JP2004260142A - 基板処理装置、基板処理方法、基板製造方法、液晶装置の製造装置及び液晶装置の製造方法 - Google Patents

基板処理装置、基板処理方法、基板製造方法、液晶装置の製造装置及び液晶装置の製造方法 Download PDF

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【課題】 単純な方式で静電気障害等の根本的解決を図ることができる基板処理装置、その基板処理方法及びその基板処理方法を用いた基板製造方法を提供すること。また、その基板製造方法等を用いた液晶装置の製造装置及びその液晶装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】 例えば基板処理装置1は、その処理室内の水分を除去する手段を具備することとしたので、載置台14に設けられた静電チャック19を使用する場合に静電チャック19と基板2との接触面に水分が付着することがなく、水分が付着することにより比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、静電チャック19からの基板2の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、基板2の静電チャック19からの離脱の際の表面電位が大幅に上昇し、基板2の処理側表面に放電して素子が破壊されるということも防止できる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば電気光学基板等を載置台に吸着させて処理する基板処理装置、その基板処理方法及びその基板処理方法を用いた基板製造方法に関する。また、液晶装置の製造装置及び液晶装置の製造方法に関する。
従来、例えば真空チャンバーで電気光学基板等を載置台に吸着させ処理する装置として、載置台に設けられた電極に電圧を印加し被処理基板をそのクーロン力により載置台に吸着させる基板処理装置が用いられていた。しかし従来は真空チャンバー内を大気でリークしてから被処理基板の離脱を行っていため、被処理基板と電極との間に水分を含んだ空気が入り込み、載置台と被処理基板との接触面に水分が付着し、比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなり載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するという問題があり、更に被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるという問題もあった。そのため、交流電圧を電極に印加することによって残留電荷を消滅させることが行われている。(例えば、特許文献1参照。)。
特開平9−153540号公報(段落[0005]及び[0027]、図1)
しかしながら、例えば交流電圧を電極に印加する装置ではその問題解決方式等が複雑となるばかりか、載置台と被処理基板との接触面に水分が付着することで被処理基板の離脱のときに起こる静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができない。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされるもので、単純な方式で静電気障害等の根本的解決を図ることができる基板処理装置、その基板処理方法及びその基板処理方法を用いた基板製造方法を提供することを目的とする。また、その基板製造方法等を用いた液晶装置の製造装置及びその液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の基板処理装置は、密閉可能な空間と、前記密閉可能な空間内に設けられ被処理基板を載置する載置台と、前記載置台に設けられ前記被処理基板をクーロン力により前記載置台に吸着させる電極と、少なくとも前記被処理基板と電極との間の水分を除去する手段とを具備することを特徴とする。
本発明のこのような構成によれば、少なくとも被処理基板と電極との間の水分を除去することとしたので、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。すなわち、従来においては真空チャンバー内を大気でリークしてから被処理基板の離脱を行っていため、被処理基板と電極との間に水分を含んだ空気が入り込み、載置台と被処理基板との接触面に水分が付着し、載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するという問題があり、更に被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるという問題もあった。これに対し、本発明においては例えば真空チャンバー内の水分を除去する手段を具備することとしたので、載置台と被処理基板との接触面に水分が付着しておらず、水分が付着して比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位が大幅に上昇し、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるということも防止できる。更にはこれらの問題を改善するために交流電圧等の印加のような複雑な構成をとらずに、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。
本発明の一の形態によれば、前記水分を除去する手段は、前記密閉可能な空間を減圧する手段であることを特徴とする。このような構成によれば、例えば真空ポンプ等により電極と被処理基板とを含む密閉可能な空間を減圧し、簡単且つ確実に電極と被処理基板との間を含め水分を除去でき、被処理基板の載置台からの離脱時の残留電荷をほとんど消滅させることができるので、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。
本発明の一の形態によれば、前記減圧する手段は、少なくとも前記被処理基板が前記載置台から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するものであることを特徴とする。このような構成によれば、被処理基板が載置台から離脱するときに水分が基板等に付着していないので、水分が付着して比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるということも防止できる。
本発明の一の形態によれば、前記被処理基板が前記電極に対し所定の間隔を保持できるように前記被処理基板を保持する基板保持手段を更に有し、前記減圧する手段は、少なくとも前記基板保持手段に前記被処理基板が保持されてから前記載置台から前記被処理基板が離脱するまで、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するものであることを特徴とする。このような構成によれば、載置台と被処理基板との接触面の水分を接触前に予備的に除去できるので、減圧による載置台と被処理基板との間の水分除去がより迅速化され且つ完全となる。
本発明の一の形態によれば、前記減圧する手段は、前記密閉可能な空間を1Pa以下に減圧することを特徴とする。このような構成によれば、ほとんどの被処理基板の少なくとも離脱時の水分を除去でき、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができるので、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。
本発明の一の形態によれば、前記電極は、正電極及び負電極を有しそれらが互いに噛合うように櫛歯状に形成されていることを特徴とする。このような構成によれば、安定した静電吸着力を得ながら電圧の印加終了後の被処理基板と載置台との離脱性を向上させることができる。
本発明の基板処理方法は、密閉可能な空間内に設けられた載置台に被処理基板を載置する工程と、前記載置台に設けられた電極で前記被処理基板をクーロン力により前記載置台に吸着させる工程と、少なくとも前記被処理基板と電極との間の水分を除去する工程とを具備することを特徴とする。
本発明のこのような構成によれば、少なくとも被処理基板と電極との間の水分を除去することとしたので、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。すなわち、従来においては真空チャンバー内を大気でリークしてから被処理基板の離脱を行っていため、被処理基板と電極との間に水分を含んだ空気が入り込み、載置台と被処理基板との接触面に水分が付着し、載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するという問題があり、更に被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるという問題もあった。これに対し、本発明においては例えば真空チャンバー内の水分を除去する工程を具備することとしたので、載置台と被処理基板との接触面に水分が付着しておらず、水分が付着し比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位の大幅上昇により、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるということも防止できる。更にはこれらの問題を改善するために交流電圧等の印加のような複雑な構成をとらずに、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。
本発明の一の形態によれば、前記水分を除去する工程は、少なくとも前記被処理基板が前記載置台から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する工程を有するものであることを特徴とする。このような構成によれば、被処理基板が載置台から離脱するときに水分が基板等に付着していないので、水分が付着し比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位の大幅上昇により、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるということも防止できる。
本発明の一の形態によれば、前記載置台に吸着させる工程の後に、前記載置台に吸着された前記被処理基板に所定の処理をする工程を更に具備することを特徴とする。このような構成によれば、静電吸着での静電気障害等の根本的解決を図りながら、例えば薄膜トランジスタの絶縁膜、半導体層、金属膜等の基板処理が可能となる。
本発明の一の形態によれば、前記載置台に吸着させる工程の前に、前記被処理基板と電極との間の水分を除去する工程を更に具備することを特徴とする。このような構成によれば、載置台と被処理基板との接触面の水分を接触前に予備的に除去できるので、減圧による載置台と被処理基板との間の水分除去がより迅速化され且つ完全となる。
本発明の基板製造方法は、密閉可能な空間内に設けられた載置台に被処理基板を載置する工程と、前記載置台に設けられた電極で前記被処理基板をクーロン力により前記載置台に吸着させる工程と、前記載置台に吸着された前記被処理基板に所定の処理をする工程と、少なくとも前記被処理基板と電極との間の水分を除去する工程とを具備することを特徴とする。
