薄膜形成システムおよび薄膜形成方法
【課題】薄膜担持体上に薄膜材料を含む塗布液を塗布し、これを基板表面に転写させた後に薄膜担持体を剥離することによって基板上に薄膜を形成する薄膜形成システムおよび薄膜形成方法において、溶媒への引火を防止しながら効率よく薄膜形成を行う。
【解決手段】雰囲気管理された搬送空間ＴＰ２内をＸ方向に往復移動する主搬送ロボット７０の搬送経路の両側に複数の処理ユニットを並べて配置した薄膜形成システムである。溶媒蒸気が発生しうる塗布ユニット３４と、静電気が発生しうる剥離ユニット１０とが搬送空間ＴＰ２を挟んで互いに反対側となるようなレイアウトとする。これにより溶媒への引火が防止されるので、薄膜形成処理を効率よく行うことができる。
【解決手段】雰囲気管理された搬送空間ＴＰ２内をＸ方向に往復移動する主搬送ロボット７０の搬送経路の両側に複数の処理ユニットを並べて配置した薄膜形成システムである。溶媒蒸気が発生しうる塗布ユニット３４と、静電気が発生しうる剥離ユニット１０とが搬送空間ＴＰ２を挟んで互いに反対側となるようなレイアウトとする。これにより溶媒への引火が防止されるので、薄膜形成処理を効率よく行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板表面に薄膜を形成する薄膜形成システムおよび薄膜形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の薄膜形成技術としては、欠陥のない均一な薄膜を得るために、樹脂製のシートフィルムなどの薄膜担持体上に薄膜材料を含む塗布液を塗布し、これを基板表面に密着させた後に薄膜担持体を剥離することによって、基板表面に薄膜を転写するものがある。この薄膜形成技術では、薄膜担持体への塗布液の塗布工程、基板への薄膜の転写工程、基板からの薄膜担持体の剥離工程などを経て基板上への薄膜形成が行われ、これらの工程を効率よく行うための薄膜形成システムが従来より提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された薄膜形成装置では、往復移動する搬送ロボットによる搬送経路に沿って、塗布ユニット、乾燥ユニット、転写ユニットおよび剥離ユニットを処理工程順に一列に並べ、搬送ロボットにより各ユニット間で薄膜担持体としてのシートフィルムを受け渡しながら処理を行っている。また、特許文献２に記載された薄膜形成装置は、それ自身は移動しないセンターロボットを設置した搬送チャンバーの周囲を取り巻くように各ユニットを配置した、いわゆるクラスター構造の薄膜形成装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１００７２７号公報（図１）
【特許文献２】特開２００４−２９６８５５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記各工程のうち、薄膜担持体に薄膜材料を含む塗布液を塗布する塗布工程では、塗布液から溶媒が蒸発気化することによって薄膜材料のみが薄膜担持体上に残留する。その一方、剥離工程では、基板に密着させた薄膜担持体を基板から引き剥がす際に静電気に起因する放電が発生する場合がある。そのため、もし塗布液を構成する溶媒が例えば有機溶媒のように可燃性を有するものであった場合、気化した溶媒が放電によって発火するおそれがある。しかしながら、従来の薄膜形成システムにおいては処理手順に沿ったレイアウトが採用されており、上記のような引火を防止するためには塗布工程を厳重な雰囲気管理の下で行ったり、溶媒蒸気が十分に排気されてから剥離工程を実行するなどの配慮が必要であり、処理効率の点からは改善の余地が残されていた。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、薄膜担持体上に薄膜材料を含む塗布液を塗布し、これを基板表面に転写させた後に薄膜担持体を剥離することによって基板上に薄膜を形成する薄膜形成システムおよび薄膜形成方法において、溶媒への引火を防止しながら、効率よく薄膜形成を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる薄膜形成システムは、上記目的を達成するため、薄膜材料を含む塗布液を薄膜担持体に塗布する塗布ユニットと、前記薄膜担持体に基板を密着させて前記薄膜材料を前記基板に転写する転写ユニットと、薄膜転写後の前記薄膜担持体を前記基板から剥離する剥離ユニットと、前記各ユニット間で前記薄膜担持体を受け渡す受渡手段とを備え、前記受渡手段は雰囲気管理された搬送空間内の搬送経路に沿って移動するように構成されるとともに、前記各ユニットは前記搬送空間の周囲に配置されており、しかも、前記塗布ユニットと前記剥離ユニットとは、前記搬送空間を挟んで互いに反対側位置に配置されていることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、気化した溶媒の濃度が高くなる塗布ユニットと、静電気による放電が発生する可能性のある剥離ユニットとを、受渡手段が移動する搬送空間を挟んで反対側となるようなレイアウトを採用している。例えば、受渡手段が移動する搬送経路の両側に各種の処理ユニットを配置するシステムにおいては、搬送空間により隔てられ二分されたユニット群の一方に塗布ユニットを、他方に剥離ユニットを設置すればよい。搬送空間は雰囲気管理されているので、塗布ユニットの近傍で発生した溶媒蒸気が剥離ユニットにまで到達することを確実に防止できる。そのため、複雑な雰囲気管理を行わなくても確実に溶媒蒸気の引火を防止することができる。また、溶媒蒸気の排気を待つ必要がないので、薄膜形成処理を効率よく行うことができる。
【０００９】
また、この発明にかかる薄膜形成方法は、上記目的を達成するため、薄膜担持体を搬送する搬送空間に面する塗布用処理位置で、薄膜材料を含む塗布液を前記薄膜担持体に塗布する塗布工程と、前記搬送空間に面する転写用処理位置で、前記薄膜担持体に基板を密着させて前記薄膜材料を前記基板に転写する転写工程と、前記搬送空間に面する剥離用処理位置で、薄膜転写後の前記薄膜担持体を前記基板から剥離する剥離工程と、前記各工程の間に前記各処理位置間で前記薄膜担持体を搬送する搬送工程とを備え、前記塗布用処理位置と前記剥離用処理位置とを、雰囲気管理した前記搬送空間を挟んで互いに反対側位置としたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明では、薄膜担持体に塗布液を塗布する塗布用処理位置と、基板から薄膜担持体を剥離する剥離用処理位置とが、雰囲気管理された搬送空間によって隔てられている。そのため、上記した薄膜形成システムと同様に、溶媒蒸気の引火を未然に防止しながら、薄膜形成処理を効率よく行うことができる。
【００１１】
上記発明においては、薄膜担持体への塗布液の塗布と、基板からの薄膜担持体の剥離とができるだけ離れた位置で行われることが望ましい。また、基板から剥離された薄膜担持体を回収するに際しては、薄膜担持体に残留する静電気に起因する引火を防止するため、塗布が行われる位置からできるだけ離して回収することが望ましい。
【００１２】
また、搬送経路の一端に、薄膜担持体または基板の少なくとも一方を搬入するためのインデクサ部を設ける場合には、このインデクサ部からもできるだけ離れた位置で剥離・回収を行うことが望ましい。こうすることで、剥離・回収に起因して発生する薄膜材料の断片などのゴミや静電気により誘引されたゴミ等が薄膜担持体を汚染するのを防止することができる。塗布液を塗布される前の薄膜担持体を保持する担持体保持部の設置位置についても同様であり、さらには剥離が行われる位置から搬送空間を挟んで反対側、つまり塗布が行われる位置と同じ側に設けることが望ましい。
【００１３】
また、基板をその主面のうち薄膜材料を転写される被転写面を上向きにして搬入し、システム内で前記被転写面が下向きになるように反転させた上で薄膜を転写するように構成される場合には、剥離が行われる位置から搬送空間を挟んで反対側、すなわち塗布が行われる位置と同じ側で反転処理が行われるようにすることが望ましい。これにより、被転写面が上向きとなっている基板の表面にゴミが付着するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、薄膜担持体に塗布液を塗布する処理と、基板から薄膜担持体を剥離する処理とが、雰囲気管理された搬送空間によって互いに隔てられた異なる位置で実行される。そのため、塗布処理によって発生した溶媒蒸気への、剥離処理によって発生した静電気に起因する引火を未然に防止しながら、薄膜形成処理を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明にかかる薄膜形成システムの一実施形態を示すレイアウト図である。
【図２】この薄膜形成システムによる薄膜形成プロセスを示すフローチャートである。
【図３】リング体の構造を示す分解組立斜視図である。
【図４】主搬送ロボットの構造を示す図である。
【図５】リングハンドのより詳細な構造を示す図である。
【図６】塗布工程における処理を示すフローチャートである。
【図７】塗布工程における動作を模式的に示す第１の図である。
【図８】塗布工程における動作を模式的に示す第２の図である。
【図９】転写工程における処理を示すフローチャートである。
【図１０】転写工程における動作を模式的に示す図である。
【図１１】剥離ユニットおよび回収ユニットの構造を示す図である。
【図１２】剥離・回収工程における処理を示すフローチャートである。
【図１３】ワークの搬入動作を説明するための模式図である。
【図１４】剥離動作を説明するための第１の模式図である。
【図１５】剥離動作を説明するための第２の模式図である。
【図１６】回収動作を説明するための第１の模式図である。
【図１７】回収動作を説明するための第２の模式図である。
【図１８】回収動作を説明するための第３の模式図である。
【図１９】この薄膜形成システムにおける資材の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１はこの発明にかかる薄膜形成システムの一実施形態を示す図である。より詳しくは、この薄膜形成システムを上部から見たレイアウト図である。また、図２はこの薄膜形成システムによる薄膜形成プロセスを示すフローチャートである。以下の説明においては、このシステムの奥行き方向（図１において左右方向）をＸ方向、幅方向（図１において上下方向）をＹ方向、高さ方向（図１紙面に直交する方向）をＺ方向とする。
【００１７】
この薄膜形成システムは、半導体基板の表面に例えば絶縁膜としてのＳＯＧ（Spin-On-Glass）による薄膜を形成するためのシステムであり、より具体的には、樹脂製のシートフィルム上に薄膜材料を含む塗布液を塗布して薄膜を形成し、シートフィルムに担持された薄膜を基板表面に密着させて転写した後にシートフィルムを剥離除去することにより、基板表面に薄膜のみを残存させるものである。
【００１８】
すなわち、この薄膜形成システムにより実行される薄膜形成プロセスでは、図２に示すように、まずシートフィルムを収容したフィルムカセット、基板を収容した基板カセットおよびシートフィルムから取り外されたリングを収容するためのリングカセットが搬入される（ステップＳ１０）。これに続いて、以下の各工程：フィルムカセットから取り出されたシートフィルムに薄膜材料を含む塗布液を塗布する塗布工程（ステップＳ２０）；これを乾燥させてシートフィルム上に薄膜を形成する乾燥工程（ステップＳ３０）；こうしてシートフィルム上に形成された薄膜を、基板カセットから取り出された基板に転写する転写工程（ステップＳ４０）；基板からシートフィルムのみを剥離して回収する剥離・回収工程（ステップＳ５０）、を処理すべき基板の全数について行い（ステップＳ６０）、処理済み基板を収容したカセットを搬出することで（ステップＳ７０）、処理が完結する。
【００１９】
このシステムでは、図１に示すように一方側（図１のＸ方向左側）に、未処理の基板Ｗを収納した基板カセット１１を外部から受け取るインデクサ部１が設けられている。一方、インデクサ部１の他方側（図１のＸ方向右側）には、Ｙ方向に往復移動する基板搬送ロボット２が設置された第１搬送部ＴＰ１が設けられている。また、第１搬送部ＴＰ１を挟んでインデクサ部１とは反対側に、基板Ｗに対し後述する所定の処理を行ってその表面に薄膜を形成する薄膜形成部３が設けられている。この薄膜形成システムでは、当該システムを構成する上記各部が制御ユニット４からの制御指令に基づいて動作する。
【００２０】
薄膜形成部３では、Ｘ方向に沿って延びる第２搬送部ＴＰ２が設けられており、その両側には、上記した薄膜形成プロセスを実行するための種々の処理ユニット、すなわち、転写ユニット３５、乾燥ユニット３６、剥離ユニット１０、回収ユニット５０、反転ユニット３１、塗布ユニット３４、薬液キャビネット３７、フィルムカセット載置台３３およびリングカセット載置台３２が配設されている。このような、搬送空間を挟んで複数の処理ユニットを並べて配置した薄膜形成システムは、処理ユニットの並べ替えや新たな処理ユニットの追加が容易であり、例えば特許文献２に記載のクラスターシステムと比較して、システムとしての柔軟性・拡張性に優れている。
【００２１】
第２搬送部ＴＰ２には、Ｘ方向に往復移動して基板Ｗや後述するリング体ＲＦなどを各処理ユニット間で受け渡す主搬送ロボット７０が設けられている。なお、第２搬送部ＴＰ２の天井部には例えばファンフィルタユニットによる送気ユニット３９が設けられており、第２搬送部ＴＰ２内に清浄な空気のダウンフローを作り出している。すなわち、第２搬送部ＴＰ２内は送気ユニット３９により雰囲気管理されている。
【００２２】
以下、上記各部の構造や動作について説明するが、これらの各ユニットのうち、反転ユニット３１、塗布ユニット３４、転写ユニット３５および乾燥ユニット３６としては、例えば前述した特許文献１（特開２００３−１００７２７号公報）に記載されたものと同一構造のものを用いることができるので、これらのユニットの構造については詳しい説明を省略する。
【００２３】
この薄膜形成システムでは、柔軟なシートフィルムをその形状を保ちながら搬送するために、前述した従来技術でも行われているようにリング状の保持枠を装着したリング体の状態でシステム内を移動させる。この実施形態では、従来技術の装置と同様に、シートフィルムがリングを装着された状態の「リング体」としてリングカセットに収容されて外部から搬入されてくる。
【００２４】
図３はリング体の構造を示す分解組立斜視図である。このリング体ＲＦは、上部リングＲupと下部リングＲdwとで樹脂製のシートフィルムＦの周縁部を挟み込むことによってシートフィルムＦを保持したものである。上部リングＲupおよび下部リングＲdwは例えばアルミニウムにより同一径に形成された円環であり、このうち上部リングＲup上面の一部には４枚の磁性体（例えば鉄または鉄系合金）材料からなるプレート９１が取り付けられている。
