JP4955069B2 - 貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法に関する。
本願は、２００７年１１月８日に、日本に出願された特願２００７−２９０９１３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）は２枚の基板を貼り合せた構造を有している。例えば、液晶ディスプレイは複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）がマトリクス状に形成されたアレイ基板（ＴＦＴ基板）と、カラーフィルタや遮光膜などが形成されたカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）とが数μｍ程度の間隔で対向して配置され、両基板間に液晶が封入されるとともに、両基板が光硬化性樹脂を含むシール部材（接着剤）で互いに貼り合わされて製造される。なお、この２枚の基板の貼り合わせは、不純ガスの混入などを防止するために真空環境下で行う。

このような２枚の基板を貼り合わせる装置として、例えば特許文献１の基板貼合せ装置が知られている。特許文献１の基板貼合せ装置は、上側容器と下側容器とで構成される真空チャンバと、上基板を移動させるための上基板搬送治具と、上側容器を上下移動させるための第一の支持棒と、その支持棒が支持されているベース板と、上基板搬送治具を上下移動させるための第二の支持棒と、を備えている。

上記の基板貼合せ装置では、第一の支持棒を下方向へ移動させて、上側容器と下側容器とが当接して真空チャンバを構成するとともに、第二の支持棒を下方向へ移動させて、上基板と下基板とが所定間隔で対向配置されるように上基板搬送治具を下降する。その後、上基板と下基板との位置合わせをして、これらを貼り合わせるものである。
特開２００７−２１２５７２号公報

上記の特許文献１の貼合せ基板製造装置は、処理室内を真空引きした後に、上基板と下基板との位置合わせをし、これら２枚の基板を貼り合わせる。しかしながら、上基板と下基板との位置合わせをした後に、ベース板に備え付けられている第二の支持棒を移動させることにより上基板搬送治具を移動させると、上基板と下基板との位置が相対的にずれる虞がある。これは、ベース板から下基板までの間に複数の部材が介在することにより、下基板が配置されている下側容器と第二の支持棒が備え付けられているベース板とが異なる動きをするためである。このように、上基板と下基板との相対的位置がずれることで、歩留まりが低下するという問題があった。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることが可能な貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法の提供を課題とする。

本発明に係る貼合せ基板製造装置は、上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって、前記下基板を載置する面が平面である載置テーブルと；前記載置テーブルの載置面と反対側の面に配置され、該載置テーブルを載置面に水平に移動させる移動機構と；一面に凹部を有し、該凹部の底面に前記移動機構が設置されたベース部と；前記ベース部の一面において、前記凹部の周縁部に立設された駆動軸と；前記ベース部の一面において、前記凹部の周縁部に、前記駆動軸と平行に立設された支持棒と；前記支持棒が挿通される貫通孔を有し、前記支持棒に沿って上下移動可能であり、かつ、前記ベース部との対向面が平面であり、該対向面に前記上基板を保持可能な上加圧部材と；前記上加圧部材が前記支持棒に沿って移動するように配置された案内ガイドと、を備え、前記駆動軸と前記案内ガイドとは、前記上基板と前記下基板との貼り合わせ面に対して垂直な方向に連動して移動可能であり、前記ベース部の一面と、前記上加圧部材の前記ベース部との対向面とは、平面視において略同一の面形状に形成され、
前記上加圧部材を下降させることにより、前記上加圧部材に保持された前記上基板と前記載置テーブルに載置された前記下基板とが貼り合わされる。

上記の貼合せ基板製造装置によれば、上基板が保持された上加圧部材と、下基板が載置された載置テーブルとがともにベース部によって支持されているため、上基板と下基板との間に介在する部材の数を最小限に抑えることができる。これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板と下基板との相対的な位置がずれることを防止できる。その結果、２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることができる。また、下基板が載置テーブルに載置されているため、下基板を安定保持することができ、下基板と上基板との位置合わせを高精度に行うことができる。

前記上加圧部材及び前記ベース部の少なくともいずれか一方には、前記上基板または前記下基板の配置される領域を囲繞するようにシール部材が設けられ；前記シール部材と前記上加圧部材と前記ベース部とに囲まれた空間に貼合せ処理室が形成されてもよい。

この場合、貼合せ処理室を上加圧部材、ベース部およびシール部材で構成することができるため、部品点数を少なくすることができる。その結果、装置を小型・軽量化することができる。

