JP2006091127A - 真空装置、基板貼り合わせ装置、及び基板貼り合わせ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板貼り合わせ装置等に採用されるチャンバの真空漏洩度を自動的にチェックする。
【解決手段】 圧力計５を有し、排気ポンプ８で真空引きされたチャンバ１内で２枚の基板２１，２２を貼り合わせるとき、排気ポンプ８により真空引きされるチャンバ１内の圧力を、所定時間間隔ΔＴをおいて測定し、その測定圧力変化幅ΔＰｓを算出する。
その算出された測定圧力変化幅ΔＰｓと、所定時間間隔ΔＴでの圧力変化が適正に行われる限度として予め設定された基準圧力変化幅ΔＰｒとを比較し、測定圧力変化幅ΔＰｓが基準圧力変化幅ΔＰｒより大であるとき、貼り合わせを行うのに適した真空度が得られているものとし、測定圧力変化幅ΔＰｓが基準圧力変化幅ΔＰｒより小であるときには、真空漏れが許容限度を超えていて、修理あるいは交換を要するものと判定して、報知器９でその旨報知する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示パネルの製造に採用して好適な真空装置、及び基板貼り合わせ装置、並びに基板貼り合わせ方法の改良に関する。

液晶表示パネルは、真空装置を構成するチャンバ（真空槽）内において、供給された２枚のガラス基板を液晶及びスペーサを間に封入して貼り合わせて製造される。

２枚のガラス基板間への液晶の封入には、滴下方式と注入方式とがあるが、液晶の滴下方式では、一方の基板にシール剤を無端枠状に塗布するとともに、このシール剤の枠内に液晶を滴下し、この一方の基板と他方の基板とを排気ポンプ（真空ポンプ）により減圧されたチャンバ内で貼り合わせる（例えば、特許文献１参照。）。

チャンバ内で２枚のガラス基板を貼り合わせるとき、液晶内に空気が混入すると画質を低下させるので、チャンバ内は高い真空度に真空引きされる。

このようなチャンバは、上下方向に変位可能な上チャンバと、下チャンバとの組み合わせ構造からなり、上基板を保持する上ステージと下基板を載置する下ステージとを収納する。

上ステージは、チャンバの天井壁を貫通する支柱を介して上下動可能に支持される。

そして、チャンバ内を良好な気密状態とするために、上チャンバと下チャンバとの当接面や上ステージの支柱と上チャンバとの間には、Ｏリングやベローズ等の気密保持部材が設けられる。
特開２０００−６６１６３号公報

上記のように、液晶表示パネル等の製造では、真空装置を構成するチャンバが閉空間を形成し、排気ポンプによる排気により、高真空化されたチャンバ内で２枚のガラス基板の貼り合わせが行われる。

チャンバ内が、基板の貼り合わせを行うのに適した所定の圧力（真空度）に到達したか否かは、チャンバに取り付けた圧力計の計測値に基づき判定する方法や、チャンバ内が所定の圧力まで到達するのに要する時間を予め測定により求めておき、貼り合わせに際しては、その予め求めた時間に到達したときに、所定の圧力が得られたものと見なす方法がある。

いずれにしても、閉空間を形成したチャンバが、適正かつ円滑に排気されるか否かは、Ｏリングやベローズ等で封止した固定部と可動部との間の気密性に依存する。

しかしながら、Ｏリングやベローズは、経年変化で素材が劣化するのは避けられない上、チャンバにおける閉空間形成や基板貼り合わせ動作の繰り返しにより、摩耗や損傷を受けることが多く、封止機能を維持するのは容易でない。

さらに、近年の液晶表示パネルの大型化の進展は、チャンバの大容量化と重量化をもたらし、Ｏリング等にはより大きな機械的負荷がかかるようになってきた。

一方、基板の貼り合わせ工程の効率化の観点からは、排気ポンプによるチャンバ内の排気が適正かつ効率良く行われる必要があり、閉空間形成時において、Ｏリング等による封止が適正に機能し、真空漏れがなく、気密性が良好であることが要求される。

しかしながら、Ｏリング等に劣化や摩耗等が生じていたとしても、従来は閉空間を形成したチャンバの気密性を計る有効な手段はなかったから、運用中に、予期しない真空漏れにより、基板貼り合わせに必要な真空度が得られない状態で基板の貼り合わせが実行されてしまい、その結果、液晶内に気泡が混入し、ディスプレイ装置としての要求性能を達成できなくなる恐れがある。

また、チャンバにおける閉空間形成時の気密性が低下して真空漏れが生じると、排気ポンプにより所定の真空度を得るまでに時間がかかり、その結果、基板貼り合わせ等におけるタクトタイムが長くなり、製造効率の低下、ひいてはチャンバとしての機能が果たし得なくなる恐れもある。

そこで本発明は、運用中のチャンバにおいて、良好な気密が得られているか否か、また機密性が損なわれて修理や交換を必要とする状況にあるか否かを自動的に検知し得て、不良品の製造やチャンバとしての機能停止を未然に防ぐことが可能な真空装置、その真空装置を採用した基板貼り合わせ装置並びに基板貼り合わせ方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、チャンバ内を排気ポンプにより真空引きを行う真空装置において、前記排気ポンプにより前記チャンバ内を真空引きするときに、前記圧力計による前記チャンバ内の圧力測定値から、所定時間間隔ΔＴにおける測定圧力変化幅ΔＰｓを算出する算出手段と、この算出手段で算出された測定圧力変化幅ΔＰｓと、前記所定時間間隔ΔＴに対応して予め設定された基準圧力変化幅ΔＰｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段とを具備することを特徴とする。

