KR100550649B1

KR100550649B1 - 필름접착방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100550649B1
Application number: KR1020030052640A
Authority: KR
Inventors: 히로나카고지; 누마지리후미아키; 와타나베가츠요시; 이시다다케시; 후지이다케시
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 인더스트리즈
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2006-02-08
Also published as: JP2004237636A; TWI236965B; TW200415003A; CN1519095A; KR20040073934A; JP3774701B2; CN1307033C

Abstract

본 발명은, 점착성 필름층과 베이스필름층의 2층 구성을 가지는 접착하고 싶은 형상의 필름을 베이스필름층측으로부터 기판의 반송로에 위치하는 압착롤에 의하여 가압하여 점착성 필름층측을 해당 기판에 접착하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

필름의 선단부에 전하를 부여하여 선단부를 압착롤의 바깥 둘레면에 양자의 사이에 작용하는 정전력으로 유지시키고, 압착롤의 회전에 의하여 필름을 기판으로 반송하여 선단부를 기판의 접착 개시위치에 일치시킴과 동시에 필름을 기판의 표면에 접착하여 가고, 필름의 후단부도 전하를 부여하여 후단부를 압착롤의 바깥 둘레면에 양자의 사이에 작용하는 정전력으로 유지시키고, 선단부로부터 후단부까지의 필름 전체를 압착롤의 회전에 의하여 기판에 접착하고, 회전하는 압착롤은 선단부 및 후단부를 유지하는 상기 압착롤의 상류위치에 있어서 제전하고 있다.

본 발명에 의하면, 필름의 선단부로부터 후단부까지 단차를 발생하는 일 없이 평탄하게 기판 위에 접착하는 것, 나아가서는 주름이나 기포를 발생하는 일 없이 필름의 선단부로부터 후단부까지 기판 위에 접착할 수 있다.

Description

필름접착방법 및 그 장치{A METHOD FOR ADHESION OF FILM AND AN APPARATUS THEREOF}

도 1은 본 발명의 일 실시형태인 필름접착장치를 나타내는 개략 단면도,

도 2는 도 1의 필름 후단 유지부, 선단 유지부를 설명하는 도,

도 3은 도 1의 필름접착장치에 있어서의 동작순서를 설명하는 플로우도,

도 4는 본 발명의 다른 일 실시형태인 필름접착장치를 나타내는 개략 단면도이다.

본 발명은 필름접착방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 점착성 필름층과 베이스필름층의 2층 구성을 가지는 접착하고 싶은 형상의 필름을 베이스필름층측으로부터 기판의 반송로에 위치하는 압착롤에 의하여 가압하여 점착성 필름층측을 상기 기판에 접착하는 기판 표면에 접착하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래, 필름롤로부터 필름을 풀어 내어 연속된 필름을 폭방향으로 절단하여 접착하고 싶은 형상으로 매엽의 필름(이하, 필름이라 약기함)으로 하고, 1쌍의 압착롤에 의하여 필름을 기판 표면에 접착함에 있어서는, 일본국 특공평3-16906호 공 보에 기재한 바와 같이, 필름의 선단부를 진공판 등의 선단 유지부재에 의하여 유지하여 기판에 접착하고, 선단 유지부재가 퇴피한 후는 양 압착롤로 필름과 기판을 끼워 양압착롤의 회전에 의해 기판을 복수의 반송롤로 구성하고 있는 반송로면 위를 반송하면서 기판에 대한 필름의 접합을 행하고, 접착 종료 즈음에 필름의 후단부를 필름 흡인부재(진공바) 등의 종단 유지부재로 다시 유지하여 필름의 후단부까지를 기판 위에 접착하도록 하고 있다.

상기 종래기술에 의하면, 필름의 선단부나 후단부를 기판에 접착하는 경우와 필름의 선단부와 후단부의 사이의 중간부를 기판에 접착하는 경우에서는 접착하는 부재가 상위하기 때문에 가압력에 차를 일으키기 쉽고, 그 때문에 접착한 필름의 선단부나 후단부에 단차가 있어, 그 후의 기판에 대한 처리에 지장을 초래하고 있었다.

예를 들면, 필름이 레지스트필름이면, 노광을 행하면 단차에 의해 광량이 변화되어 줄이 발생하는 문제 등이 있었다.

또, 필름 후단부의 유지부재는 기판과 압착롤 사이의 공간에 넣지 않고, 접착종료위치 이전에 필름 후단부의 유지를 정지하여 자유해방하기 때문에, 필름 후단부의 접착은 흐트러져, 주름이나 기포가 발생하기 쉬웠다.

따라서, 본 발명의 목적은, 필름의 선단부로부터 후단부까지 단차를 발생하는 일 없이 평탄하게 기판 위에 접착할 수 있는 필름접착방법 및 그 장치를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 주름이나 기포를 발생하는 일 없이 필름의 선단부로부터 후단부까지 기판 위에 접착할 수 있는 필름접착방법 및 그 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명 방법의 특징으로 하는 점은, 점착성 필름층과 베이스필름층의 2층 구성을 가지는 접착하고 싶은 형상의 필름을 베이스필름층측으로부터 압착롤에 의하여 가압하여 점착성 필름층측을 기판에 접착하는 필름접착방법에 있어서, 접착하고 싶은 형상의 필름의 선단부에 전하를 부여하여 상기 선단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 양자 사이에 작용하는 정전력으로 유지시키고, 상기 압착롤의 회전에 의하여 상기 접착하고 싶은 형상의 필름을 기판에 반송하여 상기 선단부를 기판의 접착 개시위치에 일치시킴과 동시에 가압하여, 상기 접착하고 싶은 형상의 필름을 기판의 표면에 접착하여 가고, 상기 접착하고 싶은 형상의 필름의 후단부도 전하를 부여하여 상기 후단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 양자 사이에 작용하는 정전력으로 유지시키고, 상기 선단부로부터 상기 후단부까지의 상기 접착하고 싶은 형상의 필름 전체를 상기 압착롤의 회전에 의하여 기판에 접착하고, 회전하는 상기 압착롤은 상기 선단부 및 상기 후단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 의해 유지하는 상기 압착롤의 상류위치에 있어서 제전(除電)되어 있는 것에 있다.

