JP4642350B2

JP4642350B2 - 基板の貼り合わせ装置及び貼り合わせ方法

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Publication number: JP4642350B2
Application number: JP2003435974A
Authority: JP
Inventors: 浩一増田
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2004220023A

Description

この発明は２枚の基板を、これらの基板間に流体を介在させてシール剤を介して貼り合わせる貼り合わせ装置及び貼り合わせ方法に関する。

液晶ディスプレイパネルに代表されるフラットディスプレイパネルなどの製造工程では、２枚の基板を所定の間隔で対向させ、これら基板間に流体としての液晶を封入してシール剤によって貼り合わせる、貼り合わせ作業が行なわれる。

上記貼り合わせ作業は、２枚の基板のどちらかの内面（貼り合わされる側の面）に上記シール剤を枠状に塗布し、その基板或いは他方の基板の内面の上記シール剤の枠内に対応する部分に所定量の上記液晶を複数の粒状にして滴下供給する。

つぎに、上記２枚の基板の一方を下部保持テーブルの上面に外面（貼り合わされる側とは反対の面）を下にして供給載置し、他方の基板を後述する手段によって外面を上にして上部保持テーブルの下面に形成された保持面に吸着保持する。そして、下部保持テーブルと上部保持テーブルとを相対的に水平方向に駆動して２枚の基板を位置合わせした後、同じく相対的に上下方向に駆動して２枚の基板を上記シール剤によって貼り合わせるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

上記基板が貼り合わされたときに互いに対向する内面は、電極などの回路パターンが形成されたデバイス面となっている。そのため、基板を下部保持テーブルや上部保持テーブルに供給する際、作業者は、デバイス面が汚れたり、傷付くのを防止するため、デバイス面に触れないようにしている。

しかしながら、近年の基板の大型化、薄型化にともない、作業者が手作業で基板を下部保持テーブルや上部保持テーブルに供給していたのでは生産性の向上を図ることが困難になってきているという問題があった。とくに、保持面が下向きの上部保持テーブルに基板をその内面に触れることなく供給するのは困難であり、改善が望まれていた。

そこで、上部保持テーブルを回転可能に設け、保持面を上にした状態で、この保持面上に内面を上にした基板を供給し、その後、上部保持テーブルを１８０度回転させることで、基板の内面を、下部保持テーブルに保持された基板の内面に対向させ、これら基板を貼り合わせることが考えられている。

特開２０００−６６１６３号公報

しかしながら、上部保持テーブルを回転可能に設けると、保持テーブルを回転可能とするスペースが必要となるから、装置が大型化するということがあったり、回転可能に設けられた上部保持テーブルはその分、支持剛性が低下するため、貼り合わせ時に加わる荷重によって変位し、必要とする貼り合わせ精度が得られないということがあり、好ましくない。

この発明は、基板の内面を汚したり、傷付けることを防止しつつ、上部保持テーブルの保持面に基板を受け渡すことができるようにした基板の貼り合わせ装置及び貼り合わせ方法を提供することにある。

この発明は、減圧可能なチャンバ内に下部保持テーブルと上部保持テーブルとを設け、前記下部保持テーブルにその外面を下にして保持した一方の基板と、前記上部保持テーブルに外面を上にして保持した他方の基板とを、減圧下でかつ両基板間に介在されたシール剤を介して貼り合わせる貼り合わせ装置であって、前記上部保持テーブルは前記他方の基板を保持する静電チャックを有してなる基板の貼り合わせ装置において、前記チャンバ内にて上下方向に沿って移動可能に設けられ、その下端に保持部を有する可動部材であって、前記チャンバ内に供給された前記他方の基板を前記保持部でその外面を保持しその外面が前記上部保持テーブルに保持される位置まで移動させる可動部材を備え、前記保持部による前記他方の基板の保持は、前記他方の基板が前記上部保持テーブルに保持された後も継続され前記上部保持テーブルの保持面から上記他方の基板が離脱されるまでに解除されることを特徴とする基板の貼り合わせ装置にある。

