JP4955071B2 - 貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法 - Google Patents

貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法 Download PDF

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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１６日に、日本に出願された特願２００７−２９７７０４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。
上記の基板張合せ装置では、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、上基板とした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、貼り合わせる。
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ため、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。
（１）本発明の一態様は、以下の構成を採用した：上基板と下基板とを位置合わせし、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：前記下基板を支持するベース部と；前記ベース部から立設された第一支持棒と；前記第一支持棒に沿って上下移動可能であり、前記上基板を保持可能である上加圧部材と；前記上加圧部材から独立して上下移動可能である上部チャンバ部材および下部チャンバ部材を含む貼合せ処理室と；を備え、前記上加圧部材が移動することで、前記貼合せ処理室の内部で前記上基板と前記下基板とを貼り合わせ可能であり、前記上部チャンバ部材および前記下部チャンバ部材が、互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能とするために、相互に異なる向きの第一ねじ部および第二ねじ部を含む駆動軸をさらに備え、前記上部チャンバ部材および前記下部チャンバ部材は、それぞれ第一ねじ部および第二ねじ部に螺合され、前記駆動軸を回転させる機能を有することを特徴とする貼合せ基板製造装置。
上記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が、下基板が載置されたベース部に立設している第一支持棒に案内されて上下移動する。このため、上基板と下基板との間には最小限の部材しか介在していない。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位置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効果がある。また、上加圧部材と、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材と、を個別に上下移動可能にしたため、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材が同時に高速で上下移動することができる。また、上加圧部材が基板の貼合せ時に微小な動き（上下移動）をすることができる。つまり、２枚の基板の位置合わせ精度を向上できるとともに、生産効率を向上させる効果がある。また、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材が互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能であるため、両チャンバ部材の移動に伴って装置に作用する力を相殺することが可能になり、貼合せ基板製造装置の信頼性を向上させることができる。さらに、一方のチャンバ部材のみを移動させる場合と比較して、貼合せ処理室の開閉時間を短縮できる。
この場合、簡易な構成で上部チャンバ部材および下部チャンバ部材を移動させることができる。つまり、装置の部品点数の増加を抑えることができ、貼合せ基板製造装置の製造コストを抑制できる。
（２）上記の貼合せ基板製造装置は、以下のように構成してもよい：前記上部チャンバ部材が、前記上基板を吸着させるための吸着ピンを含む。
この場合、上部チャンバ部材の上下移動に連動して吸着ピンを上下移動させることができる。また、上部チャンバ部材から独立して上加圧部材を上下移動させることで、吸着ピンから上加圧部材に上基板を受け渡すことができる。したがって、吸着ピン独自の上下移動機構が不要になり、製造コストの上昇を抑制できる効果がある。
（３）上記の貼合せ基板製造装置は、以下のように構成してもよい：前記ベース部が：（ａ）前記下基板を載置する載置テーブルと；（ｂ）前記載置テーブルを移動させる移動機構と；を含む基板アライメント機構を有する。
この場合、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効果がある。
（４）上記の貼合せ基板製造装置は、以下のように構成してもよい：前記ベース部が：（ａ）前記下基板の第一部を吸着し、前記下基板を移動させる下基板吸着装置と；（ｂ）前記下基板吸着装置による前記下基板の移動時に前記下基板の第二部を浮上させ、前記上基板と前記下基板との貼合せ時に前記下基板の第二部を吸着する、下基板浮上吸着装置と；を含む基板アライメント機構を有する。
この場合、上基板と下基板とを位置合わせする際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部から浮上させることができる。したがって、下基板吸着装置により容易に下基板を移動させることができる。一方、上基板と下基板とを貼り合わせる際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部に吸着させることができる。したがって、下基板の位置ずれを防止でき、上基板と下基板とを精度良く貼り合わせることができる効果がある。また、下基板を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部と下基板との間に介在する部品点数を少なくできる。
さらに、下基板をベース部に吸着させると、下基板吸着装置および下基板浮上吸着装置は貼合せ処理室には露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどが貼合せ処理室内に流入することを防止できる。したがって、貼合せ処理室内のクリーン度を確保できる効果がある。
（５）上記の貼合せ基板製造装置は、以下のように構成してもよい：前記基板アライメント機構が、前記貼合せ処理室内に配置されている。
この場合、下部チャンバ部材を上下移動させる際に基板アライメント機構との干渉を防止できる。したがって、貼合せ基板製造装置の装置構成が複雑化することなく、確実に貼合せ処理室を形成させることができる効果がある。
