KR101945684B1 - 절단 기구, 접합 기구, 기판 처리 시스템, 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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KR101945684B1
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Abstract

기판 처리 시스템은, 속도 V1으로 반송되는 기판에 대해서 연속적으로 제1 처리를 실시하는 제1 처리 유닛과, 제1 처리 유닛에서 처리된 기판을 속도 V2로 반송하고, 기판에 대해서 연속적으로 제2 처리를 실시하는 제2 처리 유닛을 구비하며, 제1, 제2 처리 유닛의 각각의 성능에 따라서, 속도의 관계를 V1>V2로 설정할 수 있는 경우는, 제2 처리 유닛을 복수 마련함과 아울러, 절단 기구와, 선택 투입 기구를 더 구비하며, 제1, 제2 처리 유닛의 각각의 성능에 따라서, 속도의 관계를 V1<V2로 설정할 수 있는 경우는, 제1 처리 유닛을 복수 마련함과 아울러, 복수의 제1 처리 유닛에 의해서 제1 처리가 실시되는 복수의 기판을, 차례로 접합하여 제2 처리 유닛에 투입하는 접합 기구를 더 구비한다.

Description

절단 기구, 접합 기구, 기판 처리 시스템, 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법{CUTTING MECHANISM, JOINING MECHANISM, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, SUBSTRATE PROCESSING DEVICE, AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명의 형태는, 절단 기구, 접합 기구, 기판 처리 시스템, 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
본원은, 2012년 5월 23일에 출원된 미국 가출원 61/650,712 및 2012년 6월 1일에 출원된 미국 가출원 61/654,500에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
액정 표시 소자 등의 대화면 표시 소자에서는, 평면 모양의 유리 기판 상(上)에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 전극이나 Si 등의 반도체 물질을 퇴적한 후에 금속재료를 증착하고, 포토레지스트(photoresist)를 도포하여 회로 패턴을 전사(轉寫)한다. 그 후, 포토레지스트를 현상(現像)한 후에, 에칭함으로써 회로 패턴 등을 형성하고 있다. 그런데, 표시 소자의 대화면화에 따라서 유리 기판이 대형화하기 때문에, 기판 반송도 곤란해져 가고 있다. 그래서, 가요성을 가지는 기판(예를 들면, 폴리이미드, PET, 금속박 등의 필름 부재, 혹은 극박(極薄) 유리 시트 등) 상에 표시 소자를 형성하는 롤·투·롤 방식(이하, 간단히 「롤 방식」이라고 표기함)으로 불리는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
또, 특허 문헌 2에는, 회전 가능한 원통 모양의 마스크의 외주부에 근접하여, 이송 롤러에 감겨 주행(走行)되는 가요성의 장척(長尺, 길이가 긴) 시트(기판)를 배치하고, 마스크의 패턴을 연속적으로 기판에 노광하는 기술이 제안되어 있다.
또, 특허 문헌 3에는, 롤 방식으로 보내져 오는 가요성의 장척 시트(기판)의 패턴 형성 영역을 평면 스테이지에 일시적으로 유지하고, 확대 투영 렌즈를 매개로 하여 투영되는 마스크의 패턴상(像)을, 그 패턴 형성 영역에 주사(走査) 노광하는 기술이 제안되어 있다.
특허문헌 1 : 국제공개 제2008/129819호 특허문헌 2 : 일본국실용신안공개 소60-019037호 특허문헌 3 : 일본국특허공개 제2011-22584호
그렇지만, 상술한 바와 같은 종래 기술에는, 이하와 같은 문제가 존재한다.
장척의 시트 모양 기판에 대해서 복수의 처리를 차례로 실시하는 경우, 각 처리 유닛의 성능에 따라서, 처리에 적합한 기판의 반송 속도는 유닛마다(처리 내용 마다)에 각기 다르게 된다. 예를 들면, 특허 문헌 2와 같은 노광 처리의 경우는, 기판 표면에 도포된 감광층의 감도(感度)와 노광용 조명광의 휘도 등에 의해, 기판의 반송 속도(택트(tact))는 제한된다. 또, 에칭이나 도금 등의 습식 처리나, 그 습식 처리 후의 건조·가열 공정에서도, 기판을 천천히 반송하는 것에 의해, 액체 탱크나 건조·가열로를 소형화할 수 있는 등의 이점이 얻어진다.
그 외, 기능성 재료의 퇴적 처리나, 인쇄나 잉크젯 프린트의 공정 등에서도, 고정밀화(미세화)를 유지하면서 생산성도 확보하기 위해서는, 최적인 기판 반송 속도가 있다. 그러나, 그들 최적인 기판 반송 속도는, 처리 유닛에 따라서 제각기 다른 것이 많다.
그러한 복수의 처리 유닛을 조합시켜, 장척의 시트 모양 기판을 차례로 통과시켜 일련의 처리를 계속 행하는 롤 방식의 제조 라인(처리 시스템)을 구축하는 경우, 기판의 반송 속도(제조 라인의 속도)는, 처리 중의 기판 반송 속도가 가장 낮은 처리 유닛에 맞추어져 버린다.
그 때문에, 처리 속도가 빠른 처리 유닛은, 성능에 여유가 있음에도 불구하고, 늦은 속도로 기판 반송을 하게 된다. 그 때문에, 처리 유닛의 효율이 나쁘게 됨과 아울러, 제조 라인 전체의 생산성도 향상되지 않을 가능성이 있다.
본 발명의 형태는, 생산성의 향상에 기여할 수 있는 절단 기구, 접합 기구, 기판 처리 시스템, 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 특허 문헌 1에서는, 롤 방식으로 가요성의 시트 기판을 반송하면서, 인쇄(잉크젯) 방식을 주로 이용하여, 시트 기판 상에 전자 디바이스를 형성하고 있다. 그러나, 일반적인 인쇄 현장에서는, 공급 롤에 감겨진 시트 기판의 잔량이 적게 되면, 인쇄 장치를 일시적으로 멈추어, 인쇄 장치와 회수롤과의 사이에서 시트 기판을 절단하고, 회수롤로 하여 감겨진 인쇄가 끝난 시트 기판을 다음 공정으로 보내고 있다. 그 경우, 인쇄 장치의 입구로부터 출구까지의 인쇄 경로 중에는, 인쇄 도중의 시트 기판이 남아 있고, 이것은 모두 불량품으로서 폐기된다. 종이나 필름 상에 색잉크로 인쇄하는 경우, 그 인쇄 코스트는 매우 저가이다. 그러나, 롤 방식으로 전자 디바이스를 형성하는 경우, 시트 기판의 단위 길이 (m)당 제조 코스트는 여전히 고가이고, 일반적인 인쇄 현장과 같이, 장치 내에 남아 있는 시트 기판을 폐기하면, 낭비가 많게 되어 비용 증가가 된다.
특히, 유기 EL에 의한 중형, 대형의 표시 패널을 시트 기판 상에 형성하는 경우, 시트 기판은 일련의 복수의 처리 장치, 예를 들면 감광층 인쇄 장치, 특허 문헌 3과 같은 노광 장치, 습식 처리 장치, 건조 장치 등을 연속적으로 통과하고 나서, 회수롤에 감아 올려진다. 따라서, 공급 롤로부터 회수롤까지, 복수의 처리 장치(처리 공정)에 걸려 있는 시트 기판은 매우 길게 될 것으로 생각되고, 한번 시트 기판의 반송이 정지하면, 상당히 긴 거리를 걸쳐 시트 기판을 낭비해 버리게 된다.
본 발명의 다른 형태는, 비용 증가를 억제하여 생산성을 높인 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 장척(長尺) 방향(길이 방향)으로 속도 V1으로 반송되는 기판에 대해서 연속적으로 제1 처리를 실시하는 제1 처리 유닛과, 제1 처리 유닛에서 처리된 기판을 속도 V2로 반송하고, 기판에 대해서 연속적으로 제2 처리를 실시하는 제2 처리 유닛을 구비한 기판 처리 시스템으로서, 제1, 제2 처리 유닛의 각각의 성능에 따라서, 속도의 관계를 V1>V2로 설정할 수 있는 경우는, 제2 처리 유닛을 복수 마련함과 아울러, 제1 처리 유닛의 뒤에, 제1 처리가 실시된 기판을 장척 방향의 소정 길이로 절단하는 절단 기구와, 절단된 기판을 복수의 제2 처리 유닛 중 어느 하나에 투입하는 선택 투입 기구를 더 구비하며, 제1, 제2 처리 유닛의 각각의 성능에 따라서, 속도의 관계를 V1<V2로 설정할 수 있는 경우는, 제1 처리 유닛을 복수 마련함과 아울러, 제2 처리 유닛의 앞에, 복수의 제1 처리 유닛의 각각에 의해 제1 처리가 실시되는 복수의 기판을, 장척 방향으로 차례로 접합하여 제2 처리 유닛에 투입하는 접합 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템이 제공된다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 장척 방향으로 속도 V1으로 반송되는 기판에 대해서 제1 처리 유닛에 의해 연속적으로 제1 처리를 실시하는 것과, 제1 처리 유닛에서 처리된 기판을 속도 V2로 반송하고, 제2 처리 유닛에 의해 기판에 대해서 연속적으로 제2 처리를 실시하는 것을 구비한 기판 처리 방법으로서, 제1, 제2 처리 유닛의 각각의 성능에 따라서, 속도의 관계를 V1>V2로 설정할 수 있는 경우는, 제2 처리 유닛을 복수 이용함과 아울러, 제1 처리 유닛의 뒤에, 제1 처리가 실시된 기판을 장척 방향의 소정 길이로 절단하는 공정과, 절단된 기판을 복수의 제2 처리 유닛 중 어느 하나에 투입하는 선택 투입 공정을 더 가지며, 제1, 제2 처리 유닛의 각각의 성능상, 속도의 관계를 V1<V2로 설정할 수 있는 경우는, 제1 처리 유닛을 복수 이용함과 아울러, 제2 처리 유닛의 앞에, 복수의 제1 처리 유닛의 각각에 의해 제1 처리가 실시되는 복수의 기판을, 장척 방향으로 차례로 접합하여 제2 처리 유닛에 투입하는 접합 공정을 더 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 소정의 처리가 행해진 기판을 절단하는 절단부와, 소정의 처리가 실시된 기판의 반송량에 따라 기판의 축적량이 가변이며, 절단부를 향해서 반송되는 기판의 반송량을 조정하는 버퍼부(buffer部)를 구비하는 절단 기구가 제공된다.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 소정의 처리가 실시되는 기판을 접합하는 접합부와, 소정의 처리가 실시되는 기판의 반송량에 따라 기판의 축적량이 가변이며, 접합부로부터 소정의 처리에 투입되는 기판의 반송량을 조정하는 버퍼부를 구비하는 접합 기구가 제공된다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 장척 방향으로 반송되는 기판을, 제1 처리 유닛에 통과시킨 후, 제2 처리 유닛에 통과시키는 기판 처리 시스템에 있어서, 제1 처리 유닛에서의 기판의 반송 속도에 대해서, 제2 처리 유닛에서의 기판의 반송 속도를 저감시킬 때에는, 제1 처리 유닛과 제2 처리 유닛과의 사이에, 기판을 장척 방향의 소정 길이로 절단하는 절단 기구를 구비하며, 제1 처리 유닛에서의 기판의 반송 속도에 대해서, 제2 처리 유닛에서의 기판의 반송 속도를 증가시킬 때에는, 제1 처리 유닛과 제2 처리 유닛과의 사이에, 기판을 장척 방향으로 접합하는 접합 기구를 구비하는 기판 처리 시스템이 제공된다.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 장척의 제1 기판이 감겨진 제1 롤을 장착하는 제1 장착부와, 장척의 제2 기판이 감겨진 제2 롤을 장착하는 제2 장착부와, 제1 기판과 제2 기판 중 어느 일방을 처리 기판으로서 장척의 방향으로 보내면서, 소정의 처리를 실시하는 처리 기구와, 처리 기구와 제1 장착부와의 사이에 배치되며, 제1 롤로부터 공급되는 제1 기판을, 소정의 최장(最長) 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 처리 기구로 송출하는 버퍼 기구와, 버퍼 기구와 제1 장착부와의 사이에서 제1 기판을 절단함과 아울러, 절단되는 제1 기판의 종단부에 제2 롤로부터 공급되는 제2 기판의 선단부를 접합하여, 버퍼 기구로 송출하는 기판 이음 교체 기구를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 제7 형태에 따르면, 장척의 제1 기판이 감겨진 제1 롤을 장착하는 제1 장착부와, 장척의 제2 기판이 감겨진 제2 롤을 장착하는 제2 장착부와, 제1 기판과 제2 기판 중 어느 일방을 처리 기판으로서 장척의 방향으로 보내면서, 소정의 처리를 실시하는 처리 기구와, 처리 기구와 제1 장착부와의 사이에 배치되며, 제1 롤로부터 공급되는 제1 기판을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 처리 기구로 송출하는 버퍼 기구와, 버퍼 기구와 제1 장착부와의 사이에서 제1 기판을 절단함과 아울러, 절단되는 제1 기판의 버퍼 기구측의 소정 부분에, 제2 롤로부터 공급되는 제2 기판의 선단부를 연결하여, 버퍼 기구로 송출하는 기판 이음 교체 기구를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 제8 형태에 따르면, 장척의 제1 기판이 감겨진 제1 롤을 착탈 가능하게 장착하는 제1 장착부와, 제1 기판과 동일한 규격의 제2 기판을 소정 길이로 유지하는 유지부와, 제1 기판과 제2 기판 중 어느 일방을 처리 기판으로서 장척의 방향으로 보내면서, 소정의 처리를 실시하는 처리 기구와, 처리 기구와 제1 장착부와의 사이에 배치되며, 제1 롤로부터 공급되는 제1 기판을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 처리 기구로 송출하는 버퍼 기구와, 버퍼 기구와 제1 장착부와의 사이에서 제1 기판을 절단함과 아울러, 절단되는 제1 기판의 버퍼 기구측의 소정 부분에, 유지부로부터 공급되는 제2 기판의 선단부를 접속하여, 버퍼 기구로 송출하는 기판 이음 교체 기구를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 제9 형태에 따르면, 투입된 장척의 기판을 처리 기판으로서 장척의 방향으로 보내면서 처리 기구에서 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서, 장척의 기판을 감은 제1 롤을 제1 롤 장착부에 장착하는 것과, 장척의 기판을 감은 제2 롤을 제2 롤 장착부에 장착하는 것과, 처리 기구와 제1 장착부와의 사이에 배치한 버퍼 기구에서, 제1 롤로부터 공급되는 제1 기판을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 처리 기구로 송출하는 것과, 일시적으로 축적하고 있던 제1 기판을 처리 기구에 송출하고 있는 동안에, 버퍼 기구와 제1 장착부와의 사이에서 제1 기판을 절단함과 아울러, 절단되는 제1 기판의 버퍼 기구측의 소정 부분에, 제2 롤로부터 공급되는 제2 기판의 선단부를 연결하는 것을 포함하는 기판 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 제10 형태에 따르면, 투입된 장척의 기판을 처리 기판으로서 장척의 방향으로 보내면서 처리 기구에서 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서, 장척의 기판을 감은 제1 롤을 제1 롤 장착부에 장착하는 것과, 제1 기판과 동일한 규격의 제2 기판을 유지부에 소정 길이로 유지하는 것과, 처리 기구와 제1 장착부와의 사이에 배치한 버퍼 기구에서, 제1 롤로부터 공급되는 제1 기판을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 처리 기구로 송출하는 것과, 일시적으로 축적하고 있던 제1 기판을 처리 기구로 송출하고 있는 동안에, 버퍼 기구와 제1 장착부와의 사이에서 제1 기판을 절단함과 아울러, 절단되는 제1 기판의 버퍼 기구측의 소정 부분에, 유지부로부터 공급되는 제2 기판의 선단부를 연결하는 것을 포함하는 기판 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 형태에서는, 복수의 처리 공정의 각각에서 사용되는 처리 유닛을 효율적으로 운용시킬 수 있고, 기판 처리에 관한 제조 라인 전체의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 다른 형태에서는, 기판의 낭비를 큰 폭으로 줄이는 것이 가능해지고, 비용 증가를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 절단 기구의 개략적인 사시도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 제1 스플라이서부(splicer部)의 개략적인 외관 사시도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 제2 스플라이서부의 개략적인 외관 사시도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템에서의 제어 블럭도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 디바이스 제조 시스템의 일부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 제1 실시 형태에 관한 제조 라인을 구성하는 복수의 처리 유닛의 모델 배치예를 설명하는 도면이다.
