KR101633540B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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KR101633540B1
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도루 기우치
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

기판처리장치(FPA)는 공급롤러(5b), 챔버(CB) 및 회수롤러(6b)를 가진다. 수지필름이나 스텐인리스박으로 이루어지는 가요성의 기판(S)은 공급롤러(5b)로부터 송출되고, 챔버(CB)의 안을 통과하여, 회수롤러(6b)에 권취된다. 챔버(CB)의 안에서는 전사장치(11)에 의해 기판(S)에 액이 도포된다. 공급롤러(5b)는 기판(S)의 이송방향(Y)과 직교하는 방향(X)으로 연장하는 제1 레일(3)을 따라서 이동한다. 회수롤러(6b)는 공급롤러(5b)와 동기적으로 제2 레일(4)을 따라서 이동한다. 이들 이동에 수반하여, 기판(S)은 챔버(CB)로 출입한다. 다른 장치(FPA2)의 챔버(CB)의 안에서는 플라스마 장치(12)에 의해 기판(S)이 처리된다.

Description

기판처리장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것이다.
본원은 2011년 2월 24일에 출원된 미국특허 가출원61/446,197호에 근거하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.
디스플레이 장치 등의 표시장치를 구성하는 표시소자로서, 예를 들면 액정표시소자, 유기전계발광(유기EL) 소자가 알려져 있다. 현재, 이들 표시소자에서는 각 화소에 대응하여 기판 표면에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor：TFT)를 형성하는 능동적 소자(액티브 디바이스)가 주류(主流)로 되어 가고 있다.
근래에는, 시트 모양의 기판(예를 들면 필름부재 등)상에 표시소자를 형성하는 기술이 제안되어 있다. 이와 같은 기술로서, 예를 들면 롤·투·롤 방식(이하, 간단히 「롤 방식」이라고 표기함)으로 불리는 수법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 롤 방식은 기판공급 측의 공급용 롤러에 감겨진 1매의 시트 모양의 기판(예를 들면, 띠 모양의 필름부재)을 송출(送出)함과 아울러 송출된 기판을 기판회수 측의 회수용 롤러로 권취(卷取)하면서, 공급용 롤러와 회수용 롤러와의 사이에 설치된 처리장치에 의해 기판에 소망의 가공을 시행해 가는 것이다.
그리고, 기판이 송출되고 나서 권취될 때까지의 동안에, 예를 들면 복수의 반송롤러 등을 이용하여 기판이 반송되고, 복수의 처리장치(유니트)를 이용하여 TFT를 구성하는 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체막, 소스·드레인 전극 등을 형성하며, 기판의 피처리면상에 표시소자의 구성요소를 차례차례 형성한다. 예를 들면, 유기EL의 소자를 형성하는 경우에는, 발광층, 양극, 음극, 전기회로 등을 기판상에 차례차례 형성한다.
특허문헌 1 : 국제공개 제2006/100868호
그렇지만, 상기의 구성에서는, 송출되고 나서 권취될 때까지 걸어 걸쳐지는 기판의 치수가 길어지기 때문에, 기판의 관리가 곤란하게 되는 경우가 있다.
본 발명에 관한 태양은, 반송시에서의 기판의 관리 부담을 저감할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 태양에 따르면, 띠 모양으로 형성되고 가요성을 가지는 기판을 송출하는 공급롤러와, 이 공급롤러로부터 송출된 기판을 권취하는 회수롤러와, 공급롤러로부터 송출되고, 또한 회수롤러에서 권취되는 동안에 어느 기판의 일부를 둘러싸는 챔버(chamber)와, 이 챔버에 수용되고, 챔버로 둘러싸인 기판의 일부에 대해서 처리를 행하는 처리부와, 공급롤러로부터 회수롤러를 향한 기판의 이송방향에 대해서 교차하는 방향으로 기판의 일부가 챔버의 내부에 반입 및 반출되도록, 공급롤러 및 회수롤러와 챔버 및 처리부를 상대적으로 이동시키는 구동부를 구비하는 기판처리장치가 제공된다.
본 발명에 관한 태양에 의하면, 반송시에서의 기판의 관리 부담을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 기판처리장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 일부의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 일부의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 5는 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 6은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 7은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 8은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 9는 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 10은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 11은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 12는 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 13은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 14는 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 15는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 기판처리장치의 구성을 나타내는 도면.
도 16은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 일부의 구성을 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 제3 실시형태에 관한 기판처리장치의 구성을 나타내는 단면도.
도 18은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 19는 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 20은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 21은 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 22는 본 실시형태에 관한 기판처리장치의 동작의 모습을 나타내는 도면.
도 23a는 본 발명의 제4 실시형태에 관한 기판처리장치의 구성을 나타내는 도면.
도 23b는 본 발명의 제4 실시형태에 관한 기판처리장치의 구성을 나타내는 도면.
도 24는 본 발명에 관한 기판처리장치의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 25는 본 발명에 관한 기판처리장치의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 26은 본 발명에 관한 기판처리장치의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 27은 본 발명에 관한 기판처리장치의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 28은 본 발명에 관한 기판처리장치의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 29는 본 발명에 관한 기판처리장치의 다른 구성을 나타내는 도면.
[제1 실시형태]
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 실시형태에 관한 기판처리장치(FPA)의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2 및 도 3은 기판처리장치(FPA)의 일부의 구성에 대해서, 도 1과는 다른 시점으로부터 보았을 때 상태를 나타내는 사시도이다.
도 1로부터 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판처리장치(FPA)는 띠 모양으로 형성되고 가요성을 가지는 기판(S)을 반송하는 반송부(1)와, 기판(S)에 대해서 소정의 처리를 행하는 처리부(2)와, 반송부(1) 및 처리부(2)를 통괄적으로 제어하는 제어부(CONT)를 가지고 있다. 기판처리장치(FPA)는, 예를 들면 제조공장의 바닥면(FL)에 재치(載置)된 기대(基臺)(페디스털(pedestal))(ST)상에 마련되어 있다.
기판처리장치(FPA)는 띠 모양으로 형성되고 가요성을 가지는 기판(S)의 표면에 각종 처리를 실행하는 롤·투·롤 방식(이하, 간단히 「롤 방식」이라고 표기함)의 장치이다. 기판처리장치(FPA)는 기판(S)상에 예를 들면 유기EL소자, 액정표시소자 등의 표시소자(전자 디바이스)를 형성하는 경우에 이용된다. 물론, 이들 소자 이외의 소자(예를 들면, 솔라셀, 칼라 필터, 터치 패널 등)를 형성하는 시스템에서 기판처리장치(FPA)를 이용해도 상관없다.
이하, 본 실시형태에 관한 기판처리장치(FPA)의 구성을 설명함에 있어서, XYZ 직교좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치관계에 대해서 설명한다. 이하의 도면에서는, XYZ 직교좌표계 가운데 바닥면(FL)에 평행한 평면을 XY평면으로 하고 있다. XY평면 중 기판(S)이 이동하는 방향을 Y방향으로 하고, Y방향으로 직교하는 방향을 X방향으로 하고 있다. 또, 바닥면(FL)(XY평면)에 수직인 방향을 Z축방향으로 하고 있다.
기판처리장치(FPA)에서 처리대상이 되는 기판(S)으로서는, 예를 들면 수지필름이나 스텐인리스강 등의 박(箔)(포일)을 이용할 수 있다. 예를 들면, 수지필름은 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아세트산 비닐 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프타 레이트, 스텐인리스박 등의 재료를 이용할 수 있다.
기판(S)의 단척(短尺)방향의 치수는 예를 들면 50㎝ ~ 2m 정도로 형성되어 있고, 장척(長尺)방향의 치수(1롤 분(分)의 치수)는 예를 들면 10m 이상으로 형성되어 있다. 물론, 이 치수는 일례에 불과하고, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 기판(S)의 단척방향의 치수가 1m 이하, 또는 50㎝ 이하라도 상관없고, 2m 이상이라도 상관없다. 또, 기판(S)의 장척방향의 치수가 10m 이하라도 상관없다.
