JP7244068B2 - ワーク貼合装置及びワークステージ - Google Patents

Description

本発明は、ワーク貼合装置及びワークステージに関する。

従来から、基板等の第１ワークにフィルム等の第２ワークを貼り合わせるワーク貼合装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のワーク貼合装置は、空圧凹部を覆うダイヤフラム膜を有する可動チャンバ体と、可動チャンバ体に対向して位置する固定チャンバ体と、を備える。固定チャンバ体内には第１ワークが装着され、ダイヤフラム膜には第２ワークが装着される。そして、可動チャンバ体と固定チャンバ体により囲まれた空間と空圧凹部の内部空間が真空状態とされる。この状態から、空圧凹部の内部空間が真空状態から大気圧に急減に加圧されることにより、ダイヤフラム膜が第１ワークに向かって膨張し、第２ワークが第１ワークに押し付けられる。これにより、第２ワークが第１ワークに貼り合わされる。

特開２０１０－４９０４８号公報

上記特許文献１の構成では、可動チャンバ体における空圧凹部の内部空間は真空状態から大気圧となるように加圧されるため、ダイヤフラム膜は急激に膨張する。このため、ダイヤフラム膜が膨張する過程で波を打った状態となる。例えば、図８に模式的に示すように、ダイヤフラム膜１２２が波打つと、ダイヤフラム膜１２２は第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２にて第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に向けて押す。この場合、第２ワークＷ２が第１ワークＷ１に対して撓んだ状態となり、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むおそれがあった。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、第１ワークと第２ワークの間に空気が入り込むことを抑制できるワーク貼合装置及びワークステージを提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るワーク貼合装置は、
第１内部空間を有する第１チャンバと、
前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、
第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
第２ワークが装着されるステージ部を有し、前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせるワークステージと、を備え、
前記ワークステージは、前記ステージ部の周囲に位置し、前記ステージ部を前記第１チャンバに対して弾性的に支持するステージ支持部をさらに有し、
前記ステージ部は前記ダイヤフラム膜よりも弾性率が大きい材質により形成される。
（２）上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るワーク貼合装置は、
第１内部空間を有する第１チャンバと、
前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、
第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
第２ワークが装着されるステージ部を有し、前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせるワークステージと、
前記ダイヤフラム膜の膨張に伴う前記第１ワークに向けた前記ステージ部の移動を案内するガイド部と、を備え、
前記ガイド部は、
前記ステージ部から前記第１ワークに向かう方向に延び、前記ステージ部の面方向において前記ステージ部を挟み込むように配置される複数の案内ピンと、
前記案内ピンが通過し、前記ステージ部の厚さ方向に沿って延びる複数のピン通孔を有し、前記ステージ部に固定されるステージ固定部と、を備える。
（３）上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るワーク貼合装置は、
第１内部空間を有する第１チャンバと、
前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、
第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
第２ワークが装着されるステージ部を有し、前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせるワークステージと、
前記ダイヤフラム膜と前記ワークステージの間に設けられるマスクと、を備え、
前記マスクは、前記ステージ部に対向する位置に形成され、膨張した前記ダイヤフラム膜が通過する開口孔部を有する。
（４）上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係るワーク貼合装置は、
第１内部空間を有する第１チャンバと、
前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、
第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
第２ワークが装着されるステージ部を有し、前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせるワークステージと、を備え、
前記第２チャンバは、湾曲した前記第１ワークに応じて凹状に湾曲する底面を有し、前記第１ワークが収容される収容凹部を備え、
前記ワークステージの曲率は、前記第２ワークの中心位置が前記第１ワークの中心位置に接触したとき前記第１ワークの曲率よりも大きくなり、その後、前記ダイヤフラム膜の膨張の度合いが進むにつれて、前記第２ワークが中心位置から外側に向けて前記第１ワークに貼り合わされるように小さくなる。

（５）上記目的を達成するため、本発明の第５の観点に係るワークステージは、
第１内部空間を有する第１チャンバと、前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、を備えるワーク貼合装置に装着されるワークステージであって、
第２ワークが装着され、前記ダイヤフラム膜よりも弾性率が大きい材質により形成されるステージ部と、
前記ステージ部の周囲に位置し、前記ステージ部を前記第１チャンバに対して弾性的に支持するステージ支持部と、を有し、
前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせる。

