(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板とを未硬化状態の樹脂材料によって貼り合わせることで、前記第１の基板及び前記第２の基板が未硬化の状態の樹脂材料を介して重ねられたアライメント対象物を準備する準備工程と、
前記未硬化の状態の樹脂材料によって前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせた状態で、前記第１の基板に対する前記第２の基板の相対位置を検出して、前記相対位置に基づいて、前記第１の基板及び前記第２の基板を相互にアライメントするアライメント工程と、
前記アライメント工程が開始された後に、前記未硬化の状態の樹脂材料を硬化させる硬化工程と、を備え、
前記アライメント工程は、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させる第１のアライメント工程を含むアライメント方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアライメント方法であって、
前記準備工程の後であって前記アライメント工程の前に、前記アライメント対象物を第１のプレート及び第２のプレートにより挟む保持工程をさらに備え、
前記保持工程は、前記第１のプレートに前記第１の基板を保持させると共に、前記第２のプレートに前記第２の基板を保持させることを含み、
前記第１のアライメント工程は、前記第１のプレート及び前記第２のプレートの少なくとも一方を平面方向において移動させ、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させることを含むアライメント方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアライメント方法であって、
前記硬化工程は、
前記未硬化の状態の樹脂材料の少なくとも一部を硬化させ、前記第１の基板及び前記第２の基板が相互にアライメントされた状態を維持する第１の硬化工程と、
前記第１の硬化工程の後に、前記未硬化の状態の樹脂材料の全体を硬化させ、前記第１の基板及び前記第２の基板を相互に固定する第２の硬化工程と、を含むアライメント方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のアライメント方法であって、
前記アライメント工程は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、撮像手段により前記第１の基板及び前記第２の基板を撮像して、前記相対位置を検出することを含むアライメント方法。
【請求項５】
請求項４に記載のアライメント方法であって、
前記アライメント工程は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとを、前記撮像手段の同一の視野内で同時に撮像することを含むアライメント方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のアライメント方法であって、
前記アライメント工程は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとが実質的に一致するまで、前記第１の基板及び前記第２の基板の撮像を継続することを含み、
前記硬化工程は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとが実質的に一致した時点で実行されるアライメント方法。
【請求項７】
請求項４〜６の何れか１項に記載のアライメント方法であって、
前記撮像手段は、前記第１のプレートに固定されているアライメント方法。    
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載のアライメント方法であって、
前記第１のアライメント工程は、平面視において、前記相対位置が予め定められた目標位置に対応するように、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させることを含み、
前記硬化工程は、平面視において、前記相対位置と前記目標位置とが対応した場合に実行されるアライメント方法。
【請求項９】
請求項８に記載のアライメント方法であって、
前記アライメント工程は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１の基板に対する前記第２の基板の相対形状を検出して、前記相対形状に基づいて、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において熱変形させる第２のアライメント工程をさらに含み、
前記第２のアライメント工程は、平面視において、前記相対形状を予め定められた目標形状に対応させることで、前記相対位置が前記目標位置に対応するように、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整することを含み、
前記硬化工程は、平面視において、前記相対形状と前記目標形状とが対応した場合に実行されるアライメント方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のアライメント方法であって、
前記第２のアライメント工程は、平面視において区画された複数の領域毎に前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整することを含むアライメント方法。
【請求項１１】
第１の基板を保持する第１のプレートと、
前記第１のプレートに対向して配置され、第２の基板を保持する第２のプレートと、
前記第１のプレート及び前記第２のプレートの少なくとも一方を平面方向において移動させる第１の移動手段と、
未硬化の状態の樹脂材料を硬化させる硬化処理を行う硬化手段と、
前記未硬化の状態の樹脂材料によって前記第１の基板と前記第２の基板とが貼り合わせられた状態で、前記第１の基板に対する前記第２の基板の相対位置を検出する位置検出手段と、
前記第１の移動手段及び前記硬化手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記未硬化の状態の樹脂材料によって前記第１の基板と前記第２の基板とが貼り合わせられた状態で、前記相対位置に基づいて、前記第１のプレート及び前記第２のプレートの少なくとも一方を平面方向において移動させ、前記第１の基板及び前記第２の基板を相互にアライメントするように前記第１の移動手段を制御し、
前記第１の基板及び前記第２の基板のアライメントが開始された後に、前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御するアライメント装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のアライメント装置であって、
前記アライメント装置は、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させる第２の移動手段をさらに備えるアライメント装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載のアライメント装置であって、
前記制御手段は、
前記未硬化の状態の樹脂材料の少なくとも一部を硬化させ、前記第１の基板及び前記第２の基板が相互にアライメントされた状態を維持するように前記硬化手段を制御するアライメント装置。
【請求項１４】
請求項１１〜１３の何れか１項に記載のアライメント装置であって、
前記位置検出手段は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１の基板及び前記第２の基板を撮像する撮像手段を含むアライメント装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のアライメント装置法であって、
前記撮像手段は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとを、同一の視野内で同時に撮像するアライメント装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載のアライメント装置であって、
前記撮像手段は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとが実質的に一致するまで、前記第１の基板及び前記第２の基板の撮像を継続し、
前記制御手段は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとが実質的に一致した時点で、前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御するアライメント装置。
【請求項１７】
請求項１４〜１６の何れか１項に記載のアライメント装置であって、
前記撮像手段は、前記第１のプレートに固定されているアライメント装置。
【請求項１８】
請求項１１〜１７の何れか１項に記載のアライメント装置であって、
前記制御手段は、
前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させ、平面視において、前記相対位置が予め定められた目標位置に対応するように前記第１の移動手段を制御し、
平面視において、前記相対位置と前記目標位置とが対応した場合に前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御するアライメント装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載のアライメント装置であって、
前記アライメント装置は、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整する温調手段をさらに備え、
前記位置検出手段は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１の基板に対する前記第２の基板の相対形状を検出し、
前記制御手段は、
前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整し、平面視において、前記相対形状を予め定められた目標形状に対応させることで、前記相対位置が前記目標位置に対応するように前記温調手段を制御し、
平面視において、前記相対形状と前記目標形状とが対応した場合に前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御するアライメント装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載のアライメント装置であって、
前記温調手段は、平面視において区画された複数の領域毎に前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整するアライメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメント方法及びアライメント装置に関するものである。
文献の参照による組み込みが認められる指定国については、２０１６年６月１７日に日本国に出願された特願２０１６−１２０５１３号、及び、２０１６年６月１７日に日本国に出願された特願２０１６−１２０５１４号に記載された内容を参照により本明細書に組み込み、本明細書の記載の一部とする。
【背景技術】
【０００２】
貼合対象とベースガラスを高精度に位置決めした状態で、接着ローラでベースガラスを貼合対象に押し付ける技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。【０００３】
真空雰囲気下において、対向位置に配置された偏光子と透明基板を透明の液状接着剤からなる接着剤層を介して貼り合わせた後、当該接着剤層を硬化させる技術か知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４０６１７号公報
