(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一対の基板のうち、下基板を吸着保持し、上基板を反転させて、これら両基板の相対向する面を重ね合わせる装置において、
前記下基板及び前記上基板を、それぞれ相対向する面を上向きにして搬送する下基板搬送手段及び上基板搬送手段と、
前記下基板搬送手段から、前記下基板を移行させて、この下基板の下面を吸着保持する下定盤を有する下基板保持部材と、
前記上基板搬送手段に設けられ、前記上基板搬送手段から前記上基板を所定の高さだけ持ち上げる基板リフティング手段と、
前記基板リフティング手段により持ち上げられた前記上基板の下側面を吸着して取り出して反転させる上基板ハンドリング手段と、
下面から出没可能な複数の吸着ノズルと、この下面に開口する複数の吸着孔とを設けた上定盤を有し、前記上基板ハンドリング手段に保持させた前記上基板をこの上定盤の下面より下方位置に配置して、前記吸着ノズルを下方に突出させることにより、前記上基板の前記上基板ハンドリング手段により吸着されている側の面を吸着するようにして保持し、前記吸着ノズルを上昇させることによって、前記上基板を前記吸着孔により吸着可能な上基板保持部材と
を備える構成としたことを特徴とする基板重ね合わせ装置。
【請求項２】
前記下定盤には、その上面に対して出没可能な複数の支持ピンと、この下定盤の表面に開口する複数の吸着孔とを備える構成としたことを特徴とする請求項１記載の基板重ね合わせ装置。
【請求項３】
前記下定盤は、水平方向及び回転方向に位置調整を行う位置決め手段に装着する構成としたことを特徴とする請求項２記載の基板重ね合わせ装置。
【請求項４】
前記上定盤には、この上定盤を所定のストローク分昇降駆動する駆動ユニットを備える構成としたことを特徴とする請求項１記載の基板重ね合わせ装置。
【請求項５】
前記基板リフティング手段は、前記上基板搬送手段による搬送路に設けた昇降部材と、この昇降部材に装着され、前記上基板に当接する複数の保持ピンと、この上基板の外形に当接して、その水平方向における位置決めを行う位置決め部材とから構成したことを特徴とする請求項１記載の基板重ね合わせ装置。
【請求項６】
前記基板ハンドリング手段は、昇降及び水平方向に回動するロボット本体に、前後動可能なアームを設け、このアームの先端に前記上基板を吸着する上基板吸着部材を反転可能に連結する構成としたことを特徴とする請求項１記載の基板重ね合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶パネル等のように、上下２枚の基板を重ね合わせる装置に関するものであり、特にこれら２枚の基板には、それぞれ一側面に所定のパターンが形成されており、いずれの基板に対しても、パターン形成面にハンドリング手段等を接触させることなく、相互のパターン形成面を相対向させた状態で重ね合わせるようにした基板重ね合わせ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶パネルは上下２枚の透明基板を有し、これら上下２枚の基板間に液晶を封入したものである。上下２枚の基板には、それぞれ一側面にパターンが形成されている。ＴＦＴ型の液晶パネルにあっては、下基板には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のパターンがそのほぼ全面にわたって形成されており、また上基板側にはカラーフィルタからなるパターンが形成されている。これら上下２枚の基板にパターン形成後に、相互に正確にアラインメントさせた状態で重ね合わされることになる。パターンを形成する工程では、両基板はそれぞれ水平状態にして各工程に搬入されて、その表側に向いた面にパターンが形成される。従って、下基板はパターン形成面を上向きの状態で上基板と重ね合わされる。一方、上基板は反転させて、そのパターン形成面を下基板に対向させた状態で下基板に重ね合わせられることから、そのパターン形成工程、前述したカラーフィルタ基板にあってはカラーフィルタを形成する工程を経た後に、下基板に重ね合わせる前の段階で、それを１８０°反転させる必要がある。
【０００３】