도 8은 제1 실시 형태에 관한 제조 라인에 의한 택트 향상을 설명하는 타임 차트이다.
도 9는 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치로서의 디바이스 제조 시스템의 일부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태에 관한 제1 스플라이서부 및 제1 버퍼(buffer) 기구의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 제2 실시 형태에 관한 제2 스플라이서부 및 제2 버퍼 기구의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 12는 제2 실시 형태에 관한 기판 공급측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 13은 제2 실시 형태에 관한 기판 공급측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 14는 제2 실시 형태에 관한 기판 공급측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 15는 제2 실시 형태에 관한 기판 공급측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 16은 제2 실시 형태에 관한 기판 공급측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 17은 제2 실시 형태에 관한 기판 공급측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 18은 제2 실시 형태에 관한 기판 공급측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 19는 제2 실시 형태에 관한 기판 공급측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 20은 제2 실시 형태에 관한 기판 회수측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 21은 제2 실시 형태에 관한 기판 회수측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 22는 제2 실시 형태에 관한 기판 회수측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 23은 제2 실시 형태에 관한 기판 회수측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 24는 제2 실시 형태에 관한 기판 회수측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
도 25는 제2 실시 형태에 관한 기판 회수측의 기판의 접합·절단 동작을 나타내는 도면이다.
제1 실시 형태
이하, 본 발명의 절단 기구, 접합 기구, 기판 처리 시스템, 및 기판 처리 방법의 실시 형태를, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 1은, 예로서, 시트 모양의 기판(P)을 차례로 3개의 처리 공정 A, B, C에 통과시키는 롤 방식의 기판 처리 시스템(SYS)을 모식적으로 나타낸 도면이다.
기판 처리 시스템은, 기판(P)에 대해서 공정 A로서 처리 A(제1 처리)를 실시하는 처리 유닛(UA)(제1 처리 유닛), 공정 B로서 처리 B(제1 처리, 제2 처리)를 실시하는 처리 유닛(UB)(제1 처리 유닛, 제2 처리 유닛), 공정 C로서 처리 C(제2 처리)를 실시하는 처리 유닛(UC)(제2 처리 유닛), 절단 기구(CU10), 접합 기구(PU10), 선택 투입 기구(ST1, ST2), 제어부(CT)(도 5 참조)를 주체로 구성되어 있다.
처리 유닛(UA)은, 공급 롤(RRA)이 장착되는 롤 장착부(RSA)를 구비하고 있으며, 처리 A를 실시한 기판(P)을 절단 기구(CU10)로 송출한다. 처리 유닛(UB)은, 각각이 동일한 처리 B를 실시하는 처리 유닛(UB1 ~ UB3)으로 구성되며, 예를 들면, 처리 유닛(UA)의 기판 반송 방향의 하류측에 상하로 3단, 또는 수평하게 3열로 배치된다.
각 처리 유닛(UB1 ~ UB3)은, 처리 A가 실시된 기판(P)의 롤이 장착되는 장착부(RSB11 ~ RSB31)와, 처리 B를 실시한 기판(P)의 롤이 장착되는 장착부(RSB12 ~ RSB32)를 구비하고 있으며, 장착부(RSB11 ~ RSB31)에 장착된 롤(RRB11 ~ RRB31)(이하, '자롤(子roll)(RRB11 ~ RRB31)'이라고 적절히 칭함)로부터의 기판(P)은, 처리 B가 실시된 후에, 장착부(RSB12 ~ RSB32)에 장착되는 롤(RRB12 ~ RRB32)(이하, '자롤(RRB12 ~ RRB32)'이라고 적절히 칭함)에 감아 올려진다.
또, 도 1에서, 처리 유닛(UA) 후단의 절단 기구(CU10)의 뒤에, 처리 A가 실시된 기판(P)을 권취하는 롤(RR1)이 마련되어 있다. 이 롤(RR1)에 기판(P)의 소정 길이분(分)이 감아 올려지면, 그곳에서 기판(P)이 절단되고, 롤(RR1)은 각 처리 유닛(UB1 ~ UB3)의 장착부(RSB11 ~ RSB31) 중 어느 하나에, 자롤(RRB11 ~ RRB31) 중 어느 하나로서 장착된다.
처리 유닛(UC)은, 처리 유닛(UB1 ~ UB3)에서 처리 B가 실시된 자롤(RRB12 ~ RRB32) 중 어느 하나를, 롤(RR2)로서 장착 가능하다. 이 롤(RR2)에 감겨진 기판(P)(처리 A, B가 실시된 중간 제품)은, 접합 기구(PU10)를 매개로 하여 처리 유닛(UC)으로 반입되고, 처리 C가 실시된다. 처리 C를 받은 기판(P)은, 롤 장착부(RSC)에 장착된 회수롤(RRC)에 권취되어 회수된다.
본 실시 형태에서의 처리 유닛(UA)에서의 처리 A의 처리 속도 VA(기판(P)의 반송 속도), 처리 유닛(UB1 ~ UB3)에서의 처리 B의 처리 속도 VB(기판(P)의 반송 속도), 처리 유닛(UC)에서의 처리 C의 처리 속도 VC(기판(P)의 반송 속도)의 관계는, 이하로 되어 있다.
VA≒VC>VB
또, 처리 유닛(UA)과 처리 유닛(UB1 ~ UB3) 중 어느 하나와의 사이에서는, 기판(P)의 반송 속도가 VA>VB로 되어 있기 때문에, 처리 유닛(UA)이 반송 속도 V1이 높은 제1 처리 유닛에 대응하고, 처리 유닛(UB1 ~ UB3) 중 어느 하나가 반송 속도 V2가 낮은 제2 처리 유닛에 대응한다. 한편, 처리 유닛(UB1 ~ UB3) 중 어느 하나와 처리 유닛(UC)과의 사이에서는, 기판(P)의 반송 속도가 VB<VC로 되어 있기 때문에, 처리 유닛(UB1 ~ UB3) 중 어느 하나가 반송 속도 V1이 낮은 제1 처리 유닛에 대응하고, 처리 유닛(UC)이 반송 속도 V2가 높은 제2 처리 유닛에 대응한다.
본 실시 형태에서는, 처리 속도 VA, VC는, 처리 속도 VB의 약 3배로 설정 가능한 구성으로 되어 있다. 종래와 같이 처리 공정 B를 실시하는 처리 유닛(UB)이 1대인 경우, 공급 롤(RRA)로부터 회수롤(RRC)까지 1개로 연결된 기판(P)이 처리 유닛(UA, UB, UC)을 차례로 통과해 가기 때문에, 그 반송 속도는 가장 늦은 처리 속도 VB에 맞추어져 버린다. 즉, 제조 라인 전체의 택트(라인 속도, 생산성)가 가장 늦은 처리 유닛에 의해서 규제되어 버리게 된다.
본 실시 형태에서는, 처리 속도가 늦은 처리 유닛(UB)을 복선화(여기에서는 3대를 병렬로 설치)하는 것에 의해서, 그 규제에 제한되지 않은 구성이 가능하다. 이 복선화(또는, 복수 마련)하기 위해서는, 기판(P)이 롤(RR1)에 소정의 길이분 만큼 감아 올려지면, 처리 공정 A와 처리 공정 B를 일시적으로 멈추지 않고, 기판(P)을 절단하는 기구(CU10)가 필요하게 된다.
절단 기구(CU10)는, 주로, 처리 A가 실시된 기판(P)을 소정 길이로 절단하는 것으로서, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 버퍼 기구(제1 버퍼부)(BF1)와 제1 스플라이서부(splicer部, CSa)(절단부)를 구비하고 있다. 또, 절단 기구(CU10)는, 제1 스플라이서부(CSa)(절단부)의 동작과 제1 버퍼 기구(BF1)(버퍼부)에서의 기판(P)의 축적량을 연동시키는 연동 제어부를 더 구비한다.
제1 버퍼 기구(BF1)는, 제1 처리로서의 처리 A를 실시하는 유닛(UA)과 제1 스플라이서부(CSa)와의 사이에 마련되며, 다수의 롤러 등으로 기판(P)을 접어서 소정 길이분을 축적하는 댄서(dancer) 롤러 기구(DR1)를 가지며, 댄서 롤러의 상하 이동 등에 의해, 기판(P)의 축적 길이를 가변으로 조정하면서, 기판(P)을 반입, 반출한다. 제1 버퍼 기구(BF1)는, 처리 유닛(UA)의 기판(P)의 반송 방향의 하류측에 서로 이웃하여 마련되며, 제1 스플라이서부(CSa)로 반출되는 기판(P)의 반송량(혹은 반송 속도)을 조정하는 닙(nip) 구동 롤러(NR1)(도 5 참조)를 구비하고 있다. 댄서 롤러 기구(DR1)의 구동 및 닙 구동 롤러(NR1)의 구동은, 제어부(CT)에 의해서 제어된다.
여기서, 제1 스플라이서부(CSa)의 개략적인 외관 사시(斜視)를 나타내는 도 3에 의해, 그 구성을 설명한다.
제1 스플라이서부(CSa)는, 상면에, 예를 들면 다공질재로 형성된 흡착 패드(1)를 가지며, 기판(P)의 반송 방향(이하, 간단히 '반송 방향'이라고 칭함)으로 이동 가능한 슬라이더(2)와, 슬라이더(2)를 반송 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가이드 레일이 부착된 승강대(3)와, 승강대(3)를 승강시키는 구동부(4)와, 승강대(3)가 상승한 위치에 있을 때에, 기판(P)의 폭 방향으로 이동하여, 슬라이더(2)의 흡착 패드(1)에 흡착된 기판(P)을 절단할 수 있는 커터부(5), 및 기판(P)에 대해서 점착 테이프(TP)를 붙일 수 있는 붙임부(6), 승강대(3)의 상부에 마련되며, 처리 A가 실시된 기판(P)을 권취하는 롤(RR1)용의 권취축(7)을 양측에서 유지하는 유지부(8, 상하 이동 가능)를 구비하고 있다.
또, 권취축(7)은, 그 외주면의 일부(또는 전체 둘레면)에 점착력이 높은 수지막이나 재료가 붙여져 있어, 권취축(7)의 외주면에 기판(P)의 선단부를 접촉시킨 후에, 권취축(7)을 회전시킴으로써, 기판(P)을 자동적으로 권취할 수 있다.
이들 슬라이더(2), 승강대(3), 구동부(4), 커터부(5), 붙임부(6), 및 유지부(8)는 일체화된 스테이션부(SN)로서 구성되며, 캐스터대(caster台) 등에 재치되어 반송 가능하고, 또한 소정 위치에 위치 결정 가능하다.
이들 슬라이더(2), 구동부(4), 커터부(5), 붙임부(6)의 각 구동은, 제어부(CT)에 의해서 제어된다(도 5 참조).
또, 스테이션부(SN)는, 기판(P)을 유지하여 장척 방향으로 이동 가능하며, 슬라이더(2), 승강대(3), 구동부(4) 등을 포함하는 이동부와, 절단 기구(CU10)에 의한 절단 영역, 또는 접합 기구(PU10)에 의한 접합 영역으로 이동부를 이동시키는 이동 제어부를 구비한다.
또, 본 실시 형태에서의 붙임부(6)는, 점착 테이프(TP)에 의해서, 기판(P)을 접합시키는 것으로 하지만, 다른 붙임 방식(기구)이라도 괜찮다. 예를 들면, 접착제를 기판(P)의 반송 방향과 직교한 폭 방향으로, 벨트 모양으로 도포하고, 가압하여 접합시키는 방식, 기판(P)이 수지 필름 등인 경우에는, 기판(P)의 접합하고 싶은 부분을 가열하여 압착하는 방식, 혹은 초음파 접합 등의 방식이라도 상관없다.
또, 슬라이더(2)의 상면에 마련되는 흡착 패드(1)는, 진공압에 의해서 기판(P)을 유지하는 것으로 했지만, 진공압 이외의 기계적인 클램프 기구(클램프 밴드 등)에 의해서 기판(P)을 슬라이더(1)의 상면에 걸리게 하는 구성이라도 좋다.
그런데, 도 1에 나타낸 선택 투입 기구(ST1)는, 제어부(CT)의 제어하에서, 처리 A가 실시된 기판(P)이 권취축(7)에 감겨진 롤(RR1)(이하, '자롤(RR1)'이라고 칭함)을 장착부(RSB11 ~ RSB31) 중 어느 하나에, 자롤(RRB11, RRB21, RRB31) 중 어느 하나로서 선택적으로 투입함과 아울러, 자롤(RR1)이 반출되어 비어 있는 제1 스플라이서부(CSa)의 유지부(8)에 예비의 권취축(7)을 반송하는 것이다.
