(57)【要約】  上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって：前記下基板を載置するベース部と；このベース部に立設された支持棒と；この支持棒に沿って上下移動可能であり、かつ、前記上基板を保持可能な上加圧部材と；を備え、前記上加圧部材を下降させることにより、前記上加圧部材に保持された前記上基板と前記ベース部に載置された前記下基板とが貼り合わせられることを特徴とする。
2009060855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって：
前記下基板を載置するベース部と；
このベース部に立設された支持棒と；
この支持棒に沿って上下移動可能であり、かつ、前記上基板を保持可能な上加圧部材と；
を備え、
前記上加圧部材を下降させることにより、前記上加圧部材に保持された前記上基板と前記ベース部に載置された前記下基板とが貼り合わせられることを特徴とする貼合せ基板製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の貼合せ基板製造装置であって：
前記上加圧部材及び前記ベース部の少なくともいずれか一方には、前記上基板または前記下基板の配置される領域を囲繞するようにシール部材が設けられ；
前記上加圧部材を下降させることにより、前記シール部材と前記上加圧部材と前記ベース部との間に貼合せ処理室が形成されることを特徴とする貼合せ基板製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の貼合せ基板製造装置であって：
前記貼合せ処理室の内部を減圧する減圧手段をさらに備え；
この減圧手段によって前記貼合せ処理室が減圧された時に、前記貼合せ処理室は前記シール部材によって密閉されることを特徴とする貼合せ基板製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の貼合せ基板製造装置であって、
前記ベース部は：
前記下基板の一部を吸着しつつこの下基板を移動させる下基板吸着装置と；
この下基板吸着装置による前記下基板の移動時にこの下基板を浮上させるとともに、前記上基板と前記下基板との貼合せ時に、前記下基板の前記下基板吸着装置に吸着されていない部分を吸着可能な下基板浮上吸着装置と；
を備えていることを特徴とする貼合せ基板製造装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載の貼合せ基板製造装置であって、
前記シール部材は：
前記ベース部及び前記上加圧部材の一方に対して上下移動し、前記貼合せ処理室の壁部を構成する接合部と；
前記接合部に設置され、前記ベース部または前記上加圧部材に当接して前記貼合せ処理室の気密性を確保するシールと；
を備えていることを特徴とする貼合せ基板製造装置。
【請求項６】
ベース部に下基板を載置し、前記ベース部に立設された支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持し、前記下基板と前記上基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて、貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造方法であって：
前記ベース部に設置された下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着しつつこの下基板を前記ベース部から離間させるとともに、前記ベース部に設置された下基板浮上吸着装置により前記下基板を浮上させる第一下基板移動工程と；
前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定間隔に対向配置する上基板移動工程と；
前記下基板吸着装置により前記下基板を移動させて、前記下基板と前記上基板との位置合わせを行う基板位置合わせ工程と；
前記上加圧部材を上昇させて、前記下基板と前記上基板とを所定距離だけ離間配置する上加圧部材上昇工程と；
前記上加圧部材と前記ベース部との間をシール部材により密閉して、前記上基板及び前記下基板が収容された貼合せ処理室を形成する処理室形成工程と；
前記下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着しつつこの下基板を前記ベース部に当接させるとともに、前記下基板浮上吸着装置により前記下基板の前記下基板吸着装置に吸着されていない部分を吸着させる第二下基板移動工程と；
前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と；
前記貼合せ処理室内が密閉された状態で前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを貼り合わせる基板貼合せ工程と；
を備えていることを特徴とする貼合せ基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法に関する。
本願は、２００７年１１月８日に日本出願された特願２００７−２９０９１２号に基づき優先権を主張し、その内容を取り込むものとする。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）は、２枚の基板を貼り合せた構造を有している。例えば、液晶ディスプレイは、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）がマトリクス状に形成されたアレイ基板（ＴＦＴ基板）と、カラーフィルタや遮光膜などが形成されたカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）とが数μｍ程度の間隔で対向して配置され、両基板間に液晶が封入されるとともに、両基板が光硬化性樹脂を含むシール部材（接着剤）で互いに貼り合わされて製造される。なお、この２枚の基板の貼り合わせは、不純ガスの混入などを防止するために真空環境下で行う。【０００３】