以上の基板重ね合わせ装置としては、例えば特開平７−２１５５６６号公報に示された構成のものが従来から知られている。即ち、図１１に示したように、反転ステージ１００と、中継ステージ１０１と、スライドステージ１０２とを設定して、反転ステージ１００には、支軸１１０を中心として上下方向に１８０°回動する反転アーム１１１を設けて、この反転アーム１１１に上基板１０３を吸着保持させる。一方、中継ステージ１０１には、台座１１２が設けられており、この台座１１２上に下基板１０４が載置されている。反転アーム１１１を反転させると、この反転アーム１１１に吸着保持されている上基板１０３が下基板１０４に重ね合わされる。このようにして重ね合わせた上下の基板１０３，１０４は、スライドステージ１０２に移載される。このスライドステージ１０２は、スライドブロック１１３が設けられており、このスライドブロック１１３にはＸ，Ｙ，θ方向に位置調整可能なテーブル１１４上に基板を吸着する吸着部１１５が設置されている。そして、スライドブロック１１３は、吸着部１１５を重ね合わせた基板を受け取る位置と、アラインメントを行う位置とに往復移動する。さらに、吸着部１１５のアラインメントを行う位置には、上部に上アライナ１１６が昇降可能に設けられている。従って、吸着部１１５上に上下の基板１０３，１０４を重ね合わせた状態で、スライドブロック１１３がアラインメントを行う位置に移動すると、上アライナ１１６が下降して、上基板１０３が吸着されて相互の位置合わせ、つまり両基板１０３，１０４間でのアラインメントが行われることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来技術による基板重ね合わせ装置には以下に示すような欠点がある。
【０００５】
まず第１に、上基板は反転アームに吸着保持されるが、上基板を反転アームに移載する際には、この上基板の上側を向いた面、つまりパターン形成面を吸着しなければならない。ここで、上基板のほぼ全面にわたってパターンが形成されているが、その外周部は有効領域として利用しないために、この部分を吸着することができる。しかしながら、基板が大型化すると、重量化すると共に、その外周部を吸着するだけでは、基板に大きな撓みが生じることになる。従って、基板の正確なハンドリングが行えず、また吸着状態で安定的に保持できないことから、移載等の途中で取り落とし等のおそれがある。また、基板のサイズ等が異なる場合や、その有効面の領域が異なる場合には、吸着位置を変えなければならず、この作業は極めて困難であるという問題点がある。
【０００６】
また、反転アームを１８０°反転させるようにスイングさせることによって、上基板を下基板に重ね合わせるようにしているので、上基板はまずそのエッジが下基板に当接することになる。従って、中継ステージ上に位置する下基板の表面と、反転アームを反転させた時に、この下基板と重ね合わせられる上基板の表面との高さ位置を極めて厳格に調整しなければ、反転アームの動作だけでは両基板間に間隔が生じて両者が正確には重なり合わず、また反転中に上基板のエッジが下基板に押し付けられることになる等の問題点もある。
【０００７】
さらに、中継ステージの台座上で重ね合わせた上下の基板をスライドステージに移動させるが、この移動時に重ね合わせ基板は実質的に自由状態となるので、スライドステージへの移行時及びスライドステージで重ね合わせた基板を受け取る位置からアラインメントを行う位置への移動途中において、基板、特に上基板が位置ずれを起こす可能性がないとは言えない。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上下の基板のパターン形成面に対してハンドリングのための手段が全く接触することなく、しかも極めて安定した状態で重ね合わせを行うことができるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、上下一対の基板のうち、下基板を吸着保持し、上基板を反転させて、これら両基板の相対向する面を重ね合わせる装置であって、前記下基板及び前記上基板を、それぞれ相対向する面を上向きにして搬送する下基板搬送手段及び上基板搬送手段と、前記下基板搬送手段から、前記下基板を移行させて、この下基板の下面を吸着保持する下定盤を有する下基板保持部材と、前記上基板搬送手段に設けられ、前記上基板搬送手段から前記上基板を所定の高さだけ持ち上げる基板リフティング手段と、前記基板リフティング手段により持ち上げられた前記上基板の下側面を吸着して取り出して反転させる上基板ハンドリング手段と、下面から出没可能な複数の吸着ノズルと、この下面に開口する複数の吸着孔とを設けた上定盤を有し、前記上基板ハンドリング手段に保持させた前記上基板をこの上定盤の下面より下方位置に配置して、前記吸着ノズルを下方に突出させることにより、前記上基板の前記上基板ハンドリング手段により吸着されている側の面を吸着するようにして保持し、前記吸着ノズルを上昇させることによって、前記上基板を前記吸着孔により吸着可能な上基板保持部材とを備える構成としたことをその特徴とするものである。
