KR102000792B1 - 기판 접합 장치 및 기판 접합 방법 - Google Patents

기판 접합 장치 및 기판 접합 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간이하고 저렴한 구조로, 기판의 낙하를 확실하게 검출할 수 있는 기판 접합 장치 및 기판 접합 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
진공 챔버(1)내에, 한쪽 기판 P2를 지지하는 지지부(3)와, 기판 P2에 대향하는 위치에, 다른 쪽 기판 P1을 유지하는 유지부(2)를 구비하고, 진공 챔버(1)내의 압력을 검출하는 압력 검출부(4)와, 진공 챔버(1)내의 감압시에, 압력 검출부(4)에 의해 검출되는 압력의 변화에 기초하여, 기판 P1의 유지부(2)로부터의 이탈에 의한 이상의 유무를 판정하는 판정부(150)를 갖는다.

Description

기판 접합 장치 및 기판 접합 방법{SUBSTRATE BONDING APPARATUS AND SUBSTRATE BONDING METHOD}
본 발명은, 예컨대 진공실 내에서, 접착제를 통해 기판을 접합하는 기판 접합 장치 및 기판 접합 방법에 관한 것이다.
광 디스크 등의 기록 매체를 구성하는 기판, 액정 디스플레이를 구성하는 액정 모듈, 터치 패널, 백라이트, 보호 패널 등의 기판은, 서로 접착제로 접합되어 있다. 또한 액정 모듈이나 유기 EL 모듈 등도, 예컨대 유리 기판을 서로 접합하는 것에 의해 제조되어 있다. 이러한 접합을 행하기 위한 접합 장치에는, 기판을 유지하는 공정이 불가결하다. 일반적으로, 기판을 유지하는 방법으로서는, 진공 흡착에 의한 방법, 메커니컬 척에 의한 방법, 정전 척에 의한 방법 등이 있다.
그리고, 상기와 같은 기판의 제조 프로세스에서는, 기포의 배제 등을 위해, 진공중에서 기판을 접합시키는 경우가 있다. 이 때문에, 유지 장치는, 진공실 내에서 기판을 위쪽으로부터 유지하게 된다. 예컨대 진공중에서는 진공 흡착이 듣지 않게 되는 것을 고려하여, 유지 장치가, 대기압하에서는 진공 흡착에 의한 흡착을 행하고, 감압하에서는 정전 흡착에 의한 흡착으로 전환하는 기술이, 특허문헌 1에 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-229044호 공보
그런데, 진공실 내에서, 정상적인 접합을 행하기 전에, 유지 장치로부터 기판이 낙하해버리는 경우가 있다. 이 경우, 조속히 낙하를 검출하여, 라인을 정지시키는 등의 조작을 해야 한다.
이와 같이, 진공실 내의 낙하의 유무를 판단하기 위해서는, 진공실에 미리 창을 설치해 두고, 밖에서 확인할 수 있도록 해야 한다. 또는, 터치 센서나 광학 센서로, 상측 기판의 위치를 검출해야 한다.
그러나, 진공실에 창을 설치해 두어도, 흐린 부분 등에 의해, 반드시 실내를 확인할 수 있는 것은 아니다. 또한, 작업자가, 항상 창으로 감시하는 것은, 현실적이지 않다. 또한 기존의 진공실에 창을 설치하는 것은 비용이 든다. 한편, 터치 센서나 광학 센서에 의한 경우에도, 기존 설비에 새로운 검출 장치를 부가해야 하여, 비용이 든다.
본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이며, 그 목적은, 간이하고 저렴한 구조로, 기판의 낙하를 확실하게 검출할 수 있는 기판 접합 장치 및 기판 접합 방법을 제공하는 것에 있다.
상기와 같을 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 진공실 내에서, 한 쌍 이상의 기판을, 양쪽 또는 한쪽 기판에 부착된 접착제를 통해 접합시키는 기판 접합 장치에 있어서, 상기 진공실 내에, 한쪽 기판을 지지하는 지지부와, 상기 지지부에 지지된 기판에 대향하는 위치에, 다른 쪽 기판을 유지하는 유지부와, 상기 지지부 및 상기 유지부 중 하나 이상을 구동시키는 것에 의해, 한 쌍의 기판을 접합시키는 구동부를 구비하고, 상기 진공실 내의 압력을 검출하는 압력 검출부와, 상기 진공실 내의 감압시에, 상기 압력 검출부에 의해 검출되는 압력의 변화에 기초하여, 상기 다른 쪽 기판의 상기 유지부로부터의 이탈에 의한 이상의 유무를 판정하는 판정부를 갖는 것을 특징으로 한다.
