(57)【要約】【課題】  チャンバ内を真空状態に減圧するときに、上下ステージに温度差が発生して上下ステージ上に保持された上下基板に伸縮の差が発生することを防止することにより、上下基板の面方向での相対位置ずれを防止すること。【解決手段】  基板を搬入搬出するための開閉口２１を有するチャンバ１１内を減圧した状態で、上ステージ１２に保持された上基板１と下ステージ１３に保持された下基板２を貼り合わせる基板貼り合わせ装置１０において、チャンバ１１内の上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を、上基板１と下基板２をそれぞれ上ステージ１２及び下ステージ１３上に供給するときの間隔Ｄ1よりも小さい状態の間隔Ｄ2で、チャンバ１１内を減圧するもの。【選択図】  図１
2007271791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の搬入搬出口を有する真空チャンバと、
この真空チャンバ内に設けられた上ステージ及び下ステージと、これら上ステージと下ステージとを上下方向に相対移動させる移動装置と、
前記真空チャンバ内を減圧する減圧装置と、
移動装置と減圧装置を制御する制御装置とを備え、
前記搬入搬出口からそれぞれ供給されて前記上ステージに保持された上基板と前記下ステージに保持された下基板とを、前記真空チャンバ内を減圧した状態で貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、
前記制御装置は、前記減圧装置を制御して前記真空チャンバ内を所定の圧力に減圧するとき、前記移動装置を制御して前記上ステージと前記下ステージの対向面の間隔を、前記上基板を前記上ステージに、前記下基板を前記下ステージにそれぞれ供給するときの前記対向面の間隔よりも小さくすることを特徴とする基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記チャンバ内の減圧を開始する前に、前記移動装置を制御して前記上ステージと前記下ステージとの対向面の間隔を小さくする請求項１に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記チャンバ内に気体を供給する気体供給源を有し、
前記制御装置は、前記減圧装置にて減圧した前記チャンバ内に前記気体供給源から気体を供給して昇圧するとき、前記移動装置を制御して前記上ステージと前記下ステージの対向面の間隔を、前記上基板を前記上ステージに、前記下基板を前記下ステージにそれぞれ供給するときの前記対向面の間隔よりも小さくする請求項１又は２に記載の基板貼り合わせ装置。
【請求項４】
基板の搬入搬出口を有する真空チャンバ内に設けられた上ステージと下ステージを上下方向に相対移動させて、前記搬入搬出口からそれぞれ供給されて前記上ステージに保持された上基板と前記下ステージに保持された下基板とを、前記真空チャンバ内を減圧した状態で貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、
前記上ステージと前記下ステージの対向面の間隔を、前記上基板を前記上ステージに、前記下基板を前記下ステージにそれぞれ供給するときの前記対向面の間隔よりも小さくした状態で、前記真空チャンバ内を所定の圧力に減圧することを特徴とする基板貼り合わせ方法。
【請求項５】
前記上ステージと前記下ステージとの対向面の間隔を、前記真空チャンバ内の減圧を開始する前に小さくする請求項４に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項６】
前記真空チャンバ内を前記所定の圧力に減圧した状態で前記上基板と下基板とを貼り合わせた後、前記上ステージと前記下ステージの対向面の間隔を、前記上基板を前記上ステージに、前記下基板を前記下ステージにそれぞれ供給するときの前記対向面の間隔よりも小さくした状態で、前記真空チャンバ内を昇圧する請求項４又は５に記載の基板貼り合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャンバ内に設けられた上ステージと下ステージを上下方向に相対移動させて、上ステージに保持された上基板と下ステージに保持された下基板を、チャンバ内を減圧した状態で貼り合わせる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造工程においては、矩形状の透明なガラス又は樹階からなる上基板と下基板のうち、下基板にペースト状のシール剤を枠状に塗布するとともにこのシール剤で囲まれる領域内に液晶を滴下し、この下基板と上基板とを減圧雰囲気下で貼り合わせることが行なわれる。
【０００３】
そして、このような基板貼り合わせを行なう装置として、特許文献1に記載の基板貼り合わせ装置が知られている。