기판(S)은, 예를 들면 1㎜ 이하의 두께를 가지며, 가요성을 가지도록 형성되어 있다. 여기서 가요성이란, 예를 들면 기판에 적어도 자중(自重) 정도의 소정의 힘을 가해도 전단(剪斷)하거나 파단(破斷)하거나 하지 않고, 이 기판을 굽히는 것이 가능한 성질을 말한다. 또, 예를 들면 상기 소정의 힘에 의해서 굴곡하는 성질도 가요성에 포함된다. 또, 상기 가요성은 이 기판의 재질, 크기, 두께 또는 온도, 습도 등의 환경 등에 따라 바뀐다. 또한, 기판(S)으로서는, 1매의 띠 모양의 기판을 이용해도 상관없지만, 복수의 단위 기판을 접속하여 띠 모양으로 형성되는 구성으로 해도 상관없다.
기판(S)은 비교적 고온(예를 들면 200℃ 정도)의 열을 받아도 치수가 실질적으로 변함없도록(열변형이 작도록) 열팽창계수가 비교적 작은 것이 바람직하다. 예를 들면, 무기(無機) 필러를 수지필름에 혼합하여 열팽창계수를 작게 할 수 있다. 무기 필러의 예로서는, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등을 들 수 있다.
기대(ST)는 베이스부(STa), 다리부(STb) 및 지지대(STc)를 가지고 있다. 베이스부(STa)는 바닥면(FL)에 재치되어 있다. 다리부(STb)는 베이스부(STa)상에 복수 마련되어 있으며, 지지대(STc)를 지지하고 있다. 지지대(STc)는, 예를 들면 직사각형으로 형성되어 있고, X방향으로 처리부(2)가 장착되는 개구부와, 그 개구부를 사이에 두도록 마련된 2의 개구부(STd)가 마련되어 있다. 즉, 지지대(STc)에는 X방향을 따라서 3개의 개구부(STd)가 마련되어 있다. 3개의 개구부(STd) 내에는 Y축방향으로 평행하게 연장하는 안내레일(7r)이 마련되어 있다. 안내레일(7r)은 각 개구부(STd)에 대해서 X방향으로 2개 평행하게 늘어서 마련되어 있다.
반송부(1)는 제1 레일(3), 제2 레일(4), 기판송출기구(5), 기판권취기구(6), 레일구동기구(레일구동부)(7) 및 롤러구동부(8)를 가지고 있다.
제1 레일(3)은 지지대(STc)의 +Y측의 변을 따라서 배치되어 있다. 제1 레일(3)은 3개의 단위레일(3A ~ 3C)로 분할되어 있다. 각 단위레일(3A ~ 3C)은 지지대(STc)의 3개의 개구부(STd)의 각각에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 단위레일(3A ~ 3C)의 X방향의 치수는 각 개구부(STd)의 X방향의 치수에 대응한 값으로 되어 있다.
제2 레일(4)은 지지대(STc)의 -Y측의 변을 따라서 배치되어 있다. 제2 레일(4)은 3개의 단위레일(4A ~ 4C)로 분할되어 있다. 각 단위레일(4A ~ 4C)은, 상기의 단위레일(3A ~ 3C)과 마찬가지로, 지지대(STc)의 3개의 개구부(STd)의 각각에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 단위레일(4A ~ 4C)의 X방향의 치수는 각 개구부(STd)의 X방향의 치수에 대응한 값으로 되어 있으며, 상기의 단위레일(3A ~ 3C)의 X방향의 치수와 동일한 치수로 되어 있다.
제1 레일(3)의 단위레일(3A ~ 3C) 및 제2 레일(4)의 단위레일(4A ~ 4C)은 각 개구부(STd)에 마련되고, 또한 Y방향으로 연장한 안내레일(7r)에 각각 지지되어 있다. 도 1에 나타내는 구성에서는, 단위레일(3A ~ 3C)이 안내레일(7r)의 +Y측 단부에 지지되어 있고, 단위레일(4A ~ 4C)이 안내레일(7r)의 -Y측 단부에 지지되어 있다.
제1 레일(3)의 단위레일(3A ~ 3C)과, 제2 레일(4)의 단위레일(4A ~ 4C)은 각각 X방향으로 평행하게 배치되어 있다. 또, 안내레일(7r)이 Y축방향으로 평행하게 연장하고 있기 때문에, 단위레일(3A ~ 3C) 및 단위레일(4A ~ 4C)은 서로 평행한 상태를 유지하면서 안내레일(7r)상을 Y방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 이와 같이, 제1 레일(3) 및 제2 레일(4)은 안내레일(7r)에 의해서 XY평면에 평행한 평면상을 직선 모양으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다.
기판송출기구(5)는 제1 레일(3)상에 배치되어 있다. 기판송출기구(5)는 롤러 지지부(5a) 및 공급롤러(5b)를 가지고 있다. 롤러 지지부(5a)는 제1 레일(3)상에 접속되어 있고, 제1 레일(3)을 따라서 X방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 롤러 지지부(5a)는 제1 레일(3)을 구성하는 단위레일(3A ~ 3C)에 걸쳐 이동 가능하다.
공급롤러(5b)는 롤러 지지부(5a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 공급롤러(5b)는 회전축의 방향이 X방향에 평행한 방향으로 일치하도록 지지되어 있다. 공급롤러(5b)에는 기판(S)이 롤 모양으로 감겨져 있다. 공급롤러(5b)가 회전하는 것에 의해, 이 공급롤러(5b)에 감겨진 기판(S)이 -Y방향으로 송출되도록 되어 있다. 공급롤러(5b)는 모터 등에 의해서 회전 가능하다.
기판권취기구(6)는 제2 레일(4)상에 배치되어 있다. 기판권취기구(6)는 롤러 지지부(6a) 및 회수롤러(6b)를 가지고 있다. 롤러 지지부(6a)는 제2 레일(4)상에 접속되어 있고, 제2 레일(4)을 따라서 X방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 롤러 지지부(6a)는 롤러구동부(8) 가운데 제2 레일(4)을 구성하는 단위레일(4A ~ 4C)에 걸쳐 이동 가능하다.
회수롤러(6b)는 롤러 지지부(6a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 회수롤러(6b)는 회전축의 방향이 X방향에 평행한 방향으로 일치하도록 지지되어 있다. 회수롤러(6b)에는 기판(S)이 롤 모양으로 감겨져 있다. 회수롤러(6b)가 회전하는 것에 의해, 이 회수롤러(6b)에 기판(S)이 감겨지도록 되어 있다. 회수롤러(6b)는 모터 등에 의해서 회전 가능하다.
레일구동기구(7)는 안내레일(7r)을 따라서 제1 레일(3) 및 제2 레일(4)을 Y방향으로 이동시킨다. 레일구동기구(7)는 제1 레일(3)을 단위레일(3A, 3C)마다 구동할 수 있음과 아울러, 제2 레일(4)을 단위레일(4A, 4C)마다 구동할 수 있다. 제어부(CONT)는 레일구동기구(7)에 의한 구동량, 구동속도 및 구동의 타이밍 등을 제어할 수 있다. 레일구동기구(7)는 안내레일(7r)을 따라서 단위레일(3A)과 단위레일(4A)을 서로 접근하거나, 서로 떼어 놓거나 하는 것이 가능하다. 또, 레일구동기구(7)는 안내레일(7r)을 따라서 단위레일(3C)과 단위레일(4C)을 서로 접근하거나, 서로 떼어 놓거나 하는 것이 가능하다.
롤러구동부(8)는 제1 구동부(83) 및 제2 구동부(84)를 가지고 있다. 제1 구동부(83)는 롤러 지지부(5a)를 제1 레일(3)을 따라서 X방향으로 이동시킴과 아울러, 공급롤러(5b)를 회전시킨다. 제2 구동부(84)는 롤러 지지부(6a)를 제2 레일(4)을 따라서 X방향으로 이동시킴과 아울러, 회수롤러(6b)를 회전시킨다. 제어부(CONT)는 제1 구동부(83) 및 제2 구동부(84)를 개별적으로 혹은 동기(同期)시켜 제어할 수 있도록 되어 있다. 또, 제어부(CONT)는 제1 구동부(83) 및 제2 구동부(84)에서의 구동량, 구동속도, 구동의 타이밍 등을 제어할 수 있다.
처리부(2)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판송출기구(5)로부터 공급되어 기판권취기구(6)로 반송되는 기판(S)의 이동경로상에서, 이 기판(S)의 피처리면(제1 면)(Sa)에 대해서 처리를 행한다. 처리부(2)는 챔버장치(챔버)(CB), 챔버구동장치(25), 처리장치(10), 안내장치(30) 및 얼라이먼트 계측장치(50)를 가지고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 처리장치(10)로서, 인쇄기를 나타내고 있다.
