JP2007511781A - 基板吸着装置及び基板貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト且つ容易な構成で、基板２０を損傷させる原因となる異物１５の混入を検出することにより、基板２０の損傷を未然に防止する。
【解決手段】基板吸着装置１は、基板２０を保持するための吸着面１２を有するステージ１１と、ステージ１１の吸着面１２に設けられた複数の吸着口１３と、吸着口１３に排気通路１７を介して接続された真空ポンプ１４とを備えている。そして、排気通路１７内の圧力を検出する圧力センサ１８を備え、ステージ１１には、吸着口１３が設けられている位置以外の領域に、ステージ１１の吸着面１２とステージ１１の側面との双方に開放されている複数のリーク溝３０が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板を吸着保持するステージを有する基板吸着装置及び基板貼り合わせ装置に関し、特に、ステージと基板との間に混入した異物により不具合が生じるのを防止するための対策に係るものである。

従来より、平板状のステージに対し、処理対象である基板を吸着して保持する基板吸着装置は知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

図１２は、基板吸着装置１００の要部を概略的に示す斜視図であり、図１３は、一対の基板吸着装置１００が対向配置して構成された基板貼り合わせ装置１２０を概略的に示す側面図である。

図１２及び図１３に示すように、基板吸着装置１００は、基板１１０を吸着面１０２で吸着して保持するステージ１０１を有している。ステージ１０１には、吸着面１０２で開口する複数の吸着口１０３が形成されている。吸着口１０３は、例えば、ステージ１０１の四隅にそれぞれ設けられている。また、吸着口１０３は、排気通路１０７を介して真空ポンプ１０４に接続されている。こうして、ステージ１０１の吸着面１０２に基板１１０を載置した状態で、真空ポンプ１０４を駆動することにより、上記基板１１０を吸着して保持するようになっている。

ところで、処理対象である基板１１０がステージ１０１の上で確実に固定されずに動いてしまうと、その基板１１０を高精度に処理できない。したがって、上記基板吸着装置１００には、基板１１０を確実に吸着して保持することが要求される。

この要求に対し、上記特許文献１では、吸着口１０３と真空ポンプ１０４とを接続する排気通路１０７に圧力計１１８を設けるようにしている。そして、圧力計１１８により検出された排気通路１０７内の圧力が所定値よりも増大しているときに、基板１１０が確実に吸着されていないことが検知される。

また、上記特許文献２では、図示を省略するが、ステージの表面に複数の吸着溝を形成すると共に、各吸着溝の底に吸着口を形成するようにしている。そして、各吸着溝内に時間差で順次真空力を発生させることにより、吸着に伴う基板の反りを抑制し、真空力のリークを防止するようになっている。

上記基板吸着装置１００は、例えば、一対の基板を貼り合わせて液晶表示パネルを製造する基板貼り合わせ装置１２０としても用いられる。液晶表示パネルは、一般に、ＴＦＴ等の複数のスイッチング素子が設けられたＴＦＴ基板と、カラーフィルタ等が設けられた対向基板と、ＴＦＴ基板及び対向基板の間に介装された液晶層とにより構成されている。

上記ＴＦＴ基板及び対向基板は、図１３に示すように、ガラス基板１１０と、ガラス基板１１０の上に一様に設けられた配向膜１１１とを備えている。配向膜１１１は、上記液晶層の液晶分子の初期配向を規定するためのものである。

そして、ガラス基板１１０をそれぞれ吸着した状態で、上記各基板吸着装置１００のステージ１０１同士を駆動して近付けて加圧することにより、ＴＦＴ基板と対向基板とを貼り付ける。このとき、例えばＴＦＴ基板の配向膜１１１の表面には、多数のスペーサ１１２が散布されている。スペーサ１１２は、球状粒子により構成され、ＴＦＴ基板と対向基板との間を所定の間隔に維持するためのものである。

ところで、上記ステージ１０１の吸着面１０２と、ガラス基板１１０との間にゴミや金属粒子等の異物１０５が混在していると、側断面図である図１４に示すように、その異物１０５によってガラス基板１１０が局部的に凸面状に変形する。その結果、ガラス基板１１０が異物１０５に傷つけられて製品不良となる虞れがある。また、異物１０５が介在した状態で上記ＴＦＴ基板及び対向基板を貼り合わせると、側面図である図１５に示すように、異物１０５が介在している部分で圧力集中が生じ、配向膜１１１やガラス基板１１０自体に傷が生じるという問題がある。

