JP2004271820A - 基板保持方法、基板保持具、デバイス製造方法、デバイス製造装置及び電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】真空下であっても基板を損傷させることなく強固に保持する。
【解決手段】略真空下において保持具６９、７１に基板１０、２０を保持させる。液状の保持剤を保持具６９、７１に供給する供給工程と、保持剤を介して基板１０、２０を保持具６９、７１に接合させる接合工程と、保持具６９、７１と基板１０、２０との間の保持剤を固化させる固化工程と、保持具６９、７１及び基板１０、２０の収容空間内を負圧吸引する吸引工程とを有する。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板保持方法、基板保持具、デバイス製造方法、デバイス製造装置及び電気光学装置並びに電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示装置等の分野で表示デバイスとして液晶装置が広く使用されている。液晶装置は、液晶パネルと駆動用電気回路とからなるものであり、液晶パネルは、一般に、離間して対向配置された一対の基板の間隙に電気光学材料としての液晶材料を挟持させた構成を有している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
従来、この種の液晶パネルを製造する際には、基板の一方の内側面に接着剤等のシール材を額縁状に形成し、そのシール材の内側にディスペンサ等により液晶を滴下する。そして、真空中にてこれらの基板の貼り合わせを行い、大気解放後、加熱処理や光照射処理により接着剤を硬化させる。
基板の貼り合わせにおいては、顕微鏡等を用いて基板同士を位置合わせ（アライメント）した後に、真空チャンバ内で各基板をチャック材を用いてそれぞれ保持し、双方の基板を重ね合わせて加圧することで基板間のシール材を押しつぶして圧着するが、加圧・圧着により基板間にずれが生じることがある。
そのため、加圧・圧着により生じた位置ずれを補正するために、基板を加圧しながら横方向に荷重を与えて、再アライメントを行っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２４３９４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
基板の貼り合わせは真空下で行われるため、基板を保持する際には真空チャックを用いることができず、静電チャックやメカ式チャック等の保持方法を採る必要がある。
ところが、再アライメント時には、大きな横方向荷重が加わるため、吸着力が弱い静電チャックでは耐えられない。また、非導電性のガラス基板を静電チャックにより保持する場合には、導電性膜の塗布工程及び後の剥離工程が必要になり工数が増えるという問題がある。
一方、メカ式チャックでは、ガラス基板等の基板を損傷させることなく、横方向荷重に耐えられるだけの力で基板を挟持することが困難である。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、真空下であっても基板を損傷させることなく強固に保持できる基板保持方法、基板保持具、デバイス製造方法、デバイス製造装置及びこの装置で製造された電気光学装置並びに電子機器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の基板保持方法は、略真空下においてヘッドに基板を保持させる方法であって、液状の保持剤を前記保持具に供給する供給工程と、前記保持剤を介して前記基板を前記保持具に接合させる接合工程と、前記保持具と前記基板との間の前記保持剤を固化させる固化工程と、前記保持具及び前記基板の収容空間内を負圧吸引する吸引工程と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
従って、本発明では、保持具と基板との間の保持剤を固化させることで、挟持による損傷を招くことなく、真空下であっても保持具に基板を強固に保持させることが可能になる。
保持剤を固化させる方法としては、保持剤を凝固点以下の温度に冷却する方法を採用できる。また、保持剤としては、水、ロウ材を用いることができる。
