KR100540668B1 - 박막형성장치, 필름공급기구, 필름수용 카세트 반송기구및 반송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 시트필름을 사용한 기판에 박막형성을 효율적으로 행할 수 있는, 조밀한 박막형성장치를 제공한다.

본 발명은, 프로세스부(PP)에서, 센터로봇(2)이 시트필름(F) 및/또는 기판(W)을 도포유니트(3), 건조유니트(4), 전사유니트(5) 및 필름공급유니트(7) 사이로 반송하여, 시트필름(F)을 사용한 기판(W)에 박막형성을 행하도록 구성하고 있기 때문에, 작업자를 통하지 않고, 시트필름(F)을 이용한 박막형성이 가능하게 된다. 또한, 본 발명은, 필름공급유니트(7)를 프로세스부(PP)에 설치하여 시트필름(F)을 프로세스부(PP)에 직접적으로 공급하고 있기 때문에, 시트필름(F)의 반송효율을 높일 수 있어, 장치의 처리량(Throughput)을 향상시킬 수 있다.

박막, 기판, 시트, 필름, 카세트, 도포, 전사

Description

박막형성장치, 필름공급기구, 필름수용 카세트 반송기구 및 반송방법{Thin Film Forming Apparatus, Film Supplier, Film Cassette, Transport Mechanism and Transport Method}

도 1은, 본 발명에 따른 박막형성장치의 일실시예를 나타내는 레이아웃 도면이다.

도 2는, 센터로봇을 나타내는 도면이다.

도 3은, 도 2의 센터로봇을 구성하는 기판용 핸드의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4는, 도 2의 센터로봇을 구성하는 필름용 핸드의 구성을 나타내는 도면이다.

도 5는, 도 1의 박막형성장치에 설치된 필름공급유니트의 구성을 나타내는 도면이다.

도 6은, 도 1의 박막형성장치에 설치된 필름수용 카세트의 분해조립 사시도이다.

도 7은, 도 5의 필름공급유니트에 설치된 이형시트 제거기구를 나타내는 사시도이다.

도 8은, 도 5의 필름공급유니트의 동작을 나타내는 도면이다.

도 9는, 도 5의 필름공급유니트의 동작을 나타내는 도면이다.

도 10은, 도 1의 박막형성장치에 설치되는 도포유니트의 구성을 나타내는 도면이다.

도 11은, 도 1의 박막형성장치에 설치되는 건조유니트를 나타내는 도면이다.

도 12는, 도 1의 박막형성장치에 설치된 전사(轉寫)유니트를 나타내는 개략 단면도이다.

도 13은, 도 12의 C-C선 단면도이다.

도 14는, 도 12의 전사유니트에 설치된 경사보정기구(傾斜補正機構)를 나타내는 부분절개 사시도이다.

도 15는, 도 1의 박막형성장치에 설치된 박리유니트를 나타내는 도면이다.

도 16은, 도 1의 박막형성장치에 설치된 반전(反轉)유니트의 구성을 나타내는 도면이다.

도 17은, 도 1의 박막형성장치의 전체 동작을 나타내는 도면이다.

도 18은, 종래의 박막형성장치에 있어서의 박막형성순서를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 ... 센터로봇(반송기구)

3 ... 도포유니트(도포수단)

4 ... 건조유니트(건조수단)

5 ... 전사유니트(전사수단)

6 ... 박리유니트(박리수단)

7 ... 필름공급유니트(필름공급수단, 필름공급기구)

22, 23 ... 다관절(多關節)아암(구동부)

24 ... 기판용 핸드(기판용 유지부)

25 ... 필름용 핸드(필름용 유지부)

54 ... 제1플레이트(기판용 플레이트)

55 ... 제2플레이트(필름용 플레이트)

58 ... 경사보정기구

71 ... 필름수용 카세트

73 ... 커버개폐 구동기구

74 ... 이형시트 제거기구

76 ... 이형시트 회수박스(이형시트 회수수단)

77, 78 ... 가이드부재(이형시트 회수수단)

112 ... 박막형성면

121 ... SOG막(박막)

243 ... 핸드본체

245 ... 기판지지블록(상방측 유지기구)

246∼248 ... 흡착구멍(하방측 유지기구)

249 ... 홈부(하방측 유지기구)

591 ... 베어링

592 ... 가중(加重)모터(가중기구)

ID ... 인덱서부

F ... 시트필름

M ... 밀착물

PP ... 프로세스부

SH ... 이형시트

W ... 기판

본 발명은, 시트필름을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 박막형성장치, 그 장치에 사용 가능한 필름공급기구, 필름수용 카세트, 반송기구 및 반송방법에 관한 것이다.

근래, LSI의 제조에 사용하는 웨이퍼의 대구경화(大口徑化)나 액정패널 등의 대면적화에 수반하여, 대면적에 적합한 박막형성방법이 필요해졌다. 또한, LSI 제조기술에 있어서의 다층배선기술의 분야에서는, 다층배선을 실현하기 위해서 절연막의 표면을 높은 정밀도로 평탄화할 필요가 있으며, 대면적화에 더하여, 박막형성에 있어서의 표면의 평탄화 기술에의 요구도 높아지고 있다. 따라서, 이들의 요구를 만족시키기 위해, 가압 전사방법에 의해 기판에 박막을 형성하는 박막형성기술이 제안되어 있다.

이 박막형성장치로서는, 예컨대 특개 2001-135634호 공보에 기재된 장치가 있다. 이 장치에서는, 도 18에 도시된 박막형성순서로 기판에 박막형성을 행하고 있다. 우선, 도 18(a)에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼나 액정패널용 유리기판 등의 기판(W)의 표면에 형성된 전극배선(111)이 위를 향하도록 시료대에 적치한다. 여기서는, 전극배선(111)이 형성된 표면(112)이 이하에 설명하는 순서로 박막을 형성해야 할 박막형성면으로 되고 있다.

다음에, 도 18(b)에 도시한 바와 같이, 시료대의 위쪽에 대향 배치된 전사판에, 그 표면에 절연막(121)이 미리 형성된 시트필름(F)을 장착한다. 여기서는, 절연막(121)이 기판(W)에 전사해야 할 박막이며, 이 절연막(121)이 시료대에 적치된 기판(W)의 박막형성면(112)에 대향 배치되어 있다. 그리고, 시료대를 전사판을 향해 이동시켜, 기판(W)과 시트필름(F)을 서로 접촉시킨 후, 또 일정시간, 도 18(b) 중의 화살표로 도시한 바와 같이 서로 가중을 더하는 동시에, 기판(W)이 소정의 온도가 되도록 가열한다. 이렇게 하여, 절연막(121)을 끼고 시트필름(F)과 기판(W)이 밀착하여 밀착물이 형성된다.

이렇게 하여 형성된 밀착물을 박막형성실로부터 꺼내서, 도 18(c)에 도시한 바와 같이 시트필름(F)을 박리함으로써, 도 18(d)에 도시된 바와 같은 절연막(121)이 형성된 기판(W)을 얻는다.

그런데, 상기한 장치에 의해서 박막형성을 행하기 위해서는, 전사처리 전의 기판을 기판용 카세트로부터 꺼내어 시료대에 적치시키는 한편, 미사용된 시트필름(F)을 필름용 카세트로부터 꺼내고, 도포장치에 의해 그 시트필름(F)의 표면에 절연막(121)을 도포형성한 후, 상기 시트필름(F)을 박막형성장치의 전사대에 적치할 필요가 있다. 또한, 전사처리 후에 있어서는 박막전사된 밀착물[절연막(121)을 통해 기판(W)과 시트필름(F)을 붙인 것]을 박막형성장치로부터 꺼내고, 그 박리장치에 의해 밀착물로부터 시트필름(F)만을 박리시킬 필요가 있다. 이와 같이 각 장치 사이에 시트필름(F) 및/또는 기판(W)을 반송하지만, 종래에는, 시트필름(F)이나 기판(W)의 반송을 작업자의 수작업으로 행하였다. 이 때문에, 처리효율이 나쁘고, 이것이 처리량 저하의 주요인의 하나가 되고 있어, 효율적인 시트필름공급이나 취급(유지·반송)기술이 강하게 요망되고 있었다.

또한, 시트필름의 반송에 사람손을 통하면, 시트필름에 입자가 부착하거나, 시트필름의 열이 방열되어 열이력을 관리하기 어렵게 된다는 문제가 생겨 박막품질의 저하, 더욱이 제품수율의 저하를 초래하게 된다. 또, 장치를 설치하는데 넓은 면적이 필요하게 된다는 문제점도 있다. 이들 문제를 해소하기 위해서는, 시트필름반송의 자동화가 불가결하지만, 종래, 이 자동화에 적합한 취급기술은 존재하지 않았다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여, 시트필름을 사용한 기판에 박막형성을 효율적으로 행할 수 있는, 조밀한 박막형성장치를 제공하는 것을 제1의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 시트필름을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 박막형성장치에 있어서, 시트필름을 작업자를 통하지 않고 효율적으로 공급할 수가 있는 필름 공급기구 및 필름수용 카세트를 제공하는 것을 제2의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 시트필름을 사용하여 박막을 형성하는 박막형성장치에 있어서 기판이나 시트필름을 효율적으로 반송할 수 있는 반송기구 및 반송방법을 제공하는 것을 제3의 목적으로 한다.

본 발명은, 시트필름을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 프로세스부와, 상기 프로세스부에 기판을 공급하는 인덱서부를 구비한 박막형성장치에 있어서, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 상기 프로세스부는, 시트필름을 공급하는 필름공급수단과, 상기 필름공급수단으로부터 공급되는 시트필름의 표면에 박막용 도포액을 도포하여 박막을 형성하는 도포수단과, 박막이 형성된 시트필름과, 상기 인덱서부에서 공급된 기판을 밀착시켜 밀착물을 형성하여 상기 박막을 상기 기판에 전사하는 전사수단과, 상기 밀착물로부터 상기 시트필름을 박리하는 박리수단과, 상기 필름공급수단, 상기 도포수단, 상기 전사수단 및 상기 박리수단 사이에서 시트필름 및/또는 기판을 반송하는 반송수단을 구비하고 있다(청구항 1).

이와 같이 구성된 발명에서는, 인덱서부로부터 프로세스부에 대하여 기판이 공급되는 한편, 프로세스부에 설치된 필름공급수단으로부터 시트필름이 반송수단에 의해 공급된다. 그리고, 프로세스부에서, 시트필름 및/또는 기판이 반송수단에 의해 도포수단, 전사수단 및 박리수단 사이로 반송되어 시트필름을 사용한 기판에 박막형성이 행해진다. 즉, 시트필름이 도포수단에 반송되어, 시트필름의 표면에 박막이 형성된 후, 전사수단에 반송된다. 이 전사수단에는, 시트필름 외에 기판이 반송 되어, 기판에 박막의 전사가 행해진다. 그리고, 최후에 박리수단에 의해 시트필름이 박리되어 기판에 박막형성이 완료된다. 이와 같이, 본 발명에서는, 작업자를 통하지 않고, 시트필름을 사용한 박막형성이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에서는, 필름공급수단이 프로세스부에 설치되어 있고, 시트필름이 프로세스부에 직접적으로 공급되기 때문에, 반송효율이 높아지며, 처리량(Throughput)의 향상이 가능해진다.

