説明

基板貼合せ装置及び基板貼合せ方法

【課題】簡素な構成で下保持板における基板保持力を向上させることのできる基板貼合せ装置及び基板貼合せ方法を提供する。
【解決手段】プレス装置14(基板貼合せ装置)は、大気圧状態下におけるチャンバ31内で、一方の基板W2を加圧板36に保持させるとともに、他方の基板W1をステージ42に取着した多孔質シート46を通じて真空吸着により保持させる。その後、チャンバ31内を真空排気する過程では、ステージ42に吸着されている基板W2の背圧をチャンバ31内の圧力と略同圧とするように、該チャンバ31内の圧力と上記背圧とを同時減圧させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板貼合せ装置及び基板貼合せ方法に係り、詳しくは、液晶等のフラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel Display)に用いる2枚の基板の貼り合わせを行う際に使用して好適な基板貼合せ装置及び基板貼合せ方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、フラットパネルディスプレイの一つとして、例えば液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)が知られている。液晶ディスプレイパネル(液晶パネル)は、一般に、複数のTFT(薄膜トランジスタ)がマトリクス状に形成されたアレイ基板と、カラーフィルタ(赤、緑、青)や遮光膜などが形成されたカラーフィルタ基板とが極めて狭い間隔(数μm程度)で対向して設けられ、それらの2枚の基板間に液晶が封入されて製造される。遮光膜は、コントラストを稼ぐため、及びTFTを遮光して光リーク電流の発生を防止するために用いられる。アレイ基板とカラーフィルタ基板とはシール材で貼り合わせられている。
【0003】
上記2枚の基板の貼り合わせは基板貼合せ装置を用いて行われる。例えば、特許文献1に開示されている構成では、一方の基板を上下動可能に支持される上定盤(上保持板)に真空吸着により保持し、他方の基板をゴムシート等の表面摩擦係数の大きな保持板を上面に取り付けた下定盤(下保持板)に保持して、それら2枚の基板の貼り合わせを行うものとなっている。
【特許文献1】実開平5−36426号公報(第1図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、上記特許文献1の構成では、下保持板において基板に作用する保持力が上面に取り付けられたゴムシート等の保持板による静止摩擦抵抗力のみであるため、基板保持が不十分となって位置ずれが生じ、貼り合わせ不良を招く虞があった。
【0005】
このため、基板保持力を向上させるべく下保持板に静電チャック(ESC:Electro Static Chuck)機能を備えることも考えられる。しかしながら、静電チャックは高価であるため、装置コストを増大させるという問題がある。
【0006】
本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構成で下保持板における基板保持力を向上させることのできる基板貼合せ装置及び基板貼合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】
【0007】
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、処理室内で2枚の基板をそれぞれ上保持板と下保持板とに保持し、前記処理室内を真空排気して該真空下で前記2枚の基板を貼り合わせる基板貼合せ装置であって、前記下保持板に基板を真空吸着させる吸着制御手段と、前記下保持板に吸着されている基板の背圧を前記処理室内の圧力と略同圧とするように前記処理室内の圧力と前記背圧とを同時減圧させる同圧制御手段と、を備え、前記下保持板の上面における前記基板との当接面にはポーラス状の多孔質シートを取着してなることを要旨とする。
【0008】
この構成によれば、下保持板に保持される基板は、真空吸着力とともに、多孔質シートによる静止摩擦抵抗力によって保持される。これにより、下保持板における基板保持力を静電チャックを用いずとも簡素な構成で向上させることができる。
【0009】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の基板貼合せ装置において、前記処理室内にて昇降可能に支持され、前記処理室内に搬入された前記基板を複数本の支持棹により支持して前記下保持板への同基板の受け渡しを行う下基板保持装置を備え、前記下保持板には、前記下基板保持装置が最下限まで下降したとき、前記支持棹が前記下保持板の上面に露出しないように前記支持棹を収容する収容溝が形成されてなり、前記多孔質シートは、前記下保持板の上面にて前記収容溝を被覆しない位置に取着されてなり、前記吸着制御手段は、前記多孔質シートが取着された面にて前記基板を真空吸着することを要旨とする。
【0010】
この構成によれば、下基板保持装置の各支持棹を下保持板の各収容溝に収容可能としながら、下保持板における基板保持力を向上させることができる。