このような２枚の基板を貼り合わせる装置として、例えば特許文献１の基板貼合せ装置が知られている。特許文献１の基板貼合せ装置は、上側容器と下側容器とで構成される真空チャンバと、上基板を移動させるための上基板搬送治具と、上側容器を上下移動させるための第一の支持棒と、その支持棒が支持されているベース板と、上基板搬送治具を上下移動させるための第二の支持棒と、を備えている。【０００４】
上記の基板張合せ装置では、第一の支持棒を下方向へ移動させて、上側容器と下側容器とが当接して真空チャンバを構成するとともに、第二の支持棒を下方向へ移動させて、上基板とした基板とが所定間隔で対向配置されるように上基板搬送治具を下降する。その後、上基板と下基板との位置合わせをして、貼り合わせる。
【特許文献１】特開２００７−２１２５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の貼合せ基板製造装置は、処理室内を真空引きした後に、上基板と下基板との位置合わせをし、これら２枚の基板を貼り合わせる。しかしながら、上基板と下基板との位置合わせをした後に、ベース板に備え付けられている第二の支持棒を移動させることにより上基板搬送治具を移動させると、上基板と下基板との位置が相対的にずれる虞がある。これは、ベース板から下基板までの間に複数の部材が介在するため、下基板が配置されている下側容器と第二の支持棒が備え付けられているベース板とが異なる動きをするためである。このように、上基板と下基板との相対的位置がずれることで、歩留まりが低下するという問題があった。【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させる貼合せことが可能な基板製造装置および貼合せ基板製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る貼合わせ基板製造装置は、上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって：前記下基板を載置するベース部と；このベース部に立設された支持棒と；この支持棒に沿って上下移動可能であり、かつ、前記上基板を保持可能な上加圧部材と；を備え、前記上加圧部材を下降させることにより、前記上加圧部材に保持された前記上基板と前記ベース部に載置された前記下基板とが貼り合わせられることを特徴とする。【０００８】
上記貼合わせ基板製造装置によれば、上基板が保持された上加圧部材が、下基板が載置されたベース部に立設されている支持棒に案内されて上下移動するため、上基板と下基板との間に介在する部材の数を最小限に抑えることができる。これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板と下基板との相対的な位置がずれることを防止できる。その結果、したがって、２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させる効果がある。【０００９】
前記上加圧部材及び前記ベース部の少なくともいずれか一方には、前記上基板または前記下基板の配置される領域を囲繞するようにシール部材が設けられ；前記上加圧部材を下降させることにより、前記シール部材と前記上加圧部材と前記ベース部との間に貼合せ処理室が形成されていてもよい。【００１０】
この場合、貼合せ処理室を上加圧部材、ベース部およびシール部材で構成できるため、部品点数を少なくできる。その結果、装置の小型・軽量化することができる。【００１１】
前記貼合せ処理室の内部を減圧する減圧手段をさらに備え；この減圧手段によって前記貼合せ処理室が減圧された時に、前記貼合せ処理室は前記シール部材によって密閉されていてもよい。【００１２】
この場合、上加圧部材とベース部との間にシール部材が介装されているため、貼合せ処理室を減圧する際に、この貼合せ処理室を確実に密閉させることができる。したがって、貼合せ処理室を確実に減圧させることができ、所望の貼合せ基板を製造できる。【００１３】
前記ベース部は：前記下基板の一部を吸着しつつこの下基板を移動させる下基板吸着装置と；この下基板吸着装置による前記下基板の移動時にこの下基板を浮上させるとともに、前記上基板と前記下基板との貼合せ時に、前記下基板の前記下基板吸着装置に吸着されていない部分を吸着可能な下基板浮上吸着装置と；を備えていてもよい。【００１４】
この場合、上基板と下基板とを貼り合わせる際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部に吸着させることができる。したがって、下基板の位置ずれを防止できる。その結果、上基板と下基板とを精度良く貼り合わせることができる。また、下基板を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部と下基板との間に介在する部材の数を少なくできる。さらに、下基板をベース部に吸着させると、下基板吸着装置および下基板浮上吸着装置は貼合せ処理室には露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどが貼合せ処理室内に流入することを防止できる。したがって、貼合せ処理室内のクリーン度を確保できる。【００１５】
前記シール部材は：前記ベース部及び前記上加圧部材の一方に対して上下移動し、前記貼合せ処理室の壁部を構成する接合部と；前記接合部に設置され、前記ベース部または前記上加圧部材に当接して前記貼合せ処理室の気密性を確保するシールと；を備えていてもよい。【００１６】