챔버장치(CB)는 제1 레일(3)과 제2 레일(4)과의 사이(본 실시형태에서는 단위레일(3B)과 단위레일(4B)과의 사이)에 배치되어 있다. 챔버장치(CB)는 기판(S) 가운데 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)와의 사이에 배치된 부분을 둘러싸는 케이스이다. 챔버장치(CB)는 기판(S)의 -Z측의 면(Sa)(피처리면)에 마련된 제1 부분(CB1)과, 기판(S)의 +Z측의 면(Sb)에 마련된 제2 부분(CB2)을 가지고 있다. 챔버장치(CB)는 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)이 Z방향으로 상대적으로 분리 가능하게 연결되어 있다.
챔버장치(CB)는 기판(S)을 통과시키는 통과부(26 및 27)를 가지고 있다. 통과부(26)는 챔버장치(CB)의 +Y측의 벽부에 형성된 개구부이다. 통과부(26)는 제1 부분(CB1)에 형성된 오목부(26a)와, 제2 부분(CB2)에 형성된 오목부(26b)로 구성된다. 통과부(27)는 챔버장치(CB)의 -Y측의 벽부에 형성된 개구부이다. 통과부(27)는 제1 부분(CB1)에 형성된 오목부(27a)와, 제2 부분(CB2)에 형성된 오목부(27b)로 구성된다. 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)이 연결된 상태에서는, 이 통과부(26 및 27)가 챔버장치(CB)에 대해서 개구된 상태가 된다. 공급롤러(5b)로부터 송출된 기판(S)은 통과부(26)를 통하여 챔버장치(CB)에 반입되며, 통과부(27)를 통하여 챔버장치(CB)로부터 반출된다.
챔버구동장치(25)는 지지기둥(지지부)(25a 및 25b)과, 가교부재(25c 및 25d)와, 승강기구(25e 및 25f)를 가지고 있다. 지지기둥(25a)는 기대(ST)의 지지대(스테이지)(STc) 중 제1 레일(3)보다도 +Y측에 고정되어 있다. 지지기둥(25b)은 기대(ST)의 지지대(스테이지)(STc) 중 제2 레일(4)보다도 -Y측에 고정되어 있다.
가교부재(25c)는 지지기둥(25a)에 의해서 지지되어 있다. 가교부재(25c)는 챔버장치(CB)의 제2 부분(CB2)의 +Y측의 외벽에 고정되어 있다. 가교부재(25d)는 지지기둥(25b)에 의해서 지지되어 있다. 가교부재(25d)는 챔버장치(CB)의 제2 부분(CB2)의 -Y측의 외벽에 고정되어 있다.
승강기구(25e)는 지지기둥(25a)에 마련되어 있으며, 가교부재(25c)에 접속되어 있다. 승강기구(25e)는 지지기둥(25a)을 따라서 Z방향으로 가교부재(25c)를 이동시키는 도시하지 않은 액추에이터를 가지고 있다. 승강기구(25f)는 지지기둥(25b)에 마련되어 있고, 가교부재(25d)에 접속되어 있다. 승강기구(25f)는 지지기둥(25b)을 따라서 Z방향으로 가교부재(25d)를 이동시키는 도시하지 않은 액추에이터를 가지고 있다. 상기의 액추에이터로서는, 예를 들면 모터기구나 에어 실린더 기구 등을 들 수 있다.
이와 같이, 제2 부분(CB2)은 제1 레일(3) 및 제2 레일(4)보다도 Y방향의 외측으로부터 지지된 구성으로 되어 있다. 또, 제2 부분(CB2)은 승강기구(25e 및 25f)에 의해, 지지기둥(25a 및 25b)을 따라서 Z방향으로, 가교부재(25c 및 25d)와 일체적으로 이동하도록 구성되어 있다.
처리장치(10)는 챔버장치(CB) 가운데 예를 들면 제1 부분(CB1)에 수용되어 있다. 처리장치(10)는 기판(S)의 피처리면(Sa)에 대해서 예를 들면 유기EL소자를 형성하기 위한 각종 장치를 가지고 있다. 이와 같은 장치로서는, 예를 들면 피처리면(Sa)상에 격벽을 형성하기 위한 격벽형성장치, 전극을 형성하기 위한 전극형성장치, 발광층을 형성하기 위한 발광층 형성장치 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는 액적(液滴)도포장치(예를 들면 잉크젯형 도포장치 등), 성막(成膜)장치(예를 들면 증착장치, 스퍼터링(sputtering) 장치), 노광장치, 현상장치, 표면개질장치, 세정장치, 건조장치 등을 들 수 있다. 이들 각 장치는 기판(S)의 반송경로를 따라서 적절히 마련된다. 본 실시형태에서는, 처리장치(10)는 피처리면(Sa)상에 도포막을 전사(轉寫)하여 형성하는 전사장치(예를 들면, 그라비어(gravure) 인쇄기, 플렉소(flexo) 인쇄기 등)(11)를 가지고 있다.
전사장치(11)는 전사롤러(11a)와, 도포액 저장부(11b)와, 막두께 조정부(11c)를 가지고 있다. 전사롤러(11a)는 일부가 도포액 저장부(11b)에 저장된 도포액(11d)에 부착된 상태로 되어 있다. 전사롤러(11a)는 이 상태에서 회전 가능하게 마련되어 있다. 전사장치(11)는 전사롤러(11a)를 시계방향으로 회전시키는 도시하지 않은 회전구동기구(예를 들면 모터기구 등)를 가지고 있다. 전사장치(11)는 챔버장치(CB) 내의 공간 가운데 예를 들면 Y방향의 중앙보다도 +Y측에 배치되어 있다. 또, 챔버장치(CB)의 제1 부분(CB1) 중 전사롤러(11a)의 +X측의 벽부에는 덮개부(11e)가 마련되어 있다. 이 덮개부(11e)는 X방향에서 보아 전사롤러(11a)보다도 큰 치수로 형성되어 있다. 이 때문에, 덮개부(11e)를 연 상태에서는, 제1 부분(CB1)에 전사롤러(11a)를 X방향으로 출입할 수 있도록 되어 있다.
안내장치(30)는 처리부(2) 내에서 기판(S)을 안내하는 복수의 안내롤러(GR) 및 복수의 안내패드(GP)를 가지고 있다. 복수의 안내롤러(GR)는 기판(S)의 반송경로를 따라서 마련되어 있다. 복수의 안내롤러(GR) 중 3개의 안내롤러(GR1)는 전사롤러(11a)에 기판(S)의 피처리면(Sa)을 밀어붙이는 가압롤러로서 기능한다. 이 3개의 안내롤러(GR1)는 도시하지 않은 가이드 부재에 의해서 위치관계가 변화하지 않도록 이동 가능하게 되어 있다.
또, 복수의 안내롤러(GR) 중 3개의 안내롤러(GR2)는 도포액이 전사된 후의 기판(S)의 이면(Sb)을 안내한다. 또, 복수(여기에서는 3개)의 안내패드(GP)는 도포액이 전사된 후의 기판(S)의 피처리면(Sa)을 안내한다. 복수의 안내패드(GP)는 각각 실린드리컬 모양의 안내면(GPa)으로부터 기체를 분출하는 도시하지 않은 분출구를 복수 가지고 있으며, 안내면(GPa)상에 기체의 층을 형성할 수 있는 구성으로 되어 있다. 이 기체의 층에 의해, 안내면(GPa)에서 기판(S)의 피처리면(Sa)에 대해서 비접촉으로 안내할 수 있도록 되어 있다. 안내롤러(GR2)와 안내패드(GP)는 Y방향으로 교호로 배치되어 있다.
또, 안내롤러(GR3 및 GR4)는 제1 부분(CB1) 내의 고정위치에 마련되어 있다. 안내롤러(GR5)는 제2 부분(CB2)의 +Y측에 배치되어 있고, Z방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 안내롤러(GR5)는 -Z측으로 이동하는 것에 의해서 안내롤러(GR3)와의 사이에서 기판(S)을 끼우는 구성으로 되어 있다.
