JP2002311440A - Substrate sticking method and its device - Google Patents
Substrate sticking method and its deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、二つの基板を貼り
合わせる際に加圧力を有効に掛けることができる基板貼
り合わせ方法及びその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for bonding substrates, which can effectively apply a pressing force when bonding two substrates.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶表示パネルの製造には、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（例えば２
μｍ）程度の極めて接近した間隔をもって貼り合わせ
（以下、その貼り合わせ後の基板を「セル」とい
う。）、その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するという工程がある。2. Description of the Related Art In manufacturing a liquid crystal display panel, two glass substrates provided with a transparent electrode and a thin film transistor array are provided with a sealant provided in a square shape on the peripheral portion of the substrate or an appropriate outer peripheral portion of the substrate. A few μm (for example, 2 μm)
(hereinafter, the bonded substrates are referred to as “cells”), and the liquid crystal is sealed in a space formed by each substrate and a sealing material or an adhesive. There is.
【０００３】従来、その液晶の封止を行う際の基板貼り
合わせ方法としては、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く。そして、真空チャンバ内に
て他方の基板を一方の基板の上方に配置し、真空状態で
その他方の基板と一方の基板との間隔を狭めて加圧して
上下の基板を貼り合わせる、という特開２０００−２８
４２９５号公報に開示された方法がある。[0003] Conventionally, as a method of bonding the substrates when sealing the liquid crystal, the liquid crystal is dropped on one of the substrates in which a sealing agent is drawn in a closed pattern (braille) so as not to provide an injection port. Keep it. Then, the other substrate is placed above the one substrate in a vacuum chamber, and the distance between the other substrate and the one substrate is reduced in a vacuum state and pressure is applied to bond the upper and lower substrates together. 2000-28
There is a method disclosed in Japanese Patent No. 4295.
【０００４】具体的にこの特開２０００−２８４２９５
号公報に開示された基板貼り合わせ方法は、真空チャン
バ内に配設された加圧板の下面に上記一方の基板を保持
し、且つ同じく真空チャンバ内にその加圧板と対向して
配設されたテーブル上に上記他方の基板を保持する。そ
して、真空チャンバ内を減圧して真空状態にし、加圧板
とテーブルとの間隔を狭めることによって、各基板を加
圧して貼り合わせる、というものである。[0004] Specifically, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-284295
The substrate bonding method disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. H10-207556 holds the one substrate on the lower surface of a pressure plate provided in a vacuum chamber, and is also provided in the vacuum chamber so as to face the pressure plate. The other substrate is held on a table. Then, the pressure in the vacuum chamber is reduced to a vacuum state, and the distance between the pressure plate and the table is reduced, whereby the substrates are pressed and bonded.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例に開示された基板貼り合わせ方法にあっては、真空
チャンバ内を真空状態にする際に、その真空チャンバ内
から排気されるガスの流れによって各基板に暴れが発生
し、加圧板やテーブルに保持された各基板の位置ずれや
割れ等の破損が生じる虞がある、という不都合があっ
た。However, in the substrate bonding method disclosed in the above conventional example, when the inside of the vacuum chamber is evacuated, the flow of gas exhausted from the vacuum chamber causes There is an inconvenience that each substrate may be violent, and each substrate held on the pressing plate or the table may be damaged such as displacement or cracking.
【０００６】また、急激に減圧される為、真空チャンバ
内の大気中の水分が、更には真空チャンバ内の壁面，基
板膜面や液晶等に付着した水分が凍結してしまい、その
ままではセルに悪影響を与える虞がある、という不都合
があった。ここで、そのセルへの悪影響を回避する為に
は、例えば凍結した水分が気化されるまで待つ等の停滞
時間を要し、基板貼り合わせ工程に時間がかかってしま
う、という不都合があった。Further, since the pressure is rapidly reduced, the moisture in the air in the vacuum chamber and the moisture attached to the wall surface in the vacuum chamber, the film surface of the substrate, the liquid crystal, and the like are frozen, and as it is, the water remains in the cell. There is a disadvantage that it may have an adverse effect. Here, in order to avoid the adverse effect on the cell, a stagnation time such as waiting until the frozen moisture evaporates is required, and there is an inconvenience that the substrate bonding process takes a long time.
【０００７】更に、その基板貼り合わせ方法にあっては
加圧板で各基板に圧力を加えて貼り合わせを行っている
が、その加圧板の押圧力だけでは上下の基板を所望の間
隔に貼り合わせることができない場合がある、という不
都合があった。例えば小さな基板の場合は機械的に加圧
する加圧板のみで所望の加圧力を得ることができるが、
基板が大きくなると加圧力が不足してしまい、シール剤
が有効に押し潰されないので、所望の間隔で各基板を貼
り合わせることができない。そして、このようにシール
剤が有効に押し潰されないと、各基板とシール剤との接
触面積が小さくなり接着状態が不完全なものとなってし
まう，更には液晶がシール剤の枠内に広がらないのでそ
の枠内に大きな真空空間部ができてしまう、という不都
合があった。Further, in the substrate bonding method, the substrates are bonded by applying pressure to each substrate with a pressing plate, but the upper and lower substrates are bonded at a desired interval only by the pressing force of the pressing plate. There was an inconvenience that sometimes it was not possible. For example, in the case of a small substrate, a desired pressing force can be obtained only with a pressing plate that mechanically pressurizes,
When the substrates are large, the pressing force is insufficient, and the sealant is not effectively crushed, so that the substrates cannot be bonded at desired intervals. If the sealant is not effectively crushed as described above, the contact area between each substrate and the sealant becomes small and the bonding state becomes incomplete. Further, the liquid crystal spreads in the sealant frame. However, there is a disadvantage that a large vacuum space is formed in the frame because there is no space.
【０００８】本発明は、かかる従来例の有する不都合を
改善し、第一に各基板の暴れや水分の凍結の発生を防止
することができ、これにより確実且つ短時間で貼り合せ
を完了させることができる。第二に貼り合わせ後の各基
板の間隔を正確に位置合わせすることができ、これによ
り確実且つ短時間で貼り合せを完了させることができる
基板貼り合わせ方法及びその装置を提供することを、そ
の目的とする。The present invention solves the disadvantages of the prior art and, firstly, can prevent the occurrence of runaway and freezing of water of each substrate, whereby the bonding can be completed reliably and in a short time. Can be. Secondly, it is an object of the present invention to provide a substrate bonding method and a device capable of accurately aligning the distance between the substrates after bonding, thereby completing bonding in a reliable and short time. Aim.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
る為、請求項１記載の発明では、少なくとも何れか一方
に接着剤を設け且つ対向して配設した貼り合わせ対象物
たる二枚の基板を、真空状態の真空チャンバ内で位置合
わせを行った後、加圧して貼り合わせを行う基板貼り合
わせ方法において、真空チャンバ内に各基板を搬入した
後、その真空チャンバ内が所定の圧になるまで徐々に排
気する第一排気工程と，この第一排気工程にて所定圧に
なると急速に排気して真空チャンバ内を真空状態にする
第二排気工程とを有している。In order to achieve the first object, according to the first aspect of the present invention, an adhesive is provided on at least one of the two and the two objects to be bonded are disposed opposite to each other. In the substrate bonding method in which the substrates are aligned in a vacuum chamber in a vacuum state and then bonded by applying pressure, after each substrate is loaded into the vacuum chamber, the predetermined pressure in the vacuum chamber is maintained. And a second evacuation step in which the inside of the vacuum chamber is evacuated rapidly when a predetermined pressure is reached in the first evacuation step.
【００１０】ここで、請求項２記載の発明では、上記第
二の目的を達成する為、前述した請求項１記載の基板貼
り合わせ方法において、各基板を真空状態で機械的に加
圧貼り合わせする加圧工程と，この加圧工程の後、真空
状態の真空チャンバ内が所定の圧になるまで徐々にガス
を導入する第一ガス導入工程と，この第一ガス導入工程
にてその所定圧になると急速にガスを導入して真空チャ
ンバ内を大気圧にする第二ガス導入工程とを有してい
る。According to a second aspect of the present invention, in order to achieve the second object, in the substrate bonding method according to the first aspect, the substrates are mechanically pressure-bonded in a vacuum state. Pressurizing step, after this pressurizing step, a first gas introducing step of gradually introducing a gas until the inside of the vacuum chamber in a vacuum reaches a predetermined pressure; And a second gas introduction step for rapidly introducing gas to bring the inside of the vacuum chamber to atmospheric pressure.
【００１１】上記第二の目的を達成する為、請求項３記
載の発明では、少なくとも何れか一方に接着剤を設け且
つ対向して配設した貼り合わせ対象物たる二枚の基板
を、真空状態の真空チャンバ内で位置合わせを行った
後、加圧して貼り合わせを行う基板貼り合わせ方法にお
いて、各基板を真空状態で機械的に加圧貼り合わせする
加圧工程と，この加圧工程の後、真空状態の真空チャン
バ内が所定の圧になるまで徐々にガスを導入する第一ガ
ス導入工程と，この第一ガス導入工程にてその所定圧に
なると急速にガスを導入して真空チャンバ内を大気圧に
する第二ガス導入工程とを有している。In order to achieve the second object, according to the third aspect of the present invention, at least one of the two substrates, which is provided with an adhesive and is opposed to each other, is a vacuum state. In a substrate bonding method in which positioning is performed in a vacuum chamber and then bonding is performed by applying pressure, a pressing step of mechanically pressing and bonding each substrate in a vacuum state; A first gas introducing step of gradually introducing gas until the inside of the vacuum chamber in a vacuum state reaches a predetermined pressure, and a gas is rapidly introduced when the predetermined pressure is reached in the first gas introducing step. And a second gas introduction step of bringing the pressure to atmospheric pressure.