本発明のこのような構成によれば、少なくとも前記被処理基板と電極との間の水分を除去することとしたので、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の問題の根本的解決を図ると共に迅速且つ正確に基板を製造することができる。すなわち、従来においては真空チャンバー内を大気でリークしてから被処理基板の離脱を行っていため、被処理基板と電極との間に水分を含んだ空気が入り込み、載置台と被処理基板との接触面に水分が付着し、載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するという問題があり、更に被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるという問題もあった。これに対し、本発明においては例えば真空チャンバー内の水分を除去する工程を具備することとしたので、載置台と被処理基板との接触面に水分が付着しておらず、水分が付着し比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなることによる載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、被処理基板の載置台からの離脱の際に、処理側表面に放電して素子が破壊されるということも防止できる。更にはこれらの問題を改善するために交流電圧等の印加のような複雑な構成をとらずに、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ静電気障害等の問題の根本的解決を図ると共に、迅速且つ正確に基板を製造することができる。
本発明の一の形態によれば、前記水分を除去する工程は、少なくとも前記被処理基板が前記載置台から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する工程を有するものであることを特徴とする。このような構成によれば、被処理基板が載置台から離脱するときに水分が基板等に付着していないので、水分が付着し比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、載置台からの被処理基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、被処理基板の載置台からの離脱の際の表面電位の大幅上昇により、被処理基板の処理側表面に放電して素子が破壊されるということも防止でき、迅速且つ適正な基板を製造することができる。
本発明の液晶装置の製造装置は、シール材を介して対向配置されてなる第1の基板及び第2の基板に液晶を挟持してなる液晶装置の製造装置であって、前記第1及び第2の基板を収容し密閉可能な空間と、前記密閉可能な空間内に前記第1及び第2の基板を夫々支持可能な第1及び第2の支持部材と、前記第1及び第2の支持部材の少なくともいずれか一方に設けられ前記第1の基板又は第2の基板をクーロン力により前記第1又は第2の支持部材に吸着させる電極と、少なくとも前記一方の支持部材に支持される基板と前記電極との間の水分を除去する手段と、前記第1又は第2の支持部材を相対的に移動させ前記第1及び第2の基板を貼り合わせる手段とを有することを特徴とする。ここで、「第1の基板」及び「第2の基板」は例えば一つのカラーフィルタ基板、対向基板等又はカラーフィルタ基板等を複数有するマザー基板等をいい、「第1及び第2の支持部材」とは例えば真空チャンバー内に設けられたガラス基板などを支持する板状の下側の支持部材(載置台)、上側で下側の支持部材(載置台)と向き合うようにガラス基板などを支持する板状の支持部材等をいう(以下同じ)。また、「一方の支持部材に支持される基板」とは、例えば支持される予定であるがまだ一方の支持部材に支持されていない基板及び現実に一方の支持部材に支持されている基板の双方を含むものとする(以下同じ)。
本発明のこのような構成によれば、少なくとも一方の支持部材に支持される基板と電極との間の水分を除去することとしたので、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。すなわち、従来においては真空チャンバー内を大気でリークしてから第1及び第2の基板の離脱を行っていため、第1及び第2の基板と電極との間に水分を含んだ空気が入り込み、第1及び第2の支持部材と第1及び第2の基板との接触面に水分が付着し、第1及び第2の支持部材からの第1及び第2の基板の離脱性が急激に悪化するという問題があり、更に第1及び第2の基板の第1及び第2の支持部材からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、第1及び第2の基板の処理側表面に放電して配線等が破壊されるという問題もあった。これに対し、本発明においては例えば真空チャンバー内の水分を除去することとすれば、第1及び第2の支持部材と第1及び第2の基板との接触面に水分が付着しておらず、水分が付着して比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、例えば両方に電極が設けられた場合に第1及び第2の支持部材からの第1及び第2の基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、第1及び第2の基板の第1及び第2の支持部材からの離脱の際の表面電位が大幅に上昇し、第1及び第2の基板の処理側表面に放電して電極配線等が破壊されるということも防止できる。更にはこれらの問題を改善するために交流電圧等の印加のような複雑な構成をとらずに、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。
本発明の液晶装置の製造装置は、シール材を介して対向配置されてなる第1の基板及び第2の基板に液晶を挟持してなる液晶装置の製造装置であって、前記第1の基板及び第2の基板の少なくとも一方にシール材を閉じた環状に塗布するシール材塗布装置と、前記第1の基板及び第2の基板の少なくとも一方に液晶を滴下する液晶滴下装置と、前記第1及び第2の基板を収容し密閉可能な空間と、前記密閉可能な空間内に前記第1及び第2の基板を夫々支持可能な第1及び第2の支持部材と、前記第1及び第2の支持部材の少なくともいずれか一方に設けられ前記第1の基板又は第2の基板をクーロン力により前記第1又は第2の支持部材に吸着させる電極と、少なくとも前記一方の支持部材に支持される基板と前記電極との間の水分を除去する手段と、前記第1又は第2の支持部材を相対的に移動させ前記第1及び第2の基板を貼り合わせる手段とを有する基板処理装置とを具備することを特徴とする。
本発明のこのような構成によれば、少なくとも一方の支持部材に支持される基板と電極との間の水分を除去することとしたので、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。すなわち、従来においては真空チャンバー内を大気でリークしてから第1及び第2の基板の離脱を行っていため、第1及び第2の基板と電極との間に水分を含んだ空気が入り込み、第1及び第2の支持部材と第1及び第2の基板との接触面に水分が付着し、第1及び第2の支持部材からの第1及び第2の基板の離脱性が急激に悪化するという問題があり、更に第1及び第2の基板の第1及び第2の支持部材からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、第1及び第2の基板の処理側表面に放電して配線等が破壊されるという問題もあった。これに対し、本発明においては例えば真空チャンバー内の水分を除去することとすれば、第1及び第2の支持部材と第1及び第2の基板との接触面に水分が付着しておらず、水分が付着して比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、例えば両方に電極が設けられた場合に第1及び第2の支持部材からの第1及び第2の基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、第1及び第2の基板の第1及び第2の支持部材からの離脱の際の表面電位が大幅に上昇し、第1及び第2の基板の処理側表面に放電して電極配線等が破壊されるということも防止できる。更にはこれらの問題を改善するために交流電圧等の印加のような複雑な構成をとらずに、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。
また、第1の基板及び第2の基板の少なくとも一方に、例えば複数のカラーフィルタ基板上にシール材を閉じた環状に塗布するシール材塗布装置と、その第1の基板及び第2の基板の少なくとも一方に液晶を滴下する液晶滴下装置とを備えたので、液晶装置を製造する際に液晶注入口を設け注入する必要がなく、きわめて簡単に両基板の間の所定の場所に液晶を狭持できることとなる。更に高価な液晶を浪費することもなく且つ注入に長時間を費やすこともない。以下注入口を設けず一方の基板に閉じた環状にシール材を塗布し、例えば他方の基板に液晶を滴下して両方の基板を貼り合わせて液晶を狭持する方法等を液晶滴下法という。この液晶滴下法で液晶装置を製造するには、減圧下で両基板を貼り合わせなければならず、どうしても減圧下で載置台などの支持部材に両基板を固定する必要がある。かかる場合の固定方法として、静電チャックによることが望ましいが、その場合に従来生じる問題を水分を除去する手段を備えることにより根本的に解決した本発明の意義は大きい。
本発明の一の形態によれば、前記電極は、前記第1及び第2の支持部材に設けられ前記第1及び第2の基板を夫々クーロン力により前記第1及び第2の支持部材に吸着させるものであることを特徴とする。このような構成によれば、例えば第1及び第2の支持部材に基板を固定するためには上下いずれも機械的チャック装置等が不要となり、装置のコストを低減することができると共に装置を小型化できる。また、上下とも静電チャックで基板を固定できるので、基板を支持部材に平坦に固定でき、液晶装置としての精度を上げることがより可能となる。
本発明の一の形態によれば、前記水分を除去する手段は、前記密閉可能な空間を減圧する手段であることを特徴とする。このような構成によれば、例えば真空ポンプ等により電極と第1及び第2の基板とを含む密閉可能な空間を減圧し、簡単且つ確実に電極とその基板との間を含め水分を除去でき、その基板の支持部材からの離脱時の残留電荷をほとんど消滅させることができるので、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。
本発明の一の形態によれば、前記減圧する手段は、少なくとも前記第1及び第2の基板のいずれか一方が前記第1又は第2の支持部材から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するものであることを特徴とする。このような構成によれば、少なくとも第1及び第2の基板のいずれか一方が第1又は第2の支持部材から離脱するときに水分が基板等に付着していないので、水分が付着して比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、第1又は第2の支持部材からの基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、その基板の支持部材からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、基板の処理側表面に放電して電極配線等が破壊されるということも防止できる。
本発明の一の形態によれば、前記第1及び第2の基板の少なくともいずれか一方が前記電極に対し所定の間隔を保持できるように前記第1の基板又は第2の基板を保持する基板保持手段を更に有し、前記減圧する手段は、少なくとも前記基板保持手段に前記第1の基板又は第2の基板が保持されてから前記第1の支持部材又は第2の支持部材から前記第1の基板又は第2の基板が離脱するまで、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するものであることを特徴とする。このような構成によれば、支持部材と第1及び第2の基板の少なくともいずれか一方との接触面の水分を接触前に予備的に除去できるので、減圧による支持部材と基板との間の水分除去がより迅速化され且つ完全となる。
本発明の一の形態によれば、前記減圧する手段は、前記密閉可能な空間を1Pa以下に減圧することを特徴とする。このような構成によれば、ほとんどの基板の少なくとも離脱時の水分を除去でき、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができるので、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。