여기서, 프로세스부에서의 필름공급수단, 도포수단, 전사수단 및 박리수단의 설치 레이아웃은 임의적이며, 예컨대 상기 처리수단(필름공급수단, 도포수단, 전사수단 및 박리수단)을 반송수단의 주위에 설치하거나(청구항 2), 상기 처리수단을 반송수단의 반송경로를 따라 반송경로의 양측이나 한쪽에 설치(청구항 3, 4)할 수 있다. 이들 설치 레이아웃 중 상기 처리수단을 반송수단의 주위에 설치하면, 반송경로를 마련할 필요가 없으며, 장치가 보다 조밀해진다.

또한, 기판을 반송하기 위해서 반송수단에 기판용 유지부를 설치하던가, 이 기판용 유지부를, 핸드본체와, 핸드본체의 상면측에서 기판을 유지하는 상방측 유지기구와, 핸드본체의 하면측에서 기판을 유지하는 하방측 유지기구로 구성하더라도 좋다. 이 경우, 반송수단은 기판을 2개의 유지형태로 유지하면서 기판을 반송하는 것이 가능해지며, 기판의 상태에 따라서 유지형태를 바꿀 수 있고, 그 기판의 상태에 적응하여, 더욱 효율적으로 기판반송을 하는 것이 가능해진다(청구항 5).

또한, 시트필름의 표면에 도포된 박막용 도포액을 건조시키기 위해서 건조수단을 더 설치하는 경우, 그 건조수단을 도포수단, 전사수단 및 박리수단 중의 하나에 대하여 상하방향으로 포개어 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 건조수단을 설치함으로써, 장치를 설치하기 위해서 필요하게 되는 점유상 면적, 말하자면 예상지점(Footprint)의 저감이 가능해진다(청구항 6).

여기서, 전사수단이 다음과 같이 구성되어 있는 경우에는, 상하방향에서의 전사수단의 크기를 소형화할 수가 있기 때문에, 장치의 조밀화를 꾀함은 물론 건조수단을 상기 전사수단과 상하방향으로 포개어 배치하는 것이 바람직하다(청구항 7). 즉, 이와 같은 요망을 만족하는 전사수단은, 상하방향을 따라서 서로 자유로이 상대적으로 이동하게 대향하여 설치되어, 어느 것이든지 한쪽의 플레이트의 대향면에 기판이 장착되는 동시에, 박막을 갖는 시트필름이 다른 쪽의 플레이트의 대향면에 장착되는 제l 및 제2플레이트와, 제1 및 제2플레이트 중 적어도 한쪽을 이동방향을 따라 다른 쪽에 이동시켜 기판과 시트필름을 소정의 시간 눌러 박막을 기판에 전사하는 가중기구와, 이하의 제1 및 제2지지체를 구비하며, 제1플레이트를 이동방향에 대하여 자유로이 경사지게 유지하여, 제2플레이트에 대한 상대적인 경사를 자동적으로 보정하는 경사보정기구를 구비하고, 건조수단을 전사수단과 상하방향으로 포개어 배치하고 있다. 또, 제1지지체는, 제1플레이트의 외주면을 둘러싸도록 설치되어, 이동방향에 대하여 거의 직교하는 제1방향으로 연장되는 제1회동축(回動軸)을 중심으로 하여 제l플레이트를 자유로이 회동(回動)하게 지지하는 한편, 제2지지체는, 제1지지체의 외주면에 설치되어, 이동방향 및 제1방향에 대하여 거의 직교하는 제2방향으로 연장되는 제2회동축을 중심으로 하여 제1지지체를 자유로이 회동하도록 지지한다.

본 발명은, 시트필름을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 박막형성장치에 사 용되는, 상기 시트필름을 공급하는 필름공급기구에 있어서, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 시트필름 사이에 이형시트를 개재시킨 상태로 상기 시트필름을 수용하는 필름수용 카세트와, 상기 필름수용 카세트에서 최상부에 위치하는 이형시트를 상기 필름수용 카세트로부터 제거함으로써, 상기 필름수용 카세트에서 최상부에 시트필름을 위치시키는 이형시트 제거수단을 구비하고 있다(청구항 8).

이와 같이 구성된 발명에서는, 시트필름 사이에 이형시트를 개재시킨 상태에서 복수의 시트필름이 필름수용 카세트에 수용되어 있다. 그리고, 필름수용 카세트에서 이형시트가 최상부에 위치하여, 시트필름의 오염이 효과적으로 방지된다. 한편, 그 최상부의 이형시트가 이형시트 제거수단에 의해 필름수용 카세트로부터 제거되면, 필름수용 카세트에서 최상부에 시트필름이 위치하게 되며, 필름수용 카세트로부터의 시트필름의 꺼내는 것이 가능해진다. 이와 같이, 작업자를 통하지 않고, 필요에 따라 시트필름의 공급이 가능해지고, 효율적으로 시트필름이 공급된다.

여기서, 수용되어 있는 시트필름을 보호하기 위한 보호커버를 필름수용 카세트에 자유로이 개폐되게 설치하는 동시에, 보호커버를 개폐하는 커버개폐수단을 더 설치하여도 좋다. 이렇게 하여, 보호커버에 의해 시트필름의 오염이 보다 확실하게 방지된다(청구항 9).

또한, 필름수용 카세트로부터 제거된 이형시트를 회수하는 이형시트 회수수단을 더 설치하여, 이형시트가 확실하게 회수되며, 필름수용 카세트 주위로의 이형시트의 산란이 방지된다(청구항 10).

본 발명은, 기판에 박막을 형성하는 박막형성장치에 이용되는 시트필름을 수 용하는 필름수용 카세트에 있어서, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 시트필름의 사이에 이형시트를 개재시킨 상태로 복수의 시트필름을 수용할 수 있는 카세트본체와, 상기 카세트본체에 수용되는 시트필름 및 이형시트의 테두리부와 맞물려 시트필름 및 이형시트를 상기 카세트본체에 대하여 위치를 결정하는 위치결정부재를 구비하고 있다(청구항 11).

이와 같이 구성된 필름수용 카세트에서는, 시트필름의 사이에 이형시트를 개재시킨 상태로 복수의 시트필름이 카세트본체에 수용되어 있다. 그리고, 위치결정부재에 의해 시트필름 및 이형시트가 카세트본체에 대하여 위치 결정되어 있고, 이것에 의해 카세트본체로부터 시트필름을 꺼내고 공급하는 것이 확실하게 된다.

또한, 카세트본체에 대하여 보호커버를 자유로이 개폐하게 설치하도록 하여도 좋으며, 이 보호커버를 닫아 카세트본체에 수용된 시트필름 및 이형시트를 위쪽에서부터 덮어 보호할 수가 있어, 시트필름의 오염이 확실하게 방지된다(청구항 12).

게다가, 상기와 같이 구성된 필름수용 카세트를 박막형성장치에 대하여 자유로이 착탈하게 구성하면, 미리 시트필름을 수용하여 놓은 필름수용 카세트를 준비하여 놓고, 필요에 따라 필름수용 카세트를 장치에 장착하여 시트필름을 보급할 수가 있어, 시트필름의 공급이 보다 효율적이 된다(청구항 13).

또한, 본 발명은, 시트필름을 사용하여 박막을 형성하는 박막형성장치에 이용되는, 상기 시트필름을 반송하는 반송기구에 있어서, 상기 제3의 목적을 달성하기 위해, 시트필름과 접하는 접촉영역에 흡착구멍이 마련된 필름용 핸드와, 상기 필름용 핸드의 내부에 형성된 내부공간을 통해 상기 흡착구멍과 연결되어, 상기 내부공간의 내부를 송풍배기하여 상기 시트필름을 상기 필름용 핸드에 흡착유지하는 송풍기와, 상기 송풍기에 의해 상기 필름용 핸드에 상기 시트필름을 흡착 유지시킨 상태대로, 상기 필름용 핸드를 이동시켜 상기 시트필름을 반송하는 구동부를 구비하고 있다(청구항 14).

이와 같이 구성된 발명에서는, 내부공간 안쪽이 송풍배기됨으로써 시트필름이 필름용 핸드의 흡착구멍에 흡착 유지된다. 그리고, 그 흡착 유지상태로 시트필름이 반송된다. 이와 같이 송풍배기에 의해 흡착유지하는, 말하자면 배기유량을 높여 흡착구멍에 부압(負壓)을 주고 있기 때문에, 가령 흡착구멍으로부터 송풍기에 이르기까지의 배기경로의 일부로 누출(Leak)되었다고 하여도, 누출량에 대응한 양만큼 부압이 감소하지만, 시트필름을 흡착 유지하는데 충분한 부압을 발생시키는 것은 가능하다. 여기서, 흡착유지하는 수단으로서, 종래부터 진공펌프나 흡출기(Aspirator) 등의 진공흡착수단에 의해 흡착구멍에 부압을 부여하여 진공흡착하는 방법도 생각할 수 있지만, 배기경로의 일부에 누출부분이 발생하면, 흡착구멍에 부압이 걸리지 않고 시트필름조차 진공흡착할 수가 없게 된다. 이와 같이, 송풍배기에 의한 흡착유지는 기판과 비교하여 매우 경량인 시트필름을 흡착 유지하는데 적절하며, 이러한 구성을 채용한 반송기구는 우수한 안정성으로 시트필름을 반송할 수가 있어, 효율적인 시트필름 반송을 할 수 있다.

또한, 박막형성장치에 사용하는 경우, 시트필름의 표면 중 중앙부에 박막이 형성되어, 그 표면 테두리부에는 박막이 형성되지 않는, 즉 표면노출을 시키고 있 는 것이 많다. 이와 같은 경우, 반송기구에 의해, 필름용 핸드의 접촉영역을 박막의 비형성영역이 되는 표면 테두리부에 접촉시켜 흡착 유지시키는 것이 바람직하고, 이것에 의해 박막에 불순물의 부착이나 막 두께 균일성의 저해가 효과적으로 방지되며, 또한 필름용 핸드의 오염이 방지된다(청구항 15).

또한, 본 발명은, 기판을 유지하면서 반송하는 반송기구에 있어서, 상기 제3의 목적을 달성하기 위해, 핸드본체와, 핸드본체의 상면측에서 기판을 유지하는 상방측 유지기구와, 핸드본체의 하면측에서 기판을 유지하는 하방측 유지기구와, 핸드본체를 이동시켜 기판을 반송하는 구동부를 구비하고 있다(청구항 16).

이와 같이 구성된 발명에서는, 반송수단은 기판을 2개의 유지형태로 유지하면서 기판을 반송하는 것이 가능해지며, 기판의 상태에 따라 유지형태를 바꿀 수 있으며, 그 기판의 상태에 적응하여, 더 효율적으로 기판반송을 하는 것이 가능해진다. 여기서, 핸드본체의 하면측에 형성된 흡착구멍에 의해서 기판을 흡착유지하도록 하방측 유지기구를 구성하거나(청구항 17), 핸드본체의 상면측에 설치된 기판지지부재에 의해 기판을 지지하여 기계적으로 유지하도록 상방측 유지기구를 구성하여도 좋다(청구항 18).

게다가, 본 발명은, 상기 제3의 목적을 달성하기 위해, 핸드본체의 상면측에서 기판을 유지하여 상기 기판을 반송하는 제1반송모드와, 상기 핸드본체의 하면측에서 기판을 유지하여 상기 기판을 반송하는 제2반송모드를 구비하여, 기판의 상태에 따라 상기 제1 및 제2반송모드의 한쪽의 반송모드로 기판을 반송하고 있다(청구항 19). 이 때문에, 상기 반송기구와 같이, 기판의 상태에 따라서 유지형태를 바꿀 수 있어, 그 기판의 상태에 적응하여, 더 효율적으로 기판반송을 하는 것이 가능해진다.