そこで、ガラス基板の中央領域（つまり表示領域）に対応するステージの領域を、凹状に窪ませることが知られている（例えば、特許文献３参照）。すなわち、側断面図である図１６に示すように、ステージ１０１の中央には、凹部１０１ａが形成されている。上記凹部１０１ａの周りが吸着面１０２に構成され、この吸着面１０２に複数の吸着口１０３が形成されている。このことにより、図１６に示すように、凹部１０１ａ内に異物１０５が混入したとしても、凹部１０１ａの底とガラス基板１１０との間には所定の隙間があるため、異物１０５のガラス基板１１０への接触を回避させることが可能となる。
特開平１１−２８８９５７号公報 特開平９−８０４０４号公報 特開平１０−２６８３２５号公報

ところが、上記特許文献３の基板吸着装置では、大きさが異なる複数の基板に対し、それぞれ確実に吸着させようとすると、凹部の大きさを各基板の大きさに応じて変化させなければならない。その結果、基板の大きさ毎にステージを交換する必要があり、装置コストが上昇すると共に、ステージの交換に手間がかかるという問題がある。

この問題は、近年パネルサイズが拡大し、バリエーションが増大している液晶表示パネルを保持対象とする基板吸着装置には、特に顕著となる。

さらに、上記特許文献３のものでは、凹部の深さよりも大きな異物が混入した場合には、異物が基板に接触するため、何等効果を奏しないという問題もある。

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板を吸着保持する基板吸着装置、及びそれを備える基板貼り合わせ装置に対し、低コスト且つ容易な構成で、基板を損傷させる原因となる異物の混入を検出することにより、基板の損傷を未然に防止しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、ステージの吸着面とステージの側面との双方に開放されている複数のリーク溝を設けるようにした。

具体的に、本発明に係る基板吸着装置は、基板を保持するための吸着面を有するステージと、上記ステージの吸着面に設けられた複数の吸着口と、上記吸着口に排気通路を介して接続された減圧手段とを備える基板吸着装置であって、上記排気通路の圧力を検出する圧力検出手段を備え、上記ステージには、上記吸着口が設けられている位置以外の領域に、上記ステージの吸着面と該ステージの側面との双方に開放されている複数のリーク溝が形成されている。

上記排気通路には、上記圧力検出手段が上記複数の吸着口毎に設けるようにしてもよい。

上記排気通路には、上記圧力検出手段と、該圧力検出手段により検出された圧力状態に基づいて上記吸着口を開閉する開閉機構とが、上記複数の吸着口毎に設けられていてもよい。

上記開閉機構は、上記圧力検出手段により真空状態が検出されないときに、該開閉機構が設けられている上記吸着口を閉鎖するように構成されていることが好ましい。

上記複数のリーク溝は、ステージの吸着面に格子状に形成されていることが好ましい。

上記吸着口は、格子状に形成された複数のリーク溝により囲まれた各領域の中央位置に配置されていることが好ましい。

上記複数のリーク溝は、ステージの吸着面にストライプ状に形成されていてもよい。

また、本発明に係る基板貼り合わせ装置は、上記基板吸着装置を２つ備える基板貼り合わせ装置であって、上記基板吸着装置は、ステージの吸着面同士が対向するように配置され、上記各ステージは、基板をそれぞれ吸着保持した状態で互いに接近することにより、上記各基板同士を貼り合わせるように構成されている。

−作用−
次に、本発明の作用について説明する。

基板吸着装置により基板を吸着保持する場合には、まず、基板をステージの吸着面に載置する。その後、減圧手段を駆動し、基板と吸着面との間の空気を吸着口から排気通路を介して排気する。すなわち、基板と吸着面との間に真空力を発生させる。このことにより、基板吸着装置は、基板をステージ上の所定位置で吸着して保持する。