本発明の液晶装置の製造方法は、シール材を介して対向配置されてなる第1の基板及び第2の基板に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、第1の基板及び第2の基板の少なくともいずれか一方にシール材を閉じた環状に塗布する工程と、前記第1の基板及び第2の基板の少なくともいずれか一方に液晶を滴下する工程と、前記第1及び第2の基板を収容し密閉可能な空間内に設けられた第1及び第2の支持部材により前記第1及び第2の基板を夫々支持する基板支持工程と、前記第1及び第2の支持部材の少なくともいずれか一方に設けられた電極で、少なくとも前記第1及び第2の基板のいずれか一方をクーロン力により前記第1又は第2の支持部材に吸着させる基板吸着工程と、少なくとも前記一方の支持部材に支持される基板と前記電極との間の水分を除去する工程と、前記第1又は第2の支持部材を相対的に移動させ前記第1及び第2の基板を貼り合わせる工程とを具備することを特徴とする。
本発明のこのような構成によれば、少なくとも一方の支持部材に支持される基板と電極との間の水分を除去することとしたので、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。すなわち、従来においては真空チャンバー内を大気でリークしてから第1及び第2の基板の離脱を行っていため、第1及び第2の基板と電極との間に水分を含んだ空気が入り込み、第1及び第2の支持部材と第1及び第2の基板との接触面に水分が付着し、第1及び第2の支持部材からの第1及び第2の基板の離脱性が急激に悪化するという問題があり、更に第1及び第2の基板の第1及び第2の支持部材からの離脱の際の表面電位も大幅に上昇し、第1及び第2の基板の処理側表面に放電して配線等が破壊されるという問題もあった。これに対し、本発明においては少なくとも一方の支持部材に支持される基板と電極との間の水分を除去する工程を具備することとしたので、例えば真空チャンバー内の水分を除去することとすれば、第1及び第2の支持部材と第1及び第2の基板との接触面に水分が付着しておらず、水分が付着して比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、例えば両方に電極が設けられた場合に第1及び第2の支持部材からの第1及び第2の基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、第1及び第2の基板の第1及び第2の支持部材からの離脱の際の表面電位が大幅に上昇し、第1及び第2の基板の処理側表面に放電して電極配線等が破壊されるということも防止できる。更にはこれらの問題を改善するために交流電圧等の印加のような複雑な構成をとらずに、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができると共に、迅速且つ正確に液晶装置を製造することができる。
また、第1の基板及び第2の基板の少なくともいずれか一方にシール材を閉じた環状に塗布する工程と、その第1の基板及び第2の基板の少なくともいずれか一方に液晶を滴下する工程とを備えたので、液晶装置を製造する際に、液晶注入口を設け注入する必要がなく、きわめて簡単に両基板の間の所定の場所に液晶を狭持できることとなる。更に高価な液晶を浪費することもなく且つ注入に長時間を費やすこともない。この液晶滴下法で液晶装置を製造するには、減圧下で両基板を貼り合わせなければならず、どうしても減圧下で載置台などの支持部材に両基板を固定する必要がある。かかる場合の固定方法として、静電チャックによることが望ましいが、その場合に従来生じる問題を水分を除去する工程を備えることにより根本的に解決した本発明の意義は大きい。
本発明の一の形態によれば、前記水分を除去する工程は、少なくとも前記一方の支持部材に支持される基板が前記一方の支持部材から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する工程を有するものであることを特徴とする。このような構成によれば、少なくとも一方の支持部材に支持される基板が該一方の支持部材から離脱するときに水分が基板等に付着していないので、水分が付着し比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、支持部材からの基板の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、基板の支持部材からの離脱の際の表面電位の大幅上昇により、その基板の処理側表面に放電して電極配線等が破壊されるということも防止でき、精度の高い液晶装置を製造することができる。
本発明の一の形態によれば、前記基板支持工程の前に、少なくとも前記第1又は第2の基板と前記電極との間の水分を除去する工程を具備することを特徴とする。このような構成によれば、少なくとも第1又は第2の基板と電極との接触面の水分を接触前に予備的に除去できるので、減圧による電極と基板との間の水分除去がより迅速化され且つ完全となり、精度の高い液晶装置を製造することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。尚、以下に実施形態を説明するにあたっては、各種の基板処理装置のうちプラズマCVD(CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)の処理を施す基板処理装置を例に挙げて説明するが、この処理に限られるものではなくエッチング等の処理を施す基板処理装置であっても良い。また、被処理基板として電気光学装置に用いられる基板を例に挙げて説明するが、勿論これに限られるものではない。
図1は本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置の概略説明図、図2は載置台に設けられた櫛歯型電極を上方から見た説明図、図3は基板を載置台へ降ろすところの説明図、図4は基板処理装置のフローチャート図及び図5は基板処理装置の減圧状態の説明用グラフである。
図1に示すように、基板処理装置1は例えば基板2をCVD処理する基板処理装置本体3、基板処理装置本体3の処理室内を減圧するガス排出部4、基板処理装置本体3の処理室内に例えば窒素ガス(N2)を供給するガス供給部5、基板2を載置する載置台に設けられた正電極及び負電極に所定の電圧を供給する電源部6、CVD処理後に基板処理装置本体3から搬出された基板2に残った電荷を最終的に除去するイオナイザー7及びそのガス排出部4や電源部6等を制御する制御部8等により構成されている。
基板処理装置本体3は、図1に示すように例えば基板2をCVD処理する処理室9を形成する筺体10、その筺体10の上部中央にCVD処理に使用する処理ガスを処理室内に供給する処理ガス供給部11、更にその筺体10の側壁上部に処理する基板2を出し入れする基板出し入れ口12、その処理室9に基板出し入れ口12から搬入された基板2を後述する載置台から浮くように処理室内の所定の位置に保持する基板保持部13、搬入された基板2を例えばCVD処理するときに載置する載置台14、その載置台14の上に基板2を支持して降ろしたり上げたりする支持ピン15及びその支持ピン15を載置台14に対し相対的に上下動させる昇降駆動装置16等を有する。
ここで、処理ガス供給部11は例えば制御部8の制御下CVD処理で使用するガスを均一に処理室9内に供給するもので、これにより供給された処理ガスが高周波電力でプラズマガス化されることとなる。
また、基板出し入れ口12は基板2を処理室9に出し入れするためのゲートであり、ゲートを閉めることにより処理室内が密閉される。
基板保持部13は、図1に示すように基板2を所定の位置に保持する基板保持用冶具17及びその基板保持用冶具17を基板2に対して移動するように駆動する冶具駆動装置18等を有する。これにより、支持ピン15の上端に支持された基板2を処理室内の所定の位置で保持するときは、制御部8の制御下冶具駆動装置18により基板保持用冶具17が迫出し(例えば図1中のCC´方向)、例えば3つの基板保持部13の夫々の基板保持用冶具17によって、そのまま載置台14に下したときに処理するのに丁度いい位置となるように保持されることとなり、減圧時に基板2が動くことを防ぐことができる。また、基板2を載置台14から浮かすように処理室内の所定の位置で保持したまま処理室内を減圧することができ、基板2を載置台14に載置したときに基板2が接触する載置台14の表面等の水分を容易に除去できることとなる。
更に冶具駆動装置18は、支持ピン15により基板2を降下させるときは例えば制御部8の制御下、図3に示すように基板保持用冶具17を冶具駆動装置18により基板2から離れさせることができる。
これにより、スムーズに基板2を支持ピン15により載置台14に降下させることができる。
また、載置台14には図1及び図2に示すようにその上面に電気的クーロン力を利用して基板2を吸着する静電チャック19及び基板2を支持する支持ピン15が摺動自在に貫通できる貫通口20が例えば4つ設けられている。
ここで、静電チャック19には絶縁等を目的とする誘電体21及びその誘電体21に包まれるように正電極22及び負電極23等が形成されている。
正電極22及び負電極23は、例えば図1及び図2に示すように夫々櫛歯型に形成され相互に噛合うように誘電体21内に配置されており、正電極22に+電圧(プラス電圧)が印加されるように配線R1により電源部6に接続され、負電極23には−電圧(マイナス電圧)が印加されるように配線R2により電源部6に接続されている。また、正電極22及び負電極23を構成する金属材料としては例えば銅やアルミニウム等がある。
更に正電極22及び負電極23との間には誘電体21が形成されており、その間隔及び各電極の幅は電極に電圧を印加したときに、最適な吸着力となりかつ絶縁破壊とならない等の条件を満たすものであることが必要である。
尚、図1及び図2では正電極22及び負電極23の櫛歯型電極の歯の部分が夫々2つとして示しているが、これは説明の都合上2つにしただけでその数に限られるものではなく、もっと多く形成しても勿論良い。数を多くすることによって、正電極22及び負電極23が静電チャック19に密に配列された形状となりその吸着力が増加すると共に、静電チャック19全面に亘ってより平均化できることとなる。
また、誘電体21は例えば図1及び図2に示すように載置台14の上面に静電チャック19の一部として形成せられており、貫通口20が例えば4つ設けられている。更に誘電体21は絶縁等を目的とし、その構成材料として例えばポリイミド樹脂や窒化珪素等のセラミック系誘電体材料がある。
また、支持ピン15は例えば棒状に形成されており、その下端は昇降駆動装置16に繋がっている。また、支持ピン15は載置台14の例えば4つの貫通口20に夫々摺動自在に挿通されている。
更に昇降駆動装置16は、図1に示すように制御部8の制御下支持ピン15を載置台14に対し上下に(図1中のBB´方向)駆動させ、基板2を載置台14から浮かすように所定の高さで支持させ、更に基板2を載置台14に載置させ或は載置台14から離脱させるものである。
次に、ガス排出部4は筺体10の例えば下部に設けられた図示しないガス排出口に接続された排出管24、その排出管24に設けられた排出用バルブ25及び排出用の真空ポンプ26、更に筺体10の側面に設けられた図示しない処理室内の圧力を計測する圧力計測口に接続された真空計27等を有する。
ここで、排出用バルブ25は制御部8の制御下排出管24を流れるガス量を調節するもので、例えば真空ポンプ26の使用時には所定の開度になるよう付属のバルブ開閉モータ等によりバルブを開き、真空ポンプ26の不使用時には処理室内を密閉するべく付属のバルブ開閉モータ等により、バルブを閉める。
また、真空ポンプ26はドライポンプやターボ分子ポンプ等であって制御部8の制御下処理室内を少なくとも5Pa以下、より好ましくは1Pa以下にできるものである。これにより、例えば1Pa以下にすることにより確実にほとんどの基板処理で水分の除去が可能となる。
真空計27は、得られた処理室内の圧力情報を制御部8に送り、その圧力情報に基づき制御部8が排出用バルブ25及び真空ポンプ26の制御を行う。これにより、的確な処理室内の圧力制御が可能となり処理室内の水分を除去できることとなる。