다른 양태는, 상기 압력의 변화가 정상인지 이상인지의 판정의 기준이 되는 기준 정보를 기억하는 기준 정보 기억부와, 상기 압력 검출부에 의해 검출되는 압력의 변화와, 상기 기준 정보를 비교하는 비교부를 가지며, 상기 판정부는, 상기 비교부의 비교 결과에 기초하여, 이상의 유무를 판정하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 발명에서는, 진공실 내의 압력의 변화에 기초하여, 유지부로부터의 기판의 이탈을 검출하기 때문에, 진공실에 창을 설치하거나, 작업자가 항상 창으로 감시할 필요도 없다. 접합 장치의 진공실에 설치된 압력 검출부를 이용하면, 새로운 검출기의 추가도 필요없게 된다.
다른 양태는, 상기 기준 정보는, 정해진 압력 저하 속도를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 양태에서는, 진공실 내의 압력 저하 속도가, 정상적인 경우보다 빠른 경우 또는 이상인 경우의 속도와 근사하는 경우에, 이상으로 판정할 수 있다.
다른 양태는, 상기 기준 정보는, 정해진 압력 변화의 파형을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 양태에서는, 진공실 내의 압력 변화의 파형에, 불규칙한 요동이 있는 경우 또는 이상인 경우의 파형에 근사하는 경우에, 이상으로 판정할 수 있다.
다른 양태는, 상기 기준 정보는, 정해진 압력 변화 곡선 및 그 기울기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 양태에서는, 진공실 내의 압력 변화 곡선과 기울기에, 정상시의 변화가 없는 경우 또는 이상시의 변화와 근사하는 변화가 있는 경우, 이상으로 판정할 수 있다.
다른 양태는, 상기 기준 정보는, 정해진 최종적인 도달 압력을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 양태에서는, 정상시의 최종적인 도달 압력과 상이한 경우, 또는 이상시의 최종적인 도달 압력과 근사하는 경우, 이상으로 판정할 수 있다.
다른 양태는, 상기 유지부는, 진공 흡착부를 가지며, 상기 기준 정보는, 정해진 압력 상승을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 양태에서는, 유지부로부터의 기판의 이탈에 의해, 진공 흡착부가 개방됨으로써, 진공실 내의 급격한 압력 상승이 있는 경우에, 이상으로 판정할 수 있다.
또한, 상기한 각 양태는, 기판 접합 방법의 발명으로서도 파악할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 간이하고 저렴한 구조로, 기판의 낙하를 확실하게 검출할 수 있는 기판 접합 장치 및 기판 접합 방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 접합 장치의 일 실시형태에서의 기판의 반입시(A), 진공화시(B), 기판 낙하시(C)를 도시하는 종단면도.
도 2는 도 1의 실시형태에서의 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 도 1의 실시형태에서의 접합의 흐름을 도시하는 흐름도.
도 4는 기판이 낙하한 경우와 정상적인 경우의 압력 변화의 일례를 도시하는 설명도.
다음에, 본 발명의 실시형태(이하, 실시형태라고 함)에 대해서, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
[A. 실시형태의 구성]
우선, 본 실시형태의 기판 접합 장치(이하, 본 장치라고 함)의 구성을, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 본 장치는, 예컨대 한 쌍의 기판(P1, P2)을 접착제(R)를 통해 접합시키는 장치이다. 접착제(R)로서는, 예컨대 자외선 경화형의 수지를 이용한다.
즉, 본 장치는 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 진공 챔버(1), 유지부(2), 지지부(3), 제어 장치(100), 압력 검출부(4), 입력부(5), 출력부(6), 구동부(7) 등을 구비하고 있다. 진공 챔버(1)는 상부 용기(11)와 하부 용기(12)에 의해 구성되고, 도시하지 않는 승강 기구에 의해 상하 이동하는 상부 용기(11)가, 하부 용기(12)와 접하는 것에 의해, 내부에 진공실이 형성된다. 이 진공실은, 도시하지 않는 진공원에 접속되는 것에 의해, 감압 가능하게 구성되어 있다.