또 상기 목적을 달성하는 본 발명 장치의 특징으로 하는 점은, 점착성 필름층과 베이스필름층의 2층 구성을 가지는 접착하고 싶은 형상의 필름을 베이스필름층측으로부터 기판의 반송로에 위치하는 압착롤에 의하여 가압하여 점착성 필름층측을 상기 기판에 접착하는 필름접착장치에 있어서, 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름을 정전력으로 유지하는 기능을 가지는 압착롤과, 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름의 선단부를 유지하여 상기 선단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 수수하는 필름 선단 유지부재와, 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름의 후단부를 유지하여 상기 후단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 수수하는 필름 후단 유지부재와, 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름의 선단부 및 후단부에 전하를 부여하는 수단과, 상기 압착롤이 회전하고 있을 때에 상기 선단부 그리고 후단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 의하여 유지하는 상기 압착롤의 상류위치에 상기 압착롤을 제전(除電)하는 수단을 가지고, 상기 압착롤은 제전되어 있는 상기 바깥 둘레면에서 상기 선단부를 상기 선단부에 부여된 전하에 의하여 정전력으로 유지하고, 상기 압착롤의 회전에 의하여 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름을 기판에 반송하여 상기 선단부를 기판의 접착 개시위치에 일치시킴과 동시에 가압하여, 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름을 기판의 표면에 접착하여 가고, 상기 후단부도 제전되어 있는 상기 압착롤의 바깥 둘레면에서 상기 후단부에 부여된 전하에 의하여 정전력에 의하여 유지하고, 상기 압착롤의 회전에 의하여 상기 선단부로부터 상기 후단부까지의 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름 전체를 상기 압착롤로 가압하여 기판에 접착하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 접착하고 싶은 형상의 필름을 기판에 접착하는 것은 압착롤뿐으로 압착부재를 바꾸고 있지 않기 때문에, 단차를 발생하는 일 없이 평탄하게 기판 위에 접착할 수 있다.

또한 압착롤은 제전하고 있기 때문에, 필름에 전하를 부여하여도 필름에 부여하는 전하와 동일종 전하로 압착롤이 대전하여 가는 일은 없고, 따라서 압착롤과 필름 사이에 정전적인 척력(斥力;반발력)이 발생하는 일은 없어, 필름 선단부로부터 후단부까지 압착롤로 상기 접착하고 싶은 형상의 필름 전체를 유지하여 기판에 접착할 수 있고, 주름이나 기포를 발생하지 않는다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태가 되는 필름접착장치의 개략 단면도이다.

도 1에 있어서, 1은 커버필름층(이하, 「층」은 생략)(2a)과 점착성을 가지는 레지스트필름층(점착성 필름층으로, 이하, 「층」은 생략)(2b)과 베이스필름층(이하, 「층」은 생략)(2c)의 3층 구성으로 이루어져 있는 필름(2A)의 필름롤이고, 필름(2A)은 필름롤(1)에 안쪽으로부터 커버필름(2a), 레지스트필름(2b), 베이스필름 (2c)의 순서로 말려 들게 하고 있다. 3은 필름(2A)으로부터 세퍼레이터바(4)에 의해 박리하는 커버필름(2a)을 회수하는 감아들임 롤이다. 필름롤(1) 및 감아들임롤(3)의 구동장치(예를 들면, 모터)에는 필름롤(1)에 있어서의 필름(2A)의 잔량에 따라 모터의 토오크조정을 행할 수 있는 기능을 설치하고 있고, 필름(2A)의 장력을 일정하게하여 반송하도록 하고 있다.

5는 단차롤이고, 단차롤(5)에는 커버필름(2a) 박리 후의 레지스트필름(2b)과 베이스필름(2c)으로 2층 구성으로 된 필름(2B)의 장력(백텐션)의 조정을 행할 수 있는 위치조정기를 설치하고 있다.

6은, 필름(2B)의 선단 유지부재(7), 선단 유지부재(7)를 상하 이동시키는 에어실린더(8), 필름(2B)의 후단 유지부재(9), 선단 유지부재(7)의 상하 이동시에 후 단 유지부재(9)를 좌우로 이동시키는 에어실린더(10)를 가지는 필름 반송부재이고, 필름 반송부재(6)는 서보모터(11)와 직결된 볼나사(12)의 회전으로 상하 이동하도록 되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 선단 유지부재(7)의 내부에는 몇개로 나누어진 진공실, 상면(도 1에서 좌측면)에는 흡착구멍이 있고, 그 진공실을 중간밸브를 거쳐 진공펌프와 연통하고 있기 때문에, 선단 유지부재(7)의 상면에서 필름(2B)의 선단을 흡착한다. 또, 진공상태를 감시하는 압력센서를 설치하여, 무엇인가의 원인에 의하여 필름(2B)의 흡착위치가 어긋나, 흡착구멍의 상면에 필름이 위치하지 않는 경우는, 진공압이 저하하기 때문에 필름의 흡착상황을 감시할 수 있도록 하고 있다.

후단 유지부재(9)도 선단 유지부재(7)와 동일하게 내부에 진공실, 상면(도 1에서 좌측면)에 흡착구멍이 있고, 진공상태를 감시하는 압력센서를 설치하여, 무엇인가의 원인에 의하여 필름(2B)의 흡착위치가 어긋나, 흡착구멍이 있는 상면(도 1에서 좌측면)에 필름(2B)이 위치하지 않는 경우는, 진공압이 저하하여 필름(2B)의 흡착상태를 감시할 수 있다. 흡착구멍은 필름 반송방향에 대하여 직교하도록 배치되어 있고, 흡착구멍의 크기는 뒤에서 설명하는 압착롤(14)측으로부터 단차롤(5)의 방향에 대하여 서서히 작아지고, 필름(2B)의 후단이 후단 유지부재(9)의 상면을 슬라이딩하여 반송될 때는, 진공이 서서히 깨어져 감으로써, 필름(2B)의 후단까지 흡착 유지하는 것이 가능하게 하고 있다. 또, 필름(2B)의 반송방향에 직교하는 폭방향 (도 1의 지면에 수직한 방향)에 홈을 설치하고 있고, 커터(13)(도 1 참조)로 필름 (2B)을 폭방향으로 절단할 때의 커터받이로서 사용한다.