【０００４】
このような基板貼り合わせ装置による作動を、図６を用いて説明すると以下の通りである。
【０００５】
(1)上下の基板１、２のうち、まず、上基板１を搬送ロボットのアーム２３上に吸着保持し、チャンバ１１の搬入搬出口２１から上ステージ１２の下面に対向する位置に搬入する。
【０００６】
(2)上ステージ１２を下降させて、上ステージ１２の下面の不図示の上基板吸着手段にて上基板１を吸着保持させ、その後、上ステージ１２をもとの高さまで上昇させる（図６に示す状態）。この後、搬送ロボットのアーム２３を後退させる。
【０００７】
(3)下基板２を搬送ロボットのアーム２３上に吸着保持し、チャンバ１１の搬入搬出口２１から上ステージ１２の上面に対向する位置に搬入し、アーム２３を下降させて下ステージ１３の不図示のリフトピン上に載置する。この後、アーム２３を後退させる。次いで、リフトピンを下降させて、下ステージ１３の上面に、不図示の下基板吸着手段にて下基板２を吸着保持させる。
【０００８】
(4)チャンバ１１の搬入搬出口２１をシャッタ２２にて閉じ、チャンバ１１内を貼り合わせに必要な真空状態まで減圧する。
【０００９】
(5)上ステージ１２と下ステージ１３上にそれぞれ上基板１と下基板２を供給したときの状態から、上基板１を下降させ、上基板１を下基板２に近づけ、この状態で上下の基板１、２を面方向で位置決めし、その後、更に上基板１を下降させて上下の基板１、２を加圧して上下の基板１、２をシール剤を介して貼り合わせる。
【００１０】
(6)真空チャンバ１１内を窒素ガス又はドライエアの供給にて大気圧まで昇圧させる。
【００１１】
ここで、従来、上下のステージ１２、１３にて２枚の基板１、２を保持し、チャンバ１１内の減圧を行なう際、上下のステージ１２、１３の対向面の間隔を、図６に示す如く、チャンバ１１の搬入搬出口２１から上下のステージ１２、１３に上下の基板１、２を供給したときの間隔Ｄ1としていた。このときの上下のステージ１２、１３の対向面の間隔Ｄ1はアーム２３との干渉を避けるため、100mm以上に設定されていた。
【００１２】
近年、基板の大型化に伴い、減圧時に発生する上下の基板１、２の温度変化が基板の貼り合わせ精度に影響を及ぼすことが懸念されている。即ち、上下のステージ１２、１３にそれぞれ基板１、２を保持し、チャンバ１１内を真空状態に減圧するとき、チャンバ１１内の気体の断熱膨張によりチャンバ１１内の雰囲気の温度が低下する。しかしながら、上ステージ１２の方が下ステージ１３よりも体積が大きい（但し、材質は同じ）場合、上下のステージ１２、１３の熱容量の違いにより、減圧開始前には同じ温度であった上ステージ１２と下ステージ１３との間に温度差が生じ、上下のステージ１２、１３上に密着保持された上下の基板１、２に温度差が生じ、図７に示す如く、上下の基板１、２に縮みの差が発生する。チャンバ１１内の温度低下に伴い、上下のステージ１２、１３はそれぞれ放熱を始めるが、体積が小さく熱容量が小さい下ステージ１３の方が、体積が大きく熱容量が大きい上ステージ１２に比べ、温度低下が早い。従って、熱容量が小さい下ステージ１３上に保持された下基板２は、熱容量が大きい上ステージ１２上に保持された上基板１に比べて、温度が早く下がるので、上下のステージ１２、１３の温度低下の過程では下基板２の面方向の長さが短くなる。
【００１３】
上下の基板１、２の縮みの差の発生は上下の基板１、２の貼り合わせ精度に影響を及ぼす。一辺の長さが3ｍクラスの基板になると上下の基板１、２の温度差が1℃あると、上下の基板１、２に10μm以上の面方向での相対位置ずれが生じることが考えられ、上下の基板１、２の相対位置ずれの許容値である1μmを大幅に超えてしまう。また、上下の基板１、２の一方がＴＦＴ基板からなり、他方がカラーフィルタ基板からなる液晶表示パネルの場合、ＴＦＴ基板側の画素電極とカラーフィルタとの間に面方向に相対位置ずれが発生すると、色むらが発生してしまう。
【特許文献１】特開2000-66163
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、チャンバ内を真空状態に減圧するときに、上下のステージに温度差が発生して上下のステージ上に保持された上下の基板に伸縮の差が発生することを防止することにより、上下の基板の面方向での相対位置ずれを防止することができる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、基板の搬入搬出口を有する真空チャンバと、この真空チャンバ内に設けられた上ステージ及び下ステージと、これら上ステージと下ステージとを上下方向に相対移動させる移動装置と、前記真空チャンバ内を減圧する減圧装置と、移動装置と減圧装置を制御する制御装置とを備え、前記搬入搬出口からそれぞれ供給されて前記上ステージに保持された上基板と前記下ステージに保持された下基板とを、前記真空チャンバ内を減圧した状態で貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、前記制御装置は、前記減圧装置を制御して前記真空チャンバ内を所定の圧力に減圧するとき、前記移動装置を制御して前記上ステージと前記下ステージの対向面の間隔を、前記上基板を前記上ステージに、前記下基板を前記下ステージにそれぞれ供給するときの前記対向面の間隔よりも小さくするようにしたものである。