유지부(2)는, 기판(P1)을 유지하는 구성부이다. 이 유지부(2)로서는, 예컨대 정전 척, 메커니컬 척, 진공 척, 점착 척 등, 현재 또는 장래에 이용 가능한 모든 유지 장치가 적용 가능하다. 복수의 척을 병용하는 것도 가능하다. 또한, 유지부(2)는, 진공실 내에서, 기판 P1을 기판 P2에 누르기 위해, 도시하지 않는 승강 기구에 의해, 상부 용기(11)와는 독립적으로 승강 가능하게 설치되어 있다.
지지부(3)는, 기판 P1에 접합되는 기판 P2를 지지하는 구성부이다. 또한 기판 P2의 상면에는, 이전 공정에서, 접착제(R)가 도포되어 있는 것으로 한다. 또한 압력 검출부(4)는, 진공실 내의 압력을 검출하는 센서이다. 압력 검출부(4)는, 감압시의 진공실 내의 압력을 검출할 수 있으면, 어디에 설치하여도 좋다. 그 수도 한정되지 않는다.
제어 장치(100)는, 본 장치의 전체 작동을 제어하는 장치이다. 이 제어 장치(100)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기한 압력 검출부(4) 외, 입력부(5), 출력부(6) 및 구동부(7) 등이 접속되어 있다.
입력부(5)는, 본 장치에서 필요해지는 데이터, 설정, 동작 지시 등의 각종 정보를 입력하는 구성부이다. 입력부(5)로서는, 조작 버튼, 터치 패널, 키보드, 마우스 등, 현재 또는 장래에 이용 가능한 모든 입력 장치가 포함된다.
출력부(6)는, 본 장치의 동작 상태, 판정 결과 등을 출력하는 구성부이다. 출력부(6)로서는, 디스플레이, 프린터 등, 현재 또는 장래에 이용 가능한 모든 출력 장치가 포함된다.
구동부(7)는, 승강 기구 등, 본 장치의 각 부를 구동시키기 위한 구동 기구를 광범위하게 포함한다. 또한 진공원을 작동시키는 기구 등에 대해서도, 제어 장치(100)에 의해 제어되는 구동부(7)에 포함되는 것으로 한다.
또한, 제어 장치(100)는, 압력 검출부(4)로부터 검출되는 압력의 변화에 기초하여, 이상을 판정하기 위해, 다음과 같은 구성을 구비하고 있다. 또한 제어 장치(100)에서의 통상의 접합 장치로서의 동작을 제어하는 부분은, 설명을 간략화한다. 즉, 제어 장치(100)는, 기억부(110), 산출부(120), 추출부(130), 비교부(140), 판정부(150), 지시부(160) 등을 갖고 있다.
기억부(110)는, 본 장치에 필요한 정보를 기억하는 처리부이다. 이 기억부(110)에 기억되는 정보로서는, 예컨대 검출 압력 변화 정보, 기준 정보, 설정 정보 등이 포함된다.
검출 압력 변화 정보는, 압력 검출부(4)에 의해 검출되는 압력 및 그 변화를 나타내는 정보이다. 검출 압력 변화 정보는, 예컨대 시간의 경과에 따라 계속적으로 검출한 압력의 집합 및 이것에 기초하여 생성되는 각종 데이터를 포함한다. 이러한 데이터에는, 적어도 압력 변화 양태, 압력 변화 속도, 압력 파형, 압력 변화 곡선 및 그 기울기, 도달 압력 등이 포함된다.
기준 정보는, 유지부(2)로부터의 기판 P1의 이탈에 의한 이상을 판정하기 위한 기준이 되는 정보이다. 이 기준 정보에는, 예컨대 정상시 압력 변화 정보, 이상시 압력 변화 정보가 포함된다. 정상시 압력 변화 정보는, 정상시에 나타내는 압력 변화를 나타내는 정보이다. 이 정보와, 검출 압력 변화 정보가 근사하는 경우, 정상이며, 상위하는 경우, 이상이라고 할 수 있다.
이 정상시 압력 변화 정보는, 예컨대 정상시에 시간의 경과에 따라 계속적으로 나타내는 압력의 집합 및 이것에 기초하는 각종 데이터를 포함한다. 이러한 데이터에는, 적어도 정상시의 압력 변화 양태, 압력 변화 속도, 압력 파형, 압력 변화 곡선 및 그 기울기, 도달 압력 등이 포함된다.
이 정상시 압력 변화 정보는, 미리 입력부(5) 등으로부터 입력된 것이어도 좋고, 후술하는 바와 같이, 과거의 정상시에 압력 검출부(4)에 의해 검출된 압력에 기초하여 작성된 것어도 좋다.