この場合、接合部がベース部または上加圧部材に対して上下移動して貼合せ処理室の壁部を構成するので、上加圧部材が上昇しても貼合せ処理室を密閉された状態に保つことが可能になる。これにより、下基板と上基板とを離間配置してコンダクタンスを大きくした状態でも貼合せ処理室を減圧することが可能になり、その結果、減圧時間を短縮できる。【００１７】
また、本発明に係る貼合わせ基板製造方法は、ベース部に下基板を載置し、前記ベース部に立設された支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持し、前記下基板と前記上基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて、貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造方法であって：前記ベース部に設置された下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着しつつこの下基板を前記ベース部から離間させるとともに、前記ベース部に設置された下基板浮上吸着装置により前記下基板を浮上させる第一下基板移動工程と；前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定間隔に対向配置する上基板移動工程と；前記下基板吸着装置により前記下基板を移動させて、前記下基板と前記上基板との位置合わせを行う基板位置合わせ工程と；前記上加圧部材を上昇させて、前記下基板と前記上基板とを所定距離だけ離間配置する上加圧部材上昇工程と；前記上加圧部材と前記ベース部との間をシール部材により密閉して、前記上基板及び前記下基板が収容された貼合せ処理室を形成する処理室形成工程と；前記下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着しつつこの下基板を前記ベース部に当接させるとともに、前記下基板浮上吸着装置により前記下基板の前記下基板吸着装置に吸着されていない部分を吸着させる第二下基板移動工程と；前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と；前記貼合せ処理室内が密閉された状態で前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを貼り合わせる基板貼合せ工程と；を備えていることを特徴とする。【００１８】
上記貼合わせ基板製造方法によれば、上基板が保持された上加圧部材が、下基板が載置されたベース部に立設されている支持棒に案内されて上下移動するため、上基板と下基板との間に介在する部材の数を最小限に抑えることができる。これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板と下基板の位置関係がずれることを防止できる。したがって、２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることができる。
また、上加圧部材を上昇させて下基板と上基板とを所定距離だけ離間配置した後に貼合せ処理室を減圧するので、コンダクタンスが大きい状態で減圧可能になる。これにより、減圧時間を短縮できる。
さらに、上基板と下基板とを貼り合わせる際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部に吸着させることができる。したがって、下基板の位置ずれを防止でき、上基板と下基板とを精度良く貼り合わせることができる。また、下基板を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部と下基板との間に介在する部材の数を少なくできる。さらに、下基板をベース部に吸着させると、下基板吸着装置および下基板浮上吸着装置は貼合せ処理室には露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどが貼合せ処理室内に流入することを防止できる。したがって、貼合せ処理室内のクリーン度を確保した状態で、上基板と下基板とを貼り合わせることができる。
【発明の効果】
【００１９】
上基板が保持された上加圧部材が、下基板が載置されたベース部に立設されている支持棒に案内されて上下移動するため、上基板と下基板との間に介在する部材の数を最小限に抑えられている。
これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板と下基板の位置関係がずれることを防止できる。したがって、２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る貼合せ基板製造装置の正面概略図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ部拡大図である。
【図４】図４は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（１）である。
【図５】図５は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（２）である。
【図６】図６は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（３）である。
【図７】図７は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（４）である。
【図８】図８は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（５）である。
【図９】図９は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（６）である。
