置した後、処理容器６１外に退避する。
【００８１】
そして、吸着プレート６２がシートフィルムＦを吸着する一方、上方に退避していた基板吸着部６３が下降し基板Ｗの裏面（非薄膜形成面）を吸着する。また、処理容器６１を密閉し、除電器を作動させて処理チャンバー６１１内をオゾン雰囲気の状態にする。このようにシートフィルムＦを吸着することで該シートフィルムＦを介してＳＯＧ膜１２１中の溶媒を排出してＳＯＧ膜１２１を乾燥させる。この乾燥処理によりシートフィルムＦとＳＯＧ膜１２１との界面では、基板ＷとＳＯＧ膜１２１との界面に比べ、ＳＯＧ膜１２１の乾燥が促進されて剥がれ易くなる。そして、所定時間後、基板吸着部６３が上昇すると、シートフィルムＦとＳＯＧ膜１２１との界面が剥離して、シートフィルムＦから基板ＷへＳＯＧ膜が転写されることになる。
【００８２】
次に、上昇した基板吸着部６３は回動機構６４によって軸ＡＸ7周りに回動し、基板Ｗの薄膜形成面１１２が上方を向いて水平姿勢になるような状態、つまりフェースアップ状態で停止する。その後、基板吸着部６３は基板Ｗの吸着を解除するとともに、昇降機構６５が基板Ｗを上昇させる。すなわち、駆動部材６６によってピン６７を上昇させることによって、基板Ｗを基板吸着部６３との接触面から上昇させる。
【００８３】
そして、上昇した基板Ｗは基板用ハンド２４によって次の説明する反転ユニット８に搬送され、さらにインデクサ部ＩＤの基板搬送ロボット１２によって基板収容カセット１１に収容される。
【００８４】
Ｈ．反転ユニット８
図１６は、図１の薄膜形成装置に設けられた反転ユニットの構成を示す図であり、同図（ａ）は反転ユニットを上方より見た平面図であり、同図（ｂ)は同図（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。この反転ユニット８はセンターロボット２の基板用ハンド２４との間で基板Ｗを受渡すための一対の基板チャック８１，８１を有している。この基板チャック対８１，８１は互いに対向して離間配置されている。また、各基板チャック８１はロータリーシリンダ８２のロッド８３の先端部に取付けられており、ロッド８３のＸ方向移動に伴いＸ方向に移動し、またロッド８３の回転動作に伴いロッド８３回りに１８０゜回転する。
【００８５】
このため、相互に離間している基板チャック対８１，８１の間に未処理の基板Ｗがインデクサ部ＩＤの基板搬送ロボット１２によって搬送されてくると、両ロッド８３が伸長して同図に示すように基板チャック対８１，８１が基板Ｗを挟持した後、基板搬送ロボット１２が退避する。そして、両ロッド８３が１８０゜回転する。これによって、フェースアップ状態、つまり薄膜形成面１１２に形成された電極配線１１１を上方に向けた状態で搬送されてきた基板Ｗは反転されてフェースダウン状態となる。
【００８６】
一方、上記のように剥離ユニット６からフェースアップ状態で基板用ハンド２４で機械的に保持されたままセンターロボット２により、薄膜形成済の基板Ｗが反転ユニット８に搬送されてくると、両ロッド８３が伸長して同図に示すように基板チャック対８１，８１が基板Ｗを挟持しするのみで、反転処理を行わず、そのまま基板搬送ロボット１２に受け渡す。
【００８７】
Ｉ．動作
図１７は上記のように構成された薄膜形成装置の全体動作を示す図であり、同図中の実線矢印は基板Ｗの搬送順序を示し、１点鎖線矢印はシートフィルムＦの搬送順序を示し、白抜矢印は密着物Ｍの搬送を示している。この薄膜形成装置では、その表面に電極配線１１１が形成された基板Ｗが基板収容カセット１１に収容される一方、シートフィルムＦがフィルム収容カセット７１に収容されている。そして、フィルム収容カセット７１の最上部に位置しているシートフィルムＦをフィルム用ハンド２５により塗布ユニット３に搬送し、そのシートフィルムＦの表面にＳＯＧ膜１２１を塗布する（ステップＳ１：塗布処理）。ここで、フィルム収容カセット７１の最上部に離形シートＳＨが位置している場合には上記「Ｃ．フィルム供給ユニット（フィルム供給機構）７およびフィルム収容カセット７１」の項で説明した動作手順で最上部の離形シートＳＨを取り除いてシートフィルムＦを最上部に位置させた後で、上記した塗布ユニット３へのシートフィルムＦの搬送、ならびに塗布ユニット３による塗布処理を実行する。
【００８８】
