JP2012253269A - 基板ホルダ及び基板貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】いずれかの装置が基板ホルダに保持力を提供できない。
【解決手段】基板ホルダは、基板が載置される載置面を有する載置部と、前記基板を前記載置面に保持する保持部と、前記載置面の垂直軸の周りの複数の回転位置に配置され、前記保持部への保持力の供給を外部から受ける複数の受給部とを備える。基板貼り合わせ装置は、上記基板ホルダと、前記複数の基板を加圧して貼り合わせる複数の加圧室と、前記基板ホルダに保持された前記複数の基板を前記複数の加圧室に搬送する搬送部とを備え、前記複数の加圧室のそれぞれは、前記複数の受給部のいずれかに接続される接続部を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板ホルダ及び基板貼り合わせ装置に関する。

従来、基板ホルダによって複数の基板を吸着して保持しつつ、加熱または加圧等によって貼り合わせる基板貼り合わせ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。基板貼り合わせ装置では、装置が端子等を介して、基板ホルダに保持力を供給する。
特許文献１ 特開２００９−４９０６６号公報

高速化または大量生産等を目的として、基板貼り合わせ装置を構成する装置のうちいずれかの装置を複数連結する場合がある。この場合、連結された装置間を搬送されるときに、基板ホルダの向きが各装置によって異なるので、いずれかの装置が基板ホルダに基板の保持力を提供できないといった課題がある。

本発明の第１の態様においては、基板が載置される載置面を有する載置部と、前記基板を前記載置面に保持する保持部と、前記載置面の垂直軸の周りの複数の回転位置に配置され、前記保持部への保持力の供給を外部から受ける複数の受給部とを備える基板ホルダを提供する。

本発明の第２の態様においては、複数の基板を保持する基板ホルダと、前記複数の基板を加圧して貼り合わせる複数の加圧室と、前記基板ホルダに保持された前記複数の基板を前記複数の加圧室に搬送する搬送部とを備え、前記基板ホルダは、基板が載置される載置面を有する載置部と、前記基板を前記載置面に保持する保持部と、前記載置面の垂直軸の周りの複数の回転位置に配置され、前記保持部への保持力の供給を外部から受ける複数の受給部とを有し、前記複数の加圧室のそれぞれは、前記複数の受給部のいずれかに接続される接続部を有する基板貼り合わせ装置を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

基板貼り合わせ装置の全体構成の平面図である。 一対の基板ホルダ２０４のうち上基板ホルダ２１０を上方から見た斜視図である。 上基板ホルダ２１０を下方から見た斜視図である。 一対の基板ホルダ２０４のうち下基板ホルダ２３０を上方から見た斜視図である。 下基板ホルダ２３０を下方から見た斜視図である。 ロボットアーム２８とロボットアーム３６とによる基板ホルダ２０４の受け渡しを説明する平面図である。 ロボットアーム２８とロボットアーム３６とによる基板ホルダ２０４の受け渡しを説明する平面図である。 ロボットアーム２８とロボットアーム３６とによる基板ホルダ２０４の受け渡しを説明する平面図である。 ロボットアーム２８とロボットアーム３６とによる基板ホルダ２０４の受け渡しを説明する平面図である。 ロボットアーム２８とロボットアーム３６とによる基板ホルダ２０４の受け渡しを説明する平面図である。 貼り合わせ部１４を説明する概略の平面図である。 貼り合わせ部１４における基板２００の搬送を説明する概略の平面図である。 貼り合わせ部１４における基板２００の搬送を説明する概略の平面図である。 貼り合わせ部１４における基板２００の搬送を説明する概略の平面図である。 貼り合わせ部１４における基板２００の搬送を説明する概略の平面図である。 貼り合わせ部１４における基板２００の搬送を説明する概略の平面図である。 貼り合わせ部１４における基板２００の搬送を説明する概略の平面図である。 受給端子を変更した下基板ホルダを下方から見た斜視図である。ダを下方から見た斜視図である。 受給端子の配置を変更した下基板ホルダを下方から見た斜視図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、基板貼り合わせ装置の全体構成の平面図である。図１に矢印で示すＸＹを基板貼り合わせ装置１０のＸＹ方向とする。本実施形態は、基板貼り合わせ装置１０が、同じ構成を有する複数の装置、例えば、加圧室６８、７６を有しつつ、一対の基板ホルダ２０４によって基板２００の保持を可能とする。図１に示すように、基板貼り合わせ装置１０は、前処理部１２と、一対の貼り合わせ部１４と、制御部１６とを備える。

前処理部１２は、前枠体２０と、基板カセット２２と、ロボットアーム２４と、プリアライナ２６と、ロボットアーム２８と、搬入部３０と、搬出部３２と、アライナ３４と、ロボットアーム３６とを備える。

前枠体２０は、中空の筐体である。前枠体２０は、基板カセット２２及びロボットアーム２４を除く前処理部１２の主要部を収容する。

基板カセット２２は、前枠体２０の外部に、前枠体２０に対して脱着可能に装着される。基板カセット２２は、基板貼り合わせ装置１０において貼り合わされる基板２００を収容する。これにより、複数の基板２００を一括して基板貼り合わせ装置１０に装着できる。基板カセット２２は、基板貼り合わせ装置１０において貼り合わされて搬出された重ね合わせ基板２０２を収容する。

ロボットアーム２４は、基板２００及び重ね合わせ基板２０２を真空吸着する。ロボットアーム２４は、Ｘ方向に移動する。ロボットアーム２４は、基板カセット２２に収容されている基板２００をプリアライナ２６へと搬送する。ロボットアーム２４は、貼り合わされた後、プリアライナ２６まで搬送された重ね合わせ基板２０２を基板カセット２２へと搬出する。

