JP2008034435A - 基板保持用チャック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で基板を確実に着脱する。
【解決手段】可動膜３として、伸び率の異なる複数種類の材料を相互に結合して、常温常圧状態では基板側表面１ａに開設される開口部１ｂ内へ凹状となるように構成することにより、凹状に変形したまま形状保持され、上記開口部１ｂの内圧上昇で該可動膜３を、開口部１ｂから基板Ａへ向けて凸状に突出させることにより、保持部材２から基板Ａが強制的に引き離されて無理なく剥離され、その後の開口部１ｂの内圧低下で、可動膜３は膨張率の差によって元の凹状に変形して形状保持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）などのフラットパネルディスプレーの製造過程において、ＣＦガラスやＴＦＴガラスなどのガラス製基板か又は合成樹脂製基板を粘着保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機を含む基板組立装置や、基板を搬送する基板搬送装置などに用いられる基板保持用チャック装置に関する。
詳しくは、保持板の基板側に、基板の表面と対向して着脱自在に接合する保持部材と、この保持板の基板側表面と交差する方向へ変形可能な可動膜とを設け、この可動膜の往復変形で該保持板の基板側表面から基板を強制的に引き離して剥離する基板保持用チャック装置に関する。

従来、この種の基板保持用チャック装置として、保持板の基板側表面に開口部（凹部）を凹設し、この開口部を、金属製薄板やゴムなどの弾性変形可能なダイヤフラムからなる可動膜（変形膜）で密閉状に覆うと共に、基板の表面（裏面）と対向して粘着保持する粘着部材を設け、上記開口部から真空引きして減圧したり気体を導入して、可動膜を出没（凹凸）変形させることにより、粘着部材の表面と基板を当接して粘着保持すると共に、これら両者を強制的に引き離して、粘着部材の表面から基板を無理なく剥離するものがある（例えば、特許文献１参照）。
更に、保持板の基板側に、この基板側表面に開設された開口部内で該基板側表面と交差する方向へ変形可能な可動膜と、この可動膜の一部に基板と対向して設けられる剛体部と、基板と対向して粘着保持する粘着部材とを設け、可動膜の一次側空間から吸引してその内圧を二次側空間よりも低くするか、又は一次側空間へ圧縮空気などの気体を供給してその内圧を二次側空間よりも高くすることで、該可動膜が往復動して剛体部の先端面を開口部から出没させることにより、粘着部材の表面と基板を当接して粘着保持すると共に、これら両者を強制的に引き離して、粘着部材の表面から基板を無理なく剥離すものがある（例えば、特許文献２参照）。
また、液晶表示パネルを製造するための基板貼り合わせ機（基板の組立装置）において、上方の加圧板が内部に電極板を内蔵した絶縁性部材で構成され、上基板を保持できる静静電吸着手段（静電吸着機能）を備えており、この静電吸着手段で上基板を上方の加圧板に保持させ、これら両基板をＸＹ方向へ位置合わせした後、真空チャンバ内を減圧し、この真空チャンバ内が所望の真空度になったところで、静電吸着手段の静電吸着機能を解除して、上基板を下基板上に落下させて上下両基板を重ね合わせ、その加圧板を降下させることで、上下両基板を加圧して両者の間隔を所定のギャップに貼り合わせるものがある（例えば、特許文献３参照）。

国際公開第２００５／０９８５２２号パンフレット（第５−１１頁、図１−６） 国際公開第２００６／０４６３７９号パンフレット（第７−１５頁、図１−６） 特開２００１−１６６２７２号公報（第６頁、図８）