（６）本発明の一態様は、以下の方法を採用した：貼合せ基板製造方法であって：ベース部により下基板を支持する工程と；前記ベース部から立設された第一支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持する工程と；前記上加圧部材から独立して上下移動可能な上部チャンバ部材および下部チャンバ部材を、互いに当接する方向に同時に移動させて、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；前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを第一所定距離で離間して保持する第一上基板移動工程と；前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と；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第二所定距離で離間して保持する第二上基板移動工程と；前記下基板を載置する載置テーブルを前記ベース部に設けられた移動機構により移動させることで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。
この場合、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から立設している第一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は最小限の部材しか介在していない。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相対的位置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して、歩留まりを向上できる効果がある。また、上加圧部材と上部チャンバ部材および下部チャンバ部材とを個別に上下移動可能にしたため、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材は高速で上下移動させることができ、上加圧部材は基板の貼合せ時に微小な動き（上下移動）をさせることができる。つまり、２枚の基板の位置合わせ精度を向上できるとともに、生産効率を向上できる効果がある。また、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材が互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能であるため、両チャンバ部材の移動に伴って装置に作用する力を相殺可能になり、貼合せ基板製造装置の信頼性を向上させることができる。さらに、一方のチャンバ部材のみを移動させる場合と比較して、貼合せ処理室の開閉時間を短縮できる。
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、減圧時間を短縮できる効果がある。
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、生産効率を向上できる効果がある。
そして、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効果がある。
（７）本発明の一態様は、以下の方法を採用した：貼合せ基板製造方法であって：ベース部により下基板を支持する工程と；前記ベース部から立設された第一支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持する工程と；前記上加圧部材から独立して上下移動可能な上部チャンバ部材および下部チャンバ部材を、互いに当接する方向に同時に移動させて、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；前記ベース部に設置された下基板吸着装置により前記下基板の第一部を吸着し、前記下基板を前記ベース部から離間させ、前記ベース部に設置された下基板浮上吸着装置により前記下基板の第二部を浮上させる第一下基板移動工程と；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第一所定距離で離間して保持する第一上基板移動工程と；前記下基板吸着装置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；前記上加圧部材を上昇させて、前記下基板と前記上基板とを第二所定距離で離間して保持する第二上基板移動工程と；前記下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着し、前記下基板を前記ベース部に当接させ、前記下基板浮上吸着装置により前記下基板の第二部を吸着する第二下基板移動工程と；前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と；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。
この場合、上基板が保持された上加圧部材が、下基板が載置されたベース部から立設している第一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は最小限の部材しか介在していない。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相対的位置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して、歩留まりを向上できる効果がある。また、上加圧部材と上部チャンバ部材および下部チャンバ部材とを個別に上下移動可能にしたため、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材は高速で上下移動させることができ、上加圧部材は基板の貼合せ時に微小な動き（上下移動）をさせることができる。つまり、２枚の基板の位置合わせ精度を向上できるとともに、生産効率を向上できる効果がある。また、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材が互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能であるため、両チャンバ部材の移動に伴って装置に作用する力を相殺することが可能になり、貼合せ基板製造装置の信頼性を向上させることができる。さらに、一方のチャンバ部材のみを移動させる場合と比較して、貼合せ処理室の開閉時間を短縮できる。
また、上加圧部材を上昇させて下基板と上基板とを所定距離だけ離間配置した後に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、減圧時間を短縮できる効果がある。
さらに、上基板と下基板とを位置合わせする際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部から浮上させることができる。したがって、下基板吸着装置により容易に下基板を移動させることができる。一方、上基板と下基板とを貼り合わせる際には、下基板浮上吸着装置により下基板をベース部に吸着させることができる。したがって、下基板の位置ずれを防止でき、上基板と下基板とを精度良く貼り合わせることができる効果がある。また、下基板を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部と下基板との間に介在する部品点数を少なくできる。さらに、下基板をベース部に吸着させると、下基板吸着装置および下基板浮上吸着装置は貼合せ処理室には露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどが貼合せ処理室内に流入することを防止できる。したがって、貼合せ処理室内のクリーン度を確保した状態で、上基板と下基板とを貼り合わせることができる効果がある。