【００２５】
また、上部リングＲupには上記プレート９１とは異なる位置に複数の永久磁石９２が埋め込まれる一方、下部リングＲdwにも同数の永久磁石９３が埋め込まれている。永久磁石９２と永久磁石９３とは、上部リングＲupと下部リングＲdwとを重ね合わせたときに互いに相対する位置に取り付けられるとともに、互いに引き合う極性となっている。このため、上部リングＲupおよび下部リングＲdwが直接またはシートフィルムＦを挟んで重ね合わせられると、永久磁石の吸着力によって上下リングが一体化される。
【００２６】
上部リングＲupおよび下部リングＲdwの外周面の各１箇所に、位置決め用の切り込み部９４，９５が設けられている。また、上部リングＲupには複数の貫通孔９６が穿設される一方、下部リングＲdwにも複数の貫通孔９７が設けられている。上部リングＲupの貫通孔９６と、下部リングＲdwの貫通孔９７とは互いに異なる位置に設けられており、上部リングＲupと下部リングＲdwとを一体化させたときにそれぞれの貫通孔が重なり合うことがないようになっている。これらの貫通孔９６，９７の機能については後の説明で明らかにする。
【００２７】
図４は主搬送ロボットの構造を示す図である。より詳しくは、同図（ａ）は主搬送ロボット７０を上方より見た平面図であり、同図（ｂ）はその側面図である。この主搬送ロボット７０は多関節ロボットであり、ロボット本体７０１と、そのロボット本体７０１の頂部に取り付けられた２本の多関節アーム７０２，７０３とを備えている。このロボット本体７０１は、ベース部７１０に対し、回転軸ＡＸ1回りに回転自在で、かつＺ方向に伸縮自在に取り付けられている。ベース部７１０は、第２搬送部ＴＰ２内にＸ方向に沿って敷設されたガイドレール７２０に沿ってＸ方向に往復移動自在となっている。
【００２８】
また、多関節アーム７０２の先端部には基板Ｗをその周縁で保持するための基板ハンド７０４が取り付けられている。基板ハンド７０４の上面には基板Ｗの外周部を把持するための把持爪７０４ａが設けられている。すなわち、基板ハンド７０４は、その上面側に基板Ｗを載置して基板Ｗを保持することができる。また、もう一方の多関節アーム７０３の先端部には上部リングＲupを磁気吸着して保持するためのリングハンド７０５が取り付けられている。
【００２９】
図５はリングハンドのより詳細な構造を示す図である。このリングハンド７０５には、図４および図５（ａ）に示すように、上部リングＲupに取り付けられた４つのプレート９１に対応して４つの電磁石７０６が固設されている。制御ユニット４からの制御指令に応じて電磁石７０６が励磁されると、上部リングＲupのプレート９１を電磁吸着して上部リングＲupまたは上部リングＲupに下部リングＲdwやシートフィルムＦが一体化されたリング体ＲＦを保持することができる。また電磁石７０６の励磁を停止することで、上部リングＲupまたはリング体ＲＦの保持を解除することができる。
【００３０】
また、上部リングＲupに穿設された貫通孔９６に対応する位置には、上下リングを分離させるための突き出し機構７０７が設けられている。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。図５（ｂ）に示すように、突き出し機構７０７は内部に突き出しピン７０８を収容しており、制御ユニット４からの制御指令に応じてリングハンド７０５下面から下向きに突き出しピン７０８を突出させることができる。図５（ｃ）に示すように、突き出しピン７０８が下向きに突き出された状態では、突き出しピン７０８の先端が上部リングＲupに設けられた貫通孔９６を通して下部リングＲdwの上面を下向きに押し出す。これにより、永久磁石９２，９３によって電磁吸着されている上部リングＲupと下部リングＲdwとが分離される。
【００３１】
このとき、上部リングＲupがリングハンド７０５に保持された状態で下部リングＲdwのみを分離するために必要な条件は、プレート９１に対する電磁石７０６の電磁吸引力の合計をＦ1、突き出しピン７０８が下部リングＲdwを押す力の合計をＦ2、永久磁石９２，９３間の電磁吸引力の合計をＦ3としたとき、
Ｆ1 ＞Ｆ2 ＞ Ｆ3
の関係が成立することである。なお、プレート９１に対する電磁石７０６の電磁吸引力Ｆ1については、上部リングＲup、下部リングＲdw、薄膜を形成されたシートフィルムＦおよび基板Ｗの総重量よりも大きくなければならない。電磁吸着に代えて、真空吸着、すなわちバキュームチャックを用いてもよい。
【００３２】
ここで、この薄膜形成システムによる薄膜形成プロセス（図２）のうち、最初から転写工程まで（ステップＳ１０〜Ｓ４０）の動作について説明する。剥離ユニット１０および回収ユニット５０の構造と、これらを用いた剥離・回収工程（ステップＳ５０）以降のプロセスについては後に詳述する。
【００３３】
まず最初に、外部からフィルムカセットおよび基板カセットが搬入される（ステップＳ１０）。基板カセットはインデクサ部１に設置される一方、フィルムカセットはフィルムカセット載置台３３に設置される。前記したように、フィルムカセットにはシートフィルムＦと上下リングＲup、Ｒdwとを一体化したリング体ＲＦが複数組収容されている。続いて塗布工程（ステップＳ２０）が実行される。
【００３４】
図６は塗布工程における処理を示すフローチャートである。また、図７および図８は塗布工程における動作を模式的に示す図である。まず、塗布ユニット３４内に１組のリング体ＲＦを設置する（ステップＳ２０１）。より具体的には、主搬送ロボット７０が、リングカセットに収容されたリング体ＲＦの１組を吸着保持して取り出し、これを塗布ユニット３４内に搬入し、図７（ａ）に示すように、塗布ユニット３４内に設けられた円筒形のステージ３４１に載置する。次いで、突き出し機構７０７を作動させて上下リングの結合を切り離し、図７（ｂ）に示すように、上部リングＲupのみを塗布ユニット３４の外部へ搬出する（ステップＳ２０２）。その結果、下部リングＲdwとシートフィルムＦが塗布ユニット３４のステージ３４１上に設置された状態となる。なお、リングハンド７０５は上部リングＲupを吸着保持した状態で待機している。
【００３５】
ステージ３４１は略鉛直軸周りに回転自在となっており、その中央部３４１ａの上面は平坦に仕上げられている。中央部３４１ａは周縁部３４１ｂの上面に対して下部リングＲdwの厚み分だけ盛り上がっており、その直径は下部リングＲdwの内径とほぼ等しくなっている。そのため、ステージ３４１上に下部リングＲdwが設置された状態では、ステージ３４１の中央部３４１ａと下部リングＲdwの上面とが揃ってほぼ単一の平面をなす。また、ステージ３４１の中央部３４１ａおよび周縁部３４１ｂには真空吸着機能が備えられており、載置された物体を真空吸着することができる。さらに、中央部３４１ａと周縁部３４１ｂとでそれぞれ独立して吸着をオン・オフすることができる。リング体ＲＦがステージ３４１に設置されると吸着をオンにすることで、シートフィルムＦおよび下部リングＲdwをステージ３４１上に固定する。ステージ３４１の中央部３４１ａと下部リングＲdwとは上面の高さが揃っているので、シートフィルムＦは平らな状態でステージ３４１上に吸着保持される。
【００３６】
続いてスピンコート法によりシートフィルムＦに薄膜材料を含む塗布液を塗布する（ステップＳ２０３）。すなわち、図７（ｃ）に示すように、ステージ３４１に連結された回転軸３４２を図示しない駆動機構により回転駆動することで、ステージ３４１を回転させる。そして、その回転中心上方に設けた塗布ノズル３４３から、薄膜材料としてのＳＯＧを含み薬液供給キャビネット３７から供給される塗布液を所定量シートフィルムＦ上に供給することにより、シートフィルムＦ上に薄く均一な塗布液の層を形成する。
【００３７】
薄膜材料の塗布後、続いてエッジリンス処理を行う（ステップＳ２０４）。すなわち、ステージ３４１を回転させながらシートフィルムＦの周縁部に向けて設置されたエッジリンスノズル３４４から洗浄液を供給することにより、シートフィルムＦの周縁部に付着した塗布液を洗い流す。これにより、シートフィルムＦには、その周縁部を除く表面に薄膜Ｒが担持されることとなる。
【００３８】
次に、上部リングＲupを塗布ユニット３４内に戻し入れ、下部リングＲdwと結合させてリング体ＲＦを再形成する（ステップＳ２０５）。すなわち、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、リングハンド７０５に保持された状態で塗布ユニット３４外に待機させていた上部リングＲupを再び塗布ユニット３４内に搬入し、ステージ３４１上の下部リングＲdwに重ね合わせて一体化させる。これにより、薄膜Ｒを担持したシートフィルムＦを上部リングＲupと下部リングＲdwとで挟持したリング体ＲＦが再形成される。
【００３９】
こうして形成されたリング体ＲＦについては、図８（ｃ）に示すように、リングハンド７０５により保持したまま塗布ユニット３４から搬出し（ステップＳ２０６）、乾燥ユニット３６に搬入してシートフィルムＦ上の薄膜Ｒを完全に乾燥させる（ステップＳ７０）。乾燥ユニット３６の構成およびそれにより実行される乾燥工程については特許文献１（特開２００３−１００７２７号公報）に詳しく記載されているのでここでは説明を省略する。
【００４０】
図９は転写工程における処理を示すフローチャートである。また、図１０は転写工程における動作を模式的に示す図である。転写ユニット３５の構造は特許文献１（特開２００３−１００７２７号公報）に記載されたものと同一である。転写工程では、まずリング体ＲＦを転写ユニット３５に搬入する（ステップＳ４０１）。すなわち、図１０（ａ）に示すように、主搬送ロボット７０がリングハンド７０５により乾燥ユニット３６から取り出した乾燥処理後のリング体ＲＦを転写ユニット３５内のステージ（第２のステージ）３５２に設置する。
【００４１】
続いて、基板Ｗをフェースダウン状態で搬入し、シートフィルムＦ上の薄膜Ｒに密着させる（ステップＳ４０２）。基板カセット１１内では、基板Ｗは薄膜を形成すべき表面Ｗｆを上向きにして、すなわちフェースアップ状態で保管されている。この基板Ｗは基板搬送ロボット２により基板カセット１１から１枚ずつ取り出され反転ユニット３１に受け渡される。反転ユニット３１により表面Ｗｆを下向き、裏面Ｗｂを上向きのフェースダウン状態に反転された基板Ｗを、主搬送ロボット７０が基板ハンド７０４の上面で受け取り、図１０（ｂ）に示すように、これを第２のステージ３５２の上方に設けられた大１のステージ３５１の直下に搬送しその下面に保持させる。
【００４２】
さらに、図１０（ｃ）に示すように、第２のステージ３５２と、第１のステージ３５１とでシートフィルムＦと基板Ｗとを挟み込んで加圧するとともに、それぞれのステージに設けたヒータ３５３，３５４により加熱する。これにより、シートフィルムＦ上に担持された薄膜Ｒが基板Ｗの表面Ｗｆに転写される（ステップＳ４０３）。そして、第１および第２のステージ３５１，３５２を離間させた後、図１０（ｄ）に示すように、リング体ＲＦに基板Ｗが一体化されてなる構造体をリングハンド７０５により転写ユニット３５から取り出し（ステップＳ４０４）、続いてこれを剥離ユニット１０に搬入し、基板ＷからシートフィルムＦを剥離する。
【００４３】
次に、剥離ユニット１０および回収ユニット５０の構造と、それらにより実行される剥離・回収工程（図２のステップＳ５０）について詳しく説明する。なお、これらのユニットは上記した転写工程までを実行することにより形成されるリング体ＲＦと基板Ｗとが一体化された構造体を処理対象物としており、以下の説明においては、この構造体をワークＷｋと称することとする。
【００４４】
図１１は剥離ユニットおよび回収ユニットの構造を示す図である。より詳しくは、図１１（ａ）は剥離ユニット１０および回収ユニット５０の外観上面図、図１１（ｂ）はその側面図である。この剥離ユニット１０および回収ユニット５０は、シートフィルムを貼付された状態で外部から搬入される基板をワークとして受け入れて、該シートフィルムを基板から剥離・回収する。基板からシートフィルムを剥離するための剥離ユニット１０および剥離されたシートフィルムを回収するための回収ユニット５０は、フレーム９０に固定されている。
【００４５】
剥離ユニット１０は、基板をその上方から吸着保持するための吸着ステージブロック１００、こうして吸着保持された基板の下方を移動しながらシートフィルムを巻き取り剥離するための巻き取りブロック２００、巻き取りブロック２００を略水平方向（Ｙ方向）に移動させるためのガイドレールブロック３００、および、外部から基板を受け入れて吸着ステージブロック１００に受け渡すための仮置きステージブロック４００を備えている。
【００４６】
ガイドレールブロック３００は、巻き取りブロック２００を水平移動させる際のガイドとなるガイドレール３０３、巻き取りブロック２００を駆動するボールねじ機構を構成するボールねじ３０２、ボールねじ駆動部３０４およびこれらを保持するベース部３０１を備えている。
【００４７】
また、仮置きステージブロック４００は、処理対象である基板ＷおよびシートフィルムＦを含むワークＷｋを受け入れて一時的に支持する仮置きステージ４１０を備えている。仮置きステージ４１０の上面には、ワークを構成するリング体ＲＦを支持するためのリング支持ピン４１１と、シートフィルムが剥離された後の基板を支持する基板支持ピン４１２とが突設されている。リング支持ピン４１１および基板支持ピン４１２はそれぞれ３個以上設けられている。リング支持ピン４１１それぞれの先端には、ワークを構成する下部リングＲdwに設けられた貫通孔９７（図３）と嵌合する先端突起部が設けられている。また、仮置きステージの下部には鉛直下向きにシャフト４２０が延びており、該シャフト４２０を保持するとともにこれを上下方向（Ｚ軸方向）に駆動するステージ昇降機構４３０に取り付けられている。すなわち、この仮置きステージブロック４００では、仮置きステージ４１０がステージ昇降機構４３０により昇降自在に保持されている。
【００４８】
また、回収ユニット５０は、基板から剥離されたシートフィルムを後方（図１１において右方）に搬送する搬送ブロック５００と、搬送ブロック５００により搬送されてきた剥離後のシートフィルムを回収・貯留する回収ボックス６００とを備えている。搬送ブロック５００は、ハウジング昇降機構５４０により昇降自在に保持されたハウジング５０１に取り付けられた、シート剥がし機構５１０、上側搬送機構５２０および下側搬送機構５３０などを備えている。また、回収ボックス６００は内部にシートフィルムを貯留可能な中空の筐体であり、その一部には貯留されたシートフィルムを取り出すための扉６０１が設けられている。
【００４９】