그런데, 시트필름을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 박막형성장치에서는, 전사수단에 의해 시트필름의 표면에 형성된 박막을 기판의 박막형성면에 전사하여 박막을 통해 시트필름과 기판이 일체화된 밀착물을 형성한 후, 박리수단에 의해 밀착물로부터 시트필름을 박리한다고 알려있지만, 이 박막형성장치에서 기판을 반송하기 위해서, 상기 반송방법을 적용하여도 좋다. 이 장치에서는, 기판이나 박막에의 손상부여를 저감·방지하기 때문에, 제2반송모드로 밀착물을 전사수단으로부터 박리수단에 반송하는 한편, 제1반송모드로 박막이 형성된 기판을 박리수단으로부터 반출하는 것이 바람직하다(청구항 20).

[실시예]

A. 장치 레이아웃

도 1은, 본 발명에 따른 박막형성장치의 일실시예를 나타내는 레이아웃 도면이다. 이 박막형성장치에서는, 도 l에 도시한 바와 같이 위쪽(도 l의 좌쪽)에 인덱서부(ID)가 설치되는 한편, 인덱서부(ID)의 아래쪽(도 1의 오른쪽)에 시트필름을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 프로세스부(PP)가 마련되어 있다.

이 인덱서부(ID)에서는, 기판을 수용하기 위한 기판수용카세트(11)가 4개 X 방향으로 일렬로 배치되는 동시에, 그 배열방향(X)을 따라 종래부터 많이 이용되고 있는 기판반송로봇(12)이 이동하여, 하나의 기판수용카세트(11)에 수용되어 있는 박막형성 전의 기판을 꺼내어 프로세스부(PP)에 반송하거나, 프로세스부(PP)로부터 박막형성재료인 기판을 받아들여 기판수용카세트(11)에 수용한다. 또, 이하의 설명 편의를 위해, 각 도면에는, 상하방향(Z)과, 기판수용카세트(11)의 배열방향(X)과 직교하는 방향을 「Y 방향」으로 하는 XYZ 직각좌표축이 도시되어 있다.

인덱서부(ID)의 (+Y)측에 배치된 프로세스부(PP)에서는, 센터로봇(2)의 주위에, 도포유니트(3), 건조유니트(4), 전사유니트(5), 박리유니트(6), 필름공급유니트(7) 및 반전유니트(8)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 전사유니트(5)에 의한 전사처리를 병행하기 위해 2대의 전사유니트(5)가 설치되어 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 인덱서부(ID)로부터 받아들인 기판에 대해서는, 반전유니트(8)에서 반전시킨 후, 어느 것이든 전사유니트(5)로 반송하기 때문에, 프로세스부(PP) 중 인덱서부(ID)에 인접하는 영역에 2대의 전사유니트(5)에 의해 반전유니트(8)를 끼도록(Sandwich) 이들이 X방향으로 배열되어 있다. 또한, 각 전사유니트(5)에 대하여 중첩하도록 건조유니트(4)가 배치되어 장치의 예상면적의 저감을 꾀하고 있다. 또한, 프로세스부(PP) 중 인덱서부(ID)의 반대측에는 도포유니트(3) 및 박리유니트(6)가 배치되어 있다. 게다가, 도포유니트(3)와 전사유니트(5) 사이에 시트필름을 공급하는 필름공급유니트(7)가 끼워져 있다. 이와 같이, 프로세스부(PP)에서는 센터로봇(2)을 중심으로 하여 각 처리유니트(3∼8)가 방사모양으로 배치되어, 센터로봇(2)은 프로세스부(PP)의 거의 중앙에 고정된 채로 다음에 설명하는 바와 같이, 기판용 핸드를 신축시켜 전사유니트(5), 박리유니트(6) 및 반전유니트(8) 사이에서 기판을 반송할 수가 있는 한편, 필름용 핸드를 신축시켜 도포유니트(3), 건조유니트(4), 전사유니트(5) 및 필름공급유니트(7) 사이에서 시 트필름을 반송하는 것이 가능하게 된다.

B. 센터로봇(반송기구, 2)

도 2는 센터로봇을 나타내는 도면이고, 도 2(a)는 위쪽에서 본 평면도이며, 도 2(b)는 측면도이다. 이 센터로봇(2)은 본 발명에 따른 반송기구에 상당하는 다관절 로봇이고, 로봇본체(21)와, 그 로봇본체(21)의 머리부에 부착된 2개의 다관절아암(22, 23)을 구비하고 있다. 이 로봇본체(21)는 프로세스부(PP)의 중앙부에 고정 배치된 상태에서 회전축(AX1) 주위에 회전하고, 또 Z방향에 자유로이 신축되게 되어 있다.

또한, 다관절아암(22)의 선단부에는 기판(W)을 유지하기 위한 기판유지부로서 기능하는 기판용 핸드(24)가 설치되어 있고, 장치 전체를 제어하는 제어유니트(뒤에 설명하는 도 12 중의 부호 9)로부터의 동작지령에 따라 다관절아암(22)의 신축구동 및 로봇본체(21)의 회전축(AX1) 주위의 회전 및 Z방향구동을 제어함으로써 기판(W)을 각 유니트(5, 6, 8)로부터 반출하거나, 반대로 기판용 핸드(24)에서 유지하고 있는 기판(W)을 각 유니트(5, 6, 8)에 반입한다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 로봇본체(21) 및 다관절아암(22)이 본 발명의 「기판용 유지부」에 상당하는 기판용 핸드(24)를 이동시켜 기판(W)을 반송하는 구동부로서 기능하고 있다.

도 3은 기판용 핸드의 구성을 나타내는 도면이며, 도 3(a)는 기판용 핸드를 위쪽에서 본 평면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 A-A선 단면도이다. 이 기판용 핸드(24)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상하 2장의 플레이트(241, 242)를 포갠 핸드본체(243)를 구비하고 있다. 이 핸드본체(243)의 선단부와 중앙부에는, 핸드본체(243)의 길이방향과 거의 직교하는 방향으로 연장되는 윙부(244)가 형성되어 있다. 그리고, 각 윙부(244)의 상면부에 기판지지블록(245)이 장착되며, 도 3 중의 2점쇄선으로 도시한 바와 같이, 기판(W)의 외측면을 맞물어 핸드본체(243)의 상면측에서 기판(W)을 기계적으로 유지 가능하게 하고 있다. 이와 같이 본 실시예에서는 기판지지블록(245)이 본 발명의「상방측 유지기구」로서 기능을 하고 있다.

또한, 하부 플레이트(242)의 중앙부에는 3개의 흡착구멍(246∼248)이 마련되는 동시에, 상부 플레이트(241)의 하면측에 홈부(249)가 형성되어 있고, 상하부 플레이트(241, 242)를 일체화시킴으로써 홈부(249)에 의해 3개의 흡착구멍(246∼248)이 연결되어 있다. 또한, 이 홈부(249)는 도시를 생략한 진공펌프 등의 진공흡착기구와 접속되어 있으며, 진공흡착기구를 작동시킴으로써 홈부(249)에 부압을 부여하여, 도 3(b)의 1점쇄선으로 도시한 바와 같이, 핸드본체(243)의 하면측에서 기판(W)을 흡착유지하는 것이 가능해지게 된다. 이와 같이 본 실시예에서는 핸드본체(243)에 마련된 흡착구멍(246∼248) 및 홈부(249), 그리고 진공흡착기구가 본 발명의「하방측 유지기구」로서 기능을 하고 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 센터로봇(2)은 기판(W)을 2개의 유지형태, 즉 상방측에서 기계적으로 유지하는 형태 및 하방측에서 흡착유지하는 형태로 유지하면서 기판을 반송하는 것이 가능해지며, 기판(W)의 상태에 따라 유지형태를 바꿀 수 있어, 그 기판(W)의 상태에 적응하여, 더 효율적으로 기판반송을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 동시에 2장의 기판(W)을 반송하는 것도 가능하다.

또 한쪽의 다관절아암(23)의 선단부에는, 시트필름(F)의 표면 테두리부를 흡 착 유지하는 필름용 핸드(25)가 설치되어 있으며, 제어유니트로부터의 동작지령에 따라 다관절아암(23)의 신축구동 및 로봇본체(21)의 회전축(AX1) 주위의 회전 및 Z방향구동을 제어함으로써 시트필름(F)을 각 유니트(3∼5, 7)로부터 반출하거나, 반대로 필름용 핸드(25)로 유지하고 있는 시트필름(F)을 각 유니트(3∼5)에 반입한다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 로봇본체(21) 및 다관절아암(23)이, 본 발명의「필름용 유지부」에 상당하는 필름용 핸드(25)를 이동시켜 시트필름(F)을 반송하는 구동부로서 기능을 하고 있다.

도 4는 필름용 핸드의 구성을 도시한 도면이며, 도 4(a)는 필름용 핸드를 아래에서 본 저면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 B-B선 단면도이다. 이 필름용 핸드(25)로서는, 핸드본체(251)의 하면 선단부에 시트필름(F)과 같은 정도의 외경을 갖는 링부재(252)가 장착되는 동시에, 그 링부재(252)의 하면측에 시트필름(F)과 거의 동일 형상의 플레이트부재(253)가 설치되어 핸드본체(251)와 링부재(252)에서 내부공간(254)을 형성하고 있다. 또, 핸드본체(251) 및 플레이트부재(253)의 각 중앙부를 보강하기 위해서, 내부공간(254)에 6개의 지주부재(255)가 설치되어 있다.

또한, 플레이트부재(253)의 테두리부에는, 18개의 관통구멍(253a)이 형성되는 동시에, 고무나 수지 등으로 형성된 패킹시트(Packing Sheet, 256)를 통해 플레이트부재(253)에 시트필름(F)과 거의 동일한 외경을 갖는 링플레이트(257)가 설치되어 있다. 여기서, 패킹시트(256)에는 플레이트부재(253)의 관통구멍 253a와 대응하여 관통구멍 256a가 형성되어 있고, 관통구멍 253a와 1대1로 대응하도록 배치되 는 동시에, 링플레이트(257)에는 3개의 관통구멍(253a)에 걸친 흡착구멍(257a)이 6개 형성되어 있고, 3개의 관통구멍(253a)마다 1개의 흡착구멍(257a)이 대응하도록 배치되어 있다. 이렇게 하여 흡착구멍(257a), 관통구멍(256a 및 253a)을 통해 링플레이트(257)의 하면측과 내부공간(254)이 서로 연결되고 있다.

한편, 핸드본체(251)의 상면에는, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 연결구멍(251a)이 마련되며, 배기관(258)을 통해 배기송풍기(Blower, 도시생략)에 접속되어 있다. 이 때문에, 배기송풍기를 작동시킴으로써 내부공간(254)에 부압을 부여하여, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 링플레이트(257)의 하면 전체가 본 발명의「접촉영역」으로서 시트필름(F)의 표면 테두리부와 접촉하면서, 그 표면 테두리부를 흡착유지 가능하게 되어 있다.

C. 필름공급유니트(필름공급기구, 7) 및 필름수용 카세트(71)

도 5는, 도 1의 박막형성장치에 마련된 필름공급유니트의 구성을 도시한 도면이다. 이 필름공급유니트(7)는, 시트필름(F)을 수용하는 필름수용 카세트(71)를 카세트적치대(72)에 대하여 탈착이 자유롭게 되어 있다. 또한, 카세트적치대(72)는 도시를 생략한 승강기구에 의해서 상하방향(Z)으로 승강되며, 카세트적치대(72)에 장착된 필름수용 카세트(71)를 상하방향(Z)에서 위치 결정이 가능하게 되어 있다. 또, 본 실시예에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 3개의 카세트적치대(72)가 설치되어 있으며, 최대 3개의 필름수용 카세트(71)를 동시에 적치가능하게 되어 있지만, 카세트적치대(72)의 설치 개수에 관하여는 「3」개로 한정되는 것이 아니며 임의적이다.

