(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布膜を形成する基板処理装置であって、
シートに塗布液を塗布してシート上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、
塗布膜が形成されたシートと基板とを貼り合わせる貼り合わせユニットと、
基板からシートだけを剥離して基板に塗布膜を転写する剥離ユニットと、
前記３つのユニットに基板とシートとを搬送する搬送機構と、
を備え、
前記搬送機構は、中心部付近で基板を吸着することで基板を保持する基板保持アームと、周縁部分でシートを吸着することでシートを保持するシート保持アームとを備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
貼り合わされた基板とシートとを前記基板保持アームとシート保持アームとで保持するように構成することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記少なくとも３つのユニットは、前記搬送機構の搬送経路に沿って、搬送経路の両側に配設されている基板処理装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記少なくとも３つのユニットは、前記搬送機構の搬送経路に沿って、搬送経路の片側に配設されている基板処理装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記少なくとも３つのユニットは、前記搬送機構の周囲に配設されている基板処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、さらに、
基板を供給する基板供給手段と、
シートを供給するシート供給手段と、
塗布膜が形成された基板を回収する基板回収手段と、
基板から剥離されたシートを回収するシート回収手段と、
を備えている基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、液晶表示器のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基板等（以下、単に基板と称する）に対して塗布膜を形成する基板処理装置に係り、特に塗布膜が塗布形成されたシートから基板へ塗布膜を転写することによって、基板上に塗布膜を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板に対して塗布膜を形成する装置としては、基板を回転させながら塗布液を供給して塗布処理を行うスピンコータが知られている。
【０００３】
半導体基板の集積回路（ＬＳＩ［Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ］）の製造工程を例に採って説明する。例えば図１２に示すように、シリコン基板５１にアルミニウム層５２を積層してパターニングした後に、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−ｏｎ−Ｇｌａｓｓ  ）層５３を積層することがある。このときスピンコータを用いてＳＯＧ液が塗布される。
【０００４】
しかしながら、スピンコータを用いて塗布処理する場合には、以下の問題がある。即ち、ＳＯＧ層５３を積層することによって、「ボイド」と呼ばれる空隙が生じてしまい、埋め込み性が悪くなる場合がある。特に、図１２に示すように、アルミニウム層５２に「コンタクト」と呼ばれる孔がある場合は、埋め込み性が悪くなる。コンタクトＣＴの孔径をａとし、アルミニウム層５２の厚みをｔとしたとき、孔径ａに対する厚みｔの比（＝ｔ／ａ）であるアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）が大きくなればなるほど、埋め込み性が悪くなってボイドＶが発生し易くなる。ボイドＶの発生によって集積回路の信頼性が悪くなる。
【０００５】
また、パターニングされたアルミニウム層５２の上にＳＯＧ層５３を積層形成すると、ＳＯＧ層５３の表面は、図１２に示すように、凹凸のある面となる。このようなＳＯＧ層５３にパターンを形成すべく露光を行うと、ＳＯＧ層５３の凹凸のために露光焦点があわなくなる。そこで、ＳＯＧ層５３を積層形成した後には、平滑化処理が通常行われる。代表的な平滑化処理として、いわゆるＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ）と呼ばれる化学機械研磨がよく知られている。
【０００６】
上述のような埋め込み性を良くしたり、平滑化処理を行わずにＳＯＧ層５３の表面を平滑にする方法として、塗布膜が形成されたシートから基板へ塗布膜を転写することによって、基板に塗布膜を形成する手法が知られている。
【０００７】
この転写式の塗布膜形成処理について説明する。シートに塗布液を供給して回転塗布する。塗布膜が形成されたシートと基板とを貼り合わせた後、基板からシートだけを剥離することによって、シートから基板上に塗布膜を転写する。
【０００８】
上述のような手法によれば、基板とシートとが密接した状態で貼り合わされるので、埋め込み性が良くなり、さらに平滑化処理を行わなくても塗布膜の表面は平滑になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような転写式の塗布膜形成手法でも、次のような問題点がある。
【００１０】