例えば３００ｋｇで基板を加圧しながらアライメントを行う場合、摩擦係数が０．５であれば１５０ｋｇの横方向荷重が必要になるが、静電チャックの吸着力は０．５ｋｇ／ｃｍ^２以下で耐えることが困難であるが、水を凍らせた場合の吸着力は１０ｋｇ／ｃｍ^２であり十分に耐えることが可能である。
保持剤として水を用いる場合には、固化工程前に前記収容空間内を乾燥気体に置換する置換工程を設けることが好ましい。
これにより、水を凍らせた際に基板に霜が付着して、アライメントマークの検出や、基板同士を貼り合わせる際に支障を来すことを防止できる。
【０００９】
また、前記保持具から液状の前記保持剤を吐出させつつ、負圧吸引により前記基板を前記保持具に接合させることも好適である。
この場合、吐出（供給）した保持剤のうち、過剰な保持剤を基板接合時に吸引することができ、保持剤が落下する等により悪影響が及ぶことを防止できる。
また、固化工程後に、前記保持具の前記基板に対する吸引部の負圧状態を検出することが好ましい。
基板が保持具に密着している場合には、負圧吸引を停止しても保持具の吸引部の負圧状態が維持されるが、隙間がある場合には負圧状態（真空度）が低下する。従って、吸引部の負圧状態を検出することにより、基板を所定状態で保持できているか否かを判断することが可能になる。
【００１０】
また、保持具に設けた可撓性の多孔質部に前記保持剤を供給し、前記基板を接合させることも好適である。
これにより、本発明では保持具に基板を接合させる際には多孔質部が緩衝材となるため、基板の破損防止、基板のそりの吸収、基板に付着した塵埃に起因する悪影響の排除等に寄与できる。また、多孔質部に供給した保持剤を固化させることにより、多孔質部も固体状となり基板を強固に固定することができる。さらに、保持剤を再度液化して基板を除材した際には、保持剤が多孔質部に吸収され基板に残留することを抑制できる。そして、保持剤は多孔質部に保持されるため、常時多孔質部に保持剤を供給する必要がなくなるとともに、保持剤が垂れることを防止できる。
【００１１】
そして、本発明のデバイス製造方法は、上記の基板保持方法により前記基板を保持させることを特徴とするものである。
これにより本発明では、真空下であっても強固に基板を保持した状態で、封入材及び封止材を挟んで、対向する一対の前記基板を貼り合わせる工程と、貼り合わせた一対の前記基板を加圧しながら相対移動させる工程等の所定の処理を施すことができ、基板同士の位置合わせ等を高精度に実施することが可能になる。
【００１２】
一方、本発明の電気光学装置は、上記のデバイス製造方法で製造されたデバイスを備えることを特徴としている。
これにより、本発明では、一対の基板を精度よく位置合わせすることが可能になり、高品質の電気光学装置、例えば液晶表示装置を得ることができる。
また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えることを特徴としている。
これにより、本発明では高品質の電子機器を得ることができる。
【００１３】
そして、本発明の基板保持具は、保持剤を介して基板を保持する基板保持具であって、前記基板の保持部に前記保持剤を吐出させる吐出口と、前記吐出口の近傍に設けられ前記保持面を負圧吸引する吸引口とを有することを特徴としている。
これにより、本発明では吐出口から吐出（供給）した保持剤のうち、過剰な保持剤を基板接合時に吸引口から吸引することができ、保持剤が落下する等により悪影響が及ぶことを防止できる。
【００１４】
また、本発明の基板保持具は、保持剤を介して基板を保持する基板保持具であって、前記基板の保持部に設けられた可撓性の多孔質部と、前記多孔質部に前記保持剤を吐出させる吐出口とを有することを特徴としている。
これにより本発明では、保持具に基板を接合させる際には多孔質部が緩衝材となるため、基板の破損防止、基板のそりの吸収、基板に付着した塵埃に起因する悪影響の排除等に寄与できる。また、多孔質部に供給した保持剤を固化させることにより、多孔質部も固体状となり基板を強固に固定することができる。さらに、保持剤を再度液化して基板を除材した際には、保持剤が多孔質部に吸収され基板に残留することを抑制できる。そして、保持剤は多孔質部に保持されるため、常時多孔質部に保持剤を供給する必要がなくなるとともに、保持剤が滴下することを防止できる。
【００１５】
そして、本発明のデバイス製造装置は、保持具に保持させた基板に対して、略真空下で所定の処理を施すデバイス製造装置であって、前記基板を保持させる保持具として、上記の基板保持具が用いられることを特徴としている。