前記貼合せ処理室の内部を減圧する減圧手段をさらに備え；前記減圧手段によって前記貼合せ処理室が減圧された時に、前記貼合せ処理室は前記シール部材によって密閉されてもよい。

この場合、上加圧部材とベース部との間にシール部材が介装されているため、貼合せ処理室を減圧する際に、該貼合せ処理室を確実に密閉させることができる。したがって、貼合せ処理室を確実に減圧させることができ、所望の貼合せ基板を製造することができる。

前記シール部材は：前記ベース部及び前記上加圧部材の一方に対して上下移動し、前記貼合せ処理室の壁部を構成する接合部と；前記接合部に設置され、前記ベース部または前記上加圧部材に当接して前記貼合せ処理室の気密性を確保するシールと；を備えていてもよい。
前記駆動軸および前記支持棒は、前記ベース部の一面における前記凹部の周縁部に、前記載置テーブルに載置される前記下基板の対向する二辺と平行に並ぶように配置されてもよい。

この場合、接合部がベース部または上加圧部材に対して上下移動して貼合せ処理室の壁部を構成するので、上加圧部材が上昇しても貼合せ処理室を密閉された状態に保つことが可能になる。これにより、下基板と上基板とを離間配置してコンダクタンスを大きくした状態でも貼合せ処理室を減圧することが可能になり、その結果、減圧時間を短縮することができる。

また、本発明に係る貼合せ基板製造方法は、平面視において長方形に形成されているベース部の一面に設置された載置テーブルに下基板を載置し；前記ベース部の一面に立設された支持棒が挿通される貫通孔を有し、前記支持棒に沿って上下移動可能であり、かつ前記ベース部と対向する側の面が、平面視において前記ベース部と略同一の大きさの長方形に形成されている上加圧部材により上基板を保持し；前記下基板と前記上基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて、貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造方法であって：前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定間隔に対向配置する上基板移動工程と；前記上加圧部材と前記ベース部との間をシール部材により密閉して、前記上基板および前記下基板が収容された貼合せ処理室を形成する処理室形成工程と；前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と；移動機構により前記下基板を移動させて、前記下基板と前記上基板との位置合わせを行う基板位置合わせ工程と；前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを貼り合わせる基板貼合せ工程と；を備えている。

上記の貼合せ基板製造方法によれば、上基板が保持された上加圧部材が、下基板が載置される載置テーブルが設置されたベース部に立設されている支持棒に案内されて上下移動するため、上基板と下基板との間に介在する部材の数を最小限に抑えることができる。これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板と下基板の位置関係がずれることを防止できる。したがって、２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることができる。
また、下基板と上基板とを所定距離だけ離間配置した状態で貼合せ処理室を減圧するので、コンダクタンスが大きい状態で減圧することが可能になる。これにより、減圧時間を短縮することができる。
さらに、貼合せ処理室内を減圧した後に、移動機構により下基板と上基板との位置合わせを行うことができる。したがって、下基板と上基板との位置合わせを行った後、再度上加圧部材を上昇させる必要がなくなり、生産効率を向上することができる。

上基板が保持された上加圧部材と、下基板が載置された載置テーブルとがともにベース部によって支持されているため、上基板と下基板との間に介在する部材が最小限に抑えられている。
これにより、上基板と下基板との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板と下基板の位置関係がずれることを防止できる。したがって、２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることができる効果がある。また、下基板が載置テーブルに載置されているため、下基板を安定保持することができ、その結果、下基板と上基板との位置合わせを高精度に行うことができる。

図１は、本発明の第一実施形態に係る貼合せ基板製造装置の正面概略図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図３は、図１のＢ部拡大図である。 図４は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（１）である。 図５は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（２）である。 図６は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（３）である。 図７は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（４）である。 図８は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（５）である。 図９は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（６）である。 図１０は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（７）である。 図１１は、同実施形態に係る貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図（８）である。 図１２は、同実施形態に係る貼合せ基板を製造する過程を示すフローチャートである。 図１３は、同実施形態に係るシール部材の別の態様を示す構成図である。 図１４は、本発明の第二実施形態に係るシール部材の構成図である。

符号の説明

１０ 貼合せ基板製造装置
１１ ベース部
１３ 支持棒
１５ 上加圧部材
１７ チャンバ（貼合せ処理室）
２９ 移動機構
３１ 載置テーブル
５５ シール部材
５７ 接合部
６２ シール
Ｗ１ 下基板
Ｗ２ 上基板
Ｗ３ 貼合せ基板