얼라이먼트 계측장치(50)는 기판(S)의 엣지부 또는 기판(S)에 마련되어 있는 얼라이먼트 마크를 계측하고, 그 계측결과에 근거하여, 기판(S)에 대해서 얼라이먼트 동작을 행한다. 얼라이먼트 계측장치(50)는 기판(S)의 엣지부 또는 얼라이먼트 마크를 검출하는 얼라이먼트 카메라나, 이 얼라이먼트 카메라의 검출결과에 근거하여 기판(S)의 위치 및 자세 중 적어도 한쪽을 조정하는 조정장치 등을 가지고 있다. 기판(S)의 위치계측, 속도계측으로서 광학 마우스와 같은 방식으로, 기판(S)상에 레이저 광을 투사하고, 기판(S)상에 발생하는 스페클(speckle) 패턴의 변화를 광전(光電)검출하는 방식을 이용할 수도 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성된 기판처리장치(FPA)의 동작을 설명한다. 도 4 ~ 도 14는 기판처리장치(FPA)의 동작을 나타내는 도면이다.
우선, 반송부(1) 중 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)와의 사이에 기판(S)을 걸어 걸치는 동작을 행하는 경우에 대해서 설명한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제어부(CONT)는 기판송출기구(5)를 제1 레일(3)의 단위레일(3A)상에 배치시킴과 아울러, 기판권취기구(6)를 제2 레일(4)의 단위레일(4A)상에 배치시킨다. 이 동작에 의해, 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)가 Y방향으로 대향하도록, 또한, 평행하게 배치된다.
다음으로, 공급롤러(5b)에 롤 모양으로 감겨진 기판(S)을 장착한다. 기판(S)의 선단(Sf)에는, 예를 들면 도 4에 나타내는 구성에서는 리더(Lf)가 장착되어 있지만, 이 리더(Lf)가 생략된 구성이라도 상관없다. 공급롤러(5b)에 롤 모양의 기판(S)을 장착한 후, 제어부(CONT)는 제2 레일(4)의 단위레일(4A)을 +Y방향으로 이동시킨다. 이 동작에 의해, 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)가 가까워지게 된다.
제어부(CONT)는 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)와의 거리가 제1 거리(D1)로 되었을 경우, 제1 구동부(83)에 의해서 공급롤러(5b)를 회전시킨다. 이 동작에 의해, 기판(S)의 선단(Sf)이 회수롤러(6b) 측으로 송출되고, 기판(S)의 선단(Sf)이 회수롤러(6b)에 도달하여 이 회수롤러(6b)에 감겨진다. 또한, 기판(S)의 선단(Sf)을 회수롤러(6b)에 감는 조작은 자동화되어 있어도 되지만, 사람의 손에 의해서 선단(Sf)을 회수롤러(6b)에 고정 테이프 등을 이용하여 부착하여도 된다.
제어부(CONT)는 기판(S)의 선단(Sf)이 회수롤러(6b)에 걸린 후, 공급롤러(5b)를 회전시킴과 아울러, 기판권취기구(6)가 원래의 위치에 도달할 때까지, 단위레일(4A)을 -Y방향으로 이동시킨다. 이 동작에 의해, 기판(S)의 선단(Sf)이 회수롤러(6b)에 걸린 상태로 -Y방향으로 인출되게 된다.
기판권취기구(6)가 원래의 위치에 도달한 후, 제어부(CONT)는 이 기판권취기구(6)의 이동을 정지시킨다. 그 후, 제어부(CONT)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 챔버장치(CB)의 제2 부분(CB2)을 +Z방향으로 이동시키고, 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)과의 사이에 기판(S)이 통과 가능한 틈새를 형성한다. 이 때, 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)와의 사이의 걸어 걸쳐진 기판(S)에는 Y방향으로 적당한 텐션이 주어지며, 기판(S)이 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)과의 사이의 틈새를 통과할 수 있도록 한다. 기판(S)의 텐션은 기판권취기구(6)를 제어하는 것에 의해서 조정할 수 있다.
이 상태에서, 제어부(CONT)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 구동부(83 및 84)에 의해서 기판송출기구(5) 및 기판권취기구(6)를 동기시켜, 각각 단위레일(3B)상 및 단위레일(4B)상으로 이동시킨다. 이 상태에서는, 기판(S)은 Z방향에서 제1 부분(CB1)의 오목부(26a 및 27a)와, 제2 부분(CB2)의 오목부(26b 및 27b) 사이의 위치에 배치되게 된다.
제어부(CONT)는 기판송출기구(5) 및 기판권취기구(6)를 각각 단위레일(3B 및 4B)상에 배치시킨 후, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제2 부분(CB2)을 -Z방향으로 이동시키고, 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)을 연결시킨다. 이 상태에서, 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)이 접촉하며, 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)과의 사이의 틈새가 폐색된다. 기판(S)은 통과부(26)에서 챔버장치(CB)의 내부로 들어가고, 통과부(27)에서 챔버장치(CB)로부터 나오게 된다.
제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)을 연결시킨 후, 제어부(CONT)는 챔버장치(CB) 내의 안내장치(30)를 스탠바이시킨다. 구체적으로는, 우선 도 8에 나타내는 바와 같이, 안내롤러(GR1 및 GR2)를 기판(S)의 +Z측에 배치시키고, 안내패드(GP)를 기판(S)의 -Z측에 배치시킨 상태로 한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판송출기구(5) 및 기판권취기구(6)의 각각에는 공급롤러(5b) 및 회수롤러(6b)의 높이를 조절하는 엘리베이터(5d, 6d)가 마련되고, 기판송출기구(5)로부터 기판권취기구(6)에 걸치는 기판(S)이 대략 수평이 되도록 높이 조정된다.
이 상태로부터, 도 9에 나타내는 바와 같이, 안내롤러(GR1)를 -Z방향으로 이동시켜 기판(S)을 -Z측으로 가압하고, 피처리면(Sa)을 전사롤러(11a)에 접촉시킨다. 또, 안내롤러(GR2)를 -Z방향으로 이동시킴과 아울러, 안내패드(GP)를 +Z측으로 이동시킨다. 이 동작에 의해, 챔버장치(CB)의 중앙부보다 -Y측에서는, 기판(S)이 Z방향으로 챔버장치(CB) 내에서 다수 회 되접혀 안내된다. 이 때문에, Y방향에서 보아 기판(S)이 겹친 상태로 반송된다.
제어부(CONT)는 전사장치(11)의 처리의 타이밍에 맞추어 공급롤러(5b) 및 회수롤러(6b)를 회전시킴과 아울러, 전사롤러(11a)를 회전시킨다. 이 동작에 의해, 공급롤러(5b)로부터 기판(S)이 송출됨과 아울러, 회수롤러(6b)에서 기판(S)이 권취되는 상태가 되며, 이 상태에서 전사장치(11)에 의한 도포막의 전사 처리가 기판(S)의 피처리면(Sa)에 대해서 행해지게 된다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(S)의 피처리면(Sa)을 지지하는 것은 안내패드(GP)의 안내면(GPa)이기 때문에, 도포막에 대해서 비접촉 상태로 기판(S)을 반송할 수 있다. 또한, 기판(S) 중 안내롤러(GR2)와 안내패드(GP)에서 안내되는 부분에 대해서, 예를 들면 가열장치 등의 건조장치를 이용하여 건조시키도록 해도 상관없다.
제어부(CONT)는, 전사장치(11)의 처리속도에 따라서, 공급롤러(5b)로부터 회수롤러(6b)로 이동하는 기판(S)의 이동속도를 조정한다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 공급롤러(5b)에 감겨진 기판(S)의 감김지름(R1)과, 회수롤러(6b)에 감겨진 기판(S)의 감김지름(R2)에 따라서, 제1 구동부(83) 및 제2 구동부(84)에서의 구동속도를 조정시킨다. 이 동작에 의해, 반송속도가 일정한 기판(S)이 반송되게 된다. 기판(S)의 속도의 모니터는 도 3의 얼라이먼트 계측장치(50)가 기판(S)에 마련되어 있는 얼라이먼트 마크를 계측하는 타이밍(시간)에 의해서도 행해진다. 또, 기판(S)의 감김지름(R1), 기판(S)의 감김지름(R2)의 변화에 의해 엘리베이터(5d, 6d)를 조정해도 된다.
