(57)【要約】【課題】上基板と下基板との間から気体を効率よく排除する。【解決手段】下基板Ｋ１と上基板Ｋ２とを真空環境下で収納可能な真空チャンバ５と、上基板を上下動させる上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）と、真空チャンバ５の内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構Ｐ０と、を有し、上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）は、真空引きの実行中に、上基板Ｋ１を上下方向に移動させることによって、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間の離間距離を変更する。【選択図】図８Ｉ
2020104258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上基板と下基板とを真空環境下で収納可能な真空チャンバと、
前記上基板をＺ軸方向である上下方向に移動させる上下動機構と、
前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、
前記下基板を支持する下テーブルを、Ｘ軸方向である横方向とＹ軸方向である縦方向とＺ軸周りの回転方向とに移動させる移動ユニットと、を有し、
前記真空ポンプ機構は、前記真空引きの実行により、前記真空チャンバの内部の気体の流れの状態を、粘性流領域から分子流領域に変化させ、
前記上下動機構は、前記真空引きの実行中において少なくとも前記分子流領域で、前記上基板を上下方向に移動させることによって、前記上基板と前記下基板との間の離間距離を変更して、前記上基板と前記下基板との間から気体を排除し、
前記移動ユニットは、前記真空引きの終了後に、前記下テーブルを変位させて前記上基板と前記下基板との貼り合せ位置を決める
ことを特徴とする基板組立装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板組立装置において、
前記真空ポンプ機構は、低真空状態を実現する低真空ポンプと、高真空状態を実現する高真空ポンプと、を備えており、
前記上下動機構は、少なくとも前記高真空ポンプによる前記真空引きの実行中に、前記離間距離を変更する
ことを特徴とする基板組立装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の基板組立装置において、
前記上下動機構は、前記上基板を上下方向に交互に揺動させる
ことを特徴とする基板組立装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の基板組立装置において、
前記上下動機構は、前記離間距離の変更を複数段階で行う
ことを特徴とする基板組立装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板組立装置において、
前記上下動機構は、前記真空チャンバの内圧に応じて、前記離間距離を変更する
ことを特徴とする基板組立装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の基板組立装置において、
前記上下動機構は、前記真空チャンバの開閉動作とは独立して前記上基板の移動動作を実行する
ことを特徴とする基板組立装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の基板組立装置において、
前記上下動機構は、前記離間距離の変更後に、前記真空チャンバの内圧が予め設定された目標圧力以下になったときに、前記上基板を下方向に移動させて、前記上基板を前記下基板に押し付ける
ことを特徴とする基板組立装置。
【請求項８】
上基板と下基板とを貼り合わせて基板を組み立てる基板組立装置と、
前記基板組立装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記基板組立装置は、
上基板と下基板とを真空環境下で収納可能な真空チャンバと、
前記上基板をＺ軸方向である上下方向に移動させる上下動機構と、
前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、
前記下基板を支持する下テーブルを、Ｘ軸方向である横方向とＹ軸方向である縦方向とＺ軸周りの回転方向とに移動させる移動ユニットと、を有し、
前記制御装置は、
前記真空ポンプ機構の動作を制御する真空プロセス制御部と、
前記上下動機構と前記移動ユニットとを制御する移動制御部と、を有し、
前記真空プロセス制御部は、前記真空ポンプ機構に前記真空引きを実行させることにより、前記真空チャンバの内部の気体の流れの状態を、粘性流領域から分子流領域に変化させ、
前記移動制御部は、
前記真空引きの実行中において少なくとも前記分子流領域で、前記上下動機構に、前記上基板を上下方向に移動させることによって、前記上基板と前記下基板との間の離間距離を変更させて、前記上基板と前記下基板との間から気体を排除させ、
前記真空引きの終了後に、前記移動ユニットに、前記下テーブルを変位させて前記上基板と前記下基板との貼り合せ位置を決めさせる
ことを特徴とする基板組立システム。
【請求項９】
上基板と下基板とを真空環境下で収納可能な真空チャンバと、前記上基板をＺ軸方向である上下方向に移動させる上下動機構と、前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、前記下基板を支持する下テーブルを、Ｘ軸方向である横方向とＹ軸方向である縦方向とＺ軸周りの回転方向とに移動させる移動ユニットと、を有する基板組立装置の前記真空ポンプ機構に、前記真空引きを実行させることにより、前記真空チャンバの内部の気体の流れの状態を、粘性流領域から分子流領域に変化させる真空引き工程と、
前記真空引き工程中において少なくとも前記分子流領域で、前記上下動機構に、前記上基板を上下方向に移動させることによって、前記上基板と前記下基板との間の離間距離を変更させて、前記上基板と前記下基板との間から気体を排除させる離間距離変更工程と、
前記真空引きの終了後に、前記移動ユニットに、前記下テーブルを変位させて前記上基板と前記下基板との貼り合せ位置を決めさせる位置決め工程と、を含む
ことを特徴とする基板組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板組立装置、その装置を用いた基板組立システム、及び、そのシステムを用いた基板組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上基板（ガラス基板）と下基板（ガラス基板）とを真空中で貼り合わせて、液晶パネル等の基板を組み立てる基板組立システムがあった（例えば特許文献１参照）。基板組立システムは、真空チャンバ内で上基板と下基板とを貼り合わせて基板を組み立てる基板組立装置と、基板組立装置の動作を制御する制御装置と、上基板や下基板を基板組立装置の真空チャンバの中に搬入したり、基板組立装置によって組み立てられた基板を真空チャンバの外に搬出したりする搬送装置とを有する構成になっている。
【０００３】
基板組立装置は、上チャンバと下チャンバとが接合及び分離自在に構成された真空チャンバと、真空チャンバ内から気体を排除する真空ポンプ機構とを有するとともに、真空チャンバ内に上テーブルと下テーブルとを有している。基板組立装置は、上基板を下テーブルに対向させて上テーブルで保持するとともに、液晶が滴下された下基板を下テーブル上に保持する。なお、上基板及び下基板のいずれか一方の基板には接着剤が塗布されている。基板組立装置は、上チャンバと下チャンバとを接合させた状態で真空ポンプ機構を作動させることによって、真空チャンバ内を真空にし、真空中で、上テーブルで上基板と下基板とを加圧することによって、いずれか一方の基板に塗布された接着剤で上基板と下基板とを貼り合わせる。以下、真空チャンバ内を真空にする動作を「真空引き」と称する。
【０００４】
