KR100615473B1

KR100615473B1 - 기판 중합 장치

Info

Publication number: KR100615473B1
Application number: KR1020010054293A
Authority: KR
Inventors: 아오키세이이치; 스기모토류지
Original assignee: 아넬바 가부시기가이샤
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2006-08-25
Also published as: KR20060080565A; TWI307420B; KR100713683B1; JP2002229471A; KR20020042407A; JP4690572B2

Abstract

본 발명은 한쌍의 기판을 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 소정의 위치 관계에 의해 중합시키는 장치에 있어서, 갭 형성 또는 얼라인먼트(alignment)의 균일화 또는 정밀도 향상, 장치 구조의 간략화에 의한 비용 저감화, 생산성 향상, 기포 발생 또는 먼지 혼입의 저감 등을 과제로 한다.

본 발명의 기판 중합 장치는, 진공 용기를 구성하는 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)가 한쌍의 기판(91, 92)을 유지하고, 개폐기구(5)에 의해 폐쇄된 후, 내부가 배기계(41)에 의해 배기되어, 갭 형성과 얼라인먼트가 진공 중에서 실행된다. 차압(差壓) 인가기구(62)가 한쪽 기판(92)의 배후 격막(隔膜)(22)에 의해 형성되는 폐색 공간 내에 가스를 도입하여 기판(92)을 누르는 동시에, 누름기구(61)가 기계적으로 한쪽 기판(92)을 누름으로써 갭 형성이 실행된다. 복수의 거리 센서(63)에 의해 한쌍의 기판(91, 92)의 갭 길이 및 평행도가 계측되고, 갭 형성 동작이 피드백 제어된다.

차압 인가기구, 거리 센서, 얼라인먼트용 이동수단, 브래킷, 직선 구동원

Description

기판 중합 장치{SUBSTRATE SUPERIMPOSITION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 중합 장치를 사용하는 액정표시장치의 제조 프로세스 개략을 설명하는 도면.

도 2는 도 1에 나타낸 제조 프로세스를 실시하는 제조 시스템의 개략 사시도.

도 3은 도 2에 나타낸 제조 시스템이 구비하는 실시형태의 기판 중합 장치의 개략 정면단면도.

도 4는 도 3에 나타낸 유지 헤드(23)에 설치된 정전 흡착기구의 구성을 나타내는 개략도.

도 5는 기판 중합 장치에 대한 기판(91, 29)의 반입 반출 동작에 대해서 설명하는 개략 사시도.

도 6은 판면(板面)방향에서의 거리 센서(63)의 배치 위치에 대해서 설명하는 도면.

도 7은 도 3에 나타낸 누름 로드(611)의 하단에 설치된 베어링 기구의 개략 단면도.

도 8은 본 실시형태의 장치의 동작에 대해서 설명하는 도면.

도 9는 본 실시형태의 장치의 동작에 대해서 설명하는 도면.

도 10은 한쪽 기판 유지도구만이 진공용기를 구성하는 경우에 대해서 설명한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하측 기판 유지도구

22 : 격막(隔膜)

2 : 상측 기판 유지도구

3 : 중간 링

41 : 배기계

42 : 벤트(vent) 가스 도입계

5 : 개폐기구

61 : 누름기구

62 : 차압(差壓) 인가기구

63 : 거리 센서

7 : 얼라인먼트(alignment)용 이동수단

701 : 브래킷(bracket)

702 : 직선 구동원

703 : 지점(支點) 핀

704 : 연결도구

705 : 리니어(linear) 가이드

75 : 위치 어긋남 검출 센서

81 : 제 1 진공 밀봉수단

811 : 탄성체 밀봉도구

812 : 강체(剛體)

82 : 제 2 진공 밀봉수단

91 : 하측 기판

92 : 상측 기판

본 발명은 액정표시장치 또는 플라즈마 디스플레이 등의 제조에 사용되는데 가장 적합한 장치에 관한 것으로, 한쌍의 기판을 소정 간격으로 소정의 위치 관계에 의해 중합시키는 기판 중합 장치에 관한 것이다.

액정표시장치 또는 플라즈마 디스플레이 등의 제조에 있어서는, 한쌍의 기판을 소정 간격으로 소정의 위치 관계에 의해 중합시키는 것이 필요하다. 이 점을 액정표시장치를 예로 들어 설명한다.

액정표시장치는 컴퓨터의 표시부용을 비롯하여 많은 용도로 활발하게 사용되고 있다. 액정표시장치는 한쌍의 기판 사이에 액정이 주입되고, 기판의 내측면에 구동회로를 형성한 구조이다. 구동회로에 의해 액정 중에 전계를 부여하면, 액정의 분자 배열이 변화하여 광의 투과 및 차단이 제어되고, 문자 또는 영상이 표시된다.

한쌍의 기판의 서로 대향하는 내측면에는 투명 전극(ITO) 또는 구동회로를 구성하는 TFT(박막트랜지스터) 등의 소자가 형성된다. 따라서, 소자가 올바르게 기능하도록 기판의 판면방향(이하, 단순히 판면방향)의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 하여 한쌍의 기판을 중합시키는 것이 필요하다. 또한, 구동회로가 올바르게 동작하여 액정의 제어가 정상적으로 실행되도록 하기 위해서는, 한쌍의 기판을 소정의 좁은 간격으로 중합시키는 것이 필요하다. 이하의 설명에서는, 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 맞춤을 얼라인먼트(alignment)라고 부르고, 한쌍의 기판의 간격(이하, 갭 길이)을 소정의 것으로 하는 위치 맞춤을 갭 형성라고 부른다.

이와 같이 하여 중합된 한쌍의 기판 사이에 액정을 봉입(封入)함으로써, 액정표시장치가 제조된다. 액정 봉입 방식은 주입식(注入式)과 적하식(滴下式)으로 나뉜다.

주입식에서는, 먼저, 한쌍의 기판 중의 한쪽에 대해서 그 판면 둘레를 따라 광 경화성 또는 열 경화성 밀봉재를 둘레 형상으로 도포한다. 밀봉재의 도포는 완전한 둘레 형상이 아니라, 약간 단절된 부분을 설치해 둔다. 이 상태에서, 스페이서를 통하여 다른쪽 기판을 중합시키고, 얼라인먼트와 갭 형성을 행한다. 그리고, 경화 수지를 광 또는 열에 의해 경화시키고, 한쌍의 기판을 접합시킨다.

이와 같이 접합시킨 한쌍의 기판 사이의 공간은 밀봉재가 단절된 부분 이외에서는 폐색된 공간으로 되어 있다. 그리고, 밀봉재가 단절된 부분(이하, 주입구멍)으로부터 내부에 액정을 주입한다. 액정을 축적시킨 용기와 접합시킨 한쌍의 기판을 진공 중에 배치하고, 진공 중에서 주입구멍을 액정 중에 침지(浸漬)한다. 이 상태에서 분위기를 대기압으로 되돌리고, 압력 차에 의해 한쌍의 기판 사이에 액정을 주입한다. 그 후, 주입구멍을 밀봉재 등으로 폐색한다.

적하식의 경우, 한쌍의 기판 중의 한쪽에 대해서 동일하게 둘레 형상으로 밀봉재를 도포한다. 이 때, 단절된 부분은 없으며 완전한 둘레 형상(무종단(無終端) 형상)으로 도포를 행한다. 그리고, 이 기판을 수평 자세로 유지하고, 그 표면에 소정량의 액정을 적하한다. 액정은 둘레 형상으로 도포된 밀봉재의 내측에서 확산된다. 그 후, 스페이서를 개재시킨 상태에서 다른쪽 기판을 한쪽 기판에 중합시키고, 얼라인먼트와 갭 형성을 행한다. 그리고, 밀봉재를 경화시키면, 한쌍의 기판 사이에 대한 액정 봉입이 완료된다.

상술한 2가지 방식 중에서 주입식이 종래에는 다수 채용되었으나, 기판의 대형화 등을 고려하면, 적하식이 보다 우수하다고 생각된다. 주입식의 경우, 접합시킨 한쌍의 기판을 들어올려 주입구멍을 액정에 침지해야 하고, 기판이 대형화하면 작업이 곤란해진다. 자동화할 경우에도, 기구적으로 대규모로 되기 쉽다. 또한, 주입식에서는 차압(差壓)에 의한 액정 주입에 장시간이 소요되어, 생산성의 점에서 문제가 있다. 기판이 대형화하면, 이 문제가 현저해진다. 또한, 주입식에서는 차압에 의해 액정 주입을 행하기 때문에, 액정 내에 공기 등이 혼입되어 액정에 기포가 생기기 쉽다. 기포가 생기면, 역시 표시 불량 등의 원인으로 된다.

그러나, 적하식이나 또 주입식에 의해서도, 종래의 방식에서는 다음과 같은 문제가 있다.

먼저, 갭 형성에서의 정밀도 또는 균일성의 문제이다. 즉, 기판의 두께방향(이하, 단순히 두께방향)의 힘을 한쪽 기판에 부여하여 한쪽 기판을 다른쪽 기판에 꽉 눌러, 밀봉재를 다소 찌부러뜨리면서 갭 형성은 실행되나, 이 압력을 균일하게 작용시키는 것이 어려워, 갭이 여기저기서 상이해지는 경우가 있다. 갭이 불균일해지면, 표시 불균일 등이 발생하기 쉽다. 이러한 문제는 기판이 대형화하면 현저해진다.

또한, 적하식의 경우, 내부에 액정이 있는 상태에서 기판을 꽉 누르기 때문에, 보다 큰 압력이 필요하다. 그러나, 큰 압력은 미묘하게 조절하는 것이 곤란하여, 갭의 정밀도를 충분히 높게 할 수 없는 문제가 있다.

또한, 종래의 방식에서는, 꽉 누르고 있을 때에 어느 정도의 갭으로 되었는지를 검출하고 있지 않아, 정해진 일정 압력으로 꽉 눌러 놓을 뿐이다. 그리고, 꽉 눌러 접합시킨 후, 측정기에 의해 갭의 크기를 측정하여, 그것이 규정 범위에 들어갔는지를 확인하고 있다. 그리고, 규정 범위에 들어가 있지 않으면, 다시 갭 형성을 행하고 있다. 즉, 갭 형성의 프로세스에는 피드백 제어를 이용하고 있지 않고, 일종의 오픈 루프 제어로 되어 있다. 따라서, 필요한 갭 형성 정밀도를 얻는데 장시간을 요하게 되는 문제가 있다.

또한, 표시 불균일 또는 갭 형성 시의 스페이서에 의한 손상 발생 등을 방지하는 관점에서, 한쌍의 기판을 충분히 높은 평행도로 중합시키는 것이 필요하다. 그러나, 주입식이나 적하식 모두, 높은 평행도로 기판을 중합시킬 수 있는 실용적인 장치가 현재로서는 존재하지 않는다.

종래의 기판 중합 장치에서는 평행도는 장치의 기계적인 또는 기구적인 정밀도에 크게 의존하고 있다. 즉, 한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 부재가 갖는 평행도, 또는 한쌍의 부재 중의 어느 한쪽을 이동시키는 이동기구의 정밀도에 의해 평행도가 결정된다. 기판을 유지하는 부재의 가공 정밀도 또는 조립 정밀도에 따라서는 충분한 평행도가 얻어지지 않거나, 이동기구의 정밀도가 저하됨으로써 충분한 평행도가 얻어지지 않는 경우가 있으나, 이 경우, 중합의 동작 중에 그것을 수정하는 수단이 종래의 장치에는 없다.

종래의 장치에서는 중합시킨 한쌍의 기판의 평행도를 검사하여, 그것이 소정 값으로 되어 있지 않았을 경우, 기계적인 부분 또는 기구적인 부분에 결함이 있다고 판단하여, 장치의 점검 또는 수리 등을 행할 뿐이다. 따라서, 생산성이 양호하지 않으며, 비실용적이다.

또한, 종래의 방식에서는, 대부분의 경우, 기판의 중합은 대기 중에서 실행된다. 그러나, 대기 중에서의 중합에는 다음과 같은 문제가 있다.

주입식의 경우, 대기 중에서 한쌍의 기판을 중합시켜 접합시킨 후, 진공 용기 내에 넣어 진공 분위기로 하여 액정 주입을 행하나, 대기와 진공의 압력 차이 때문에 한쌍의 기판이 미묘하게 어긋나게 되는 경우가 있다. 적하식의 경우에는 이러한 문제는 없지만, 대기 중에서 중합을 행하면, 중합시킬 때에 공기 등이 개입되어, 액정 중에 기포를 발생시키는 원인으로 되기 쉽다.

이러한 문제를 방지하기 위해, 일본국 특개2000-66163호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 진공 중에서 기판을 중합시키는 장치를 사용하는 것을 생각할 수 있 다. 그러나, 상기 공보에 개시되어 있는 바와 같은 장치는, 갭 형성 또는 얼라인먼트를 위한 이동기구가 진공 용기 내에 설치되어 있기 때문에, 진공 용기가 대형화하는 결점이 있다.

진공 용기가 대형화하면, 소정 압력까지 배기하기 위해 소요되는 시간이 길어져 생산성이 저하되거나, 배기 성능을 높이기 위해 고가(高價)의 진공 펌프 등이 필요하게 되거나, 대량의 벤트 가스를 소비하기 때문에 생산비가 높아지는 결점이 있다. 또한, 단시간에 배기를 완료시키기 위해 배기 속도를 높게 하거나, 단시간에 벤트를 완료시키기 위해 벤트 가스의 유량을 증가시키면, 진공 용기 내에서 먼지가 날아오르기 쉬워져서, 액정 중에 먼지가 혼입되기 쉬워지는 결점이 있다.