本発明によれば、ワーク貼合装置及びワークステージにおいて、第１ワークと第２ワークの間に空気が入り込むことを抑制できる。

本発明の第１の実施形態に係る上チャンバが閉じた状態のワーク貼合装置の概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る（ａ）は上チャンバが開いた状態のワーク貼合装置の概略図であり、（ｂ）は第２ワークが第１ワークに貼り合わされる際のワーク貼合装置の概略図であり、（ｃ）はダイヤフラム膜が膨張する際のワーク貼合装置の一部を拡大した概略図である。 本発明の第２の実施形態に係る（ａ）は上チャンバが閉じた状態のワーク貼合装置の概略図であり、（ｂ）は第２ワークが第１ワークに貼り合わされる際のワーク貼合装置の概略図である。 本発明の第２の実施形態に係るステージ部の平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る（ａ）～（ｅ）は第２ワークが第１ワークに貼り合わされる際の工程を示すワーク貼合装置の概略図である。 本発明の変形例に係る（ａ）及び（ｂ）は第２ワークが第１ワークに貼り合わされる際の工程を示すワーク貼合装置の概略図である。 本発明の変形例に係る（ａ）～（ｄ）は第２ワークが第１ワークに貼り合わされる際の工程を示すワーク貼合装置の概略図である。 背景技術に係るダイヤフラム膜が膨張する際のワーク貼合装置の概略図である。

（第１の実施形態）
本発明に係るワーク貼合装置の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、ワーク貼合装置１０は、第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に貼り付ける２層真空チャンバ方式の装置である。ワーク貼合装置１０は、上チャンバ２１と、下チャンバ３１と、ダイヤフラム膜２２と、ワークステージ２５と、ワーク支持台３２と、固定部材２８と、制御部４０と、真空ポンプ４１と、チャンバ駆動部４２と、切替弁４３ａ，４３ｂと、開放弁４３ｃと、を備える。

下チャンバ３１は上チャンバ２１に向けて開口する箱状をなす。下チャンバ３１は、上チャンバ２１が閉じられることにより密閉された空間となる内部空間３１ａを有する。
ワーク支持台３２は、内部空間３１ａの内底面に固定される板状をなす。ワーク支持台３２の上面には第１ワークＷ１が装着される。

上チャンバ２１は下チャンバ３１に向けて開口する箱状をなす。上チャンバ２１の開口側の端面にはダイヤフラム膜２２の外周縁部が固定されている。ダイヤフラム膜２２により上チャンバ２１の内部空間２１ａが密閉される。ダイヤフラム膜２２は、上チャンバ２１の内部空間２１ａが加圧されることにより弾性変形する弾性体、例えばゴム等の超弾性体からなる。

図１に示すように、ワークステージ２５はダイヤフラム膜２２よりもワーク支持台３２に近い位置に設けられる。ワークステージ２５の外周縁部は上チャンバ２１の開口側の端面に固定されている。ワークステージ２５は既存の貼合装置に後付け可能である。ワークステージ２５は、ダイヤフラム膜２２の膨張によってワーク支持台３２に近づく方向に押されることにより、第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に貼り付ける。
詳しくは、ワークステージ２５は、第２ワークＷ２が装着されるステージ部２３と、ステージ部２３を弾性的に上チャンバ２１に支持するステージ支持部２４と、を備える。
ステージ部２３は、第２ワークＷ２よりも広い面積の板状に形成される。ステージ部２３は、ダイヤフラム膜２２よりも外力に対して変形しづらい材質又は形状で形成されている。例えば、ステージ部２３は、ダイヤフラム膜２２よりも弾性率が大きい塩化ビニル等の樹脂、又は金属により形成される。ステージ部２３の下面には第２ワークＷ２が装着される。