この後、基板組立装置は、真空チャンバ内を大気に開放して、大気圧で上基板と下基板とを加圧することによって、上基板と下基板とを最終的に所定のセルギャップに到達するまで貼り合わせる。これによって、基板組立システムは、液晶パネル等の基板を組み立てる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３７９４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の基板組立装置は、以下に説明するように、上基板と下基板との間から気体を良好に排除することについて、更なる改善の余地があった。
【０００７】
一般に上基板と下基板とを貼り合わせるときに、上基板と下基板との間に気体が残留していると、その気体（残留気体）によって上基板と下基板との良好な貼り合わせが阻害される。そこで、基板組立装置は、上基板と下基板とを貼り合わせる前に、真空引きを実行している。
【０００８】
しかしながら、真空引きの実行中であっても、上基板や下基板等に付着している水分が気化したり、上基板や下基板、接着剤等に含まれている揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ：ＶＯＣ）が気化したり、液晶やシール材、接着剤等に含まれている水分が気化したりする。したがって、基板組立装置では、真空引きを実行しているにもかかわらず、その実行中に、真空チャンバ内で気体が発生する。
【０００９】
そして、従来の基板組立装置は、いくら真空ポンプ機構の吸引力を高めても、このような気体を真空ポンプ機構で十分に吸引することができず、その結果、依然として上基板と下基板との間に気体が残留することがあった。したがって、従来の基板組立装置は、上基板と下基板との良好な貼り合わせが阻害されるときがあった。
【００１０】
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、上基板と下基板との間から気体を効率よく排除する基板組立装置、その装置を用いた基板組立システム、及び、そのシステムを用いた基板組立方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明は、上基板と下基板とを真空環境下で収納可能な真空チャンバと、前記上基板をＺ軸方向である上下方向に移動させる上下動機構と、前記真空チャンバの内部の気体を外部に排出する真空引きを実行する真空ポンプ機構と、前記下基板を支持する下テーブルを、Ｘ軸方向である横方向とＹ軸方向である縦方向とＺ軸周りの回転方向とに移動させる移動ユニットと、を有し、前記真空ポンプ機構は、前記真空引きの実行により、前記真空チャンバの内部の気体の流れの状態を、粘性流領域から分子流領域に変化させ、前記上下動機構は、前記真空引きの実行中において少なくとも前記分子流領域で、前記上基板を上下方向に移動させることによって、前記上基板と前記下基板との間の離間距離を変更して、前記上基板と前記下基板との間から気体を排除し、前記移動ユニットは、前記真空引きの終了後に、前記下テーブルを変位させて前記上基板と前記下基板との貼り合せ位置を決める基板組立装置、その装置を用いた基板組立システム、及び、そのシステムを用いた基板組立方法とする。
【００１２】
本発明の基板組立装置は、真空引きの実行中に、上基板と下基板との間の離間距離を変更することにより、上基板と下基板との間を流れる気体の流速や流れ方等を変えることができる。そのため、この基板組立装置は、上基板と下基板との間から気体を効率よく排除することができる。
その他の手段は、後記する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上基板と下基板との間から気体を効率よく排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る基板組立システムの構成を示す図である。
【図２】実施形態で用いる基板組立装置の吊下げ機構の構成を示す図である。
【図３】実施形態で用いる基板組立装置の吸上げ機構の構成を示す図である。
【図４】実施形態で用いる基板組立装置の粘着保持機構の構成を示す図である。
【図５】実施形態で用いる真空ポンプ機構の構成を模式的に示す図である。
【図６】実施形態で用いる制御装置の構成を示す図である。
【図７】基板組立システムの動作を示すフローチャートである。
【図８Ａ】基板組立システムの動作を示す図（１）である。
【図８Ｂ】基板組立システムの動作を示す図（２）である。
【図８Ｃ】基板組立システムの動作を示す図（３）である。
【図８Ｄ】基板組立システムの動作を示す図（４）である。
【図８Ｅ】基板組立システムの動作を示す図（５）である。
【図８Ｆ】基板組立システムの動作を示す図（６）である。
【図８Ｇ】基板組立システムの動作を示す図（７）である。
【図８Ｈ】基板組立システムの動作を示す図（８）である。
【図８Ｉ】基板組立システムの動作を示す図（９）である。
【図８Ｊ】基板組立システムの動作を示す図（１０）である。
【図８Ｋ】基板組立システムの動作を示す図（１１）である。
【図８Ｌ】基板組立システムの動作を示す図（１２）である。
【図８Ｍ】基板組立システムの動作を示す図（１３）である。
【図９】真空チャンバの内部の気体の状態を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１６】
［実施形態］
＜基板組立システムの全体の構成＞
以下、図１を参照して、本実施形態に係る基板組立システム１０００の構成につき説明する。図１は基板組立システム１０００の構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る基板組立システム１０００は、基板組立装置１と制御装置１００と搬送装置２００とを有する。
【００１７】
基板組立装置１は、上基板Ｋ１（ガラス基板）と下基板Ｋ２（ガラス基板）とを真空中で貼り合わせて、液晶パネル等の基板を組み立てる装置である。
制御装置１００は、基板組立装置１及び搬送装置２００の動作を制御する装置である。
搬送装置２００は、上基板Ｋ１（ガラス基板）や下基板Ｋ２（ガラス基板）を基板組立装置１の真空チャンバ５の中に搬入したり、基板組立装置１によって組み立てられた液晶パネル等の基板を真空チャンバ５の外に搬出したりする装置である。搬送装置２００は、上基板Ｋ１や下基板Ｋ２を保持する保持部を備えている。
【００１８】
＜基板組立装置の構成＞
基板組立装置１は、架台１ａと上フレーム２とを有する。架台１ａは設置面（床面等）に載置される。上フレーム２は架台１ａの上方において上下動（上方向への移動及び下方向への移動）可能に備わっている。
上フレーム２は、架台１ａに取り付けられる上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）にロードセル２０ｄを介して取り付けられている。本実施形態では、基板組立装置１が４つのＺ軸駆動機構２０と４つのロードセル２０ｄとを有しているものとして説明する。
【００１９】
基板組立装置１には、上テーブル３と下テーブル４とが備わっている。下テーブル４は、ＸＹθ移動ユニット４０を介して架台１ａに取り付けられている。ＸＹθ移動ユニット４０は、架台１ａに対して、互いに直交する２軸（Ｘ軸，Ｙ軸）方向に独立して可動に構成されている。また、ＸＹθ移動ユニット４０は、架台１ａに対してＺ軸周りに回転可能に構成されている。ＸＹθ移動ユニット４０として、Ｚ軸方向には固定されてＸＹ軸方向に自由に移動可能なボールベア等を使用したものが利用できる。
【００２０】
なお、本実施形態の基板組立装置１において、架台１ａに対する上フレーム２の方向をＺ軸方向（上下方向）とする。また、Ｚ軸に対して直交する１軸の方向をＸ軸方向（横方向）とし、Ｚ軸及びＸ軸に直交する１軸の方向をＹ軸方向（縦方向）とする。
また、上テーブル３及び下テーブル４は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向を縦横方向とする矩形となっている。そして、上テーブル３の下側平面（上部基板面３ａ）と下テーブル４の上側平面（下部基板面４ａ）とが対向している。
【００２１】
上フレーム２は、４つのＺ軸駆動機構２０を介して架台１ａに取り付けられている。各Ｚ軸駆動機構２０は、Ｚ軸方向（上下方向）に延設されるボールねじ軸２０ａを上下動させるボールねじ機構２０ｂを有する。ボールねじ軸２０ａは、電動モータ２０ｃで回転し、ボールねじ機構２０ｂによって上下動する。電動モータ２０ｃは制御装置１００で制御される。また、上フレーム２は制御装置１００の演算に基づいて変位（上下動）する。
【００２２】