上側搬送機構５２０と下側搬送機構５３０とに挟まれた領域は、基板から剥離されたシートフィルムを回収ボックス６００に向けて搬送するための搬送経路となっている。上側搬送機構５２０は、基板から剥離されたシートフィルムを搬送経路に案内するためのシートガイド５２１、５２４と、これらに回転自在に軸着された複数の従動ローラ５２２と、シートガイド５２１を昇降させて搬送経路を開閉するガイド開閉機構５２３とを備えている。また下側搬送機構５３０は搬送ローラ駆動部（図示省略）により回転駆動される複数の搬送ローラ５３１を備えている。従動ローラ５２２と搬送ローラ５３１とは互いに当接してニップ部を形成しており、搬送経路はこのニップ部を含んでいる。
【００５０】
吸着ステージブロック１００は第１プレート（トッププレート）１０１、第２プレート１０２および第３プレート１０３を重ね合わせた構造を有している。第３プレート１０３は基板Ｗとほぼ同じ直径を有する円板状をなしており、その下面は基板Ｗの上面（裏面Ｗｂ）と対向する対向平面となっている。また、第３プレート１０３の周縁部近傍には、基板Ｗを真空吸着するための基板吸着器が複数設けられている。
【００５１】
また、第２プレート１０２は上部リングＲupの外径とほぼ同じ直径を有する円板状をなしており、その周縁部には上部リングＲupを真空吸着するためのリング吸着器が複数設けられている。また、リング吸着器より内側に、シートフィルムＦを吸着するためのシート吸着器が複数設けられている。また、第１および第２プレート１０１、１０２を貫通して突き出しピン用孔１１４が設けられており、シート吸着器のうち突き出しピン用孔１１４に隣接する位置に設けた２つの吸着器と、それ以外の吸着器とは、互いに独立してオン・オフすることができる。
【００５２】
各吸着器は制御ユニット４により制御されており、制御ユニット４は基板Ｗ、上部リングＲupおよびシートフィルムＦの吸着・解除をそれぞれ独立に行うことができる。さらにシートフィルムＦに関しては、突き出しピン用孔１１４の近傍とそれ以外の領域とで独立に吸着・解除を行うことができる。
【００５３】
第１プレート１０１の上部には突き出し機構１４０が設けられている。突き出し機構１４０はシリンダ１４１とその内部に上下動自在に設けられた突き出しピン１４２とを備えており、制御ユニット４からの制御指令に応じて突き出しピン１４２が上下動する。突き出し機構１４０の直下には第１プレート１０１および第２プレート１０２を貫通して突き出しピン用孔１１４が穿設されているので、突き出し機構１４０が作動すると突き出しピン１４２が突き出しピン用孔１１４を通して下方へ突出する。
【００５４】
突き出しピン１４２の位置は、基板Ｗの中心軸からみてその外周部よりも外側かつ上部リングＲupの内周部よりも内側に設けられているので、下方へ突出した突き出しピン１４２は、基板Ｗよりも外側に延びるシートフィルムＦに当接してこれを下方に突き出す機能を有することになる。なお、詳しくは後述するが、この実施形態ではワークＷkから下部リングＲdwを取り外したものを吸着ステージブロック１００に保持させるので、突き出し機構１４０の動作により突き出されたシートフィルムＦの周縁部は下向きに垂れ下がることとなる。
【００５５】
巻き取りブロック２００は、ガイドレール３０３に沿ってＹ方向に移動するベースフレーム２１１と、ベースフレーム２１１に対し回転自在に軸着されたローラ状の巻き取りローラ２２０とを備えている。
【００５６】
次に、上記のように構成された剥離および回収ユニットの動作について説明する。この剥離装置の動作は、（１）ワークを搬入する（搬入動作）、（２）基板からシートフィルムを剥離する（剥離動作）、（３）剥離したシートフィルムを回収する（回収動作）、（４）基板およびリングを搬出する（搬出動作）、という一連の動作を繰り返すことによって、多数のワークを連続的に処理するように構成されている。以下では、１つのワークＷｋに対する処理の流れについて、図１２ないし図１８を参照しながら説明する。
【００５７】
図１２は剥離・回収工程における処理を示すフローチャートである。また、図１３はワークの搬入動作を説明するための模式図である。また、図１４および図１５は剥離動作を説明するための模式図である。また、図１６ないし図１８は回収動作を説明するための模式図である。
【００５８】
まず最初に、ワークＷkを搬入する搬入動作（ステップＳ５０１ないしＳ５０４）が行われる。すなわち、ハウジング昇降機構５４０を作動させて、搬送ブロック５００を収めたハウジング５０１を下方に移動させ、これによってできたスペース（右方）に巻き取りブロック２００を退避させる（ステップＳ５０１）。また、ステージ昇降機構４３０を作動させて仮置きステージ４１０を下降させ、吸着ステージブロック１００との間隔を広くする。この状態で、主搬送ロボット７０のリングハンド７０５に保持されながら図１３（ａ）の矢印方向に沿って搬入されてくるワークＷｋを受け入れる。搬入されたワークＷｋは仮置きステージ４１０に載置される（ステップＳ５０２）。ワークＷｋは仮置きステージ４１０の上面に設置されたリング支持ピン４１１によって下部リングＲdwの下方から支持される（図１３（ａ））。
【００５９】
このとき、外部からのワーク搬入は単なる水平移動と上下移動との組み合わせによって行うことができるので、従来から公知の搬送機構を用いることができる。また、ガイドレールブロック３００は上から見ると図１１（ａ）の左方側が開口する略コの字型をしており、巻き取りブロック２００は右端位置に退避しているので、いずれも左側からのワーク搬入の妨げとなることはない。
【００６０】
こうして仮置きステージ４１０にワークＷｋが載置されると、ステージ昇降機構４３０により仮置きステージ４１０を吸着ステージブロック１００に向けて上昇させる。そして、仮置きステージ４１０上のワークＷｋが吸着ステージブロック１００の直下まで来ると、吸着器によりワークＷｋを吸着保持する（ステップＳ５０３）。このとき、リング吸着器はワークＷｋのうち上部リングＲupを吸着する。また、シート吸着器はシートフィルムＦを吸着する。また、基板吸着器は基板Ｗの裏面Ｗbを吸着する（図１３（ｂ））。
【００６１】
次に、ワークＷｋから下部リングＲdwのみを取り外す。この実施形態では、下部リングＲdwを支持する仮置きステージ４１０を基板Ｗの回転軸Ｊ周りに回転させることにより上部リングＲupとの磁気的な結合を切り離し、下部リングＲdwを載せたまま仮置きステージ４１０を下降させることにより、下部リングＲdwを下方へ退避させる（ステップＳ５０４、図１３（ｃ））。このときリング支持ピン４１１の先端突起部と下部リングＲdwの貫通孔９７との嵌合が下部リングＲdwの回り止めとして機能する。取り外した下部リングＲdwについては仮置きステージ４１０と共に下方に退避させた状態としておくが、この時点で外部へ搬出してもよい。
【００６２】
次いで剥離動作を行う。この時点では、図１４（ａ）に示すように、吸着ステージブロック１００の下部に上部リングＲup、基板ＷおよびシートフィルムＦが一体的に吸着保持される一方、巻き取りブロック２００が右方に退避した状態となっている。そこで、図１４（ｂ）に示すように巻き取りブロック２００を左端に移動させるとともに、下方に退避させていた搬送ブロック５００を元の位置に戻しておく（ステップＳ５０５）。そして、巻き取りローラ２２０の一部を切り欠いて設けられた切り欠き部２２１に取り付けられたシートクランプ２２３を開く。
【００６３】
この状態で、突き出しピン用孔１１４に隣接するシート吸着器のみ吸着を解除する（ステップＳ５０６）。これにより、シートフィルムＦのうち突き出しピン用孔１１４に隣接する領域のみが吸着されない一方、その他の領域は吸着された状態となる。ここで突き出し機構１４０を作動させ突き出しピン１４２を下方に突き出すと（ステップＳ５０７）、シートフィルムＦの周縁の一部が下方に垂れ下がる。図１４（ｃ）に示すように、突き出し機構１４０は左端に位置決めされた巻き取りブロック２００の真上に設けられて、垂れ下がったシートフィルムＦの端部Ｆsが巻き取りローラ２２０にかかる位置関係となっている。ここでシートクランプ２２３を閉じると（ステップＳ５０８）、図１４（ｄ）に示すように、垂れ下がったシートフィルムＦの端部Ｆsがシートクランプ２２３によりクランプされ巻き取りローラ２２０に固定される。シートフィルムＦの端部Ｆsがクランプされても残りのシート吸着器による吸着については解除しない。
【００６４】
このように、この実施形態では、重力によって垂れ下がるシートフィルムＦの端部をクランプし、これを巻き取るようにしている。ここで基板が下側、シートフィルムが上側になるよう設置してシートフィルムを上向きに引き剥がそうとすると、柔軟なシートフィルムの端部をクランプするための構成が複雑となり得るが、本実施形態のようにシートフィルムを下側に配置して下向きに引き剥がす構成とすれば、シートフィルムＦの端部は重力によって垂れ下がるのでクランプしやすくなる。さらにこの実施形態では、基板Ｗの外周部よりも外側に延びたシートフィルムＦのうち、突き出しピン１４２により突き出される領域の近傍のみを吸着解除する一方、その他の領域を吸着しておく。これにより、シートフィルムＦの垂れ下がり箇所やその形状を制御することができ、シートクランプ２２３によるクランプを容易にしかも確実に行うことができる。
【００６５】
続いて、巻き取りローラ２２０を図１５（ａ）の矢印Ｄ1方向に回転させながら基板Ｗの下方でＹ方向に移動させると（ステップＳ５０９）、シートフィルムＦはクランプされた端部Ｆs側から順に基板Ｗから引き剥がされ巻き取りローラ２２０に巻き取られてゆく（図１５（ｂ））。このとき、巻き取りローラ２２０の位置にかかわりなく基板ＷからのシートフィルムＦの引っ張り方向はガイドローラ２１４により一定に制御されており、基板表面Ｗfに均一な薄膜を残すことができる。
【００６６】
このときシート吸着器による吸着は解除されていないため、巻き取りローラ２２０が吸着を強制的に解除しながら基板ＷからシートフィルムＦを引き剥がすこととなる。そして、巻き取りブロック２００が後述する終了位置（図１５（ｃ）の位置）に達するとシート吸着器による吸引が解除される。こうすることで剥離動作中にシートフィルムＦが垂れ下がることを防止する。なお、この際、シートフィルムＦが引き剥がされることに起因する部分的な真空破壊が全体に広がらないようにするために、各シート吸着器には図示しないニードル弁が設けられている。
【００６７】
巻き取りブロック２００が基板の下部を通過し所定の終了位置（図１１、図１５（ｃ）に示す位置）まで到達すると（ステップＳ５１０）、図１５（ｃ）に示すように、シートフィルムＦは基板Ｗから完全に剥離され巻き取りローラ２２０に巻き取られた状態となる。
【００６８】
なお、巻き取りブロック２００が移動する間の巻き取りローラ２２０の回転量は約３／４回転（２７０度）である。このように、シートフィルムＦを巻き取る際の巻き取りローラ２２０の回転量を１回転未満とすることにより、シートフィルムＦの巻き取り開始位置（端部Ｆs）が巻回されたシートフィルムによって覆われることがない。このため、次に説明する回収動作において巻き取りローラ２２０からシートフィルムＦを引き剥がす際、その巻き取り開始位置（端部Ｆs）から引き剥がすことができる。このことは、巻き取りローラ２２０からシートフィルムＦを確実に除去するという目的の達成のために大きな意味を持っている。
【００６９】
こうして基板ＷとシートフィルムＦが分離されると、回収動作によってシートフィルムＦが回収ボックス６００に回収される一方、搬出動作によって基板Ｗが外部に搬出される。
【００７０】
まず、剥離されたシートフィルムＦを回収するための回収動作（ステップＳ５２１ないしＳ５２４）について説明する。剥離動作の終了後には、図１６（ａ）に示すように、巻き取りローラ２２０にシートフィルムＦが巻き取られた状態で巻き取りブロック２００が搬送ブロック５００のすぐ左隣の終了位置に位置している。このとき、巻き取りローラ２２０上におけるシートフィルムＦの巻き始め位置が搬送ブロック５００側（同図において右側）に向くようにしておく。
【００７１】
搬送ブロック５００に設けられたシート剥がし機構５１０は、その本体５１１に対しＹ方向に摺動自在に装着されたシート剥がし爪５１２を備えている。巻き取りローラ２２０上のシートクランプ２２３がクランプを解除するのとほぼ同時にシート剥がし爪５１２が巻き取りローラ２２０方向に伸びて、シートフィルムＦの端部を引っ掛ける。そのままシート剥がし爪５１２が後退し（図１６（ｂ））、元の位置に戻ってくると（図１６（ｃ））、シート剥がし機構５１０はシートフィルムＦの端部Ｆsを保持することとなる（ステップＳ５２１）。
【００７２】
このときシート剥がし爪５１２により引き出されるシートフィルムＦの端部は、巻き取りローラ２２０により最初に巻き取られる巻き始めの端部Ｆsである。基板Ｗから薄いシート状のシートフィルムＦを剥離し巻き取ったとき、その終端部が反り返ったり湾曲したり、甚だしい場合には筒状に丸まってしまうことがあり、このように様々な形状を取り得る終端部を把持することは極めて困難である。これに対し、巻き始めの端部Ｆsにおいてはシートクランプ２２３によって巻き取りローラ２２０の切り欠き部２２１に押し付けられた状態となっているためこのような問題が少ない。このように、シートフィルムＦのうち、巻き取りローラ２２０による巻き取り始め側の端部Ｆsをシート剥がし爪５１２により引き出すことにより、この実施形態では、巻き取りローラ２２０からシート剥がし機構５１０へのシートフィルムＦの受け渡しをスムーズにかつ確実に行うことができる。
【００７３】
シートフィルムＦの端部がシート剥がし機構５１０に把持されると、図１７（ａ）に示すように、上側搬送ローラ機構５２０のうち巻き取りブロック２００に近い側に設けられたガイドローラ５２１を従動ローラ５２２とともにガイド開閉機構５２３により上昇させる。これにより、上側搬送機構５２０と下側搬送機構５３０とにより挟まれた搬送経路Ｐが巻き取りローラ２２０側に向けて大きく開口する。シート剥がし機構５１０によるシートフィルムＦの把持よりも先に開口させておいてもよい。
【００７４】
シート剥がし機構５１０は、その本体５１１を図１７（ａ）の矢印Ｄ2方向に沿って斜め下方に移動させる斜行機構５１３を備えており、該斜行機構５１３の作動によりシート剥がし機構本体５１１およびシート剥がし爪５１２はシートフィルムＦの端部Ｆsを把持したまま矢印Ｄ2方向に下降移動する（ステップＳ５２２）。これにより、図１７（ｂ）に示すように、巻き取りローラ２２０に巻き取られていたシートフィルムが引っ張られて次第に剥がされてゆく。
【００７５】