【００１０】
要するに、反転が必要な上基板は、基板リフティング手段によって搬送手段から切り離して一度上昇させて、上基板ハンドリング手段をこの上基板より下方位置に挿入可能な状態とする。そして、上基板ハンドリング手段により上基板を吸着した状態で取り出し、この取り出し位置でまずこの上基板を１８０°反転させ、次いで基板重ね合わせ手段の上基板保持部材に受け渡すようにする。一方、下基板は下基板搬送手段から下基板供給手段を経て、基板重ね合わせ手段の下基板保持部材に送り込ませる。この状態で、上下の基板保持部材を相互に近接する方向に変位させることにより、上下の基板を重ね合わせることができる。
【００１１】
基板重ね合わせ装置における前述した各構成要素は、例えば具体的には次のように構成することができる。まず、基板重ね合わせ手段を構成する下基板保持部材は、下基板と当接する水平面を有する下定盤と、この下定盤の水平面に対して出没可能な複数の支持ピンと、この下定盤の表面に開口する複数の吸着孔とを備える構成とする。この下定盤は、水平方向及び回転方向に位置調整を行う位置決め手段に装着する。上基板保持部材は上定盤と、この上定盤を所定のストローク分昇降駆動する駆動ユニットとを有し、上定盤はその下面を水平面となし、この面に対して出没可能な複数の吸着ノズルと、この下面に開口する複数の吸着孔とを備える構成とする。さらに、基板リフティング手段は、上基板搬送手段による搬送路に設けた昇降部材と、この昇降部材に装着され、上基板に当接する複数の保持ピンと、この上基板の外形に当接して、その水平方向における位置決めを行う位置決め部材とから構成される。さらにまた、基板ハンドリング手段は、昇降及び水平方向に回動するロボット本体に、前後動可能なアームを設け、このアームの先端に上基板を吸着する上基板吸着部材を反転可能に連結するように構成すれば良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の一形態について説明する。まず、重ね合わせられる基板の概略構成を図１に示す。同図において、１は下基板、２は上基板であり、これら両基板１，２には、相対向する面に所定のパターンが形成されたパターン形成面１ａ，２ａとなっている。ここで、基板１，２によりＴＦＴ型の液晶パネルを構成する場合には、基板１はＴＦＴ基板であり、また基板２はカラーフィルタ基板である。そして、パターン形成面１ａ，２ａの反対側の面は非パターン面１ｂ，２ｂであり、これら両基板１，２の相対向するパターン形成面１ａ，２ａを重ね合わせた重ね合わせ基板３とするためのハンドリングはこれら非パターン面１ｂ，２ｂに対して行われる。両基板１，２間には液晶封入領域を区画形成し、かつ液晶が封入されるギャップを形成するためのシール材（図示せず）が介装される。ここで、基板１，２を重ね合わせる段階では、実際に個々の液晶パネルとして構成されるサイズより大判のものとして形成され、以後の工程で複数枚に分割される。なお、本発明の基板重ね合わせ装置は、この液晶パネルの製造に関するものに限定されないことは言うまでもない。
【００１３】
上下の基板１，２は、図２に示したように、それぞれ個別的に搬送手段１０，１１により搬送されて、基板重ね合わせ装置を構成する重ね合わせステージＳＳに搬入される。搬送手段１０，１１は、例えばローラコンベアやベルトコンベア、さらにはピッチ送り手段等により構成され、基板１，２はそれらの非パターン面１ｂ，２ｂを搬送手段１０，１１に当接させて、パターン形成面１ａ，２ａを上に向けた状態で水平搬送される。これによって、搬送中にパターン形成面１ａ，２ａが損傷したり、汚損されたりすることがない。
【００１４】
