JP2002229042A

JP2002229042A - 基板貼り合せ装置

Info

Publication number: JP2002229042A
Application number: JP2001029363A
Authority: JP
Inventors: Akira Hirai; 明平井; Satoshi Hachiman; 聡八幡; Yukinori Nakayama; 幸徳中山; Masami Naito; 正美内藤; Takao Murayama; 孝夫村山
Original assignee: Hitachi Industries Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: JP3577545B2

Abstract

(57)【要約】【課題】真空中での基板の貼り合せを高精度に、且つ
素早く行うこと【解決手段】真空チャンバ２内に、上下の基板の一方
を着脱自在に保持する第一のテーブル４と、この第一の
テーブル４に対向し且つ他方の基板を着脱自在に保持す
る第二のテーブル３とを備える。更に、真空チャンバ２
外に、この真空チャンバ２の複数の第一の開口部２ｂに
各々挿通する第一のシャフト１５を介して各テーブル
３，４の少なくとも何れか一方を保持し且つ各基板の貼
り合せ面に平行に移動する第一の移動手段と、各テーブ
ル３，４の少なくとも何れか一方を保持し且つ各基板の
貼り合せ面に垂直に移動する第二の移動手段とを備え
る。そして、各第一の開口部２ｂに、真空チャンバ２内
と第一のシャフト１５との間を気密に保持する第一の弾
性シール部材Ｓ１を設けること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板貼り合せ装置
に係り、特に真空チャンバ内で貼り合わせる基板同士を
それぞれ保持して対向させ、間隔を狭めて貼り合せる液
晶表示パネル等の組立に好適な基板貼り合せ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルは、透明電極や薄膜トラ
ンジスタアレイが設けられた二枚のガラス基板を、基板
の周縁部に口字状に設けたシール剤や基板の外周部の適
宜な位置に塗布した接着剤で数μｍ程度の極めて接近し
た間隔をもって貼り合せ（以下、その貼り合せ後の基板
を「セル」という。）、各基板とシール材若しくは接着
剤で形成される空間に液晶を封止したものである。

【０００３】従来、この液晶の封止を行う基板貼り合せ
装置として、注入口を設けないように、シール剤をクロ
ーズしたパターン（口字形）に描画した一方の基板上に
液晶を滴下しておき、真空チャンバ内で他方の基板を一
方の基板の上方に配置し、しかる後、上下の基板を接近
させて貼り合せる特開２０００−２８４２９５号公報に
開示された装置がある。

【０００４】この特開２０００−２８４２９５号公報に
開示されたが如きこの種の装置は、真空チャンバが上下
二分割構成になっていて、上部チャンバユニット内に設
けた加圧板の下面に、貼り合わせる一方の基板を保持
し、下チャンバユニット内に設けたテーブル上に、貼り
合わせる他方の基板を保持している。そして、この装置
は、上下のチャンバユニットを合体させて真空チャンバ
を形成し、この真空チャンバ内で両基板を対向させてい
る。

【０００５】ここで、この装置は、各基板の貼り合せ面
と平行な方向に上下のチャンバユニットを相対的にテー
ブルごと移動させて各基板の位置合せを行った後、加圧
板及びテーブルを介して各基板の間隔を狭めて貼り合わ
せを行っている。

【０００６】また、この装置のテーブルは下チャンバユ
ニットの一部を構成しており、そのテーブルを上チャン
バユニットと上下に切り離した状態では、下チャンバユ
ニットと一緒に自由に水平に移動することができる。こ
れが為、テーブルを下側基板の搬送系の一部とすること
ができ、シール剤や接着剤，更には液晶の塗布の際に有
効に活用することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例に開示された装置は、基板の位置決めを真空中で行
っているので、上下のチャンバユニットの合体部や下チ
ャンバユニットとテーブルとの結合部には、真空チャン
バにおける合体部や下チャンバユニットとテーブルとの
結合部の面積に比例して大気圧による圧力が加わる。例
えば４００ｍｍ×５００ｍｍのガラス基板を貼り合わせ
る為に直径７００ｍｍの真空チャンバを使用したとする
と、上下のチャンバユニットの合体部には３８．９ｋＮ
（３．９７×１０^３ｋｇｆ)の荷重が加わる。