即ち、従来例の場合には、図１３に示すように、基板とシートとを供給する各供給用カセット１０１と、シートに塗布液を供給して回転塗布するスピンコータ１０２と、塗布膜が塗布されたシートと基板とを貼り合わせる貼り合わせ装置１０３と、基板からシートだけを剥離して塗布液を基板に転写する剥離装置１０４と、塗布膜が転写された基板とシートとを回収する各回収用カセット１０５とが必要になってくる。
【００１１】
これらの装置は互いに独立して設置されているので、各処理が終了して次の処理にそれぞれ移るときには、上記基板とシートとはオペレータを介して前の処理を行った装置から次の処理を行う装置へと搬送される。このように装置間の基板とシートとの搬送は、オペレータを介することによって行われるので、基板１枚当たりの処理時間が長くなる。
【００１２】
また、各装置間での搬送に人手が介在すると基板やシートにパーティクルが付着したり、基板やシートの熱が放熱されて熱履歴を管理し難くなる。さらに、各装置を設置するのに広い床面積が必要になるという問題点もある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、人手を介することなく基板に塗布膜を効率良く転写形成することができるコンパクトな基板処理装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成するために、次のような構成をとる。
即ち、請求項１に記載の発明は、基板上に塗布膜を形成する基板処理装置であって、シートに塗布液を塗布してシート上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、塗布膜が形成されたシートと基板とを貼り合わせる貼り合わせユニットと、基板からシートだけを剥離して基板に塗布膜を転写する剥離ユニットと、前記３つのユニットに基板とシートとを搬送する搬送機構と、を備え、前記搬送機構は、中心部付近で基板を吸着することで基板を保持する基板保持アームと、周縁部分でシートを吸着することでシートを保持するシート保持アームとを備えたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、貼り合わされた基板とシートとを前記基板保持アームとシート保持アームとで保持するように構成することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記少なくとも３つのユニットは、前記搬送機構の搬送経路に沿って、搬送経路の両側に配設されている。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記少なくとも３つのユニットは、前記搬送機構の搬送経路に沿って、搬送経路の片側に配設されている。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記少なくとも３つのユニットは、前記搬送機構の周囲に配設されている。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、さらに、基板を供給する基板供給手段と、シートを供給するシート供給手段と、塗布膜が形成された基板を回収する基板回収手段と、基板から剥離されたシートを回収するシート回収手段と、を備えている。
【００１９】
【作用】
請求項１に記載の発明の作用について説明する。
即ち、請求項１に記載の基板処理装置は、塗布ユニットと貼り合わせユニットと剥離ユニットと搬送機構とを備えている。搬送機構によって基板とシートとは前記３つのユニットに搬送されて、塗布処理と貼り合わせ処理と剥離処理とをその順に施されることによって基板上に塗布膜が形成される。上述の処理によって、人手を介することなく基板に塗布膜が効率良く転写形成されることになる。
請求項２に記載の発明によれば、貼り合わされた基板とシートとが基板保持アームとシート保持アームとで保持されて搬送される。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、前記少なくとも３つのユニットは前記搬送機構の搬送経路に沿って搬送経路の両側に配設されているので、前記３つのユニットを含めてより多くのユニットが効率良く配設される。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、前記少なくとも３つのユニットは前記搬送機構の搬送経路に沿って搬送経路の片側に配設されているので、人手を介することなく基板に塗布膜が効率良く転写形成されることになる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、前記少なくとも３つのユニットは、前記搬送機構の周囲に配設されているので、搬送経路が不要となり、装置がよりコンパクトになる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、基板供給手段と、シート供給手段と、基板回収手段と、シート回収手段とを備えることによって、基板とシートとを供給してから基板とシートとを回収するまでの塗布膜形成処理が効率良く行われる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明に係る基板処理装置の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
本実施例装置は、図１に示すように、上手側（図１の左側）から順に基板ＷＦとシートＳとを供給して回収するインデクサ部１と、基板ＷＦとシートＳとに対して各処理を行うユニット部２とを備えている。