これにより本発明では、真空下であっても強固に基板を保持した状態で、封入材及び封止材を挟んで、対向する一対の前記基板を貼り合わせる工程と、貼り合わせた一対の前記基板を加圧しながら相対移動させる工程等の所定の処理を施すことができ、基板同士の位置合わせ等を高精度に実施することが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の基板保持方法、基板保持具、デバイス製造方法、デバイス製造装置及び電気光学装置並びに電子機器の実施の形態を、図１ないし図１２を参照して説明する。ここでは基板保持方法として、例えば、デバイスとしての液晶表示装置を製造する際に、冷凍チャックによりガラス基板を保持する場合の例を用いて説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
まず、液晶表示装置について説明する。
図１は、本発明に係る液晶表示装置について、各構成要素とともに示す対向基板側から見た平面図であり、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図３は、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図で、図４は、液晶表示装置の部分拡大断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１８】
図１及び図２において、本実施の形態の液晶表示装置（電気光学装置）１００は、対をなすＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが光硬化性の封止材であるシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に封入材としての液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されてなり、液晶注入口を備えず、封止材にて封止された痕跡がない構成となっている。
【００１９】
シール材５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００２０】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００２１】
このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００２２】
画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図２に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、画素電極９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。
【００２３】
図４は液晶表示装置１００の部分拡大断面図であって、ガラス基板１０’を主体として構成されるＴＦＴアレイ基板１０上には、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を主体とする透明電極にて構成された画素電極９がマトリクス状に形成されており（図３参照）、これら各画素電極９に対して画素スイッチング用のＴＦＴ３０（図３参照）がそれぞれ電気的に接続されている。また、画素電極９が形成された領域の縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが形成され、ＴＦＴ３０がデータ線６ａおよび走査線３ａに対して接続されている。すなわち、データ線６ａは、コンタクトホール８を介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ａに電気的に接続され、画素電極９は、コンタクトホール１５及びドレイン電極６ｂを介してＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域に電気的に接続されている。なお、画素電極９の表層にはポリイミド主体として構成される膜に対してラビング処理を行った配向膜１２が形成されている。
【００２４】