プリアライナ２６は、ターンテーブル４０と、ホルダテーブル４２とを有する。ターンテーブル４０は、ロボットアーム２４によって搬入された基板２００を保持する。ターンテーブル４０は、その基板２００を鉛直軸の周りに回転させて、基板２００の周方向の位置を仮合わせする。ホルダテーブル４２は、貼り合わされた後、ロボットアーム２８によって搬送される重ね合わせ基板２０２と基板ホルダ２０４とを保持する。ホルダテーブル４２は、重ね合わせ基板２０２と基板ホルダ２０４とを分離する。基板ホルダ２０４から分離された重ね合わせ基板２０２は、ロボットアーム２４によって基板カセット２２へと搬出される。一方、ターンテーブル４０の基板２００は、分離されて残った基板ホルダ２０４へと搬送されて載置される。

プリアライナ２６は、高精度であるが故に、狭いアライナ３４の調整範囲に基板２００を位置が収まるように、個々の基板２００及び基板ホルダ２０４の位置及び向きを仮合わせする。この結果、アライナ３４が、基板２００及び基板ホルダ２０４を正確に位置合わせできる。

ロボットアーム２８は、プリアライナ２６からロボットアーム３６までの間で、Ｙ方向に移動する。ロボットアーム２８は、鉛直軸の周りで回転する。ロボットアーム２８は、回転軸を起点としてＸＹ面内で伸縮駆動する。ロボットアーム２８は、基板２００を吸着するホルダテーブル４２の基板ホルダ２０４を真空吸着して搬入部３０へと搬送する。ロボットアーム２８は、アライナ３４によって位置合わせされて、一対の基板ホルダ２０４に保持された一対の基板２００を真空吸着して搬出部３２から搬送して、ロボットアーム３６に受け渡す。ロボットアーム２８は、貼り合わせ後の重ね合わせ基板２０２を一対の基板ホルダ２０４とともに、ロボットアーム３６から受け取って、ホルダテーブル４２へと搬送する。

搬入部３０は、ロボットアーム２８によって搬入された基板２００を保持する基板ホルダ２０４を一時的に吸着して保持する。搬出部３２は、アライナ３４によって位置合わせされた一対の基板２００及び一対の基板ホルダ２０４を一時的に吸着して保持する。尚、搬入部３０及び搬出部３２は、アライナ３４とアライナ３４以外の前枠体２０の内部とを遮断する。これにより、アライナ３４は、内部の温度及び湿度の調整を容易にしつつ、汚染を抑制する。

アライナ３４は、搬入部３０及び搬出部３２によって外部と遮断されている。アライナ３４の内部は、空調機等によって温度及び湿度が管理されている。これにより、アライナ３４は、位置合わせの精度を向上させている。アライナ３４は、ロボットアーム５０と、固定ステージ５２と、移動ステージ５４とを有する。ロボットアーム５０は、搬入部３０に搬入された基板２００を保持する基板ホルダ２０４を移動ステージ５４または固定ステージ５２へと搬送する。ロボットアーム５０は、固定ステージ５２に基板２００及び基板ホルダ２０４を搬送する場合、上下を反転させて搬送する。従って、移動ステージ５４は、基板ホルダ２０４を下にして、基板２００及び基板ホルダ２０４を保持するとともに、固定ステージ５２は、基板ホルダ２０４を上にして、基板２００及び基板ホルダ２０４を保持する。移動ステージ５４は、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、鉛直方向に移動する。これにより、移動ステージ５４はＸＹ方向に移動して、自己が保持する基板２００を固定ステージ５２が保持する基板２００に位置合わせする。これにより、一対の基板２００が、移動ステージ５４によって位置合わせされた状態で、一対の基板ホルダ２０４の間で保持される。ロボットアーム５０は、位置合わせされた一対の基板２００を基板ホルダ２０４とともに、搬出部３２へと搬送する。

ロボットアーム３６は、一対の貼り合わせ部１４の間でＸ方向に沿って移動する。ロボットアーム３６は、鉛直軸の周りに回転する。ロボットアーム３６は、ロボットアーム２８が搬送する一対の基板２００及び一対の基板ホルダ２０４を真空吸着して貼り合わせ部１４へと搬送する。ロボットアーム３６は、貼り合わせ部１４が貼り合わせた重ね合わせ基板２０２を一対の基板ホルダ２０４とともに真空吸着して、貼り合わせ部１４からロボットアーム２８へと搬送する。

貼り合わせ部１４は、一対の基板ホルダ２０４に保持された一対の基板２００を貼り合わせて重ね合わせ基板２０２とする。貼り合わせ部１４は、後枠体６０と、エアロック室６２と、前ロボット室６４と、ロボットアーム６６と、４個の加圧室６８と、中継ポート７０と、後ロボット室７２と、ロボットアーム７４と、４個の加圧室７６とを有する。エアロック室６２及び中継ポート７０は、仮置きポートの一例である。ロボットアーム６６、７４は、搬送ロボットの一例である。

後枠体６０は、前枠体２０の一面に設けられている。後枠体６０は、中空の筐体である。後枠体６０は、貼り合わせ部１４の主要部を収容する。

エアロック室６２は、前処理部１２側のシャッタ８０と、貼り合わせ部１４側のシャッタ８２と、載置台８４とを有する。シャッタ８０、８２は、何れか一方のみが開状態となる。これにより、エアロック室６２は、前処理部１２と貼り合わせ部１４とを遮断しつつ、前処理部１２と貼り合わせ部１４との間で基板２００及び基板ホルダ２０４の搬送を可能にする。

前ロボット室６４は、中空の六角柱形状に形成されている。前ロボット室６４は、ロボットアーム６６を収容する。前ロボット室６４の六辺のうち、−Ｙ側の辺はエアロック室６２と連結されている。前ロボット室６４の六辺のうち、＋Ｙ側の辺は、中継ポート７０と連結されている。前ロボット室６４の六辺のうち、残りの四辺は、加圧室６８と連結されている。