【００２６】
インデクサ部１の上手側には、塗布膜形成処理終了後の基板ＷＦを回収する基板回収カセット３と、基板ＷＦを供給する基板供給カセット４と、塗布膜形成処理終了後のシートＳを回収するシート回収カセット５と、シートＳを供給するシート供給カセット６とが配設されている。インデクサ部１の下手側には、各カセット３〜６に基板やシートＳを出し入れするためのインデクサ用搬送部７が設置されている。インデクサ用搬送部７には、基板ＷＦまたはシートＳを仮置きする仮置き台８とインデクサ用搬送ロボット９とが備えられている。インデクサ用搬送ロボット９は、図１中に矢印ＲＡで示した搬送経路を移動可能であるとともに、ロボット９のハンドリング用のアームはスライド自在で、かつ昇降及び旋回可能に構成されている。基板回収カセット３は、本発明における基板回収手段に相当し、基板供給カセット４は、本発明における基板供給手段に相当する。そして、シート回収カセット５は、本発明におけるシート回収手段に相当し、シート供給カセット６は、本発明におけるシート供給手段に相当する。
【００２７】
一方、ユニット部２には、後述する各ユニットに基板ＷＦやシートＳを搬送するためのユニット用搬送部１０が設置されている。ユニット用搬送部１０には図１中に矢印ＲＤで示した搬送経路を移動するユニット用搬送ロボット１１が備えられている。このユニット用搬送ロボット１１の搬送経路の両側に複数種類のユニット１２〜１５が配設されている。ユニット用搬送ロボット１１のハンドリング用のアームは、進退自在で、かつ昇降及び旋回可能に構成されている。ユニット用搬送ロボット１１は、本発明における搬送機構に相当する。
【００２８】
ユニット部２には、その上手側から順に、シートＳに塗布液を塗布する塗布ユニット１２と、基板ＷＦからシートＳだけを剥離する剥離ユニット１３と、塗布液が塗布されたシートＳに対して熱処理を行って塗布膜中の溶媒を揮発させる２つのベークユニット１４（１４ａ、１４ｂ）と、塗布膜が形成されたシートＳと基板Ｗとを貼り合わせる２つの貼り合わせユニット１５（１５ａ、１５ｂ）とが備えられている。
【００２９】
次に、シートＳと基板ＷＦとについて説明する。本実施例装置で用いられるシートＳは円板状になっており、親水性の表面処理が施されたフッ素樹脂で形成されている。シートＳの直径は３００ｍｍでシートＳの厚みは２００μｍである。基板ＷＦは円板状のシリコン基板であり、基板ＷＦの直径は１５０ｍｍである。シートＳと基板ＷＦとは上述の大きさ・形状・物質に限定されることはない。転写時の取り扱いの容易性を考慮するとシートＳは、基板ＷＦよりも１０ｍｍ程度の「はみだし」を持つぐらいの大きさであるのが好ましい。また、シートＳに対して、上述のように親水性の表面処理を施すことによって、シート面で塗布液がはじかれにくくなり、シートＳの塗布機能が向上する。
【００３０】
続いて、インデクサ用搬送ロボット９とユニット用搬送ロボット１１とについて、図２と図３とを参照しながら説明する。なお、図２及び図３中の基板ＷＦとシートＳとの厚みについては、インデクサ用搬送ロボット９とユニット用搬送ロボット１１との説明の都合上、厚めに表示している。同様に、図４以降の基板ＷＦとシートＳとの厚みについても、各図の都合上、厚みは変わっているが、実際の厚みはそれぞれ同じとする。
【００３１】
インデクサ用搬送ロボット９、及びユニット用搬送ロボット１１は、図２（ａ）の側面図に示すように、支持台１６と支柱１７とアーム支持部１８とを備えている。アーム支持部１８には、図２（ａ）の側面図及び図２（ｂ）の平面図に示すように、基板ＷＦを保持する基板保持アーム１９と、シートＳを保持する馬蹄形のシート保持アーム２０とが配設されている。各アーム１９、２０には基板ＷＦまたはシートＳを吸着して保持する複数個の吸着部１９ａ、２０ａが備えられている。
【００３２】
支持台１６は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、搬送経路ＲＡ、ＲＤの方向に移動可能である。支柱１７は、その軸心周り、即ち、図２中の矢印ＲＥの方向に回転可能である。また、支柱１７は、上下方向、即ち、図２中の矢印ＲＦの方向に移動可能である。基板保持アーム１９はアーム支持部１８の表面に対して、シート保持アーム２０はアーム支持部１８の裏面に対して、図２中の矢印ＲＧの方向にそれぞれスライド移動可能である。基板保持アーム１９は、水平軸心周り、即ち、図２中の矢印ＲＨの方向に回転可能であるとともに、縦軸心周り、即ち図２中の矢印ＲＩの方向に旋回可能である。
【００３３】
基板ＷＦを保持するときには、図２（ａ）に示すように、基板ＷＦの処理面Ｗｓを上の状態、いわゆるフェイスアップの状態にして、基板保持アーム１９の先端部表面に基板ＷＦを吸着する。基板保持アーム１９を矢印ＲＨの方向に回転させることによって、いわゆるフェイスダウンの状態にして、基板ＷＦを保持することもできる。シートＳを保持するときには、図２（ａ）に示すように、シート保持アーム２０の複数個の吸着部２０ａによって、シートＳをフェイスアップ状態にして、シートＳの周縁部分を吸着する。
【００３４】