請求項２に係る本発明は、チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、チャンバ内を排気ポンプにより真空引きを行う真空装置において、前記排気ポンプにより前記チャンバ内を真空引きするときに、前記圧力計による圧力測定値が所定圧力変化幅ΔＰだけ変化するのに要する時間長を測定するタイマと、このタイマにより得た測定時間長ΔＴｓと、前記所定圧力変化幅ΔＰに対応して予め設定された基準時間長ΔＴｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段とを具備することを特徴とする。

請求項３に係る本発明は、チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、チャンバ内を排気ポンプにより真空引きを行う真空装置において、前記真空引きにより前記チャンバ内が所定圧力Ｐｒまで減圧された後所定時間Δｔ経過時において前記圧力計にて測定した前記チャンバ内の測定圧力Ｓと、予め設定された基準圧力Ｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバ内の気密性が適正か否かを判定する比較判定手段を具備することを特徴とする。

請求項５に係る本発明は、チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、排気ポンプで真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、前記排気ポンプにより前記チャンバ内を真空引きするときに、前記圧力計による前記チャンバ内の圧力測定値から所定時間間隔ΔＴにおける測定圧力変化幅ΔＰｓを算出する算出手段と、この算出手段で算出された測定圧力変化幅ΔＰｓと、前記所定時間間隔ΔＴに対応して予め設定された基準圧力変化幅ΔＰｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段とを具備することを特徴とする。

請求項６に係る本発明は、チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、排気ポンプで真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、前記排気ポンプにより前記チャンバ内を真空引きするときに、前記圧力計による圧力測定値が所定圧力変化幅ΔＰだけ変化するのに要する時間長を測定するタイマと、このタイマにより得た測定時間長ΔＴｓと、前記所定圧力変化幅ΔＰに対応して予め設定された基準時間長ΔＴｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段とを具備することを特徴とする。

請求項７に係る本発明は、チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、排気ポンプで真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、前記排気ポンプによる真空引きにより、前記チャンバ内が所定圧力Ｐｒまで減圧された後の所定時間Δｔ経過時において前記圧力計にて測定した前記チャンバ内の測定圧力Ｓと、予め設定された基準圧力Ｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段を具備することを特徴とする。

請求項８に係る本発明は、チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、排気ポンプで真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、前記排気ポンプにて前記チャンバ内を真空引きするとき、または前記排気ポンプにて前記チャンバ内を所定の圧力まで真空引きした後における前記圧力計による前記チャンバ内の圧力測定値に基づいて前記チャンバ内の気密性が適正か否かを判定する比較判定手段を具備することを特徴とする。

請求項１１に係る本発明は、排気ポンプにより真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、前記チャンバ内を前記排気ポンプにより真空引きする真空引き工程と、この真空引き工程において、前記チャンバ内の圧力を所定時間間隔ΔＴで測定する圧力測定工程と、この圧力測定工程で測定された前記所定時間間隔ΔＴの圧力測定値から、測定圧力変化幅ΔＰｓを算出する算出工程と、この算出工程で算出された測定圧力変化幅ΔＰｓと、前記所定時間間隔ΔＴに対応して予め設定された基準圧力変化幅ΔＰｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定工程とからなることを特徴とする。

請求項１２に係る本発明は、排気ポンプにより真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、前記チャンバ内を前記排気ポンプにより真空引きする真空引き工程と、真空引き工程において、前記チャンバ内で所定圧力変化幅ΔＰを形成するのに要した時間長を測定する計時工程と、この計時工程で測定された測定時間長ΔＴｓと、前記所定圧力変化幅ΔＰに対応して予め設定された基準時間長ΔＴｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定工程とからなることを特徴とする。

請求項１３に係る本発明は、排気ポンプにより真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、前記排気ポンプにより、前記チャンバ内を所定圧力値Ｐｒまで減圧する真空引き工程と、この真空引き工程で所定圧力値Ｐｒまで減圧された後の前記チャンバ内の圧力を所定時間Δｔ経過時において測定する圧力測定工程と、この圧力測定工程による測定圧力Ｓと、予め設定された基準圧力Ｒとを比較して、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定工程とからなることを特徴とする。

上記のように、本発明の真空装置、基板貼り合わせ装置、及び基板貼り合わせ方法によれば、運用中のチャンバにおける気密性が適正か否かを自動的に検知するので、チャンバにおける良好なタクトタイムの維持が可能であり、排気ポンプを効率良く用いることができる。

以下、本発明による真空装置を採用した基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法の一実施例を図１ないし図６を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係る真空装置を採用した基板貼り合わせ装置の一実施例を示した構成図である。