（第一実施形態）（貼合せ基板製造装置）
本発明の第一実施形態に係る貼合せ基板製造装置について、図１〜図１２に基づいて説明する。
図１は貼合せ基板製造装置の正面概略図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１，図２に示すように、貼合せ基板製造装置１０は、下基板Ｗ１を載置するベース部１１と、ベース部１１に立設された支持棒１３と、支持棒１３に支持され、支持棒１３に沿って上下移動可能であり、かつ上基板Ｗ２を保持可能な上加圧部材１５と、を備えている。

ベース部１１は、剛性を有し、略直方体形状に形成されている。ベース部１１は、その下面２１の四隅に脚２２が設けられて、床面に載置されている。一方、ベース部１１の上面（一面）２３は平面視で長方形に形成されている。上面２３には、平面視において下基板Ｗ１よりも大きな凹部２５が形成されている。凹部２５の略中央部および四隅には、直交２軸水平方向および水平回転方向（以下、水平面内方向という。）に移動可能なＸＹθガイド２７が設けられている。また、凹部２５の周縁部におけるＸＹθガイド２７同士の略中央部には、ＸＹθガイド２７と同じ構造を有するＸＹθガイドを有し、かつ、アクチュエータ３３が設けられた移動機構２９が配置されている。つまり、凹部２５には、５個のＸＹθガイド２７と、４個の移動機構２９とが配置されている。なお、ＸＹθガイド２７の表面２８と、移動機構２９の表面３０とは面一になるように配置されている。

ＸＹθガイド２７および移動機構２９の上部には、平面視において矩形状の載置テーブル３１が設けられている。載置テーブル３１の上面（載置面）３２には、下基板Ｗ１を載置することができる。移動機構２９を駆動させることで、載置テーブル３１を水平面内方向に移動させることができる。つまり、下基板Ｗ１を水平面内方向に移動することができる。

ＸＹθガイド２７は、略３層構造であり、ベース部１１に固定されるベース固定部２７ａと、載置テーブル３１に固定されるテーブル固定部２７ｃと、ベース固定部２７ａとテーブル固定部２７ｃとの間に配置され、水平面内方向に移動可能な移動部２７ｂと、で構成されている。

移動機構２９のアクチュエータ３３を駆動することにより、移動部２７ｂが所望の方向へ移動する。ここで、例えば、凹部２５の長辺方向中央に設けられた移動機構２９ａをＸ方向（載置テーブル３１の長辺方向）に沿って移動可能とし、短辺方向に設けられた移動機構２９ｂをＹ方向（載置テーブル３１の短辺方向）に沿って移動可能とした場合には、各移動機構２９の移動量を制御することで、載置テーブル３１を所望の方向へ移動させることができる。つまり、載置テーブル３１をＸ方向に沿って移動させたい場合は、移動機構２９ａを移動させ、載置テーブル３１をＹ方向に沿って移動させたい場合は、移動機構２９ｂを移動させればよい。また、２個の移動機構２９ａおよび２個の移動機構２９ｂを移動させることで、載置テーブル３１をその垂直軸の周りに回動させることができる。

また、載置テーブル３１の上面３２の、下基板Ｗ１に対応した位置にはリフトピン４５が複数設けられている。リフトピン４５は、通常時には載置テーブル３１の上面３２より下方に配置されている。また、図示しない別の装置から貼合せ基板製造装置１０に下基板Ｗ１を受け渡す際には、リフトピン４５が上昇して図示しないロボットアームから下基板Ｗ１を受け取ることができる。下基板Ｗ１を受け取った後にリフトピン４５を下降させることで、下基板Ｗ１を載置テーブル３１の上面３２に載置することができる。また、基板Ｗ１，Ｗ２の貼合せ処理が完了した後、別の装置に貼合せ基板Ｗ３を受け渡す際には、リフトピン４５を上昇させて載置テーブル３１の上面３２から貼合せ基板Ｗ３を離間させる。その隙間にロボットアームを挿入して貼合せ基板Ｗ３を搬送することができる。

また、凹部２５の底面２６には、排気口４７が形成されている。排気口４７はベース部１１を貫通する排気管４８に接続されている。排気管４８はベース部１１の下面２１に取り付けられた真空ポンプ４９に接続されている。

また、ベース部１１の上面２３には、凹部２５を取り囲むようにシール部材５５が設けられている。シール部材５５は、平面視において矩形状に設けられている。シール部材５５の高さは、下基板Ｗ１，上基板Ｗ２および載置テーブル３１の厚みの合計よりも大きい。