インデクサ用搬送ロボット９またはユニット用搬送ロボット１１が、貼り合わされた基板ＷＦとシートＳとを保持する場合について説明する。基板ＷＦとシートＳとが貼り合わされたときには、基板ＷＦの処理面ＷｓとシートＳの処理面Ｓｓが、図３（ａ）の側面図に示すように、重なり合う。貼り合わせ時には、シートＳはフェイスアップ状態、基板ＷＦはフェイスダウン状態になる。一方、基板保持アーム１９を図２中の矢印ＲＨの方向に１８０°回転させ、図２中の矢印ＲＩの方向に１８０°旋回させることで、図３（ａ）の側面図または（ｂ）の平面図に示すように、シート保持アーム２０の上に基板保持アーム１９が移動してくる。このような状態で、貼り合わされた基板ＷＦとシートＳとを保持する。即ち、基板ＷＦは、基板保持アーム１９によって保持され、シートＳは、シート保持アーム２０によって保持される形態となる。
【００３５】
なお、本実施例装置におけるインデクサ用搬送ロボット９やユニット用搬送ロボット１１は、上述のような構成に限定されない。
【００３６】
次に、基板回収カセット３、基板供給カセット４、シート回収カセット５、及びシート供給カセット６について、図４を参照しながら説明する。なお、上記各カセットついては基本構造は同じなので、基板供給カセット４のみを説明して、その他のカセットについてはその説明を省略する。
【００３７】
基板供給カセット４は、図４（ａ）の正面図に示すように、複数枚の仕切部材２１によって収容室２２に仕切られているとともに、各収容室２２毎に基板ＷＦが１枚ずつ収容されている。収容室２２は、図４（ｂ）の側面図に示すように、インデクサ用搬送ロボット９の基板保持アーム１９が進入する側が開口になっており、その開口部に向かって基板保持アーム１９が移動しつつ収容室２２内に進入してきて、基板ＷＦを保持しつつ搬入・搬出する構成となっている。収容室２２の底部には基板ＷＦの周縁部を支持する複数個の支持ピン２２ａが立設されており、収容室２２の底部と基板ＷＦとは離間された状態で、かつ、フェイスアップの状態で収容室２２内に収容されている。次の基板ＷＦを基板供給カセット４から搬出するときには、インデクサ用搬送ロボット９の支柱１７を、図２中の矢印ＲＦの方向（上下方向）に移動させて、次の基板ＷＦが収容されている収容室２２の高さに合わせてから、基板保持アーム１９を収容室２２内に挿入する。基板回収カセット３、シート回収カセット５、及びシート供給カセット６についても同様である。
【００３８】
なお、本実施例装置における基板回収カセット３、基板供給カセット４、シート回収カセット５、及びシート供給カセット６は上述のような構成に限定されない。
【００３９】
次に、仮置き台８について、図５の側面図を参照しながら説明する。仮置き台８は、基板ＷＦの周縁部を支持する複数個の支持ピン８ａと、シートＳの周縁部を支持する複数個の支持ピン８ｂとを備えている。支持ピン８ａと支持ピン８ｂとはインデクサ用搬送部７上に立設されている（図１参照）。また、支持ピン８ａよりも外側に支持ピン８ｂが立設されており、支持ピン８ｂの高さは、支持ピン８ａの高さよりも高い。上述の構成を有することによって、それぞれの支持ピン８ａ、８ｂに基板ＷＦとシートＳとを支持したときには、図５に示すように、シートＳと基板ＷＦとインデクサ用搬送部７とがそれぞれ離間された状態で、上から順にシートＳ、基板ＷＦが仮置きされる。
【００４０】
離間式の仮置き台８の場合には、基板ＷＦとシートＳとの周縁部分のみが支持ピン８ａ、８ｂに接しているので、パーティクルの付着や、塗布膜の剥離は周縁部分のみにしか起こらない。
【００４１】
次に、各ユニットの処理について、図６〜図９の概略構成を示す側面図を参照してそれぞれ説明する。なお、塗布・ベーク・貼り合わせ・剥離の順で塗布膜形成処理が行われるので、後述する各処理での一連の流れに則して、塗布ユニット１２、ベークユニット１４、貼り合わせユニット１５、及び剥離ユニット１３の順で説明する。
【００４２】
先ず、塗布ユニット１２について図６を参照して説明する。塗布ユニット１２は、円板状のスピンチャック２３と、このスピンチャック２３を回転させる回転軸２４と、塗布液である例えばＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−ｏｎ−Ｇｌａｓｓ  ）液を塗布するためのＳＯＧ液用吐出ノズル２５と、エッジリンスを行うべくシートＳの周縁部分に洗浄液を吐出する洗浄液用吐出ノズル２６と、塗布液や洗浄液等が飛散するのを防止する飛散防止カップ２７とを備えている。スピンチャック２３の上面には、シートＳを真空吸着するように図示を省略する吸気孔が設けられており、このスピンチャック２３の周囲を飛散防止カップ２７が取り囲む構成になっている。
【００４３】
上述の構成を有する塗布ユニット１２の動作を説明する。シートＳの処理面Ｓｓをフェイスアップの状態にして、真空吸着によってシートＳをスピンチャック２３上に支持させる。回転軸２４の回転に伴って、スピンチャック２３、さらにはシートＳが回転される。ＳＯＧ液用吐出ノズル２５よりシートＳの中心点に向かってＳＯＧ液を供給すると、シートＳの回転に伴う遠心力によって、シートＳの中心から全面にわたってＳＯＧ液が塗布される。シートＳの外側に飛散したＳＯＧ液は飛散防止カップ２７を介して図示を省略する排出管を通って排出される。シートＳの全面に対して塗布処理を行った後、エッジリンスを行う。即ち、洗浄液用吐出ノズル２６よりシートＳの周縁部分に向かって洗浄液が吐出される。シートＳの回転によって、シートＳの周縁部分に付着していた塗布膜が除去される。
【００４４】
本実施例装置における塗布ユニット１２では、塗布液としてＳＯＧ液を用いたが、半導体のフォトリソグラフィに用いられるフォトレジスト液等に例示されるように、基板に対して塗布膜形成処理を施すための塗布液ならば、特に限定されない。
【００４５】