図１において、チャンバ１は、上チャンバ１１と下チャンバ１２とがＯリング１ａを介して重ね合わせ自在に構成され、上チャンバ１１の下降によるＯリング１ａを介した下チャンバ１２との重ね合わせにより閉空間を形成する。また、チャンバ１内には、ガラス製の上基板２１を受け取り静電チャックで吸着保持する上テーブル３１と、下基板２２を載置する下テーブル３２とが組み込まれている。

上基板２１を不図示の搬送ロボットから受け取り、上テーブル３１のテーブル本体３１ａに受け渡す受け渡し機構３３を有する。

テーブル本体３１ａは、上チャンバ１１上に設置された上下移動機構４の昇降板４ａに支柱３１ｂを介して連結され、上下（矢印Ｚ）方向に移動可能に構成されている。

また、受け渡し機構３３は、テーブル本体３１ａを上下に貫通する複数個の吸着パッド３３ａ，３３ａを有する。

この吸着パッド３３ａ，３３ａは、昇降板４ａに取り付けられた一対の上下移動機構３３ｂ，３３ｂに支柱３３ｃ，３３ｃを介して連結されており、テーブル本体３１ａに対して上下動可能とされている。

受け渡し機構３３の支柱３３ｃ，３３ｃ及び上テーブル３１の支柱３１ｂと、上チャンバ１１との間には、チャンバ１の気密性を確保すべく、Ｏリング１１ａが設けられる。

上チャンバ１１には、チャンバ１内の真空度、すなわちチャンバ内圧力を測定する圧力計５が取り付けられ、その圧力測定値は制御器６に供給される。

また、上チャンバ１１には、開閉バルブ７ａを介して窒素ガス等の不活性ガスを収納した不活性ガス供給タンク７が連結され、チャンバ１の大気開放に際し、制御器６による開閉バルブ７ａの開制御により、チャンバ１内に不活性ガスを供給する。

一方、下チャンバ１２には、下テーブル３２が、Ｘ−Ｙ−θ方向に移動調整可能なＸ−Ｙ−θ移動機構３４とともに収納され、下テーブル３２には、不図示の複数本からなる基板受け渡しピンが上下方向に移動できるように組み込まれている。なお、下テーブル３２上には、その基板受け渡しピンの動作を妨げないように、ピン位置に貫通孔を形成したゴム製のパッドが配置され、搬送ロボットから基板受け渡しピンを介して受け取られた下基板２２を載置するように構成されている。基板受け渡しピンとＸ−Ｙ−θ移動機構３４とは、制御器６によって駆動制御される。

また、下チャンバ１２内には、不図示の認識カメラが上方向に向けて取り付けられ、上下基板２１，２２に付された位置合わせ用のアライメントマークを撮像して制御器６に供給する。

制御器６は供給された撮像画像に基づいて上下基板２１，２２の相対的な位置ずれを求め、Ｘ−Ｙ−θ移動機構３４を駆動して、貼り合わされる上下基板２１，２２の位置合わせを行う。

さらに、下チャンバ１２には、開閉バルブ８ａを介して排気ポンプ８が連結され、開閉バルブ８ａは制御器６の制御を受けて、チャンバ１内における基板２１，２２の貼り合わせ操作のタイミングに合わせて開閉操作される。

制御器６には、制御プログラムや後述するように予め設定されるチャンバ１内圧力変化特性の基準データ等を記憶させたＲＯＭ等からなるメモリやタイマ、及びＣＰＵを内蔵して処理演算が可能なコンピュータ機能を備え、圧力計５によるチャンバ１内の圧力検出信号を導入しつつ、Ｘ−Ｙ−θ移動機構３３、上下移動機構４、及び上下移動機構３１ｂ，３１ｂ及び開閉バルブ７ａ，８ａに対するプログラム制御を行い、一連の貼り合わせ動作を統括するように構成されている。この制御器６は、後述するように測定圧力変化幅ΔＰｓを算出する算出機能、チャンバ１の気密性が適正か否かを比較判定する比較判定機能を有する。

また、制御器６には報知器９が接続され、後述するように、チャンバ１が予め設定された基準値の真空度を確保し得ないときに、警報を発することができるように構成されている。この報知器９としては、ディスプレイパネル等の表示装置やスピーカ等の拡声器を用いることができる。たとえば、表示装置を用いた場合には、後述する不具合の発生を知らせるためのメッセージを表示するようにし、拡声器を用いた場合は、警告音を発するとともに、後述する不具合の発生を知らせるためのアナウンスを流す。

そこで、上記構成の基板貼り合わせ装置において、チャンバ１の閉空間形成に際しては、Ｏリング１ａ，１１ａが内外間を遮断して気密を確保する。とりわけ、排気ポンプ８による排気により、チャンバ１内が高い真空度に減圧され、内外圧力差が大となった状態においても、適正かつ良好な気密性が得られることが要求される。

しかしながら、チャンバ１に対し、大きな内外圧力差が加わった状態では、真空漏れが生じやすい状況になるから、理論上はともかくとして、高い真空状態下でチャンバ１における真空漏れをゼロとするのは容易でない。

従って、若干の真空漏れは止むを得ないものの、貼り合わせ基板の品質確保の点から、また製造効率化の観点から、許容される真空漏れには限度があり、チャンバ１はその許容限度内の真空度を形成維持することが要求される。

