(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の形状変更に伴う位置合わせマークの配置変更、及び紫外線照射部の位置変更に対して、静電チャックを交換することなく柔軟に対応できる静電チャック及びこれを用いた貼合わせ基板製造装置を提供する。【解決手段】誘電体からなるベース上に内部電極９を形成し、内部電極９を誘電体膜で覆い、誘電体膜の上面を被吸着物２を載せる吸着面とした静電チャックにおいて、ベースの少なくとも一部及び誘電体膜が所定の波長域の光を透過するように構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体からなるベース上に内部電極を形成し、前記内部電極を誘電体膜で覆い、前記誘電体膜の上面を被吸着物を載せる吸着面とした静電チャックにおいて、前記ベースの少なくとも一部及び前記誘電体膜が所定の波長域の光を透過することを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
静電チャックを形成するベースが、ガラスであることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
静電チャックを形成する誘電体膜が、エアロゾルデポジション法により形成されたアルミナ膜であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電チャック。
【請求項４】
前記内部電極が、透明電極であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の静電チャック。
【請求項５】
第１及び第２の静電チャックを有し、前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方は請求項１から４のいずれかに記載の静電チャックであり、前記第１及び第２の静電チャックにそれぞれ第１及び第２の基板を静電吸着保持し、前記第１及び第２の基板に設けられた位置合わせマークを前記第１及び第２の静電チャックのいずれか一方に設けられた撮像装置によって撮像することで前記第１及び第２の基板を互いに位置合わせした後貼合わせる貼合わせ基板製造装置において、前記撮像装置は、前記第１及び第２の静電チャックに対して移動可能としたことを特徴とする貼合わせ基板製造装置。
【請求項６】
第１及び第２の静電チャックを有し、前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方は請求項１から４のいずれかに記載の静電チャックであり、前記第１及び第２の静電チャックにそれぞれ第１及び第２の基板を静電吸着保持し互いに位置合わせした後貼合わせ、光硬化性の接着剤にて接着する貼合わせ基板製造装置において、接着剤を硬化させるための光照射口を複数個設け、前記光照射口より発した光を前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方を透過させて前記接着剤に対して部分的に照射し、前記接着剤を部分的に硬化させることを特徴とする貼合わせ基板製造装置。
【請求項７】
前記光照射口の位置が、前記第１及び第２の静電チャックに対して移動可能としたことを特徴とする請求項６に記載の貼合わせ基板製造装置。
【請求項８】
第１及び第２の静電チャックを有し、前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方は請求項１から４のいずれかに記載の静電チャックであり、前記第１及び第２の静電チャックにそれぞれ第１及び第２の基板を静電吸着保持し互いに位置合わせした後貼合わせ、光硬化性の接着剤にて接着する貼合わせ基板製造装置において、前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方を透過させて前記接着剤全体へ光を照射し、前記接着剤全体を硬化させることを特徴とする貼合わせ基板製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造工程で用いられる静電チャック及びこれを用いた貼合わせ基板製造装置に係り、特に１台で複数の種類の基板を貼合わせるにあたり好適な貼合わせ基板製造装置に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造工程で用いられる貼合わせ基板製造装置においては、近年の液晶表示装置の大型化に伴い、基板の保持装置として静電チャックを用いる方式が注目されている。
基板を吸着保持する機構として、真空吸着と静電気吸着を併用し、周囲の圧力に応じて切り替える方式が紹介されている。（特許文献１参照）