ロボットアーム６６は、前ロボット室６４の中心の周りを回動する。ロボットアーム６６は、前ロボット室６４の中心を通る直線状で外内方向に伸縮駆動する。ロボットアーム６６は、エアロック室６２に搬入された基板ホルダ２０４を真空吸着する。ロボットアーム６６は、真空吸着した一対の基板ホルダ２０４を、重ね合わされた一対の基板２００とともに加圧室６８のいずれか、または、中継ポート７０へと搬送する。ロボットアーム６６は、基板ホルダ２０４を真空吸着して、加圧室６８によって貼り合わされた重ね合わせ基板２０２とともに、加圧室６８からエアロック室６２へと搬送する。また、ロボットアーム６６は、加圧室７６によって貼り合わされた重ね合わせ基板２０２を基板ホルダ２０４とともに真空吸着して、中継ポート７０からエアロック室６２へと搬送する。

各加圧室６８は、同じ構成である。各加圧室６８は、配置される位置及び向きが異なる。加圧室６８は、下加圧ステージ９０と、上加圧ステージ９２とを備える。下加圧ステージ９０及び上加圧ステージ９２は、一対の基板ホルダ２０４に保持された一対の基板２００を上下方向から加圧して貼り合わせる。これにより、基板２００と基板２００とが接合されて重ね合わせ基板２０２となる。尚、加圧室６８は、一対の基板２００を加熱しつつ、加圧してもよい。

中継ポート７０は、前ロボット室６４側のシャッタ９６と、後ロボット室７２側のシャッタ９７と、中継載置台９８とを有する。シャッタ９６、９７は、何れか一方のみが開状態となる。これにより、中継ポート７０は、前ロボット室６４と後ロボット室７２とを遮断しつつ、前ロボット室６４と後ロボット室７２との間で基板２００及び基板ホルダ２０４の搬送を可能にする。中継ポート７０は、エアロック室６２と同じ構成にしてもよい。

後ロボット室７２、ロボットアーム７４及び加圧室７６は、それぞれ前ロボット室６４、ロボットアーム６６、加圧室６８と同じ構成のため説明を簡略化する。後ロボット室７２は、中継ポート７０を挟み前ロボット室６４と反対側に配置されている。ロボットアーム７４は、後ロボット室７２の内部に配置されている。加圧室７６は、後ロボット室７２に設けられている。加圧室７６は、下加圧ステージ１００と、上加圧ステージ１０２とを備える。

制御部１６は、基板貼り合わせ装置１０の制御全般を司る。例えば、制御部１６は、ロボットアーム２４、２８、３６、６６、７４の移動及び吸着等を制御する。

次に、上述した基板貼り合わせ装置１０による基板２００の貼り合わせ工程について説明する。

まず、ロボットアーム２４が、基板カセット２２から基板２００をプリアライナ２６のターンテーブル４０へと搬送する。プリアライナ２６は、ターンテーブル４０によって基板２００の方向を合わせた後、ホルダテーブル４２に載置されている基板ホルダ２０４へと基板２００を搬送する。これにより、基板ホルダ２０４は、基板２００を静電吸着する。

ロボットアーム２８は、基板２００を静電吸着する基板ホルダ２０４をプリアライナ２６から搬入部３０へと搬送する。アライナ３４では、ロボットアーム５０が、固定ステージ５２に基板ホルダ２０４及び基板２００を反転させて搬送する。固定ステージ５２は、基板ホルダ２０４を上にして、基板ホルダ２０４及び基板２００を吸着して保持する。

同様の動作によって、搬入部３０に搬送された次の基板ホルダ２０４及び基板２００を、ロボットアーム５０が、移動ステージ５４へと搬送する。移動ステージ５４は、基板ホルダ２０４及び基板２００を吸着して保持する。移動ステージ５４は、自己の保持する基板２００と、固定ステージ５２が保持する基板２００とを位置合わせする。その後、移動ステージ５４は上昇して、基板２００と基板２００とを接触させる。これにより、一方の基板ホルダ２０４が他方の基板ホルダ２０４を吸着して、一対の基板ホルダ２０４が、一対の基板２００を保持する。

次に、ロボットアーム５０が、一対の基板ホルダ２０４及び一対の基板２００を移動ステージ５４から搬出部３２へと搬送する。ロボットアーム２８は、搬出部３２から一対の基板ホルダ２０４及び一対の基板２００を搬出して、ロボットアーム３６の方向へと移動する。ロボットアーム３６は、ロボットアーム２８から基板ホルダ２０４及び基板２００を受け取って、吸着して保持するとともに、ロボットアーム２８は、基板ホルダ２０４及び基板２００の吸着を解除する。ロボットアーム３６は、基板ホルダ２０４及び基板２００をいずれかの貼り合わせ部１４のエアロック室６２へと搬送する。

ロボットアーム６６は、エアロック室６２の基板ホルダ２０４及び基板２００をいずれかの加圧室６８または中継ポート７０へと搬送する。加圧室６８は、搬送された基板ホルダ２０４及び基板２００を加圧する。これにより、一対の基板２００が、互いに貼り合わされて重ね合わせ基板２０２となる。この後、ロボットアーム６６が、基板ホルダ２０４及び重ね合わせ基板２０２をエアロック室６２へと搬送する。

一方、中継ポート７０に搬送された基板ホルダ２０４及び基板２００は、ロボットアーム７４によって、いずれかの加圧室７６に搬送される。加圧室７６は、一対の基板２００を加圧する。これにより、一対の基板２００が貼り合わされて重ね合わせ基板２０２となる。この後、ロボットアーム７４、６６が、一対の基板ホルダ２０４及び重ね合わせ基板２０２をエアロック室６２へと搬送する。

この後、ロボットアーム３６、２８が、基板ホルダ２０４及び重ね合わせ基板２０２をプリアライナ２６へと搬送する。プリアライナ２６が、基板ホルダ２０４と重ね合わせ基板２０２とを分解した後、ロボットアーム２４が、重ね合わせ基板２０２を基板カセット２２へと搬出する。

図２は、一対の基板ホルダ２０４のうち上基板ホルダ２１０を上方から見た斜視図である。図３は、上基板ホルダ２１０を下方から見た斜視図である。

図２及び図３に示すように、上基板ホルダ２１０は、上ホルダ本体２１２と、４個の被吸着部２１４と、一対の上静電パッド２１６、２１６と、４個の上面受給端子２１８と、４個の下面受給端子２２０とを有する。