【図１０】図１０は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（７）である。
【図１１】図１１は、同実施形態に係る貼合せ基板を製造する過程を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、同実施形態に係るシール部材の別の態様を示す構成図である。
【図１３】図１３は、本発明の第二実施形態に係るシール部材の構成図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  貼合せ基板製造装置
１１  ベース部
１３  支持棒
１５  上加圧部材
１７  チャンバ（貼合せ処理室）
２５  駆動台（下基板吸着装置）
３５  エアーパッド（下基板浮上吸着装置）
４９  真空ポンプ（減圧手段）
５２  シール
５５  シール部材
５６  チューブ（拡縮部材）
５７  接合部
Ｗ１  下基板
Ｗ２  上基板
Ｗ３  貼合せ基板
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第一実施形態）（貼合せ基板製造装置）
本発明の第一実施形態に係る貼合せ基板製造装置について、図１〜図１２に基づいて説明する。
図１は貼合せ基板製造装置の正面概略図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１，図２に示すように、貼合せ基板製造装置１０は、下基板Ｗ１を載置するベース部１１と、ベース部１１から立設された支持棒１３と、支持棒１３に支持され、支持棒１３に沿って上下移動可能に構成されるとともに、上基板Ｗ２を保持可能に構成された上加圧部材１５と、を備えている。【００２３】
ベース部１１は、剛性を有し、略直方体形状に形成されている。ベース部１１は、その下面２１の四隅に脚２２が設けられて、床面に載置されている。一方、ベース部１１の上面２３は平面視で長方形に形成され、下基板Ｗ１を載置できる。上面２３の平面視略中央部には下基板Ｗ１を上下方向、直交２軸水平方向および水平回転方向（以下、水平面内方向という）に移動させることができる駆動台２５が設けられている。【００２４】
駆動台２５は、ベース部１１の上面２３に形成された凹部２４内に配置されている。駆動台２５は、平面視略円形で形成されており、駆動台２５の内部は空洞２８が形成されている。空洞２８の天井面には空気孔２７が複数形成されており、また空洞２８はその下方に設けられた排気管２９と接続されている。排気管２９はベース部１１を貫通して下面２１から延出され、図示しない排気ポンプと接続されている。つまり、下基板Ｗ１が駆動台２５上に載置された状態で排気ポンプを可動すると空気孔２７を介して下基板Ｗ１を駆動台２５に吸着させることができる。なお、排気管２９の途中にはバルブ３０が設けられており、排気量の調整をできる。また、駆動台２５の表面２６は、通常時（非駆動時）にベース部１１の上面２３と面一になるように配置されている。【００２５】
また、駆動台２５の下方には、駆動台２５を水平面内方向に移動させるための第１移動装置３１が設けられている。第１移動装置３１の下方には、駆動台２５を上下方向に移動させるための第２移動装置３２が設けられている。第１移動装置３１および第２移動装置３２の駆動方法は特に限定されない。本実施形態では第１移動装置３１はアクチュエータ機構を用いて水平面内方向に移動させるように構成して、第２移動装置３２はくさび形状の部材を移動させることで駆動台２５を上下方向に移動させるように構成している。【００２６】
次に、ベース部１１の上面２３における、下基板Ｗ１の平面サイズに対応した位置には、エアーパッド３５が複数（本実施形態では１４個）設けられている。エアーパッド３５は、ベース部１１の上面２３に形成された凹部３６内に配置されている。エアーパッド３５は、平面視略円形で形成されており、エアーパッド３５の内部は空洞３９が形成されている。空洞３９の天井面には空気孔３８が複数形成されており、また空洞３９はその下方に設けられた給排気管４０と接続されている。給排気管４０はベース部１１を貫通して下面２１から延出され、図示しない給排気ポンプと接続されている。つまり、下基板Ｗ１がベース部１１上に載置された状態でエアーパッド３５に給気すると、空気孔３８から空気が下基板Ｗ１に向かって噴出し、下基板Ｗ１を浮上させることができる。一方、下基板Ｗ１がベース部１１上に載置された状態でエアーパッド３５から排気すると空気孔３８を介して下基板Ｗ１をベース部１１に吸着させることができる。なお、給排気管４０の途中にはバルブ４１が設けられており、給排気量の調整できる。エアーパッド３５の表面３７は、ベース部１１の上面２３と面一になるように配置されている。【００２７】
また、ベース部１１の上面２３において、駆動台２５およびエアーパッド３５が配置されていない箇所にはリフトピン４５が複数（本実施形態では２４個）設けられている。リフトピン４５は、通常時にはベース部１１の上面２３より下方に配置されている。また、図示しない別の装置から貼合せ基板製造装置１０に下基板Ｗ１を受け渡す際に、リフトピン４５が上昇して図示しないロボットアームから下基板Ｗ１を受け取ることができる。そして、下基板Ｗ１を受け取った後にリフトピン４５を下降させることで、下基板Ｗ１をベース部１１の上面２３に載置できる。また、基板の貼合せ処理が完了した後、別の装置に基板を受け渡す際には、リフトピン４５を上昇させてベース部１１の上面２３から貼合せ基板Ｗ３を離間させ、その隙間にロボットアームを挿入して貼合せ基板Ｗ３を搬送することができる。【００２８】
また、ベース部１１の上面２３には、排気口４７が形成されている。排気口４７はベース部１１を貫通する排気管４８に接続されている。排気管４８はベース部１１の下面２１に取り付けられた真空ポンプ４９に接続されている。【００２９】