【０００８】そして、近年、基板サイズは大型化する傾
向にあり、これら合体部や結合部に加わる荷重も増加し
てしまうので、位置合わせを図る際にテーブルを精密に
移動することが困難となる、という不都合があった。

【０００９】ここで、上記不都合を改善する為、テーブ
ルと下チャンバユニットとの結合部における面積を小さ
くして荷重が掛らないようにする、という方策がある。
しかしながら、この場合テーブルの支持部材を細くしな
ければならず、更には支持部材がテーブルの中心部を支
えているので、テーブルの周縁部が撓んでしまう。これ
が為、下基板が上基板に対して上方に凸状の形になって
しまい、貼り合わせには好適ではない。

【００１０】そこで、下基板を平坦に保持する為にテー
ブルの剛性を高める、という方策があるが、この場合テ
ーブルが重くなってしまう。このような重いテーブルを
細い支持部材で支える場合テーブルが揺れ易くなるの
で、位置合わせの際のテーブルの移動は、慎重に進める
必要がある。これが為、作業効率が悪く、この場合にあ
っても貼り合わせには好適ではない。

【００１１】本発明は、かかる従来例の有する不都合を
改善し、真空中での基板の貼り合せを高精度に、且つ素
早く行うことができる基板貼り合せ装置を提供すること
を、その目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
請求項１記載の発明では、少なくとも何れか一方に接着
剤を設けた貼り合せ対象物たる基板同士の各々を、真空
チャンバ内で上下に対向させて保持し、且つ位置決めを
行うと共に間隔を狭めて真空中で貼り合せる基板貼り合
せ装置において、真空チャンバ内に、各基板の内の何れ
か一方を着脱自在に保持する第一のテーブルと、この第
一のテーブルに対向して配設し且つ他方の基板を着脱自
在に保持する第二のテーブルとを備えている。更に、真
空チャンバ外に、この真空チャンバに間隔を設けて形成
した複数の第一の開口部に各々挿通する第一のシャフト
を介して第一及び第二のテーブルの内の少なくとも何れ
か一方を保持し且つ各基板の貼り合せ面に対し平行に移
動して当該各基板の位置合わせを行う第一の移動手段
と、第一及び第二のテーブルの内の少なくとも何れか一
方を保持し且つ各基板の貼り合せ面に対し垂直に移動し
て当該各基板の貼り合せを行う第二の移動手段とを備え
ている。そして、真空チャンバの各第一の開口部に、こ
の真空チャンバ内と第一のシャフトとの間を気密に保持
する第一の弾性シール部材を設けている。

【００１３】請求項２記載の発明では、前述した請求項
１記載の基板貼り合せ装置において、第一の弾性シール
部材が、第一のシャフトに覆設すると共に一方の端部を
真空チャンバの第一の開口部の辺縁に固定し、且つ他方
の端部を固定する磁気シールを介して第一のシャフトの
外周部に摺動する蛇腹状弾性体を有している

【００１４】請求項３記載の発明では、前述した請求項
２記載の基板貼り合せ装置において、蛇腹状弾性体の他
方の端部は、各基板の貼り合せ面に対し平行に移動する
スライド部材を介して真空チャンバと連結している。

【００１５】請求項４記載の発明では、前述した請求項
１，２又は３の内の何れか一つに記載の基板貼り合せ装
置において、移動手段を第一及び第二のテーブルの内の
一方に設けると共に、駆動手段を、真空チャンバに間隔
を設けて形成した複数の第二の開口部に各々挿通する第
二のシャフトを介して他方のテーブルと連結しているそ
して、真空チャンバの各第二の開口部に、この真空チャ
ンバ内と第二のシャフトとの間を気密に保持する第二の
弾性シール部材を設けている。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図１
から図５に基づいて説明する。

【００１７】図１中の符号１は、本実施形態の基板貼り
合せ装置を示す。この基板貼り合せ装置１は、図１に示
すように、真空下にて二枚の基板（以下、一方を「上側
基板Ｂ１」と、他方を「下側基板Ｂ２」という。）の貼
り合わせを行う部屋たる真空チャンバ２と，この真空チ
ャンバ２内部に配設された上側基板Ｂ１を保持する上テ
ーブル（第二のテーブル）３と，下側基板Ｂ２を保持す
る下テーブル（第一のテーブル）４と，その上テーブル
３を上下方向（図１に示すＺ軸方向）に移動させるＺ軸
移動ベース１０と，その下テーブル４を水平面内で移動
させる、即ち前後方向（図１に示すＹ軸方向）及び左右
方向（図１に示すＸ軸方向）に移動させ且つ図１に示す
θ方向に回転させる移動テーブル（第一の移動手段）Ｔ
１と，上下の各基板Ｂ１，Ｂ２の位置合わせマークを測
定するマーク観測用光学系Ｃ１とを有している。