【特許文献２】特開２００９−２３７２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２に記載の技術では、第１の基板と第２の基板とを個々にアライメントした後に第１の基板と第２の基板を重ね合わせている。このため、第１の基板と第２の基板を重ね合わせる際に、第１の基板の位置と第２の基板の位置とがずれてしまい、アライメント精度が低下してしまう、という問題がある。【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、第１の基板と第２の基板とのアライメント精度を向上できるアライメント方法及びアライメント装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］本発明に係るアライメント方法は、第１の基板及び第２の基板が未硬化の状態の樹脂材料を介して重ねられたアライメント対象物を準備する準備工程と、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１の基板に対する前記第２の基板の相対位置を検出して、その検出結果に基づいて、前記第１の基板及び前記第２の基板を相互にアライメントするアライメント工程と、前記アライメント工程が開始された後に、前記未硬化の状態の樹脂材料を硬化させる硬化工程と、を備え、前記アライメント工程は、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させる第１のアライメント工程を含むアライメント方法である。【０００８】
［２］上記発明において、前記準備工程の後であって前記アライメント工程の前に、前記アライメント対象物を第１のプレート及び第２のプレートにより挟む保持工程をさらに備え、前記保持工程は、前記第１のプレートに前記第１の基板を保持させると共に、前記第２のプレートに前記第２の基板を保持させることを含み、前記第１のアライメント工程は、前記第１のプレート及び前記第２のプレートの少なくとも一方を平面方向において移動させ、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させることを含んでいてもよい。【０００９】
［３］上記発明において、前記硬化工程は、前記未硬化の状態の樹脂材料の少なくとも一部を硬化させ、前記第１の基板及び前記第２の基板が相互にアライメントされた状態を維持する第１の硬化工程と、前記第１の硬化工程の後に、前記未硬化の状態の樹脂材料の全体を硬化させ、前記第１の基板及び前記第２の基板を相互に固定する第２の硬化工程と、を含んでいてもよい。【００１０】
［４］上記発明において、前記アライメント工程は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、撮像手段により前記第１の基板及び前記第２の基板を撮像して、前記相対位置を検出することを含んでいてもよい。【００１１】
［５］上記発明において、前記アライメント工程は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとを、前記撮像手段の同一の視野内で同時に撮像することを含んでいてもよい。【００１２】
［６］上記発明において、前記アライメント工程は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとが実質的に一致するまで、前記第１の基板及び前記第２の基板の撮像を継続することを含み、前記硬化工程は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとが実質的に一致した時点で実行されてもよい。【００１３】
［７］上記発明において、前記撮像手段は、前記第１のプレートに固定されていてもよい。【００１４】
［８］上記発明において、前記第１のプレートは、前記撮像手段の光軸が通過する第１の開口を有していてもよい。【００１５】
［９］上記発明において、前記撮像手段は、前記第１の開口に対向するように前記第１のプレートに固定されていてもよい。【００１６】
［１０］上記発明において、前記未硬化の状態の樹脂材料の一部を硬化させ硬化手段は、前記第１のプレートに固定されていてもよい。【００１７】
［１１］上記発明において、前記第１のプレートは、前記硬化手段から照射されるエネルギ線が通過する第２の開口を有していてもよい。【００１８】
［１２］上記発明において、前記硬化手段は、前記第２の開口に対向するように前記第１のプレートに固定されていてもよい。【００１９】
［１３］上記発明において、前記第１の基板は、可視光線を透過可能な透明な基板であってもよい。【００２０】
［１４］上記発明において、前記第１のアライメント工程は、平面視において、前記相対位置が予め定められた目標位置に対応するように、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させることを含み、前記硬化工程は、平面視において、前記相対位置と前記目標位置とが対応した場合に実行されてもよい。【００２１】
［１５］上記発明において、前記アライメント工程は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１の基板に対する前記第２の基板の相対形状を検出して、前記相対形状に基づいて、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において熱変形させる第２のアライメント工程をさらに含み、前記第２のアライメント工程は、平面視において、前記相対形状を予め定められた目標形状に対応させることで、前記相対位置が前記目標位置に対応するように、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整することを含み、前記硬化工程は、平面視において、前記相対形状と前記目標形状とが対応した場合に実行されてもよい。【００２２】
［１６］上記発明において、前記第２のアライメント工程は、平面視において区画された複数の温調領域毎に前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整することを含んでいてもよい。【００２３】
［１７］上記発明において、前記アライメント方法は、前記準備工程の後であって前記アライメント工程の前に、前記アライメント対象物を第１のプレート及び第２のプレートにより挟み、前記第１のプレートに前記第１の基板を保持させると共に、前記第２のプレートに前記第１の基板を保持させる保持工程と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に前記未硬化の状態の樹脂材料を介在させた状態で、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚さを調整する調整工程と、を備え、前記硬化工程は、前記調整工程が開始された後に、前記未硬化の状態の樹脂材料を硬化させてもよい。【００２４】
［１８］上記発明において、前記硬化工程は、前記未硬化の状態の樹脂材料の少なくとも一部を硬化させ、前記未硬化の樹脂材料の厚さが調整された状態を維持する第１の硬化工程と、前記第１の硬化工程の後に、前記未硬化の状態の樹脂材料の全体を硬化させ、前記第１の基板及び前記第２の基板を相互に固定する第２の硬化工程と、を含んでいてもよい。【００２５】
［１９］上記発明において、前記調整工程は、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整することで前記未硬化の状態の樹脂材料に生じる熱歪み量を推定することと、前記熱歪み量に基づいて、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚さを調整することと、を含んでもよい。【００２６】
［２０］上記発明において、前記調整工程は、前記第１のプレート及び前記第２のプレートから前記未硬化の状態の樹脂材料に加えられる押圧力に基づいて、前記未硬化の状態の樹脂材料に生じる弾性変形量を推定することと、前記弾性変形量に基づいて、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚さを調整することと、を含んでいてもよい。【００２７】
［２１］上記発明において、前記調整工程は、前記未硬化の状態の樹脂材料を硬化させた場合に、前記樹脂材料に生じる硬化収縮量を推定することと、前記硬化収縮量に基づいて、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚さを調整することと、を含んでいてもよい。【００２８】
［２２］本発明に係るアライメント装置は、第１の基板を保持する第１のプレートと、前記第１のプレートに対向して配置され、第２の基板を保持する第２のプレートと、前記第１のプレート及び前記第２のプレートの少なくとも一方を平面方向において移動させる第１の移動手段と、未硬化の状態の樹脂材料を硬化させる硬化処理を行う硬化手段と、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１の基板と前記第２の基板との相対的な位置関係を検出する位置検出手段と、前記第１の移動手段及び前記硬化手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記相対位置に基づいて、前記第１のプレート及び前記第２のプレートの少なくとも一方を平面方向において移動させ、前記第１の基板及び前記第２の基板を相互にアライメントするように前記第１の移動手段を制御し、前記第１の基板及び前記第２の基板のアライメントが開始された後に、前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御するアライメント装置である。【００２９】
［２３］上記発明において、前記アライメント装置は、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させる第２の移動手段をさらに備えてもよい。【００３０】
［２４］上記発明において、前記制御手段は、前記未硬化の状態の樹脂材料の少なくとも一部を硬化させ、前記第１の基板及び前記第２の基板が相互にアライメントされた状態を維持するように前記硬化手段を制御してもよい。【００３１】
［２５］上記発明において、前記位置検出手段は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１の基板及び前記第２の基板を撮像する撮像手段を含んでいてもよい。【００３２】
［２６］上記発明において、前記撮像手段は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとを、同一の視野内で同時に撮像してもよい。【００３３】
［２７］上記発明において、前記撮像手段は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとが実質的に一致するまで、前記第１の基板及び前記第２の基板の撮像を継続し、前記制御手段は、前記第１の基板の第１のパターンと前記第２の基板の第２のパターンとが実質的に一致した時点で、前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御してもよい。【００３４】
［２８］上記発明において、前記撮像手段は、前記第１のプレートに固定されていてもよい。【００３５】
［２９］上記発明において、前記第１のプレートは、前記撮像手段の光軸が通過する第１の開口を有していてもよい。【００３６】
［３０］上記発明において、前記撮像手段は、前記第１の開口に対向するように前記第１のプレートに固定されていてもよい。【００３７】
［３１］上記発明において、前記硬化手段は、前記第１のプレートに固定されていてもよい。【００３８】
［３２］上記発明において、前記第１のプレートは、前記硬化手段から照射されるエネルギ線が通過する第２の開口を有していてもよい。【００３９】
［３３］上記発明において、前記硬化手段は、前記第２の開口に対向するように前記第１のプレートに固定されていてもよい。【００４０】
［３４］上記発明において、前記第１の基板は、可視光線を透過可能な透明な基板であってもよい。【００４１】
［３５］上記発明において、前記制御手段は、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させ、平面視において、前記相対位置が予め定められた目標位置に対応するように前記第１の移動手段を制御し、平面視において、前記相対位置と前記目標位置とが対応した場合に前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御してもよい。【００４２】