また、このシートフィルムＦの搬出および塗布処理と並行して、インデクサ部ＩＤにおいて、基板搬送ロボット１２によって基板収容カセット１１に収容されている基板Ｗをフェースアップ状態のまま取り出し、反転ユニット８に搬送する。そして、反転ユニット８により基板Ｗを反転してフェースダウン状態にする（ステップＳ２：反転処理）。そして、基板用ハンド２４の基板支持ブロック２４５で反転ユニット８から基板Ｗを受取り、転写ユニット５に搬送し、転写ユニット５の第１プレート５４の下面に装着する。このように、この実施形態では基板用ハンド２４の上方側保持機構によって基板Ｗを保持して反転ユニット８から転写ユニット５に搬送している。
【００８９】
一方、塗布処理が完了すると、フィルム用ハンド２５によってシートフィルムＦを塗布ユニット３から乾燥ユニット４に搬送し、この乾燥ユニット４においてシートフィルムＦ上のＳＯＧ膜１２１を乾燥させる（ステップＳ３：乾燥処理）。ここで、乾燥処理を必要としない場合には、フィルム用ハンド２５によってシートフィルムＦを塗布ユニット３から直接転写ユニット５に搬送し、第２プレート５５上にシートフィルムＦを装着する。
【００９０】
こうして、転写ユニット５において基板ＷおよびシートフィルムＦがそれぞれ第１および第２プレート５４，５５にセットされると、上記「Ｆ．転写ユニット５」の項で詳述した動作手順で基板ＷへのＳＯＧ膜１２１の転写を行う（ステップＳ４:転写処理）。
【００９１】
次に、基板用ハンド２４を転写ユニット５に進入させ、ハンド本体２４３の下面側で基板Ｗを吸着保持した後、その吸着状態のまま密着物Ｍを剥離ユニット６に搬送する。このように、転写ユニット５から剥離ユニット６への密着物Ｍの搬送については、基板用ハンド２４の下方側保持機構を用いている。
【００９２】
そして、剥離ユニット６に搬送された密着物ＭからシートフィルムＦのみを選択的に剥離させる（ステップＳ５：剥離処理）。こうすることで薄膜形成面１１２にＳＯＧ膜１２１のみが形成された基板Ｗを得ることができる。そして、この基板Ｗをフェースアップ状態で基板用ハンド２４の基板支持ブロック２４５で保持しながら反転ユニット８に搬送する。すなわち、基板用ハンド２４の上方側保持機構を用いて基板搬送を行っている。一方、剥離されたシートフィルムＦについては廃却する。
【００９３】
こうして反転ユニット８に戻された薄膜形成済の基板Ｗについては、インデクサ部ＩＤで基板搬送ロボット１２を用いて基板収容カセット１１に収容される。
【００９４】
Ｊ．作用効果
以上のように、この実施形態によれば、次のような作用効果が得られる。
【００９５】
(1)このように構成された薄膜形成装置では、プロセス部ＰＰにおいて、本発明の「搬送手段」として機能するセンターロボット２がシートフィルムＦおよび／または基板Ｗを塗布ユニット（塗布手段）３、乾燥ユニット（乾燥手段）４、転写ユニット（転写手段）５および剥離ユニット（剥離手段）６の間で搬送し、シートフィルムＦを用いた基板Ｗへの薄膜形成を行うように構成しているので、オペレータを介することなく、シートフィルムＦを用いた薄膜形成が可能となっている。また、フィルム供給ユニット（フィルム供給手段）７をプロセス部ＰＰに設けてシートフィルムＦをプロセス部ＰＰに直接的に供給しているので、シートフィルムＦの搬送効率を高めることができ、装置のスループットを向上させることができる。
【００９６】
(2)センターロボット２をプロセス部ＰＰのほぼ中央部に固定的に配置する一方、このセンターロボット２の周囲に塗布ユニット（塗布手段）３、乾燥ユニット（乾燥手段）４、転写ユニット（転写手段）５、剥離ユニット（剥離手段）６、フィルム供給ユニット（フィルム供給手段）７および反転ユニット８を配置するとともに、各ユニット３〜８に対して基板用ハンド２４またはフィルム用ハンド２５を直接的にアクセスさせるように構成しているので、センターロボット２の搬送経路を設ける必要がなくなり、装置のコンパクト化にとって有利となっている。
【００９７】
(3)センターロボット２は上方側保持機構および下方側保持機構を有しており、２つの保持態様で保持しながら基板Ｗを搬送することが可能となっており、上記実施形態では基板Ｗの状態に応じて保持態様を切替えている。このように、基板Ｗの状態に適応し、しかも効率的に基板搬送を行うことが可能となっている。
【００９８】