この発明は、減圧可能なチャンバ内に下部保持テーブルと上部保持テーブルとを設け、前記下部保持テーブルにその外面を下にして保持した一方の基板と、前記上部保持テーブルに外面を上にして保持した他方の基板とを、減圧下でかつ両基板間に介在されたシール剤を介して貼り合わせる貼り合わせ方法であって、前記上部保持テーブルは前記他方の基板を静電チャックにて保持してなる基板の貼り合わせ方法において、前記チャンバ内に供給された前記他方の基板を、前記チャンバ内にて上下方向に沿って移動可能に設けられた可動部材が下端に有する保持部でその外面を保持しその外面が前記上部保持テーブルに保持される位置まで移動させ、前記上部保持テーブルの前記静電チャックに保持させるものであって、前記保持部による前記他方の基板の保持を、前記他方の基板が前記上部保持テーブルに保持された後も継続させ前記上部保持テーブルの保持面から上記他方の基板が離脱されるまでに解除させることを特徴とする基板の貼り合わせ方法にある。

本発明によれば、基板を上部保持テーブルに受け渡すとき、その基板の内面を汚したり、損傷することを防止し、貼り合わせ基板としての品質向上を図ることができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。

図１乃至図４は、この発明の第１の実施の形態を示す。図１は、液晶ディスプレイパネルの組立て装置１を示す概略図である。この組立て装置１は、シール剤の塗布装置２を有する。この塗布装置２には、液晶ディスプレイパネルを構成する第１、第２の基板３、４のうちの一方である、第１の基板３が供給される。

塗布装置２は、第１の基板３が供給載置されるテーブル及びこのテーブルの上方に配置された塗布ノズル（ともに図示せず）を有し、この塗布ノズルが上記第１の基板３に対して相対的にＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動されることで、この第１の基板３の内面（貼り合わされる側の面）には粘弾性材からなるシール剤（図示せず）が矩形枠状に塗布される。

シール剤が塗布された第１の基板３は、滴下装置７に供給される。この滴下装置７は、第１の基板３が載置されるテーブル及びこのテーブルの上方に配置された滴下ノズル（ともに図示せず）を有し、この滴下ノズルが第１の基板３に対して相対的にＸ、Ｙ及びＺ方向に駆動される。それによって、この第１の基板３の内面のシール剤によって囲まれた領域内には、流体としての複数の液滴状の液晶が所定の配置パターン、たとえば行列状に滴下供給される。

液晶が滴下された第１の基板３は、貼り合わせ装置１１に供給される。この貼り合わせ装置１１には、第１の基板３とともに第２の基板４が供給される。そして、第１の基板３と第２の基板４とが後述するごとく位置決めされて貼り合わされる。それによって、一対の基板３、４がシール剤によって貼り合わされ、これら基板３、４間に液晶が密封されることになる。

貼り合わせ装置１１は、図２に示すようにチャンバ１２を有する。このチャンバ１２内は、減圧ポンプ１０によって所定の圧力、たとえば１Ｐａ程度に減圧されるようになっている。チャンバ１２の一側には、シャッタ１３によって開閉される出し入れ口１４が形成され、この出し入れ口１４から第１の基板３と第２の基板４とが後述する供給手段としてのロボット装置３１によって出し入れされるようになっている。

チャンバ１２内には、下部保持テーブル１５が設けられている。この下部保持テーブル１５は、ＸＹθ駆動源１６によってＸ、Ｙ及びθ方向に駆動されるようになっている。この下部保持テーブル１５の保持面１５ａ（上面）には、塗布装置２によってシール剤が塗布された後、滴下装置７によって液晶が滴下された第１の基板３が、ロボット装置３１によって後述するごとく液晶が滴下された内面を上に向けて供給される。保持面１５ａに供給された基板３は、外面（貼り合わされる側とは反対の面）がたとえば静電気力によってこの保持面１５ａに所定の保持力で保持される。

なお、下部保持テーブル１５には、この保持面１５ａにロボット装置３１のアーム３４によって供給される第１の基板３を、そのアーム３４から受け取るための図示しない受け渡しピンが保持面１５ａから突没可能に設けられている。

下部保持テーブル１５の上方には、第１の駆動軸１７ａを介して第１のＺ駆動源１７によって上下方向（Ｚ方向）に駆動される上部保持テーブル１８が配設されている。つまり、上部保持テーブル１８は下部保持テーブル１５に対して接離する方向に駆動される。この上部保持テーブル１８の下面は保持面１８ａに形成され、この保持面１８ａには、後述するごとく第２の基板４が外面を静電気力によって保持される。

各保持テーブル１５、１８には、それぞれ静電チャックを構成する電極１５ｃ、１８ｃが埋設されている。これら電極１５ｃ、１８ｃに図示しない電源によって給電すると、各保持テーブル１５、１８に基板３、４を保持する静電気力を発生させることができるようになっている。