ステージ支持部２４は上チャンバ２１の開口側の端面とステージ部２３の間に位置する。ステージ支持部２４の外周縁部は、金具である固定部材２８により上チャンバ２１の開口側の端面に固定される。ステージ支持部２４はシート状をなし、ステージ支持部２４の下面にステージ部２３が固定されている。ステージ支持部２４は、弾性体であって、ステージ部２３よりも外力に対して変形しやすい材質又は形状で形成されている。例えば、ステージ支持部２４は例えばゴム等の超弾性体又は塩化ビニル等の樹脂からなる。ステージ支持部２４はダイヤフラム膜２２により押されることでステージ部２３よりも大きく弾性変形する。
ステージ部２３は、ボルト又は接着剤等を介してステージ支持部２４に固定されてもよいし、ステージ支持部２４にインサート成形されてもよい。

図１に示すように、チャンバ駆動部４２は、制御部４０による制御のもと、上チャンバ２１を下チャンバ３１に対して接近又は離間するように移動させる。チャンバ駆動部４２は、例えば、油圧又は空気圧で動作するシリンダである。

開放弁４３ｃは、上チャンバ２１に設けられ、制御部４０による制御のもと開かれることにより上チャンバ２１の内部空間２１ａを大気圧とする。
切替弁４３ａは、真空ポンプ４１と上チャンバ２１の内部空間２１ａの間を接続する流路４５ａに設けられる。切替弁４３ａは、制御部４０による制御のもと、流路４５ａを導通させた開状態と流路４５ａを遮断させた閉状態の間で切り替わる。
切替弁４３ｂは、真空ポンプ４１と下チャンバ３１の内部空間３１ａの間を接続する流路４５ｂに設けられる。切替弁４３ｂは、制御部４０による制御のもと、流路４５ｂを流体的に導通させた開状態と流路４５ｂを流体的に遮断させた閉状態の間で切り替わる。
真空ポンプ４１は、制御部４０による制御のもと動作し、上チャンバ２１の内部空間２１ａ及び下チャンバ３１の内部空間３１ａの少なくとも何れかを真空状態とする。

制御部４０は、チャンバ駆動部４２、真空ポンプ４１、切替弁４３ａ，４３ｂ及び開放弁４３ｃを制御する。制御部４０は、制御処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵの動作プログラム等が記憶されるＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵのワークエリアとして利用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。

次に、ワーク貼合装置１０の作用について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、上チャンバ２１が下チャンバ３１に対して開いた状態で、第１ワークＷ１がワーク支持台３２の上面に装着され、第２ワークＷ２がステージ部２３の下面に装着される。第１ワークＷ１の上面には、接着剤、例えば、シート状のＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）や液体状のＯＣＲ（Optical Clear Resin）が設けられる。
そして、図１に示すように、制御部４０は、チャンバ駆動部４２を介して上チャンバ２１を下チャンバ３１に対して閉じる。次に、制御部４０は、切替弁４３ａ，４３ｂを開状態とし、真空ポンプ４１を動作させる。これにより、下チャンバ３１の内部空間３１ａと上チャンバ２１の内部空間２１ａが真空状態となる。この状態において、制御部４０は、切替弁４３ａを閉じ、開放弁４３ｃを開くことにより上チャンバ２１の内部空間２１ａを大気圧まで加圧する。これにより、図２（ｂ）に示すように、ダイヤフラム膜２２は第１ワークＷに向かって膨張し、ワークステージ２５は膨張したダイヤフラム膜２２に押される。このとき、ワークステージ２５のステージ部２３は第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に押し付ける。従って、第２ワークＷ２は第１ワークＷ１に貼り合わされる。
図２（ｃ）に示すように、ダイヤフラム膜２２が膨張している過程においてはダイヤフラム膜２２が波打つ。この場合であっても、ステージ部２３はダイヤフラム膜２２に比べて平面を保つため、ダイヤフラム膜２２が波打った影響が第２ワークＷ２に及ぶことが抑制される。
第２ワークＷ２と第１ワークＷ１の貼り合わせが完了した後、制御部４０は、内部空間３１ａも大気圧として、上チャンバ２１を下チャンバ３１に対して開く。これにより、第２ワークＷ２が貼り合わされた第１ワークＷ１は下チャンバ３１から取り出し可能となる。
なお、本実施形態において、ステージ部２３、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２は、長方形状及び正方形を含む多角形板状、円板状又は楕円板状等の何れの形状であってもよい。
また、第１ワークＷ１は、例えば、液晶基板、プラズマディスプレイ基板又は太陽電池モジュール基板等である。第２ワークＷ２は、例えば、静電防止用、反射防止用等の各種機能性フィルムである。