しかし乍ら、このような従来の基板保持用チャック装置では、特許文献１及び２の場合、可動膜が凸状に変形した時以外の凹状変形時はその一次側から吸引し続ける必要があるため、吸気機構が必要なって、その分だけ装置全体の構造や制御が複雑化するだけでなく、装置全体が大型化してコストアップになるという問題がある。
また、特許文献３の場合には、静電吸着手段の機能解除により真空中で上基板を自由落下させるが、静電吸着機能による基板吸着力は、その電源を遮断しても上基板に対する静電吸着力が直ぐには消滅せず作用し続けるため、その後の基板吸着力の低下により解除ムラが発生して、静電吸着面と上基板との界面が部分的に剥がれ始め、そして最後には上基板の全面が剥がれて自由落下することになる。
それにより、上基板は、最後に剥がれた箇所を中心として回転移動しながら自由落下するため、両基板同士の位置合わせに誤差が発生すると共に、自由落下の圧力では封止が不完全となって空気が混入し易いという問題があった。
更に、上基板は、静電吸着面に対して先に剥がれ始めた箇所から重力により部分的に垂れ下がって傾きが発生し、しかも、この傾きは状況に応じて変化し易いため、自由落下中に修正することが不可能であると共に、下基板の上に落下した後も修正することは困難であって、所定の平行度を達成できないという問題があった。
ところで、近年では基板が大型化する傾向で一辺が1000ｍｍを超えるものまで製造され始めているが、基板が大型化されても小型の基板と同様な平行度が要求される。
この場合、上基板を剥離させてから下基板に接触させるまでの落下ストロークは300μｍ程度であり、これが小さいほど平行度は出し易い。それ故、剥離に利用できるストロークも100μｍ程度の所謂微小変位のもので、しかもでき得る限り均一なものでなければならない。
これが現実できないと、上下基板の対向面のどちらか一方に予め塗布される液晶封止用シール材（環状接着剤）や両基板の膜面を損傷させるなどの障害を発生させる恐れがあり、到底正常な貼り合わせは期待できないという問題がある。

本発明のうち請求項１記載の発明は、簡単な構造で基板を確実に着脱することを目的としたものである。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、静電吸着力の解除ムラに関係なく基板を位置合わせされたまま強制的に落下させることを目的としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の発明の目的に加えて、長期に亘って静電吸着力を得ることを目的としたものである。
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３に記載の発明の目的に加えて、設置後における各可動膜の凹凸調整と管理を不要にすることを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、可動膜は、伸び率の異なる複数種類の膜材料を相互に重なり合うように接着して、常温常圧状態では基板側表面に開設される開口部内へ向け凹状となるように構成し、この開口部の内圧上昇で該可動膜を、開口部から基板へ向けて凸状に突出させたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記保持部材として静電吸着手段を使用し、その静電吸着力を解除して、可動膜を基板へ向け凸状に突出させた構成を加えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に、前記保持板の基板側表面及び開口部を、誘電体膜と電極部からなる静電吸着手段で覆い、この開口部と対向する部分から電極部を部分的に除いて可動膜とした構成を加えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の発明の構成に、前記保持板の基板側表面に複数の開口部を適宜間隔毎に開設し、これら開口部に通気路を夫々接続して各開口部同士を連通させ、該通気路に一定圧の調整流体を封入して、各開口部間に亘り流動させた構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち請求項１記載の発明は、可動膜は、伸び率の異なる複数種類の材料を相互に結合して、常温常圧状態では基板側表面に開設される開口部内へ凹状となるように構成することにより、凹状に変形したまま形状保持され、上記開口部の内圧上昇で該可動膜を、開口部から基板へ向けて凸状に突出させることにより、保持部材から基板が強制的に引き離されて無理なく剥離され、その後の開口部の内圧低下で、可動膜は膨張率の差によって元の凹状に変形して形状保持される。
従って、簡単な構造で基板を確実に着脱することができる。
その結果、可動膜の凹状変形時はその一次側から吸引し続ける必要がある従来のものに比べ、常温常圧状態では可動膜が膨張率の差によって凹状に変形したまま形状保持されるため、吸気機構が必要なくなって、その分だけ装置全体の構造や制御が簡素化できると共に、装置全体をコンパクト化できて、それによりコストの低減化も図れる。
更に、長期使用により可動膜を構成する材料自体が伸びたとしても、常温常圧状態では凹状に変形したまま形状保持されるため、可動膜の伸びを吸収できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、保持部材として静電吸着手段を使用し、その静電吸着力を解除して、可動膜を基板へ向け凸状に突出させることにより、該静電吸着手段の静電吸着力に解除ムラが発生しても、保持部材から基板Ａが全体的に姿勢変化することなく引き離されて剥離する。
従って、静電吸着力の解除ムラに関係なく基板を位置合わせされたまま強制的に落下させることができる。
その結果、基板貼り合わせ機に配備した場合には、静電吸着手段の機能解除によって上基板を自由落下させる従来のものに比べ、両基板同士の位置合わせ誤差を防止できると共に、真空度を変えることなく封止空間を確実に形成できて空気の混入を防止できる。
更に、静電吸着手段の表面からの基板の剥離に伴って全く傾きが発生しないので、貼り合わされた上下両基板において所定の平行度を達成でき、しかも一辺が1000ｍｍを超える大型基板であっても、基板の傾きに起因する液晶封止用シール材（環状接着剤）や両基板の膜面を損傷させるなどの障害を完全に防止できる。