なお、下部保持テーブル１５には静電チャックを設けず、その保持面１５ａに所定の摩擦抵抗を有する弾性シートを設け、この弾性シート上に第１の基板３を供給載置するようにしてもよい。

上部保持テーブル１８には、厚さ方向に貫通した複数、例えば４つの貫通孔２１（２つのみ図示）が形成されている。各貫通孔２１には、ロッド状の可動部材２２が上下方向に移動可能に挿通されている。各可動部材２２は、上端が矩形状の連結部材２４によって連結され、下端には図示しない吸引ポンプに連通した真空パッド２３が図示しないばねを介して上下方向に弾性変位可能に設けられている。なお、貫通孔２１の下端部は真空パッド２３が入り込む大径部２１ａに形成されている。

連結部材２４の上面には、一対の第２の駆動軸２５の下端が連結されている。これら第２の駆動軸２５を介して、真空パッド２３は第２のＺ駆動源２６によってＺ方向に駆動されるようになっている。なお、可動部材２２、真空パッド２３、連結部材２４、第２の駆動軸２５及び第２のＺ駆動源２６はこの発明の受け渡し装置を構成している。また、この実施の形態の場合、第２のＺ駆動源２６は、第１のＺ駆動源１７によって上部保持テーブル１８と一体的に上下動させられる図示しない昇降部材に支持される。

第１、第２の駆動軸１７ａ、２５は、チャンバ１２の上部壁を貫通しており、その貫通部分は図示しないベローズなどによって上部壁に対して気密な状態で上下動可能となっている。

図２に示すようにロボット装置３１は、Ｘ、Ｙ及びＺ方向に駆動可能な基部３２を備えている。この基部３２には、ガイド板３３が設けられている。このガイド板３３には、アーム３４が図示しないシリンダなどの駆動源によってガイド板３３に沿って進退駆動可能に設けられている。

アーム３４は、図３に示すように一対の腕部３４ａを有して平面形状がほぼコ字状に形成されている。図２に示すように、アーム３４の一対の腕部３４ａの下面には複数の下部吸着パッド３５が設けられ、上面には複数の上部吸着パッド３６が設けられている。下部吸着パッド３５と上部吸着パッド３６とは、別々の吸引経路を介して真空ポンプに連通している。それによって、アーム３４は、その上面及び下面に基板を吸着保持することができるようになっている。

図２に示すように、ロボット装置３１は、チャンバ１２の一側に形成された出し入れ口１４に対向して配設されている。それによって、アーム３４はこの出し入れ口１４からチャンバ１２内に進入可能となっている。

次に、上記構成の貼り合わせ装置１１を用いて、第１の基板３と第２の基板４とを貼り合わせる手順について、図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。

まず、ロボット装置３１のアーム３４の下面に第２の基板４が図示しない他のロボット装置などによって内面を下向きの状態で供給される。それによって、図４（ａ）或いは図２に示すように、アーム３４の下面には、第２の基板４が上を向けた外面を下部吸着パッド３５によって吸着保持される。

第２の基板４を吸着保持したアーム３４は、出し入れ口１４からチャンバ１２内に進入し、第２の基板４の上面が上部保持テーブル１８の保持面１８ａに対向するよう位置決めされる。

第２の基板４が上部保持テーブル１８の保持面１８ａに対向する位置に位置決めされると、図４（ｂ）に示すようにロボット装置３１のアーム３４が上昇方向に駆動される。それによって、可動部材２２の下端に設けられた真空パッド２３に第２の基板４の上を向いた外面が当接するから、この真空パッド２３に発生する吸引力によって第２の基板４は外面が吸着保持される。なお、このとき、真空パッド２３は、第２の基板４の外面のアーム３４の腕部３４ａから外れた部分を吸着するため、真空パッド２３がアーム３４に干渉することがない。

真空パッド２３が第２の基板４の外面を吸着保持したならば、アーム３４の下部吸着パッド３５の吸引力が遮断され、このアーム３４が図４（ｃ）に示すように上昇したのち、後退してチャンバ１２内から退出する。

ついで、第２のＺ駆動源２６によって、可動部材２２が上昇方向に駆動される。それによって、図４（ｄ）に示すように真空パッド２３が大径部２１ａ内に入り込み、第２の基板４の外面が上部保持テーブル１８の保持面１８ａに接触するから、第２の基板４はこの保持面１８ａに発生する静電気力によって吸着保持されることになる。