本発明によれば、上加圧部材がベース部から支持されているため、上基板と下基板との間に最小限の部材のみが介在している。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相対的位置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して、歩留まりを向上できる効果がある。また、上加圧部材と、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材と、を個別に上下移動可能にしたため、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材は同時に高速で上下移動させることができ、上加圧部材は基板の貼合せ時に微小な動き（上下移動）をさせることができる。つまり、２枚の基板の位置合わせ精度を向上できるとともに、生産効率を向上できる効果がある。また、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材が互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能であるため、両チャンバ部材の移動に伴って装置に作用する力を相殺することが可能になり、貼合せ基板製造装置の信頼性を向上させることができる。さらに、一方のチャンバ部材のみを移動させる場合と比較して、貼合せ処理室の開閉時間を短縮できる効果がある。
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、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（２）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（３）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（４）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（５）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（６）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（７）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（８）である。 図１１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１２は、本発明の第二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１３は、図１２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図１４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。
符号の説明
１０，１１０ 貼合せ基板製造装置
１１，１１１ ベース部
１４ 上部チャンバ部材
１５ 上加圧部材
１６ 第一支持棒
１７ チャンバ（貼合せ処理室）
１８ 下部チャンバ部材
２０，１２０ 基板アライメント機構
２９ 移動機構
３１ 載置テーブル
５７ 吸着ピン
６５ 駆動軸
８５ 雄ネジ（ねじ）
１２５ 駆動台（下基板吸着装置）
１３５ エアーパッド（下基板浮上吸着装置）
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１１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：装置全体を支持する共通架台１２と；共通架台１２に配置されたベース部１１と；共通架台１２に設けられた第二支持棒１３と；第二支持棒１３に沿って上下移動可能な上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８と；ベース部１１から立設された第一支持棒１６と；上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８から独立して第一支持棒１６に沿って上下移動可能であり、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、共通架台１２に載置されている。一方、ベース部１１の上面２３は平面視で長方形である。平面視において上面２３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、上面２３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ガイドにアクチュエータ３３が設けられた移動機構２９が配置されている。つまり、ベース部１１の上面２３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、移動機構２９および載置テーブル３１が、下基板Ｗ１を水平面内方向に移動させるための基板アライメント機構２０を構成する。
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、を含む。
移動機構２９の移動部２７ｂは、アクチュエータ３３が駆動することで、所望の方向へ移動する。ここで、例えば、上面２３の長辺方向中央に設けられた移動機構２９ａがＸ方向（載置テーブル３１の長辺方向）に沿って移動可能であり、短辺方向に設けられた移動機構２９ｂが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てもよい。この場合、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において、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る。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。そして、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。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を搬送できる。
なお、リフトピン４５の昇降は、リフトピン４５の下端に接続されたリフトピン支持部３６が昇降することで行う。このとき、全てのリフトピン４５が同時に昇降する。リフトピン支持部３６は板状部材で構成されている。リフトピン支持部３６の下面３７に上下移動する駆動機構３８が設けられている。駆動機構３８は共通架台１２に支持固定されている。また、駆動機構３８はベース部１１および下部チャンバ部材１８を貫通して共通架台１２に固定されている。下部チャンバ部材１８の貫通孔３９と駆動機構３８との間には気密性を確保するために図示しないシール部材が設けられている。また、下部チャンバ部材１８の外側に位置する駆動機構３８の周囲には、ベローズ４０が設けられている。
また、下部チャンバ部材１８の底面１９には、排気孔４７が形成されている。排気孔４７は排気管４８に接続されている。排気管４８は装置の外側に設けられた真空ポンプ４９に接続されている。