基板と吸着面との間に異物が入り込んでしまった場合には、吸着面に吸着された基板は、上記異物によって局部的に凸面状に変形する。つまり、異物の周りには、基板と吸着面との間に所定の隙間が生じる。上記隙間には吸着口及びリーク溝が連通しているので、隙間内の空気は、吸着口から排出されると共にリーク溝から導入される。その結果、異物が混在している場合に圧力検出手段により検出される排気通路の圧力は、異物が混在していない場合に比べて大きくなる。つまり、圧力検出手段によって検出される圧力の大きさにより、問題となる異物が基板と吸着面との間に混在しているか否かを判別することが可能となる。

尚、従来の基板吸着装置では、図１４に示すように、異物が混在していたとしても、基板は、弾性変形することにより吸着口を気密状に閉塞するため、圧力検出手段を設けたとしても、圧力検出手段により検出される圧力は基板と吸着面との間における異物の有無に拘わらず一定であるため、圧力検出手段により異物の混在を検出することはできない。

また、圧力検出手段を排気通路の各吸着口毎に設けることにより、各吸着口から排出される排気圧力が検出されるため、異物が基板と吸着面との間に混在している場合に、その異物の位置を特定することが可能となる。

さらに、開閉機構を上記圧力検出手段と共に排気通路の各吸着口毎に設けることにより、各吸着口をその圧力状態に基づいて開閉することが可能となる。特に、圧力検出手段によって真空状態が検出されない吸着口を開閉機構により閉鎖すると、その吸着口におけるリークが停止される。その結果、真空状態が検出される他の吸着口において基板を確実に保持することが可能となる。

また、リーク溝を格子状やストライプ状に形成することにより、異物の混在を吸着面上で均等に検出することが可能となる。

基板貼り合わせ装置により基板を貼り合わせる場合には、各基板吸着装置のステージの吸着面に対し、基板を載置した状態で減圧手段を駆動して基板をそれぞれ吸着保持する。基板を吸着保持した状態で、各ステージ同士を近付けて加圧する。このことにより、基板と吸着面との間に異物を混在させないで、各基板同士を貼り合わせることが可能となる。

本発明に係る基板吸着装置によれば、圧力検出手段によって検出される圧力の大きさにより、基板と吸着面との間に対し、基板を損傷させる原因となる異物の混入を検出できるため、低コスト且つ容易な構成で、基板の損傷を未然に防止することができる。

また、本発明に係る基板貼り合わせ装置によれば、基板と吸着面との間に異物を混在させないで、各基板同士を貼り合わせることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《発明の実施形態１》
図１〜図３は、本発明に係る基板吸着装置１及び基板貼り合わせ装置２の実施形態を示している。図１は、基板吸着装置１を模式的に示す斜視図であり、図２は、基板吸着装置を模式的に示す断面図である。また、図３は、基板貼り合わせ装置２を模式的に示す側面図である。

基板貼り合わせ装置２は、例えば、一対の基板２０を貼り合わせることにより液晶表示パネルを製造する装置であって、図３に示すように、２つの基板吸着装置１により構成されている。

液晶表示パネルは、図３に示すように、ＴＦＴ等の複数のスイッチング素子が設けられたＴＦＴ基板２０ａと、カラーフィルタ等が設けられた対向基板２０ｂと、ＴＦＴ基板２０ａ及び対向基板２０ｂの間に介装される液晶層（図示省略）とにより構成されている。ＴＦＴ基板２０ａ及び対向基板２０ｂの表面には、配向膜２１が一様に形成されている。配向膜２１は、上記液晶層の液晶分子の初期配向を規定するためのものである。また、ＴＦＴ基板２０ａ又は対向基板２０ｂの配向膜２１の上には、多数のスペーサ２２が散布して設けられている。スペーサ２２は、球状粒子により構成され、ＴＦＴ基板２０ａと対向基板２０ｂとの間を所定の間隔に維持するためのものである。

上記ＴＦＴ基板２０ａ及び対向基板２０ｂを構成するガラス基板の厚さは、例えば０．６ｍｍ以上且つ１．１ｍｍ以下になっており、大きさは、例えば６８０ｍｍ×８８０ｍｍになっている。

基板吸着装置１は、図１及び図２に示すように、上記ＴＦＴ基板２０ａ又は対向基板２０ｂの基板２０を保持するための吸着面１２を有するステージ１１と、上記ステージ１１の吸着面１２に設けられた複数の吸着口１３と、上記吸着口１３に排気通路１７を介して接続された減圧手段である真空ポンプ１４とを備えている。そして、真空ポンプ１４を駆動することにより、基板２０をステージ１１の吸着面１２に吸着して保持するように構成されている。