請求項3に記載の発明では、処理室内で2枚の基板をそれぞれ上保持板と下保持板とに保持し、前記処理室内を真空排気して該真空下で前記2枚の基板を貼り合わせる基板貼合せ方法であって、大気圧状態下における前記処理室内で、一方の基板を前記上保持板に保持させるとともに、他方の基板を前記下保持板に取着したポーラス状の多孔質シートを通じて真空吸着により保持させ、前記処理室内を真空排気する過程で、前記下保持板に保持されている基板の背圧を前記処理室内の圧力と略同圧とするように、前記処理室内の圧力と前記背圧とを同時減圧させることを要旨とする。
【0011】
この方法によれば、下保持板に保持される基板は、真空吸着力とともに、多孔質シートによる静止摩擦抵抗力によって保持される。これにより、下保持板における基板保持力を静電チャックを用いずとも簡素な構成で向上させることができる。
【発明の効果】
【0012】
上記発明によれば、簡素な構成で下保持板における基板保持力を向上させることのできる基板貼合せ装置及び基板貼合せ方法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】
【0013】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1〜図5に従って説明する。
図1は、2枚の基板を貼り合わせてフラットパネルディスプレイ(FPD)等のパネルを製造するパネル製造装置の全体の概略構成を示すブロック図である。尚、本実施の形態では、アクティブマトリクス型の液晶パネルを製造するパネル製造装置を例に挙げて説明する。
【0014】
このパネル製造装置には、液晶パネルを構成する2種類の基板W1,W2が供給される。第1の基板W1は、TFT等が形成されたアレイ基板(TFT基板ともいう)であり、第2の基板W2は、カラーフィルタや遮光膜(BM:ブラックマトリクス)等が形成されたカラーフィルタ基板である。第1及び第2の基板W1,W2は、それぞれの工程によって作成され、パネル製造装置に供給される。
【0015】
第1及び第2の基板W1,W2は、先ずシール描画装置11に供給される。このシール描画装置11は、第1及び第2の基板W1,W2のうち何れか一方の基板、本実施の形態では第1の基板W1の上面に、紫外線硬化性樹脂よりなるシール材を枠状に塗布する。シール材が塗布された第1の基板W1及び第2の基板W2は、搬送装置21aにより次いで液晶滴下装置12に搬送される。
【0016】
液晶滴下装置12は、上記シール材が塗布された第1の基板W1の上面の予め設定された複数の所定位置に液晶を滴下する。液晶が滴下された第1の基板W1及び第2の基板W2は、搬送装置21bにより次いで基板貼合せ装置13のプレス装置14に搬送される。
【0017】
プレス装置14は、処理室としてのチャンバ31(図2参照)を備えている。後述するように、チャンバ31内には、第1及び第2の基板W1,W2をそれぞれ保持するステージ42と加圧板36とが配設されており(それぞれ図2参照)、プレス装置14は、例えば、第1の基板W1をステージ42に、第2の基板W2を加圧板36に保持した後、チャンバ31内を減圧(真空排気)する。
【0018】
次に、プレス装置14は、第1及び第2の基板W1,W2に設けられている図示しないアライメントマークを用いて光学的にそれら両基板W1,W2の位置合わせを行う。そして、位置合わせ後、両基板W1,W2に所定の圧力を加えて、それら両基板W1,W2を所定の基板間隔までプレスした後、チャンバ31内を開放(大気導入)する。これにより、両基板W1,W2は、大気圧と両基板W1,W2間における圧力との圧力差により、さらに所定のセル厚までプレスされる。このようにプレスされた第1及び第2の基板W1,W2は搬送装置21cにより取り出され、次いで硬化装置15に搬送される。
【0019】
硬化装置15は、紫外線(UV)を照射するランプを備え、該ランプからの紫外線を図示しない遮光マスクを介して上記プレス後の2枚の基板W1,W2に照射する。これにより、液晶等への紫外線の照射を防ぎながらシール材のみを硬化させて貼り合わせを行う。こうしてシール材が硬化された第1及び第2の基板W1,W2(液晶パネル)は搬送装置21dにより、次いで検査装置16に搬送される。
【0020】
検査装置16は、パネル貼り合わせ後の2枚の基板W1,W2間の位置ずれを測定して、その測定値を制御装置17に出力する。制御装置17は、この検査装置16の測定値に基づいて、上記プレス装置14における位置合わせに補正を加える等の制御を行う。例えば制御装置17は、パネル貼り合わせ後の両基板W1,W2に生じている位置ずれ量を、そのずれ方向と反対方向に予めずらしておく等の補正を実施する。これにより、次に製造される液晶パネルの位置ずれを防止する。
【0021】
図2は、プレス装置14の概略構成を示す図である。
プレス装置14は、チャンバ31を備える。チャンバ31は、上側容器32と下側容器33とから構成されている。上側容器32は、図示しないアクチュエータ等の駆動機構により下側容器33に対し上下動可能となっている。そして、上側容器32の側縁部が下側容器33の側縁部に当接するまで下降すると、上側容器32と下側容器33とで密封される空間により処理室(チャンバ31)が形成されるようになっている。尚、下側容器33の側縁部には、上側容器32の側縁部との当接面にOリング34が取着されており、このOリング34によりチャンバ31の気密性が確保されるようになっている。