共通架台１２には、第二支持棒１３が立設されている。第二支持棒１３は、共通架台１２の四隅の近傍に立設されている。第二支持棒１３には、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８が装着されている。また、共通架台１２における短辺方向に沿って並ぶ二つの第二支持棒１３の中間部には、駆動軸６５が立設されている。駆動軸６５は、共通架台１２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からの指示により回転する片側２本の軸部６７と、を備えている。つまり、共通架台１２には４本の第二支持棒１３と４本の駆動軸６５とが設けられている。なお、図１では、説明の便宜上、左側に第二支持棒１３、右側に駆動軸６５を図示している。
例えば、駆動軸６５の軸部６７は、駆動源６６からの指示により回転するように構成されている。また、駆動軸６５の軸部６７には、上部と下部とにそれぞれ向きの異なる形状の雄ネジ（第一ねじ部、第二ねじ部）を持つ左右ネジ８５が形成されている。そして、軸部６７には上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８が取り付けられている。上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８に螺設された雌ネジ８６は、それぞれが左右ネジ８５の上部と下部との雄ネジ（第一ねじ部、第二ねじ部）に螺合されている。
つまり、駆動軸６５の軸部６７が左右いずれかの方向に回転した時、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８に螺設された雌ネジ８６が、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８が互いに当接する方向に移動するか、互いに離間する方向に移動する。また、両チャンバ部材１４，１８は、当接面に対して面対象となるように移動する。すなわち、両チャンバ部材１４，１８の移動速度は、大きさが等しく方向が反対である。
上部チャンバ部材１４は、平面視において下部チャンバ部材１８と略同一の大きさの矩形状に形成されている。平面視において、上部チャンバ部材１４の周縁には、第二支持棒１３に対応した位置に、第二支持棒１３が挿通する貫通孔６９が形成されている。また、上部チャンバ部材１４の下面の周縁部の全周に亘って、鉛直下方へと延設された壁部５１が形成されている。
下部チャンバ部材１８は、上部チャンバ部材１４と同様に、平面視における周縁には、第二支持棒１３に対応した位置に、第二支持棒１３が挿通する貫通孔６９が形成されている。また、下部チャンバ部材１８の上面の周縁部の全周に亘って、鉛直上方へと延設された壁部４２が形成されている。
そして、上部チャンバ部材１４の壁部５１の底面５２と、下部チャンバ部材１８の壁部４２の頂面４３と、が当接可能である。これにより、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８がチャンバ１７を構成し得る。なお、上部チャンバ部材１４の壁部５１の底面５２および／または下部チャンバ部材１８の壁部４２の頂面４３には、シール（不図示）が設けられている。
上部チャンバ部材１４の天井５３には、上基板Ｗ２を吸着するための上基板吸着機構５５が設けられている。上基板吸着機構５５は、天井５３に取り付けられた支持部５６と、支持部５６から鉛直下方に向かって延設された吸着ピン５７と、を備えている。吸着ピン５７の先端には開口５８が形成されている。開口５８は、吸着ピン５７内に形成された図示しない貫通孔に連接されている。貫通孔は、さらに、図示しない配管に接続されている。配管の先端部には排気ポンプが設けられている。このようにすることで、排気ポンプを駆動して上基板Ｗ２を吸着ピン５７に吸着できる。なお、配管の途中にはバルブが設けられており、排気風量を調節できる。
つまり、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、排気ポンプを駆動させることで吸着ピン５７が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。そして、排気を継続することで、上基板Ｗ２を吸着ピン５７に保持できる。
上部チャンバ部材１４の天井５３において、保持されている上基板Ｗ２における任意の位置（上基板Ｗ２の周縁部近傍が好ましい）に対応した位置には、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、上部チャンバ部材１４を貫通する貫通孔であるカメラ配置部８２が連接されている。つまり、カメラ配置部８２にカメラ８０を配置すると、カメラ８０が、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を撮影できる。これにより、アライメントマークＭ１，Ｍ２のズレを検知できる。なお、上加圧部材１５における撮影部８１に対応した位置には、貫通孔８４が形成されている。この貫通孔８４を通して、下基板Ｗ１および上基板Ｗ２を撮影できる。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。なお、カメラ８０は複数台設けられていてもよい（本実施形態では２台）。カメラ８０を複数台設けることで、基板Ｗ１，Ｗ２の位置合わせを高精度に行うことができる。
次に、ベース部１１における載置テーブル３１の位置の外側には、第一支持棒１６が立設されている。第一支持棒１６は、ベース部１１の四隅に立設されている。
第一支持棒１６には、上加圧部材１５が装着されている。上加圧部材１５は、平面視においてベース部１１と略同一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の四隅の第一支持棒１６に対応した位置に、第一支持棒１６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が第一支持棒１６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の下面に、上基板Ｗ２を保持する保持面７５が形成される。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と面一である。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、吸着ピン５７を挿通可能な貫通孔７８が形成されている。
さらに、上加圧部材１５の上面９１には、上加圧部材１５を上下移動させるための駆動機構９２が複数設けられている。駆動機構９２は、その長さを伸縮可能な軸部９３と、図示しない制御部とを備えている。軸部９３は、上加圧部材１５に接続された固定軸９４と、固定軸９４と連接され、軸部９３の長さを調節する可動軸９５と、を備えている。可動軸９５は固定軸９４の内部に収納可能である。可動軸９５が固定軸９４に対して上下方向に可動することで、軸部９３の長さが調節できる。この構成により、上基板Ｗ２を上下移動させることができる。なお、上部チャンバ部材１４には、駆動機構９２を挿通させるための貫通孔９８が適宜形成されている。また、チャンバ１７の気密性を確保するために、固定軸９４と上部チャンバ部材１４の貫通孔９８との間に、シール９９が備えられている。