特許文献１に代表される従来の貼合わせ基板製造工程のうち、特に基板の位置合わせを行う工程、及び接着剤を硬化させる工程について以下に説明する。
【０００３】
始めに基板の位置合わせを行う工程について説明する。
図２は、特許文献１に代表される従来の貼合わせ基板製造装置の概略の構成を示す側面図である。同図において、貼合わせ基板製造装置内には２枚の静電チャックが互いに対抗して配置されており、貼合わせる基板をそれぞれ１枚ずつ吸着保持している。ここで静電チャックはアルミナセラミックスの内部に電極を設けた構造からなっており、静電吸着力により基板を吸着保持することができる。
尚、以下より、上側に配置された静電チャックを第１の静電チャック、下側に配置された静電チャックを第２の静電チャックと記載する。
【０００４】
両方の基板には位置合わせマークが複数箇所ずつ設けられており、第２の静電チャックには、前記位置合わせマークに対応する位置にマーク撮像用穴が設けられ、更にマーク撮像用穴の直下には撮像装置が配置されており、マーク撮像用穴を通して両基板の位置合わせマークを撮像し、２枚の基板の位置ずれを確認することが出来るようになっている。
【０００５】
この後、第１の静電チャックを上側移動機構により下降させ、２枚の基板を貼合わせる。このとき、２枚の基板に位置ずれが発生しないよう、撮像装置により両基板の位置合わせマークのずれを撮像しながら第１の静電チャックを下降させて行く。位置ずれが発生した場合は、下側移動機構により、第２の静電チャックの水平方向の位置を調整し、位置ずれを解消する。
【０００６】
次に、接着剤を硬化させる工程について説明する。
基板貼合わせ前の工程において、基板上で最終的に液晶パネルとなる部分の外周部には、接着剤が塗布されている。ここで使用される接着剤は、紫外線を照射して硬化させるタイプのものが一般的に用いられている。このため貼合わせた後の基板は、別に設けられた硬化装置へと搬送され、硬化装置内で紫外線が照射される。このとき、硬化装置へと搬送される際に基板の位置ずれが発生することを防止する目的で、貼合わせ基板製造装置内にて接着剤の仮固定が行われることが多い。即ち、基板貼合わせ前の接着剤を塗布する工程において、前記外周部の更に外側に仮固定用の接着剤を複数箇所スポット状に塗布しておく。前期塗布個所に対応する静電チャック上の位置には紫外線照射用穴が設けられているため、貼合わせ直後に前記塗布個所に前記紫外線照射用穴を通して紫外線を照射し、基板を仮固定することが出来る。
【０００７】
また、本出願人は、先の出願において、緻密で耐摩耗性が期待できる誘電体層を静電チャックの基材上にエアロゾルデポジション法により成膜する発明に関して開示している。（特許文献２参照）
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２２９０４４号公報
【特許文献２】
特開２００１−６０６１９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の貼合わせ基板製造装置において利用される静電チャックにおいては、位置合わせマーク撮像用の穴の位置は、基板上に設けられた位置合わせマークに合わせて配置される。さらに、基板を仮固定するための紫外線照射用の穴の位置は、基板の外形に合わせて配置される。
言い換えると、基板の形状が変更された場合、基板外周部付近に配置される位置合わせマークの場所を変更する必要があるため、これに応じて静電チャックに形成するマーク撮像用穴の位置も変更する必要がある。また、同様に紫外線照射用穴の位置も変更する必要がある。
しかしながら静電チャックは一般に高価であるため、基板形状に合わせて各穴位置の異なる静電チャックを交換し対応するのはコスト的に問題があった。
また、複数の種類の基板形状に対応するための方法として、あらかじめ静電チャックに各種基板形状に対応した穴を多数設けておくことも考えられるが、穴の数が増えすぎると、基板を貼合わせる際の圧力が基板に均等に働かなくなるため、液晶パネルの表示斑等、不具合の原因となってしまう。
即ち、従来の静電チャックを使った貼合わせ基板製造装置では、基板の形状変更に対して柔軟に対応できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、基板の形状変更に伴う位置合わせマークの配置変更、及び紫外線照射部の位置変更に対して、静電チャックを交換することなく柔軟に対応できる静電チャック及びこれを用いた貼合わせ基板製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、誘電体からなるベース上に内部電極を形成し、前記内部電極を誘電体膜で覆い、前記誘電体膜の上面を被吸着物を載せる吸着面とした静電チャックにおいて、前記ベースの少なくとも一部及び前記誘電体膜が所定の波長域の光を透過することを特徴とする。