更にガス供給部5は、筺体10の例えば下部に設けられた図示しないガス供給口に接続された供給管28及びその供給管28に設けられた供給用バルブ29等を有する。供給用バルブ29は制御部8の制御下、供給管28を流れるガス量を調節するもので、例えば窒素ガスで処理室内をパージするときに供給管28を流れるガス量が所定のガス量となるように、付属のバルブ開閉モータ等によりバルブの開度を調整するものである。これにより、処理室内を一旦減圧状態から大気圧程度の状態にして基板出し入れ口12を開くことができるので、外の空気やごみの処理室内への流入を防止できる。
また、電源部6は正電極22及び負電極23に配線R1、R2を介して直流の+電圧及び−電圧を供給するものであり、制御部8の制御下所定の大きさの電位を供給できる。例えば+100V以上で+5000V以下或は−5000V以上で−100V以下の直流電圧を供給できる。これにより、必要な静電吸着力を得ることができると共に、印加電圧が高すぎて絶縁破壊することも防ぐことができる。
更にイオナイザー7は、例えば電気的エネルギーによりプラスマイナスの空気イオンを等量発生させ、微量の電荷が残っている基板表面に放出し残留電荷を消滅させるものである。これによって、わずかに基板2に電荷が残っていても完全に消去できることとなる。
また、制御部8は例えば図1に示すように演算と制御とをするCPU(Central Processing Unit)30、必要に応じて一時的に各種情報やソフト等を記録し、基板処理装置1の制御をより円滑に行うRAM(Random Access Memory)31、ROM(Read Only Memory)32及び電源部6から供給させる電圧の大きさ、直流電圧の印加時間の情報や真空ポンプ26を運転する時間の情報等が記録されているデータ格納部33等が備えられている。
更にCPU30は、基板2の処理内容等から最適な吸着力及び吸着時間を判断し、データ格納部33からその条件に合う印加電圧の大きさ及び印加時間等の情報を読み出し、印加電圧の大きさ等の制御情報を電源部6に送付し電源部6に該当する印加電圧を配線R1、R2を介し正電極22及び負電極23に出力させる。
また、CPU30は基板2の処理内容等から最適な処理ガス濃度等を判断し、データ格納部33からその条件に合う処理ガス供給情報を読み出し、処理ガス供給部11にその処理ガス供給情報を送り、処理ガス供給部11に所定の処理ガスを処理室内に供給させる。
更にCPU30は、キーボード等により入力された情報例えば電源部6から供給させる電圧の大きさ、直流電圧の印加時間の情報や真空ポンプ26を運転する時間の情報等を新たにデータ格納部33に記録させることもできる。これにより、多種多様な新たな基板処理に対応できることとなる。
次に、上述の基板処理装置1についてその動作を減圧動作を中心に説明する。
まず、図1に示すように基板処理装置1の電源の投入によりCPU30は図示しない移動アーム等により基板出し入れ口12から基板2を搬入させ(図1中のAA´方向)(ST101)、載置台14から離れた適当な高さで待っている支持ピン15に基板2を受け渡す。すると、冶具駆動装置18はCPU30の制御下基板保持用冶具17を移動し(例えば図1中のCC´方向)基板2を載置台14から浮いた状態で処理室内の所定位置に保持する。
更にCPU30は、基板保持部13からの情報により基板2が所定位置に保持されたか判断し(ST102)、所定位置に保持されたと判断したときは基板出し入れ口12のゲートを閉めさせ処理室9を密閉する。また、CPU30は基板出し入れ口12からの情報により基板出し入れ口12のゲートが閉められたと判断したときは、真空計27からCPU30に送られた処理室内の圧力情報や、データ格納部33から排出用バルブ25の開度データ及び真空ポンプ26の運転時間データ等を読み出し、それらの情報に基づき排出用バルブ25に付属するバルブ開閉モータ等により排出用バルブ25を所定の開度に開かせ、真空ポンプ26を所定時間運転させ処理室内を図5(a)に示すように1Pa以下、例えば0.1Paまで減圧する(ST103)。
次に、CPU30は真空計27からCPU30に送られた圧力情報により処理室内が1Pa以下(例えば0.1Pa)であるか判断する(ST104)。そして、1Pa以下(例えば0.1Pa)であると判断したときは、真空ポンプ26の運転を停止すると同時に排出用バルブ25の開度をゼロとして、例えば10秒間図5(a)(c)に示すように基板2を載置台14から上方に浮かした状態で処理室内の圧力を1Pa以下(例えば0.1Pa)の減圧状態に維持させる。これにより、基板2を載置台14に載置したときは完全には露出しない基板2と載置台14との接触面も、十分減圧雰囲気中に晒されることとなり基板2等の表面上の水分も水分子となって減圧雰囲気中に飛び出し、基板2等の表面上の水分が除去されることとなる。尚処理室内が1Pa以下でないと判断したときは、1Pa以下の圧力情報があるまで減圧を繰り返す。
また、CPU30は1Pa以下(例えば0.1Pa)であると判断し例えば10秒間基板2を保持した後、図3に示すように冶具駆動装置18により全ての基板保持用冶具17を基板2から離れさせ、基板2の保持を解除させる。
更にCPU30は、図5(c)に示すように支持ピン15に基板2を載せたまま昇降駆動装置16により支持ピン15を降下させ、基板2を載置台14の上面の静電チャック19の表面に載置させる。CPU30は、基板2が静電チャック19の表面に載置されたと判断したときは、入力された基板処理内容及び処理対象から最適な吸着力及び吸着時間となるように、データ格納部33からその条件に合う印加電圧の大きさ及び印加時間等の情報を読み出し、印加電圧の電位及び印加時間を決定する。
そして、CPU30はその制御情報を電源部6に送付し電源部6に該当する印加電圧を配線R1、R2を介して正電極22及び負電極23に出力させる。これにより、例えば図5(b)に示すように正電極22に+1000Vの直流電圧が印加され、負電極23に−1000Vの直流電圧が印加されることとなり、静電チャック19に接触する基板表面に正電極22に対しては逆電荷である−電荷がまた、負電極23に対しては逆電荷である+電荷が夫々生じ、そのクーロン力により基板2は正電極22及び負電極23が設けられた載置台14に静電吸着されることとなる(ST105)。
次に、CPU30は入力された基板処理内容及び処理対象から最適な処理ガスによる減圧状態となるように制御情報を処理ガス供給部11に伝え、処理ガス供給部11によって処理室内を、例えば図5(a)に示すように10Pa圧力の所定の処理ガス雰囲気中にセットし(ST106)、所定の基板処理を開始させる(ST107)。例えば図示しない高周波電力発生装置により処理ガスがプラズマガス化されて、基板2がプラズマCVD処理され薄膜トランジスタの絶縁膜、半導体層、金属膜等の成膜処理されることとなる。また、CPU30は例えばプラズマCVD処理が所定時間例えば60秒なされたと判断したときは高周波電力発生装置等による基板処理を終了させる(ST108)。
次に、CPU30は真空計27からCPU30に送られた処理室内の圧力情報が1Pa以下であるか判断し(ST109)、1Paより圧力が高くなっていたとき例えば図5(a)に示すように10Paとなっていたときは、データ格納部33から排出用バルブ25の開度データ及び真空ポンプ26の運転時間データ等を読み出し、それらの情報に基づき排出用バルブ25に付属するバルブ開閉モータ等により排出用バルブ25を所定の開度に開かせ、真空ポンプ26を所定時間運転させ処理室内を図5(a)に示すように1Pa以下、例えば0.1Paまで減圧する(ST110)。
そして、CPU30は真空計27からCPU30に送られた圧力情報により処理室内が1Pa以下(例えば0.1Pa)であると判断したときは、真空ポンプ26の運転を停止すると同時に排出用バルブ25の開度をゼロとして、図5(b)に示すように、CPU30は電源部6に正電極22及び負電極23への直流電圧の印加を終了させ、静電チャック19による基板2の載置台14への吸着を終了させて、処理室内の圧力を1Pa以下(例えば0.1Pa)の減圧状態で例えば20秒間維持させ、表面電位を降下させると共に更に基板2等から水分を除去する。その後、図5(c)に示すように昇降駆動装置16により支持ピン15を所定位置まで上昇させ(ST111)、基板2を載置台14から離脱させることとなる(ST112)。
このとき、基板2と載置台14との接触面に付着していた水分が1Pa以下の減圧雰囲気下で、容易に水分表面から水分子となって気相部分に飛び出し気化され除去されているので、基板2と載置台14との接触面の比誘電率が小さく、基板2の残留吸着力が大きくなることもなく離脱性も良好である。更に基板離脱時の表面電位の上昇もなく、基板処理側の表面に放電して素子が破壊されることもない。
次に、CPU30は基板2が載置台14から離れ、移動アームに受け渡す高さに上昇したと判断したときは、データ格納部33に記録された供給用バルブ29の開度情報等を読み出し、その開度情報等に基づき供給用バルブ29に付属するバルブ開閉モータ等により供給用バルブ29の開度を所定の開度とする。これによりCPU30は、供給管28から例えば窒素ガスを処理室内に供給させて処理室内をパージさせる(ST113)。
更にCPU30は、真空計27からCPU30に送られた処理室内の圧力情報が処理室外の圧力例えば大気圧以上となったか判断する(ST114)。CPU30は図5(a)に示すように処理室外の圧力以上となったと判断したきは、供給用バルブ29に付属するバルブ開閉モータ等により供給用バルブ29の開度をゼロとして処理室内のパージを終了させ、基板出し入れ口12のゲートを開放させる。尚処理室外の圧力以上になっていないと判断したときは、ST113に戻り更に処理室内のパージを続けることとなる。
また、CPU30は基板出し入れ口12のゲートを開放させたときは、例えば処理済の基板2を支持ピン15から移動アーム等により処理室9外に搬出させ(ST115)、基板出し入れ口12の付近に配置されていたイオナイザー7により処理済の基板2の周囲にイオンを発生させて、基板2の表面にわずかに残っていた帯電を除去し(ST116)、基板処理装置1による動作を終了させることとなる。
尚、図5(a)は処理室内の圧力を縦軸に、時間を横軸に採ったものであり、太い実線は処理室内の圧力の変化を表している。また、図5(b)は正電極22及び負電極23への印加電圧を縦軸に、図5(a)の時間軸と同期させた時間軸を横軸に採ったものであり、太い実線は印加電圧の変化を表している。更に図5(c)は基板2の位置を縦軸に、図5(a)(b)の時間軸と同期させた時間軸を横軸に採ったものであり、太い実線は基板2の位置(上下方向)の変化を表している。
このように本実施形態によれば、例えば基板処理装置1はその処理室内の水分を除去する手段を具備することとしたので、載置台14に設けられた静電チャック19を使用する場合に、静電チャック19と基板2との接触面に水分が付着することがなく、水分が付着することにより比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって静電チャック19からの基板2の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。また、基板2の静電チャック19からの離脱の際の表面電位が大幅に上昇し、基板2の処理側表面に放電して素子が破壊されるということも防止できる。更にはこれらの問題を改善するために交流電圧等の印加のような複雑な構成をとらずに、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。
また、水分を除去する手段として密閉可能な空間例えば処理室内を減圧することとしたので、例えば真空ポンプ等により載置台14と基板2とを含む処理室内を減圧し、簡単且つ確実に載置台14に設けられた静電チャック19と基板2との間を含め水分を除去でき、基板2の静電チャック19からの離脱時の残留電荷をほとんど消滅させることができるので、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。
更に、基板2が載置台14に対し所定の間隔を保持できるように基板2を保持する基板保持部13を設け、少なくともその基板保持部13に基板2が保持されてから載置台14から基板2が離脱するまで、処理室内が1Pa以下に減圧されているように制御部8により制御することとしたので、載置台14と基板2との接触面の水分を接触前に予備的に除去できるので、減圧による載置台14と基板2との間の水分除去がより迅速化され且つ完全となる。