［３６］上記発明において、前記アライメント装置は、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整する温調手段をさらに備え、前記位置検出手段は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１の基板に対する前記第２の基板の相対形状を検出し、前記制御手段は、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整し、平面視において、前記相対形状を予め定められた目標形状に対応させることで、前記相対位置が前記目標位置に対応するように前記温調手段を制御し、平面視において、前記相対形状と前記目標形状とが対応した場合に前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御してもよい。【００４３】
［３７］上記発明において、前記温調手段は、平面視において区画された複数の温調領域毎に前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整してもよい。【００４４】
［３８］上記発明において、前記アライメント装置は、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させる第２の移動手段と、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚さを検出する厚さ検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記厚さ検出手段の検出結果に基づいて、前記第２の移動手段及び前記硬化手段を制御し、前記制御手段は、前記未硬化の状態の樹脂材料を前記第１の基板及び前記第２の基板の間に介在させた状態で、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚みを調整するように前記第２の移動手段を制御し、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚みの調整が開始された後に、前記硬化処理を行うように前記硬化手段を制御するアライメント装置である。【００４５】
［３９］上記発明において、前記制御手段は、前記未硬化の状態の樹脂材料の少なくとも一部を硬化させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚みが調整された状態を維持するように前記硬化手段を制御してもよい。【００４６】
［４０］上記発明において、前記アライメント装置は、前記温調手段により前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の温度を調整することで前記未硬化の状態の樹脂材料に生じる熱歪み量を推定する第１の推定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記熱歪み量に基づいて、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚さを調整するように前記第２の移動手段を制御してもよい。【００４７】
［４１］上記発明において、前記アライメント装置は、前記第１のプレート及び前記第２のプレートから前記未硬化の状態の樹脂材料に加えられる押圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記未硬化の状態の樹脂材料に生じる弾性変形量を推定する第２の推定手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記弾性変形量に基づいて、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚さを調整するように前記第２の移動手段を制御してもよい。【００４８】
［４２］上記発明において、前記アライメント装置は、前記未硬化の状態の樹脂材料を硬化させた場合に、前記樹脂材料に生じる硬化収縮量を推定する第３の推定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記硬化収縮量に基づいて、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを相互に接近又は離間させ、前記未硬化の状態の樹脂材料の厚さを調整するように前記第２の移動手段を制御してもよい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、未硬化の状態の樹脂材料を介在させた状態で、第１の基板及び第２の基板の少なくとも一方を平面方向において移動させ、第１の基板と第２の基板とを相互にアライメントしている。このため、第１の基板と第２の基板との重ね合わせによる位置ずれが生じず、第１の基板と第２の基板とのアライメント精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るアライメント装置の側面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係る上プレートを第１の保持面側から見た図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係るコントロールユニットを示すブロック図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、熱歪み量を説明するための側面図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、弾性変形量を説明するための側面図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、硬化収縮量を説明するための側面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態に係るアライメント方法を示す工程図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｆ）は、本発明の一実施の形態に係るアライメント方法の説明（その１）をするための側面図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｅ）は、本発明の一実施の形態に係るアライメント方法の説明（その２）をするための側面図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、本発明の一実施の形態に係るアライメント方法の説明（その３）をするための部分拡大平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施の形態に係るアライメント対象物を示す分解斜視図である。
【図１２】図１２は、そのアライメント対象物を第１の基板側から見た平面図である。
【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、本発明の他の実施の形態に係るアライメント方法の説明をするための側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の他の実施の形態に係る下プレート及び温調部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るアライメント装置の側面図である。
【００５２】
図１に示すアライメント装置１は、アライメント対象物１００を搭載して、アライメント対象物１００に含まれる第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相対的にアライメントするための装置である。以下の説明では、まず、アライメント対象物１００について、図１１及び図１２を参照しながら、詳細に説明する。
【００５３】
図１１は本発明の一実施の形態に係るアライメント対象物を示す分解斜視図、図１２はそのアライメント対象物を第１の基板側から見た示す平面図である。図１１に示すように、アライメント対象物１００は、第１の基板１１０と、当該第１の基板に重ねられた第２の基板１２０と、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に介在する未硬化の状態の樹脂材料１３０とから構成されている。本実施形態における「アライメント対象物１００」が本発明における「アライメント対象物」の一例に相当し、本実施形態における「第１の基板１１０」が本発明における「第１の基板」の一例に相当し、本実施形態における「第２の基板１２０」が本発明における「第２の基板」の一例に相当し、本実施形態における「樹脂材料１３０」が本発明における「樹脂材料」の一例に相当する。
【００５４】
第１の基板１１０は、可視光線及び紫外線が透過可能である透明な矩形状の基板である。本実施形態では、図１に示すように、樹脂材料１３０を基準として、第１の基板１１０が位置する側に撮像部６が配置されているため、第１の基板１１０は透明な材料により構成される。このような第１の基板１１０を構成する材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シリコーン樹脂（ＳＩ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂材料やガラス等の透明無機材料を用いることができる。特に図示しないが、第１の基板１１０は、上記の材料が複数積層されたものであってもよいし、機能層が積層されたものであってもよい。
【００５５】
第１の基板１１０は、第１の基板１１０と第２の基板１２０との位置合わせに用いるアライメントマークである第１のパターン１１１を有している。第１のパターン１１１は、平面視において、第１の基板１１０の対角に位置している。なお、第１のパターン１１１の配置、形状、及び数は、特に上述に限定されない。本実施形態においては、第１のパターン１１１の数は、２つであるが、平面視において、第１の基板１１０のそれぞれの角部に対応して４つの第１のパターン１１１を設けてもよい。或いは、第１の基板１１０のそれぞれの角部に対応して４つの第１のパターン１１１を設け、第１の基板１１０の各辺の中央に対応して４つの第１のパターン１１１を設け、第１の基板１１０の中心に１つの第１のパターン１１１を設けてもよい（この場合、合計９個の第１のパターン１１１が設けられる。）。
【００５６】
第２の基板１２０は、矩形状の基板である。第２の基板１２０を構成する材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シリコーン樹脂（ＳＩ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂材料、ステンレスやチタン等の金属材料、セラミック材料やガラス等の無機材料等を用いることができる。樹脂材料に関しては、可視光線が透過可能な材料であってもよいし、可視光線が透過できない（不透明な）材料であってもよい。特に図示しないが、第２の基板１２０は、上記の材料が複数積層されたものであってもよいし、機能層が積層されたものであってもよい。
【００５７】
なお、特に図示しないが、撮像部６が、樹脂材料１３０を基準にして、第２の基板１２０が位置する側に配置されている場合、第２の基板１２０は透明な材料により構成される。この場合、第１の基板１１０は、不透明な材料を用いてもよい。第１の基板１１０と第２の基板１２０をそれぞれ別々の撮像部６により撮像する場合、第１の基板１１０及び第２の基板１２０は、透明な材料を用いてもよいし、不透明な材料を用いてもよい。
【００５８】