前記ベースの少なくとも一部及び前記誘電体膜を、例えば、波長域が０．３８μｍ〜０．８０μｍの可視光や、波長域が０．２５μｍ〜０．３８μｍの紫外線が透過するようにすれば、静電チャックにマーク撮像用穴を設けることなく、基板貼合わせ時の位置合わせマークを静電チャック外側から撮像することが可能となり、また、静電チャックに紫外線照射用穴を設けることなく、静電チャック外側から紫外線を接着剤に照射することが可能となる。
【００１２】
上記目的を達成するために請求項２は、静電チャックを形成するベースが、ガラスであることとした。
上記構成とすることで、位置合わせマーク撮像のための可視光、及び接着剤硬化のための紫外線の両方に対してベースが透明となる。
【００１３】
上記目的を達成するために請求項３は、静電チャックを形成する誘電体膜が、エアロゾルデポジション法により形成されたアルミナ膜であることとした。
上記構成とすることで、エアロゾルデポジション法よる半透明のアルミナ薄膜を静電チャックの誘電体膜として利用することが出来る。
【００１４】
上記目的を達成するために請求項４は、前記内部電極が、透明電極であることとした。
上記構成とすることで、静電チャック全体が内部電極についても透明となるので、電極パターンを設計する際、位置合わせマーク撮像部及び紫外線照射部を避けて配置する必要がなくなるため、静電チャック全体で均等な静電吸着力を得ることが出来る。
【００１５】
上記目的を達成するために請求項５は、第１及び第２の静電チャックを有し、前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方は請求項１から４のいずれかに記載の静電チャックであり、前記第１及び第２の静電チャックにそれぞれ第１及び第２の基板を静電吸着保持し、前記第１及び第２の基板に設けられた位置合わせマークを前記第１及び第２の静電チャックのいずれか一方に設けられた撮像装置によって撮像することで前記第１及び第２の基板を互いに位置合わせした後貼合わせる貼合わせ基板製造装置において、前記撮像装置は、前記第１及び第２の静電チャックに対して移動可能とすることとした。
上記構成とすることで、第１及び第２のガラス基板に形成された位置合わせマークの位置に撮像装置をあらかじめ移動させてから基板の貼合わせを行うことが出来るため、様々な形状の基板に対しても同一の静電チャックにより特許文献１に記載の方法にて基板貼合わせ時の位置合わせを行うことが可能となる。
【００１６】
上記目的を達成するために請求項６は、第１及び第２の静電チャックを有し、前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方は請求項１から４のいずれかに記載の静電チャックであり、前記第１及び第２の静電チャックにそれぞれ第１及び第２の基板を静電吸着保持し互いに位置合わせした後貼合わせ、光硬化性の接着剤にて接着する貼合わせ基板製造装置において、接着剤を硬化させるための光照射口を複数個設け、前記光照射口より発した光を前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方を透過させて前記接着剤に対して部分的に照射し、前記接着剤を部分的に硬化させることとした。
上記構成とすることで、静電チャックに穴を設けることなく、静電チャック外側から紫外線を接着剤に照射して硬化させ、貼合わせた基板を仮固定することが可能となる。
【００１７】
上記目的を達成するために請求項７は、前記光照射口の位置が、前記第１及び第２の静電チャックに対して移動可能であることとした。
上記構成とすることで、任意の位置に紫外線を照射することが可能となるため、静電チャックを変更することなく、様々な形状の基板に対して接着剤を部分的に硬化させ、第１及び第２のガラス基板を仮固定することが可能となる。
【００１８】
上記目的を達成するために請求項８は、第１及び第２の静電チャックを有し、前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方は請求項１から４のいずれかに記載の静電チャックであり、前記第１及び第２の静電チャックにそれぞれ第１及び第２の基板を静電吸着保持し互いに位置合わせした後貼合わせ、光硬化性の接着剤にて接着する貼合わせ基板製造装置において、前記第１及び第２の静電チャックの少なくともいずれか一方を透過させて前記接着剤全体へ光を照射し、前記接着剤全体を硬化させることとした。