第２の基板４が静電気力によって保持面１８ａに吸着保持されると、真空パッド２３の吸引力が解除される。なお、真空パッド２３の吸着力の解除は、第２の基板４を上部保持テーブル１８の保持面１８ａから離脱させるまでに行なえばよい。

すなわち、第２の基板４は、デバイス面である内面にロボット装置３１のアーム３４を接触させずに、上部保持テーブル１８の保持面１８ａに吸着保持させることができる。

次に、ロボット装置３１のアーム３４には、その上部吸着パッド３６が設けられた上面に滴下装置７から搬出された第１の基板３が内面を上にして供給される。アーム３４の上面に供給された第１の基板３は、上部吸着パッド３６によって吸着保持される。その状態でチャンバ１２の出し入れ口１４が開放され、アーム３４がチャンバ１２内の下部保持テーブル１５の保持面１５ａ上に進入し、所定の位置まで下降する。その時点で、第１の基板３に作用した下部吸着パッド３５の吸引力が除去される。

次に、下部保持テーブル１５に設けられた図示しない受け渡しピンが上昇して、アーム３４から第１の基板３を持ち上げて受け取る。その状態で、アーム３４はチャンバ１２内から後退する。アーム３４が後退すると受け渡しピンが下降し、第１の基板３が下部保持テーブル１５の保持面１５ａに内面を上にし、外面を下にして静電気力で吸着されて保持される。

このように、第２の基板４を上部保持テーブル１８に供給してから、第１の基板３を下部保持テーブル１５に供給するようにしたことで、以下のような利点を有する。すなわち、第１の基板３が下部保持テーブル１５に供給されるときには、第２の基板４は既に上部保持テーブル１８に吸着保持されている。

そのため、第１の基板３が下部保持テーブル１５に吸着保持された後で、この第１の基板３の上方で第２の基板４の受け渡しが行なわれることがないから、受け渡し時に生じる塵埃が、下部保持テーブル１５に保持された第１の基板３の内面に付着することがない。

第１の基板３の内面に塵埃が付着すると、製造される液晶ディスプレイパネルの表示品質を低下させる原因となる。しかしながら、上述した作業手順によって第１の基板３の内面に塵埃が付着するのを防止できるため、液晶ディスプレイパネルの表示品質の向上が図れる。

このようにして第１の基板３と第２の基板４とを各保持テーブル１５、１８の保持面１５ａ、１８ａに吸着保持したならば、出し入れ口１４をシャッタ１３によって閉じた後、減圧ポンプ１０を作動させてチャンバ１２内を所定の圧力に減圧する。

ついで、下部保持テーブル１５をＸＹθ駆動源１６によって水平方向に駆動し、第１の基板３と第２の基板４とを位置合わせしたならば、第１のＺ駆動源１７によって上部保持テーブル１８を下降方向に駆動する。それによって、位置合わせされた第１の基板３と第２の基板４とがシール剤によって貼り合わされることになる。

第１の基板３と第２の基板４とを貼り合わせたら、チャンバ１２内に気体を供給し、この内部の圧力を徐々に大気圧に戻す。それによって、一対の基板３、４は、チャンバ１２内の圧力と、貼り合わされた一対の基板３、４間の圧力差によって加圧されるから、シール剤によって確実に貼り合わされることになる。

次に、上部保持テーブル１８の静電吸着力が除去されてこのテーブル１８が上昇するとともに、下部保持テーブル１５の静電吸着力が除去されて受け渡しピンが上昇し、貼り合わされた基板３、４が下部保持テーブル１５上で上昇する。その後、第１の基板３の下面側にロボット装置３１のアーム３４が進入し、受け渡しピンが下降することで、基板３、４がアーム３４に受け渡される。アーム３４に受け渡された基板３、４は、アーム３、４の上部吸着パッド３６に吸着保持された状態で、アーム３４が後退し、基板３、４がチャンバ１２から搬出される。

このように、上部保持テーブル１８の保持面１８ａに第２の基板４を供給して吸着保持する際、この第２の基板４の内面にロボット装置３１のアーム３４を接触させずにすむ。そのため、第１の基板３と第２の基板４との貼り合わせに際し、第２の基板４の内面を汚したり、傷付けるのを防止することができる。これにより、第１、第２の基板３、４を貼り合わせて製造される液晶ディスプレイパネルの品質を向上させることができ、歩留まりの向上を図ることができる。