도 6은, 도 1의 박막형성장치에 설치된 필름수용 카세트의 분해조립 사시도이다. 각 필름수용 카세트(71)는 시트필름(F) 사이에 이형시트(SH)를 개재시킨 상태에서 복수의 시트필름(F)을 카세트본체(711)에 수용 가능하게 되어 있다. 또한, 이 카세트본체(711)에는, 3개의 위치결정핀(712)이 설치되어 있으며, 카세트본체(711)에 수용된 시트필름(F) 및 이형시트(SH)의 테두리부와 맞물려 시트필름(F) 및 이형시트(SH)를 카세트본체(711)에 대하여 위치 결정한다. 이것에 의해, 카세트본체(711) 내에서는, 시트필름(F) 및 이형시트(SH)가 항상 정렬된 상태로 수용되어, 뒤에 설명하는 바와 같이, 시트필름(F)의 꺼내는 처리나 이형시트(SH)의 제거처리를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 카세트본체(711)에 대하여 보호커버(713)가 자유로이 개폐되게 설치되어 있다. 보다 자세히 설명하면, 보호커버(713)의 하단테두리부의 4개소에 돌기부(714)가 설치되는 한편, 각 돌기부(714)에 대응하여 카세트본체(711)에 삽입구멍(715)이 마련되어 있다. 그리고, 돌기부(714)의 각각에 대응하는 삽입구멍(715)에 삽입시키면서, 보호커버(713)를 카세트본체(711)에 장착하여 보호커버(713)는 닫힌 상태가 되며, 카세트본체(711)에 수용된 시트필름(F) 및 이형시트(SH)를 위쪽에서 덮어 보호하게 된다. 이것에 의해, 시트필름(F)의 오염을 확실하게 방지할 수가 있다. 한편, 보호커버(713)를 카세트본체(711)로부터 위쪽으로 이동시키면, 보호커버(713)는 열린 상태가 되며, 카세트본체(711)에 수용된 시트필름(F) 및 이형시트(SH)를 위쪽에서 반출할 수가 있게 된다.

이와 같이 보호커버(713)를 개폐이동시키기 위해서, 본 실시예에 따른 필름 공급유니트(7)에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 커버개폐 구동기구(73)가 카세트적치대(72)의 상방위치에 설치되어 있다. 이 커버개폐 구동기구(73)는, 회전축(AX2) 주위에 자유로이 회동(回動)하도록 되어 있는 회동아암(731)과, 그 선단에 설치된 파지부(732)를 구비하며, 도시를 생략한 구동부에 의해 회동아암(731)이 1점쇄선 화살표(P1)의 방향으로 회동한다. 그리고, 커버개폐 구동기구(73)는 소정의 커버개폐위치(도 8(a))에 위치 결정된 필름수용 카세트(71)의 보호커버(713)에 설치된 손잡이부(716)를 파지부(732)에 의해 파지한 후, 회동아암(731)을 (-P1)방향으로 회동시켜 도 5의 후퇴위치로 이동시키도록 구성되어 있다. 또한, 보호커버(713)를 닫는 경우에는, 이와 반대의 동작을 한다.

이 커버개폐 구동기구(73)의 하방위치에는, 이형시트(SH)를 제거하는 이형시트 제거기구(74)가 설치되어 있다. 이 이형시트 제거기구(74)에서는, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 시트필름(F) 및 이형시트(SH)의 외경보다도 넓은 간격을 두고 2개의 회동아암(741, 742)이 설치되어 있다. 또한, 이들 회동아암(741, 742)의 머리부에는, 수평방향에 연장되는 연결빔(743)이 가로걸쳐 있다. 또한, 이 연결빔(743)의 중앙부에는, 이형시트(SH)를 흡착하는 흡착플레이트(744)가 설치되어 있으며, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이 흡착위치에서 흡착플레이트(744)의 하면이 흡착면(744a)으로 되고 있다. 그리고, 도 8(b)에 도시한 바와 같이 흡착면(744a)을 (-Z)방향에 향한 상태에서 카세트적치대(72)를 상승시키면, 그 카세트적치대(72)에 적치된 필름수용 카세트(71) 내의 최상부에 위치하는 이형시트(SH)가 흡착면(744a)에 접촉하고, 도 8(c)에 도시한 바와 같이 흡착플레이 트(744)에 흡착 유지된다. 또, 카세트적치대(72)상에 적치되어 있는 필름수용 카세트(71)끼리의 상하방향의 간격은, 커버개폐 구동기구(73)가 보호커버(713)를 착탈할 때, 상기 보호커버(713)가 통과하는데 충분한 간격이다.

또한, 회동아암(741, 742)에는, 도 7에 도시한 바와 같이, 각각 (+Y)방향 및 (-Y)방향으로 연장되는 축부재(745, 746)가 설치되어 있으며, 회동축(AX3)을 회동중심으로 하여 자유로이 회동하도록 되어 있다. 그리고, 도시를 생략한 구동부에 의해 회동아암(741, 742)이 1점쇄선 화살표(P2)의 방향으로 회동 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 상기한 바와 같이 하여 이형시트(SH)를 흡착플레이트(744)로 흡착 유지한 후, 회동아암(741, 742)을 도 9(a)에 나타난 화살표 방향(+P2)으로 회동시키면, 흡착플레이트(744)는 제거위치로 위치결정된다. 그리고, 흡착플레이트(744)에 의한 흡착을 해제하면, 흡착플레이트(744)로부터 이형시트(SH)가 아래쪽으로 낙하한다.

또한, 본 실시예에서는 이형시트(SH)를 회수하는 이형시트 회수박스(76)가 필름공급유니트(7)의 저면부에 설치되는 동시에, 상기한 바와 같이 하여 낙하해 오는 이형시트(SH)를 이형시트 회수박스(76)에 안내하는 가이드부재(77, 78)가 더 설치되어 있다. 이와 같이 이형시트 회수박스(76)와 가이드부재(77, 78)에 의해 본 발명의「이형시트 회수수단」을 구성하여, 이형시트(SH)를 확실하게 이형시트 회수박스(76)에 회수 가능하게 된다. 이 때문에, 필름공급유니트(7) 주위로의 이형시트(SH)의 산란을 효과적으로 방지할 수가 있다.

한편, 이형시트(SH)를 필름수용 카세트(71)로부터 제거함으로써 최상부에 시 트필름(F)이 노출하여 상기 카세트(71)로부터의 반출이 가능해진다. 따라서, 적당한 타이밍으로 필름용 핸드(25)가 필름공급유니트(7)에 이동하고, 최상부의 시트필름(F)을 흡착 유지한다(도 9b). 그리고, 다음 처리유니트, 즉 도포유니트(3)로 반송한다.

또, 본 실시예에서는, 도 5에 도시한 바와 같이 이형시트 제거기구(74)의 근방에 전리장치(Ionizer, 79)가 설치되어 있으며, 필름수용 카세트(71)로부터 시트필름(F)을 반출하거나, 이형시트(SH)를 제거할 때에 박리대전이 발생하는 것을 효과적으로 방지하고 있다.

D. 도포유니트(3)

도 10은, 도 1의 박막형성장치에 설치되는 도포유니트의 구성을 나타내는 도면이다. 이 도포유니트(3)는, 원판모양의 스테이지(31)와, 이 스테이지(31)를 회전시키는 모터(도시생략)의 회전축(32)과, 박막용 도포액인, 예컨대 SOG(Spin- on-Glass)액을 도포하기 위한 SOG액용 토출노즐(33)과, 에지린스(Edge Rinse)를 하도록 시트필름(F)의 테두리 부분에 세정액을 토출하는 세정액용 토출노즐(34)과, 도포액이나 세정액 등이 도포유니트(3)의 주변에 비산하는 것을 방지하는 비산방지컵(35)을 구비하고 있다.

이 스테이지(31)의 표면 전체에는, 도시를 생략하는 흡착구멍이 복수개 마련되는 동시에, 진공펌프(도시생략)와 접속되어 있다. 그리고, 상기한 바와 같이 필름용 핸드(25)에 의해 시트필름(F)이 필름공급유니트(7)로부터 도포유니트(3)에 반송되어, 스테이지(31) 상에 적치된 후, 진공펌프를 작동시켜 시트필름(F)은 스테이 지(31)에 확실히 진공흡착된다. 또, 이와 같이 구성된 스테이지(31)의 주위를 비산방지컵(35)이 둘러싸도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 도포유니트(3)에서는, 스테이지(31)에 시트필름(F)이 설정되어 도포처리의 준비가 완료하면, 도포유니트(3)에 설치된 모터(도시생략)가 작동하여, 도 10에 도시한 바와 같이 회전축(32)이 회전하기 시작하고, 이 회전에 따라, 스테이지(31), 또 시트필름(F)이 회전축(AX4) 주위로 회전된다. 또한, 이 회전과 동시, 혹은 약간 늦게 SOG액용 토출노즐(33)로부터 시트필름(F)의 중심점을 향해 SOG액을 공급한다. 그러면, 시트필름(F)의 회전에 따른 원심력에 의해, 시트필름(F)의 중심으로부터 전면에 걸쳐 SOG액이 박막모양으로 도포된다. 이때, 시트필름(F)의 외측으로 비산된 SOG액은 비산방지컵(35), 또 도시를 생략한 배출관을 통해 도포유니트(3)의 외부로 배출된다.

그리고, 시트필름(F)의 전면에 대하여 SOG액의 공급을 한 후, 에지린스를 행한다. 즉, 세정액용 토출노즐(34)로부터 시트필름(F)의 테두리 부분을 향해 세정액이 토출된다. 여기에서도, 시트필름(F)의 회전은 계속되기 때문에, 이 회전에 의해, 시트필름(F)의 테두리 부분에 부착되어 있는 도포액이 제거된다.

이렇게 하여 시트필름(F)에 대한 도포처리가 완료되면, 필름용 핸드(25)가 도포유니트(3)에 진입하여, 시트필름(F)을 흡착유지하는 한편, 진공펌프가 정지하여 스테이지(31)에 의한 진공흡착이 해제된다. 그리고, 필름용 핸드(25)에 의해서 SOG막(박막)이 형성된 시트필름(F)이 도포유니트(3)로부터 반출되어, 다음 처리유니트, 즉 건조유니트(4)로 반송된다.

또, 본 실시예에 있어서의 도포유니트(3)에서는, 도포액으로서 SOG액을 사용하였지만, 반도체의 포토리소그라피(Photolithography)에 사용되는 포토레지스트(Photoresist)액 등으로 예시되는 바와 같이, 기판(W)에 대하여 형성해야 할 박막을 구성하는 도포액이면, 특별히 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 실시예에서는, 도포처리 후에 시트필름(F)을 다음에 설명하는 건조유니트(4)에 반송하여, 건조처리를 실시하고 있지만, 건조처리를 행하지 않고 직접 전사유니트(5)에 반송하도록 하여도 좋다.

E. 건조유니트(4)

도 11은, 도 1의 박막형성장치에 설치되는 건조유니트를 나타내는 도면이다. 이 건조유니트(4)는, 그 내부가 처리챔버(411)로 되어 있는 처리용기(41)와, 그 처리챔버(411)의 안쪽 저부에 배치된 열판(스테이지, 42)을 구비하고 있다. 또, 도11 중의 부호 121는 상기 도포유니트(3)에 의해 시트필름(F)의 표면상에 형성된 SOG막(박막)을 나타내고 있다.