請求項３の発明は、請求項２の発明の効果に加えて、保持板の基板側表面及び開口部を、誘電体膜と電極部からなる静電吸着手段で覆い、この開口部と対向する部分から電極部を部分的に除いて可動膜とすることより、可動膜の往復変形に伴って電極部が切断する恐れがない。
従って、長期に亘って静電吸着力を得ることができる。

請求項４の発明は、請求項１、２または３の発明の効果に加えて、保持板の基板側表面に複数の開口部を適宜間隔毎に開設し、これら開口部に通気路を夫々接続して各開口部同士を連通させ、該通気路に一定圧の調整流体を封入して、各開口部間に亘り流動させることにより、可動膜の突出量にバラツキがあって、その一部の可動膜のみが他の可動膜よりも先に上基板の表面と接触したとしても、各開口部内の気体同士が互いに流動して、可動膜の突出量が平均化され自動的に調整される。
従って、設置後における各可動膜の凹凸調整と管理を不要にすることができる。

本発明の基板保持用チャック装置が、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）パネルなどのガラス製基板を静電吸着保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機に配備された場合を示す。
この基板貼り合わせ機は、図１〜図３に示す如く、上下に配置された定盤などからなる保持板１，１′の平行に対向する保持面１ａ，１ａ′に、二枚のガラス製基板Ａ，Ｂを夫々保持させ、それらの周囲に区画形成された閉空間Ｓ内が所定の真空度（0.5Pa程度）に達してから、上下保持板１，１′を相対的にＸＹθ方向（図面では水平方向）へ調整移動し、基板Ａ，Ｂ同士の位置合わせが行われ、その後、上保持板１の保持面１ａから上基板Ａを強制的に剥離して下基板Ｂ上の環状接着剤（シール材）Ｃへ瞬間的に圧着することにより、両者間を封止して重ね合わせ、その後は、両基板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差で両基板Ａ，Ｂの間を所定のギャップまで加圧するものである。

詳しく説明すれば、上下保持板１，１′が昇降手段（図示せず）でＺ方向（図面では上下方向）へ相対的に移動可能に支持され、大気圧の雰囲気中、これら上下保持板１，２を上下方向へ離した状態で夫々の保持面１ａ，１ａ′に対し、基板搬送用ロボット（図示せず）で移送された基板Ａ，Ｂをセットし、その後、上記昇降手段の作動により上下保持板１，１′を接近させることにより閉空間Ｓが区画形成される。

そして、この閉空間Ｓから吸気手段（図示せず）の作動により、空気を抜いて所定の真空度に達したところで、水平移動手段（図示せず）の作動により、上下保持板１，２のどちらか一方を他方に対しＸＹθ方向へ調整移動させることで、それらに保持された基板Ａ，Ｂ同士の位置合わせ（アライメント）として粗合わせと微合わせが順次行われる。