図１７（ｃ）に示すように、シート剥がし機構５１０が最下端にまで移動してくると、ガイド開閉機構５２３によりシートガイド５２１が下降され搬送経路が閉じられる。このため、シート剥がし機構５１０とともに下降してきたシートフィルムＦの端部Ｆsが上下ローラ５２２、５３１によりクランプされる（ステップＳ５２３、図１８（ａ））。この状態でシート剥がし爪５１２によるシートフィルムの保持を解除し、搬送ローラ５３１を図１８（ａ）の矢印Ｄ3方向に回転駆動することにより、シートフィルムＦはさらに巻き取りローラ２２０から引き剥がされて、搬送経路Ｐに沿って矢印Ｄ4方向に搬送されてゆく（図１８（ｂ））。搬送されたシートフィルムについては、最終的に回収ボックス６００に回収する（ステップＳ５２４、図１８（ｃ））。
【００７６】
次に、基板Ｗの搬出動作について説明する。基板Ｗの搬出に先立って、仮置きステージ４１０の昇降動作や外部の搬送機構の動作と干渉しないようにするためのスペースを創出する。すなわち、ワーク搬入時と同様に、搬送ブロック５００を収めたハウジング５０１を下方へ退避させるとともに、これによって生じたスペース（右方）に巻き取りブロック２００を退避させる（ステップＳ５２５）。
【００７７】
剥離動作が完了した時点では、シートフィルムが剥離された後の基板Ｗと上部リングＲupとは互いに切り離されてそれぞれが個別に吸着ステージブロック１００に吸着された状態となっている。そこで、これらを受け取るべく仮置きステージ４１０を上昇させる（ステップＳ５２６）。具体的には、仮置きステージ４１０上に退避されていた下部リングＲdwが上部リングＲupに近接し永久磁石により両者が結合すると、吸着ステージブロック１００はリング吸着器による吸着を解除する。これにより、上部リングＲupと下部リングＲdwとが結合してなるリング体が仮置きステージ４１０のリング支持ピン４１１により支持された状態となる。また、基板吸着器による吸着を解除することにより、基板Ｗが仮置きステージ４１０の基板支持ピン４１２により支持された状態となる。この状態で仮置きステージ４１０を下降させ、基板Ｗ、リング体を主搬送ロボット７０によりそれぞれ個別に外部に搬出することができる（ステップＳ５２７）。
【００７８】
なお、ここでは仮置きステージ４１０に基板Ｗとリング体とを載せてこれらを同時に下降させるようにしているが、基板Ｗとリング体とをそれぞれ別のタイミングで吸着ステージブロック１００から取り外し搬出するようにしてもよい。基板吸着器とリング吸着器とを個別に制御することにより、いずれにも対応することができる。
【００７９】
これにより、１つのワークＷｋについて、基板ＷからのシートフィルムＦの剥離および回収が完了する。上記一連の動作をワークごとに繰り返すことで多数のワークについての処理を連続的に行うことができる。こうして回収ボックス６００に回収・貯留されたシートフィルムについては、オペレータが必要なタイミングで扉６０１から取り出し、再利用または廃棄することができる。
【００８０】
主搬送ロボット７０は、薄膜Ｒが転写された基板Ｗを基板ハンド７０４によって、また上部リングＲupと下部リングＲdwとを一体的にリングハンド７０５によって、剥離ユニット１０からそれぞれ搬出する。このとき基板Ｗはフェースダウン状態であり、主搬送ロボット７０は、基板支持ピン４１２による仮置きステージ４１０と基板Ｗとの隙間から基板Ｗを基板ハンド７０４ですくい上げ反転ユニット３１に受け渡す。反転ユニット３１が基板Ｗをフェースアップ状態に反転させると、基板搬送ロボット２がこれを受け取って基板カセット１１に収容する。この間、主搬送ロボット７０は、リング体をリングカセット載置台３２に載置されたリングカセットに使用済みのリングＲup、Ｒdwを収容する。これにより１枚の基板Ｗに対する一連の処理が完結する。
【００８１】
図１９はこの薄膜形成システムにおける資材の流れを示す図である。フィルムカセットから取り出されたリング体ＲＦは塗布ユニット３４に搬入されてシートフィルムＦに塗布液が塗布され、再形成されたリング体ＲＦは乾燥ユニット３６を経て転写ユニット３５に送られる。一方、基板Ｗは基板カセット１１から取り出された後、反転ユニット３１でフェースダウン状態に反転されて転写ユニット３５に搬入される。そして、転写ユニット３５内で基板Ｗとリング体ＲＦとが一体化されてワークＷｋが形成される。
【００８２】
ワークＷｋは剥離ユニット１０に送られて、基板Ｗ、シートフィルムＦ、上部リングＲupおよび下部リングＲdwに分離される。このうち基板Ｗは反転ユニット３１に送り返されてフェースアップ状態に戻され、元の基板カセット１１に収容される。また使用済みのシートフィルムＦは回収ユニット５０により回収される。一方、上部リングＲupおよび下部リングＲdwは再び一体化されてリングカセットに収容される。
【００８３】
以上のように構成された薄膜形成システムにおいては、次のような問題に対応することができるように、そのレイアウトが工夫されている。
【００８４】
まず、塗布ユニット３４においてシートフィルムＦに塗布される塗布液は薄膜材料および溶媒を含むものであるが、溶媒として可燃性および揮発性を有するもの（例えば有機溶媒）が用いられることがある。一方、剥離ユニット１０においては、基板に密着させた樹脂製のシートフィルムＦを機械的に引き剥がしているため、シートフィルムＦに静電気が発生することがある。このため、塗布ユニット３４で発生した可燃性の溶媒蒸気が静電気に起因する放電により引火する可能性がある。特に、プロセスの流れのみに着目して塗布ユニットと剥離ユニットとを近接配置した場合にその可能性が高い。
【００８５】
これに対し、この実施形態では、単に塗布ユニット３４と剥離ユニット１０とを離隔配置するというだけでなく、間に第２搬送部ＴＰ２を挟んで互いに反対側位置となるように設置している。すなわち、塗布ユニット３４と剥離ユニット１０とは第２搬送部ＴＰ２によって隔離されている。第２搬送部ＴＰ２は送気ユニット３９からのダウンフローにより雰囲気管理されているため、塗布ユニット３４で発生した溶媒蒸気が剥離ユニット１０にまで到達する可能性は極めて低い。これにより、この実施形態では、溶媒の引火の問題を解消している。
【００８６】
その結果として、この実施形態では、溶媒蒸気を排気するための特別の機構や処理時間を必要とせず、薄膜形成処理を効率よく行うことが可能となる。
【００８７】
また、剥離後のシートフィルムＦは薄膜材料の断片が残存してこれが剥落したり、静電気を帯びていることから周囲のゴミ等を引き寄せやすいため、剥離後のシートフィルムＦを収容する回収ユニット５０の近傍にはゴミが集まりやすい。薄膜材料塗布前のシートフィルムＦや薄膜転写前の基板Ｗの表面にこのようなゴミが付着すると薄膜に欠陥を生じさせてしまう可能性がある。この実施形態では、回収ユニット５０と第２搬送部ＴＰ２との間に剥離ユニット１０を介在させる、言い換えれば第２搬送部ＴＰ２からみたときに回収ユニット５０が剥離ユニット１０の向こう側になるような配置とすることによって、回収ユニット５０近傍のゴミ等が第２搬送部ＴＰ２に回り込みシートフィルムＦ等に付着するのを防止している。
【００８８】
また、回収ユニット５０を、リングカセット載置台３２およびフィルムカセット載置台３３とともにシステムの外周部に配置したことによって、オペレータによるリングおよびシートフィルムの搬入・搬出作業の利便性も向上させることができる。
【００８９】
また、システム全体のレイアウトにおいて、薄膜転写前の基板Ｗが一時的に保持されるインデクサ部１から最も遠い位置に回収ユニット５０を設けることにより、回収ユニット５０からのゴミが基板Ｗに付着するのを防止している。これに加えて、薄膜を転写されない状態の基板Ｗを取り扱う転写ユニット３５および反転ユニット３１についても、回収ユニット５０からできるだけ遠い位置となるようにしている。この場合、転写ユニット３５と反転ユニット３１との位置関係については、基板Ｗをフェースアップ状態で扱う反転ユニット３１を、第２搬送部ＴＰ２に対して回収ユニット５０の反対側、つまり塗布ユニット３４と同じ側に配置することによって、基板表面へのゴミの付着をより効果的に防止することができる。
【００９０】
さらに、塗布液を塗布される前のシートフィルムＦを収容したフィルムカセットの載置台３３についても、第２搬送部ＴＰ２に対して回収ユニット５０の反対側、つまり塗布ユニット３４と同じ側に配置することによって、シートフィルムＦ表面へのゴミの付着も効果的に防止することができる。
【００９１】
以上説明したように、この実施形態では、塗布ユニット３４、転写ユニット３５および剥離ユニット１０がそれぞれ本発明の「塗布ユニット」、「転写ユニット」および「剥離ユニット」として機能している。また、主搬送ロボット７０が本発明の「受渡手段」として機能しており、第２搬送部ＴＰ２が本発明の「搬送空間」に相当している。また、回収ユニット５０および反転ユニット３１がそれぞれ本発明の「回収部」および「反転ユニット」として機能している。
【００９２】
また、この実施形態では、シートフィルムＦが本発明の「薄膜担持体」として機能しており、フィルムカセット載置台３３が本発明の「担持体保持部」として機能している。
【００９３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、柔軟な樹脂製のシートフィルムを本発明の「薄膜担持体」として機能させているが、薄膜担持体としてはこのような樹脂製のものあるいはシート状のものに限定されるものではなく、例えば円板状のものを用いてもよい。
【００９４】
また、例えば上記実施形態では、一対の円環状リングを永久磁石で吸着して互いに結合することによりシートフィルムを挟持しているが、リングの形状や結合方式はこれに限定されるものではない。例えば矩形のリングや、完全なリングではなくコの字型またはＣ型のようにその一部が開いたものを用いてもよい。また、リングハンド７０５によるリングの保持および基板ハンド７０４による基板の保持についても、上記したものに限定されない。また薄膜担持体を平らな状態に維持できれば、リングを使用しなくてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態は、半導体基板上にＳＯＧ絶縁膜を形成する薄膜形成システムであるが、薄膜の形成対象および薄膜材料についてはこれらに限定されるものではない。例えば、薄膜の形成対象となる基板としては、半導体ウエハの他に液晶パネル用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板や光ディスク用基板などを用いることができる。また、薄膜材料としては、ＳＯＧの他にＳＯＤ（Spin-On-Dielectric）材料やフォトレジスト材料などを用いることができる。
【００９６】
また、上記実施形態では、スピンコート法によってシートフィルム上に薄膜材料を塗布しているが、塗布方式はこれに限定されるものではなく例えばノズルスキャン法など任意の方式を用いることが可能である。また上記実施形態では塗布工程の後に乾燥工程を設けているが、薄膜材料または塗布液の性質によっては乾燥工程を省いてもよい。またシートフィルムに対して親水性の表面処理を施す親水処理ユニットなど他の処理ユニットを有するシステムにも本発明を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などを含む基板全般を処理対象とし、これらの基板に薄膜を形成する薄膜形成システムに対し好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０…剥離ユニット
３１…反転ユニット
３３…フィルムカセット載置台（担持体保持部）
３４…塗布ユニット
３５…転写ユニット
５０…回収ユニット（回収部）
７０…主搬送ロボット（受渡手段）
Ｆ…シートフィルム（薄膜担持体）
Ｒ…薄膜
ＲＦ…リング体
Ｒup…上部リング
Ｒdw…下部リング
ＴＰ２…第２搬送部（搬送空間）
Ｗ…基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板表面に薄膜を形成する薄膜形成システムおよび薄膜形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の薄膜形成技術としては、欠陥のない均一な薄膜を得るために、樹脂製のシートフィルムなどの薄膜担持体上に薄膜材料を含む塗布液を塗布し、これを基板表面に密着させた後に薄膜担持体を剥離することによって、基板表面に薄膜を転写するものがある。この薄膜形成技術では、薄膜担持体への塗布液の塗布工程、基板への薄膜の転写工程、基板からの薄膜担持体の剥離工程などを経て基板上への薄膜形成が行われ、これらの工程を効率よく行うための薄膜形成システムが従来より提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された薄膜形成装置では、往復移動する搬送ロボットによる搬送経路に沿って、塗布ユニット、乾燥ユニット、転写ユニットおよび剥離ユニットを処理工程順に一列に並べ、搬送ロボットにより各ユニット間で薄膜担持体としてのシートフィルムを受け渡しながら処理を行っている。また、特許文献２に記載された薄膜形成装置は、それ自身は移動しないセンターロボットを設置した搬送チャンバーの周囲を取り巻くように各ユニットを配置した、いわゆるクラスター構造の薄膜形成装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１００７２７号公報（図１）
【特許文献２】特開２００４−２９６８５５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記各工程のうち、薄膜担持体に薄膜材料を含む塗布液を塗布する塗布工程では、塗布液から溶媒が蒸発気化することによって薄膜材料のみが薄膜担持体上に残留する。その一方、剥離工程では、基板に密着させた薄膜担持体を基板から引き剥がす際に静電気に起因する放電が発生する場合がある。そのため、もし塗布液を構成する溶媒が例えば有機溶媒のように可燃性を有するものであった場合、気化した溶媒が放電によって発火するおそれがある。しかしながら、従来の薄膜形成システムにおいては処理手順に沿ったレイアウトが採用されており、上記のような引火を防止するためには塗布工程を厳重な雰囲気管理の下で行ったり、溶媒蒸気が十分に排気されてから剥離工程を実行するなどの配慮が必要であり、処理効率の点からは改善の余地が残されていた。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、薄膜担持体上に薄膜材料を含む塗布液を塗布し、これを基板表面に転写させた後に薄膜担持体を剥離することによって基板上に薄膜を形成する薄膜形成システムおよび薄膜形成方法において、溶媒への引火を防止しながら、効率よく薄膜形成を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる薄膜形成システムは、上記目的を達成するため、薄膜材料を含む塗布液を薄膜担持体に塗布する塗布ユニットと、前記薄膜担持体に基板を密着させて前記薄膜材料を前記基板に転写する転写ユニットと、薄膜転写後の前記薄膜担持体を前記基板から剥離する剥離ユニットと、前記各ユニット間で前記薄膜担持体を受け渡す受渡手段とを備え、前記受渡手段は雰囲気管理された搬送空間内の搬送経路に沿って移動するように構成されるとともに、前記各ユニットは前記搬送空間の周囲に配置されており、しかも、前記塗布ユニットと前記剥離ユニットとは、前記搬送空間を挟んで互いに反対側位置に配置されていることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、気化した溶媒の濃度が高くなる塗布ユニットと、静電気による放電が発生する可能性のある剥離ユニットとを、受渡手段が移動する搬送空間を挟んで反対側となるようなレイアウトを採用している。例えば、受渡手段が移動する搬送経路の両側に各種の処理ユニットを配置するシステムにおいては、搬送空間により隔てられ二分されたユニット群の一方に塗布ユニットを、他方に剥離ユニットを設置すればよい。搬送空間は雰囲気管理されているので、塗布ユニットの近傍で発生した溶媒蒸気が剥離ユニットにまで到達することを確実に防止できる。そのため、複雑な雰囲気管理を行わなくても確実に溶媒蒸気の引火を防止することができる。また、溶媒蒸気の排気を待つ必要がないので、薄膜形成処理を効率よく行うことができる。