【００１２】上記第一の目的を達成する為、請求項４記
載の発明では、貼り合わせ対象物たる二枚の基板を内部
で加圧して貼り合わせを行う真空チャンバと、この真空
チャンバ内に配設し且つ各基板の内の一方の基板を保持
する当該基板の面に対して水平方向に移動自在なテーブ
ルと、真空チャンバ内に配設し且つ一方の基板に対向さ
せて各基板の内の他方の基板を保持する当該基板の面に
対して垂直方向に移動自在な加圧板とを有する基板貼り
合わせ装置において、真空チャンバにその内部を真空に
する為のガス排気手段を備え、このガス排気手段に真空
チャンバ内のガスの排気速度を変更する排気速度可変手
段を設けている。In order to achieve the first object, according to the present invention, there is provided a vacuum chamber in which two substrates, which are objects to be bonded, are pressurized and bonded inside, and a vacuum chamber is provided in the vacuum chamber. A table that is provided and that is movable in the horizontal direction with respect to the surface of the substrate that holds one of the substrates; and a table that is disposed in a vacuum chamber and faces one of the substrates. In a substrate bonding apparatus having a pressure plate movable in a direction perpendicular to a surface of the other substrate for holding the other substrate, a vacuum chamber is provided with gas exhaust means for evacuating the inside thereof. The means is provided with an evacuation speed variable means for changing the evacuation speed of the gas in the vacuum chamber.
【００１３】ここで、請求項５記載の発明では、前述し
た請求項４記載の基板貼り合わせ装置において、排気速
度可変手段が、真空チャンバ内が所定の圧になるまで徐
々に排気を行う第一排気機構と、その所定圧になると急
速に排気を行う第二排気機構とを有している。According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate bonding apparatus according to the fourth aspect, the exhaust speed variable means gradually exhausts until the inside of the vacuum chamber reaches a predetermined pressure. It has an exhaust mechanism and a second exhaust mechanism for rapidly exhausting the gas at a predetermined pressure.
【００１４】また、請求項６記載の発明では、上記第二
の目的を達成する為、前述した請求項４又は５記載の基
板貼り合わせ装置において、真空チャンバに真空状態の
当該真空チャンバ内を大気圧にする為のガス導入手段を
備え、このガス導入手段に真空チャンバ内へのガスの導
入速度を変更する導入速度可変手段を設けている。According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the second object, in the substrate bonding apparatus according to the fourth or fifth aspect, the inside of the vacuum chamber in a vacuum state is enlarged. A gas introducing means for adjusting the pressure to atmospheric pressure is provided, and the gas introducing means is provided with an introduction speed varying means for changing an introduction speed of the gas into the vacuum chamber.
【００１５】上記第二の目的を達成する為、請求項７記
載の発明では、貼り合わせ対象物たる二枚の基板を内部
で加圧して貼り合わせを行う真空チャンバと、この真空
チャンバ内に配設し且つ各基板の内の一方の基板を保持
する当該基板の面に対して水平方向に移動自在なテーブ
ルと、真空チャンバ内に配設し且つ一方の基板に対向さ
せて各基板の内の他方の基板を保持する当該基板の面に
対して垂直方向に移動自在な加圧板とを有する基板貼り
合わせ装置において、真空チャンバに真空状態の当該真
空チャンバ内を大気圧にする為のガス導入手段を備え、
このガス導入手段に真空チャンバ内へのガスの導入速度
を変更する導入速度可変手段を設けている。In order to achieve the second object, in the invention according to claim 7, a vacuum chamber in which two substrates, which are objects to be bonded, are pressurized and bonded inside, is provided in the vacuum chamber. A table that is provided and that is movable in the horizontal direction with respect to the surface of the substrate that holds one of the substrates; and a table that is disposed in a vacuum chamber and faces one of the substrates. In a substrate bonding apparatus having a pressure plate movable in a direction perpendicular to a surface of the substrate holding the other substrate, gas introducing means for bringing a vacuum state of the vacuum chamber into an atmospheric pressure in the vacuum chamber With
This gas introduction means is provided with an introduction speed variable means for changing the introduction speed of the gas into the vacuum chamber.
【００１６】ここで、請求項８記載の発明では、前述し
た請求項６又は７記載の基板貼り合わせ装置において、
導入速度可変手段は、真空チャンバ内が所定の圧になる
まで徐々にガスを導入する第一ガス導入機構と、その所
定圧になると急速にガスを導入する第二ガス導入機構と
を有している。Here, in the invention according to claim 8, in the substrate bonding apparatus according to claim 6 or 7,
The introducing speed variable means has a first gas introducing mechanism for gradually introducing gas until the inside of the vacuum chamber reaches a predetermined pressure, and a second gas introducing mechanism for rapidly introducing gas when the predetermined pressure is reached. I have.
【００１７】また、請求項９記載の発明では、前述した
請求項８記載の基板貼り合わせ装置において、第一ガス
導入機構は、真空チャンバ内に連通する配管と、この配
管内を閉塞自在な弁とを有している。そして、第二ガス
導入機構は、真空チャンバ内を大気開放する大気開放弁
を有している。According to a ninth aspect of the present invention, in the substrate bonding apparatus of the eighth aspect, the first gas introduction mechanism includes a pipe communicating with the vacuum chamber and a valve capable of closing the pipe. And The second gas introduction mechanism has an atmosphere release valve that opens the inside of the vacuum chamber to the atmosphere.
【００１８】更に又、請求項１０記載の発明では、前述
した請求項９記載の基板貼り合わせ装置において、真空
チャンバ内の圧が所定の圧を超えると大気開放弁が開放
するように、この大気開放弁に予め力を掛けている。Further, in the invention according to claim 10, in the above-described substrate bonding apparatus according to claim 9, the atmosphere release valve is opened so that when the pressure in the vacuum chamber exceeds a predetermined pressure, the atmosphere release valve is opened. The release valve is pre-stressed.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】［第一実施形態］本発明に係る基
板貼り合わせ装置の第一実施形態について図１からに図
３基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment of a substrate bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２０】［基板貼り合わせ装置の構成］この基板貼
り合わせ装置は、図１に示すように大きく分類すれば、
貼り合わせ対象物たる二つの基板３３，３４（以下、後
述するテーブル９に載置保持する基板３３を「下基板３
３」と、後述する加圧板１６に保持する基板３４を「上
基板３４」という。）の位置決めを行うＸＹθステージ
部Ｓ１と、各基板３３，３４の貼り合わせ動作を行う基
板貼り合わせ部Ｓ２と、後述する各基板３３，３４の一
次加圧を行うＺ軸移動ステージ部Ｓ３とから構成されて
おり、その各部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が架台１上に順次配置
されている。ここで、ＸＹθステージ部Ｓ１は架台１上
に載置保持され、基板貼り合わせ部Ｓ２は架台１上に立
設された例えば四つの支柱を備えた第一フレーム２に支
持され、Ｚ軸移動ステージ部Ｓ３は架台１上に立設され
た例えば四つの支柱を備えた第二フレーム３に支持され
る。以下、これら各部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３について詳述す
る。[Configuration of Substrate Bonding Apparatus] This substrate bonding apparatus can be roughly classified as shown in FIG.
The two substrates 33 and 34 (hereinafter, the substrate 33 to be placed and held on the table 9 to be described later)
3 ", and the substrate 34 held on the pressurizing plate 16 described later is referred to as" upper substrate 34 ". ), An XYθ stage unit S1 for positioning, a substrate bonding unit S2 for bonding the substrates 33 and 34, and a Z-axis moving stage unit S3 for performing primary pressurization of the substrates 33 and 34 described later. The respective parts S1, S2, S3 are sequentially arranged on the gantry 1. Here, the XYθ stage unit S1 is placed and held on the gantry 1, and the substrate bonding unit S2 is supported by a first frame 2 having, for example, four pillars erected on the gantry 1, and has a Z-axis moving stage. The portion S3 is supported by a second frame 3 provided on the gantry 1 and having, for example, four columns. Hereinafter, these units S1, S2, and S3 will be described in detail.
【００２１】［ＸＹθステージ部］ＸＹθステージ部Ｓ
１は、架台１上に配設されたＸステージ４ａと、このＸ
ステージ４ａ上に配設されたＹステージ４ｂと、このＹ
ステージ４ｂ上に配設されたθステージ４ｃとを有す
る。本実施形態のＸステージ４ａは、駆動モータ５によ
ってＹステージ４ｂとθステージ４ｃを左右方向（図１
中のＸ軸方向）に移動できるよう構成される。また、Ｙ
ステージ４ｂは、駆動モータ６によってθステージ４ｃ
を前後方向（図１中のＹ軸方向）に移動できるよう構成
される。更に又、θステージ４ｃは、回転ベアリング７
を介し駆動モータ８によってＹステージ４ｂに対して図
１に示すθ方向に回転するよう構成される。[XYθ Stage Unit] XYθ Stage Unit S
Reference numeral 1 denotes an X stage 4a provided on the gantry 1,
A Y stage 4b disposed on the stage 4a,
And a θ stage 4c disposed on the stage 4b. The X stage 4a of the present embodiment moves the Y stage 4b and the .theta.
