(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板を接着剤を介して貼り合せる貼合手段を備えた貼合部と、前記貼合部に基板を搬入及び搬出する搬送部とを有する基板貼合装置において、
前記貼合部は、一対の基板を貼り合せる空間が、減圧状態と大気開放状態とに切り替え可能となるように、前記搬送部に接離する密閉手段を有し、
前記密閉手段の内部を減圧する真空源が、前記密閉手段のみに接続され、
前記搬送部は、基板が載置される載置面を有し、
前記載置面には、基板が載置された状態で、前記搬送部により前記貼合部に搬送されて、前記密閉手段により密閉された後、前記真空源による減圧時に減圧空間内にのみ連通して外気に連通せず、大気開放時に基板の外縁若しくは内縁において外気と連通する溝部が形成され、
前記載置面における前記溝部以外の部分は、減圧時に基板が密着する平坦部であることを特徴とする基板貼合装置。
【請求項２】
前記搬送部は、前記載置面を備え、基板を回転搬送するターンテーブルを有することを特徴とする請求項１記載の基板貼合装置。
【請求項３】
前記搬送部は、前記載置面を備え、基板を搭載するサセプタを有することを特徴とする請求項１記載の基板貼合装置。
【請求項４】
前記溝部は、基板の外縁及び内縁の双方に達する位置に設けられるとともに、外縁側と内縁側とが連続していないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板貼合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ディスクやガラス等の種々の基板を、減圧下で接着剤を介して貼り合せる貼合装置において、基板の載置面に改良を施した基板貼合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクや光磁気ディスク等の光学読み取り式の円盤状記録媒体は、再生専用のものや、記録された情報の書き換えが可能なものなど、多種多様な規格のものが普及している。かかる記録媒体は、基板に形成された記録面を保護したり、記録面の多層化による高密度記録を実現するために、一対の基板を、接着層を介して貼り合せることによって製造されている場合が多い。
【０００３】
このような貼り合せ型のディスクの製造手順の一例を、図８を参照して説明する。まず、あらかじめ２枚のポリカーボネート製の基板Ｐを射出成型し、スパッタ室においてスパッタリングによってレーザ反射用の金属膜（記録膜）を形成する。そして、図８（Ａ）に示すように、２枚の基板Ｐの接合面に、紫外線硬化型の接着剤を塗布し、スピンコートによって接着剤を展延する。スピンコートとは、基板Ｐの中心の周囲に、塗布装置Ｋによって接着剤を塗布した後、基板Ｐを高速スピンさせることにより、基板Ｐ上に接着剤による薄い膜（接着層Ｒ）を形成し、余分な接着剤を飛散させるものである。
【０００４】
このように接着層Ｒを形成した一対の基板Ｐは、図８（Ｂ）に示すように、互いの接着層Ｒが平行に向かい合った状態となるように、一方がセンターピンＧのチャックＥで保持され、他方がターンテーブルやサセプタなどの載置面Ｆに載置された状態で、真空チャンバＣの下部に導入される。そして、図８（Ｃ）に示すように、真空チャンバＣが下降して密閉することにより減圧室Ｓが形成され、この減圧室Ｓから排気装置によって排気することにより、基板Ｐの周囲の圧力が、大気圧から真空となる。このように減圧された空間において、一方の基板Ｐを保持したチャックＥが閉じて基板Ｐが落下すると同時に、押圧部Ｔが、シリンダ等の駆動源によって下降して押圧することによって、他方の基板Ｐに貼り合わされる。貼り合せ時に真空とするのは、接着される面の間の気体分子を可能な限り排除するためである。
【０００５】
その後、貼り合わされた基板Ｐの周囲は、図８（Ｄ）に示すように、大気を導入して大気圧に戻すか、大気圧以上に加圧後、大気圧に戻す。このように大気圧に解放されることで、接着層Ｒに残存した気泡が、真空との差圧によって徐々に圧縮される。気泡が十分圧縮するまで、数秒〜数十秒大気に放置された基板Ｐに対して、図８（Ｅ）に示すように、光源Ｕによって、全体に紫外線を照射することにより、接着層Ｒが硬化する。これにより、２枚の基板Ｐは強固に接着され、ディスクが完成する。