また、駆動機構９２の上部で上部チャンバ部材１４の上方に、例えばアクチュエータを含む加圧機構９６が設けられている。加圧機構９６は可動軸９５と連接されている。加圧機構９６により、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２とを貼り合わせる際に、適正な荷重を付与できるように、上加圧部材の加圧力を調節できる。加圧機構９６により基板Ｗ１，Ｗ２にかけられている荷重の大きさは、ロードセルにより検出できる。
なお、可動軸９５は加圧機構９６の内部に収納可能に構成され、長さ調節できてもよい。また、軸部９３にユニバーサルジョイント９０（自在軸継手）を設けてもよい。この場合、上加圧部材１５に垂直方向の力のみを作用させられる。また、上加圧部材１５は主として第二支持棒１６に案内される。ロードセルは、ユニバーサルジョイント９０に隣接して配置してもよいし、加圧機構９６の内部に取り付けてもよいし、軸部９３と上加圧部材１５との間に取り付けてもよい。
（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３〜図１１を用いて説明する。なお、図３〜図１０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１１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、後述の説明に記載した各ステップ番号は図１１のステップ番号に対応している。
まず、図３に示すように、貼合せ基板製造装置１０は、加圧機構９６により上加圧部材１５が最上位に位置した状態に保持されている。また、上部チャンバ部材１４と下部チャンバ部材１８とは離間した状態で保持されている。
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、ロボットアームを貼合せ基板製造装置１０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、吸着ピン５７を下降させて上基板Ｗ２を吸着する。吸着ピン５７を下降させるには、上加圧部材１５を最上位に保持したまま、駆動軸６５を駆動させて、上部チャンバ部材１４を下降させる。
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、上加圧部材１５を下降させる。
ステップＳ９では、上加圧部材１５の静電チャック部７７を機能させて上基板Ｗ２を保持面７５に吸着する。図４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は搬入時に吸着ピン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５に示すように、駆動軸６５を駆動させて、上部チャンバ部材１４をベース部１１（下基板Ｗ１）に向かって下降させる。これとともに、下部チャンバ部材１８を上加圧部材１５（上基板Ｗ２）に向かって上昇させる。
上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８のそれぞれの四隅に形成された雌ネジ８６は、軸部６７の左右ネジ８５に螺合されている。このため、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８は水平状態を保持したまま下降および上昇する。そして、上部チャンバ部材１４の壁部５１の底面５２と下部チャンバ部材１８の壁部４２の頂面４３とが当接するまで上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８を移動させる。つまり、上部チャンバ部材１４と下部チャンバ部材１８と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）。
このように、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８は互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能である。このため、両チャンバ部材１４，１８の移動に伴って装置に作用する力を相殺可能である。従って、軸部６７を含む貼合せ基板製造装置１０の耐久性を向上させることができる。さらに、一方のチャンバ部材のみを移動させる場合と比較して、チャンバ１７の開閉時間を短縮できる。
ステップＳ１１では、ステップＳ１０と略同時に、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（第一上基板移動工程）。このとき、駆動機構９２の可動軸９５が固定軸９４から突出するように可動する。このため、軸部９３の長さが長くなり、上加圧部材１５が下降する。なお、上加圧部材１５の四隅の案内ガイド８３は第一支持棒１６が挿通されている。このため、上加圧部材１５は水平状態を保持したまま下降する。
なお、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８の上下移動の速度は、上加圧部材１５の上下移動の速度より高速である。したがって、上部チャンバ部材１４および上加圧部材１５を移動させる際に、上部チャンバ部材１４と上加圧部材１５とが干渉しないように、上加圧部材１５の位置は、基板の出し入れに影響の無い範囲でできるだけベース部１１側に寄った位置に配置することが望ましい。
ステップＳ１２では、図６に示すように、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、排気孔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。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できる。
ステップＳ１３では、図７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（第二上基板移動工程）。
ステップＳ１４では、図８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Ｓ１５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Ｓ１６では、図９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、加圧機構９６によって上加圧部材１５に下向きの力を作用させ、両基板Ｗ１，Ｗ２を加圧する。ここで、ロードセルにより、両基板Ｗ１，Ｗ２に作用する荷重を検出し、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Ｓ１７では、図１０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、上部チャンバ部材１４および上加圧部材１５を上昇させる。このとき、貼合せ基板Ｗ３はベース部１１（載置テーブル３１）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Ｓ１８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Ｓ１９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は：下基板Ｗ１を支持するベース部１１と；ベース部１１から立設された第一支持棒１６と；第一支持棒１６に沿って上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８から独立して上下移動可能であり、上基板Ｗ２を保持可能である、上加圧部材１５と；上加圧部材１５から独立して上下移動可能であり、チャンバ１７を構成する、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８と；を備える。上加圧部材１５が移動することで、チャンバ１７の内部で上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを貼り合わせることができる。貼合せ基板製造装置１０は、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８を支持する第二支持棒１３を備える。上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８は、互いに当接する方向または離間する方向に、同時に移動可能である。