第２の基板４の外面を上にして保持するロボット装置３１と、このロボット装置３１に保持された第２の基板４の外面を吸着保持して上部保持テーブル１８の保持面１８ａに受け渡す真空パッド２３を設けたので、第２の基板４を内面が下を向くよう反転させた状態で供給することができる。

そのため、上部保持テーブル１８を上下駆動可能に設けるだけでよく、従来技術に記載したような回転機構を設けずにすむため、その分、この上部保持テーブル１８の支持剛性が低下するのが防止できる。それによって、第１、第２の基板３、４を加圧して貼り合わせる際、上部保持テーブル１８が変位するのを防止できるから、貼り合わせ精度を向上させることができる。

図５は、第１の実施の形態において、第２の基板４を上部保持テーブル１８の保持面１８ａに吸着保持させる際の変形例を示す第２の実施の形態である。すなわち、図４（ｃ）に示したように、アーム３４の下部吸着パッド３５に吸着された第２の基板４を、大気圧下で真空パッド２３に吸着させた後、アーム３４をチャンバ１２から退出させたならば、図５に示すように、第２の基板４を上昇させてその外面が上部保持テーブル１８の保持面１８ａに接触する前に停止させる。つまり、第２の基板４を、この第２の基板４の外面と保持面１８ａとの間に所定の間隔を保持した状態で待機させる。

その状態で、出し入れ口１４をシャッタ１３によって閉じてチャンバ１２内を減圧し、このチャンバ１２内の圧力が２枚の基板３、４を貼り合わせるときよりも高い所定の圧力Ｐまで減圧された時点で、図４（ｄ）に示したように、第２の基板４を上部保持テーブル１８の保持面１８ａに受け渡すようにする。つまり、２枚の基板３、４を貼り合わせるときのチャンバ１２内の圧力は、たとえば１Ｐａ程度であり、その圧力をＰｂとすると、ＰｂとＰとは、Ｐｂ＜Ｐとなる。

このように、図４（ｃ）と図４（ｄ）との工程の間に、図５に示す工程を設けることで、チャンバ１２内を急速に減圧した場合でも、第２の基板４が上部保持テーブル１８の保持面１８ａから落下するのを以下に述べる理由によって確実に防止することが可能となる。

すなわち、大気圧下で第２の基板４を上部保持テーブル１８の保持面１８ａに保持すると、たとえば第２の基板４にうねりがある場合などには、基板４と保持面１８ａとの間に微小な隙間が生じ、その隙間に空気が閉じ込められ、空気層が形成されることがある。

このような状態でチャンバ１２内の減圧を開始すると、その減圧が進むにつれて上記した空気層とチャンバ１２内の雰囲気との間に圧力差が生じることになる。つまり、第２の基板４は、保持面１８ａに保持された外面側の圧力が保持されていない内面側の圧力よりも高くなる。そのため、第２の基板４には保持面１８ａから離れる方向の力が作用する。

チャンバ１２内の減圧を、十分に時間をかけて行なえば、第２の基板４の外面側と保持面１８ａとの間の空気は、その減圧の過程で徐々に除去されるから、基板４の外面側と内面側との圧力差が大きくなるのが防止され、保持面１８ａに基板４を比較的良好に保持することが可能となる。

しかしながら、サイクルタイムを短縮するためなどの生産上の都合により、チャンバ１２内を貼り合わせ圧力Ｐｂまで短時間で減圧する必要がある場合、第２の基板４と保持面１８ａとの間の空気が十分に抜け出る前にチャンバ１２内の減圧が進行し、上述したように第２の基板４の外面側と内面側との圧力差が大きくなって第２の基板４を保持面１８ａから引き離す力が増大する。そして、この力が第２の基板４を保持面１８ａに保持する静電気力よりも大きくなれば、基板４が保持面１８ａから落下することがある。

図５に示す工程を、図４（ｃ）と図４（ｄ）に示す工程の間に設け、チャンバ１２内の圧力が上述した圧力Ｐに減圧されるまで、第２の基板４を保持面１８ａに接触させず、所定の間隔で保持しておくようにしたことで、チャンバ１２内を所定の圧力Ｐｂまで短時間で減圧する場合であっても、第２の基板４と保持面１８ａとの間の空気が排出され易くなる。したがって、図５に示す工程の後で、第２の基板４を保持面１８ａに吸着保持すれば、基板４を保持面１８ａから引き離す力を抑制することができるから、基板４の落下を防止することができる。