また、ベース部１１の上面２３には、上述した駆動台２５、エアーパッド３５、リフトピン４５および排気口４７を取り囲むように凹部５１が形成されている。凹部５１は、平面視において矩形状に形成されている。平面視において、凹部５１の内周縁に沿って全周に亘って壁部５３が形成されている。壁部５３の高さは、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２の厚みの合計よりも小さくなっている。【００３０】
図３は、図１のＢ部拡大図である。図３に示すように、凹部５１にはシール部材５５が設けられている。シール部材５５は、凹部５１の下方に配置された例えばゴム製のチューブ５６と、チューブ５６の上方に配置された接合部５７と、を備えている。チューブ５６の空気圧を変動させて拡縮させることで、接合部５７が凹部５１の側面６０に沿って上下移動し上加圧部材１５の動きに追従可能である。接合部５７の上面５８はベース部１１の上面２３よりも上方に位置している。また、接合部５７の上面５８には、上加圧部材１５との間を密閉するシール５２が設けられている。さらに、接合部５７の側面５９とベース部１１の凹部５１の側面６０との間には、両者間を密閉するシール６１が設けられている。これにより、ベース部１１、上加圧部材１５およびシール部材５５でチャンバ１７を構成する。また壁部５３は、チャンバ１７内を真空引きするときに接合部５７がチャンバ１７側に倒れないように、接合部５７を支持する。【００３１】
図２に戻り、凹部５１の外側でベース部１１の上面２３には、支持棒１３が立設されている。支持棒１３は、ベース部１１の四隅に立設されている。また、ベース部１１の上面２３における短辺方向略中間部の支持棒１３間には駆動軸６５が立設されている。
駆動軸６５は、ベース部１１に取り付けられたモータなどからなる駆動源６６と、駆動源６６からの指示により上下移動する片側２本の軸部６７と、を備えている。つまり、ベース部１１には４本の支持棒１３と４本の駆動軸６５とが立設されている。なお、図１は説明の便宜上、右側に支持棒１３、左側に駆動軸６５を図示している。【００３２】
例えば、駆動軸６５は、駆動源６６からの駆動力により軸部６７が回転するように構成されている。軸部６７には雄ネジ８５が形成されている。この雄ネジ８５は、軸部６７が回転することで、ベース部１１に形成された雌ネジ８６に螺合し、これにより軸部６７が上昇／下降するように構成されている。【００３３】
支持棒１３の上方には、上加圧部材１５が設けられている。上加圧部材１５は、平面視においてベース部１１と略同一の大きさの長方形で形成されている。平面視において、上加圧部材１５の四隅には、支持棒１３に対応した位置に、支持棒１３が挿通可能な貫通孔７１が形成されている。貫通孔７１の下方には、上加圧部材１５が支持棒１３に沿って垂直方向に上下するように案内ガイド８３が配置されている。また、上加圧部材１５の下面の駆動軸６５に対応した位置には、ロードセル６９が設けられている。ロードセル６９の受圧面（下面）と軸部６７の先端部６８とは、これらが接するよう配置されている。【００３４】
上加圧部材１５の下面の、支持棒１３に対応した位置（短辺方向の両側部７２）と、それ以外の位置との間には、段差部７３が形成されている。また、両側部７２がベース部１１に対して段差部７３よりも遠くに位置するように形成されている。両側部７２よりもベース部１１に近い位置には、上基板Ｗ２を保持する保持面７５が形成されている。保持面７５の周縁部７６は、平面視においてベース部１１の凹部５１の外側に位置するように形成されている。【００３５】
また、保持面７５における上基板Ｗ２が保持される位置には、静電チャック部７７が複数設けられている。静電チャック部７７の表面は、保持面７５と面一になるように配置されている。また、保持面７５の、静電チャック部７７が配置されていない箇所には保持ピン７９が複数設けられている。保持ピン７９は、その先端に空気吸入口が設けられて、上基板Ｗ２を吸着保持することができる。保持ピン７９は、通常時において保持面７５より上方に配置されている。図示しない別の装置から貼合せ基板製造装置１０に上基板Ｗ２を受け渡す際には、保持ピン７９が下降して図示しないロボットアームから上基板Ｗ２を受け取ることができる。上基板Ｗ２を受け取った後に保持ピン７９を上昇させると同時に、静電チャック部７７を機能させることで、上基板Ｗ２を保持面７５に保持できる。【００３６】
さらに、保持面７５における上基板Ｗ２が保持される任意の位置（上基板Ｗ２の周縁部近傍が好ましい）には、下基板Ｗ１との位置合わせを行う際に用いるカメラ８０の撮影部８１が形成されている。撮影部８１には、上加圧部材１５を貫通する貫通孔であるカメラ配置部８２が形成されている。つまり、カメラ配置部８２にカメラ８０をセットし、カメラ８０で撮影部８１を通して、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２のアライメントマークＭ１，Ｍ２を撮影し、アライメントマークＭ１，Ｍ２のズレを検知することができる。
また、カメラ８０で撮影した結果をもとに、第１移動装置３１に対して水平面内方向の移動量を指示するための図示しない制御部が設けられている。【００３７】
（作用）
次に、貼合せ基板製造装置１０を用いて、貼合せ基板を製造する手順を図４〜図１１を用いて説明する。なお、図４〜図１０は貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図、図１１は貼合せ基板を製造する過程を示すフローチャートである。なお、後述の各ステップ番号は図１１のステップ番号に対応している。
まず、図４に示すように、貼合せ基板製造装置１０の上加圧部材１５は、その最上位に位置した状態に保持されている。【００３８】
ステップＳ１では、この状態で下基板Ｗ１をロボットアームにより搬入する。下基板の具体的な搬入方法はステップＳ２以降に示す。