上記ステージ１１は、例えばアルミニウム等の所定の厚みを有する板部材により構成されている。ステージ１１の吸着面１２には、アルマイト処理が施されていることが好ましい。ステージ１１の表面は、例えば１０００ｍｍ×１０００ｍｍの大きさに形成されている。また、図３に一部省略して示すように、ステージ１１の背面側（つまり吸着面１２と反対側）には、ステージを昇降させるエアシリンダ等の昇降機構２５が設けられている。

吸着面１２は、基板２０を平板状態で吸着して保持する平面により構成されている。また、上記吸着口１３は、図１に示すように、吸着面１２に開口して設けられると共に、吸着面１２の上にマトリクス状に配置されている。

排気通路１７は、図２に示すように、ステージ１１の内部及び外部に形成され、上記吸着口１３と真空ポンプ１４とを接続している。すなわち、排気通路１７は、各吸着口１３からステージ１１の内部へ延びると共に１つの排気通路１７に合流し、その先端が真空ポンプ１４の吸い込みポート（図示省略）に接続されている。

排気通路１７には、その排気通路１７の内部の圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサ１８が設けられている。圧力センサ１８は、図２に示すように、各吸着口１３毎に設けられている。こうして、各吸着口１３から排気される空気の圧力をそれぞれ別個に検出できるようにしている。

そして、上記ステージ１１の吸着面１２には、複数のリーク溝３０が格子状に形成されている。リーク溝３０は、図２に示すように、吸着口１３が設けられている位置以外の領域に形成され、ステージ１１の吸着面１２とステージ１１の側面との双方において外部に開放されている。すなわち、吸着面１２に基板２０が載置された状態で、リーク溝３０の内部は、ステージ１１の外部に連通し、大気開放状態となるように構成されている。リーク溝３０は、例えば、溝深さ及び溝幅がそれぞれ２ｍｍであって、ピッチが１００ｍｍに形成されている。

一方、上記吸着口１３は、直径が例えば２０ｍｍに形成され、格子状に形成された複数のリーク溝３０により囲まれた各領域の中央位置に配置されている。つまり、各吸着口１３の配置のピッチは、上記リーク溝３０と同じ例えば１００ｍｍピッチで形成されている。

基板貼り合わせ装置２は、図３に示すように、ステージ１１の吸着面１２同士が対向するように配置された一対の上記基板吸着装置１により構成されている。そして、上記各ステージ１１は、基板２０をそれぞれ吸着保持した状態で互いに接近することにより、上記各基板２０同士を貼り合わせるように構成されている。

−装置の作動−
次に、基板吸着装置１及び基板貼り合わせ装置２の作動について説明する。

基板２０を基板吸着装置１により吸着保持させる場合には、まず、基板２０をステージ１１の吸着面１２に載置する。続いて、真空ポンプ１４を駆動して、基板２０と吸着面１２との間の空気を各吸着口１３から排気通路１７を介して排気する。すなわち、基板２０と吸着面１２との間に真空力を発生させる。このことにより、基板吸着装置１は、基板２０をステージ１１上の所定位置で吸着して保持する。このとき、圧力センサ１８により真空となっている排気通路１７の内部の圧力を検出し、所定値以下であることを確認する。

ところが、異物１５である金属やガラス等の粒子が、前工程で基板２０に付着し、上記基板２０と吸着面１２との間に入り込んでしまうことがある。異物１５が基板２０と吸着面１２との間に混在していると、吸着面１２に吸着された上記基板２０は、図２に示すように、上記異物１５によって局部的に凸面状に変形する。

リーク溝３０を有しない従来の基板貼り合わせ装置２では、異物１５の大きさが０．５ｍｍ以上であると、基板２０同士の貼り合わせの際に、各基板２０の間で圧力集中が生じて、配向膜２１が傷つくという問題があり、また、基板２０自体が異物１５により傷つく虞れもあった。

これに対して、本実施形態では、所定の弾性を有するガラス基板２０が０．６ｍｍ以上且つ１．１ｍｍ以下の厚みであるとき、リーク溝３０及び吸着口１３のピッチを１００ｍｍとしたので、０．５ｍｍ以上の異物１５の周りに生じる基板２０と吸着面１２との隙間３５に対し、吸着口１３及びリーク溝３０の双方を連通させることができる。