【００１８】上述した真空チャンバ２について説明す
る。この真空チャンバ２には、上下の各基板Ｂ１，Ｂ２
を出し入れする為に設けられた開口部２ｃを閉塞する例
えば上下方向に移動自在なゲートバルブ５と、図示しな
い真空ポンプに接続して真空チャンバ２内を真空排気す
る排気バルブ６とが備えられる。

【００１９】また、真空チャンバ２の内部には、上下の
各基板Ｂ１，Ｂ２を保持する複数の保持爪７と、この保
持爪７を上下方向並びに前後方向に移動させる保持機構
８とが備えられる。ここで、保持爪７と保持機構８は前
後方向に一対設けられており、真空チャンバ２の開口部
２ｃから搬送された上下の各基板Ｂ１，Ｂ２の両端部
（前後方向の両端部）にて、その上下の各基板Ｂ１，Ｂ
２を水平（図１に示すＸＹ平面と平行）に保持するよう
構成される。

【００２０】更に、この真空チャンバ２の上部には、上
テーブル３に形成された図示しない貫通穴を通して上下
の各基板Ｂ１，Ｂ２の位置合わせマークをマーク観測用
光学系Ｃ１で測定する為の窓２７が複数設けられる。

【００２１】続いて、前述した上テーブル３及びＺ軸移
動ベース１０について説明する。この上テーブル３に
は、静電吸着用電極並びに真空吸着用の吸着孔が備えら
れ、静電気又は真空吸着によって上側基板Ｂ１を保持す
るよう構成される。このように構成された上テーブル３
は、真空チャンバ２に形成された四つの開口部（第二の
開口部）２ａの各々に挿通する第二のシャフト９を介し
てＺ軸移動ベース１０に連結される。

【００２２】ここで、Ｚ軸移動ベース１０は、その両端
に配設されたリニアガイド１１Ａと、このリニアガイド
１１Ａに係合する装置の枠体に設けられた上下方向のガ
イド部材１１Ｂと、図１に示すＺ軸方向と同一の軸を有
する出力軸を備えたモータ１２と、一端がＺ軸移動ベー
ス１０に係合し且つ他端がモータ１２の出力軸に係合す
るボールネジ１３とで上下方向に移動するように構成さ
れる（第二の移動手段）。これにより、上テーブル３の
上下方向への昇降を可能にしている。

【００２３】また、開口部２ａの辺縁とＺ軸移動ベース
１０との間には、第二のシャフト９に覆設する真空シー
ル（第二の弾性シール部材）が装備され、その第二のシ
ャフト９がＺ軸移動ベース１０と共に上下移動しても真
空チャンバ２内の気密状態を保つようシールがされる。
この真空シールは、図１に示すが如く、真空チャンバ２
の上部に設けた真空ベローズ（蛇腹状弾性体）１４から
成り、その一端が開口部２ａの辺縁に、他端がＺ軸移動
ベース１０に固定されることによって、真空チャンバ２
内が真空となった状態でも、気密状態を保って上テーブ
ル３の昇降を可能にしている。

【００２４】続いて、前述した下テーブル４及び移動テ
ーブルＴ１について説明する。この下テーブル４には、
静電吸着用電極並びに真空吸着用の吸着孔が備えられ、
静電気又は真空吸着によって下側基板Ｂ２を保持するよ
う構成される。このように構成された下テーブル４は、
真空チャンバ２に形成された四つの開口部（第一の開口
部）２ｂの各々に挿通する第一のシャフト１５を介して
移動テーブルＴ１に連結される。