そこで、この実施例では、真空引きされるチャンバの真空漏れに予め基準値を設け、運用中に、真空漏れがその基準値を超えるか否かを監視することにより、不具合発生に至るのを未然に防止するという、いわば自己診断機能を備えた真空装置及び基板貼り合わせ装置並びに基板貼り合わせ方法を提供する。

図２及び図３は、図１に示したように閉空間を形成したチャンバ１に対し、制御器６が開閉バルブ８ａを開操作し、排気ポンプ８の作動により真空引きを行ったときの経過時間に対するチャンバ１内圧力の変化を説明する模式化した特性曲線図である。

すなわち、図２及び図３において、一点鎖線Ａで示した特性曲線は、チャンバ１に真空漏れが生じない場合の理想とする圧力変化特性図、鎖線Ｂは、チャンバ１に対し予め設定した真空漏れの許容限度を示す圧力変化基準特性図で、太線で示した実線Ｃは、実際の基板貼り合わせにおいて、圧力計５の測定により得られるチャンバ１内圧力例を示した圧力変化測定特性図である。

図２及び図３の特性図において、チャンバ１の真空漏れの許容限度を示した鎖線Ｂの圧力変化基準特性曲線を例に説明すると、時間Ｔｏにおいて、排気ポンプ８により大気圧Ｐｏの状態からの真空引きが開始され、その開始後、時間Ｔｒにおいて、圧力Ｐｒの真空状態に到達し、以後、排気ポンプ８による排気を停止させたとき、若干の真空漏洩によりチャンバ１内圧力はやや上昇することを示したものである。なお、図２及び図３において、圧力Ｐｒに到達し、排気ポンプ８による排気を停止させた以後は、漏洩ゼロの理想条件（一点鎖線Ａ）の場合とは相違して、図３に示したように、許容限度を示した特性曲線も、鎖線Ｂに示したように、若干の真空漏れにより、所定時間Δｔ経過時のチャンバ１内圧力は所定圧力Ｐｒよりも高くなる。

そこで、制御器６は、圧力計５からのチャンバ１内圧力測定値の供給を受け、チャンバ１の真空引き操作に際して、鎖線Ｂで示されて境界を超える真空漏れがチャンバ１で生じているか否か判定し、その判定結果に基づいて、たとえばチャンバ１を点検あるいは修理を必要とする旨の警報を報知器９から発する。

制御器６における判定で、チャンバ１内の圧力変化が、予め設定された許容限度を超えたか否かは、次の３つの形態で判定することができる。

第１の判定形態は、図２に示したように、たとえば排気開始時Ｔｏから一定時間経過するまでの所定時間間隔ΔＴにおけるチャンバ１内の測定圧力変化幅（圧力差）ΔＰｓが、限度とされる（鎖線Ｂから得られる）基準圧力変化幅ΔＰｒより大であるか否かである。

第２の判定形態は、図３に示したように、基準圧力変化幅ΔＰを得るのに要した測定時間長ΔＴｓが鎖線Ｂから得られる基準時間長ΔＴｒより短いか否かである。

第３の判定形態は、図３に示したように所定圧力Ｐｒまで減圧した後、所定時間Δｔ経過時におけるチャンバ内測定圧力Ｓが限度とされる基準圧力Ｒよりも低いか否かである。

そこでまず上記第１の判定形態である、ある一定圧力を呈した時から一定時間経過後までの所定時間帯におけるチャンバ内の測定圧力変化幅ΔＰｓが基準圧力変化幅ΔＰｒより大であるか否か判定し、気密性劣化の自己診断機能を有する本発明の真空装置を採用した基板貼り合わせ装置の第１の実施例を、図１の構成図、図２の特性図、及び図４に示したフローチャートを参照して以下詳細説明する。

すなわち、開放されたチャンバ１内に搬入された上基板２１を上テーブル３１に保持し（ステップ４ａ）、下テーブル３２に同じく下基板２２を保持した（ステップ４ｂ）後、チャンバ１を閉じ、閉空間を形成する（ステップ４ｃ）。

ステップ４ｃによりチャンバ１に閉空間が形成された後、制御器６は、開閉バルブ８ａを開操作して排気ポンプ８による真空引きを開始させ、真空引き開始時Ｔｏ後の経過時間をタイマにより計時するとともに、圧力計５から供給されるチャンバ１内圧力の測定値を導入し、計時開始時からの圧力変化幅を逐次算出して更新記憶する（ステップ４ｄ）。

ステップ４ｄの後、ステップ４ｅに移行し、タイマによる計時により、図２に示した真空引き開始時Ｔｏからの経過時間が予め設定された所定時間間隔ΔＴに到達したか否か判定し（ステップ４ｅ）、予め設定された所定時間間隔ΔＴに到達した（ＹＥＳ）と判定したとき、圧力計５からの測定値に基づいて算出した測定圧力変化幅ΔＰｓを読み出す（ステップ４ｆ）。

ステップ４ｅにおいて、閉空間形成時Ｔｏからの経過時間が予め設定された所定時間間隔ΔＴに到達しない（ＮＯ）と判定したときは、ステップ４ｅに戻るので、ステップ４ｆでは、予め設定された所定時間間隔ΔＴに到達したときの測定圧力変化幅ΔＰｓが読み出され記憶される。