その結果、隙間３５内の空気は、吸着口１３から排出されると共にリーク溝３０から導入されるため、異物１５が混在している場合に、圧力センサ１８により検出される排気通路１７内の圧力は、異物１５が混在していない場合に比べて大きくなる。こうして、圧力センサ１８の大きさにより、異物１５の存在が検出される。

異物１５が検出された場合には、実際に基板２０同士が貼り合わせられる前に、基板２０をクリーニングして異物１５を除去する。

その後、一対の基板吸着装置１の各ステージ１１に対し、基板２０であるＴＦＴ基板２０ａ及び対向基板２０ｂを異物１５を混在させずにそれぞれ吸着保持し、各ステージ１１同士を昇降機構２５により互いに近付ける。そして、上記ＴＦＴ基板２０ａ及び対向基板２０ｂを加圧して貼り合わせる。その後に、ＴＦＴ基板２０ａと対向基板２０ｂとの隙間（セルギャップ）に液晶材料を封入することにより、液晶表示パネルを製造する。

−実施形態１の効果−
すなわち、配向膜２１や基板２０自体を損傷させる原因となる異物１５が基板２０と吸着面１２との間に入り込んでしまった場合に、異物１５の周りに生じる基板２０と吸着面１２との隙間３５の大きさは、異物１５の大きさと、基板２０の厚みとの関係に応じて決まる。本実施形態によると、これらの関係を考慮してリーク溝３０のピッチ等を規定することにより、上記隙間３５に対して吸着口１３及びリーク溝３０の双方を連通させることができる。

したがって、上記異物１５が基板２０と吸着面１２との間に混在している場合には、上記隙間３５の内部に対し、吸着口１３から空気を排出すると共にリーク溝３０から空気が導入されることにより、排気通路１７内の圧力を、異物１５が混在していない場合よりも大きくすることができる。その結果、排気通路１７内の圧力を圧力センサ１８によって検出することにより、異物１５の混在を判別することができる。

さらに、ステージ１１にリーク溝３０を均等に形成するようにしたので、大きさが異なる複数の基板に対し、それぞれ確実に吸着保持すると共に異物の混在を検出することができる。つまり、基板の大きさ毎にステージを交換する必要がないため、装置コストを低減できると共に、ステージの交換の手間も不要とすることができる。すなわち、基板の大きさに拘わらず、低コスト且つ容易な構成で、上記異物１５の混在による基板２０等の損傷を未然に防止することができる。

また、圧力センサ１８を各吸着口１３毎に設けることにより、各吸着口１３から排出される排気圧力を検出できるため、異物１５が基板２０と吸着面１２との間に混在している異物１５の位置を特定することが可能となる。

さらに、リーク溝３０を格子状に形成したので、異物１５の混在を吸着面１２上で均等に検出することができる。

また、上記基板吸着装置１を基板貼り合わせ装置２に適用することにより、基板２０と吸着面１２との間に異物１５を混在させないで、各基板２０同士を貼り合わせることができるため、製品である液晶表示パネルの品質を向上させることができる。

《発明の実施形態２》
図４は、本発明に係る基板吸着装置１及び基板貼り合わせ装置２の実施形態２を示している。尚、以下の各実施形態では、図１〜図３と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図４は、実施形態２のステージ１１を示す斜視図である。本実施形態の基板吸着装置１及び基板貼り合わせ装置２は、リーク溝３０がステージ１１の吸着面にストライプ状に形成されている点に特徴がある。

すなわち、ステージ１１には、複数のリーク溝３０が、等間隔に平行に並んで設けられている。隣り合うリーク溝３０の間には、複数の吸着口１３がリーク溝３０に沿って等間隔に配置されている。各吸着口１３は、リーク溝３０の間の中央位置にそれぞれ形成されている。このように、ストライプ状にリーク溝３０を形成しても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

《発明の実施形態３》
図５は、本発明に係る基板吸着装置１及び基板貼り合わせ装置２の実施形態３を示している。本実施形態は、上記実施形態１に対して開閉機構であるバルブ１９を追加したものである。