また、処理室内を1Pa以下に減圧することとしたので、ほとんど全ての基板処理で水分を除去できると共に、真空度が高いので静電チャック19への電圧の印加終了後の帯電の抜けが良くなり、静電チャック19による静電気障害をより防止できることとなる。
更に静電チャック19内の電極が正電極22及び負電極23を有しそれらが互いに噛合うように櫛歯状に形成されているので、安定した静電吸着力を得ながら電圧の印加終了後の基板2と載置台14との離脱性を向上させることができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明に係る第2の実施形態について説明する。本実施形態においては、第1の実施形態と略同様な方法により基板を減圧下支持部材に着脱し液晶装置を製造する液晶装置の製造装置及びその製造装置を用いた液晶装置の製造方法について説明する。従って、第1の実施形態の構成要素と共通する構成要素については、第1の実施形態の構成要素と同一の符号を付しその説明を省略する。また、液晶装置として具体的には反射半透過型のパッシブマトリックス方式の液晶装置について説明するがこれに限られるものではない。
図6は本発明の第2の実施形態に係る液晶装置の製造装置の模式化された概略説明図、図7は基板処理装置の概略説明図、図8は上支持部材に設けられた櫛歯型電極の説明図及び図9は下支持部材に設けられた櫛歯型電極の説明図である。
図6に示すように、液晶装置の製造装置101は例えば第1の基板である第1のマザー基板102及び第2の基板である第2のマザー基板103を夫々収納する収納部104,105、その第1のマザー基板102または第2のマザー基板103の表面にシール材106を閉じた環状に塗布するシール材塗布装置107、その第1のマザー基板102または第2のマザー基板103の表面に液晶108を滴下する液晶滴下装置109、そのシール材106が塗布された基板及び液晶108が滴下された基板を減圧下貼り合わせる基板処理装置110、貼りあわされた基板のシール材106を硬化させるシール材硬化装置111、硬化されたマザー基板であるマザーパネル基板112を収納するマザーパネル基板収納部113、基板を搬送する基板搬送体114及び左右に配置された各装置の間に設けられ基板搬送体114が移動する搬送路115等を有する。
収納部104は、図6に示すように例えば図面上搬送路115の上側に配置されており、第1のマザー基板102が複数収納されている。また、収納部105は図6に示すように例えば図面上搬送路115を挟んで収納部104と対向して配置されており、例えば第2のマザー基板103が複数収納されている。
ここで、第1のマザー基板102は例えば80個ぐらいのカラーフィルタ基板116を有し、第2のマザー基板103は第1のマザー基板102と同数の図示しない例えば対向基板117を有している。
また、カラーフィルタ基板116は図示しないが例えばその表面にセグメント電極、オーバーコート層、配向膜、反射層、着色層及び光遮蔽層等が形成されており、対向基板117には図示しないが例えばその表面にコモン電極、オーバーコート層及び配向膜等が形成されている。
更に第1及び第2のマザー基板102,103は例えばガラスや合成樹脂といった光透過性材料から形成された板状部材である。
次に、シール材塗布装置107は図示しないが例えば基板を載せるステージ、ステージを駆動させるステージ駆動機構、シール材106を吐出するシール材ディスペンサー、シール材ディスペンサーにシール材106を供給するシール材供給部及びシール材ディスペンサー駆動機構等を有する。これにより、ステージに載置された例えば第1のマザー基板102中の夫々のカラーフィルタ基板116にシール材106を閉じた環状に塗布することができる。なお、シール材106を塗布する方法としてはこれに限られるものではなく、例えばスクリーン印刷でシール材106を塗布してもよい。
ここで、シール材106としては例えば熱硬化型のエポキシ樹脂や紫外線硬化型の樹脂、その両方の性質を有する併用タイプもある。
また、液晶滴下装置109は図示しないが例えば基板を載せるステージ、ステージを駆動させるステージ駆動機構、液晶108を吐出する液晶ディスペンサー、液晶ディスペンサーに液晶108を供給する液晶供給部及び液晶ディスペンサー駆動機構等を有する。これにより、ステージに載置された例えば第2のマザー基板103中の夫々の対向基板117に液晶108を滴下することができる。
ここで、液晶108としては例えばSTN(Super Twisted Nematic)型等が用いられる。
次に、基板処理装置110は例えば図7に示すように第1及び第2のマザー基板102,103を所定の減圧下貼り合わせる基板処理装置本体3、基板処理装置本体3の処理室内を減圧するガス排出部4、基板処理装置本体3の処理室内に例えば窒素ガス(N2)を供給するガス供給部5、マザー基板を支持する支持部材に設けられた正電極及び負電極に所定の電圧を供給する電源部6,206、貼り合わせ後に基板処理装置本体3から搬出されたマザーパネル基板112に残った電荷を最終的に除去するイオナイザー7及びそのガス排出部4や電源部6,206等を制御する制御部8等により構成されている。
まず、基板処理装置本体3は、図7に示すように例えば第1及び第2のマザー基板102,103を所定の減圧下貼り合わせる処理室9を形成する筐体10、その筺体10の側壁上部に処理する基板を出し入れする基板出し入れ口12、その処理室9に基板出し入れ口12から搬入されたマザー基板を後述する支持部材から離れて処理室内の所定の位置に保持する基板保持部13、搬入されたマザー基板を例えば貼り合わせ処理するときに支持する上支持部材118及び下支持部材119、その上支持部材118を上下動させる上支持部材駆動装置120、更にその下支持部材119を貼り合わせ等のときに例えば水平面上でXY軸方向及びθ方向(回転方向)に移動させる下支持部材駆動装置121、その下支持部材119の上にマザー基板を支持して降ろしたり上げたりする支持ピン15及びその支持ピン15を下支持部材119に対し相対的に上下動させる昇降駆動装置16等を有する。
ここで、基板保持部13は、例えば図7に示すように第1のマザー基板102を所定の位置に保持する基板保持用冶具17及び基板保持用冶具17を第1のマザー基板102に対して移動するように駆動する冶具駆動装置18等を有する。これにより、後述する移動アームにより処理室内に搬入された例えば第1のマザー基板102を受け取り、制御部8の制御下、冶具駆動装置18により基板保持用冶具17が迫出し(例えば図7中のCC´方向)、例えば3つの基板保持部13の夫々の基板保持用冶具17によって、上支持部材118から離し或は後述する静電チャックによる吸着に丁度よい水平位置となるように保持される。これにより、マザー基板を上支持部材118から離した状態で処理室内を減圧することができ、マザー基板を上支持部材118に支持したときにマザー基板が接触する上支持部材118の表面等の水分を容易に除去できることとなる。
更に冶具駆動装置18は、上支持部材駆動装置120により上支持部材118を下降させるときは例えば制御部8の制御下、基板保持用冶具17をマザー基板から離れさせることができる。これにより、スムーズに第1のマザー基板102を降下する上支持部材118と一緒に、下で待ち受ける第2のマザー基板103に降下させることができる。
また、上支持部材118には図7及び図8に示すようにその上面(上支持部材118及び下支持部材119が互いに向き合う面)に電気的クーロン力を利用して吸着する静電チャック219が、下支持部材119には図7及び図9に示すようにその上面(上支持部材118及び下支持部材119が互いに向き合う面)に電気的クーロン力を利用して吸着する静電チャック19が夫々設けられており、下支持部材119には更にマザー基板を支持する支持ピン15が摺動自在に貫通できる貫通口20が例えば4つ設けられている。
ここで、静電チャック219は静電チャック19と同様の構成であり、例えば絶縁等を目的とする誘電体21及びその誘電体21に包まれるように正電極22及び負電極23等が形成されている。
また、誘電体21は例えば図7、図8及び図9に示すように上支持部材及び下支持部材118,119の上面に静電チャック19,219の一部として形成されており、下支持部材119側の静電チャック19には更に貫通口20が例えば4つ設けられている。また、誘電体21は絶縁等を目的とし、その構成材料として例えばポリイミド樹脂や窒化珪素等のセラミック系誘電体材料がある。
更に支持ピン15は例えば棒状に形成されており、その下端は昇降駆動装置16に繋がっている。また、支持ピン15は下支持部材119の例えば4つの貫通口20に夫々摺動自在に挿通されている。
また、昇降駆動装置16は、図7に示すように制御部8の制御下支持ピン15を下支持部材119に対し上下に(図7中のBB´方向)駆動させ、例えば第2のマザー基板103を下支持部材119から浮かすように所定の高さで支持させ、更に第2のマザー基板103を下支持部材119に載置させ或は下支持部材119から離脱させるものである。
更に電源部6,206は正電極22及び負電極23に配線R1、R2を介して直流の+電圧及び−電圧を供給するものであり、制御部8の制御下所定の大きさの電位を供給できる。例えば+100V以上で+5000V以下或は−5000V以上で−100V以下の直流電圧を供給できる。これにより、必要な静電吸着力を得ることができると共に、印加電圧が高すぎて絶縁破壊することも防ぐことができる。
また、イオナイザー7は、例えば電気的エネルギーによりプラスマイナスの空気イオンを等量発生させ、微量の電荷が残っている基板表面に放出し残留電荷を消滅させるものである。これによって、わずかにマザー基板等に電荷が残っていても完全に消去できることとなる。
更に制御部8は例えば図7に示すように演算と制御とをするCPU(Central Processing Unit)30、必要に応じて一時的に各種情報やソフト等を記録し、基板処理装置110の制御をより円滑に行うRAM(Random Access Memory)31、ROM(Read Only Memory)32及び電源部6,206から供給させる電圧の大きさ、直流電圧の印加時間の情報や真空ポンプ26を運転する時間の情報等が記録されているデータ格納部33等が備えられている。
また、CPU30は、マザー基板等の処理内容等から最適な吸着力及び吸着時間を判断し、データ格納部33からその条件に合う印加電圧の大きさ及び印加時間等の情報を読み出し、印加電圧の大きさ等の制御情報を電源部6,206に送付し電源部6,206に該当する印加電圧を配線R1、R2を介し正電極22及び負電極23に出力させる。
更にCPU30は、キーボード等により入力された情報例えば電源部6,206から供給させる電圧の大きさ、直流電圧の印加時間の情報や真空ポンプ26を運転する時間の情報等を新たにデータ格納部33に記録させることもできる。これにより、多種多様な新たな基板処理に対応できることとなる。
次に、シール材硬化装置111は図示しないが例えば貼り合わされたマザー基板を載置するステージ、その上に紫外線を照射する紫外線ランプ、液晶108や駆動素子等をカバーし紫外線から保護するマスク及び熱風を循環させ加熱或は熱風を吹き付けるガスブローにより加熱する加熱装置等を有する。なお、本実施形態ではシール材106として紫外線硬化及び熱硬化の併用タイプを用いるので上述のようにシール材硬化装置111を構成したが、紫外線硬化型のシール材を用いるときは加熱装置はなくても良い。勿論、熱硬化型の場合は紫外線ランプ等は不要となる。
また、マザーパネル基板収納部113は例えば図6に示すように搬送路115に面し図中の一番左端に配置されており、シール材硬化装置111によりシール材106が硬化されたマザー基板であるマザーパネル基板112を収容するものである。