【００２５】この移動テーブルＴ１は、装置の下部に配
設されたＸステージ１６と、このＸステージ１６上に配
設されたＹステージ１８と、このＹステージ１８上に配
設されたθステージ２０と、このθステージ２０上に配
設され且つ各第一のシャフト１５の下端に固定された板
状の結合体１５Ａとを有する。ここで、Ｘステージ１６
は、駆動モータ１７によってＹステージ１８を左右方向
（Ｘ軸方向）に移動できるように構成される。また、Ｙ
ステージ１８は、駆動モータ１９によってθステージ２
０を前後方向（Ｙ軸方向）に移動できるように構成され
る。更に又、θステージ２０は、回転ベアリング２１を
介し駆動モータ２２によって結合体１５Ａを図１に示す
θ方向に回転できるように構成される。

【００２６】この場合、開口部２ｂの辺縁と移動テーブ
ルＴ１との間には、第一のシャフト１５に覆設する真空
シール（第一の弾性シール部材）Ｓ１が装備され、その
第一のシャフト１５が移動テーブルＴ１上で移動しても
真空チャンバ２内の気密状態を保つようシールがされ
る。この真空シールＳ１は、図１に示すが如く、真空チ
ャンバ２の下部に設けた真空ベローズ（蛇腹状弾性体）
２３と、この真空ベローズ２３の下部に設けた磁気シー
ル２４と、この磁気シール２４の下部に設けたクロスロ
ーラガイド（スライド部材）２５と、このクロスローラ
ガイド２５の下部に設けた支持ベース２６とで構成され
る。

【００２７】この場合、磁気シール２４は、第一のシャ
フト１５の外周部を摺動するベアリング２４ａ，２４ｂ
と、このベアリング２４ａ，２４ｂ間に設けた磁性体シ
ール部２４ｃと、ベアリング２４ａ，２４ｂ及び磁性体
シール部２４ｃに覆設するハウジング２４ｄとで構成さ
れる。

【００２８】また、クロスローラガイド２５は、図１及
び図５に示すように、ハウジング２４ｄの下端に固定す
る上板２５ａと、井桁状に配設された四つの断面略矩形
のガイド軸２５ｂと、これら各ガイド軸２５ｂの交差部
分でそのガイド軸２５ｂを摺動自在に保持する四つの断
面略矩形の保持体２５ｃとで構成される。ここで、その
各ガイド軸２５ｂは、図５に示すＸ軸方向に延設され且
つ上板２５ａの下面に固定される二本のＸ方向ガイド軸
と、図５に示すＹ軸方向に延設され且つ支持ベース２６
の後述する支持主体上に固定される二本のＹ方向ガイド
軸とから成る。また、上記保持体２５ｃには、その一方
の面（図１中の紙面上側の面）にＸ方向ガイド軸を摺動
自在に保持する溝部が、他方の面（図１中の紙面下側の
面）にＹ方向ガイド軸を摺動自在に保持する溝部が形成
される。

【００２９】更に又、支持ベース２６は、真空チャンバ
２の下部から下方に向けて立設された支持部材と、この
支持部材の下部に固定された板状の支持主体とで構成さ
れる。

【００３０】ここで、真空ベローズ２３は、その上端が
真空チャンバ２の開口部２ｂの辺縁部に、下端がハウジ
ング２４ｄの上端部に固定される。また、ハウジング２
４ｄの下端部は、クロスローラガイド２５の上板２５ａ
に固定される。更に又、クロスローラガイド２５の下部
は、真空チャンバ２に固定した支持ベース２６の支持主
体に固定される。

【００３１】ここで、前述した第一のシャフト１５は、
クロスローラガイド２５の上板２５ａと支持ベース２６
に各々形成された図示しない開口（第一のシャフト１５
の外径よりも大きな開口）に挿通して設けられる。この
場合、この第一のシャフト１５が移動テーブルＴ１の移
動に伴って移動すると、真空ベローズ２３の下端は、磁
気シール２４を介してクロスローラガイド２５に結合さ
れている為、このクロスローラガイド２５と共に水平方
向に移動する。また、その移動テーブルＴ１が図１に示
すθ方向の回転を伴う場合には、磁気シール２４の磁性
体シール部２４ｃが第一のシャフト１５の回転成分を吸
収する。