すなわち、排気通路１７には、図５に示すように、圧力センサ１８と、その圧力センサ１８により検出された圧力状態に基づいて吸着口１３を開閉するバルブ１９とが、複数の吸着口１３毎に設けられている。そして、上記バルブ１９は、圧力センサ１８により真空状態が検出されないときに、そのバルブ１９が設けられている吸着口１３を閉鎖するように構成されている。

基板２０を基板吸着装置１により吸着保持させる場合には、上記実施形態１と同様に、基板２０をステージ１１の吸着面１２に載置し、基板２０と吸着面１２との間の空気を各吸着口１３から排気通路１７を介して排気する。

このとき、異物１５が基板２０と吸着面１２との間に混在していると、吸着面１２に吸着された上記基板２０は、図５に示すように、上記異物１５によって局部的に凸面状に変形する。

その結果、異物１５が存在しないステージ１１上の領域では、吸着口１３がガラス基板３０により閉塞されるため、その吸着口１３に続く排気通路１７では、圧力センサ１８により真空状態が検出される。

一方、異物１５が存在しているステージ１１上の領域では、異物１５の周りに生じる基板２０と吸着面１２との隙間３５に対し、吸着口１３及びリーク溝３０の双方が連通する。そのことにより、隙間３５に連通する吸着口１３に続く排気通路１７では、比較的大きな圧力が検知され、真空状態が検出されない。このとき、バルブ１９が駆動して上記隙間３５に連通する吸着口１３を閉鎖する。

したがって、本実施形態によると、異物１５がステージ１１とガラス基板３０との間に混入している場合であっても、圧力センサ１８の検出値により異物の混入を検出できると共に、リーク溝３０から空気をリークさせない状態でガラス基板３０を確実に吸着保持することができる。

《発明の実施形態４》
図６は、本発明に係る基板吸着装置１及び基板貼り合わせ装置２の実施形態４を示している。上記実施形態１では、圧力センサ１８を各吸着口１３毎に設けていたのに対し、１つの圧力センサ１８を設けるようにしたものである。

すなわち、断面図である図６に示すように、圧力センサ１８は、排気通路１７の合流部分に設けられ、各吸着口１３から排気されて真空ポンプ１４に吸入される空気の圧力を検出するように構成されている。

このようにしても、リーク溝３０から空気が導入されることによって排気通路１７の合流部分における圧力が大きくなるので、上記圧力センサ１８により異物１５の混在を判別することができる。また、圧力センサ１８の数を減らして装置コストの低減を図ることができる。

《発明の実施形態５》
図７は、本発明に係る基板吸着装置１の実施形態５を示している。図７は、シールディスペンサ４０を模式的に示す斜視図である。

シールディスペンサ４０は、基板２０を吸着保持するための基板吸着装置１と、接着剤を吐出するシリンダ４１とを備え、上記シリンダ４１により、基板２０上の所定位置に接着剤を塗布するように構成されている。上記シリンダ４１の先端と基板２０表面との間隔は、数μｍ程度になるように保持されている。一方、基板吸着装置１のステージ１１は２次元方向に移動可能に構成されている。

ところで、上記シールディスペンサ４０には、基板２０上に対する接着剤の高い描画精度が要求される。しかし、基板２０とステージ１１の吸着面との間に異物が混在していると、シリンダ４１の先端のノズルと、基板２０の表面との間隔が変化してしまうため、接着剤の塗布不良が生じるという問題がある。

これに対し、本実施形態のように、本発明に係る基板吸着装置１をシールディスペンサ４０に適用することにより、基板２０とステージ１１の吸着面との間に異物を混在させないで基板２０を吸着保持できるため、上記接着剤の塗布不良を防止することができる。

《発明の実施形態６》
図８は、本発明に係る基板吸着装置１の実施形態６を示している。図８は、露光装置５０を模式的に示す説明図である。

露光装置５０は、例えばフォトリソグラフィ等により基板２０に積層パターンを形成するためのものである。本実施形態の露光装置５０は、プロキシミティ方式の露光装置であって、光源である超高圧水銀灯５１と、その超高圧水銀灯５１の光を平行光にするための光学系５５と、基板２０を吸着保持するための基板吸着装置１とを備えている。

上記光学系５５は、例えば、超高圧水銀灯５１の光を反射するダイクロイックミラー５６と、ダイクロイックミラー５６で反射された光を屈折させるフライアイレンズ５７と、フライアイレンズ５７を透過した光を反射して平行光にする凹面鏡５８とにより構成されている。