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記制御装置は、前記チャンバ内の減圧を開始する前に、前記移動装置を制御して前記上ステージと前記下ステージとの対向面の間隔を小さくするようにしたものである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記チャンバ内に気体を供給する気体供給源を有し、前記制御装置は、前記減圧装置にて減圧した前記チャンバ内に前記気体供給源から気体を供給して昇圧するとき、前記移動装置を制御して前記上ステージと前記下ステージの対向面の間隔を、前記上基板を前記上ステージに、前記下基板を前記下ステージにそれぞれ供給するときの前記対向面の間隔よりも小さくするようにしたものである。
【００１８】
請求項４の発明は、基板の搬入搬出口を有する真空チャンバ内に設けられた上ステージと下ステージを上下方向に相対移動させて、前記搬入搬出口からそれぞれ供給されて前記上ステージに保持された上基板と前記下ステージに保持された下基板とを、前記真空チャンバ内を減圧した状態で貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、前記上ステージと前記下ステージの対向面の間隔を、前記上基板を前記上ステージに、前記下基板を前記下ステージにそれぞれ供給するときの前記対向面の間隔よりも小さくした状態で、前記真空チャンバ内を所定の圧力に減圧するようにしたものである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記上ステージと前記下ステージとの対向面の間隔を、前記真空チャンバ内の減圧を開始する前に小さくするようにしたものである。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項４又は５の発明において更に、前記真空チャンバ内を前記所定の圧力に減圧した状態で前記上基板と下基板とを貼り合わせた後、前記上ステージと前記下ステージの対向面の間隔を、前記上基板を前記上ステージに、前記下基板を前記下ステージにそれぞれ供給するときの前記対向面の間隔よりも小さくした状態で、前記真空チャンバ内を昇圧するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、チャンバ内の上ステージと下ステージの対向面の間隔を、上基板と下基板をそれぞれ上ステージと下ステージに供給するときの対向面の間隔よりも小さくした状態でチャンバ内を減圧するので、上下のステージからそれぞれ放出される輻射熱が上下の基板の間の空間を介して互いに伝達され、上下の基板に発生する温度差を抑えることができる。その結果、温度差に起因する上下の基板の面方向の相対位置ずれの発生を防止し、これにより基板の貼り合わせ精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１はチャンバ内の減圧時の基板貼り合わせ装置を示す模式図、図２は図１の基板貼り合わせ装置の作用を説明するための模式図、図３はチャンバ内雰囲気の温度変化をステージからの距離を変えて測定した結果を表すグラフ、図４は本実施例における上下の基板の温度変化を表すグラフ、図５はチャンバ内の昇圧時の基板貼り合わせ装置を示す模式図である。
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
図７を用いて背景技術で説明した構成については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００２４】
基板貼り合わせ装置１０は、図１に示す如く、箱型に一体に形成されたチャンバ１１を備え、チャンバ１１は、基板を搬入搬出するための搬入搬出口２１と、この搬入搬出口２１を開閉するためのシャッタ２２を一側面に有する。チャンバ１１の搬入搬出口２１から、搬送ロボットのアーム２３上に吸着保持された基板１、２がチャンバ１１内に搬入搬出される。
【００２５】
上下のステージ１２、１３はそれぞれ矩形盤状で、材質が同じアルミニウム合金からなり、本実施例において、上ステージ１２は下ステージ１３よりも厚みが大きく体積が大きいものとする。また、基板１、２は矩形状のガラス基板である。