したがって、上基板Ｗ２が保持された上加圧部材１５が、下基板Ｗ１が載置されたベース部１１から立設している第一支持棒１６に案内されて上下移動する。このため、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１との間には最小限の部材しか介在していない。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の相対的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して、歩留まりを向上できる。また、上加圧部材１５と、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８と、が個別に上下移動可能である。このため、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８は同時に高速で上下移動させることができる。上加圧部材１５は基板Ｗ１，Ｗ２の貼合せ時に微小な動き（上下移動）をさせることができる。
つまり、２枚の基板Ｗ１，Ｗ２の位置合わせ精度を向上できるとともに、生産効率を向上できる。
また、貼合せ基板製造装置１０は、相互に異なる向きの左右ネジ８５が形成された駆動軸６５を備える。上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８は、それぞれ駆動軸６５に形成された異なる向きの左右ネジ８５に螺合される。駆動軸６５を回転させることにより、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８が、互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能である。
したがって、簡易な構成で上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８を移動させることができる。つまり、装置の部品点数の増加を抑えることができ、貼合せ基板製造装置１０の製造コストを抑制できる。
また、上部チャンバ部材１４に、上基板Ｗ２を吸着させるための吸着ピン５７を設けた。このため、上加圧部材１５に上基板Ｗ２を保持するまでは、上基板Ｗ２を上部チャンバ部材１４とともに高速で上下移動させることができる。その後、上加圧部材１５で上基板Ｗ２を微小運動（上下移動）させることができる。したがって、生産効率を向上できる。
さらに、ベース部１１に、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、で構成された基板アライメント機構２０を設けた。このため、下基板Ｗ１を安定保持でき、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。
基板アライメント機構２０はチャンバ１７内に配置した。このため、下部チャンバ部材１８を上下移動させる際に基板アライメント機構２０との干渉を防止できる。したがって、貼合せ基板製造装置１０の装置構成が複雑化することなく、確実にチャンバ１７を形成させることができる。
（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１２〜図１４に基づいて説明する。なお、本実施形態は、第一実施形態と下基板Ｗ１の載置手段が異なるのみで、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１２は貼合せ基板製造装置の正面概略図であり、図１３は図１２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１２、図１３に示すように、ベース部１１１の上面１２３は平面視で長方形に形成され、下基板Ｗ１を載置できる。上面１２３の平面視略中央部には下基板Ｗ１を上下方向、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。）に移動させることができる駆動台１２５が設けられている。
駆動台１２５は、ベース部１１１の上面１２３に形成された凹部１２４内に配置されている。駆動台１２５は、平面視略円形である。駆動台１２５の内部には空洞１２８が形成されている。空洞１２８の上端には空気孔１２７が複数形成されている。空洞１２８はその下方に設けられた排気管１２９と接続されている。排気管１２９はベース部１１１を貫通して下面１２１から延出され、図示しない排気ポンプと接続されている。つまり、下基板Ｗ１が駆動台１２５上に載置された状態で排気ポンプを可動すると空気孔１２７を介して下基板Ｗ１を駆動台１２５に密着させることができる。なお、排気管１２９の途中にはバルブ１３０が設けられており、これによって、排気量を調整できる。
また、駆動台１２５の下方には、駆動台１２５を水平面内方向に移動させるための第１移動機構１３１が設けられている。第１移動機構１３１の下方には、駆動台１２５を上下方向に移動させるための第２移動機構１３２が設けられている。第１移動機構１３１および第２移動機構１３２の駆動方法は特に限定されないが、本実施形態では第１移動機構１３１はアクチュエータ機構を用いて水平面内方向に移動され、第２移動機構１３２においてはくさび形状の部材を移動させることで駆動台１２５が上下方向に移動される。
次に、ベース部１１１の上面１２３における、下基板Ｗ１の平面サイズに対応した位置には、エアーパッド１３５が複数（本実施形態では１４個）設けられている。エアーパッド１３５は、ベース部１１１の上面１２３に形成された凹部１３６内に配置されている。
エアーパッド１３５は、平面視略円形である。エアーパッド１３５の内部には空洞１３９が形成されている。空洞１３９の上端には空気孔１３８が複数形成されている。空洞１３９はその下方に設けられた給排気管１４０と接続されている。給排気管１４０はベース部１１１を貫通して下面１２１から延出され、図示しない給排気ポンプと接続されている。つまり、下基板Ｗ１がベース部１１１上に載置された状態で給気すると、空気孔１３８から空気が下基板Ｗ１に向かって噴出し、下基板Ｗ１を浮上させることができる。一方、下基板Ｗ１がベース部１１１上に載置された状態で排気すると空気孔１３８を介して下基板Ｗ１をベース部１１１に密着させることができる。したがって、駆動台１２５およびエアーパッド１３５が、下基板Ｗ１を水平面内方向に移動させるための基板アライメント機構１２０として構成されている。なお、給排気管１４０の途中にはバルブ１４１が設けられており、これによって、給排気量を調整できる。また、通常時において駆動台１２５の表面１２６とエアーパッド１３５の表面１３７とは面一である。