上テーブル３は、複数の上シャフト２ａを介して上フレーム２に固定されている。上フレーム２と上テーブル３とは一体に上下動する。上テーブル３の周囲には上チャンバ５ａが配置されている。上チャンバ５ａは、下方（架台１ａの側）が開口した構成になっており、上テーブル３の上方及び側方を覆うように配置されている。
【００２３】
上チャンバ５ａは、吊下げ機構６を介して上フレーム２に取り付けられている。
図２は、側面方向から見た吊下げ機構６の構成を示す図である。図２に示すように、吊下げ機構６は、上フレーム２から下方に延設される支持軸６ａと、支持軸６ａの下端部がフランジ状に広がって形成される係止部６ｂとを有する。
また、上チャンバ５ａにはフック６ｃが備わる。フック６ｃは、支持軸６ａの周囲において自在に上下動する。また、フック６ｃは、支持軸６ａの下端において係止部６ｂと係合する。
【００２４】
図１に戻り、上シャフト２ａは上チャンバ５ａを貫通している。上シャフト２ａと上チャンバ５ａとの間は真空シール（図示せず）で密封されている。
上フレーム２が上方に移動（上動）すると、フック６ｃが支持軸６ａの係止部６ｂと係合し、それに伴って上チャンバ５ａが上フレーム２とともに上動する。また、上フレーム２が下方に移動（下動）すると、フック６ｃが自重で下動し、それに伴って上チャンバ５ａが下動する。
【００２５】
下テーブル４の下部基板面４ａには、図示せぬ複数の吸引孔が開口している。下テーブル４の各吸引孔は真空ポンプＰ３とつながっている。真空ポンプＰ３が駆動すると、下部基板面４ａに載置された下基板Ｋ２が吸着されて下テーブル４（下部基板面４ａ）で保持される。真空ポンプＰ３は制御装置１００で制御される。
【００２６】
また、下テーブル４の周囲には下チャンバ５ｂが配置されている。下チャンバ５ｂは、架台１ａに取り付けられている複数の下シャフト１ｂで支持されている。下シャフト１ｂは下チャンバ５ｂ内に突出している。下チャンバ５ｂと下シャフト１ｂとの間は真空シール（図示せず）で密封されている。
下チャンバ５ｂは、上方（上フレーム２の側）が開口した構成になっており、下テーブル４の下方及び側方を覆うように配置されている。
ＸＹθ移動ユニット４０は、下チャンバ５ｂ内に突出している下シャフト１ｂに取り付けられて下テーブル４を支持する。
【００２７】
上チャンバ５ａと下チャンバ５ｂとは、互いの開口した部分が合わさって真空チャンバ５を形成する。つまり、下動した上チャンバ５ａが下チャンバ５ｂに上方から係合して、下チャンバ５ｂの開口が上チャンバ５ａで塞がれるように構成されている。なお、上チャンバ５ａと下チャンバ５ｂとの接続部はシールリング（図示せず）で密封され、真空チャンバ５の気密性が確保されている。
【００２８】
また、上フレーム２は、上チャンバ５ａが下チャンバ５ｂに接する状態よりもさらに下動可能となっている。これによって、上チャンバ５ａの下動が下チャンバ５ｂによって規制された状態から上フレーム２が下動し、吊下げ機構６における係止部６ｂとフック６ｃの係合が解消する。上チャンバ５ａは自重で下チャンバ５ｂに載置した状態になる。そして、真空チャンバ５の内側に上テーブル３と下テーブル４とが配設される。
【００２９】
基板組立装置１には真空ポンプ機構Ｐ０が備わっている。真空ポンプ機構Ｐ０は、真空チャンバ５に接続され、真空チャンバ５内の気体を外部に排出して、真空チャンバ５の内部の状態を真空状態にする。つまり、真空ポンプ機構Ｐ０が駆動すると、真空チャンバ５の内部が真空環境になる。真空ポンプ機構Ｐ０は制御装置１００で制御される。
【００３０】
上テーブル３は、真空チャンバ５の内側において下動する上フレーム２とともに下動する。このような上テーブル３の下動によって、真空中で、上テーブル３に保持される上基板Ｋ１と下テーブル４に保持される下基板Ｋ２とが加圧される。上基板Ｋ１及び下基板Ｋ２のいずれか一方の基板には接着剤が塗布されている。そのため、一方の基板に塗布された接着剤によって、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とが貼り合わせされる。
【００３１】
また、前記したように、上テーブル３は、複数の上シャフト２ａを介して上フレーム２に固定される。このため、上テーブル３によって上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とが加圧されるときの荷重がロードセル２０ｄで検出される。ロードセル２０ｄの検出信号は制御装置１００に入力される。制御装置１００は、ロードセル２０ｄで検出された検出値に基づいて、上テーブル３から基板に加わる荷重を特定する。本実施形態では、基板組立装置１は４つのロードセル２０ｄを有しているため、４つのロードセル２０ｄで検出された検出値の合計値が装置全体の合計荷重値となる。つまり、４つのロードセル２０ｄで検出された検出値の合計値が上テーブル３から基板に加わっている全ての荷重の値となる。
【００３２】
なお、基板組立システム１０００は制御装置１００によってＺ軸駆動機構２０で上下動される上テーブル３のＺ軸高さ（Ｚ軸座標）を管理している。ここで、「Ｚ軸高さ」とは、下テーブル４の下部基板面４ａから上テーブル３の上部基板面３ａまでの高さ（上フレーム２の上下軸の高さ）を表している。Ｚ軸駆動機構２０によって上フレーム２が上動すると、Ｚ軸高さの値が大きくなり、Ｚ軸駆動機構２０によって上フレーム２が下動すると、Ｚ軸高さの値が小さくなる。
【００３３】
（吸上げ機構の構成）
図３は吸上げ機構７の構成を示す図である。吸上げ機構７は、吸上げピン７ａで上基板Ｋ１を吸上げたり、吸上げピン７ａを上下動させたりするための機構である。吸上げ機構７は上フレーム２に取り付けられている。
【００３４】
図３に示すように、吸上げ機構７は、複数の吸上げピン７ａ、１乃至複数の吸上げピンパッド７ｂ、及び、ピン上下動機構７０を備えている。吸上げピン７ａは、上下方向に延設される管状部材であって、上テーブル３とは独立して上下動可能に備わっている。各吸上げピン７ａは、１乃至複数の吸上げピンパッド７ｂに取り付けられている。各吸上げピンパッド７ｂには１つ以上の複数の吸上げピン７ａが取り付けられている。各吸上げピン７ａは、吸上げピンパッド７ｂが上下動することにより、同時に上下動する。吸上げピンパッド７ｂは、上チャンバ５ａと上テーブル３との間に配置される。吸上げピンパッド７ｂはピン上下動機構７０で上下動する。
【００３５】
本実施形態では、ピン上下動機構７０がボールねじ機構によって構成されている場合を想定して説明する。ピン上下動機構７０は、後記するピン上下動機構８０（図４参照）と同様に、取付部８０ａに回転自在に支持されてＺ軸方向に延設されるボールねじ軸７１と、ボールねじ軸７１を回転させる電動モータ７３と、回転するボールねじ軸７１によって上下動するボールねじ機構７２と、を有する。取付部８０ａは、上フレーム２に固定されており、後記するピン上下動機構８０のボールねじ軸８１（図４参照）とともに、ピン上下動機構７０のボールねじ軸７１を支持している。ボールねじ軸７１は、電動モータ７３で回転し、ボールねじ機構７２を上下動させる。そして、ボールねじ機構７２は吸上げピンパッド７ｂに取り付けられる。ボールねじ軸７１の回転で上下動するボールねじ機構７２と一体に吸上げピンパッド７ｂが上下動する。ピン上下動機構７０は、制御装置１００で制御され、制御装置１００の指令に応じて吸上げピンパッド７ｂと吸上げピン７ａとを上下動させる。
【００３６】
吸上げピン７ａは上テーブル３の上部基板面３ａよりも上方に配置され、上テーブル３に対して下動した時に上部基板面３ａから下方に突出する。なお、上部基板面３ａは下テーブル４の下部基板面４ａ（図１参照）に対向する平面となる。
【００３７】
また、吸上げピン７ａは中空の管状を呈し、その中空部７ａ１は吸上げピンパッド７ｂの中空部７ｂ１と連通する。吸上げピンパッド７ｂの中空部７ｂ１には真空ポンプＰ１が接続される。真空ポンプＰ１が駆動すると中空部７ａ１，７ｂ１が真空になり、上基板Ｋ１が吸上げピン７ａに真空吸着される。真空ポンプＰ１は制御装置１００で制御される。つまり、制御装置１００の指令に応じて真空ポンプＰ１が駆動して吸上げピン７ａに上基板Ｋ１が真空吸着される。
【００３８】
（粘着保持機構の構成）
図４は粘着保持機構８の構成を示す図である。粘着保持機構８は、粘着ピン８ａで上基板Ｋ１を粘着吸引したり、粘着ピン８ａを上下動させたりするための機構である。粘着保持機構８は上フレーム２に取り付けられている。