커터(13)는 필름(2B)의 반송방향에 대하여 수직한 방향(도 1의 좌우방향)으로 이동 가능하게 되도록 필름 반송부재(6)에 에어실린더(도시는 생략함)를 거쳐 설치하고 있고, 필름(2B)의 절단을 하지 않을 때는, 도 1 중의 왼쪽으로 퇴피할 수 있게 되어 있다. 필름(2B)의 절단속도는, 필름 반송부재(6)가 필름 유지위치가 되는 필름(2B)의 절단위치로부터 필름 선단 수수위치까지의 이동시간 중에 완료하도록, 커터(13)의 이동속도를 조정하는 것이 가능하게 되도록 하고 있다.

후단 유지부재(9)의 상면(도 1에서 좌측면)(6)은 도 1에 있어서 압착롤(14) 왼쪽의 바깥 둘레면 부분에 대한 접평면이 되고, 선단 유지부재(7)의 상하 이동시에 간섭하지 않도록 에어실린더(10)로 도 1에 있어서 좌우방향으로 이동한다. 또 선단 유지부재(7)에 있어서도 에어실린더(8)로 상하방향의 구동이 가능하고, 뒤에서 설명하는 개방된 상태에 있는 압착롤(14)과의 접촉위치 조정이 가능하게 되도록 스토퍼부재를 설치하고 있다.

이와 같이 필름 반송부재(6)는, 필름롤(1)로부터 단차롤(5)을 거쳐 공급되는 필름(2B)을, 압착롤(14)의 바깥 둘레에 대한 접촉 평면과 평행하여 서보모터(11)에 의하여 압착롤(14) 부근까지 정확하게 반송하고(도 1의 상방향으로부터 하방향), 반송 중에 커터(13)로 필름(2B)을 폭방향으로 절단한다.

쌍을 이루는 각 압착롤(14)은, 복수의 반송롤러(15)로 구성하는 반송로의 상하에 있고, 반송롤러(15)가 도면의 왼쪽으로부터 오른쪽을 향하여 반송하는 기판 (PB)을 상하방향으로부터 끼우도록 이동 가능하게 배치하고 있다.

각 압착롤(14)의 상하방향 이동(개폐)은, 도시를 생략한 에어실린더로 행한다. 도시 생략하였으나, 반송 중인 기판(PB)의 선단을 검출하는 센서를 압착롤 (14)로부터 입구측(도 1의 왼쪽)의 반송롤러(15) 사이에 설치한다. 반송롤러(15)는, 반송 중인 기판(PB)의 선단을 검출한 위치로부터 압착롤(14) 밑의 임의의 위치로 반송·정지하는 것이 가능하다.

압착롤(14)은, 롤 본체와 그 바깥 둘레 표면에 코팅한 실리콘 고무로 이루어진다. 롤 본체의 내부에는 히터가 있다. 압착롤(14)은 뒤에서 설명하는 바와 같이 필름(2B)을 정전력으로 흡착(정전흡착)하여 기판(PB)에 반송하고 가압하여 접착하나, 압착롤(14)에 있어서의 실리콘 고무의 표면온도는, 레지스트필름(2b)이 연화를 개시하는 정도의 온도역에 유지되도록 내부 히터로 제어되어 있다. 또 압착롤 (14)에 있어서의 실리콘 고무의 표면온도는, 레지스트필름(2b)이 연화를 하는 온도이상인 경우에는 상기 베이스필름층이 신축이나 출렁거림 등의 변형을 하는 온도 이하로 유지하고 있다.

압착롤(14)의 왼쪽에 전극(16)을 설치하고 있고, 정전기발생장치(17)와 접속하고 있다. 정전기발생장치(17)로부터 전극(16)에 고전압을 인가한 경우, 전극 (16)의 오른쪽으로 반송되어 오는 필름(2B)은 전하를 부여받아 대전하고, 필름(2B)의 선단부는 정전(쿨롱)력으로 오른쪽 압착롤(14)의 표면에 밀착한다. 오른쪽의 압착롤(14)과 전극(16)을 둘러 싸도록, 방진커버(18)를 설치하고 있기 때문에, 전극으로 대전된 필름(2B)에 먼지 등이 부착하는 일은 없다.

방진커버(18)의 내부에 있어서의 압착롤(14)의 오른쪽에, 제전장치(19)를 배 치하고 있다. 전극(16)으로부터 필름(2B)에 전하(예를 들면, 음전하)를 부여하여 압착롤(14)로 반송로 위의 복수의 기판(PB)에 필름(2B)을 순차 접착하는 것을 반복하면, 압착롤(14)에 있어서의 실리콘 고무 표면에는, 전극(16)으로부터 필름(2B)에 부여하는 전하와 동일 극성의 높은 전압이 대전하여 온다. 그렇게 하면 필름(2B)의 선단이나 후단에 부여한 전하와 압착롤(14)에 있어서의 실리콘 고무 표면에 모인 전하의 사이에 척력이 작용하여 압착롤(14)(의 실리콘 고무) 표면에 필름(2B)의 선단이나 후단을 밀착할 수 없게 된다.

따라서, 제전장치(19)로 하여금 급격하게 압착롤(14)의 대전압을 내리기 위한 자기방전형 제전 브러시를 설치하고 있다. 또 자기방전형 제전 브러시에 이오나이저를 병용하여도 되고, 이오나이저만을 설치하여도 된다. 이들 이오나이저는, 필름 (2B)의 선단이나 후단에 부여하는 전하와는 역극성[즉, 압착롤(14)에 있어서의 실리콘 고무 표면에 모인 전하와는 역극성)의 전하를 내는 것으로, 낮은 대전압에 대해서도 유효하게 제전을 행하는 것이 가능하게 된다. 이오나이저 사용시에는, 이온을 방출할 때에 에어 블로워를 설치함으로써 넓은 범위를 제전할 수 있고, 접착 후의 기판 표면도 동시에 제전하는 것이 가능하게 된다. 제전장치(19)는, 압착롤(14)의 회전방향에 관하여 필름(2B)의 선단부 및 후단부를 유지하는 압착롤(14)에 있어서의 바깥 둘레면의 상류위치에 설치함으로써, 항상 동일한 압착롤 표면상태를 유지하여 필름(2B)을 안정되게 정전 흡착할 수 있다.