본원 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 한쌍의 기판을 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 소정의 위치 관계에 의해 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서, 갭 형성 또는 얼라인먼트를 균일하게 고 정밀도로 행할 수 있고, 장치의 구조가 간략화되어 비용이 저감되고, 생산성이 향상되고, 기포 발생 또는 먼지 혼입이 저감되는 등의 기술적 의의를 갖는다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본원의 청구항 1에 기재된 발명은, 진공 중에서 한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서, 한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와, 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과, 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단을 구비하고 있고, 상기 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽은, 상기 갭 형성 및 상기 얼라인먼트 시에 상기 한쌍의 기판이 내부에 위치하는 진공 용기를 구성하는 부재인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 청구항 1의 구성에 있어서, 상기 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시킴으로써 상기 진공 용기를 개폐하는 개폐기구가 설치되어 있고, 이 개폐기구는, 상기 진공 용기가 대기에 개방될 때에는 상기 한쌍의 기판 유지도구가 긴 제 1 거리만큼 떨어져 위치하며, 상기 진공 용기가 진공으로 배기될 때에는 제 1 거리보다 짧은 제 2 거리만큼 떨어져 위치하도록 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 청구항 1의 구성에 있어서, 상기 얼라인먼트용 이동수단은, 상기 한쌍의 기판 유지도구 중에서 진공 용기를 구성하는 부재인 기판 유지도구를 이동시키는 것으로서, 이 기판 유지도구 또는 진공 용기를 구성하는 다른 부재로서 이 기판 유지도구와 일체로 이동하는 부재와 접촉하여 진공을 유지하는 제 1 진공 밀봉수단이 설치되어 있고, 이 제 1 진공 밀봉수단은, 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의해 기판 유지도구가 이동할 때에도 진공을 유지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 청구항 3의 구성에 있어서, 상기 제 1 진공 밀봉수단은, 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의 해 이동하는 상기 기판 유지도구 또는 상기 다른 부재에 접촉하는 탄성체 밀봉도구와, 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의해 이동하는 상기 기판 유지도구 또는 상기 다른 부재와 상기 진공 용기를 구성하는 부재로서 이동하지 않는 것과 접촉하지 않는 소정의 간격으로 되도록 유지하는 간격 유지기구로 이루어진 것이며, 상기 소정 간격은, 상기 탄성체 밀봉도구가 진공 밀봉을 달성하면서 그 변형량을 소정 이하로 하는 간격인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 청구항 4의 구성에 있어서, 상기 간격 유지기구는, 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의해 이동하는 상기 기판 유지도구 또는 상기 다른 부재와 상기 진공 용기를 구성하는 부재로서 이동하지 않는 것과의 사이에 개재된 활동(滑動) 또는 전동(轉動) 가능한 강체(剛體)에 의해 상기 간격을 유지하는 기구, 양자를 자기적으로 반발시켜 상기 간격을 유지하는 기구 내지는 양자 사이에 개재되는 유체의 압력을 조정하여 상기 간격을 유지하는 기구인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 청구항 3, 4 또는 5의 구성에 있어서, 상기 기판의 두께방향으로 상기 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시킴으로써 상기 진공 용기를 개폐하는 개폐기구가 설치되어 있고, 이 개폐기구에 의해 개폐할 때에 접촉하거나 이간(離間)하는 밀봉부를 진공 밀봉하는 제 2 진공 밀봉수단이 상기 제 1 진공 밀봉수단과는 별도로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 진공 중에서 한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서, 한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와, 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과, 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단을 구비하고 있고, 상기 갭 형성 및 상기 얼라인먼트 시에 상기 한쌍의 기판이 내부에 위치하는 진공 용기가 설치되어 있으며, 이 진공 용기 내의 공간 용적은, 상기 한쌍의 기판 용적과 갭 용적과의 합계의 1배 이상 50배 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 8에 기재된 발명은, 한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서, 한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와, 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과, 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단을 구비하고 있고, 한쌍의 기판 유지도구 중의 한쪽은, 그 기판 유지도구가 유지하는 한쪽 기판이 위치하는 공간과 그 한쪽 기판의 배후(背後) 공간을 구획하는 격막(隔膜)을 갖고 있으며, 이 격막은 기판과 평행하게 연장되는 부재로서, 상기 갭 형성용 이동수단에 의한 갭 형성 시, 배후의 공간의 분위기 압력을 한쪽 기판이 위치하는 공간의 분위기 압력에 비하여 높게 하는 차압을 인가하여 한쪽 기판을 다른쪽 기판으로 향하여 누르는 차압 인가기구가 설치되어 있으며, 상기 격막은, 차압 인가기구에 의해 차압이 부여되었을 때에 한쪽 기판을 눌러 판 두께 방향으로 변위시키는 것이 가능한 유연성을 갖는 것이고, 상기 갭 형성용 이동수단은, 이 차압 인가기구와 한쪽 기판에 기계적으로 압압력을 부여하는 누름기구로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 9에 기재된 발명은, 상기 청구항 8의 구성에 있어서, 상기 갭 형성용 이동수단은, 상기 차압 인가기구가 부여하는 차압의 크기를 제어하여 갭 길이를 최종적으로 상기 소정 값으로 해 나가는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 10에 기재된 발명은, 한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서, 한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와, 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과, 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단을 구비하고 있고, 한쌍의 기판 유지도구 중의 한쪽은, 그 기판 유지도구가 유지하는 한쪽 기판의 배후의 공간을 폐색(閉塞) 공간으로 하는 격막을 갖고 있으며, 이 격막은 기판과 평행하게 연장되는 부재로서, 상기 갭 형성용 이동수단에 의한 갭 형성 시, 배후 폐색 공간의 분위기 압력을 앞쪽의 다른쪽 기판에 면하는 공간의 분위기 압력에 비하여 높게 하는 차압을 인가하여 한쪽 기판을 다른쪽 기판에 꽉 누르는 차압 인가기구가 설치되어 있으며, 상기 격막은, 차압 인가기구에 의해 차압이 부여되었을 때에 한쪽 기판을 눌러 판 두께방향으로 변위시키는 것이 가능한 유연성을 갖는 것이고, 또한, 상기 얼라인먼트용 이동수단은 상기 격막을 갖는 한쪽의 기판 유지도구를 판면방향으로 이동시키는 것이며, 상기 격막은 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의한 판면방향의 구동력을 기판에 전달하는 것으로서 판면방향으로는 본질적으로 변형되지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 11에 기재된 발명은, 한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서, 한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와, 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과, 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단을 구비하고 있고, 상기 한쌍의 기판의 갭 길이를 계측하는 거리 센서를 갖고 있으며, 상기 갭 형성 수단은, 거리 센서로부터의 피드백된 신호에 의해 상기 기판의 두께방향 이동을 제어하는 메인(main) 제어부를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 12에 기재된 발명은, 한쌍의 기판 을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서, 한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와, 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과, 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단을 구비하고 있고, 상기 한쌍의 기판 유지도구는 각각 유지하는 기판과 평행한 면을 갖고 있으며, 이 면이 서로 대향하고 있고, 이 대향면의 거리를 계측하는 복수의 거리 센서와, 복수의 거리 센서로부터의 신호에 의해 한쌍의 기판의 평행도 및/또는 거리를 판단하는 판단부를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 13에 기재된 발명은, 상기 청구항 12의 구성에 있어서, 상기 갭 형성용 이동수단은, 상기 판단부에서의 판단 결과에 의해, 한쌍의 기판이 상기 소정 값보다도 긴 거리를 사이에 두고 대향하고 그리고 소정의 평행도로 대향시킨 후, 평행도를 유지하면서 한쌍의 기판 중의 적어도 한쪽을 판면에 수직 방향으로 이동시켜 갭 길이를 상기 소정 값으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 14에 기재된 발명은, 상기 청구항 8 내지 13 중 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 갭 형성 및 상기 얼라인먼트 시에 상기 한쌍의 기판이 내부에 위치하는 진공 용기가 설치되어 있고, 진공 중에서 중합을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 15에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 내지 5, 8 내지 13 중의 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 얼라인먼트를 행할 때에 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계의 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출 센서가 설치되어 있고, 상기 얼라인먼트용 이동수단은, 이 위치 어긋남 검출 센서로부터의 신호에 따라 위치 어긋남을 보정하도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 16에 기재된 발명은, 상기 청구항 6의 구성에 있어서, 상기 얼라인먼트를 행할 때에 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계의 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출 센서가 설치되어 있고, 상기 얼라인먼트용 이동수단은, 이 위치 어긋남 검출 센서로부터의 신호에 따라 위치 어긋남을 보정하도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 17에 기재된 발명은, 상기 청구항 14의 구성에 있어서, 상기 얼라인먼트를 행할 때에 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계의 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출 센서가 설치되어 있고, 상기 얼라인먼트용 이동수단은, 이 위치 어긋남 검출 센서로부터의 신호에 따라 위치 어긋남을 보정하도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시형태(이하, 실시형태)에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서는, 상기와 동일하게 액정표시장치의 제조에 사용되는 기판 중합 장치에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 중합 장치를 사용하는 액정표시장치 의 제조 프로세스의 개략을 설명하는 도면이다. 이 제조 프로세스는 적하식을 채용하고 있다. 즉, 중합 시에 하측에 위치하는 기판(이하, 하측 기판)(91) 표면에 밀봉재(93)를 도포하고(도 1의 (1)), 그 밀봉재(93)의 내측에 소정량의 액정(94)을 적하한다(도 1의 (2)). 그리고, 후술하는 기판 중합 장치를 사용하여 하측 기판(91) 상에 상측 기판(92)을 중합시키고, 진공 중에서 갭 형성과 얼라인먼트를 행한다(도 1의 (3) 및 (4)). 그 후, 중합된 한쌍의 기판(91, 92)을 대기압 분위기에 배치한 후(도 1의 (5)), 광 조사 또는 가열에 의해 밀봉재(93)를 경화시킨다(도 1의 (6)).

또한, 진공으로부터 대기로 되돌렸을 때(도 1의 (5)), 대기압에 의해 한쌍의 기판(91, 92)은 압축되기 때문에, 갭 길이는 더욱 짧아지고, 이 상태에서 밀봉재(93)의 경화가 실행된다(도 1의 (6)). 따라서, 밀봉재(93)의 경화 시에 소정의 갭 길이로 되어 있도록 진공 중에서의 갭 형성 시에는 그 갭 길이보다 조금 큰 소정 값으로 되도록 갭 형성을 행한다.

도 2는 도 1에 나타낸 제조 프로세스를 실시하는 제조 시스템의 개략 사시도이다. 도 2에 나타낸 제조 시스템은, 기판(91, 92)의 투입 또는 회수를 행하는 로드 스테이션(901)과, 하측 기판(91)에 밀봉재(93)를 도포하는 밀봉재 도포장치(902)와, 밀봉재(93)가 도포된 하측 기판(91) 표면에 액정(94)을 적하하는 액정 적하장치(903)와, 액정 적하 후에 하측 기판(91) 상에 상측 기판(92)을 중합시키는 실시형태의 기판 중합 장치(904)와, 밀봉재(93)를 경화시켜 한쌍의 기판(91, 92)을 접합시키는 밀봉재 경화장치(905)와, 기판(91, 92)의 반송을 행하 는 반송 로봇(906) 등으로 구성되어 있다.

반송 로봇(906)은, 암(arm)(907)의 선단에 기판을 수평 자세로 유지하고, 암(907)의 신축(伸縮) 운동, 수직인 회전축 둘레의 회전 운동, 상하 운동 등을 행하여 기판(91, 92)을 소정 위치에 반송하는 것으로 되어 있다. 암(907)은 기판(91, 92)을 진공 흡착하면서 유지하는 것으로 되어 있다. 암(907)의 기판 유지면에는 진공 흡착구멍(도시 생략)이 형성되어 있고, 반송 로봇(906)은 이 진공 흡착구멍으로부터 진공 흡인시키는 진공 펌프(도시 생략)를 구비하고 있다.

또한, 반송 로봇(906)은 기판(91, 92)의 상하면을 반대로 할 수 있도록 기판(91, 92)을 유지하면서 뒤집을 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 기판(91, 92)을 진공 흡착하면서 암(907)을 수평한 축의 둘레로 180° 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 반송 로봇(906)은 암(907)을 기판(91, 92) 뒷면에 접촉시켜 유지한다. 기판(91, 92)의 뒷면이란 투명 전극 등의 소자가 형성되는 면과는 반대쪽 면을 가리킨다. 소자가 형성되는 면(이하, 소자면)에서 기판(91, 92)을 유지하는 것은 불가능하기 때문에, 뒷면에서 기판(91, 92)을 유지한다.

도 3은 도 2에 나타낸 제조 시스템이 구비하는 실시형태의 기판 중합 장치의 개략 정면단면도이다.

도 3에 나타낸 기판 중합 장치의 가장 큰 특징점은, 진공 중에서 한쌍의 기판(91, 92)을 평행하게 중합시켜 갭 형성과 얼라인먼트를 행하는 점이다. 그리고, 제 2 특징점은, 한쌍의 기판(91, 92)을 진공 분위기에 배치하기 위한 진공 용기가 한쌍의 기판(91, 92)을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)에 의해 구성되어 있는 점이다.

구체적으로 설명하면, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)는 도 3에 나타낸 바와 같이 수평 자세로 한쌍의 기판(91, 92)을 유지하도록 되어 있다. 한쌍의 기판 유지도구(1, 2) 중에서 하측 기판(91)을 유지하는 기판 유지도구(1)를 「하측 기판 유지도구」라고 부르고, 상측 기판(92)을 유지하는 기판 유지도구(2)를 「상측 기판 유지도구」라고 부른다.

상측 기판 유지도구(2)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하면에 오목부가 형성되어 있는 유지도구 본체(21)와, 유지도구 본체(21)의 오목부 공간을 구획하도록 설치된 격막(22)과, 격막(22) 하면에 고정된 유지 헤드(23)로 주로 구성되어 있다.

상측 유지도구 본체(21)는 강성(剛性)이 높은 두랄루민 또는 스테인레스 등의 재료로 형성되어 있다. 격막(22)은 후술하는 차압 인가기구(62)가 인가하는 차압에 의해 상측 기판(92)을 누르는 것이다.