【0022】
上側容器32内には、上定盤35が支持され、該上定盤35の下面には、加圧板36が取着されている。尚、本実施の形態では上定盤35と加圧板36とにより上保持板が構成されている。上定盤35は、上側容器32の上方において、モータを含む駆動装置37から吊下げ軸38を介して吊下支持され、駆動装置37の動作により上側容器32の下方で昇降される。従って、加圧板36は上定盤35と一体に昇降される。尚、加圧板36には、基板(本実施の形態では第2の基板W2)をクーロン力により吸着保持する静電チャック機能が備えられ、制御部39の動作に基づいて、同基板W2の静電チャック動作が行われる。
【0023】
一方、下側容器33上には、下定盤41を介してステージ42が配設されている。尚、本実施の形態では下定盤41とステージ42とにより下保持板が構成されている。ステージ42には、基板(本実施の形態では第1の基板W1)を真空吸引力により吸着保持する真空チャック機能が備えられ、制御部39の動作に基づいて、同基板W1の真空チャック動作が行われる。
【0024】
又、下側容器33内には、ステージ42への基板W1の受け渡しを行う下基板保持装置43が昇降可能に支持されている。図3に示すように、この下基板保持装置43は、複数本の支持棹44の両端部を連結枠45で連結した柵状に形成され、上記ステージ42には、下基板保持装置43が最下限まで下降したとき、各支持棹44がステージ42の上面に露出しないように、それらの各支持棹44を収容する収容溝42aが形成されている。
【0025】
又、図3及び図4に示すように、ステージ42の上面における基板W1との当接面には、ポーラス状で通気性を有してなり、表面摩擦係数0.3〜0.4程度の例えばポリエチレン等よりなる多孔質シート46が取着されている。この多孔質シート46は、本実施の形態では約300〜500μmの厚さで形成され、ステージ42に形成された上記収容溝42aを被覆しない位置に複数枚取着されている。従って、第1の基板W1は、上記真空チャックによる真空吸引力に加えて、多孔質シート46による静止摩擦抵抗力によっても保持される。
【0026】
図5は、処理室(チャンバ31)内を真空排気する減圧機構及び基板(第1の基板W1)を真空吸着する吸着機構を概略的に示す概念図である。
チャンバ31には、該チャンバ31内に負圧を供給するための管路51が配設され、その管路51は、チャンバ31外に配設されるバルブ52を介して真空源53に接続されている。バルブ52は上記制御部39(図2)により制御され、該制御部39とともに減圧制御手段が構成される。
【0027】
ステージ42の上面における基板W1との当接面(多孔質シート46の取着面)には、第1の基板W1を真空吸着するための複数の吸着孔42bが形成されている。各吸着孔42bは、それら各吸着孔42bにそれぞれ負圧を供給するための管路42cと連通され、その管路42cは、チャンバ31外に配設されるバルブ54を介して真空源55に接続されている。バルブ54は、上記制御部39(図2)により制御され、該制御部39とともに吸着制御手段が構成される。
【0028】
又、管路42cは、該管路42c内の圧力(第1の基板W1の背圧)をチャンバ31内の圧力と略同圧とするための管路42dと連通されており、その管路42dには、バルブ56が設けられている。このバルブ56は、上記制御部39(図2)により制御され、該制御部39とともに同圧制御手段が構成される。
【0029】
上記構成によりチャンバ31内を真空排気する際には、大気圧下のチャンバ31内で、まずバルブ54を開路して、ステージ42上の第1の基板W1を多孔質シート46を通じて真空吸引力により吸着する。尚、第2の基板W2は静電吸着によって加圧板36に保持させておく。次いでバルブ52を開路して、チャンバ31内を真空排気する。このとき、上記バルブ52を開路するのとほぼ同時にバルブ56も開路し、チャンバ31内を減圧しながら管路42c内の圧力(第1の基板W1の背圧)を同時減圧する。尚、バルブ54はバルブ56を開路する前後のタイミング、又は真空源53の真空度が真空源55の真空度に近づいたタイミングで閉路にする。このような制御により、第1の基板W1の背圧をチャンバ31内の圧力と略同圧(又はそれ以下)に制御し、第1の基板W1がステージ42から剥離されることを防止する。
【0030】
又、本実施の形態では、第1の基板W1は多孔質シート46による静止摩擦抵抗力によっても保持される。これにより、基板貼り合わせ時やアライメント時に第1の基板W1とステージ42(多孔質シート46)との密着状態を維持し、ステージ42(多孔質シート46)に保持した第1の基板W1の位置ずれを抑制することができる。