（効果）
以上、説明した第１の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ワーク貼合装置１０は、第１内部空間の一例である内部空間２１ａを有する第１チャンバの一例である上チャンバ２１と、内部空間２１ａを閉じるように上チャンバ２１に装着され、内部空間２１ａの加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜２２と、第１ワークＷ１が設置される第２内部空間の一例である内部空間３１ａを有し、上チャンバ２１と対向する位置に設けられる第２チャンバの一例である下チャンバ３１と、第２ワークＷ２が装着されるステージ部２３を有し、ダイヤフラム膜２２よりも内部空間３１ａに近い位置に設けられ、膨張したダイヤフラム膜２２により押されることにより第２ワークＷ２を第１ワークＷ１に貼り合わせるワークステージ２５と、を備える。
この構成によれば、ダイヤフラム膜２２が膨張する際に、図２（ｃ）に示すように、ダイヤフラム膜２２が波打った状態となっても、第２ワークＷ２が装着されるステージ部２３が波打つことが抑制される。よって、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。

（２）ワークステージ２５は、ステージ部２３の周囲に位置し、ステージ部２３を上チャンバ２１に対して弾性的に支持するステージ支持部２４を備える。ステージ部２３はダイヤフラム膜２２よりも弾性率が大きい材質により形成される。
この構成によれば、ダイヤフラム膜２２の膨張に伴い、ステージ支持部２４が弾性変形することにより、ステージ部２３が第１ワークＷ１に向けてスムーズに移動する。よって、ステージ部２３により、第２ワークＷ２が第１ワークＷ１に確実に貼り合わされる。
また、ステージ部２３は、ダイヤフラム膜２２よりも弾性率が大きいため、膨張したダイヤフラム膜２２に押された際に波打つことが抑制される。

（第２の実施形態）
本発明に係るワーク貼合装置の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、第１ワークを保持するステージ部が第２ワークに向けて移動する際にガイド部によりガイドされる点が上記第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、ワーク貼合装置１０は、ダイヤフラム膜２２の膨張に伴う第１ワークＷ１に向けたステージ部２３の移動を案内するガイド部２９を備える。
ガイド部２９は、複数の案内ピン２７ａと、案内ピン２７ａが通過するピン通孔２３ｃを有する複数のステージ固定部２３ｂを備える。
図４に示すように、ステージ固定部２３ｂは、板状の金具であり、長方形板状のステージ部２３の側面に固定される。本例では、一対のステージ固定部２３ｂはステージ部２３の短手方向（図４の上下方向）からステージ部２３を挟み込むように配置される。各ステージ固定部２３ｂはステージ部２３の長手方向（図４の左右方向）の中央に位置する。
各ステージ固定部２３ｂには、長手方向に並ぶ２つのピン通孔２３ｃが形成される。ピン通孔２３ｃはステージ部２３の厚さ方向に貫通する貫通孔である。ピン通孔２３ｃの孔径は案内ピン２７ａの直径よりも大きく設定される。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、案内ピン２７ａは、それぞれステージ部２３のピン通孔２３ｃを通過するように上下方向に延びる。案内ピン２７ａは、ダイヤフラム膜２２の膨張に伴うステージ部２３の移動距離よりも長い円柱状に形成される。案内ピン２７ａの基端は固定部材２８に連結されている。図４に示すように、ステージ部２３の長手方向に並ぶ２つの案内ピン２７ａは、ステージ部２３の長手方向に延びる２つの側面それぞれの中央部に配置される。

図３（ｂ）に示すように、ダイヤフラム膜２２が膨張すると、ダイヤフラム膜２２に押されて、ステージ部２３が下方向に移動する。この際、ステージ部２３は、ピン通孔２３ｃを介して案内ピン２７ａにより移動が案内される。このため、ステージ部２３が移動する際、ステージ部２３がその面方向に沿ってずれることが抑制され、これにより、第２ワークＷ２が第１ワークＷ１に対して位置ずれして貼り合わされることが抑制される。一例として、位置ずれを５０μｍ以下とすることができる。