(In the X-axis direction). Also, Y
The stage 4b is moved by the drive motor 6 to the θ stage 4c.
Can be moved in the front-rear direction (Y-axis direction in FIG. 1). Further, the θ stage 4c has a rotating bearing 7
The motor is configured to rotate in the θ direction shown in FIG.
【００２２】ここで、θステージ４ｃ上には、下基板３
３を載置保持するテーブル９が支持柱１０を介して固定
されている。また、Ｙステージ４ｂには、回転ベアリン
グ１３と真空シール１４を介して支持柱１０の下部側を
被包するアーム１１が配設されており、これにより支持
柱１０の回転に伴ってアーム１１がつられて回転しない
ようになっている。更に又、そのアーム１１と基板貼り
合わせ部Ｓ２の後述する真空貼り合わせ室１５との間に
は、アーム１１上に一端を固定し且つ真空貼り合わせ室
１５の下部に他端を固定すると共に支持柱１０に覆設す
る蛇腹状の弾性体から成る真空ベローズ１２が配設され
ており、これにより貼り合わせ時における真空貼り合わ
せ室１５内の真空状態を保持している。Here, the lower substrate 3 is placed on the θ stage 4c.
A table 9 for mounting and holding 3 is fixed via support columns 10. The Y stage 4b is provided with an arm 11 that covers the lower side of the support column 10 via a rotary bearing 13 and a vacuum seal 14, so that the arm 11 rotates with the rotation of the support column 10. It does not rotate. Further, one end is fixed on the arm 11 and the other end is fixed to the lower part of the vacuum bonding chamber 15 between the arm 11 and a vacuum bonding chamber 15 to be described later of the substrate bonding section S2. A vacuum bellows 12 made of a bellows-like elastic body that covers the column 10 is provided, thereby maintaining a vacuum state in the vacuum bonding chamber 15 at the time of bonding.
【００２３】尚、本実施形態にあっては支持柱１０をテ
ーブル９の略中央に一本配設しているが、必ずしもこれ
に限定するものではなく、例えばθステージ４ｃによる
テーブル９の所定量（後述する位置合わせマークの位置
ずれ量）を補正するだけの回転が可能であればその支持
柱１０を複数本設けてもよい。In the present embodiment, one support column 10 is disposed substantially at the center of the table 9; however, the present invention is not limited to this. For example, a predetermined amount of the table 9 by the .theta. A plurality of support columns 10 may be provided as long as the rotation can be performed to correct (a positional shift amount of an alignment mark described later).
【００２４】［基板貼り合わせ部］基板貼り合わせ部Ｓ
２は、図１に示すように、真空下にて二枚の基板３３，
３４の貼り合わせを行う真空貼り合わせ室（真空チャン
バ）１５と、この真空貼り合わせ室１５内に配設された
テーブル９と、同じく真空貼り合わせ室１５内でテーブ
ル９の上方に対向して配設された加圧板１６とを有す
る。この場合、テーブル９には後述する接着剤３７や液
晶３９が設けられた下基板３３が載置保持され、加圧板
１６にはその下基板３３に貼り合わせる上基板３４が保
持される。[Substrate bonding part] Substrate bonding part S
2, two substrates 33, under vacuum, as shown in FIG.
34, a vacuum bonding chamber (vacuum chamber) 15 for bonding, a table 9 disposed in the vacuum bonding chamber 15, and a table 9 disposed in the vacuum bonding chamber 15 so as to face above the table 9. And a pressure plate 16 provided. In this case, a lower substrate 33 provided with an adhesive 37 and a liquid crystal 39 to be described later is placed and held on the table 9, and an upper substrate 34 to be bonded to the lower substrate 33 is held on the pressing plate 16.
【００２５】上記真空貼り合わせ室１５の側部には、各
基板３３，３４を出入する為の第一開口部１５ａが設け
られており、更にこの第一開口部１５ａを閉塞するゲー
トバルブ１７が備えられている。ここで、このゲートバ
ルブ１７は、シリンダ１７Ａによって上下方向（図１中
のＺ軸方向）に移動自在に構成される。On the side of the vacuum bonding chamber 15, there is provided a first opening 15a through which the substrates 33 and 34 enter and exit, and a gate valve 17 for closing the first opening 15a is provided. Provided. Here, the gate valve 17 is configured to be movable in a vertical direction (Z-axis direction in FIG. 1) by a cylinder 17A.
【００２６】更に、真空貼り合わせ室１５の下部には真
空貼り合わせ室１５内を真空排気する為の第一及び第二
の排気管２０ａ，２０ｂが配設されており、これら各排
気管２０ａ，２０ｂは、図示しない切換バルブを介して
真空ポンプに接続される。ここで、第一排気管２０ａ
は、第二排気管２０ｂに比べて細いものが用いられ、例
えば各々断面略円形の排気管の場合、第一排気管２０ａ
の径を１とすると、太い方の第二排気管２０ｂは約１０
〜１００倍程度の径のものが用いられる。この場合、第
一排気管２０ａの径は、この第一排気管２０ａから後述
するが如く真空貼り合わせ室１５内を真空排気する際
に、ガスの流れによって基板３３，３４の暴れ、下基板
３３上の液晶の飛散や減圧による水分の凍結が発生しな
い速度となるように設定する。例えばその径の設定の際
には、種々の径の配管にて予め実験し、その実験結果に
基づいて定めた径の第一排気管２０ａを配設する。Further, below the vacuum bonding chamber 15, first and second exhaust pipes 20a and 20b for evacuating the inside of the vacuum bonding chamber 15 are provided. Reference numeral 20b is connected to a vacuum pump via a switching valve (not shown). Here, the first exhaust pipe 20a
Is smaller than the second exhaust pipe 20b. For example, in the case of exhaust pipes each having a substantially circular cross section, the first exhaust pipe 20a
Assuming that the diameter of the first exhaust pipe is 1, the thicker second exhaust pipe 20b is
A diameter of about 100 times is used. In this case, when the inside of the vacuum bonding chamber 15 is evacuated from the first exhaust pipe 20a as described later, the diameter of the first exhaust pipe 20a causes The speed is set so as not to cause scattering of the liquid crystal or freezing of water due to reduced pressure. For example, when setting the diameter, experiments are performed in advance with pipes of various diameters, and a first exhaust pipe 20a having a diameter determined based on the experimental results is provided.
【００２７】また、真空貼り合わせ室１５内のテーブル
９側には、下基板３３を図示しない移載機から受け取
る，若しくはセルを取り出す為に使用される複数の昇降
ピン３５が立設される。この昇降ピン３５は、その一端
（図１中の下端）にシリンダ３６が配設されており、こ
のシリンダ３６によってテーブル９に形成した貫通孔の
中を上下方向に移動できるよう構成されている。On the table 9 side in the vacuum bonding chamber 15, a plurality of elevating pins 35 used to receive the lower substrate 33 from a transfer machine (not shown) or to take out cells are provided upright. The lifting pin 35 is provided with a cylinder 36 at one end (the lower end in FIG. 1), and is configured to be able to move vertically through a through hole formed in the table 9 by the cylinder 36.
【００２８】更に又、真空貼り合わせ室１５の上部には
その真空貼り合わせ室１５内の真空状態を大気圧に戻す
為の配管２１と、真空貼り合わせ室１５内にガス（空
気）を導入する若しくは遮断する為に配管２１の途中に
備えた弁２２とが配設される。ここで、配管２１には図
示しない圧力源（例えばポンプ）が接続されており、こ
れにより真空貼り合わせ室１５内へのガスの導入速度を
制御することができる。尚、その圧力源は、必ずしも配
設されてなくてもよい。Further, a pipe 21 for returning the vacuum state in the vacuum bonding chamber 15 to the atmospheric pressure is provided above the vacuum bonding chamber 15, and a gas (air) is introduced into the vacuum bonding chamber 15. Alternatively, a valve 22 provided in the middle of the pipe 21 for shutting off is provided. Here, a pressure source (for example, a pump) (not shown) is connected to the pipe 21, whereby the introduction speed of the gas into the vacuum bonding chamber 15 can be controlled. Note that the pressure source does not necessarily have to be provided.
【００２９】また、真空貼り合わせ室１５の側面（前述
したゲートバルブ１７が備えられた側とは反対側）には
その真空貼り合わせ室１５に形成された略円形の第二開
口部１５ｂを閉塞する板状体から成る大気開放弁２３
と、この大気開放弁２３を第二開口部１５ｂから離間さ
せるシリンダ２４とが配設される。このように、大気開
放弁２３を設け、この大気開放弁２３を第二開口部１５
ｂから離間させることによって、真空貼り合わせ室１５
内を急速に大気圧に戻すことができる。ここで、前述し
た配管２１に断面略円形のものを用いた場合は、その配
管２１の径を１とすると、第二開口部１５ｂの口径は５
以上にすることが望ましい。A substantially circular second opening 15b formed in the vacuum bonding chamber 15 is closed on the side surface (the side opposite to the side on which the gate valve 17 is provided) of the vacuum bonding chamber 15. Release valve 23 made of a plate-like body
And a cylinder 24 for separating the air release valve 23 from the second opening 15b. Thus, the air release valve 23 is provided, and the air release valve 23 is connected to the second opening 15.
b, the vacuum bonding chamber 15
The interior can be quickly returned to atmospheric pressure. Here, when a pipe 21 having a substantially circular cross section is used, assuming that the diameter of the pipe 21 is 1, the diameter of the second opening 15b is 5
It is desirable to make the above.