이상시 압력 변화 정보는, 예컨대 이상시에 시간의 경과에 따라 계속적으로 나타내는 압력의 집합 및 이것에 기초하는 각종 데이터를 포함한다. 이러한 데이터에는, 적어도 이상시의 압력 변화 양태, 압력 변화 속도, 압력 파형, 압력 변화 곡선 및 그 기울기, 도달 압력 등이 포함된다.
이 이상시 압력 변화 정보는, 미리 입력부(5) 등으로부터 입력된 것이어도 좋고, 후술하는 바와 같이, 과거의 이상시에 압력 검출부(4)에 의해 검출된 압력에 기초하여 작성된 것이어도 좋다.
또한, 설정 정보는, 본 장치에 필요한 각종 설정에 관한 정보이다. 예컨대 구동부(7)에 의한 각 부의 작동 타이밍, 압력 검출부(4)에 의한 압력 검출을 하는 시간이나 타이밍, 산출부(120)에 의해 생성되는 정보 및 생성 타이밍, 추출부(130)에 의한 추출 대상, 비교부(140)에 의한 비교 대상, 판정부(150)에 의한 판정 기준(임계값 등), 지시부(160)에 의한 동작 지시 내용 등이 고려된다.
산출부(120)는, 압력 검출부(4)에 의해 검출된 압력, 기억부(110)에 기억된 정보 등에 기초하여, 각종 데이터를 산출하는 것에 의해, 이상의 판정에 필요한 정보를 생성하는 처리부이다. 즉, 산출부(120)는, 압력 검출부(4)에 의해 검출된 압력에 기초하여, 검출 압력 변화 정보, 정상시 압력 변화 정보, 이상시 압력 변화 정보 중 어느 정보도 생성할 수 있다.
예컨대 압력 검출부(4)에 의해 검출된 압력에 기초하여, 압력 변화 양태, 압력 변화 속도, 압력 파형, 압력 변화 곡선 및 그 기울기, 도달 압력 등을 구할 수 있다. 또한 과거의 정상시 또는 이상시에 압력 검출부(4)에 의해 검출된 압력에 기초하여, 정상시 또는 이상시의 압력 변화 양태, 압력 변화 속도, 압력 파형, 압력 변화 곡선 및 그 기울기, 도달 압력 등을 구할 수 있다. 과거 복수회의 검출값의 평균값 등을 이용하여도 좋다.
추출부(130)는, 설정 정보에 기초하여, 기억부(110)로부터, 이상 판단에 필요한 정보를 추출하는 처리부이다. 비교부(140)는, 설정 정보에 기초하여, 검출 압력 변화 정보와 정상시 압력 변화 정보 또는 이상시 압력 변화 정보를 비교하는 처리부이다. 판정부(150)는, 비교부(140)에 의한 비교 결과에 기초하여, 이상을 판정하는 처리부이다. 지시부(160)는, 설정 정보에 기초하여, 구동부(7)에 지시 신호를 출력하는 처리부이다.
이러한 제어 장치(100)는, 예컨대 전용의 전자 회로 또는 정해진 프로그램으로 동작하는 컴퓨터 등에 의해 실현할 수 있다. 따라서, 이하에 설명하는 수순으로 본 장치의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 및 이것을 기록한 기록 매체도, 본 발명의 일 양태이다.
[B. 실시형태의 작용]
[1. 접합 수순]
이상과 같은 본 실시형태에 의한 기판의 접합 수순을, 도 1 및 도 2와 함께, 도 3의 흐름도를 참조하여 설명한다. 우선 도 1의 (A)에 도시하는 바와 같이, 진공 챔버(1)의 상부 용기(11)가 상승하여 하부 용기(12)로부터 분리되어, 대기 개방된 상태로 되어 있다.
그리고, 도시하지 않는 반송 장치에 의해, 기판 P1은, 대기 개방되어 있는 진공 챔버(1)내에 반송되고, 그 상면이 유지부(2)에 의해 유지된다. 한편, 하부 용기(12)의 지지부(3)에는, 디스펜서로 미리 접착제가 도포된 기판 P2가 배치되어 있다.
다음에, 도 1의 (B)에 도시하는 바와 같이, 구동부(7)가, 상부 용기(11)를 하강시켜 하부 용기(12)에 밀착시키고, 진공 챔버(1)내를 밀봉한다(단계 301). 그 후, 진공원에 의해 내부의 진공화(감압)를 시작한다(단계 302). 이러한 진공화의 시작과 함께, 압력 검출부(4)에 의한 압력 검출이 행해진다(단계 303).