（効果）
以上、説明した第２の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ワーク貼合装置１０は、ダイヤフラム膜２２の膨張に伴う第１ワークＷ１に向けたステージ部２３の移動を案内するガイド部２９を備える。
ステージ部２３はステージ支持部２４により弾性的に支持される。このため、第２ワークＷ２を保持するステージ部２３は第１ワークＷ１に対してステージ部２３の面方向に位置ずれしやすい。この点、上記構成によれば、ガイド部２９によりステージ部２３の移動が案内され、ステージ部２３の面方向の位置ずれが抑制される。よって、第２ワークＷ２の第１ワークＷ１に対する貼り合わせ位置の精度を高めることができる。
ここで、従来、貼り合わせ位置の精度を高めるため、カメラにより第１ワークの特定位置と第２ワークの特定位置が撮像され、撮像されたデータに基づき２つの特定位置の間の距離が特定され、そして、２つの特定位置の位置を一致させるべく、上チャンバと下チャンバを相対的に移動させる手法が知られている。しかしながら、この手法は、カメラが必要となるとともに、制御的な負担も大きい。この点、上記ガイド部２９によれば、簡易な構成で、貼り合わせ位置の精度を高めることができる。

（２）ガイド部２９は、ステージ部２３から第１ワークＷ１に向かう方向に延び、ステージ部２３の面方向のうち短手方向においてステージ部２３を挟み込むように配置される複数の案内ピン２７ａと、案内ピン２７ａが通過し、ステージ部２３の厚さ方向に延びる複数のピン通孔２３ｃを有し、ステージ部２３に固定されるステージ固定部２３ｂと、を備える。
この構成によれば、ステージ部２３の短手方向（図４の上下方向）の両端部は案内ピン２７ａにより変形が拘束されるものの、ステージ部２３の長手方向（図４の左右方向）の両端部は案内ピン２７ａにより変形が拘束されない。よって、ダイヤフラム膜２２の膨張に伴いステージ部２３は長手方向に沿って撓むことが可能となり、図２（ｃ）に示すように、長手方向において第２ワークＷ２を中心位置Ｃから外側に向かって第１ワークＷ１に貼り合わせることができる。このため、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。

（第３の実施形態）
本発明に係るワーク貼合装置の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、マスクが設けられる点と第１ワークが曲板状をなす点が上記第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
図５（ａ）に示すように、ステージ部１２３はダイヤフラム膜２２よりも弾性率が大きい材質、例えば塩化ビニル等の樹脂により形成される。ステージ部１２３の両端はゴム等の引張部材１２９により外側に引張力Ｆで引っ張られる。引張部材１２９はステージ部１２３と上チャンバ２１の間に位置し、ステージ部１２３を撓んだ状態から平板状に戻すためにステージ部１２３に引張力Ｆを付与する。

さらに、ワーク貼合装置１０は、マスク５０と、複数のピロー３３と、複数の回転支持部材１２６と、を備える。また、ワーク支持台３２の上面には、Ｘ方向（図５の左右方向）において凹状に湾曲した底面を有する収容凹部３２ａが形成されている。収容凹部３２ａは半円柱状の内部空間を有する。収容凹部３２ａの底面には、ガラス等の第１ワークＷ１が装着されている。第１ワークＷ１は収容凹部３２ａの底面に応じて曲板状に形成される。
複数のピロー３３は、収容凹部３２ａをＸ方向に挟み込むようにワーク支持台３２の上面に配置される。図５（ｂ）に示すように、上チャンバ２１が下チャンバ３１に対して閉じたとき、複数のピロー３３は、回転支持部材１２６に接触し、回転支持部材１２６を下方向から支持する。

図５（ａ）に示すように、マスク５０は、ダイヤフラム膜２２とステージ部１２３の間に設けられ、膨張するダイヤフラム膜２２がステージ部１２３に接触する位置及び範囲を規定する機能を有する。マスク５０は既存の貼合装置に後付け可能である。マスク５０は開口孔部５１を有する枠板状をなす。マスク５０は膨張するダイヤフラム膜２２に押されても変形しない樹脂又は金属により形成される。マスク５０の上面はダイヤフラム膜２２の下面に接触する。開口孔部５１は上下方向においてステージ部１２３に対向する位置に形成され、中心位置Ｃを中心に開口される。開口孔部５１、ステージ部１２３及び第２ワークＷ２において中心位置Ｃが一致するように設定される。開口孔部５１は、例えば、第２ワークＷ２よりも小さい面積で、第２ワークＷ２と相似形をなす。マスク５０は上チャンバ２１の開口端面に固定されている。開口孔部５１の周縁部は、下方向に向かうにつれて開口孔部５１の中心位置Ｃに近づくように傾斜する傾斜面５１ａを有する。例えば、傾斜面５１ａは凸状の曲面をなしている。傾斜面５１ａにより、膨張するダイヤフラム膜２２がＸ方向に膨らむことが抑制される。

