基板の貼り合せ装置
【課題】 ２枚の基板の貼り合せ後に、該基板を基板保持部から確実に剥離させ、基板の貼り合せ精度を向上させること。
【解決手段】 チャンバ１２内にて対向して配置された第１と第２の基板保持部１５、１８の基板保持面１５ａ、１８ａにそれぞれ保持した２枚の基板１、２を貼り合せる基板の貼り合せ装置１０において、第１と第２の基板保持部１５、１８の少なくとも一方に前記基板保持面１５ａ、１８ａとは交差する方向に貫通して設けられた貫通孔２１に当該基板保持面１５ａ、１８ａに対して突没可能に挿通され、前記基板１、２を吸着保持する吸着部２３を備えた基板受渡しピン２２と、前記貫通孔２１と前記基板受渡しピン２２との間に配置され、前記基板保持面１５ａ、１８ａに保持された基板１、２との間で閉空間５１を形成するシール手段５０と、前記閉空間５１にガスを供給するガス供給手段６０と、を有してなるもの。
【解決手段】 チャンバ１２内にて対向して配置された第１と第２の基板保持部１５、１８の基板保持面１５ａ、１８ａにそれぞれ保持した２枚の基板１、２を貼り合せる基板の貼り合せ装置１０において、第１と第２の基板保持部１５、１８の少なくとも一方に前記基板保持面１５ａ、１８ａとは交差する方向に貫通して設けられた貫通孔２１に当該基板保持面１５ａ、１８ａに対して突没可能に挿通され、前記基板１、２を吸着保持する吸着部２３を備えた基板受渡しピン２２と、前記貫通孔２１と前記基板受渡しピン２２との間に配置され、前記基板保持面１５ａ、１８ａに保持された基板１、２との間で閉空間５１を形成するシール手段５０と、前記閉空間５１にガスを供給するガス供給手段６０と、を有してなるもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の貼り合せ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の貼り合せ装置として、特許文献１に記載の如く、チャンバ内にて対向して配置された上下の基板保持部の基板保持面にそれぞれ保持した上下２枚の基板を貼り合せるものがある。この貼り合せ装置では、上基板保持部に設けた貫通孔に、該上基板保持部に対して上下動可能に付帯する基板受渡しピンを挿通してなり、搬送装置によりチャンバ内に搬入される上基板を基板受渡しピンが備える吸着部により吸着し、この吸着部に吸着した上基板を基板受渡しピンの上昇により上基板保持部の基板保持面に受渡し可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-178476
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の基板の貼り合せ装置では、上下の基板の貼り合せ後に、上基板の保持を解除した上基板保持部を上昇させ、下基板保持部の上にある貼り合せ後の上下の基板を搬送装置によりチャンバから搬出する。
【０００５】
しかしながら、上基板の保持を解除しただけでは上基板が上基板保持部から剥離されないことがあり、上基板保持部を上昇させると、貼り合せ後の上基板が上基板保持部に貼り付いたまま持ち上げられることがある。このような場合、上下の基板間にずれ等が生じ貼り合せ精度が低下することがある。
【０００６】
尚、上下の基板の貼り合せ後に、上基板の保持を解除した上基板保持部を上昇させるに先立ち、基板受渡しピンの吸着部からガスを吹出すことにより、上基板保持部の基板保持面と基板の間にガスを侵入させて該基板を上基板保持部から剥離させることが考えられる。ところが、基板受渡しピンの吸着部から吹出したガスは、上基板保持部に設けてある基板受渡しピンまわりの貫通孔から逃げ、上基板保持部の基板保持面と基板の間に侵入し難く、確実性を欠く。
【０００７】
本発明の課題は、２枚の基板の貼り合せ後に、該基板を基板保持部から確実に剥離させ、基板の貼り合せ精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、チャンバ内にて対向して配置された第１と第２の基板保持部の基板保持面にそれぞれ保持した２枚の基板を貼り合せる基板の貼り合せ装置において、第１と第２の基板保持部の少なくとも一方に前記基板保持面とは交差する方向に貫通して設けられた貫通孔に当該基板保持面に対して突没可能に挿通され、前記基板を吸着保持する吸着部を備えた基板受渡しピンと、前記貫通孔と前記基板受渡しピンとの間に配置され、前記基板保持面に保持された基板との間で閉空間を形成するシール手段と、前記閉空間にガスを供給するガス供給手段と、を有してなるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、２枚の基板の貼り合せ後に、該基板を基板保持部から確実に剥離させ、基板の貼り合せ精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は基板の貼り合せ装置を示す模式断面図である。
【図２】図２はシール手段を示す模式断面図である。
【図３】図３はシール手段の変形例を示す模式断面図である。
【図４】図４はシール手段の変形例を示す模式断面図である。
【図５】図５はシール手段の変形例を示す模式断面図である。
【図６】図６はシール手段の変形例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１、図２は本発明の一実施形態を示す。
貼り合せ装置１０は、下基板１と上基板２を貼り合せる。下基板１はシール剤が枠状に塗布され、このシール剤によって囲まれる領域に液晶が滴下される。貼り合せ装置１０は、下基板１と上基板２を位置決めして貼り合せることにより、それらの下基板１と上基板２の間に液晶を密封する。
【００１２】
貼り合せ装置１０は、図１に示す如く、チャンバ１２を有する。このチャンバ１２内は、減圧ポンプ１１によって所定の圧力、例えば1Pa程度に減圧されるようになっている。チャンバ１２の一側には、シャッタ１３によって開閉される出し入れ口１４が形成され、この出し入れ口１４から下基板１と上基板２とが図示しないロボット装置によって出し入れされるようになっている。
【００１３】