본 실시 형태에서는, 처리 속도 VA, VC가 처리 속도 VC의 약 3배이며, 처리 유닛(UB)도 3대 마련되어 있기 때문에, 자롤(RR1)(즉, 자롤(RRB11 ~ RRB31, RRB12 ~ RRB32, 후술하는 자롤(RR2))이 권취하는 기판(P)의 길이는, 모롤(母roll)이 되는 공급 롤(RRA)에 감겨진 기판(P)의 길이의 1/3 정도로 설정된다.
따라서, 절단 기구(CU10)는, 공급 롤(RRA)에 감겨진 기판(P)의 전체 길이를 거의 3등분하는 소정 길이마다 기판(P)을 절단한다.
또, 도 1의 선택 투입 기구(ST2)는, 처리 유닛(UB1 ~ UB3) 중 어느 하나에서 처리 B가 실시된 기판(P)을 소정 길이분만큼 감아 올린, 장착부(RSB12 ~ RSB32)의 자롤(RRB12 ~ RRB32) 중 어느 하나를, 제어부(CT)의 제어하에서 선택하여, 접합 기구(PU10)에 투입(롤 반송)함과 아울러, 자롤(RRB12 ~ RRB32) 중 어느 하나가 반송되어 비어 있는 장착부(RSB12 ~ RSB32)에 대해서 예비의 권취축을 장착하는 것이다.
접합 기구(PU10)는, 주로, 처리 B가 실시되어 반송된 자롤(RRB12 ~ RRB32) 중 어느 하나를 자롤(RR2)로서, 먼저 투입되어 절단된 기판의 종단 부근에 접합하는 것으로서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제2 스플라이서부(CSb)(접합부)와 제2 버퍼 기구(제2 버퍼부)(BF2)를 구비하고 있다. 또, 접합 기구(PU10)는, 처리 B가 실시되는 기판을 접합하는 제2 스플라이서부(CSb)(접합부)와, 처리 B가 실시되는 기판의 반송량에 따라 기판의 축적량이 가변이며, 접합부로부터 처리 B에 투입되는 기판의 반송량을 조정하는 제2 버퍼 기구(버퍼부)(BF2)를 포함한다.
제2 스플라이서부(CSb)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상술한 제1 스플라이서부(CSa)에 설치된 스테이션부(SN)가, 기판(P)의 반송 방향을 반대로 한 상태로 설치되어 있다. 즉, 제2 스플라이서부(CSb)는, 상면에 흡착 패드(1)를 가지며, 반송 방향으로 이동 가능한 슬라이더(2)와, 슬라이더(2)를 반송 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가이드 레일이 부착된 승강대(3)와, 승강대(3)를 승강시키는 구동부(4)와, 승강대(3)가 상승한 위치에 있을 때에, 기판(P)의 폭 방향으로 이동하여, 슬라이더(2)의 흡착 패드(1)에 흡착된 기판(P)을 절단할 수 있는 커터부(5), 및 기판(P)에 대해서 점착 테이프(TP)를 붙일 수 있는 붙임부(6), 승강대(3)의 상부에 마련되며, 처리 B가 실시된 기판(P)을 권취하는 자롤(RR2)용의 권취축(7)을 양측에서 유지하는 유지부(8)를 구비하고 있다.
제2 버퍼 기구(BF2)는, 제1 버퍼 기구(BF1)와 동일하게 구성되며, 처리 유닛(UC)으로 반입되는 기판(P)을 조정 가능한 길이 범위에서 가변으로 축적하는 것으로서, 처리 유닛(UC)의 기판(P)의 반송 방향의 상류측에 서로 이웃하여 마련되어 있다.
제2 버퍼 기구(BF2)는, 기판(P)의 반송 방향으로 서로 이웃하는 복수의 롤러가 서로 역방향으로 승강함으로써 기판(P)의 축적량을 가변으로 조정할 수 있는 댄서 롤러 기구(DR2)와, 제2 스플라이서부(CSb)로부터 댄서 롤러 기구(DR2)로 반송되는 기판(P)의 반송량(반송 속도)을 조정하는 닙 구동 롤러(NR2)(도 5 참조)를 구비하고 있다. 댄서 롤러 기구(DR2)의 구동 및 닙 구동 롤러(NR2)의 구동은, 제어부(CT)에 의해서 제어된다.
도 5는, 도 1 ~ 도 4에 나타낸 기판 처리 시스템에서의 제어 블럭도이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제어부(CT)는, 처리 유닛(UA, UB(UB1 ~ UB3), UC)의 동작을 제어함과 아울러, 절단 기구(CU10)와 접합 기구(PU10)의 각각에 마련되는 슬라이더(2), 구동부(4), 커터부(5), 붙임부(6), 선택 투입 기구(ST1, ST2), 댄서 롤러 기구(DR1, DR2), 닙 구동 롤러(NR1, NR2) 등의 구동을 통괄적으로 제어한다. 그 외, 제어부(CT)는, 공급 롤(RRA), 회수롤(RRC)의 회전 구동, 각 공정(각 처리 유닛)에서의 기판(P)의 반송 길이를 계수(計數)하여 관리하거나, 기판(P)의 공급측이 되는 각 롤의 기판 잔량과, 기판(P)의 회수측이 되는 각 롤의 기판 감아 올림량을 계수하여 관리하거나, 처리 공정 A ~ C까지의 전체적인 택트의 관리, 각 롤 마다, 처리상의 문제의 유무나 불량이 발생한 경우의 정도나 장소 등의 정보의 관리 등도 행한다. 제어부(CT)는, 절단 기구(CU10)의 동작과 제1 버퍼부(BF1)에서의 기판(P)의 축적량을 연동시키는 연동 제어부를 포함한다. 마찬가지로, 제어부(CT)는, 접합 기구(PU10)의 동작과 제2 버퍼부(BF2)에서의 기판(P)의 축적량을 연동시키는 연동 제어부를 포함한다.
다음으로, 상기 구성의 기판 처리 시스템의 동작에 대해 설명한다.
여기에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(UB1)에서 처리 B가 완료한 직후에 자롤(RRB12)이 선택 투입 기구(ST2)에 의해서, 제2 스플라이서부(CSb)의 유지부(8)로 반송된다. 또, 처리 유닛(UB2)에서는, 장착부(RSB21)에 장착된 자롤(RRB21)로부터 인출된 기판(P)에 대해서 처리 B가 실시된다. 또, 처리 유닛(UB3)에서는, 다음의 처리 대상이 되는 자롤(RRB31)이 장착부(RSB31)에 장착될 때까지 대기하고 있는 것으로 한다.
또, 이하의 설명에서는, 각 구성 기기의 동작은 제어부(CT)에 의해서 제어되고 있기 때문에, 그것을 나타내는 기재는 생략한다.
먼저, 제1 스플라이서부(CSa)의 유지부(8)에 유지된 자롤(RR1)에, 처리 A가 실시된 기판(P)이 소정 길이로 감겨지면, 제1 버퍼 기구(BF1)에서, 닙 구동 롤러(NR1)가 구동을 정지하여 제1 스플라이서부(CSa)로의 기판(P)의 공급을 정지한다. 이 때, 처리 유닛(UA)에서는 처리 A가 계속하여 행해져, 기판(P)이 제1 버퍼 기구(BF1)로 보내어지고 있다. 그 때문에, 제1 버퍼 기구(BF1)에서의 댄서 롤러 기구(DR1)는, 기판(P)의 축적량을 증가시키는 방향으로 구동된다.
제1 버퍼 기구(BF1)로부터의 기판(P)의 공급이 정지되는 것과 연동하여, 제1 스플라이서부(CSa)에서는 기판(P)의 절단 처리가 행해진다.
구체적으로는, 먼저, 슬라이더(2)가 커터부(5)와 대향하는 위치로 이동한 후에 구동부(4)의 작동에 의해 승강대(3)가 슬라이더(2)와 함께 상승한다. 슬라이더(2)의 상승에 의해, 흡착 패드(1)가 기판(P)을 이면(裏面)(하면)으로부터 흡착 유지하고, 커터부(5)에 의한 절단 위치에 위치 결정한다. 그 후, 커터부(5)가, 기판(P)의 폭 방향으로 이동하여 기판(P)을 절단한다. 기판(P)이 절단되면, 선택 투입 기구(ST1)가 자롤(RR1)을, 여기에서는 처리 유닛(UB3)의 장착부(RSB31)에 자롤(RRB31)로서 투입한다. 또, 선택 투입 기구(ST1)는, 자롤(RR1)이 배출되어 비게 된 제1 스플라이서부(CSa)의 유지부(8)에 예비의 권취축(7)을 장전한다.
제1 스플라이서부(CSa)에서, 유지부(8)에 권취축(7)이 장착되면, 슬라이더(2)의 상면에 흡착 유지되어 있는 기판(P)의 선단 부분이, 권취축(7)의 하부에 위치하도록 슬라이더(2)가 이동(동시에 닙 구동 롤러(NR1)도 소정량만큼 동기(同期)하여 회전)하고, 권취축(7)을 지지하는 유지부(8)가 일정 거리만큼 강하(降下)하여, 기판(P)의 선단 부분이 권취축(7)의 외주면의 점착부에 밀착한다. 이렇게 하여, 제1 버퍼 기구(BF1)측으로부터 연장하고 있는 기판(P)의 선단 부분이 새로운 권취축(7)에 접속되면, 흡착 패드(1)에 의한 흡착 유지를 해제한 후에, 유지부(8)가 원래의 높이 위치로 되돌려지고, 구동부(4)의 작동에 의해 승강대(3)가 슬라이더(2)와 함께 하강한다.
그 후, 닙 구동 롤러(NR1)와 새로운 권취축(7)의 회전 구동이 재개되고, 제1 버퍼 기구(BF1)로부터의 기판(P)의 공급이 재개되어, 기판(P)은 새로운 권취축(7)에 권취된다. 기판(P)의 공급 재개 후, 닙 구동 롤러(NR1)는, 처리 유닛(UA)에서의 처리 속도 VA에 따른 기판(P)의 이송 속도(즉, 제1 버퍼 기구(BF1)에 기판(P)이 보내어지는 속도) 보다도 약간 빠른 속도로 회전된다. 댄서 롤러 기구(DR1)에서는, 닙 구동 롤러(NR1)의 구동에 따라서, 기판(P)의 축적량을 감소시키는 방향으로 구동된다.
제1 버퍼 기구(BF1)에 축적된 기판(P)의 길이가 거의 최소가 된 후에는, 닙 구동 롤러(NR1)를 처리 유닛(UA)에서의 기판(P)의 이송 속도와 동일 속도로 구동한다.
한편, 처리 유닛(UB3)의 장착부(RSB31)에 장착된 자롤(RRB31)로부터는, 기판(P)이 인출되어, 처리 속도 VB에 따른 속도로 보내어져 처리 B가 실시되며, 장착부 RSB32에 장착된 자롤(RRB32)에 권취된다.
처리 유닛(UB3)에서, 자롤(RRB31)로부터 인출된 기판(P)에 대한 처리 B가 실시되고 있는 동안에는, 처리 유닛(UB2)에서는, 자롤(RRB21)로부터 인출된 기판(P)에 대한 처리 B가 완료하고, 기판(P)을 권취한 자롤(RRB2)이 장착부(RSB22)에서 대기하고 있다.
선택 투입 기구(ST2)에 의해서, 먼저 자롤(RR2)로서 접합 기구(PU10)에 장착된 자롤(RRB12)로부터의 기판(P)에 대해서, 처리 유닛(UC)에 의한 처리 C가 완료하면, 접합 기구(PU10)의 제2 버퍼 기구(BF2)에서의 닙 구동 롤러(NR2)의 구동이 정지되고, 댄서 롤러 기구(DR2)로의 기판(P)의 공급이 정지한다.
이 때, 처리 유닛(UC)에서는 처리 C가 계속하여 행해진다. 그 때문에, 댄서 롤러 기구(DR2)는 작동되고, 처리 유닛(UC)에서의 기판(P)의 이송량(처리 속도 VC)에 따른 일정 속도로, 제2 버퍼 기구(BF2)에 축적되어 있던 기판(P)이 처리 유닛(UC)에 송출된다.
제2 스플라이서부(CSb)에서는, 제1 스플라이서부(CSa)에서의 절단 처리와 마찬가지로, 슬라이더(2)가 커터부(5)와 대향하는 위치로 이동한 후에 구동부(4)의 작동에 의해 승강대(3)가 슬라이더(2)와 함께 상승한다. 슬라이더(2)의 상승에 의해, 흡착 패드(1)가 자롤(RRB12)로부터의 기판(P)을 이면(하면)으로부터 흡착 유지하고, 커터부(5)에 의한 절단 위치에 위치 결정한다. 그 후, 커터부(5)가, 기판(P)의 폭 방향으로 이동하여 기판(P)을 절단한다. 기판(P)이 절단되면, 선택 투입 기구(ST2)는, 자롤(RR2(RRB12))이 감겨져 있던 권취축(7)을 유지부(8)로부터 취출하고, 빈 유지부(8)에는, 장착부(RSB22)에서 대기하고 있는 자롤(RRB22)이 자롤(RR2)로서 장착된다.
자롤(RR2)로서 자롤(RRB22)이 제2 스플라이서부(CSb)에서의 유지부(8)에 장착되면, 자롤(RR2)로부터 인출된 기판(P)의 선단 부분이, 먼저 절단한 제2 버퍼 기구(BF2)측의 기판(P)의 후단부와 위치 맞춤되어, 2매의 기판(P)이 동시에 흡착 패드(1)에서 유지된다. 그 상태로, 2매의 기판(P)이 점착 테이프(TP)에 의해 접합된다. 기판(P)이 접합되면, 흡착 패드(1)에 의한 흡착 유지를 해제한 후에, 구동부(4)의 작동에 의해 승강대(3)가 슬라이더(2)와 함께 하강한다. 그 후, 닙 구동 롤러(NR2)가 구동하는 것에 의해, 제2 스플라이서부(CSb)로부터 제2 버퍼 기구(BF2)로의 기판(P)의 공급이 재개된다.