複数の回転支持部材１２６は、ステージ部１２３を凹状に撓ませることを可能としつつ、ステージ部１２３の両端を支持する。複数の回転支持部材１２６は、ステージ部１２３の下面におけるＸ方向の両端に位置する。
詳しくは、図５（ａ）に示すように、回転支持部材１２６は、図５の紙面垂直方向であるＹ方向に延びる軸部１２７と、軸部１２７に対して回転可能に軸部１２７の周囲に位置する回転部１２８と、を備える。軸部１２７のＹ方向の両端は、上チャンバ２１に形成されるＸ方向に延びる溝部２１ｂ内に支持されている。これにより、ステージ部１２３が撓むことに応じて複数の回転支持部材１２６がＸ方向に移動可能となる。回転部１２８は、Ｙ方向に延び、曲面がピロー３３に接触する略半円柱状をなす。回転部１２８のＹ方向に延びる平面はステージ部１２３の下面に固定されている。回転部１２８はステージ部１２３の下面の各角部に計４つ配置されてもよく、Ｙ方向に並ぶ回転部１２８に共通の軸部１２７が挿通されてもよい。
複数の回転支持部材１２６は、図５（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示すように、ステージ部１２３の撓み度合い、すなわち曲率が大きくなるにつれて、Ｘ方向に並ぶ一対の回転支持部材１２６間の距離が近づくように移動する。

次に、ワーク貼合装置１０の作用について説明する。
まず、図５（ａ），（ｂ）に示すように、上チャンバ２１が下チャンバ３１に対して閉じる方向に移動すると、上チャンバ２１は、ステージ部１２３、引張部材１２９、回転支持部材１２６、マスク５０及びダイヤフラム膜２２とともに下方向に移動する。上チャンバ２１が下チャンバ３１に対して閉じた後、上記第１の実施形態と同様に、下チャンバ３１の内部空間３１ａと上チャンバ２１の内部空間２１ａが真空状態とされ、その後、上チャンバ２１の内部空間２１ａが大気圧まで加圧される。これにより、図５（ｃ）に示すように、ダイヤフラム膜２２がマスク５０の開口孔部５１からステージ部１２３に向かってＵ字状に膨張する。膨張したダイヤフラム膜２２の頂点がステージ部１２３の中心位置Ｃを押し、ステージ部１２３が中心位置Ｃを中心に凹状に撓む。図５（ｄ）に示すように、ダイヤフラム膜２２の膨張が進行すると、ステージ部１２３の曲率が大きくなり、ステージ部１２３により保持される第２ワークＷ２の中心位置Ｃが第１ワークＷ１の中心位置Ｃに接触する。このときのステージ部１２３の曲率は第１ワークＷ１の曲率よりも大きく設定される。
図５（ｅ）に示すように、さらにダイヤフラム膜２２の膨張が進行すると、ステージ部１２３の曲率が第１ワークＷ１の曲率と同等まで小さくなり、ステージ部１２３により保持される第２ワークＷ２が第１ワークＷ１に接触する領域が中心位置Ｃから外側に向かって広がる。これにより、第２ワークＷ２が第１ワークＷ１に貼り合わされる。