更に基板搬送体114は、例えば図示しない移動アーム等により構成されマザー基板等を傷つけないように掴み、各装置及び収納部間を移動し、掴んだマザー基板等を各装置及び収納部に出し入れするものである。また、搬送路115は例えば図6に示すように左右に配置された各装置及び収納部の間に延設され、その上を基板搬送体が移動するものである。なお、図6では一本の搬送路とその上に配置された一つの基板搬送体を表したが、これに限られるものでなく、例えば平行に2本の搬送路とその上を効率よく移動する一つずつの基板搬送体をもうけてもよい。これにより、例えば第1のマザー基板102を第1の基板搬送体でシール材塗布装置107に搬入しているときに、第2のマザー基板103を第2の基板搬送体で液晶滴下装置109に搬入でき、より基板処理時間を短縮できる。
また、図7では基板保持部は一つだけ表したが上下に2つ設けてもよい。これにより、例えば第1のマザー基板102は第1の基板保持部(上側)により上支持部材118から所定の距離はなして保持し、第2のマザー基板103は第2の基板保持部(下側)により下支持部材119から所定の距離はなして保持できることとなる。勿論、第2のマザー基板103は支持ピン15で下支持部材119から所定の距離はなしてもよい。
(液晶装置の製造方法)
次に、液晶装置の製造方法を上述の液晶装置の製造装置の動作を中心に簡単に説明する。なお、マザー基板の減圧下での貼り合わせ、特に静電チャックの動作などについては第1の実施形態と共通するので、その説明をできるだけ省略し異なる点を中心に説明する。
図10は液晶装置の製造方法のフローチャート図、図11はシール材が塗布された状態のマザー基板の説明図、図12は第2のマザー基板が処理室内に搬入された状態の説明図、図13は第1のマザー基板が静電吸着された状態の説明図、図14は第1及び第2のマザー基板が静電吸着された状態の説明図、図15は第1のマザー基板と第2のマザー基板とが貼り合わされた状態の説明図及び図16は貼り合わされたマザー基板が支持ピンにより下支持部材から離脱した状態の説明図である。
まず、図10に示すように第1のマザー基板102を製造する(ST201)。例えばガラス基板等の上に樹脂材料をスピンコートにより塗布等して下地層を形成し、その上にスパッタリング法等によってアルミニウム等を薄膜状に成膜し、これをフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより一部に開口部を有するように反射層を形成する。
また、形成された反射層及び開口部の上に各色の着色層をスピンコートにより塗布し、これをフォトリソグラフィ法を用いてパターニングし順次例えば青色の着色層、緑色の着色層及び赤色の着色層及び光遮蔽層を形成する。
更に上述の着色層及び光遮蔽層の上にセグメント電極の材料であるITO(Indium Tin Oxide)等をスパッタリング法により被着し、フォトリソグラフィ法によってパターニングして一方方向でストライプ状に、セグメント電極を形成する。また、その上にオーバーコート層を形成し、更にその上に配向膜を形成し、ラビング処理を施して第1のマザー基板102が形成される(ST201)。
次に、第2のマザー基板103を製造する(ST202)。例えばガラス基板等の上に樹脂材料をスピンコートにより塗布等して下地層を形成し、その上にITO等をスパッタリング法により被着し、フォトリソグラフィ法によってパターニングしてセグメント電極と直交するように一方方向でストライプ状に、コモン電極を形成する。また、その上にオーバーコート層を形成し、更にその上に配向膜を形成し、ラビング処理を施して第2のマザー基板103が形成される(ST202)。
このように製造された第1のマザー基板102が収納部104に収納され、第2のマザー基板103が収納部105に収納されることとなる。
そして、基板搬送体114が搬送路115を例えば図6中の右端に移動し収納部104に収納された第1のマザー基板102を傷つけないように移動アーム等により取り出し、シール材塗布装置107の前へ移動しその中のステージに第1のマザー基板102を載置する。
この後、シール材塗布装置107のステージ駆動機構、シール材ディスペンサー、シール材供給部及びシール材ディスペンサー駆動機構等により、例えば図11に示すように第1のマザー基板102の中の夫々のカラーフィルタ基板116の周縁部にシール材106を閉じた環状になるように塗布する。この際、個々のカラーフィルタ基板116の周縁部に形成された複数のシール材の全体を囲むように、第1のマザー基板の周縁部にやはり閉じた環状となるように外周シール材122を形成する。
これにより、基板処理装置110でマザー基板を貼り合わせた後、内外の圧力差により更に貼り合わされたマザー基板を所定のセル厚にすることが可能となる。
また、上述の外周シール材122の塗布と同時に例えば図11に示すように外周シール材122の更に外側に仮止めUV(Ultraviolet)123として6箇所ぐらいUV(Ultraviolet)樹脂を塗布する。これにより、後述するように基板処理装置110でマザー基板を貼り合わせたときに、この仮止めUVに紫外線を照射し第1のマザー基板102と第2のマザー基板103とを仮止めすることができる。
以上でシール材の塗布が終了する(ST203)。
次に、基板搬送体114が搬送路115を例えば図6中の右端に移動し収納部105に収納された第2のマザー基板103を傷つけないように移動アーム等により取り出し、液晶滴下装置109の前へ移動しその中のステージに載置する。
この後、ステージに載置された第2のマザー基板103の表面に(例えばコモン電極が形成されている面)ギャップ材である図示しないスペーサを散布する(ST204)。
更に液晶滴下装置109のステージ駆動機構、液晶ディスペンサー、液晶供給部及び液晶ディスペンサー駆動機構等により、例えば第2のマザー基板103中の夫々の対向基板117に液晶108が適量滴下される(ST205)。
次に、基板搬送体114が搬送路115を液晶滴下装置109の前に移動し、液晶滴下装置109のステージに載置された液晶が滴下された第2のマザー基板103を傷つけないように移動アーム等により取り出す。そして、基板搬送体114は基板処理装置110の前へ移動し基板処理装置110のCPU30によりゲートが開けられた基板出し入れ口12から基板処理装置内に搬入し(図12のAA´方向)(ST206)、処理室内で待っている支持ピン15に例えば図12で示すように第2のマザー基板103を液晶108が滴下された面を図面上、上向きになるように受け渡す。
するとCPU30は、例えば第2のマザー基板103が支持ピン15に受け渡らされたとの情報を受取ると、昇降駆動装置16により支持ピン15を下降させ下支持部材119から所定の距離はなれた位置に第2のマザー基板103を保持させる。
次に、基板搬送体114が搬送路115をシール材塗布装置107の前に移動しシール材塗布装置107のステージに載置されたシール材106が塗布された第1のマザー基板102を傷つけないように移動アーム等により取り出す。そして、基板搬送体114は基板処理装置110の前へ移動し、開いている基板出し入れ口12から基板処理装置内に搬入し(図7のAA´方向)(ST206)、処理室内で待っている基板保持部13の基板保持用冶具17に例えば図7で示すように、第1のマザー基板102をシール材106が塗布された面が図面上、下向きになるように受け渡す。このとき、冶具駆動装置18はCPU30の制御下基板保持用冶具17を移動させ(例えば図7のCC´方向)、第1のマザー基板102を上支持部材118から所定の距離はなして保持する(ST207)。
更にCPU30は、昇降駆動装置16及び基板保持部13からの情報により第2のマザー基板103及び第1のマザー基板102が所定の位置に保持されたか判断し、所定の位置に保持されたと判断したときは基板出し入れ口12のゲートを閉めさせ処理室9を密閉する。また、CPU30は基板出し入れ口12からの情報により基板出し入れ口12のゲートが閉められたと判断したときは、真空計27からCPU30に送られた処理室内の圧力情報や、データ格納部33から排出用バルブ25の開度データ及び真空ポンプ26の運転時間データ等を読み出し、それらの情報に基づき排出用バルブ25に付属するバルブ開閉モータ等により排出用バルブ25を所定の開度に開かせ、真空ポンプ26を所定時間運転させ処理室内を1Pa以下、例えば0.1Paまで減圧する(ST208)。
次に、CPU30は真空計27からCPU30に送られた圧力情報により処理室内が1Pa以下(例えば0.1Pa)であるか判断する。そして、1Pa以下(例えば0.1Pa)であると判断したときは、真空ポンプ26の運転を停止すると同時に排出用バルブ25の開度をゼロとする。そして、CPU30は例えば10秒間、第1及び第2のマザー基板102,103を夫々上支持部材118及び下支持部材119から所定距離はなした状態で処理室内の圧力を1Pa以下(例えば0.1Pa)の減圧状態に維持させる。これにより、マザー基板が上支持部材118や下支持部材119で支持されたときは完全には露出しない接触面も、十分減圧雰囲気中に晒されることとなる。更にマザー基板等の表面上の水分も水分子となって減圧雰囲気中に飛び出し、マザー基板等の表面上の水分が除去されることとなる。尚、CPU30は処理室内が1Pa以下でないと判断したときは、1Pa以下の圧力情報があるまで減圧を繰り返させる。
また、CPU30は1Pa以下(例えば0.1Pa)で例えば10秒間たったと判断したときは、図13に示すように上支持部材駆動装置120により上支持部材118を下降させ(図13中のDD´方向)、その上支持部材118の表面の静電チャック219を第1のマザー基板102に接触させる。なお、図13に示すように基板保持用冶具17はその上端が第1のマザー基板102の上側表面より少し低く形成されており、下降してきた静電チャック219等に当接しない。
更に上支持部材118の下降と同時にCPU30は、例えば支持ピン15を図14に示すように第2のマザー基板103を載せたまま昇降駆動装置16により下降させ、第2のマザー基板103を下支持部材119の上面の静電チャック19の表面に支持(載置)させる。
次に、CPU30は第1及び第2のマザー基板102,103が夫々静電チャック219,19の表面に支持されたと判断したときは、入力された基板処理内容及び処理対象から最適な吸着力及び吸着時間となるように、データ格納部33からその条件に合う印加電圧の大きさ及び印加時間等の情報を読み出し、印加電圧の電位及び印加時間を決定する。
そして、CPU30はその制御情報を電源部6,206に送付し電源部6,206に該当する印加電圧を配線R1、R2を介して正電極22及び負電極23に出力させる。これにより、例えば正電極22に+1000Vの直流電圧が印加され、負電極23に−1000Vの直流電圧が印加されることとなり、静電チャック19,219に接触するマザー基板表面に正電極22に対しては逆電荷である−電荷が、また、負電極23に対しては逆電荷である+電荷が夫々生じ、そのクーロン力により第1及び第2のマザー基板102,103は正電極22及び負電極23が設けられた上支持部材118及び下支持部材119に例えば図14に示すように夫々静電吸着されることとなる(ST209)。
また、CPU30は例えば第1のマザー基板102が上支持部材118に静電吸着され、第2のマザー基板103が下支持部材119に静電吸着されたと判断したときは、図15に示すように冶具駆動装置18により全ての基板保持用冶具17を上支持部材118の移動に邪魔にならない位置まで後退させる(図15中のCC´方向)。
そして、CPU30は基板保持部13からの情報により全ての基板保持用冶具17が十分後退したと判断したときは、上支持部材駆動装置120により上支持部材118を第1のマザー基板102を静電吸着したまま下降させ(図15中のDD´方向)(ST210)、下で待っている第2のマザー基板103に第1のマザー基板102を貼り合わせさせる(ST211)。
このとき、下支持部材119はCPU30の制御下、例えば予めマークされていたアライメントマーク(図示しない)等を利用して、下支持部材駆動装置121により図14に示すように水平面上でXY軸及びθ回転方向に移動され、第1のマザー基板102の個々のカラーフィルタ基板116と第2のマザー基板103の個々の対向基板117が全て正確にアライメントできるように位置調整される。
正確にアライメントできたとCPU30が判断したとき、上支持部材駆動装置120により第2のマザー基板103に第1のマザー基板102が貼り合わせられ、加圧される。