第２の基板１２０は、平面視において第１の基板１１０と重なるように配置されている。第２の基板１２０は、第１の基板１１０と第２の基板１２０との位置合わせに用いるアライメントマークである第２のパターン１２１を有している。第２のパターン１２１は、第１のパターン１１１に応じて配置されており、平面視において、第２の基板１２０の対角に位置している。詳細は後述するが、本実施形態のように温調部８により第２の基板１２０を冷却する場合、図１２に示すように、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを重ねると、第２のパターン１２１は、平面視において、対応する第１のパターン１１１よりも外側に位置している。なお、第２のパターン１２１の配置、形状、及び数は、特に限定されない。第２のパターン１２１の配置は、温調部８による温度調整に応じて設定される。
【００５９】
第１のパターン１１１及び第２のパターン１２１は、後述するアライメント装置１の撮像部６により撮像可能となるように形成されている。第１のパターン１１１及び第２のパターン１２１は、たとえば、公知の印刷法を用いて形成することができる。なお、第１のパターン１１１及び第２のパターン１２１を形成する方法としては、特に上述に限定されない。また、第２のパターン１２１は印刷により形成すると共に、当該第２のパターン１２１を包含する貫通孔で第１のパターン１１１を構成してもよい。この場合には、可視光線を透過可能な透明な材料で第１の基板１１０を構成しなくてもよい。このように、本実施形態における「パターン」には、基板に印刷されたマークや、基板に形成された貫通孔を含む。
【００６０】
本実施形態では、第１の基板１１０の熱膨張係数と第２の基板１２０の熱膨張係数は、相互に異なっている。具体的には、第１の基板１１０としてガラス板を用いた場合、当該ガラス板を構成する材料の熱膨張係数は、２×１０−６／℃であるのに対して、第２の基板としてステンレス鋼板を用いた場合、当該ステンレス鋼板を構成する材料の熱膨張係数は、１０×１０−６／℃である。第２の基板１２０を構成する材料の熱膨張係数は、第１の基板１１０を構成する材料の熱膨張係数に対して相対的に大きくなっている。
【００６１】
なお、第２の基板１２０を構成する材料の熱膨張係数が第１の基板１１０を構成する材料の熱膨張係数に対して相対的に大きい場合であって、温調部８により第２の基板１２０を加熱する場合、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを重ねると、第２のパターン１２１は、平面視において、対応する第１のパターン１１１よりも内側に位置している。
【００６２】
図１１に示すように、樹脂材料１３０は、第１の基板１１０と第２の基板１２０の間に介在している。樹脂材料１３０は、第１の基板１１０及び第２の基板１２０の間に層状に設けられている。このような樹脂材料１３０は、可視光線が透過可能な透明な材料であると共に、未硬化の状態で流動性のある材料により構成されている。この未硬化の状態の樹脂材料１３０の粘度としては、１０ｃＰ〜１５０，０００ｃＰであることが好ましく、１，０００ｃＰ〜１０，０００ｃＰであることがより好ましい。本明細書において、未硬化の状態で流動性のある材料とは、当該材料の粘度が上記の粘度の範囲内であって、外力により不可逆的な変形を生じるものであることをいう。樹脂材料１３０を構成する材料としては、紫外線硬化型接着材料、熱硬化型接着材料、又は、二液硬化型接着材料等の硬化性接着材料等の従来公知のものを用いることができ、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂材料を用いることが好ましい。
【００６３】
上記のアライメント対象物１００は、第１の基板１１０と、第２の基板１２０とを積層した積層体２００（図９（Ｅ）参照）を得るために用いられる。積層体２００は、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に、上記の樹脂材料１３０の全体が硬化してなる接着部２３０を有している。接着部２３０は、第１の基板１１０及び第２の基板１２０を相互に固定する機能を有する。
【００６４】
次に、アライメント装置１について、図１〜図６を参照しながら、詳細に説明する。図２は本発明の一実施の形態に係る上プレートを第１の保持面側から見た図、図３は本発明の一実施の形態に係るコントロールユニットを示すブロック図、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は熱歪み量を説明するための側面図、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は弾性変形量を説明するための側面図、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、硬化収縮量を説明するための側面図である。
【００６５】
アライメント装置１は、図１に示すように、上プレート２と、下プレート３と、第１の移動部４と、第２の移動部５と、撮像部６と、硬化部７と、温調部８と、コントロールユニット９と、距離センサ１０と、第１の温度センサ１１と、第２の温度センサ１２と、圧力センサ１３と、を備える。
【００６６】
本実施形態における「アライメント装置１」が本発明における「アライメント装置」の一例に相当し、本実施形態における「上プレート２」が本発明における「第１のプレート」の一例に相当し、本実施形態における「下プレート３」が本発明における「第２のプレート」の一例に相当し、本実施形態における「第１の移動部４」が本発明における「第１の移動手段」の一例に相当し、本実施形態における「第２の移動部５」が本発明における「第２の移動手段」の一例に相当し、本実施形態における「撮像部６」が本発明における「位置検出手段」の一例に相当し、本実施形態における「硬化部７」が本発明における「硬化手段」の一例に相当し、本実施形態における「温調部８」が本発明における「温調手段」の一例に相当し、本実施形態における「距離センサ１０」が本発明における「距離検出手段」の一例に相当し、本実施形態における「圧力センサ１３」が本発明における「圧力検出手段」の一例に相当する。
【００６７】
上プレート２は、第１の基板１１０を保持するための略矩形の板状部材である。上プレート２は、水平面に対して略平行となるように配置されている。上プレート２の主面のうち下プレート３と対向する側の主面は、第１の基板１１０を保持可能な第１の保持面２１となっている。この第１の保持面２１には、複数の吸引口（不図示）が開口しており、第１の基板１１０を吸着固定することが可能となっている。吸着手段（不図示）としては、複数の吸引口に接続された真空ポンプを用いることができる。なお、上プレート２に第１の基板１１０を固定する方法は、特に上述に限定されない。
【００６８】
上プレート２には、複数の撮像部６（本実施形態では、２つ）により第１のパターン１１１及び第２のパターン１２１を撮像可能とする複数の撮像用貫通孔２２（本実施形態では、２つ）が設けられている。２つの撮像用貫通孔２２は、矩形状の上プレート２の対角に位置している。撮像用貫通孔２２の数や配置は、撮像部６の数や配置に応じて設定される。本実施形態における「撮像用貫通孔２２」が、本発明における「第１の開口」の一例に相当する。なお、撮像部６を上プレート２に埋設してもよく、この場合には、撮像用貫通孔２２は、上プレート２において下プレート３に対向する面（すなわち、上プレート２の第１の保持面２１）に形成された非貫通の開口で構成されることとなる。
【００６９】
上プレート２には、硬化部７により未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させる紫外線等のエネルギ線を照射可能とする複数の照射用開口２３が設けられている。この照射量開口２３は、下プレート３において上プレート３２対向する面（すなわち、下プレート３の第２の保持面３１）に開口している。本実施形態では、１２個の照射用開口２３がマトリクス状に形成されている。隣り合う照射用開口２３同士の間の間隔は、第１の基板１１０と第２の基板１２０の大きさ等によるが本実施形態においては、５０ｍｍ程度となっている。照射用開口２３の数や照射用開口２３同士の間の間隔は、特に限定されない。本実施形態における「照射用開口２３」が、本発明における「第２の開口」の一例に相当する。
【００７０】
なお、上プレート２を可視光線を透過可能な透明な材料により構成した場合、撮像用貫通孔２２は設けなくてもよい。また、未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させる方法として、紫外線等のエネルギ線を用いる場合であって、上プレート２を当該エネルギ線を透過可能な材料により構成した場合、照射用開口２３は設けなくてもよい。
【００７１】
下プレート３は、第２の基板１２０を保持するための略矩形の板状の部材である。この下プレート３は、上プレート２に対して略平行となるように配置されている。具体的には、上プレート２の第１の保持面２１と後述する下プレート３の第２の保持面３１との平行度が、±１０μｍ以下となっていることが好ましい。
【００７２】
下プレート３の主面のうち上プレート２と対向する側の主面は、第２の基板１２０を載置可能な第２の保持面３１となっている。この第２の保持面３１には、複数の吸引口（不図示）が開口しており、第２の基板１２０を吸着固定することが可能となっている。吸着手段（不図示）としては、複数の吸引口に接続された真空ポンプを用いることができる。なお、下プレート３に第２の基板１２０を固定する方法は、特に上述に限定されない。
【００７３】
第１の移動部４は、上プレート２と下プレート３を平面方向において相対的に移動させる機能を有する。第１の移動部４としては、Ｘ方向、Ｙ方向、及びθ方向に移動可能なアライメントステージを用いる。第１の移動部４を構成する各軸（Ｘ方向、Ｙ方向、及びθ方向）の移動機構としては、ボールねじ機構とモータとから構成されるものを用いることができる。なお、第１の移動部４としては、ＵＶＷステージを用いてもよい。
【００７４】
本実施形態の第１の移動部４は、下プレート３に接続されている。一方、上プレート２は、平面方向において固定されている。第１の移動部４を動作させ、下プレート３を平面方向において移動させると、上プレート２と下プレート３とを平面方向において相対的に移動させることができる。
【００７５】
また、第１の移動部４は、上プレート２の第１の保持面２１と下プレート３の第２の保持面３１との平行度を調整する機能を有する。本実施形態では、第１の移動部４により、上プレート２と下プレート３との間の間隔を均一にすることで、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みを高精度に調整することができる。
【００７６】
なお、第１の移動部４は、特に上述に限定されない。たとえば、第１の移動部は、上プレートに接続されていてもよい。あるいは、複数の第１の移動部を設け、上プレート及び下プレートのそれぞれに接続してもよい。第１の移動部４に対しては、制御部９１から下プレート３を平面方向において移動させる制御信号が入力される。
【００７７】
第２の移動部５は、上プレート２と下プレート３の並設方向（図中Ｚ方向）に沿って、上プレート２と下プレート３とを相互に接近又は離間させる垂直駆動機構である。第２の移動部５としては、たとえば、モータ等を用いたラックアンドピニオンギア機構等を用いることができる。
【００７８】
本実施形態の第２の移動部５は、上プレート２に接続されている。一方、下プレート３は、Ｚ方向において固定されている。第２の移動部５を動作させ、上プレート２をＺ方向に沿って昇降させることで、上プレート２と下プレート３とを相互に離間又は接近させることができる。アライメント装置１にアライメント対象物１００を搭載した状態で、上プレート２と下プレート３とを相互に接近させることで、プレート２，３がアライメント対象物１００を挟むことができる。
【００７９】
なお、第２の移動部５は、上プレート２と下プレート３とを相互に接近又は離間させることができれば、特に上述に限定されない。たとえば、第２の移動部は、下プレートに接続されていてもよい。あるいは、複数の第２の移動部を設け、上プレート及び下プレートのそれぞれに第２の移動部が接続されていてもよい。
【００８０】
第２の移動部５を動作して、上プレート２と下プレート３との間の間隔を制御することで、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みを調整することができる。第２の移動部５に対しては、各種センサからの検出結果に基づいて、制御部９１から上プレート２を昇降させる制御信号が入力される。
【００８１】