【００３２】続いて、前述したマーク観測用光学系Ｃ１
について説明する。このマーク観測用光学系Ｃ１は、画
像認識カメラ２８と、この画像認識カメラ２８を図１に
示すＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させるＸＹＺステージ２９
とで構成される。ここで、このＸＹＺステージ２９には
そのＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の出力軸を有する電動モータが装
備され、これにより画像認識カメラ２８を各軸方向に移
動できるよう構成される。このように構成されたマーク
観測用光学系Ｃ１は、対角２箇所又は４箇所に亘って上
下の各基板Ｂ１，Ｂ２に設けられた位置合わせマークを
観測するよう真空チャンバ２の窓２７の上部に複数設け
られる。

【００３３】次に、以上の如く構成された基板貼り合せ
装置１の動作説明を図２から図５に基づいて行う。

【００３４】ここで、予め上側基板Ｂ１又は下側基板Ｂ
２の何れか一方（本実施形態にあっては下側基板Ｂ２）
には、その上下の各基板Ｂ１，Ｂ２を貼り合せた際に液
晶を決められた枠内に閉じ込め封入する為、口字形にシ
ール剤を一筆書きで一定の高さと塗布断面（幅）で塗布
しておく。また、上テーブル３で保持する上側基板Ｂ１
は、膜面が下方（図２から図４中の紙面下方）を向くよ
う予め反転しておく。更に又、下テーブル４で保持する
下側基板Ｂ２上には、貼り合せをした際に各基板Ｂ１，
Ｂ２間が最適なギャップとなるよう液晶を一定量滴下し
ておく。

【００３５】先ず、図２に示す基板搬送用ロボットのハ
ンド３０上に、上述したが如くシール剤が塗布描画され
且つその口字形の内側に液晶が滴下された下側基板Ｂ２
が吸着固定される。そして、真空チャンバ２のゲートバ
ルブ５を開き、その真空チャンバ２の開口部２ｃが開放
されると、この開口部２ｃから基板搬送用ロボットのハ
ンド３０が挿入され、下側基板Ｂ２の吸着が開放され
る。

【００３６】ここで、このハンド３０の吸着が開放され
る前に、保持機構８は、保持爪７を下側基板Ｂ２に向け
て（図２に示すＹ軸方向）移動させ、更に図２に示すＺ
軸方向に上昇させて下側基板Ｂ２の下面に当接させる。
このように保持爪７が下側基板Ｂ２に当接した後、下側
基板Ｂ２の吸着が開放されて保持爪７上にその下側基板
Ｂ２を受け取ることによって、下側基板Ｂ２の移載が行
われる。

【００３７】この下側基板Ｂ２の移載が終了した後、基
板搬送用ロボットはハンド３０を後退させ、その後退が
終了すると、保持機構８が下降して下テーブル４上に下
側基板Ｂ２を移載し、その下テーブル４で下側基板Ｂ２
を真空吸着する。ここで、下テーブル４には保持爪７が
入る図示しない溝が設けてあり、保持機構８が下降する
ことによってその溝に保持爪７が入り、更にその保持爪
７が下テーブル４の上面（下側基板Ｂ２の保持面）より
下方に下降することによって図３に示すが如く下側基板
Ｂ２が下テーブル４上に移載される。

【００３８】下テーブル４上に下側基板Ｂ２が真空吸着
された後、保持機構８は、下側基板Ｂ２から保持爪７を
後退させ且つ上昇させて、上側基板Ｂ１を移載できるよ
う再びその保持爪７を前進させる。

【００３９】次に、基板搬送用ロボットのハンド３０上
に前述したが如く反転された上側基板Ｂ１を吸着固定
し、真空チャンバ２の開口部２ｃからそのハンド３０が
挿入される。しかる後、上側基板Ｂ１の吸着が開放さ
れ、保持機構８が保持爪７を上昇させることによって保
持爪７上にその上側基板Ｂ１が移載される。

【００４０】この上側基板Ｂ１の移載が終了した後、保
持機構８は上側基板Ｂ１を上昇させ、上テーブル３にそ
の上側基板Ｂ１を真空吸着させる。上テーブル３に上側
基板Ｂ１が真空吸着された後、保持爪７はそのままの位
置に留まる。そして、基板搬送用ロボットがハンド３０
を後退させ、その後退が終了すると、ゲートバルブ５を
移動して開口部２ｃを閉塞し、しかる後、排気バルブ６
を切り替えて図示しない真空ポンプを用いて真空チャン
バ２内を真空排気する。