유지 헤드(23)는 상측 기판(92)과 접촉하여 상측 기판(92)을 직접적으로 유지하는 부재이다. 유지 헤드(23)는, 상측 기판(92)을 대기 중에서는 진공 흡착하고 진공 중에서는 정전 흡착하여 유지하도록 되어 있다.

정전 흡착기구는, 유지 헤드(23) 내에 설치된 한쌍의 흡착 전극(도시 생략)에 크기가 동일하며 극성이 서로 다르거나 극성이 동일한 직류 전압을 흡착 전원(도시 생략)에 의해 인가하는 구성이다. 유지 헤드(23)는 전체가 알루미나 등의 유전체로 형성되어 있다. 흡착 전원이 동작하여 한쌍의 흡착 전극에 극성이 상이한 직류 전압이 인가되면, 유지 헤드(23)에 유전 분극이 생겨 하면에 정전기가 유기된다. 이 정전기에 의해 상측 기판(92)이 정전 흡착된다.

하측 기판 유지도구(1)도 상기와 동일하게 강성이 높은 두랄루민 또는 스테인레스 등의 재료로 형성되어 있다. 하측 기판 유지도구(1)는 견고한 베이스(도시 생략)에 의해 지지되어 있다. 하측 기판 유지도구(1)에는 상기와 동일하게 정전 흡착기구가 설치되어 있다. 구체적으로는, 하측 기판 유지도구(1)의 상면에는 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부에 메워지도록 하여 정전 흡착 플레이트(11)가 설치되어 있다. 정전 흡착 플레이트(11)는 유전체제로서, 상기와 동일한 구성에 의해 하측 기판(91)을 정전 흡착한다.

또한, 상술한 바와 같이, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)는 진공 용기를 구성하는 부재로 되어 있다. 구체적으로는, 진공 용기는 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)와 한쌍의 기판 유지도구(1, 2) 사이에 위치하는 중간 링(3)으로 구성되어 있다.

하측 기판 유지도구(1)는 배기로(12)를 갖고, 배기로(12)에는 배기계(41)가 설치되어 있다. 배기계(41)는, 배기로(12)와 진공 펌프(411)를 연결하는 배기관(412)과, 배기관(412) 상에 설치된 밸브(413) 또는 배기 속도 조정기(도시 생략) 등으로 구성되어 있다. 그리고, 상측 기판 유지도구(2)는 벤트 가스 도입로(25)를 갖고, 벤트 가스 도입로(25)에는 벤트 가스 도입계(42)가 설치되어 있다. 벤트 가스에는 청정화된 건조 공기(드라이 에어) 또는 질소 등이 사용된다.

또한, 하측 기판 유지도구(1)의 상면은 주변부에 단차(段差)를 갖고 있어, 약간 낮게 되어 있다. 이 낮아진 부분은 둘레 형상으로 연장되어 있고, 이 부분에 중간 링(3)이 위치하고 있다.

한쌍의 기판 유지도구(1, 2)는, 개폐기구(5)에 의해, 진공 용기가 대기에 개방될 때에는 긴 제 1 거리만큼 떨어져 위치하고, 진공 용기가 진공으로 배기될 때에는 짧은 제 2 거리만큼 떨어져 위치하도록 되어 있다. 구체적으로는, 개폐기구(5)는 상측 기판 유지도구(2)를 상하 이동시키도록 되어 있다. 이하의 설명에서는, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)의 거리가 제 1 거리로 되는 것과 같은 상측 기판 유지도구(2)의 위치를 상한(上限) 위치라고 부르고, 제 2 거리로 되는 것과 같은 상측 기판 유지도구(2)의 위치를 하한(下限) 위치라고 부른다.

개폐기구(5)는, 상측 기판 유지도구(2)를 전체적으로 유지한 유지부재(51)와, 유지부재(51)에 구동축이 고정된 개폐 구동원(52)으로 주로 구성되어 있다. 개폐 구동원(52)에는 서보모터 등이 사용되고, 볼 나사를 회전시켜 그 회전을 상하 이동으로 변환시키는 구성이 채용된다.

개폐기구(5)는, 대기 개방 시에는 상측 기판 유지도구(2)를 상한 위치에 위치시키고, 진공 배기 시에는 소정의 아래쪽 위치에 위치시키도록 되어 있다. 상측 기판 유지도구(2)가 하한 위치에 있을 때, 상측 기판 유지도구(2)는 중간 링(3)에 접촉하도록 되어 있다. 또한, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)만으로 진공 용기가 구성될 경우, 개폐기구(5)는 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)가 접촉하도록 이동시킨다.

이러한 구성은 한쌍의 기판(91, 92)의 반입 및 반출 또는 메인티넌스(maintenance) 등을 고려한 것이다. 단순히 대기 개방할 뿐이라면 벤트 가스 도입계(42)를 설치하면 되지만, 진공 용기 내에의 기판(91, 92)의 반입 또는 진공 용기 외에의 기판(91, 92)의 반출을 위해, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)가 긴 거리만큼 떨어져 대향하도록 하고 있다. 또한, 기판(91, 92)의 반입 및 반출을 위한 구성으로서는, 진공 용기에 개구를 형성하여 이 개구를 개폐하는 게이트 밸브를 설치하는 구성이 있으나, 이 구성에서는 내벽면의 클리닝 등의 메인티넌스 작업을 행하기 어렵다.

본 실시형태의 장치는, 한쌍의 기판(91, 92)의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구(1, 2) 중의 적어도 한쪽을 판면방향으로 이동시켜 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단(7)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 하측 기판(91)은 판면방향으로는 이동하지 않도록 되어 있고, 정지(靜止)한 하측 기판(91)에 대하여 상측 기판(92)을 판면방향으로 이동시킴으로써 얼라인먼트를 행하도록 되어 있다. 즉, 얼라인먼트용 이동수단(7)은 상측 기판(92)을 판면방향으로 이동시켜 얼라인먼트를 행하는 것으로 되어 있다. 또한, 한쌍의 기판(91, 92)은 수평방향으로 유지되기 때문에, 판면방향은 수평방향이다.

얼라인먼트용 이동수단(7)의 구성에 대해서 도 4 및 도 5를 사용하여 설명한다. 도 4는 도 3의 장치가 구비하는 얼라인먼트용 이동수단(7)의 구성에 대해서 나타낸 개략 사시도이다. 도 5는 도 3에 나타낸 얼라인먼트용 이동수단(7)의 요부 개략 사시도이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 얼라인먼트용 이동수단(7)은 직접적으로는 중간 링(3)을 이동시키도록 구성되어 있다. 상측 기판 유지도구(2)는 진공 용기 내외의 차압에 의해 중간 링(3)에 대하여 큰 힘으로 꽉 눌린다. 얼라인먼트용 이동수단(7)은 이 상태에서 중간 링(3)을 이동시킴으로써, 중간 링(3)과 일체로 상측 기판 유지도구(2)를 이동시키고, 이에 의해 상측 기판(92)을 이동시키는 구성으로 되어 있다.

얼라인먼트용 이동수단(7)은, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 중간 링(3)에 고정된 브래킷(701)과, 브래킷(701)을 통하여 중간 링(3)을 이동시키는 직선 구동원(702)과, 직선 구동원(702)의 출력축에 설치된 지점(支點) 핀(703)과, 지점 핀(703)에 연결된 연결도구(704)와, 연결도구(704)와 브래킷(701) 사이에 설치된 리니어 가이드(705)로 구성되어 있다.

도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 브래킷(701), 직선 구동원(702), 지점 핀(703) 및 리니어 가이드(705)로 이루어진 유니트(71, 72, 73, 74)는 중간 링(3)의 각 변의 각각에 설치되어 있다. 이하, 설명의 편의상, 각 유니트를 제 1 유니트(71), 제 2 유니트(72), 제 3 유니트(73), 제 4 유니트(74)로 한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 유니트(71)와 제 3 유니트(73) 및 제 2 유니트(72)와 제 4 유니트(74)가 중간 링(3)의 대향하는 변에 각각 위치하고 있다.

각 유니트(71, 72, 73, 74)에 있어서, 직선 구동원(702)은, 서보모터 또는 펄스 모터 등의 모터와, 모터의 출력을 직선 운동으로 변환하는 볼 나사를 포함하는 운동 변환기구로 구성되어 있다. 각 직선 구동원(702)은 고정판(도시 생략)에 고정되어 있어, 이동하지 않도록 되어 있다.

연결도구(704)는 도 5에 나타낸 바와 같이 단면(斷面) コ 형상으로서, 개구를 직선 구동원(702) 측으로 향하여 배치하고 있다. 지점 핀(703)은 상하방향이 축방향으로 되도록 배치되어 있다. 연결도구(704)는 상측 부분과 하측 부분에 지점 핀(703)을 삽입하는 구멍을 갖고 있다. 지점 핀(703)은 이 구멍에 상단과 하단이 삽입되어 있다. 지점 핀(703)과 연결도구(704)는 고정되어 있지 않아, 정지한 지점 핀(703) 둘레에 연결도구(704)가 회전할 수 있도록 되어 있다.

브래킷(701)은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 평면으로부터 보아 직각삼각형 형상이다. 브래킷(701)은 직각을 이루는 한쌍의 변 중의 한쪽이 중간 링(3) 측면과 평행하게 되어 있고, 이 변의 부분에서 중간 링(3)의 측면에 고정되어 있다.

리니어 가이드(705)는 브래킷(701)의 직각을 이루는 다른쪽 변에 고정되어 있다. 리니어 가이드(705)는 그 리니어 가이드(705)가 속하는 유니트(71, 72, 73, 74)가 설치된 중간 링(3)의 변 방향에 대하여 직각인 수평방향으로 긴 것으로서, 이 방향의 직선 이동을 가이드하는 것이다. 연결도구(704)는 리니어 가이드(705)와 동일한 방향으로 긴 것으로서 리니어 가이드(705) 형상에 적합한 오목부 또는 단차를 갖는다. 리니어 가이드(705)는 이 오목부 또는 단차를 따라 슬라이딩하면서 직선 이동을 가이드한다.

도 4 및 도 5에 나타낸 얼라인먼트용 이동수단(7)의 동작에 대해서 후술한다. 도 4 및 도 5에 나타낸 얼라인먼트용 이동수단(7)은, 각 유니트(71, 72, 73, 74)의 직선 구동원(702)을 임의로 동작시킴으로써, 수평면 상의 직교하는 2개 방향의 직선 이동(X방향 및 Y방향의 이동)과, 임의의 위치를 중심으로 하는 수평면 상에서의 원주방향 이동(θ방향의 이동)을 중간 링(3)에 의해 행하도록 되어 있다.

보다 구체적으로 설명한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, X방향은 제 1 및 제 3 유니트(71, 73)가 배치된 변의 방향으로 하고, Y방향은 제 2 및 제 4 유니트(72, 74)가 배치된 변의 방향으로 한다. 먼저, X방향으로 중간 링(3)을 직선 이동시키기 위해서는, 제 1 유니트(71) 및 제 3 유니트(73)의 직선 구동원(702)을 동시에 동작시키고, 제 2 유니트(72) 및 제 4 유니트(74)의 직선 구동원(702)을 동작시키지 않도록 한다. 이 때, 제 1 유니트(71) 및 제 3 유니트(73)의 직선 구동원(702)은 동일한 거리만큼 각 브래킷(701)이 이동하도록 구동된다. 예를 들면, 모터가 펄스 모터일 경우, 동일한 펄수 수만큼 구동된다. 그 결과, 이 구동 거리만큼 중간 링(3)도 X방향으로 직선 이동한다. 또한, 직선 구동원(702)을 동작시키지 않는다는 것은, 모터가 서보모터와 같은 것일 경우, 그 위치를 유지하여 움직이지 않도록 하는(동작하는) 경우도 포함하는 의미이다.

또한, Y방향으로 이동시킬 경우는, 제 2 유니트(72) 및 제 4 유니트(74)의 직선 구동원(702)을 동시에 동작시키고, 제 1 유니트(71) 및 제 3 유니트(73)의 직선 구동원(702)을 동작시키지 않도록 한다. 이 경우도 제 2 유니트(72) 및 제 4 유니트(74)의 직선 구동원(702)의 구동 거리는 동일하게 한다. 이에 의해, 중간 링(3)이 Y방향으로 구동 거리만큼 직선 이동한다.

상기 X방향 및 Y방향의 이동에 있어서, 각 유니트(71, 72, 73, 74)의 리니어 가이드(705)는 이동을 가이드하는 기구를 갖고 있다. 즉, X방향으로 이동할 때, 각 브래킷(701)도 중간 링(3)과 일체로 X방향으로 이동한다. 이 때, 제 2 유니트(72) 및 제 4 유니트(74)의 브래킷(701)에 설치된 리니어 가이드(705)는, 연 결도구(704)의 오목부 또는 단차를 따라 슬라이딩하면서 이동하여, X방향의 이동을 가이드한다. 즉, 제 2 및 제 4 유니트(72, 74)의 리니어 가이드(705)는, X방향의 구동력을 놓쳐 직선 구동원(702) 등에 전달하지 않도록 하는 것이다.

또한, Y방향으로 이동할 때, 제 1 유니트(71) 및 제 3 유니트(73)의 브래킷(701)에 설치된 리니어 가이드(705)가 연결도구(704)의 오목부 또는 단차를 따라 슬라이딩하여, Y방향의 이동을 가이드한다.

다음으로, θ방향으로 이동시키는 경우에 대해서 설명한다.