【００２６】
基板貼り合わせ装置１０は、上ステージ１２を上下方向に移動させる上下移動装置１４を備える。上下移動装置１４はチャンバ１１の上壁に設けられ、連結棒１４Ａを介して上ステージ１２と連結される。連結棒１４Ａとチャンバ１１の上壁との間は、不図示の気密部材にて気密が保持される。上下移動装置１４は、モータ等の駆動源によって駆動されるボールねじ機構により連結棒１４Ａを上下に移動させる。また、上ステージ１２は、その下面に静電吸着盤や不図示の真空源に接続された複数の吸着孔からなる真空吸着盤等の不図示の上基板吸着手段を有する。
【００２７】
下ステージ１３の上面には、真空源に接続された複数の吸着孔からなる真空吸着盤等の不図示の下基板吸着手段が設けられ、下基板吸着手段により下基板２を下ステージ１３の上面に吸着する。
【００２８】
また、下ステージ１３の上面には不図示の複数のリフトピンが出没可能に設けられる。
下ステージ１３は、不図示のＸ−Ｙテーブル及びθ回転機構からなる水平方向移動装置１５により水平動、旋回動可能に設けられる。
【００２９】
基板貼り合わせ装置１０は、真空ポンプからなる減圧装置１６と、窒素ガス又はドライエア等の気体を供給するための気体供給源１７と、チャンバ１１内を減圧装置１６と気体供給源１７とに接続する管路３５と、管路３５に介装された切換弁３６とを備える。切換弁３６は、チャンバ１１内を減圧装置１６側に接続して真空引きし、チャンバ１１内の雰囲気を真空状態に減圧する状態と、チャンバ１１内を気体供給源１７側に接続して窒素ガス又はドライエア等を導入し、真空状態とされたチャンバ１１内の雰囲気を大気圧に昇圧させる状態に切り換える。１８は開閉弁である。
【００３０】
チャンバ１１には、チャンバ１１内の真空度を検出するための真空センサ２４が取付けられる。
【００３１】
基板貼り合わせ装置１０は、ＣＣＤカメラからなる撮像装置２０とカメラ移動手段２０Ａと、撮像装置２０が撮像した画像を処理するための不図示の画像処理装置を備える。上下の基板１、２の対向する互いの貼り合わせ面の四隅部分には、上下の基板１、２を面方向で位置決めするための位置検出用マークが付されている。
【００３２】
ＣＣＤカメラからなる撮像装置２０はこれらの位置検出用マークを撮像するもので、上ステージ１２に吸着保持される上基板１及び下ステージ１３に吸着保持される下基板２の四隅部分に対応して、チャンバ１１の下方に１つずつ配置される。また、撮像装置２０に対応して、チャンバ１１に覗き窓１１Ａが設けられるとともに、下ステージ１３に貫通孔３２が設けられ、上ステージ１２にも貫通孔３３が設けられる。撮像装置２０は、これらの覗き窓１１Ａと下ステージ１３の貫通孔３２を通して上基板１と下基板２の位置検出用マークを撮像する。上ステージ１２の貫通孔３３の上部には、撮像装置２０に対向してそれぞれ光源３４が設けられ、上基板１と下基板２の位置検出用マークはそれぞれシルエット像として撮像される。
【００３３】
撮像装置２０は、上下の基板１、２の各４隅に付された位置合わせマークを焦点深度内に入れるために、カメラ移動手段２０Ａにより昇降動可能に設けられる。
【００３４】
画像処理装置は、撮像装置２０が撮像した画像を処理して、パターンマッチング処理により上基板１の位置合わせマークと下基板の位置合わせマークの面方向の位置ずれを検出する。制御装置は、この位置ずれをなくすように水平方向移動装置１５を駆動して上基板１に対して下基板２を面方向で移動させ、上基板１と下基板２を位置合わせする。
【００３５】
基板貼り合わせ装置１０は、制御装置２５にて、上下移動装置１４、水平方向移動装置１５、切換弁３６と減圧装置１６と気体供給源１７、及び、撮像装置２０とカメラ移動手段２０Ａと画像処理装置等を制御して、上基板１と下基板２を以下のようにして貼り合わせる。
【００３６】
(1)上下の基板１、２のうち、まず、上基板１を搬送ロボットのアーム２３上に吸着保持し、チャンバ１１の搬入搬出口２１から上ステージ１２の下面に対向する位置に搬入する。
【００３７】
(2)上下移動装置１４を駆動して上ステージ１２を下降させ、上ステージ１２の下面の上基板吸着手段にて上基板１を吸着保持する。上基板１を吸着保持したならば上ステージ１２を元の位置へ上昇させる。この後、搬送ロボットのアーム２３をチャンバ１１内から退避させる。
【００３８】
(3)下基板２を搬送ロボットのアーム２３上に吸着保持し、チャンバ１１の搬入搬出口２１から下ステージ１３の上面に対向する位置に搬入し、アーム２３を下降させて下ステージ１３から突出されたリフトピン上に載置する。この後、アーム２３をチャンバ１１内から退避させる。次いで、リフトピンを下降させて、下ステージ１３の上面に下基板吸着手段にて下基板２を吸着保持する。
【００３９】
尚ここで、下ステージ１３に供給される下基板２には、シール剤が枠状に塗布されているとともにこのシール剤で囲まれる領域内には液晶が滴下されている。