図３は、図１のＢ部拡大図である。図３に示すように、シール部材５５は、ベース部１１の上面２３に設けられた断面凹字状の支持部材５１と、支持部材５１の凹部５２の下方に配置された例えばゴム製のチューブ５６と、チューブ５６の上方に配置された接合部５７と、を備えている。チューブ５６の空気圧を変動させて拡縮させることで、接合部５７が凹部５２の側面に沿って上下移動し、上加圧部材１５の動きに追従可能である。接合部５７の上面５８には上加圧部材１５との間を密閉するシール６２が設けられている。さらに、接合部５７の側面５９と支持部材５１の凹部５２の側面６０との間には、両者間を密閉するシール６１が設けられている。これにより、ベース部１１、上加圧部材１５およびシール部材５５でチャンバ１７を構成する。また、凹部５２の側面６０は、チャンバ１７内を真空引きするときに接合部５７がチャンバ１７側に倒れないように、接合部５７を支持する。

図２に戻り、シール部材５５の外側でベース部１１の上面（一面）２３には、支持棒１３が立設されている。支持棒１３は、ベース部１１の四隅に立設されている。また、ベース部１１の上面２３における短辺方向略中間部の支持棒１３間には駆動軸６５が立設されている。すなわち、図２から明らかなように、支持棒１３および駆動軸６５の長手方向（下基板Ｗ１の上下動する方向）は、基板の対向する二辺に平行し、かつその二辺の外側にあって、それぞれ直線状に一列をなしている。ゆえに、各直線状に一列をなして上下動することにより、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２とを、辺に沿って対称に貼り合わせることが可能となることが分かる。
駆動軸６５は、ベース部１１に取り付けられたモータなどからなる駆動源６６と、駆動源６６からの指示により上下移動する片側２本の軸部６７と、を備えている。つまり、ベース部１１には４本の支持棒１３と４本の駆動軸６５とが立設されている。なお、図１は説明の便宜上、右側に支持棒１３、左側に駆動軸６５を図示している。

例えば、駆動軸６５は、駆動源６６からの駆動力により軸部６７が回転するように構成されている。軸部６７には雄ネジ８５が形成されている。この雄ネジ８５は、軸部６７が回転することで、ベース部１１に形成された雌ネジ８６に螺合し、これにより軸部６７が上昇／下降する。

支持棒１３の上方には、上加圧部材１５が設けられている。上加圧部材１５のベース部１１と対向する側の面は、平面視においてベース部１１と略同一の大きさの長方形で形成されている。平面視において、上加圧部材１５の四隅には、支持棒１３に対応した位置に、支持棒１３が挿通可能な貫通孔７１が形成されている。貫通孔７１の下方には、上加圧部材１５が支持棒１３に沿って垂直方向に上下するように案内ガイド８３が配置されている。また、上加圧部材１５の下面の駆動軸６５に対応した位置には、ロードセル６９が設けられている。ロードセル６９の受圧面（下面）と軸部６７の先端部６８とは、これらが接するように配置されている。

上加圧部材１５の下面の、支持棒１３に対応した位置（短辺方向の両側部７２）と、それ以外の位置との間には、段差部７３が形成されている。また、両側部７２がベース部１１に対して段差部７３よりも遠くに位置するように形成されている。両側部７２よりもベース部１１に近い位置には、上基板Ｗ２を保持する保持面７５が形成されている。保持面７５の周縁部７６は、平面視においてシール部材５５の外側に位置するように形成されている。

また、保持面７５における上基板Ｗ２が保持される位置には、静電チャック部７７が複数設けられている。静電チャック部７７の表面は、保持面７５と面一になるように配置されている。また、保持面７５の、静電チャック部７７が配置されていない箇所には保持ピン７９が複数設けられている。保持ピン７９は、その先端に空気吸入口が設けられて、上基板Ｗ２を吸着保持することができる。保持ピン７９は、通常時において保持面７５より上方に配置されている。図示しない別の装置から貼合せ基板製造装置１０に上基板Ｗ２を受け渡す際には、保持ピン７９が下降して図示しないロボットアームから上基板Ｗ２を受け取ることができる。上基板Ｗ２を受け取った後に保持ピン７９を上昇させると同時に、静電チャック部７７を機能させることで、上基板Ｗ２を保持面７５に保持することができる。