これらの位置合わせが完了して上下基板Ａ，Ｂを重ね合わせた後は、閉空間Ｓ内に空気や窒素を供給して、該閉空間Ｓ内の雰囲気を大気圧に戻すことにより、両基板Ａ，Ｂの内外に生じる気圧差で均等に加圧され、液晶が封入された状態で所定のギャップまで押し潰れて製品を完成させている。

更に、前記保持板１，１′の基板側には、本発明の基板保持用チャック装置を備えている。
詳しく説明すれば、図１（ａ）〜（ｃ）に示す如く、上下保持板１，１′の基板側である保持面１ａ，１ａ′のどちらか一方か又は両方に、複数の開口部１ｂを適宜間隔毎に開設し、これら開口部１ｂの開口縁やそれ以外の基板側表面に、基板Ａ，Ｂの表面Ａ１，Ｂ１と対向して着脱自在に接合する保持部材２を固定すると共に、各開口部１ｂを覆うように可動膜３を該保持面１ａ，１ａ′と交差するＺ方向へ変形自在に夫々設け、これら可動膜３を同時に往復（凹凸）変形させることにより、保持部材２の表面と基板Ａ，Ｂを当接させて接合保持し、この保持状態から両者を強制的に引き離して保持部材２の表面より基板Ａ，Ｂが無理なく剥離されるようにしている。

上記保持部材２としては、例えばポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリエチレンナフタレート(PEN）などの絶縁性有機材料からなる誘電体膜と、その内部にスクリーン印刷などによってパターン化された導電性ペースト又は導電箔からなる電極部とを一体的に積層した静電吸着手段（静電チャック）や、例えばシリコン系やアクリル系などの粘着材料からなる粘着手段を使用することが好ましい。

上記可動膜３は、例えば熱膨張率や弾性率などの伸び率が異なる複数種類の膜材料を、該可動膜３の往復変形方向（Ｚ方向）へ相互に重なり合うように接着して、その常温常圧状態では前記開口部１ｂ内へ向け凹状に変形したまま形状保持されるように構成し、この可動膜３の一次側空間である開口部１ｂの内圧を、その二次側空間である閉空間Ｓよりも高くすることで、これら一次側空間と二次側空間の圧力差によりの該可動膜３を開口部１ｂから基板Ａへ向けて凸状に突出させる。

更に、この可動膜３の材料としては、上記保持部材２が静電吸着手段である場合には、該静電吸着手段の誘電体膜を使用することが好ましく、また上記保持部材２が粘着手段である場合には、例えばステンレスなどの金属製の弾性変形可能な膜か又はゴムやエンジニアリング‐プラスチックなどの合成樹脂か或いはこれらを組み合わせることで薄板状に成形されたダイヤフラムからなる弾性膜を使用することが好ましい。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１（ａ）〜図３に示す如く、上保持板１の保持面１ａのみに開口部１ｂが略等間隔毎に複数凹設され、この保持面１ａ及び複数の開口部１ｂを、前記保持部材２の静電吸着手段と複数の可動膜（加圧膜）３とからなる膜状体４で夫々覆い、これら可動膜３を開口部１ｂ内に没入させることにより、保持部材２の静電吸着手段と上基板Ａとを当接させて接合保持し、また各可動膜３を閉空間Ｓへ向け下方に変形して約100μｍ（詳しくは数十μｍ）程度突出変形させることにより、静電吸着手段２の表面に保持した上基板Ａが強制的に押し剥がされる場合を示すものである。