次に、ベークユニット１４について図７を参照して説明する。ベークユニット１４は、真空吸着式のホットプレート２８と、このホットプレート２８を収容する開閉式のチャンバー２９とを備えている。
【００４６】
ホットプレート２８は、所定の温度に予め加熱されている。シートＳの性質や塗布液の種類等にもよるが、ベークの温度は通常６０℃〜１２０℃程度である。チャンバー２９を開にして、シートＳの処理面Ｓｓをフェイスアップの状態にして、ホットプレート２８上に載置した後、真空吸着によってシートＳをベークユニット１４上に保持させる。ベークユニット１４上にシートＳを保持した後、チャンバー２９を閉じて加熱してベーク処理を行う。ところで、真空吸着をせずにベーク処理を行うと、加熱によってシートＳが歪曲する恐れがある。なお、後述する転写のときにシートＳから基板ＷＦに対してＳＯＧ膜を転写させ易くするために、ＳＯＧ膜が半乾きの状態でベーク処理を終えるのが好ましい。
【００４７】
次に、貼り合わせユニット１５について図８を参照して説明する。貼り合わせユニット１５は、シートＳを所定の温度に保つためのシート用ヒート部３０と、シートＳを上下から挟持する２対のシート用クランプ３１と、シートＳに対してテンションをかけるテンション部３２と、基板ＷＦを所定の温度にまで加熱する真空吸着式の基板用ヒート部３３と、基板ＷＦを左右から挟持する基板用クランプ３４と、上記各部を収容する開閉式の真空チャンバー３５とを備えている。シート用ヒート部３０、シート用クランプ３１の上部材３１ａ、テンション部３２、基板用ヒート部３３、及び基板用クランプ３４は図８中の矢印の方向に上下移動可能な構成となっている。
【００４８】
上述の構成を有する貼り合わせユニット１５の動作を説明する。ＳＯＧ膜が塗布形成されたシートＳをシート用クランプ３１の下部材３１ｂ上に載置する。このときシート用ヒート部３０は下部材３１ｂよりも下側にあって、シートＳに接触していない。シート用クランプ３１の上部材３１ａを下降させて、シート用クランプ３１でシートＳの周縁部を挟持する。シートＳを挟持した後、シート用ヒート部３０が上昇してシートＳと接触するとともに、テンション部３２が下降することによってシートＳに対してテンションをかける。シート用ヒート部３０は、ベークの温度が６０℃〜１２０℃程度の場合には、８０℃〜２００℃程度が通常好ましい。後述する基板用ヒート部３３についても、シート用ヒート部３０と同様に８０℃〜２００℃程度が通常好ましい。
【００４９】
一方、基板ＷＦはフェイスダウンの状態で真空チャンバー３５内へ搬入される。ユニット用搬送ロボット１１の基板保持アーム１９が基板ＷＦを保持したまま、基板用クランプ３４によって左右から基板ＷＦを挟持する。挟持した後、基板保持アーム１９は基板ＷＦを放して、真空チャンバー３５から退出する。そして、基板用クランプ３４は基板ＷＦを挟持したまま上昇し、基板ＷＦの裏面（図８では上側面）と基板用ヒート部３３の表面とが接触して吸着保持されたら（図８中の破線を参照）、基板用クランプ３４は基板ＷＦを放して上昇待避する。続いて真空チャンバー３５内を真空状態にする。基板用ヒート部３３は真空チャンバー３５内よりも強い負圧で基板ＷＦを吸着しているので、基板ＷＦが基板用ヒート部３３から落下することはない。
【００５０】
基板ＷＦが基板用ヒート部３３によって真空吸着された後、基板ＷＦの処理面ＷｓとシートＳの処理面Ｓｓとが接して重なり合うように基板用ヒート部３３が下降する。両処理面Ｗｓ、Ｓｓが重なり合って基板ＷＦとシートＳとが貼り合わされる。なお、テンションをかけずにシートＳと基板ＷＦとを貼り合わせると、シートＳが基板に対してズレたり、歪曲したりして転写が上手く行われない恐れがある。
【００５１】
次に、剥離ユニット１３について図９を参照して説明する。剥離ユニット１３は、真空吸着式の剥離用プレート３６と、基板保持アーム１９が挿入できるように二股状に構成された昇降自在の基板吸着部３８と、図示を省略する除電器によってその内部をオゾン（Ｏ３  ）雰囲気にされるチャンバー３９とを備えている。チャンバー３９内に剥離用プレート３６と基板吸着部３８とが収容されている。剥離用プレート３６は、その中央部に凹部３７が形成されており、凹部３７内が吸引排気されるようになっている。
【００５２】
上述の構成を有する剥離ユニット１３の動作を説明する。シートＳが貼り合わされた基板ＷＦを、ユニット用搬送ロボット１１によって図３に示すような保持状態で剥離ユニット１３まで搬送する。ユニット用搬送ロボット１１の両アーム（基板保持アーム１９、シート保持アーム２０）は基板ＷＦとシートＳとを保持したまま剥離用プレート３６に載置して真空吸着する。基板吸着部３８の表面と基板ＷＦの裏面とが接触するように、基板吸着部３８を下降させる。なお、基板吸着部３８は二股状になっているので、基板保持アーム１９と基板吸着部３８とは互いに接触することはない。基板吸着部３８が基板ＷＦに接触した後、ユニット用搬送ロボット１１の両アーム１９、２０はそれぞれの吸着を解除してチャンバー３９外へ待避する。
【００５３】
チャンバー３９を閉じて内部をオゾン雰囲気の状態にする。続いて凹部３７内を吸引排気することにより、シートＳを介してＳＯＧ膜中の溶媒を排出してＳＯＧ膜を乾燥させる。凹部３７からの距離の関係でシートＳとＳＯＧとの界面は、基板ＷＦとＳＯＧとの界面よりもＳＯＧ膜の乾燥が促進されて剥がれ易くなる。その結果、基板吸着部３８が上昇して基板ＷＦを引き上げると、シートＳとＳＯＧ膜との界面が剥離して、シートＳから基板ＷＦへＳＯＧ膜が転写されることになる。
【００５４】