【００３０】更に、真空貼り合わせ室１５の上部には加
圧板１６に形成された図示しないマーク認識用孔を通し
て上下の各基板３３，３４の位置合わせマークを観測す
る為の窓２５が複数設けられる。ここで、その位置合わ
せマークの観測には図１に示す認識用カメラ２６が用い
られ、この認識用カメラ２６によって各基板３３，３４
の位置合わせマークのずれを測定する。Further, a plurality of windows 25 for observing the alignment marks of the upper and lower substrates 33 and 34 are provided above the vacuum bonding chamber 15 through mark recognition holes (not shown) formed in the pressure plate 16. . Here, a recognition camera 26 shown in FIG. 1 is used for observing the alignment mark, and the recognition cameras 26 use the respective substrates 33 and 34.
The misalignment of the alignment mark is measured.
【００３１】続いて、テーブル９には、静電気又は真空
吸着によって下基板３３を吸着する為の図示しない静電
吸着用電極と複数の真空吸着孔９ａとが設けられてい
る。Subsequently, the table 9 is provided with an unillustrated electrostatic suction electrode and a plurality of vacuum suction holes 9a for sucking the lower substrate 33 by static electricity or vacuum suction.
【００３２】その静電吸着用電極は、本実施形態にあっ
ては略矩形の平板電極であり、テーブル９の上面の両端
側に形成された二つの略矩形の凹部に各々嵌着される。
また、その静電吸着用電極は、その表面（テーブル９の
上面側）が誘電体で覆われており、この誘電体の主面が
テーブル９の上面と面一になるよう設けられる。このよ
うにテーブル９に配設された静電吸着用電極は、夫々正
負の直流電源に適宜なスイッチを介して接続されてい
る。これが為、各静電吸着用電極に正或いは負の電圧が
印加されると、上記誘電体の主面に負或いは正の電荷が
誘起される。そして、その電荷によって下基板３４に形
成されている透明電極膜との間に発生するクーロン力で
下基板３４がテーブル９に静電吸着される。ここで、各
静電吸着用電極に印加する電圧は、同極でもよいし、夫
々異なる双極でもよい。In the present embodiment, the electrostatic attraction electrode is a substantially rectangular plate electrode, and is fitted into two substantially rectangular recesses formed at both ends of the upper surface of the table 9.
The surface of the electrostatic attraction electrode (the upper surface side of the table 9) is covered with a dielectric, and the main surface of the dielectric is provided so as to be flush with the upper surface of the table 9. The electrodes for electrostatic attraction arranged on the table 9 as described above are connected to positive and negative DC power supplies via appropriate switches. Therefore, when a positive or negative voltage is applied to each electrostatic chucking electrode, a negative or positive charge is induced on the main surface of the dielectric. Then, the lower substrate 34 is electrostatically attracted to the table 9 by Coulomb force generated between the lower substrate 34 and the transparent electrode film formed on the lower substrate 34 by the charge. Here, the voltage applied to each electrostatic attraction electrode may be the same polarity, or may be different bipolar electrodes.
【００３３】尚、基板貼り合わせ室１５内が大気の場合
は、前述した真空吸着孔９ａによる吸引吸着を行った方
がよい。その理由は、静電吸着を行う場合、下基板３４
とテーブル９の間に空気層があると、静電気による放電
現象が発生して下基板３４やテーブル９を損傷してしま
う。これが為、例えば下基板３４をテーブル９に最初に
密着保持するときは周囲が大気下にあるので、先ず吸引
吸着を行い、減圧室内を減圧していって放電現象が発生
しない程度まで減圧されてから静電吸着を行うことが望
ましい。When the inside of the substrate bonding chamber 15 is in the atmosphere, it is better to perform the suction suction by the vacuum suction holes 9a described above. The reason is that the lower substrate 34
If there is an air layer between the table and the table 9, a discharge phenomenon due to static electricity will occur, and the lower substrate 34 and the table 9 will be damaged. For this reason, for example, when the lower substrate 34 is first held in close contact with the table 9, the surroundings are in the atmosphere. Therefore, suction and adsorption are performed first, and the pressure in the decompression chamber is reduced to such an extent that a discharge phenomenon does not occur. It is desirable to perform electrostatic attraction.
【００３４】次に、各真空吸着孔９ａは、配管１８を介
して基板貼り合わせ室１５の外部に配設した図示しない
吸着バルブに接続され、この吸着バルブを経由して図示
しない真空ポンプに接続されている。この場合、その配
管１８の途中には真空吸着解除用のバルブを介して大気
開放する為のバイパス配管が設けられており、その真空
吸着解除用バルブを大気開放することによって吸着状態
を強制的に解除している。このように構成されたテーブ
ル９は、前述したが如く支持柱１０を介してθステージ
４ｃ上に固定される。Next, each vacuum suction hole 9a is connected via a pipe 18 to a suction valve (not shown) provided outside the substrate bonding chamber 15, and connected to a vacuum pump (not shown) via this suction valve. Have been. In this case, a bypass pipe for releasing the air to the atmosphere via a vacuum suction release valve is provided in the middle of the pipe 18, and the suction state is forcibly released by releasing the vacuum suction release valve to the atmosphere. Has been released. The table 9 configured as described above is fixed on the θ stage 4c via the support pillar 10 as described above.
【００３５】また、加圧板１６には、テーブル９と同様
に上基板３４を吸着する為の静電吸着用電極と複数の真
空吸着孔１６ａとが設けられている。ここで、後述する
が如く加圧板１６にて上基板３４を吸引吸着している状
態で基板貼り合わせ室１５内を減圧していくと、その吸
着力が小さくなり上基板３４が落下する虞がある。これ
が為、基板貼り合わせ室１５内には、加圧板１６の僅か
下の位置で上基板３４を受け止める図示しない基板保持
爪が設けられている。この基板保持爪は、例えば上基板
３４の対角位置たる二つの角部に対応して配設されてお
り、基板貼り合わせ室１５の上部から下方に向けて延設
したシャフトで釣り下げ保持される。Similarly to the table 9, the pressure plate 16 is provided with an electrostatic suction electrode for sucking the upper substrate 34 and a plurality of vacuum suction holes 16a. Here, as described later, when the pressure in the substrate bonding chamber 15 is reduced while the upper substrate 34 is being suction-adsorbed by the pressure plate 16, the suction force is reduced and the upper substrate 34 may fall. is there. For this reason, a substrate holding claw (not shown) that receives the upper substrate 34 at a position slightly below the pressing plate 16 is provided in the substrate bonding chamber 15. The substrate holding claws are disposed, for example, in correspondence with two diagonal corners of the upper substrate 34, and are held down by a shaft extending downward from the upper part of the substrate bonding chamber 15. You.
【００３６】具体的には、図示しないが、基板貼り合わ
せ室１５の上部に形成された貫通孔にシャフトが挿通さ
れており、このシャフトがその軸中心で回転し且つ上下
移動できるように構成されている。この場合、基板貼り
合わせ室１５内が真空漏れを起こさないようにシャフト
に真空シールが覆設されている。上記回転はシャフトの
端部に接続された図示しない回転アクチェータによっ
て、上下移動は同様にシャフトの端部に接続された図示
しない昇降アクチェータによって行われる。このように
シャフトを回転又は上下移動させることによって、各基
板３３，３４の貼り合わせを行ない、下基板３３上に滴
下された液晶剤を各基板３３，３４の主面の広がり方向
に拡張させる際に邪魔にならぬように基板保持爪を退避
させることができる。Specifically, although not shown, a shaft is inserted into a through hole formed in the upper part of the substrate bonding chamber 15, and the shaft is configured to rotate around its axis and move up and down. ing. In this case, the shaft is covered with a vacuum seal so that the inside of the substrate bonding chamber 15 does not cause a vacuum leak. The rotation is performed by a rotary actuator (not shown) connected to the end of the shaft, and the vertical movement is performed by a lifting actuator (not shown) similarly connected to the end of the shaft. When the shaft is rotated or moved up and down as described above, the substrates 33 and 34 are attached to each other, and the liquid crystal agent dropped on the lower substrate 33 is expanded in the direction in which the main surfaces of the substrates 33 and 34 spread. The substrate holding claws can be retracted so as not to be in the way.
【００３７】上記各真空吸着孔１６ａは、配管１９を介
して基板貼り合わせ室１５の外部に配設した図示しない
吸着バルブに接続され、この吸着バルブを経由して図示
しない真空ポンプに接続されている。この場合、その配
管１８の途中にはテーブル９と同様に真空吸着解除用の
バルブを介して大気開放する為のバイパス配管が設けら
れており、その真空吸着解除用バルブを大気開放するこ
とによって吸着状態を強制的に解除している。このよう
に構成された加圧板１６は、複数の支持柱２７を介して
Ｚ軸移動ステージ部Ｓ３の後述する移動ベース２９に吊
り下げ固定されている。Each of the vacuum suction holes 16a is connected to a suction valve (not shown) provided outside the substrate bonding chamber 15 via a pipe 19, and connected to a vacuum pump (not shown) via the suction valve. I have. In this case, a bypass pipe for opening to the atmosphere through a valve for releasing vacuum suction is provided in the middle of the pipe 18 in the same manner as the table 9, and by releasing the valve for releasing vacuum suction to the atmosphere, suction is performed. The status is forcibly released. The pressure plate 16 configured as described above is suspended and fixed to a later-described moving base 29 of the Z-axis moving stage unit S3 via a plurality of support columns 27.