【００３９】
図４に示すように、粘着保持機構８は、複数の粘着ピン８ａ、１乃至複数の粘着ピンプレート８ｂ、及び、ピン上下動機構８０を備えている。粘着ピン８ａは、上下方向に延設される管状部材であって、上テーブル３及び吸上げピン７ａとは独立して上下動可能に備わっている。粘着ピン８ａの上下動は、上テーブル３の上部基板面３ａに対する垂直動作になる。粘着ピン８ａは、上テーブル３の上部基板面３ａよりも上方に配置され、上テーブル３に対して下動した時に上部基板面３ａから下方に突出する。また、粘着ピン８ａは上動して上部基板面３ａから引き込まれる。本実施形態では、上部基板面３ａから粘着ピン８ａが突出していない状態、つまり、粘着ピン８ａの突出量がゼロ（又はそれ以下）の状態を、粘着ピン８ａが上部基板面３ａから引き込まれた状態とする。そして、粘着ピン８ａは、下動して上部基板面３ａから突出する。なお、粘着ピン８ａの突出量は、上部基板面３ａからの粘着ピン８ａの突出量を意味している（以下、同じ）。
【００４０】
各粘着ピン８ａは、１乃至複数の粘着ピンプレート８ｂ（ベース部）に取り付けられている。各粘着ピンプレート８ｂには１つ以上の粘着ピン８ａが取り付けられる。各粘着ピンプレート８ｂは独立して上下動（上部基板面３ａに対する垂直動作）可能になっている。
【００４１】
粘着ピン８ａは、先端に、弾性材によって構成され、かつ、粘着性を有する粘着部８ｃを有する。また、粘着ピン８ａは中空の管状を呈し、中心に真空吸着孔８ｄが開口している。真空吸着孔８ｄは粘着ピンプレート８ｂの中空部として形成される負圧室８ｂ１と連通する。粘着ピンプレート８ｂの負圧室８ｂ１には真空ポンプＰ２が接続される。したがって、粘着ピン８ａの真空吸着孔８ｄには負圧室８ｂ１を介して真空ポンプＰ２が接続される。
【００４２】
粘着ピン８ａは、真空ポンプＰ２が駆動して真空吸着孔８ｄが真空状態となったときに上基板Ｋ１を真空吸引し、さらに、真空吸引された上基板Ｋ１を粘着部８ｃに貼りつけて保持（粘着保持）する。粘着ピン８ａは上部基板面３ａから突出した状態のときに上基板Ｋ１を保持する。真空ポンプＰ２は制御装置１００で制御される。上基板Ｋ１は、制御装置１００の指令に応じて粘着ピン８ａに真空吸引されて粘着部８ｃに貼りつけられる。
【００４３】
粘着ピンプレート８ｂの負圧室８ｂ１にはガス供給手段８ｅが接続される。ガス供給手段８ｅは制御装置１００で制御される。ガス供給手段８ｅは制御装置１００の指令に応じて駆動し負圧室８ｂ１に所定のガス（空気や窒素ガスなど）を供給する。ガス供給手段８ｅから供給されるガスによって負圧室８ｂ１と真空吸着孔８ｄが昇圧し、粘着部８ｃに貼りついている上基板Ｋ１が粘着部８ｃから剥離する。
【００４４】
各粘着ピンプレート８ｂには、ピン上下動機構８０が備わっている。ピン上下動機構８０は、取付部８０ａに回転自在に支持されてＺ軸方向に延設されるボールねじ軸８１と、ボールねじ軸８１を回転させる電動モータ８３と、回転するボールねじ軸８１によって上下動するボールねじ機構８２と、を有する。取付部８０ａは上フレーム２に固定されている。ボールねじ軸８１は、電動モータ８３で回転し、ボールねじ機構８２を上下動させる。そして、ボールねじ機構８２は粘着ピンプレート８ｂに取り付けられる。ボールねじ軸８１の回転で上下動するボールねじ機構８２と一体に粘着ピンプレート８ｂが上下動する。ピン上下動機構８０は、制御装置１００で制御され、制御装置１００の指令に応じて粘着ピンプレート８ｂと粘着ピン８ａとを上下動させる。
【００４５】
取付部８０ａは、上フレーム２に取り付けられ、上フレーム２と一体に上下動する。また、上テーブル３は、Ｚ軸駆動機構２０（図１参照）により上フレーム２と一体に上下動する。上フレーム２が下動すると、上テーブル３と取付部８０ａとが下動する。その結果、上テーブル３と取付部８０ａとが下テーブル４（図１参照）に向かって進行する。ピン上下動機構８０は取付部８０ａに取り付けられており、取付部８０ａの上下動に応じて粘着ピンプレート８ｂ（粘着ピン８ａ）が上下動する。したがって、Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）は、粘着ピン８ａと上テーブル３とを下テーブル４に向かって進行させる機能を有する。
【００４６】
なお、本実施形態では、上テーブル３は、バックプレート３０とクッションシート３１とを有する。バックプレート３０は、クッションシート３１を支持する板材であり、剛性材によって構成されている。バックプレート３０は、上シャフト２ａに取り付けられ、上フレーム２と一体に上下動する。クッションシート３１は弾性材によって構成されたシート材である。
【００４７】
＜真空ポンプ機構の構成＞
以下、図５を参照して、真空ポンプ機構Ｐ０の構成につき説明する。図５は、真空ポンプ機構Ｐ０の構成を示す図である。
【００４８】
図５に示すように、真空ポンプ機構Ｐ０は、低真空ポンプ（Ｌｏｗ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｐｕｍｐ）Ｐ０Ｌ、高真空ポンプ（Ｈｉｇｈ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｐｕｍｐ）Ｐ０Ｈ、第１バルブＶＬ、第２バルブＶＨ、及び、パイプＰｉＬ，ＰｉＨを有している。
【００４９】
低真空ポンプＰ０Ｌは、低真空状態を実現するポンプである。ここでは、「低真空状態」とは、例えば真空チャンバ５の内圧が１０２  〜１０４  （Ｐａ）になっている状態を意味しているものとして説明する。低真空ポンプＰ０Ｌは、真空チャンバ５の内部の気体を外部に排出して、真空チャンバ５の内部の状態を大気圧状態（１０１，３００（Ｐａ）≒１０５  （Ｐａ））から低真空状態に変えることができる。本実施形態では、ドライポンプが低真空ポンプＰ０Ｌとして用いられる場合を想定して説明する。
【００５０】
高真空ポンプＰ０Ｈは、高真空状態（超高真空状態及び極高真空状態を含む）を実現するポンプである。ここで、「超真空状態」とは、例えば真空チャンバ５の内圧が１０−８Ｐａ〜１０−５（Ｐａ）になっている状態を意味しているものとして説明する。また、「極高真空状態」とは、例えば真空チャンバ５の内圧が１０−８（Ｐａ）以下になっている状態を意味しているものとして説明する。高真空ポンプＰ０Ｈは、真空チャンバ５の内部の気体を外部に排出して、真空チャンバ５の内部の状態を低真空状態から極高真空状態に変えることができる。本実施形態では、ターボ分子ポンプが高真空ポンプＰ０Ｈとして用いられる場合を想定して説明する。
【００５１】
第１バルブＶＬは、真空チャンバ５と低真空ポンプＰ０Ｌとの間に設けられたバルブである。本実施形態では、Ｌ型バルブが第１バルブＶＬとして用いられる場合を想定して説明する。
【００５２】
第２バルブＶＨは、真空チャンバ５と高真空ポンプＰ０Ｈとの間に設けられたバルブである。本実施形態では、仕切弁（ゲートバルブ）が第２バルブＶＨとして用いられる場合を想定して説明する。
【００５３】
パイプＰｉＬは、第１バルブＶＬを経由して、真空チャンバ５と低真空ポンプＰ０Ｌとをつなぐパイプである。真空チャンバ５の内部の気体は、第１バルブＶＬが開放されているときに、第１バルブＶＬ及びパイプＰｉＬの内部を流れて、低真空ポンプＰ０Ｌに到達し、低真空ポンプＰ０Ｌから外部に排出される。
【００５４】
パイプＰｉＨは、第２バルブＶＨ及び高真空ポンプＰ０Ｈを経由して、真空チャンバ５と低真空ポンプＰ０Ｌとをつなぐパイプである。真空チャンバ５の内部の気体は、第２バルブＶＨが開放され、また、第１バルブＶＬが閉鎖されているときに、第２バルブＶＨ、高真空ポンプＰ０Ｈ、及びパイプＰｉＨの内部を流れて、低真空ポンプＰ０Ｌに到達し、低真空ポンプＰ０Ｌから外部に排出される。ただし、パイプＰｉＨは、低真空ポンプＰ０Ｌを経由せずに、高真空ポンプＰ０Ｈから外部に気体を直接排出する構造にしてもよい。
【００５５】
＜制御装置の構成＞
以下、図６を参照して、制御装置１００の構成につき説明する。図６は、制御装置１００の構成を示す図である。
【００５６】
図６に示すように、制御装置１００は、制御部１１０、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶部１６０、液晶ディスプレイ等の表示部１８０、及び、タッチパネルやテンキー、キーボード等の入力部１９０を有している。
【００５７】