20은 필름 유지바이고, 절단된 필름(2B)의 후단부를 흡인 흡착에 의하여 유지하여 압착롤(14) 왼쪽의 전극(16)에 의하여 필름(2B)이 압착롤(14)의 바깥 둘레 면에 밀착할 때까지 필름 후단을 유지한다. 필름 유지바(20)는 압착롤(14)의 바깥 둘레에 접근하여 배치되고, 압착롤(14)의 접촉 평면[필름(2B)이 압착롤(14)의 접선방향이 되는 면]과 평행한 형상으로 되어, 압착롤 바깥 둘레와 기판 반송면과의 접점으로부터 기판 반송방향의 상류측 근방에 있어서의 공간과 대략 서로 닮은 형상일 필요는 없다. 또 필름 유지바(20)는, 선단 유지부재(7)와의 간섭을 피하기 위하여 필름(2B)의 선단 수수시에는 압착롤(14)의 위쪽으로 퇴피하도록 하고 있다.

21은, 표면의 온도를 압착롤(14)의 표면온도와 동일한 정도의 온도로 유지한 제 2 압착롤이고, 필요에 따라 베이스필름(2c)측으로부터 가압하여 레지스트필름 (2b)과 기판(PB)의 밀착도를 높이는 것이다. 또한 제 2 압착롤(21) 표면의 온도를 압착롤(14)의 표면온도 이상으로 하는 경우에는, 레지스트필름(2b)이 열로 용출되는 일이 없는 온도로 유지하고, 용출한 레지스트필름(2b)에 의해 표면이 더러워진 제 2 압착롤(21)이 후속의 기판(PB)을 더럽히거나, 레지스트필름(2b)의 두께가 감소함으로써 후공정에서의 포토리소처리가 잘되지 않게 되거나 하는 일이 없도록 한다.

23은 필름 접착장치를 제어하는 제어장치이고, 필름(2B)의 접착길이 등 데이터나 장치를 구동시키기 위한 모터정수 등을 기억하는 메모리(RAM) 나아가서는 필름접착에 관한 소프트웨어프로그램을 기억하는 메모리(ROM)를 내장하여, 필름(2B)의 접착길이 등의 데이터, 장치를 구동시키기 위한 모터정수 등을 표시하는 모니터화면 (24), 제어장치(23)의 메모리(RAM) 데이터를 입력하기 위한 키보드(25)가 부속되어 있다.

또 필름접착에 관한 소프트웨어프로그램은, 본 장치의 동작단계를 실행하기 위한 프로그램, 모니터화면(24)에 데이터를 설정하기 위한 조작화면 프로그램 등이 다.

또한 도시 생략하고 있으나, 기판(PB)은 압착롤(14)에 도달하기 전에, 미리 압착롤(14)에 있어서의 표면온도와 동일한 정도의 온도로 가열한 상태에서 반송롤 (15)에 의하여 반송되어 오도록 하고 있다.

그 예열수단으로서는, 적외선 히터에 의한 복사가열이나 롤히터에 의한 전열가열 등을 이용한다.

다음에, 필름접착장치의 동작을 도 3에 나타낸 플로우에 따라 설명한다.

동작개시시에는, 단계(이하 「S」라 약기한다) 100에 나타내는 필름접착동작준비를 행한다. 필름접착동작준비(S 100)로서, 수동으로 필름롤(1)로부터 필름 (2A)을 인출하여 세퍼레이터바(4), 단차롤(5)에 건네 주고, 커버필름(2a)을 박리한다. 박리한 커버필름(2a)은 감아들임롤(3)로 감아들인다.

커버필름(2a)을 박리하여 2층이 된 필름(2B)은 도 1과 같이 선단 유지부재 (7)와 상면위치가 늘어서 있는 후단 유지부재(9)의 선단까지 인출하여, 선단 유지부재(7) 및 후단 유지부재(9)의 상면에서 진공 흡착한다. 단차롤(5)은 도 1에 나타낸 위쪽의 위치로 이동시키고, 필름롤(1) 및 감아들임롤(3)은 도시 생략한 모터를 회전시켜 필름(2A)의 장력이 일정하게 되도록 하고 있다.

후단 유지부재(9)의 홈부분에 커터(8)가 통과하도록 하면서 커터(8)를 필름 (2B)의 폭방향으로 이동시켜, 필름(2B)을 폭방향으로 절단한다. 필름(2B)을 흡착 하고 있던 후단 유지부재(9)의 진공흡착을 정지시켜, 후단 유지부재(9) 위에 있어서의 필름(2B)의 자투리는 폐기한다. 이때 선단 유지부재(7) 위에는, 필름(2B)이 선단 유지부재(7)의 선단으로부터 후단 유지부재(9) 위로 10mm 정도 밀려 나온 상태로 진공 흡착되어 있다. 이것으로 필름접착동작준비(S100)가 완료되고, 다음에 필름수수처리(S200)로 진행한다.

필름 수수처리(S200)에서는, 필름 반송부재(6)에 설치하여 실린더(10)로 구동하여 후단 유지부재(9)를 도 2에 나타내는 바와 같이 오른쪽으로 퇴피시킨다. 또 필름 유지바(20)도 압착롤(14)의 위쪽으로 퇴피시킨다. 그후 서보모터(11)로 볼나사(12)를 회전시켜 필름 반송부재(6)를 압착롤(14)의 바깥 둘레에 대한 접평면과 평행으로 이동(도 1의 하 방향으로 이동)시킨다. 이때 1쌍의 압착롤(14)은 개방되어 있고, 내부의 히터로 가열된 상태로 되어 있다.