【0031】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)ステージ42に真空チャック機能を備えるとともに、ステージ42上面における基板(第1の基板W1)との当接面に多孔質シート46を取着した。このため、ステージ42上の第1の基板W1を、真空チャックによる真空吸着力とともに多孔質シート46による静止摩擦抵抗力によって保持するができる。これにより、静電チャックを用いずとも、ステージ42における基板保持力を簡素な構成で向上させることができ、基板貼り合わせ時やアライメント時における位置ずれを好適に抑制することができる。
【0032】
(2)ステージ42に静電チャック機能が不要となるため、静電チャックを用いて第1の基板W1を保持させることによる該基板W1上のデバイスの損傷を回避することができる。又、装置コストを削減することができる。
【0033】
なお、上記実施の形態は、以下に記載する変形例の態様で実施してもよい。
・ステージ42に第1の基板W1を保持し、加圧板36に第2の基板W2を保持することに限定されない。ステージ42に第2の基板W2を保持し、加圧板36に第1の基板W1を保持するようにしてもよい。
【0034】
・加圧板36に真空チャック機能を備えてもよい。
・多孔質シート46の材質は、上記実施の形態で例示したもの(ポリエチレン)に限定されない。又、多孔質シート46の厚さも任意である。
【0035】
・ステージ42への基板W1(又は基板W2)の受け渡しを、搬送ロボット等を用いて直接行う構成とした場合は、多孔質シート46は、ステージ42上の全面に取着する態様とする(多孔質シート46を1枚とする)ことができる。
【0036】
・バルブ56の開路のタイミングは、バルブ52の開路とほぼ同時のタイミング以外に、該バルブ52の開路の直前でもよいし、その少し後でもよい。尚、少し後にバルブ56を開路にする場合、真空源53の真空度が真空源55の真空度に達する前にバルブ56を開路にする。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】パネル製造装置の概略構成を示すブロック図。
【図2】一実施の形態のプレス装置の概略構成を示す全体図。
【図3】下基板保持装置を示す平面図。
【図4】テーブル及び多孔質シートを示す斜視図。
【図5】減圧機構及び吸着機構の概略構成を示す概念図。
【符号の説明】
【0038】
W1:第1の基板、W2:第2の基板、13:基板貼合せ装置、14:プレス装置、31:チャンバ(処理室)、32:上側容器、33:下側容器、35:上保持板を構成する上定盤、36:上保持板を構成する加圧板、39:制御部、41:下保持板を構成する下定盤、42:下保持板を構成するステージ、42a:収容溝、42b:吸着孔、43:下基板保持装置、44:支持棹、46:多孔質シート。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理室内で2枚の基板をそれぞれ上保持板と下保持板とに保持し、前記処理室内を真空排気して該真空下で前記2枚の基板を貼り合わせる基板貼合せ装置であって、
前記下保持板に基板を真空吸着させる吸着制御手段と、
前記下保持板に吸着されている基板の背圧を前記処理室内の圧力と略同圧とするように前記処理室内の圧力と前記背圧とを同時減圧させる同圧制御手段と、を備え、
前記下保持板の上面における前記基板との当接面にはポーラス状の多孔質シートを取着してなることを特徴とする基板貼合せ装置。
【請求項2】
前記処理室内にて昇降可能に支持され、前記処理室内に搬入された前記基板を複数本の支持棹により支持して前記下保持板への同基板の受け渡しを行う下基板保持装置を備え、
前記下保持板には、前記下基板保持装置が最下限まで下降したとき、前記支持棹が前記下保持板の上面に露出しないように前記支持棹を収容する収容溝が形成されてなり、
前記多孔質シートは、前記下保持板の上面にて前記収容溝を被覆しない位置に取着されてなり、
前記吸着制御手段は、前記多孔質シートが取着された面にて前記基板を真空吸着する、
請求項1記載の基板貼合せ装置。
【請求項3】
処理室内で2枚の基板をそれぞれ上保持板と下保持板とに保持し、前記処理室内を真空排気して該真空下で前記2枚の基板を貼り合わせる基板貼合せ方法であって、
大気圧状態下における前記処理室内で、一方の基板を前記上保持板に保持させるとともに、他方の基板を前記下保持板に取着したポーラス状の多孔質シートを通じて真空吸着により保持させ、前記処理室内を真空排気する過程で、前記下保持板に吸着されている基板の背圧を前記処理室内の圧力と略同圧とするように、前記処理室内の圧力と前記背圧とを同時減圧させることを特徴とする基板貼合せ方法。

【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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【公開番号】特開2007−133145(P2007−133145A)
【公開日】平成19年5月31日(2007.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−326057(P2005−326057)
【出願日】平成17年11月10日(2005.11.10)
【出願人】(000231464)株式会社アルバック (1,740)
【Fターム(参考)】