【０００６】
なお、記録媒体用のディスクに限らず、上記と同様に減圧空間を形成し、その減圧空間内で材料基板の貼り合せを行うことが、有機ＥＬや液晶パネル等の製造工程においても実施されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３０６２７５号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５１１６号公報
【特許文献３】特開平６−３３３７９９号公報
【特許文献４】実公平２−４０６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のような基板及び貼り合せ後のディスクは、ターンテーブル上に直接載置されるか、ターンテーブルに搭載されるサセプタ上に載置された状態で搬送される。このようなターンテーブルやサセプタにおいては、貼り合せの際の減圧時に、基板と載置面との間が真空となり、両者が密着して位置が安定するように、載置面が平坦となっている。しかし、貼り合せ後には、基板を別のポジションに搬送したり、加工、検査等するために、ターンテーブルやサセプタから分離させる必要が生じる。このとき、基板と載置面との間の密着が維持されていると、基板を剥離させることができず、搬送トラブルを引き起こす原因となる。また、図９に示すように、基板Ｐが載置面Ｆに密着する際に、一部空気Ａが残留することにより、基板Ｐが変形する場合もあった。
【０００９】
従来から、基板に対して所定の処理を行う際に、載置面へ基板を積極的に吸着させる技術として、載置面に形成した穴に真空源を接続し、吸引動作させるものが提案されている（引用文献１〜４）。かかる場合には、排気（吸引）ライン中に真空破壊用の開閉弁を設け、この開閉弁をタイミングを合わせて開くことにより、載置面からディスクを剥離させることが考えられる。
【００１０】
しかし、これでは機構が複雑となるとともに、開閉を切り替える際に、弁の動作遅れや、配管長に起因する破壊遅れ等によるタイミングのずれがあると、やはり搬送トラブルによるスループットの低下やディスクの変形をまねく原因となる。この問題は、処理が高速になればなるほど大きくなる。また、回転するターンテーブルやこれに搭載されるサセプタを用いている場合には、構造上、吸引及び開放用の真空源との接続を確保することが困難である。
【００１１】
特に、引用文献１では、真空漏洩による基板吸着を防止するため、通気口、逃げ溝、流路などによって、常に大気側と連通させている。このため、リークが生じることとなり、基板周囲に減圧空間を形成することは困難である。また、上記のような残留空気が発生し易い。引用文献２〜４でも、そもそも大気圧との圧力差で基板を吸着させるものであるため、基板の表裏が常に同じ圧力で減圧されたり大気開放されたりする減圧空間内のように、圧力差が生じ難い空間内では実現できない。また、貼り合せ時において必要となる密着力を超えて、瞬時に強力に吸着されてしまい、上記のようなタイミングのずれや残留空気により生じる不都合を解消できない。
【００１２】
これに対処するため、載置面の表面に粗面化処理をすること等により、接触面積を減らして、あらかじめ基板との密着を防ぐ方法も考えられる。しかし、かかる場合には、貼り合せ時においても、基板が載置面に密着し難くなり、安定性に欠ける。また、貼り合せられる基板同士の平行度を維持できずに、接着層が均一とならない。
【００１３】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、簡素な構成で、減圧下で貼り合せられる基板の載置面への密着を確保しつつ、適切なタイミングで密着を解除でき、搬送トラブルを防止できる基板貼合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記のような目的を達成するため、請求項１の発明は、一対の基板を接着剤を介して貼り合せる貼合手段を備えた貼合部と、前記貼合部に基板を搬入及び搬出する搬送部とを有する基板貼合装置において、前記貼合部は、一対の基板を貼り合せる空間が、減圧状態と大気開放状態とに切り替え可能となるように、前記搬送部に接離する密閉手段を有し、前記密閉手段の内部を減圧する真空源が、前記密閉手段のみに接続され、前記搬送部は、基板が載置される載置面を有し、前記載置面には、基板が載置された状態で、前記搬送部により前記貼合部に搬送されて、前記密閉手段により密閉された後、前記真空源による減圧時に減圧空間内にのみ連通して外気に連通せず、大気開放時に基板の外縁若しくは内縁において外気と連通する溝部が形成され、前記載置面における前記溝部以外の部分は、減圧時に基板が密着する平坦部であることを特徴とする。