上ホルダ本体２１２は、基板２００よりも一回り大きい円板形状に形成されている。上ホルダ本体２１２の下面の中央部には、基板２００が載置される上載置面２２２が形成されている。上載置面２２２は、外周よりも下に突出して形成されている。上載置面２２２は、基板２００と略同じ円形状に形成されている。

被吸着部２１４は、上ホルダ本体２１２の下面に配置されている。被吸着部２１４は、上載置面２２２よりも外側に配置されている。４個の被吸着部２１４は、上ホルダ本体２１２の中心の周りに９０°間隔で４個所に配置されている。被吸着部２１４は、磁石に吸着される材料、例えば、強磁性材料を含む。

一対の上静電パッド２１６は、上ホルダ本体２１２の内部であって、上載置面２２２に対応する領域に埋め込まれている。各上静電パッド２１６は、略半円形状に形成されている。一方の上静電パッド２１６は、上載置面２２２の中心を挟み、他方の上静電パッド２１６の反対側に配置されている。

４個の上面受給端子２１８は、上ホルダ本体２１２の上面に設けられている。４個の上面受給端子２１８は、上載置面２２２よりも外側に配置されている。２個の上面受給端子２１８は、一方の上静電パッド２１６と電気的に接続されている。残りの２個の上面受給端子２１８は、他方の上静電パッド２１６と接続されている。２個の上面受給端子２１８と残りの２個の上面受給端子２１８は、上ホルダ本体２１２の中心に関して、１８０度点対称の位置に配置されている。上面受給端子２１８は、上静電パッド２１６への静電力の供給を外部から受けて、上静電パッド２１６へと伝達する。ここでいう外部とは、エアロック室６２、中継ポート７０及びロボットアーム６６、７４等である。例えば、一方の上静電パッド２１６に接続される上面受給端子２１８には、他方の上静電パッド２１６に接続される上面受給端子２１８よりも高い電圧が印加される。これにより、一方の上静電パッド２１６の電圧が、他方の上静電パッド２１６の電圧よりも高くなり、上静電パッド２１６と対向するように上載置面２２２に載置された基板２００が静電吸着される。

４個の下面受給端子２２０は、上ホルダ本体２１２の下面に設けられている。４個の下面受給端子２２０は、平面視において、４個の上面受給端子２１８のいずれかと同じ場所に配置されている。２個の下面受給端子２２０は、一方の上静電パッド２１６と電気的に接続されている。２個の下面受給端子２２０は、他方の上静電パッド２１６と電気的に接続されている。２個の下面受給端子２２０と残りの２個の下面受給端子２２０は、上ホルダ本体２１２の中心に関して、１８０度点対称の位置に配置されている。下面受給端子２２０は、上静電パッド２１６への静電力の供給を外部から受けて、上静電パッド２１６へと伝達する。ここでいう外部とは、エアロック室６２、中継ポート７０及びロボットアーム６６、７４等である。例えば、一方の上静電パッド２１６に接続される下面受給端子２２０には、他方の上静電パッド２１６に接続される下面受給端子２２０よりも高い電圧が印加される。これにより、基板２００と上静電パッド２１６との間に静電力が作用して、基板２００が、上静電パッド２１６によって静電吸着される。

図４は、一対の基板ホルダ２０４のうち下基板ホルダ２３０を上方から見た斜視図である。図５は、下基板ホルダ２３０を下方から見た斜視図である。

図４及び図５に示すように、下基板ホルダ２３０は、下ホルダ本体２３２と、４個の吸着部２３４と、一対の下静電パッド２３６、２３６と、４個の外受給端子２３８と、４個の内受給端子２４０とを有する。

下ホルダ本体２３２は、載置部の一例である。下ホルダ本体２３２は、基板２００よりも一回り大きい円板形状であって、上ホルダ本体２１２と略同形状に形成されている。下ホルダ本体２３２の上面の中央部には、基板２００が載置される下載置面２４２が形成されている。下載置面２４２は、外周よりも上に突出して形成されている。下載置面２４２は、基板２００と略同じ円形状に形成されている。下ホルダ本体２３２の外周には、４個の凹部２３３が形成されている。凹部２３３の外周側は、開口されている。凹部２３３は、下ホルダ本体２３２を上下方向に貫通している。上基板ホルダ２１０及び下基板ホルダ２３０が基板２００を挟んだ状態において、凹部２３３は、下面受給端子２２０の下方に配置される。従って、上基板ホルダ２１０の下面受給端子２２０は、下基板ホルダ２３０によって覆われることなく、凹部２３３によって露出される。

吸着部２３４は、下ホルダ本体２３２の上面に設けられている。吸着部２３４は、下載置面２４２よりも外側に配置されている。４個の吸着部２３４は、下ホルダ本体２３２の中心の周りに９０°間隔で４個所に配置されている。従って、４個の吸着部２３４は、被吸着部２１４のいずれかと対向する位置に配置されている。吸着部２３４は、被吸着部２１４を吸着可能な永久磁石を含む。吸着部２３４が被吸着部２１４を吸着することにより、上基板ホルダ２１０及び下基板ホルダ２３０が、一対の基板２００を挟み保持する。

一対の下静電パッド２３６は、保持部の一例である。一対の下静電パッド２３６は、下ホルダ本体２３２の内部であって、下載置面２４２に対応する領域に埋め込まれている。各下静電パッド２３６は、略半円形状に形成されている。一方の下静電パッド２３６は、下載置面２４２の中心を挟み、他方の下静電パッド２３６の反対側に配置されている。