계시적(系時的)으로 검출된 압력은, 검출 압력 변화 정보로서 기억부(110)에 기억된다(단계 304). 이것과 함께, 검출된 압력에 기초하여, 산출부(120)에 의해, 기준 정보와의 비교 대상이 되는 정보가 생성되고, 이것도 검출 압력 변화 정보로서 기억부(110)에 기억된다.
비교부(140)는, 기억부(110)에 기억된 검출 압력 변화 정보와, 기준 정보를 비교한다(단계 305). 이 비교 결과에 기초하여, 판정부(150)가 이상인지의 여부를 판정한다(단계 306).
이상으로 판정된 경우(단계 306의 YES), 기판 P1의 낙하가 있었던 것으로서, 출력부(6)가 이상을 출력하는 것에 의해, 작업자에게 이상을 통지한다(단계 315). 또한, 구동부(7)가, 진공화를 정지시키고 대기를 도입하여(단계 316), 상부 용기(11)를 상승시킨다(단계 314).
정상으로 판정된 경우(단계 306의 NO), 구동부(7)는, 미리 설정된 접합 타이밍에(단계 307의 YES), 유지부(2)를 하강시키는 것에 의해, 기판 P1을 기판 P2에 접합시킨다(단계 308). 그리고, 구동부(7)가, 진공화를 정지시키고 대기를 도입한다(단계 309).
또한, 여기까지의 검출 압력 변화 정보와 기준 정보를 비교하여(단계 310), 이상인지의 여부를 판정한다(단계 311). 이상으로 판정된 경우(단계 311의 YES), 출력부(6)가 이상을 출력하는 것에 의해, 작업자에게 이상을 통지하다(단계 312). 그리고, 구동부(7)가, 유지부(2) 및 상부 용기(11)를 상승시킨다(단계 313, 314).
정상으로 판정된 경우(단계 311의 NO), 정상으로 접합이 완료된 것으로서, 구동부(7)는, 유지부(2) 및 상부 용기(11)를 상승시킨다(단계 313, 314). 또한 이상이 통지된 작업자는, 장치 또는 라인을 정지하고, 기판(P1, P2)을 취출하는 등의 대처가 가능해진다. 이상이 판정된 시점에서, 구동부(7)가 장치 또는 라인을 정지시키도록 설정하는 것도 가능하다.
[2. 이상 판정 처리]
상기한 이상 판정 처리의 구체예를, 이하에 설명한다. 또한 도 4는, 진공 챔버내의 감압 시작으로부터 정지까지의 압력을 실제로 검출한 그래프이다. 실선은, 기판 P1의 낙하가 일어난 챔버 C1의 압력 변화, 점선은, 정상시의 챔버 C2의 압력 변화를 나타낸다. 특히, 비교부(140)에 의한 비교 대상으로 해야 하는 것은, 일점쇄선으로 둘러싸인 부분의 압력 변화이다. 또한 이중선은, 유지부(2)의 하강 시작시를 나타낸다.
[2-1. 압력 저하 속도]
비교부(140)에 의한 비교 대상으로서, 압력 저하 속도를 이용한 일례를 설명한다. 예컨대 정상적인 접합이 행해지는 경우에는, 충분한 진공(감압 상태)에 도달한 후에, 기판 P1을 기판 P2에 세게 누를 수 있다.
단, 기판 P2의 상면에 수지(레진)의 접착제(R)가 도포되어 있는 경우, 도 1의 (B)에 도시하는 바와 같이, 접착제(R)로부터 발생하는 아웃 가스(G)에 의해, 진공실 내의 감압이 저해되어, 압력 저하 속도가 느려진다.
그런데, 접합 전에, 기판 P1이 유지부(2)로부터 이탈하여 낙하하면, 도 1의 (C)에 도시하는 바와 같이, 접착제(R)의 표면이 기판 P1에 의해 덮인다. 그러면, 정상적인 접합보다 빠른 단계에서, 진공에 노출되는 접착제(R)의 표면적이 작아지기 때문에, 아웃 가스(G)의 양이 감소한다.
따라서, 기판 P1의 낙하가 있으면, 정상적인 경우보다, 진공실 내의 압력 저하 속도가 빨라진다. 예컨대 도 4에서는, 챔버 C2의 완만한 압력 저하 속도와 비교하여, 챔버 C1의 압력 저하 속도에는, 매우 빠른 부분이 있다.