そして、基板吸着装置１のステージ１１に基板２０を吸着させた状態で、上記基板２０に対し、マスク５３を介して光を照射する。このことにより、上記基板２０に所定のレジストパターンを形成する。

ところで、上記露光装置５０には、正確にパターニングできるように高い露光精度が要求される。しかし、基板２０とステージ１１の吸着面との間に異物が混在していると、基板２０の表面が撓むため、露光が不均一となってしまう。その結果、高精度にパターニングできないという問題がある。

これに対し、本実施形態のように、本発明に係る基板吸着装置１を露光装置５０に適用することにより、基板２０とステージ１１の吸着面との間に異物を混在させないで基板２０を吸着保持できるため、露光ムラを防止して、パターニングの高精度化を図ることができる。

尚、本発明に係る基板吸着装置１は、その他にミラープロジェクション方式やステッパ方式の露光装置にも適用することができる。

《発明の実施形態７》
図９は、本発明に係る基板吸着装置１の実施形態７を示している。図９は、分断装置６０を模式的に示す説明図である。

分断装置６０は、液晶表示パネル等の基板２０を所定の大きさに分断すると共に、分断された基板２０を搬送するように構成されている。分断装置６０は、基板を吸着して保持する基板吸着装置１と、基板吸着装置１により保持された基板を分断する分断機構６１とを備えている。

このように、本発明に係る基板吸着装置１を分断装置６０に適用することにより、基板２０とステージ１１の吸着面との間に異物を混在させないで基板２０を吸着保持できるため、分断及び搬送に伴う基板２０の損傷を防止することができる。また、基板２０が液晶表示パネルである場合には、配向膜の傷付きを防止することができる。

《発明の実施形態８》
図１０は、本発明に係る基板吸着装置１の実施形態８を示している。図１０は、ウェブクリーナ７０を模式的に示す説明図である。

ウェブクリーナ７０は、ステージ１１が所定方向に水平移動可能に構成された基板吸着装置１と、所定の位置に固定保持されたクリーナノズル部７１とを備えている。そして、クリーナノズル部７１を作動させながら、基板２０を吸着保持するステージ１１を水平移動させることにより、基板２０の表面をクリーニングするようになっている。

上記クリーナノズル部７１は、基板２０との間隔が比較的狭く構成されているので、基板２０とステージ１１の吸着面との間に異物が混在していると、その異物により凸状に変形した基板２０に上記クリーナノズル部７１が接触する虞れがある。その結果、基板２０が損傷してしまうという問題がある。

これに対し、本実施形態のように、本発明に係る基板吸着装置１をウェブクリーナ７０に適用することにより、基板２０とステージ１１の吸着面との間に異物を混在させないで基板２０を吸着保持できるため、基板２０とクリーナノズル部７１とを接触させないようにして、基板２０の損傷を防止することができる。

《発明の実施形態９》
図１１は、本発明に係る基板吸着装置１の実施形態９を示している。図１１は、コーティング装置８０を模式的に示す説明図である。

コーティング装置８０は、基板吸着装置１を有する装置本体８１と、基板２０上にコーティング材８２を供給するためのキャピラリノズル８３とを備えている。そして、基板吸着装置１のステージ１１に基板２０を吸着して保持すると共に、キャピラリノズル８３から基板上に所定量のコーティング材８２を供給する。その後に、図示省略のコータによって、コーティング材８２を基板２０の上で均一に広げる。

このように、本発明に係る基板吸着装置１をコーティング装置８０に適用することにより、基板２０とステージ１１の吸着面との間に異物を混在させないで基板２０を吸着保持できるため、コータによる塗布ムラを防止することができる。

特に、塗布されたレジストをそのまま使用する液晶表示装置のカラーレジストや、層間有機絶縁膜では、塗布ムラが表示品位の低下に大きく繋がるものであるため、本実施形態のように基板吸着装置１を適用することにより、塗布ムラを防止して好適に表示品位を向上させることができる。