４個の外受給端子２３８は、受給部の一例である。４個の外受給端子２３８は、下ホルダ本体２３２の下面に設けられている。４個の外受給端子２３８は、下載置面２４２よりも外側に配置されている。４個の外受給端子２３８は、下基板ホルダ２３０と上基板ホルダ２１０とで基板２００を挟んだ状態では、上面受給端子２１８及び下面受給端子２２０と異なる位置に配置されている。各外受給端子２３８は、下ホルダ本体２３２の中心から同じ距離に配置されている。即ち、４個の外受給端子２３８は、下載置面２４２の垂直軸の周りの複数の回転位置に配置されている。２個の外受給端子２３８は、一方の下静電パッド２３６と電気的に接続されている。残りの２個の外受給端子２３８は、他方の下静電パッド２３６に接続されている。尚、一方の下静電パッド２３６と接続されている１個の外受給端子２３８と他方の下静電パッド２３６と接続されている１個の外受給端子２３８とを含む一対の外受給端子２３８が、第一の受給部の一対の受給端部の一例である。同様に、残りの一対の外受給端子２３８が、第二の受給部の一対の受給端部の一例である。

外受給端子２３８は、下静電パッド２３６への静電力の供給を外部から受けて、下静電パッド２３６へと伝達する。ここでいう外部とは、エアロック室６２、中継ポート７０及びロボットアーム６６、７４等である。例えば、一方の下静電パッド２３６と接続される外受給端子２３８には、他方の下静電パッド２３６と接続される外受給端子２３８よりも高い電圧が給電される。これにより、下静電パッド２３６が、基板２００を下載置面２４２に静電吸着して保持する。４個の外受給端子２３８は、下ホルダ本体２３２の中心に関して、点対称の位置に配置されている。例えば、４個の外受給端子２３８のうち、上述の一対の外受給端子２３８と、残りの一対の外受給端子２３８は、下ホルダ本体２３２の中心に関して、下ホルダ本体２３２の中心に関して、１８０度の回転対称の位置に配置されている。尚、一対の外受給端子２３８と、残りの一対の外受給端子２３８は、下ホルダ本体２３２の中心に関して、４５度以上１８０度以下の回転対称の位置に配置することが好ましい。

４個の内受給端子２４０は、受給部の一例である。４個の内受給端子２４０は、下ホルダ本体２３２の下面に設けられている。４個の内受給端子２４０は、下載置面２４２よりも外側に配置されている。４個の内受給端子２４０は、下基板ホルダ２３０と上基板ホルダ２１０とで基板２００を挟んだ状態では、上面受給端子２１８及び下面受給端子２２０と異なる位置に配置されている。各内受給端子２４０は、下ホルダ本体２３２の中心から同じ距離に配置されている。４個の内受給端子２４０は、下載置面２４２の垂直軸の周りの複数の回転位置に配置されている。２個の内受給端子２４０は、一方の下静電パッド２３６と電気的に接続されている。残りの２個の内受給端子２４０は、他方の下静電パッド２３６に接続されている。尚、一方の下静電パッド２３６と接続されている１個の内受給端子２４０と他方の下静電パッド２３６と接続されている１個の内受給端子２４０とを含む一対の内受給端子２４０が、第三の受給部の一対の受給端部の一例である。同様に、残りの一対の内受給端子２４０が、第四の受給部の一対の受給端部の一例である。

内受給端子２４０は、下静電パッド２３６への静電力の供給を、外部から受けて、下静電パッド２３６へと伝達する。ここでいう外部とは、ロボットアーム３６等である。例えば、一方の下静電パッド２３６と接続される内受給端子２４０には、他方の下静電パッド２３６と接続される内受給端子２４０よりも高い電圧が給電される。これにより、下静電パッド２３６が、基板２００を下載置面２４２に静電吸着して保持する。４個の内受給端子２４０は、下ホルダ本体２３２の中心に関して、点対称の位置に配置されている。例えば、４個の内受給端子２４０のうち、上述の一対の内受給端子２４０と、残りの一対の内受給端子２４０は、下ホルダ本体２３２の中心に関して、１８０度の回転対称の位置に配置されている。尚、一対の内受給端子２４０と、残りの一対の内受給端子２４０は、下ホルダ本体２３２の中心に関して、４５度以上１８０度以下の回転対称の位置に配置することが好ましい。内受給端子２４０の各対の幅は、外受給端子２３８の各対の幅よりも小さい。

図６から図１０は、ロボットアーム２８とロボットアーム３６とによる基板ホルダ２０４の受け渡しを説明する平面図である。図６から図１０において、一対の基板２００は省略する。

まず、図６に示すように、ロボットアーム２８が、搬出部３２に載置されている下基板ホルダ２３０へと移動する。ここで、ロボットアーム２８は、一対の吸着爪４４、４４及び二対の接続部４６を有する。一対の吸着爪４４、４４は、互いに間隔を開けて配置されている。外側の一対の接続部４６の間隔は、一方の下静電パッド２３６に接続される外受給端子２３８と他方の下静電パッド２３６に接続される外受給端子２３８との間隔と等しい。内側の一対の接続部４６の間隔は、一方の上静電パッド２１６に接続される下面受給端子２２０と他方の上静電パッド２１６に接続される下面受給端子２２０との間隔と等しい。

図６から図１０において、下基板ホルダ２３０の４個の外受給端子２３８のうち、２個の外受給端子２３８Ａを三角で示すとともに、残りの２個の外受給端子２３８Ｂを四角で示す。一方の外受給端子２３８Ａは一方の下静電パッド２３６に接続され、他方の外受給端子２３８Ａは他方の下静電パッド２３６に接続されている。２個の外受給端子２３８Ｂも同様である。また、内受給端子２４０及び下面受給端子２２０についても同様である。

次に、図７に示すように、ロボットアーム２８の一対の接続部４６が、下基板ホルダ２３０の一対の外受給端子２３８Ｂ及び下面受給端子２２０Ｂの下に配置されて接続される。この状態で、接続部４６が、外受給端子２３８Ｂ及び下面受給端子２２０Ｂに電圧を印加する。これにより、外受給端子２３８Ｂに接続された一対の下静電パッド２３６間に電圧が印加されるので、下側の基板２００が下静電パッド２３６に静電吸着される。また、下面受給端子２２０Ｂに接続された一対の上静電パッド２１６間に電圧が印加されるので、上側の基板２００が上静電パッド２１６に静電吸着される。この状態で、ロボットアーム２８は、右回りに９０度回転して、下基板ホルダ２３０及び上基板ホルダ２１０を自己の＋Ｙ側に配置する。ロボットアーム２８は、下基板ホルダ２３０及び上基板ホルダ２１０とともに、＋Ｙ方向に移動する。