이 처리용기(41)의 저부에는 2개소의 질소가스 도입구(412, 413)가 마련되어 있으며, 도시를 생략한 질소가스 공급원으로부터 질소가스(N₂ 가스)가 상기 도입구(412, 413)를 통해 처리챔버(411) 내에 공급된다. 또한, 처리용기(41)의 천정부에는, 배기구(414)가 마련되어 있으며, 처리챔버(411) 내의 기체성분을 처리챔버(411)로부터 배기 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 처리챔버(411)는 질소가스 분위기로 채워지고, 이 분위기에서 건조처리가 행해진다.

또한, 열판(42)은 히터(421)를 내장하고 있고, 제어유니트로부터 주어지는 전기신호에 의해 히터(421)가 발열하도록 구성되어 있다. 또한, 열판(42)에는, 도포유니트(3)의 스테이지(31)와 같이, 열판(42)의 상면 전체에는, 도시를 생략한 흡착구멍이 복수개 마련되는 동시에, 진공펌프(도시생략)와 접속되어 있다. 그리고, 상기한 바와 같이 필름용 핸드(25)에 의해 시트필름(F)이 건조유니트(4)에 반송되어, 열판(42) 상에 적치된 후, 진공펌프를 작동시켜 시트필름(F)은 열판(42)에 확실히 진공흡착된다. 또한, 이렇게 하여 열판(42)에 의해 진공흡착된 상태로 건조처리가 개시된다.

그리고, 소정시간만큼 시트필름(F)이 가열되어 건조처리가 완료되면, 필름용 핸드(25)가 건조유니트(4)에 진입하여, 시트필름(F)을 흡착유지하는 한편, 진공펌프가 정지하여 열판(42)에 의한 진공흡착이 해제된다. 그리고, 필름용 핸드(25)에 의해서 건조처리가 행해진 시트필름(F)이 건조유니트(4)로부터 반출되어, 다음 처리유니트, 즉 전사유니트(5)로 반송된다.

F. 전사유니트(5)

도 12는, 도 1의 박막형성장치에 설치된 전사유니트를 나타내는 개략 단면도이다. 도 12에 있어서, 이 전사유니트(5)는, 그 내부가 진공배기가 가능하게 되며, SOG막(박막)의 전사처리를 실행하기 위한 챔버(511)를 형성하는 처리용기(51)를 구비하고 있다. 이 처리용기(51)의 측면부에는 배기구(512)가 마련되는 동시에, 그 배기구(512)에 진공펌프(52)가 접속되어 있다. 이 진공펌프(52)는 장치 전체를 제어하는 제어유니트(9)에 전기적으로 접속되어 있고, 제어유니트(9)로부터의 동작지 령에 따라 작동하여 배기구(512)를 통해 챔버(511) 내를 진공배기할 수가 있게 되어 있다.

또한, 챔버(511) 내에는, 제1 및 제2플레이트(54, 55)와, 제1플레이트(54)의 제2플레이트(55)에 대한 경사를 자동적으로 보정하여 박막형성 대상인 기판(W)과 시트필름(F)에 형성되어 있는 SOG막이 전면에 걸쳐 같은 압력으로 눌러지도록 하는 기구(이하, 경사보정기구라 한다, 58)가 설치되어 있다.

제1플레이트(54)는, 제2플레이트(55)의 위쪽으로 이 축선이 일치하도록 경사보정기구(58)를 사이에 두고 설치되어, 제2플레이트(55)와 대향하는 면(하면)에 기판(W)이 장착됨으로써 기판용 플레이트를 구성하고 있다. 이 때문에, 제1플레이트(54)의 하면은, 평탄성을 확보하기 위해 연마된 석영판(도시생략)이 설치되어 있으며, 이 석영판에 기판(W)이 고정된다. 이와 같이 석영판을 사용한 이유는, 석영이 기판(W)을 오염하는 물질을 포함하지 않고, 가공성이 양호하며, 필요로 하는 평탄성이 용이하게 얻어지는 등의 이유으로부터, 기판(W)을 장착하는 재료로서 우수하기 때문이다. 또한, 제1플레이트(54)는, 내부에 가열수단으로서 가열히터(541)를 구비하고 있다. 이 가열히터(541)는 히터제어기(542)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어유니트(9)로부터의 기판온도정보에 근거하여 작동하는 히터제어기(542)에 의해 제어되며, 25℃∼ 300℃의 사이에서 가열제어된다.

또 한쪽의 플레이트, 즉 제2플레이트(55)는, 제1플레이트(54)의 아래쪽에 설치되며, 상면에 시트필름(F)가 장착됨으로써 필름용 플레이트를 구성하고 있다. 또한, 이 제2플레이트(55)는, 시트필름(F)이 적치되는 석영제의 스테이지와, 시트필 름(F)을 가열하는 가열대로 구성되는 동시에, 그 가열대의 내부에 가열수단으로서 가열히터(551)가 내장되어 있다. 이 가열히터(551)는 히터제어기(552)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어유니트(9)로부터의 기판온도정보에 근거하여 작동하는 히터제어기(552)에 의해서 제어되며, 25℃∼ 300℃의 사이에서 가열제어된다. 또한, 가열대의 하면 중앙에는, 축(553)이 일체로 늘어져 설치되어 있다. 이 축(553)은 베어링(591)에 의해 상하 자유롭게 움직이도록 지지되며, 가중기구로서의 가중모터(592)에 의해 이동방향(Z)을 따라 상하 움직이도록 구성되어 있다.

다음에, 경사보정기구(58)의 구성에 관해서 도 12 내지 도 14를 참조하면서 상술한다. 도 13는 도 12의 C-C선 단면도이다. 또한, 도 14는 경사보정기구를 나타내는 부분절개 사시도이다. 본 실시예에서는, 경사보정기구(58)는, 제1플레이트(54)의 외주면을 둘러싸도록 설치되며, 이동방향(Z)에 대하여 거의 직교하는 제1방향(X)으로 연장되는 제1축부재(581)를 통해 제1플레이트(54)에 연결되고, 제l회동축(AX5)을 중심으로 하여 제1플레이트(54)를 자유로이 회동하도록 지지하는 고리모양의 제1지지체(582)와, 제1지지체(582)의 외주면에 설치되며, 이동방향(Z) 및 제1방향(X)에 대하여 거의 직교하는 제2방향(Y)으로 연장되는 제2축부재(583)를 통해 제1지지체(582)에 연결되며, 제2회동축(AX6)을 중심으로 하고 제1지지체(582)를 자유로이 회동하도록 지지하는 제2지지체(584)를 구비하고 있다. 또, 본 실시예에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 제1플레이트(54)에 장착된 기판(W)의 표면, 즉 박막형성면(112)의 면내에 제1 및 제2회동축(AX5, AX6)이 존재하도록 각 축부재(581, 583)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 경사보정기구(58)에서는, 제1플레이트(54)는 제1지지체(81)에 의해 제1회동축(AX5) 주위로 자유로이 회동하도록 지지되는 동시에, 제2지지체(583)에 의해 제2회동축(AX6) 주위에 자유로이 회동하도록 지지되어 있고, 소위 축회동(軸回動)에 의해서 제l플레이트(54)는 이동방향(Z)에 대하여 경사질 수 있다.

또한, 경사보정기구(58)의 제2지지체(584)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 제1지지축(582)을 Y방향에서 끼우도록 방향 Z로 연장되는 2개의 컬럼부(584a, 584b)와, 양쪽 컬럼부(584a, 584b)의 상부를 연결하는 빔부(584c)로 구성되어 있다. 그리고, 빔부(584c)의 중앙부로부터 위쪽으로 지주부(584d)가 연결되며, 챔버(511) 내에서 설치되어 있다. 보다 자세히 설명하면, 이 지주부(584d)는, 베어링(593)에 의해 상하로 자유로이 움직이게 지지되며, 상단에는 하방으로의 낙하를 방지하는 플랜지(594)가 일체로 돌출되게 설치되어 있다. 또한, 도 12 중의 부호 595는 플랜지(594)에 대응하여 설치된 가중센서이고, 기판(W)과 시트필름(F) 사이에 인가되는 가중(加重)을 검출하여, 그 가중치를 제어유니트(9)에 부여한다.

다음에, 상기한 전사유니트(5)를 사용한 전사처리순서에 관해서 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 뒤에 설명하는 반전유니트(8)로부터, 박막형성면(112)(전극배선 등이 형성되고, 박막을 형성해야 할 면)이 아래를 향한 상태로 기판(W)이 기판용 핸드(24)의 기판지지블록(245)에 기계적으로 유지된 채로 전사유니트(5)로 반송되고, 제1플레이트(54)의 하면에 기판(W)이 박막형성면(112)을 아래로 향하게 장착된다. 또한, 제2플레이트(55) 상에는, 그 표면에 미리 도포유니트(3)에 의해 SOG막(121, 도 11 참조)을 형성하여 되는 시트필름(F)이 SOG막(121)이 위로 향하도록 장착된다. 그리고, 제어유니트(9)가 장치 각부를 아래와 같이 제어하여 박막시트필름(F) 상의 박막을 기판(W)에 전사한다.

우선, 히터제어기 542에 의해 가열히터 541에 통전하여 제1플레이트(54)를 가열하여 기판(W)을 원하는 온도로 가열하는 동시에, 히터제어기 552에 의해서 가열히터 551에 통전하여 제2플레이트(55)를 가열하여 시트필름(F)을 원하는 온도로 가열한다.

또한, 진공펌프(52)에 의해 챔버(511) 내가 원하는 진공도가 되도록 진공배기한다. 그리고, 챔버(511) 내가 원하는 진공도가 된 후, 제어유니트(9)로부터 가중모터(592)에 구동신호가 보내지고, 가중조작을 개시한다. 이것에 의해서, 제2플레이트(55)가 이동방향 Z를 따라 상승하여 시트필름(F)을 기판(W)에 누른다. 이때, 제1플레이트(54)와 경사보정기구(58)는, 제2플레이트(55)에 의해 일체로 밀어 올려진다.

이렇게 밀어 올릴 때에, 제1플레이트(54)가 제2플레이트(55)에 대하여 경사지고 있을 경우에는, 제2플레이트(55)가 제1플레이트(54)에 접촉할 때, 경사보정기구(58)에 의해 제1플레이트(54)의 경사가 자동적으로 보정된다. 즉, 제1플레이트(54)는 경사보정기구(58)에 의해 이동방향 Z에 대하여 경사 가능하게 유지되므로, 예컨대 도 12에 있어서 왼쪽으로 약간 경사지고 있다고 하면, 우선 제2플레이트(55)의 좌단측이 제1플레이트(54)에 접촉하여 제l플레이트(54)를 밀어 올린다. 이 때문에, 제1플레이트(54)는 기판(W)의 표면 내에 존재하는 제1회동축(AX5)을 회동중심으로 하여 시계방향에 회동하여 기판(W)과 시트필름(F)과의 접촉면적이 오른쪽으로 서서히 확장된다. 그리고, 제1플레이트(54)의 경사가 완전히 보정되어 제2플레이트(55)와 평행하게 되면, 기판(W)과 시트필름(F)이 전면에 걸쳐 같은 압력으로 눌러진다.

그리고, 가중모터(592)에 의해 가중을 계속하여, 가중센서(595)에 의해 원하는 가중이 감지되면, 제어유니트(9)는 일정시간, 그 가중이 계속되도록 가중모터(592)를 제어한다. 그 사이에도 기판(W)과 시트필름(F)은 소정의 온도가 되도록 가열되고 있다.