チャンバ１２内には、下基板保持部（第１の基板保持部）１５が設けられている。この下基板保持部１５は、ＸＹθ駆動源１６によってＸ、Ｙ及びθ方向に駆動されるようになっている。この下基板保持部１５の基板保持面１５ａ（上面）には、貼り合せ装置１０の前工程で、塗布装置によってシール剤が塗布された後、滴下装置によって液晶が滴下された下基板１が、ロボット装置によって、液晶が滴下された面（貼り合せ面）を上に向けて供給される。基板保持面１５ａに供給された下基板１は、外面（貼り合せ面とは反対の面）が例えば静電気力によってこの保持面１５ａに所定の保持力で保持される。
【００１４】
尚、下基板保持部１５には、この基板保持面１５ａに図示しないロボット装置のアームによって供給される下基板１を、そのアームから受け取るための図示しない受渡しピンが基板保持面１５ａから突没可能に設けられている。
【００１５】
下基板保持部１５の上方には、第１の駆動軸１７ａを介して第１のＺ駆動源１７によって上下方向（Ｚ方向）に駆動される上基板保持部（第２の基板保持部）１８が配設されている。上基板保持部１８は第１の駆動軸１７ａにフレーム１９を介して吊り下げ支持され、下基板保持部１５に対して接離する方向（この実施形態では、上下方向）に駆動される。この上基板保持部１８の下面は基板保持面１８ａとされ、この保持面１８ａには、上基板２が外面を静電気力によって保持される。
【００１６】
各基板保持部１５、１８には、それぞれ静電チャックを構成する電極が埋設されている。これらの電極に給電することにより、各基板保持部１５、１８に基板１、２を保持する静電気力を発生させることができる。
【００１７】
尚、下基板保持部１５には静電チャックを設けず、その基板保持面１５ａに所定の摩擦抵抗を有する弾性シートを設け、この弾性シート上に下基板１を供給載置するようにしても良い。
【００１８】
上基板保持部１８には、厚さ方向に貫通する複数、例えば４つの貫通孔２１（２つのみ図示）が形成されている。各貫通孔２１には、ロッド状の基板受渡しピン２２が上下方向に移動可能に挿通されている。各基板受渡しピン２２は、その上端が矩形板状の連結部材２４によって支持され、下端には吸引ポンプ３０に連通する真空パッドからなる吸着部２３が図示しないばねを介して上下方向に弾性変位可能に設けられている。吸引ポンプ３０は、基板受渡しピン２２に設けた真空供給路を介して吸着部２３に連通する。
【００１９】
連結部材２４の上面には、第２の駆動軸２５の下端が連結されている。これら第２の駆動軸２５を介して、吸着部２３は第２のＺ駆動源２６によってＺ方向に駆動されるようになっている。第２のＺ駆動源２６は、第１のＺ駆動源１７の第１の駆動軸１７Ａに支持されているフレーム１９に取付けられ、第１のＺ駆動源１７によって上基板保持部１８と一体的に上下動される。
【００２０】
フレーム１９、基板受渡しピン２２は、チャンバ１２の上部壁を貫通しており、その貫通部分は図示しないベローズ等によって上部壁に対して気密な状態で上下動可能になっている。
【００２１】
貼り合せ装置１０は、制御装置４０を有する。制御装置４０は、ＸＹθ駆動源１６、第１のＺ駆動源１７、第２のＺ駆動源２６、吸引ポンプ３０を制御するとともに、減圧ポンプ１１とその開閉バルブ１１ａを制御し、下基板１と上基板２を以下の手順で貼り合せ動作する。
【００２２】
(1)図示しないロボット装置により、出し入れ口１４を通ってチャンバ１２内に上基板２が搬入される。搬入された上基板２は基板受渡しピン２２が備える吸着部２３により吸着される。上基板２が吸着部２３によって吸着されると、図示しないロボット装置はチャンバ１２内から退避する。次いで、基板受渡しピン２２が上昇し、吸着部２３に吸着された上基板２が上基板保持部１８の基板保持面１８ａに受渡される。
【００２３】
上基板２が上基板保持部１８の基板保持面１８ａに吸着保持されると、吸着部２３の吸着力が解除される。
【００２４】
(2)図示しないロボット装置により、出し入れ口１４を通って下基板１がチャンバ１２内に搬入される。搬入された下基板１は、図示しない受渡しピンを介して下基板１を下基板保持部１５の基板保持面１５ａに受渡される。
【００２５】
(3)上述(1)、(2)により、基板１、２が各基板保持部１５、１８の基板保持面１５ａ、１８ａに吸着保持されたならば、出し入れ口１４をシャッタ１３によって閉じた後、減圧ポンプ１１を作動させてチャンバ１２内を大気圧から所定の圧力に減圧する。
【００２６】
次いで、下基板保持部１５をＸＹθ駆動源１６によって水平方向に駆動し、下基板１と上基板２を位置合せしたならば、第１のＺ駆動源１７によって上基板保持部１８を下降方向に移動させる。それによって、位置合せされた下基板１と上基板２がシール剤によって貼り合されることになる。
【００２７】
(4)上述(3)の基板１、２の貼り合せ後に、上基板保持部１８の基板保持面１８ａによる上基板２の保持を解除し、つまり、静電チャックによる保持を解除し、上基板保持部１８を上昇させることにより、上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａから剥離する。
【００２８】
このとき、上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａから確実に剥離するため、貼り合せ装置１０にあっては、後述するシール手段５０とガス供給手段６０を有し、後述する剥離動作を行なう。
【００２９】
(5)上述(4)により上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａから剥離した後、チャンバ１２内に気体を供給し、この内部の圧力を徐々に大気圧に戻す。それによって、基板１、２は、チャンバ１２内の圧力と、貼り合された基板１、２間との圧力差によって加圧され、シール剤によって確実に貼り合される。
【００３０】
その後、チャンバ１２の出し入れ口１４をシャッタ１３によって開き、図示しないロボット装置により、貼り合された基板１、２がチャンバ１２から搬出される。
【００３１】
以下、上述(4)において、上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａから剥離させるために、貼り合せ装置１０に付加したシール手段５０とガス供給手段６０について説明する。
【００３２】