これにより、図８に示すように、ロボットアーム３６が、下基板ホルダ２３０を保持するロボットアーム２８に接近する。ここで、ロボットアーム３６は、一対の吸着爪５６、５６を有する。ロボットアーム３６は、二対の接続部５８を有する。外側の一対の接続部５８の間隔は、一方の下静電パッド２３６に接続される内受給端子２４０と他方の下静電パッド２３６に接続される内受給端子２４０との間隔と等しい。内側の一対の接続部５８の間隔は、一方の上静電パッド２１６に接続される下面受給端子２２０と他方の上静電パッド２１６に接続される下面受給端子２２０との間隔と等しい。

次に、図９に示すように、ロボットアーム３６の吸着爪５６が、下基板ホルダ２３０の下へと配置される。ここで、ロボットアーム３６の一対の吸着爪５６の外側の辺の間隔は、ロボットアーム２８の一対の吸着爪４４の内側の辺の間隔よりも狭い。これにより、吸着爪５６と吸着爪４４とが互いに接触することなく、ロボットアーム３６の一対の吸着爪５６が、ロボットアーム２８の一対の吸着爪４４の間に挿入される。ロボットアーム３６の外側の一対の接続部５８が、下基板ホルダ２３０の内受給端子２４０Ａの下方まで移動した後、ロボットアーム３６は上方へ移動する。これにより、外側の一対の接続部５８は、内受給端子２４０Ａと接続される。同様に、内側の一対の接続部５８が、下面受給端子２２０Ａと接続される。電圧が、接続部５８を介して、内受給端子２４０Ａ及び下面受給端子２２０Ａに印加される。これにより、下静電パッド２３６が下側の基板２００を静電吸着する状態、及び、上静電パッド２１６が下側の基板２００を静電吸着する状態が継続される。

次に、図１０に示すように、接続部４６から外受給端子２３８への電圧印加が停止した後、ロボットアーム２８が、ロボットアーム３６に対して、−Ｙ方向に相対移動して、離間する。この後、ロボットアーム３６は、いずれかのエアロック室６２へと基板２００及び下基板ホルダ２３０を搬送する。

図１１は、貼り合わせ部１４を説明する概略の平面図である。図１１に示すように、各加圧室６８の下加圧ステージ９０は、二対の接続部９４を有する。外側の一対の接続部９４の間隔は、下基板ホルダ２３０の一方の下静電パッド２３６に接続される外受給端子２３８と他方の下静電パッド２３６に接続される外受給端子２３８との間隔と等しい。外側の一対の接続部９４は、下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８と接続して下静電パッド２３６に給電する。内側の一対の接続部９４の間隔は、上基板ホルダ２１０の一方の上静電パッド２１６に接続される下面受給端子２２０と他方の上静電パッド２１６に接続される下面受給端子２２０との間隔と等しい。内側の一対の接続部９４は、凹部２３３から露出した上基板ホルダ２１０の一対の下面受給端子２２０と接続して上静電パッド２１６に給電する。各下加圧ステージ９０の外側の一対の接続部９４を結ぶ直線の垂線、及び、内側の一対の接続部９４を結ぶ直線の垂線は、前ロボット室６４の中心Ｃ１であって、ロボットアーム６６の回転軸で交差する。各対の接続部９４の垂線間の角度は、６０度または１２０度である。各加圧室７６の下加圧ステージ１００も、接続部９４と同様の構成を有し、接続部の一例である二対の接続部１０４を有する。接続部１０４と中心Ｃ２の位置関係は、接続部９４と中心Ｃ１の位置関係と同様である。

エアロック室６２の載置台８４は、下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８及び上基板ホルダ２１０の下面受給端子２２０に接続されて電圧を印加する二対の接続部８８を有する。中継ポート７０の中継載置台９８は、下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８及び上基板ホルダ２１０の下面受給端子２２０に接続されて電圧を印加する二対の接続部９９を有する。

ロボットアーム６６は、下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８及び上基板ホルダ２１０の下面受給端子２２０に接続される二対の接続部６７を有する吸着爪６５を備える。ロボットアーム７４は、下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８及び上基板ホルダ２１０の下面受給端子２２０に接続される二対の接続部７５を有する吸着爪７３を備える。尚、接続部６７、７５は、ロボットアーム２８の接続部４６と同様の構成である。

図１２〜図１７は、貼り合わせ部１４における基板２００の搬送を説明する概略の平面図である。尚、図１２〜図１７において、下基板ホルダ２３０の４個の外受給端子２３８のうち、２個の外受給端子２３８Ａを三角で示すとともに、残りの２個の外受給端子２３８Ｂを四角で示す。一方の外受給端子２３８Ａは一方の下静電パッド２３６に接続され、他方の外受給端子２３８Ａは他方の下静電パッド２３６に接続されている。２個の外受給端子２３８Ｂも同様である。下基板ホルダ２３０に載置される一対の基板２００及び内受給端子２４０と、上加圧ステージ９２、１０２とを、図１２〜図１７においては省略する。

図１２に示すように、下基板ホルダ２３０がエアロック室６２に搬送される。この状態では、下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８Ａが、載置台８４の接続部８８と接触する。これにより、電圧が、接続部８８を介して、外受給端子２３８Ａ及び下面受給端子２２０Ａに印加される。この結果、一対の下静電パッド２３６が、下側の基板２００を静電吸着するとともに、一対の上静電パッド２１６が、上側の基板２００を静電吸着する。

次に、図１３に示すように、ロボットアーム６６が、下基板ホルダ２３０の下方へ吸着爪６５を挿入して、下基板ホルダ２３０を真空吸着する。この状態では、ロボットアーム６６の接続部６７は、外受給端子２３８Ｂ及び下面受給端子２２０Ｂと接触して、電圧を印加する。これにより、下静電パッド２３６及び上静電パッド２１６は、載置台８４からの電圧印加が停止しても、基板２００を静電吸着する。