上記保持部材２の静電吸着手段と複数の可動膜３とからなる膜状体４とは、静電吸着手段２を構成する例えばポリイミドなどの弾性変形可能なクッション性のある絶縁性有機材料からなる誘電体膜２ａと電極部２ｂとの積層体であり、この積層体において上記保持面１ａと対向する部分では、静電吸着機能を得るために電極部２ｂが配置されるものの、この電極部２ｂによって上基板Ａを確実に吊持可能な静電吸着力が十分に得られるのであれば、上記開口部１ｂと対向する部分では、必ずしも電極部２ｂを配置しなくても良いため、本実施例では、電極部２ｂの無い誘電体膜２ａのみで可動膜３を構成している。

即ち、上記開口部１ｂと対向して可動膜３を構成する部分の膜状体４は、その製造過程において図２（ａ）に示す如く、その台座となる上保持板１の保持面１ａに対し、例えば熱膨張率の小さい誘電体薄膜３ａを保持板側（図面では上側）に、熱膨張率の大きい誘電体薄膜３ｂを表面側（図面では下側）に夫々積層した後、この積層された誘電体薄膜３ｂの表面に、開口部１ｂへ向けて断面円弧状に膨出した成形型５を圧接させて、これら誘電体薄膜３ａ，３ｂが開口部１ｂ内へ凹状に突出するように変形させたまま加熱圧着して、これら三者を接着貼合している。
それにより、図２（ｂ）に示す如く、この接着後の両誘電体薄膜３ａ，３ｂが加熱圧着から開放された常温・常圧状態では、保持板側の熱膨張率が小さい誘電体薄膜３ａは縮み難く、表面側の熱膨張率の大きい誘電体薄膜３ｂは縮み易いため、これら温度差による縮み量の違いで、両誘電体薄膜３ａ，３ｂが開口部１ｂ内へ向け凹状に反って、この凹状に変形したままその向きが形状保持される。

これに対し、上記保持面１ａと対向する部分の膜状体４は、これら熱膨張率の異なる誘電体薄膜３ａ，３ｂの間に電極部２ｂを埋め込んでおり、その具体例としては、同一平面上に一対の櫛歯形電極を適宜間隔毎に交互に配列するか、或いは別の誘電体薄膜を挟んだ異なる平面上に一対の電極を配列して、双極型の静電チャックとすることが好ましい。

また、上保持板１の保持面１ａに開設される複数の開口部１ｂには、通気路１ｃを夫々接続して各開口部１ｂ同士を連通させると共に、この通気路１ｃを例えばコンプレッサなどの供給源（図示せず）に連通させて、この供給源の作動により各開口部１ｂ内へ気体を供給することで、該開口部１ｂに被蓋された可動膜３の誘電体薄膜３ａ，３ｂを、閉空間Ｓへ向けて変形するだけの加圧力が得られるように設定している。

更に必要に応じて、上保持板１の保持面１ａ及び膜状体４には、上記開口部１ｂ以外にも複数の通気孔１ｄを貫通状に開設し、これら通気孔１ｄから例えば真空ポンプやコンプレッサなどの給排気源（図示せず）へ連通する通気路１ｅを、前記開口部１ｂの通気路１ｃと別系統で設けることが可能であり、また基板搬送用ロボット（図示せず）から基板Ａ，Ｂを受け取って上下保持板１，１′の保持面１ａ，１ａ′まで移送する際に使用するリフトピンを往復動自在に配備するための貫通孔１ｆを設けることも可能である。

そして、上述した保持部材２の静電吸着手段と複数の可動膜３とからなる膜状体４を、上保持板１の保持面１ａの全体に亘って連続して配備するか、又は該保持面１ａよりも小さく分割された複数の膜状体４を互いに接合して、夫々の表面が面一となるように並列状に配備することにより、大型の上基板Ａでも確実に吸着保持可能にしている。

図示例では図３に示す如く、上記膜状体４及びそれを接着貼合した台座が、矩形状のパネル６に分割され、これら膜状体パネル６を上保持板１に対し、互いに接近させて並列状に配置すると共に、夫々の表面が面一状に配置されるように夫々着脱自在に取り付けることにより、一辺が例えば1000ｍｍ以上の大型な上基板Ａ，Ｂの全面を夫々分割して吸着保持するようにしている。

