JP7347869B2 - 基板組立装置及び基板組立方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2では、テーブルへ帯電防止手段を備えたワーク貼り合わせ装置が提案されている。
特許文献3には、テーブルの断熱圧縮・温度変化による歪を低減すべく、ワークの非貼合面と接触する第1及び第2保持部材の表面に凸状部及び凹状部を複数形成し、減圧時(真空引き時)の排気を良好にすることで、微小空間における断熱膨張または断熱圧縮による温度変化のワークへの影響を抑制する真空貼り合わせ装置が開示されている。
特許文献5には、剥離ピン上下機構や粘着パッド上下機構にてずれが発生せず精度良く貼り合わせを行える基板組立装置が開示されている。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
図2に、図1に示す基板組立装置を構成する案内機構の説明図を示す。図2では、案内機構3の一部断面図を示している。図2に示すように、架台15側に固定された梁17に2つのリニアガイド3aを上フレーム5側に固定された梁18にリニア移動部3bが設けてある。図2に示すように一方の案内面が他方の案内面に対して垂直となるように組合わされている。
さらに、下チャンバ8と上チャンバ7は分割できる構成としてあり、その接続部には図示しないシールリングが設けてあり、これにより上チャンバ7及び下チャンバ8とを合体させ、内部を排気した時の空気の漏れを防止している。
また、凸部の下テーブル10の幅方向に沿った長さは約460μmであり、凹部の下テーブル10の幅方向に沿った長さは約40μmである。また、このように相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有する弾性体(11a,11b)は、図示しないが、上面視、複数の凸部が正方格子状、三角格子状、或いは千鳥格子状に配されている。また、一方、上述のように近年、真空中で貼り合わせるガラス基板の大型化が進み、例えば、ガラス基板の寸法が3m×3mとなっている。従って、このようなガラス基板を保持する上テーブル9及び/又は下テーブル10の幅に対する、弾性体11a及び/又は弾性体11bの幅(上テーブル9及び/又は下テーブル10の幅方向に沿った幅)は、10-6から10-4の比率となる。
これにより、真空引き時の弾性体11a及び/又は弾性体11bの凹部(溝部)に残留する空気が排気される際に、大流量の気流が生じることを防止できる。換言すれば、細い排気流路が弾性体11a及び/又は弾性体11bの表面に複数形成されることになり、凹部(溝部)に残留する空気の排気を分散することが可能となる。そしてこの結果として、基板との摩擦帯電によるムラ発生の低減、急速な断熱膨張による温度低下によるムラ発生の防止、基板貼り合わせ精度の向上により、次世代高精細ディスプレイ製造における大型化・薄型化・微細パターン化に対し、色ムラの無いディスプレイ製造に貢献することが可能となる。
このように、相互に隣接配置される複数の凸部及び凹部を有するエンボスシートを用いることで、既存の基板組立装置を構成する上テーブル及び/又は下テーブルに上述のエンボスシートを接着剤にて貼付することのみで、本実施例の基板組立装置1を得ることが可能となる。
図5に示すように、ステップS11では、図示しないロボットハンドを用いて貼り合わせ面を下テーブル10側に向けた上ガラス基板を上テーブル9下面に搬入する。上テーブル9から図示しない複数の吸着サポートノズルと粘着ピン駆動機構14(図3)を下げて、まず上ガラス基板を吸着サポートノズル(図示せず)の先端に吸着する。その後、吸着サポートノズルの先端が粘着ピン面位置になるまで吸着サポートノズルを上昇し、粘着ピン14c(図3)に設けられた粘着ピン吸引吸着孔(図示せず)に負圧を供給し上ガラス基板を粘着シート14e面に保持する。なお、本実施例では粘着ピン機構とは別に吸着サポートノズルを用いる構成としたがこれに限らず、吸着サポートノズルを設けずに、粘着ピン14cのみを用いて吸引吸着・粘着保持する構成としても良い。粘着ピン14cの先端設けた粘着シート14eに上ガラス基板を保持した状態で粘着ピン14cを上昇させ上ガラス基板が上テーブル9に取り付けた弾性体プレート11の弾性体11a面に接触保持させる。
なお、この位置決め動作は貼り合わせをするための減圧過程の途中で行うこともできる。
ステップS14では、上下基板の位置合わせが終了すると、Z軸駆動機構2を動作させてフレーム5を介して上テーブル9を移動させると共に、それに同期して粘着ピン駆動機構14を下テーブル10側に移動させることで上下ガラス基板を接触させる。上下ガラス基板が接触した状態で再度上下ガラス基板の位置決めマークのずれ量を確認し、もしずれている場合は再度位置決め動作を行う。確認及び位置決め動作が終了すると更に上テーブル9のみが下降し、加圧を行うと共に粘着ピン14cから上ガラス基板を離脱させる。基板を加圧する際に上テーブル9に取り付いている弾性体プレート11上の弾性体11aが変形することによって基板全体を均一に加圧することができる。なお加圧時に両テーブル上に保持しているガラス基板が位置ずれを起こす場合もあり、時々位置決めマークを観測して位置ずれ補正を行ったほうが良い。
なお、基板に加圧力を加える時も粘着ピンも同時に下テーブル10側に移動させて、加圧終了後、大気圧に戻した後で、テーブルは加圧時と同じ状態を保持し、その状態で粘着ピン駆動機構14を上昇させて粘着ピンを基板から離脱することもできる。なお、このとき、粘着ピンの先端の吸引吸着孔へ正圧のガス又は清浄な空気を送り込みながら粘着ピンを上昇させることで、粘着ピンを基板面から容易に剥すことができる。