下基板１は下基板搬送手段１０によって、また上基板２は上基板搬送手段１１によって、それぞれ個別的に重ね合わせステージＳＳに送り込まれる。重ね合わせステージＳＳには、下基板供給手段２０と、基板リフティング手段３０と、基板ハンドリング手段４０と、基板重ね合わせ手段５０とが設けられている。この重ね合わせステージＳＳでは、共に非パターン面１ｂ，２ｂを下に向けた状態で搬送される下基板１と上基板２とが、それらのパターン形成面１ａ，２ａが相対向させて、相互に正確にアラインメントさせた上で重ね合わせられる。さらに、この重ね合わせステージＳＳから次の工程に向けて重ね合わせ基板３を搬出するための搬出手段１２が設置されている。
【００１５】
而して、図１に示したように、重ね合わせステージＳＳにおいては、下基板１は、矢印Ａで示したように、水平搬送されて、下基板搬送手段１０から下基板供給手段２０を経て基板重ね合わせ手段５０の位置にまで送り込まれる。ここで、基板重ね合わせ手段５０は、下基板保持部材５１と上基板保持部材５２とを含むものであり、下基板１は下基板保持部材５１に吸着保持される。
【００１６】
上基板２は、上基板搬送手段１１により矢印Ｂ方向に搬送されて、基板リフティング手段３０により位置決めされた上で、矢印Ｃで示したように所定高さまで持ち上げられる。そして、基板ハンドリング手段４０により矢印Ｄ方向に取り出された後に、矢印Ｅで示したように１８０°反転されて、この上基板２は、そのパターン形成面１ａを下向きにする。その後に、矢印Ｆで示したように、概略９０°旋回させ、次いで矢印Ｇで示したようにして、上基板保持部材５２に移載する。そして、上基板保持部材５２の作動によって、上基板２は矢印Ｈ方向に下降させることによって、この上基板２は下基板１に重ね合わされる。
【００１７】
まず、下基板１の基板重ね合わせ手段５０への供給方式について説明する。下基板搬送手段１０の搬送終端部には、下基板１の裏面側が当接する下基板供給手段２０が配置されており、下基板搬送手段１０により搬送されてくる下基板１は、この搬送終端位置から、下基板供給手段２０に移行させるように搬送される。ここで、好ましくは、この下基板供給手段２０には、下基板１を少なくとも外形基準により粗位置決めする。なお、この下基板１の位置決めは、下基板保持部材５１側で行っても良い。下基板１が下基板供給手段２０上に受け取られると、この下基板供給手段２０は基板重ね合わせ手段５０を構成する下基板保持部材５１の上部位置にまで移動する。
【００１８】
下基板保持部材５１は下定盤５３を有し、この下定盤５３の上面が下基板１の非パターン面１ｂを吸着する吸着面５３ａとなっている。このために、図３に示したように、吸着面５３ａには多数の吸着孔５４が設けられており、これらの吸着孔５４には負圧吸引力が作用するようになっている。また、下定盤５３には、複数の支持ピン５５が昇降可能に装着されており、常時においては、各支持ピン５５は下定盤５３の吸着面５３ａの下方に退入している。そして、下基板供給手段２０によって、下定盤５３上に下基板１が搬入されると、支持ピン５５が突出することになり、その結果、下基板１は下基板供給手段２０から切り離して所定の高さまで上昇させられる。この状態で、下基板供給手段２０を下基板搬送手段１０側に移動させる。その後に、支持ピン５５を下降させて、吸着面５３ａより下方位置にまで退入させると、下基板１は、下基板保持部材５１の下定盤５３に設けた吸着孔５４に作用する負圧により吸着保持される。支持ピン５５の頭部は概略球面形状となっており（図６参照）、これによって下基板１が支持ピン５５に当接しても、この下基板１が損傷するようなことはない。
【００１９】
このように、下基板１は下基板搬送手段１０からそのまま基板重ね合わせ手段５０を構成する下基板保持部材５１に送り込まれる。一方、上基板搬送手段１１により搬送されてくる上基板２は反転させて、基板重ね合わせ手段５０を構成する上基板保持部材５２に移載する。
【００２０】
このために、図４に示したように、上基板搬送手段１１を構成するローラコンベア１１ａによる搬送終端位置の下部には、基板リフティング手段３０が配置されている。この基板リフティング手段３０は、基本的には上基板２を上昇させて、上基板搬送手段１１から切り離すためのものであるが、さらに上基板２を粗位置決めする機構を備えている。即ち、基板リフティング手段３０は昇降部材としての昇降テーブル３１を有し、この昇降テーブル３１には、上基板２の非パターン面２ｂと当接する複数の保持ピン３２が突設されている。保持ピン３２の先端は、上基板２を損傷させないようにするために、球面形状となっている。