これら矩形状パネル６には、上記開口部１ｂ、上記給排気用の通気孔１ｄ及び上記リフトピン用の貫通孔１ｆを夫々概ね等間隔毎に複数個ずつ開設し、それら以外の表面全体を、内部に電極部２ｂが埋め込まれた誘電体薄膜３ａ，３ｂで覆い、各開口部１ｂ及びその周辺だけは、熱膨張率の異なる誘電体薄膜３ａ，３ｂから電極部２ｂを部分的に除いて可動膜３とすることにより、これら可動膜３の往復変形に伴って電極部２ｂが断線することを防止している。

また、前記保持部材２の静電吸着手段の電源と、前記開口部１ｂの通気路１ｃに通じる供給源と、前記給排気用の通気孔１ｄに通じる給排気源とは、コントローラー（図示せず）で動作制御され、上下保持板１，２の保持面１ａ，２ａに両基板Ａ，Ｂをセットする時に、静電吸着手段による静電吸着と給排気用の通気孔１ｄから吸引着が開始され、両基板Ａ，Ｂの微合わせが完了した後に、上基板Ａだけの静電吸着及び吸引を解除すると同時に、各開口部１ｂへの気体の供給を開始する。
更に可動膜３の突出動が完了した直後に、上記給排気用の通気孔１ｄから例えば窒素ガスなどの気体の噴き出しを開始することが好ましく、そして閉空間Ｓが大気に戻った後は下基板Ｂの保持を解除して初期状態に戻す。

次に、斯かる基板保持用チャック装置を基板貼り合わせ機に配備した場合の作動について説明する。
先ず、図１（ａ）の実線に示す如く、上下保持板１，２が上下方向へ離れた状態で、夫々の保持面１ａ，２ａに上下基板Ａ，Ｂをセットするが、この際、可動膜３は熱膨張率の差により開口部１ｂ内へ凹状に変形したまま形状保持されて待機している。

この待機状態で、基板搬送用ロボット（図示せず）により上基板Ａが移送され、その表面Ａ１を上保持板１の保持面１ａへ向け移動して、静電吸着手段２の表面に接触させれば、該静電吸着手段２の静電吸着力によって上基板Ａが保持される。

この際、上保持板１の保持面１ａに開穿した給排気用の通気孔１ｄから真空吸引すれば、上基板Ａの表面Ａ１が静電吸着手段２の表面へ向け吸い寄せられ、更に強く接触してより確実に保持されると共に、上基板Ａが吸着保持されて落下し難くなる。

その後、図１（ａ）の二点鎖線に示す如く、上下保持板１，２が接近して閉空間Ｓ内が所定の真空度に達してから、上下保持板１，２のどちらか一方を他方に対してＸＹθ方向へ調整移動して、それらに保持された基板Ａ，Ｂ同士の位置合わせが行われる。

このような基板Ａ，Ｂ同士の位置合わせと重ね合わせが完了した後は、保持部材２の静電吸着手段よる上基板Ａの静電吸着が全面的に解除されると同時に、図１（ｂ）に示す如く、通気路１ｃを介して各開口部１ｂへ圧縮空気などの気体が夫々供給され、これら開口部１ｂの内圧を閉空間Ｓより高くしながら、上保持板１を上昇させるか又は下保持板２を下降させて両者を相対的に離すと、全ての可動膜３が夫々同時に開口部１ｂ内から二次側空間である閉空間Ｓへ向け下方へ凸状に変形して、約100μｍ（詳しくは数十μｍ）程度突出する。

それにより、保持部材２の静電吸着手段から上基板Ａが強制的に押し離されて無理なく押し剥がされ、これら静電吸着手段と上基板Ａとの静電吸着力が強制的に減衰されて消滅すると共に、各可動膜３の突出圧力で下基板Ｂへの落下力、即ち落下の加速度が強制的に作用され、該上基板Ａが瞬間的に下基板Ｂ上の環状接着剤Ｃの全周に亘って圧着封止され、封止空間が確実に形成される。