一方、対向基板２０においては、対向基板側のガラス基板２０’上であって、ＴＦＴアレイ基板１０上の画素電極９の縦横の境界領域と対向する領域に、ブラックマトリクスまたはブラックストライプと称せられる遮光膜２３が形成され、その上層側にはＩＴＯ膜からなる対向電極２１が形成されている。また、対向電極２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成されている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶５０がシール材５２（図１参照）により基板内に封入されている。
【００２５】
次に、液晶表示装置１００の製造の中、シール材の形成から、液晶滴下、基板貼合せ、シール材硬化に至る工程を行うデバイス製造装置について説明する。
図５は、デバイス製造装置６１の概略構成図である。
デバイス製造装置６１は、基板の給材及び除材を行う基板給除部６２を挟んだ両側に配置された材料供給部６３及び基板貼り合わせ部６４を主体に構成されている。なお、以下の説明では、基板の表面に沿う方向をＸ方向（例えば図５中、左右方向）及びＹ方向（例えば図５中、紙面と垂直な方向）とし、ＸＹ平面と直交する方向をＺ方向として説明する。
【００２６】
材料供給部６３は、基板を保持してＸ方向、Ｙ方向及びθ方向（Ｚ軸と平行な軸周りの回転方向）に移動自在なテーブル６５と、テーブル６５の上方に配設され液晶材料を滴下する液晶滴下部６６と、液晶滴下部６６の近傍に配設されシール材を塗布するシール材塗布部６７とを主体に構成されている。そして、テーブル６５の移動と同期して液晶滴下部６６から液晶材料が滴下され、シール材塗布部６７からシール材が塗布されることで、基板上の所定位置に液晶及びシール材を配置（供給）することができる。
【００２７】
基板貼り合わせ部６４は、基板を保持してＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動自在なテーブル６８、テーブル６８上に設置された下チャック部６９、下チャック部６９の上方に配置された真空チャンバ７０、真空チャンバ７０内に下チャック部６９と対向配置された上チャック部７１、上チャック部７１をＺ方向に移動自在に支持し、且つ下チャック部６９に向けて加圧する加圧機構７２、上チャック部７１及び下チャック部６９に向けて純水を噴霧する噴霧器７３、真空チャンバ７０に形成された覗き窓７０ａを介して基板上のアライメントマークを検出するアライメント用顕微鏡７４、シール材５２を硬化させる紫外線を照射する水銀ランプ等のＵＶランプ（図示せず）を主体に構成されている。
【００２８】
下チャック部６９及び上チャック部７１は、互いに対向する保持面６９ａ、７１ａでそれぞれ基板を真空吸着するための吸着機構（図示せず）、及び各チャック部６９、７１を冷却・加熱するための温度調節機構（図示せず）をそれぞれ備えている。
真空チャンバ７０には、ドライエアやドライ窒素等の乾燥気体を供給する気体供給源７７に接続され、下チャック部６９及び上チャック部７１を収容する収容空間７０ｂに乾燥気体を供給するための気体供給部７５が設けられている。また、真空チャンバ７０には真空ポンプ等の吸引装置に接続され、収容空間７０ｂ内の気体を排気（真空引き）するための排気部７６とが設けられている。
噴霧器７３は、上チャック部７１及び下チャック部６９に向けて純水を噴霧するものであって、上チャック部７１及び下チャック部６９との間に位置する噴霧位置（図６（ａ）参照）と、真空チャンバ７１が上下動した際にも干渉しない退避位置（図５参照）との間を移動自在な構成となっている。
【００２９】
続いて、上記のデバイス製造装置６１により液晶表示装置１００を製造する手順について説明する。
まず、図４に示すように、ガラス基板１０’上にＴＦＴ３０を形成し、さらに画素電極９及び配向膜１２等を形成してＴＦＴアレイ基板１０を得る一方、ガラス基板２０’上に遮光膜２３、対向電極２１、配向膜２２等を形成して対向基板２０を得る。なお、以下の説明においては、ＴＦＴアレイ基板１０を下基板と称し、対向基板２０を上基板と称して説明する。
【００３０】
まず、図６（ａ）に示すように、基板貼り合わせ部６４において噴霧器７３を噴霧位置に移動させて、下チャック部６９の保持面６９ａと上チャック部７１の保持面７１ａに保持剤としての純水を噴霧（供給）する（供給工程）。なお、このとき、真空チャンバ７０及び上チャック部７１は、噴霧器７３による純水噴霧に支障を来さないように、予め上方の退避位置に移動させてある。
【００３１】