従って、昇降テーブル３１を上昇させると、上基板２は保持ピン３２上に乗せられて、上基板搬送手段１１の上部に浮上する。また、昇降テーブル３１には、上基板２の外形を粗位置決めするための位置決めピン３３が設けられている。位置決めピン３３は、上基板２の各辺に対面する位置に１または２本設けられており、これら各位置決めピン３３は、図４に矢印で示したように、上基板２の各々の辺に対して近接離間する方向に移動可能となっている。なお、各辺の位置決めピン３３は全て可動なものとする必要はなく、例えばそれらのうちの１辺または相隣接する２辺に対面する部位の位置決めピンは固定的に保持した基準ピンとして機能させることもできる。また、上基板２を位置決めする際に、この上基板２が保持ピン３２と摺動するのを防止するために、保持ピン３２を水平方向に移動可能な浮動ピンとするのが望ましい。
【００２１】
基板リフティング手段３０を以上のように構成することによって、上基板２が上基板搬送手段１１により搬送終端位置にまで搬送された時に、この上基板搬送手段１１から切り離されて上昇させて、所定の位置に粗位置決めされた状態に保持される。このように基板リフティング手段３０に保持されている上基板２を取り出して反転させた上で、基板重ね合わせ手段５０を構成する上基板保持部材５２に供給するために、基板ハンドリング手段４０が設けられている。
【００２２】
基板ハンドリング手段４０は、少なくとも２軸駆動式のロボット本体４１を有し、このロボット本体４１は少なくとも昇降及び旋回方向に駆動されるものである。ロボット本体４１には、一対からなる多関節を有するアーム４２，４２が連結されている。各アーム４２は、アーム４２は２つの腕片４２ａ，４２ｂを有し、腕片４２ａの基端部はロボット本体４１に枢支ピンにより枢着されており、腕片４２ａの先端部と腕片４２ｂの基端部とも枢着され、さらに腕片４２ｂの先端は取付ブロック４３に枢着されている。従って、これら一対のアーム４２，４２ｂにより実質的な平行四辺形リンクが形成され、アーム４２，４２を駆動することによって、取付ブロック４３はロボット本体４１に近接する引込位置と、ロボット本体４１から前方に突出する伸長位置とに変位できるようになっている。
【００２３】
取付ブロック４３にはロータリアクチュエータ（図示せず）が内蔵されており、このロータリアクチュエータの回転軸４４には上基板吸着保持部材４５が連結して設けられている。上基板吸着保持部材４５は、回転軸４４に直結した基部４５ａと、この基部４５ａから前方に延在させた複数の吸着作動部４５ｂとから構成され、吸着作動部４５ｂの表面には複数の吸着ヘッド４６が取り付けられており、吸着ヘッド４６には負圧吸引力を作用させるようにしている。
【００２４】
基板ハンドリング手段４０は以上のように構成されるものであって、この基板ハンドリング手段４０の作動について説明する。上基板搬送手段１１に沿って搬送終端位置にまで搬送された上基板２は、基板リフティング手段３０により所定の高さまで上昇され、この基板リフティング手段３０の昇降テーブル３１から突出する保持ピン３２により上基板２が保持されている。そこで、基板ハンドリング手段４０を構成するロボット本体４１を作動させて、上基板吸着保持部材４５が、その吸着作動部４５ｂが上基板２と対面し、かつこの上基板２の非パターン面２ｂと昇降テーブル３１との間の隙間に対面する位置に配置させる。勿論、吸着作動部４５ｂは、基板リフティング手段３０における保持ピン３２とも、また位置決めピン３３とも干渉しない位置とする。さらに、吸着作動部４５ｂにおける吸着ヘッド４６を設けた側を上に向けた状態とする。
【００２５】
この状態でアーム４２を作動させて、上基板吸着保持部材４５を前進させて、少なくとも吸着作動部４５ｂを上基板２の非パターン面２ｂの下部位置に進入させる。その後に、ロボット本体４１を作動させて、上基板吸着保持部材４５を上昇させる。これによって、上基板２は基板リフティング手段３０から基板ハンドリング手段４０に移載されることになり、しかも上基板２は吸着作動部４５ｂに設けた吸着ヘッド４６により吸着されて、安定した状態に保持される。ここで、上基板２の基板リフティング手段３０から基板ハンドリング手段４０への移載動作の手順としては、まず上基板吸着保持部材４５の上昇により吸着作動部４５ｂの吸着ヘッド４６が上基板２の非パターン面２ｂに当接して、この吸着ヘッド４６により上基板２が吸着された時に、一旦上基板吸着保持部材４５の上昇動作を停止させる。この状態で、位置決めピン３３を上基板２から離間させる。その後に、再び上基板吸着保持部材４５を上昇させるようにするのが望ましい。