その結果、保持部材２の静電吸着手段の電源を遮断しても上基板Ａに対する静電吸着力が直ぐには消滅せず作用し続けたとしても、この基板吸着力の解除ムラに影響されることなく、上基板ＡをＸＹθ方向へ位置合わしたまま強制的に落下させることができる。
それにより、両基板Ａ，Ｂ同士の位置合わせ誤差を防止できると共に、真空度を変えることなく封止空間を確実に形成できて空気の混入を防止できるという利点がある。

そして、これら基板Ａ，Ｂの封止直後に、上保持板１の保持面１ａに開穿した給排気用の通気孔１ｄから上基板Ａの表面Ａ１へ例えば窒素ガスなどの気体を噴き出せば、上基板Ａを更に下方へ加圧して、下基板Ｂ上の環状接着剤Ｃへの圧着力も増し、それにより両者間が確実に封止されると共に、通気孔１ｄから噴き出した気体が回り込んで、基板Ａ，Ｂの封止空間へ入り込むことも防止できる。

それ以降は、図１（ｃ）に示す如く、各開口部１ｂから圧縮空気などの気体が夫々排気されて、これら開口部１ｂの内圧を閉空間Ｓより低くすれば、全ての可動膜３は膨張率の差によって元の凹状に変形して形状保持され、初期状態に戻る。

従って、図１〜図２に示した実施例１は、可動膜３の凹状変形時において開口部１ｂから吸引し続ける必要がない簡単な構造でありながら、上基板Ａを確実な保持と剥離開放に必要な力が得られる。

更に、上述した各開口部１ｂの内圧上昇により全ての可動膜３が夫々凸状に突出して上基板Ａの表面Ａ１に圧接する際には、各開口部１ｂへ供給される所定圧の気体が通気路１ｃを介して各開口部１ｂの相互間に亘って流動するように構成すれば、これら可動膜３の突出量にバラツキがあって、その一部の可動膜３が他の可動膜３よりも先に上基板Ａの表面Ａ１と接触したとしても、各開口部１ｂ内の気体同士が互いに流動して、可動膜３の突出量が平均化され自動的に調整される。
それにより、上基板Ａの全体が略均等な押圧力で剥離されるため、静電吸着手段２による静電吸着力の解除ムラに影響されることなく、上基板ＡをＸＹθ方向へ位置合わしたまま強制的に落下させることができ、その結果として両基板Ａ，Ｂ同士の位置合わせ誤差を防止できる。

一方、本発明の基板保持用チャック装置による基板剥離方法とは別に、上述した基板受け渡し用のリフトピンを使って保持部材２の静電吸着手段から上基板Ａを強制的に剥離することも考えられるが、例えば1000ｍｍ以上の大型な上基板ＡをＸＹθ方向へ位置合わしたまま約100μｍ（詳しくは数十μｍ）程度押し下げるには、多数のリフトピンが必要になって、それらの全てを個別にμｍ単位で位置調整するのは困難である。

これに対し、本発明の基板保持用チャック装置は、各開口部１ｂの内圧上昇により全ての可動膜３が夫々凸状に突出して上基板Ａの表面Ａ１に圧接した際に、各開口部１ｂ内の気体同士を互いに流動させることで、可動膜３の突出量が自動調整されるため、設置後における各可動膜３の凹凸調整と管理を必要としないという利点もある。

尚、本発明の基板保持用チャック装置が、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）パネルなどのガラス基板を粘着保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機に配備される場合を示したが、これに限定されず、この基板貼り合わせ機以外の基板組立装置や、基板を搬送する基板搬送装置に配備したり、ＬＣＤパネル用ガラス基板以外の基板を粘着保持しても良い。
更に、真空中で基板Ａ，Ｂを貼り合わせる基板貼り合わせ機を説明したが、これに限定されず、大気中で基板Ａ，Ｂを貼り合わせる基板貼り合わせ機でも良く、この場合でも、上述した真空貼り合わせ機と同じ作用効果が得られる。