【００３８】ここで、真空貼り合わせ室１５と移動ベー
ス２９との間には、真空貼り合わせ室１５上に一端を固
定し且つ移動ベース２９の下部に他端を固定すると共に
支持柱２７に覆設する蛇腹状の弾性体から成る真空ベロ
ーズ２８が配設されており、これにより貼り合わせ時に
おける真空貼り合わせ室１５内の真空状態を保持してい
る。Here, between the vacuum bonding chamber 15 and the moving base 29, one end is fixed on the vacuum bonding chamber 15, the other end is fixed below the moving base 29, and the supporting column 27 is covered. A vacuum bellows 28 made of a bellows-like elastic body is provided to maintain a vacuum state in the vacuum bonding chamber 15 at the time of bonding.
【００３９】［Ｚ軸移動ステージ部］Ｚ軸移動ステージ
部Ｓ３は、加圧板１６を吊り下げ保持する移動ベース２
９と、その両端に配設されたリニアガイド３０と、この
リニアガイド３０と係合し且つフレーム３に設けられた
上下方向（図１に示すＺ軸方向）のレール３ａと、その
Ｚ軸方向の出力軸を備えた電動モータ３２と、一端が移
動ベース２９側に係合し且つ他端が電動モータ３２の出
力軸側に係合するボールネジ３１とを有する。このよう
にＺ軸移動ステージ部Ｓ３を構成することによって、駆
動させた電動モータ３２で移動ベース２９をレールに沿
って上下方向に移動させ、加圧板１６を上下移動させる
ことができる。[Z-axis moving stage unit] The Z-axis moving stage unit S3 is a moving base 2 for suspending and holding the pressure plate 16.
9, a linear guide 30 disposed at both ends thereof, a rail 3a in a vertical direction (Z-axis direction shown in FIG. 1) which is engaged with the linear guide 30 and provided on the frame 3, and a Z-axis direction thereof. And a ball screw 31 having one end engaged with the moving base 29 and the other end engaged with the output shaft side of the electric motor 32. By configuring the Z-axis moving stage section S3 in this way, the moving base 29 can be moved up and down along the rail by the driven electric motor 32, and the pressing plate 16 can be moved up and down.
【００４０】［基板貼り合わせ装置の動作］次に、本実
施形態の基板貼り合わせ装置の動作を説明する。ここで
は貼り合わせ対象物たる基板として液晶パネル用の基板
を用いた場合について例示する。[Operation of Substrate Bonding Apparatus] Next, the operation of the substrate bonding apparatus of the present embodiment will be described. Here, a case where a substrate for a liquid crystal panel is used as a substrate to be bonded will be described as an example.
【００４１】予め、貼り合わせる二枚の基板の何れか一
方には、その各基板を貼り合わせた際に液晶を決められ
た枠内に閉じ込め封入する為、枠状に接着剤を一筆書き
で塗布しておき、その枠内に液晶を所定量滴下してお
く。この液晶が滴下された基板を下基板３３とする。In advance, one of the two substrates to be bonded is applied with a single stroke of an adhesive in a frame shape in order to confine the liquid crystal in a predetermined frame when the respective substrates are bonded. A predetermined amount of liquid crystal is dropped in the frame. The substrate on which the liquid crystal has been dropped is referred to as a lower substrate 33.
【００４２】先ず、真空貼り合わせ室１５の外部に配設
された図示しない移載機のハンドを用いて、膜面を下方
に向けた上基板３４の周縁部を下側から吸引吸着する。
そして、真空貼り合わせ室１５の第一開口部１５ａに備
えたゲートバルブ１７を開け、その第一開口部１５ａか
ら移載機のハンドを真空貼り合わせ室１５内に挿入し、
電動モータ３２を駆動して下降させた加圧板１６を上基
板３４に押し付ける。しかる後、ハンドの吸引吸着を解
除し、真空ポンプを作動させて吸引吸着孔１６ａで上基
板３４を加圧板１６に真空吸着する。この上基板３４の
吸着が終了すると、ハンドを真空貼り合わせ室１５外に
退避させる。First, the peripheral portion of the upper substrate 34 whose film surface faces downward is suction-adsorbed from below using a hand of a transfer machine (not shown) provided outside the vacuum bonding chamber 15.
Then, the gate valve 17 provided in the first opening 15a of the vacuum bonding chamber 15 is opened, and the hand of the transfer machine is inserted into the vacuum bonding chamber 15 from the first opening 15a,
The pressing plate 16 lowered by driving the electric motor 32 is pressed against the upper substrate 34. Thereafter, the suction suction of the hand is released, and the vacuum pump is operated to vacuum suction the upper substrate 34 to the pressure plate 16 through the suction suction holes 16a. When the suction of the upper substrate 34 is completed, the hand is retracted outside the vacuum bonding chamber 15.
【００４３】続いて、各昇降ピン３５の先端がテーブル
９の上面から突出するようにシリンダ３６を作動させ各
昇降ピン３５を上昇させておく。そして、液晶を滴下し
た面を上にした下基板３３の周縁部を移載機のハンドで
下側から吸引吸着し、そのハンドを真空貼り合わせ室１
５内に挿入して下基板３３を各昇降ピン３５上に移載す
る。この下基板３３の移載が終了すると、ハンドを真空
貼り合わせ室１５外に退避させてゲートバルブ１７を閉
じる。しかる後、各昇降ピン３５を下降させて下基板３
３をテーブル９上に載置し、真空ポンプを作動させて吸
引吸着孔９ａで下基板３３をテーブル９に真空吸着す
る。Subsequently, the cylinder 36 is actuated so that the tip of each lifting pin 35 projects from the upper surface of the table 9, and each lifting pin 35 is raised. Then, the peripheral portion of the lower substrate 33 with the surface on which the liquid crystal is dropped is suctioned and adsorbed from below by a hand of the transfer machine, and the hand is attached to the vacuum bonding chamber 1.
5, and the lower substrate 33 is transferred onto each of the elevating pins 35. When the transfer of the lower substrate 33 is completed, the hand is retracted out of the vacuum bonding chamber 15 and the gate valve 17 is closed. Thereafter, the lifting pins 35 are lowered to lower the substrate 3
3 is placed on the table 9 and the vacuum pump is operated to vacuum-suck the lower substrate 33 to the table 9 through the suction holes 9a.
【００４４】以上の如きテーブル９と加圧板１６への各
基板３３，３４の吸着が終了すると、第一排気管２０ａ
側のバルブを開放して真空貼り合わせ室１５内のガスを
徐々に排気する。具体的には、本実施形態にあっては装
置の初期状態にて第一及び第二の排気管２０ａ，２０ｂ
が切換バルブによって双方共閉じられた状態に設定され
ており、各基板３３，３４の吸着が終了すると、第一排
気管２０ａ側を開放し且つ第二排気管２０ｂ側を閉じた
状態になるよう切換バルブを切り換えて真空貼り合わせ
室１５内のガスを徐々に排気する。この場合、前述した
が如き径に設定した第一排気管２０ａを用いて低速排気
しているので、ガスの流れによる基板３３，３４の暴
れ、下基板３３上の液晶の飛散や減圧による水分の凍結
が発生を防止することができる。When the adsorption of the substrates 33 and 34 to the table 9 and the pressure plate 16 as described above is completed, the first exhaust pipe 20a
The gas in the vacuum bonding chamber 15 is gradually exhausted by opening the side valve. Specifically, in the present embodiment, the first and second exhaust pipes 20a, 20b are in an initial state of the device.
Are set in a state where both are closed by the switching valve, and when the adsorption of the substrates 33 and 34 is completed, the first exhaust pipe 20a side is opened and the second exhaust pipe 20b side is closed. The gas in the vacuum bonding chamber 15 is gradually exhausted by switching the switching valve. In this case, since the low-speed exhaust is performed using the first exhaust pipe 20a having the diameter set as described above, the substrates 33 and 34 violently move due to the gas flow, the liquid crystal scatters on the lower substrate 33, and the moisture is reduced due to the reduced pressure. Freezing can be prevented.
【００４５】続いて、第一排気管２０ａによる排気によ
って真空貼り合わせ室１５内が所定の圧になったとき
に、具体的には図示しない圧力計にて測定した真空貼り
合わせ室１５内の気圧が排気速度を上げても基板暴れ，
液晶飛散や水分凍結が発生しない圧力になったとき（例
えば、真空吸着力で吸着している上基板３４が加圧板１
６から離れない程度の圧まで減圧したとき）に、第一排
気管２０ａのバルブを閉じる。Subsequently, when the inside of the vacuum bonding chamber 15 reaches a predetermined pressure due to the exhaust by the first exhaust pipe 20a, the air pressure in the vacuum bonding chamber 15 is measured by a pressure gauge (not shown). Board rampage even if the pumping speed is increased,
When the pressure is such that liquid crystal scattering or moisture freezing does not occur (for example, the upper
(When the pressure is reduced to a pressure that does not separate from the pressure 6), the valve of the first exhaust pipe 20a is closed.