また、本実施例によれば、基板との摩擦帯電によるムラ発生の低減、急速な断熱膨張による温度低下によるムラ発生の防止、基板貼り合わせ精度の向上により、次世代高精細ディスプレイ製造における大型化・薄型化・微細パターン化に対し、色ムラの無いディスプレイ製造に貢献することが可能となる。
図7におけるステップS21~ステップS25までは、上述の実施例1における図5に示したステップS11~ステップS15までと同様であるため、ここでは説明を省略する。
また、本実施例によれば、ガラス基板の撓みによるムラ発生を防止し、次世代高精細ディスプレイ製造における大型化・薄型化・微細パターン化に対し、色ムラの無いディスプレイ製造に貢献し、品質向上・歩留まり向上・コスト低減・生産性を向上することが可能となる。
例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
2…Z軸駆動機構
2a…Z軸駆動モータ
2b…ボールネジ
2c…ボールネジ受け部
3…案内機構
3a…リニアガイド
3b…リニア移動部
4…ロードセル
5…上フレーム
6…上シャフト
7…上チャンバ
7b…ブラケット
8…下チャンバ
9…上テーブル
10…下テーブル
11…弾性体プレート
11a,11b…弾性体
12…下シャフト
13…XYθ移動ユニット
14…粘着ピン駆動機構
14a…上下駆動用モータ
14b…粘着ピンプレート
14c…粘着ピン
14d…粘着ピン上下機構
14e…粘着シート
15…架台
16…下ガラス基板
17,18…梁
21…第1のリフタ
22…第2のリフタ
23…貫通孔
Claims (8)
- 一方の基板を下テーブル上に保持し、他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持し、いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う基板組立装置であって、
粗に配される第1のリフタと密に配される第2のリフタとを有し、
前記第1のリフタは前記下テーブルの上面と平行な面内において一方向に延在する棒状に形成され、前記第2のリフタは前記下テーブルに設けられた貫通孔内に配され上下動可能に形成され、
前記第2のリフタを所定量上昇させ、前記貫通孔の内周面と前記第2のリフタの外周面との間隙からパージガス又は大気を前記基板の裏面へと侵入させ、その後前記第1のリフタが所定量上昇し、前記下テーブルの基板を保持する面から更に前記基板を離間させ当該基板をロボットハンドに受け渡すことを特徴とする基板組立装置。 - 請求項1に記載の基板組立装置において、
前記第2のリフタは、ポリエーテルエーテルケトンを含む樹脂材料で形成され、前記基板の裏面と当接する前記第2のリフタの先端部の形状は所定の曲率半径を有する曲面状であることを特徴とする基板組立装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の基板組立装置において、
前記第1のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第2のリフタによる前記基板の上昇量よりも大きいことを特徴とする基板組立装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の基板組立装置において、
前記第1のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第2のリフタによる前記基板の上昇量の略33倍から200倍であることを特徴とする基板組立装置。 - 一方の基板を下テーブル上に保持する工程と、
他方の基板を上テーブルに前記一方の基板に対向させて保持する工程と、
いずれか一方の基板に設けた接着剤にて真空チャンバ内で貼り合わせを行う工程と、を有する基板組立方法であって、
粗に配される第1のリフタと密に配される第2のリフタとを有し、
前記第1のリフタは前記下テーブルの上面と平行な面内において一方向に延在する棒状に形成され、前記第2のリフタは前記下テーブルに設けられた貫通孔内に配され上下動可能に形成され、
前記第2のリフタを所定量上昇させ、前記貫通孔の内周面と前記第2のリフタの外周面との間隙からパージガス又は大気を前記基板の裏面へと侵入させ、その後前記第1のリフタが所定量上昇し、前記下テーブルの基板を保持する面から更に前記基板を離間させ当該基板をロボットハンドに受け渡すことを特徴とする基板組立方法。 - 請求項5に記載の基板組立方法において、
前記第2のリフタは、ポリエーテルエーテルケトンを含む樹脂材料で形成され、前記基板の裏面と当接する前記第2のリフタの先端部の形状は所定の曲率半径を有する曲面状であることを特徴とする基板組立方法。 - 請求項5又は請求項6に記載の基板組立方法において、
前記第1のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第2のリフタによる前記基板の上昇量よりも大きいことを特徴とする基板組立方法。 - 請求項5又は請求項6に記載の基板組立方法において、
前記第1のリフタによる前記基板の上昇量は、前記第2のリフタによる前記基板の上昇量の略33倍から200倍であることを特徴とする基板組立方法。
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