撮像部６は、アライメント装置１にアライメント対象物１００が搭載された状態で、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを撮像するカメラを含む。また、この撮像部６は、互いに重ねられた第１の基板１１０及び第２の基板１２０を撮像することで、第１の基板１１０の位置に対する第２の基板１２０の相対位置や、第１の基板１１０の形状に対する第２の基板１２０の相対形状を認識（検出）する機能も有している。なお、基板１１０，１２０の相対位置や相対形状を検出する機能は、カメラとは分離した配線基板や電子部品によって実現されてよい。或いは、後述する制御部９１が、基板１１０，１２０の相対位置や相対形状を検出する機能を有してもよい。また、基板１１０，１２０の相対位置や相対形状を検出する手段は、カメラに限定されず、例えば、レーザセンサを位置検出手段として用いてもよい。
【００８２】
複数の撮像部６は、複数の撮像用貫通孔２２に対向して配置されており、支持部材６１を介して上プレート２に固定されている。撮像部６は、撮像用貫通孔２２を介して、上プレート２と下プレート３とに対して略垂直な方向から、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを同一の視野内に同時に撮像することが可能となっている。撮像部６の数は特に限定されず、任意に設定することができる。
【００８３】
本実施形態の撮像部６は、撮像用貫通孔２２を介した撮像範囲に写る第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とを撮像することができる。撮像部６は、撮像結果（画像データ）を含む検出結果を制御部９１に出力する。
【００８４】
硬化部７は、アライメント装置１にアライメント対象物１００が搭載された状態で、未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させる硬化処理を行う機能を有する。本実施形態では、樹脂材料１３０として紫外線硬化型接着材料を用いて、硬化部７として紫外線等のエネルギ線を照射可能な照射装置を用いる。
【００８５】
硬化部７は、上プレート２に内蔵されており、上プレート２に固定されている。硬化部７は、照射用開口２３を介して、上プレート２と下プレート３とに対して略垂直な方向から、樹脂材料１３０に対して紫外線を照射することができる。硬化部７に対しては、制御部９１から未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させる硬化処理を実行させる制御信号が入力される。なお、硬化部７の設置位置は、樹脂材料１３０に対して紫外線を照射可能であれば、特に上述に限定されない。例えば、撮像部６と同様に、上プレート２の上面に固定してもよい。この場合には、照射用開口２３は、上プレート２を上下方向に貫通する貫通孔となる。
【００８６】
温調部８は、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを平面方向において相対的に熱変形させる機能を有する。また、温調部８は、第１の基板１１０及び第２の基板１２０の少なくとも一方の温度を平面方向において均一に保持する機能を有する。本実施形態の温調部８は、下プレート３に内蔵されており、下プレート３に保持された第２の基板１２０の温度を調整している。温調部８としては、熱を発生又は吸収して、第２の基板１２０を所定の温度に加熱又は冷却する熱源を用いる。熱源の具体例としては、冷却水を用いた冷却装置やヒータを用いることができる。
【００８７】
本実施形態では、温調部８として、第２の基板１２０を冷却する熱源が用いられている。この場合、温調部８は、第２の基板１２０の全体を冷却することで、第２の基板１２０の温度を、平面方向において均一に保持している。また、温調部８により第２の基板１２０を冷却し熱収縮させることで、第１の基板１１０に対して第２の基板１２０を平面方向において相対的に熱変形させている。
【００８８】
第１の基板１１０と第２の基板１２０との相対的な熱変形量は、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に生じた温度差や、第１の基板１１０を構成する材料の熱膨張係数と第２の基板１２０を構成する材料の熱膨張係数との差に基づく。温調部８に対しては、制御部９１から第２の基板１２０の温度を調整するための制御信号が入力される。
【００８９】
なお、温調部８は、第１の基板１１０及び第２の基板１２０の少なくとも一方の温度を調整することができれば、特に上述に限定されない。たとえば、温調部を上プレートに設けて、上プレートに保持された第１の基板の温度を調整してもよい。あるいは、一の温調部を上プレートに設けると共に、他の温調部を下プレートに設けて、上プレートに保持された第１の基板の温度を調整すると共に、下プレートに保持された第２の基板の温度を調整してもよい。
【００９０】
距離センサ１０は、Ｚ方向に沿った直線距離を検出する機能を有する。距離センサ１０は、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚さを検出することができる。また、下プレート３上にアライメント対象物１００が載置され、上プレート２とアライメント対象物１００とが離間している状態では、距離センサ１０は、上プレート２と第１の基板１１０との間の距離を検出することもできる。距離センサ１０としては、レーザ式、超音波式、静電容量式等の非接触式の距離センサや、接点式等の接触式の距離センサを用いる。距離センサ１０の検出結果は、制御部９１に出力される。
【００９１】
第１の温度センサ１１は、温調部８による温度調整の結果を検出する機能を有する。第１の温度センサ１１は、下プレート３に設けられている。第２の温度センサ１２は、アライメント装置１の周辺の温度を検出する機能を有する。第２の温度センサ１２は、温調部８による温度調整の影響が及ばないように設けられている。第２の温度センサ１２の検出結果は、温調部８によりどの程度温度の調整がされたかを判断するための基準として用いる。第１の温度センサ１１及び第２の温度センサ１２の検出結果は、第１の推定部９２に出力される。
【００９２】
圧力センサ１３は、上プレート２と下プレート３にアライメント対象物１００が挟まれた状態で、上プレート２と下プレート３からアライメント対象物１００に加えられる押圧力を検出する機能を有する。圧力センサ１３は、たとえば、第２の移動部５の軸部等の押圧力が検出できる箇所に設けられている。圧力センサ１３の検出結果は、第２の推定部９３に出力される。
【００９３】
図３に示すように、撮像部６及び各種センサから出力される検出結果は、ＣＰＵ，ＲＯＭ,ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェースなどを含んで構成されるマイクロコンピュータからなるコントロールユニット９に入力される。コントロールユニット９は、各種センサから出力される検出結果に基づいて、樹脂材料１３０に生じる膨張及び収縮を推定する第１〜第３の推定部９２，９３，９４と、距離センサ１０から送られる検出結果、撮像部６から送られる検出結果、及び第１〜第３の推定部９２，９３，９４から送られる制御信号に基づいて、第１の移動部４、第２の移動部５、硬化部７、及び温調部８の動作を制御する制御部９１とから構成されている。
【００９４】
本実施形態における「制御部９１」が本発明における「制御手段」の一例に相当し、本実施形態における「第１の推定部９２」が本発明における「第１の推定手段」の一例に相当し、本実施形態における「第２の推定部９３」が本発明における「第２の推定手段」の一例に相当し、本実施形態における「第３の推定部９４」が本発明における「第３の推定手段」の一例に相当する。
【００９５】
制御部９１は、以下のように、第１の移動部４の動作を制御する。すなわち、制御部９１は、撮像部６の検出結果に基づいて、下プレート３を平面方向において移動させ、平面視において、第１の基板１１０の位置に対する第２の基板１２０の相対位置が予め定められた目標位置に対応するように第１の移動部４を制御する。
【００９６】
本実施形態において、第１の基板１１０の位置は、第１のパターン１１１の位置を基準にして求められる。第２の基板１２０の位置は、第２のパターン１２１の位置を基準にして求められる。第１の基板１１０に対する第２の基板１２０の相対位置は、第１のパターン１１１に対する第２のパターン１２１の相対位置を基準にして求められる。なお、目標位置とは、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相互にアライメントするために、第１の基板１１０の位置に基づいて予め設定される位置のことである。平面視において、第１の基板１１０に対する第２の基板１２０の相対位置を目標位置に対応させることで、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相互にアライメントされた状態（第１の基板１１０及び第２の基板１２０の一方が第１の基板１１０及び第２の基板１２０の他方に対してアライメントされた状態）とすることができる。
【００９７】
さらに、制御部９は、撮像部６の検出結果に基づいて第２の基板１２０の温度を調整し、第２の基板１２０を熱変形させ、平面視において、第１の基板１１０の形状に対する第２の基板１２０の相対形状を予め定められた目標形状に対応させることで、平面視において、第１の基板１１０の位置に対する第２の基板１２０の相対位置が目標位置に対応するように温調部８を制御する。
【００９８】
本実施形態において、第１の基板１１０の形状は、第１のパターン１１１の位置を基準にして求められる。第２の基板１２０の形状は、第２のパターン１２１の位置を基準にして求められる。第１の基板１１０に対する第２の基板１２０の相対形状は、第１のパターン１１１に対応する第２のパターン１２１の相対位置を基準にして求められる。なお、目標形状とは、第１の基板１１０と第２の基板１２０とをより正確にアライメントするために、第１の基板１１０の形状に基づいて予め設定される形状のことである。平面視において、第１の基板１１０の形状に対する第２の基板１２０の相対形状を目標形状に対応させることで、平面視において、第１の基板１１０の位置に対する第２の基板１２０の相対位置と目標位置とがより正確に対応する。これにより、第１の基板１１０と第２の基板１２０とをより正確にアライメントされた状態とすることができる。
【００９９】
第１の推定部９２は、第１の温度センサ１１及び第２の温度センサ１２から送られる検出結果に基づいて、温調部８による温度調整により未硬化の状態の樹脂材料１３０に生じる熱歪み量Ａ（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）を推定する。熱歪み量Ａは、温調部８による温度調整の影響が及ぶ範囲で生じるアライメント装置１及びアライメント対象物１００の熱変形と、樹脂材料１３０に生じる熱変形とに基づく。熱歪み量Ａを含む制御信号は、第１の推定部９２から制御部９１に送られる。なお、図４（Ｂ）では、樹脂材料１３０に生じる熱変形と、下プレート３に生じる熱変形のみ図示しているが、実際は温調部８による温度調整の影響が及ぶ範囲でアライメント装置１及びアライメント対象物１００の熱変形が生じている。また、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では、熱歪み量Ａを分かり易く説明するため、アライメント装置１の一部の構成の図示を省略している。また、図４（Ｂ）では、温調部８の動作状態を網掛けにより表示した。
【０１００】
第２の推定部９３は、圧力センサ１３から送られる検出結果に基づいて、未硬化の状態の樹脂材料１３０に生じる弾性変形量Ｂ（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）を推定する機能を有する。弾性変形量Ｂを含む制御信号は、第２の推定部９３から制御部９１に送られる。
【０１０１】