制御部１１０は、ＣＰＵによって構成され、記憶部１６０に予め格納された制御プログラムＰｒ１を実行することによって、ピン高さ制御部１１１、移動制御部１１２、及び、真空プロセス制御部１１３として機能する。
【００５８】
ピン高さ制御部１１１は、ピン上下動機構７０，８０の動作を制御する機能手段である。ピン高さ制御部１１１は、ピン上下動機構７０，８０を駆動して、吸上げピンパッド７ｂの高さ調整動作や粘着ピンプレート８ｂの高さ調整動作を制御する。
【００５９】
移動制御部１１２は、Ｚ軸駆動機構２０及びＸＹθ移動ユニット４０の動作を制御する機能手段である。移動制御部１１２は、Ｚ軸駆動機構２０の電動モータ２０ｃ（図１参照）を駆動して、上フレーム２を上下動させることによって、上テーブル３を上下動させる。また移動制御部１１２は、ＸＹθ移動ユニット４０の移動機構４１を駆動して、下テーブル４を変位させることによって、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との貼り合せ位置を決める。
【００６０】
真空プロセス制御部１１３は、上チャンバ５ａ、真空ポンプ機構Ｐ０、真空ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３の動作を制御する機能手段である。
【００６１】
記憶部１６０は、例えば、制御プログラムＰｒ１、設定データＤ１等を記憶する。
制御プログラムＰｒ１は、基板組立装置１や搬送装置２００の動作を規定するプログラムである。
設定データＤ１は、基板組立装置１や搬送装置２００の動作の設定値を表すデータである。
【００６２】
＜基板組立システムの動作＞
以下、図７を参照して、基板組立システム１０００の動作につき説明する。図７は、基板組立システム１０００の動作を示すフローチャートである。
【００６３】
なお、基板組立システム１０００は図示せぬタイマによって計測された時間に基づいて動作する。また、基板組立システム１０００の一連の動作は制御装置１００の記憶部１６０に読み出し自在に予め格納された制御プログラムＰｒ１によって規定されている。また、各情報は、記憶部１６０に読み出し自在に一旦格納されてから、その後の処理を行う所定の構成要素に出力される。以下、これらの点については、情報処理では常套手段であるので、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図７に示すように、基板組立システム１０００を操作するオペレータは、制御装置１００を操作して、基板組立システム１０００に基板を組み立てさせる指示を入力する。これにより、基板組立システム１０００は動作を開始する。
【００６５】
オペレータが指示を入力すると、基板組立システム１０００は、以下のようにして上基板搬入工程を実行する（Ｓ１１０）。
【００６６】
具体的には、制御装置１００は、搬送装置２００を駆動して、基板組立装置１の真空チャンバ５の中に上基板Ｋ１を搬入させる。このとき、搬送装置２００は、真空チャンバ５の外部で保持部によって上基板Ｋ１を保持し、その状態で保持部を真空チャンバ５の中に入れて（図８Ａの矢印Ａ１参照）、上基板Ｋ１を上テーブル３の下方に配置する。
【００６７】
搬送装置２００が上基板Ｋ１を上テーブル３の下方に配置すると、制御装置１００は、基板組立装置１を駆動して吸上げピン７ａを下動させる（図８Ｂの矢印Ａ２参照）とともに、真空ポンプＰ１（図３参照）を駆動する。これによって、吸上げピン７ａが、上基板Ｋ１を真空吸着して、上基板Ｋ１を保持する。
【００６８】
吸上げピン７ａが上基板Ｋ１を保持すると、搬送装置２００の保持部は上基板Ｋ１を放す。そして、搬送装置２００は、保持部を上動させて、上基板Ｋ１から保持部を離す。その後、搬送装置２００は、保持部を真空チャンバ５の外に出す（図８Ｃの矢印Ａ３参照）。
【００６９】
搬送装置２００の保持部が真空チャンバ５の外に出ると、制御装置１００は、基板組立装置１を駆動して吸上げピン７ａを上動させる（図８Ｄの矢印Ａ４参照）。これによって、上基板Ｋ１が上テーブル３の上部基板面３ａに当接する。
【００７０】
上基板Ｋ１が上テーブル３の上部基板面３ａに当接すると、制御装置１００は、基板組立装置１を駆動して粘着ピン８ａを下動させる（図８Ｅの矢印Ａ５参照）とともに、真空ポンプＰ２（図４参照）を駆動する。これによって、粘着ピン８ａが、上基板Ｋ１を真空吸着して、上基板Ｋ１を保持する。
これにより、図７のＳ１１０の上基板搬入工程が終了する。
【００７１】
Ｓ１１０の上基板搬入工程が終了すると、基板組立システム１０００は、以下のようにして下基板搬入工程を実行する（Ｓ１２０）。
【００７２】
具体的には、制御装置１００は、搬送装置２００を駆動して、基板組立装置１の真空チャンバ５の中に下基板Ｋ２を搬入させる。このとき、搬送装置２００は、真空チャンバ５の外部で保持部によって下基板Ｋ２を保持し、その状態で保持部を真空チャンバ５の中に入れ（図８Ｆの矢印Ａ６ａ参照）、下基板Ｋ２を下テーブル４の上方に配置する。そして、搬送装置２００は、保持部を下動させて（図８ＦのＡ６ｂ参照）、下基板Ｋ２を下テーブル４の下部基板面４ａに載置する。この後、制御装置１００は、真空ポンプＰ３（図１参照）を駆動する。これによって、下テーブル４が、下基板Ｋ２を真空吸着して、下基板Ｋ２を保持する。
【００７３】
下テーブル４が下基板Ｋ２を保持すると、搬送装置２００の保持部は下基板Ｋ２を放す。そして搬送装置２００は、保持部を上動させて（図８Ｆの矢印Ａ６ｃ参照）、下基板Ｋ２から保持部を離す。その後、搬送装置２００は、保持部を真空チャンバ５の外に出す（図８Ｆの矢印Ａ６ｄ参照）。
これにより、図７のＳ１２０の下基板搬入工程が終了する。
【００７４】
Ｓ１２０の下基板搬入工程が終了すると、基板組立システム１０００は、真空引き工程を実行する（Ｓ１３０）。Ｓ１３０の「真空引き工程」は、「真空チャンバ閉鎖工程（Ｓ１３１）」、「低真空ポンプによる真空引き工程（Ｓ１３２）」、及び、「高真空ポンプによる真空引き工程（Ｓ１３３）」を含んでいる。また、Ｓ１３３の「高真空ポンプによる真空引き工程」は、「上基板上下動（離間距離変更）工程（Ｓ１３４）」を含んでいる。
【００７５】
具体的には、まず、「真空チャンバ閉鎖工程（Ｓ１３１）」で、制御装置１００は、基板組立装置１を駆動して、Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）で上チャンバ５ａを下動させて（図８Ｇの矢印Ａ７参照）、真空チャンバ５を閉鎖させる。この後、制御装置１００は、第１バルブＶＬと第２バルブとを閉鎖させた状態で、低真空ポンプＰ０Ｌと高真空ポンプＰ０Ｈとを駆動させる（図５参照）。
【００７６】
次に、「低真空ポンプによる真空引き工程（Ｓ１３２）」で、制御装置１００は、第１バルブＶＬを開放させる。このとき、低真空ポンプＰ０Ｌが、真空チャンバ５内の気体を外部に排除する（図８Ｈの矢印ＡｉＬ参照）。
【００７７】
この後、真空チャンバ５の内部の状態が低真空状態（例えば１０２  〜１０４  （Ｐａ）の内圧状態）になったときに（又は、第１バルブＶＬを開放させてから、真空チャンバ５の内部の状態が低真空状態になったと見なすことが可能な時間が経過したときに）、「高真空ポンプによる真空引き工程（Ｓ１３３）」が実行される。
【００７８】
「高真空ポンプによる真空引き工程（Ｓ１３３）」では、制御装置１００は、第２バルブＶＨを開放させるとともに、第１バルブＶＬを閉鎖させる。つまり、制御装置１００は、気体の流路をパイプＰｉＬ側（低真空ポンプＰ０Ｌ側）からパイプＰｉＨ側（高真空ポンプＰ０Ｈ側）に切り替える。このとき、高真空ポンプＰ０Ｈが、真空チャンバ５内の気体を外部に排除する（図８Ｉの矢印ＡｉＨ参照）。
【００７９】
本実施形態では、その「高真空ポンプによる真空引き工程（Ｓ１３３）」で、「上基板上下動（離間距離変更）工程（Ｓ１３４）」も実行される。
「上基板上下動（離間距離変更）工程（Ｓ１３４）」では、制御装置１００は、基板組立装置１を駆動して、Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）で上テーブル３とともに上基板Ｋ１を上下動させて（図８Ｉの矢印Ａ８参照）、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間の離間距離ＧＰ（図８Ｉ参照）を変更させる。
【００８０】