또한, 상기한 일련의 가중조작이 종료되면, 가중의 상태가 0이 되도록 제어유니트(9)는 가중모터(592)에 신호를 보낸다. 이 때 진공배기도 정지하도록 제어된다.

또, 상기한 바와 같이 하여 전사유니트(5)에서 기판(W)에의 SOG막(121)의 전사가 완료되면, 기판(W)은 SOG막(박막)을 사이에 두고 시트필름(F)과 일체가 되며, 전사유니트(5)로 진입하여 온 기판용 핸드(24)의 흡착구멍(246∼248)으로 일체화 상태인 채로 기판(W)을 흡착유지한다. 즉, 기판용 핸드(24)의 하방측 유지기구를 사용하여 밀착물(뒤의 도 15 중의 부호 M으로 도시한 것이며, SOG막(121)을 통해 서로 밀착된 기판(W) 및 시트필름(F)이다)을 흡착유지한다. 그리고, 그 흡착유지 상태인 채로 기판용 핸드(24)는 챔버(511)로부터 박리유니트(6)에 밀착물을 반송한다.

G. 박리유니트(6)

도 15은, 도 1의 박막형성장치에 설치된 박리유니트를 나타내는 도면이다. 이 박리유니트(6)는, 그 내부가 처리챔버(611)로 되어 있는 처리용기(61)와, 그 처리챔버(611)의 아래쪽에 배치되어 상기 전사유니트(5)에 의해 형성된 밀착물(M)의 시트필름(F)을 진공흡착하는 흡착플레이트(62)와, 처리챔버(611)에서, 흡착플레이트(62)의 위쪽에 설치되며, 흡착플레이트(62) 위에 적치된 밀착물(M)의 기판(W)을 흡착가능하고, 상하방향(Z방향) 및 X방향에 따른 축(AX7) 주위에 회동하는 기판흡착부(63)를 구비하고 있다. 또, 도 15 중의 부호 111은 기판(W)의 박막형성면(112)에 형성된 전극배선을 나타내고있다.

또한, 기판흡착부(63)에는 상기 기판흡착부(63)를 축(AX7) 주위에 회동시키기 위해, 로터리(Rotary)형의 에어실린더 등을 사용한 회동기구(64)가 접속되어 있다. 또한, 기판흡착부(63)에는 승강기구(65)가 마련되어 있다.

승강기구(65)는, 에어실린더 등의 구동부재(66)에 의해, 기판흡착부(63)에 있어서의 기판(W)과의 접촉면에 대하여 전진 후퇴하는 핀(67)을 구비한다. 그리고, 기판(W)이 위쪽을 향한 상태가 되도록 기판흡착부(63)가 회동할 때, 핀(67)을 상승시킴으로써 기판(W)을 기판흡착부(63)의 위쪽으로 상승시키는 것이 가능하다.

처리용기(61)의 처리챔버(611)에는, 도시를 생략하는 제전기(除電器)가 설치되어 있어, 처리챔버(611) 내에서 오존(0₂)분위기를 형성 가능하게 한다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 박리유니트(6)의 동작에 관해서 설명한다. 전사유니트(5)에 의해 SOG막(121)을 통해 시트필름(F)이 붙여진 기판(W), 즉 밀착 물(M)이 센터로봇(2)의 기판용 핸드(24)에 의해 흡착유지되면서 박리유니트(6)의 처리챔버(611) 내에 반입된다. 이때, 기판흡착부(63)는 위쪽으로 후퇴하고 있다. 그리고, 기판용 핸드(24)는, 시트필름(F)이 흡착플레이트(62)와 접촉하도록, 밀착물(M)을 흡착플레이트(62)에 적치한 후, 처리용기(61) 밖으로 후퇴한다.

그리고, 흡착플레이트(62)가 시트필름(F)을 흡착하는 한편, 위쪽으로 후퇴하고 있는 기판흡착부(63)가 하강하여 기판(W)의 이면(비박막형성면)을 흡착한다. 또한, 처리용기(61)를 밀폐하여, 제전기를 작동시켜 처리챔버(611) 내를 오존분위기의 상태로 한다. 이와 같이 시트필름(F)을 흡착하여 상기 시트필름(F)을 통해 SOG막(121) 중의 용매를 배출하여 SOG막(121)을 건조시킨다. 이 건조처리에 의해 시트필름(F)과 SOG막(121)과의 계면에서는, 기판(W)과 SOG막(121)과의 계면에 비해, SOG막(121)의 건조가 촉진되어 벗겨지기 쉽게 된다. 그리고, 소정시간 후, 기판흡착부(63)가 상승하면, 시트필름(F)과 SOG막(121)과의 계면이 박리하여, 시트필름(F)으로부터 기판(W)에 SOG막이 전사되는 것이다.

다음에, 상승한 기판흡착부(63)는 회동기구(64)에 의해 축(AX7) 주위로 회동하여, 기판(W)의 박막형성면(112)이 위쪽을 향하여 수평자세로 되는 것 같은 상태, 즉 페이스업 상태로 정지한다. 그 후, 기판흡착부(63)는 기판(W)의 흡착을 해제하는 동시에, 승강기구(65)가 기판(W)을 상승시킨다. 즉, 구동부재(66)에 의해 핀(67)을 상승시킴으로써, 기판(W)을 기판흡착부(63)와의 접촉면으로부터 상승시킨다.

그리고, 상승한 기판(W)은 기판용 핸드(24)에 의해 다음 설명하는 반전유니 트(8)로 반송되며, 또 인덱서부(ID)의 기판반송로봇(12)에 의해 기판수용 카세트(11)에 수용된다.

H. 반전유니트(8)

도 16은, 도 1의 박막형성장치에 설치된 반전유니트의 구성을 나타내는 도면이며, 도 16(a)는 반전유니트를 위쪽에서 본 평면도이고, 도 16(b)는 도 16(a)의 D-D선 단면도이다. 이 반전유니트(8)는 센터로봇(2)의 기판용 핸드(24) 사이에서 기판(W)을 주고 받기 위한 한쌍의 기판척(81, 81)을 구비하고 있다. 이 한쌍의 기판척(81, 81)은 서로 대향하고 사이를 두고 떨어져 배치되어 있다. 또한, 각 기판척(81)은 로타리 실린더(82)의 로드(83)의 선단부에 설치되어 있으며, 로드(83)의 X방향 이동에 따라 X방향으로 이동하며, 또 로드(83)의 회전동작에 따라 로드(83)주위에 180°회전한다.

이 때문에, 서로 사이를 두고 떨어져 있는 한쌍의 기판척(81, 81) 사이에 미처리된 기판(W)이 인덱서부(ID)의 기판반송로봇(12)에 의해 반송되어 오면, 양쪽 로드(83)가 신장하여 도 16에 도시한 바와 같이 한쌍의 기판척(81, 81)이 기판(W)을 끼운 후, 기판반송로봇(12)이 후퇴한다. 그리고, 양 로드(83)가 180°회전한다. 이에 따라, 페이스업 상태, 즉 박막형성면(112)에 형성된 전극배선(111)을 위쪽으로 향한 상태로 반송되어온 기판(W)은 반전되어 페이스다운 상태가 된다.

한편, 상기한 바와 같이 박리유니트(6)로부터 페이스업 상태로 기판용 핸드(24)에서 기계적으로 유지된 채 센터로봇(2)에 의해, 박막형성제의 기판(W)이 반전유니트(8)에 반송되어 오면, 양쪽 로드(83)가 신장하여 도 16에 도시한 바와 같이 한쌍의 기판척(81, 81)이 기판(W)을 끼울 뿐이며, 반전처리를 행하지 않고, 그대로 기판반송로봇(12)에 주고받는다.

I. 동작

도 17은 상기한 바와 같이 구성된 박막형성장치의 전체 동작을 나타내는 도면이고, 도 17 중의 실선 화살표는 기판(W)의 반송순서를 나타내며, 1점쇄선 화살표는 시트필름(F)의 반송순서를 나타내고, 백색 화살표는 밀착물(M)의 반송을 나타내고 있다. 이 박막형성장치에서는, 그 표면에 전극배선(111)이 형성된 기판(W)이 기판수용 카세트(11)에 수용되는 한편, 시트필름(F)이 필름수용 카세트(71)에 수용되어 있다. 그리고, 필름수용 카세트(71)의 최상부에 위치하고 있는 시트필름(F)을 필름용 핸드(25)에 의해 도포유니트(3)에 반송하여, 그 시트필름(F)의 표면에 SOG막(121)을 도포한다(스텝 S1: 도포처리). 여기서, 필름수용 카세트(71)의 최상부에 이형시트(SH)가 위치하고 있는 경우에는 상기 「C. 필름공급유니트(필름공급기구, 7) 및 필름수용 카세트(71)」의 항에서 설명한 동작순서로 최상부의 이형시트(SH)를 제거하여 시트필름(F)을 최상부에 위치시킨 후에, 상기한 도포유니트(3)로의 시트필름(F)의 반송 및 도포유니트(3)에 의한 도포처리를 실행한다.

또한, 이 시트필름(F)의 반출 및 도포처리와 병행하여, 인덱서부(ID)에서, 기판반송로봇(12)에 의해 기판수용카세트(11)에 수용되어 있는 기판(W)을 페이스업 상태인 채로 꺼내어, 반전유니트(8)에 반송한다. 그리고, 반전유니트(8)에 의해 기판(W)을 반전하여 페이스다운 상태로 한다(스텝 S2: 반전처리). 그리고, 기판용 핸드(24)의 기판지지블록(245)에서 반전유니트(8)로부터 기판(W)을 수취하고, 전사유 니트(5)에 반송하여, 전사유니트(5)의 제1플레이트(54)의 하면에 장착한다. 이와 같이, 본 실시예에서는 기판용 핸드(24)의 상방측 유지기구에 의해 기판(W)을 유지하여 반전유니트(8)로부터 전사유니트(5)에 반송하고 있다.

한편, 도포처리가 완료되면, 필름용 핸드(25)에 의해 시트필름(F)을 도포유니트(3)로부터 건조유니트(4)에 반송하여, 이 건조유니트(4)에서 시트필름(F) 상의 SOG막(121)을 건조시킨다(스텝 S3: 건조처리). 여기서, 건조처리를 필요로 하지 않는 경우에는, 필름용 핸드(25)에 의해 시트필름(F)을 도포유니트(3)로부터 직접 전사유니트(5)에 반송하여, 제2플레이트(55) 상에 시트필름(F)을 장착한다.

이렇게 하여, 전사유니트(5)에서 기판(W) 및 시트필름(F)이 각각 제1 및 제2플레이트(54, 55)에 설정되면, 상기 「F. 전사유니트(5)」의 항에서 상술한 동작순서로 기판(W)에 SOG막(121)의 전사를 행한다(스텝 S4: 전사처리).

다음에, 기판용 핸드(24)를 전사유니트(5)에 진입시켜, 핸드본체(243)의 하면측에서 기판(W)을 흡착유지한 후, 그 흡착상태인 채로 밀착물(M)을 박리유니트(6)에 반송한다. 이와 같이, 전사유니트(5)로부터 박리유니트(6)에의 밀착물(M)의 반송에 관하여는, 기판용 핸드(24)의 하방측 유지기구를 사용하고 있다.

그리고, 박리유니트(6)에 반송된 밀착물(M)로부터 시트필름(F)만을 선택적으로 박리시킨다(스텝 S5: 박리처리). 이렇게 하여 박막형성면(112)에 SOG막(121)만이 형성된 기판(W)을 얻을 수 있다. 그리고, 이 기판(W)을 페이스업 상태로 기판용 핸드(24)의 기판지지블록(245)에서 유지하면서 반전유니트(8)에 반송한다. 즉, 기판용 핸드(24)의 상방측 유지기구를 사용하여 기판반송을 행하고 있다. 한편, 박리 된 시트필름(F)에 관해서는 폐기한다.