【００４０】
以上の工程(3)までは、背景技術と同じであるが、背景技術の場合には、工程(4)で、チャンバ１１内の上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を、それぞれ上ステージ１２及び下ステージ１３上に上基板１と下基板２を供給したときの間隔Ｄ1とした状態でチャンバ１１内を減圧したが、本実施例では以下の如く行なう。
【００４１】
(4)チャンバ１１内の減圧を開始する前に、まず、上下移動装置１４を駆動して、上下のステージ１２、１３に上下の基板１、２を供給したときの状態から上ステージ１２を下降させ、チャンバ１１内の上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を、上ステージ１２及び下ステージ１３上にそれぞれ上基板１と下基板２を供給したときの間隔Ｄ1よりも小さい状態の間隔Ｄ2（以下、単に「小さい状態の間隔Ｄ2」と言うことがある）とする。本実施例では上下のステージ１２、１３の対向面の間隔を約5mmの状態とした。
【００４２】
(5)次いで、チャンバ１１のシャッタ２２を閉じ、管路３５の切換弁３６を減圧装置１６側に接続するとともに減圧装置１６を駆動させてチヤンバ１１内を貼り合わせに必要な所定の圧力、例えば、1Paに向けて減圧を開始する。尚、工程(5)において、チャンバ１１内の減圧が開始されるまでは、切換弁３６を気体供給源１７側に位置させており、開閉弁１８は閉じた状態としている。
【００４３】
また、工程(5)において、チャンバ１１内の減圧が開始される時点では、上下の基板１、２の温度は、大気圧の雰囲気温度とほぼ同じ温度であるものとする。
【００４４】
尚ここで、シャッタ２２は、上下のステージ１２、１３に対して上下の基板１、２の供給が完了してアーム２３をチャンバ１１内から退避させた後、チャンバ１１内の減圧を開始するまでの間に行なえば良いので、工程(3)と工程(4)の間、或いは、工程（4）と並行して行なっても良い。チャンバ１１内が真空状態に減圧されると、チャンバ１１内の気体が断熱膨張により冷却されるのでチャンバ１１内の雰囲気温度が低下する。これにより、上下のステージ１２、１３は徐々に放熱を始め、上下のステージ１２、１３の温度は、シャッタ２２を開いて上ステージ１２及び下ステージ１３上にそれぞれ上基板１と下基板２を供給したときの温度からチャンバ１１内の雰囲気温度に近づく。
【００４５】
制御装置は、上下移動装置１４、切換弁３６及び減圧装置１６を制御して、チャンバ１１内の上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を、それぞれ上基板１と下基板２を上ステージ１２及び下ステージ１３上に供給するときの間隔Ｄ1よりも小さい状態の間隔Ｄ2で、チャンバ１１内を減圧するので、上下のステージ１２、１３のうちの一方のステージから放出される熱が、上下のステージ１２、１３の間の空間を介して、他方のステージに輻射熱として伝達され互いに影響し合う。このとき、上ステージ１２と下ステージ１３は材質が同じで、上ステージ１２は下ステージ１３より体積が大きく、上ステージ１２は下ステージ１３より熱容量が大きいので、上ステージ１２の輻射熱の方が下ステージ１３の輻射熱よりも熱エネルギが大きい。
【００４６】
このように、一方のステージ１２（１３）から放出された輻射熱が他方のステージ１３（１２）に互いに伝達されるので、上ステージ１２と下ステージ１３の温度が平均化され、上下のステージ１２、１３の温度差の発生が抑制される。これにより、上下のステージ１２、１３上に吸着保持された上下の基板１、２の温度差の発生が抑制され、上下の基板１、２の縮みの差の発生による上下の基板１、２の面方向での相対位置ずれの発生が防止される。尚、上下のステージ１２、１３の輻射熱は、上下のステージ１２、１３の間の空間を介して、それぞれ対向する上下の基板１、２にも直接伝達される。
【００４７】
図４は、チャンバ１１内に不図示の温度センサを取付けて、減圧時におけるチャンバ１１内の雰囲気温度の変化を測定したグラフで、横軸に時間を表し、縦軸に温度を表す。図中、破線で示すＣＨ1はステージ１２、１３端から10mm、一点鎖線で示すＣＨ2はステージ１２、１３端から20mm、実線で示すＣＨ3はステージ１２、１３端から30mmの間隔を置いて取付けた温度センサにて測定したときのチャンバ１１内の雰囲気温度の変化を表す。
【００４８】
また、グラフにおいて、横軸に付した符号ａは、チャンバ１１内の減圧開始時点、符号ｂは、ステージ１２、１３端から30mmの位置の雰囲気温度が最低温度に達する時点、符号ｃは、ステージ１２、１３端から10mmの位置の雰囲気温度が最低温度に達する時点、符号ｄは、減圧されたチャンバ１１内へ窒素やドライエアの供給を開始する時点、符号ｅは、チャンバ１１内の圧力が大気圧に戻った時点をそれぞれ示す。