なお、基板ＷＦからシートＳを剥離する際に、チャンバー３９内の真空雰囲気であると帯電によって基板ＷＦ自体が破壊される場合があるが、本実施例ではチャンバー３９内はオゾン雰囲気なので、オゾンの除電作用によって帯電が起こらずに基板ＷＦ自体が破壊されることもない。
【００５５】
続いて、各ユニットにおけるそれぞれの処理についての一連の流れを、図１０の工程図を参照して説明する。以下では、最初に処理する基板ＷＦとシートＳとをそれぞれ「基板ＷＦ１」と「シートＳ１」として、２枚目に処理する基板ＷＦとシートＳとをそれぞれ「基板ＷＦ２」と「シートＳ２」とする。
【００５６】
（ステップＳ１）インデクサ用搬送ロボット９のシート保持アーム２０がシート供給カセット６内の収容室２２に進入して、シートＳ１を取り出して保持する。
【００５７】
（ステップＳ２）インデクサ用搬送ロボット９はシートＳ１を仮置き台８まで搬送して、シートＳ１の周縁部分が支持ピン８ｂに支えられるように、シートＳ１を仮置き台８に仮置きする。
【００５８】
（ステップＳ３）インデクサ用搬送ロボット９の基板保持アーム１９が基板供給カセット４内の収容室２２に進入して、基板ＷＦ１を取り出して保持する。
【００５９】
一方、仮置き台８に仮置きされたシートＳ１を、ユニット用搬送ロボット１１が塗布ユニット１２まで搬送する。塗布ユニット１２までシートＳ１が搬送されると、ＳＯＧ液のスピンコート及びエッジリンスが順に施される。
【００６０】
（ステップＳ４）インデクサ用搬送ロボット９は基板ＷＦ１を仮置き台８まで搬送して、基板ＷＦ１の周縁部分が支持ピン８ａに支えられるように、基板ＷＦ１を仮置き台８に仮置きする。
【００６１】
一方、塗布処理が施されたシートＳ１を、ユニット用搬送ロボット１１が塗布ユニット１２からベークユニット１４ａまで搬送する。シートＳ１がベークユニット１４ａまで搬送されると、ＳＯＧ膜を上側にしたフェイスアップの状態のままでシートＳ１に対してベーク処理が施される。ベーク処理は搬送ステップや塗布処理と比べて時間がかかるので、シートＳ１のベーク処理の間、次のステップＳ５に移る。
【００６２】
（ステップＳ５）シートＳ１と同様に、インデクサ用搬送ロボット９のシート保持アーム２０がシート供給カセット６内の収容室２２に進入して、シートＳ２を取り出して保持する。
【００６３】
一方、ユニット用搬送ロボット１１は仮置き台８に仮置きされた基板ＷＦ１を、貼り合わせユニット１５ａまで搬送する。基板ＷＦ１が貼り合わせユニット１５ａまで搬送されると、ユニット用搬送ロボット１１の基板保持アーム１９が１８０°回転して、基板ＷＦ１をフェイスアップの状態からフェイスダウンの状態にする。そして、フェイスダウン状態の基板ＷＦ１を貼り合わせユニット１５ａ内の基板用クランプ３４が挟持した後、基板用ヒート部３３が基板ＷＦ１を吸着する。
【００６４】
（ステップＳ６）シートＳ１と同様に、インデクサ用搬送ロボット９がシートＳ２を仮置き台８まで搬送して仮置きする。
【００６５】
シートＳ１に対するベーク処理が終了すると、ユニット用搬送ロボット１１はベークユニット１４ａからシートＳ１を取り出して貼り合わせユニット１５ａまで搬送する。シートＳ１が貼り合わせユニット１５ａまで搬送されると、シート用クランプ３１がシートＳ１をフェイスアップ状態で挟持する。続いてシート用ヒート部３０が上昇してシートＳ１に接触してシートＳ１を加熱するとともに、テンション部３２によってシートＳ１に対してテンションがかけられる。そして、基板ＷＦ１を吸着保持した基板用ヒート部３３が下降することによって、シートＳ１と基板ＷＦ１とを貼り合わせる。このとき、基板ＷＦ１はフェイスダウンの状態で、シートＳ１はフェイスアップの状態で貼り合わされる。貼り合わせユニット１５での貼り合わせ処理は、他のユニットでの処理と比べて時間がかかるので、貼り合わせ処理の間、次のステップＳ７に移る。
【００６６】
（ステップＳ７）基板ＷＦ１と同様に、インデクサ用搬送ロボット９の基板保持アーム１９が基板供給カセット４内の収容室２２に進入して、基板ＷＦ２を取り出して保持する。
【００６７】
一方、ユニット用搬送ロボット１１は仮置き台８に仮置きされたシートＳ２を塗布ユニット１２まで搬送し、塗布ユニット１２でシートＳ２に対してＳＯＧ液のスピンコート及びエッジリンスが施される。
【００６８】
（ステップＳ８）インデクサ用搬送ロボット９は基板ＷＦ２を仮置き台８まで搬送して仮置きする。
【００６９】
一方、ユニット用搬送ロボット１１は塗布処理が施されたシートＳ２を塗布ユニット１２から取り出して、ベークユニット１４ｂまで搬送する。ベークユニット１４ｂでシートＳ２に対してベーク処理が施される。上述したように、このベーク処理の間、次のステップＳ９に移る。
【００７０】
（ステップＳ９）基板ＷＦ１と同様に、ユニット用搬送ロボット１１は仮置き台８に仮置きされた基板ＷＦ２を貼り合わせユニット１５ｂまで搬送する。貼り合わせユニット１５ｂまで搬送された基板ＷＦ２は、フェイスダウンの状態で基板用ヒート部３３によって吸着保持される。
【００７１】
（ステップＳ１０）シートＳ２に対するベーク処理が終了すると、シートＳ１と同様に、シートＳ２は貼り合わせユニット１５ｂまで搬送されて、基板ＷＦ２と貼り合わされる。上述したように、貼り合わせ処理の間、次のステップＳ１１に移る。
【００７２】
（ステップＳ１１）基板ＷＦ１とシートＳ１との貼り合わせ処理が終了すると、ユニット用搬送ロボット１１は貼り合わせユニット１５ａから剥離ユニット１３まで、シートＳ１を貼り合わされた基板ＷＦ１を搬送する。剥離ユニット１３まで搬送されると、基板ＷＦ１からシートＳ１だけが剥離されることにより、基板ＷＦ１にＳＯＧ膜が転写される。