【００１５】
以上のような請求項１の発明では、搬送部により貼合部に搬入された一対の基板の周囲を、密閉手段が搬送部に接することにより密閉して減圧状態として、貼合手段によって貼り合せる。このとき、基板と平坦部との間に空気が残留せず、互いに密着する。従って、残留空気による基板の変形が防止される。そして、平坦部により減圧時の密着が確保されるので、貼り合せ時に安定するとともに、基板同士の平行度が維持されて、接着層が均一となる。
貼り合せ後は、密閉手段が搬送部から離れて大気開放状態とし、搬送部により基板が搬出される。このとき、基板の外縁若しくは内縁に対応する溝部から外気が流入するので、自動的に真空破壊が行われ、基板と平坦部との密着が解除される。従って、基板と載置面との密着が維持されていることによる搬送トラブルを防止できる。
また、基板の載置面に溝を形成するだけなので、移動する載置面に特別な機構を設ける必要がなく、構成が単純となる。特に、上記の従来技術と比較して、吸着と真空破壊を切り替える切替弁等を別途設ける必要がなく、その切り替えを制御するためのハードウェアやソフトウェアも必要がない。従って、簡素で安価なシステムとすることができ、故障し難く、メンテナンスも容易な装置を実現できる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の基板貼合装置において、前記搬送部は、前記載置面を備え、基板を回転搬送するターンテーブルを有することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１の基板貼合装置において、前記搬送部は、前記載置面を備え、基板を搭載するサセプタを有することを特徴とする。
以上のような請求項２及び請求項３の発明では、吸引及び開放用の真空源との接続を確保することが困難なターンテーブルやサセプタであっても、大気開放時に自動的に真空破壊がなされるので、載置面への基板の密着と剥離を簡単に制御できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上、説明したように、本発明によれば、簡素な構成で、減圧下で貼り合せられる基板の載置面への密着を確保しつつ、適切なタイミングで密着を解除でき、搬送トラブルを防止可能な基板貼合装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態（以下、実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。
［装置の構成］
まず、本実施形態（以下、本装置と呼ぶ）の構成を、図１〜３を参照して説明する。なお、本装置は、ディスクの製造装置の一部を構成するものであり、本装置の上流工程に配設される基板の成型装置及び金属膜の形成装置、接着剤の塗布装置、各装置間で基板及びサセプタを受け渡す機構等については、公知のあらゆる技術を適用可能であるため、説明を省略する。
【００１９】
すなわち、本装置は、図１に示すように、ディスク用の基板Ｐ１，Ｐ２がサセプタ４を介して載置されるターンテーブル１、重ね合わされた基板Ｐ１，Ｐ２を貼り合せる貼合部２、紫外線を照射する紫外線照射部３、貼り合せ後のディスクＤを搬出するディスクハンドリング機構５とを備えている。ターンテーブル１には、前工程で接着剤塗布済みの基板Ｐ１を載置したサセプタ４を投入する第１の投入ポジション１１、前工程で接着剤塗布済みの基板Ｐ２を投入する第２の投入ポジション１２、貼合部２に対応する貼り合せポジション１３、紫外線照射部３に対応する照射ポジション１４、完成ディスクＤを次工程に搬出する搬出ポジション１５を有している。このターンテーブル１は、図示しない駆動源によって、上記のような各ポジションに合わせて間欠回転するように構成されている。