第３の推定部９４は、未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させた場合に、樹脂材料１３０に生じる硬化収縮量Ｃ（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）を推定する機能を有する。硬化収縮量Ｃは、樹脂材料１３０を構成する材料の組成や、樹脂材料１３０の硬化方法に基づく。硬化収縮量Ｃを含む制御信号は、第３の推定部９４から制御部９１に送られる。なお、図６（Ｂ）では、樹脂材料１３０が硬化した状態を網掛けにより表示した。
【０１０２】
制御部９１は、以下のように、第２の移動部５の動作を制御する。すなわち、制御部９１は、距離センサ１０の検出結果に基づいて、上プレート２を昇降させて、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みを調整するように第２の移動部５を制御する。
【０１０３】
具体的には、下プレート３上にアライメント対象物１００が載置され、上プレート２とアライメント対象物１００とが離間している状態では、制御部９１は、距離センサ１０から送られる上プレート２と第１の基板１１０との間の距離に基づいて、上プレート２の位置を調整しながら、上プレート２を昇降させるように第２の移動部５を制御する。上プレート２を高精度に位置させることで、上プレート２と下プレート３によって樹脂材料１３０の厚みを高精度に調整することができる。アライメント対象物１００が上プレート２と下プレート３とに挟まれた状態では、制御部９１は、距離センサ１０から送られる未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みに基づいて、上プレート２の位置を調整するように第２の移動部５を制御する。
【０１０４】
また、制御部９１は、第１の推定部９２から送られる熱歪み量Ａを含む制御信号に基づいて、上プレート２の位置を調整しながら、上プレート２を昇降させるように第２の移動部５を制御する。本実施形態では、温調部８により第２の基板１２０を冷却する温度調整が行われる。この場合、制御部９１は、上プレート２の位置を調整し、温調部８の温度調整により生じるアライメント装置１やアライメント対象物１００の熱膨張及び樹脂材料１３０の熱膨張を熱歪み量Ａによって相殺するように第１の移動部４を制御する。
【０１０５】
制御部９１は、第２の推定部９３から送られる弾性変形量Ｂを含む制御信号に基づいて、上プレート２を昇降させて、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みを調整するように第２の移動部５を制御する。具体的には、制御部９１は、上プレート２の位置を調整し、除荷した場合に生じる樹脂材料１３０の膨張を弾性変形量Ｂによって相殺するように第２の移動部５を制御する。
【０１０６】
制御部９１は、第３の推定部９４から送られる硬化収縮量Ｃを含む制御信号に基づいて、上プレート２を昇降させて、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みを調整するように第２の移動部５を制御する。具体的には、制御部９１は、上プレート２の位置を調整し、硬化させた際に生じる樹脂材料１３０の収縮を硬化収縮量Ｃによって相殺するように第２の移動部５を制御する。
【０１０７】
本実施形態の制御部９１は、第２の移動部５による未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みの調整が開始されると共に、第１の移動部４による下プレート３（第２の基板１２０）の平面方向における移動及び温調部８による第２の基板１２０の温度の調整が開始された後（すなわち、第１の基板１１０及び第２の基板１２０のアライメントが開始された後）、未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させる硬化処理を行うように硬化部７を制御する。
【０１０８】
この場合、本実施形態では、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みが調整された状態を維持すると共に、第１の基板１１０と第２の基板１２０とが相互にアライメントされた状態を維持するため、制御部９１は、まず、未硬化の状態の樹脂材料１３０のうち少なくとも一部を硬化させる硬化処理を行う制御信号を硬化部７に出力する。
【０１０９】
なお、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相互に固定するため、アライメント装置１における硬化部７による硬化処理が行われた後、アライメント対象物１００は、光源１４（図９（Ｅ）参照）を備える硬化処理装置（不図示）に搬送され、当該硬化処理装置において、未硬化の状態の樹脂材料１３０の全部を硬化させる硬化処理が行われる。
【０１１０】
次に、アライメント装置１にアライメント対象物１００を搭載して、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相互にアライメントするアライメント方法について、図７〜図１０を参照しながら、詳細に説明する。
【０１１１】
図７は本発明の一実施の形態に係るアライメント方法を示す工程図、図８（Ａ）〜図８（Ｆ）、図９（Ａ）〜図９（Ｅ）、及び、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は本発明の一実施の形態に係るアライメント方法の説明をするための側面図である。
【０１１２】
本実施形態のアライメント方法は、図７に示すように、準備工程Ｓ１と、保持工程Ｓ２と、調整工程Ｓ３と、アライメント工程Ｓ４と、硬化工程Ｓ５とを備える。本実施形態における「準備工程Ｓ１」が本発明における「準備工程」の一例に相当し、本実施形態における「保持工程Ｓ２」が本発明における「保持工程」の一例に相当し、本実施形態における「調整工程Ｓ３」が本発明における「調整工程」の一例に相当し、本実施形態における「アライメント工程Ｓ４」が本発明における「アライメント工程」の一例に相当し、本実施形態における「硬化工程Ｓ５」が本発明における「硬化工程」の一例に相当する。
【０１１３】
まず、準備工程Ｓ１として、図８（Ａ）に示すように、アライメント対象物１００を準備する。本実施形態では、予め樹脂材料１３０を介して第１の基板１１０と第２の基板１２０が相互に重ねられた状態のアライメント対象物１００を用いる。第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に気泡の混入が抑えられ、未硬化の樹脂材料１３０の厚みがある程度制御できていれば、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを重ねる方法は、特に限定されない。たとえば、第１の基板１１０又は第２の基板１２０の一方に未硬化の樹脂材料１３０を塗布して、第１の基板１１０及び第２の基板１２０を未硬化の状態の樹脂材料１３０を介して貼り合わせてラミネートすることで、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを重ねてもよい。
【０１１４】
この準備工程Ｓ１では、図１２に示すように、第１のパターン１１１と当該第１のパターン１１１に対応する第２のパターン１２１との精密な位置決めを行うことなく、第１の基板１１０と第２の基板１２０とが重ねられている。たとえば、相互に対応する第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とが、撮像部６の撮像範囲（具体的には、第１のパターン１１１と第２のパターン１２１との距離が５ｍｍ以下の範囲内）に一括して写るように位置決めされていればよい。準備したアライメント対象物１００は、アライメント装置１に搬送される。
【０１１５】
、図８（Ｂ）に示すように、アライメント対象物１００は第１の基板１１０が上プレート２側に位置するような姿勢で搬送され、第１の基板１１０が上プレート２に吸着保持される。そして、図８（Ｃ）に示すように、第２の移動部５により上プレート２をＺ方向に沿って下降させる。第２の基板１２０が下プレート３に当接したら、第２の基板１２０を下プレート３に吸着保持させる。そして、上プレート２による第１の基板１１０の吸着保持を解除する。図８（Ｄ）に示すように、第２の移動部５により上プレート２を上昇させて、待機位置で待機させる。
【０１１６】
図８（Ｅ）及び図１０（Ａ）に示すように、撮像用貫通孔２２を介して、撮像部６によりアライメント対象物１００を撮像しながら、アライメント対象物１００の位置と撮像部６の位置とを調整する。この場合、アライメント対象物１００の位置と撮像部６の位置は、撮像部６が、撮像用貫通孔２２を介して、相互に対応する第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とを一括して撮像可能となる程度に調整されていればよい。また、ここでは、上プレート２の第１の保持面２１と下プレート３の第２の保持面３１とが、互いに平行となるように下プレート３を調整する。なお、この準備工程Ｓ１において下プレート３がアライメント対象物１００を吸着保持した時点で第１及び第２のパターン１１１，１２１を一括して撮像可能な状態となっている場合には、当該準備工程Ｓ１におけるアライメント対象物１００と撮像部６との位置の調整作業は不要である。
【０１１７】
アライメント対象物１００と撮像部６との位置の調整が完了したら、保持工程Ｓ２を行う。保持工程Ｓ２では、まず、図８（Ｆ）に示すように、第２の移動部５により上プレート２をＺ方向に沿って下降させる。このとき、距離センサ１０の検出結果に基づいて、第２の移動部５による上プレート２の位置を調整する。上プレート２と下プレート３によりアライメント対象物１００を挟む。上プレート２とアライメント対象物１００とが当接したら、上プレート２により第１の基板１１０を吸着保持する。アライメント対象物１００は、上プレート２と下プレート３により挟まれ、第１の基板１１０は上プレート２に吸着保持されると共に、第２の基板１２０は下プレートに吸着保持された状態となる。
【０１１８】
調整工程Ｓ３では、図９（Ａ）に示すように、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に未硬化の状態の樹脂材料１３０を介在させた状態で、上プレート２を下降させて、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚さを調整する。ここでは、距離センサ１０の検出結果に基づいて、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚さが所定の厚さとなるように、上プレート２の位置を調整する。
【０１１９】
本実施形態では、調整工程Ｓ３において、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に介在する樹脂材料１３０が未硬化の状態で維持されている。このため、樹脂材料１３０が流動性を有しているので、任意に樹脂材料１３０の厚みの調整を行うことができる。上記の距離センサ１０の検出結果に基づく上プレート２の位置の調整は、硬化工程Ｓ５が実行されるまで、継続して行われる。
【０１２０】
また、調整工程Ｓ３では、第２の推定部９３が推定した弾性変形量Ｂに基づいて、上プレート２の位置を調整する。また、第３の推定部９４が推定した硬化収縮量Ｃに基づいて、上プレート２の位置を調整する。上記の弾性変形量Ｂに基づく上プレート２の調整は、硬化工程Ｓ５が実行されるまで、継続して行われる。
【０１２１】
アライメント工程Ｓ４では、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相互にアライメントする。この際、本実施形態では、撮像部６が、撮像用貫通孔２２を介して、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを同一の視野内に同時に撮像する。第１の基板１１０と第２の基板１２０の間に介在する樹脂材料１３０は、未硬化の状態で維持されている。このため、樹脂材料１３０が流動性を有しているので、樹脂材料１３０を介した状態でも第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメントを実行することができる。
【０１２２】