【００７３】
（ステップＳ１２）シートＳ１の剥離処理が終了すると、ユニット用搬送ロボット１１はＳＯＧ膜が転写された基板ＷＦ１を仮置き台８まで搬送して、仮置きする。このとき、基板ＷＦ１をフェイスダウンの状態からフェイスアップの状態になるようにユニット用搬送ロボット１１のアーム１９を１８０°回転させる。
【００７４】
（ステップＳ１３）インデクサ用搬送ロボット９は仮置き台８に仮置きされた基板ＷＦ１を基板回収カセット３に搬送して、基板ＷＦ１を基板回収カセット３に回収する。なお、基板ＷＦ１は基板回収カセット３内にフェイスアップの状態で回収される。
【００７５】
一方、ユニット用搬送ロボット１１は剥離処理後のシートＳ１を剥離ユニット１３から仮置き台８まで搬送して仮置きする。
【００７６】
（ステップＳ１４）インデクサ用搬送ロボット９は仮置き台８に仮置きされたシートＳ１をシート回収カセット５に搬送してシートＳ１をシート回収カセット５に回収する。
【００７７】
一方、基板ＷＦ２とシートＳ２との貼り合わせ処理が終了すると、基板ＷＦ１の場合と同様に、シートＳ２と貼り合わされた基板ＷＦ２は剥離ユニット１３まで搬送され、基板ＷＦ２からシートＳ２だけが剥離される。
【００７８】
（ステップＳ１５）シートＳ２の剥離処理が終了すると、ユニット用搬送ロボット１１はＳＯＧ膜が転写された基板ＷＦ２を仮置き台８まで搬送して、フェイスアップの状態で基板ＷＦ２を仮置きする。
【００７９】
（ステップＳ１６）仮置き台８に仮置きされた基板ＷＦ２をインデクサ用搬送ロボット９が基板回収カセット３に搬送して、基板回収カセット３内に回収する。
【００８０】
一方、ユニット用搬送ロボット１１は剥離処理後のシートＳ２を剥離ユニット１３から仮置き台８まで搬送して仮置きする。
【００８１】
（ステップＳ１７）インデクサ用搬送ロボット９は仮置き台８に仮置きされたシートＳ２をシート回収カセット５に搬送して、シート回収カセット５に回収する。
【００８２】
以上の一連の流れ（ステップＳ１〜Ｓ１７）を繰り返すことによって、３枚目以降に処理する基板ＷＦにも、最初に処理された基板ＷＦ１や２枚目に処理された基板ＷＦ２と同様の処理が施される。
【００８３】
以上の説明から明らかなように、本実施例装置はユニット用搬送ロボット１１の搬送経路に沿って塗布ユニット１２、剥離ユニット１３、ベークユニット１４、及び貼り合わせユニット１５の各ユニットが配設されている。従って、ユニット用搬送ロボット１１によって各ユニット間で基板ＷＦとシートＳとを搬送することによって、オペレータを介することなく基板ＷＦに対して一連の塗布膜形成処理を効率良く行うことが可能となる。従って、基板ＷＦの１枚当たりの処理時間を短くすることができる。
【００８４】
特に、本実施例装置の場合には、ユニット用搬送ロボット１１の搬送経路の両側に沿って各ユニットがそれぞれ配設されているので、より多くのユニットを搬送経路に沿って配設することができる。その結果、基板ＷＦに対して塗布膜形成処理をより効率良く行うことができる。
【００８５】
また、基板回収カセット３と、基板供給カセット４と、シート回収カセット５と、シート供給カセット６とが本実施例装置内に備わっているので、各ユニットにおける一連の塗布膜形成処理のみならず、基板ＷＦとシートＳとを供給してから回収するまでの処理を効率良く行うことができる。
【００８６】
また、各ユニットをまとめてシステム化しているので、上述の一連の塗布膜形成処理にわたって管理・制御・操作を行い易い。従って、基板ＷＦとシートＳとに対する各ユニット間の処理履歴を管理することができて、塗布膜形成処理においてプロセスの安定化を図ることができる。
【００８７】
さらに、各ユニット間での基板ＷＦやシートＳの搬送に人手を介さないので、基板ＷＦやシートＳにパーティクルが付着し難くなる。また、各ユニットをまとめてシステム化しているので設置面積が軽減されるという効果もある。
【００８８】
本発明は、上記実施例に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）本発明は、半導体基板、液晶表示器のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基板に係る製造以外にも、ＩＣカードの製造や、太陽電池装置の製造等にも、適用することができる。
【００８９】
（２）また、例えばシートＳに対して親水性の表面処理を施す親水性処理用ユニットを本発明装置に組み込んだり、パターンを形成する露光部用ユニットを本発明装置に組み込んだりというように、基板に対する塗布膜形成処理に付随する通常の処理ならば、その処理を行うためのユニットを本発明装置に組み込んだりすることもできる。
【００９０】
（３）上述した実施例装置では、塗布ユニット１２と剥離ユニット１３とを１つずつ、ベークユニット１４と貼り合わせユニット１５とをそれぞれ２つずつ備えたが、各ユニットの個数は各ユニットの処理時間に応じて適宜変更される。例えば、貼り合わせ処理時間が実施例装置の処理時間よりも１．５倍かかる場合には貼り合わせユニット１５を３つ備えるようにしてもよい。
【００９１】
また、図１１（ａ）の変形例に示すように、搬送部４０をユニット用とインデクサ用とを兼用させて、その搬送部４０の搬送経路の一方側にのみ各ユニットをそれぞれ配設して、他方側に各カセットをそれぞれ配設してもよい。実施例装置ではインデクサ用搬送ロボット９とユニット用搬送ロボット１１との２つの搬送ロボットを備えていたが、上述の場合には１つの搬送ロボットを備えるだけで本発明装置を構成することができる。