次に、ロボットアーム６６は、前ロボット室６４に連結された加圧室６８のいずれか、または、中継ポート７０に下基板ホルダ２３０を搬送する。例えば、図１４に示すように、ロボットアーム６６は、中心Ｃ１の左回りに６０度回転して、紙面右下の加圧室６８に下基板ホルダ２３０を搬送する。下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８Ａは、加圧室６８の接続部９４と接触するように下加圧ステージ９０に載置される。これにより、電圧が、接続部９４を介して、外受給端子２３８Ａ及び下面受給端子２２０Ａに印加される。この結果、下静電パッド２３６及び上静電パッド２１６は、ロボットアーム６６からの電圧印加が停止しても、基板２００を静電吸着する。

一方、図１５に示すように、ロボットアーム６６が、下基板ホルダ２３０及び上基板ホルダ２１０を中継ポート７０へと搬送する場合、ロボットアーム６６は、中心Ｃ１の周りに１８０度回転する。これにより、下基板ホルダ２３０及び上基板ホルダ２１０は、エアロック室６２に載置された状態から鉛直軸の周りに１８０度回転する。ここで、下基板ホルダ２３０は、外受給端子２３８Ａと、外受給端子２３８Ｂとが、自己の中心の周りにおいて、１８０度の回転対称の関係にある。上基板ホルダ２１０は、下面受給端子２２０Ａと、下面受給端子２２０Ｂとが、自己の中心の周りにおいて、１８０度の回転対称の関係にある。また、中継ポート７０の接続部９９は、エアロック室６２の接続部８８と同じ位置に配置されている。従って、外受給端子２３８Ｂ及び下面受給端子２２０Ｂが、中継ポート７０の接続部９９と接触する。これにより、電圧が、接続部９９を介して、外受給端子２３８Ｂ及び下面受給端子２２０Ｂに印加されて、下静電パッド２３６及び上静電パッド２１６が、基板２００を静電吸着する。

次に、図１６に示すように、ロボットアーム７４が、下基板ホルダ２３０の下方へ吸着爪７３を挿入して、下基板ホルダ２３０を真空吸着する。この状態では、ロボットアーム７４の接続部７５は、外受給端子２３８Ａ及び下面受給端子２２０Ａと接触して、電圧を印加する。これにより、下静電パッド２３６及び上静電パッド２１６は、中継ポート７０からの電圧印加が停止しても、基板２００を静電吸着する。

この後、ロボットアーム７４は、後ロボット室７２に連結された加圧室７６のいずれかに基板２００を搬送する。図１７に示すように、例えば、ロボットアーム７４は、中心Ｃ２の右回りに６０度回転して、紙面左下の加圧室７６へと基板２００を搬送する。ここで、下基板ホルダ２３０は、ロボットアーム６６によって１８０度回転されているので、加圧室７６の接続部１０４は、加圧室６８の接続部９４と異なり、下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８Ｂ及び下面受給端子２２０Ｂと接続される。これにより、電圧が、接続部１０４を介して、外受給端子２３８Ｂ及び下面受給端子２２０Ｂに印加される。この結果、下静電パッド２３６及び上静電パッド２１６は、ロボットアーム７４からの電圧印加が停止しても、基板２００を静電吸着する。

上述したように、本実施形態による下基板ホルダ２３０は、複数の外受給端子２３８、内受給端子２４０を有する。これにより、配置の異なる接続部４６、５８、９４、１０４を有するロボットアーム２８、３６、６６、７４及び加圧室６８、７６の下加圧ステージ９０、１００等に対応できる。この結果、下基板ホルダ２３０は、基板２００の保持力を受給して基板２００を保持できる。

また、下基板ホルダ２３０は、互いに１８０度の回転対称の関係を有する外受給端子２３８Ａと外受給端子２３８Ｂとを有する。これにより、４個の加圧室６８と４個の加圧室７６との間で、下基板ホルダ２３０を１８０度回転させても、加圧室６８、７６の接続部９４、１０４に外受給端子２３８Ａ、２３８Ｂを載置することができる。この結果、加圧室６８、７６等の構成を変更することなく、下基板ホルダ２３０の外受給端子２３８に電圧を印加することができる。

また、下基板ホルダ２３０は、互いに間隔の異なる外受給端子２３８と内受給端子２４０とを有する。これにより、互いに間隔の異なる吸着爪４４、５６を有するロボットアーム２８とロボットアーム３６とによって、下基板ホルダ２３０の受け渡しができる。

図１８は、受給端子を変更した下基板ホルダを下方から見た斜視図である。図１８に示すように、下基板ホルダ３３０は、外受給端子３３８と、内受給端子３４０とを有する。外受給端子３３８は、リング状に形成されている。内受給端子３４０は、外受給端子３３８よりも直径の小さいリング状に形成されている。外受給端子３３８及び内受給端子３４０の中心は、下基板ホルダ３３０の中心に配置されている。このように、外受給端子３３８及び内受給端子３４０をリング状に形成することによって、下基板ホルダ３３０は、より多方向に対応できる。

図１９は、受給端子の配置を変更した下基板ホルダを下方から見た斜視図である。図１９に示すように、外受給端子２３８Ａと外受給端子２３８Ｂとを１８０度以外の角度、例えば、９０度の回転対称に配置してもよい。内受給端子２４０Ａ及び内受給端子２４０Ｂ、下面受給端子２２０Ａと下面受給端子２２０Ｂの配置関係も同様である。これにより、例えば、ロボットアーム２８、３６が、互いに９０度交差する方向から接近する場合でも、基板ホルダ２０４の受け渡しを容易にできる。

上述の実施形態では、静電力によって、基板を静電吸着する基板ホルダの例をあげたが、基板ホルダが基板を真空吸着してもよい。この場合、給電端子が気体の吸入口になり、静電パッドの代わりに吸入口と載置面とを連結する吸着穴が基板ホルダを貫通することになる。そして、吸入口が、給電端子を同様に配置される。