제어부(CONT)는 전사장치(11)의 처리위치나 치수 등에 따라서, 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)의 거리를 조정해도 상관없다. 이 경우, 제어부(CONT)는 레일구동기구(7)에 의해서 예를 들면 단위레일(3B) 혹은 단위레일(4B)을 Y방향으로 각각 이동시키도록 한다. 전사장치(11)에 의해, 표시소자의 구성요소의 일부가 기판(S)상에 차례차례 형성된다.
도 11은 기판(S)에 대한 처리가 완료한 상태의 챔버장치(CB)의 모습을 나타내고 있다. 이 상태로부터, 도 12에 나타내는 바와 같이, 제어부(CONT)는 챔버장치(CB)의 제2 부분(CB2)을 +Z측으로 이동시키고, 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)과의 사이에 기판(S)이 통과 가능한 틈새를 형성한다.
이 상태에서, 제어부(CONT)는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제1 구동부(83 및 84)의 동기 제어에 의해서 기판송출기구(5) 및 기판권취기구(6)를 동기시켜, 각각 단위레일(3C)상 및 단위레일(4C)상으로 이동시킨다. 이 동작에 의해, 기판(S)은 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2) 사이의 위치로부터 +X측으로 퇴피한 상태가 된다. 기판송출기구(5) 및 기판권취기구(6)가 단위레일(3C)상 및 단위레일(4C)상에 배치된 후, 기판송출기구(5) 및 기판권취기구(6)의 이동을 정지시킨다.
제어부(CONT)는 기판송출기구(5) 및 기판권취기구(6)의 이동을 정지시킨 후, 회수롤러(6b)를 회전시키면서 단위레일(4C)을 +Y방향으로 이동시킨다. 이 동작에 의해, 회수롤러(6b)가 기판(S)을 권취하면서 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)가 다시 가까워지게 된다.
제어부(CONT)는 공급롤러(5b)와 회수롤러(6b)와의 거리가 제2 거리(D2)가 된 후, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제2 구동부(84)에 의해서 공급롤러(5b)를 회전시킨다. 이 경우, 제2 거리(D2)에 대해서는, 예를 들면 상기의 제1 거리(D1)와 동일한 거리로 할 수 있다. 이 동작에 의해, 기판(S)의 후단(Se)이 회수롤러(6b) 측으로 송출되며, 기판(S)의 후단(Se)이 회수롤러(6b)에 도달하여 이 회수롤러(6b)에 감겨진다. 또한, 기판(S)의 후단(Se)에는, 예를 들면 도 5에 나타내는 구성에서는 리더(Le)가 장착되어 있지만, 이 리더(Le)가 생략된 구성이라도 상관없다.
제어부(CONT)는 기판(S)의 후단(Se)이 회수롤러(6b)에 걸린 후, 기판권취기구(6)가 원래의 위치로 이동할 때까지, 단위레일(4C)을 -Y방향으로 이동시킨다. 기판권취기구(6)가 원래의 위치로 돌아온 후, 회수롤러(6b)에 감겨진 롤 모양의 기판(S)은 다음의 처리장치로 이동된다. 혹은, 기판(S)에 대해서 모든 처리가 행해져 있는 경우에는, 이 회수롤러(6b)로부터 떼어내져 회수된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 공급롤러(5b)로부터 회수롤러(6b)를 향한 기판(S)의 이동방향에 대해서 교차하는 방향으로 기판(S)이 챔버장치(CB)의 내부에 반입 및 반출되도록, 공급롤러(5b) 및 회수롤러(6b)와 챔버장치(CB) 및 전사장치(11)을 상대적으로 이동시키는 것으로 했으므로, 송출되고 나서 권취될 때까지 걸어 걸쳐지는 기판(S)의 치수를 일정하게 하면서 기판(S)을 처리장치(10)에 반입시키고, 또한, 기판(S)에 대해서 처리를 행하게 할 수 있다. 이것에 의해, 송출되고 나서 권취될 때까지 걸어 걸쳐지는 기판(S)의 치수가 길어지는 것을 억제할 수 있기 때문에, 반송시의 기판(S)의 관리 부담을 저감할 수 있다.
[제2 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태를 설명한다.
도 15는 본 실시형태에 관한 기판처리장치(FPA2)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 챔버장치(CB)에 펌프 등의 압력조정장치(압력조정부)(60)가 접속되어 있고, 챔버장치(CB)의 내부의 압력을 조정(예를 들면 가압, 감압) 가능한 구성으로 되어 있다. 챔버장치(CB)에는 처리장치(10)로서 예를 들면 감압 환경하에서 처리를 행하는 플라스마 장치(12)가 마련되어 있다. 챔버장치(CB)의 +Y측에는 차동(差動)배기실(61 및 62)이 마련되어 있고, 챔버장치(CB)의 -Y측에는 차동배기실(63 및 64)이 마련되어 있다. 각 차동배기실(61 ~ 64)에도 펌프가 접속된다.
차동배기실(61 ~ 64)은 각각 기판(S)의 -Z측에 배치된 제1 부분(61a ~ 64a)과, 기판(S)의 +Z측에 배치된 제2 부분(61b ~ 64b)을 가지고 있다. 차동배기실(61 ~ 64)의 제1 부분(61a ~ 64a)은 챔버장치(CB)의 제1 부분(CB1)과 일체적으로 마련되어 있다(제3 부분(CB3)). 차동배기실(61 ~ 64)의 제2 부분(61b ~ 64b)은 챔버장치(CB)의 제2 부분(CB2)과 일체적으로 마련되어 있다(제4 부분(CB4)). 제3 부분(CB3)과 제4 부분(CB4)은 Z방향으로 분리 가능하게 마련되어 있다.
제3 부분(CB3)과 제4 부분(CB4)과의 사이에는, 씰기구(65)가 마련되어 있다. 씰기구(65)는 제3 부분(CB3)과 제4 부분(CB4)이 접속된 상태에서, 각 차동배기실(61 ~ 64)의 내부, 챔버장치(CB)의 내부와 기판(S)와의 사이를 봉지(封止, sealing) 가능한 구성(에어 타이트(air tight) 상태)으로 되어 있다.
도 16은 씰기구(65)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 씰기구(65)는 기판(S)을 Z방향으로 사이에 두는 제1 에어패드기구(65A) 및 제2 에어패드기구(65B)와, 제1 에어패드기구(65A)를 제2 에어패드기구(65B) 측으로 가압하는 가압기구(70)를 가지고 있다.
제1 에어패드기구(65A)는, -Z측을 향하게 된 면에 에어 분출구(66a) 및 에어 흡인구(66b)가 마련된 패드(66)와, 예를 들면 질소가스 등의 에어를 공급하는 도시하지 않은 에어 공급부에 접속되는 공급 측 접속부(67)와, 도시하지 않은 흡인(吸引)펌프 등에 접속되는 흡인 측 접속부(68)를 가지고 있다. 에어 분출구(66a)는 패드(66) 내의 유로를 통하여 공급 측 접속부(67)에 접속되어 있다. 에어 흡인구(66b)는 패드(66) 내의 유로를 통하여 흡인 측 접속부(68)에 접속되어 있다.
제2 에어패드기구(65B)는 +Z측을 향하게 된 면에 에어 분출구(166a) 및 에어 흡인구(166b)가 마련된 패드(166)와, 예를 들면 질소가스 등의 에어를 공급하는 도시하지 않은 에어 공급부에 접속되는 공급 측 접속부(167)와, 도시하지 않은 흡인펌프 등에 접속되는 흡인 측 접속부(168)를 가지고 있다. 에어 분출구(166a)는 패드(166) 내의 유로를 통하여 공급 측 접속부(167)에 접속되어 있다. 에어 흡인구(166b)는 패드(166) 내의 유로를 통하여 흡인 측 접속부(168)에 접속되어 있다.
본 실시형태에서는, 이와 같은 구성에 의해, 챔버장치(CB)의 내부의 압력을 조정하는 경우에, 차동배기실이 마련되어 있기 때문에, 챔버장치(CB)의 내부의 압력을 안정시킬 수 있다. 또, 제3 부분(CB3), 제4 부분(CB4) 및 기판(S)의 사이를 높은 밀폐도로 폐색할 수 있기 때문에, 챔버장치(CB)나 각 차동배기실(61 ~ 64)에 이물이 진입하는 것을 방지할 수 있다.
[제3 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제3 실시형태를 설명한다.