【００９２】
また、図１１（ｂ）の変形例に示すように、搬送部４０の周辺部に放射状に各ユニット及び各カセットをそれぞれ配設してもよい。図１１（ｂ）の変形例のときは、搬送用ロボット本体が縦軸心周りに旋回自在で基板やシートを保持する各アームがスライド可能に構成される。上述の場合には搬送経路が不要となるので、本実施例装置と比べて設置面積をより小さくすることができる。また、搬送用ロボットの周囲に各ユニット及び各カセットが配設されているので、搬送用ロボット本体を動かさずに各アームをスライドさせたり旋回させるだけで、基板やシートの搬送を行うことができる。
【００９３】
さらに、変形例として上下方向にユニットを複数段積み上げることも可能である。そのときには、搬送用ロボットは上下方向の搬送経路に沿っても移動できるように構成される。
【００９４】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１の発明に係る基板処理装置によれば、人手を介することなく搬送機構によって各ユニット間で基板とシートとの搬送を行うことができるので、基板に塗布膜を効率良く転写形成することができて、基板１枚当たりの処理時間を短くすることができる。また、人手が介在していないので、基板やシートにパーティクルが付着するのを防止したり、基板やシートの熱履歴を容易に管理したり、各ユニットを設置する床面積を軽減して基板処理装置をコンパクトにすることができるという効果もある。
また、請求項２の発明に係る基板処理装置によれば、貼り合わされた基板とシートとを基板保持アームとシート保持アームとで保持して搬送することができる。
【００９５】
また、請求項３の発明に係る基板処理装置によれば、各ユニットは搬送機構の搬送経路に沿って搬送経路の両側に配設されているので、基板処理装置はより多くのユニットを配設することができる。その結果、基板に対して塗布膜形成処理をより効率良く行うことができる。
【００９６】
また、請求項４の発明に係る基板処理装置によれば、各ユニットは搬送機構の搬送経路に沿って搬送経路の片側に配設されているので、基板に塗布膜を効率良く転写形成することができて、基板１枚当たりの処理時間を短くすることができる。
【００９７】
また、請求項５の発明に係る基板処理装置によれば、各ユニットは搬送機構の周囲に配設されているので、搬送経路が不要となり、基板処理装置はより多くのユニットを配設することができる。その結果、各ユニットを設置する床面積をより軽減することができて、基板に対して塗布膜形成処理をより効率良く行うことができる。
【００９８】
また、請求項６の発明に係る基板処理装置によれば、基板とシートとを供給してから基板とシートとを回収するまでの塗布膜形成処理を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）はインデクサ用搬送ロボット及びユニット用搬送ロボットの概略構成を示す側面図、（ｂ）はその平面図である。
【図３】（ａ）は基板とシートとが貼り合わされたときの搬送状態を示す側面図、（ｂ）はその平面図である。
【図４】（ａ）は基板供給カセットの概略構成を示す正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図５】仮置き台の概略構成を示す側面図である。
【図６】塗布ユニットの概略構成を示す側面図である。
【図７】ベークユニットの概略構成を示す側面図である。
【図８】貼り合わせユニットの概略構成を示す側面図である。
【図９】剥離ユニットの概略構成を示す側面図である。
【図１０】一連の塗布膜形成処理の流れを示す工程図である。
【図１１】（ａ）は第１の変形例、（ｂ）は第２の変形例に係る基板処理装置の概略構成をそれぞれ示すブロック図である。
【図１２】従来のスピンコータを使用してＳＯＧ膜が形成された基板の断面図である。
【図１３】従来の塗布膜形成工程の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３  …  基板回収カセット
４  …  基板供給カセット
５  …  シート回収カセット
６  …  シート供給カセット
７  …  インデクサ用搬送部
８  …  仮置き台
９  …  インデクサ用搬送ロボット
１０  …  ユニット用搬送部
１１  …  ユニット用搬送ロボット
１２  …  塗布ユニット
１３  …  剥離ユニット
１４  …  ベークユニット
１５  …  貼り合わせユニット
ＷＦ  …  基板
Ｓ    …  シート
【図１】
0003599650.tif 000002
【図２】
0003599650.tif 000003
【図３】
0003599650.tif 000004
【図４】
0003599650.tif 000005
【図５】
0003599650.tif 000006
【図６】
0003599650.tif 000007
【図７】
0003599650.tif 000008
【図８】
0003599650.tif 000009
【図９】
0003599650.tif 000010
【図１０】
0003599650.tif 000011
【図１１】
0003599650.tif 000012
【図１２】
0003599650.tif 000013
【図１３】
0003599650.tif 000014