ステップＳ２では、図示しないロボットアームで搬送されてきた下基板Ｗ１をベース部１１の上方に配置する。ここで、リフトピン４５を上昇させて下基板Ｗ１をロボットアームから浮上させる。【００３９】
ステップＳ３では、ロボットアームをチャンバ１７内から退避させる。
ステップＳ４で、リフトピン４５を下降させて下基板Ｗ１をベース部１１の上面２３に載置する。
ステップＳ５で、排気管２９から排気することで下基板Ｗ１を駆動台２５に吸着させる。【００４０】
ステップＳ６では、ベース部１１に設けられた第２移動装置３２を駆動して、駆動台２５を上方へ移動させる。
ステップＳ７では、ステップＳ６と略同時に、エアーパッド３５に対して給気し、空気孔３８から下基板Ｗ１に向かって空気を噴出する。すると、下基板Ｗ１は駆動台２５により略中央部が持ち上げられ、さらに、エアーパッド３５の作用により下基板Ｗ１の周縁部が浮上する。このようにして、下基板Ｗ１を水平状態に保持する（第一下基板移動工程）。このとき下基板Ｗ１はベース部１１の上面２３から数十μｍ程度浮上している。【００４１】
ステップＳ８では、図示しないロボットアームで搬送されてきた上基板Ｗ２を上加圧部材１５の保持面７５の下方に配置する。
ステップＳ９では、保持ピン７９を下降させて上基板Ｗ２を吸着する。
ステップＳ１０では、ロボットアームをチャンバ１７内から退避させる。【００４２】
ステップＳ１１では、保持ピン７９を上昇させる。
ステップＳ１２では、静電チャック部７７を機能させて上基板Ｗ２を保持面７５に吸着する。図５は、上述したステップＳ１２までが完了したときの説明図である。
なお、ステップＳ１〜Ｓ５の下基板Ｗ１を搬入する工程と、ステップＳ８〜Ｓ１２の上基板Ｗ２を搬入する工程とは、どちらを先にしてもよい。ただし、上基板Ｗ２は吸着ピン５７から落下するおそれがあるため、上基板Ｗ２の搬入を先に行うことにより、上基板Ｗ２の落下による影響が下基板Ｗ１に及ぶのを防止できる。特に、液晶パネルを製造する場合には、下基板Ｗ１の上面に液晶が塗布されているため、上基板Ｗ２の搬入を先に行うことが望ましい。【００４３】
次に、ステップＳ１３では、図６に示すように、下基板Ｗ１が水平に保持された状態で、駆動軸６５を駆動させて、上加圧部材１５をベース部１１（下基板Ｗ１）に向かって下降させる（上基板移動工程）。このとき駆動源６６からの指示により軸部６７が回転することで、軸部６７が下降する。上加圧部材１５は軸部６７に支持されているため、同時に下降する。また、上加圧部材１５の四隅の案内ガイド８３には支持棒１３が挿通されているため、上加圧部材１５は水平状態を保持したまま下降する。そして、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との間が所定間隔になるまで上加圧部材１５を下降させる。【００４４】
ステップＳ１４では、図７に示すように、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との間が所定間隔（数百μｍ程度）になったら、カメラ８０を作動して、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２のアライメントマークＭ１，Ｍ２に順次焦点を合わせて撮影する。そして、それぞれのアライメントマークが一致するように、下基板Ｗ１を水平面内方向に移動する（基板位置合わせ工程）。このとき、アライメントマークのズレ量を基に、第１移動装置３１を駆動させて駆動台２５を水平面内方向に移動させ、下基板Ｗ１を適正位置まで移動させる。【００４５】
なお、この下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との位置合わせをする際に、保持面７５とシール部材５５の接合部５７とは当接している。つまり、ベース部１１、上加圧部材１５およびシール部材５５で密閉封止されたチャンバ１７が構成されている（処理室形成工程）。具体的には、上加圧部材１５が接合部５７を押圧すると、接合部５７がチューブ５６を押圧する。チューブ５６には図示しないリリーフ弁が接続されているので、内圧を一定に保持した状態でチューブ５６が収縮する。これにより、チューブ５６の破損を防止しつつ、上加圧部材１５と接合部５７との密閉状態を維持できる。【００４６】
ステップＳ１５では、図８に示すように、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との位置合わせが完了したら、下基板Ｗ１の駆動台２５を下降させるとともに、エアーパッド３５の給気を停止して、下基板Ｗ１をベース部１１の上面２３に下降させる。そして、エアーパッド３５から排気して下基板Ｗ１を上面２３に吸着させて、位置がずれないようにする（第二下基板移動工程）。その後に、上加圧部材１５を若干上方へ移動させる（上加圧部材上昇工程）。このようにして、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との距離を位置合わせ時より長くする。これは、その後に行うチャンバ１７内の真空引きの際にコンダクタンスを大きくして、真空引き時間を短縮するとともに、基板Ｗ１，Ｗ２間の空気を確実に排気するためである。したがって、上加圧部材１５を若干上方へ移動した際にも、保持面７５と接合部５７とが確実に当接するように調整する。【００４７】
具体的には、上記とは反対に、内圧を一定に保持した状態でチューブ５６が膨張し、上加圧部材１５と接合部５７との密閉状態を維持できる。つまり、シール部材５５のチューブ５６の空気圧を調整することで、接合部５７の上面５８の位置を調整する。また、接合部５７を上下させても、シール６１によりチャンバ１７内の気密性が保たれている。なお、上加圧部材１５を上昇させた後に、下基板Ｗ１をベース部１１の上面２３に下降させてもよい。また、上加圧部材上昇工程の後に処理室形成工程を実施してもよい。【００４８】