예를 들면, 회전축이 중간 링과 동일한 축, 즉, 중간 링(3)의 중심축에 있는 경우의 이동에 대해서 설명한다. 이 경우는, 예를 들어, 제 1 유니트(71)의 직선 구동원(702)과 제 3 유니트(73)의 직선 구동원(702)을 동시에 동작시켜, 제 2 유니트(72)의 직선 구동원(702)과 제 4 유니트(74)의 직선 구동원(702)을 동작시키지 않게 한다. 이 때, 제 1 유니트(71)의 직선 구동원(702)과 제 3 유니트(73)의 직선 구동원(702)을 다른 방향으로(전진과 후퇴) 동일한 거리만큼 구동시킨다. 그 결과, 중간 링(3)은 중심축을 중심으로 하는 수평한 원주방향(도 4에 θ₁으로 나타냄)으로 이동한다.

이 θ₁ 방향으로 이동할 때, 각 브래킷(701)도 중간 링(3)과 일체로 θ₁ 방향으로 이동한다. 이 때, 제 2 및 제 4 유니트(72, 74)의 지점 핀(703) 및 연결도구(704)는, θ₁ 방향으로의 구동력을 놓쳐 직선 구동원(702)으로 전달하지 않도록 하는 기능을 갖고 있다. 즉, 제 2 및 제 4 유니트(72, 74)의 브래킷(701)이 θ₁ 방향으로 이동하면, 리니어 가이드(705)를 통하여 연결도구(704)도 일체로 θ₁ 방향으로 이동한다. 그러나, 지점 핀(703)은 직선 구동원(702)의 출력축에 고정되어 있어 이동하지 않는다. 따라서, 브래킷(701)이 θ₁ 방향으로 이동하면, 연결도구(704)가 지점 핀(703)을 중심으로 하여 약간 회전하여, θ₁ 방향으로의 구동력을 놓쳐 직선 구동원(702) 등에 전달하지 않도록 하고 있다.

또한, θ₁ 방향으로의 이동은, 제 1 및 제 3 유니트(71, 73)의 직선 구동원(702)을 동작시키지 않게 해두고, 제 2 및 제 4 유니트(72, 74)의 직선 구동원(702)을 다른 방향으로 동일한 거리만큼 구동시킴으로써 행할 수도 있다. 이 경우, 제 2 및 제 4 유니트(72, 74)의 연결도구(704)와 지점 핀(703)이 θ₁ 방향의 구동력을 놓치도록 동작한다.

θ₁ 방향 이외의 원주방향에 대해서도, 각 유니트(71, 72, 73, 74)의 직선 구동원(702)을 구동시키는 방법(구동 거리 및 구동 방향)을 적절히 선택함으로써 자유롭게 행할 수 있다. 예를 들면, 도 4 중의 θ₂로 나타낸 바와 같이, 기판(91, 92) 또는 중간 링(3) 등의 사각형 코너의 위치를 중심으로 하는 원주상 방향으로 이동시킬 수 있다.

상기 얼라인먼트 시의 이동 거리는 상당히 짧다. X방향 또는 Y방향과 같은 직선 이동의 경우, ±2㎜ 정도이다. θ방향 이동의 경우, 각도로 나타내면 ±1° 정도이다.

또한, 본 실시형태의 장치는, 얼라인먼트를 행할 때에 한쌍의 기판(91, 92)의 판면방향의 위치 관계의 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출 센서(75)를 구비하고 있다. 위치 어긋남 검출 센서(75)는 하측 기판 유지도구(1)에 부착되어 있다.

구체적으로 설명하면, 하측 기판 유지도구(1)에는 상하로 연장되는 검출용 관통구멍(14)을 갖는다. 위치 어긋남 검출 센서(75)는 검출용 관통구멍(14)의 하단 개구에 면하는 위치에 부착되어 있다. 검출용 관통구멍(14)은 복수 형성되어 있으며, 그 각각에 위치 어긋남 검출 센서(75)가 부착되어 있다. 또한, 검출용 관통구멍(14)의 하단 개구는 광학 창(15)에 의해 기밀하게 폐색되어 있다.

각 위치 어긋남 검출 센서(75)는 구체적으로는 CCD 카메라 등의 촬상(撮像) 소자이다. 한쌍의 기판(91, 92)의 각각에는 판면 상의 소정 위치에 얼라인먼트용 마크가 설치되어 있다. 한쌍의 기판(91, 92)은 투명으로서 동일한 형상 치수이다. 그리고, 얼라인먼트용 마크는 한쌍의 기판(91, 92)에서 동일한 위치에 설치되어 있다.

상술한 바와 같이 반송 로봇(906)에 의해 하측 기판(91)이 반입되었을 때, 반송 로봇(906)은 얼라인먼트 마크가 검출용 관통구멍(14)의 상단 개구에 위치하도록 양호한 정밀도로 하측 기판(91)을 하측 기판 유지도구(1)에 배치시킨다. 얼라인먼트 시, 위치 어긋남 검출 센서(75)는 검출용 관통구멍(14)을 통하여 하측 기판 유지도구(1)의 얼라인먼트 마크와 상측 기판(92)의 얼라인먼트 마크를 촬상하도록 되어 있다.

본 실시형태에서는, 상측 기판(92)을 하측 기판(91)으로 향하여 눌러 갭 형성을 행하도록 되어 있다. 즉, 상측 기판(92)을 하측 기판(91)으로 향하여 이동시켜 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단이 설치되어 있다.

갭 형성용 이동수단의 구성은 본 실시형태의 3번째 큰 특징점을 이루고 있다. 즉, 갭 형성용 이동수단은, 상측 기판(92)에 기계적으로 압압력을 부여하는 기구(이하, 누름기구)(61)와, 가스의 차압에 의해 상측 기판(92)에 압압력을 부여하는 기구(이하, 차압 인가기구)(62)를 병용하고 있으며, 이 점이 큰 특징점으로 되어 있다.

누름기구(61)는, 상측 기판 유지도구(2)에 고정된 복수의 누름 로드(611)와, 각 누름 로드(611)의 각각에 설치된 누름 구동원(612)으로 주로 구성되어 있다. 각 누름 로드(611)는 수직 자세이고, 하단이 격막(22)에 고정되어 위쪽으로 연장되며, 상측 기판 유지도구(2)를 기밀하게 관통하고 있다. 각 누름 구동원(612)은 누름 로드(611)의 상단에 연결되어 있다. 각 누름 구동원(612)은 서보모터 등의 위치 제어용 모터로 되어 있고, 볼 나사 등을 사용한 운동 변환기구에 의해 그 회전 운동이 직선 운동으로 변환되도록 되어 있다.

또한, 각 누름 로드(611)의 관통 부분에는, 각 누름 로드(611)의 상하 이동을 허용하면서 진공 밀봉을 행하는 누름용 진공 밀봉수단(613)이 설치되어 있다. 이 누름용 진공 밀봉수단(613)에는 자성(磁性) 유체(流體)를 이용한 기계적인(mechanical) 밀봉을 사용할 수 있다. 또한, 각 누름 로드(611)와 상측 기판 유지도구(2) 사이에 벨로스(bellows)를 설치할 수도 있다.

격막(22)에 의해 구획된 공간 중에서 상측 공간은 상측 유지도구 본체(21)와 격막(22)에 의해 둘러싸인 폐색 공간(26)으로 되어 있다. 이 폐색 공간(26)은 상측 기판(92)의 배후에 위치한다. 차압 인가기구(62)는 이 폐색 공간(26) 내에 가스를 도입하고, 상측 기판(92)이 위치하는 공간과의 사이에서 차압을 부여하도록 되어 있다. 즉, 차압 인가기구(62)는, 상측 유지도구 본체(21)에 접속된 차압용 배관(621)과, 차압용 배관(621)을 통하여 폐색 공간(26) 내에 가스를 도입하는 봄베(도시 생략)(bomb)와, 차압용 배관(621) 상에 설치된 차압용 메인 밸브(622)로 주로 구성되어 있다. 또한, 상측 유지도구 본체(21)는 차압용 배관(621)이 접속된 개소에 가스 도입로(27)를 갖고 있다. 폐색 공간(26)은 이러한 가스 도입로(27) 이외의 부분에서는 기본적으로 폐색된 공간이라는 의미이다.

또한, 차압 인가기구(62)는 폐색 공간(26) 내의 압력을 조절하는 압력 조정기(도시 생략)를 갖고 있다. 압력 조정기(도시 생략)에는 제어용 전기 신호의 입력에 따라 압력을 조절하는 전(電)-공(空) 레귤레이터(regulator)가 사용된다. 전-공 레귤레이터는 전기 신호(전압 또는 전류)에 의해 압력을 제어하는 기기이다. 예를 들면, 압전 소자에 의해 다이어프램(격막)을 제어하고, 이것에 의해 내부 밸브를 조정하여 압력을 제어하는 구성의 것이 사용된다. 이러한 전-공 레귤레이터는 각 회사로부터 시판되고 있기 때문에, 적절히 선택하여 사용한다.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 폐색 공간(26) 내를 배기하기 위한 보조 배기 펌프(626)가 설치되어 있다. 보조 배기 펌프(626)는 차압용 배관(621), 밸브(622, 624) 및 보조 배기관(623)을 통하여 폐색 공간(26) 내를 배기하도록 되 어 있다.

본 실시형태의 장치에서는, 갭 형성을 고 정밀도로 행할 수 있도록 많은 연구가 이루어지고 있다.

먼저, 갭 형성을 위해 상측 기판(92)을 하측 기판(91)에 꽉 누르고 있을 때, 양자의 거리를 간접적으로 측정하는 거리 센서(63)가 설치되어 있고, 이 거리 센서(63)로부터의 신호를 피드백하여 압압력을 제어하고 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 거리 센서(63)는 복수 설치되어 있으며, 하측 기판 유지도구(1)에 부착되어 있다. 하측 기판 유지도구(1)의 상면에는 하측 기판(91)을 유지하는 부분의 외측에 오목부가 형성되어 있고, 거리 센서(63)는 이 오목부를 메우도록 설치되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 하측 기판 유지도구(1)의 기판 유지도구면(정전 흡착 플레이트(11)의 상면)과 상측 기판 유지도구(2)의 기판 유지면(유지 헤드(23)의 하면)은 평행하다. 또한, 하측 기판(91)의 두께와 상측 기판(92)의 두께는 이미 알고 있다. 따라서, 하측 기판 유지도구(1)의 기판 유지면과 상측 기판 유지도구(2)의 기판 유지면과의 거리를 알 수 있으면, 한쌍의 기판(91, 92)의 갭 길이(이간(離間) 거리)를 알 수 있다. 거리 센서(63)에 대한 하측 기판 유지도구(1)의 기판 유지면의 위치 관계는 불변이기 때문에, 거리 센서(63)로부터 유지 헤드(23) 하면까지의 거리를 계측함으로써, 한쌍의 기판(91, 92)의 갭 길이를 간접적으로 구할 수 있게 된다.

거리 센서(63)에는, 예를 들어, 소용돌이 전류를 검출하는 것을 사용할 수 있다. 즉, 센서의 한쪽을 교류 자계를 발생시키는 구성으로 하고, 다른쪽을 이 교류 자계에 의해 발생하는 소용돌이 전류를 검출하는 구성으로 한다. 소용돌이 전류의 크기에 의해 거리를 구할 수 있다. 그 밖에도, 자계 강도에 의해 거리를 측정하는 센서 또는 레이저 간섭계를 사용한 거리 센서 등을 사용할 수 있다. 또한, 전기식 접촉식 마이크로미터를 사용할 수도 있다.

도 6은 판면방향에서의 거리 센서(63)의 배치 위치에 대해서 설명하는 도면이다.

본 실시형태의 또 다른 큰 특징점은, 갭 형성용 이동수단의 각 누름 로드(611)와 쌍을 이루도록 거리 센서(63)를 배치하고 있는 점이다. 즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 4개의 누름 로드(611)가 설치되어 있다. 각 누름 로드(611)는 상측 기판 유지도구(2)와 동일한 축의 가상적인 직사각형 또는 정사각형의 코너 위치에 배치되어 있다. 그리고, 각 거리 센서(63)도 상기와 동일하게 4개 설치되어 있으며, 각 누름 로드(611)의 아래쪽에 위치하여 쌍을 이루고 있다.

보다 정확하게는, 4개의 누름 로드(611)를 연결한 사각형과 4개의 거리 센서(63)를 연결한 사각형은 서로 유사한 형상으로서 동일한 축 상에 있다. 그리고, 각 쌍을 이루는 누름 로드(611)와 거리 센서(63)는 사각형의 동일한 정점(頂點) 위치에 위치하고 있다.

또한, 상측 기판 유지도구(2)가 갖는 격막(22)은, 상기 얼라인먼트용 이동수단(7)에 의한 판면방향의 구동력을 상측 기판(92)에 전달하는 것으로 되어 있다. 즉, 상술한 바와 같이 얼라인먼트용 이동수단(7)은 중간 링(3)을 통하여 상측 기판 유지도구(2)를 판면방향으로 이동시킨다. 이 이동력은 격막(22) 및 누름 로드(611)를 통하여 유지 헤드(23)에 전달되고, 그 결과, 유지 헤드(23)에 정전 흡착되어 있는 상측 기판(92)이 이동한다.

상술한 바와 같이, 격막(22)은 갭 형성용 이동수단의 차압 인가기구(62)에 의해 두께방향으로 팽창되어 상측 기판(92)에 압압력을 부여한다. 그리고, 한편으로 얼라인먼트 시에는 판면방향의 힘을 상측 기판(92)에 전달한다. 이 때에 중요한 것은, 격막(22)은 두께방향으로는 변형이 가능하나, 누름 로드(611)에 의해 강고하게 지지되어 있기 때문에, 그 자체의 강성에 의해 판면방향으로는 본질적으로 변형되지 않는다는 것이다. 판면방향으로 변형되면, 얼라인먼트가 불안정해져, 재현성 또는 정밀도가 악화될 우려가 있다. 「본질적으로 변화되지 않는다」는 것은, 예를 들어, 두께방향으로 힘 F₁이 가해졌을 때의 변형량을 ΔT₁으로 하고, 판면방향으로 크기가 동일한 힘 F₂가 가해졌을 때의 변형량을 ΔT₂로 했을 때,

ΔT₂/ΔT₁≤0.1로 되는 것과 같은 경우를 가리킨다.