すなわち、チャンバ１２内の排気を行なう減圧ポンプ１０の駆動モータの回転速度が一定であるならば、チャンバ１２内の単位時間当たりの圧力減少度合はチャンバ１２内の圧力が下がるにつれて二次曲線的に小さくなる。つまり、チャンバ１２内が大気圧に近いときには、単位時間当たりの圧力減少度合が大きいが、減圧が進むにつれて、単位時間当たりの圧力減少度合が小さくなる。

したがって、第２の基板４と保持面１８ａとの間にたとえ空気が残留したとしても、大気圧下で第２の基板４を保持面１８ａに保持させるよりも、チャンバ１２内が圧力Ｐに減圧された後で基板４を保持面１８ａに保持させた方が、上記の空気層によって生じる基板４の外面側と内面側との圧力差を十分に小さくすることができる。それによって、チャンバ１２内の減圧を短時間で行なう場合であっても、基板４の落下をより一層、確実に防止できることになる。

次に、第２の基板４を上部保持テーブル１８の保持面１８ａに受け渡すときのチャンバ１２内の圧力Ｐについて説明する。真空パッド２３は、第２の基板４を真空吸着しているので、真空パッド２３が基板４を真空吸着するための真空圧、すなわち吸引ポンプの真空吸引の圧力にチャンバ１２内の圧力が到達すると、これらの間に圧力差がなくなり、基板４に対する真空パッド２３の真空吸着力が生じなくなる。その結果、第２の基板４は真空パッド２３から落下してしまうことになる。

したがって、真空パッド２３が基板４を落下させることなく保持でき、しかも好ましくはチャンバ１２内が十分に減圧された時点で基板４を保持面１８ａに受け渡す必要がある。このときのチャンバ１２内の圧力が上記した圧力Ｐとなる。この圧力Ｐは実験を行なうことにより、最適値を求めることができる。

チャンバ１２内が圧力Ｐに到達したか否かは、チャンバ１２内に圧力センサを設け、その検出値によって知ることができる。したがって、圧力センサの検出値が圧力Ｐになった時点で第２の基板４を保持面１８ａに受け渡せばよい。この受け渡しのタイミングに合わせて電極１８ｃに電圧を印加し、上部保持テーブル１８に静電気力を生じさせればよい。

もっとも、上述したように、第２の基板４を保持面１８ａに大気圧下で保持させたときより、チャンバ１２内を減圧した後に保持させた方が、基板４が保持面１８ａから落ち難い。そのため、チャンバ１２内の減圧が開始されてから圧力Ｐに到達するまでの間であれば、基板４を保持面１８ａに受け渡して保持しても、大気圧下で保持した場合に比べて落下し難い状態で保持することができる。

図５に示すように、上部保持テーブル１８に複数の貫通孔５１を設けてもよい。この貫通孔５１は、一端を保持面１８ａに開口させ、他端をチャンバ１２内に開放させている。この実施の形態では貫通孔５１の他端は上部保持テーブル１８の上面に開口している。

このように、上部保持テーブル１８に複数の貫通孔５１を設ければ、チャンバ１２内を減圧する際、貫通孔５１を通じて基板４と保持面１８ａとの間の隙間の空気が排出され易くなるから、保持面１８ａに保持された基板４の落下をより一層、確実に防止することが可能となる。

大気圧下で第２の基板４を保持面１８ａに保持させる場合であっても、チャンバ１２内を減圧するにつれて、保持面１８ａと、この保持面１８ａに保持された基板４との間に残留する空気が貫通孔５１から排出される。そのため、基板４が保持面１８ａから落下するのを防止する効果を有する。

つまり、上部保持テーブル１８に貫通孔５１を設けた方が設けない場合よりも、大気圧下で第２の基板４を保持面１８ａに保持したり、チャンバ１２内の減圧を短時間で行なう場合に、基板４が保持面１８ａから落下し難くなる。

図５では真空パッド２３を上昇の途中で停止させる場合について説明したが、たとえば図４（ｃ）に示す状態のままでチャンバ１２内が圧力Ｐに減圧されるまで、第２の基板４を待機させるようにしてもよい。

なお、図５に示すように真空パッド２３をその上昇の途中で止めるようにすれば、チャンバ１２内が圧力Ｐに減圧されてからの吸着パッド２３の上昇距離を少なくできるから、基板４を保持面１８ａに受け渡すまでの時間を短縮することができたり、下部保持テーブル１５に第１の基板３を供給する際に、真空パッド２３に保持された第２の基板４が邪魔にならないなどの利点を有する。