【００４１】この真空排気によって真空チャンバ２内が
予め設定してある所望の真空圧に到達した時点で、上テ
ーブル３による上側基板Ｂ１の保持を静電チャック（静
電吸着用電極）による静電吸着に切り替える。また、下
側基板Ｂ２も同様に下テーブル４の静電チャック（静電
吸着用電極）による静電吸着に切り替える。ここで、保
持機構８は、上テーブル３にて上側基板Ｂ１が静電吸着
保持された後、保持爪７を後退させる。

【００４２】尚、保持爪７を上昇させた際に、上側基板
Ｂ１を上テーブル３で真空吸着せずに保持爪７で保持し
たままにし、真空チャンバ２内が所望の真空圧に到達し
た時点で上側基板Ｂ１を直接静電吸着で保持するように
してもよい。

【００４３】次に、保持爪７の後退が終了すると、図４
に示すように、モータ１２を駆動させてＺ軸移動ベース
１０を下降し、上側基板Ｂ１を下側基板Ｂ２に接近させ
る。そして、この上下の各基板Ｂ１，Ｂ２が接近した状
態で、マーク観測用光学系Ｃ１の画像認識カメラ２８で
上側基板Ｂ１の位置合わせマークを観測し、その位置合
わせマークに画像認識カメラ２８の中心軸が一致するよ
うＸＹＺステージ２９を駆動制御して位置合わせを行
う。

【００４４】しかる後、その状態で画像認識カメラ２８
が下側基板Ｂ２の位置合わせマークを観測し、上側基板
Ｂ１と下側基板Ｂ２各々の位置合わせマークのずれ量を
測定する。そして、このずれ量に基づいて上下の各基板
Ｂ１，Ｂ２のマーク位置が一致するよう移動テーブルＴ
１を駆動する。以下に、この移動テーブルＴ１による上
下の各基板Ｂ１，Ｂ２の位置合せ時における、第一のシ
ャフト１５，磁気シール２４及びクロスローラガイド２
５の動きについて図５に基づいて説明する。

【００４５】図５の符号Ｐは支持ベース２６の中心位
置、符号Ｑは結合体１５Ａの中心位置を示す。また、本
図においては理解を容易にする為に、図１とは異なり、
結合体１５Ａを支持ベース２６よりも大きく描いてい
る。更に又、本図にあっては、図中の左側上方の第一の
シャフト１５を中心とした位置合せ動作として例示す
る。

【００４６】図５に示すように、前述したクロスローラ
ガイド２５のＹ方向ガイド軸は支持ベース２６側に固定
されている為移動しないが、Ｘ方向ガイド軸は、結合体
１５Ａを介した第一のシャフト１５の移動によって、磁
気シール２４及びクロスローラガイド２５の上板２５ａ
を介して移動する。ここで、真空ベローズ２３の下端
は、上板２５ａに固定された磁気シール２４のハウジン
グ２４ｄと固定されている為に、それ自体が回転するこ
となく水平（ＸＹ方向）移動する。また、各第一のシャ
フト１５は、結合体１５Ａに固定されている為、この結
合体１５Ａと共に全体的にθ方向回転する。更に又、第
一のシャフト１５と真空ベローズ２３相互間の回転変位
は、前述したが如く磁気シール２４により吸収される。

【００４７】従って、上下の各基板Ｂ１，Ｂ２の位置合
わせを行う際に、移動テーブルＴ１で図５に示すＸ，
Ｙ，θの各方向に結合体１５Ａ及び各第一のシャフト１
５を介して下テーブル４を移動させても、これら各第一
のシャフト１５の移動は磁気シール２４とクロスローラ
ガイド２５で吸収される為、真空ベローズ２３を損傷せ
ず真空チャンバ２内の真空状態を維持することができ
る。

【００４８】また、上下の各基板Ｂ１，Ｂ２の位置合わ
せにおいて移動テーブルＴ１が動かすものは、各第一の
シャフト１５の結合体１５Ａから下テーブル４までの部
分だけである。ここで、下テーブル４は、複数の第一の
シャフト１５で支持されている為、その剛性を高めるべ
く頑丈なものとする必要がない。更に、複数の第一のシ
ャフト１５で下テーブル４を支持している為、その各第
一のシャフト１５自体も頑丈なものを使用する必要が無
く、細いものを具備すれば済む。また、各磁気シール２
４も小型のもので済む。従って、移動テーブルＴ１が動
かす下テーブル４，第一のシャフト１５並びに磁気シー
ル２４の軽量化を図ることができる。そして、真空チャ
ンバ２内を真空にした場合、各磁気シール２４に掛る外
圧を軽減することができる。