さらに、保持面７５における上基板Ｗ２が保持される任意の位置（上基板Ｗ２の周縁部近傍が好ましい）には、下基板Ｗ１との位置合わせを行う際に用いるカメラ８０の撮影部８１が形成されている。撮影部８１には、上加圧部材１５を貫通する貫通孔であるカメラ配置部８２が形成されている。つまり、カメラ配置部８２にカメラ８０をセットし、カメラ８０で撮影部８１を通して、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２のアライメントマークＭ１，Ｍ２を撮影し、アライメントマークＭ１，Ｍ２のズレを検知することができる。
また、カメラ８０で撮影した結果をもとに、移動機構２９に対して水平面内方向の移動量を指示するための図示しない制御部が設けられている。

（作用）
次に、貼合せ基板製造装置１０を用いて、貼合せ基板を製造する手順を図４〜図１２を用いて説明する。なお、図４〜図１１は貼合せ基板製造装置を用いて貼合せ基板を製造する過程を示す説明図、図１２は貼合せ基板を製造する過程を示すフローチャートである。なお、後述の各ステップ番号は図１２のステップ番号に対応している。
まず、図４に示すように、貼合せ基板製造装置１０の上加圧部材１５は、その最上位に位置した状態に保持されている。

ステップＳ１では、この状態で下基板Ｗ１をロボットアームにより搬入する。下基板Ｗ１の具体的な搬入方法はステップＳ２以降に示す。
ステップＳ２では、図示しないロボットアームで搬送されてきた下基板Ｗ１を載置テーブル３１の上方に配置する。ここで、リフトピン４５を上昇させて下基板Ｗ１をロボットアームから浮上させる。

ステップＳ３では、ロボットアームをチャンバ１７内から退避させる。
ステップＳ４では、リフトピン４５を下降させて、下基板Ｗ１を載置テーブル３１の上面３２に載置する。

ステップＳ５では、図示しないロボットアームで搬送されてきた上基板Ｗ２を、上加圧部材１５の保持面７５の下方に配置する。
ステップＳ６では、保持ピン７９を下降させて上基板Ｗ２を吸着する。
ステップＳ７では、ロボットアームをチャンバ１７内から退避させる。

ステップＳ８では、保持ピン７９を上昇させる。
ステップＳ９では、静電チャック部７７を機能させて上基板Ｗ２を保持面７５に吸着する。図５は、上述したステップＳ９までが完了したときの説明図である。
なお、ステップＳ１〜Ｓ４の下基板Ｗ１を搬入する工程と、ステップＳ５〜Ｓ９の上基板Ｗ２を搬入する工程とは、どちらを先にしてもよい。ただし、上基板Ｗ２は吸着ピン５７から落下するおそれがあるため、上基板Ｗ２の搬入を先に行うことにより、上基板Ｗ２の落下による影響が下基板Ｗ１に及ぶのを防止することができる。特に、液晶パネルを製造する場合には、下基板Ｗ１の上面に液晶が塗布されているため、上基板Ｗ２の搬入を先に行うことが望ましい。

次に、ステップＳ１０では、図６に示すように、駆動軸６５を駆動させて、上加圧部材１５をベース部１１（下基板Ｗ１）に向かって下降させる（上基板移動工程）。このとき、駆動源６６からの指示に基づき軸部６７が回転することで、軸部６７が下降する。上加圧部材１５は、軸部６７に支持されているため、同時に下降する。また、上加圧部材１５の四隅の案内ガイド８３には支持棒１３が挿通されているため、上加圧部材１５は水平状態を保持したまま下降する。保持面７５とシール部材５５の接合部５７とが当接するまで上加圧部材１５を下降させる。これにより、ベース部１１、上加圧部材１５およびシール部材５５で密閉封止されたチャンバ１７を構成する（処理室形成工程）。具体的には、上加圧部材１５が接合部５７を押圧すると、接合部５７がチューブ５６を押圧する。チューブ５６には図示しないリリーフ弁が接続されているので、内圧を一定に保持した状態でチューブ５６が収縮する。これにより、チューブ５６の破損を防止しつつ、上加圧部材１５と接合部５７との密閉状態を維持することができる。