【００２０】
そして、ターンテーブル１に搭載されるサセプタ４は、図２及び図３に示すように、ディスクＤの載置面が、減圧時に基板Ｐ１が密着する平坦部４ａとなっている。但し、この平坦部４ａには、機械加工等による溝部４ｂが形成されている。図２の例では、溝部４ｂは、円形部分とこれに連通しディスクＤの外縁ＤＸに達する直線部分を有している。なお、この溝部４ｂの外側端部は、減圧時には後述する真空チャンバ２４内に収まって外気と連通しない位置となっている。
【００２１】
貼合部２は、図４に示すように、重ねあわされた基板Ｐ１，Ｐ２を下方に付勢する貼り合せプレート２１、貼り合せプレート２１を昇降させる支柱部２２、貼り合される基板Ｐ１，Ｐ２の周囲を覆う容器形状の真空チャンバ２４を備えている。貼り合せプレート２１は、ターンテーブル１の上部に配置された円形のプレートである。支柱部２２は、貼り合せプレート２１の上面の中心に取り付けられ、図示しない昇降機構によって、ターンテーブル１の上部に昇降可能に設けられている。真空チャンバ２４は、支柱部２２とともに若しくは支柱部２２とは独立して、図示しない昇降機構によって昇降可能に設けられている。また、真空チャンバ２４は、図示しない真空源に接続され、基板Ｐ１，Ｐ２の周囲の空間を密閉した状態で真空引き可能に構成されている。
【００２２】
［作用］
以上のような本装置によって、基板を貼り合せる方法を、図１〜４を参照して説明する。まず、間欠回転するターンテーブル１に対して、前工程で接着剤塗布された基板Ｐ１を載置したサセプタ４が、第１の投入ポジション１１において投入される。次に、前工程で接着剤が塗布された基板Ｐ２が、第２の投入ポジション１２で基板Ｐ１上に投入され、センターピン２５のチャック（図４、図８参照）に保持される。
【００２３】
基板Ｐ１，Ｐ２は、ターンテーブル１の回転に従って貼合部２に移動する。図３に示すように、貼合部２に基板Ｐ１，Ｐ２が搬入されると、真空チャンバ２４が下降して、サセプタ４上の基板Ｐ１，Ｐ２を覆って密閉する。そして、真空源によって、真空チャンバ２４内が真空引きにより減圧される。このとき、基板Ｐ１とサセプタ４の平坦部４ａとの間も減圧されるので、基板Ｐ１は載置面に密着する。なお、溝部４ｂが存在することにより、平坦部４ａからの排気がされやすくなり、残留空気が発生し難い。かかる減圧下において、チャックを閉じて基板Ｐ２を落下させるとともに、支柱部２２が下降することにより、貼り合せプレート２１が基板Ｐ２を下方に押圧する。
【００２４】
次に、真空チャンバ２４が上昇することにより、貼り合わされた基板Ｐ１，Ｐ２（以下、ディスクＤとする）が大気に開放される。この時、サセプタ４に形成された溝部４ｂに、大気が流入して真空破壊されるので、ディスクＤと平坦部４ａとの密着が解除される。その後、ディスクＤは、ターンテーブル１の回転により、紫外線照射部３に移動して、光源からの紫外線がディスクＤを照射するので、接着層が硬化する。さらに、搬出ポジション１５へ移動したディスクＤは、サセプタ４とともに若しくはサセプタと分離されて他の工程へと搬出される。上記のように、ディスクＤとサセプタ４との密着は解除されているので、その後の搬送トラブルは生じない。
【００２５】
［効果］
以上のような本実施形態によれば、貼り合せ後、減圧空間外に出たディスクＤは、サセプタ４に形成された溝部４ｂに空気が流入することにより、適切なタイミングで真空破壊がなされ、平坦部４ａとの密着が解除される。従って、ディスクＤとサセプタ４の載置面との密着が維持されていることによる搬送トラブルを防止できる。
【００２６】
また、減圧時においても、減圧空間内にのみ連通した溝部４ｂが存在することにより、溝部４ｂを経由した排気が促されるので、平坦部４ａとの間に残留空気が発生し難い。従って、残留空気によるディスクＤの変形が防止される。そして、平坦部４ａにより減圧時の密着が確保されるので、貼り合せ時に安定するとともに、基板Ｐ１，Ｐ２同士の平行度が維持されて、接着層が均一となる。
【００２７】