貼り合せ装置１０は、上基板保持部１８に設けた各貫通孔２１に、貫通孔２１と基板受渡しピン２２との間を気密にするためのシール手段５０を備え、上基板保持部１８に保持された上基板２、基板受渡しピン２２、貫通孔２１、及びシール手段５０によって環状の閉空間（以下「環状空間」）５１を形成する。そして、環状空間５１にガスを供給するガス供給手段６０を有する。
【００３３】
本実施例において、シール手段５０は、図２に示す如く、上基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内部に配置され、更には、貫通孔２１の内周面に気密に取付けた中空のドーナツ状部材５２からなる。このドーナツ状部材５２は、図１に示すように、貫通孔２１内において、貫通孔２１内に後退して入り込んだ状態の吸着部２３の近傍位置に取付けられる。
【００３４】
また、ドーナツ状部材２５は、ブチルゴムやウレタンゴム等の弾性材料等の伸縮性を有する材料で構成される。そして、ドーナツ状部材５２は、大気圧下ではしぼんだ状態にあり、減圧雰囲気下に置かれることで中空空間内の圧力（この実施の形態においては、大気圧）とチャンバ１２内の減圧された圧力との差圧によって膨らんだ状態となる。このようなドーナツ状部材５２の内周面は、しぼんだ状態では基板受渡しピン２２との間に隙間を介し、膨らんだ状態で基板受渡しピン２２の外周面に気密に接する。
【００３５】
また、ガス供給手段６０は、基板受渡しピン２２に設けたガス供給路を介して吸着部２３に連通するガス供給源６１により構成される。尚、この実施の形態においては、吸着部２３に吸引ポンプ３０による吸引力（負圧）を供給する真空供給路（図示せず）が、前記ガス供給路を兼用する。そのため、真空供給路（ガス供給路）には、供給路を吸引ポンプ３０とガス供給源６１とに切り換える切換バルブ６２が設けられる。制御装置４０は、吸引ポンプ３０、ガス供給源６１を制御するとともに、切換バルブ６２を制御し、基板受渡しピン２２の吸着部２３に真空圧とガス圧を選択的に供給する。ガス供給源６１が供給するガスは、例えば、窒素等の不活性ガスや乾燥空気を用いることができる。
【００３６】
よって、上述(4)において、上基板保持部１８による上基板２の保持を解除するとき、ガス供給源６１から吸着部２３にガスを供給する。このとき、チャンバ１２内は減圧状態にあり、ドーナツ状部材５２は膨らんだ状態にあるから、ドーナツ状部材５２によって貫通孔２１と基板受渡しピン２２との隙間は気密にされる。これによって、供給部２３から環状空間５１に供給されたガスが貫通孔２１を通って上方へ逃げることが阻止される。この結果、環状空間５１に供給されたガスは、上基板２と基板保持面１８ａとの間に侵入して広がり、上基板２を基板保持面１８ａから剥離させる。尚、環状空間５１にガスを供給するタイミングは、上基板保持部１８が上基板２の保持を解除するのと同時でも良いし、保持を解除した後であっても良い。いずれにしても、上基板２の保持を解除した上基板保持部１８が上昇を開始するよりも前のタイミングであれば良い。
【００３７】
尚、基板受渡しピン２２は、制御装置４０による第１のＺ駆動源１７と第２のＺ駆動源２６の駆動制御によって、上基板保持部１８に対し相対的に下降する動作を加えられることにより、上基板保持部１８の基板保持面１８ａに保持されている上基板２を該基板保持面１８ａから剥離させる動作を行なうこともできる。
【００３８】
従って、貼り合せ装置１０によれば以下の作用効果を奏する。
(a)上基板保持部１８に設けた貫通孔２１にシール手段５０としてのドーナツ状部材５２を設け、このドーナツ状部材５２と上基板保持部１８に保持された上基板２との間に画成される環状空間５１にガスを供給するガス供給手段６０を有するものにした。
【００３９】
下基板１と上基板２の貼り合せ後に、上基板２の保持を解除した上基板保持部１８を上昇させる前に、ガス供給手段６０から供給したガスが、シール手段５０により閉鎖されている環状空間５１から逃げることなく、上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２の間に侵入し、上基板２を上基板保持部１８から確実に剥離できる。
【００４０】
(b)前記シール手段５０としてのドーナツ状部材５２が、基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内部に配置される。そして、このドーナツ状部材５２は、貫通孔２１内において、貫通孔２１内に後退して入り込んだ状態の吸着部２３の近傍位置に取付けられる。
【００４１】
上基板保持部１８に設けた貫通孔２１にドーナツ状部材５２によって形成される環状空間５１の容積を小さ目にするものになる。これにより、環状空間５１内の圧力がガス供給手段６０から供給されたガスの圧力に到達するまでに要する時間が極力短縮される。よって、このガスを上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２との間に効率良く侵入させ、上基板２を上基板保持部１８から迅速に剥離できる。
【００４２】
(c)前記シール手段５０が、上基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内周面に設けた中空のドーナツ状部材５２からなる。
【００４３】
貼り合せ装置１０では、大気圧下において、基板受渡しピン２２が、上基板２を上基板保持部１８に受渡すために上下に移動する。そして、上基板２を上基板保持部１８から剥離する。
【００４４】
本実施の形態のドーナツ状部材５２によれば、基板受渡しピン２２が上基板２を上基板保持部１８に受渡しするときには、チャンバ１２の内部が大気圧であるから、しぼんだ状態にある。そのため、ドーナツ状部材５２の中央の孔と基板受渡しピン２２との間には隙間が形成される。これにより、基板受渡しピン２２はドーナツ状部材５２の中央孔に隙間を介して擦らずに移動できる。基板受渡しピン２２がドーナツ状部材５２を擦って異物を生ずることが抑制され、上下の基板１、２の表示装置としての品質を損なうことが防止できる。
【００４５】
また、上述(a)の、上基板２を上基板保持部１８から剥離するときには、チャンバ１２の内部が大気圧から減圧されている。減圧雰囲気下においては、ドーナツ状部材５２は中空空間内の圧力とチャンバ１２内の減圧された圧力との差圧により自然に膨らみ、ドーナツ状部材５２の中央孔と基板受渡しピン２２との間を気密にし、環状空間５１を確実に閉鎖し、ガス供給手段６０から供給されるガスを逃すことなく、上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２の間に確実に侵入させ、上基板２を上基板保持部１８から確実に剥離させる。