【００４６】そして、第二排気管２０ｂのバルブを開放
し、各基板３３，３４を貼り合わせる為の圧力（本実施
形態にあっては約５×１０−３Torr）まで真空貼り合わ
せ室１５内を急速に減圧する。ここで、その圧力下では
上基板３３の真空吸着力よりも真空貼り合わせ室１５内
の気圧の方が低くなっているので、その上基板３３が加
圧板１６から離れてしまう。しかしながら、加圧板１６
の下面側には前述した基板保持爪が具備されており、前
述した回転アクチェータや昇降アクチェータによって基
板保持爪を動かして上基板３３が保持されているので、
その上基板３３は加圧板１６から離間しない。Then, the valve of the second exhaust pipe 20b is opened, and the pressure in the vacuum bonding chamber 15 is reduced to a pressure (about 5 × 10 −3 Torr in this embodiment) for bonding the substrates 33 and 34. The pressure is rapidly reduced. Here, under this pressure, the pressure in the vacuum bonding chamber 15 is lower than the vacuum suction force of the upper substrate 33, so that the upper substrate 33 separates from the pressure plate 16. However, the pressure plate 16
Is provided with the above-described substrate holding claw on the lower surface side, and the upper substrate 33 is held by moving the substrate holding claw by the above-described rotary actuator or elevating actuator.
The upper substrate 33 is not separated from the pressure plate 16.
【００４７】上述したが如く真空貼り合わせ室１５内の
減圧が終了すると、真空中でも各基板３３，３４をテー
ブル９と加圧板１６に各々吸着できるように、そのテー
ブル９及び加圧板１６の静電吸着電極に電圧を印加して
各基板３３，３４を静電吸着する。しかる後、電動モー
タ３２を駆動して移動ベース２９を下降させ、上基板３
４を下基板３３に接近させる。そして、認識用カメラ２
６を用いて各基板３３，３４に設けた位置合わせマーク
を観測して基板３３，３４間の位置ずれを測定し、この
測定値に基づきＸステージ４ａ，Ｙステージ４ｂ並びに
θステージ４ｃの動作制御を行ってテーブル９を水平移
動させ、下基板３３と上基板３４との高精度な位置合わ
せを行う。When the pressure in the vacuum bonding chamber 15 is reduced as described above, the electrostatic force of the table 9 and the pressure plate 16 is set so that the substrates 33 and 34 can be attracted to the table 9 and the pressure plate 16 even in vacuum. A voltage is applied to the attraction electrode to electrostatically attract each of the substrates 33 and 34. Thereafter, the electric motor 32 is driven to lower the moving base 29, and the upper substrate 3
4 is made to approach the lower substrate 33. And the recognition camera 2
6 is used to observe the alignment marks provided on each of the substrates 33 and 34 to measure the displacement between the substrates 33 and 34, and to control the operation of the X stage 4a, the Y stage 4b and the θ stage 4c based on the measured values. To move the table 9 horizontally to perform highly accurate alignment between the lower substrate 33 and the upper substrate 34.
【００４８】その位置合わせが終了すると、移動ベース
２９を更に下降させ、上基板３４が接着剤を押し潰して
一次加圧を行う。この一次加圧の後、加圧板１６の静電
吸着電極の印加電圧を切断し、電動モータ３２を駆動し
て加圧板１６を上昇させる。When the positioning is completed, the movable base 29 is further lowered, and the upper substrate 34 crushes the adhesive to perform primary pressure. After the primary press, the voltage applied to the electrostatic attraction electrode of the press plate 16 is cut off, and the electric motor 32 is driven to raise the press plate 16.
【００４９】ここで、この一次加圧後の各基板３３，３
４の状態を図２に示す。この場合の基板３３，３４間の
間隔は約１５μｍ程度であり、まだ所望の間隔になって
いない。これが為、接着剤３７の潰れ量が少なく、その
接着剤３７における各基板３３，３４との接触面積が小
さい（接触部長さ３８が短い）ので接着状態が不完全で
ある。更には、接着剤３７の枠内の液晶３９が広がら
ず、その液晶３９間に大きな真空空間部４０ができてい
る。Here, each of the substrates 33 and 3 after the primary pressurization is applied.
2 is shown in FIG. In this case, the interval between the substrates 33 and 34 is about 15 μm, which is not the desired interval yet. Therefore, the amount of crushing of the adhesive 37 is small, and the contact area of the adhesive 37 with each of the substrates 33 and 34 is small (the contact portion length 38 is short), so that the bonding state is incomplete. Further, the liquid crystal 39 in the frame of the adhesive 37 does not spread, and a large vacuum space 40 is formed between the liquid crystals 39.
【００５０】このような各基板３３，３４の状態は、前
述した従来例に示す加圧板１６の加圧力が不足する場合
に相当する。かかる場合に所望の加圧力を印加する為に
は、装置自体を大きくして大きな加圧力を印加できるよ
うにしてもよい。しかしながら、装置が大型化してしま
うので、装置全体を再構築しなければならず費用がかか
ってしまう。Such a state of each of the substrates 33 and 34 corresponds to a case where the pressing force of the pressing plate 16 shown in the conventional example described above is insufficient. In such a case, in order to apply a desired pressing force, the apparatus itself may be enlarged so that a large pressing force can be applied. However, since the size of the device is increased, the entire device must be rebuilt, which is expensive.
【００５１】ここで、真空貼り合わせ室１５内の圧力を
真空状態から大気圧へと変化させると、基板３３，３４
間の空間部分（前述した真空空間部４０）は真空状態で
ある為、各基板３３，３４には略均一にその外部から大
きな圧力が加わる。例えば各基板３３，３４の大きさが
１２００ｍｍ×１０００ｍｍの場合は、その基板３３，
３４間の空間部分が真空状態のときに大気圧を加えると
１２１．６ｋＮの力を掛けることができる。これが為、
本実施形態にあっては以下の如く二次加圧を行い、既存
の装置の大きさのままで適正な基板間隔である５μｍ以
下好ましくは４μｍ以下の間隔にする。Here, when the pressure in the vacuum bonding chamber 15 is changed from the vacuum state to the atmospheric pressure, the substrates 33, 34
Since the space between them (the above-described vacuum space 40) is in a vacuum state, a large pressure is applied to the substrates 33 and 34 from the outside almost uniformly. For example, when the size of each of the substrates 33 and 34 is 1200 mm × 1000 mm,
When atmospheric pressure is applied when the space between the tubes 34 is in a vacuum state, a force of 121.6 kN can be applied. Because of this,
In the present embodiment, the secondary pressurization is performed as described below, and an appropriate substrate interval is set to 5 μm or less, preferably 4 μm or less while keeping the size of the existing apparatus.
【００５２】前述したが如く一次加圧終了後に真空貼り
合わせ室１５内を真空状態から大気圧へと圧力を変化さ
せると、各基板３３，３４には略均一に圧力を加えるこ
とができる。しかしながら、急激に大気圧に戻した場合
は、前述したが如く接着剤３７がまだ十分に潰れていな
い為、ガスがその接着剤３７を破って真空空間部４０に
入り込み、不良品の液晶基板ができてしまう。これが
為、本実施形態にあっては、一次加圧終了後に細い配管
２１の弁２２を開放し、その配管２１に接続した圧力源
から加圧されたガスを真空貼り合わせ室１５内に導入す
ることで、徐々に大気圧に戻す。このように真空貼り合
わせ室１５内を徐々に大気圧に戻していくと、各基板３
３，３４には徐々に圧力が加わり、接着剤３７が徐々に
潰れていく。そしてこれにより、接着剤３７と各基板３
３，３４との接触面積も徐々に拡大する。このようにし
て真空空間部４０の内圧と真空貼り合わせ室１５内の圧
力との差を徐々に大きくするので、導入されたガスが接
着剤３７を破って真空空間部４０内に入り込むことはな
い。As described above, when the pressure in the vacuum bonding chamber 15 is changed from the vacuum state to the atmospheric pressure after the primary pressurization is completed, the pressure can be applied to the substrates 33 and 34 substantially uniformly. However, when the pressure is suddenly returned to the atmospheric pressure, as described above, the adhesive 37 is not sufficiently crushed yet, so that the gas breaks the adhesive 37 and enters the vacuum space 40, and the defective liquid crystal substrate is removed. I can do it. For this reason, in the present embodiment, the valve 22 of the thin pipe 21 is opened after the primary pressurization is completed, and the gas pressurized from the pressure source connected to the pipe 21 is introduced into the vacuum bonding chamber 15. This gradually returns to atmospheric pressure. When the inside of the vacuum bonding chamber 15 is gradually returned to the atmospheric pressure in this manner, each substrate 3
Pressure is gradually applied to 3, 34, and the adhesive 37 is gradually crushed. Thus, the adhesive 37 and each substrate 3
The contact area with 3, 34 also gradually increases. In this manner, the difference between the internal pressure of the vacuum space 40 and the pressure in the vacuum bonding chamber 15 is gradually increased, so that the introduced gas does not break the adhesive 37 and enter the vacuum space 40. .