次ぎにステップ４ｇに移行し、ステップ４ｆにおいて読み出された測定圧力変化幅ΔＰｓを、図２に示す鎖線Ｂの特性曲線から導かれる基準圧力変化幅ΔＰｒと比較し、測定圧力変化幅ΔＰｓが基準圧力変化幅ΔＰｒより大であるか否か判定する。

ステップ４ｇにおいて、測定圧力変化幅ΔＰｓが基準圧力変化幅ΔＰｒより大である（ＹＥＳ）と判定したときには、ステップ４ｈに移行し、チャンバ１における真空漏れは許容限度内にあって、チャンバの適正な運用を困難ならしめる状況にないものとして貼り合わせを実行する。

ステップ４ｇにおいて、測定圧力変化幅ΔＰｓが基準圧力変化幅ΔＰｒより小である（ＮＯ）と判定したときには、ステップ４ｉに移行し、チャンバ１における真空漏れが予め設定された許容限度を超えており、修理点検等を必要とする旨、報知器９から警報を発し、上記ステップ４ｈに移行する。

なお、上記説明において、測定圧力変化幅ΔＰｓの測定開始時Ｔｏは、チャンバ１の真空引き開始時であるものとして説明したが、要するに所定時間間隔ΔＴにおけるチャンバ１内の圧力変化幅（ΔＰｓ）が対応する基準圧力変化幅ΔＰｒと比較できれば良いので、真空引き途中でも良い。

なお、チャンバ１内の真空引きの過程を初期と後期とに分けた場合、上記測定を初期段階で行うよりも後期段階で行った方がチャンバ１の気密性の適否を精度良く判定できると考えられる。

すなわち、真空引きが行われているときのチャンバ１内の圧力は一定の割合で変化するのではなく、一般に、チャンバ１内の空気密度が高い真空引きの初期段階で大きく、空気密度が低くなる後期段階に進むにつれて緩やかになる傾向がある。そして、空気密度が高い初期段階では、チャンバ１の真空漏れの影響を受け難く、空気密度が低くなる後期段階では反対にチャンバ１の真空漏れの影響を受けやすい。従って、同じ量の真空漏れが生じている状態では、初期段階よりも後期段階の方が測定圧力変化幅ΔＰｓと基準圧力変化幅ΔＰｒとの差がより顕著に現れると考えられるためである。

次ぎに、上記第２の判定形態である、真空引きされるチャンバ内がある一定圧力を示したときから、所定の圧力変化幅を形成するのに要した時間長を測定し、その測定時間長ΔＴｓが基準時間長ΔＴｒより短いか否か判定して、気密性劣化の自己診断を行う本発明の真空装置を採用した基板貼り合わせ装置の第２の実施例を、図１の構成図、図３の特性図、及び図５に示したフローチャートを参照して以下詳細説明する。

すなわち、図５に示したフローチャートにおいて、開放されたチャンバ１内の上テーブル３１に上基板２１が保持され（ステップ５ａ）、下テーブル３２には下基板２２が保持された（ステップ５ｂ）後、チャンバ１を閉じ、閉空間を形成する（ステップ５ｃ）。

ステップ５ｃによりチャンバ１に閉空間が形成された後、制御器６は開閉バルブ８ａを開け、排気開始に合わせて、内蔵されたタイマにより計時を開始するとともに、圧力計５から供給されるチャンバ１内圧力の測定値を導入して、真空引き開始時Ｔｏからの圧力変化幅を逐次算出して更新記憶する（ステップ５ｄ）。

ステップ５ｄの後ステップ５ｅに移行し、制御器６は、図３に示したように、圧力計５からの測定値に基づき算出したチャンバ１内の圧力変化幅が、予め設定された所定圧力変化幅ΔＰに到達したか否か判定し、所定圧力変化幅ΔＰに到達した（ＹＥＳ）と判定したとき、所定圧力変化幅ΔＰを形成するのに要した時間長を測定時間長ΔＴｓとしてカウンタから読み出しメモリに記憶する（ステップ５ｆ）。

なお、ステップ５ｅにおいて、予め設定された所定圧力変化幅ΔＰに到達しない（ＮＯ）と判定したときは、ステップ５ｅに戻るので、ステップ５ｆでは、予め設定された所定圧力変化幅ΔＰに到達したときの測定時間長ΔＴｓが読み出され記憶される。

続いてステップ５ｇに移行し、測定時間長ΔＴｓが、図３の鎖線Ｂの特性曲線から導かれる基準時間長ΔＴｒと比較し、測定時間長ΔＴｓが基準時間長ΔＴｒより短いか否かを判定する。

ステップ５ｇにおいて、測定時間長ΔＴｓが基準時間長ΔＴｒより短い（ＹＥＳ）と判定されたときには、ステップ５ｈに移行し、チャンバ１における真空漏れが許容限度内にあって、修理点検等を要しないものとし、基板の貼り合わせを実行する。

ステップ５ｇにおいて、測定時間長ΔＴｓが基準時間長ΔＴｒより長い（ＮＯ）と判定されたときには、ステップ５ｉに移行し、チャンバ１における真空漏れが予め設定された許容限度を超えて、修理点検等を必要とする旨、報知器９から警報が発せられて、上記ステップ５ｈに移行する。