図６は、この発明の第３の実施の形態を示す。なお、上記した第１の実施の形態と同一部分には同一記号を付して説明を省略する。すなわち、この実施の形態は、ロボット装置３１のアーム３４の下面に外面が吸着されて保持された第２の基板４を上部保持テーブル１８の保持面１８ａに受け渡す、受け渡し装置の変形例である。この実施の形態の受け渡し装置は、上部保持テーブル１８の保持面１８ａに開放して形成された一対の逃げ部４１を有する。一対の逃げ部４１は、アーム３４の吸着パッド３５、３６が設けられた腕部３４ａが入り込み、しかも吸着パッド３５が第２の基板４から離れることが可能な深さ寸法に形成されている。

それによって、下部吸着パッド３５に第２の基板４の外面を吸着したアーム３４が保持面１８ａに対向する位置に位置決めされた後、保持面１８ａに第２の基板４の外面を吸着させるために上昇方向に駆動されると、アーム３４の吸着パッド３５、３６が設けられた腕部３４ａが逃げ部４１内に入り込む。

したがって、下部吸着パッド３５に外面が吸着保持された第２の基板４は、その外面を上記保持面１８ａに接触させることができるから、静電気力によって上記保持面１８ａに吸着保持される。その後、アーム３４は後退し、逃げ部４１から離脱するとともに、チャンバ１２から退出することになる。

つまり、上部保持テーブル１８にアーム３４が入り込むことができる逃げ部４１を形成することで、アーム３４に外面が吸着保持された第２の基板４を、上部保持テーブル１８の保持面１８ａに受け渡すことが可能となる。

この発明は上記した各実施の形態に限定されず、種々変形可能である。たとえば、下部保持テーブルをＸ、Ｙ、θ方向に駆動し、上部保持テーブルをＺ方向に駆動したが、上部保持テーブルをＸ、Ｙ、θ方向に駆動し、下部保持テーブルをＺ方向に駆動してもよい。

また、第１の基板にシール剤と液晶を供給したが、第２の基板に供給するようにしたり、一方の基板に液晶、他方の基板にシール剤を供給するなどしてもよく、その点はなんら限定されるものでない。

第２の基板をロボット装置のアームから上部保持テーブルの保持面に受け渡すために可動部材に真空パッドを設けたが、真空パッドに代わり、静電気力を利用して基板を吸着する静電パッドや粘着力で基板を保持する粘着パッドであってもよい。

このように静電パッドや粘着パッドを用いた場合、貼り合わせ圧力Ｐｂ下においても、基板を保持することができるので、第２の実施の形態における第２の基板を上部保持テーブルの保持面に受け渡す工程を、所定の圧力Ｐから貼り合わせ圧力Ｐｂの間においても行なうことができ、保持面に保持された基板の落下をより良好に防止できるという利点がある。

また、チャンバ内への基板の供給は、第１の基板を供給した後、上部保持テーブルに第２の基板を供給するようにしてもよく、その順序は限定されるものでない。さらに、ロボット装置は滴下装置や第２の基板の収納マガジンなどの第１、第２の基板を供給する位置とチャンバの出し入れ口との間で移動可能な構造としてもよい。

また、第２の基板を上部保持テーブルに供給する際、ロボット装置のアームに設けられた下部吸着パッドによって基板の外面を吸着保持するようにしたが、アームの上面に支持ピンを設け、この支持ピンによって第２の基板の内面を支持して上部保持テーブルに供給するようにしてもよい。この場合、支持ピンは第２の基板の内面の非デバイスエリアを支持することがデバイス面の汚損や損傷を防止するという点から好ましい。なお、支持ピンによって第１の基板の外面を支持して下部保持テーブルに供給することもできる。

また、第１の実施の形態において、真空パッドは、上部保持テーブルに形成された大径部２１ａに入り込むように構成したが、真空パッドは、第２の基板を吸着する面が上部保持テーブルの保持面と一致する位置或いは保持面より没する位置まで入り込むようにすればよい。

ここで、真空パッドを第２の基板を吸着する面が上部保持テーブルの保持面より没する位置まで入り込むように構成した場合には、真空パッドが第２の基板を吸着して上昇し、第２の基板を上部保持テーブルの保持面に受け渡した後、真空パッドが貫通孔内に入り込むことにより、第２の基板を真空パッドから確実に引き離すことができる。このような構成は、真空パッドに換えて粘着パッドを用いた場合に特に有効である。