これにより、第1のマザー基板102の夫々のカラーフィルタ基板116に塗布されたシール材106が第2のマザー基板103の夫々の対向基板117に正確に接着され、夫々の対向基板117とカラーフィルタ基板116との間に密閉された空間が形成されることとなる。そして、その夫々の対向基板117中に滴下されていた液晶108は、夫々の対向基板117とカラーフィルタ基板116との間の密閉された空間の全ての部分に充満していることとなる。
また、このときに第1のマザー基板102に形成されていた仮止めUV123も第2のマザー基板103に接着するが、CPU30は第1のマザー基板102及び第2のマザー基板103が十分加圧されたと判断したときは、その仮止めUV123に紫外線を図示しない光ファイバー等で照射し、仮止めUV123を硬化させ第1のマザー基板102と第2のマザー基板103とを仮止めさせる。
次に、CPU30は上述の仮止めが終了した後、電源部6,206に正電極22及び負電極23への直流電圧の印加を終了させ、静電チャック19,219によるマザー基板の上支持部材118及び下支持部材119への吸着を終了させる。その後、処理室内の圧力を1Pa以下(例えば0.1Pa)の減圧状態で例えば20秒間維持させ、静電チャックやマザー基板の表面電位を降下させると共に更にマザー基板等から水分を除去する。
そして、図16に示すようにCPU30は例えば上支持部材駆動装置120により上支持部材118を上昇させ(図16中のDD´方向)、もとの位置に戻させると共に、昇降駆動装置16により支持ピン15を所定位置まで上昇させる(図16中のBB´方向)。これにより、貼り合わされた第1のマザー基板102及び第2のマザー基板103は夫々上支持部材118及び下支持部材119から離脱することとなる(ST212)。
このとき、マザー基板と上支持部材118及び下支持部材119との接触面に付着していた水分が1Pa以下の減圧雰囲気下で、容易に水分表面から水分子となって気相部分に飛び出し気化され除去されているので、マザー基板と上支持部材118及び下支持部材119との接触面の比誘電率が小さく、マザー基板の残留吸着力が大きくなることもなく離脱性も良好である。
次に、例えば図16に示すようにCPU30は第1のマザー基板102と第2のマザー基板103とが貼り合わされたマザー基板が上支持部材118及び下支持部材119から離れ、支持ピン15の上昇により移動アームに受け渡す高さに上昇したと判断したときは、データ格納部33に記録された供給用バルブ29の開度情報等を読み出し、その開度情報等に基づき供給用バルブ29に付属するバルブ開閉モータ等により供給用バルブ29の開度を所定の開度とする。これによりCPU30は、供給管28から例えば窒素ガスを処理室内に供給させて処理室内をパージさせる(ST213)。
更にCPU30は、真空計27からCPU30に送られた処理室内の圧力情報が処理室外の圧力例えば大気圧以上となったか判断し、処理室外の圧力以上となったと判断したきは、供給用バルブ29に付属するバルブ開閉モータ等により供給用バルブ29の開度をゼロとして処理室内のパージを終了させ、基板出し入れ口12のゲートを開放させる。尚処理室外の圧力以上になっていないと判断したときは、ST213に戻り更に処理室内のパージを続けることとなる。
また、CPU30は基板出し入れ口12のゲートを開放させたときは、例えば貼り合わされたマザー基板を支持ピン15から移動アーム等により処理室9外に搬出させる(ST214)。そして、基板出し入れ口12の付近に配置されていたイオナイザー7により貼り合わされたマザー基板の周囲にイオンを発生させて、貼り合わされたマザー基板の表面にわずかに残っていた帯電を除去させる。
次に、基板搬送体114が搬送路115をシール材硬化装置111の前に移動し、その中のステージに貼り合わされたマザー基板を載置する。
この後、液晶108や駆動素子等をカバーするマスクで貼り合わされたマザー基板を覆い、シール材硬化装置111の紫外線ランプを照射すると共に、加熱装置により加熱して貼り合わされたマザー基板のシール材106を硬化させる(ST215)。勿論、紫外線硬化及び熱硬化の併用タイプでないときは紫外線照射或は加熱だけとなる。
なお、第1のマザー基板には図11に示すように外周シール材122が設けられているので、ST213で処理室内がパージされるとその外周シール材122の内側とその外側とで圧力差が生じ、貼り合わされた第1のマザー基板102と第2のマザー基板103とが更に強く加圧され所定のセルギャップとなり、そのまま加圧された状態でシール材106が硬化されるので、所定のセルギャップで複数のパネル基板を有するマザーパネル基板112が完成することとなる。
次に、基板搬送体114の移動アーム等により完成したマザーパネル基板112をシール材硬化装置111から搬出し、搬送路115をマザーパネル基板収納部113の前まで移動しマザーパネル基板112をマザーパネル基板収納部113に収納する。
この後、マザーパネル基板112をスクライブブレイク及びセル洗浄して(ST216)、更に電子部品や照明装置、ケース等を取り付けて(ST217)、液晶装置が完成する(ST218)。
このように本実施形態によれば、例えば液晶装置の製造装置101は少なくとも第1のマザー基板102または第2のマザー基板103と電極を有する静電チャック19,219との間の水分を除去することとしたので、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。例えば両方に静電チャックの電極が設けられた場合に、真空チャンバー内の水分を除去することとすれば、第1及び第2の支持部材である上支持部材118及び下支持部材119と第1及び第2のマザー基板102,103との接触面に水分が付着しておらず、水分が付着して比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、上支持部材118及び下支持部材119からの第1及び第2のマザー基板102,103の夫々の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。
更にはこれらの問題を改善するために交流電圧等の印加のような複雑な構成をとらずに、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができ、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。
また、第1のマザー基板102の例えば複数のカラーフィルタ基板上にシール材106を閉じた環状に塗布するシール材塗布装置107と、その第1のマザー基板又は第2のマザー基板上に液晶を滴下する液晶滴下装置109とを備えたので、液晶装置を製造する際に液晶注入口を設け注入する必要がなく、きわめて簡単に両マザー基板の間の所定の場所に液晶を狭持できることとなる。更に高価な液晶108を浪費することもなく且つ注入に長時間を費やすこともない。また、液晶滴下法で液晶装置を製造するには、減圧下で両基板例えばマザー基板を貼り合わせなければならず、どうしても減圧下で載置台などの支持部材に両基板を固定する必要がある。かかる場合の固定方法として、静電チャックによることが望ましいが、その場合に従来生じる問題を水分を除去する手段を備えることにより根本的に解決した本発明の意義は大きい。
更に基板処理装置110の静電チャックが、上支持部材118及び下支持部材119の両方に設けられているので、例えば上支持部材118及び下支持部材119にマザー基板等を固定するためには上下いずれも機械的チャック装置等が不要となり、装置のコストを低減することができると共に装置を小型化できる。また、上下とも静電チャックでマザー基板等を固定できるので、上支持部材118及び下支持部材119に平坦に固定でき液晶装置としての精度を上げることがより可能となる。
また、水分を除去する手段として、例えば真空ポンプ等により静電チャックの電極と第1及び第2のマザー基板102,103とを含む密閉可能な空間を減圧し、簡単且つ確実に静電チャックの電極とそのマザー基板との間を含め水分を除去でき、そのマザー基板の上支持部材及び下支持部材118,119からの離脱時の残留電荷をほとんど消滅させることができるので、静電気障害等の根本的解決を図ることができる。
更に減圧を、少なくとも第1及び第2のマザー基板102,103のいずれか一方が上支持部材または下支持部材から離脱するときに、密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するので、少なくとも第1及び第2のマザー基板102,103のいずれか一方が上支持部材または下支持部材から離脱するときに水分がマザー基板等に付着しておらず、水分が付着して比誘電率が高くなり残留吸着力が大きくなって、上支持部材または下支持部材からのマザー基板等の離脱性が急激に悪化するということを防止できる。
また、第1及び第2のマザー基板の少なくともいずれか一方が静電チャックの電極に対し所定の間隔を保持できるように第1のマザー基板102又は第2のマザー基板103を保持する基板保持部等を更に有し、少なくとも基板保持部等に前記第1のマザー基板102又は第2のマザー基板103が保持されてから上支持部材118又は下支持部材119から第1のマザー基板102又は第2のマザー基板103が離脱するまで、密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有することとしたので、上支持部材或は下支持部材と第1及び第2のマザー基板の少なくともいずれか一方との接触面の水分を接触前に予備的に除去でき、減圧による上支持部材及び下支持部材とマザー基板等との間の水分除去がより迅速化され且つ完全となる。
更に密閉可能な空間を1Pa以下に減圧することとしたので、ほとんどのマザー基板の少なくとも離脱時の水分を除去でき、単純な方式で残留電荷をほとんど消滅させることができるので、静電気障害等の問題の根本的解決を図ることができる。
以上、好ましい実施形態を挙げ本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更して実施できる。
例えば、上述の実施形態では被処理基板として電気光学装置に用いられる基板を例に挙げ説明したが、これに限られるものでなく全般のFPD基板(フラット・パネル・ディスプレー基板)、半導体ウェハ等の基板にも適用可能である。これにより、半導体ウェハ等の基板処理でも静電気障害等の根本的な解決を図ることができ、半導体ウェハ等の基板の製造を迅速且つ適確にできる。
また、上述の実施形態では基板保持部13によって載置台14から離した状態で減圧したが、これに限られるものでなく例えば十分水分が除去できるのであれば載置台14に載置した状態から減圧しても良い。これにより、載置台14からの離脱性を向上させ、且つ静電気放電を簡単に防止しながらより基板処理の迅速化が図れる。
更に上述の実施形態では、少なくとも基板2と載置台14との間の水分を除去する方法として1Pa以下に処理室内を減圧することとしたが、これに限られるものでなく例えばドライエアーの様にきわめて乾燥したガスを処理室内に供給しても良い。これによって、より多様な基板処理に対応できることとなる。
また、上述の実施形態では処理室内を1Pa以下に減圧することとしたが、これに限られるものでなく例えば少なくとも5Pa以下の減圧でもよい。これによっても、ある程度処理室内の水分を除去でき静電チャック使用時の静電気障害等を解消できる。ただし、真空度が高いほうが静電チャックでの電圧印加終了後の帯電の抜け等が良いので、好ましくは1Pa以下であることは言うまでもない。
更に上述の実施形態では、1Pa以下の減圧の例として0.1Paで説明したがこれに限られるものではなくこれより真空度が高くても勿論良い。また、基板2を載置台14に載置する前の水分除去時間としての1Pa以下での10秒及び静電チャック19への電圧の印加終了後の表面電位降下等の為の待ち時間等としての20秒はいずれも、正電極22及び負電極23等の材料や形状等によって異なるものであり単なる例示として説明したものであって、これらに限られるものでは勿論ない。更に、プラズマCVD処理時間の60秒やその圧力としての10Paのいずれも処理内容により異なるものであり、単なる例示として説明したものであって、これらに限られるものでは勿論ない。