次に、対向電極等が形成された上基板２０を基板給除部６２により、図６（ｂ）に示すように、間に水を介在させた状態で上チャック部７１に給材する。このとき、上チャック部７１の保持面７１ａには水が付着しているため、水の接着効果により上基板２０を上チャック部７１に接合・保持させることも可能であるが、本実施の形態ではより確実に上基板２０を保持させるために、吸着機構により真空吸着して上基板２０を接合させる（接合工程）。
【００３２】
続いて、ＴＦＴ等が形成された下基板１０を基板給除部６２により、材料供給部６３のテーブル６５上に給材し（図５参照）、テーブル６５を移動させつつシール材塗布部６７からシール材を塗布して閉ざされた枠状（図１参照、符号５２）に形成する。また、テーブル６５を移動させつつ液晶滴下部６６から液晶を滴下して、図６（ｃ）に示すように、シール材５２で囲まれた所定位置に液晶５０を配置する。なお、図６（ｃ）では、便宜上、液晶５０は１ヶ所に形成するように図示しているが、実際には下基板１０に形成すべきチップ数に対応して滴下・形成する。
なお、上記の純水噴霧とシール材塗布、液晶滴下とは併行して行うことも可能である。
【００３３】
このように、液晶が滴下された下基板１０を基板給除部６２により、図７（ｄ）に示すように、下チャック部６９に給材する（なお、以下の説明では便宜上、液晶５０及びシール材５２の図示を省略する）。そして、上基板２０と同様に、より確実に下基板１０を下チャック部６９に保持させるために、吸着機構により真空吸着して、間に純水を介在させた状態で下基板１０を接合させる（接合工程）。
【００３４】
次に、図７（ｅ）に示すように、真空チャンバ７０を下降させて下チャック部６９に当接させ、収容空間７０ｂを密封状態に閉塞する。収容空間７０ｂが密封状態となったら、排気部７６により収容空間７０ｂ内のエアを排気するとともに気体供給部７５から乾燥気体を供給することで、収容空間７０ｂ内を乾燥気体に置換する（置換工程）。
【００３５】
そして、収容空間７０ｂ内が乾燥気体に置換されたら、温度調節機構を作動させて、下チャック部６９及び上チャック部７１の双方を、例えば−１５℃に冷却する。これにより、各チャック部６９、７１と基板１０、２０との間に介在する水が凍る（固化する）ことで冷凍チャックとして機能し（固化工程）、各チャック部に基板を強固に固定することができる。
このとき、収容空間７０ｂは予め乾燥気体に置換されているため、各チャック部を冷却した場合でも基板上に霜は付着しない。
【００３６】
この後、排気部７６により負圧吸引して収容空間７０ｂ内を略真空状態とする（吸引工程）。真空下においては、真空吸着は機能しなくなるが、冷凍チャックにより基板１０、２０を保持しているため、特に基板２０が落下する等の事態は生じない。
収容空間７０ｂ内が略真空状態となったら、図７（ｆ）に示すように、アライメント用顕微鏡７４、７４を用いて、上基板２０に形成されたアライメントマーク（図示せず）を覗き窓７０ａ、７０ａを介して取り込むとともに、テーブル６８を移動させることで下基板１０に形成されたアライメントマークを上基板２０のアライメントマークに合わせる。これにより、上基板２０と下基板１０とが位置合わせされる。
【００３７】
なお、既に凍結している水は、真空中であってもほとんど蒸発しないので、基板１０、２０に対する保持に支障を来すことはない。また、上記収容空間７０ｂ内の真空引きと、基板１０、２０の位置合わせとは、同時に併行して実施してもよい。この場合、製造時間を短縮することができる。また、上チャック部７１には、アライメント用顕微鏡７４及び覗き窓７０ａの直下の位置に貫通孔７１ｂが形成されており、この貫通孔７１ｂを介して各基板１０、２０のアライメントマークを検出することができる。
【００３８】
基板１０、２０が位置合わせされたら、図８（ｇ）に示すように、加圧機構７２により上チャック部７１を下降（相対移動）させて対向する基板１０、２０を貼り合わせ、さらに下チャック部６９に向けて加圧することにより、シール材５２を押しつぶして基板１０、２０を圧着する。この加圧・圧着により、基板１０、２０の相対位置関係が僅かにずれることがある。そこで、この位置ずれを補正するために、図８（ｈ）に示すように、これら基板１０、２０を加圧した状態でテーブル６８を駆動して再アライメントを行う。
【００３９】