그래서, 비교부(140)에 의한 비교 대상을, 검출 압력의 저하(변화) 속도, 정상시의 압력 저하(변화) 속도로서 설정한다. 그리고, 판정부(150)가, 비교부(140)에 의해 비교된 검출 압력의 저하 속도와 정상시의 압력 저하 속도의 차가, 정해진 임계값보다 큰 경우, 기판 P1이 낙하한 것으로 판정할 수 있다.
[2-2. 압력 파형]
기판 P1이 낙하한 후에도, 진공실 내의 배기를 계속하면, 도 1의 (C)에 도시하는 바와 같이, 상하의 기판(P1, P2) 사이에 있는 접착제(R)의 측면으로부터, 내측에 가둬진 아웃 가스(G)가 불규칙적으로 토출된다. 이 때문에, 진공실 내의 압력 변화를 검출한 파형에, 불규칙적인 요동이 생긴다. 예컨대 도 4에서는, 챔버 C2의 압력 파형과 비교하여, 챔버 C1의 압력 파형에는, 불규칙적으로 요동치는 부분이 있다.
그래서, 비교부(140)에 의한 비교 대상을, 검출 압력의 파형, 정상시의 압력파형으로서 설정한다. 그리고, 판정부(150)가, 비교부(140)에 의해 비교된 검출 압력의 파형과 정상시의 압력 파형의 상위가, 정해진 임계값보다 큰 경우, 기판 P1이 낙하한 것으로 판정할 수 있다.
[2-3. 압력 변화 양태]
유지부(2)가 기판 P1을 유지하는 유지 장치로서는, 접합시의 진공실 내 압력이 낮은 경우에는, 진공 흡착(척) 장치로는 유지할 수 없다. 그러나, 기판 P1의 공급, 반출시의 유지를 위해, 진공 흡착 기능과 다른 유지 장치의 기능을 병용한 장치를 이용하는 경우도 많다.
이 경우, 기판 P1의 공급시에 진공 흡착하고, 흡착면을 기판 P1에 세게 누른 채로, 진공실 내를 배기하면, 흡착 라인 내부보다 진공실 내의 압력이 낮아지는 경우가 있다. 이 상태에서, 기판 P1이 낙하하면, 진공 흡착면으로부터 기판 P1이 떨어짐으로써, 흡착 라인의 구멍이 진공실 내에 드러나게 되어, 진공실 내의 압력이 일순 상승한다.
그래서, 비교부(140)에 의한 비교 대상을, 검출 압력의 변화 양태와, 정상시의 압력 변화 양태로서 설정한다. 그리고, 판정부(150)가, 비교부(140)에 의해 비교된 검출 압력 변화 양태에, 정상시의 압력 변화 양태에는 없는 압력 상승이 존재하는 경우, 기판 P1이 낙하한 것으로 판정할 수 있다.
[2-4. 압력 변화 곡선과 기울기]
전술과 같이, 정상적인 접합이 행해진 경우, 기판 P1과 기판 P2에 세게 눌렸을 때에, 처음에 접착제의 표면이 기판 P1로 덮인다. 이 때문에, 그 타이밍에서, 접착제 표면으로부터의 아웃 가스(G)가 급격히 감소하여, 그 시점까지의 압력 변화 곡선과 기울기가 변한다.
그래서, 비교부(140)에 의한 비교 대상을, 검출 압력의 변화 곡선과 기울기와, 정상시의 압력 변화 곡선과 기울기로서 설정한다. 그리고, 판정부(150)가, 비교부(140)에 의해 비교된 압력 변화 곡선과 기울기에, 정상시에 상당하는 것이 없는 경우에, 기판 P1이 낙하한 것으로 판정할 수 있다.
[2-5. 도달 압력]
도 4에 도시하는 바와 같이, 기판 P1의 낙하가 있었던 경우, 최종적인 도달 압력은 정상시보다 낮아진다. 이 때문에, 비교부(140)에 의한 비교 대상을, 검출 압력의 최종적인 도달 압력, 정상시의 최종적인 도달 압력으로서 설정한다. 그리고, 판정부(150)가, 비교부(140)에 의해 비교된 검출 압력의 최종적인 도달값을, 정상시와 비교한 값이 정해진 임계값보다 낮은 경우에, 기판 P1이 낙하한 것으로 판정할 수 있다. 또한, 이 도달 압력에 의한 판정은, 전술한 각종 판정과의 조합에 의해, 판정 정밀도를 높일 수 있다.