【０００９】
また、この発明にかかる薄膜形成方法は、上記目的を達成するため、薄膜担持体を搬送する搬送空間に面する塗布用処理位置で、薄膜材料を含む塗布液を前記薄膜担持体に塗布する塗布工程と、前記搬送空間に面する転写用処理位置で、前記薄膜担持体に基板を密着させて前記薄膜材料を前記基板に転写する転写工程と、前記搬送空間に面する剥離用処理位置で、薄膜転写後の前記薄膜担持体を前記基板から剥離する剥離工程と、前記各工程の間に前記各処理位置間で前記薄膜担持体を搬送する搬送工程とを備え、前記塗布用処理位置と前記剥離用処理位置とを、雰囲気管理した前記搬送空間を挟んで互いに反対側位置としたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明では、薄膜担持体に塗布液を塗布する塗布用処理位置と、基板から薄膜担持体を剥離する剥離用処理位置とが、雰囲気管理された搬送空間によって隔てられている。そのため、上記した薄膜形成システムと同様に、溶媒蒸気の引火を未然に防止しながら、薄膜形成処理を効率よく行うことができる。
【００１１】
上記発明においては、薄膜担持体への塗布液の塗布と、基板からの薄膜担持体の剥離とができるだけ離れた位置で行われることが望ましい。また、基板から剥離された薄膜担持体を回収するに際しては、薄膜担持体に残留する静電気に起因する引火を防止するため、塗布が行われる位置からできるだけ離して回収することが望ましい。
【００１２】
また、搬送経路の一端に、薄膜担持体または基板の少なくとも一方を搬入するためのインデクサ部を設ける場合には、このインデクサ部からもできるだけ離れた位置で剥離・回収を行うことが望ましい。こうすることで、剥離・回収に起因して発生する薄膜材料の断片などのゴミや静電気により誘引されたゴミ等が薄膜担持体を汚染するのを防止することができる。塗布液を塗布される前の薄膜担持体を保持する担持体保持部の設置位置についても同様であり、さらには剥離が行われる位置から搬送空間を挟んで反対側、つまり塗布が行われる位置と同じ側に設けることが望ましい。
【００１３】
また、基板をその主面のうち薄膜材料を転写される被転写面を上向きにして搬入し、システム内で前記被転写面が下向きになるように反転させた上で薄膜を転写するように構成される場合には、剥離が行われる位置から搬送空間を挟んで反対側、すなわち塗布が行われる位置と同じ側で反転処理が行われるようにすることが望ましい。これにより、被転写面が上向きとなっている基板の表面にゴミが付着するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、薄膜担持体に塗布液を塗布する処理と、基板から薄膜担持体を剥離する処理とが、雰囲気管理された搬送空間によって互いに隔てられた異なる位置で実行される。そのため、塗布処理によって発生した溶媒蒸気への、剥離処理によって発生した静電気に起因する引火を未然に防止しながら、薄膜形成処理を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明にかかる薄膜形成システムの一実施形態を示すレイアウト図である。
【図２】この薄膜形成システムによる薄膜形成プロセスを示すフローチャートである。
【図３】リング体の構造を示す分解組立斜視図である。
【図４】主搬送ロボットの構造を示す図である。
【図５】リングハンドのより詳細な構造を示す図である。
【図６】塗布工程における処理を示すフローチャートである。
【図７】塗布工程における動作を模式的に示す第１の図である。
【図８】塗布工程における動作を模式的に示す第２の図である。
【図９】転写工程における処理を示すフローチャートである。
【図１０】転写工程における動作を模式的に示す図である。
【図１１】剥離ユニットおよび回収ユニットの構造を示す図である。
【図１２】剥離・回収工程における処理を示すフローチャートである。
【図１３】ワークの搬入動作を説明するための模式図である。
【図１４】剥離動作を説明するための第１の模式図である。
【図１５】剥離動作を説明するための第２の模式図である。
【図１６】回収動作を説明するための第１の模式図である。
【図１７】回収動作を説明するための第２の模式図である。
【図１８】回収動作を説明するための第３の模式図である。
【図１９】この薄膜形成システムにおける資材の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１はこの発明にかかる薄膜形成システムの一実施形態を示す図である。より詳しくは、この薄膜形成システムを上部から見たレイアウト図である。また、図２はこの薄膜形成システムによる薄膜形成プロセスを示すフローチャートである。以下の説明においては、このシステムの奥行き方向（図１において左右方向）をＸ方向、幅方向（図１において上下方向）をＹ方向、高さ方向（図１紙面に直交する方向）をＺ方向とする。
【００１７】
この薄膜形成システムは、半導体基板の表面に例えば絶縁膜としてのＳＯＧ（Spin-On-Glass）による薄膜を形成するためのシステムであり、より具体的には、樹脂製のシートフィルム上に薄膜材料を含む塗布液を塗布して薄膜を形成し、シートフィルムに担持された薄膜を基板表面に密着させて転写した後にシートフィルムを剥離除去することにより、基板表面に薄膜のみを残存させるものである。
【００１８】
すなわち、この薄膜形成システムにより実行される薄膜形成プロセスでは、図２に示すように、まずシートフィルムを収容したフィルムカセット、基板を収容した基板カセットおよびシートフィルムから取り外されたリングを収容するためのリングカセットが搬入される（ステップＳ１０）。これに続いて、以下の各工程：フィルムカセットから取り出されたシートフィルムに薄膜材料を含む塗布液を塗布する塗布工程（ステップＳ２０）；これを乾燥させてシートフィルム上に薄膜を形成する乾燥工程（ステップＳ３０）；こうしてシートフィルム上に形成された薄膜を、基板カセットから取り出された基板に転写する転写工程（ステップＳ４０）；基板からシートフィルムのみを剥離して回収する剥離・回収工程（ステップＳ５０）、を処理すべき基板の全数について行い（ステップＳ６０）、処理済み基板を収容したカセットを搬出することで（ステップＳ７０）、処理が完結する。
【００１９】
このシステムでは、図１に示すように一方側（図１のＸ方向左側）に、未処理の基板Ｗを収納した基板カセット１１を外部から受け取るインデクサ部１が設けられている。一方、インデクサ部１の他方側（図１のＸ方向右側）には、Ｙ方向に往復移動する基板搬送ロボット２が設置された第１搬送部ＴＰ１が設けられている。また、第１搬送部ＴＰ１を挟んでインデクサ部１とは反対側に、基板Ｗに対し後述する所定の処理を行ってその表面に薄膜を形成する薄膜形成部３が設けられている。この薄膜形成システムでは、当該システムを構成する上記各部が制御ユニット４からの制御指令に基づいて動作する。
【００２０】
薄膜形成部３では、Ｘ方向に沿って延びる第２搬送部ＴＰ２が設けられており、その両側には、上記した薄膜形成プロセスを実行するための種々の処理ユニット、すなわち、転写ユニット３５、乾燥ユニット３６、剥離ユニット１０、回収ユニット５０、反転ユニット３１、塗布ユニット３４、薬液キャビネット３７、フィルムカセット載置台３３およびリングカセット載置台３２が配設されている。このような、搬送空間を挟んで複数の処理ユニットを並べて配置した薄膜形成システムは、処理ユニットの並べ替えや新たな処理ユニットの追加が容易であり、例えば特許文献２に記載のクラスターシステムと比較して、システムとしての柔軟性・拡張性に優れている。
【００２１】
第２搬送部ＴＰ２には、Ｘ方向に往復移動して基板Ｗや後述するリング体ＲＦなどを各処理ユニット間で受け渡す主搬送ロボット７０が設けられている。なお、第２搬送部ＴＰ２の天井部には例えばファンフィルタユニットによる送気ユニット３９が設けられており、第２搬送部ＴＰ２内に清浄な空気のダウンフローを作り出している。すなわち、第２搬送部ＴＰ２内は送気ユニット３９により雰囲気管理されている。
【００２２】
以下、上記各部の構造や動作について説明するが、これらの各ユニットのうち、反転ユニット３１、塗布ユニット３４、転写ユニット３５および乾燥ユニット３６としては、例えば前述した特許文献１（特開２００３−１００７２７号公報）に記載されたものと同一構造のものを用いることができるので、これらのユニットの構造については詳しい説明を省略する。
【００２３】
この薄膜形成システムでは、柔軟なシートフィルムをその形状を保ちながら搬送するために、前述した従来技術でも行われているようにリング状の保持枠を装着したリング体の状態でシステム内を移動させる。この実施形態では、従来技術の装置と同様に、シートフィルムがリングを装着された状態の「リング体」としてリングカセットに収容されて外部から搬入されてくる。
【００２４】
図３はリング体の構造を示す分解組立斜視図である。このリング体ＲＦは、上部リングＲupと下部リングＲdwとで樹脂製のシートフィルムＦの周縁部を挟み込むことによってシートフィルムＦを保持したものである。上部リングＲupおよび下部リングＲdwは例えばアルミニウムにより同一径に形成された円環であり、このうち上部リングＲup上面の一部には４枚の磁性体（例えば鉄または鉄系合金）材料からなるプレート９１が取り付けられている。
【００２５】
また、上部リングＲupには上記プレート９１とは異なる位置に複数の永久磁石９２が埋め込まれる一方、下部リングＲdwにも同数の永久磁石９３が埋め込まれている。永久磁石９２と永久磁石９３とは、上部リングＲupと下部リングＲdwとを重ね合わせたときに互いに相対する位置に取り付けられるとともに、互いに引き合う極性となっている。このため、上部リングＲupおよび下部リングＲdwが直接またはシートフィルムＦを挟んで重ね合わせられると、永久磁石の吸着力によって上下リングが一体化される。
【００２６】
上部リングＲupおよび下部リングＲdwの外周面の各１箇所に、位置決め用の切り込み部９４，９５が設けられている。また、上部リングＲupには複数の貫通孔９６が穿設される一方、下部リングＲdwにも複数の貫通孔９７が設けられている。上部リングＲupの貫通孔９６と、下部リングＲdwの貫通孔９７とは互いに異なる位置に設けられており、上部リングＲupと下部リングＲdwとを一体化させたときにそれぞれの貫通孔が重なり合うことがないようになっている。これらの貫通孔９６，９７の機能については後の説明で明らかにする。
【００２７】
図４は主搬送ロボットの構造を示す図である。より詳しくは、同図（ａ）は主搬送ロボット７０を上方より見た平面図であり、同図（ｂ）はその側面図である。この主搬送ロボット７０は多関節ロボットであり、ロボット本体７０１と、そのロボット本体７０１の頂部に取り付けられた２本の多関節アーム７０２，７０３とを備えている。このロボット本体７０１は、ベース部７１０に対し、回転軸ＡＸ1回りに回転自在で、かつＺ方向に伸縮自在に取り付けられている。ベース部７１０は、第２搬送部ＴＰ２内にＸ方向に沿って敷設されたガイドレール７２０に沿ってＸ方向に往復移動自在となっている。
【００２８】
また、多関節アーム７０２の先端部には基板Ｗをその周縁で保持するための基板ハンド７０４が取り付けられている。基板ハンド７０４の上面には基板Ｗの外周部を把持するための把持爪７０４ａが設けられている。すなわち、基板ハンド７０４は、その上面側に基板Ｗを載置して基板Ｗを保持することができる。また、もう一方の多関節アーム７０３の先端部には上部リングＲupを磁気吸着して保持するためのリングハンド７０５が取り付けられている。
【００２９】
図５はリングハンドのより詳細な構造を示す図である。このリングハンド７０５には、図４および図５（ａ）に示すように、上部リングＲupに取り付けられた４つのプレート９１に対応して４つの電磁石７０６が固設されている。制御ユニット４からの制御指令に応じて電磁石７０６が励磁されると、上部リングＲupのプレート９１を電磁吸着して上部リングＲupまたは上部リングＲupに下部リングＲdwやシートフィルムＦが一体化されたリング体ＲＦを保持することができる。また電磁石７０６の励磁を停止することで、上部リングＲupまたはリング体ＲＦの保持を解除することができる。
【００３０】
また、上部リングＲupに穿設された貫通孔９６に対応する位置には、上下リングを分離させるための突き出し機構７０７が設けられている。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。図５（ｂ）に示すように、突き出し機構７０７は内部に突き出しピン７０８を収容しており、制御ユニット４からの制御指令に応じてリングハンド７０５下面から下向きに突き出しピン７０８を突出させることができる。図５（ｃ）に示すように、突き出しピン７０８が下向きに突き出された状態では、突き出しピン７０８の先端が上部リングＲupに設けられた貫通孔９６を通して下部リングＲdwの上面を下向きに押し出す。これにより、永久磁石９２，９３によって電磁吸着されている上部リングＲupと下部リングＲdwとが分離される。
【００３１】
このとき、上部リングＲupがリングハンド７０５に保持された状態で下部リングＲdwのみを分離するために必要な条件は、プレート９１に対する電磁石７０６の電磁吸引力の合計をＦ1、突き出しピン７０８が下部リングＲdwを押す力の合計をＦ2、永久磁石９２，９３間の電磁吸引力の合計をＦ3としたとき、
Ｆ1 ＞Ｆ2 ＞ Ｆ3