（作用）
次に、貼合せ基板製造装置１１０を用いて、貼合せ基板を製造する手順の一部を図１４に基づいて説明する。なお、図１４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。
ステップＳ１では、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をベース部１１１の上方に配置する。ここで、リフトピン１４５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、ロボットアームを貼合せ基板製造装置１０内から退避させる。
ステップＳ４では、リフトピン１４５を下降させて下基板Ｗ１をベース部１１１の上面１２３に載置する。このとき、排気管１２９から排気することで下基板Ｗ１を駆動台１２５に吸着させる。
ステップＳ５からステップＳ９までは第一実施形態と略同一のため説明を省略する。
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。
ステップＳ１０では、図５に示すように、駆動軸６５を駆動させて、上部チャンバ部材１４をベース部１１（下基板Ｗ１）に向かって下降させるとともに、下部チャンバ部材１８を上加圧部材１５（上基板Ｗ２）に向かって上昇させる。
上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８のそれぞれの四隅に形成された雌ネジ８６が、軸部６７の左右ネジ８５に螺合されているため、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８は水平状態を保持したまま下降および上昇する。そして、上部チャンバ部材１４の壁部５１の底面５２と下部チャンバ部材１８の壁部４２の頂面４３とが当接するまで上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８を移動させる。つまり、上部チャンバ部材１４と下部チャンバ部材１８と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）。
このように、上部チャンバ部材１４および下部チャンバ部材１８が互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能であるため、両チャンバ部材１４，１８の移動に伴って装置に作用する力を相殺することができる。従って、軸部６７を含む貼合せ基板製造装置１０の耐久性を向上させることができる。さらに、一方のチャンバ部材のみを移動させる場合と比較して、チャンバ１７の開閉時間を短縮できる。
ステップＳ１１では、下基板Ｗ１を上昇させる（第一下基板移動工程）。具体的には、ベース部１１１に設けられた第２移動機構１３２を可動して、駆動台１２５を上方へ移動させる。略同時に、エアーパッド１３５に対して給気し、空気孔１３８から下基板Ｗ１に向かって空気を噴出する。すると、下基板Ｗ１は駆動台１２５により略中央部が持ち上げられ、さらに、エアーパッド１３５の作用により下基板Ｗ１の周縁部が浮上する。このようにして、下基板Ｗ１を水平状態に保持する。このとき下基板Ｗ１は数十μｍ程度上面１２３から浮上している。
ステップＳ１２では、ステップＳ１１と略同時に、上加圧部材１５をベース部１１１（下基板Ｗ１）に向かって下降させる（第一上基板移動工程）。このとき、駆動機構９２の可動軸９５が固定軸９４から突出するように可動することで軸部９３の長さが長くなり、上加圧部材１５が下降する。なお、上加圧部材１５の四隅の案内ガイド８３に第一支持棒１６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。
ステップＳ１３では、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、駆動台１２５を水平面内方向に移動させて下基板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ら、下基板Ｗ１の駆動台１２５を下降させる。これとともに、エアーパッド１３５の給気を停止して、下基板Ｗ１をベース部１１１の上面１２３に下降させる。そして、エアーパッド１３５から排気して下基板Ｗ１を上面１２３に吸着させる。これによって、下基板Ｗ１の位置がずれないように固定する（第二下基板移動工程）。その後に、上加圧部材１５を若干上方へ移動させる（第二上基板移動工程）。このようにして、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との距離を位置合わせ時より長くする。これは、その後に行うチャンバ１７内の真空引きの際に、コンダクタンスを大きくして、真空引き時間を短縮するとともに、基板Ｗ１，Ｗ２間の空気を確実に排気するためである。
ステップＳ１５では、チャンバ１７内の真空引きを行う（減圧工程）。
ステップＳ１６では、チャンバ１７内の真空引きが完了した後、上加圧部材１５を再度下降する。
ステップＳ１７では、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、加圧機構９６によって両基板Ｗ１，Ｗ２を加圧する。ここで、ロードセルにより、両基板Ｗ１，Ｗ２に作用する荷重を検出し、適正な荷重で基板が貼り合わされるように調整する。
ステップＳ１８では、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との貼り合わせが完了したら、上部チャンバ部材１４および上加圧部材１５を上昇させる。このとき、貼合せ基板Ｗ３はベース部１１１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Ｓ１９では、ベース部１１１のリフトピン１４５を上昇させて、貼合せ基板Ｗ３を上面１２３から上昇させる。
ステップＳ２０では、貼合せ基板Ｗ３とベース部１１１の上面１２３との隙間にロボットアームを挿入して、リフトピン１４５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。このように構成しても、第一実施形態と同様に、２枚の基板Ｗ１，Ｗ２の位置合わせ精度を向上して、歩留まりを向上できる。
また、本実施形態によれば、ベース部１１１に、下基板Ｗ１の一部を吸着しつつ下基板Ｗ１を移動させる駆動台１２５と、駆動台１２５による下基板Ｗ１の移動時に下基板Ｗ１の残部を浮上させるとともに、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１との貼合せ時に下基板Ｗ１の残部を吸着することが可能なエアーパッド１３５と、で構成された基板アライメント機構１２０を設けた。