ただし、Ｓ１３４の「上基板上下動（離間距離変更）工程」は、Ｓ１３３の「高真空ポンプによる真空引き工程」だけでなく、Ｓ１３２の「低真空ポンプによる真空引き工程」でも実行されるようにしてもよい。
【００８１】
なお、Ｓ１３４の「上基板上下動（離間距離変更）工程」における「上下動」とは、以下の動作パターンを含んでいる。
（１）上基板Ｋ１を上下方向に交互に揺動させる動作パターン。
（２）上基板Ｋ１を上下の一方向に任意の距離だけ移動させた後に停止させる動作パターン。
（３）上基板Ｋ１を上下の一方向に任意の距離だけ移動させた後に停止させる動作を同じ方向に複数回行う動作パターン。
（４）前記（２）又は（３）の動作パターンを逆方向に対しても行う動作パターン。
【００８２】
前記（１）〜（４）の動作パターンのうち、いずれの動作パターンをＺ軸駆動機構２０（上下動機構）に実行させるのかは、オペレータ等によって予め設定されている。Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）は、予め設定された前記（１）〜（４）の動作パターンで離間距離ＧＰを変更する。その際に、Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）は、例えば真空チャンバ５の内圧に応じて、離間距離ＧＰを変更するようにしてもよい。なお、前記（１）、（３）、（４）の動作パターンは、離間距離ＧＰ（図８Ｉ参照）の変更を複数段階で行うことを意味している。
【００８３】
制御装置１００は、真空チャンバ５の内部の状態が極真空状態（例えば１０−８（Ｐａ）以下の内圧状態）になったときに（又は、第２バルブＶＨを開放させてから、真空チャンバ５の内部の状態が極真空状態になったと見なすことが可能な時間が経過したときに）、第２バルブＶＨを閉鎖させる。
これにより、図７のＳ１３０の真空引き工程が終了する。
【００８４】
Ｓ１３０の真空引き工程が終了すると、基板組立システム１０００は、以下のようにして位置決め工程を実行する（Ｓ１４０）。
具体的には、制御装置１００は、基板組立装置１を駆動して、ＸＹθ移動ユニット４０で下テーブル４を変位させる。これによって、基板組立装置１は、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との貼り合せ位置を決める。
上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との貼り合せ位置が決まると、図７のＳ１４０の位置決め工程が終了する。
【００８５】
Ｓ１４０の位置決め工程が終了すると、基板組立システム１０００は、以下のようにして押付（加圧）工程を実行する（Ｓ１５０）。
具体的には、制御装置１００は、基板組立装置１を駆動して、Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）で上テーブル３とともに上基板Ｋ１を下動させる（図８Ｊの矢印Ａ９参照）。このとき、粘着ピン８ａの粘着部８ｃが潰れて、上基板Ｋ１の上部基板面３ａと上基板Ｋ１とが当接する。基板組立装置１は、その状態からさらに上基板Ｋ１を下動させることによって、上基板Ｋ１を下基板Ｋ２に押し付けて、上テーブル３で上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とを加圧する。このとき、上基板Ｋ１及び下基板Ｋ２のいずれか一方の基板に塗布された接着剤によって、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とが貼り合わせされる。
これにより、図７のＳ１５０の押付（加圧）工程が終了する。
【００８６】
Ｓ１５０の押付（加圧）工程が終了すると、基板組立システム１０００は、以下のようにして大気開放（貼り合わせ）工程を実行する（Ｓ１６０）。
【００８７】
具体的には、制御装置１００は、基板組立装置１を駆動して、まず、ピン上下動機構８０で粘着ピン８ａを上動させ（図８Ｋの矢印Ａ１０参照）、次に、Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）で上テーブル３を上動させる（図８Ｌの矢印Ａ１１参照）。この後、基板組立装置１は、Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）で上テーブル３とともに上チャンバ５ａを上動させる（図８Ｍの矢印Ａ１２参照）。このとき、真空チャンバ５の内部が大気に開放される。その結果、大気圧が上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とにかかる。その結果、基板組立装置１は、大気圧で上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とを加圧することができ、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とを所定のセルギャップに到達するまで貼り合わせることができる。したがって、基板組立システム１０００は、液晶パネル等の基板を組み立てることができる。
これにより、図７のＳ１６０の大気開放（貼り合わせ）工程が終了する。
【００８８】
Ｓ１６０の大気開放（貼り合わせ）工程が終了すると、基板組立システム１０００は、以下のようにして基板搬出工程を実行する（Ｓ１７０）。
【００８９】
具体的には、制御装置１００は、搬送装置２００を駆動して、保持部を真空チャンバ５の中に入れさせる。搬送装置２００は、保持部を下動させて、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とが貼り合わされた基板を保持部で保持し、保持部を上動させて、保持部を真空チャンバ５の外に出させる。これによって、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とが貼り合わされた基板が基板組立装置１の外に搬出される。
これにより、図７のＳ１７０の基板搬出工程が終了する。
Ｓ１７０の基板搬出工程が終了すると、一連のルーチンの処理が終了する。
【００９０】
＜上基板と下基板との間から気体を効率よく排除する仕組み＞
ここで、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間から気体を効率よく排除する仕組みにつき説明する。ここでは、まず、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間に気体が残留し易い理由について説明し、その後に、気体を排除する仕組みについて説明する。
【００９１】
（気体が残留し易い理由）
まず、気体が残留し易い理由について説明する。
上基板Ｋ１及び下基板Ｋ２は、電子部品を搭載しているため、帯電させないことが好ましい。そこで、基板を組み立てるクリーンルーム（図示せず）内は、上基板Ｋ１及び下基板Ｋ２の帯電を抑制するために、比較的高い湿度に保たれている。しかしながら、これにより、大気中の水分が上基板Ｋ１及び下基板Ｋ２に付着する。その水分は、基板を組み立てる最中に気化する。
また、上基板Ｋ１及び下基板Ｋ２に使用されている揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ：ＶＯＣ）等が気化する可能性がある。特に、上基板Ｋ１や下基板Ｋ２がカラーフィルタや高機能フィルタを使用している場合に、ＶＯＣ等が気化する可能性が高くなる。
また、上基板Ｋ１や下基板Ｋ２に使用されている液晶やシール材、接着剤等に含まれている水分が気化する可能性がある。
【００９２】
これらの水分やＶＯＣ等は、例えば、真空引きの実行中であっても、気化する。そのため、真空引きを実行しているにもかかわらず、その実行中に、真空チャンバ５内で気体が発生する。なお、水分やＶＯＣ等の気化は、後記する分子流領域（図９参照）で特に発生し易い。
【００９３】
（気体を排除する仕組み）
次に、気体を排除する仕組みについて説明する。
従来の基板組立装置は、本実施形態に係る基板組立装置１と異なり、真空引きの実行中に、上テーブル及び上基板の高さを固定する構成になっていた。このような従来の基板組立装置は、いくら真空ポンプ機構の吸引力を高めても、真空引きの実行中に発生する気体を真空ポンプ機構で十分に吸引することができず、その結果、依然として上基板と下基板との間に気体が残留することがあった。