の関係が成立することである。なお、プレート９１に対する電磁石７０６の電磁吸引力Ｆ1については、上部リングＲup、下部リングＲdw、薄膜を形成されたシートフィルムＦおよび基板Ｗの総重量よりも大きくなければならない。電磁吸着に代えて、真空吸着、すなわちバキュームチャックを用いてもよい。
【００３２】
ここで、この薄膜形成システムによる薄膜形成プロセス（図２）のうち、最初から転写工程まで（ステップＳ１０〜Ｓ４０）の動作について説明する。剥離ユニット１０および回収ユニット５０の構造と、これらを用いた剥離・回収工程（ステップＳ５０）以降のプロセスについては後に詳述する。
【００３３】
まず最初に、外部からフィルムカセットおよび基板カセットが搬入される（ステップＳ１０）。基板カセットはインデクサ部１に設置される一方、フィルムカセットはフィルムカセット載置台３３に設置される。前記したように、フィルムカセットにはシートフィルムＦと上下リングＲup、Ｒdwとを一体化したリング体ＲＦが複数組収容されている。続いて塗布工程（ステップＳ２０）が実行される。
【００３４】
図６は塗布工程における処理を示すフローチャートである。また、図７および図８は塗布工程における動作を模式的に示す図である。まず、塗布ユニット３４内に１組のリング体ＲＦを設置する（ステップＳ２０１）。より具体的には、主搬送ロボット７０が、リングカセットに収容されたリング体ＲＦの１組を吸着保持して取り出し、これを塗布ユニット３４内に搬入し、図７（ａ）に示すように、塗布ユニット３４内に設けられた円筒形のステージ３４１に載置する。次いで、突き出し機構７０７を作動させて上下リングの結合を切り離し、図７（ｂ）に示すように、上部リングＲupのみを塗布ユニット３４の外部へ搬出する（ステップＳ２０２）。その結果、下部リングＲdwとシートフィルムＦが塗布ユニット３４のステージ３４１上に設置された状態となる。なお、リングハンド７０５は上部リングＲupを吸着保持した状態で待機している。
【００３５】
ステージ３４１は略鉛直軸周りに回転自在となっており、その中央部３４１ａの上面は平坦に仕上げられている。中央部３４１ａは周縁部３４１ｂの上面に対して下部リングＲdwの厚み分だけ盛り上がっており、その直径は下部リングＲdwの内径とほぼ等しくなっている。そのため、ステージ３４１上に下部リングＲdwが設置された状態では、ステージ３４１の中央部３４１ａと下部リングＲdwの上面とが揃ってほぼ単一の平面をなす。また、ステージ３４１の中央部３４１ａおよび周縁部３４１ｂには真空吸着機能が備えられており、載置された物体を真空吸着することができる。さらに、中央部３４１ａと周縁部３４１ｂとでそれぞれ独立して吸着をオン・オフすることができる。リング体ＲＦがステージ３４１に設置されると吸着をオンにすることで、シートフィルムＦおよび下部リングＲdwをステージ３４１上に固定する。ステージ３４１の中央部３４１ａと下部リングＲdwとは上面の高さが揃っているので、シートフィルムＦは平らな状態でステージ３４１上に吸着保持される。
【００３６】
続いてスピンコート法によりシートフィルムＦに薄膜材料を含む塗布液を塗布する（ステップＳ２０３）。すなわち、図７（ｃ）に示すように、ステージ３４１に連結された回転軸３４２を図示しない駆動機構により回転駆動することで、ステージ３４１を回転させる。そして、その回転中心上方に設けた塗布ノズル３４３から、薄膜材料としてのＳＯＧを含み薬液供給キャビネット３７から供給される塗布液を所定量シートフィルムＦ上に供給することにより、シートフィルムＦ上に薄く均一な塗布液の層を形成する。
【００３７】
薄膜材料の塗布後、続いてエッジリンス処理を行う（ステップＳ２０４）。すなわち、ステージ３４１を回転させながらシートフィルムＦの周縁部に向けて設置されたエッジリンスノズル３４４から洗浄液を供給することにより、シートフィルムＦの周縁部に付着した塗布液を洗い流す。これにより、シートフィルムＦには、その周縁部を除く表面に薄膜Ｒが担持されることとなる。
【００３８】
次に、上部リングＲupを塗布ユニット３４内に戻し入れ、下部リングＲdwと結合させてリング体ＲＦを再形成する（ステップＳ２０５）。すなわち、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、リングハンド７０５に保持された状態で塗布ユニット３４外に待機させていた上部リングＲupを再び塗布ユニット３４内に搬入し、ステージ３４１上の下部リングＲdwに重ね合わせて一体化させる。これにより、薄膜Ｒを担持したシートフィルムＦを上部リングＲupと下部リングＲdwとで挟持したリング体ＲＦが再形成される。
【００３９】
こうして形成されたリング体ＲＦについては、図８（ｃ）に示すように、リングハンド７０５により保持したまま塗布ユニット３４から搬出し（ステップＳ２０６）、乾燥ユニット３６に搬入してシートフィルムＦ上の薄膜Ｒを完全に乾燥させる（ステップＳ７０）。乾燥ユニット３６の構成およびそれにより実行される乾燥工程については特許文献１（特開２００３−１００７２７号公報）に詳しく記載されているのでここでは説明を省略する。
【００４０】
図９は転写工程における処理を示すフローチャートである。また、図１０は転写工程における動作を模式的に示す図である。転写ユニット３５の構造は特許文献１（特開２００３−１００７２７号公報）に記載されたものと同一である。転写工程では、まずリング体ＲＦを転写ユニット３５に搬入する（ステップＳ４０１）。すなわち、図１０（ａ）に示すように、主搬送ロボット７０がリングハンド７０５により乾燥ユニット３６から取り出した乾燥処理後のリング体ＲＦを転写ユニット３５内のステージ（第２のステージ）３５２に設置する。
【００４１】
続いて、基板Ｗをフェースダウン状態で搬入し、シートフィルムＦ上の薄膜Ｒに密着させる（ステップＳ４０２）。基板カセット１１内では、基板Ｗは薄膜を形成すべき表面Ｗｆを上向きにして、すなわちフェースアップ状態で保管されている。この基板Ｗは基板搬送ロボット２により基板カセット１１から１枚ずつ取り出され反転ユニット３１に受け渡される。反転ユニット３１により表面Ｗｆを下向き、裏面Ｗｂを上向きのフェースダウン状態に反転された基板Ｗを、主搬送ロボット７０が基板ハンド７０４の上面で受け取り、図１０（ｂ）に示すように、これを第２のステージ３５２の上方に設けられた大１のステージ３５１の直下に搬送しその下面に保持させる。
【００４２】
さらに、図１０（ｃ）に示すように、第２のステージ３５２と、第１のステージ３５１とでシートフィルムＦと基板Ｗとを挟み込んで加圧するとともに、それぞれのステージに設けたヒータ３５３，３５４により加熱する。これにより、シートフィルムＦ上に担持された薄膜Ｒが基板Ｗの表面Ｗｆに転写される（ステップＳ４０３）。そして、第１および第２のステージ３５１，３５２を離間させた後、図１０（ｄ）に示すように、リング体ＲＦに基板Ｗが一体化されてなる構造体をリングハンド７０５により転写ユニット３５から取り出し（ステップＳ４０４）、続いてこれを剥離ユニット１０に搬入し、基板ＷからシートフィルムＦを剥離する。
【００４３】
次に、剥離ユニット１０および回収ユニット５０の構造と、それらにより実行される剥離・回収工程（図２のステップＳ５０）について詳しく説明する。なお、これらのユニットは上記した転写工程までを実行することにより形成されるリング体ＲＦと基板Ｗとが一体化された構造体を処理対象物としており、以下の説明においては、この構造体をワークＷｋと称することとする。
【００４４】
図１１は剥離ユニットおよび回収ユニットの構造を示す図である。より詳しくは、図１１（ａ）は剥離ユニット１０および回収ユニット５０の外観上面図、図１１（ｂ）はその側面図である。この剥離ユニット１０および回収ユニット５０は、シートフィルムを貼付された状態で外部から搬入される基板をワークとして受け入れて、該シートフィルムを基板から剥離・回収する。基板からシートフィルムを剥離するための剥離ユニット１０および剥離されたシートフィルムを回収するための回収ユニット５０は、フレーム９０に固定されている。
【００４５】
剥離ユニット１０は、基板をその上方から吸着保持するための吸着ステージブロック１００、こうして吸着保持された基板の下方を移動しながらシートフィルムを巻き取り剥離するための巻き取りブロック２００、巻き取りブロック２００を略水平方向（Ｙ方向）に移動させるためのガイドレールブロック３００、および、外部から基板を受け入れて吸着ステージブロック１００に受け渡すための仮置きステージブロック４００を備えている。
【００４６】
ガイドレールブロック３００は、巻き取りブロック２００を水平移動させる際のガイドとなるガイドレール３０３、巻き取りブロック２００を駆動するボールねじ機構を構成するボールねじ３０２、ボールねじ駆動部３０４およびこれらを保持するベース部３０１を備えている。
【００４７】
また、仮置きステージブロック４００は、処理対象である基板ＷおよびシートフィルムＦを含むワークＷｋを受け入れて一時的に支持する仮置きステージ４１０を備えている。仮置きステージ４１０の上面には、ワークを構成するリング体ＲＦを支持するためのリング支持ピン４１１と、シートフィルムが剥離された後の基板を支持する基板支持ピン４１２とが突設されている。リング支持ピン４１１および基板支持ピン４１２はそれぞれ３個以上設けられている。リング支持ピン４１１それぞれの先端には、ワークを構成する下部リングＲdwに設けられた貫通孔９７（図３）と嵌合する先端突起部が設けられている。また、仮置きステージの下部には鉛直下向きにシャフト４２０が延びており、該シャフト４２０を保持するとともにこれを上下方向（Ｚ軸方向）に駆動するステージ昇降機構４３０に取り付けられている。すなわち、この仮置きステージブロック４００では、仮置きステージ４１０がステージ昇降機構４３０により昇降自在に保持されている。
【００４８】
また、回収ユニット５０は、基板から剥離されたシートフィルムを後方（図１１において右方）に搬送する搬送ブロック５００と、搬送ブロック５００により搬送されてきた剥離後のシートフィルムを回収・貯留する回収ボックス６００とを備えている。搬送ブロック５００は、ハウジング昇降機構５４０により昇降自在に保持されたハウジング５０１に取り付けられた、シート剥がし機構５１０、上側搬送機構５２０および下側搬送機構５３０などを備えている。また、回収ボックス６００は内部にシートフィルムを貯留可能な中空の筐体であり、その一部には貯留されたシートフィルムを取り出すための扉６０１が設けられている。
【００４９】
上側搬送機構５２０と下側搬送機構５３０とに挟まれた領域は、基板から剥離されたシートフィルムを回収ボックス６００に向けて搬送するための搬送経路となっている。上側搬送機構５２０は、基板から剥離されたシートフィルムを搬送経路に案内するためのシートガイド５２１、５２４と、これらに回転自在に軸着された複数の従動ローラ５２２と、シートガイド５２１を昇降させて搬送経路を開閉するガイド開閉機構５２３とを備えている。また下側搬送機構５３０は搬送ローラ駆動部（図示省略）により回転駆動される複数の搬送ローラ５３１を備えている。従動ローラ５２２と搬送ローラ５３１とは互いに当接してニップ部を形成しており、搬送経路はこのニップ部を含んでいる。
【００５０】
吸着ステージブロック１００は第１プレート（トッププレート）１０１、第２プレート１０２および第３プレート１０３を重ね合わせた構造を有している。第３プレート１０３は基板Ｗとほぼ同じ直径を有する円板状をなしており、その下面は基板Ｗの上面（裏面Ｗｂ）と対向する対向平面となっている。また、第３プレート１０３の周縁部近傍には、基板Ｗを真空吸着するための基板吸着器が複数設けられている。
【００５１】
また、第２プレート１０２は上部リングＲupの外径とほぼ同じ直径を有する円板状をなしており、その周縁部には上部リングＲupを真空吸着するためのリング吸着器が複数設けられている。また、リング吸着器より内側に、シートフィルムＦを吸着するためのシート吸着器が複数設けられている。また、第１および第２プレート１０１、１０２を貫通して突き出しピン用孔１１４が設けられており、シート吸着器のうち突き出しピン用孔１１４に隣接する位置に設けた２つの吸着器と、それ以外の吸着器とは、互いに独立してオン・オフすることができる。
【００５２】
各吸着器は制御ユニット４により制御されており、制御ユニット４は基板Ｗ、上部リングＲupおよびシートフィルムＦの吸着・解除をそれぞれ独立に行うことができる。さらにシートフィルムＦに関しては、突き出しピン用孔１１４の近傍とそれ以外の領域とで独立に吸着・解除を行うことができる。
【００５３】
第１プレート１０１の上部には突き出し機構１４０が設けられている。突き出し機構１４０はシリンダ１４１とその内部に上下動自在に設けられた突き出しピン１４２とを備えており、制御ユニット４からの制御指令に応じて突き出しピン１４２が上下動する。突き出し機構１４０の直下には第１プレート１０１および第２プレート１０２を貫通して突き出しピン用孔１１４が穿設されているので、突き出し機構１４０が作動すると突き出しピン１４２が突き出しピン用孔１１４を通して下方へ突出する。
【００５４】
突き出しピン１４２の位置は、基板Ｗの中心軸からみてその外周部よりも外側かつ上部リングＲupの内周部よりも内側に設けられているので、下方へ突出した突き出しピン１４２は、基板Ｗよりも外側に延びるシートフィルムＦに当接してこれを下方に突き出す機能を有することになる。なお、詳しくは後述するが、この実施形態ではワークＷkから下部リングＲdwを取り外したものを吸着ステージブロック１００に保持させるので、突き出し機構１４０の動作により突き出されたシートフィルムＦの周縁部は下向きに垂れ下がることとなる。
【００５５】
巻き取りブロック２００は、ガイドレール３０３に沿ってＹ方向に移動するベースフレーム２１１と、ベースフレーム２１１に対し回転自在に軸着されたローラ状の巻き取りローラ２２０とを備えている。
【００５６】
次に、上記のように構成された剥離および回収ユニットの動作について説明する。この剥離装置の動作は、（１）ワークを搬入する（搬入動作）、（２）基板からシートフィルムを剥離する（剥離動作）、（３）剥離したシートフィルムを回収する（回収動作）、（４）基板およびリングを搬出する（搬出動作）、という一連の動作を繰り返すことによって、多数のワークを連続的に処理するように構成されている。以下では、１つのワークＷｋに対する処理の流れについて、図１２ないし図１８を参照しながら説明する。
【００５７】
図１２は剥離・回収工程における処理を示すフローチャートである。また、図１３はワークの搬入動作を説明するための模式図である。また、図１４および図１５は剥離動作を説明するための模式図である。また、図１６ないし図１８は回収動作を説明するための模式図である。
【００５８】