【００４６】
よって、このようなドーナツ状部材５２によれば、中空状のという簡易な構成により、駆動源を必要とすることなく、基板受渡しピン２２の良好な上下移動を確保しつつ、上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２の間にガスを確実に供給することができる。
【００４７】
(d)前記ガス供給手段６０が、基板受渡しピン２２に設けられる。
環状空間５１へのガス供給経路を、基板受渡しピン２２の吸着部２３への負圧の供給経路と兼用したので、安易に形成できる。
【００４８】
(e)前記基板受渡しピン２２が上基板２を吸着する吸着部２３を備え、該吸着部２３に吸着した上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａに受渡し可能にするとともに、上基板保持部１８の基板保持面１８ａに保持されていた上基板２を基板保持面１８ａから剥離可能にする。
【００４９】
即ち、上下の基板１、２の貼り合せ後に、上述(a)によりガス供給手段６０によって環状空間５１に供給されるガスを上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２の間に侵入させることに加え、基板受渡しピン２２を上基板保持部１８に対し相対的に下降させる動作を行なうことにより、上基板保持部１８の基板保持面１８ａに保持されている上基板２を該基板保持面１８ａから一層確実に剥離できる。
【００５０】
尚、本願発明に係るシール手段５０は、上述したドーナツ状部材５２に限られるものではなく、他の構成としても良い。図３〜図６は、シール手段５０の変形例を示す。このような変形例においても、第１の実施形態の特に(a)の作用効果を共通して有する。
【００５１】
図３に示したシール手段５０は、上基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内周面に取付けたシールリング５３からなる。シールリング５３は、その外周が上基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内周面に気密に取付けられる。シールリング５３の内周面は、基板受渡しピン２２の外周面に常に気密に接する。シールリング５３は、上基板保持部１８に対して上下動する基板受渡しピン２２の外周面に摺接するものになる。
【００５２】
図４に示したシール手段５０は、貫通孔２１と基板受渡しピン２２との間に配置されたベローズ５４を備える。ベローズ５４は、一端を上基板保持部１８の貫通孔２１まわりの上面にフランジ５４ａを介して取付けられる。フランジ５４ａと上基板保持部１８との間は、Ｏリング５４ｂによって気密にされる。また、他端を基板受渡しピン２２の外周にフランジ５４ｃを介して取付けられる。フランジ５４ｃと基板受渡しピン２２との間は、Ｏリング５４ｄによって気密にされる。ベローズ５４は、上基板保持部１８に対する基板受渡しピン２２の上下動により伸縮する。
【００５３】
図５に示したシール手段５０は、基板受渡しピン２２の外周に設けたフランジ２２ａとその上面に貼着されたＯリング５５を備える。また、上基板保持部１８の貫通孔２１には、フランジ２２ａの上面に対向する下面を有する縮径部が形成される。この縮径部はシール手段の一部を構成する。
【００５４】
Ｏリング５５は、基板受渡しピン２２が後退して上基板保持部１８に入り込む上昇端で、貫通孔２１の下面に当接し、上基板保持部１８の貫通孔２１まわりに環状空間５１を形成する。
【００５５】
図６に示したシール手段５０は、Ｏリング５６を備える。また、上基板保持部１８の貫通孔２１には、上方に向かって縮径する側面視で台形形状の外形を備える吸着部２３の外径に合せて内径が徐々に減少する傾斜面を備えた縮径部が形成される。Ｏリング５６は、この縮径部に設けられる。そして、吸着部２３が縮径部に収容されたとき、Ｏリング５６が吸着部２３の外周面に当接し、吸着部２３の外周面と前記縮径部の傾斜面との間に環状空間５１を形成するものになる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態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形態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。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、２枚の基板の貼り合せ後に、基板の保持を解除した基板保持部を上昇させる前に、該基板を基板保持部から確実に離すことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 下基板
２ 上基板
１０ 貼り合せ装置
１２ チャンバ
１５ 下基板保持部（第１の基板保持部）
１５ａ 基板保持面
１８ 上基板保持部（第２の基板保持部）
１８ａ 基板保持面
２１ 貫通孔
２２ 基板受渡しピン
２３ 吸着部
５０ シール手段
５１ 環状空間（閉空間）
５２ ドーナツ状部材
６０ ガス供給手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の貼り合せ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の貼り合せ装置として、特許文献１に記載の如く、チャンバ内にて対向して配置された上下の基板保持部の基板保持面にそれぞれ保持した上下２枚の基板を貼り合せるものがある。この貼り合せ装置では、上基板保持部に設けた貫通孔に、該上基板保持部に対して上下動可能に付帯する基板受渡しピンを挿通してなり、搬送装置によりチャンバ内に搬入される上基板を基板受渡しピンが備える吸着部により吸着し、この吸着部に吸着した上基板を基板受渡しピンの上昇により上基板保持部の基板保持面に受渡し可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-178476