【００４９】このように本装置によれば、下テーブル４
の平坦性を維持することができるので、上下の各基板Ｂ
１，Ｂ２を平行に保持することができ、しかも重量の軽
量化と外圧の軽減をも図ることができるので、画像認識
カメラ２８を利用した位置合わせを、容易且つ高精度
に、しかも素早く行うことができる。

【００５０】また、本実施形態の構成において、磁気シ
ール２４に掛る外圧は真空ベローズ２３を圧縮する方向
（図１中の紙面上下方向）に作用するが、本実施形態に
あってはその外圧をクロスローラガイド２５を介して支
持ベース２６に伝達し負担する構造である為、真空ベロ
ーズ２３自体の負担は軽減され、溶接等による固着部で
の寿命は損なわれない。

【００５１】次に、以上示したが如く上下の各基板Ｂ
１，Ｂ２の位置合わせを行った後、上テーブル３をＺ軸
移動ベース１０で更に下降することによってその各基板
Ｂ１，Ｂ２を貼り合せ、各基板Ｂ１，Ｂ２間のシール剤
を一定量潰す。

【００５２】ここで、前述したように各基板Ｂ１，Ｂ２
は平行に保持されているので、シール剤を潰す場合に潰
し残しといった問題を起こさない。また、均等に間隔を
狭めていくので、液晶も押されて口字形のシール剤で囲
んだ内部領域に僅かながら行き渡る。そしてこの状態
で、各基板Ｂ１，Ｂ２の位置決めがずれないように、各
基板Ｂ１，Ｂ２間に予め塗布された位置ずれ防止用の光
硬化型の仮止め接着剤に図示しない光源を用いて光を照
射し、各基板Ｂ１，Ｂ２の仮固定を行う。

【００５３】その後、上テーブル３及び下テーブル４の
静電吸着を切断して上テーブル３を上昇させ、排気バル
ブ６を閉じた後、真空チャンバ２内を図示しない大気開
放バルブを開放して大気圧にする。これにより、各基板
Ｂ１，Ｂ２間に大気圧が作用してその各基板Ｂ１，Ｂ２
を更に加圧し、液晶が口字形のシール剤で囲まれた全域
に行き渡る。

【００５４】この大気開放後、保持機構８は保持爪７を
下テーブル４の溝位置にまで下降させる。しかる後、保
持機構８は、その保持爪７を前進させ、且つ上昇させ
て、仮固定済の各基板Ｂ１，Ｂ２を保持爪７の上に移載
する。

【００５５】続いて、ゲートバルブ５を開いて真空チャ
ンバ２の開口部２ｃを開放し、その開口部２ｃから基板
搬送用ロボットのハンド３０が挿入される。そして、そ
のハンド３０を用いて保持爪７上の仮固定済の各基板Ｂ
１，Ｂ２を一体物（セル）として取り出し、下流の装置
に渡し本固定を行う。尚、この真空チャンバ２内で本固
定を済ませてもよい。

【００５６】本実施形態では、４本の第一のシャフト１
５で下テーブル４を支持したが、その第一のシャフト１
５の本数は必ずしも４本に限定するものではなく、適宜
その本数を設定して装置を構成してもよい。また、第一
及び第二のシャフト９，１５は、各々異なる本数で構成
してもよい。

【００５７】更に又、本実施形態では、上下の各基板Ｂ
１，Ｂ２を貼り合わせるべく、その各基板Ｂ１，Ｂ２相
互間のＺ軸方向の移動を上テーブル３側に実行させてい
るが、前述したが如く移動テーブルＴ１の軽量化が図れ
ている為、本実施形態の上テーブル３に替えて、その移
動テーブルＴ１にＺ軸テーブル（上テーブル３と同様の
位置に配設され且つ同様の動作を行うテーブル）を設け
た構成にしてもよい。