《その他の実施形態》
本発明に係る基板吸着装置１は、上記各実施形態の他に、偏光板貼付装置等に適用することができる。すなわち、偏光板貼付装置においても、偏光板を貼り付けるときに基板に対して圧力を加えるため、基板と、基板を保持するステージとの間に異物が混在していれば、偏光板や基板自体が損傷してしまう問題がある。これに対し、本発明に係る基板吸着装置１を偏光板貼付装置に適用することにより、上記各実施形態と同様に、異物の混在を防止することができるため、偏光板及び基板自体の損傷を防止することができる。

また、リーク溝３０の形状は、格子状及びストライプ状に限定されるものではなく、基板を吸着保持した状態で、外部に大気開放となる形状であればよい。

以上説明したように、本発明は、基板を吸着保持するステージを有する基板吸着装置及び基板貼り合わせ装置について有用であり、特に、低コスト且つ容易な構成で、基板の損傷を未然に防止する場合に適している。

実施形態１の基板吸着装置の要部を模式的に示す斜視図である。 実施形態１の基板吸着装置の側断面を示す断面図である。 実施形態１の基板吸着装置及び基板貼り合わせ装置を概略的に示す側面図である。 実施形態２の基板吸着装置の要部を模式的に示す斜視図である。 実施形態３の基板吸着装置の側断面を示す断面図である。 実施形態４の基板吸着装置の側断面を示す断面図である。 実施形態５のシールディスペンサを模式的に示す斜視図である。 実施形態６の露光装置を光路と共に示す説明図である。 実施形態７の分断装置を示す側面図である。 実施形態８のウェブクリーナを模式的に示す斜視図である。 実施形態９のコーティング装置を模式的に示す説明図である。 従来の基板吸着装置の要部を模式的に示す斜視図である。 従来の基板吸着装置及び基板貼り合わせ装置を示す側面図である。 従来の基板吸着装置における異物が混在した状態を示す側断面図である。 異物が混在した状態で基板同士を貼り合わせる従来の基板貼り合わせ装置を示す側面図である。 凹部が形成されたステージを有する従来の基板吸着装置を示す側断面図である。

符号の説明

１ 基板吸着装置
２ 基板貼り合わせ装置
１１ ステージ
１２ 吸着面
１３ 吸着口
１４ 真空ポンプ（減圧手段）
１７ 排気通路
１８ 圧力センサ（圧力検出手段）
１９ バルブ（開閉機構）
２０ ガラス基板（基板）
２０ａ ＴＦＴ基板
２０ｂ 対向基板
３０ リーク溝

Claims (8)

1. 基板を保持するための吸着面を有するステージと、
   上記ステージの吸着面に設けられた複数の吸着口と、
   上記吸着口に排気通路を介して接続された減圧手段とを備える基板吸着装置であって、
   上記排気通路の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
   上記ステージには、上記吸着口が設けられている位置以外の領域に、上記ステージの吸着面と該ステージの側面との双方に開放されている複数のリーク溝が形成されている
   ことを特徴とする基板吸着装置。
2. 請求項１において、
   上記排気通路には、上記圧力検出手段が上記複数の吸着口毎に設けられている
   ことを特徴とする基板吸着装置。
3. 請求項１において、
   上記排気通路には、上記圧力検出手段と、該圧力検出手段により検出された圧力状態に基づいて上記吸着口を開閉する開閉機構とが、上記複数の吸着口毎に設けられている
   ことを特徴とする基板吸着装置。
4. 請求項３において、
   上記開閉機構は、上記圧力検出手段により真空状態が検出されないときに、該開閉機構が設けられている上記吸着口を閉鎖するように構成されている
   ことを特徴とする基板吸着装置。
5. 請求項１において、
   上記複数のリーク溝は、ステージの吸着面に格子状に形成されている
   ことを特徴とする基板吸着装置。
6. 請求項５において、
   上記吸着口は、格子状に形成された複数のリーク溝により囲まれた各領域の中央位置に配置されている
   ことを特徴とする基板吸着装置。
7. 請求項１において、
   上記複数のリーク溝は、ステージの吸着面にストライプ状に形成されている
   ことを特徴とする基板吸着装置。
8. 上記請求項１の基板吸着装置を２つ備える基板貼り合わせ装置であって、
   上記基板吸着装置は、ステージの吸着面同士が対向するように配置され、
   上記各ステージは、基板をそれぞれ吸着保持した状態で互いに接近することにより、上記各基板同士を貼り合わせるように構成されている
   ことを特徴とする基板貼り合わせ装置。

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