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の基板の貼り合せ装置では、上下の基板の貼り合せ後に、上基板の保持を解除した上基板保持部を上昇させ、下基板保持部の上にある貼り合せ後の上下の基板を搬送装置によりチャンバから搬出する。
【０００５】
しかしながら、上基板の保持を解除しただけでは上基板が上基板保持部から剥離されないことがあり、上基板保持部を上昇させると、貼り合せ後の上基板が上基板保持部に貼り付いたまま持ち上げられることがある。このような場合、上下の基板間にずれ等が生じ貼り合せ精度が低下することがある。
【０００６】
尚、上下の基板の貼り合せ後に、上基板の保持を解除した上基板保持部を上昇させるに先立ち、基板受渡しピンの吸着部からガスを吹出すことにより、上基板保持部の基板保持面と基板の間にガスを侵入させて該基板を上基板保持部から剥離させることが考えられる。ところが、基板受渡しピンの吸着部から吹出したガスは、上基板保持部に設けてある基板受渡しピンまわりの貫通孔から逃げ、上基板保持部の基板保持面と基板の間に侵入し難く、確実性を欠く。
【０００７】
本発明の課題は、２枚の基板の貼り合せ後に、該基板を基板保持部から確実に剥離させ、基板の貼り合せ精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、チャンバ内にて対向して配置された第１と第２の基板保持部の基板保持面にそれぞれ保持した２枚の基板を貼り合せる基板の貼り合せ装置において、第１と第２の基板保持部の少なくとも一方に前記基板保持面とは交差する方向に貫通して設けられた貫通孔に当該基板保持面に対して突没可能に挿通され、前記基板を吸着保持する吸着部を備えた基板受渡しピンと、前記貫通孔と前記基板受渡しピンとの間に配置され、前記基板保持面に保持された基板との間で閉空間を形成するシール手段と、前記閉空間にガスを供給するガス供給手段と、を有してなるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、２枚の基板の貼り合せ後に、該基板を基板保持部から確実に剥離させ、基板の貼り合せ精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は基板の貼り合せ装置を示す模式断面図である。
【図２】図２はシール手段を示す模式断面図である。
【図３】図３はシール手段の変形例を示す模式断面図である。
【図４】図４はシール手段の変形例を示す模式断面図である。
【図５】図５はシール手段の変形例を示す模式断面図である。
【図６】図６はシール手段の変形例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１、図２は本発明の一実施形態を示す。
貼り合せ装置１０は、下基板１と上基板２を貼り合せる。下基板１はシール剤が枠状に塗布され、このシール剤によって囲まれる領域に液晶が滴下される。貼り合せ装置１０は、下基板１と上基板２を位置決めして貼り合せることにより、それらの下基板１と上基板２の間に液晶を密封する。
【００１２】
貼り合せ装置１０は、図１に示す如く、チャンバ１２を有する。このチャンバ１２内は、減圧ポンプ１１によって所定の圧力、例えば1Pa程度に減圧されるようになっている。チャンバ１２の一側には、シャッタ１３によって開閉される出し入れ口１４が形成され、この出し入れ口１４から下基板１と上基板２とが図示しないロボット装置によって出し入れされるようになっている。
【００１３】
チャンバ１２内には、下基板保持部（第１の基板保持部）１５が設けられている。この下基板保持部１５は、ＸＹθ駆動源１６によってＸ、Ｙ及びθ方向に駆動されるようになっている。この下基板保持部１５の基板保持面１５ａ（上面）には、貼り合せ装置１０の前工程で、塗布装置によってシール剤が塗布された後、滴下装置によって液晶が滴下された下基板１が、ロボット装置によって、液晶が滴下された面（貼り合せ面）を上に向けて供給される。基板保持面１５ａに供給された下基板１は、外面（貼り合せ面とは反対の面）が例えば静電気力によってこの保持面１５ａに所定の保持力で保持される。
【００１４】
尚、下基板保持部１５には、この基板保持面１５ａに図示しないロボット装置のアームによって供給される下基板１を、そのアームから受け取るための図示しない受渡しピンが基板保持面１５ａから突没可能に設けられている。
【００１５】
下基板保持部１５の上方には、第１の駆動軸１７ａを介して第１のＺ駆動源１７によって上下方向（Ｚ方向）に駆動される上基板保持部（第２の基板保持部）１８が配設されている。上基板保持部１８は第１の駆動軸１７ａにフレーム１９を介して吊り下げ支持され、下基板保持部１５に対して接離する方向（この実施形態では、上下方向）に駆動される。この上基板保持部１８の下面は基板保持面１８ａとされ、この保持面１８ａには、上基板２が外面を静電気力によって保持される。
【００１６】
各基板保持部１５、１８には、それぞれ静電チャックを構成する電極が埋設されている。これらの電極に給電することにより、各基板保持部１５、１８に基板１、２を保持する静電気力を発生させることができる。
【００１７】
尚、下基板保持部１５には静電チャックを設けず、その基板保持面１５ａに所定の摩擦抵抗を有する弾性シートを設け、この弾性シート上に下基板１を供給載置するようにしても良い。
【００１８】
上基板保持部１８には、厚さ方向に貫通する複数、例えば４つの貫通孔２１（２つのみ図示）が形成されている。各貫通孔２１には、ロッド状の基板受渡しピン２２が上下方向に移動可能に挿通されている。各基板受渡しピン２２は、その上端が矩形板状の連結部材２４によって支持され、下端には吸引ポンプ３０に連通する真空パッドからなる吸着部２３が図示しないばねを介して上下方向に弾性変位可能に設けられている。吸引ポンプ３０は、基板受渡しピン２２に設けた真空供給路を介して吸着部２３に連通する。
【００１９】
連結部材２４の上面には、第２の駆動軸２５の下端が連結されている。これら第２の駆動軸２５を介して、吸着部２３は第２のＺ駆動源２６によってＺ方向に駆動されるようになっている。第２のＺ駆動源２６は、第１のＺ駆動源１７の第１の駆動軸１７Ａに支持されているフレーム１９に取付けられ、第１のＺ駆動源１７によって上基板保持部１８と一体的に上下動される。