【００４９】
温度センサをステージ１２、１３端から最も離れた30mmの距離を置いてチャンバ１１内の雰囲気温度を測定したときの実線のＣＨ3では、減圧開始時点ａの直後から、温度センサの測定温度が急激に低下し始め、その後の時点ｂにおいて最低温度の約13℃に到達する。このときの温度センサの測定温度の低下はチャンバ１１内の気体の断熱膨張により、チャンバ１１内の気体が冷却されるためである。
【００５０】
その後、時点ｄまでの間チャンバ１１内が所定の真空状態に維持された状態で、温度センサの測定温度は緩やかに上昇し、測定温度は約13℃から約19℃までに上昇する。このときの測定温度の上昇は、上下のステージ１２、１３から放出される輻射熱で温度センサが暖められたことによる。
【００５１】
次に、ステージ１２、１３端から最も近い10mmの距離を置いて測定したときの破線のＣＨ1では、ＣＨ3と同様に減圧開始時点ａの直後から温度センサの測定温度が急激に低下し始めるが、低下の途中から曲線が緩やかになり、時点ｃにおいて最低温度の約15℃に到達する。従って、破線のＣＨ1は実線のＣＨ3に比べ温度低下が緩やかで小さい。破線のＣＨ1の温度低下が実線のＣＨ3より緩やかで小さいのは、破線のＣＨ1は実線のＣＨ3に比べ温度センサがステージ１２、１３により近い距離に取付けられていることから、ステージ１２、１３から放出される輻射熱の影響を強く受けることによる。
【００５２】
その後、ＣＨ3の場合と同様に、チャンバ１１内が所定の真空状態に維持された状態で、雰囲気温度は緩やかに上昇し、時点ｄまでの間に約21℃まで上昇する。この場合、ＣＨ3より約2℃温度上昇が高いのは、ステージ１２、１３端との距離が近い分、ステージ１２、１３の輻射熱の影響が大きいためである。
一点鎖線のＣＨ2は実線のＣＨ3と破線のＣＨ1の中間の温度変化を示す。
【００５３】
以上の如く、図４のグラフは、チャンバ１１内の温度低下の途中及びその後所定の真空状態に維持された状態で、上下のステージ１２、１３から輻射熱が放出されることを示す。
【００５４】
また、ＣＨ3の結果から、温度センサをステージ１２、１３端から最も離れた30mmの距離を置いてチャンバ１１内の雰囲気温度を測定したときであっても、温度センサは輻射熱によって暖められることを示す。従って、上下のステージ１２、１３の対向面の間隔Ｄ2は小さいほど好ましいが、必ずしも微小な間隔である必要はない。即ち、上下のステージ１２、１３のうちの一方のステージが他方のステージに対し輻射熱を及ぼすことにより、チャンバ１１内の減圧に伴って上下のステージ１２、１３に温度差が発生することを抑制し、上下の基板１、２の縮みの差による面方向での相対位置ずれが発生することを抑制できる間隔であれば良い。
【００５５】
(6)圧力検出器２４からの検出信号によってチヤンバ１１内の雰囲気の圧力が所定の圧力に到達したことが検知されたならば、上下移動装置１４を駆動して、上ステージ１２を、チャンバ１１内を真空状態に減圧したときの位置から、更に、上下の基板１、２を面方向で相対位置合わせをするときの位置まで、下降させる。
【００５６】
次いで、撮像装置２０により上基板１と下基板２の位置合わせマークを撮像し、撮像した画像を不図示の画像処理装置にて画像処理し、パターンマッチング処理により上基板１と下基板２の面方向での相対位置ずれ状態を検出する。そして、この相対位置ずれをなくすように水平方向移動装置１５を駆動して、下基板２を面方向で移動させ、上基板１と下基板２を位置合わせする。
【００５７】
(7)上下移動装置１４を駆動して上下の基板１、２を加圧して、上基板１と下基板２をシール剤を介して貼り合わせ、図５に示す如く、上下の基板１、２とシール剤の間に密閉した空間を設けた貼り合わせ基板４０を作成する。減圧装置１６による減圧下での貼り合わせにより、下基板２上に滴下されている液晶中への空気の混入を回避できる。
【００５８】
(8)図５に示す如く、上ステージ１２の上基板吸着手段による上基板１の吸着を解除するとともに、上下移動装置１４を駆動して上ステージ１２を上昇させる。そして、上基板１の上面と上ステージ１３の下面との間に隙間Ｃを設けて、工程(4)の減圧時のときと同じように、チャンバ１１内の上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を、上ステージ１２及び下ステージ１３にそれぞれ上基板１と下基板２を供給するときの間隔Ｄ1よりも小さい状態の間隔Ｄ2とする。
【００５９】
上基板１の上面と上ステージ１３の下面との間に隙間Ｃを設けて上下のステージ１、２の対向面の間隔を小さい状態の間隔Ｄ2とした後、切換弁３６にてチャンバ１１内を気体供給源１７側に接続すると共に開閉弁１８を開きチャンバ１１内に窒素又はドライエアを導入して大気圧まで昇圧し、上下の基板１、２を大気圧により加圧して上下の基板１、２の間に所定のギャップが形成されるように貼り合わせる。