また、上述の実施形態ではマザー基板同士を貼り合わせたがこれに限られるものではなく、例えば第1のマザー基板102を構成する個々のカラーフィルタ基板116を一つずつシール材を塗布し、第2のマザー基板103に夫々貼り合わせてもよい。
更に上述の実施形態では第1のマザー基板102を上支持部材118に支持させ、第2のマザー基板103を下支持部材119に支持させることとしたがこれに限られるものではなく、例えば第2のマザー基板103を上支持部材118に支持させ、第1のマザー基板102を下支持部材119に支持させてもよい。これにより、多種多様な貼り合わせが可能となりよりコストを軽減し液晶装置の精度を向上できる。
図1は本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置の概略説明図である。 図2は本発明の第1の実施形態に係る載置台に設けられた櫛歯型電極を上方から見た説明図である。 図3は本発明の第1の実施形態に係る基板を載置台へ降ろすところの説明図である。 図4は本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置のフローチャート図である。 図5は本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置の減圧状態の説明用グラフである。 第2の実施形態に係る液晶装置の製造装置の模式化された概略説明図である。 基板処理装置の概略説明図である。 上支持部材に設けられた櫛歯型電極の説明図である。 下支持部材に設けられた櫛歯型電極の説明図である。 液晶装置の製造方法のフローチャート図である。 シール材が塗布された状態のマザー基板の説明図である。 第2のマザー基板が処理室内に搬入された状態の説明図である。 第1のマザー基板が静電吸着された状態の説明図である。 第1及び第2のマザー基板が静電吸着された状態の説明図である。 マザー基板が貼り合わされた状態の説明図である。 貼り合わされたマザー基板が下支持部材から離脱した状態の説明図である。
符号の説明
1 基板処理装置、2 基板、3 基板処理装置本体、4 ガス排出部、5 ガス供給部、6,206 電源部、7 イオナイザー、8 制御部、9 処理室、10 筺体、11 処理ガス供給部、12 基板出し入れ口、13 基板保持部、14 載置台、15 支持ピン、16 昇降駆動装置、17 基板保持用冶具、18 冶具駆動装置、19,219 静電チャック、20 貫通口、21 誘電体、22 正電極、23 負電極、24 排出管、25 排出用バルブ、26 真空ポンプ、27 真空計、28 供給管、29 供給用バルブ、30 CPU、31 RAM、32 ROM、33 データ格納部、101 液晶装置の製造装置、102 第1のマザー基板、103 第2のマザー基板、104,105 収納部、106 シール材、107 シール材塗布装置、108 液晶、109 液晶滴下装置、110 基板処理装置、111 シール材硬化装置、112 マザーパネル基板、113 マザーパネル基板収納部、114 基板搬送体、115 搬送路、116 カラーフィルタ基板、117 対向基板、118 上支持部材、119 下支持部材、120 上支持部材駆動装置、121 下支持部材駆動装置、122 外周シール材、123 仮止めUV

Claims (22)

  1. 密閉可能な空間と、
    前記密閉可能な空間内に設けられ被処理基板を載置する載置台と、
    前記載置台に設けられ前記被処理基板をクーロン力により前記載置台に吸着させる電極と、
    少なくとも前記被処理基板と電極との間の水分を除去する手段と
    を具備することを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記水分を除去する手段は、前記密閉可能な空間を減圧する手段であることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記減圧する手段は、少なくとも前記被処理基板が前記載置台から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するものであることを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 前記被処理基板が前記電極に対し所定の間隔を保持できるように前記被処理基板を保持する基板保持手段を更に有し、
    前記減圧する手段は、少なくとも前記基板保持手段に前記被処理基板が保持されてから前記載置台から前記被処理基板が離脱するまで、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するものであることを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  5. 前記減圧する手段は、前記密閉可能な空間を1Pa以下に減圧することを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  6. 前記電極は、正電極及び負電極を有しそれらが互いに噛合うように櫛歯状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  7. 密閉可能な空間内に設けられた載置台に被処理基板を載置する工程と、
    前記載置台に設けられた電極で前記被処理基板をクーロン力により前記載置台に吸着させる工程と、
    少なくとも前記被処理基板と電極との間の水分を除去する工程と
    を具備することを特徴とする基板処理方法。
  8. 前記水分を除去する工程は、少なくとも前記被処理基板が前記載置台から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する工程を有するものであることを特徴とする請求項7に記載の基板処理方法。
  9. 前記載置台に吸着させる工程の後に、前記載置台に吸着された前記被処理基板に所定の処理をする工程を更に具備することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の基板処理方法。
  10. 前記載置台に吸着させる工程の前に、前記被処理基板と電極との間の水分を除去する工程を更に具備することを特徴とする請求項7から請求項9のうちいずれか一項に記載の基板処理方法。
  11. 密閉可能な空間内に設けられた載置台に被処理基板を載置する工程と、
    前記載置台に設けられた電極で前記被処理基板をクーロン力により前記載置台に吸着させる工程と、
    前記載置台に吸着された前記被処理基板に所定の処理をする工程と、
    少なくとも前記被処理基板と電極との間の水分を除去する工程と
    を具備することを特徴とする基板製造方法。
  12. 前記水分を除去する工程は、少なくとも前記被処理基板が前記載置台から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する工程を有するものであることを特徴とする請求項11に記載の基板製造方法。
  13. シール材を介して対向配置されてなる第1の基板及び第2の基板に液晶を挟持してなる液晶装置の製造装置であって、
    前記第1及び第2の基板を収容し密閉可能な空間と、前記密閉可能な空間内に前記第1及び第2の基板を夫々支持可能な第1及び第2の支持部材と、前記第1及び第2の支持部材の少なくともいずれか一方に設けられ前記第1の基板又は第2の基板をクーロン力により前記第1又は第2の支持部材に吸着させる電極と、少なくとも前記一方の支持部材に支持される基板と前記電極との間の水分を除去する手段と、前記第1又は第2の支持部材を相対的に移動させ前記第1及び第2の基板を貼り合わせる手段とを有することを特徴とする液晶装置の製造装置。
  14. シール材を介して対向配置されてなる第1の基板及び第2の基板に液晶を挟持してなる液晶装置の製造装置であって、
    前記第1の基板及び第2の基板の少なくとも一方にシール材を閉じた環状に塗布するシール材塗布装置と、
    前記第1の基板及び第2の基板の少なくとも一方に液晶を滴下する液晶滴下装置と、
    前記第1及び第2の基板を収容し密閉可能な空間と、前記密閉可能な空間内に前記第1及び第2の基板を夫々支持可能な第1及び第2の支持部材と、前記第1及び第2の支持部材の少なくともいずれか一方に設けられ前記第1の基板又は第2の基板をクーロン力により前記第1又は第2の支持部材に吸着させる電極と、少なくとも前記一方の支持部材に支持される基板と前記電極との間の水分を除去する手段と、前記第1又は第2の支持部材を相対的に移動させ前記第1及び第2の基板を貼り合わせる手段とを有する基板処理装置と
    を具備することを特徴とする液晶装置の製造装置。
  15. 前記電極は、前記第1及び第2の支持部材に設けられ前記第1及び第2の基板を夫々クーロン力により前記第1及び第2の支持部材に吸着させるものであることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の液晶装置の製造装置。
  16. 前記水分を除去する手段は、前記密閉可能な空間を減圧する手段であることを特徴とする請求項13から請求項15のうちいずれか一項に記載の液晶装置の製造装置。
  17. 前記減圧する手段は、少なくとも前記第1及び第2の基板のいずれか一方が前記第1又は第2の支持部材から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するものであることを特徴とする請求項16に記載の液晶装置の製造装置。
  18. 前記第1及び第2の基板の少なくともいずれか一方が前記電極に対し所定の間隔を保持できるように前記第1の基板又は第2の基板を保持する基板保持手段を更に有し、
    前記減圧する手段は、少なくとも前記基板保持手段に前記第1の基板又は第2の基板が保持されてから前記第1の支持部材又は第2の支持部材から前記第1の基板又は第2の基板が離脱するまで、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する手段を有するものであることを特徴とする請求項16に記載の液晶装置の製造装置。
  19. 前記減圧する手段は、前記密閉可能な空間を1Pa以下に減圧することを特徴とする請求項16から請求項18のうちいずれか一項に記載の液晶装置の製造装置。
  20. シール材を介して対向配置されてなる第1の基板及び第2の基板に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
    第1の基板及び第2の基板の少なくともいずれか一方にシール材を閉じた環状に塗布する工程と、
    前記第1の基板及び第2の基板の少なくともいずれか一方に液晶を滴下する工程と、
    前記第1及び第2の基板を収容し密閉可能な空間内に設けられた第1及び第2の支持部材により前記第1及び第2の基板を夫々支持する基板支持工程と、
    前記第1及び第2の支持部材の少なくともいずれか一方に設けられた電極で、少なくとも前記第1及び第2の基板のいずれか一方をクーロン力により前記第1又は第2の支持部材に吸着させる基板吸着工程と、
    少なくとも前記一方の支持部材に支持される基板と前記電極との間の水分を除去する工程と、
    前記第1又は第2の支持部材を相対的に移動させ前記第1及び第2の基板を貼り合わせる工程と
    を具備することを特徴とする液晶装置の製造方法。
  21. 前記水分を除去する工程は、少なくとも前記一方の支持部材に支持される基板が前記一方の支持部材から離脱するときに、前記密閉可能な空間が減圧されているように制御する工程を有するものであることを特徴とする請求項20に記載の液晶装置の製造方法。
  22. 前記基板支持工程の前に、少なくとも前記第1又は第2の基板と前記電極との間の水分を除去する工程を具備することを特徴とする請求項20又は請求項21に記載の液晶装置の製造方法。
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