ステップＳ１６では、真空ポンプ４９を稼動させて、排気口４７よりチャンバ１７内部を排気する（減圧工程）。そして、チャンバ１７内を真空状態（約０．４Ｐａ以下）に保持する。【００４９】
ステップＳ１７では、チャンバ１７内の真空引きが完了した後、上加圧部材１５を再度下降する。
ステップＳ１８では、図９に示すように、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２とを貼り合わせる（基板貼合せ工程）。このとき、上加圧部材１５の自重の一部によって両基板Ｗ１，Ｗ２を加圧する。ここで、軸部６７の先端部６８と上加圧部材１５の両側部７２との間に設けられたロードセル６９により、両基板Ｗ１，Ｗ２に作用する荷重を検出し、適正な荷重で基板を貼り合わせるように調整する。【００５０】
ステップＳ１９では、図１０に示すように、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との貼り合わせが完了したら、上加圧部材１５を上昇させる。このとき、貼合せ基板Ｗ３はベース部１１上に配置させる。つまり、上加圧部材１５の静電チャック部７７の機能を解除して、上基板Ｗ２を上加圧部材１５から離間させる。【００５１】
ステップＳ２０では、ベース部１１のリフトピン４５を上昇させて、貼合せ基板Ｗ３を上面２３から上昇させる。
ステップＳ２１では、貼合せ基板Ｗ３とベース部１１の上面２３との隙間にロボットアームを挿入してリフトピン４５からロボットアームに貼合せ基板Ｗ３を受け渡す。そして、ロボットアームが図示しない別の装置に貼合せ基板Ｗ３を搬送して処理が完了する。【００５２】
本実施形態によれば、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板Ｗ３を製造する貼合せ基板製造装置１０において、下基板Ｗ１を載置するベース部１１と、ベース部１１に立設された支持棒１３と、支持棒１３に沿って上下移動可能であり、かつ上基板Ｗ２を保持可能に構成された上加圧部材１５と、を備え、上加圧部材１５を下降させることにより、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを貼り合わされる。
このため、上基板Ｗ２が保持された上加圧部材１５が、下基板Ｗ１が載置されたベース部１１に立設している支持棒１３に案内されて上下移動する。つまり、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１との間に介在する部材の数が最小限に抑えられる。これにより、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板Ｗ２と下基板Ｗ１の相対位置がずれることを防止できる。したがって、２枚の基板Ｗ１，Ｗ２の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることができる。【００５３】
また、本実施形態に係る貼り合せ基板製造装置１０では、ベース部１１に、下基板Ｗ１の配置領域を囲繞するようにシール部材５５が設けられ、上加圧部材１５を下降させることにより、シール部材５５と上加圧部材１５とベース部１１との間にチャンバ１７が形成される。
このため、チャンバ１７を上加圧部材１５、ベース部１１およびシール部材５５で構成でき、部品点数を少なくできる。したがって、装置を小型・軽量化することができる。【００５４】
また、本実施形態に係る貼合せ基板製造装置１０は、チャンバ１７の内部を減圧する真空ポンプ４９をさらに備え、真空ポンプ４９によるチャンバ１７の減圧時に、チャンバ１７はシール部材によって密閉される。
このように、上加圧部材１５とベース部１１との間にシール部材５５を介装させることで、チャンバ１７を減圧する際に、チャンバ１７を確実に密閉させることができる。したがって、チャンバ１７を確実に減圧させることができ、所望の貼合せ基板Ｗ３を製造できる。【００５５】
さらに、ベース部１１に、下基板Ｗ１の一部を吸着しつつ下基板Ｗ１を移動させる駆動台２５と、駆動台２５による下基板Ｗ１の移動時に下基板Ｗ１を浮上させるとともに、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１との貼合せ時に下基板Ｗ１を吸着可能なエアーパッド３５と、を設けた。
このため、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを貼り合わせる際には、エアーパッド３５により下基板Ｗ１をベース部１１に吸着させることができる。したがって、下基板Ｗ１の位置ずれを防止でき、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを精度良く貼り合わせることができる効果がある。また、下基板Ｗ１を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部１１と下基板Ｗ１との間に介在する部品点数を少なくできる。さらに、下基板Ｗ１をベース部１１に吸着させると、駆動台２５およびエアーパッド３５はチャンバ１７に露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどがチャンバ１７内に流入することを防止できる。したがって、チャンバ１７内のクリーン度を確保できる。【００５６】
そして、シール部材５５は、ベース部１１に対して上下移動し、チャンバ１７の壁部を構成する接合部５７と、接合部５７に設置され、上加圧部材１５に当接してチャンバ１７の気密性を確保するためのシール５２と、を備えている。
このため、接合部５７がベース部１１に対して上下移動してチャンバ１７の壁部を構成し、上加圧部材１５が上昇しても密閉されたチャンバ１７を構築可能になる。これにより、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２とを離間配置してコンダクタンスを大きくした状態でチャンバ１７内を減圧可能になり、減圧時間を短縮できる。【００５７】