（効果）
以上、説明した第３の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ワーク貼合装置１０は、ダイヤフラム膜２２とステージ部１２３の間に設けられるマスク５０を備える。マスク５０は、ステージ部１２３に対向する位置に形成され、膨張したダイヤフラム膜２２が通過する開口孔部５１を有する。
この構成によれば、マスク５０は、膨張するダイヤフラム膜２２がステージ部１２３を押す位置及び範囲を規定する。このため、ステージ部１２３を所望の態様で弾性変形させることができ、貼り合わせ精度を高めることができる。
（２）下チャンバ３１は湾曲した第１ワークＷ１に応じて凹状に湾曲する底面を有し、第１ワークＷ１が収容される収容凹部３２ａを備える。ステージ部１２３の曲率は、第２ワークＷ２の中心位置Ｃが第１ワークＷ１の中心位置Ｃに接触した状態においては第１ワークＷ１の曲率よりも大きくなり、その後、ダイヤフラム膜２２の膨張の度合いが進むにつれて、第２ワークＷ２が中心位置Ｃから外側に向けて第１ワークＷ１に貼り合わされるように小さくなる。
この構成によれば、第２ワークＷ２が中心位置Ｃから外側に向けて第１ワークＷ１に貼り合わされる。このため、第２ワークＷ２が曲板状の第１ワークＷ１に貼り合わされる場合であっても、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間に空気が入り込むことが抑制される。

なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。

（変形例）
上記第３の実施形態においてワークステージの形状は適宜変更可能である。例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ワークステージ２２５は、ステージ部２２３と、ステージ部２２３よりも厚さが厚いステージ支持部２２４と、を備える。ワークステージ２２５は、塩化ビニルにより形成される。
ステージ支持部２２４は、ステージ部２２３の周囲位置に位置し、ステージ部２２３を上チャンバ２１に対して弾性的に支持する。ステージ支持部２２４は、ステージ部２２３よりも厚いため、ステージ部２２３を安定的に支持できる。
ステージ部２２３はステージ支持部２２４よりも薄いため撓みやすい。このため、ダイヤフラム膜２２の膨張に伴い、ステージ部２２３が撓みやすく、第２ワークＷ２を曲板状の第１ワークＷ１に貼り合わせやすい。
なお、図６の構成において、第１ワークＷ１が上方向に向けて凸状に湾曲していてもよい。この場合、収容凹部３２ａに代えて第１ワークＷ１の湾曲に応じた収容凸部が設けられる。この構成でも、図６の構成と同様の作用効果が得られる。その他、第１ワークＷ１の形状は波板状、凹凸状等、どのような形状であってもよい。このように、第１ワークＷ１の形状変更に対してワーク支持台３２の収容凹部３２ａの形状を変更するだけ済むため、ワーク貼合装置１０の設計変更が最小限となり、低コストとなる。

さらに、例えば、図７（ａ）に示すように、ワークステージ２２５のステージ部２２３の下面にはステージ凸部２２８が固定されていてもよい。ステージ凸部２２８は、収容凹部３２ａに応じた形状で形成される。本例では、ステージ凸部２２８はＹ方向に延びる両側面が曲面をなす長方形板状をなす。ステージ凸部２２８の下面及び側面には、プレフォーム済みの第２ワークＷ２が装着されている。ステージ凸部２２８は例えばシリコーン等の弾性部材により形成される。
この構成の作用について説明する。図７（ａ），（ｂ）に示すように、上チャンバ２１が下チャンバ３１に対して閉じる。そして、上記各実施形態と同様に、上チャンバ２１の内部空間２１ａが加圧されると、図７（ｃ），（ｄ）に示すように、膨張するダイヤフラム膜２２によりステージ凸部２２８が中心位置Ｃから外側に向けて押される。これにより、ステージ凸部２２８は第２ワークＷ２を中心位置Ｃから外側に向けて第１ワークＷ１に貼り合わせる。
なお、図５、図６及び図７の構成において、マスク５０が省略されてもよい。また、図１の構成において、マスク５０が設けられてもよい。

上記各実施形態においては、チャンバ駆動部４２は上チャンバ２１を移動させていたが、これに限らず、下チャンバ３１を移動させてもよい。

上記第２の実施形態においてピン通孔２３ｃ及び案内ピン２７ａの位置及び数は適宜変更可能である。また、ガイド部２９は、レールと、レールに沿って摺動し、ステージ部２３に固定されるスライド部により構成されてもよい。