이렇게 하여 반전유니트(8)에 되돌려진 박막형성제의 기판(W)에 관하여는, 인덱서부(ID)에서 기판반송로봇(12)을 사용하여 기판수용카세트(11)에 수용된다.

J. 작용효과

이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 다음과 같은 작용효과가 얻어진다.

(1) 이와 같이 구성된 박막형성장치에서는, 프로세스부(PP)에서, 본 발명의「반송수단」으로서 기능을 하는 센터로봇(2)이 시트필름(F) 및/또는 기판(W)을 도포유니트(도포수단, 3), 건조유니트(건조수단, 4), 전사유니트(전사수단, 5) 및 박리유니트(박리수단, 6)의 사이에 반송하고, 시트필름(F)을 사용한 기판(W)에 박막형성을 하도록 구성하고 있기 때문에, 작업자를 통하지 않고, 시트필름(F)을 사용한 박막형성이 가능해진다. 또한, 필름공급유니트(필름공급수단, 7)을 프로세스부(PP)에 설치하여 시트필름(F)을 프로세스부(PP)에 직접적으로 공급하고 있기 때문에, 시트필름(F)의 반송효율을 높일 수 있어, 장치의 처리량을 향상시킬 수 있다.

(2) 센터로봇(2)을 프로세스부(PP)의 거의 중앙부에 고정적으로 배치하는 한편, 이 센터로봇(2)의 주위에 도포유니트(도포수단, 3), 건조유니트(건조수단, 4), 전사유니트(전사수단, 5), 박리유니트(박리수단, 6), 필름공급유니트(필름공급수단, 7) 및 반전유니트(8)를 배치하는 동시에, 각 유니트(3∼8)에 대하여 기판용 핸드(24) 또는 필름용 핸드(25)를 직접적으로 근접시키도록 구성하고 있기 때문에, 센터로봇(2)의 반송경로를 마련할 필요가 없어지며, 장치의 조밀화에 있어서 유리 하게 된다.

(3) 센터로봇(2)은 상방측 유지기구 및 하방측 유지기구를 구비하고 있으며, 2개의 유지형태로 유지하면서 기판(W)을 반송하는 것이 가능해지며, 상기 실시예에서는 기판(W)의 상태에 따라 유지형태를 바꾸고 있다. 이와 같이, 기판(W)의 상태에 적응하여, 더 효율적으로 기판반송을 하는 것이 가능하게 된다.

(4) 시트필름(F) 상의 SOG막(121)을 기판(W)의 박막형성면(112)에 전사하는 전사수단으로서는, 상기 실시예에 따른 전사유니트(5) 이외에 종래부터 제안되고 있는 여러 가지의 장치, 예컨대 특개 2001-135634호 공보에 기재된 장치 등을 사용하여도 좋다. 그러나, 본 실시예에서는 경사보정기구(58)를, 상기 「F. 전사유니트(5)」의 항에서 상술한 바와 같이, 2개의 회동축(AX5, AX6)을 회동중심으로 하는 축방향에 의해 상하방향(Z)에 대하여 제1플레이트(54)를 경사가능하게 구성한 전사유니트(5)를 사용하고 있기 때문에, 도 1에 도시한 바와 같이 건조유니트(4)와 전사유니트(5)를 상하방향(Z)으로 포개어 배치할 수가 있어, 박막형성장치를 설치하기 위해 필요로 하는 점유상면적, 즉 예상면적을 저감할 수가 있다. 여기서, 그 이유는 이하와 같다. 즉, 기판(W)의 전체면을 균일한 가중압력으로 시트필름(F)에 누르기 위해, 예컨대 상기 공보에 기재된 경사보정기구, 즉 제l 플레이트를 볼록플레이트와 오목플레이트의 구면에 따라 회동시켜 경사보정을 행하는 기구를 전사유니트에 조립하는 것이 종래부터 제안되고 있지만, 이 제안된 예에서는 상하방향(Z)으로 대형화해 버린다는 문제가 있고, 전사유니트와 건조유니트를 적층 배치하는 것은 사실상 곤란하였다. 이에 대하여, 상기 실시예에 따른 전사유니트에 의하면, I 종래의 전사유니트에 비하여 전사유니트(5)의 높이를 대폭 낮게 할 수가 있어, 건조유니트(4)를 상기 전사유니트(5)와 상하방향으로 포개어 배치하여 예상면적의 저감을 가능하게 하고 있다.

(5)시트필름(F)의 사이에 이형시트(SH)를 개재시킨 상태로 시트필름(F)을 필름수용 카세트(71)에 수용하고 있기 때문에, 시트필름끼리의 밀착을 방지할 수가 있어, 각 시트필름(F)을 확실하게 분리하여 사용할 수가 있다. 그리고, 필름수용 카세트(71)에서 이형시트(SH)가 최상부에 위치함으로써, 시트필름(F)의 오염을 효과적으로 방지할 수가 있다. 또한, 본 실시예에서는, 이형시트 제거기구(74)가 설치되어 있고, 최상부에 위치하는 이형시트(SH)를 제거하도록 구성하고 있기 때문에, 필름수용 카세트(71)에서 최상부에 시트필름(F)를 위치시킬 수 있으며, 필름수용 카세트(71)로부터의 시트필름(F)을 꺼내는 것이 용이해진다. 그 결과, 작업자를 통하지 않고, 필요에 따라 시트필름(F)의 공급이 가능해지며, 효율적으로 시트필름(F)을 공급할 수가 있다. 또, 시트필름(F)은 수지제의 박판형상의 물건 또는 박막형상의 물건이다. 또한, 이형시트(SH)는 시트필름(F)의 보호, 대전억제를 위해, 시트필름(F) 사이에 끼워진 박판형상의 물건 또는 박막형상의 물건이다. 재료로서는, 대전억제나 발진억제라는 점에서 무진지(無塵紙)가 바람직하고, 기타, 종이, 수지 등을 사용할 수 있다.

(6) 필름수용 카세트(71)가 박막형성장치에 대하여 착탈이 자유롭게 되기 때문에, 미리 시트필름(F)을 수용하여 놓은 필름수용 카세트(71)를 준비하고 놓고, 필요에 따라 필름수용 카세트(71)를 장치에 장착하여 시트필름(F)을 보급할 수가 있어, 시트필름(F)의 공급을 보다 효율적으로 할 수가 있다.

(7) 필름용 핸드(25)의 내부에 형성된 내부공간(254)을 송풍기에 의하여 부압상태로 함으로써 필름용 핸드(25)에 시트필름(F)을 흡착유지시키는, 즉 배기유량을 높여 흡착구멍에 부압을 부여하므로, 가령 흡착구멍(246∼248)으로부터 송풍기에 이르기까지 배기경로의 일부에서 누출이 발생하였다고 해도, 누출량에 대응하는 양만큼 부압이 감소하지만, 시트필름(F)을 흡착유지하는데 충분한 부압을 발생시키는 것은 가능하며, 우수한 안정성으로 시트필름(F)을 반송할 수가 있어, 효율적인 시트필름 반송을 할 수 있다.

K. 기타

또, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 벗어나지않은 한에 있어서 상술한 것이외에 여러 가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예컨대, 상기 실시예에서는, 도 1에 도시한 바와 같이 센터로봇(2)을 중심으로 하여 처리유니트(3∼8)를 방사모양으로 배치하고 있지만, 센터로봇(2) 및 각 처리유니트(3∼8)의 배치 레이아웃은 이에 한정되는 것이 아니고, 센터로봇(2)이 소정의 반송경로에 따라 자유로이 이동되도록 구성하는 동시에, 그 반송경로를 따라, 그 반송경로의 양측 또는 한쪽에 처리유니트(3∼8)를 배치하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 시트필름(F)에 대한 처리를 하는 유니트로서, 도포처리를 하는 도포유니트(3), 건조처리를 하는 건조유니트(4), 전사처리를 하는 전사유니트(5), 및 박리처리를 하는 박리유니트(6)를 설치하고 있지만, 이들의 유니트 이외에 별도의 처리유니트, 예컨대 시트필름(F)에 대하여 친수성의 표면처리 를 실시하는 친수성처리용 유니트를 더 조립하거나, 반대로 일부의 유니트를 삭제하여도 좋으며, 시트필름(F)을 취급하는 유니트를 설치한 박막형성장치 전반에 본 발명을 적용할 수가 있다.

또, 상기 실시예에서는, 전사수단에 상당하는 전사유니트(5)와, 박리수단에 상당하는 박리유니트(6)를 서로 다른 유니트로 구성하고 있지만, 이들 유니트(5, 6) 대신에 전사수단과 박리수단을 겸비한 유니트를 설치한 박막형성장치에 대하여 본 발명을 적용하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 전사유니트(5)의 상하방향(Z)에 건조유니트(4)를 적층 배치하고 있지만, 건조유니트(4)를 다른 처리유니트에 대하여 적층 배치하거나, 건조유니트(4)를 독립하여 배치하거나, 건조유니트(4)를 독립 배치하는 경우 이더라도, 복수의 건조유니트(4)를 일괄해서 적층 배치하도록 하여도 좋다. 또, 건조처리를 필요로 하지 않은 경우에는, 건조유니트(4)의 설치를 생략하더라도 좋다는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 센터로봇(2)은, 2개의 유지형태를 구비하고, 기판(W)에 대응하여 유지형태를 바꾸면서 기판을 반송하거나, 동시에 2장의 기판을 반송하는 것이 가능하게 된다는 특징을 갖고 있으며, 본 발명의 반송기구에 상당하는 것이다. 그리고, 상기 실시예에서는, 이러한 특징을 이용하기 위해, 센터로봇(2)을 박막형성장치에 적용하고 있지만, 본 발명에 따른 반송기구에 대해서는, 기판반송에 수반되는 장치 전반에 적용할 수가 있으며, 상기한 효과(3), 즉 기판의 상태에 적응하여, 더 효율적으로 기판반송을 할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명은, 요철(凹凸)패턴을 갖는 기판의 오목부에 틈을 만들지 않고 박막을 압착하고, 또 박막의 표면을 평탄하게 처리하는데에 적합하다. 예를 들면, 금속 등의 배선패턴을 갖는 기판에 층간 절연막으로서 S0D막이나 SOG막을 형성하는 경우든지, 접속구멍 등의 구멍이나 홈형상을 갖는 기판에 도전성의 박막을 매립하는 경우를 들 수 있다.

또한, 본 발명은, 반도체 웨이퍼나 액정패널용 유리기판 이외에, 포토마스크용 유리기판, 플라즈마표시용 유리기판, 광디스크용 기판 등의 기판에 박막을 형성하는 경우 뿐만 아니라, 그 위에 IC 카드나 태양전지장치의 제조 등에도 적용할 수가 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 박막형성장치에 의하면, 프로세스부에서 반송수단이 시트필름 및/또는 기판을 도포수단, 전사수단 및 박리수단 사이로 반송하여, 시트필름을 사용한 기판에 박막형성을 하도록 구성하고 있기 때문에, 작업자를 통하지 않고, 시트필름을 사용한 박막형성이 가능하게 된다. 또한, 필름공급수단을 프로세스부에 설치하여 시트필름을 프로세스부에 직접적으로 공급하고 있기 때문에, 시트필름의 반송효율이 높아지고, 처리량을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 필름공급기구 및 필름수용 카세트에 의하면, 그 최상부의 이형시트를 필름수용 카세트로부터 제거하여 필름수용 카세트에서 최상부에 시트필름을 위치시켜 필름수용 카세트로부터 시트필름을 꺼내는 것이 가능하도록 구성하고 있기 때문에, 시트필름을 작업자를 통하지 않고 효율적으로 공급할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 시트필름의 반송기구에 의하면, 송풍배기에 의해 시트필름을 흡착유지하면서 상기 시트필름을 반송하도록 구성하고 있기 때문에, 우수한 안정성으로 시트필름을 반송할 수가 있어, 효율적인 시트필름반송을 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기판의 반송기구 및 반송방법에 의하면, 서로 다른 형태로 기판을 유지하면서 반송 가능하게 구성되어 있으며, 더구나 기판의 상태에 따라 유지형태를 바꾸도록 구성하고 있기 때문에, 그 기판의 상태에 적응하여, 더 효율적으로 기판반송을 할 수 있다.