このアライメント工程Ｓ４は、第１のアライメント工程Ｓ４１と、第２のアライメント工程Ｓ４２とを含んでいる。本実施形態では、図９（Ｂ）に示すように、アライメント工程Ｓ４において、第１のアライメント工程Ｓ４１と、第２のアライメント工程Ｓ４２とを平行して実行する。本実施形態における「第１のアライメント工程Ｓ４１」が本発明における「第１のアライメント工程」の一例に相当し、本実施形態における「第２のアライメント工程Ｓ４２」が本発明における「第２のアライメント工程」の一例に相当する。
【０１２３】
第１のアライメント工程Ｓ４１では、図９（Ｂ）に示すように、撮像部６の検出結果に基づいて、第２の基板１２０を平面方向において移動させる。本実施形態では、平面視において、第１の基板１１０に対する第２の基板１２０の相対位置が目標位置に対応するように、第２の基板１２０を平面方向において移動させる。
【０１２４】
より具体的には、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示すように、第２の基板１２０に設けられた第２のパターン１２１が、平面視において２つの第１のパターン１１１を通過する仮想直線Ｌ（図１２参照）上に位置するように、第１の移動部４により下プレート３及び第２の基板１２０を平面方向において移動させる。
【０１２５】
第２のアライメント工程Ｓ４２では、図９（Ｂ）に示すように、撮像部６の検出結果に基づいて、温調部８により第２の基板１２０の温度を調整し、平面視において、第１の基板１１０の形状に対する第２の基板１２０の相対形状を予め定められた目標形状に対応させることで、第１の基板１１０に対する第２の基板１２０の相対位置が目標位置に対応するように、第２の基板１２０を平面方向において熱変形させる。
【０１２６】
本実施形態では、温調部８により第２の基板１２０を冷却して、第２の基板１２０を熱収縮させる。この場合、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に生じた温度差に基づいて、第１の基板１１０と第２の基板１２０との相対的な熱変形が生じる。なお、第２の基板１２０の膜厚が小さいと、温調部８による第２の基板１２０に対する温度調整が第１の基板１１０に影響し、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に温度差が十分に生じず、第１の基板１１０と第２の基板１２０との相対的な熱変形が生じない可能性がある。このような場合でも、本実施形態では、第１の基板１１０の熱膨張係数と第２の基板１２０の熱膨張係数とを異ならせている。このため、第１の基板１１０の変形量と第２の基板１２０の変形量とが相違するので、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相対的に熱変形させることができる。
【０１２７】
本実施形態では、温調部８により第２の基板１２０を冷却して熱収縮させることを考慮して、第２のパターン１２１を第１のパターン１１１に対して外側に位置させている。この場合、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示すように、温調部８により第２の基板１２０が熱収縮すると、平面視において、第２のパターン１２１が対応する第１のパターン１１１に向かって接近するように移動する。
【０１２８】
なお、温調部８による温度調整が開始されると、第１の推定部９２が推定する熱歪み量Ａに基づいて、上プレート２の位置を調整する。上記の熱歪み量Ａに基づく上プレート２の調整は、硬化工程Ｓ５が実行されるまで、継続して行われる。
【０１２９】
アライメント工程Ｓ４が開始されると、図１０（Ｂ）〜図１０（Ｄ）に示すように、第２のパターン１２１が仮想直線Ｌ上に位置するように第２の基板１２０を平面方向において移動させ、第２の基板１２０を熱収縮させ、第２のパターン１２１が対応する第１のパターン１１１に向かって接近するように移動させることで、第１の基板１１０の位置に対する第２の基板１２０の相対位置が目標位置に正確に対応する。これにより、平面視において、第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とが重なる。なお、第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とが重なっているか否かの判断は、撮像部６の検出結果に基づいて制御部９１により行われる。
【０１３０】
なお、本実施形態では、アライメント工程Ｓ４が実行されている間も、上記の樹脂材料１３０の調整を継続して行うことで、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みは、所定の厚みとなった状態が保持されている。
【０１３１】
そして、本実施形態では、調整工程Ｓ３が開始された後であって、平面視において、第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とが重なったとき（本実施形態では、平面視において、第１の基板１１０の形状に対する第２の基板１２０の相対形状と目標形状とが対応した場合）に、硬化工程Ｓ５が実行される。この硬化工程Ｓ５は、アライメント工程Ｓ４が開始された後に実行されるものであるが、本実施形態では、平面視において、第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とが重なったときに、未硬化の状態の樹脂材料１３０の少なくとも一部を硬化させる第１の硬化工程Ｓ５１を行う。この第１の硬化工程Ｓ５１では、図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）に示すように、平面視において、第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とが重なった時点で、硬化部７から複数の照射用開口２３を介して紫外線を照射して、樹脂材料１３０の一部を硬化する。硬化部７による紫外線の照射は、平面視において第１のパターン１１１と第２のパターン１２１とが重なったときから０．５秒以内に行うことが好ましい。これにより、第１の基板１１０と第２の基板１２０とが相互にアライメントされた状態が維持される。また、本実施形態では、未硬化の樹脂材料１３０の厚みが所定の厚みとなった状態で保持されているため、第１の硬化工程Ｓ５１を行うことで、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みが調整された状態が維持される。
【０１３２】
そして、図９（Ｅ）に示すように、未硬化の状態の樹脂材料の少なくとも一部を硬化させた後に、アライメント対象物１００を未硬化の状態の樹脂材料１３０の全部を硬化させる紫外線を照射できる光源１４を備える硬化処理装置（不図示）に搬送し、光源１４により樹脂材料１３０の全部を硬化させる第２の硬化工程Ｓ５２を行う。これにより、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相互に固定することができる。なお、未硬化の状態の樹脂材料１３０の全部を硬化させる方法は、特に上述に限定されない。なお、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）では、温調部８の動作状態を網掛けにより表示した。また、図９（Ｃ）では、硬化部７の動作状態を網掛けにより表示した。また、図９（Ｄ）及び図９（Ｅ）では、樹脂材料１３０が硬化した状態を網掛けにより表示した。本実施形態における「第１の硬化工程Ｓ５１」が本発明における「第１の硬化工程」の一例に相当し、本実施形態における「第２の硬化工程Ｓ５２」が本発明における「第２の硬化工程」の一例に相当する。
【０１３３】
本実施形態のアライメント装置１及びアライメント方法は、以下の効果を奏する。
【０１３４】
従来の複数の基板同士を貼り合わせる方法として、基板同士を高精度に位置決めした状態で、接着ローラにより一方の基板を他方の基板に押し付け、基板同士を貼り合わせる方法が知られている。また、従来の複数の基板同士を貼り合わせる方法として、真空雰囲気下において、対向位置に配置された基板同士を透明の液状接着剤からなる接着剤層を介して貼り合わせた後、当該接着剤層を硬化させ基板同士を貼り合わせる方法が知られている。これらの複数の基板同士を貼り合わせる方法のうち前者をローラ式といい、後者を対向平面式という。
【０１３５】
基板同士を重ねる方法としてローラ式を採用すると、一方の基板を他方の基板に対して傾斜した姿勢を維持しながら２つの基板同士を貼り合わせるため、両者の貼合面に空気が巻き込まれ難く、気泡が混入し難い。このため、基板同士を良好に接着することができる。しかしながら、一方の基板を他方の基板に接着ローラによって押し付けるため、接着ローラの押付圧により基板が延びて、２つの基板同士のアライメント精度が低下するおそれがある。また、接着ローラの寸法精度の影響により、基板同士のアライメント精度が低下するおそれがある。
【０１３６】
一方、対向平面式を採用すると、ローラ式のように基板に押圧力が加わらないため、基板同士を比較的高い精度で位置決めすることができる。しかしながら、基板同士を貼り合わせる際に、基板同士の間に空気が巻き込まれ易く、気泡が混入し易い。気泡の混入を抑えるため、基板同士の貼り合わせを真空雰囲気下で行う場合、設備コストの増大を招くおそれがある。また、作業時間の冗長化を招くおそれもある。
【０１３７】
また、上記の方法では、２つの基板を個々にアライメントした後にこれら２つの基板を重ね合わせている。このため、基板同士を重ね合わせる際に、基板同士の位置がずれてしまい、アライメント精度が低下してしまう、という問題がある。また、上記の方法では、基板の重ね合わせの前に２つの基板を別々に撮像するので、カメラの移動やカメラの焦点の違い等に起因する誤差が生じたり、仮想的な演算処理によって撮像結果から現在位置を算出するために誤差が生じる場合がある。これらに起因して、アライメント精度が低下してしまう、という問題もある。
【０１３８】
これに対し、本実施形態では高精度な位置決めを行うことなく、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを重ね合わせたアライメント対象物１００を用い、未硬化の状態の樹脂材料を介在させた状態で、第２の基板１２０を平面方向において移動させ、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相互にアライメントしている。このため、第１の基板１１０と第２の基板１２０との重ね合わせによる位置ずれが生じない。特に、本実施形態では、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを重ね合わせた後に、第１及び第２の基板１１０，１２０のそれぞれのパターン１１１，１２２を、撮像部６により同一の視野内で同時に撮像するので、アライメント開始から樹脂材料１３０の硬化まで、双方のパターン１１１，１２２を継続的に撮像して、基板１１０，１２０の位置を継続的に検出することができる。このため、撮像部６の移動や撮像部６の焦点の違い等に起因する誤差の発生を抑制することができる。また、上述の仮想的な演算処理が不要であるので、演算処理に起因する誤差も最小化することができる。この結果、第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメント精度の向上を図ることができる。
【０１３９】
また、本実施形態では、第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメントと、第１の基板１１０と第２の基板１２０との固定とを、同一のアライメント装置１により行っている。このため、第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメントを行った後に、アライメント対象物１００の搬送を行うことなく、第１の基板１１０と第２の基板１２０との固定を行うことができる。これにより、アライメント対象物１００の搬送による第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメント精度の低下を生じない。
【０１４０】