上記構成とすることで、貼合わせ装置内で接着剤全体の硬化まで完了させることが出来るので、次工程の硬化装置が不要となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本件発明の好適な一実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明にかかる貼合わせ基板製造装置の概略の構成を示す側面図であり、図２は、図１における静電チャック１の構造を示す図である。同図において、静電チャック１は石英ガラスからなるベースの表面にＩＴＯ膜からなる透明な内部電極９を形成した後、更に前記内部電極９を覆うようにエアロゾルデポジションにてアルミナ膜を形成し、前記アルミナ膜上を吸着面とした構造となっている。
【００２０】
エアロゾルデポジション法によるアルミナ膜は、その厚さが１０μｍ程度となるよう成膜されており、この厚さにおいてアルミナ膜は薄い白色の半透明膜となる。ここで、アルミナ膜は透明の度合いや吸着力の関係から５〜３０μｍ、好ましくは５〜２０μｍの範囲がよい。また、アルミナ原料としては、アルミナ純度９８％以上、好ましくは、９９％以上にすると透明度の点でさらによい。
【００２１】
このようして、石英ガラスからなるベースおよび内部電極９のＩＴＯ膜が透明であるから、図１に示した静電チャック１は、波長が０．３８μｍ〜０．８０μｍの可視光に対して全体で透明となっている。
このため、従来の図２に示したようなマーク撮像用穴７は不要となる。即ち、本発明にかかる図１においては、透明な第２の静電チャック１ｂを通して位置合わせマーク３を撮像することが出来るため、第２の静電チャック１ｂに従来のようなマーク撮像用穴７を設ける必要が無い。
【００２２】
また、本実施例での石英ガラス、ＩＴＯ膜、エアロゾルデポジション法によるアルミナ膜は、紫外線の波長域、約０．２５μｍ〜０．３８μｍ、好ましくは約０．３０μｍ〜０．３４μｍに対しての透過率を５０％以上とすることで、基板を接着するために塗布される接着剤を紫外線により硬化させることができる。
このため、マーク撮像用穴７と同様に、従来の図２に示したような紫外線照射用穴６も不要となる。即ち、本発明にかかる図１においては、透明な第２の静電チャック１ｂを通して接着剤１０に対し紫外線を照射することができるため、第２の静電チャック１ｂに従来のような紫外線照射用穴６を設ける必要が無い。
【００２３】
尚、本発明では所定の波長域の光に対して透明である静電チャック１を提供し、静電チャックが透明であることを積極的に利用する装置構成を提案することが目的であり、静電チャック１を構成する各種素材、及びその製法を上記の例に限定するものではない。例えば、ベースを本実施例のような石英ガラスではなく、石英やサファイヤにてベースを製作してもよい。
【００２４】
以上に示したように、本発明にかかる貼合わせ基板製造装置に使用される静電チャック１には、従来のようなマーク撮像用穴７、及び紫外線照射用穴６を設ける必要が無くなる。このことは、単に静電チャック製造工程において各穴加工の工程を省略することが出来るだけではない。以下では、本構造とすることによって得られる利点を説明する。
【００２５】
図３に示したのは、従来の貼合わせ基板製造装置に用いられる第２の静電チャック１ｂが基板２を静電吸着している様子を吸着面側から見た図である。これまでの説明で示したように、基板２上には位置合わせマーク３が設けられ、第２の静電チャック１ｂ上には位置合わせマーク３と対応する位置にマーク撮像用穴７が設けられている。
【００２６】
図４に示したのは、同じく従来の貼合わせ基板製造装置における第２の静電チャック１ｂであるが、図３とは異なる大きさの基板２を吸着している。この場合は、基板２に設けられた位置合わせマーク３の場所が図３と異なるために、図３に示した第２の静電チャック１ｂをそのまま利用することは出来ず、マーク撮像用穴７の位置が変更された第２の静電チャック１ｂを使用する必要がある。
尚、図３及び図４においては簡単のため、第２の静電チャック１ｂに設けられた紫外線照射用穴８、及び基板２に塗布された接着剤１０は省略した。
【００２７】
これに対し、図１に示した本発明にかかる貼合わせ基板製造装置においては静電チャック１全体が透明なので、基板２の形状に応じて位置合わせマーク３の場所が変更された場合でも、第２の静電チャック１ｂの下部に配置された撮像装置５を基板２の位置合わせマーク３に対応する位置へ移動させ、その後は第２の静電チャック１ｂと共に移動するようにしておけば、位置合わせマーク３を撮像し基板２の位置合わせを行うことが可能である。即ち、異なる形状の基板２でも、同一の静電チャック１により貼合わせることが可能となる。また、紫外線照射用穴８の配置についても図５及び図６に示したが、同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００２８】