また、サセプタ４に溝を形成するだけなので、移動するサセプタ４に特別な機構を設ける必要がなく、構成が単純となる。特に、上記の従来技術と比較して、吸着と真空破壊を切り替える切替弁等を別途設ける必要がなく、その切り替えを制御するためのハードウェアやソフトウェアも必要がない。従って、簡素で安価なシステムとすることができ、故障し難く、メンテナンスも容易な装置を実現できる。
【００２８】
［他の実施形態］
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。例えば、溝の形状は、直線状であっても、環状であっても、曲線状であっても、これらを組み合わせたものであってもよい。例えば、図５、図６に示すように、ディスクＤの外縁ＤＸ及び内縁ＤＹの双方に達する溝であれば、真空破壊時におけるディスクＤの面の解放が均一になされ、ディスクＤへの影響を抑えることができる。また、図７に示すように、ターンテーブル１に直接ディスクＤを搭載して搬送する場合には、ターンテーブル１の載置面（平坦部１ａ）に同様の溝部１ｂを形成しても、同様の効果が得られる。
【００２９】
また、本発明の適用対象となるディスクは、その大きさ、形状、材質、記録層の数等は自由であり、既存のＣＤやＤＶＤ等の規格に限定されず、将来において採用されるあらゆる規格のものに適用可能である。さらに、本発明は、情報記録用のディスクのみならず、製造工程において、液晶や有機ＥＬ用の基板等、製造工程において減圧空間での貼り合せ、支持及び解放が必要なあらゆる基板に適用することができる。つまり、請求項に記載の「基板」は、記録媒体、円盤状等には限定されず、平面状の製品を広く含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の基板貼合装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の実施形態におけるサセプタを示す平面図である。
【図３】図２のサセプタへのディスクの載置状態を示すＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図１の実施形態における貼合部を示す斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態の溝形状を示す平面図である。
【図６】本発明の他の実施形態の溝形状を示す平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態におけるターンテーブルを示す平面図である。
【図８】従来の基板貼り合せ手順を示す説明図であり、（Ａ）は接着剤の展延、（Ｂ）は真空チャンバへの導入、（Ｃ）は貼り合せ、（Ｄ）は大気開放、（Ｅ）は接着剤硬化の工程をそれぞれ示す。
【図９】従来技術におけるディスクと載置面との関係を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…ターンテーブル
１ａ，４ａ…平坦部
１ｂ，４ｂ…溝部
２…貼合部
３…紫外線照射部
４…サセプタ
５…ディスクハンドリング機構
１１…第１の投入ポジション
１２…第２の投入ポジション
１３…貼り合せポジション
１４…照射ポジション
１５…搬出ポジション
２１…貼り合せプレート
２２…支柱部
２４…真空チャンバ
２５，Ｇ…センターピン
Ａ…（残留）空気
Ｄ…ディスク
ＤＸ…外縁
ＤＹ…内縁
Ｅ…チャック
Ｋ…塗布装置
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２…基板
Ｒ…接着層
Ｓ…減圧室
Ｔ…押圧部
Ｕ…光源
【図１】
0004509014.tif 000002
【図２】
0004509014.tif 000003
【図３】
0004509014.tif 000004
【図４】
0004509014.tif 000005
【図５】
0004509014.tif 000006
【図６】
0004509014.tif 000007
【図７】
0004509014.tif 000008
【図８】
0004509014.tif 000009
【図９】
0004509014.tif 000010