기판(P)의 공급 재개 후, 닙 구동 롤러(NR2)는, 처리 유닛(UC)에서의 처리 속도 VC에 따른 기판(P)의 이송 속도 보다도 약간 빠른 속도로 회전된다. 댄서 롤러 기구(DR2)에서는, 닙 구동 롤러(NR2)의 구동에 따라서, 기판(P)의 축적량을 증가시키는 방향으로 구동된다.
제2 버퍼 기구(BF2)에 축적된 기판(P)의 길이가 거의 최대가 된 후에는, 닙 구동 롤러(NR2)를 처리 유닛(UC)에서의 기판(P)의 이송 속도와 동일 속도로 구동한다. 그리고, 제2 버퍼 기구(BF2)를 매개로 하여 처리 유닛(UC)으로 보내어진 자롤(RRB22(자롤(RR2))로부터 인출된 기판(P)은, 처리 속도 VC로 처리 C가 실시된다.
이와 같이, 처리 유닛(UA)에서 처리 A가 실시된 기판(P)은, 처리 유닛(UB)의 대수에 따라 분할된 길이의 자롤(RR1)로서 감겨진 후에, 처리 유닛(UB1 ~ UB3)에 차례로 투입되어 처리 B가 실시된 후에, 처리 유닛(UB1 ~ UB3)으로부터 자롤(RR2)로서 차례로 처리 유닛(UC)에 투입되어 처리 C가 실시된다. 처리 속도 VB가 처리 속도 VC 보다도 늦은 처리 유닛(UB)에 대해서는 처리 속도의 비(比)에 따라 3대 마련되어 있기 때문에, 3대의 처리 유닛(UB1 ~ UB3)으로부터는, 외관상, 처리 속도 VB의 3배의 처리 속도로 처리 B가 실시된 경우와 동일한 주기로 자롤(RR2)이 처리 유닛(VC)에 투입되게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 처리 유닛(UA, UB)의 각각의 성능에 따라서, 처리 속도 VA>처리 속도 VB로 설정 가능한 경우에는, 처리 유닛(UA)의 대수 n과 처리 유닛(UB)의 대수 m과의 관계를, n<m으로 하고, 기판(P)을 대수 m에 따른 길이의 자롤로 절단하여 m대의 처리 유닛(UB1 ~ UBm) 중 어느 하나에 선택적으로 투입하고 있다. 그 때문에, 낮은 처리 속도 VB로 규제되지 않고, 제조 라인 전체로 보면, 기판(P)을 처리 속도 VA로 처리하는 것이 가능해진다.
또, 처리 유닛(UB, UC)의 각각의 성능에 따라서, 처리 속도 VB<처리 속도 VC로 설정 가능한 경우는, 복수대 (m)의 처리 유닛(UB1 ~ UBm)에서 처리 B가 실시된 자롤(RR2)의 기판(P)을, 차례로 접합하여 n대(n<m)의 처리 유닛(UC)에 투입하고 있다. 그 때문에, 기판(P)이 처리 유닛(UB)으로부터 처리 유닛(UC)으로 반입될 때까지의 대기 시간을 실질적으로 억제할 수 있다.
따라서 이 경우도, 낮은 처리 속도 VB로 규제되지 않고, 기판(P)을 처리 속도 VC(≒VA)로 처리하는 것이 가능해진다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 처리 속도가 다른 복수의 처리 A ~ C를 차례로 실시하는 경우에도, 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다. 또, 본 실시 형태에서는, 처리 유닛(UB)의 대수를 처리 속도의 비에 따라 설정하고 있다. 그 때문에, 설비를 과잉으로 설치하지 않고 효율적인 기판 처리를 실현할 수 있다. 게다가, 본 실시 형태에서는, 복선화하는 처리 유닛(UB1 ~ UB3)을 상하 방향으로 다단계로 설치하는 경우는, 설치 면적(풋프린트(footprint))을 증대시키지 않고, 효율적인 기판 처리를 실시할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 버퍼 기구가 부착된 절단 기구(CU10)와, 버퍼 기구 가 부착된 접합 기구(PU10)를, 절단용과 접합용 중 어느 것에도 사용할 수 있는 공통 구성으로 하여, 스테이션부(SN)로서 설치하고 있다. 그 때문에, 이종(異種)의 장치를 개별로 설치할 필요가 없게 되어, 생산 설비에 관한 코스트를 저감하는 것도 가능하다.
즉, 일련의 복수의 처리 유닛 중, 인접하는 처리 유닛 사이에서, 기판(P)의 반송 방향의 상류측의 처리 유닛에 대해서 하류측의 처리 유닛의 처리 속도가 낮으면, 그 사이에, 스테이션부(SN)를 절단 기구(CU10)로서 설치하고, 처리 속도의 관계가 반대인 경우에는, 인접하는 처리 유닛 사이에, 스테이션부(SN)를 접합 기구(PU10)로서 설치하면 좋다.
즉, 본 실시 형태의 기판 처리 시스템은, 일련의 복수의 처리 유닛 중, 인접하는 처리 유닛 사이에서, 기판(P)의 반송 방향의 상류측의 처리 유닛(제1 처리 유닛)에서의 기판(P)의 반송 속도에 대해서, 하류측의 처리 유닛(제2 처리 유닛)에서의 기판(P)의 반송 속도를 저감시킬 때에는, 제1 처리 유닛과 제2 처리 유닛과의 사이에, 기판(P)을 장척 방향의 소정 길이로 절단하는 절단 기구(CU10)를 구비하며, 제1 처리 유닛에서의 기판(P)의 반송 속도에 대해서, 제2 처리 유닛에서의 기판(P)의 반송 속도를 증가시킬 때에는, 제1 처리 유닛과 제2 처리 유닛과의 사이에, 기판(P)을 장척 방향으로 접합하는 접합 기구(PU10)를 구비할 수 있다.
(디바이스 제조 시스템)
다음으로, 상기 기판 처리 시스템이 적용되는 디바이스 제조 시스템에 대해서, 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은, 기판 처리 시스템으로서의 디바이스 제조 시스템(플렉서블·디스플레이 제조 라인)의 일부의 구성을 나타내는 도면이다. 여기에서는, 공급 롤(RR1)로부터 인출된 가요성의 기판(P)(시트, 필름 등)이, 차례로, n대의 처리 장치(U1, U2, U3, U4, U5,…, Un)를 거쳐, 회수롤(RR2)에 감아 올려질 때까지의 예를 나타내고 있다. 상위(上位) 제어 장치(CONT)(제어부)는, 제조 라인을 구성하는 각 처리 장치(U1 ~ Un)를 통괄 제어한다.
또, 도 6에 나타낸 처리 장치(U1 ~ Un)는, 도 1에 나타낸 처리 유닛(UA ~ UC) 중 어느 하나라도 좋고, 처리 장치(U1 ~ Un) 중에서 2 이상의 연속한 처리 장치를 합쳐서, 처리 유닛(UA ~ UC) 중 어느 1개에 대응하도록 해도 괜찮다.
도 6에서, 직교 좌표계 XYZ는, 기판(P)의 표면(또는 이면)이 XZ면과 수직이 되도록 설정되고, 기판(P)의 반송 방향(장척 방향)과 직교하는 폭 방향이 Y축 방향으로 설정되는 것으로 한다. 또, 그 기판(P)은, 미리 소정의 전(前)처리에 의해서, 그 표면을 개질하여 활성화한 것, 혹은, 표면에 정밀 패터닝을 위한 미세한 격벽 구조(요철 구조)를 형성한 것이라도 괜찮다.
공급 롤(RR1)에 감겨져 있는 기판(P)은, 닙된 구동 롤러(DR10)에 의해서 인출된 처리 장치(U1)로 반송된다. 기판(P)의 Y축 방향(폭 방향)의 중심은, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)에 의해서, 목표 위치에 대해서 ±십수㎛ ~ 수십㎛ 정도의 범위에 들어가도록 서보(servo) 제어된다.
처리 장치(U1)는, 인쇄 방식으로 기판(P)의 표면에 감광성 기능액(포토레지스트(photoresist), 감광성 실란(silane) 커플링재, 감광성 커플링재, 감광성 친발액(親撥液) 개질제, 감광성 도금 환원제, UV 경화 수지액 등)을, 기판(P)의 반송 방향(장척 방향)에 관해서 연속적 또는 선택적으로 도포하는 도포 장치이다. 처리 장치(U1) 내에는, 기판(P)이 감겨지는 실린더 롤러(DR20), 이 실린더 롤러(DR20) 상에서, 기판(P)의 표면에 감광성 기능액을 균일하게 도포하는 도포용 롤러, 혹은 감광성 기능액을 잉크로서 패턴을 인쇄하는 볼록판(版) 또는 오목판(版)의 판 몸통 롤러 등을 포함하는 도포 기구(Gp1), 기판(P)에 도포된 감광성 기능액에 포함되는 용제(溶劑) 또는 수분을 급속히 제거하는 건조 기구(Gp2) 등이 마련되어 있다.
처리 장치(U2)는, 처리 장치(U1)로부터 반송되어 온 기판(P)을 소정 온도(예를 들면, 수십 ~ 120℃ 정도)까지 가열하여, 표면에 도포된 감광성 기능층을 안정적으로 정착시키기 위한 가열 장치이다. 처리 장치(U2) 내에는, 기판(P)을 접어 반송하는 복수의 롤러와 에어·턴·바, 반입되어 온 기판(P)을 가열하는 가열 챔버부(HA1), 가열된 기판(P)의 온도를, 후공정(처리 장치(U3))의 환경 온도와 일치하도록 내리는 냉각 챔버부(HA2), 닙된 구동 롤러(DR3) 등이 마련되어 있다.
처리 장치(U3)는, 처리 장치(U2)로부터 반송되어 온 기판(P)의 감광성 기능층에 대해서, 디스플레이용 회로 패턴이나 배선 패턴에 대응한 자외선의 패터닝광을 조사하는 노광 장치이다. 처리 장치(U3) 내에는, 기판(P)의 Y축 방향(폭 방향)의 중심을 일정 위치로 제어하는 엣지 포지션 컨트롤러(EPC), 닙된 구동 롤러(DR4), 기판(P)을 소정의 텐션으로 부분적으로 감아, 기판(P) 상의 패턴 노광되는 부분을 동일한 원통면 모양으로 지지하는 회전 드럼(DR5), 및, 기판(P)에 소정의 늘어짐(여유)(DL)을 주는 2조(組)의 구동 롤러(DR6, DR7) 등이 마련되어 있다.
또 처리 장치(U3) 내에는, 투과형 원통 마스크(DM)와, 그 원통 마스크(DM) 내에 마련되어, 원통 마스크(DM)의 외주면에 형성된 마스크 패턴을 조명하는 조명 기구(IU)와, 회전 드럼(DR5)에 의해서 원통면 모양으로 지지되는 기판(P)의 일부분에, 원통 마스크(DM)의 마스크 패턴의 일부분의 상(像)과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위해, 기판(P)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출하는 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)이 마련되어 있다.
처리 장치(U4)는, 처리 장치(U3)로부터 반송되어 온 기판(P)의 감광성 기능층에 대해서, 습식에 의한 현상(現像) 처리, 무전해 도금 처리 등과 같은 각종의 습식 처리 중 적어도 1개를 행하는 웨트 처리 장치이다. 처리 장치(U4) 내에는, Z축 방향으로 계층화된 3개의 처리조(處理槽)(BT1, BT2, BT3)와, 기판(P)을 절곡하여 반송하는 복수의 롤러와, 닙된 구동 롤러(DR8) 등이 마련되어 있다.
처리 장치(U5)는, 처리 장치(U4)로부터 반송되어 온 기판(P)을 따뜻하게 하여, 습식 프로세스에서 습해진 기판(P)의 수분 함유량을 소정값으로 조정하는 가열 건조 장치이지만, 상세한 것은 생략한다. 그 후, 몇 개의 처리 장치를 거쳐, 일련의 프로세스의 마지막 처리 장치(Un)를 통과한 기판(P)은, 닙된 구동 롤러(DR10)를 매개로 하여 회수롤(RR2)에 감아 올려진다. 그 감아 올려질 때에도, 기판(P)의 Y축 방향(폭 방향)의 중심, 혹은 Y축 방향의 기판단(端)이, Y축 방향으로 어긋나지 않도록, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC2)에 의해서, 구동 롤러(DR10)와 회수롤(RR2)의 Y축 방향의 상대 위치가 순차적으로 보정 제어된다.
상기의 도 6의 디바이스 제조 시스템에서는, 각 처리 장치(U1, U2, U3, U4, U5,…, Un)의 처리 속도에 따라서, 처리 속도가 늦은 처리 유닛은 복선화하여 복수대를 병렬로 배치함과 아울러, 이 처리 장치 앞에 절단 기구(CU10)를 마련하고, 기판을 복수의 처리 장치 중 어느 하나에 투입하기 위한 선택 투입 기구(ST1)를 마련한다.
또 처리 속도가 늦은 복수대의 처리 장치의 뒤에는, 각 처리 장치로부터 반출되는 복수의 기판을 차례로 접합하는 접합 기구(PU10)를 마련하는 것에 의해, 처리 속도가 크게 다른 복수의 처리를 차례로 실시하는 경우에도, 가장 처리 속도가 낮은 처리 공정에 규제되지 않고, 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다.
도 6에서 나타낸 제조 라인의 경우, 가열 처리를 행하는 처리 장치(U2)는, 기판(P)의 반송 속도를 최대한 낮게 억제함으로써, 챔버부(HA1, HA2)의 용적을 작게 할 수 있고, 그 만큼, 사용 전력을 삭감할 수 있으며, 장치 설치의 풋프린트도 저감할 수 있다고 하는 이점이 있다.
한편, 처리 장치(U2)의 직전의 처리 장치(U1)에서, 기판(P)의 표면에 감광성 기능액을 패터닝하여 인쇄 도포하는 경우는, 패턴 인쇄용 판 몸통(오목판 또는 볼록판) 롤러가 사용되고, 이 롤러에 감광성 기능액이 잉크로서 도포된 후, 판 몸통 롤러에 기판(P)을 꽉 눌러 패턴이 전사(轉寫)되는 구성이 된다. 이 경우, 판 몸통 롤러로부터 기판(P)으로의 패턴 전사 특성을 양호하게 하기 위해서는, 기판(P)을 어느 정도 빠른 속도로 보낼 필요가 있다.