【００５８】尚、本装置は、液晶表示パネルの製造のみ
に限定されるものではなく、例えば真空チャンバ内で基
板にレジスト膜を貼り合わせる場合や真空チャンバ内で
プリント基板の貼り合わせを行う場合に適用してもよ
い。

【００５９】

【発明の効果】以上示したように、本発明に係る基板貼
り合せ装置は、真空中での基板の貼り合せを高精度に、
且つ素早く行うことができるという、従来にない優れた
基板貼り合せ装置を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板貼り合せ装置の一実施形態を
示す図であって、その構成を示す側面図である。

【図２】本実施形態における下側基板の真空チャンバ内
への搬入動作を説明する説明図である。

【図３】本実施形態における下側基板の下テーブルへの
移載動作を説明する説明図である。

【図４】本実施形態における上下の各基板の位置合わせ
と貼り合せ動作を説明する説明図である。

【図５】本実施形態における上下の各基板の位置合わせ
動作時の第一のシャフト，磁気シール並びにクロスロー
ラガイドの動きを上方から見た模式図である。

【符号の説明】

１基板貼り合せ装置２真空チャンバ３上テーブル４下テーブル５ゲートバルブ９第二のシャフト１０Ｚ軸移動テーブル１２モータ１４，２３真空ベローズ１５第一のシャフト２４磁気シール２５クロスローラガイドＴ１移動テーブルＳ１真空シールＣ１観測用光学系Ｂ１上側基板Ｂ２下側基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中山幸徳茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社竜ケ崎工場内 (72)発明者内藤正美茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社竜ケ崎工場内 (72)発明者村山孝夫茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社竜ケ崎工場内Ｆターム(参考） 2H088 FA10 FA16 FA30 HA01 HA08 MA17 MA20 2H089 LA41 NA24 NA38 NA49 QA12 5G435 AA17 BB12 EE09 EE33 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも何れか一方に接着剤を設けた
貼り合せ対象物たる基板同士の各々を、真空チャンバ内
で上下に対向させて保持し、且つ位置決めを行うと共に
間隔を狭めて真空中で貼り合せる基板貼り合せ装置であ
って、前記真空チャンバ内に、前記各基板の内の何れか一方を
着脱自在に保持する第一のテーブルと、該第一のテーブ
ルに対向して配設し且つ他方の基板を着脱自在に保持す
る第二のテーブルとを備える一方、前記真空チャンバ外に、該真空チャンバに間隔を設けて
形成した複数の第一の開口部に各々挿通する第一のシャ
フトを介して前記第一及び第二のテーブルの内の少なく
とも何れか一方を保持し且つ前記各基板の貼り合せ面に
対し平行に移動して当該各基板の位置合わせを行う第一
の移動手段と、前記第一及び第二のテーブルの内の少な
くとも何れか一方を保持し且つ前記各基板の貼り合せ面
に対し垂直に移動して当該各基板の貼り合せを行う第二
の移動手段とを備え、前記真空チャンバの各第一の開口部に、該真空チャンバ
内と前記第一のシャフトとの間を気密に保持する第一の
弾性シール部材を設けることを特徴とした基板貼り合せ
装置。
【請求項２】前記第一の弾性シール部材は、前記第一
のシャフトに覆設すると共に一方の端部を前記真空チャ
ンバの第一の開口部の辺縁に固定し、且つ他方の端部を
固定する磁気シールを介して前記第一のシャフトの外周
部に摺動する蛇腹状弾性体を有することを特徴とした請
求項１に記載の基板貼り合せ装置。
【請求項３】前記蛇腹状弾性体の他方の端部は、前記
各基板の貼り合せ面に対し平行に移動するスライド部材
を介して前記真空チャンバと連結することを特徴とした
請求項２に記載の基板貼り合せ装置。
【請求項４】前記移動手段を前記第一及び第二のテー
ブルの内の一方に設けると共に、前記駆動手段を、前記
真空チャンバに間隔を設けて形成した複数の第二の開口
部に各々挿通する第二のシャフトを介して前記他方のテ
ーブルと連結し、前記真空チャンバの各第二の開口部に、該真空チャンバ
内と前記第二のシャフトとの間を気密に保持する第二の
弾性シール部材を設けることを特徴とした請求項１，２
又は３の内の何れか一つに記載の基板貼り合せ装置。