なお、上記説明においても、測定時間長ΔＴｓを得るための所定圧力変化幅ΔＰの測定開始時Ｔｏは真空引き開始時としたが、要するに所定の圧力変化幅形成のための真空引きの時間長を比較できれば良いので、真空引き開始後の任意の時間で良い。

上記説明は、チャンバ１内で基板貼り合わせを行うべく、チャンバ１を真空引きを行っている過程で、真空漏れの程度を自己診断する旨説明したものであるが、所定の真空引き操作が終了し、基板貼り合わせを実行するときあるいは基板貼り合わせを実行中に、チャンバ１内の真空漏れ程度を判定して、許容限度を超えているときに点検修理すべきとの警報を発するように構成できる。

すなわち、第３の判定形態である、真空装置を構成したチャンバ１を、基板貼り合わせを行うのに適した所定圧力Ｐｒまで減圧させ、排気を停止させて所定時間Δｔ経過後のチャンバ内圧力Ｓを基準圧力Ｒと比較し、測定圧力Ｓが基準圧力Ｒよりも低いか否か判定することにより、気密性の自己診断を行うように構成した本発明の真空装置を採用した基板貼り合わせ装置の第３の実施例を、図１の構成図、図３の特性図、及び図６に示したフローチャートを参照して以下詳細説明する。

すなわち、制御器６は、圧力計５からの検出信号により、チャンバ１内が減圧され所定圧力Ｐｒまで到達したか否か判定する（ステップ６ａ）。

ステップ６ａにおいて、チャンバ１内が減圧され所定圧力Ｐｒまで到達した（ＹＥＳ）と判定したとき、制御器６は開閉バルブ８ａを閉操作し、その閉操作から所定時間Δｔ経過したか否か判定する（ステップ６ｂ）。

ステップ６ｂにおいて、予め設定された所定時間Δｔに到達した（ＹＥＳ）と判定したとき、圧力計５でチャンバ１内圧力を検出して測定圧力Ｓとして検出し（ステップ６ｃ）、対応して図３の鎖線Ｂの特性曲線から導かれる基準圧力Ｒと比較し、測定圧力Ｓが基準圧力Ｒよりも低いか否かを判定し（ステップ６ｄ）、測定圧力Ｓが基準圧力Ｒよりも低い（ＹＥＳ）と判定したときは、ステップ６ｅに移行し、チャンバ１における真空漏れが許容限度内にあって、修理点検を要しないものとして貼り合わせを実行する。

ステップ６ｄにおいて、測定圧力Ｓが基準圧力Ｒよりも高い（ＮＯ）と判定したときは、ステップ６ｄに移行し、チャンバ１における真空漏れが予め設定された許容限度を超えて、修理点検を必要とする旨、報知器９から警報を発し、ステップ６ｅに移行する。

以上説明のように、上記各実施例によれば、チャンバ１における真空漏れが許容限度内にあるか否かをチャンバ１における真空引き操作の過程で得られるデータから判断できるので、このチャンバ１を搭載した真空装置及びその真空装置を採用した基板貼り合わせ装置並びに基板貼り合わせ方法において、チャンバ１のタクトタイムを常に適正に維持できるとともに、機能そのものを停止させてしまうような気密破壊を未然に防止でき貼り合わされた基板間の液晶内に気泡が混入することを防止できる。

上記実施例において、チャンバの気密性の適否判定の工程（ステップ４ｇ、５ｇ、６ｇ）において気密性が不適である（ＮＯ）と判定されたときに、報知器９から警報を発し、その後、基板の貼り合わせを実行する例で説明した。これは、Ｏリングの劣化や磨耗に起因するチャンバ１の真空漏れは進行が比較的緩慢であることから、基準圧力変化幅ΔＰｒ、基準時間長Ｔｒ、基準圧力Ｒを余裕を持たせた値に設定しておけば、直ちに装置を停止させて修理点検等を行なわずとも、一つのロットが終了した時点、あるいは一日の生産が完了した時点でチャンバの修理点検等を行なうことで充分に対応が可能であると考えられるためである。このようにした場合、報知器９による警報を受けてから修理点検等を行なうまでの間に、修理点検等の準備を事前に行なうことができるので、修理点検等を効率良く行なうことができ、修理点検等に起因する製造効率の低下を極力防止することができる。

また、チャンバの気密性の適否判定の工程（ステップ４ｇ、５ｇ、６ｇ）において気密性が不適である（ＮＯ）と判定されたときに、報知器９から警報を発するとともに、以後の動作を停止させるようにしても良い。例えば、今回の基板の貼り合わせを行うことなく装置を停止させる、あるいは今回の基板の貼り合わせを行った後、装置を停止させるなどである。このようにした場合には、チャンバ１の気密性が不適であると判定された後、直ちにチャンバ１の修理点検等を行なうので、例えば、上チャンバと下チャンバとの間への異物の噛み込み等、Ｏリングの磨耗や劣化とは異なる不慮の気密不良が生じた場合でも、迅速に対応することができ、チャンバ１の気密性の低下に起因する製品品質の低下を防止することができる。