도 17은 본 실시형태에 관한 기판처리장치(FPA3)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 챔버장치(CB)의 제1 부분(CB1) 및 제2 부분(CB2)의 각각에는 수용실 개폐기구(SL)가 마련되어 있다. 수용실 개폐기구(SL)는 제1 부분(CB1)에 장착된 슬라이드 기구(개폐부)(SL1)와, 제2 부분(CB2)에 장착된 슬라이드 기구(개폐부)(SL2)를 가지고 있다.
슬라이드 기구(SL1)는 한 쌍의 슬라이드 부재(71a 및 71b)를 가지고 있다. 슬라이드 부재(71a 및 71b)는 X방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 슬라이드 부재(71a 및 71b)는 제1 부분(CB1)의 수용실(RM1)을 개폐 가능하게 마련되어 있다. 슬라이드 부재(71a 및 71b)가 열린 상태에서는, 수용실(RM1)이 대기(大氣) 개방된다. 슬라이드 부재(71a 및 71b)가 닫힌 상태에서는, 수용실(RM1)이 밀폐된다.
슬라이드 부재(71a 및 71b)가 열린 상태에서, 슬라이드 부재(71a)는 제1 부분(CB1)의 플랜지부(73)에 마련된 슬라이드 수용부(수용부)(73a)에 수용되고, 슬라이드 부재(71b)는 제1 부분(CB1)의 플랜지부(74)에 마련된 슬라이드 수용부(수용부)(74a)에 수용된다. 이와 같이, 제1 부분(CB1)은 제2 부분(CB2)과의 접속에 이용되는 플랜지부(73 및 74)가 슬라이드 부재(71a 및 71b)의 수용부를 겸한 구성으로 되어 있다.
슬라이드 기구(SL2)는 한 쌍의 슬라이드 부재(72a 및 72b)를 가지고 있다. 슬라이드 부재(71a 및 71b)는 X방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 슬라이드 부재(72a 및 72b)는 제2 부분(CB2)의 수용실(RM2)을 개폐 가능하게 마련되어 있다. 슬라이드 부재(72a 및 72b)가 열린 상태에서는, 수용실(RM2)이 대기 개방되지만, 슬라이드 부재(72a 및 72b)는 수용실(RM2)의 감압 상태를 유지하기 위해서 기능한다. 슬라이드 부재(72a 및 72b)가 닫힌 상태에서는, 수용실(RM2)이 밀폐된다.
슬라이드 부재(72a 및 72b)가 열린 상태에서, 슬라이드 부재(72a)는 제2 부분(CB2)의 플랜지부(75)에 마련된 슬라이드 수용부(수용부)(75a)에 수용되고, 슬라이드 부재(72b)는 제2 부분(CB2)의 플랜지부(76)에 마련된 슬라이드 수용부(수용부)(76a)에 수용된다. 이와 같이, 제2 부분(CB2)은 제1 부분(CB1)과의 접속에 이용되는 플랜지부(75 및 76)가 슬라이드 부재(72a 및 72b)의 수용부를 겸한 구성으로 되어 있다.
제1 부분(CB1)에는 접속기구(77)가 마련되어 있다. 접속기구(77)는 진공패킹(77a) 및 에어 씰기구(77b)를 가지고 있다. 제2 부분(CB2)에는 접속기구(78)가 마련되어 있다. 접속기구(78)는 진공패킹(78a) 및 에어 씰기구(78b)를 가지고 있다. 제1 부분(CB1) 및 제2 부분(CB2)은 이 접속기구(77 및 78)에 의해서 밀폐된 상태로 접속되는 구성으로 되어 있다.
또, 제1 부분(CB1)에는 승강기구(79)가 접속되어 있고, 제2 부분(CB2)에는 승강기구(80)가 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제1 부분(CB1) 및 제2 부분(CB2)은 개별적으로 Z방향으로 승강 가능하다. 또한, 도 17에서는 도시를 생략하고 있지만, 챔버장치(CB)의 +Y측 및 -Y측에는 각각 차동배기실(85 및 86)(도 18 등 참조)이 일체적으로 장착되어 있다.
또, 기판처리장치(FPA3)는, 처리장치(10)로서, 제1 부분(CB1)에 수용된 제1 처리장치(13)와, 제2 부분(CB2)에 수용된 제2 처리장치(14)를 가지고 있다. 또한, 제1 처리장치(13) 및 제2 처리장치(14) 중 한쪽을 생략한 구성이라도 상관없다. 제1 부분(CB1) 및 제2 부분(CB2)에는 각각 진공펌프 등의 압력조정장치(81 및 82)가 접속되어 있다. 제1 처리장치(13) 및 제2 처리장치(14)로서는, 예를 들면 감압 환경하에서 처리를 행하는 플라스마 장치 등이 마련되어 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성된 기판처리장치(FPA3)의 동작을 설명한다. 본 실시형태에서는, 기판(S)에 대해서 처리가 종료한 상태로부터, 기판(S)을 교환할 때의 동작을 예로 들어 설명한다.
도 18은 기판(S)에 대한 처리가 완료한 상태의 챔버장치(CB)의 모습을 나타내고 있다. 기판(S)에 대한 처리가 완료한 상태에서는, 챔버장치(CB)의 내부는 감압 상태로 되어 있다. 이 상태에서 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)을 분리시키는 경우, 챔버장치(CB)의 내부를 대기압으로 되돌릴 필요가 있다. 다음의 기판(S)에 대해서 처리를 행하는 경우에는, 재차 챔버장치(CB) 내를 감압 상태로 할 필요가 있기 때문에, 그만큼 시간이 걸려 버린다.
그래서, 본 실시형태에서는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 제어부(CONT)는 우선 제2 부분(CB2)에 마련된 슬라이드 부재(72a 및 72b)를 닫은 상태로 한다. 이 동작에 의해, 제2 부분(CB2)의 수용실(RM2)(도 17 참조)이 밀폐되고, 수용실(RM2)의 감압 상태가 유지되게 된다.
슬라이드 부재(72a 및 72b)를 닫은 후, 또는 슬라이드 부재(72a 및 72b)의 폐동작과 동시에, 제어부(CONT)는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 제1 부분(CB1)에 마련된 슬라이드 부재(71a 및 71b)를 닫은 상태로 한다. 이 동작에 의해, 제1 부분(CB1)의 수용실(RM1)(도 17 참조)도 밀폐되며, 수용실(RM1)의 감압 상태가 유지되게 된다. 이 시점에서는, 슬라이드 부재(71a 및 71b)와 슬라이드 부재(72a 및 72b) 사이의 공간은 감압 상태이므로, 이 공간만을 대기압까지 되돌리는 공기 압력계를 작동시킨다.
이 상태에서, 제어부(CONT)는 차동배기실(85 및 86)의 압력을 대기압으로 되돌린 후, 도 21에 나타내는 바와 같이, 제1 부분(CB1)을 -Z측으로 이동시키고, 이 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)을 분리시킨다. 이 동작에 의해, 슬라이드 부재(71a 및 71b)와 슬라이드 부재(72a 및 72b) 사이의 공간이 대기 개방되며, 제1 부분(CB1)의 수용실(RM1)이나 제2 부분(CB2)의 수용실(RM2)은 대기 개방되지 않는다.
제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)을 분리시킨 후, 제어부(CONT)는, 도 22에 나타내는 바와 같이, 챔버장치(CB)의 -X측에 대기(待期)하는 기판송출기구(5) 및 기판권취기구(6)를 +X방향으로 이동시키고, 새로운 기판(S)을 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)과의 사이에 배치시킨다. 그 후, 제어부(CONT)는 제1 부분(CB1)을 +Z측으로 이동시켜 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)을 접속시킨다.
제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)을 접속시킨 후, 제어부(CONT)는 슬라이드 부재(71a 및 71b)와, 슬라이드 부재(72a 및 72b) 사이의 좁은 공간에 잔존하는 대기를 배기하도록 공기 압력계를 작동시키고, 그 좁은 공간이 제1 부분(CB1)의 수용실(RM1) 내나 제2 부분(CB2)의 수용실(RM2) 내와 대략 동일한 감압 상태가 되면, 슬라이드 부재(71a 및 71b)를 연 상태로 함과 아울러, 슬라이드 부재(72a 및 72b)를 연 상태로 한다.
또한, 도 18 ~ 도 22의 기판송출기구(5)에서, 기판(S)은 롤의 하측으로부터 인출되고, 도 17에서의 기판(S)의 처리면과는 반대의 면이 처리된다.