例えば３００ｋｇの力で加圧しながらアライメントを実施する際に、基板とチャック部との間の摩擦係数が０．５とすると、１５０ｋｇ程度の横方向荷重が必要になる。静電チャックの場合は、吸着力が０．５ｋｇ／ｃｍ^２以下と弱く、２０ｃｍ^２程度の小型パネルであっても、１０ｋｇ程度の横方向荷重にしか耐えることができない。一方、本実施の形態の冷凍チャックの場合は、吸着力が１０ｋｇ／ｃｍ^２程度なので、上記小型パネルであれば２００ｋｇの横方向加重に耐えることができ、十分に基板を保持することができるため、基板１０、２０を高精度に位置合わせできる。
そして、基板１０、２０の位置合わせが完了すると、ＵＶランプにより紫外線を照射してシール材５２を硬化させる。
【００４０】
この後、チャック部６９、７１を加熱し氷を溶かして、基板１０、２０に対する保持・固定を解放するとともに、図８（ｉ）に示すように、加圧機構７２を駆動して上チャック部７１を上昇させる。また、気体供給部７５により収容空間７０ｂ内に大気を導入して大気圧に戻す。チャック部６９、７１を加熱する際には、使用済みの水を蒸発させる程度の温度で加熱してもよいし、シール材５２が熱硬化型であれば、硬化に適した温度で加熱してもよい。
【００４１】
真空チャンバ７０の収容空間７０ｂが大気圧になったら、図９（ｊ）に示すように、真空チャンバ７０を上昇させる。そして、下チャック部６９に非保持状態で載置されている基板（この場合は基板１０、２０が貼り合わされた液晶表示装置１００）を基板給除部６２により除材する。このとき、基板１０、２０の表面には冷凍チャックの純水が付着しており、その状態のままであっても後工程に支障を来さないが、ドライヤー等により付着した純水を乾燥させる工程を設けてもよい。
このようにして、液晶表示装置１００の製造が完了する。
【００４２】
以上のように、本実施の形態では、保持剤として純水を用い、純水を固化させることで基板を保持するので、真空下で大きな横方向荷重が加わる場合であっても強固に基板を保持して位置合わせすることができる。そのため、このデバイス製造装置６１で製造することにより、高精度な液晶表示装置１００を得ることができる。また、本実施の形態では、冷凍チャックによりガラス基板を保持するため、静電チャック使用時に必要な導電性膜の塗布工程や、その後の剥離工程が不要になり、生産性の向上にも寄与できる。しかも、本実施の形態では、保持剤が純水であるため、貼り合わせ後の基板洗浄も不要であり、より生産性向上に寄与できる。
また、本実施の形態では、収容空間７０ｂを乾燥気体に置換した後に、冷凍チャックで基板を保持するので、基板に霜が付着してアライメントマークの認識や基板の貼り合わせに支障を来すことを未然に防ぐこともできる。
【００４３】
（第２実施形態）
上記第１の実施形態では、保持剤として純水を用いる構成としたが、この他にもロウ材等を用いることができる。
一般のロウ材は、常温（室温）で固体である。そのため、上記下チャック部６９、上チャック部７１に対しては、例えば７０℃程度に加熱した液状のロウ材を保持面６９ａ、７１ａに供給する。供給方法としては、純水と同様に噴霧器により噴霧させてもよいし、各チャック部６９、７１に保持面６９ａ、７１ａに貫通する貫通孔を形成しておき、液状のロウ材をこの貫通孔から滲み出させてもよい。
【００４４】
この実施形態では、液状のロウ材を介して基板をチャック部に接合し、常温まで冷却することでロウ材を固化させて、基板をチャック部に保持させることが可能となる。そして、ロウ材で固定された基板同士を貼り合わせ、シール材を固化させた後には、基板に付着したロウ材を洗浄する。
【００４５】
本実施形態では、上記第１の実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、純水を用いる場合のように霜が生じないので、収容空間７０ｂを乾燥気体に置換する必要がなくなり、生産性を向上させることができる。
また、本実施の形態では、常温で基板を保持できるので、シール材の粘度が変化せず加圧・圧着が容易になるとともに、熱膨張・熱収縮により基板の大きさが変化せずアライメント精度を一層向上させることが可能になる。しかも、ロウ材は液体の状態でも真空下でほとんど蒸発しないので、真空引きしてからロウ材を硬化させて基板を固定したり、真空中でロウ材を溶かして保持している基板を解放したりすることも可能である。
【００４６】
（第３実施形態）
続いて、チャック部の他の実施形態について説明する。
なお、本実施形態の構成は上チャック部、下チャック部のいずれにも適用可能であるが、ここでは上チャック部７１に適用した例を用いて説明する。
図１０は、上チャック部７１の概略構成図である。