上述の実施形態における各構成の形状、配置、個数は適宜変更してよい。例えば、加圧室の個数は、適宜変更である。加圧室の配置は、直列、並列、その他の配置の組合せであってもよい。また、例えば、４個の加圧室６８、７６を組とする加圧部の配置は、直列、並列、その他の配置の組合せであってもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 基板貼り合わせ装置、 １２ 前処理部、 １４ 貼り合わせ部、 １６ 制御部、 ２０ 前枠体、 ２２ 基板カセット、 ２４ ロボットアーム、 ２６ プリアライナ、 ２８ ロボットアーム、 ３０ 搬入部、 ３２ 搬出部、 ３４ アライナ、 ３６ ロボットアーム、 ４０ ターンテーブル、 ４２ ホルダテーブル、 ４４ 吸着爪、 ４６ 接続部、 ５０ ロボットアーム、 ５２ 固定ステージ、 ５４ 移動ステージ、 ５６ 吸着爪、 ５８ 接続部、 ６０ 後枠体、 ６２ エアロック室、 ６４ 前ロボット室、 ６５ 吸着爪、 ６６ ロボットアーム、 ６７ 接続部、 ６８ 加圧室、 ７０ 中継ポート、 ７２ 後ロボット室、 ７３ 吸着爪、 ７４ ロボットアーム、 ７５ 接続部、 ７６ 加圧室、 ８０ シャッタ、 ８２ シャッタ、 ８４ 載置台、 ８８ 接続部、 ９０ 下加圧ステージ、 ９２ 上加圧ステージ、 ９４ 接続部、 ９６ シャッタ、 ９７ シャッタ、 ９８ 中継載置台、 ９９ 接続部、 １００ 下加圧ステージ、 １０２ 上加圧ステージ、 １０４ 接続部、 ２００ 基板、 ２０２ 重ね合わせ基板、 ２０４ 基板ホルダ、 ２１０ 上基板ホルダ、 ２１２ 上ホルダ本体、 ２１４ 被吸着部、 ２１６ 上静電パッド、 ２１８ 上面受給端子、 ２２０ 下面受給端子、 ２２２ 上載置面、 ２３０ 下基板ホルダ、 ２３２ 下ホルダ本体、 ２３３ 凹部、 ２３４ 吸着部、 ２３６ 下静電パッド、 ２３８ 外受給端子、 ２４０ 内受給端子、 ２４２ 下載置面、 ３３０ 下基板ホルダ、 ３３８ 外受給端子、 ３４０ 内受給端子

Claims (11)

1. 基板が載置される載置面を有する載置部と、
   前記基板を前記載置面に保持する保持部と、
   前記載置面の垂直軸の周りの複数の回転位置に配置され、前記保持部への保持力の供給を外部から受ける複数の受給部とを備える基板ホルダ。
2. 前記複数の受給部は、互いに４５度以上１８０度以下で回転対称に配置された第一の受給部および第二の受給部を有する請求項１に記載の基板ホルダ。
3. 前記第一の受給部および前記第二の受給部はそれぞれ仮置きポートまたは搬送ロボットから前記保持力の供給を受ける請求項２に記載の基板ホルダ。
4. 前記複数の受給部は、前記第一の受給部および前記第二の受給部とは別の位置に配置され、互いに４５度以上１８０度以下で回転対称に配置された第三の受給部および第四の受給部を有する請求項２または３に記載の基板ホルダ。
5. 前記第三の受給部および前記第四の受給部はそれぞれ仮置きポートまたは搬送ロボットから保持力の供給を受ける請求項４に記載の基板ホルダ。
6. 前記第一の受給部、前記第二の受給部、前記第三の受給部および前記第四の受給部は、それぞれ一対の受給端部を有し、
   前記第一の受給部の前記一対の受給端部と前記第二の受給部の前記一対の受給端部とは互いに１８０度回転対称に配置されており、
   前記第三の受給部の前記一対の受給端部と前記第四の受給部の前記一対の受給端部とは、互いに１８０度回転対称に配置され
   前記第三の受給部の前記一対の受給端部と前記第四の受給部の前記一対の受給端部の幅は、前記第一の受給部の前記一対の受給端部及び前記第二の受給部の前記一対の受給端部の幅と異なる請求項４または５に記載の基板ホルダ。
7. 前記保持力は静電力であり、前記複数の受給部はそれぞれ外部から給電される端子を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の基板ホルダ。
8. 複数の基板を保持する基板ホルダと、
   前記複数の基板を加圧して貼り合わせる複数の加圧室と、
   前記基板ホルダに保持された前記複数の基板を前記複数の加圧室に搬送する搬送部とを備え、
   前記基板ホルダは、基板が載置される載置面を有する載置部と、前記基板を前記載置面に保持する保持部と、前記載置面の垂直軸の周りの複数の回転位置に配置され、前記保持部への保持力の供給を外部から受ける複数の受給部とを有し、
   前記複数の加圧室のそれぞれは、前記複数の受給部のいずれかに接続される接続部を有する基板貼り合わせ装置。
9. 前記基板ホルダを含み、前記基板を挟む二つの基板ホルダを備え、
   一の前記基板ホルダの前記複数の受給部は互いに１８０度対称に配されるとともに、他の前記基板ホルダの前記複数の受給部は互いに１８０度対称に配され、
   前記一の基板ホルダの前記複数の受給部と前記他の基板ホルダの前記複数の受給部とは、前記一の基板ホルダと前記他の基板ホルダとで前記基板を挟んだ状態においてそれぞれ異なる位置に配される請求項８に記載の基板貼り合わせ装置。
10. 前記保持力は静電力であり、前記複数の受給部は外部からの給電を受ける端子であり、前記接続部は、前記保持部に給電する給電端子である請求項８または９に記載の基板貼り合わせ装置。
11. 前記搬送部は、前記複数の基板を重ね合せた状態で搬送する請求項８から１０のいずれか１項に記載の基板貼り合わせ装置。

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