ステップＳ１１では、図７に示すように、チャンバ１７が構成されたら、チャンバ１７内の真空引きを行う。具体的には、真空ポンプ４９を稼動させて、排気口４７よりチャンバ１７内部を排気する（減圧工程）。そして、チャンバ１７内を真空状態（約０．４Ｐａ以下）に保持する。このとき、シール部材５５の気密性が保たれるようにチューブ５６の空気圧を調整する。なお、本実施形態のように下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との距離が充分確保された状態で真空引きを行うと、コンダクタンスを大きくでき、真空引き時間を短縮できるとともに、基板Ｗ１，Ｗ２間の空気を確実に排気することができる。

ステップＳ１２では、図８に示すように、チャンバ１７内の真空引きが完了した後、上加圧部材１５を再度下降して、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との間を所定間隔（数百μｍ程度）にする。
ステップＳ１３では、図９に示すように、カメラ８０を作動して、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２のアライメントマークＭ１，Ｍ２に順次焦点を合わせてこれらを撮影する。そして、それぞれのアライメントマークＭ１，Ｍ２が一致するように、下基板Ｗ１を水平面内方向に移動する（基板位置合わせ工程）。このとき、アライメントマークＭ１，Ｍ２のズレ量を基に、移動機構２９により載置テーブル３１を移動させて下基板Ｗ１を適正位置まで移動させる。

ステップＳ１４では、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との位置合わせが完了した後、上加圧部材１５をさらに下降する。
ステップＳ１５では、図１０に示すように、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２とを貼り合わせる（基板貼合せ工程）。このとき、上加圧部材１５の自重の一部によって両基板Ｗ１，Ｗ２に加圧する。ここで、軸部６７の先端部６８と上加圧部材１５の両側部７２との間に設けられたロードセル６９により、両基板Ｗ１，Ｗ２に作用する荷重を検出しながら、適正な荷重で基板を貼り合わせるように調整する。

ステップＳ１６では、図１１に示すように、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との貼り合わせが完了したら、上加圧部材１５を上昇させる。このとき、貼合せ基板Ｗ３はベース部１１上に配置させる。つまり、上加圧部材１５の静電チャック部７７の機能を解除して、上基板Ｗ２を上加圧部材１５から離間させる。

ステップＳ１７では、ベース部１１のリフトピン４５を上昇させて、貼合せ基板Ｗ３を上面２３から上昇させる。
ステップＳ１８では、貼合せ基板Ｗ３とベース部１１の上面２３との隙間にロボットアームを挿入してリフトピン４５からロボットアームに貼合せ基板Ｗ３を受け渡す。そして、ロボットアームが図示しない別の装置に貼合せ基板Ｗ３を搬送して処理が完了する。

本実施形態によれば、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板Ｗ３を製造する貼合せ基板製造装置１０において、下基板Ｗ１を載置する載置テーブル３１と、載置テーブル３１を移動させる移動機構２９と、移動機構２９が設置されたベース部１１と、ベース部１１に立設された支持棒１３と、支持棒１３に沿って上下移動可能であり、かつ上基板Ｗ２を保持可能な上加圧部材１５と、を備え、上加圧部材１５を下降させることにより、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを貼り合わされる。

このため、上基板Ｗ２が保持された上加圧部材１５と、下基板Ｗ１が載置された載置テーブル３１とがともにベース部１１によって支持され、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１との間に介在する部材の数が最小限に抑えられる。これにより、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１との位置合わせをしてから貼り合わせるまでの間に上基板Ｗ２と下基板Ｗ１の相対位置がずれることを防止できる。したがって、２枚の基板Ｗ１，Ｗ２の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることができる。また、下基板Ｗ１が載置テーブル３１に載置されているため、下基板Ｗ１を安定保持することができ、その結果、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との位置合わせを高精度に行うことができる。

また、本実施形態に係る貼合せ基板製造装置１０では、ベース部１１に、下基板Ｗ１の配置領域を囲繞するようにシール部材５５が設けられ、シール部材５５と上加圧部材１５とベース部１１とに囲まれた空間にチャンバ１７が形成される。
このため、チャンバ１７を上加圧部材１５、ベース部１１およびシール部材５５で構成することができ、部品点数を少なくすることができる。したがって、装置を小型・軽量化することができる。

また、本実施形態に係る貼合せ基板製造装置１０は、チャンバ１７の内部を減圧する真空ポンプ４９をさらに備え、真空ポンプ４９によるチャンバ１７の減圧時に、チャンバ１７はシール部材５５によって密閉される。
このように、上加圧部材１５とベース部１１との間にシール部材５５を介装させることで、チャンバ１７を減圧する際に、チャンバ１７を確実に密閉させることができる。したがって、チャンバ１７を確実に減圧させることができ、所望の貼合せ基板Ｗ３を製造することができる。