격막(22)에는 얇은 시트 형태이며, 예를 들어, 카본 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 등의 재료 또는 금속으로 이루어진 것이 사용된다. 격막(22)의 두께는, 예를 들어, 1㎜ 내지 2㎜ 정도이다.

또한, 본 실시형태의 장치는, 판면방향의 힘을 상측 기판(91)에 전달하는 격막(22)의 기능을 고려하여, 누름 로드(611) 하단에 특별한 베어링 기구(도 3 중에 서 도시 생략)를 구비하고 있다. 도 7은 도 3에 나타낸 누름 로드(611)의 하단에 설치된 베어링 기구의 개략 단면도이다.

베어링 기구는, 격막(22)에 고정된 베어링(614)과, 베어링(614)과 누름 로드(611)의 하단과의 사이에 개재된 메인(main) 베어링(615)과, 누름 로드(611)의 하단부 측면과 베어링(614)의 내측면과의 사이에 개재된 서브(sub) 베어링(616)으로 주로 구성되어 있다.

상술한 바와 같이, 얼라인먼트용 이동수단(7)에 의해 격막(22)에 판면방향의 힘이 가해지면, 격막(22)은 매우 얇은 것이기 때문에, 경우에 따라서는 격막(22)이 파도치는 것처럼 변형되기 쉽다. 이러한 변형이 발생하면, 판면방향의 힘이 상측 기판(92)에 잘 전달되지 않아, 얼라인먼트가 잘 되지 않거나, 정밀도가 저하되는 경우가 있다.

따라서, 본 실시형태에서는, 도 7에 나타낸 베어링 기구에 의해, 파도치는 것과 같은 변형을 방지하고 있다. 즉, 파도치는 것과 같은 변형이 발생하면, 도 7 중에 점선으로 나타낸 바와 같이 격막(22)은 국소적으로는 비스듬하게 경사진 상태로 된다. 이 상태로 되면, 격막(22) 자체가 갖고 있는 장력에 의해 격막(22)은 원래의 수평 상태로 되돌아가려고 한다. 메인 베어링(615)은 이 격막(22)의 움직임을 보조하는 기능을 한다.

또한, 서브 베어링(616)은 베어링(614)과 누름 로드(611) 사이에서 판면방향에서 빈틈(백래시(backlash))이 없도록 하는 것이다. 빈틈이 있으면, 얼라인먼트 정밀도가 저하된다.

다음으로, 도 3을 사용하여 본 실시형태의 네 번째 큰 특징점을 이루는 진공 밀봉수단(81, 82)의 구성에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)와 중간 링(3)은 진공 용기를 구성하기 때문에, 이들의 접촉 개소는 진공 밀봉되어 있을 필요가 있다. 이 진공 밀봉을 행하는 진공 밀봉수단(81, 82)의 구성도 본 실시형태의 장치의 큰 특징점으로 되어 있다.

먼저, 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1) 사이에는 제 1 진공 밀봉수단(81)이 설치되어 있다. 특징적인 점은, 이 제 1 진공 밀봉수단(81)이 상기 얼라인먼트를 위해 상측 기판 유지도구(2)와 중간 링(3)이 일체로 이동할 때에도 진공 밀봉을 유지하는 것으로 되어 있는 점이다.

구체적으로 설명하면, 제 1 진공 밀봉수단(81)은, 얼라인먼트용 이동수단(7)에 의해 이동하는 중간 링(3)과 접촉하는 탄성체 밀봉도구(811)와, 탄성체 밀봉도구(811)의 변형량을 한정시키는 강체(812)로 구성되어 있다.

탄성체 밀봉도구(811)는 전형적으로 O링과 같은 진공 밀봉도구이다. 하측 기판 유지도구(1)의 상면 중에서 주변부가 낮아진 장소에는 둘레 형상 홈이 형성되어 있고, 이 홈에 탄성체 밀봉도구(811)가 메워져 있다. 한편, 중간 링(3)은 하면의 내측 둘레를 따라 볼록부가 둘레 형상으로 형성되어 있고, 이 볼록부가 탄성체 밀봉도구(811)와 접촉함으로써 진공 밀봉이 이루어지도록 되어 있다.

한편, 강체(812)는 구형(球形)이며, 베어링 강(鋼) 등과 같이 강성이 높은 재료로 형성되어 있다. 강체(812)는 복수 설치되어 있고, 임의의 방향으로 전동(轉動) 가능한 상태에서 고정도구(도시 생략)에 의해 고정되어 있다. 또한, 강체(812)는 둘레 형상의 탄성체 밀봉도구(811) 주위에 균등 간격을 두어 복수 설치되어 있다.

통상의 진공 밀봉수단의 구성에서는, 진공 밀봉이 이루어지도록 부재 사이에 O링과 같은 탄성체 밀봉도구를 개재시키고, 이 상태에서 양자를 접촉시켜 나사 고정 등을 행한다. 나사 고정만으로는 양자의 접촉이 완전하지 않아 진공 밀봉은 이루어지지 않으나, 탄성체 밀봉도구가 양자 사이에 기밀하게 개입됨으로써, 진공 밀봉이 달성된다.

그러나, 이러한 구성은 본 실시형태에서는 채용할 수 없다. 얼라인먼트 시, 고정된 하측 기판 유지도구(1)에 대하여 중간 링(3)을 수평방향으로 이동시킬 필요가 있기 때문이다. 본 실시형태에서는, 하측 기판 유지도구(1)가 「진공 용기를 구성하는 부재로서 이동하지 않는 부재」에 상당하고 있다. 하측 기판 유지도구(1)와 중간 링(3)이 접촉하고 있는 구성의 경우, 얼라인먼트를 행하기 위해서는, 중간 링(3)을 하측 기판 유지도구(1)에 대하여 마찰시키면서 중간 링(3)을 이동시키게 된다. 이러한 것을 행하면, 이동에 큰 힘을 요하는 문제 이외에 마찰 운동에 의해 티끌 등의 먼지가 발생하는 문제가 있다.

탄성체 밀봉도구(811)의 탄성력을 큰 최적의 것으로 함으로써, 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1)의 접촉을 방지하는 구성도 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같이 하면, 갭 형성 시의 상측 기판 유지도구(2)로부터의 압력 및 대기압과 진공 압력과의 차압에 의한 압력이 탄성체 밀봉도구(811)에만 부가된다. 따라서, 탄성체 밀봉도구(811)의 탄성력을 상당히 큰 것으로 해야만 하고, 적정한 진공 밀봉 작 용을 얻는 것이 곤란해지는 경우도 있을 수 있다. 또한, 탄성력이 작으면, 큰 힘이 탄성체 밀봉도구(811)에 가해지는 결과, 탄성체 밀봉도구(811)의 변형량이 서서히 증가하여, 최종적으로는 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1)가 접촉하게 될 우려도 있다. 이와 같이, 탄성체 밀봉도구(811)뿐일 경우, 최적의 탄성력 범위가 좁아, 선정(選定)이 매우 곤란하다.

한편, 본 실시형태와 같이, 강체(812)에 의해 탄성체 밀봉도구(811)의 변형을 한정하면, 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1)가 접촉하지 않는 범위로 탄성체 밀봉도구(811)의 변형을 용이하게 한정할 수 있다. 즉, 구형인 강체(812)의 직경을 적당한 값으로 하면 된다.

또한, 강체(812)에 의한 탄성체 밀봉도구(811)의 변형의 한정은, 진공 밀봉을 유지한 얼라인먼트의 점에서도 큰 기술적 의의를 갖는다.

구체적으로 설명하면, 얼라인먼트 시, 중간 링(3)이 이동하면, 탄성체 밀봉도구(811)는 중간 링(3)에 러빙(rubbing)되는 상태로 된다. 즉, 중간 링(3)은 그 하면에 탄성체 밀봉도구(811)를 슬라이딩시키면서 이동하는 상태로 된다.

이 경우, 탄성체 밀봉도구(811)에 큰 힘이 가해져서 변형량이 증가하면, 마찰력이 커져서, 중간 링(3)이 충분히 이동할 수 없게 되거나, 이동에 큰 힘을 요하거나, 이동 거리의 제어 정밀도가 저하될 우려가 있다. 또한, 무리하게 이동시키는 결과, 탄성체 밀봉도구(811)의 마모가 심해지거나, 티끌 등의 먼지가 많이 발생하는 등의 우려도 있다. 또한, 탄성체 밀봉도구(811)의 변형이 작아지도록 탄성력을 크게 하면, 진공 밀봉을 유지하지 못할 우려도 있다.

본 실시형태의 구성에 의하면, 강체(812)가 있기 때문에, 탄성체 밀봉도구(811)의 변형이 한정되어, 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(91) 사이의 압력이 분산된다. 따라서, 상기와 같은 문제는 없고, 중간 링(3)을 충분히 높은 제어성으로 용이하게 이동시킬 수 있어, 먼저 발생 등의 문제도 없다.

본 실시형태에서는, 마찰에 의한 먼지 발생의 저감 등의 효과를 더 높게 얻기 위한 연구가 이루어지고 있다. 먼저, 탄성체 밀봉도구(811)는 실리콘 고무 등으로 이루어지나, 테플론 등의 윤활제로 표면을 코팅한 것이 사용되고 있다. 또한, 강체(812)의 표면도 상기와 동일하게 윤활제로 코팅되어 있다. 그리고, 탄성체 밀봉도구(811) 또는 강체(812)와 접촉하는 중간 링(3)의 하면은 경면(鏡面) 가공되어 있으며, 또한 그 면에는 윤활제가 구비되어 있다. 이 윤활제는 구체적으로는 윤활유로서, 중간 링(3) 하면에 도포되어 있다. 이러한 구성에 의해, 중간 링(3)의 이동이 작은 힘으로 족하거나, 제어가 용이하고, 마찰에 의한 먼지 발생이 적어지는 등의 효과를 보다 높게 얻을 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 강체(812)는 탄성체 밀봉도구(811)보다도 외측(기판 유지도구(1, 2)의 중심축으로부터 보아 먼 쪽)에 위치하고 있다. 따라서, 강체(812)의 접촉 개소에서 먼지가 발생했다고 하여도, 그 먼지는 탄성체 밀봉도구(811)에 의해 차단되어, 기판(91, 92)의 중합을 행하는 공간에는 진입하지 않는다. 즉, 강체(812)가 탄성체 밀봉도구(811)보다도 외측에 위치하는 점도 액정(94) 중에의 먼지의 혼입, 기판(91, 92) 소자면에의 먼지의 부착 등을 방지하는데 공헌하고 있다.

이러한 제 1 진공 밀봉수단(81)의 구성에 있어서, 강체(812)는 전동(轉動)을 행하는 것이나, 활동(滑動)을 행하는 것일 수도 있다. 즉, 강체(812)는 직육면체 등과 같은 형상의 블록으로서, 표면에 불소 수지 등의 윤활제가 도포된 것일 수도 있다. 이 경우, 중간 링(3)에 대하여 강체(812)는 상대적으로 활동한다.

또한, 제 1 진공 밀봉수단(81)의 구성으로서는, 강체(812) 대신에 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1)를 자기적으로 반발시켜 양자의 간격을 유지하는 구성일 수도 있다. 이 경우는, 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1)에 자석을 설치하여, 동일 극성의 자극이 서로 대향하도록 한다. 자석을 전자석으로 구성하고, 전류를 제어하여 소정 간격이 유지되도록 한다.

또한, 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1) 사이에 개재되는 유체의 압력을 조정하여 간격을 유지하는 기구를 채용할 수 있다. 이 경우는, 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1)와의 벨로스 등에 의해 연결하면서 밀폐된 공간으로 하고, 이 공간에 가스를 도입한다. 도입 가스의 압력을 조정하여 양자의 간격을 소정 값으로 유지한다. 어쟀든, 이러한 간격의 유지에 의해, 탄성체 밀봉도구(811)의 변형을 소정 이하로 할 수 있는 동시에, 중간 링(3)과 하측 기판 유지도구(1)의 접촉을 방지할 수 있기 때문에, 얼라인먼트 시에 큰 힘을 요하거나 먼지가 발생하는 등의 문제가 생기지 않는다.

진공 밀봉에 관한 본 실시형태의 다른 큰 특징점은, 개폐기구(5)에 의해 개폐할 때에 접촉하거나 이간하는 밀봉부를 진공 밀봉하는 제 2 진공 밀봉수단(82)이 상술한 제 1 진공 밀봉수단(81)과는 별도로 설치되어 있는 점이다. 이하, 이 점에 대해서 설명한다.

개폐기구(5)에 의해 개폐할 때에 접촉하거나 이간하는 부재는, 본 실시형태에서는 상측 기판 유지도구(2)와 중간 링(3)이다. 따라서, 제 2 진공 밀봉부재는 상측 기판 유지도구(2)와 중간 링(3) 사이를 진공 밀봉하도록 되어 있다.

제 2 진공 밀봉수단(82)은, 제 1 진공 밀봉수단(81)과는 달리 탄성체 밀봉도구(821)만으로 구성되어 있다. 이 탄성체 밀봉도구(821)도 전형적으로는 O링 등이다. 중간 링(3) 상면에는 도 3에 나타낸 바와 같은 단면 사다리꼴 형상의 홈이 둘레 형상으로 형성되어 있고, 이 홈 내에 탄성체 밀봉도구(821)가 메워져 있다. 탄성체 밀봉도구(821)는 진공 밀봉하지 않은 상태에서는 홈으로부터 약간 돌출되는 형상이나, 진공 밀봉 시에는, 상측 기판 유지도구(2)에 의해 찌부러지도록 하여 상측 기판 유지도구(2)와 접촉하여, 진공 밀봉을 확보하도록 되어 있다.