(4)シートフィルムＦ上のＳＯＧ膜１２１を基板Ｗの薄膜形成面１１２に転写する転写手段としては、上記実施形態にかかる転写ユニット５以外に従来より提案されている種々の装置、例えば特開２００１−１３５６３４号公報に記載された装置などを用いてもよい。しかしながら、この実施形態では傾斜補正機構５８を、上記「Ｆ．転写ユニット５」の項で詳述したように、２つの回動軸ＡＸ5，ＡＸ6を回動中心とする軸回動により上下方向Ｚに対して第１プレート５４を傾斜可能に構成した転写ユニット５を用いているため、図１に示すように乾燥ユニット４と転写ユニット５とを上下方向Ｚに重ね合わせて配置することができ、薄膜形成装置を設置するために必要となる占有床面積、つまりフットプリントを低減することができる。ここで、その理由は以下のとおりである。すなわち、基板Ｗの全面を均一な加重圧力でシートフィルムＦに押し付けるために、例えば上記公報に記載の傾斜補正機構、つまり第１プレートを凸プレートと凹プレートの球面に沿って回動させることで傾斜補正を行う機構を転写ユニットに組み込むことが従来より提案されているが、この提案例では上下方向Ｚに大型化してしまうという問題があり、転写ユニットと乾燥ユニットとを積層配置することは事実上困難であった。これに対し、上記実施形態にかかる転写ユニットによれば、従来の転写ユニットに比べ転写ユニット５の高さを大幅に低くすることができ、乾燥ユニット４を該転写ユニット５と上下方向に重ね合わせて配置してプットプリントの低減を可能としている。
【００９９】
(5)シートフィルムＦの間に離形シートＳＨを介在させた状態でシートフィルムＦをフィルム収容カセット７１に収容しているので、シートフィルム同士の密着を防止することができ、各シートフィルムＦを確実に分離して使用することができる。そして、フィルム収容カセット７１において離形シートＳＨが最上部に位置することで、シートフィルムＦの汚染を効果的に防止することができる。また、この実施形態では、離形シート除去機構７４が設けられており、最上部に位置する離形シートＳＨを取り除くように構成しているので、フィルム収容カセット７１において最上部にシートフィルムＦが位置させることができ、フィルム収容カセット７１からのシートフィルムＦの取り出しが容易となる。その結果、オペレータを介することなく、必要に応じてシートフィルムＦの供給が可能となり、効率的にシートフィルムＦを供給することができる。なお、シートフィルムＦは樹脂製の薄板状物もしくは薄膜状物である。また、離形シートＳＨはシートフィルムＦの保護、帯電抑制のため、シートフィルムＦ間に挟まれる薄板状物もしくは薄膜状物である。材料としては、帯電抑制や発塵抑制の点で無塵紙が好ましく、その他、紙、樹脂などを用いることができる。
【０１００】
(6)フィルム収容カセット７１が薄膜形成装置に対して着脱自在となっているので、予めシートフィルムＦを収容しておいたフィルム収容カセット７１を準備しておき、必要に応じてフィルム収容カセット７１を装置に装着することでシートフィルムＦを補給することができ、シートフィルムＦの供給をより効率的なものとすることができる。
【０１０１】
(7)フィルム用ハンド２５の内部に形成された内部空間２５４をブロアにより負圧状態にしてフィルム用ハンド２５にシートフィルムＦを吸着保持させる、つまり排気流量を高めて吸着孔に負圧を与えているため、仮に吸着孔２４６〜２４８からブロアに至るまでに排気経路の一部でリークが発生したとしても、リーク量に対応する量だけ負圧が減少するが、シートフィルムＦを吸着保持するのに十分な負圧を発生させることは可能であり、優れた安定性でシートフィルムＦを搬送することができ、効率的なシートフィルム搬送を行うことができる。
【０１０２】
Ｋ．その他
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、図１に示すようにセンターロボット２を中心として処理ユニット３〜８を放射状に配置しているが、センターロボット２および各処理ユニット３〜８の配置レイアウトはこれに限定されるものではなく、センターロボット２が所定の搬送経路に沿って移動自在に構成するとともに、その搬送経路に沿って、その搬送経路の両側あるいは片側に処理ユニット３〜８を配置するようにしてもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、シートフィルムＦに対する処理を行うユニットとして、塗布処理を行う塗布ユニット３、乾燥処理を行う乾燥ユニット４、転写処理を行う転写ユニット５、および剥離処理を行う剥離ユニット６を設けているが、これらのユニット以外に別の処理ユニット、例えばシートフィルムＦに対して親水性の表面処理を施す親水性処理用ユニットをさらに組み込んだり、逆に一部のユニットを削除したりしてもよく、シートフィルムＦを取り扱うユニットを設けた薄膜形成装置全般に本発明を適用することができる。