この上チャック部７１には、保持面（保持部）７１ａに開口して、純水やロウ材等の保持剤を吐出する吐出口８１…がほぼ一定の間隔をあけて複数形成されるとともに、吐出口８１…に隣り合う位置に保持面７１ａを負圧吸引（真空吸引）するための吸引口８２が複数形成されている。各吐出口８１には、図示しない供給装置から保持剤が供給される。また、吸引口８２には真空ポンプ等の吸引装置が接続されるとともに、保持面７１ａにおける真空状態（負圧状態）を検出するための気圧センサ８３が設けられている。
【００４７】
この上チャック部７１では、供給工程において供給装置から供給された保持剤を吐出口８１から保持面７１ａに吐出させつつ、負圧吸引により基板２０を保持面７１ａに接合させる。基板接合前には、保持面７１ａにおける過剰な保持剤が吸引口８２から吸い出されて装置外へ排出されるため、保持面７１ａから保持剤が落下することを防止できる。また、保持剤を固化させた後に、基板吸着のための真空引きを解除した際には気圧センサ８３の検出結果をモニタし、真空度（気圧）が真空引き時と同様に維持されていれば、上チャック部７１に対して隙間がない状態で確実に上基板２０を保持・固定していると確認することが可能である。
【００４８】
（第４実施形態）
さらに、チャック部の他の実施形態について説明する。
ここでも上チャック部７１に適用した場合の例を用いて説明する。
図１１は、上チャック部７１の概略構成図である。
この上チャック部７１には、保持面側にスポンジ等で形成された可撓性を有する多孔質部８４が貼設されるとともに、多孔質部８４に純水やロウ材等の保持剤を吐出するための吐出口８１が設けられている。
【００４９】
この上チャック７１では、基板給材時には多孔質部８４が緩衝材として機能するため、基板の破損や基板に付着する塵埃が与える基板平面度の悪化等の悪影響を防ぐことが可能になる。また、基板に生じるそりも多孔質部８４が吸収するため、基板保持の確実性を高めることができる。そして、基板を保持・固定する際には、吐出口８１から供給され多孔質部８４に含まれている保持剤が固化することで上基板２０を強固に保持・固定することができる。基板除材時には、液化した保持剤が多孔質部８４に吸収されるため、上基板２０にはほとんど保持剤が残留しない。さらに、一度多孔質部８４に保持剤を供給すると、多孔質部８４内に保持剤が保持されるため、保持剤をほとんど補給することなく複数回の基板貼り合わせ工程を実施することができ、生産性を向上させることが可能になるとともに、保持剤が垂れてしまうことも防止できる。
【００５０】
（第５実施形態）
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１２（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１２（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１２（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１２（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置を備えたものであるので、高精度に基板が貼り合わされ、高品質の電子機器となる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【００５１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５２】
例えば、上記実施の形態では基板の保持剤として純水やロウ材を例示したが、他の保持剤を固化・液化させることで、基板の保持・保持解除を実施してもよい。また、保持剤の固化も凝固点以下の温度に冷却する方式に限定されず、例えば紫外照射等により保持剤を固化させる方式としてもよい。
さらに、上記実施の形態では、液晶表示装置を製造する際にガラス基板を保持する際に本発明の基板保持方法を適用するものとして説明したが、液晶表示装置に限られず、真空下で基板を保持する工程に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示装置を対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図３】液晶表示装置の等価回路図である。
【図４】同、液晶表示装置の部分拡大断面図である。
【図５】デバイス製造装置の概略構成図である。
【図６】液晶表示装置の製造手順を示す図である。