[C. 실시형태의 효과]
이상과 같은 본 실시형태에 의하면, 진공실 내의 압력의 변화에 기초하여, 유지부(2)로부터의 기판 P1의 낙하를 검출할 수 있기 때문에, 진공실에 창을 설치하거나, 작업자가 항상 창으로 감시할 필요가 없다. 또한 일반적인 접합 장치의 진공실에 설치되는 압력 센서를 이용하면, 새로 특별한 검출기를 추가할 필요가 없다. 이와 같이, 간이하고 저렴한 구조로, 기판 P1의 낙하를 확실하게 검출할 수 있다.
[D. 다른 실시형태]
본 발명은, 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대 상기한 실시형태에서는, 검출 압력 변화 정보와 정상시의 압력 변화 정보의 상위에 의해, 이상을 판정하는 예를 들었다. 그러나, 검출 압력 변화 정보와 이상시의 압력 변화 정보의 근사(임계값내에 있는지의 여부 등)에 의해, 이상을 판정하여도 좋다.
또한, 상기한 실시형태에서는, 검출 압력과의 비교 대상이 되는 압력 변화 정보를, 정상시와 이상시라는 표현으로 구별하였다. 그러나, 실제로는 반드시 그와 같은 의미를 붙이는 것에 관한 정보가 부가되어 있을 필요는 없다. 예컨대 단순히 기준 정보로서, 정해진 정보가 기억부에 기억되어 있고, 그 압력 변화 정보와 검출 압력의 변화가 상위하는지 근사하는지 등에 의해 판정되면 된다.
또한, 상기한 판정 방법 중 어느 하나를 조합하여 이용하는 것에 의해, 판정의 정밀도를 높이는 것도 가능하다.
또한, 상기한 검출 압력 변화 정보, 기준 정보, 판정을 위한 임계값, 그 외 설정값 등, 본 발명에 이용되는 정보의 구체적인 내용, 값은 자유이며, 특정한 내용, 수치에는 한정되지 않는다.
또한, 임계값에 대한 대소 판단, 일치 불일치의 판단 등에서, 이상, 이하로서 값을 포함하도록 판단할지, 보다 크다, 보다 작다로서 값을 포함하지 않도록 판단할지도 자유이다.
또한, 기억부로서는, 현재 또는 장래에 이용 가능한 모든 레지스터, 메모리, 디스크 등의 기억 매체가 적용 가능하고, 내장된 것인지, 착탈 가능한 것인지는 묻지 않는다. 그리고, 기억부에 기억되는 각종 정보는, 통신 네트워크를 통해 외부로부터 입력된 것이어도 좋다. 제어 장치의 전부 또는 일부가, 원격인 통신 네트워크를 통해 접속된 것이어도 좋다.
또한, 기판을 접합시키기 위한 구조도, 상기한 것에는 한정되지 않는다. 접합을 위해, 기판 중 어느 하나를 이동시켜도, 양쪽 모두를 이동시켜도 좋다. 예컨대 상기한 지지부가 승강 기구에 의해 기판을 상승시켜, 유지부에 유지된 기판에 접합시키는 구조여도 좋고, 유지부 및 지지부 양쪽 모두가, 승강 기구에 의해 기판을 이동시켜 접합시키는 구조여도 좋다.
또한, 기판에의 접착제의 공급, 기판의 반송에 대해서도, 현재 또는 장래에 이용 가능한 모든 방법, 장치가 적용 가능하다. 접착제가 도포되는 기판은, 상기한 실시형태에서는 하측이었지만, 상측이어도 좋고, 양쪽 모두여도 좋다. 한 쌍에 한하지 않고, 복수의 기판을 접합시키는 장치에도 적용 가능하다. 진공실도, 진공으로 하는 것이 가능한 공간을 구성하는 것이면 좋다. 하측 부재가 승강하여 밀폐, 개방을 행하는 구조여도 좋고, 기판의 통로만이 개폐하는 구조여도 좋다.
또한, 상기한 작업의 일부를 수동에 의해 행하는 방법도 생각된다. 예컨대 기판에의 접착제의 공급 등을, 작업자가 도포, 적하 등을 위한 도구를 이용하여 행할 수도 있다. 기판의 반입, 반출에 대해서도, 작업자가 행할 수도 있다.