さらに、シール部材５５は、ベース部１１に対して上下移動し、チャンバ１７の壁部を構成する接合部５７と、接合部５７に設置され、上加圧部材１５に当接してチャンバ１７の気密性を確保するためのシール６２と、を備えている。
このため、接合部５７がベース部１１に対して上下移動してチャンバ１７の壁部を構成する。したがって、上加圧部材１５が上昇しても密閉されたチャンバ１７を構築することが可能になる。これにより、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２とを離間配置してコンダクタンスを大きくした状態でチャンバ１７を減圧することが可能になり、減圧時間を短縮することができる。

そして、本実施形態では、チャンバ１７内を真空引きした後に、移動機構２９により下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との位置合わせを行うことができる。したがって、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との位置合わせを行った後、真空引きのために再度上加圧部材１５を上昇させる必要がなくなり、生産効率を向上することができる。

なお、本実施形態におけるシール部材５５の別の態様を図１３に示す。図１３に示すように、シール部材２５５は、凹部５１に設けられ、凹部５１の下方に形成されたエア供給部２５６と、エア供給部２５６の上方に配置された接合部５７と、を備えている。エア供給部２５６の空気圧を変動させることで、接合部５７は凹部５１の側面６０に沿って上下移動し、上加圧部材１５の動きに追従可能である。接合部５７の上面５８は、ベース部１１の上面２３よりも上方に位置している。

また、接合部５７の上面５８には、上加圧部材１５との間を密閉するシール６２が設けられている。さらに、接合部５７の側面５９とベース部１１の凹部５１の側面６０との間には、両者間を密閉するシール６１が２箇所設けられている。このシール６１，６１の間の空間部２６３には、外部（大気）と連通する図示しない連通管が接続されている。これによりシール６１への圧力負荷を軽減することができる。また、シール６１が設けられた反対側にはエア供給部２５６と外部（大気）との間を遮断するシール２６２が設けられている。
これにより、シール部材２５５は上述したシール部材５５と略同一の作用効果を得ることができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る貼合せ基板製造装置について、図１４に基づいて説明する。なお、本実施形態は、第一実施形態とシール部材の構成が異なるのみで、他の構成については略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図１４は、シール部材の構成図である。図１４に示すように、シール部材１５５は上加圧部材１５側に設けられている。具体的には、上加圧部材１５の保持面７５に凹部１５１が形成されている。凹部１５１は、第一実施形態の凹部５１に略対向した位置に形成されている。

凹部１５１には、シール部材１５５が設けられている。シール部材１５５は、凹部１５１の底部に配置されたバネ１５６と、バネ１５６の上方に配置された接合部１５７と、を備えている。バネ１５６が収縮することで、接合部１５７は上下移動する。また、接合部１５７の先端面１６２にはシール１６４が設けられている。さらに、接合部１５７の側面１５９と凹部１５１の側面１６０との間には、サイドシール１６１が設けられている。凹部１５１から接合部１５７が落下しないように凹部１５１の側面１６０から接合部１５７の側面１５９に向かってストッパ１６５が立設されている。これにより、ベース部１１、上加圧部材１５およびシール部材１５５とでチャンバ１７を構成することができる。

（作用）
基板を貼り合わせる前（装置の初期状態）は、接合部１５７はバネ１５６の付勢力および自重で下方に垂れ下がり、ストッパ１７で係止されている。基板を貼り合わせるために上加圧部材１５を下降させると、同時に上基板Ｗ２が下降する。すると、接合部１５７のシール１６４がベース部１１の上面２３に当接し、ベース部１１、上加圧部材１５およびシール部材１５５でチャンバ１７を構成する。その後、さらに上加圧部材１５を下降させると、バネ１５６が収縮して接合部１５７が凹部１５１内に格納される。その後、上加圧部材１５を若干量上下させてもバネ１５６の付勢力が作用してシール１６４とベース部１１の上面２３とは当接状態を保持することができる。
したがって、基板Ｗ１，Ｗ２の貼り合わせ時にチャンバ１７を確実に構成することができ、所望の貼合せ基板Ｗ３を製造することができる。