이와 같이, 처리 장치(U1)와 처리 장치(U2)에서는, 장치 성능에 따라서, 요구되는 기판 반송 속도(처리 속도)가 크게 다를 가능성이 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 처리 장치(U1)를 도 1 중의 처리 유닛(UA)으로 하고, 처리 장치(U2)를 도 1 중의 처리 유닛(UB1 ~ UB3)과 같이 복선화하면, 효율적으로 생산성이 높은 제조 라인을 구축할 수 있다.
여기서, 앞의 도 1의 처리 시스템(제조 라인)의 경우에, 종래의 단선화에 의한 처리에 비해, 어느 정도의 택트 향상이 기대되는지를, 도 7에 나타낸 모델예에 기초하여, 도 8의 타임 차트를 참조하여 설명한다.
도 7의 (a)는, 3개의 공정 A, B, C의 각각을 담당하는 처리 유닛(UA, UB, UC)을 1대씩으로 하여 단선화 처리하는 경우의 모델예를 나타낸다. 여기서, 공급 롤(RRA)에는 전체 길이 1200m의 기판(P)이 감겨져 있는 것으로 한다. 또, 각 처리 유닛(UA ~ UC)은 장치의 성능으로서, 이하의 처리 능력을 가지는 것으로 가정한다. 즉, 처리 유닛(UA)은, 기판(P)을 최대 15cm/s로 보내어 처리하는 능력을 가지고, 처리 유닛(UB)은, 기판(P)을 최대 5cm/s로 보내어 처리하는 능력을 가지며, 처리 유닛(UC)은, 기판(P)을 최대 15cm/s로 보내어 처리하는 능력을 가지는 것으로 한다.
이러한 단선화의 경우, 라인 전체에서 기판(P)의 반송 속도는, 가장 늦은 처리 유닛(UB)의 속도 5cm/s에 맞추어지기 때문에, 생산 택트 시간(1200m의 기판에 공정 처리 A, B, C의 전부를 실시하는 시간)은 400분(6시간 40분)이 된다.
이것에 대해서, 앞의 도 1과 같이 복선화한 제조 라인의 모델예를 도 7의 (b)에 나타낸다. 각 처리 유닛(UA, UB(UB1 ~ UB3), UC)의 각 성능은, 도 7의 (a)에서 설명한 것과 동일하다. 앞의 도 1과 마찬가지로, 처리 공정 B를 담당하는 처리 유닛(UB)을 복선화하여, 3대의 유닛(UB1 ~ UB3)을 마련하고, 처리 유닛(UA)의 뒤의 절단 기구(CU10)에서의 절단 처리 시간과 선택 투입 기구(ST1)에 의한 자롤 교환 시간 등을 포함하는 준비 시간을 3분으로 하고, 처리 유닛(UC)의 앞의 접합 기구(PU10)에서의 접합 처리 시간과 선택 투입 기구(ST2)에 의한 자롤 교환 시간 등을 포함하는 준비 시간을 3분으로 한다.
또, 도 7의 (b)와 같이, 처리 속도가 늦은 처리 유닛(UB)을 복선화 했기 때문에, 처리 유닛(UA, UC)은, 각각의 성능에 따라서 보장되어 있는 최대 속도 15cm/s로 기판(P)을 반송하도록 설정된다.
도 8의 타임 차트는, 도 7의 (b)의 모델예에 의한 택트를 추측한 것으로, 라인(S1, S2, S3)은, 가상적으로 3개의 처리 유닛(UB1 ~ UB3)의 각각에 대응시켜, 각 처리 시간을 나타낸 것이다. 처리의 개시시에는, 공급 롤(RRA)로부터의 기판(P)이 처리 유닛(UA)에서 처리되지만, 기판(P)은 절단 기구(CU10)에서, 전체 길이 1200m의 1/3마다 분할된다. 그 때문에, 처리 유닛(UA)에 투입되는 기판의 1번째의 400m 분량은, 라인(S1)에 나타내는 바와 같이, 약 44.4분으로 처리된 후, 절단 기구(CU10)에서 3분의 준비 시간을 거쳐, 처리 유닛(UB1)으로 보내어진다.
처리 유닛(UB1)이, 400m 분량의 기판(P)을 처리하는 택트 시간은 133.3분이다. 그 후, 소정의 준비 시간(자롤의 장착 등)으로서 약 3분을 경과한 후, 1번째의 400m 분량의 기판은, 처리 유닛(UC)으로 투입되어, 반송 속도 15cm/s로 처리된다. 처리 유닛(UC)에 의한 400m 분량의 기판의 택트 시간은 44.4분이다.
그 사이, 라인 S2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(UA)은 2번째의 400m 분량의 기판의 처리를 약 44.4분에 걸쳐 계속하고, 잇달아, 라인 S3에 나타내는 바와 같이, 3번째의 400m의 기판의 처리를 약 44.4분에 걸쳐, 반송 속도 15cm/s로 계속한다. 2번째의 400m 분량의 기판은, 절단 기구(CU10)에 의한 준비 시간 3분 후에 처리 유닛(UB2)으로 보내어지며, 여기서 약 133.3분에 걸려 처리된다.
처리 유닛(UC)에서, 1번째의 400m 분량의 기판의 처리가 완료하는 것은, 개시 시점으로부터 228.1분 후이다. 그러나, 그 전에, 2번째의 400m 분량의 기판의 처리가 처리 유닛(UB2)에서 완료하고 있으며, 2번째의 400m 분량의 기판은 접합 기구(PU10), 선택 투입 기구(ST2C)를 매개로 하여, 약 3분의 준비 시간 후에, 1번째의 400m 분량의 기판의 종단 부분에 접합된다.
그 후, 처리 유닛(UC)은, 1번째의 400m의 기판에 접합된 2번째의 400m 분량의 기판을, 반송 속도 15cm/s로 계속적으로 처리한다.
마찬가지로 하여, 라인 S3에 나타내는 바와 같이, 절단 기구(CU10)에서 절단된 3번째(최후)의 400m 분량의 기판은, 처리 유닛(UA)에서의 처리가 완료하면, 처리 유닛(UB3)에 투입되고, 133.3분 후에는 자롤(RRB32)에 권취되어 있다. 3번째의 400m 분량의 기판도, 처리 유닛(UC)에서, 2번째의 400m 분량의 기판의 처리가 완료하기 전에, 처리 유닛(UB32)에서의 처리가 완료하고 있다.
처리 유닛(UC)에서 2번째의 400m 분량의 기판이 처리되고 있는 동안, 3번째의 400m 분량의 기판은 접합 기구(PU10), 선택 투입 기구(ST2C)를 매개로 하여, 약 3분의 준비 시간 후에, 2번째의 400m 분량의 기판의 종단 부분에 접합된다. 그 후, 처리 유닛(UC)은, 2번째의 400m의 기판에 접합된 3번째의 400m 분량의 기판을, 반송 속도 15cm/s로 계속적으로 처리한다.
이상과 같이, 처리 공정 B의 유닛을 복선화하는 것에 의해, 1200m 분량의 기판(P)의 처리는, 317분(5시간 17분)에 종료하게 된다. 이것은, 도 7의 (a)에 나타낸 단선화 처리의 모델예와 비교해서, 약 20%의 택트 향상(생산 시간의 단축)이 된다.
도 7의 (b)에 나타낸 모델예에서는, 모롤(母roll)로서의 공급 롤(RRA)에 감겨진 기판(P)의 전체 길이를 1200m로 했지만, 그것 이상의 길이라도, 절단 기구(CU10)에서의 기판의 분할을 400m마다 행하면, 제조 라인으로 투입되는 기판을 마지막 처리 공정 C까지, 연속적으로 계속 보낼 수 있다.
또, 도 7의 (b)에 나타낸 모델예에서는, 3대의 처리 유닛(UB1 ~ UB3)을 동시에, 동일 처리 속도(5cm/s)로 운전한다고 했지만, 조정 가능한 범위에서, 각 유닛(UB1 ~ UB3)에서의 기판의 반송 속도를 미소량만큼 다르게 해도 괜찮다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 바람직한 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 관련하는 예로 한정되지 않는다. 상술한 예에서 나타낸 각 구성 부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 여러 가지 변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 3대의 처리 유닛(UB1 ~ UB3)을 마련하는 구성으로 했지만, 처리 속도의 비(比)에 따라 설정하면 2대라도 4대 이상 마련하는 구성이라도 괜찮다.
또, 상기 실시 형태에서는, 단선으로 구성되는 제조 라인 중의 일부의 공정을 복선화하는 것으로 했다. 그러나, 원래의 제조 라인(동일 제품, 품종을 생산)이 최초의 공정으로부터 마지막 공정까지 복선화되어 있는 경우라도, 상기 실시 형태를 응용한 구성이 가능하다.
예를 들면, 원래, 도 7의 (a)와 같은 단선화 처리의 제조 라인이 2개 병렬로 배치되어 있는 경우는, 2대의 처리 유닛(UA(UA1, UA2))의 각각의 뒤에 절단 기구(CU10(CU101, CU102))를 마련하고, 그 뒤의 2대의 저(低)택트의 처리 유닛(UB)은, 3대를 추가하여 5대의 유닛(UB1 ~ UB5)으로서 복선화하고, 또 그 뒤에 2개의 접합 기구(PU10(PU101, PU102))를 마련하고, 그 뒤에, 2대의 처리 유닛(UC(UC1, UC2))을 마련해도 괜찮다.
이러한 구성에서는, 절단 기구(CU101, CU102) 중 어느 하나에서 절단된 단위 길이(예를 들면 400m)의 기판이, 5대의 처리 유닛(UB1 ~ UB5) 중 비어 있는 어느 하나의 유닛으로 보내어지도록, 선택 투입 기구(ST2)를 구성하고, 접합 기구(PU101, PU102)의 각각이, 5대의 처리 유닛(UB1 ~ UB5) 중 어느 하나에서 처리된 단위 길이(예를 들면 400m)의 기판을 받아 들이도록, 선택 투입 기구(ST2)를 구성한다.
또, 최초의 처리 유닛(UA1, UA2)의 처리에서는, 처리 유닛(UA1)이 공급 롤(RRA)로부터의 기판을 단위 길이(예를 들면 400m)만큼 처리하면, 처리 유닛(UA2)이 공급 롤(RRA)로부터의 기판의 처리를 개시하도록 함에 있어서, 의도적인 시간차를 주는 것이 좋다.
이와 같이 하면, 2대의 처리 유닛(UA1, UA2)의 각각에 모롤(母roll)(RRA)을 동시에 장착하는 롤 교환 작업(생산의 일시적인 중단이 발생하는 것)을 피할 수 있음과 아울러, 각 처리 유닛을 효율적으로 가동시킬 수 있다.
제2 실시 형태
이하, 본 발명의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시 형태를, 도 9 내지 도 25를 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략한다.
도 9는, 본 실시 형태의 기판 처리 장치로서의 디바이스 제조 시스템(플렉서블·디스플레이 제조 라인)(SYS)의 일부의 구성을 나타내는 도면이다. 여기에서는, 디바이스 제조 시스템(SYS)이, 공급 롤(제1 롤)(RR1)을 장착하는 제1 장착부(RS1), 공급 롤(제2 롤)(RR2)을 장착하는 제2 장착부(RS2)(유지부), 회수롤(제3 롤)(RR3)을 장착하는 제3 장착부(RS3), 회수롤(제4 롤)(RR4)을 장착하는 제4 장착부(RS4)를 구비하며, 공급 롤(RR1, RR2) 중 어느 하나로부터 인출된 가요성의 기판(P)(시트, 필름 등)이, 차례로, 제1 스플라이서부(기판 이음 교체 기구)(CSa), 제1 버퍼 기구(BF1), n대의 처리 장치(U1, U2, U3, U4, U5,…, Un), 제2 버퍼 기구(BF2), 제2 스플라이서부(제2 기판 이음 교체 기구)(CSb)를 거쳐, 회수롤(RR3, RR4) 중 어느 일방에 감아 올려질 때까지의 예를 나타내고 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 제1, 제2 버퍼 기구(BF1, BF2), 처리 장치(U1 … Un)에 처리 기판으로서 투입된 기판에 대해서는 기판(P)으로 적절히 칭하여 설명한다. 투입 전에 공급 롤(RR1, RR2)로부터 인출된 기판에 대해서는 기판(P1, P2)으로 적절히 칭하여 설명한다. 처리 장치(U1 … Un)에 의한 처리 후에 회수롤(RR3, RR4)에서 회수되는 기판에 대해서는 기판(P3, P4)으로 적절히 칭하여 설명한다.
상위 제어 장치(CONT)(제어부, 제2 제어부)는, 제조 라인을 구성하는 각 처리 장치(U1 ~ Un), 및 제1, 제2 스플라이서부(CSa, CSb), 제1, 제2 버퍼 기구(BF1, BF2)를 통괄 제어한다. 또, 상위 제어 장치(CONT)는, 제1 장착부(RS1)에서 공급 롤(RR1)에 장착되는 모터축(MT1)의 회전 구동, 및 제2 장착부(RS2)에서 공급 롤(RR2)에 장착되는 모터축(MT2)의 회전 구동을 제어한다. 또, 상위 제어 장치(CONT)는, 기판(P1)(제1 기판)의 절단 동작과 제1 버퍼 기구(BF1)(버퍼 기구)에서의 기판(P1)의 축적량을 연동시키는 연동 제어부를 포함한다. 또, 상위 제어 장치(CONT)는, 기판(P)(처리 기판)의 절단 동작과 제2 버퍼 기구(BF2)에서의 기판(P)의 축적량을 연동시키는 연동 제어부를 포함한다.
또, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 장착부(RS1)의 근방에는, 공급 롤(RR1)에서의 기판(P1)의 공급 상황을 검출하는 공급 센서(S1)가 마련되어 있다. 공급 센서(S1)는, 기판(P1)의 공급 종료가 검출되었을 때에, 종료 신호를 상위 제어 장치(CONT)에 출력한다. 마찬가지로, 제2 장착부(RS2)의 근방에는, 공급 롤(RR2)에서의 기판(P2)의 공급 상황을 검출하는 공급 센서(S2)가 마련되어 있다. 공급 센서(S2)는, 기판(P2)의 공급 종료가 검출되었을 때에, 종료 신호를 상위 제어 장치(CONT)에 출력한다.
도 9에서, 직교 좌표계 XYZ는, 기판(P)의 표면(또는 이면)이 XZ면과 수직이 되도록 설정되고, 기판(P)의 반송 방향(장척 방향)과 직교하는 폭 방향이 Y축 방향으로 설정되는 것으로 한다. 또, 그 기판(P)은, 미리 소정의 전(前)처리에 의해서, 그 표면을 개질하여 활성화한 것, 혹은, 표면에 정밀 패터닝의 미세한 격벽 구조(요철 구조)를 형성한 것이라도 괜찮다.