１０…ワーク貼合装置、２１…上チャンバ、２１ａ，３１ａ…内部空間、２２，１２２…ダイヤフラム膜、２３，１２３，２２３…ステージ部、２３ｂ…ステージ固定部、２３ｃ…ピン通孔、２４，２２４…ステージ支持部、２５，２２５…ワークステージ、２７ａ…案内ピン、２８…固定部材、２９…ガイド部、３１…下チャンバ、３２…ワーク支持台、３２ａ…収容凹部、４０…制御部、４１…真空ポンプ、４２…チャンバ駆動部、４３ａ，４３ｂ…切替弁、４３ｃ…開放弁、５０…マスク、５１…開口孔部、１２６…回転支持部材、Ｃ…中心位置、Ｗ１…第１ワーク、Ｗ２…第２ワーク

Claims (7)

1. 第１内部空間を有する第１チャンバと、
   前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、
   第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
   第２ワークが装着されるステージ部を有し、前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせるワークステージと、を備え、
   前記ワークステージは、前記ステージ部の周囲に位置し、前記ステージ部を前記第１チャンバに対して弾性的に支持するステージ支持部をさらに有し、
   前記ステージ部は前記ダイヤフラム膜よりも弾性率が大きい材質により形成される、
   ワーク貼合装置。
2. 第１内部空間を有する第１チャンバと、
   前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、
   第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
   第２ワークが装着されるステージ部を有し、前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせるワークステージと、
   前記ダイヤフラム膜の膨張に伴う前記第１ワークに向けた前記ステージ部の移動を案内するガイド部と、を備え、
   前記ガイド部は、
   前記ステージ部から前記第１ワークに向かう方向に延び、前記ステージ部の面方向において前記ステージ部を挟み込むように配置される複数の案内ピンと、
   前記案内ピンが通過し、前記ステージ部の厚さ方向に沿って延びる複数のピン通孔を有し、前記ステージ部に固定されるステージ固定部と、を備える、
   ワーク貼合装置。
3. 第１内部空間を有する第１チャンバと、
   前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、
   第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
   第２ワークが装着されるステージ部を有し、前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせるワークステージと、
   前記ダイヤフラム膜と前記ワークステージの間に設けられるマスクと、を備え、
   前記マスクは、前記ステージ部に対向する位置に形成され、膨張した前記ダイヤフラム膜が通過する開口孔部を有する、
   ワーク貼合装置。
4. 第１内部空間を有する第１チャンバと、
   前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、
   第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、
   第２ワークが装着されるステージ部を有し、前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせるワークステージと、を備え、
   前記第２チャンバは、湾曲した前記第１ワークに応じて凹状に湾曲する底面を有し、前記第１ワークが収容される収容凹部を備え、
   前記ワークステージの曲率は、前記第２ワークの中心位置が前記第１ワークの中心位置に接触したとき前記第１ワークの曲率よりも大きくなり、その後、前記ダイヤフラム膜の膨張の度合いが進むにつれて、前記第２ワークが中心位置から外側に向けて前記第１ワークに貼り合わされるように小さくなる、
   ワーク貼合装置。
5. 前記ダイヤフラム膜の膨張に伴う前記第１ワークに向けた前記ステージ部の移動を案内するガイド部を備える、
   請求項１、３又は４に記載のワーク貼合装置。
6. 前記ダイヤフラム膜と前記ワークステージの間に設けられるマスクを備え、
   前記マスクは、前記ステージ部に対向する位置に形成され、膨張した前記ダイヤフラム膜が通過する開口孔部を有する、
   請求項１、２又は４に記載のワーク貼合装置。
7. 第１内部空間を有する第１チャンバと、前記第１内部空間を閉じるように前記第１チャンバに装着され、前記第１内部空間の加圧に伴い膨張するダイヤフラム膜と、第１ワークが設置される第２内部空間を有し、前記第１チャンバと対向する位置に設けられる第２チャンバと、を備えるワーク貼合装置に装着されるワークステージであって、
   第２ワークが装着され、前記ダイヤフラム膜よりも弾性率が大きい材質により形成されるステージ部と、
   前記ステージ部の周囲に位置し、前記ステージ部を前記第１チャンバに対して弾性的に支持するステージ支持部と、を有し、
   前記ダイヤフラム膜よりも前記第２内部空間に近い位置に設けられ、膨張した前記ダイヤフラム膜により押されることにより前記第２ワークを前記第１ワークに貼り合わせる、
   ワークステージ。

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