【０１０４】
また、上記実施形態では、転写手段に相当する転写ユニット５と、剥離手段に相当する剥離ユニット６とを相互に異なる別ユニットで構成しているが、これらのユニット５，６の代わりに転写手段と剥離手段とを兼ね備えたユニットを設けた薄膜形成装置に対して本発明を適用するようにしてもよい。
【０１０５】
また、上記実施形態では、転写ユニット５の上下方向Ｚに乾燥ユニット４を積層配置しているが、乾燥ユニット４を他の処理ユニットに対して積層配置したり、乾燥ユニット４を独立して配置したり、乾燥ユニット４を独立配置する場合であっても、複数の乾燥ユニット４を一括して積層配置するようにしてもよい。なお、乾燥処理を必要としない場合には、乾燥ユニット４の配設を省略してもよいことは言うまでもない。
【０１０６】
また、センターロボット２は、２つの保持態様を有し、基板Ｗに応じて保持態様を切替えながら基板を搬送したり、同時に２枚の基板を搬送することが可能となっているという特徴を備え、本発明の搬送機構に相当するものである。そして、上記実施形態では、かかる特徴を利用すべく、センターロボット２を薄膜形成装置に適用しているが、本発明にかかる搬送機構については、基板搬送を伴う装置全般に適用することができ、上記した効果(3)、つまり基板の状態に適応し、しかも効率的に基板搬送を行うことができるという効果が得られる。
【０１０７】
また、この発明は、凹凸パターンを有する基板の凹部に空隙を作らずに薄膜を圧着し、かつ、薄膜の表面を平坦にする処理に好適である。たとえば、金属などの配線パターンを有する基板に層間絶縁膜としてＳＯＤ膜やＳＯＧ膜を形成する場合や、コンタクトホールなどの穴や溝形状を有する基板に導電性の薄膜を埋め込んだりする場合が挙げられる。
【０１０８】
また、この発明は、半導体ウエハや液晶パネル用ガラス基板以外に、フォトマスク用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの基板に薄膜を形成する場合のみならず、さらにはＩＣカードや太陽電池装置の製造などにも適用することができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上のように、この発明にかかる薄膜形成装置によれば、プロセス部において、搬送手段がシートフィルムおよび／または基板を塗布手段、転写手段および剥離手段の間で搬送し、シートフィルムを用いた基板への薄膜形成を行うように構成しているので、オペレータを介することなく、シートフィルムを用いた薄膜形成が可能となっている。また、フィルム供給手段をプロセス部に設けてシートフィルムをプロセス部に直接的に供給しているので、シートフィルムの搬送効率が高まり、スループットを向上させることができる。
【０１１０】
また、基板を搬送するために搬送手段に基板用保持部を設けて、この基板用保持部を、ハンド本体と、ハンド本体の上面側で基板を保持する上方側保持機構と、ハンド本体の下面側で基板を保持する下方側保持機構とで構成することで、搬送手段は基板を２つの保持態様で保持しながら基板を搬送することが可能となり、基板の状態に応じて保持態様を切替えることができ、その基板の状態に適応し、しかも効率的に基板搬送を行うことが可能となる。
【０１１２】
また、この発明にかかる基板の搬送機構および搬送方法によれば、互いに異なる態様で基板を保持しながら搬送可能に構成されており、しかも基板の状態に応じて保持態様を切替えるように構成しているので、その基板の状態に適応し、しかも効率的に基板搬送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明にかかる薄膜形成装置の一実施形態を示すレイアウト図である。
【図２】 センターロボットを示す図である。
【図３】 図２のセンターロボットを構成する基板用ハンドの構成を示す図である。
【図４】 図２のセンターロボットを構成するフィルム用ハンドの構成を示す図である。
【図５】 図１の薄膜形成装置に設けられたフィルム供給ユニットの構成を示す図である。
【図６】 図１の薄膜形成装置に設けられたフィルム収容カセットの分解組立斜視図である。
【図７】 図５のフィルム供給ユニットに設けられた離形シート除去機構を示す斜視図である。
【図８】 図５のフィルム供給ユニットの動作を示す図である。
【図９】 図５のフィルム供給ユニットの動作を示す図である。
【図１０】 図１の薄膜形成装置に設けられる塗布ユニットの構成を示す図である。