도 10은, 제1 스플라이서부(CSa) 및 제1 버퍼 기구(BF1)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
제1 스플라이서부(CSa)는, 공급 롤(RR1, RR2) 중 어느 일방으로부터 인출되어 제1 버퍼 기구(BF1)로 송출하는 기판을, 공급 롤(RR1, RR2) 중 어느 타방으로부터 인출된 기판으로 이어 바꾸는 것으로서, 닙 구동 롤러(NR1), 절단 접합 유닛(CU1, CU2)을 구비하고 있다. 또, 제1 스플라이서부(CSa)(기판 이음 교체 기구)는, 절단되는 기판(P1)(제1 기판)의 종단부가 되는 위치에 공급 롤(RR2)(제2 롤)로부터 공급되는 기판(P2)(제2 기판)의 선단부를 접합한 후에, 기판(P1)(제1 기판)을 절단하도록 절단 동작 및 접합 동작을 제어하는 제어부를 구비하고 있다.
닙 구동 롤러(NR1)는, 상위 제어 장치(CONT)의 제어하에서, 기판(P1) 혹은 기판(P2)을 유지하여 제1 버퍼 기구(BF1)로 보내거나, 또는 기판(P)의 이송을 정지하는 것으로서, Z축 방향에서 제1 장착부(RS1)와 제2 장착부(RS2)와의 대략 중간 위치에 배치된다.
절단 접합 유닛(CU1, CU2)은, 닙 구동 롤러(NR1)의 Z축 방향의 위치를 통과하는 XY 평면과 평행한 가상 접합면(VF1)을 중심으로 하여 Z축 방향으로 대칭으로 배치되어 있다. 절단 접합 유닛(CU1)은, 가상 접합면(VF1)에 임(臨)하는 위치에 흡착 패드(1A), 커터(2A), 및 텐션 롤러(3A)를 구비하고 있다. 또, 절단 접합 유닛(CU1)은, 미도시한 회전 기구에 의해, 도 10에 실선으로 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU2)과 흡착 패드(1A)가 대향하는 접합 위치와, 도 10에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 흡착 패드(1A)가 제1 장착부(RS1)와 대향하는 점설(貼設) 위치와의 사이를 회전 이동(요동)한다. 게다가, 절단 접합 유닛(CU1)은, 접합 위치에서, 미도시한 이동 기구에 의해, 가상 접합면(VF1)(즉 절단 접합 유닛(CU2))에 대해서 이간·접근하는 방향으로 이동한다. 흡착 패드(1A)는, 절단 접합 유닛(CU1)이 접합 위치에 있을 때에, 커터(2A) 보다도 기판(P)(기판(P1))의 이송 방향의 하류측(+X축측)에 배치되어 있다.
마찬가지로, 절단 접합 유닛(CU2)은, 가상 접합면(VF1)에 임하는 위치에 흡착 패드(1B), 커터(2B), 및 텐션 롤러(3B)를 구비하고 있다. 또, 절단 접합 유닛(CU2)은, 미도시한 회전 기구에 의해, 도 10에 실선으로 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU1)과 흡착 패드(1B)가 대향하는 접합 위치와, 도 10에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 흡착 패드(1B)가 제1 장착부(RS2)와 대향하는 점설 위치와의 사이를 회전 이동(요동)한다. 게다가, 절단 접합 유닛(CU2)은, 접합 위치에서, 미도시한 이동 기구에 의해, 가상 접합면(VF1)(즉 절단 접합 유닛(CU1))에 대해서 이간·접근하는 방향으로 이동한다. 흡착 패드(1B)는, 절단 접합 유닛(CU2)이 접합 위치에 있을 때에, 커터(2B) 보다도 기판(P)(기판(P2))의 이송 방향의 하류측(+X축측)에 배치되어 있다.
이들 절단 접합 유닛(CU1, CU2)의 이동은, 상위 제어 장치(CONT)에 의해서 제어된다.
제1 버퍼 기구(BF1)는, 처리 장치(처리 기구)(U1)와 제1 스플라이서부(CSa)와의 사이에 배치되며, 제1 스플라이서부(CSa)로부터 보내어지는 기판(P)을 소정의 최장(最長) 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 처리 장치(U1)로 송출하는 것으로서, 댄서 롤러 기구(DR1)와 닙 구동 롤러(NR2)를 구비하고 있다.
닙 구동 롤러(NR2)는, 제1 버퍼 기구(BF1)에서 축적된 기판(P)을 유지하여 처리 장치(U1)로 보내는 것으로서, 댄서 롤러 기구(DR1) 보다도 기판(P)의 이송 방향 하류측에서 닙 구동 롤러(NR1)와 대략 동일한 Z축 위치에 배치된다.
댄서 롤러 기구(DR1)는, 승강 범위가 상대적으로 상부에 위치하는 복수의 상단(上段) 롤러(RJ1)와, 승강 범위가 상대적으로 하부에 위치하는 하단 롤러(RK1)가 X 방향으로 교호(交互)로 배열되고, 또한 각 롤러(RJ1, RK1)가 각각 독립하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 상단 롤러(RJ1)의 상사점(上死点) 위치(JU1) 및 하사점(下死点) 위치(JD1)는, 하단 롤러(RK1)의 상사점 위치(JU2) 및 하사점 위치(JD2) 보다도 상부의 위치에 설정되어 있다. 이들 댄서 롤러 기구(DR1)의 동작에 대해서도, 상위 제어 장치(CONT)에 의해서 제어된다.
도 11은, 제2 스플라이서부(CSb) 및 제2 버퍼 기구(BF2)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
제2 버퍼 기구(BF2)는, 처리 장치(처리 기구)(Un)와 제2 스플라이서부(CSb)와의 사이에 배치되고, 처리 장치(Un)로부터 보내어지는 기판(P)을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 제2 스플라이서부(CSb)로 송출하는 것으로서, 닙 구동 롤러(NR3)와 댄서 롤러 기구(DR2)를 구비하고 있다.
댄서 롤러 기구(DR2)는, 승강 범위가 상대적으로 상부에 위치하는 복수의 상단 롤러(RJ2)와, 승강 범위가 상대적으로 하부에 위치하는 하단 롤러(RK2)가 X축 방향으로 교호로 배열되고, 또한 각 롤러(RJ2, RK2)가 각각 독립하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 상단 롤러(RJ2)의 상사점 위치(JU3) 및 하사점 위치(JD3)는, 하단 롤러(RK2)의 상사점 위치(JU4) 및 하사점 위치(JD4) 보다도 상부의 위치에 설정되어 있다. 이들 댄서 롤러 기구(DR2)의 동작에 대해서도, 상위 제어 장치(CONT)에 의해서 제어된다.
제2 스플라이서부(CSb)는, 제2 버퍼 기구(BF2)로부터 보내어지고, 회수롤(RR3, RRR4) 중 어느 일방에서 회수되는 기판(P)을, 회수롤(RR3, RRR4) 중 어느 타방에 회수되도록 이어 바꾸는 것으로서, 닙 구동 롤러(NR4), 절단 접합 유닛(CU3, CU4)을 구비하고 있다.
닙 구동 롤러(NR4)는, 상위 제어 장치(CONT)의 제어하에서, 제2 버퍼 기구(BF2)로부터 보내어진 기판(P)을 절단 접합 유닛(CU3, CU4)을 향해서 보내거나, 혹은 기판(P)의 반송을 정지하는 것으로서, Z축 방향의 위치는, 제3 장착부(RS3)와 제4 장착부(RS4)와의 대략 중간 위치에서, XY 평면과 평행한 가상 접합면(VF2)의 위치에 배치된다.
절단 접합 유닛(CU3, CU4)은, 가상 접합면(VF2)을 중심으로 하여 Z축 방향으로 대칭으로 배치되어 있다. 절단 접합 유닛(CU3)은, 가상 접합면(VF2)에 임하는 위치에 흡착 패드(1C), 커터(2C), 및 텐션 롤러(3C)를 구비하고 있다. 또, 절단 접합 유닛(CU3)은, 미도시한 회전 기구에 의해, 도 11에 실선으로 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU4)과 흡착 패드(1C)가 대향하는 접합 위치와, 도 11에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 흡착 패드(1C)가 제3 장착부(RS3)와 대향하는 점설 위치와의 사이를 회전 이동(요동)한다. 게다가, 절단 접합 유닛(CU3)은, 접합 위치에서, 미도시한 이동 기구에 의해, 가상 접합면(VF2)(즉 절단 접합 유닛(CU4))에 대해서 이간·접근하는 방향으로 이동한다.
흡착 패드(1C)는, 절단 접합 유닛(CU3)이 접합 위치에 있을 때에, 커터(2C) 보다도 기판(P)의 이송 방향의 상류측(-X축측)에 배치되어 있다.
마찬가지로, 절단 접합 유닛(CU4)은, 가상 접합면(VF2)에 임하는 위치에 흡착 패드(1D), 커터(2D), 및 텐션 롤러(3D)를 구비하고 있다. 또, 절단 접합 유닛(CU4)은, 미도시한 회전 기구에 의해, 도 11에 실선으로 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU3)과 흡착 패드(1D)가 대향하는 접합 위치와, 도 11에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 흡착 패드(1D)가 제4 장착부(RS4)와 대향하는 점설위치와의 사이를 회전 이동(요동)한다. 게다가, 절단 접합 유닛(CU4)은, 접합 위치에서, 미도시한 이동 기구에 의해, 가상 접합면(VF2)(즉 절단 접합 유닛(CU3))에 대해서 이간·접근하는 방향으로 이동한다. 흡착 패드(1D)는, 절단 접합 유닛(CU4)이 접합 위치에 있을 때에, 커터(2D) 보다도 기판(P)의 이송 방향의 상류측(-X축측)에 배치되어 있다.
이들 절단 접합 유닛(CU3, CU4)의 이동은, 상위 제어 장치(CONT)에 의해서 제어된다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 제3 장착부(RS3)에서 회수 롤러(RR3)는, 모터축(MT3)에 장착된다. 제4 장착부(RS4)에서 회수 롤러(RR4)는, 모터축(MT4)에 장착된다. 모터축(MT3)의 회전 구동, 및 모터축(MT4)의 회전 구동은, 상위 제어 장치(CONT)에 의해 제어된다.
또, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제3 장착부(RS3)의 근방에는, 회수 롤러(RR3)에서의 기판(P3)의 감아 올림 상황을 검출하는 감아 올림 센서(S3)가 마련되어 있다. 감아 올림 센서(S3)는, 기판(P3)의 감아 올림 종료가 검출되었을 때에, 종료 신호를 상위 제어 장치(CONT)에 출력한다. 마찬가지로, 제4 장착부(RS4)의 근방에는, 회수 롤러(RR4)에서의 기판(P4)의 감아 올림 상황을 검출하는 감아 올림 센서(S4)가 마련되어 있다. 감아 올림 센서(S4)는, 기판(P4)의 감아 올림 종료가 검출되었을 때에, 종료 신호를 상위 제어 장치(CONT)에 출력한다.
회수 롤러(RR3, RR4)는, 선단부가 롤심(roll芯)에 접속되고, 종단부에 기판(P3) 혹은 기판(4)이 접합되는 인입용의 인입 기판(제3 기판)(PK)(도 11에서는, 회수 롤러(RR4)의 기판(PK)만 도시)을 구비하고 있다. 기판(PK)으로서는, 처리 장치(U1 ~ Un)에 의한 처리가 행해지는 기판(P)과 동일 재료라도 좋고, 기판(P)과 대략 동일 두께로 재질이 다른 것이라도 괜찮다.
본 실시 형태의 처리 장치(U5)는, 처리 장치(U4)로부터 반송되어 온 기판(P)을 따뜻하게 하여, 습식 프로세스에서 습해진 기판(P)의 수분 함유량을 소정 값으로 조정하거나, 반도체 재료의 결정화나 금속 나노 입자를 포함하는 잉크의 용제 제거 등을 위한 열아닐(熱anneal)(200℃ 이하)을 실시하거나 하는 가열 건조 장치이지만, 상세한 것은 생략한다. 그 후, 몇 개의 처리 장치를 거쳐, 일련의 프로세스의 최후의 처리 장치(Un)를 통과한 기판(P)은, 제2 버퍼 기구(BF2)에서 일시적으로 축적되고, 제2 스플라이서부(CSb)에서 적절히 이음 교체가 행해지며, 회수롤(RR3) 혹은 회수롤(RR4)에 감아 올려진다.
다음으로, 상기 구성의 디바이스 제조 시스템(SYS)에서의 기판(P)의 처리 중, 제1 스플라이서부(CSa) 및 제1 버퍼 기구(BF1)의 동작에 대해서, 도 12 내지 도 19를 참조하여 설명한다. 또, 디바이스 제조 시스템(SYS)을 구성하는 각종 처리 장치, 구성 기기 등의 동작은 상위 제어 장치(CONT)에 의해서 제어되지만, 이하의 설명에서는, 상위 제어 장치(CONT)가 제어하는 것에 관한 기재는 생략한다.
도 12는, 공급 롤(RR1)로부터 인출된 기판(P1)이, 절단 접합 유닛(CU1)의 롤러(3A) 및 닙 구동 롤러(NR1)를 매개로 하여, 제1 기판으로서 제1 버퍼 기구(BF1)로 보내어지며, 제1 버퍼 기구(BF1)에서 일시적으로 축적되어 있는 도면이다. 도 12에 나타내어지는 바와 같이, 제1 버퍼 기구(BF1)에서는, 상단 롤러(RJ1)가 상사점 위치(JU1)에 위치하고, 하단 롤러(RK1)가 하사점 위치(JD2)에 위치함으로써, 기판(P)은 제1 버퍼 기구(BF1)에서 최장으로 가까운 길이가 축적되어 있다.
제2 장착부(RS2)에서, 공급 롤(RR1)의 기판(P1)이 바닥난 경우에 이음 교체되는 기판(P2)이 감겨진 공급 롤(RR2)이 모터축(MT2)에 장착되면, 절단 접합 유닛(CU2)을 회동하여 흡착 패드(1B)를 점설 위치로 이동시킨다. 점설 위치에 있는 흡착 패드(1B)에 대해서는, 기판(P2)의 선단부를 흡착(연결 또는 접속)시켜 고정하고, 그 후, 흡착측과 반대측의 면에 양면 테이프(T)를 부착한다.