본 실시형태에서는, 제1 부분(CB1)과 제2 부분(CB2)과의 분리나 접속을 제1 부분(CB1)만의 이동에 의해서 행하고 있지만, 제2 부분(CB2)만의 이동에 의해서 또는 제1 부분(CB1) 및 제2 부분(CB2)의 이동에 의해서 행해도 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 수용실(RM1 및 RM2)의 감압 상태를 유지한 채로 새로운 기판(S)을 반입하고, 이 기판(S)에 대해서 처리를 개시할 수 있다. 이것에 의해, 쓰로우풋(throughput)이 높은 기판처리장치(FPA3)를 얻을 수 있다.
[제4 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제4 실시형태를 설명한다.
도 23a는 본 실시형태에 관한 차동배기장치(차동배기실)(100)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 23a에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 차동배기장치(100)가 단독으로 배치되어 있지만, 이 차동배기장치(100)는 도 18 ~ 22에 나타낸 차동배기실(85 및 86)로 하여 조립할 수 있는 것이다. 이 차동배기장치(100)는 제1 부분(101)과 제2 부분(102)으로 분리 가능한 구성으로 되어 있다. 차동배기장치(100)는 Z방향으로 직사각형이 되도록 형성되어 있다.
제1 부분(101)에는 이 제1 부분(101)의 내부를 2개의 수용실(101A 및 101B)로 나누는 구획부(101C)가 마련되어 있다. 또, 제1 부분(101)에는 수용실(101A) 및 수용실(101B)을 각각 개별적으로 개폐하는 개폐부재(105 및 106)가 마련되어 있다. 개폐부재(105 및 106)가 닫힌 상태에서는, 수용실(101A 및 101B)은 밀폐된 상태가 된다.
제2 부분(102)에는 이 제2 부분(102)의 내부를 2개의 수용실(102A 및 102B)로 나누는 구획부(102C)가 마련되어 있다. 또, 제2 부분(102)에는 수용실(102A) 및 수용실(102B)을 각각 개별적으로 개폐하는 개폐부재(107 및 108)가 마련되어 있다. 개폐부재(107 및 108)가 닫힌 상태에서는, 수용실(102A 및 102B)은 밀폐된 상태가 된다. 제2 부분(102)은 제1 부분(101)에 비해 Z방향의 치수가 커지도록 형성되어 있다.
차동배기장치(100)는 수용실(101A 및 101B)의 용적에 비해, 수용실(102A 및 102B)의 용적이 크게 되어 있다. 예를 들면 기판(S)을 건조시키는 에어의 분사구를 수용실(102A 및 102B)에 배치시키는 구성으로 해도 상관없다. 또, 수용실(102A 및 102B)의 압력을 조정하는 압력조정기구나, 수용실(102A 및 102B)의 분위기를 조정하는 분위기 조정기구 등이 마련된 구성이라도 상관없다.
수용실(101A 및 101B)에는 각각 기판(S)을 안내하는 롤러(또는 도 3에 나타낸 것 같은 안내패드(GP))(103 및 104)가 마련되어 있다. 롤러(103 및 104)는 제2 부분(102)의 수용실(102A 및 102B)의 사이에 걸치도록 Z방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다.
제1 부분(101)과 제2 부분(102)과의 사이에는 씰기구(109)가 마련되어 있다. 씰기구(109)는, 앞의 도 16에 나타낸 구성과 마찬가지로, 제1 부분(101)의 -Z측 단면에 마련된 제1 패드(109a)와, 제2 부분(102)의 +Z측 단면에 마련된 제2 패드(109b)를 가지고 있다. 제1 패드(109a) 및 제2 패드(109b)는 기판(S)을 사이에 두는 위치에 마련되어 있다. 제1 패드(109a) 및 제2 패드(109b)는, 앞의 도 16과 마찬가지로, 표면에 기체의 층을 형성하는 도시하지 않은 기체층 형성부를 가지고 있다.
상기와 같이 구성된 차동배기장치(100)를 이용하는 경우, 도 23b에 나타내는 바와 같이, 기판(S)을 사이에 두도록 제1 부분(101)과 제2 부분(102)을 접속시키고, 도 17에서 나타낸 슬라이드 부재(71a, 71b, 72a, 72b)와 동일하게 기능하는 개폐부재(105 ~ 108)을 연 상태로 한다. 그 후, 롤러(103 및 104)를 -Z측으로 이동시킨다. 이 동작에 의해, 기판(S)은 제1 패드(109a)의 기체층과 제2 패드(109b)의 기체층 사이에 끼워져, 비접촉 상태로 유지되게 된다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 차동배기장치(100)를 Z방향으로 직사각형으로 형성하는 것에 의해, 차동배기장치(100)의 설치 면적을 작게 할 수 있다. 이 경우, 용적의 큰 수용실(102A 및 102B)의 압력이나 분위기를 유지하면서, 차동배기장치(100)를 제1 부분(101)과 제2 부분(102)으로 분리시킬 수 있고, 기판(S)의 반입시의 차동배기장치(100) 내의 압력이나 분위기의 재설정을 생략 또는 재설정에 걸리는 시간을 삭감할 수 있다. 이 때문에, 기판(S)에 대해서 효율적인 처리가 가능하게 된다.
본 발명의 기술범위는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경을 가할 수 있다.
예를 들면, 도 8, 도 9에 나타낸 제1 실시형태에 있어서, 안내롤러(GR1, GR2, GR5) 및 안내패드(GP)가 Z방향을 따라서 이동하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 도 24와 같은 변형이 가능하다.
도 24에 나타내는 바와 같이, 안내롤러(GR1, GR2, GR5) 및 안내패드(GP)를 θX방향으로 기울어진 위치로 이동하는 구성으로 한다. 이들 안내롤러(GR1, GR2, GR5) 및 안내패드(GP)가 이동하면, 도 25에 나타내는 바와 같이, 상기 제1 실시형태에서의 구성에 비해, Z방향으로 스페이스를 절약할 수 있다.
또한, 기판(S)을 전사롤러(11a)에 가압하는 3개의 안내롤러(GR1)의 위치관계는 제1 실시형태에서의 안내롤러(GR1)의 위치관계와 동일하게 되어 있다. 이 때문에, 전사롤러(11a)에 의해서 기판(S)에 도포막이 전사될 때의 조건은 제1 실시형태에서의 조건과 동일하게 된다.
또, 도 26에 나타내는 바와 같이, 3개의 안내롤러(GR1)의 각 베어링끼리가 고정부재(200)에 의해서 고정된 구성이라도 상관없다. 이 경우, 도 27에 나타내는 바와 같이, 전사롤러(11a)의 회전축 회전에 고정부재(200)의 각도 위치를 조정하는 것에 의해, 전사롤러(11a)의 임의의 위치에 기판(S)을 접촉시킬 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 도포액의 종류에 따라서, 막두께 조정부(11c)에 의해 가까운 위치에 기판(S)을 접촉시킬 수 있다. 이것에 의해, 전사롤러(11a)에 부착한 도포액이 건조하지 않는 동안에 기판(S)에 전사할 수 있다.
또, 예를 들면 도 28에 나타내는 바와 같이, 챔버장치(CB)의 통과부(26) 및 통과부(27) 가운데 적어도 한쪽에 기판(S)을 검출하는 광센서(300)를 배치시키는 구성으로 해도 상관없다.
또, 예를 들면 도 28에 나타내는 바와 같이, 챔버장치(CB) 내에 X방향으로 건조 기체를 분사하는 분사부(303)를 가지는 건조부(305)가 마련된 구성이라도 상관없다. 이 경우, 건조부(305)에 분사부(303)로부터 전사롤러(11a) 측으로의 건조 기체의 흐름을 규제하는 기류(氣流) 조정판(기류 조정부)(301)을 마련해도 된다.
또, 안내롤러(GR2)와 제2 부분(CB2)의 +Z측의 벽부(천장부)와의 사이에는 안내롤러(GR2)의 이동에 따라 신축하는 주름부(302)를 마련해도 된다. 이 주름부(302)는 안내패드(GP)와 제1 부분(CB1)의 -Z측의 벽부(저부)와의 사이에도 마련되어도 된다. 이와 같은 구성에 의해, 기판(S)이 안내롤러(GR2)와 안내패드(GP)에 걸린 상태에서는, 기판(S)의 경로에 따르는 위치에 신장한 주름이 배치되게 된다. 이 때문에, 이 주름부(302)에 의해서 Y방향으로의 기류가 규제되게 된다. 이와 같이, 기류 조정판(301)이나 주름부(302)를 배치하는 것에 의해, 건조 기체의 유로나 기류를 조정할 수 있다.