まず最初に、ワークＷkを搬入する搬入動作（ステップＳ５０１ないしＳ５０４）が行われる。すなわち、ハウジング昇降機構５４０を作動させて、搬送ブロック５００を収めたハウジング５０１を下方に移動させ、これによってできたスペース（右方）に巻き取りブロック２００を退避させる（ステップＳ５０１）。また、ステージ昇降機構４３０を作動させて仮置きステージ４１０を下降させ、吸着ステージブロック１００との間隔を広くする。この状態で、主搬送ロボット７０のリングハンド７０５に保持されながら図１３（ａ）の矢印方向に沿って搬入されてくるワークＷｋを受け入れる。搬入されたワークＷｋは仮置きステージ４１０に載置される（ステップＳ５０２）。ワークＷｋは仮置きステージ４１０の上面に設置されたリング支持ピン４１１によって下部リングＲdwの下方から支持される（図１３（ａ））。
【００５９】
このとき、外部からのワーク搬入は単なる水平移動と上下移動との組み合わせによって行うことができるので、従来から公知の搬送機構を用いることができる。また、ガイドレールブロック３００は上から見ると図１１（ａ）の左方側が開口する略コの字型をしており、巻き取りブロック２００は右端位置に退避しているので、いずれも左側からのワーク搬入の妨げとなることはない。
【００６０】
こうして仮置きステージ４１０にワークＷｋが載置されると、ステージ昇降機構４３０により仮置きステージ４１０を吸着ステージブロック１００に向けて上昇させる。そして、仮置きステージ４１０上のワークＷｋが吸着ステージブロック１００の直下まで来ると、吸着器によりワークＷｋを吸着保持する（ステップＳ５０３）。このとき、リング吸着器はワークＷｋのうち上部リングＲupを吸着する。また、シート吸着器はシートフィルムＦを吸着する。また、基板吸着器は基板Ｗの裏面Ｗbを吸着する（図１３（ｂ））。
【００６１】
次に、ワークＷｋから下部リングＲdwのみを取り外す。この実施形態では、下部リングＲdwを支持する仮置きステージ４１０を基板Ｗの回転軸Ｊ周りに回転させることにより上部リングＲupとの磁気的な結合を切り離し、下部リングＲdwを載せたまま仮置きステージ４１０を下降させることにより、下部リングＲdwを下方へ退避させる（ステップＳ５０４、図１３（ｃ））。このときリング支持ピン４１１の先端突起部と下部リングＲdwの貫通孔９７との嵌合が下部リングＲdwの回り止めとして機能する。取り外した下部リングＲdwについては仮置きステージ４１０と共に下方に退避させた状態としておくが、この時点で外部へ搬出してもよい。
【００６２】
次いで剥離動作を行う。この時点では、図１４（ａ）に示すように、吸着ステージブロック１００の下部に上部リングＲup、基板ＷおよびシートフィルムＦが一体的に吸着保持される一方、巻き取りブロック２００が右方に退避した状態となっている。そこで、図１４（ｂ）に示すように巻き取りブロック２００を左端に移動させるとともに、下方に退避させていた搬送ブロック５００を元の位置に戻しておく（ステップＳ５０５）。そして、巻き取りローラ２２０の一部を切り欠いて設けられた切り欠き部２２１に取り付けられたシートクランプ２２３を開く。
【００６３】
この状態で、突き出しピン用孔１１４に隣接するシート吸着器のみ吸着を解除する（ステップＳ５０６）。これにより、シートフィルムＦのうち突き出しピン用孔１１４に隣接する領域のみが吸着されない一方、その他の領域は吸着された状態となる。ここで突き出し機構１４０を作動させ突き出しピン１４２を下方に突き出すと（ステップＳ５０７）、シートフィルムＦの周縁の一部が下方に垂れ下がる。図１４（ｃ）に示すように、突き出し機構１４０は左端に位置決めされた巻き取りブロック２００の真上に設けられて、垂れ下がったシートフィルムＦの端部Ｆsが巻き取りローラ２２０にかかる位置関係となっている。ここでシートクランプ２２３を閉じると（ステップＳ５０８）、図１４（ｄ）に示すように、垂れ下がったシートフィルムＦの端部Ｆsがシートクランプ２２３によりクランプされ巻き取りローラ２２０に固定される。シートフィルムＦの端部Ｆsがクランプされても残りのシート吸着器による吸着については解除しない。
【００６４】
このように、この実施形態では、重力によって垂れ下がるシートフィルムＦの端部をクランプし、これを巻き取るようにしている。ここで基板が下側、シートフィルムが上側になるよう設置してシートフィルムを上向きに引き剥がそうとすると、柔軟なシートフィルムの端部をクランプするための構成が複雑となり得るが、本実施形態のようにシートフィルムを下側に配置して下向きに引き剥がす構成とすれば、シートフィルムＦの端部は重力によって垂れ下がるのでクランプしやすくなる。さらにこの実施形態では、基板Ｗの外周部よりも外側に延びたシートフィルムＦのうち、突き出しピン１４２により突き出される領域の近傍のみを吸着解除する一方、その他の領域を吸着しておく。これにより、シートフィルムＦの垂れ下がり箇所やその形状を制御することができ、シートクランプ２２３によるクランプを容易にしかも確実に行うことができる。
【００６５】
続いて、巻き取りローラ２２０を図１５（ａ）の矢印Ｄ1方向に回転させながら基板Ｗの下方でＹ方向に移動させると（ステップＳ５０９）、シートフィルムＦはクランプされた端部Ｆs側から順に基板Ｗから引き剥がされ巻き取りローラ２２０に巻き取られてゆく（図１５（ｂ））。このとき、巻き取りローラ２２０の位置にかかわりなく基板ＷからのシートフィルムＦの引っ張り方向はガイドローラ２１４により一定に制御されており、基板表面Ｗfに均一な薄膜を残すことができる。
【００６６】
このときシート吸着器による吸着は解除されていないため、巻き取りローラ２２０が吸着を強制的に解除しながら基板ＷからシートフィルムＦを引き剥がすこととなる。そして、巻き取りブロック２００が後述する終了位置（図１５（ｃ）の位置）に達するとシート吸着器による吸引が解除される。こうすることで剥離動作中にシートフィルムＦが垂れ下がることを防止する。なお、この際、シートフィルムＦが引き剥がされることに起因する部分的な真空破壊が全体に広がらないようにするために、各シート吸着器には図示しないニードル弁が設けられている。
【００６７】
巻き取りブロック２００が基板の下部を通過し所定の終了位置（図１１、図１５（ｃ）に示す位置）まで到達すると（ステップＳ５１０）、図１５（ｃ）に示すように、シートフィルムＦは基板Ｗから完全に剥離され巻き取りローラ２２０に巻き取られた状態となる。
【００６８】
なお、巻き取りブロック２００が移動する間の巻き取りローラ２２０の回転量は約３／４回転（２７０度）である。このように、シートフィルムＦを巻き取る際の巻き取りローラ２２０の回転量を１回転未満とすることにより、シートフィルムＦの巻き取り開始位置（端部Ｆs）が巻回されたシートフィルムによって覆われることがない。このため、次に説明する回収動作において巻き取りローラ２２０からシートフィルムＦを引き剥がす際、その巻き取り開始位置（端部Ｆs）から引き剥がすことができる。このことは、巻き取りローラ２２０からシートフィルムＦを確実に除去するという目的の達成のために大きな意味を持っている。
【００６９】
こうして基板ＷとシートフィルムＦが分離されると、回収動作によってシートフィルムＦが回収ボックス６００に回収される一方、搬出動作によって基板Ｗが外部に搬出される。
【００７０】
まず、剥離されたシートフィルムＦを回収するための回収動作（ステップＳ５２１ないしＳ５２４）について説明する。剥離動作の終了後には、図１６（ａ）に示すように、巻き取りローラ２２０にシートフィルムＦが巻き取られた状態で巻き取りブロック２００が搬送ブロック５００のすぐ左隣の終了位置に位置している。このとき、巻き取りローラ２２０上におけるシートフィルムＦの巻き始め位置が搬送ブロック５００側（同図において右側）に向くようにしておく。
【００７１】
搬送ブロック５００に設けられたシート剥がし機構５１０は、その本体５１１に対しＹ方向に摺動自在に装着されたシート剥がし爪５１２を備えている。巻き取りローラ２２０上のシートクランプ２２３がクランプを解除するのとほぼ同時にシート剥がし爪５１２が巻き取りローラ２２０方向に伸びて、シートフィルムＦの端部を引っ掛ける。そのままシート剥がし爪５１２が後退し（図１６（ｂ））、元の位置に戻ってくると（図１６（ｃ））、シート剥がし機構５１０はシートフィルムＦの端部Ｆsを保持することとなる（ステップＳ５２１）。
【００７２】
このときシート剥がし爪５１２により引き出されるシートフィルムＦの端部は、巻き取りローラ２２０により最初に巻き取られる巻き始めの端部Ｆsである。基板Ｗから薄いシート状のシートフィルムＦを剥離し巻き取ったとき、その終端部が反り返ったり湾曲したり、甚だしい場合には筒状に丸まってしまうことがあり、このように様々な形状を取り得る終端部を把持することは極めて困難である。これに対し、巻き始めの端部Ｆsにおいてはシートクランプ２２３によって巻き取りローラ２２０の切り欠き部２２１に押し付けられた状態となっているためこのような問題が少ない。このように、シートフィルムＦのうち、巻き取りローラ２２０による巻き取り始め側の端部Ｆsをシート剥がし爪５１２により引き出すことにより、この実施形態では、巻き取りローラ２２０からシート剥がし機構５１０へのシートフィルムＦの受け渡しをスムーズにかつ確実に行うことができる。
【００７３】
シートフィルムＦの端部がシート剥がし機構５１０に把持されると、図１７（ａ）に示すように、上側搬送ローラ機構５２０のうち巻き取りブロック２００に近い側に設けられたガイドローラ５２１を従動ローラ５２２とともにガイド開閉機構５２３により上昇させる。これにより、上側搬送機構５２０と下側搬送機構５３０とにより挟まれた搬送経路Ｐが巻き取りローラ２２０側に向けて大きく開口する。シート剥がし機構５１０によるシートフィルムＦの把持よりも先に開口させておいてもよい。
【００７４】
シート剥がし機構５１０は、その本体５１１を図１７（ａ）の矢印Ｄ2方向に沿って斜め下方に移動させる斜行機構５１３を備えており、該斜行機構５１３の作動によりシート剥がし機構本体５１１およびシート剥がし爪５１２はシートフィルムＦの端部Ｆsを把持したまま矢印Ｄ2方向に下降移動する（ステップＳ５２２）。これにより、図１７（ｂ）に示すように、巻き取りローラ２２０に巻き取られていたシートフィルムが引っ張られて次第に剥がされてゆく。
【００７５】
図１７（ｃ）に示すように、シート剥がし機構５１０が最下端にまで移動してくると、ガイド開閉機構５２３によりシートガイド５２１が下降され搬送経路が閉じられる。このため、シート剥がし機構５１０とともに下降してきたシートフィルムＦの端部Ｆsが上下ローラ５２２、５３１によりクランプされる（ステップＳ５２３、図１８（ａ））。この状態でシート剥がし爪５１２によるシートフィルムの保持を解除し、搬送ローラ５３１を図１８（ａ）の矢印Ｄ3方向に回転駆動することにより、シートフィルムＦはさらに巻き取りローラ２２０から引き剥がされて、搬送経路Ｐに沿って矢印Ｄ4方向に搬送されてゆく（図１８（ｂ））。搬送されたシートフィルムについては、最終的に回収ボックス６００に回収する（ステップＳ５２４、図１８（ｃ））。
【００７６】
次に、基板Ｗの搬出動作について説明する。基板Ｗの搬出に先立って、仮置きステージ４１０の昇降動作や外部の搬送機構の動作と干渉しないようにするためのスペースを創出する。すなわち、ワーク搬入時と同様に、搬送ブロック５００を収めたハウジング５０１を下方へ退避させるとともに、これによって生じたスペース（右方）に巻き取りブロック２００を退避させる（ステップＳ５２５）。
【００７７】
剥離動作が完了した時点では、シートフィルムが剥離された後の基板Ｗと上部リングＲupとは互いに切り離されてそれぞれが個別に吸着ステージブロック１００に吸着された状態となっている。そこで、これらを受け取るべく仮置きステージ４１０を上昇させる（ステップＳ５２６）。具体的には、仮置きステージ４１０上に退避されていた下部リングＲdwが上部リングＲupに近接し永久磁石により両者が結合すると、吸着ステージブロック１００はリング吸着器による吸着を解除する。これにより、上部リングＲupと下部リングＲdwとが結合してなるリング体が仮置きステージ４１０のリング支持ピン４１１により支持された状態となる。また、基板吸着器による吸着を解除することにより、基板Ｗが仮置きステージ４１０の基板支持ピン４１２により支持された状態となる。この状態で仮置きステージ４１０を下降させ、基板Ｗ、リング体を主搬送ロボット７０によりそれぞれ個別に外部に搬出することができる（ステップＳ５２７）。
【００７８】
なお、ここでは仮置きステージ４１０に基板Ｗとリング体とを載せてこれらを同時に下降させるようにしているが、基板Ｗとリング体とをそれぞれ別のタイミングで吸着ステージブロック１００から取り外し搬出するようにしてもよい。基板吸着器とリング吸着器とを個別に制御することにより、いずれにも対応することができる。
【００７９】
これにより、１つのワークＷｋについて、基板ＷからのシートフィルムＦの剥離および回収が完了する。上記一連の動作をワークごとに繰り返すことで多数のワークについての処理を連続的に行うことができる。こうして回収ボックス６００に回収・貯留されたシートフィルムについては、オペレータが必要なタイミングで扉６０１から取り出し、再利用または廃棄することができる。
【００８０】
主搬送ロボット７０は、薄膜Ｒが転写された基板Ｗを基板ハンド７０４によって、また上部リングＲupと下部リングＲdwとを一体的にリングハンド７０５によって、剥離ユニット１０からそれぞれ搬出する。このとき基板Ｗはフェースダウン状態であり、主搬送ロボット７０は、基板支持ピン４１２による仮置きステージ４１０と基板Ｗとの隙間から基板Ｗを基板ハンド７０４ですくい上げ反転ユニット３１に受け渡す。反転ユニット３１が基板Ｗをフェースアップ状態に反転させると、基板搬送ロボット２がこれを受け取って基板カセット１１に収容する。この間、主搬送ロボット７０は、リング体をリングカセット載置台３２に載置されたリングカセットに使用済みのリングＲup、Ｒdwを収容する。これにより１枚の基板Ｗに対する一連の処理が完結する。
【００８１】
図１９はこの薄膜形成システムにおける資材の流れを示す図である。フィルムカセットから取り出されたリング体ＲＦは塗布ユニット３４に搬入されてシートフィルムＦに塗布液が塗布され、再形成されたリング体ＲＦは乾燥ユニット３６を経て転写ユニット３５に送られる。一方、基板Ｗは基板カセット１１から取り出された後、反転ユニット３１でフェースダウン状態に反転されて転写ユニット３５に搬入される。そして、転写ユニット３５内で基板Ｗとリング体ＲＦとが一体化されてワークＷｋが形成される。
【００８２】
ワークＷｋは剥離ユニット１０に送られて、基板Ｗ、シートフィルムＦ、上部リングＲupおよび下部リングＲdwに分離される。このうち基板Ｗは反転ユニット３１に送り返されてフェースアップ状態に戻され、元の基板カセット１１に収容される。また使用済みのシートフィルムＦは回収ユニット５０により回収される。一方、上部リングＲupおよび下部リングＲdwは再び一体化されてリングカセットに収容される。