이러한 제 2 진공 밀봉수단(82)을 채용하는 구성은 다음과 같은 기술적 의의를 갖는다.

본 실시형태의 구성에 있어서, 제 2 진공 밀봉수단(82)을 설치하지 않도록 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 중간 링(3)을 상측 기판 유지도구(2)와 일체의 것으로 하면(중간 링(3)을 설치하지 않으면), 제 2 진공 밀봉수단(82)은 불필요하다. 그러나, 이와 같이 하면, 개폐기구(5)에 의한 개폐 시, 상측 기판 유지도구(2)와 하측 기판 유지도구(1)가 접촉하거나 이간하게 된다. 즉, 제 1 진공 밀봉수단(81)에서 대기 개방과 진공 밀봉을 반복하게 된다.

그러나, 제 1 진공 밀봉수단(81)의 부분이 대기에 개방되면, 먼지 부착의 문 제가 발생하기 쉽다. 탄성체 밀봉도구(811) 표면에 먼지가 부착되면, 얼라인먼트 시에 중간 링(3)에 러빙되는 결과, 탄성체 밀봉도구(811) 표면이 손상되고, 탄성체 밀봉도구(811)의 성능이 저하되어 리크(leak)(진공의 누설)가 발생하기 쉬워진다. 또한, 중간 링(3) 하면에 먼지가 부착되면, 탄성체 밀봉도구(811)가 러빙되는 결과, 먼지에 의해 경면이 손상되어, 마찰력이 커지는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 개폐 시마다, 탄성체 밀봉도구(811) 및 강체(812)에 대하여 중간 링(3)이 접촉과 이간을 반복하는 결과, 윤활제가 마모되거나 윤활제가 절삭되어 먼지로 되는 경우도 있을 수 있다.

본 실시형태의 구성에 의하면, 제 2 진공 밀봉수단(82)이 있기 때문에, 제 1 진공 밀봉수단(81)의 부분에서 개폐를 행할 필요는 없고, 항상 진공 밀봉의 구성으로 할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 문제는 본 실시형태에서는 없다.

또한, 장치는 각부의 제어를 행하는 메인 제어부(도시 생략)를 갖고 있다. 메인 제어부는 복수의 거리 센서로부터의 신호에 따라 한쌍의 기판의 갭 길이 또는 평행도를 판단하는 판단부를 구비하고 있다. 판단부는 각 거리 센서로부터의 신호를 비교하여 평행도를 판단하는 동시에, 각 거리 센서로부터의 신호를 평균하거나 하여 갭 길이를 판단하도록 되어 있다. 또한, 메인 제어부는 위치 어긋남 검출 센서로부터의 신호에 따라 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되어 있는지의 여부를 판단하는 판단부도 구비하고 있다. 그리고, 이러한 메인 제어부는 갭 형성용 이동수단 또는 얼라인먼트용 이동수단에 제어 신호를 보내도록 되어 있다.

다음으로, 상기 구성에 따른 본 실시형태의 장치의 동작에 대해서 설명한다.

도 8 및 도 9는 본 실시형태의 장치의 동작에 대해서 설명하는 도면이다. 도 8의 (1), (2), (3), 이어서 도 9의 (1), (2), (3)의 순으로 동작이 진행되는 것을 나타내고 있다. 또한, 도 8 및 도 9는 도 3에 나타낸 장치의 대략 오른쪽 반분(半分)을 나타낸 것이다.

또한, 도 8 및 도 9는 도 3에는 도시되지 않은 장치의 상세한 구성이 일부 도시되어 있다. 먼저, 도 8의 (1) 내지 (3)에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)의 각각에는 기판(91, 92)의 수도용 리프트 핀(16, 28)이 설치되어 있다. 각 기판 유지도구(1, 2)에는 리프트 핀(16, 28)용의 관통구멍이 형성되어 있다. 관통구멍은 수직 방향으로 길고, 리프트 핀(16, 28)도 수직 자세로 관통구멍 내에 배치되어 있다. 또한, 관통구멍 및 리프트 핀(16, 28)은 각 기판 유지도구(1, 2)에 복수(예를 들어, 4개) 균등하게 설치되어 있다.

각 리프트 핀(16, 28)에는 리프트 핀(16, 28)을 상하 이동시키는 승강기구(도시 생략)가 설치되어 있다. 또한, 리프트 핀(28)은 관(管) 형상으로서, 선단의 개구 부분에서 기판을 진공 흡착할 수 있도록 되어 있다. 즉, 리프트 핀(28)을 통하여 진공 흡인하는 진공 펌프(도시 생략)가 설치되어 있다.

또한, 도 9의 (3)에 나타낸 바와 같이, 하측 기판 유지도구(1)에는 임시 고정용 광 조사부(17)가 설치되어 있다. 광 조사부(17)는, 본 실시형태에서는 광섬유(171)의 선단부로 되어 있다. 광섬유(171)는 자외선 램프(172)로부터의 광을 유도하여 밀봉재에 조사하는 것으로 되어 있다. 또한, 광섬유(171)의 선단은 복수로 분기(分岐)되어 있고, 광 조사부(71)는 하측 기판 유지도구(1)에 복수 균등하게 설치되어 있다.

먼저, 한쌍의 기판(91, 92)의 반입 동작에 대해서 도 8의 (1) 내지 (3)에 따라 설명한다. 먼저, 상측 기판(92)은 반송 로봇(906)의 암(907)에 진공 흡착되면서 유지되어 반송되고, 소정 위치에서 정지된다. 또한, 상측 기판(92)은 하측이 소자면으로 되기 때문에, 상측 면에서 진공 흡착되어 반송된다. 그리고, 도 8의 (1)에 나타낸 바와 같이, 상측 기판 유지도구(2)의 리프트 핀(이하, 상측 리프트 핀)(28)이 하강하여, 상측 기판(92)을 진공 흡착한다. 이 때, 상측 리프트 핀(28)은 암(907)과 간섭하지 않는 위치에서 하강하여 진공 흡착된다. 암(907)의 진공 흡착이 해제된 후, 도 8의 (2)에 나타낸 바와 같이, 상측 리프트 핀(28)이 상승하여, 상측 기판(92)이 유지 헤드(22)와 접촉하는 위치에서 정지된다. 그리고, 진공 흡착기구가 동작하여, 상측 기판(92)이 유지 헤드(22)에 진공 흡착된다. 그 후, 상측 리프트 핀(28)은 진공 흡착을 해제한 후, 더 상승하여, 소정의 대기 위치에서 정지된다.

다음으로, 하측 기판(91)이 상기와 동일하게 반송 로봇(906)의 암(907)에 진공 흡착되면서 유지되어 반송되고, 소정 위치에서 정지된다. 하측 기판(91)은 상측이 소자면이기 때문에, 하측에서 진공 흡착된다. 그리고, 암(907)의 진공 흡착을 해제한 후, 하측 기판 유지도구(1)의 리프트 핀(이하, 하측 리프트 핀)(16)이 상승하여 하측 기판(91)의 하면과 접촉한 후, 소정 거리 하강한다. 그 결과, 도 8의 (3)에 나타낸 바와 같이, 하측 기판(91)은 정전 흡착 플레이트(11) 상에 배치된 상태로 된다. 그 후, 정전 흡착 플레이트(11)의 진공 흡착기구가 동작하여 하측 기판(91)이 정전 흡착 플레이트(11)에 진공 흡착된다. 하측 리프트 핀(28)은 더 하강하여 소정의 대기 위치에서 정지한다.

다음으로, 도 3에 나타낸 개폐기구(5)가 동작하여, 상측 기판 유지도구(2)가 하한 위치에 위치하도록 소정 거리 하강시킨다. 이에 의해, 도 9의 (1)에 나타낸 바와 같이, 상측 기판 유지도구(2)와 중간 링(3)이 접촉하여, 제 2 진공 밀봉수단(82)에 의해 진공 밀봉이 달성된다. 이 상태에서, 배기계(41)가 동작하여, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)와 중간 링(3)으로 이루어진 진공 용기 내를 소정의 압력까지 배기한다. 이 때, 격막(22) 배후의 폐색 공간(26) 내도 동일하게 배기되어, 진공 용기 내와 동일한 정도의 진공 압력으로 된다. 또한, 배기 개시와 동시에 정전 흡착기구를 동작시켜 기판(91, 92)을 정전 흡착함과 동시에, 진공 흡착을 해제한다. 또한, 후술하는 얼라인먼트의 동작이 저해되지 않도록 상측 기판 유지도구(2)와 중간 링(3)이 접촉한 후, 기구(도시 생략)에 의해 유지부재(51)는 개폐 구동원(52)으로부터 분리된다.

다음으로, 갭 형성용 이동수단 및 얼라인먼트용 이동수단(7)이 동작하여, 갭 형성과 얼라인먼트가 실행된다. 먼저, 본 장치에서 최종적으로 달성해야 할 갭 길이로서 설정되어 있는 소정 값(이하, 갭 길이 설정값)보다도 조금 큰 갭 길이(이하, 갭 길이 대기(stand by)값)로 되도록 하다. 즉, 갭 형성용 이동수단이 누름 구동원(612)을 동작시켜, 상측 기판 유지도구(2)를 하강시켜, 한쌍의 기판(91, 92)의 갭 길이가 갭 길이 대기값으로 되도록 한다.

또한, 갭 길이 대기값의 상태에서는, 상측 기판(92)이 하측 기판(91) 상의 밀봉재와는 접촉하고 있지 않다. 즉, 갭 길이 대기값은 밀봉재의 도포 높이보다도 충분히 큰 값으로 되어 있다.

이 상태에서, 먼저, 평행도를 소정의 높은 값으로 하는 동작을 행한다. 즉, 각 거리 센서(63)로부터의 신호에 의해 메인 제어부(도시 생략)가 평행도를 구하고, 그것이 소정의 높은 값으로 되어 있는지의 여부를 판단부(도시 생략)가 판단한다. 평행도가 소정의 높은 값으로 되어 있지 않다고 판단되면, 메인 제어부는 갭 형성용 이동수단(6)의 각 누름 구동원(612)에 제어 신호를 보내어, 한쌍의 기판(91, 92)이 평행으로 되도록 각 누름 구동원(612)을 제어한다. 즉, 특정의 거리 센서(63)에 의해 측정된 거리가 다른 거리 센서(63)에 의해 측정된 거리에 비하여 긴 경우, 그 거리 센서(63) 위쪽에 위치하는(쌍을 이루고 있는) 누름 로드(611)가 약간 아래쪽으로 변위되도록 그 누름 로드(611)를 구동시키는 누름 구동원(612)에 제어 신호를 보낸다. 이와 같이 하여 각 누름 구동원(612)을 제어하여, 각 거리 센서(63)로부터의 신호의 크기를 비교한다. 그리고, 각 거리 센서(63)로부터의 신호의 크기 차이가 소정의 작은 범위 내라고 판단되면, 한쌍의 기판(91, 92)의 평행도가 소정의 높은 값이라고 한다.

다음으로, 얼라인먼트를 행한다. 즉, 위치 어긋남 검출 센서(75)에 의해 2개의 얼라인먼트 마크를 촬상한다. 촬상된 이미지 데이터는 메인 제어부에서 처리되어 디지털화되어, 위치 어긋남이 산출된다. 그리고, 위치 어긋남을 보정하도록 메인 제어부가 얼라인먼트용 이동수단(7)의 각 유니트(71, 72, 73, 74)의 직선 구 동원(702)에 제어 신호를 보낸다. 제어 신호에 따라 직선 구동원(702)이 구동되어, X, Y 및/또는 θ의 각 방향으로 상측 기판(92)이 이동한다. 이어서, 위치 어긋남 검출 센서(75)로부터 보내지는 2개의 얼라인먼트 마크의 이미지 데이터로부터 위치 어긋남이 보정되었다고 메인 제어부가 판단하면, 얼라인먼트가 완료된다.

다음으로, 이 상태에서 갭 형성용 이동수단이 다시 동작하여, 상측 기판(92)을 하측 기판(91)으로 향하여 판면방향으로 이동시켜, 갭 길이가 갭 길이 설정값으로 되도록 한다. 즉, 메인 제어부는 갭 길이가 갭 길이 설정값으로 되도록 4개의 누름 구동원(612)에 동일하게 제어 신호를 보낸다. 그러나, 각 누름 구동원(612)에 의한 압압력만으로는 부족한 경우가 많고, 소정 시간 경과 후도 갭 길이는 갭 길이 설정값으로 되지 않는다. 이 경우, 메인 제어부는 보조 배기관(623) 상의 보조 밸브(624)를 폐쇄하고, 봄베(도시 생략)에 연결되는 밸브(625) 및 차압용 메인 밸브(622)를 개방하여, 폐색 공간(26) 내를 가압한다. 그 결과, 진공과 대기압과의 차압에 더하여, 대기압보다 높은 압력과 진공과의 차압에 의해 상측 기판(92)이 하측 기판(91)으로 향하여 눌린다.

그리고, 4개의 거리 센서(63)로부터의 출력을 평균하여 얻어진 갭 길이가 갭 길이 설정값으로 되도록 압력 조정기(도시 생략)에 신호를 보내어, 차압 인가기구(62)를 마이너스 귀환(歸還) 제어한다. 갭 길이가 갭 길이 설정값과 일치했다고 판단되면, 위치 어긋남 검출 센서(75)로부터의 신호에 의해 위치 어긋남이 없는지의 여부를 메인 제어부가 한번 더 판단한다.

위치 어긋남이 있다고 판단되었을 경우, 얼라인먼트를 다시 행하는데, 이 때, 상측 기판(92)을 약간 상승시킨다. 갭 길이 설정값의 상태에서는, 상측 기판(92)은 하측 기판(91) 상의 밀봉재와 접촉하고 있다. 이 상태에서 다시 얼라인먼트를 행하고자 하면, 점성이 높은 밀봉재와 접촉하고 있기 때문에, 상측 기판(92)을 움직이는데 매우 큰 힘이 필요하게 된다. 또한, 적하식의 경우, 갭 내에 액정이 있기 때문에, 이 문제는 현저하다. 또한, 갭 길이 설정값의 상태에서 얼라인먼트를 행하고자 하면, 상측 기판(92)이 스페이서를 질질 끌게 되어, 기판(91, 92) 표면이 손상되는 경우가 있다.