【００６０】
ここで、減圧されたチャンバ１１内を大気圧まで昇圧させるとき、チャンバ１１内に供給される気体の熱によって、チャンバ１１内の雰囲気温度が、チャンバ１１内を減圧するときとは反対に、上昇する。
【００６１】
図４のグラフにおいては、時点ｄから時点ｅまでの間、チャンバ１１内に約30℃の温度のドライエアを供給した。
【００６２】
図４のグラフによれば、いずれの位置における温度センサの測定温度も、チャンバ１１内にドライエアが供給され始めた時点ｄから急激に上昇し始め、大気圧に到達する時点ｅまでの途中で最高温度に達し、時点ｅから若干遅れたタイミングで減圧開始前の温度とほぼ同じ温度に戻っている。また、その温度変化は、ステージ１２、１３端からの距離が近いほど緩やかで小さくなる。これは、ステージ１２、１３端からの距離が近いほどステージ１２、１３に熱が奪われ易いことを示す。
【００６３】
このように、上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を小さい状態の間隔Ｄ2とすることにより、上ステージ１２が、上ステージ１２の下面と上基板１の上面との間に導入された気体の熱を奪うことになるので、上基板１の上面の温度上昇が抑制され、これにより貼り合わせ基板４０における上下の基板１、２の温度差の発生が抑制される。その結果、チャンバ１１内の昇圧時における上基板１の伸びが防止され、貼り合わせ基板４０の上下の基板１、２の面方向の相対位置ずれの発生が防止される。これにより上下の基板１、２を精度良く貼り合わせることができる。
【００６４】
また、上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を小さい状態の間隔Ｄ2とするときには、チャンバ１１内の昇圧を開始する前に小さい状態の間隔Ｄ2とする方が良い。上ステージ１２が貼り合わせ基板４０の上基板１に接触した状態でチャンバ１１内を昇圧すると、上ステージ１２の下面と上基板１の上面との間の微小隙間に真空空間（昇圧したチャンバ１１内の圧力よりも圧力が低い空間）ができるので、両者の圧力差によって上基板１が上ステージ１２に密着してしまうからである。
【００６５】
上基板１が上ステージ１２に密着した状態で上ステージ１２を上昇させると、上基板１に下ステージ１３に保持された下基板２から引き離す方向の力が作用して、工程(7)にて接触された上基板１とシール剤との間に隙間が生じることがある。このような隙間が生じると、上下の基板１、２とシール剤で囲まれた空間内に気体が侵入したり、液晶が漏れ出したりして不良の原因となる。
【００６６】
上述のように、チャンバ１１内の昇圧を開始する前に上ステージ１２を上基板１から離すようにすることで、このような不良の発生を防止することができる。
【００６７】
(9)上下移動装置１４を駆動して、上ステージ１２を、上下のステージ１２、１３の対向面の間柄が間隔Ｄ1となる位置まで上昇させる。次いで、下ステージ１３の下基板吸着手段による下基板２の吸着を解除し、その後、下ステージ１３からリフトピン（不図示）を突出させて貼り合わせ基板４０を下ステージ１３上から持ち上げる。この後、開閉弁８を閉じるとともに、チャンバ１１のシャッタ２２を開けて、チャンバ１１内に搬送ロボットのアーム２３を進入させ、下ステージ１３のリフトピン上に載置された貼り合わせ基板４０を下方から吸着保持して、チャンバ１１の搬入搬出口２１から搬出する。
【００６８】
図５は、上下のステージ１２、１３の対向面の間隔Ｄ2を約5mmに設定して、上下の基板１、２の表面温度を測定したグラフである。グラフにおいて符号ａは、チャンバ１１内の減圧開始時点を、符号ｅは、減圧されたチャンバ１１内が大気圧に戻った時点を示す。グラフに示す如く、上下の基板１、２の表面温度は、時点ａから時点ｅまで約23℃に維持されており、上下基板１、２にはほぼ温度差の発生がなく、温度低下もほぼ見られない。
【００６９】
尚、温度変化に対する基板１、２の縮み（昇圧時は伸び）は、同じ材質であれば、基板１、２のサイズが大きくなればなるほど大きくなる。上下のステージ１１、１２の間の小さい状態の間隔Ｄ2は、基板１、２の材質が同じならば、基板１、２のサイズが大きくなるほど小さくしたほうが好ましい。
【００７０】
また、温度変化に対する基板１、２の縮みや伸びは、基板１、２の大きさが同じであれば、基板１、２の熱膨張率が大きいほど大きくなる。この場合、上下のステージ１２、１３の間の小さい状態の間隔Ｄ2は、基板１、２の熱膨張率が大きいほど小さくしたほうが好ましい。