また、本実施形態では、撮像部６の撮像結果に基づいて、平面視において、第１の基板１１０の位置に対する第２の基板１２０の相対位置が予め定められた目標位置に対応するように、第１の基板１１０及び第２の基板１２０の少なくとも一方を平面方向において移動させている。このため、第１の基板１１０と第２の基板１２０との位置ずれをさらに抑えることができるので、第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメント精度をさらに向上させることができる。
【０１４１】
また、本実施形態では、第２の基板１２０の温度を調整して、平面視において、第１の基板１１０の形状に対する第２の基板１２０の相対形状が予め定められた目標形状に対応するように、第２の基板１２０を熱変形させている。このため、第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメント精度のさらなる向上を図ることができる。特に、本実施形態では、第１の基板１１０を構成する材料の熱膨張係数と第２の基板１２０を構成する材料の熱膨張係数とを相互に異ならせている。この場合、温調部８による第２の基板１２０の温度調整が第１の基板１１０に影響して、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に温度差が生じない場合でも、第１の基板１１０の変形量と第２の基板１２０の変形量とが相違するので、第１の基板１１０と第２の基板１２０とを相対的に熱変形させることができる。これにより、第１の基板１１０と第２の基板１２０とをより正確にアライメントすることができる。
【０１４２】
また、本実施形態では、アライメント工程Ｓ４は、第１のアライメント工程Ｓ４１と、第２のアライメント工程Ｓ４２とを含み、第１のアライメント工程Ｓ４１と、第２のアライメント工程Ｓ４２とを平行して実行している。このため、第１の基板１１０と第２の基板１２０とが相互にアライメントされるまでの時間を短縮することができる。
【０１４３】
また、本実施形態では、未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させる場合、樹脂材料１３０の全部を硬化させる前に、樹脂材料１３０の一部を硬化させる第１の硬化工程Ｓ５１を行う。このため、第１の基板１１０と第２の基板１２０とが相互にアライメントされた状態を維持することができるため、第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアラメント精度がより一層向上する。
【０１４４】
特に、平面視において、第１の基板１１０の形状に対する第２の基板１２０の相対形状と、目標形状とが対応した場合に、未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させる硬化処理を実行している。このため、第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメント精度が経時的に劣化する前に、第１の基板１１０と第２の基板１２０とが相互にアライメントされた状態を維持することができる。また、第１の硬化工程Ｓ５１を行うことにより、第２のアライメント工程Ｓ４２において、第１の基板１１０の形状に対する第２の基板１２０の相対形状が、目標形状以上に変形が進むことを防止できる。これにより、第２のアライメント工程Ｓ４２において、温度設定を厳密に行う必要がなくなる。
【０１４５】
また、本実施形態では、撮像部６が支持部材６１を介して上プレート２に固定されている。このため、撮像部が上プレートに対して相対移動可能な構造と比較して、アライメント精度の更なる向上を図ることができる。また、撮像部６の移動後にアライメントを開始する際に、撮像部６の振動が収まるまでアライメントを待機する必要がなく、アライメント作業時間の短縮化を図ることができる。
【０１４６】
また、本実施形態では、撮像部６の光軸が通過する撮像用貫通孔２２を上プレート２が有している。このため、可視光線を透過可能な透明な材料により上プレート２を構成しなくてもよく、上プレート２を構成する材料の選択の自由度が高まる。
【０１４７】
また、本実施形態では、硬化部７が上プレート２に埋設されており、当該上プレート２に固定されている。このため、硬化部が上プレートに対して相対移動可能な構造と比較して、硬化部７による紫外線の照射精度の向上を図ることができる。
【０１４８】
また、赤外線が通過する照射用開口２３を上プレート２が有している。このため、赤外線を透過可能な透明な材料により上プレート２を構成しなくてもよく、上プレート２を構成する材料の選択の自由度が高まる。
【０１４９】
また、近年では、電子部品の小型化の要請に伴い、基板の積層体について、高い寸法精度が要求されている。上記従来の方法では、基板同士の間に介在する樹脂材料の厚みを高精度に調整（たとえば、狙い値に対して±５％〜１０％）することについては着目されておらず、樹脂材料の厚みを高い精度で調整する方法が求められている。
【０１５０】
これに対し、本実施形態では、未硬化の状態の樹脂材料１３０を第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に介在させ、その樹脂材料１３０の厚みを調整する。樹脂材料１３０は、流動性を有しているため、任意に厚みを調整することができる。そして、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みが調整された後、樹脂材料１３０を硬化させる。このように、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に介在する樹脂材料１３０の厚みを高精度に調整することができる。
【０１５１】
また、本実施形態では、未硬化の状態の樹脂材料１３０を硬化させる場合、樹脂材料１３０の全部を硬化させる前に、樹脂材料１３０の一部を硬化させる第１の硬化処理Ｓ５１を行う。この場合、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚さが調整された状態を維持することができるため、樹脂材料の厚みの調整をより高精度に行うことができる。
【０１５２】
また、本実施形態では、第１〜第３の推定部９２，９３，９４から出力される制御信号に基づいて、第２の移動部５により上プレート２の位置を調整して、未硬化の状態の樹脂材料１３０の厚みを調整している。
【０１５３】
具体的には、第１の推定部９２から送られる熱歪み量Ａに基づき第２の移動部５による上プレート２の位置を調整している。この場合、温調部８の温度調整が作用しなくなった際に生じる樹脂材料１３０の膨張が推定された熱歪み量Ａと相殺されることで、樹脂材料１３０の厚みが高精度に維持される。
【０１５４】
また、本実施形態では、第２の推定部９３から送られる弾性変形量Ｂに基づき第２の移動部５による上プレート２の位置を調整している。この場合、除荷した際に生じる樹脂材料１３０の膨張が推定された弾性変形量Ｂと相殺されることで、樹脂材料１３０の厚みが高精度に維持される。
【０１５５】
また、本実施形態では、第３の推定部９４から送られる硬化収縮量Ｃに基づき第２の移動部５による上プレート２の位置を調整している。この場合、樹脂材料１３０を硬化した際に生じる樹脂材料の収縮が推定された硬化収縮量Ｃと相殺されることで、樹脂材料１３０（接着部２３０）の厚みが高精度に維持される。
【０１５６】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、本発明の他の実施の形態に係るアライメント方法の説明をするための側面図である。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。
【０１５７】
本実施形態のアライメント方法は、図１３（Ａ）に示すように、温調部８を動作させた状態で開始する。上述した準備工程Ｓ１と同様、アライメント対象物１００を準備する。そして、上プレート２にアライメント対象物１００を保持させる。そして、図１３（Ｂ）に示すように、第２の移動部５により上プレート２を下降させ、アライメント対象部１００を下プレート３に押し付けて、第２の基板１２０を下プレート３に吸着保持させる。この場合、第２の基板１２０と下プレート３とが接触したときから、温調部８による第２の基板１２０の温度の調整が開始する。温調部８による温度調整により、第２の基板１２０の平面方向における熱変形が始まる（すなわち、第２のアライメント工程Ｓ４２が開始する。）。
【０１５８】
そして、アライメント対象物１００と撮像部６との位置の調整を行った後、上プレート２と下プレート３によりアライメント対象物１００を挟む。上プレート２により第１の基板１１０を吸着保持する。そして、第１のアライメント工程Ｓ４１を実行する。
【０１５９】
本実施形態のアライメント方法では、温調部８を動作させた状態で開始するので、アライメント対象物１００をアライメント装置１に搭載した瞬間に、第１の基板１１０と第２の基板１２０とのアライメントを開始することができる。これにより、第１の基板１１０と第２の基板１２０とが相互にアライメントされるまでの時間をさらに短縮することができる。
【０１６０】
図１４は本発明の他の実施の形態に係る下プレート及び温調部を示す平面図である。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。
【０１６１】
上述の実施形態では、第２の基板１２０の全体を温調部８により一度に温度調整したが、特にこれに限定されない。たとえば、図１４に示すように、平面視において区画された複数の領域毎に第１の基板１１０と第２の基板１２０の少なくとも一方の温度を調整してもよい。
【０１６２】
この形態における温調部８Ｂは、図１４に示すように、平面視において区画された複数の領域Ｚ１〜Ｚ９毎に、加熱又は冷却が可能となっている。このため、温調部８Ｂは、下プレート３に保持された第２の基板１２０の温度の面内均一性を高精度に維持することができる。
【０１６３】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【０１６４】
たとえば、アライメント工程Ｓ４において、第１のアライメント工程Ｓ４１と、第２のアライメント工程Ｓ４２とを、時間的にタイミングをずらして行ってもよい。たとえば、第１のアライメント工程Ｓ４１を実行した後に、第２のアライメント工程Ｓ４２を実行してもよい。また、第２のアライメント工程Ｓ４２を実行した後に、第１のアライメント工程Ｓ４１を実行してもよい。
【０１６５】
たとえば、上述した実施形態では、アライメント工程Ｓ４は、第１のアライメント工程Ｓ４１と、第２のアライメント工程Ｓ４２とを含んでいるが、特にこれに限定されず、第１のアライメント工程Ｓ４１のみを含んでいてもよい。この場合、平面視において、第１の基板１１０の位置に対する第２の基板１２０の相対位置と前記目標位置とが対応した場合に、硬化部７による硬化処理（硬化工程Ｓ５）が実行される。
【０１６６】
たとえば、上述した実施形態では、温調部８は、下プレート３に内蔵されており、第２の基板１２０の温度を調整したが、特にこれに限定されず、第１の基板１１０及び樹脂材料１３０を介して、第２の基板１２０が加熱又は冷却されても、第２の基板１２０が、第１の基板１１０よりも相対的に膨張又は収縮をする場合には、温調部８は、上プレート２に内蔵され、第１の基板１１０及び樹脂材料１３０を介して、第２の基板１２０の温度調整をしてもよい。
【符号の説明】
【０１６７】
１…アライメント装置
２…上プレート
２１…第２の保持面
２２…撮像用貫通孔
２３…照射用開口
３…下プレート
３１…第１の保持面
４…第１の移動部
５…第２の移動部
６…撮像部
６１…支持部材
７…硬化部
８…温調部
９…コントロールユニット
９１…制御部
９２…第１の推定部
９３…第２の推定部
９４…第３の推定部
１０…距離センサ
１１…第１の温度センサ
１２…第２の温度センサ
１３…圧力センサ
１４…光源
１００…アライメント対象物
１１０…第１の基板
１１１…第１のパターン
１２０…第２の基板
１２１…第２のパターン
１３０…樹脂材料
２００…積層体
２３０…接着部
【図１】
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【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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