그리고 필름(2B)의 선단이 위쪽 압착롤(14)의 접점위치[필름(2B)이 압착롤 (14)의 접선방향이 되는 경우에 있어서의 필름(2B)의 선단위치]가 되도록, 에어실린더(8)로 선단 유지부재(7)를 이동시킨다. 여기서 정전기발생장치(17)로부터 전극 (16)에 고전압을 인가하여 전극(16)과 압착롤(14)의 사이에 있어서 선단 유지부재 (7)로부터 밀려 나와 있는 10mm 정도의 필름(2B)의 선단부분이 대전된다.

필름(2B)의 선단부분이 접지되어 있는 압착롤(14)에 정전흡착되면, 정전기발생장치(17)로부터 전극(16)에 대한 고전압 인가를 정지하고, 선단 유지부재(7)의 진공흡인을 정지하여 필름(2B)의 흡착유지를 개방한다. 이 경우, 필름(2B)의 선단을 압착롤(14)의 접평면[필름(2B)이 압착롤(14)의 접선방향이 되는 면]과 평행으로 반송함으로써, 주름없이 균일한 정전흡착력으로 압착롤(14)에 수수할 수 있다.

필름(2B)의 수수 후, 압착롤(14)은 반송롤러(15)로 구성하고 있는 기판(PB)의 반송로 방향으로 회전을 개시하여, 흡착한 필름(2B)을 아래쪽으로 반송한다. 반송개시와 동시에 필름롤(1) 및 감아들임롤(3)의 구동장치의 모터 토오크력을 약하게 하고, 또, 단차롤(5)을 아래쪽으로 이동시킨다. 필름 반송속도와 동기하여 단차 롤(5)을 이동시킴으로써, 필름(2B)의 백텐션(장력)을 약하게 하고, 압착롤(14)에 의한 필름(2B)의 반송을 보조한다.

일반적으로, 압착롤(14)에 의한 필름(2B)의 정전흡착력은 대전압에 비례하고, 대전압은 압착롤(14)과 필름(2B)의 흡착면적에 비례한다. 압착롤(14)은 필름 (2B)의 선단부를 흡착하고 있을 뿐으로 약한 대전압, 즉 약한 정전흡착력으로 되어 있고, 압착롤(14)에 대한 필름 수수 직후는 필름반송이 불안정한 상태이어서, 필름 (2B)의 백텐션을 약하게 하여 압착롤(14)의 회전에 의한 기판(PB)측으로의 필름 (2B)의 반송을 하기 쉽게 한다.

반대로 압착롤(14)에 의한 필름 감기 각도가 커져, 압착롤(14)과 필름(2B)의 흡착면적이 증대함에 따라, 정전흡착력이 강하게 되어 필름(2B)의 유지는 안정된다. 단차롤(5)은, 필름(2B)의 백텐션을 약하게 하는 것이 가능한 필름 텐션 조정수단이고, 엑츄에이터 등(도시는 생략함)에 의하여 상하 이동이 가능하다.

필름(2B)을 기판 표면에 접착할 때는 위쪽에 단차롤(5)이 위치하고, 압착롤 (14)로 필름(2B)을 압착롤(14)의 밑까지 반송할 때는, 단차롤(5)을 아래쪽으로 이동시킨다. 이때 필름(2B)의 반송속도와 동기하여 단차롤(5)을 이동시킴으로써 필름 (2B)의 백텐션을 약하게 하고, 압착롤(14)에 의한 필름(2B)의 반송을 보조할 수 있다.

또 단차롤(5) 대신에 이동할 수 없는 고정의 가이드롤을 사용하였을 때는, 필름롤(1) 및 감아들임롤(3)을 그 구동장치(예를 들면, 모터)에 의하여 풀어냄방향으로 회전시켜 필름(2B)의 백텐션을 약하게 하고, 압착롤(14)에 의한 필름(2B)의 반송을 보조하여도 좋다.

압착롤(14)의 회전으로 필름(2B)의 선단이 위쪽의 압착롤(14)에 있어서의 하면 중앙에 도달하였는지의 여부를 압착롤(14)의 주축에 구비하고 있는 인코더(도시는 생략)로부터의 펄스수로 확인하고 있고, 확인할 수 있었던 곳에서 압착롤(14)은 회전을 정지한다.

또 위쪽의 압착롤(14)에 의한 필름(2B)의 반송개시 직전에 선단 유지부재(7)에 의한 필름(2B)의 흡착은 정지하고, 위쪽의 압착롤(14)에 의한 필름(2B)의 반송 중에 선단 유지부재(7)를 에어실린더(8)로 상 방향으로 되돌린 후에, 후단 유지부재 (9)를 왼쪽으로 이동시켜 초기상태로 되돌리고, 퇴피하고 있던 후단 유지부재(9)는 선단 유지부재(7)와 늘어서도록 하여 필름(2B)의 반송위치로 되돌린다. 그후, 필름 (2B)의 절단위치로 서보모터(11)에 의하여 필름 반송부재(6)를 이동시킨다.

필름 수수처리(S200) 중에 기판위치결정처리(S300)를 동시에 행한다.

기판위치결정처리(S300)이나, 기판(PB)은 압착롤(14)의 표면온도와 동일한 정도의 온도로 미리 가열되어, 반송롤(15)로 도 1의 왼쪽으로부터 오른쪽으로 이동 하여 온다. 이 경우, 도시 생략한 센서로 이동량을 검지하고 있어, 기판(PB)에 있어서의 선단부의 필름접착개시위치가 위쪽 압착롤(14)에 있어서의 하면 중앙에 위치한 필름(2B)의 선단과 일치한 곳에서 기판(PB)의 이동을 일단 정지하도록 되어 있다.

그 후, 필름접착처리(S400)를 행한다.