【００７１】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)チャンバ１１内を減圧するとチャンバ１１内の気体の断熱膨張によりチャンバ１１内の雰囲気温度が低下する。このとき、同じ材料で形成された上下のステージ１２、１３の体積が異なると、上下のステージ１２、１３の熱容量が違ってくるため、熱容量の違いにより上下のステージ１２、１３上に保持された基板１、２に温度差が生じる。
【００７２】
本実施例によれば、チャンバ１１内を減圧するとき、チャンバ１１内の上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を、上基板１と下基板２をそれぞれ上ステージ１２と下ステージ１３に供給するときの対向面の間隔Ｄ1よりも小さい状態の間隔Ｄ2とするので、上下のステージ１２、１３から放出される輻射熱が互いに影響し合って、上下のステージ１２、１３の温度が平均化されるので、上下のステージ１２、１３の温度差の発生が抑制され、上下のステージ１２、１３上に保持された上下の基板１、２の温度差の発生を抑えることができる。その結果、温度差に起因する上下の基板１、２の面方向の相対位置ずれの発生を防止し、これにより、基板１、２の貼り合わせ精度の低下を防止することができる。よって、製造される液晶表示パネルの品質を向上させることができる。
【００７３】
(b)チャンバ１１内の雰囲気温度の低下は減圧と同時に始まるが、本実施例によれば、チャンバ１１内の減圧を開始する前に上ステージ１２と下ステージ１３との対向面の間隔を小さい状態の間隔Ｄ2とするので、上下の基板１、２はチャンバ１１内の雰囲気温度が低下を開始する当初から上下のステージ１２、１３の輻射熱の影響を受けることになり、上下の基板１、２の温度差の発生を確実に抑制することができる。これにより、上基板１と下基板２の貼り合わせ精度の低下を防止することができる。
【００７４】
(c)チャンバ１１内を真空状態に減圧した状態で上基板１と下基板２を貼り合わせた後、チャンバ１１内を昇圧するときに、上ステージ１２と下ステージ１３の対向面の間隔を、上基板１と下基板２をそれぞれ上ステージ１２及び下ステージ１３に供給するときの間隔Ｄ1よりも小さい状態の間隔Ｄ2とする。その結果、上ステージ１２が上ステージ１２と上基板１の上面との間に侵入した気体の熱を奪うことになるので、上基板１の上面の温度上昇が抑制され、これにより、貼り合わせ基板４０における上下の基板１、２の面方向の相対位置ずれの発生を防止することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本実施例では、上下のステージの体積の違いにより上下のステージの熱容量が異なる場合で説明したが、本発明は、上下のステージの一方がモータ等の熱源を有していたり、一方のステージが他方のステージより熱源に近い位置に設けられる等の理由で上下のステージに温度差が発生する場合の如く、一般的に上下のステージの熱環境が違う場合であっても適用できる。
【００７６】
また、本実施例では、チャンバ内の減圧を開始する前に、チャンバ内の上下のステージの対向面の間隔を、上下のステージにそれぞれ上下の基板を供給するときの間隔よりも小さい状態としたが、チャンバ内の減圧の途中から上下のステージの対向面の間隔を、各基板を供給するときの間隔よりも小さい状態としても良い。
【００７７】
また、本実施例では、上ステージの体積が下ステージより大きなものとしたが、下ステージの体積が上ステージより大きなものである場合でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】チャンバ内の減圧時の基板貼り合わせ装置を示す模式図である。
【図２】図１の基板貼り合わせ装置の作用を説明するための模式図である。
【図３】チャンバ内雰囲気の温度変化をステージからの距離を変えて測定した結果を表すグラフである。
【図４】本実施例における上下の基板の温度変化を表すグラフである。
【図５】チャンバ内の昇圧時の基板貼り合わせ装置を示す模式図である。
【図６】背景技術におけるチャンバ内の減圧時の基板貼り合わせ装置を示す模式図である。
【図７】図７の基板貼り合わせ装置の作用を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  上基板
２  下基板
１０  基板貼り合わせ装置
１１  チャンバ
１２  上ステージ
１３  下ステージ
１４  上下移動装置
１６  減圧装置
２１  開閉口
Ｄ1、Ｄ2  上下ステージの対向面の間隔
【図１】
2007271791.tif 000003
【図２】
2007271791.tif 000004
【図３】
2007271791.tif 000005
【図４】
2007271791.tif 000006
【図５】
2007271791.tif 000007
【図６】
2007271791.tif 000008
【図７】
2007271791.tif 000009