【００５３】この状態の各基板３３，３４を図３に示
す。この図３に示す基板３３，３４間の間隔は約１０μ
ｍ程度になっている。ここで、接着剤３７は、前述した
が如く真空貼り合わせ室１５内にガスを導入すると、図
２から図３に近い形状に潰れることで流動が起こり、チ
クソトロピー性によって粘度が低下する。本実施形態に
あってはこの接着剤３７の粘度が低下した状態で、急速
に真空貼り合わせ室１５内を大気圧に戻す為の大気開放
弁２３を開放して更に各基板３３，３４に加圧力を加え
る。具体的には、真空貼り合わせ室１５内に設けた圧力
計が所定圧を超えたことを検出したときに弁２２を閉
じ、且つシリンダ２４を作動させて大気開放弁２３を開
放することによって、各基板３３，３４に加圧力が加わ
り貼り合わせが終了する。例えばその所定圧としては、
導入されたガスが接着剤３７を破って真空空間部４０内
に入り込むことがなくなったときの圧力を予め実験等で
検出しておき、その圧力を設定しておけばよい。FIG. 3 shows the substrates 33 and 34 in this state. The distance between the substrates 33 and 34 shown in FIG.
m. Here, when a gas is introduced into the vacuum bonding chamber 15 as described above, the adhesive 37 is crushed into a shape close to FIG. 2 to FIG. 3 to flow, and the viscosity decreases due to thixotropy. In this embodiment, while the viscosity of the adhesive 37 is reduced, the air release valve 23 for returning the inside of the vacuum bonding chamber 15 to the atmospheric pressure is opened rapidly, and the adhesive is further applied to the substrates 33 and 34. Apply pressure. Specifically, when the pressure gauge provided in the vacuum bonding chamber 15 detects that the pressure exceeds a predetermined pressure, the valve 22 is closed, and the cylinder 24 is operated to open the atmosphere release valve 23. A pressure is applied to each of the substrates 33 and 34, and the bonding is completed. For example, as the predetermined pressure,
The pressure when the introduced gas breaks the adhesive 37 and does not enter the vacuum space 40 may be detected in advance by an experiment or the like, and the pressure may be set.
【００５４】このように急速に真空貼り合わせ室１５内
を大気圧に戻すことによって、接着剤３７の接触面積が
各基板３３，３４に対して広がりシール性が向上するの
で、基板３３，３４間にガスが接着剤３７を破って入り
込むことがなくなる。また、接着剤３７はその粘度が低
下している為に速やかに潰れ、且つ液晶３９も加圧され
て潰れて広がるので、各基板３３，３４の貼り合わせ時
間が短くなる。By rapidly returning the inside of the vacuum bonding chamber 15 to the atmospheric pressure as described above, the contact area of the adhesive 37 expands with respect to the substrates 33 and 34, and the sealing property is improved. Gas does not break through the adhesive 37 and enter. Further, the adhesive 37 is quickly crushed due to its reduced viscosity, and the liquid crystal 39 is also crushed and spread by being pressed, so that the time for bonding the substrates 33 and 34 is shortened.
【００５５】以上示したが如く貼り合わせが終了し、更
には真空貼り合わせ室１５内の圧力が大気圧になると、
ゲートバルブ１７を開ける。そして、テーブル９の静電
吸着電極の印加電圧を遮断し、且つ真空吸着孔９ａにお
ける吸引を解除した後、各昇降ピン３５を上昇させてセ
ルをテーブル９上から押し上げる。しかる後、移載機の
ハンドを第一開口部１５ａからセルの下部（セルとテー
ブル９の間）に挿入し、そのハンド上にセルを移載して
真空貼り合わせ室１５外に搬出する。As described above, when the bonding is completed and the pressure in the vacuum bonding chamber 15 becomes the atmospheric pressure,
The gate valve 17 is opened. Then, after shutting off the voltage applied to the electrostatic attraction electrode of the table 9 and releasing the suction at the vacuum attraction hole 9 a, each lifting pin 35 is raised to push the cell from above the table 9. Thereafter, the hand of the transfer machine is inserted into the lower part of the cell (between the cell and the table 9) from the first opening 15a, and the cell is transferred onto the hand and carried out of the vacuum bonding chamber 15.
【００５６】ここで、前述した大気開放弁２３を動かす
シリンダ２４は、真空貼り合わせ室１５内の圧力が大気
圧になったときにも大気開放弁２３を開放するように設
定しておく。これにより、前述した所定圧時に弁２２を
閉じ忘れても、真空貼り合わせ室１５内の圧力が大気圧
になると自動的に大気開放弁２３が開放されるので、真
空貼り合わせ室１５内の圧力が大気圧以上に上昇しない
ように制御できる。そしてこれが為、セルの精度低下を
招かず且つ作業の安全性を確保することができる。Here, the cylinder 24 for moving the air release valve 23 is set so as to open the air release valve 23 even when the pressure in the vacuum bonding chamber 15 becomes atmospheric pressure. Thus, even if the valve 22 is forgotten to be closed at the predetermined pressure, the air release valve 23 is automatically opened when the pressure in the vacuum bonding chamber 15 becomes atmospheric pressure. Can be controlled not to rise above atmospheric pressure. Therefore, the accuracy of the cell is not reduced, and the safety of the operation can be ensured.
【００５７】尚、本実施形態にあっては太さの異なる第
一及び第二の排気管２０ａ，２０ｂを切換バルブによっ
て切り換えて排気経路を変更し、これにより排気速度を
制御しているが、必ずしもその方法に限定するものでは
なく、例えば本実施形態の如く二つの排気管２０ａ，２
０ｂを設けずに一つの排気管のみで構成してこの排気管
に真空ポンプを接続し、この真空ポンプを制御して排気
速度を制御してもよい。この場合、排気管は、太い方の
管径（即ち本実施形態の第二排気管２０ｂの管径）にす
ることが望ましい。In this embodiment, the exhaust path is changed by switching the first and second exhaust pipes 20a and 20b having different thicknesses by the switching valve, thereby controlling the exhaust speed. The present invention is not necessarily limited to this method. For example, the two exhaust pipes 20a, 20
Ob may not be provided and only one exhaust pipe may be used, and a vacuum pump may be connected to this exhaust pipe, and the vacuum pump may be controlled to control the exhaust speed. In this case, it is desirable that the exhaust pipe has a larger diameter (that is, the diameter of the second exhaust pipe 20b of the present embodiment).
【００５８】続いて、前述した二次加圧の変形例を説明
する。この場合は、前述した二次加圧と異なり、予めシ
リンダ２４に大気開放弁２３を開く方向の力を掛けてお
く。その力とは、真空貼り合わせ室１５内が真空状態に
なっているときに大気開放弁２３が第二開口部１５ｂを
閉塞し続ける（真空貼り合わせ室１５内の真空状態を保
ち続ける）程度の小さな力である。具体的には、シリン
ダ２４に予め掛けた大気開放弁２３を開く方向の力を、
真空状態の真空貼り合わせ室１５内から大気開放弁２３
に掛かる引張力よりも小さくする。Next, a modified example of the above-described secondary pressurization will be described. In this case, unlike the secondary pressurization described above, a force in the direction of opening the atmosphere release valve 23 is applied to the cylinder 24 in advance. The force is such that the air release valve 23 keeps closing the second opening 15b when the inside of the vacuum bonding chamber 15 is in a vacuum state (keeps the vacuum state in the vacuum bonding chamber 15). It is a small force. Specifically, the force applied to the cylinder 24 in the direction of opening the atmosphere release valve 23 in advance is:
From the inside of the vacuum bonding chamber 15 in a vacuum state,
Less than the tensile force applied to
【００５９】以上の如き状態で弁２２を開放し、配管２
１に接続された圧力源を駆動して真空貼り合わせ室１５
内にガスを徐々に導入する。ガスが導入され続けて真空
貼り合わせ室１５内の真空度が小さくなり、大気開放弁
２３を開放しようする前述したシリンダ２４に予め掛け
た力に比べて引張力の方が小さくなると、大気開放弁２
３が自動的に開放されて真空貼り合わせ室１５内の圧力
が急速に大気圧に戻る。このように、予め大気開放弁２
３に開放方向の力を加えておくことによって、真空貼り
合わせ室１５内が大気圧を超える圧力になることはな
く、これによりセルの精度低下を招かずに作業の安全性
を確保できる。即ち、その大気開放弁２３を安全弁とし
て作用させることもできる。尚、本実施形態にあって
も、必ずしも圧力源を設けずともよい。In the above state, the valve 22 is opened, and the piping 2
1 is driven to drive the vacuum bonding chamber 15
Gas is gradually introduced into the inside. When the gas is continuously introduced and the degree of vacuum in the vacuum bonding chamber 15 is reduced, and the tensile force is smaller than the force previously applied to the cylinder 24 for opening the air release valve 23, the air release valve is opened. 2
3 is automatically opened, and the pressure in the vacuum bonding chamber 15 rapidly returns to the atmospheric pressure. Thus, the atmosphere release valve 2
By applying a force in the opening direction to 3, the pressure inside the vacuum bonding chamber 15 does not exceed the atmospheric pressure, thereby ensuring the safety of the operation without lowering the accuracy of the cell. That is, the air release valve 23 can also function as a safety valve. Note that, even in the present embodiment, it is not always necessary to provide a pressure source.
【００６０】続いて、二次加圧の他の変形例を説明す
る。本変形例は、上記変形例と異なり、予めシリンダ２
４に大気開放弁２３を閉じる方向の力を掛けておく。そ
の力とは、真空貼り合わせ室１５内の圧力が大気圧より
も大きくなったときに、その圧力が掛かるまで大気開放
弁２３が閉じた状態を保つ力である。この場合のシリン
ダ２４に掛ける力は、各基板３３，３４の大きさによっ
て決定され、この各基板３３，３４の貼り合わせに要す
る加圧力が大きい程、大きな力が掛けられる。Next, another modified example of the secondary pressurization will be described. This modification is different from the above modification in that the cylinder 2
4 is applied with a force in the direction to close the atmosphere release valve 23. The force is a force that, when the pressure in the vacuum bonding chamber 15 becomes larger than the atmospheric pressure, keeps the atmosphere open valve 23 closed until the pressure is applied. In this case, the force applied to the cylinder 24 is determined by the size of each of the substrates 33 and 34. The greater the pressure required for bonding the substrates 33 and 34, the greater the force applied.