Claims (22)

1. 시트필름을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 프로세스부와, 상기 프로세스부에 기판을 공급하는 인덱서부를 구비한 박막형성장치(薄膜形成裝置)에 있어서,

   상기 프로세스부는,

   시트필름을 공급하는 필름공급수단과,

   상기 필름공급수단으로부터 공급되는 시트필름의 표면에 박막용 도포액을 도포하여 박막을 형성하는 도포수단과,

   박막이 형성된 시트필름과, 상기 인덱서부에서 공급된 기판을 밀착시켜 밀착물을 형성하여 상기 박막을 상기 기판에 전사(轉寫)하는 전사수단과,

   상기 밀착물로부터 상기 시트필름을 박리(剝離)하는 박리수단과,

   상기 필름공급수단, 상기 도포수단, 상기 전사수단 및 상기 박리수단 사이에서 시트필름 및/또는 기판을 반송하는 반송수단을 구비한 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 필름공급수단, 상기 도포수단, 상기 전사수단 및 상기 박리수단은, 상기 반송수단의 주위에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 프로세스부에서는, 상기 반송수단이 반송경로에 따라 자유로이 이동되고, 또, 상기 반송경로에 따라 상기 반송경로의 양측에 상기 필름공급수단, 상기 도포수단, 상기 전사수단 및 상기 박리수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 프로세스부에서는, 상기 반송수단이 반송경로에 따라 자유로이 이동되며, 또한 상기 반송경로를 따라, 상기 반송경로의 일측에 상기 필름공급수단, 상기 도포수단, 상기 전사수단 및 상기 박리수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 반송수단은, 상기 시트필름을 유지하는 필름용 유지부와, 상기 기판을 유지하는 기판용 유지부와, 상기 필름용 유지부및 상기 기판용 유지부를 이동시켜 상기 시트필름 및 상기 기판을 반송하는 구동부를 구비하고,

   상기 기판용 유지부는, 핸드본체와, 상기 핸드본체의 상면측에서 기판을 유지하는 상방측 유지기구와, 상기 핸드본체의 하면측에서 기판을 유지하는 하방측 유지기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도포수단, 상기 전사수단 및 상기 박리수단 중 하나에 대하여 상하방향으로 포개어 배치되어, 상기 시트필름의 표면에 도포된 박막용 도포액을 건조시키는 건조수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 도포수단, 상기 전사수단 및 상기 박리수단 중 하나에 대하여 상하방향으로 포개어 배치되어, 상기 시트필름의 표면에 도포된 박막용 도포액을 건조시키는 건조수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 전사수단은, 상하방향을 따라서 상대적으로 자유로이 이동하게 대향하여 설치되어, 어느 것이든 한쪽의 플레이트의 대향면에 기판이 장착되는 동시에, 박막을 갖는 시트필름이 다른 쪽의 플레이트의 대향면에 장착되는 제1 및 제2플레이트와, 상기 제1 및 제2플레이트 중 적어도 한쪽을 상기 이동방향에 따라 다른 쪽으로 이동시켜 상기 기판과 상기 시트필름을 소정의 시간 눌러 상기 박막을 상기 기판에 전사하는 가중(加重)기구와,

   제1 및 제2지지체를 구비하며, 상기 제1플레이트를 상기 이동방향에 대하여 자유로이 경사지게 유지하고, 상기 제2플레이트에 대한 상대적인 경사를 자동적으로 보정하는 경사보정기구를 구비하고 있으며,

   상기 제1지지체는, 상기 제1플레이트의 외주면을 둘러싸도록 설치되어, 상기 이동방향에 대하여 거의 직교하는 제1방향으로 연장되는 제1회동축(回動軸)을 중심으로 하여 상기 제1플레이트를 자유로이 회동(回動)하게 지지하는 한편,

   상기 제2지지체는, 상기 제1지지체의 외주면에 설치되어, 상기 이동방향 및 상기 제1방향에 대하여 거의 직교하는 제2방향으로 연장되는 제2회동축을 중심으로 하여 상기 제1지지체를 자유로이 회동하도록 지지하며,

   상기 건조수단은 상기 전사수단과 상하방향으로 포개고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
9. 제7항에 있어서,

   상기 전사수단은, 상하방향을 따라서 상대적으로 자유로이 이동하게 대향하여 설치되어, 어느 것이든 한쪽의 플레이트의 대향면에 기판이 장착되는 동시에, 박막을 갖는 시트필름이 다른 쪽의 플레이트의 대향면에 장착되는 제1 및 제2플레이트와, 상기 제1 및 제2플레이트 중 적어도 한쪽을 상기 이동방향에 따라 다른 쪽으로 이동시켜 상기 기판과 상기 시트필름을 소정의 시간 눌러 상기 박막을 상기 기판에 전사하는 가중(加重)기구와,

   제1 및 제2지지체를 구비하며, 상기 제1플레이트를 상기 이동방향에 대하여 자유로이 경사지게 유지하고, 상기 제2플레이트에 대한 상대적인 경사를 자동적으로 보정하는 경사보정기구를 구비하고 있으며,

   상기 제1지지체는, 상기 제1플레이트의 외주면을 둘러싸도록 설치되어, 상기 이동방향에 대하여 거의 직교하는 제1방향으로 연장되는 제1회동축(回動軸)을 중심으로 하여 상기 제1플레이트를 자유로이 회동(回動)하게 지지하는 한편,

   상기 제2지지체는, 상기 제1지지체의 외주면에 설치되어, 상기 이동방향 및 상기 제1방향에 대하여 거의 직교하는 제2방향으로 연장되는 제2회동축을 중심으로 하여 상기 제1지지체를 자유로이 회동하도록 지지하며,

   상기 건조수단은 상기 전사수단과 상하방향으로 포개고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
10. 시트필름을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 박막형성장치에 사용되는, 상기 시트필름을 공급하는 필름공급기구에 있어서,

    시트필름의 사이에 이형시트를 개재시킨 상태로 상기 시트필름을 수용하는 필름수용 카세트와,

    상기 필름수용 카세트에서 최상부에 위치하는 이형시트를 상기 필름수용 카세트로부터 제거함으로써, 상기 필름수용 카세트에서 최상부에 시트필름을 위치시키는 이형시트 제거수단을 구비한 것을 특징으로 하는 필름공급기구.
11. 제10항에 있어서,

    수용되어 있는 시트필름을 보호하기 위한 보호커버가 상기 필름수용 카세트에 자유로이 개폐되게 설치되어 있을 때, 상기 보호커버를 개폐하는 커버개폐수단이 더 설치된 것을 특징으로 하는 필름공급기구.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,

    상기 필름수용 카세트로부터 제거된 이형시트를 회수하는 이형시트 회수수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필름공급기구.
13. 기판에 박막을 형성하는 박막형성장치에 이용되는 시트필름을 수용하는 필름수용 카세트에 있어서,

    시트필름의 사이에 이형시트를 개재시킨 상태로 복수의 시트필름을 수용할 수 있는 카세트본체와,

    상기 카세트본체에 수용되는 시트필름 및 이형시트의 테두리부와 맞물려 시트필름 및 이형시트를 상기 카세트본체에 대하여 위치를 결정하는 위치결정부재를 구비한 것을 특징으로 하는 필름수용 카세트.
14. 제13항에 있어서,

    상기 카세트본체에 대하여 자유로이 개폐되도록 설치되고, 닫힌 상태에서 상기 카세트본체에 수용된 시트필름 및 이형시트를 위쪽에서 덮어 보호하는 한편, 열린 상태에서 상기 카세트본체에 수용된 시트필름 및 이형시트를 위쪽에서 반출가능하게 하는 보호커버를 더 구비한 것을 특징으로 하는 필름수용 카세트.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,

    상기 박막형성장치에 대하여 자유로이 착탈하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 필름수용 카세트.
16. 시트필름을 사용하여 박막을 형성하는 박막형성장치에 이용되는, 상기 시트필름을 반송하는 반송기구에 있어서,

    시트필름과 접하는 접촉영역에 흡착구멍이 마련된 필름용 핸드와,

    상기 필름용 핸드의 내부에 형성된 내부공간을 통해 상기 흡착구멍과 연결되어, 상기 내부공간의 내부를 송풍배기하여 상기 시트필름을 상기 필름용 핸드에 흡착유지하는 송풍기와,

    상기 송풍기에 의해 상기 필름용 핸드에 상기 시트필름을 흡착 유지시킨 상태인 채로, 상기 필름용 핸드를 이동시켜 상기 시트필름을 반송하는 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 반송기구.
17. 제16항에 있어서,

    상기 시트필름의 표면 중 중앙부에 박막이 형성되는 한편, 표면 테두리부가 노출되어 있을 때, 상기 반송기구는, 상기 필름용 핸드의 접촉영역을 상기 표면 테두리부에 접촉시켜 흡착 유지하는 것을 특징으로 하는 반송기구.
18. 기판을 유지하면서 반송하는 반송기구에 있어서,

    핸드본체와,

    상기 핸드본체의 상면측에서 기판을 유지하는 상방측 유지기구와,

    상기 핸드본체의 하면측에서 기판을 유지하는 하방측 유지기구와,

    상기 핸드본체를 이동시켜 상기 기판을 반송하는 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 반송기구.
19. 제18항에 있어서,

    상기 하방측 유지기구는, 상기 핸드본체의 하면측에 형성된 흡착구멍에 의해 기판을 흡착 유지하는 것을 특징으로 하는 반송기구.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서,

    상기 상방측 유지기구는, 상기 핸드본체의 상면측에 마련된 기판지지부재에 의해 기판을 지지하여 기계적으로 유지하는 것을 특징으로 하는 반송기구.
21. 핸드본체의 상면측에서 기판을 유지하여 상기 기판을 반송하는 제1반송모드와, 상기 핸드본체의 하면측에서 기판을 유지하여 상기 기판을 반송하는 제2반송모드를 구비하여, 기판의 상태에 따라 상기 제1 및 제2반송모드의 한쪽의 반송모드로 기판을 반송하는 것을 특징으로 하는 반송방법.
22. 제21항에 있어서,

    전사수단에 의해 시트필름의 표면에 형성된 박막을 기판의 박막형성면에 전사하여 상기 박막을 통해 상기 시트필름과 상기 기판이 일체화된 밀착물을 형성한 후, 박리수단에 의해 상기 밀착물로부터 상기 시트필름을 박리하는 박막형성장치에서 기판을 반송하고,

    상기 제2반송모드로 상기 밀착물을 상기 전사수단으로부터 상기 박리수단에 반송하는 한편, 상기 제1반송모드로 박막이 형성된 기판을 상기 박리수단으로부터 반출하는 것을 특징으로 하는 반송방법.

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