【００２０】
フレーム１９、基板受渡しピン２２は、チャンバ１２の上部壁を貫通しており、その貫通部分は図示しないベローズ等によって上部壁に対して気密な状態で上下動可能になっている。
【００２１】
貼り合せ装置１０は、制御装置４０を有する。制御装置４０は、ＸＹθ駆動源１６、第１のＺ駆動源１７、第２のＺ駆動源２６、吸引ポンプ３０を制御するとともに、減圧ポンプ１１とその開閉バルブ１１ａを制御し、下基板１と上基板２を以下の手順で貼り合せ動作する。
【００２２】
(1)図示しないロボット装置により、出し入れ口１４を通ってチャンバ１２内に上基板２が搬入される。搬入された上基板２は基板受渡しピン２２が備える吸着部２３により吸着される。上基板２が吸着部２３によって吸着されると、図示しないロボット装置はチャンバ１２内から退避する。次いで、基板受渡しピン２２が上昇し、吸着部２３に吸着された上基板２が上基板保持部１８の基板保持面１８ａに受渡される。
【００２３】
上基板２が上基板保持部１８の基板保持面１８ａに吸着保持されると、吸着部２３の吸着力が解除される。
【００２４】
(2)図示しないロボット装置により、出し入れ口１４を通って下基板１がチャンバ１２内に搬入される。搬入された下基板１は、図示しない受渡しピンを介して下基板１を下基板保持部１５の基板保持面１５ａに受渡される。
【００２５】
(3)上述(1)、(2)により、基板１、２が各基板保持部１５、１８の基板保持面１５ａ、１８ａに吸着保持されたならば、出し入れ口１４をシャッタ１３によって閉じた後、減圧ポンプ１１を作動させてチャンバ１２内を大気圧から所定の圧力に減圧する。
【００２６】
次いで、下基板保持部１５をＸＹθ駆動源１６によって水平方向に駆動し、下基板１と上基板２を位置合せしたならば、第１のＺ駆動源１７によって上基板保持部１８を下降方向に移動させる。それによって、位置合せされた下基板１と上基板２がシール剤によって貼り合されることになる。
【００２７】
(4)上述(3)の基板１、２の貼り合せ後に、上基板保持部１８の基板保持面１８ａによる上基板２の保持を解除し、つまり、静電チャックによる保持を解除し、上基板保持部１８を上昇させることにより、上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａから剥離する。
【００２８】
このとき、上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａから確実に剥離するため、貼り合せ装置１０にあっては、後述するシール手段５０とガス供給手段６０を有し、後述する剥離動作を行なう。
【００２９】
(5)上述(4)により上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａから剥離した後、チャンバ１２内に気体を供給し、この内部の圧力を徐々に大気圧に戻す。それによって、基板１、２は、チャンバ１２内の圧力と、貼り合された基板１、２間との圧力差によって加圧され、シール剤によって確実に貼り合される。
【００３０】
その後、チャンバ１２の出し入れ口１４をシャッタ１３によって開き、図示しないロボット装置により、貼り合された基板１、２がチャンバ１２から搬出される。
【００３１】
以下、上述(4)において、上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａから剥離させるために、貼り合せ装置１０に付加したシール手段５０とガス供給手段６０について説明する。
【００３２】
貼り合せ装置１０は、上基板保持部１８に設けた各貫通孔２１に、貫通孔２１と基板受渡しピン２２との間を気密にするためのシール手段５０を備え、上基板保持部１８に保持された上基板２、基板受渡しピン２２、貫通孔２１、及びシール手段５０によって環状の閉空間（以下「環状空間」）５１を形成する。そして、環状空間５１にガスを供給するガス供給手段６０を有する。
【００３３】
本実施例において、シール手段５０は、図２に示す如く、上基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内部に配置され、更には、貫通孔２１の内周面に気密に取付けた中空のドーナツ状部材５２からなる。このドーナツ状部材５２は、図１に示すように、貫通孔２１内において、貫通孔２１内に後退して入り込んだ状態の吸着部２３の近傍位置に取付けられる。
【００３４】
また、ドーナツ状部材２５は、ブチルゴムやウレタンゴム等の弾性材料等の伸縮性を有する材料で構成される。そして、ドーナツ状部材５２は、大気圧下ではしぼんだ状態にあり、減圧雰囲気下に置かれることで中空空間内の圧力（この実施の形態においては、大気圧）とチャンバ１２内の減圧された圧力との差圧によって膨らんだ状態となる。このようなドーナツ状部材５２の内周面は、しぼんだ状態では基板受渡しピン２２との間に隙間を介し、膨らんだ状態で基板受渡しピン２２の外周面に気密に接する。
【００３５】
また、ガス供給手段６０は、基板受渡しピン２２に設けたガス供給路を介して吸着部２３に連通するガス供給源６１により構成される。尚、この実施の形態においては、吸着部２３に吸引ポンプ３０による吸引力（負圧）を供給する真空供給路（図示せず）が、前記ガス供給路を兼用する。そのため、真空供給路（ガス供給路）には、供給路を吸引ポンプ３０とガス供給源６１とに切り換える切換バルブ６２が設けられる。制御装置４０は、吸引ポンプ３０、ガス供給源６１を制御するとともに、切換バルブ６２を制御し、基板受渡しピン２２の吸着部２３に真空圧とガス圧を選択的に供給する。ガス供給源６１が供給するガスは、例えば、窒素等の不活性ガスや乾燥空気を用いることができる。
【００３６】
よって、上述(4)において、上基板保持部１８による上基板２の保持を解除するとき、ガス供給源６１から吸着部２３にガスを供給する。このとき、チャンバ１２内は減圧状態にあり、ドーナツ状部材５２は膨らんだ状態にあるから、ドーナツ状部材５２によって貫通孔２１と基板受渡しピン２２との隙間は気密にされる。これによって、供給部２３から環状空間５１に供給されたガスが貫通孔２１を通って上方へ逃げることが阻止される。この結果、環状空間５１に供給されたガスは、上基板２と基板保持面１８ａとの間に侵入して広がり、上基板２を基板保持面１８ａから剥離させる。尚、環状空間５１にガスを供給するタイミングは、上基板保持部１８が上基板２の保持を解除するのと同時でも良いし、保持を解除した後であっても良い。いずれにしても、上基板２の保持を解除した上基板保持部１８が上昇を開始するよりも前のタイミングであれば良い。