상기의 기판(P2)의 흡착 패드(1B)로의 흡착, 및 양면 테이프(T)의 부착은, 오퍼레이터에 의해서 행해지던지, 로봇 등을 이용하여 행해진다.
양면 테이프(T)가 부착된 기판(P2)의 흡착 패드(1B)로의 흡착 고정이 완료하면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU2)을 회동하여 기판(P2)을 접합 위치로 이동시킴과 아울러, 모터축(MT2)의 회전 구동에 의해 공급 롤(RR2)을, 기판(P2)의 공급 방향과는 반대 방향(도 13에서는 반시계 회전 방향)으로 회전시키는 것에 의해, 기판(P2)에 소정의 텐션을 부여해 둔다.
한편, 공급 센서(S1)가, 공급 롤(RR1)로부터의 기판(P1)의 공급 종료를 검출하면, 닙 구동 롤러(NR1)의 구동을 정지함과 아울러, 모터축(MT1)을 기판(P1)의 이송 방향과 반대 방향으로 회전 구동하는 것에 의해, 닙 구동 롤러(NR1)와 공급 롤(RR1)와의 사이의 기판(P1)에 약한 텐션을 부여한다.
닙 구동 롤러(NR1)의 구동 정지 후에도 닙 구동 롤러(NR2)는 구동을 계속하고 있다. 그 때문에, 댄서 롤러 기구(DR1)가 작동하며, 닙 구동 롤러(NR2)의 구동에 따라서, 상단 롤러(RJ1)의 하강, 및 하단 롤러(RK1)의 상승을 적절히 행하게 한다. 이것에 의해, 제1 버퍼 기구(BF1)에 축적되어 있던 기판(P)이, 닙 구동 롤러(NR2)에 의해서 처리 장치(U1)로 일정 속도로 계속 보내어지게 된다.
다음으로, 도 14에 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU1, CU2)을 서로 접근하는 방향으로 이동시키고, 양면 테이프(T)를 개재시킨 상태로 흡착 패드(1A, 1B) 사이에서 기판(P1, P2)을 일정 시간 압착한다. 이것에 의해, 기판(P2)은, 후 공정에서 절단됨으로써 기판(P1)의 종단부가 되는 위치에, 양면 테이프(T)를 매개로 하여 기판(P1)과 부착되어 접합된다.
또, 기판(P1, P2)의 접합 처리가 행해지고 있는 동안에도, 닙 구동 롤러(NR2) 및 댄서 롤러 기구(DR1)는 계속하여 구동되고, 제1 버퍼 기구(BF1)에 축적되어 있던 기판(P)이, 닙 구동 롤러(NR2)에 의해서 처리 장치(U1)로 일정 속도로 계속 보내어지고 있다.
기판(P1)과 기판(P2)이 접합되면, 절단 접합 유닛(CU2)에서의 흡착 패드(1B)를 대기(大氣) 개방한 후에, 도 15에 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU2)을 절단 접합 유닛(CU1)으로부터 이간하는 방향(+Z축 방향)으로 이동시킨다. 이것에 의해, 공급 롤(RR2)로부터 인출된 기판(P2)의 선단부는, 양면 테이프(T)에 의해 기판(P1)에 접합(연결 또는 접속)된 상태로 절단 접합 유닛(CU1)의 흡착 패드(1A)에 흡착 유지된다.
이 후, 절단 접합 유닛(CU1)과 공급 롤(RR1)과의 사이에서 기판(P1)에 텐션을 부여한 상태에서, 절단 접합 유닛(CU1)에서의 커터(2A)에 의해, 대향하는 기판(P1)을 절단한다. 커터(2A)로서는, 예를 들면, 기판(P1)의 폭 방향(Y축 방향)으로 칼끝을 슬라이드시키는 것에 의해 기판(P1)을 절단하는 구성을 채용할 수 있다.
기판(P1)의 절단 처리가 행해지고 있는 동안에도, 닙 구동 롤러(NR2) 및 댄서 롤러 기구(DR1)는 계속하여 구동되고, 제1 버퍼 기구(BF1)에 축적되어 있던 기판(P)이, 닙 구동 롤러(NR2)에 의해서 처리 장치(U1)로 일정 속도로 계속 보내어지고 있다.
기판(P1)이 절단되면, 절단 접합 유닛(CU1)에서의 흡착 패드(1A)를 대기 개방한 후에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU1)을 절단 접합 유닛(CU2)(가상 접합면(VF1))으로부터 이간하는 방향(-Z축 방향)으로 이동시킨다. 이것에 의해, 공급 롤(RR1)로부터 인출된 기판(P1)은, 공급 롤(RR1)의 이송 방향과 반대 방향의 회전으로 이 공급 롤(RR1)에 권취된다.
또, 공급 롤(RR2)에 대해서는, 공급 롤(RR2)의 이송 방향과 반대 방향의 회전 토크에 의해, 기판(P2)은 회전 롤(RR2)과 닙 구동 롤러(NR1)(및 롤러(3B))와의 사이에서 텐션이 부여된다. 이것에 의해, 제1 버퍼 기구(BF1)에 축적되어 있던 기판(P)에 접속되는 기판이 공급 롤(RR2)로부터 인출된 제2 기판으로서의 기판(P2)으로 전환된다. 제2 기판으로서의 기판(P2)은, 기판(P1)(제1 기(基))과 동일한 규격을 가져도 괜찮다.
이 후, 닙 구동 롤러(NR1)가 닙 구동 롤러(NR2) 보다도 약간 빠른 속도로 회전하고, 댄서 롤러 기구(DR1)에서는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 닙 구동 롤러(NR1)의 구동에 따라서, 상단 롤러(RJ1)의 상승, 및 하단 롤러(RK1)의 하강을 적절히 행하게 한다. 또, 모터축(MT2)이 이송 방향으로 회전 구동되는 것에 의해, 공급 롤(RR2)로부터 인출된 기판(P2)이 보내어지며, 제1 버퍼 기구(BF1)에서의 기판(P)의 축적 길이가 증가한다.
그리고, 제1 버퍼 기구(BF1)에서의 기판(P)의 축적 길이가 거의 최대가 되면, 닙 구동 롤러(NR1)는 닙 구동 롤러(NR2)와 동일 속도로 회전함으로써, 제1 버퍼 기구(BF1)에서의 기판(P)의 축적 길이가 균형을 이룬다. 또, 기판(P1)이 거의 바닥난 공급 롤(RR1)은, 제1 장착부(RS1)로부터 떼어 내어지고(착탈 가능), 도 18에 나타내는 바와 같이, 기판(P5)이 감겨진 다른 공급 롤(RR5)이 장착된다.
공급 롤(RR5)이 장착되면, 공급 센서(S2)의 검출 결과에 기초하여, 공급 롤(RR2)에서의 기판(P2)이 바닥나기 전에, 도 18에 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU1)을 회동시켜 흡착 패드(1A)를 점설 위치로 이동시킨다. 점설 위치에 있는 흡착 패드(1A)에 대해서는, 기판(P5)의 선단부를 흡착시켜 고정(연결 또는 접속)하고, 그 후, 흡착측과 반대측의 면에 양면 테이프(T)를 부착한다.
그 후, 모터축(MT1)의 회전 구동에 의해 공급 롤(RR5)을, 기판(P5)의 공급 방향과는 반대 방향(도 18에서는 반시계 회전 방향)으로 회전시키는 것에 의해, 기판(P5)에 소정의 텐션을 부여하면서, 절단 접합 유닛(CU1)을 회동하여, 도 19에 나타내는 바와 같이, 접합 위치로 이동시킨다.
그리고, 공급 센서(S2)가, 공급 롤(RR2)에서의 기판(P2)의 공급 종료를 검출하면, 닙 구동 롤러(NR1)의 구동을 정지함과 아울러, 상술한 순서와 마찬가지로, 절단 접합 유닛(CU1, CU2)을 서로 접근하는 방향으로 이동시키고, 양면 테이프(T)를 개재시킨 상태에서 흡착 패드(1A, 1B) 사이에서 기판(P2, P5)을 일정 시간 압착하며, 또, 절단 접합 유닛(CU2)에서의 커터(2B)에 의해 기판(P2)을 절단한다. 이것에 의해, 제1 버퍼 기구(BF1)에 축적되어 있던 기판(P)에 접속되는 기판이 공급 롤(RR5)로부터 인출된 기판(P5)으로 전환된다.
이와 같이, 차례로 전환된 기판(P)은, 처리 장치(U1)에서의 감광성 기능액의 도포 처리, 처리 장치(U2)에서의 가열 처리, 처리 장치(U3)에서의 패턴 노광 처리, 처리 장치(U4)에서의 웨트 처리 및 처리 장치(U5)에서의 가열 건조 처리가 실시된 후에, 제2 버퍼 기구(BF2), 제2 스플라이서부(CSb)로 차례로 보내어지고, 회수롤(RR3), 혹은 회수롤(RR4)에 회수된다.
다음으로, 상기 구성의 디바이스 제조 시스템(SYS)에서의 기판(P)의 처리 중, 회수롤측의 제2 스플라이서부(CSb) 및 제2 버퍼 기구(BF2)의 동작에 대해서, 도 20 내지 도 25를 참조하여 설명한다.
도 20은, 닙 구동 롤러(NR3)를 매개로 하여, 처리 기판인 기판(P)이 제2 버퍼 기구(BF2)로 보내어져 축적되고, 제2 버퍼 기구(BF2)로부터 닙 구동 롤러(NR4)를 매개로 하여 보내어진(배출된) 기판(P)이, 절단 접합 유닛(CU3)의 롤러(3C)를 매개로 하여 제3 장착부(RS3)에 장착된 회수롤(RR3)에 회수되어 있는 도면이다. 또, 도 20에 나타내어지는 바와 같이, 제2 버퍼 기구(BF2)에서는, 상단 롤러(RJ2)가 하사점 위치(JD3)에 위치하고, 하단 롤러(RK2)가 상사점 위치(JU4)에 위치함으로써, 기판(P)은 제2 버퍼 기구(BF2)에서 최단에 가까운 길이가 축적되어 있다.
제4 장착부(RS4)에서, 회수롤(RR3)의 감아 올림 회수가 완료한 후에, 기판(P)을 회수하는 회수롤(RR4)이 모터축(MT4)에 장착되면, 절단 접합 유닛(CU4)을 회동시켜 흡착 패드(1D)를 점설 위치로 이동시킨다. 점설 위치에 있는 흡착 패드(1D)에 대해서는, 선단부가 회수롤(RR4)에 접속된 인입 기판(PK)(이하, 간단히 '기판(PK)'이라고 칭함)의 종단부를 흡착시켜 고정(연결 또는 접속)하고, 그 후, 흡착측과 반대측의 면에 양면 테이프(T)를 부착한다. 기판(PK)에 양면 테이프(T)를 부착하면, 절단 접합 유닛(CU4)을 회동하여 접합 위치로 이동시킴과 아울러, 모터축(MT4)의 회전 구동에 의해 회수롤(RR4)을, 기판(PK)(기판(P))의 회수 방향(도 20에서는 시계 회전 방향)으로 회전시키는 것에 의해, 기판(PK)에 소정의 텐션을 부여해 둔다.
그리고, 감아 올림 센서(S3)가, 회수롤(RR3)에 의한 기판(P)의 회수 종료를 검출하면, 닙 구동 롤러(NR4)의 구동을 정지함과 아울러, 댄서 롤러 기구(DR2)를 작동시켜, 상단 롤러(RJ2)의 상승, 및 하단 롤러(RK2)의 하강을 적절히 행하게 한다. 이것에 의해, 처리 장치(U5)로부터 닙 구동 롤러(NR3)에 의해서 보내어지는 기판(P)은, 제2 버퍼 기구(BF2)에서의 축적 길이를 일정량(제조 라인에서의 기판(P)의 반송 속도에 따른 이송량)으로 증가시키면서 축적된다.
한편, 회수롤(RR3)에 의한 기판(P)의 회수가 종료하면, 도 21에 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU3, CU4)을 서로 접근하는 방향으로 이동시키고, 양면 테이프(T)를 개재시킨 상태에서 흡착 패드(1C, 1D) 사이에서 기판(P, PK)을 일정 시간 압착한다. 이것에 의해, 기판(PK)의 종단부는, 후공정에서 기판(P)이 절단되었을 때의 선단부가 되는 위치에, 양면 테이프(T)를 매개로 하여 기판(P)과 부착되어 접합(연결 또는 접속)된다.
기판(P)과 기판(PK)이 접합되면, 절단 접합 유닛(CU4)에서의 흡착 패드(1D)를 대기 개방한 후에, 도 22에 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU4)을 절단 접합 유닛(CU3)으로부터 이간하는 방향(+Z축 방향)으로 이동시킨다. 이것에 의해, 기판(PK)의 선단부는, 양면 테이프(T)에 의해 기판(P)에 접합된 상태로 절단 접합 유닛(CU3)의 흡착 패드(1C)에 흡착 유지된다.
이 후, 절단 접합 유닛(CU3)과 회수롤(RR3)과의 사이에서 기판(P)에 텐션을 부여한 상태로, 절단 접합 유닛(CU3)에서의 커터(2C)에 의해, 대향하는 기판(P)을 절단한다. 기판(P)이 절단되면, 절단 접합 유닛(CU3)에서의 흡착 패드(1C)를 대기 개방한 후에, 도 23에 나타내는 바와 같이, 절단 접합 유닛(CU3)을 절단 접합 유닛(CU4)으로부터 이간하는 방향(-Z축 방향)으로 이동시킨다. 이것에 의해, 제2 버퍼 기구(BF2)로부터 보내어지는 기판(P)(즉, 처리 장치(U1 ~ Un)에서 처리가 행해진 기판(P))의 회수처가 회수롤(RR4)로 전환된다.
상기의 제2 스플라이서부(CSb)에서의 접합 처리 및 절단 처리가 행해지고 있는 동안에도, 제2 버퍼 기구(BF2) 내의 상단 롤러(RJ2)의 상승, 및 하단 롤러(RK2)의 하강이 적절히 행해지고, 처리 장치(U5)로부터 닙 구동 롤러(NR3)에 의해서 보내어지는 기판(P)은, 제2 버퍼 기구(BF2)에서의 축적 길이를 일정량으로 증가시키면서 축적되어 있다.