また、従来の貼合わせ基板製造装置における静電チャック１はマーク撮像用穴７及び紫外線照射用穴６を設ける必要があるため、図７に示したようにその内部電極９は各穴を避けるように配置しなければならなかった。静電チャック１の吸着力は、内部電極９の線幅、及び電極間距離に応じて変化するため、図７のように各穴を避けようと部分的に内部電極９の線幅、電極間距離が部分的に他部と異なる場合、静電吸着力の分布に斑が生じてしまう。その結果、例えば貼合わせ後の基板２をリフトピン押上にて静電チャック１から離脱させる際、均等に離脱せず、基板２を破損する可能性もある。
【００２９】
これに対し、図１に示した本発明にかかる貼合わせ基板製造装置においては、静電チャック１全体が内部電極９も含めて透明なので、位置合わせマーク撮像部や紫外線照射部の位置を気にすることなく、図８に示したように均等な線幅及び電極間距離にて内部電極９を配置することが出来、結果、吸着面全体で均等な静電吸着力を得ることが出来る。
尚、本発明にかかる静電チャック１の内部電極９の形状は、電極幅及び電極間距離がそれぞれ１ｍｍ以下であるが、図７及び図８における内部電極９は簡単のために実際よりも内部電極の櫛歯本数を少なく描いたものである。
【００３０】
本発明により、ベース、電極、誘電体が全て透明な静電チャックが提供された。透明な静電チャックの用途の一例として、貼合わせ基板製造装置において透明な静電チャックを搭載すること及びその利点を以上の実施例にて紹介したが、更に別の用途及び利点として考えられるものを以下に紹介する。
【００３１】
例えば、波長が１μｍ〜３０μｍの赤外線に対して透明な素材にて静電チャックを製作し、ホットプレートとして利用するとよい。この場合、静電チャックを通して赤外線を搭載物に対して照射することで、従来のホットプレートと比較してより均一に搭載物を加熱することが可能となる。
【００３２】
例えば、ＣＶＤ成膜装置に搭載されるシリコンウェハ吸着用の静電チャックを可視光及び赤外線に対して、即ち波長が０．３８μｍ〜３０μｍの光に対して透明な素材で作成するとよい。この場合、静電チャックを通してシリコンウェハ裏面を観察できるので、均等な伝熱の妨げとなる微小パーティクルの噛み込みを検出することが可能となる。また、静電チャック裏面より温度輻射光を観察する機構を配置すれば、シリコンウェハの面内温度分布を観察することも可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の形状変更に伴う位置合わせマークの配置変更、及び紫外線照射部の位置変更に対して、静電チャックを交換することなく柔軟に対応できる貼合わせ基板製造装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる貼合わせ基板製造装置の概略の構成を示す側面図である。
【図２】従来の貼合わせ基板製造装置の概略の構成を示す側面図である。
【図３】従来の貼合わせ基板製造装置に用いられる静電チャックが基板を静電吸着している様子を吸着面側から見た図である。
【図４】従来の貼合わせ基板製造装置に用いられる静電チャックが基板を静電吸着している様子を吸着面側から見た図である。
【図５】従来の貼合わせ基板製造装置に用いられる静電チャックが基板を静電吸着している様子を吸着面側から見た図である。
【図６】従来の貼合わせ基板製造装置に用いられる静電チャックが基板を静電吸着している様子を吸着面側から見た図である。
【図７】従来の貼合わせ基板製造装置に用いられる静電チャックの内部電極の配置を示した図である。
【図８】本発明にかかる貼合わせ基板製造装置に用いられる静電チャックの内部電極の配置を示した図である。
【図９】本発明にかかる貼合わせ基板製造装置に用いられる静電チャックを示した断面図である。
【符号の説明】
１…静電チャック
１ａ…第１の静電チャック
１ｂ…第２の静電チャック
２…基板
３…位置合わせマーク
４…駆動装置
４ａ…上側駆動装置
４ｂ…下側駆動装置
５…撮像装置
６…紫外線照射装置
７…マーク撮像用穴
８…紫外線照射用穴
９…内部電極
１０…接着剤
１１…光照射口
１２…アルミナ膜
１３…ベース
【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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