また、チャンバの気密性の適否判定の工程（ステップ４ｇ、５ｇ、６ｇ）において比較した測定圧力変化幅ΔＰｓと基準圧力変化幅ΔＰｒとの圧力差、測定時間長ΔＴｓと基準時間長ΔＴｒとの時間差、あるいは測定圧力Ｓと基準圧力Ｒとの圧力差の履歴を記憶しておき、この記憶した圧力差あるいは時間差の履歴に応じて直ちに装置を停止させるか、一つのロットや１日分の生産が完了した時点で装置を停止させるか等、装置を停止させるタイミングを判定するようにしても良い。例えば、今回の適否判定の工程（ステップ４ｇ、５ｇ、６ｇ）において気密性が不適である（ＮＯ）と判定されたときに得られた圧力差あるいは時間差が、履歴から得られる近時直線に基づいて予測される値に対して突出して大きい場合には、Ｏリング等の気密部材の磨耗や劣化とは異なる突発的な破損などの事故の可能性が考えられるので、装置を直ちに停止させる判定を行う。一方、得られた圧力差あるいは時間差が、履歴から得られる近似直線に基づいて予測される値に対して許容される範囲にある場合、緊急性は低いと考えられ得るので、一つのロットや１日分の生産が完了した時点で装置を停止させる判定を行う。このようにすることで、チャンバ１の気密性が不適であるという判定に対しても、予測される原因に基づいて適切な対応が行えるので、製造効率及び製品品質をより向上させることが可能となる。

また、貼り合わせ装置により基板の貼り合わせを行う動作中にチャンバの気密性の適否判定を行なう例で説明したが、基板の貼り合わせの動作とは関係なく、チャンバの気密性の適否判定を単独で行うようにしても良い。

また、上テーブルの支柱と上チャンバとの間、および受け渡し機構の支柱と上チャンバとの間にＯリングを設けた例で説明したが、他の気密部材、例えば、ベローズを設けるようにしても良い。

また、本発明による真空装置を基板貼り合わせ装置に採用した例で説明したが、他の真空装置を利用した装置に適用することも可能である。

上記第１の実施例において、タイマによる計時中に圧力計による測定値を逐次取り込んで更新する例で説明したが、所定時間間隔ΔＴにおけるチャンバ内圧力の変化幅が得られれば良いので、タイマによる計時開始時点と所定時間経過時点の２時点での圧力計の測定値を取り込み、所定時間間隔ΔＴにおけるチャンバ内圧力差（測定圧力変化幅）を得るようにしても良い。

また、第１の実施例において、チャンバ内の真空引きを開始してから所定時間ΔＴを経過した時点の圧力計の測定値を取り込み、予め設定された所定時間ΔＴ経過時点でのチャンバ内の理想圧力値と比較し、前記測定値が理想圧力値の許容値内にあるか否かによって、前記チャンバの気密性の適否を判定するようにしても良い。

また、第３の実施例で、測定圧力Ｓの検出を図１における開閉バルブ８ａを閉操作してチャンバ１を密閉した状態で行う例で説明したが、開閉バルブ７ａを開操作してチャンバ１内に不活性ガスを供給しながら行っても良い。この場合、チャンバ１内を所定圧力Ｐｒとした状態からチャンバ１内に不活性ガスを供給したときのチャンバ１内の圧力変化基準特性を予め調べておき、チャンバ１内に不活性ガスを供給してから所定時間Δｔ到達時点の測定圧力Ｓと圧力変化基準特性より求まる基準圧力Ｒとの比較によって、チャンバ１の気密性の適否を判定することができる。

本発明による真空装置を採用した基板貼り合わせ装置の一実施例を示した構成図である。 図１に示した装置の第１の実施例を説明するために模式的に示したチャンバにおける真空引き特性曲線図である。 図１に示した装置の第２及び第３の各実施例を説明するために模式的に示したチャンバにおける真空引き特性曲線図である。 図１に示した装置における第１の実施例の真空漏れチェック手順を示したフローチャートである。 図１に示した装置における第２の実施例における真空漏れチェック手順を示したフローチャートである。 図１に示した装置における第３の実施例における真空漏れチェック手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１ チャンバ
１ａ Ｏリング
１１ 上チャンバ
１１ａ Ｏリング
１２ 下チャンバ
２１ 上基板
２２ 下基板
３１ 上テーブル
３２ 下テーブル
３３ Ｘ−Ｙ−θ移動機構
４ 上下移動機構
５ 圧力計
６ 制御器
７ａ 開閉バルブ
７ 不活性ガス供給タンク
８ａ 開閉バルブ
８ 排気ポンプ
９ 報知器（警報器）

Claims (14)

1. チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、チャンバ内を排気ポンプにより真空引きを行う真空装置において、
   前記排気ポンプにより前記チャンバ内を真空引きするときに、前記圧力計による前記チャンバ内の圧力測定値から、所定時間間隔ΔＴにおける測定圧力変化幅ΔＰｓを算出する算出手段と、
   この算出手段で算出された測定圧力変化幅ΔＰｓと、前記所定時間間隔ΔＴに対応して予め設定された基準圧力変化幅ΔＰｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段と
   を具備することを特徴とする真空装置。
2. チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、チャンバ内を排気ポンプにより真空引きを行う真空装置において、
   前記排気ポンプにより前記チャンバ内を真空引きするときに、前記圧力計による圧力測定値が所定圧力変化幅ΔＰだけ変化するのに要する時間長を測定するタイマと、
   このタイマにより得た測定時間長ΔＴｓと、前記所定圧力変化幅ΔＰに対応して予め設定された基準時間長ΔＴｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段と
   を具備することを特徴とする真空装置。
3. チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、チャンバ内を排気ポンプにより真空引きを行う真空装置において、
   前記真空引きにより前記チャンバ内が所定圧力Ｐｒまで減圧された後所定時間Δｔ経過時において前記圧力計にて測定した前記チャンバ内の測定圧力Ｓと、予め設定された基準圧力Ｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバ内の気密性が適正か否かを判定する比較判定手段を具備することを特徴とする真空装置。
4. 前記比較判定手段により、前記チャンバの気密性が不適であると判定されたとき、その旨報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の真空装置。
5. チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、排気ポンプで真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、
   前記排気ポンプにより前記チャンバ内を真空引きするときに、前記圧力計による前記チャンバ内の圧力測定値から所定時間間隔ΔＴにおける測定圧力変化幅ΔＰｓを算出する算出手段と、
   この算出手段で算出された測定圧力変化幅ΔＰｓと、前記所定時間間隔ΔＴに対応して予め設定された基準圧力変化幅ΔＰｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段と
   を具備することを特徴とする基板貼り合わせ装置。
6. チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、排気ポンプで真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、
   前記排気ポンプにより前記チャンバ内を真空引きするときに、前記圧力計による圧力測定値が所定圧力変化幅ΔＰだけ変化するのに要する時間長を測定するタイマと、
   このタイマにより得た測定時間長ΔＴｓと、前記所定圧力変化幅ΔＰに対応して予め設定された基準時間長ΔＴｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段と
   を具備することを特徴とする基板貼り合わせ装置。
7. チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、排気ポンプで真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、
   前記排気ポンプによる真空引きにより、前記チャンバ内が所定圧力Ｐｒまで減圧された後の所定時間Δｔ経過時において前記圧力計にて測定した前記チャンバ内の測定圧力Ｓと、予め設定された基準圧力Ｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定手段を具備することを特徴とする基板貼り合わせ装置。
8. チャンバとこのチャンバ内の圧力を計測する圧力計とを有し、排気ポンプで真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、
   前記排気ポンプにて前記チャンバ内を真空引きするとき、または前記排気ポンプにて前記チャンバ内を所定の圧力まで真空引きした後における前記圧力計による前記チャンバ内の圧力測定値に基づいて前記チャンバ内の気密性が適正か否かを判定する比較判定手段を具備することを特徴とする基板貼り合わせ装置。
9. 前記比較判定手段により、前記チャンバの気密性が不適であると判定されたとき、その旨報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項５ないし８のうちのいずれか１項に記載の基板貼り合わせ装置。
10. 前記比較判定手段により、前記チャンバの気密性が不適であると判定されたとき、以後の動作を停止させるように制御する制御装置を具備することを特徴とする請求項９に記載の基板貼り合わせ装置。
11. 排気ポンプにより真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、
    前記チャンバ内を前記排気ポンプにより真空引きする真空引き工程と、
    この真空引き工程において、前記チャンバ内の圧力を所定時間間隔ΔＴで測定する圧力測定工程と、
    この圧力測定工程で測定された前記所定時間間隔ΔＴの圧力測定値から、測定圧力変化幅ΔＰｓを算出する算出工程と、
    この算出工程で算出された測定圧力変化幅ΔＰｓと、前記所定時間間隔ΔＴに対応して予め設定された基準圧力変化幅ΔＰｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定工程と
    からなることを特徴とする基板貼り合わせ方法。
12. 排気ポンプにより真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、
    前記チャンバ内を前記排気ポンプにより真空引きする真空引き工程と、
    真空引き工程において、前記チャンバ内で所定圧力変化幅ΔＰを形成するのに要した時間長を測定する計時工程と、
    この計時工程で測定された測定時間長ΔＴｓと、前記所定圧力変化幅ΔＰに対応して予め設定された基準時間長ΔＴｒとを比較し、この比較結果に基づいて、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定工程と
    からなることを特徴とする基板貼り合わせ方法。
13. 排気ポンプにより真空引きされたチャンバ内で２枚の基板を貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、
    前記排気ポンプにより、前記チャンバ内を所定圧力値Ｐｒまで減圧する真空引き工程と、
    この真空引き工程で所定圧力値Ｐｒまで減圧された後の前記チャンバ内の圧力を所定時間Δｔ経過時において測定する圧力測定工程と、
    この圧力測定工程による測定圧力Ｓと、予め設定された基準圧力Ｒとを比較して、前記チャンバの気密性が適正か否かを判定する比較判定工程と
    からなることを特徴とする基板貼り合わせ方法。
14. 前記比較判定工程により、前記チャンバの気密性が不適であると判定したとき、その旨報知する報知工程を有することを特徴とする請求項１１ないし１３のうちのいずれか１項に記載の基板貼り合わせ方法。

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