【００３７】
尚、基板受渡しピン２２は、制御装置４０による第１のＺ駆動源１７と第２のＺ駆動源２６の駆動制御によって、上基板保持部１８に対し相対的に下降する動作を加えられることにより、上基板保持部１８の基板保持面１８ａに保持されている上基板２を該基板保持面１８ａから剥離させる動作を行なうこともできる。
【００３８】
従って、貼り合せ装置１０によれば以下の作用効果を奏する。
(a)上基板保持部１８に設けた貫通孔２１にシール手段５０としてのドーナツ状部材５２を設け、このドーナツ状部材５２と上基板保持部１８に保持された上基板２との間に画成される環状空間５１にガスを供給するガス供給手段６０を有するものにした。
【００３９】
下基板１と上基板２の貼り合せ後に、上基板２の保持を解除した上基板保持部１８を上昇させる前に、ガス供給手段６０から供給したガスが、シール手段５０により閉鎖されている環状空間５１から逃げることなく、上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２の間に侵入し、上基板２を上基板保持部１８から確実に剥離できる。
【００４０】
(b)前記シール手段５０としてのドーナツ状部材５２が、基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内部に配置される。そして、このドーナツ状部材５２は、貫通孔２１内において、貫通孔２１内に後退して入り込んだ状態の吸着部２３の近傍位置に取付けられる。
【００４１】
上基板保持部１８に設けた貫通孔２１にドーナツ状部材５２によって形成される環状空間５１の容積を小さ目にするものになる。これにより、環状空間５１内の圧力がガス供給手段６０から供給されたガスの圧力に到達するまでに要する時間が極力短縮される。よって、このガスを上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２との間に効率良く侵入させ、上基板２を上基板保持部１８から迅速に剥離できる。
【００４２】
(c)前記シール手段５０が、上基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内周面に設けた中空のドーナツ状部材５２からなる。
【００４３】
貼り合せ装置１０では、大気圧下において、基板受渡しピン２２が、上基板２を上基板保持部１８に受渡すために上下に移動する。そして、上基板２を上基板保持部１８から剥離する。
【００４４】
本実施の形態のドーナツ状部材５２によれば、基板受渡しピン２２が上基板２を上基板保持部１８に受渡しするときには、チャンバ１２の内部が大気圧であるから、しぼんだ状態にある。そのため、ドーナツ状部材５２の中央の孔と基板受渡しピン２２との間には隙間が形成される。これにより、基板受渡しピン２２はドーナツ状部材５２の中央孔に隙間を介して擦らずに移動できる。基板受渡しピン２２がドーナツ状部材５２を擦って異物を生ずることが抑制され、上下の基板１、２の表示装置としての品質を損なうことが防止できる。
【００４５】
また、上述(a)の、上基板２を上基板保持部１８から剥離するときには、チャンバ１２の内部が大気圧から減圧されている。減圧雰囲気下においては、ドーナツ状部材５２は中空空間内の圧力とチャンバ１２内の減圧された圧力との差圧により自然に膨らみ、ドーナツ状部材５２の中央孔と基板受渡しピン２２との間を気密にし、環状空間５１を確実に閉鎖し、ガス供給手段６０から供給されるガスを逃すことなく、上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２の間に確実に侵入させ、上基板２を上基板保持部１８から確実に剥離させる。
【００４６】
よって、このようなドーナツ状部材５２によれば、中空状のという簡易な構成により、駆動源を必要とすることなく、基板受渡しピン２２の良好な上下移動を確保しつつ、上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２の間にガスを確実に供給することができる。
【００４７】
(d)前記ガス供給手段６０が、基板受渡しピン２２に設けられる。
環状空間５１へのガス供給経路を、基板受渡しピン２２の吸着部２３への負圧の供給経路と兼用したので、安易に形成できる。
【００４８】
(e)前記基板受渡しピン２２が上基板２を吸着する吸着部２３を備え、該吸着部２３に吸着した上基板２を上基板保持部１８の基板保持面１８ａに受渡し可能にするとともに、上基板保持部１８の基板保持面１８ａに保持されていた上基板２を基板保持面１８ａから剥離可能にする。
【００４９】
即ち、上下の基板１、２の貼り合せ後に、上述(a)によりガス供給手段６０によって環状空間５１に供給されるガスを上基板保持部１８の基板保持面１８ａと上基板２の間に侵入させることに加え、基板受渡しピン２２を上基板保持部１８に対し相対的に下降させる動作を行なうことにより、上基板保持部１８の基板保持面１８ａに保持されている上基板２を該基板保持面１８ａから一層確実に剥離できる。
【００５０】
尚、本願発明に係るシール手段５０は、上述したドーナツ状部材５２に限られるものではなく、他の構成としても良い。図３〜図６は、シール手段５０の変形例を示す。このような変形例においても、第１の実施形態の特に(a)の作用効果を共通して有する。
【００５１】
図３に示したシール手段５０は、上基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内周面に取付けたシールリング５３からなる。シールリング５３は、その外周が上基板保持部１８に設けた貫通孔２１の内周面に気密に取付けられる。シールリング５３の内周面は、基板受渡しピン２２の外周面に常に気密に接する。シールリング５３は、上基板保持部１８に対して上下動する基板受渡しピン２２の外周面に摺接するものになる。
【００５２】