【図１１】 図１の薄膜形成装置に設けられる乾燥ユニットを示す図である。
【図１２】 図１の薄膜形成装置に設けられた転写ユニットを示す概略断面図である。
【図１３】 図１２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１４】 図１２の転写ユニットに設けられた傾斜補正機構を示す部分切欠斜視図である。
【図１５】 図１の薄膜形成装置に設けられた剥離ユニットを示す図である。
【図１６】 図１の薄膜形成装置に設けられた反転ユニットの構成を示す図である。
【図１７】 図１の薄膜形成装置の全体動作を示す図である。
【図１８】 従来の薄膜形成装置における薄膜形成手順を示す図である。
【符号の説明】
２…センターロボット（搬送機構）
３…塗布ユニット（塗布手段）
４…乾燥ユニット（乾燥手段）
５…転写ユニット（転写手段）
６…剥離ユニット（剥離手段）
７…フィルム供給ユニット（フィルム供給手段、フィルム供給機構）
２２，２３…多関節アーム（駆動部）
２４…基板用ハンド（基板用保持部）
２５…フィルム用ハンド（フィルム用保持部）
５４…第１プレート（基板用プレート）
５５…第２プレート（フィルム用プレート）
５８…傾斜補正機構
７１…フィルム収容カセット
７３…カバー開閉駆動機構
７４…離形シート除去機構
７６…離形シート回収ボックス（離形シート回収手段）
７７，７８…ガイド部材（離形シート回収手段）
１１２…薄膜形成面
１２１…ＳＯＧ膜（薄膜）
２４３…ハンド本体
２４５…基板支持ブロック（上方側保持機構）
２４６〜２４８…吸着孔（下方側保持機構）
２４９…溝部（下方側保持機構）
５９１…軸受
５９２…加重モータ（加重機構）
ＩＤ…インデクサ部
Ｆ…シートフィルム
Ｍ…密着物
ＰＰ…プロセス部
ＳＨ…離形シート
Ｗ…基板

Claims (5)

  1. シートフィルムを用いて基板に薄膜を形成するプロセス部と、前記プロセス部に基板を供給するインデクサ部とを備えた薄膜形成装置において、
    前記プロセス部は、
    シートフィルムを供給するフィルム供給手段と、
    前記フィルム供給手段から供給されるシートフィルムの表面に薄膜用塗布液を塗布して薄膜を形成する塗布手段と、
    薄膜が形成されたシートフィルムと、前記インデクサ部から供給された基板とを密着させて密着物を形成して前記薄膜を前記基板に転写する転写手段と、
    前記密着物から前記シートフィルムを剥離する剥離手段と、
    前記フィルム供給手段、前記塗布手段、前記転写手段および前記剥離手段の間でシートフィルムおよび／または基板を搬送する搬送手段と
    を備え、
    前記搬送手段は、前記シートフィルムを保持するフィルム用保持部と、前記基板を保持する基板用保持部と、前記フィルム用保持部および前記基板用保持部を移動させて前記シートフィルムおよび前記基板を搬送する駆動部とを備え、
    前記基板用保持部は、ハンド本体と、前記ハンド本体の上面側で基板を保持する上方側保持機構と、前記ハンド本体の下面側で基板を保持する下方側保持機構とを有することを特徴とする薄膜形成装置。
  2. 前記下方側保持機構は、前記ハンド本体の下面側に形成された吸着孔によって基板を吸着保持する請求項１記載の薄膜形成装置。
  3. 前記上方側保持機構は、前記ハンド本体の上面側に設けられた基板支持部材により基板を支持して機械的に保持する請求項１または２記載の薄膜形成装置。
  4. 請求項１記載の薄膜形成装置において基板を搬送する搬送方法であって、ハンド本体の上面側で基板を保持して該基板を搬送する第１搬送モードと、前記ハンド本体の下面側で基板を保持して該基板を搬送する第２搬送モードとを有し、基板の状態に応じて前記第１および第２搬送モードの一方の搬送モードで基板を搬送することを特徴とする搬送方法。
  5. 転写手段によってシートフィルムの表面に形成された薄膜を基板の薄膜形成面に転写して前記薄膜を介して前記シートフィルムと前記基板とが一体化された密着物を形成した後、剥離手段によって前記密着物から前記シートフィルムを剥離する薄膜形成装置において基板を搬送する請求項４記載の搬送方法であって、
    前記第２搬送モードで前記密着物を前記転写手段から前記剥離手段に搬送する一方、前記第１搬送モードで薄膜が形成された基板を前記剥離手段から搬出する搬送方法。
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