また、真空パッドと吸引ポンプとの間に開閉弁を設け、チャンバ内の減圧が開始されてチャンバ内の雰囲気の圧力が吸引ポンプによる真空吸引の圧力よりも小さくなる前に、開閉弁を閉じて真空パッドによる真空吸引を解除するとよい。

すなわち、チャンバ内が所定の圧力に減圧されるまで真空パッドに真空吸引力を作用させていると、吸引ポンプによる真空吸引の圧力よりもチャンバ内の雰囲気の圧力が低くなったときに、真空パッドと吸引ポンプとを連通する配管内の気体が上部保持テーブルの保持面とこの保持面に静電吸着されている第２の基板との間に流出する。この気体の流出によって保持面に静電吸着されている基板が保持面から押し離されて上部保持テーブル上でずれたり、落下したりする不具合が生じる虞がある。

しかしながら、上述のように、開閉弁をチャンバ内の雰囲気の圧力が吸引ポンプの真空吸引の圧力よりも小さくなる前に閉じるようにすれば、上述した不具合を抑制することができる。この効果は、開閉弁を真空パッドにできるだけ近い位置に配置し、開閉弁と真空パッドとの間の配管長を短くすればするほど大きくなる。

また、シール剤は、シール性と接着性を併せ持つものに限られず、シール性のみを有するシール剤を用いてもよく、このシール剤とは別に接着剤を用いて２枚の基板を接着してもよい。

この発明の第１の実施の形態に係る液晶ディスプレイパネルの組立て装置を示す概略図。貼り合わせ装置の概略的構成を示す断面図。ロボット装置のアームの平面図。第２の基板を上部保持テーブルの保持面に受け渡す手順の説明図。この発明の第２の実施の形態を示す第２の基板を上部保持テーブルの保持面に受け渡す前の工程の説明図。この発明の第３の実施の形態の貼り合わせ装置の概略的構成を示す断面図。

符号の説明

３第１の基板
４第２の基板
１５下部保持テーブル
１５ａ保持面
１８上部保持テーブル
１８ａ保持面
２２可動部材（受け渡し装置）
２３真空パッド（受け渡し装置）
３１ロボット装置（供給手段）
３４アーム（供給手段）

Claims

減圧可能なチャンバ内に下部保持テーブルと上部保持テーブルとを設け、前記下部保持テーブルにその外面を下にして保持した一方の基板と、前記上部保持テーブルに外面を上にして保持した他方の基板とを、減圧下でかつ両基板間に介在されたシール剤を介して貼り合わせる貼り合わせ装置であって、前記上部保持テーブルは前記他方の基板を保持する静電チャックを有してなる基板の貼り合わせ装置において、
前記チャンバ内にて上下方向に沿って移動可能に設けられ、その下端に保持部を有する可動部材であって、前記チャンバ内に供給された前記他方の基板を前記保持部でその外面を保持しその外面が前記上部保持テーブルに保持される位置まで移動させる可動部材を備え、
前記保持部による前記他方の基板の保持は、前記他方の基板が前記上部保持テーブルに保持された後も継続され前記上部保持テーブルの保持面から上記他方の基板が離脱されるまでに解除されることを特徴とする基板の貼り合わせ装置。
前記上部保持テーブルは、一端を前記上部保持テーブルの保持面に開口し他端が前記上部保持テーブルの上面に開口する貫通孔を有することを特徴とする請求項１記載の基板の貼り合わせ装置。
減圧可能なチャンバ内に下部保持テーブルと上部保持テーブルとを設け、前記下部保持テーブルにその外面を下にして保持した一方の基板と、前記上部保持テーブルに外面を上にして保持した他方の基板とを、減圧下でかつ両基板間に介在されたシール剤を介して貼り合わせる貼り合わせ方法であって、前記上部保持テーブルは前記他方の基板を静電チャックにて保持してなる基板の貼り合わせ方法において、
前記チャンバ内に供給された前記他方の基板を、前記チャンバ内にて上下方向に沿って移動可能に設けられた可動部材が下端に有する保持部でその外面を保持しその外面が前記上部保持テーブルに保持される位置まで移動させ、前記上部保持テーブルの前記静電チャックに保持させるものであって、
前記保持部による前記他方の基板の保持を、前記他方の基板が前記上部保持テーブルに保持された後も継続させ前記上部保持テーブルの保持面から上記他方の基板が離脱されるまでに解除させることを特徴とする基板の貼り合わせ方法。