필름접착처리(S400)에서는, 상하의 압착롤(14)이 기판(PB)의 방향으로 상하 이동하여, 양 압착롤(14)로 기판(PB)을 끼워 유지하고(nip), 기판(PB)에 필름(2B)의 선단을 열압착한다. 또 단차롤(5)을 초기상태(도 1의 위쪽)로 되돌려, 단차롤(5)로부터 압착롤(14)까지의 사이에서 필름(2B)의 이완을 방지한다. 이때 일단, 필름 롤(1)의 백텐션을 강하게 하여 필름(2B)의 이완을 방지하여도 된다.

다음에, 필름 유지바(20)를 압착롤(14)에의 필름 후단 수수위치가 되는 전극 (16)과 압착롤(14)의 사이까지 이동하고, 이동완료 후, 필름 유지바(20)의 왼쪽에 위치하는 필름(2B)을 필름 유지바(20)로 약하게 진공 흡착한다. 그 후, 양 압착롤 (14)은 기판(14)을 끼워 유지(nip)한 채로 회전하여, 기판(14)을 오른쪽으로 반송하고, 필름 유지바(20)에서는 필름(2B)을 슬라이딩하면서 압착롤(14)상의 필름(2B)을 기판(14)에 열압착하여 간다.

필름 유지바(20)는 필름(2B)이 슬라이딩하기 쉽도록, 표면을 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)로 표면처리를 한 것이나 엔지니어링 플라스틱(MC 나일론)으로 성형한 것을 사용하면 된다. 기판(PB)은 예열되어 있기 때문에, 레지스트필름(2b)은 기판(PB)에 접촉하였을 때 열을 빼앗기는 일은 없고, 약간 연화된 상태를 유지 하여 압착롤(14)의 가열가압으로 기판(PB)의 상면에 접착된다.

또, 필름접착처리(S400)의 필름 반송부재(6)가 압착롤(14)측으로 이동 중에 필름 절단처리(S500)를 행한다.

필름 절단처리(S500)에서는, 필름 반송부재(6)는, 필름(2B)의 후단이 되는 위치가 후단 유지부재(9)의 절단홈 위를 통과하기 직전부터 서서히 압착롤(14)방향으로 이동 개시하여, 압착롤(14)의 회전속도에 동기한다. 필름 열압착(접착) 중에 미리 설정한 필름접착량의 후단이 되는 필름개소가, 후단 유지부재(9)의 절단홈 위를 통과할 때에 선단 유지부재(7), 후단 유지부재(9)에 의하여 필름(2B)을 흡착 유지한다. 필름(2B)의 후단이 되는 위치가 절단홈 위를 통과하였는지의 여부의 판단은, 필름롤(1)이나 압착롤(14)의 주축 등에 구비시키고 있는 인코더로부터의 펄스수로 확인하고 있다.

필름절단은, 필름 반송부재(6)가 필름 선단 수수위치까지의 이동시간 중에 커터(13)를 폭방향으로 이동시켜 필름(2B)을 절단한다. 필름(2B)(2A)의 폭은 기판 (PB)에 접착하고 싶은 폭과 일치시키고 있고, 커터(13)에 의한 절단으로 기판(PB)에 접착하고 싶은 길이에 일치되어, 기판의 표면에 접착하고 싶은 형상이 된다.

필름(2B)의 절단 후, 후단 유지부재(9)는 필름(2B)의 후단부를 흡착 유지한 채 오른쪽으로 이동시켜 퇴피하나, 필름(2B)은 압착롤(14)에 의해 기판(PB)측으로 반송되고 있기 때문에, 후단 유지부재(9)의 상면을 슬라이딩하면서 떨어지고, 필름 유지바 (20)만에 의하여 약하게 진공 흡착유지된다.

필름(2B)의 후단이 필름 유지바(20) 위를 슬라이딩하여 떨어지기 직전부터 정전기 발생장치(17)에 의하여 전극(16)에 다시 고전압을 인가하여, 필름 유지바 (20) 위의 필름(2B)의 후단에 전하를 부여하고, 필름(2B)의 후단이 필름 유지바 (20) 위로부터 떨어져 압착롤(14)로 옮긴 개소로부터 순차 압착롤(14)에 정전흡착시킨다.

필름(2B)의 후단이 전극(16)을 지난 시점에서, 정전기발생장치(17)로부터 전극(16)에 대한 고전압 인가를 정지하고, 필름 유지바(20)는 압착롤(14)의 위쪽으로 퇴피시킨다.

이에 의하여 필름(2B)의 후단을 제일 마지막까지 유지하여 압착롤(14)에 수수하는 것이 가능하고, 필름(2B)의 후단이 기판(PB) 위로 처지는 일은 없어, 필름 (2B)의 선단으로부터 후단까지를 일정한 인장력을 부여하면서 기판(PB)에 접착할 수 있다.

여기서, 압착롤(14)에 의한 필름(2B)의 기판(PB)에 대한 접착과 압착롤(14)에 있어서의 표면온도의 관계에 대하여 설명한다.

압착롤(14)의 표면 온도는, 레지스트필름(2b)이 연화를 개시할 정도의 온도역에 유지하고 있고, 이 온도에서 필름(2B)을 베이스필름(2c)측으로부터 압착롤(14)에 의해 기판(PB)에 가압하면, 레지스트필름(2b)은 압착롤(14)로부터 가열을 받아 약간 연화되어 점착성을 향상하여 기판(PB)에 밀착하여 접착한다.

레지스트필름(2b)과 베이스필름(2c)에 요구되고 있는 기능을 만족시키기 위하여 일반적으로 필름(2B)을 구성하는 레지스트필름(2b)의 연화개시 온도는 베이스필름(2c)에 있어서의 변형개시 온도보다 낮으나, 레지스트필름(2b)의 기판(PB)에 대한 밀착성을 높이기 위하여, 압착롤(14)의 표면 온도를 베이스필름(2c)의 변형을 개시할 정도의 온도로 하면, 압착롤(14)이 선단 유지부재(7)로부터 필름(2B)의 선단을 수수하여 정전 흡착할 때에, 필름(2B)의 선단은 열에 의해 신축이나 출렁거림 등의 변형을 하여 압착롤(14)과의 접촉면적이 저하하여, 반송에 충분한 정전 흡착력을 유지할 수 없게 된다. 단차롤(5)을 압착롤(14)측으로 이동시키는 조작을 하여 백텐션을 느슨하게 하여도 필름(2B)의 선단은 압착롤(14)로부터 벗겨져 버린다.