또한, 사용하는 접착제의 종류는, 자외선 경화의 수지에는 한정되지 않는다. 다른 전자파에 의해 경화하는 수지나 열경화형 수지 등, 모든 종류의 접착제를 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 적용 대상이 되는 기판은, 접합 대상이 될 수 있는 것이면, 그 크기, 형상, 재질 등은 묻지 않는다. 접속 단자, 도전막, 기록막, 플렉서블 기판의 유무 등, 구조상의 상위도 묻지 않는다. 예컨대 표시 장치를 구성하는, 모듈, 조작용 터치 패널, 보호 패널 등의 접합에도 적용 가능하다. 또한, 반도체 웨이퍼, 광 디스크를 구성하는 각종 기판에도 적용 가능하다. 접합되는 기판은, 반드시 동일한 크기가 아니어도 좋다.
즉, 본 발명은, 접합 공정에서, 유지부로부터의 이탈에 의한 이상의 검출이 필요한 모든 기판에 적용할 수 있다.
1: 진공 챔버, 2: 유지부, 3: 지지부, 4: 압력 검출부, 5: 입력부, 6: 출력부, 7: 구동부, 11: 상부 용기, 12: 하부 용기, 100: 제어 장치, 110: 기억부, 120: 산출부, 130: 추출부, 140: 비교부, 150: 판정부, 160: 지시부

Claims (13)

  1. 진공실 내에서, 한 쌍 이상의 기판을, 양쪽 또는 한쪽 기판에 부착된 접착제를 통해 접합시키는 기판 접합 장치에 있어서,
    상기 진공실 내에,
    한쪽 기판을 지지하는 지지부와,
    상기 지지부에 지지된 기판에 대향하는 위치에, 다른 쪽 기판을 유지하는 유지부와,
    상기 지지부 및 상기 유지부 중 하나 이상을 구동시키는 것에 의해, 한 쌍의 기판을 접합시키는 구동부
    를 구비하고,
    상기 진공실 내의 압력을 검출하는 압력 검출부와,
    상기 진공실 내의 감압시에, 상기 압력 검출부에 의해 검출되는 압력의 변화에 기초하여, 상기 다른 쪽 기판의 상기 유지부로부터의 이탈에 의한 이상의 유무를 판정하는 판정부와,
    정상시 또는 이상시에, 시간의 경과에 따라 계속적으로 나타나는 압력의 집합에 기초하는 데이터를 포함하고, 상기 압력의 변화가 정상인지 이상인지의 판정의 기준이 되는 기준 정보를 기억하는 기준 정보 기억부와,
    상기 압력 검출부에 의해 검출되는 압력의 변화와, 상기 기준 정보를 비교하는 비교부
    를 가지며,
    상기 판정부는, 상기 비교부의 비교 결과에 기초하여, 이상의 유무를 판정하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준 정보는, 정해진 압력 저하 속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기준 정보는, 정해진 압력 변화의 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기준 정보는, 정해진 압력 변화 곡선 및 그 기울기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기준 정보는, 정해진 최종적인 도달 압력을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유지부는 진공 흡착부를 가지며,
    상기 기준 정보는, 정해진 압력 상승을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
  7. 진공실 내에서, 한 쌍 이상의 기판을, 양쪽 또는 한쪽 기판에 부착된 접착제를 통해 접합시키는 기판 접합 방법에 있어서,
    진공실 내에서,
    지지부가 한쪽 기판을 지지하고,
    유지부가 다른 쪽 기판을 유지하며,
    진공실 내의 감압시에서의 압력의 변화와, 정상시 또는 이상시에 시간의 경과에 따라 계속적으로 나타나는 압력의 집합에 기초하는 데이터를 포함하고, 상기 압력의 변화가 정상인지 이상인지의 판정의 기준이 되는 정보인 기준 정보를 비교하고,
    상기 비교의 결과에 기초하여, 유지부로부터의 기판의 이탈에 의한 이상의 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 방법.
  8. 제7항에 있어서, 진공실 내의 압력 저하 속도가 정상적인 경우보다 빠른 경우에, 이상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 방법.
  9. 제7항에 있어서, 진공실 내의 압력 변화의 파형에 불규칙적인 요동이 있는 경우에, 이상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 방법.
  10. 제7항에 있어서, 진공실 내의 압력 변화 곡선과 기울기에 정상시의 변화가 없는 경우에, 이상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 방법.
  11. 제7항에 있어서, 진공실 내의 최종적인 도달 압력이 정상적인 경우보다 낮은 경우에, 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 유지부는 진공 흡착부를 가지며,
    진공실 내의 압력 변화 양태에, 정상 시의 압력 변화 양태에는 없는 압력 상승이 존재하는 경우에, 이상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 접합 방법.
  13. 삭제
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