【図７】液晶表示装置の製造手順を示す図である。
【図８】液晶表示装置の製造手順を示す図である。
【図９】液晶表示装置の製造手順を示す図である。
【図１０】チャック部の別の実施形態を示す図である。
【図１１】チャック部の別の実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の電子機器の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＴＦＴアレイ基板（基板）、２０ 対向基板（基板）、５０ 液晶（封入材）、５２ シール材（封止材）、６１ デバイス製造装置、６９ 下チャック部（保持具）、７０ｂ 収容空間、７１ 上チャック部（保持具）、７１ａ 保持面（保持部）、８１ 吐出口、８２ 吸引口、８４ 多孔質部、１００ 液晶表示装置（電気光学装置）、６００ 携帯電話本体（電子機器）、７００ 情報処理装置（電子機器）、８００ 時計本体（電子機器）

Claims (15)

1. 略真空下において保持具に基板を保持させる方法であって、
   液状の保持剤を前記保持具に供給する供給工程と、
   前記保持剤を介して前記基板を前記保持具に接合させる接合工程と、
   前記保持具と前記基板との間の前記保持剤を固化させる固化工程と、
   前記保持具及び前記基板の収容空間内を負圧吸引する吸引工程と、
   を有することを特徴とする基板保持方法。
2. 請求項１記載の基板保持方法において、
   前記固化工程では、前記保持剤を凝固点以下の温度に冷却することを特徴とする基板保持方法。
3. 請求項１または２記載の基板保持方法において、
   前記保持剤がロウ材であることを特徴とする基板保持方法。
4. 請求項１または２記載の基板保持方法において、
   前記保持剤が水であることを特徴とする基板保持方法。
5. 請求項４記載の基板保持方法において、
   前記固化工程前に前記収容空間内を乾燥気体に置換する置換工程を有することを特徴とする基板保持方法。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板保持方法において、
   前記保持具から液状の前記保持剤を吐出させつつ、負圧吸引により前記基板を前記保持具に接合させることを特徴とする基板保持方法。
7. 請求項６記載の基板保持方法において、
   前記固化工程後に、前記保持具の前記基板に対する吸引部の負圧状態を検出することを特徴とする基板保持方法。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の基板保持方法において、
   前記保持具に設けた可撓性の多孔質部に前記保持剤を供給し、前記基板を接合させることを特徴とする基板保持方法。
9. 保持具に保持させた基板に対して、略真空下で所定の処理を施すデバイス製造方法であって、
   請求項１から８のいずれかに記載の基板保持方法により前記基板を保持させることを特徴とするデバイス製造方法。
10. 請求項９記載のデバイス製造方法において、
    封入材及び封止材を挟んで、対向する一対の前記基板を貼り合わせる工程と、
    貼り合わせた一対の前記基板を加圧しながら相対移動させる工程と、
    を有することを特徴とするデバイス製造方法。
11. 請求項９または１０記載のデバイス製造方法で製造されたデバイスを備えることを特徴とする電気光学装置。
12. 請求項１１記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
13. 保持剤を介して基板を保持する基板保持具であって、
    前記基板の保持部に前記保持剤を吐出させる吐出口と、
    前記吐出口の近傍に設けられ前記保持面を負圧吸引する吸引口とを有することを特徴とする基板保持具。
14. 保持剤を介して基板を保持する基板保持具であって、
    前記基板の保持部に設けられた可撓性の多孔質部と、
    前記多孔質部に前記保持剤を吐出させる吐出口とを有することを特徴とする基板保持具。
15. 保持具に保持させた基板に対して、略真空下で所定の処理を施すデバイス製造装置であって、
    前記基板を保持させる保持具として、請求項１３または１４記載の基板保持具が用いられることを特徴とするデバイス製造装置。

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