このように構成したため、上基板と下基板とを位置合わせする際には、下基板浮上吸着装置（エアーパッド１３５）により下基板をベース部から浮上させることができる。したがって、下基板吸着装置（駆動台１２５）により容易に下基板を移動させることができる。一方、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを貼り合わせる際には、駆動台１２５により下基板Ｗ１をベース部１１１に吸着させることができる。したがって、下基板Ｗ１の位置ずれを防止でき、上基板Ｗ２と下基板Ｗ１とを精度良く貼り合わせることができる。また、下基板Ｗ１を載置するためのテーブルを別途必要としないため、ベース部１１１と下基板Ｗ１との間に介在する部品点数を少なくできる。さらに、下基板Ｗ１をベース部１１１に吸着させると、駆動台１２５およびエアーパッド１３５はチャンバ１７に露出されないため、各装置から発生するパーティクルなどがチャンバ１７内に流入することを防止できる。したがって、チャンバ１７内のクリーン度を確保できる。
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、移動機構を水平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、上部チャンバ部材と同様に、上加圧部材の第一支持棒にネジを形成し、第一支持棒を回転させることで上加圧部材を上下移動できるように構成してもよい。
さらに、本実施形態において、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材は駆動軸に沿って上下移動するように構成した場合の説明をしたが、アクチュエータなどの移動機構により相反する方向に移動可能に構成してもよい。
本発明によれば、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して、歩留まりを向上することができさせる効果がある。また、上部チャンバ部材および下部チャンバ部材は同時に高速で上下移動させることができる。また、上加圧部材は基板の貼合せ時に微小な動き（上下移動）をさせることができる。つまり、２枚の基板の位置合わせ精度を向上することができるとともに、生産効率を向上することができさせる効果がある。また、両チャンバ部材の移動に伴って装置に作用する力を相殺することが可能になり、貼合せ基板製造装置の信頼性を向上させることができる。さらに、一方のチャンバ部材のみを移動させる場合と比較して、貼合せ処理室の開閉時間を短縮することができる。

Claims (7)

  1. 上基板と下基板とを位置合わせし、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：
    前記下基板を支持するベース部と；
    前記ベース部から立設された第一支持棒と；
    前記第一支持棒に沿って上下移動可能であり、前記上基板を保持可能である上加圧部材と；
    前記上加圧部材から独立して上下移動可能である上部チャンバ部材および下部チャンバ部材を含む貼合せ処理室と；を備え、
    前記上加圧部材が移動することで、前記貼合せ処理室の内部で前記上基板と前記下基板とを貼り合わせ可能であり、
    前記上部チャンバ部材および前記下部チャンバ部材が、互いに当接する方向または離間する方向に同時に移動可能とするために、
    相互に異なる向きの第一ねじ部および第二ねじ部を含む駆動軸をさらに備え、
    前記上部チャンバ部材および前記下部チャンバ部材は、それぞれ第一ねじ部および第二ねじ部に螺合され、前記駆動軸を回転させる機能を有することを特徴とする貼合せ基板製造装置。
  2. 請求項１に記載の貼合せ基板製造装置であって、
    前記上部チャンバ部材が、前記上基板を吸着させるための吸着ピンを含むことを特徴とする貼合せ基板製造装置。
  3. 請求項１または２に記載の貼合せ基板製造装置であって、
    前記ベース部が：
    （ａ）前記下基板を載置する載置テーブルと；
    （ｂ）前記載置テーブルを移動させる移動機構と；
    を含む基板アライメント機構を有することを特徴とする貼合せ基板製造装置。
  4. 請求項１または２のいずれかに記載の貼合せ基板製造装置であって、
    前記ベース部が：
    （ａ）前記下基板の第一部を吸着し、前記下基板を移動させる下基板吸着装置と；
    （ｂ）前記下基板吸着装置による前記下基板の移動時に前記下基板の第二部を浮上させ、前記上基板と前記下基板との貼合せ時に前記下基板の第二部を吸着する、下基板浮上吸着装置と；
    を含む基板アライメント機構を有することを特徴とする貼合せ基板製造装置。
  5. 請求項３または４に記載の貼合せ基板製造装置であって、
    前記基板アライメント機構が、前記貼合せ処理室内に配置されていることを特徴とする貼合せ基板製造装置。
  6. 貼合せ基板製造方法であって：
    ベース部により下基板を支持する工程と；
    前記ベース部から立設された第一支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持する工程と；
    前記上加圧部材から独立して上下移動可能な上部チャンバ部材および下部チャンバ部材を、互いに当接する方向に同時に移動させて、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；
    前記上加圧部材を下降させて、前記下基板と前記上基板とを第一所定距離で離間して保持する第一上基板移動工程と；
    前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と；
    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第二所定距離で離間して保持する第二上基板移動工程と；
    前記下基板を載置する載置テーブルを前記ベース部に設けられた移動機構により移動させることで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。
  7. 貼合せ基板製造方法であって：
    ベース部により下基板を支持する工程と；
    前記ベース部から立設された第一支持棒に沿って上下移動可能な上加圧部材により上基板を保持する工程と；
    前記上加圧部材から独立して上下移動可能な上部チャンバ部材および下部チャンバ部材を、互いに当接する方向に同時に移動させて、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；
    前記ベース部に設置された下基板吸着装置により前記下基板の第一部を吸着し、前記下基板を前記ベース部から離間させ、前記ベース部に設置された下基板浮上吸着装置により前記下基板の第二部を浮上させる第一下基板移動工程と；
    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第一所定距離で離間して保持する第一上基板移動工程と；
    前記下基板吸着装置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；
    前記上加圧部材を上昇させて、前記下基板と前記上基板とを第二所定距離で離間して保持する第二上基板移動工程と；
    前記下基板吸着装置により前記下基板の一部を吸着し、前記下基板を前記ベース部に当接させ、前記下基板浮上吸着装置により前記下基板の第二部を吸着する第二下基板移動工程と；
    前記貼合せ処理室内を減圧する減圧工程と；
    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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