또, 도 29에 나타내는 바와 같이, 챔버장치(CB)에 대해서 기판(S)의 이동방향(Y방향)의 측방에 서브 챔버장치(예비 처리부)(SCB)가 배치된 구성이라도 상관없다. 서브 챔버장치(SCB)는 챔버장치(CB)와 동일한 구성으로 되어 있다. 또, 서브 챔버장치(SCB)에는 챔버장치(CB)에 수용되는 구성요소(처리장치(10)를 포함함)와 동일한 구성요소가 수용된다. 이 때문에, 챔버장치(CB)를 정지시키는 경우라도, 챔버장치(CB)에서의 처리와 동일한 처리를 서브 챔버장치(SCB)에 대해 행할 수 있다. 이 경우, 통상은 챔버장치(CB)에서 처리하고, 처리가 종료한 기판(S)은 서브 챔버장치(SCB)를 빠져나가 +X방향으로 나가지만, 챔버장치(CB)를 멈추고 잉크 충전을 할 때는, 기판(S)은 챔버장치(CB)를 빠져나가 서브 챔버장치(SCB)에서 처리되도록 교체된다.
FPA … 기판처리장치 S … 기판
CONT … 제어부 CB … 챔버장치
GR … 안내롤러 GP … 안내패드
1 … 반송부 2 … 처리부
5b … 공급롤러 6b … 회수롤러
10 … 처리장치 25 … 챔버구동장치

Claims (27)

  1. 가요성을 가지는 띠 모양의 기판을 장척(長尺) 방향으로 감음과 아울러, 상기 장척 방향으로 송출하는 공급롤러부와,
    해당 공급롤러부로부터 상기 장척 방향으로 떨어져 배치되며, 상기 공급롤러부로부터 송출된 상기 기판을 권취(卷取)하는 회수롤러부와,
    상기 공급롤러부와 상기 회수롤러부와의 사이의 상기 기판의 이동경로에 마련되며, 상기 기판의 제1 면 측에 배치되는 제1 부분과, 상기 기판의 제2 면 측에 배치되는 제2 부분으로 분리 가능하게 구성되어, 상기 기판의 일부를 둘러싸는 챔버와,
    상기 챔버에 수용되고, 상기 챔버로 둘러싸인 상기 기판의 일부에 대해서 처리를 행하는 처리부와,
    상기 기판의 일부가 상기 이동경로에서의 상기 기판의 이동 방향과 교차하는 방향으로 상기 챔버의 내부에 반입 및 반출되도록, 상기 공급롤러부 및 상기 회수롤러부와 상기 챔버 및 상기 처리부를 상대적으로 이동시키는 구동부를 구비하는 기판처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급롤러부와 상기 회수롤러부를 지지하는 스테이지를 더 구비하며, 상기 제2 부분은 상기 스테이지에 지지되어 있는 기판처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스테이지는, 상기 제2 부분을 지지하는 지지부를 가지고,
    상기 지지부는, 상기 기판의 이동방향에 있어서, 상기 공급롤러부와 상기 회수롤러부를 사이에 두는 위치에 한 쌍 마련되어 있는 기판처리장치.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 서로 분리하는 방향으로 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 상대적으로 이동시키는 제2 구동부를 더 구비하고,
    상기 제2 구동부는, 상기 기판의 반입 또는 반출에 동기(同期)시켜 상기 제1 부분과 상기 제2 부분과의 상대적 이동을 행하게 하는 기판처리장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 가운데 적어도 한쪽은, 내부 공간을 개방 및 폐색(閉塞)시키는 개폐부를 가지는 기판처리장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 부분의 내부 공간의 압력과, 상기 제2 부분의 내부 공간의 압력을 개별적으로 조정 가능한 압력조정부를 더 구비하는 기판처리장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 개폐부는, 이동 가능한 슬라이드 부재로 구성되며,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은, 상기 슬라이드 부재를 수용하는 플랜지부를 각각 가지는 기판처리장치.
  8. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버는, 상기 기판의 이동방향의 양단의 벽부에 상기 기판을 통과시키는 통과부를 가지는 기판처리장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 통과부에 마련되고, 상기 기판을 검출하는 광센서를 더 구비하는 기판처리장치.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 기판에 대해서 도포액을 전사(轉寫)하는 전사롤러를 가지는 기판처리장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 기판을 상기 전사롤러로 가압하는 3개의 가압롤러를 가지는 기판처리장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    3개의 상기 가압롤러는, 서로 위치가 고정되어 있는 기판처리장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    3개의 상기 가압롤러는, 상기 전사롤러 상의 다른 위치에 상기 기판을 가압하도록 이동 가능하게 마련되어 있는 기판처리장치.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 기판에 전사된 상기 도포액을 건조시키는 건조부를 더 구비하는 기판처리장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 건조부는, 상기 기판의 이동방향에 교차하는 방향으로부터 상기 기판에 대해서 건조 기체를 분사하는 분사부를 가지는 기판처리장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 건조부는, 상기 분사부와 상기 전사롤러와의 사이에서 상기 건조 기체의 기류(氣流)를 조정하는 기류 조정부를 가지는 기판처리장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 기판의 제1 면 측 및 제2 면 측에 각각 배치되고, 상기 기판이 걸려지는 복수의 안내롤러를 더 구비하고,
    상기 기류 조정부는, 복수의 상기 안내롤러에 걸쳐 마련된 주름부를 가지는 기판처리장치.
  18. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 제1 면 측 및 제2 면 측에 각각 배치되고, 상기 기판이 걸려지는 복수의 안내롤러 및 복수의 안내패드를 더 구비하는 기판처리장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    복수의 상기 안내롤러 및 복수의 상기 안내패드는, 상기 기판의 이동방향에 대해서, 상기 기판의 상기 제1 면 측과 상기 기판의 상기 제2 면 측에 서로 교호(交互)로 배치되어 있는 기판처리장치.
  20. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 기판의 표면에 도포막을 형성하기 위한 전사롤러를 가지고,
    상기 챔버 가운데 상기 기판의 이동방향의 측방에 배치되는 벽부에는 덮개부가 마련되며,
    상기 덮개부를 연 상태에서 상기 챔버에 상기 전사롤러를 출입시키는 기판처리장치.
  21. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버에 대해서 상기 기판의 이동방향의 측방에 배치되고, 상기 기판에 상기 처리부와 동일한 처리를 행하는 예비 처리부를 더 구비하는 기판처리장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 공급롤러 및 상기 회수롤러를, 상기 처리부와 상기 예비 처리부와의 사이에서 이동시킬 수 있는 기판처리장치.
  23. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 이동방향에 교차하는 방향으로 상기 공급롤러가 이동 가능하게 되도록 상기 공급롤러를 지지하는 제1 레일과,
    상기 기판의 이동방향에 교차하는 방향으로 상기 회수롤러가 이동 가능하게 되도록 상기 회수롤러를 지지하는 제2 레일과,
    상기 제1 레일 및 상기 제2 레일 가운데 적어도 한쪽을 구동하는 레일구동부를 더 구비하는 기판처리장치.
  24. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버의 내부의 압력을 조정하는 압력조정부와,
    상기 챔버에 대해서 상기 기판의 이동방향의 상류 측 및 하류 측 가운데 적어도 한쪽에 배치된 차동(差動)배기실을 더 구비하는 기판처리장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 챔버 및 상기 차동배기실은, 상기 기판의 제1 면 측에 배치되는 제3 부분과, 상기 기판의 제2 면 측에 배치되는 제4 부분으로 분리 가능하게 마련되어 있고,
    상기 제3 부분 및 상기 제4 부분은, 각각 일체적으로 마련되어 있으며,
    상기 제3 부분과 상기 제4 부분과의 사이의 틈새를 폐색하는 기체의 층을 상기 제3 부분과 상기 제4 부분과의 사이에 형성하는 씰(seal)기구를 더 구비하는 기판처리장치.
  26. 청구항 25에 있어서,
    안내롤러를 더 구비하는 기판처리장치.
  27. 삭제
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