그리고, 회수롤(RR4)로의 기판(P)의 회수처 전환이 완료하면, 닙 구동 롤러(NR4)가 닙 구동 롤러(NR3) 보다도 약간 빠른 속도로 회전하고, 댄서 롤러 기구(DR2)에서는, 닙 구동 롤러(NR4)의 구동에 따라서, 상단 롤러(RJ2)의 하강, 및 하단 롤러(RK2)의 상승을 적절히 행하게 하며, 제2 스플라이서부(CSb)에서의 접합 처리 및 절단 처리 동안에 제2 버퍼 기구(BF2)에 축적된 기판(P)의 길이를 감소시켜, 초기 상태인 거의 최소의 축적 길이로 한다(도 24 참조). 제2 버퍼 기구(BF2)에 축적된 기판(P)의 길이가 거의 최소가 된 후에는, 닙 구동 롤러(NR4)를 닙 구동 롤러(NR3)와 동일 속도로 회전시킨다.
한편, 기판(P)의 회수가 완료한 제3 장착부(RS3)에서는, 회수롤(RR3)을 떼어내어, 도 24에 나타내는 바와 같이, 인입 기판(PK2)(이하, 간단히 '기판(PK2)'이라고 칭함)의 선단부가 접속(연결 또는 접합)된 회수롤(RR6)을 모터축(MT3)에 장착함과 아울러, 점설 위치로 회동한 절단 접합 유닛(CU3)의 흡착 패드(1C)에 기판(PK2)의 종단부를 흡착시켜 고정하고, 그 후, 흡착측과 반대측의 면에 양면 테이프(T)를 부착한다.
기판(PK2)에 양면 테이프(T)를 부착하면, 절단 접합 유닛(CU3)을 회동시켜 접합 위치로 이동시킴과 아울러, 모터축(MT3)의 회전 구동에 의해 회수롤(RR6)을, 기판(PK2)(기판(P))의 회수 방향(도 25에서는 시계 회전 방향)으로 회전시키는 것에 의해, 기판(PK2)에 소정의 텐션을 부여한 상태로, 감아 올림 센서(S4)에 의한 회수롤(RR3)의 회수 종료 검출까지 대기한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 버퍼 기구(BF1)에서 기판(P)을 일시적으로 축적하여 처리 장치(U1)로 보내고 있는 동안에, 기판(P)에 새로운 공급 롤(RR2)로부터 인출한 기판(P2)으로 이음 교체하여, 제1 버퍼 기구(BF1)로 보내고 있다. 그 때문에, 처리 장치(U1 ~ Un)에 의한 각 처리를 정지하지 않고, 공급원이 되는 롤을 변경하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 공급 롤의 변경 시점에서 처리 장치(U1 ~ Un)로 투입되어 있던 기판(P)이 낭비가 되어 비용 증가를 초래한다고 하는 사태를 회피할 수 있다.
게다가, 본 실시 형태에서는, 처리 장치(Un)로부터 보내어지는 기판(P)을 제2 버퍼 기구(BF2)에서 일시적으로 축적하고 있는 동안에 기판의 회수처를 전환한다. 그 때문에, 기판(P)의 회수처를 변경할 때에도, 변경 시점에서 처리 장치(U1 ~ Un)에 투입되어 있던 기판(P)이 낭비가 되어 비용 증가를 초래한다고 하는 사태를 회피할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 제1 스플라이서부(CSa) 및 제2 스플라이서부(CSb)에서, 종전에 이용되고 있던 기판에 새로운 기판을 접합한 후에, 종전의 기판을 절단하고 있다. 그 때문에, 먼저 절단을 실행한 경우에, 부여되어 있는 텐션으로 절단시에 기판이 분리해 버려 접합에 지장을 초래하는 등의 문제를 일으키지 않고, 안정된 기판 처리를 실행할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 바람직한 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 관계되는 예로 한정되지 않는다. 상술한 예에서 나타낸 각 구성 부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않은 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 여러 가지 변경 가능하다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 처리 기구가 복수의 처리 장치(U1 ~ Un)를 구비하는 구성을 예시했다. 그러나, 이것에 한정되는 것이 아니라, 하나의 처리 장치에 상술한 기판 이음 교체 기구가 마련되는 구성이라도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는, 인입 기판(PK)이 접속된 회수롤을 별도 구비하는 구성으로 했다. 그러나, 예를 들면, 사용 종료로 선단부의 기판이 절단된 공급 롤을 이용하는 구성이라도 괜찮다.
또, 상기 실시 형태에서는, 공급측 및 회수측에서 각각 2개의 롤 장착부를 구비하는 구성으로 했다. 그러나, 각각 3개 이상의 롤 장착부를 구비해도 괜찮다.
상기 실시 형태에서는, 2개의 공급 롤 중 일방으로부터 공급되는 기판이 롤 엔드(end)가 되기 전에, 자동적으로, 타방의 롤로부터의 기판을 덧붙임으로써, 제조 라인을 멈추지 않고, 처리를 계속하도록 했다. 제조 라인의 어딘가에서, 기판 상에 만들어지는 패턴에 결함이 생기거나, 제조 장치의 문제가 발생하거나 하면, 대량의 불량품을 만들게 될 우려가 있다.
그래서, 최종 제품이 생길 때까지의 제조 라인에서, 장척의 기판인 채로 프로세스를 행하는 다수의 공정을 몇 개의 블록으로 나누고, 각 블록 내에서는, 롤·투·롤에 의한 연속 처리를 행하며, 다음의 공정 블록에는, 반완성품이 형성된 기판을 권취한 롤 단위로 반송하여, 소정의 장착부 (RS1, 또는 RS2)에 셋팅한다고 하는 제조 라인(공장) 구성이라도 괜찮다. 그 경우, 기판 반송은, 공정 블록 단위로 연속적으로 행하는 것이 가능하고, 어느 공정 블록에서 문제(패턴 결함이나 장치 결함 등)가 발생한 경우에도, 그 공정 블록만을 일시적으로 정지시키는 것만으로 끝나, 불량품의 대량 발생을 줄일 수 있다.
또, 상기의 실시 형태에서는, 2개의 장착부(RS1, RS2)의 각각에 장착되는 공급 롤(RR1, RR2)은, 제품 제조용의 시트 모양의 기판이 동일한 길이 분량 감겨진 것으로 하고, 일방의 공급 롤(RR1)로부터의 기판 공급이 끝나기(롤 엔드) 직전에, 타방의 공급 롤(RR2)의 기판으로 이음 교체하여, 공급 롤(RR2)의 기판의 마지막까지 처리를 계속하는 것으로 했다. 그렇지만, 장착부(RS1, RS2) 중 일방에 장착되는 공급 롤은, 롤 엔드가 되는 타방의 공급 롤을 새로운 롤로 교환하는 동안만, 처리 장치(U1 ~ Un)에 기판을 계속 공급하는 사용법을 해도 좋다.
그 경우, 예를 들면, 롤 엔드가 되는 공급 롤을 RR2로 하고, 그 롤(RR2)을 장착부(RS2)로부터 떼어 내어, 새로운 공급 롤을 장착부(RS2)에 장착하며, 제1 스플라이서부(CSa)에서의 접합 준비가 완료하는 상태(도 13의 상태)까지의 준비 시간을 180초로 하면, 그 사이, 타방의 공급 롤(RR1)로부터 처리 장치(U1)(제조 라인)로 투입되는 기판(P1)의 길이는, 처리 중의 기판의 이송 속도를 50mm/초로 하면, 9m가 된다.
여기서, 그 9m 정도의 기판 (P1)이 타방의 공급 롤(RR1)로부터 공급되면, 즉시 제1 스플라이서부(CSa)에 의해서, 장착부(RS2)에 장착된 새로운 공급 롤(RR2)로부터의 기판 (P2)의 선단을, 공급 롤(RR1)로부터 처리 장치(U1)에 거의 9m만큼 투입된 기판 (P1)의 위치에 접합(연결 또는 접속)한 다음에, 그 기판 (P1)을 절단하고, 공급 롤(RR2)로부터의 기판 (P2)로 이음 교체하여도 괜찮다.
또, 그와 같이, 장착부(RS1)에 장전되는 공급 롤(RR1)로부터의 기판 (P1)을, 일시적인 이음 기판(예를 들면 약 9m 정도)으로서 이용하는 경우, 그 기판 (P1)에 대해서 행해지는 처리에 대해서는, 각 처리 장치(U1 ~ Un)의 조건 셋팅이나 메인터넌스 관리를 위한 파일럿(pilot) 처리로 하며, 그곳에 형성되는 디바이스는 최종 제품으로서 사용하지 않도록 해도 좋다.
게다가, 일시적인 이음 기판(예를 들면 약 9m 정도)으로서 이용하는 경우는, 그 기판 (P1)을 공급 롤(RR1)에 감아 둘 필요는 없고, 예를 들면 10m 정도의 길이로 자른 매엽(枚葉)의 기판을 접어 케이스 등에 보관해 두고, 그 케이스로부터 1매씩 기판 (10m)를 취출하여 제1 스플라이서부(CSa)에 공급하도록 해도 좋다.
또, 본 발명의 기술 범위는, 상술의 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상술의 각 실시 형태에서 설명한 요소 중 1개 이상은, 생략되는 것이 있다. 또, 상술의 각 실시 형태에서 설명한 요소는, 적절히 조합시키는 것이 가능하다.
BF1 - 제1 버퍼 기구(제1 버퍼부, 버퍼 기구)
BF2 - 제2 버퍼 기구(제2 버퍼부)
CSa - 제1 스플라이서부(기판 이음 교체 기구)
CSb - 제2 스플라이서부(제2 기판 이음 교체 기구)
CU - 절단 기구 FS - 기판
P - 기판
PK, PK2 - 인입 기판(제3 기판)
PU10 - 접합 기구 RR1 - 공급 롤(제1 롤)
RR2 - 공급 롤(제2 롤) RR3 - 회수롤(제3 롤)
RR4 - 회수롤(제4 롤) RS1 - 제1 장착부
RS2 - 제2 장착부 RS3 - 제3 장착부
RS4 - 제4 장착부 ST - 선택 투입 기구
SYS - 디바이스 제조 시스템(기판 처리 장치)
UA, UB, UB1 ~ UB3, UC - 처리 유닛
U1 ~ Un - 처리 장치(처리 기구)

Claims (7)

  1. 장척의 제1 기판이 감겨진 제1 롤을 장착하는 제1 장착부와,
    장척의 제2 기판이 감겨진 제2 롤을 장착하는 제2 장착부와,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 일방을 처리 기판으로서 상기 장척의 방향으로 보내면서, 소정의 처리를 실시하는 처리 기구와,
    상기 처리 기구와 상기 제1 장착부와의 사이에 배치되며, 상기 제1 롤로부터 공급되는 상기 제1 기판을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 상기 처리 기구로 송출하는 버퍼 기구와,
    상기 버퍼 기구와 상기 제1 장착부와의 사이에서 상기 제1 기판을 절단함과 아울러, 상기 절단되는 상기 제1 기판의 상기 버퍼 기구측의 소정 부분에, 상기 제2 롤로부터 공급되는 상기 제2 기판의 선단부를 연결하여, 상기 버퍼 기구로 송출하는 기판 이음 교체 기구를 구비하는 기판 처리 장치.
  2. 장척의 제1 기판이 감겨진 제1 롤을 착탈 가능하게 장착하는 제1 장착부와,
    상기 제1 기판과 동일한 규격의 제2 기판을 소정 길이로 유지하는 유지부와,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 일방을 처리 기판으로서 상기 장척의 방향으로 보내면서, 소정의 처리를 실시하는 처리 기구와,
    상기 처리 기구와 상기 제1 장착부와의 사이에 배치되며, 상기 제1 롤로부터 공급되는 상기 제1 기판을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 상기 처리 기구로 송출하는 버퍼 기구와,
    상기 버퍼 기구와 상기 제1 장착부와의 사이에서 상기 제1 기판을 절단함과 아울러, 상기 절단되는 상기 제1 기판의 상기 버퍼 기구측의 소정 부분에, 상기 유지부로부터 공급되는 상기 제2 기판의 선단부를 접속하여, 상기 버퍼 기구로 송출하는 기판 이음 교체 기구를 구비하는 기판 처리 장치.
  3. 투입된 장척의 기판을 처리 기판으로서 상기 장척의 방향으로 보내면서 처리 기구에서 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서,
    장척의 제1 기판을 감은 제1 롤을 제1 장착부에 장착하는 것과,
    상기 제1 기판과 동일한 규격의 제2 기판을 유지부에 소정 길이로 유지하는 것과,
    상기 처리 기구와 상기 제1 장착부와의 사이에 배치한 버퍼 기구에서, 상기 제1 롤로부터 공급되는 상기 제1 기판을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 상기 처리 기구로 송출하는 것과,
    상기 일시적으로 축적하고 있던 제1 기판을 상기 처리 기구로 송출하고 있는 동안에, 상기 버퍼 기구와 상기 제1 장착부와의 사이에서 상기 제1 기판을 절단함과 아울러, 상기 절단되는 상기 제1 기판의 상기 버퍼 기구측의 소정 부분에, 상기 유지부로부터 공급되는 상기 제2 기판의 선단부를 연결하는 것을 포함하는 기판 처리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 절단되는 제1 기판의 종단부가 되는 위치에 상기 제2 기판의 선단부를 연결한 후에, 상기 제1 기판을 절단하는 기판 처리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 처리 기구로부터 배출된 상기 처리 기판을 권취하여 회수하는 제3 롤을 제3 장착부에 장착하는 것과,
    상기 처리 기구로부터 배출된 상기 처리 기판을 권취하여 회수하는 제4 롤을 제4 장착부에 장착하는 것과,
    상기 처리 기구와 상기 제3 장착부와의 사이에 배치한 제2 버퍼 기구에서, 상기 처리 기구로부터 공급되는 상기 처리 기판을 소정의 최장 축적 범위 내에서 일시적으로 축적하고 나서 상기 제3 롤로 송출하는 것과,
    상기 처리 기구로부터 공급되는 상기 처리 기판을 제2 버퍼 기구에서 일시적으로 축적하고 있는 동안에, 상기 제3 롤에 감겨진 상기 처리 기판을 절단함과 아울러, 상기 절단되는 상기 처리 기판의 선단부를, 상기 제4 롤에 접속된 제3 기판의 종단부에 접합하여, 상기 제4 롤로 송출하는 것을 포함하는 기판 처리 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 절단되는 처리 기판의 종단부가 되는 위치에 상기 제3 기판의 종단부를 접합한 후에, 상기 처리 기판을 절단하는 기판 처리 방법.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 제3 기판은, 상기 처리 기판과는 다른 재질로 형성된 기판인 기판 처리 방법.
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