【００９４】
これに対し、本実施形態に係る基板組立装置１は、図７のＳ１３０の「真空引き工程」の実行中（特に、図７のＳ１３３の「高真空ポンプによる真空引き工程」の実行中）に、「上基板上下動（離間距離変更）工程（Ｓ１３４）」も実行する。すなわち、基板組立装置１は、真空引きの実行中に、Ｚ軸駆動機構２０（上下動機構）で上テーブル３とともに上基板Ｋ１を上下動させて（図８Ｉの矢印Ａ８参照）、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間の離間距離ＧＰ（図８Ｉ参照）を変更させる。
【００９５】
これにより、基板組立装置１は、真空引きの実行中に、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間を流れる気体の流速や流れ方を変えることができる。その結果、基板組立装置１は、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間から気体を効率よく排除することができる。
【００９６】
なお、前記した「気体を排除する仕組み」の効果について、実験によって確認することができた。図９は、実験時における真空チャンバ５の内部の気体の状態を示すグラフ図である。図９の横軸は時間（秒）を示しており、縦軸は真空チャンバ５の内圧（Ｐａ）を常用対数で示している。
【００９７】
図９に示す例では、時刻「０」秒時、時刻「ＴＨ」秒時、時刻「ＴＭ」秒時、時刻「ＴＴ」秒時に、真空チャンバ５の内圧がそれぞれ「ＩＰＬ」、「ＩＰＨ」、「ＩＰＭ」、「ＩＰＴ」となっている。時刻「０」秒は、図７のＳ１３２の「低真空ポンプによる真空引き工程」を開始した時刻である。時刻「ＴＨ」秒は、図７のＳ１３３の「高真空ポンプによる真空引き工程」を開始した時刻である。時刻「ＴＭ」秒は、真空チャンバ５の内部の気体の状態が粘性流領域から分子流領域に変わったと見なされる時刻である。時刻「ＴＴ」秒は、真空チャンバ５の内圧が予め設定された目標圧力ＩＰＴ以下になった時刻（又は、目標圧力ＩＰＴ以下になったと見なされる時刻）である。なお、時刻「ＴＴ」秒は、図７のＳ１４０の「位置決め工程」を開始することが可能な時刻（すなわち、図７のＳ１３３の「高真空ポンプによる真空引き工程」を終了することが可能な時刻）を意味している。
【００９８】
ここで、「粘性流領域」とは、気体の流れが流体として観測される程度に、気体の分子が存在している領域である。粘性流領域では、気体の分子同士の衝突が比較的多く発生する。一方、「分子流領域」とは、気体の流れが流体として観測されない程度に、ごく微量の気体の分子しか存在していない領域である。分離流領域では、気体の分子同士の衝突がほとんど発生しない。本実施形態では、粘性流領域から分子流領域に変わる内圧ＩＰＭの値が例えば１０（Ｐａ）であるものとして説明する。
【００９９】
実験によれば、真空引きの実行中に、上基板Ｋ１を上下動させること（離間距離ＧＰを変更させること）により、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間から気体を効率よく排除できることが確認された。その効果は、少なくとも分離流領域（図９に示す斜線を付した領域）で、上基板Ｋ１を上下動させれば（離間距離ＧＰを変更させれば）、得られることが確認された。ただし、基板組立装置１は、分離流領域だけでなく粘性流領域でも離間距離ＧＰを変更する（すなわち、上基板Ｋ１を上下動させる）ようにした場合にも、気体を効率よく排除することができる。
【０１００】
＜基板組立装置の主な特徴＞
（１）基板組立装置１の上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）は、真空ポンプ機構Ｐ０による真空引きの実行中に、上基板Ｋ１を上下方向に移動させることによって、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間の離間距離ＧＰ（図８Ｉ参照）を変更する構成になっている。
【０１０１】
このような基板組立装置１は、真空引きの実行中に、上基板Ｋ１と下基板ｋ２との間の離間距離ＧＰ（つまり、気体を流動させる流路の口径）を変更するため、気体の流速や流れ方を変えることができる。そのため、基板組立装置１は、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間から気体を効率よく排除することができる。また、例えば、意図せぬ組立プロセス上の問題が発生した場合に、基板組立装置１は、離間距離ＧＰを変更することによって、解決できる可能性がある。
【０１０２】
（２）真空ポンプ機構Ｐ０は、大気圧から作動する低真空ポンプＰ０Ｌと、高真空で作動する高真空ポンプＰ０Ｈと、を備えている。そして、上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）は、少なくとも高真空ポンプＰ０Ｈによる真空引きの実行中に、離間距離ＧＰ（図８Ｉ参照）を変更する構成になっている。つまり、真空ポンプ機構Ｐ０は、真空引きの実行により、真空チャンバ５の内部の気体の流れの状態を、粘性流領域から分子流領域に変化させる。そして、上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）は、少なくとも分子流領域で離間距離ＧＰを変更する構成になっている（図９参照）。
【０１０３】
水分やＶＯＣ等の気化は、分子流領域（図９参照）で特に発生し易い。しかしながら、な基板組立装置１は、少なくとも分子流領域で離間距離ＧＰを変更するため、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間から気体を効率よく排除することができる。
【０１０４】
（３）上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）は、真空チャンバ５の開閉動作とは独立して上基板Ｋ１の上下方向の移動動作を実行する構成になっている。つまり、基板組立装置１は、真空チャンバ５を閉鎖した後であっても、上テーブル３及び上基板Ｋ１を上下動させることができる構成になっている。前記した「気体を排除する仕組み」は、このような構成によって実現することができる。
【０１０５】
（４）上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）は、離間距離ＧＰ（図８Ｉ参照）の変更後に、真空チャンバ５の内圧が予め設定された目標圧力ＩＰＴ（図８Ｉ参照）以下になったとき（又は、目標圧力ＩＰＴ以下になったと見なされるとき）に、上基板Ｋ１を下方向に移動させて、上基板Ｋ１を下基板Ｋ２に押し付ける構成になっている。
【０１０６】
このような基板組立装置１は、良好な貼り合わせを実現することができるレベルまで、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間から気体を排除した後に、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２とを貼り合わせる。そのため、基板組立装置１は、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との貼合性能を向上させることができる。
【０１０７】
以上の通り、本実施形態に係る基板組立装置１によれば、上基板Ｋ１と下基板Ｋ２との間から気体を効率よく排除することができる。
【０１０８】
本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。また、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１０９】
例えば、前記した実施形態では、ドライポンプが低真空ポンプＰ０Ｌとして用いられ、また、ターボ分子ポンプが高真空ポンプＰ０Ｈとして用いられる場合を想定して説明している。しかしながら、これら以外の任意のポンプを低真空ポンプＰ０Ｌや高真空ポンプＰ０Ｈとして用いてもよい。例えば、油回転真空ポンプを低真空ポンプＰ０Ｌとして用いることができる。また、例えば、スパッタイオンポンプやチタンサブリメーションポンプ等を高真空ポンプＰ０Ｈとして用いることができる。
【０１１０】
また、例えば、低真空ポンプＰ０Ｌや高真空ポンプＰ０Ｈの台数は、それぞれ、１台に限らず、複数台にすることができる。
【０１１１】