이와 같기 때문에, 압착롤(14)의 표면 온도는 레지스트필름(2b)을 기판(PB)에 접착하는 데 필요한 레지스트필름(2b)이 연화를 개시할 정도의 온도역으로 하여, 베이스필름(2c)이 변형을 일으키지 않도록 하고, 나아가 압착롤(14)이 필름(2B)의 선단을 확실하게 흡착 유지하여 기판(PB)에 반송하여 접착한다고 하는 압착롤(14)에 부과된 원래의 기능을 할 수 있게 하였다.

압착롤(14)이 기판(PB)에 필름(2B)을 접착하는 가열 가압 중에, 레지스트필름 (2b)은 약간 연화되어 있기 때문에, 기판(PB)의 표면에 인쇄 배선막이 존재하는 것등에 의한 다소의 요철이 있더라도 기포를 남기지 않고 밀착한다.

기판(PB)의 표면에 접착하고 싶은 형상의 필름을 열 압착한 기판(14)은, 반송롤러(15)가 회전하여 하류기로 반송되나, 그 도중에 제 2 압착롤(21)이 있고, 이 압착롤(21)은 표면 온도를 압착롤(14)의 표면 온도와 동일한 정도의 온도로 유지하고 있고, 베이스필름(2c)을 거쳐 레지스트필름(2b)을 다시 가열 가압하여 기판(PB)과의 밀착도를 높이도록 하고 있다.

베이스필름(2c)은 압착롤(21)에 의하여 가열되나, 레지스트필름(2b)은 용출 되는 일이 없도록 하고 있어 베이스필름(2c)의 표면은 평탄성을 유지하고, 후속 공정에서 포토리소처리를 하여도 굴절 등의 광학적 장해를 일으키지 않는다.

사용하는 필름(2A)(2B)의 사양에 따라 초단(初段)의 압착롤(14)에 의한 가열가압으로 충분하면 압착롤(21)은 가열을 정지하고 개방된 채로의 휴지상태로 하여, 필요에 따라 압착롤(21)을 작동시키면 된다.

그리고 종료인지의 여부의 판단처리(S600)에서 다음에 새로운 기판(PB)이 반입되었는지의 여부를 판단하고, 다음 기판(PB)이 있으면, 필름 수수처리(S200)로 되돌아가서, 이상 설명한 처리동작을 반복한다.

이상 설명한 바와 같이, 베이스필름(2c)이 변형을 일으키는 일 없이 압착롤 (14)에 의하여 필름의 선단부나 후단부는 확실하게 흡착되어, 접착하고 싶은 형상의 필름의 선단으로부터 후단까지의 전체를 압착롤(14)에 의하여 기판(PB)의 표면에 접착하기 때문에 접착한 필름에 단차 등은 없고, 평탄한 마무리로 되어 있다. 또, 기판(PB)에 접착한 필름의 선단부나 후단부에 주름이나 기포가 발생하는 일도 없다.

필름접착장치는, 압착롤(14)의 회전 중에 전극(16)에 대하여 상류측에 위치하는 제전장치(19)에 의하여 압착롤(14)의 실리콘고무 표면을 제전하고 있고, 압착롤(14)은 전위적으로 동일한 표면상태를 유지하여, 필름(2B)의 선단과 후단을 정전 흡착할 수 있다. 또, 동시에 제전장치(19)에 의하여 필름이 접착된 기판(PB)의 표면을 제전하고 있으면, 나중에 제전처리를 하지 않아도 된다. 제전장치(19)는, 필름 유지바(20)가 압착롤(14)의 위쪽에 위치할 때에 필름 유지바(20)도 제전하면 된 다.

연속하여 기판(PB)이 반송되지 않아 기판 대기상태가 생겼을 때에는, 압착롤 (14)을 회전시켜, 항상 실리콘고무 표면을 제전하고 있어도 된다.

이상 설명한 실시형태에 있어서는, 기판(PB)의 상면에 필름을 접착하기 위한 기구와 방법을 설명하였으나, 기판(PB)의 하면에도 필름을 접착하고 싶은 경우는, 도 4에 나타내는 바와 같이 상면 접착의 기구와 동일한 기구를 반송로의 아래쪽에 배치함으로써, 기판 하면에 대한 접착이 가능하게 된다.

또한, 도 4에 있어서 도 1에 나타낸 것과 동일기능·동일한 기능을 가지는 것은 동일한 인용부호로 나타내고 있다.

도 4의 실시형태에서는 압착롤(21)을 압착롤(14)에 가까이 하여 기판(PB)의 표면온도가 저하하지 않는 동안에 압착롤(21)로 가열 가압을 하여, 전력 절약화를 도모하고 있다.

도 1이나 도 4에 있어서의 실시형태에 있어서, 필름 유지바(20)는 생략하고, 필름(2B)에 있어서의 후단의 압착롤(14)에의 수수를 압착롤(14) 근방에 접근시킨 후끝 유지부재(9)로 행하도록 하여도 된다. 이 경우, 후단 유지부재(9)는 방진 커버(18)의 밖에 위치하여, 전극(16)으로부터의 전하 부여의 영향을 거의 받지 않기때문에, 제전을 하지 않아도 상관없다.

또, 도 1이나 도 4에 있어서의 실시형태에 있어서, 압착롤(14)의 표면 전위를 검출하는 센서를 압착롤(14)에 설치하고, 원하는 전위 이상이 되면 제전장치(19)가 작동하도록 하여, 전력 절약화를 도모하여도 된다.

또, 필름의 선단 및 후단을 압착롤(14)에 수수할 때에만, 필름을 정전 흡착하는 것은 아니고, 필름 전면에 대하여 정전기를 대전시켜 압착롤에 흡착시켜도 된다.