図４に示したシール手段５０は、貫通孔２１と基板受渡しピン２２との間に配置されたベローズ５４を備える。ベローズ５４は、一端を上基板保持部１８の貫通孔２１まわりの上面にフランジ５４ａを介して取付けられる。フランジ５４ａと上基板保持部１８との間は、Ｏリング５４ｂによって気密にされる。また、他端を基板受渡しピン２２の外周にフランジ５４ｃを介して取付けられる。フランジ５４ｃと基板受渡しピン２２との間は、Ｏリング５４ｄによって気密にされる。ベローズ５４は、上基板保持部１８に対する基板受渡しピン２２の上下動により伸縮する。
【００５３】
図５に示したシール手段５０は、基板受渡しピン２２の外周に設けたフランジ２２ａとその上面に貼着されたＯリング５５を備える。また、上基板保持部１８の貫通孔２１には、フランジ２２ａの上面に対向する下面を有する縮径部が形成される。この縮径部はシール手段の一部を構成する。
【００５４】
Ｏリング５５は、基板受渡しピン２２が後退して上基板保持部１８に入り込む上昇端で、貫通孔２１の下面に当接し、上基板保持部１８の貫通孔２１まわりに環状空間５１を形成する。
【００５５】
図６に示したシール手段５０は、Ｏリング５６を備える。また、上基板保持部１８の貫通孔２１には、上方に向かって縮径する側面視で台形形状の外形を備える吸着部２３の外径に合せて内径が徐々に減少する傾斜面を備えた縮径部が形成される。Ｏリング５６は、この縮径部に設けられる。そして、吸着部２３が縮径部に収容されたとき、Ｏリング５６が吸着部２３の外周面に当接し、吸着部２３の外周面と前記縮径部の傾斜面との間に環状空間５１を形成するものになる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態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形態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。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、２枚の基板の貼り合せ後に、基板の保持を解除した基板保持部を上昇させる前に、該基板を基板保持部から確実に離すことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 下基板
２ 上基板
１０ 貼り合せ装置
１２ チャンバ
１５ 下基板保持部（第１の基板保持部）
１５ａ 基板保持面
１８ 上基板保持部（第２の基板保持部）
１８ａ 基板保持面
２１ 貫通孔
２２ 基板受渡しピン
２３ 吸着部
５０ シール手段
５１ 環状空間（閉空間）
５２ ドーナツ状部材
６０ ガス供給手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内にて対向して配置された第１と第２の基板保持部の基板保持面にそれぞれ保持した２枚の基板を貼り合せる基板の貼り合せ装置において、
第１と第２の基板保持部の少なくとも一方に前記基板保持面とは交差する方向に貫通して設けられた貫通孔に当該基板保持面に対して突没可能に挿通され、前記基板を吸着保持する吸着部を備えた基板受渡しピンと、
前記貫通孔と前記基板受渡しピンとの間に配置され、前記基板保持面に保持された基板との間で閉空間を形成するシール手段と、
前記閉空間にガスを供給するガス供給手段と、を有してなることを特徴とする基板の貼り合せ装置。
【請求項２】
前記シール手段が、前記基板保持部に設けた貫通孔の内部に配置される請求項１に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項３】
前記シール手段が、前記基板保持部に設けた貫通孔の内周面に取付けた中空のドーナツ状部材からなる請求項１又は２に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項４】
前記ガス供給手段が、前記基板受渡しピンに設けられる請求項１〜３のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項５】
前記基板受渡しピンは、前記基板保持面から突出し前記基板保持面に保持されている基板を該基板保持面から剥離可能にする請求項１〜４のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項１】
チャンバ内にて対向して配置された第１と第２の基板保持部の基板保持面にそれぞれ保持した２枚の基板を貼り合せる基板の貼り合せ装置において、
第１と第２の基板保持部の少なくとも一方に前記基板保持面とは交差する方向に貫通して設けられた貫通孔に当該基板保持面に対して突没可能に挿通され、前記基板を吸着保持する吸着部を備えた基板受渡しピンと、
前記貫通孔と前記基板受渡しピンとの間に配置され、前記基板保持面に保持された基板との間で閉空間を形成するシール手段と、
前記閉空間にガスを供給するガス供給手段と、を有してなることを特徴とする基板の貼り合せ装置。
【請求項２】
前記シール手段が、前記基板保持部に設けた貫通孔の内部に配置される請求項１に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項３】
前記シール手段が、前記基板保持部に設けた貫通孔の内周面に取付けた中空のドーナツ状部材からなる請求項１又は２に記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項４】
前記ガス供給手段が、前記基板受渡しピンに設けられる請求項１〜３のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【請求項５】
前記基板受渡しピンは、前記基板保持面から突出し前記基板保持面に保持されている基板を該基板保持面から剥離可能にする請求項１〜４のいずれかに記載の基板の貼り合せ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４７５０７（Ｐ２０１２−２４７５０７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１７４６６（Ｐ２０１１−１１７４６６）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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