また、離間距離ＧＰの間隔と気体の排除効率との関係は、離間距離ＧＰを広げた方が良い場合もあれば、離間距離ＧＰを狭くした方が良い場合もあり、ケースによって様々である。
そのため、基板組立装置１は、例えば、真空引きの実行中に、上テーブル３及び上基板Ｋ１を連続して上下動させて、離間距離ＧＰの変更を連続して行うようにしてもよい。
又は、基板組立装置１は、例えば、真空引きの実行中に、離間距離ＧＰの変更を複数段階で行う構成にしてもよい。この場合に、上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）は、真空チャンバ５の内圧に応じて、離間距離ＧＰを変更する構成にしてもよい。具体的には、上下動機構（Ｚ軸駆動機構２０）は、例えば真空チャンバ５の内圧がＮａ〜Ｎｂ（Ｐａ）のときに離間距離ＧＰを任意の値ＧＰ１（図示せず）に設定し、真空チャンバ５の内圧がＮｃ〜Ｎｄ（Ｐａ）のときに離間距離ＧＰを任意の値ＧＰ２（図示せず）に設定するように、離間距離ＧＰを変更してもよい。また、例えば、３段階や４段階等のように、離間距離ＧＰの変更のステップ数を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１    基板組立装置
１ａ    架台
１ｂ    下シャフト
２    上フレーム
２ａ    上シャフト
３    上テーブル
３ａ    上部基板面
４    下テーブル
４ａ    下部基板面
５    真空チャンバ
５ａ    上チャンバ
５ｂ    下チャンバ
６    吊下げ機構
６ａ    支持軸
６ｂ    係止部
６ｃ    フック
７    吸上げ機構
７ａ    吸上げピン
７ｂ    吸上げピンパッド
７ａ１，７ｂ１    中空部
８    粘着保持機構
８ａ    粘着ピン
８ｂ    粘着ピンプレート（ベース部）
８ｂ１    負圧室
８ｃ    粘着部
８ｄ    真空吸着孔
８ｅ    ガス供給手段
２０    Ｚ軸駆動機構（上下動機構）
２０ａ    ボールねじ軸
２０ｂ    ボールねじ機構
２０ｃ    電動モータ
２０ｄ    ロードセル
３０    バックプレート
３１    クッションシート
４０    ＸＹθ移動ユニット
７０，８０    ピン上下動機構
７１，８１    ボールねじ軸
７２，８２    ボールねじ機構
７３，８３    電動モータ
８０ａ    取付部
１１０    制御部
１１１    ピン高さ制御部
１１２    移動制御部
１１３    真空プロセス制御部
１６０    記憶部
１８０    表示部
１９０    入力部
２００    搬送装置
１０００    基板組立システム
Ｄ１    設定データ
ＩＰＴ    目標圧力
Ｋ１    上基板
Ｋ２    下基板
ＧＰ    離間距離
Ｐ０    真空ポンプ機構
Ｐ０Ｌ    低真空ポンプ（ドライポンプ）
Ｐ０Ｈ    高真空ポンプ（ターボ分子ポンプ）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３    真空ポンプ
Ｐｒ１    制御プログラム
ＰｉＬ，ＰｉＨ    パイプ
ＶＬ    第１バルブ（Ｌ型バルブ）
ＶＨ    第２バルブ（仕切弁）
【図１】
2020104258.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図８Ｈ】
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【図８Ｉ】
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【図８Ｊ】
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【図８Ｋ】
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【図８Ｌ】
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【図８Ｍ】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月5日(2020.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上チャンバと下チャンバとが接合及び分離自在に構成された真空チャンバと、当該真空チャンバ内から気体を排除する真空ポンプ機構と、前記真空チャンバ内に上テーブルと下テーブルと、を有し、
上基板を前記下テーブルに対向させて前記上テーブルで保持し、液晶が滴下された下基板を前記下テーブル上に保持し、前記上チャンバと前記下チャンバとを接合させた状態で前記真空ポンプ機構を作動させることによって前記真空チャンバ内を真空にし、当該真空中で、前記上基板と前記下基板とを加圧することによって、いずれか一方の基板に塗布された接着剤で前記上基板と前記下基板とを貼り合わせる基板組立装置において、
前記上基板と前記下基板とを貼り合わせる前で、かつ、前記真空ポンプ機構による真空引きの実行中に、前記上基板と前記下基板との離間距離を広げる動作及び当該離間距離を狭くする動作により離間距離の変更を交互に行う離間距離変更手段を備えてなる基板組立装置。
【請求項２】
前記上基板と前記下基板との離間距離変更は、前記上基板を上下方向に交互に揺動させる上下動機構によることを特徴とする請求項１に記載の基板組立装置。
【請求項３】
前記離間距離変更手段は、前記上基板を上下の一方向に任意の距離だけ移動させた後に停止させ、当該上基板を逆方向に任意の距離だけ移動させた後に停止させることを特徴とする請求項１に記載の基板組立装置。
【請求項４】
前記真空ポンプ機構を作動させることによって、前記真空チャンバ内を真空にし、当該真空中で、前記上テーブルによる前記上基板の保持は粘着ピンで行うことを特徴とする請求項１に記載の基板組立装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の基板組立装置と、
前記基板組立装置の動作を制御する制御装置と、を備える基板組立システム。
【請求項６】
上チャンバと下チャンバとが接合及び分離自在に構成された真空チャンバと、当該真空チャンバ内から気体を排除する真空ポンプ機構と、前記真空チャンバ内に上テーブルと下テーブルと、前記上テーブルに保持された上基板と前記下テーブルに保持された下基板との離間距離を変更する離間距離変更手段と、を有する基板組立装置に、上基板を前記下テーブルに対向させて前記上テーブルで保持し、液晶が滴下された下基板を前記下テーブル上に保持し、前記上チャンバと前記下チャンバとを接合させた状態で前記真空ポンプ機構を作動させることによって前記真空チャンバ内を真空にする工程と、
当該真空中で、前記上基板と前記下基板とを加圧することによって、いずれか一方の基板に塗布された接着剤で前記上基板と前記下基板とを貼り合わせる工程と、を有し、
さらに、前記上基板と前記下基板とを貼り合わせる前で、かつ、前記真空ポンプ機構による真空引きの実行中に、前記上基板と前記下基板との離間距離を広げる動作及び当該離間距離を狭くする動作により離間距離の変更を交互に行う工程を含むことを特徴とする基板組立方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明は、上チャンバと下チャンバとが接合及び分離自在に構成された真空チャンバと、当該真空チャンバ内から気体を排除する真空ポンプ機構と、前記真空チャンバ内に上テーブルと下テーブルと、を有し、上基板を前記下テーブルに対向させて前記上テーブルで保持し、液晶が滴下された下基板を前記下テーブル上に保持し、前記上チャンバと前記下チャンバとを接合させた状態で前記真空ポンプ機構を作動させることによって前記真空チャンバ内を真空にし、当該真空中で、前記上基板と前記下基板とを加圧することによって、いずれか一方の基板に塗布された接着剤で前記上基板と前記下基板とを貼り合わせる基板組立装置において、前記上基板と前記下基板とを貼り合わせる前で、かつ、前記真空ポンプ機構による真空引きの実行中に、前記上基板と前記下基板との離間距離を広げる動作及び当該離間距離を狭くする動作により離間距離の変更を交互に行う離間距離変更手段を備えてなる基板組立装置、その装置を用いた基板組立システム、及び、そのシステムを用いた基板組立方法とする。