【００８３】
以上のように構成された薄膜形成システムにおいては、次のような問題に対応することができるように、そのレイアウトが工夫されている。
【００８４】
まず、塗布ユニット３４においてシートフィルムＦに塗布される塗布液は薄膜材料および溶媒を含むものであるが、溶媒として可燃性および揮発性を有するもの（例えば有機溶媒）が用いられることがある。一方、剥離ユニット１０においては、基板に密着させた樹脂製のシートフィルムＦを機械的に引き剥がしているため、シートフィルムＦに静電気が発生することがある。このため、塗布ユニット３４で発生した可燃性の溶媒蒸気が静電気に起因する放電により引火する可能性がある。特に、プロセスの流れのみに着目して塗布ユニットと剥離ユニットとを近接配置した場合にその可能性が高い。
【００８５】
これに対し、この実施形態では、単に塗布ユニット３４と剥離ユニット１０とを離隔配置するというだけでなく、間に第２搬送部ＴＰ２を挟んで互いに反対側位置となるように設置している。すなわち、塗布ユニット３４と剥離ユニット１０とは第２搬送部ＴＰ２によって隔離されている。第２搬送部ＴＰ２は送気ユニット３９からのダウンフローにより雰囲気管理されているため、塗布ユニット３４で発生した溶媒蒸気が剥離ユニット１０にまで到達する可能性は極めて低い。これにより、この実施形態では、溶媒の引火の問題を解消している。
【００８６】
その結果として、この実施形態では、溶媒蒸気を排気するための特別の機構や処理時間を必要とせず、薄膜形成処理を効率よく行うことが可能となる。
【００８７】
また、剥離後のシートフィルムＦは薄膜材料の断片が残存してこれが剥落したり、静電気を帯びていることから周囲のゴミ等を引き寄せやすいため、剥離後のシートフィルムＦを収容する回収ユニット５０の近傍にはゴミが集まりやすい。薄膜材料塗布前のシートフィルムＦや薄膜転写前の基板Ｗの表面にこのようなゴミが付着すると薄膜に欠陥を生じさせてしまう可能性がある。この実施形態では、回収ユニット５０と第２搬送部ＴＰ２との間に剥離ユニット１０を介在させる、言い換えれば第２搬送部ＴＰ２からみたときに回収ユニット５０が剥離ユニット１０の向こう側になるような配置とすることによって、回収ユニット５０近傍のゴミ等が第２搬送部ＴＰ２に回り込みシートフィルムＦ等に付着するのを防止している。
【００８８】
また、回収ユニット５０を、リングカセット載置台３２およびフィルムカセット載置台３３とともにシステムの外周部に配置したことによって、オペレータによるリングおよびシートフィルムの搬入・搬出作業の利便性も向上させることができる。
【００８９】
また、システム全体のレイアウトにおいて、薄膜転写前の基板Ｗが一時的に保持されるインデクサ部１から最も遠い位置に回収ユニット５０を設けることにより、回収ユニット５０からのゴミが基板Ｗに付着するのを防止している。これに加えて、薄膜を転写されない状態の基板Ｗを取り扱う転写ユニット３５および反転ユニット３１についても、回収ユニット５０からできるだけ遠い位置となるようにしている。この場合、転写ユニット３５と反転ユニット３１との位置関係については、基板Ｗをフェースアップ状態で扱う反転ユニット３１を、第２搬送部ＴＰ２に対して回収ユニット５０の反対側、つまり塗布ユニット３４と同じ側に配置することによって、基板表面へのゴミの付着をより効果的に防止することができる。
【００９０】
さらに、塗布液を塗布される前のシートフィルムＦを収容したフィルムカセットの載置台３３についても、第２搬送部ＴＰ２に対して回収ユニット５０の反対側、つまり塗布ユニット３４と同じ側に配置することによって、シートフィルムＦ表面へのゴミの付着も効果的に防止することができる。
【００９１】
以上説明したように、この実施形態では、塗布ユニット３４、転写ユニット３５および剥離ユニット１０がそれぞれ本発明の「塗布ユニット」、「転写ユニット」および「剥離ユニット」として機能している。また、主搬送ロボット７０が本発明の「受渡手段」として機能しており、第２搬送部ＴＰ２が本発明の「搬送空間」に相当している。また、回収ユニット５０および反転ユニット３１がそれぞれ本発明の「回収部」および「反転ユニット」として機能している。
【００９２】
また、この実施形態では、シートフィルムＦが本発明の「薄膜担持体」として機能しており、フィルムカセット載置台３３が本発明の「担持体保持部」として機能している。
【００９３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、柔軟な樹脂製のシートフィルムを本発明の「薄膜担持体」として機能させているが、薄膜担持体としてはこのような樹脂製のものあるいはシート状のものに限定されるものではなく、例えば円板状のものを用いてもよい。
【００９４】
また、例えば上記実施形態では、一対の円環状リングを永久磁石で吸着して互いに結合することによりシートフィルムを挟持しているが、リングの形状や結合方式はこれに限定されるものではない。例えば矩形のリングや、完全なリングではなくコの字型またはＣ型のようにその一部が開いたものを用いてもよい。また、リングハンド７０５によるリングの保持および基板ハンド７０４による基板の保持についても、上記したものに限定されない。また薄膜担持体を平らな状態に維持できれば、リングを使用しなくてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態は、半導体基板上にＳＯＧ絶縁膜を形成する薄膜形成システムであるが、薄膜の形成対象および薄膜材料についてはこれらに限定されるものではない。例えば、薄膜の形成対象となる基板としては、半導体ウエハの他に液晶パネル用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板や光ディスク用基板などを用いることができる。また、薄膜材料としては、ＳＯＧの他にＳＯＤ（Spin-On-Dielectric）材料やフォトレジスト材料などを用いることができる。
【００９６】
また、上記実施形態では、スピンコート法によってシートフィルム上に薄膜材料を塗布しているが、塗布方式はこれに限定されるものではなく例えばノズルスキャン法など任意の方式を用いることが可能である。また上記実施形態では塗布工程の後に乾燥工程を設けているが、薄膜材料または塗布液の性質によっては乾燥工程を省いてもよい。またシートフィルムに対して親水性の表面処理を施す親水処理ユニットなど他の処理ユニットを有するシステムにも本発明を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などを含む基板全般を処理対象とし、これらの基板に薄膜を形成する薄膜形成システムに対し好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０…剥離ユニット
３１…反転ユニット
３３…フィルムカセット載置台（担持体保持部）
３４…塗布ユニット
３５…転写ユニット
５０…回収ユニット（回収部）
７０…主搬送ロボット（受渡手段）
Ｆ…シートフィルム（薄膜担持体）
Ｒ…薄膜
ＲＦ…リング体
Ｒup…上部リング
Ｒdw…下部リング
ＴＰ２…第２搬送部（搬送空間）
Ｗ…基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜材料を含む塗布液を薄膜担持体に塗布する塗布ユニットと、
前記薄膜担持体に基板を密着させて前記薄膜材料を前記基板に転写する転写ユニットと、
薄膜転写後の前記薄膜担持体を前記基板から剥離する剥離ユニットと、
前記各ユニット間で前記薄膜担持体を受け渡す受渡手段と
を備え、
前記受渡手段は雰囲気管理された搬送空間内の搬送経路に沿って移動するように構成されるとともに、前記各ユニットは前記搬送空間の周囲に配置されており、しかも、
前記塗布ユニットと前記剥離ユニットとは、前記搬送空間を挟んで互いに反対側位置に配置されている
ことを特徴とする薄膜形成システム。
【請求項２】
前記剥離ユニットには、前記搬送空間に面する側とは反対側に、前記基板から剥離した前記薄膜担持体を回収する回収部が設けられている請求項１に記載の薄膜形成システム。
【請求項３】
前記搬送経路の一端に、前記薄膜担持体および前記基板の少なくとも一方を搬入するためのインデクサ部が設けられており、前記回収部が、前記インデクサ部からの距離が最大となる位置に設けられている請求項２に記載の薄膜形成システム。
【請求項４】
前記搬送空間に対して前記塗布ユニットと同じ側に、前記塗布液を塗布される前の前記薄膜担持体を保持する担持体保持部を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜形成システム。
【請求項５】
前記転写ユニットは、前記基板主面のうち前記薄膜材料を転写される被転写面を下向きに保持した状態で該被転写面に前記薄膜担持体と密着させるように構成されており、
前記搬送空間に対して前記塗布ユニットと同じ側に、前記被転写面を上向きにして搬入される前記基板を前記被転写面が下向きになるように反転させる反転ユニットをさらに備える請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜形成システム。
【請求項６】
薄膜担持体を搬送する搬送空間に面する塗布用処理位置で、薄膜材料を含む塗布液を前記薄膜担持体に塗布する塗布工程と、
前記搬送空間に面する転写用処理位置で、前記薄膜担持体に基板を密着させて前記薄膜材料を前記基板に転写する転写工程と、
前記搬送空間に面する剥離用処理位置で、薄膜転写後の前記薄膜担持体を前記基板から剥離する剥離工程と、
前記各工程の間に前記各処理位置間で前記薄膜担持体を搬送する搬送工程と
を備え、
前記塗布用処理位置と前記剥離用処理位置とを、雰囲気管理した前記搬送空間を挟んで互いに反対側位置としたことを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項７】
前記剥離用処理位置からみて前記搬送空間とは反対側の回収用処理位置で、前記基板から剥離した前記薄膜担持体を回収する回収工程をさらに備える請求項６に記載の薄膜形成方法。
【請求項８】
塗布液を塗布される前の前記薄膜担持体を一時的に保持するための担持体保持位置を、前記搬送経路に対して前記塗布用処理位置と同じ側に設けた請求項６または７に記載の薄膜形成方法。
【請求項９】
前記転写工程に先立って、前記搬送空間に対して前記塗布ユニットと同じ側の反転用処理位置で、前記基板主面のうち前記薄膜材料を転写される被転写面を上向きにして搬入される前記基板を前記被転写面が下向きになるように反転させてから前記転写用処理位置へ搬送する反転工程をさらに備える請求項６ないし８のいずれかに記載の薄膜形成方法。
【請求項１】
薄膜材料を含む塗布液を薄膜担持体に塗布する塗布ユニットと、
前記薄膜担持体に基板を密着させて前記薄膜材料を前記基板に転写する転写ユニットと、
薄膜転写後の前記薄膜担持体を前記基板から剥離する剥離ユニットと、
前記各ユニット間で前記薄膜担持体を受け渡す受渡手段と
を備え、
前記受渡手段は雰囲気管理された搬送空間内の搬送経路に沿って移動するように構成されるとともに、前記各ユニットは前記搬送空間の周囲に配置されており、しかも、
前記塗布ユニットと前記剥離ユニットとは、前記搬送空間を挟んで互いに反対側位置に配置されている
ことを特徴とする薄膜形成システム。
【請求項２】
前記剥離ユニットには、前記搬送空間に面する側とは反対側に、前記基板から剥離した前記薄膜担持体を回収する回収部が設けられている請求項１に記載の薄膜形成システム。
【請求項３】
前記搬送経路の一端に、前記薄膜担持体および前記基板の少なくとも一方を搬入するためのインデクサ部が設けられており、前記回収部が、前記インデクサ部からの距離が最大となる位置に設けられている請求項２に記載の薄膜形成システム。
【請求項４】
前記搬送空間に対して前記塗布ユニットと同じ側に、前記塗布液を塗布される前の前記薄膜担持体を保持する担持体保持部を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜形成システム。
【請求項５】
前記転写ユニットは、前記基板主面のうち前記薄膜材料を転写される被転写面を下向きに保持した状態で該被転写面に前記薄膜担持体と密着させるように構成されており、
前記搬送空間に対して前記塗布ユニットと同じ側に、前記被転写面を上向きにして搬入される前記基板を前記被転写面が下向きになるように反転させる反転ユニットをさらに備える請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜形成システム。
【請求項６】
薄膜担持体を搬送する搬送空間に面する塗布用処理位置で、薄膜材料を含む塗布液を前記薄膜担持体に塗布する塗布工程と、
前記搬送空間に面する転写用処理位置で、前記薄膜担持体に基板を密着させて前記薄膜材料を前記基板に転写する転写工程と、
前記搬送空間に面する剥離用処理位置で、薄膜転写後の前記薄膜担持体を前記基板から剥離する剥離工程と、
前記各工程の間に前記各処理位置間で前記薄膜担持体を搬送する搬送工程と
を備え、
前記塗布用処理位置と前記剥離用処理位置とを、雰囲気管理した前記搬送空間を挟んで互いに反対側位置としたことを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項７】
前記剥離用処理位置からみて前記搬送空間とは反対側の回収用処理位置で、前記基板から剥離した前記薄膜担持体を回収する回収工程をさらに備える請求項６に記載の薄膜形成方法。
【請求項８】
塗布液を塗布される前の前記薄膜担持体を一時的に保持するための担持体保持位置を、前記搬送経路に対して前記塗布用処理位置と同じ側に設けた請求項６または７に記載の薄膜形成方法。
【請求項９】
前記転写工程に先立って、前記搬送空間に対して前記塗布ユニットと同じ側の反転用処理位置で、前記基板主面のうち前記薄膜材料を転写される被転写面を上向きにして搬入される前記基板を前記被転写面が下向きになるように反転させてから前記転写用処理位置へ搬送する反転工程をさらに備える請求項６ないし８のいずれかに記載の薄膜形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−１７７３３６（Ｐ２０１０−１７７３３６Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６５４０（Ｐ２００９−１６５４０）
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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