따라서, 본 실시형태에서는 갭 길이 설정값 상태로부터 상측 기판(92)을 약간 부상시켜서, 그 상태에서 다시 얼라인먼트를 행한다. 이 때의 갭 길이는 갭 길이 대기값일 수도 있고, 갭 길이 대기값보다는 짧지만 상측 기판(92)이 밀봉재로부터 멀어지는 것이 가능한 길이로 할 수도 있다.

이와 같이 하여 다시 얼라인먼트를 행한 후, 다시 상측 기판(92)을 하강시켜 갭 형성을 행한다. 다시 갭 형성을 행하기 전에, 한번 더 평행도를 확인하도록 하는 것이 바람직하다. 평행도가 소정의 높은 값으로 되어 있지 않으면, 상술한 바와 같이 각 누름 구동원(612)을 제어하여 평행도를 구하는 동작을 한다.

다시 갭 형성을 행하여, 갭 길이가 갭 길이 설정값으로 되어 있고, 위치 어긋남도 발생하지 않았다고 판단되면, 도 9의 (3)에 나타낸 바와 같이, 밀봉재의 임시 고정을 행한다. 즉, 광 조사부(17)로부터 자외선을 집중적으로 조사하여, 밀봉재를 부분적으로 경화시킨다.

그 후, 상측 기판 유지도구(2)의 정전 흡착기구의 동작을 정지시켜, 상측 기 판 유지도구(2)에 의한 상측 기판(92)의 유지를 해제한다. 그리고, 폐색 공간(26) 내를 배기하여 진공 용기 내와 동일한 정도의 압력으로 하는 동시에, 누름 구동원(612)을 동작시켜 유지 헤드(22)를 당초 위치까지 상승시킨다.

다음으로, 진공 용기 및 폐색 공간(26) 내에 가스를 도입하여 대기압으로 하고, 개폐기구(5)를 동작시켜 상측 기판 유지도구(2)를 상한 위치까지 상승시킨다. 그 후, 하측 기판 유지도구(1)의 정전 흡착기구를 정지시켜, 하측 리프트 핀(28)을 상승시킨다. 그 결과, 한쌍의 기판(91, 92)은 하측 리프트 핀(28)에 의해 들어올려져서, 하측 기판 유지도구(1)로부터 떨어진다. 그 후, 반송 로봇(906)의 암(907)이 진입하여, 한쌍의 기판(91, 92)을 진공 흡착하면서 유지하여 장치로부터 반출한다. 한쌍의 기판(91, 92)은 반송 로봇(906)에 의해 회수용 카세트(913)에 반송된다.

상술한 구성 및 작용에 따른 본 실시형태의 기판 중합 장치에 의하면, 갭 형성용 이동수단 및 얼라인먼트용 이동수단(7)이 진공 용기 밖에 배치되어 있기 때문에, 진공 용기 내의 공간 용적을 작게 할 수 있다. 따라서, 배기 또는 벤트에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있어, 생산성 향상에 공헌할 수 있다. 또한, 배기 속도 또는 벤트 속도를 높게 할 필요가 없기 때문에, 진공 용기 내의 티끌 또는 먼지를 날려올리지 않아, 액정(94) 중에의 티끌 또는 먼지의 혼입이 적어진다. 또한, 배기 속도를 높게 할 필요가 없기 때문에 고가(高價)의 진공 펌프가 불필요하여, 장치의 비용 상승 억제에도 공헌하고 있다.

또한, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2) 자체가 진공 용기를 구성하고 있는 점은, 진공 용기 내의 공간 용적을 더 작게 하는데 공헌하고 있다. 기판 유지도구(1, 2)가 진공 용기를 구성하고 있지 않을 경우, 진공 용기 내에 기판 유지도구(1, 2)를 수용하는 구조로 된다. 이 구조의 경우, 기판 유지도구(1, 2)가 점유하는 공간만큼 진공 용기 내의 공간 용적이 크게 필요하게 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 한쌍의 기판(91, 92)을 수평 상태로 중합시키는 구성이었기 때문에, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)는 상측 기판 유지도구(2)와 하측 기판 유지도구(1)였으나, 이에 한정되지 않는다. 주입식의 경우, 한쌍의 기판(91, 92)을 수직으로 세운 상태에서 중합시키는 경우도 있다. 이 경우는 왼쪽 기판 유지도구 및 오른쪽 기판 유지도구로 된다.

진공 용기 내의 공간 용적 저감의 기술적 의의는, 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)가 진공 용기를 구성하지 않더라도, 어느 한쪽의 기판 유지도구(1, 2)가 진공 용기를 구성하면 얻을 수 있다. 도 10은 이 점을 설명한 도면으로서, 한쪽의 기판 유지도구(1, 2)만이 진공 용기를 구성하는 경우에 대해서 설명한 도면이다. 도 10의 (1)에 나타낸 바와 같이 상측 기판 유지도구(2)만이 진공 용기를 구성하고 있을 수도 있고, 도 10의 (2)에 나타낸 바와 같이 하측 기판 유지도구(1)만이 진공 용기를 구성하고 있을 수도 있다.

또한, 상술한 진공 용기의 구성에 있어서, 진공 용기 내의 공간 용적은 한쌍의 기판(91, 92) 용적과 갭 용적의 합계(이하, 기판 용적이라고 부름)의 1배 이상 50배 이하인 것이 바람직하다. 진공 용기 내의 공간 용적이란, 예를 들어, 진공 용기의 내벽면 형상이 직육면체일 경우, 그 세로, 가로, 높이의 곱이다. 또한, 「 갭의 용적」이란 갭 형성 후의 용적, 즉, 갭 길이 설정값에서의 용적이다.

진공 용기 내의 공간 용적이 기판 용적의 50배보다 크면, 상술한 배기 또는 벤트에 소요되는 시간의 단축과 같은 기술적 의의를 충분히 얻을 수 없다. 또한, 진공 용기 내의 공간 용적이 기판 용적의 1배보다 작으면, 상기 갭 길이 대기값으로 유지할 때, 상측 기판(91)이 밀봉재 또는 액정과 접촉하게 되거나, 기판(91, 92) 사이의 진공 배기를 충분히 행할 수 없는 것과 같은 문제가 발생한다.

또한, 개폐기구(5)가 한쌍의 기판 유지도구(1, 2)를 개폐하는 구조는, 상술한 바와 같이, 진공 용기 내의 공간 용적을 최소화시키는 점과 메인티넌스 또는 기판(91, 92)의 반입 및 반출 시의 동작을 용이하게 하는 점을 양립시키는 기술적 의의가 있다. 또한, 개폐기구(5)는 상측 기판 유지도구(2)를 상하 이동시켜 개폐를 행하였으나, 하측 기판 유지도구(1)를 상하 이동시킬 수도 있다.

또한, 얼라인먼트 시에도 진공 밀봉을 유지하는 제 1 진공 밀봉수단(81)은, 진공 중에서의 얼라인먼트를 가능하게 하는 기술적 의의가 있다. 제 1 진공 밀봉수단(81)이 없을 경우, 얼라인먼트 시에는 대기압으로 된다. 이 경우, 갭 형성을 진공 중에서 행하거나 하면, 분위기 압력의 차이 때문에 기판(91, 92)의 위치가 얼라인먼트 시로부터 약간 어긋나게 되는 경우가 있을 수 있다. 제 1 진공 밀봉수단(81)은 이러한 문제를 방지하는 기술적 의의가 있다.

또한, 기계적인 누름과 가스의 차압에 의한 누름을 병용하는 구성은 다음과 같은 기술적 의의가 있다. 즉, 갭 형성에는 상당히 큰 압압력이 필요하고, 내부에 액정이 개입되어 있는 적하식 프로세스의 경우에는 그 경향이 강하다. 이 경우, 서보모터와 같은 누름 구동원(612)을 사용한 기계적인 누름만으로는 압압력이 부족하여, 필요한 갭 길이까지 누를 수 없는 경우가 많다. 기계적인 누름만으로 갭 형성을 행하고자 하면, 매우 큰 출력의 누름 구동원(612)을 사용하게 되는데, 갭 길이를 충분한 정밀도로 갭 길이 설정값과 일치시키기 위해 압압력을 미묘하게 조절하는 것이 곤란해진다. 또한, 기계적인 누름만으로는 압압력이 불균일해져서, 그 결과, 갭 길이가 판면방향으로 불균일해지기 쉽다는 문제도 있다.

본 실시형태와 같이, 기계적인 누름에 더해서 가스의 차압에 의한 누름을 병용하면, 압압력의 부족을 보충하는데 미묘한 압압력의 조정도 용이하게 행할 수 있다. 그리고, 가스 차압에 의한 누름이기 때문에, 균일하게 압압력을 작용시킬 수 있어, 갭 길이도 균일화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 차압 인가기구(62)는 폐색 공간(26) 내에 가스를 도입하여 차압을 인가하는 것이었으나, 상측 기판(92)이 배치된 공간의 압력에 대하여 격막(22)에 의해 구획된 상측 기판(92) 배후의 공간 압력이 높아지면 된다. 따라서, 배후의 공간이 폐색 공간(26)이 아니라 단순히 대기압의 개방 공간이고, 진공 용기 내를 배기하는 배기계(41)를 차압 인가기구(62)로 할 수도 있다. 또한, 대기 중에서 갭 형성을 행할 경우에는, 차압 인가기구(62)는 상측 기판(92) 배후의 폐색 공간(26)을 가스를 도입하여 대기압보다 높은 압력으로 하는 구성으로 된다. 또한, 차압 인가기구(62)는, 진공 중에서 갭 형성을 행할 경우, 배후의 폐색 공간(26)의 압력을 진공 용기 내의 진공 압력보다도 높은 진공 압력으로 하는 구성, 예를 들어, 차동(差動) 배기를 행하는 것과 같은 구성일 수도 있다. 또한, 차 압 인가기구(62)로서는, 상술한 바와 같은 가스 도입에 의해 차압을 인가하는 것 이외에, 액체 등의 가스 이외의 유체를 도입하여 차압을 인가하는 것이 채용되는 경우도 있다.

또한, 한쌍의 기판(91, 92)의 갭 길이를 측정하는 거리 센서(63)가 설치되어 있고, 갭 형성 수단이 거리 센서(63)로부터의 마이너스 귀환 제어에 의해 두께방향의 이동을 제어하는 구성은, 갭 형성을 고 정밀도로 그리고 단시간에 행하는 것을 가능하게 하는 기술적 의의를 갖는다. 종래에는 상술한 바와 같이 어느 정해진 압력으로 누른 후, 측정기에 의해 갭의 크기를 측정하고, 그것이 규정 범위에 들어가 있지 않으면, 다시 갭 형성을 행할 뿐이다. 이에 비하면, 본 실시형태의 구성에 의하면, 갭 형성을 고 정밀도로 그리고 단시간에 완료할 수 있다.

또한, 거리 센서(63)가 복수 설치되어 있고, 복수의 거리 센서(63)에 의해 상기 마이너스 귀환 제어를 행하는 점은, 측정 정밀도가 향상되며, 또한 갭 형성을 고 정밀도로 행할 수 있는 기술적 의의를 갖는다. 그리고, 복수의 거리 센서(63)의 측정 데이터로부터 한쌍의 기판(91, 92)의 평행도를 검출하는 점은, 한쌍의 기판(91, 92)을 높은 평행도로 중합시키는데 공헌하고 있고, 이는 갭 형성을 판면방향에서 보다 균일화하는 기술적 의의를 갖는다.

또한, 한쌍의 기판(91, 92)의 판면방향에서의 위치 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출 센서(75)가 설치되고, 얼라인먼트용 이동수단(7)이 위치 어긋남 검출 센서(75)로부터의 신호에 따라 위치 어긋남을 보정하도록 한쌍의 기판 유지도구(1, 2) 중의 적어도 한쪽을 이동시키는 것인 점은, 얼라인먼트를 보다 높은 정밀도로 행할 수 있는 기술적 의의를 갖는다.

또한, 상기 실시형태에서는, 상측 기판 유지도구(2)를 판면방향으로 이동시켜 얼라인먼트를 행하였으나, 하측 기판 유지도구(1)를 이동시킬 수도 있으며, 양쪽을 이동시킬 수도 있다.

또한, 개폐기구(5)는 상측 기판 유지도구(2)를 두께방향으로 직선 이동시켜 개폐를 행하는 것이었으나, 하측 기판 유지도구(1)를 직선 이동시켜 개폐를 행하는 경우도 있다. 또한, 직선 이동 이외에 힌지(hinge)에 의한 여닫이문과 같이 하여 개폐를 행하는 경우도 있다.

다음으로, 상기 실시형태의 발명의 실시예를 설명한다.

상기와 동일하게 액정표시장치 제조 프로세스에서의 기판 중합을 예로 들어 실시예를 설명한다.

TFT 타입의 액정표시장치에서는, 한쌍의 기판(91, 92) 중의 한쪽에 컬러 필터가 형성되고, 다른쪽에 구동 소자로서 TFT가 형성된다. 상기 실시형태의 장치를 사용할 경우, 예를 들어, 컬러 필터가 형성된 기판이 상측 기판(92)이고, TFT가 형성된 기판이 하측 기판(91)으로 된다. 기판 크기는 대형 기판이라고 불리는 것과 동일하며, 730㎜ ×920㎜ 정도이다.