【００２６】
上基板吸着保持部材４５により上基板２が取り出されると、回転軸４４の軸回りに１８０°回転させる。これによって、上基板２は、そのパターン形成面２ａが下方を向くように反転する。しかも、上基板２の非パターン面２ｂは吸着作動部４５ｂに設けた吸着ヘッド４６によって安定的に保持されており、みだりに位置ずれ等を起こすおそれはない。この状態で、一度アーム４２を引込位置に変位させて、ロボット本体４１を概略９０°旋回させて、上基板吸着保持部材４５を基板重ね合わせ手段５０に対面させる。そして、アーム４２を伸長させることによって、上基板２を基板重ね合わせ手段５０を構成する上基板保持部材５２に移載する。
【００２７】
ここで、上基板保持部材５２の構成を図５を参照して説明する。上基板保持部材５２は、昇降ブロック５６を有し、この昇降ブロック５６の下面には上定盤５７が連結して設けられている。上定盤５７の下面は水平面となった吸着面５７ａを構成するものであり、この吸着面５７ａには、多数の吸着孔５８が設けられている。また、この吸着孔５８と共に、上定盤５７を貫通するように所定数の吸着ノズル５９が装着されており、これらの吸着ノズル５９は、上定盤５７に対して昇降可能となっている。吸着ノズル５９は、上定盤５７の吸着面５７ａから下方に突出した吸着位置と、この吸着面５７ａより上方に位置する非吸着位置との間に昇降変位するようになっている。ここで、吸着ノズル５９の吸着位置では、その吸着部と上定盤５７の吸着面５７ａとの間には、少なくとも上基板吸着保持部材４５の吸着作動部４５ｂが入り込むことができる空間が形成される。
【００２８】
さらに、昇降ブロック５６は、ガイドロッド６０と、送りねじ６１とからなる昇降部材に連結して設けられている。これによって、昇降ブロック５６は下基板保持部材５１に近接・離間する方向に昇降変位できるようになる。
【００２９】
従って、基板ハンドリング手段４０における上基板吸着保持部材４５の吸着作動部４５ｂに吸着保持されている上基板２が上基板保持部材５２と対面する位置に配置した後に、アーム４２を作動させて上基板２を前進させる。この時には、図６に示したように、吸着ノズル５９は上基板２の位置より高所、あるいは吸着ノズル５９を非吸着位置にまで引き上げておく。そして、上基板２が基板重ね合わせ手段５０における上基板保持部材５２の上定盤５７の下方位置にまで進入して、所定の位置で停止した後に、図７に示したように、吸着ノズル５９を下降させて、上基板２に当接させる。勿論、この時に吸着ノズル５９が当接するのは上基板２の非パターン面２ｂである。吸着ノズル５９で上基板２が吸着されると、基板ハンドリング手段４０の吸着作動部４５ｂ側を脱着させ、この吸着作動部４５ｂを僅かに上昇させて、アーム４２を引込位置に戻す。これによって、図８に示したように、上基板２は、基板重ね合わせ手段５０の上基板保持部材５２側に移載される。
【００３０】
以上により相互に重ね合わせられる下基板１と上基板２とは、それぞれ下基板保持部材５１及び上基板保持部材５２に保持され、かつパターン形成面１ａ，２ａが相対向する状態となる。そして、下基板保持部材５１における支持ピン５５を下降させて、下定盤５３の吸着面５３ａの下方に退入させることによって、下基板１は下定盤５３の吸着面５３ａの吸着孔５４に吸着した状態に保持され、また上基板保持部材５２側では、吸着ノズル５９を引き上げて、上定盤５７の吸着面５７ａより上方の非吸着位置に変位させることによって、上基板２をこの上定盤５７の吸着面５７ａに開口する吸着孔５８の作用により吸着保持させる。これによって、図９に示した状態となる。
【００３１】
この状態で、上下の基板１，２間でアラインメントを行う。このアラインメントは、これら両基板１，２に設けたアラインメントマーク等を基準として行うようになし、このために画像処理を行う。なお、画像処理に基づくアラインメントについては、従来から周知の方式を採用することができるものであり、従ってその具体的な説明は省略する。而して、下基板保持部材５１を構成する下定盤５３は、位置調整手段６２上に設置されており、両基板１，２間に位置ずれがあると、この位置調整手段６２により下基板１側が上基板２に倣うようにＸＹ方向及びθ方向に位置調整を行うことができるようになっている。このようにして上下の基板１，２の間でアラインメントが行われると、送りねじ６１を作動させて、図９に矢印で示したように、昇降ブロック５６を下降させる。これによって、上基板２が下基板１と重ね合わせられ、所定の加圧力で圧接され、もって上下の基板１，２からなる重ね合わせ基板３が形成される。