また、前示実施例では、上保持板１の保持面１ａのみに開口部１ｂを開設して可動膜３を配置することにより、上基板Ａの保持及び剥離開放を行ったが、これに限定されず、下保持板２の保持面２ａにも同様に、下基板Ｂの表面Ｂ１と対向する開口部を開設して可動膜を配置することにより、下基板Ｂの保持及び剥離開放を行っても良い。
更に、保持部材２として静電吸着手段（静電チャック）を使用した例を示したが、これに限定されず、それ以外に例えばシリコン系やアクリル系などの粘着材料からなる粘着手段を使用しても良い。

更にまた、可動膜３が開口部１ｂ内へ凹状に没入した状態で基板を接合して保持し、可動膜３の突出変形により保持部材２から基板が強制的に押し剥がされる場合を示したが、これも限定されず、例えば国際公開第２００６／０４６３７９号パンフレットに開示されるように、可動膜３の突出状態で基板を接着して保持し、可動膜３が開口部１ｂ内へ凹状に没入させることで、基板から強制的に引き剥がすようにしたり、可動膜３の一部に固着された剛体部を、開口部１ｂから出没して基板と当接させても良い。

本発明の基板保持用チャック装置の一実施例を示す部分的な縦断正面図であり、基板貼り合わせ機に配備された場合の作動工程を（ａ）〜（ｃ）に示している。 可動膜の製造過程を示す部分的な縦断正面図であり、その製造工程を（ａ）（ｂ）に示している。 保持部材と可動膜とからなる膜状体の一例を示す縮小平面図である。

符号の説明

Ａ 基板（上基板） Ａ１ 表面
Ｂ 基板（下基板） Ｂ１ 表面
Ｃ 環状接着剤 Ｓ 閉空間
１ 上保持板 １ａ 基板側表面（保持面）
１ｂ 開口部 １ｃ 通気路
１ｄ 通気孔 １ｅ 通気路
１ｆ 貫通孔 １′ 下保持板
１′ａ 基板側表面（保持面） ２ 保持部材（静電吸着手段）
２ａ 誘電体膜 ２ｂ 電極部
３ 可動膜 ３ａ 誘電体薄膜
３ｂ 誘電体薄膜 ４ 膜状体
５ 成形型 ６ 矩形状パネル

Claims (4)

1. 保持板の基板側に、基板の表面と対向して着脱自在に接合する保持部材と、この保持板の基板側表面と交差する方向へ変形可能な可動膜とを設け、この可動膜の往復変形で該保持板の基板側表面から基板を強制的に引き離して剥離する基板保持用チャック装置において、
   前記可動膜は、伸び率の異なる複数種類の膜材料を相互に重なり合うように接着して、常温常圧状態では基板側表面に開設される開口部内へ向け凹状となるように構成し、この開口部の内圧上昇で該可動膜を、開口部から基板へ向けて凸状に突出させたことを特徴とする基板保持用チャック装置。
2. 前記保持部材として静電吸着手段を使用し、その静電吸着力を解除して、可動膜を基板へ向け凸状に突出させた請求項１記載の基板保持用チャック装置。
3. 前記保持板の基板側表面及び開口部を、誘電体膜と電極部からなる静電吸着手段で覆い、この開口部と対向する部分から電極部を部分的に除いて可動膜（３）とした請求項２記載の基板保持用チャック装置。
4. 前記保持板の基板側表面に複数の開口部を適宜間隔毎に開設し、これら開口部に通気路を夫々接続して各開口部同士を連通させ、該通気路に一定圧の調整流体を封入して、各開口部間に亘り流動させた請求項１、２または３記載の基板保持用チャック装置。

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