なお、本実施形態におけるシール部材５５の別の態様を図１２に示す。図１２に示すように、シール部材２５５は、凹部５１に設けられ、凹部５１の下方に形成されたエア供給部２５６と、エア供給部２５６の上方に配置された接合部５７と、を備えている。エア供給部２５６の空気圧を変動させることで、接合部５７は凹部５１の側面６０に沿って上下移動し、上加圧部材１５の動きに追従可能である。接合部５７の上面５８は、ベース部１１の上面２３よりも上方に位置している。【００５８】
また、接合部５７の上面５８には、上加圧部材１５との間を密閉するシール５２が設けられている。さらに、接合部５７の側面５９とベース部１１の凹部５１の側面６０との間には、両者間を密閉するシール６１が２箇所設けられている。このシール６１，６１の間の空間部２６３には、外部（大気）と連通する図示しない連通管が接続されている。これによりシール６１への圧力負荷を軽減できる。また、シール６１が設けられた反対側にはエア供給部２５６と外部（大気）との間を遮断するシール２６２が設けられている。
これにより、シール部材２５５は上述したシール部材５５と略同一の作用効果を得ることができる。【００５９】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る貼合せ基板製造装置について、図１３に基づいて説明する。なお、本実施形態は、第一実施形態とシール部材の構成が異なるのみで、他の構成については略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図１３は、シール部材の構成図である。図１３に示すように、シール部材１５５は上加圧部材１５側に設けられている。具体的には、上加圧部材１５の保持面７５に凹部１５１が形成されている。凹部１５１は、第一実施形態の凹部５１に略対向した位置に形成されている。【００６０】
凹部１５１には、シール部材１５５が設けられている。シール部材１５５は、凹部１５１の底部に配置されたバネ１５６と、バネ１５６の上方に配置された接合部１５７と、を備えている。バネ１５６が収縮することで、接合部１５７は上下移動する。また、接合部１５７の先端面１６２にはシール１６４が設けられている。さらに、接合部１５７の側面１５９と凹部１５１の側面１６０との間には、サイドシール１６１が設けられている。凹部１５１から接合部１５７が落下しないように凹部１５１の側面１６０から接合部１５７の側面１５９に向かってストッパ１６５が立設されている。これにより、ベース部１１、上加圧部材１５およびシール部材１５５とでチャンバ１７を構成できる。【００６１】
（作用）
基板を貼り合わせる前（装置の初期状態）は、接合部１５７はバネ１５６の付勢力および自重で下方に垂れ下がり、ストッパ１７で係止されている。基板を貼り合わせるために上加圧部材１５を下降させると、同時に上基板Ｗ２が下降する。すると、接合部１５７のシール１６４がベース部１１の上面２３に当接し、ベース部１１、上加圧部材１５およびシール部材１５５でチャンバ１７を構成する。その後、さらに上加圧部材１５を下降させると、バネ１５６が収縮して接合部１５７が凹部１５１内に格納される。その後、上加圧部材１５を若干量上下させてもバネ１５６の付勢力が作用してシール１６４とベース部１１の上面２３とは当接状態を保持できる。
したがって、基板Ｗ１，Ｗ２の貼り合わせ時にチャンバ１７を確実に構成でき、所望の貼合せ基板Ｗ３を製造できる。【００６２】
なお、上基板Ｗ２および貼合せ基板Ｗ３をロボットアームでチャンバ１７から出し入れするため、シール部材１５５は、その邪魔にならないように配置されている。また、接合部１５７が自重のみによって下方に移動可能であれば、シール部材１５５にバネ１５６が設けられていなくてもよい。この場合、接合部１５７の上下機構が不要となるため、部品点数を少なくでき、その結果、費用をかけずに装置を作製することができる。また、基板の出し入れ時には、ロボットアームの出し入れがあるため、接合部１５７が邪魔にならない程度まで上加圧部材１５は上昇する。【００６３】
尚、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、接合部を上下移動させるためにチューブやバネを採用した場合の説明をしたが、アクチュエータなどを用いてもよい。
また、本実施形態において、カメラを上加圧部材に設置した場合の説明をしたが、ベース部に設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることが可能な貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法を提供することができる。
【図１】
2009060855.tif 000003
【図２】
2009060855.tif 000004
【図３】
2009060855.tif 000005
【図４】
2009060855.tif 000006
【図５】
2009060855.tif 000007
【図６】
2009060855.tif 000008
【図７】
2009060855.tif 000009
【図８】
2009060855.tif 000010
【図９】
2009060855.tif 000011
【図１０】
2009060855.tif 000012
【図１１】
2009060855.tif 000013
【図１２】
2009060855.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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