【００３２】
重ね合わせ基板３が形成され、上定盤５７を重ね合わせ基板３から離間させると、図１０に示したように、吸着孔５４における吸引力を解除し、次いで下定盤５３から支持ピン５５を突出させることによって、重ね合わせ基板３が下定盤５３の吸着面５３ａから浮き上がるようになる。そこで、下基板供給手段２０と同様に構成される排出手段６３により重ね合わせ基板３を基板重ね合わせ手段５０から搬出手段１２に向けて搬出される。
【００３３】
以上のように、本発明の基板重ね合わせ装置においては、下基板１に対して、上基板２のパターン形成面２ａを下基板１のパターン形成面１ａと重ね合わせる上で、パターン形成面２ａを上向きに搬送する搬送経路から上基板２を切り離した上で、非パターン面２ｂ側を吸着して反転させるようになし、この上基板２を完全に反転させて、パターン形成面２ａが下を向いた状態となった後に、下基板１に重ね合わせるようにしているので、下基板１はもとより、上基板２もパターン形成面に対して非接触状態で重ね合わせることができる。従って、基板のパターン形成面に損傷を加えたり、また汚損したりすることがなくなる。また、上基板２を搬送経路から取り出して、下基板１に重ね合わせるまでの間は、吸着手段の持ち替えはあるものの、常に上基板２を吸着保持しているので、この上基板２を取り落としたり、位置ずれさせたりすることはない。さらには、上基板２は独立して反転させるようになし、かつ反転動作時に下基板１やその他の部材等とは接触することはないので、上基板２による反転動作時における高さ位置は何等の制約も受けることがなく、この反転時の高さ位置を厳格に制御する必要がなく、装置の組み付け等の作業が容易になる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、上下の基板のパターン形成面に対してハンドリングのための手段が全く接触することなく、しかも極めて安定した状態で重ね合わせを行うことができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す上基板と下基板との重ね合わせを行う動作手順を示す説明図である。
【図２】基板重ね合わせステージの構成説明図である。
【図３】下基板保持部材を構成する下定盤の平面図である。
【図４】基板リフティング手段と基板ハンドリング手段との要部構成を示す外観斜視図である。
【図５】上基板保持部材を構成する上定盤の底面図である。
【図６】基板重ね合わせ手段の正面図である。
【図７】基板重ね合わせ手段の第１段階目の作動状態を示す説明図である。
【図８】基板重ね合わせ手段の第２段階目の作動状態を示す説明図である。
【図９】基板重ね合わせ手段の第３段階目の作動状態を示す説明図である。
【図１０】基板重ね合わせ手段の第４段階目の作動状態を示す説明図である。
【図１１】従来技術による基板重ね合わせ装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  下基板        ２  上基板
１ａ，２ａ  パターン形成面
１ｂ，２ｂ  非パターン面
３  重ね合わせ基板
１０  下基板搬送手段
１１  上基板搬送手段
２０  下基板供給手段
３０  基板リフティング手段
３１  昇降テーブル
３２  保持ピン    ３３  位置決めピン
４０  基板ハンドリング手段
４１  ロボット本体        ４２  アーム
４５  上基板吸着保持部材
４５ａ  基部        ４５ｂ  吸着作動部
４６  吸着ヘッド
５０  基板重ね合わせ手段
５１  下基板保持部材
５２  上基板保持部材
５３  下定盤
５４  吸着孔        ５５  支持ピン
５６  昇降ブロック        ５７  上定盤
５８  吸着孔        ５９  吸着ノズル
６２  位置調整手段
【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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