이러한 한쌍의 기판(91, 92)을 중합시킬 경우, 얼라인먼트 정밀도는 ±1㎛, 최종적인 갭 길이는 5㎛ 정도로 된다. 진공 중에서 5㎛의 갭 길이로 할 경우, 갭 형성수단에 의한 압압력은 5 ×10^-4N/㎡ 정도이다. 또한, 진공 압력은 0.1㎩ 정도 면 된다. 이 진공 압력의 경우, 최종적으로 갭 형성을 행할 때의 폐색 공간 내의 압력은 약 50㎪이다.

상기 실시형태 및 실시예에서는, 오로지 액정표시장치 제조 프로세스에서의 기판 중합에 대해서 설명했으나, 플라즈마 디스플레이의 제조 프로세스 등에도 본 발명의 장치를 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본원의 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽이 진공 용기를 구성하고 있기 때문에, 진공 용기 내의 공간 용적을 작게 할 수 있다. 따라서, 배기 또는 벤트에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있어, 생산성 향상에 공헌할 수 있다. 또한, 배기 속도 또는 벤트 속도를 높게 할 필요가 없기 때문에, 진공 용기 내의 티끌 또는 먼지를 날려올리지 않고, 액정(94) 중에의 티끌 또는 먼지의 혼입이 적어진다. 또한, 배기 속도를 높게 할 필요가 없기 때문에 고가(高價)의 진공 펌프가 불필요하여, 장치의 비용 상승 억제에도 공헌하고 있다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 개폐기구가 진공 용기를 개폐하기 때문에, 진공 용기 내의 공간 용적을 최소화시키는 점과 메인티넌스 또는 기판의 반입 및 반출 시의 동작을 용이하게 하는 점을 양립시키는 기술적 의의가 있다.

또한, 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 제 1 진공 밀봉수단에 의해 얼라인먼트 시에도 진공 밀봉이 유지되기 때문에, 진공 중에서의 얼라 인먼트가 가능해진다. 따라서, 갭 형성을 진공 중에서 행할 경우에도 위치 어긋남이 발생하기 어렵다는 장점이 있다. 그리고, 이러한 점들은 적하식을 채용하는 프로세스의 경우, 액정 중의 기포 혼입을 효과적으로 방지할 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 청구항 4 또는 5에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 진공 용기 구성부재의 접촉을 방지하면서 효과적으로 진공 밀봉을 유지할 수 있다. 따라서, 얼라인먼트에 큰 힘을 요하게 되거나 먼지가 발생하는 등의 문제를 방지할 수 있다.

또한, 청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 개폐기구에 의해 개폐할 때에 접촉하거나 이간(離間)하는 밀봉부를 진공 밀봉하는 제 2 진공 밀봉수단이 제 1 진공 밀봉수단과는 별도로 설치되어 있기 때문에, 제 1 진공 밀봉수단을 항상 진공 밀봉할 수 있다. 따라서, 제 1 진공 밀봉수단의 열화(劣化) 방지 또는 진공 밀봉의 안정화 등의 기술적 의의가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 진공 용기 내의 공간 용적이 기판 용적의 1배 이상 50배 이하이기 때문에, 배기 또는 벤트에 소요되는 시간의 단축과 같은 기술적 의의를 충분히 얻을 수 있는 동시에, 갭 형성 시의 스트로크(stroke)를 충분히 얻을 수 없어 제어가 어려워지거나, 기판의 반입 및 반출 동작이 어려워지는 것과 같은 문제가 발생하지 않는다.

또한, 청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 갭 형성용 이동수단이 기계적인 누름에 더하여 가스의 차압에 의한 누름을 병용하기 때문에, 압압력의 부족을 보충하는데 미묘한 압압력의 조정도 용이하게 행할 수 있다. 그리고, 가스 차압에 의한 누름이기 때문에, 균일하게 압압력을 작용시킬 수 있어, 갭 길이도 균일화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 차압 인가기구가 부여하는 차압의 크기의 제어에 의해 최종적으로 갭 형성이 실행되기 때문에, 갭 형성에 큰 힘이 필요한 경우일지라도, 갭 형성의 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 청구항 10에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 격막이 얼라인먼트 시에는 판면방향의 힘을 기판에 전달하는 것으로서 판면방향으로는 본질적으로 변형되지 않는 것이기 때문에, 얼라인먼트가 불안정해져, 재현성 또는 정밀도가 악화될 우려가 없다.

또한, 청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 한쌍의 기판의 갭 길이를 측정하는 거리 센서가 설치되어 있고, 거리 센서로부터 피드백된 신호에 의해 두께방향의 이동이 제어되기 때문에, 갭 형성을 고 정밀도로 그리고 단시간에 행하는 것이 가능해진다.

또한, 청구항 12에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 거리 센서가 복수 설치되어 있고, 복수의 거리 센서에 의해 평행도 및/또는 갭 길이의 측정을 행하며, 이 측정 결과에 의해 압압력을 제어하면서 갭 형성을 행하기 때문에, 갭 형성을 보다 높은 정밀도로 행할 수 있거나, 갭 형성을 판면방향에서 보다 균일화시킬 수 있다.

또한, 청구항 13에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 한쌍의 기판을 소정의 평행도로 대향시킨 후, 평행도를 유지하면서 한쌍의 기판 중의 적어도 한쪽 을 판면과 수직인 방향으로 이동시켜 갭 형성이 실행되기 때문에, 갭 형성 후에도 평행도가 높게 유지된다. 따라서, 장치의 기계적 또는 기구적인 요소에 좌우되지 않고, 항상 높은 평행도로 갭 형성을 행할 수 있다.

또한, 청구항 14에 기재된 발명에 의하면, 상기 청구항 8, 9 또는 10의 효과를 얻으면서, 진공 중에서 갭 형성과 얼라인먼트를 행할 수 있다. 따라서, 적하식을 채용하는 프로세스의 경우, 액정 중의 기포 혼입을 효과적으로 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 청구항 15 내지 17에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과와 함께, 얼라인먼트용 이동수단이 위치 어긋남 검출 센서로부터의 신호에 따라 위치 어긋남을 보정하도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시키기 때문에, 얼라인먼트를 보다 고 정밀도로 행할 수 있는 장점이 있다.

Claims

진공 중에서 한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서,

한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와,

한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과,

한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단

을 구비하고,

상기 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽은, 상기 갭 형성 및 상기 얼라인먼트 시에 상기 한쌍의 기판이 내부에 위치하는 진공 용기를 구성하는 부재인 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시킴으로써 상기 진공 용기를 개폐하는 개폐기구가 설치되어 있고, 이 개폐기구는, 상기 진공 용기가 대기에 개방될 때에는 상기 한쌍의 기판 유지도구가 긴 제 1 거리만큼 떨어져 위치하 며, 상기 진공 용기가 진공으로 배기될 때에는 제 1 거리보다 짧은 제 2 거리만큼 떨어져 위치하도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 얼라인먼트용 이동수단은, 상기 한쌍의 기판 유지도구 중에서 진공 용기를 구성하는 부재인 기판 유지도구를 이동시키는 것으로서, 이 기판 유지도구 또는 진공 용기를 구성하는 다른 부재로서 이 기판 유지도구와 일체로 이동하는 부재와 접촉하여 진공을 유지하는 제 1 진공 밀봉수단이 설치되어 있고, 이 제 1 진공 밀봉수단은, 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의해 기판 유지도구가 이동할 때에도 진공을 유지하는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 진공 밀봉수단은, 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의해 이동하는 상기 기판 유지도구 또는 상기 다른 부재와 접촉하는 탄성체 밀봉도구와, 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의해 이동하는 상기 기판 유지도구 또는 상기 다른 부재와 상기 진공 용기를 구성하는 부재로서 이동하지 않는 부재가 접촉하지 않는 소정의 간격으로 되도록 유지하는 간격 유지기구로 이루어진 것이며,

상기 소정 간격은, 상기 탄성체 밀봉도구가 진공 밀봉을 달성하면서 그 변형량을 소정 이하로 하는 간격인 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 간격 유지기구는, 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의해 이동하는 상기 기판 유지도구 또는 상기 다른 부재와 상기 진공 용기를 구성하는 부재로서 이동하지 않는 것과의 사이에 개재된 활동(滑動) 또는 전동(轉動) 가능한 강체(剛體)에 의해 상기 간격을 유지하는 기구, 양자를 자기적으로 반발시켜 상기 간격을 유지하는 기구 내지는 양자의 사이에 개재하는 유체의 압력을 조정하여 상기 간격을 유지하는 기구인 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 3 항, 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 기판의 두께방향으로 상기 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시킴으로써 상기 진공 용기를 개폐하는 개폐기구가 설치되어 있고, 이 개폐기구에 의해 개폐할 때에 접촉하거나 이간(離間)하는 밀봉부를 진공 밀봉하는 제 2 진공 밀봉수단이 상기 제 1 진공 밀봉수단과는 별도로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
삭제
한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서,

한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와,

한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과,

한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단

을 구비하고,

한쌍의 기판 유지도구 중의 한쪽은, 그 기판 유지도구가 유지하는 한쪽 기판이 위치하는 공간과 그 한쪽 기판의 배후(背後) 공간을 구획하는 격막(隔膜)을 갖고 있으며, 이 격막은 기판과 평행하게 연장되는 부재로서, 상기 갭 형성용 이동수단에 의한 갭 형성 시, 배후의 공간의 분위기 압력을 한쪽 기판이 위치하는 공간의 분위기 압력에 비하여 높게 하는 차압을 인가하여 한쪽 기판을 다른쪽 기판으로 향하여 누르는 차압 인가기구가 설치되어 있으며,

상기 격막은, 차압 인가기구에 의해 차압이 부여되었을 때에 한쪽 기판을 눌러 판 두께방향으로 변위시키는 것이 가능한 유연성을 갖는 것이고,

상기 갭 형성용 이동수단은, 이 차압 인가기구와 한쪽 기판에 기계적으로 압압력을 부여하는 누름기구로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 갭 형성용 이동수단은, 상기 차압 인가기구가 부여하는 차압의 크기를 제어하여 갭 길이를 최종적으로 상기 소정 값으로 해 나가는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서,

한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와,

한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한 쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과,

한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단

을 구비하고,

한쌍의 기판 유지도구 중의 한쪽은, 그 기판 유지도구가 유지하는 한쪽 기판의 배후의 공간을 폐색(閉塞) 공간으로 하는 격막을 갖고 있으며, 이 격막은 기판과 평행하게 연장되는 부재로서, 상기 갭 형성용 이동수단에 의한 갭 형성 시, 배후 폐색 공간의 분위기 압력을 앞쪽의 다른쪽 기판에 면하는 공간의 분위기 압력에 비하여 높게 하는 차압을 인가하여 한쪽 기판을 다른쪽 기판에 꽉 누르는 차압 인가기구가 설치되어 있으며,

상기 격막은, 차압 인가기구에 의해 차압이 부여되었을 때에 한쪽 기판을 눌러 판 두께방향으로 변위시키는 것이 가능한 유연성을 갖는 것이고,

또한, 상기 얼라인먼트용 이동수단은 상기 격막을 갖는 한쪽의 기판 유지도구를 판면방향으로 이동시키는 것이며, 상기 격막은 상기 얼라인먼트용 이동수단에 의한 판면방향의 구동력을 기판에 전달하는 것으로서 판면방향으로는 본질적으로 변형되지 않는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서,

한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와,

한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과,

한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단

을 구비하고,

상기 한쌍의 기판의 갭 길이를 계측하는 거리 센서를 갖고 있으며, 상기 갭 형성 수단은, 거리 센서로부터의 피드백된 신호에 의해 상기 기판의 두께방향 이동을 제어하는 메인(main) 제어부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
한쌍의 기판을 서로 평행하게 그리고 소정의 사이를 갖고 중합시키는 기판 중합 장치에 있어서,

한쌍의 기판을 유지하는 한쌍의 기판 유지도구와,

한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 두께방향으로 이동시켜 한쪽 기판과 다른쪽 기판과의 갭 길이를 소정 값으로 하는 갭 형성을 행하는 갭 형성용 이동수단과,

한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계가 소정의 것으로 되도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 기판의 판면방향으로 이동시키는 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트용 이동수단

을 구비하고,

상기 한쌍의 기판 유지도구는 각각 유지하는 기판과 평행한 면을 갖고 있으며, 이 면이 서로 대향하고 있고, 이 대향면의 거리를 계측하는 복수의 거리 센서와, 복수의 거리 센서로부터의 신호에 의해 한쌍의 기판의 평행도 및/또는 거리를 판단하는 판단부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 갭 형성용 이동수단은, 상기 판단부에서의 판단 결과에 의해, 한쌍의 기판이 상기 소정 값보다도 긴 거리를 사이에 두고 대향하면서 소정의 평행도로 대향시킨 후, 평행도를 유지하면서 한쌍의 기판 중의 적어도 한쪽을 판면과 수직인 방향으로 이동시켜 갭 길이를 상기 소정 값으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 갭 형성 및 상기 얼라인먼트 시에 상기 한쌍의 기판이 내부에 위치하는 진공 용기가 설치되어 있고, 진공 중에서 중합을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 1 항 내지 제 5 항, 제 8 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 얼라인먼트를 행할 때에 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계의 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출 센서가 설치되어 있고, 상기 얼라인먼트용 이동수단은, 이 위치 어긋남 검출 센서로부터의 신호에 따라 위치 어긋남을 보정하도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 얼라인먼트를 행할 때에 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계의 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출 센서가 설치되어 있고, 상기 얼라인먼트용 이동수단은, 이 위치 어긋남 검출 센서로부터의 신호에 따라 위치 어긋남을 보정하도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 얼라인먼트를 행할 때에 한쌍의 기판의 판면방향의 위치 관계의 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출 센서가 설치되어 있고, 상기 얼라인먼트용 이동수단은, 이 위치 어긋남 검출 센서로부터의 신호에 따라 위치 어긋남을 보정하도록 한쌍의 기판 유지도구 중의 적어도 한쪽을 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 중합 장치.