なお、上基板Ｗ２および貼合せ基板Ｗ３をロボットアームでチャンバ１７から出し入れするため、シール部材１５５は、その邪魔にならないように配置されている。また、接合部１５７が自重のみによって下方に移動可能であれば、シール部材１５５にバネ１５６が設けられていなくてもよい。この場合、接合部１５７の上下機構が不要となるため、部品点数を少なくでき、その結果、費用をかけずに装置を作製することができる。また、基板の出し入れ時には、ロボットアームの出し入れがあるため、接合部１５７が邪魔にならない程度まで上加圧部材１５は上昇する。

尚、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、接合部を上下移動させるためにチューブやバネを採用した場合の説明をしたが、アクチュエータなどを用いてもよい。
また、本実施形態において、移動機構を水平面内方向のみに移動できるように構成したが、上下方向にも移動できるように構成してもよい。
また、本実施形態において、カメラを上加圧部材に設置した場合の説明をしたが、ベース部に設置してもよい。

２枚の基板の位置合わせ精度を向上させて、歩留まりを向上させることが可能な貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法を提供することができる。

Claims (6)

1. 上基板と下基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造装置であって、
   前記下基板を載置する面が平面である載置テーブルと；
   前記載置テーブルの載置面と反対側の面に配置され、該載置テーブルを載置面に水平に移動させる移動機構と；
   一面に凹部を有し、該凹部の底面に前記移動機構が設置されたベース部と；
   前記ベース部の一面において、前記凹部の周縁部に立設された駆動軸と；
   前記ベース部の一面において、前記凹部の周縁部に、前記駆動軸と平行に立設された支持棒と；
   前記支持棒が挿通される貫通孔を有し、前記支持棒に沿って上下移動可能であり、かつ、前記ベース部との対向面が平面であり、該対向面に前記上基板を保持可能な上加圧部材と；
   前記上加圧部材が前記支持棒に沿って移動するように配置された案内ガイドと、を備え、
   前記駆動軸と前記案内ガイドとは、前記上基板と前記下基板との貼り合わせ面に対して垂直な方向に連動して移動可能であり、
   前記ベース部の一面と、前記上加圧部材の前記ベース部との対向面とは、平面視において略同一の面形状に形成され、
   前記上加圧部材を下降させることにより、前記上加圧部材に保持された前記上基板と前記載置テーブルに載置された前記下基板とが貼り合わされることを特徴とする貼合せ基板製造装置。
2. 前記上加圧部材及び前記ベース部の少なくともいずれか一方には、前記上基板または前記下基板の配置される領域を囲繞するようにシール部材が設けられ；
   前記シール部材と前記上加圧部材と前記ベース部とに囲まれた空間に貼合せ処理室が形成されることを特徴とする請求項１に記載の貼合せ基板製造装置。
3. 前記貼合せ処理室の内部を減圧する減圧手段をさらに備え；
   前記減圧手段によって前記貼合せ処理室が減圧された時に、前記貼合せ処理室は前記シール部材によって密閉されることを特徴とする請求項２に記載の貼合せ基板製造装置。
4. 前記シール部材は：
   前記ベース部及び前記上加圧部材の一方に対して上下移動し、前記貼合せ処理室の壁部を構成する接合部と；
   前記接合部に設置され、前記ベース部または前記上加圧部材に当接して前記貼合せ処理室の気密性を確保するシールと；
   を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の貼合せ基板製造装置。
5. 前記駆動軸および前記支持棒は、
   前記ベース部の一面における前記凹部の周縁部に、前記載置テーブルに載置される前記下基板の対向する二辺と平行に並ぶように配置されることを特徴とする請求項１に記載の貼合せ基板製造装置。
6. 平面視において長方形に形成されているベース部の一面に設置された載置テーブルに下基板を載置し；前記ベース部の一面に立設された支持棒が挿通される貫通孔を有し、前記支持棒に沿って上下移動可能であり、かつ前記ベース部と対向する側の面が、平面視において前記ベース部と略同一の大きさの長方形に形成されている上加圧部材により上基板を保持し；前記下基板と前記上基板とを位置合わせしつつ貼り合わせて、貼合せ基板を製造する貼合せ基板製造方法であって：
   前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを所定間隔に対向配置する上基板移動工程と；
   前記上加圧部材と前記ベース部との間をシール部材により密閉して、前記上基板および前記下基板が収容された貼合せ処理室を形成する処理室形成工程と；
   前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と；
   移動機構により前記下基板を移動させて、前記下基板と前記上基板との位置合わせを行う基板位置合わせ工程と；
   前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを貼り合わせる基板貼合せ工程と；
   を備えていることを特徴とする貼合せ基板製造方法。

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