또, 필름을 압착롤(14)에 흡착시킨 수단과 마찬가지로, 정전기로 필름을 대전시켜 선단 유지부재(7) 및 후단 유지부재(9)에 흡착 유지하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 필름의 선단부로부터 후단부까지 단차를 발생하는 일 없이 평탄하게 기판 위에 접착할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면 주름이나 기포를 발생하는 일 없이 필름의 선단부로부터 후단부까지 기판 위에 접착할 수 있다.

Claims

점착성 필름층과 베이스필름층의 2층 구성을 가지는 접착하고 싶은 형상의 필름을 베이스필름층 측으로부터 압착롤에 의하여 가압하여 점착성 필름층 측을 기판에 접착하는 필름접착방법에 있어서,

접착하고 싶은 형상의 필름의 선단부에 전하를 부여하여 상기 선단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 양자 사이에 작용하는 정전력으로 유지시키고, 상기 압착롤의 회전에 의하여 상기 접착하고 싶은 형상의 필름을 기판에 반송하여 상기 선단부를 기판의 접착 개시위치에 일치시킴과 동시에 가압하여 상기 접착하고 싶은 형상의 필름을 기판의 표면에 접착하여 가고, 상기 접착하고 싶은 형상의 필름의 후단부도 전하를 부여하여 상기 후단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 양자 사이에 작용하는 정전력으로 유지시키고, 상기 선단부로부터 상기 후단부까지의 상기 접착하고 싶은 형상의 필름 전체를 상기 압착롤의 회전에 의하여 기판에 접착하고, 회전하는 상기 압착롤은 상기 선단부 및 상기 후단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 의해 유지하는 상기 압착롤의 상류위치에 있어서 제전(除電)되어 있는 것을 특징으로 하는 필름접착방법.
제 1항에 있어서,

접착하고 싶은 형상의 필름의 선단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 의해 유지하고, 상기 압착롤의 회전에 의하여 상기 접착하고 싶은 형상의 필름을 기판에 반송하는 동안은 접착하고 싶은 형상의 필름에 인가되는 장력을 약하게 하고 있는 것을 특징으로 하는 필름접착방법.
제 1항에 있어서,

상기 압착롤은 상기 점착성 필름층이 연화를 개시할 정도의 온도역으로 표면의 온도를 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 필름접착방법.
제 1항에 있어서,

상기 압착롤의 표면 온도는 상기 베이스필름층이 변형을 하는 온도 이하로 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 필름접착방법.
제 1항에 있어서,

상기 접착하고 싶은 형상의 필름 전체를 상기 압착롤의 회전에 의하여 기판에 접착한 후, 다시 표면의 온도를 상기 압착롤의 표면 온도와 동일한 정도의 온도 이상에서 상기 점착성 필름층이 용출되지 않는 온도로 유지한 제 2 압착롤로 상기 베이스필름층측으로부터 상기 기판을 가압하여, 상기 점착성 필름층과 상기 기판의 밀착도를 높이는 것을 특징으로 하는 필름접착방법.
제 1항에 있어서,

미리 상기 압착롤의 표면 온도와 동일한 정도의 온도로 가열한 상기 기판에 상기 압착롤의 회전에 의하여 상기 접착하고 싶은 형상의 필름의 상기 선단부를 기판의 접착 개시위치에 일치시킴과 동시에 상기 접착하고 싶은 형상의 필름을 상기 기판의 표면에 접착하여 가는 것을 특징으로 하는 필름접착방법.
점착성 필름층과 베이스필름층의 2층 구성을 가지는 접착하고 싶은 형상의 필름을 베이스필름층 측으로부터 기판의 반송로에 위치하는 압착롤에 의하여 가압하여 점착성 필름층 측을 상기 기판에 접착하는 필름접착장치에 있어서,

상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름을 정전력으로 유지하는 기능을 가지는 압착롤과, 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름의 선단부를 유지하여 상기 선단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 수수하는 필름 선단 유지부재와, 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름의 후단부를 유지하여 상기 후단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 수수하는 필름 후단 유지부재와, 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름의 선단부 및 후단부에 전하를 부여하는 수단과, 상기 압착롤이 회전하고 있을 때에 상기 선단부 그리고 후단부를 상기 압착롤의 바깥 둘레면에 의하여 유지하는 상기 압착롤의 상류위치에 상기 압착롤을 제전(除電)하는 수단을 가지고,

상기 압착롤은 제전되어 있는 상기 바깥 둘레면에서 상기 선단부를 상기 선단부에 부여된 전하에 의하여 정전력으로 유지하고, 상기 압착롤의 회전에 의하여 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름을 기판에 반송하여 상기 선단부를 기판의 접착 개시위치에 일치시킴과 동시에 가압하여 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름을 기판의 표면에 접착하여 가고, 상기 후단부도 제전되어 있는 상기 압착롤의 바깥 둘레면에서 상기 후단부에 부여된 전하에 의하여 정전력에 의하여 유지하고, 상기 압착롤의 회전에 의하여 상기 선단부로부터 상기 후단부까지의 상기 접착하고 싶은 형상으로 한 필름 전체를 상기 압착롤로 가압하여 기판에 접착하는 것을 특징으로 하는 필름접착장치.
제 7항에 있어서,

상기 제전하는 수단은, 제전브러시 및 이오나이저 중 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 필름접착장치.
제 7항에 있어서,

상기 압착롤은 상기 점착성 필름층이 연화를 개시할 정도의 온도역에 표면의 온도를 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 필름접착장치.
제 7항에 있어서,

상기 압착롤의 표면 온도는 상기 베이스필름층이 변형을 하는 온도 이하로 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 필름접착장치.
제 7항에 있어서,

상기 기판의 반송로에 있어서의 상기 압착롤의 하류측에, 표면의 온도를 상기 압착롤의 표면 온도와 동일한 정도의 온도 이상의 온도에서 상기 점착성 필름층이 용출되지 않는 온도로 유지한 제 2 압착롤을 가지고, 상기 제 2 압착롤로 상기 베이스필름층측으로부터 상기 기판을 가압하여 상기 점착성 필름층과 상기 기판의 밀착도를 높이는 것을 특징으로 하는 필름접착장치.