【００６１】以上の如く予めシリンダ２４に力を掛けた
状態で弁２２を開放し、配管２１に接続された圧力源を
駆動して真空貼り合わせ室１５内に徐々にガスを導入す
る。このガスは、真空貼り合わせ室１５内の圧力が大気
圧を超えるまで，具体的にはシリンダ２４に予め設定し
た力を超えるまで導入され、その力を超えると大気開放
弁２３が開放されて真空貼り合わせ室１５内が大気圧に
戻される。このように、予めシリンダ２４に大気開放弁
２３を閉じる方向の力を掛けておくことによって、各基
板３３，３４が大きい為その貼り合わせに大きな加圧力
を必要とする場合でも、シリンダ２４に設定する力を調
整することで、各基板３３，３４の貼り合わせに必要な
力を均等に加えることができる。As described above, the valve 22 is opened with a force applied to the cylinder 24 in advance, and the pressure source connected to the pipe 21 is driven to gradually introduce gas into the vacuum bonding chamber 15. This gas is introduced until the pressure in the vacuum bonding chamber 15 exceeds the atmospheric pressure, specifically until the pressure exceeds a preset force in the cylinder 24. When the pressure exceeds the force, the atmosphere release valve 23 is opened and the vacuum is released. The inside of the bonding chamber 15 is returned to the atmospheric pressure. As described above, by applying a force in the direction of closing the air release valve 23 to the cylinder 24 in advance, even when the substrates 33 and 34 are large and a large pressing force is required for bonding them, the cylinder 24 is set. By adjusting the force to be applied, the force required for bonding the substrates 33 and 34 can be evenly applied.
【００６２】上記各変形例にあっては、以上示したが如
く加圧力を掛けて貼り合わせが終了し、更には真空貼り
合わせ室１５内の圧力が大気圧になると、弁２２を閉
じ、ゲートバルブ１７を開ける。そして、テーブル９の
静電吸着電極の印加電圧を遮断し、真空吸着孔９ａにお
ける吸引を解除した後、各昇降ピン３５を上昇させてセ
ルをテーブル９上から押し上げる。しかる後、移載機の
ハンドを第一開口部１５ａからセルの下部（セルとテー
ブル９の間）に挿入し、そのハンド上にセルを移載して
真空貼り合わせ室１５外に搬出する。In each of the above modifications, the bonding is completed by applying a pressing force as described above, and when the pressure in the vacuum bonding chamber 15 becomes atmospheric pressure, the valve 22 is closed and the gate is closed. The valve 17 is opened. Then, the voltage applied to the electrostatic attraction electrode of the table 9 is cut off, and the suction at the vacuum attraction hole 9a is released. Then, the lifting pins 35 are raised to push the cell from above the table 9. Thereafter, the hand of the transfer machine is inserted into the lower part of the cell (between the cell and the table 9) from the first opening 15a, and the cell is transferred onto the hand and carried out of the vacuum bonding chamber 15.
【００６３】［第二実施形態］次に、本発明に係る基板
貼り合わせ装置の第二実施形態について図４に基づいて
説明する。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the substrate bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
【００６４】この基板貼り合わせ装置は、前述した第一
実施形態の装置とは以下の点で異なり、他はその第一実
施形態と同様に構成される。具体的には、第一実施形態
ではゲートバルブ１７と大気開放弁２３とを別個独立し
て設けたが、本実施形態にあってはその大気開放弁２３
をゲートバルブ１７と兼用して設けている。以下にその
構成について詳述する。This substrate bonding apparatus differs from the apparatus of the first embodiment described above in the following points, and is otherwise configured in the same manner as the first embodiment. Specifically, in the first embodiment, the gate valve 17 and the air release valve 23 are provided separately and independently, but in the present embodiment, the air release valve 23
Is also used as the gate valve 17. Hereinafter, the configuration will be described in detail.
【００６５】第一実施形態のゲートバルブ１７と大気開
放弁２３とを兼用した本実施形態の構成は、真空貼り合
わせ室１５の第一開口部１５ａを閉塞する例えば上下方
向に移動自在なゲートバルブ４１と、このゲートバルブ
４１の閉塞面と反対側の面から立設した複数のシャフト
４２と、これら各シャフト４２を立設した面に配設され
且つゲートバルブ４１を第一開口部１５ａから離間方向
（図４に示すＸ方向）に移動自在なシリンダ４４と、各
シャフト４２毎に覆設されたそのシャフト４２を軸方向
に摺動するリニアガイド４３を備えた例えば断面略Ｌ字
状のアーム４５と、このアーム４５に固定されたゲート
バルブ４１の上下方向の移動動作を行うシリンダ４６と
を有する。ここで、本実施形態の真空貼り合わせ室１５
には第一実施形態の真空貼り合わせ室１５に示した第二
開口部１５ｂは形成されない。The configuration of the present embodiment, which also functions as the gate valve 17 and the atmosphere release valve 23 of the first embodiment, is a gate valve that closes the first opening 15 a of the vacuum bonding chamber 15, for example, is movable vertically. 41, a plurality of shafts 42 erected from the surface opposite to the closing surface of the gate valve 41, and the gate valve 41 is disposed on the surface on which each of the shafts 42 is erected and separates the gate valve 41 from the first opening 15a. Arm having, for example, a substantially L-shaped cross section provided with a cylinder 44 movable in the direction (X direction shown in FIG. 4) and a linear guide 43 which is provided for each shaft 42 and slides the shaft 42 in the axial direction. 45, and a cylinder 46 that moves the gate valve 41 fixed to the arm 45 in the vertical direction. Here, the vacuum bonding chamber 15 of the present embodiment is used.
Is not formed with the second opening 15b shown in the vacuum bonding chamber 15 of the first embodiment.
【００６６】このように構成された本実施形態の装置の
各基板３３，３４の貼り合わせ動作は、前述した第一実
施形態におけるゲートバルブ１７と大気開放弁２３に係
る動作が異なるのみで、他の動作はその第一実施形態と
同様である。ここで、本実施形態における動作の相異点
のみを以下に説明する。The bonding operation of the substrates 33 and 34 of the apparatus of this embodiment having the above-described configuration is the same as that of the first embodiment except for the operation of the gate valve 17 and the air release valve 23. Is similar to that of the first embodiment. Here, only differences between the operations according to the present embodiment will be described below.
【００６７】先ず、各基板３３，３４を真空貼り合わせ
室１５内に搬入する場合やセルを真空貼り合わせ室１５
内から搬出する場合は、シリンダ４６を作動させてゲー
トバルブ４１をシリンダ４４やアーム４５と共に上下移
動させる。続いて、二次加圧時に真空貼り合わせ室１５
内の圧力を急速に大気圧に戻す場合は、シリンダ４４を
作動させてゲートバルブ４１を真空貼り合わせ室１５か
ら離間させ、第一開口部１５ａを開放することによって
真空貼り合わせ室１５内に大気を導入して行われる。こ
こで、前述した第一実施形態の各変形例の如くシリンダ
４４に予め力を掛けておき、その変形例と同様にゲート
バルブ４１を動作させてもよい。First, when each of the substrates 33 and 34 is carried into the vacuum bonding chamber 15 or the cell is
When carrying out from the inside, the cylinder 46 is operated to move the gate valve 41 up and down together with the cylinder 44 and the arm 45. Subsequently, at the time of secondary pressurization, the vacuum bonding chamber 15
When the internal pressure is quickly returned to the atmospheric pressure, the cylinder 44 is operated to separate the gate valve 41 from the vacuum bonding chamber 15, and the first opening 15a is opened to release the air into the vacuum bonding chamber 15. It is performed by introducing. Here, a force may be applied to the cylinder 44 in advance as in each of the modifications of the first embodiment described above, and the gate valve 41 may be operated in the same manner as in the modification.
【００６８】このように、前述した第一実施形態の大気
開放弁２３の機能をゲートバルブ４１に持たせることに
よって、部品点数を削減することができ、更には装置の
小型化をも図ることができる。また、装置の組み立ても
容易に行うことができる。As described above, by giving the function of the air release valve 23 of the first embodiment to the gate valve 41, the number of parts can be reduced, and the size of the apparatus can be reduced. it can. Further, the assembly of the device can be easily performed.
【００６９】[0069]
【発明の効果】本発明に係る基板貼り合わせ方法及びそ
の装置は、真空チャンバ内に二枚の基板を搬入した後、
その真空チャンバ内が所定の圧になるまで徐々に排気す
る。そして、所定圧になった際に急速に排気して真空チ
ャンバ内を真空状態にすることによって、各基板の暴れ
や水分の凍結の発生を防止することができ、これにより
確実且つ短時間で貼り合せを完了させることができる。According to the method and the apparatus for bonding substrates according to the present invention, after carrying two substrates into a vacuum chamber,
The inside of the vacuum chamber is evacuated gradually until a predetermined pressure is reached. Then, when a predetermined pressure is reached, the substrate is quickly evacuated and the inside of the vacuum chamber is evacuated to thereby prevent the substrates from being violent or freezing from moisture. The matching can be completed.
【００７０】また、各基板を機械的に加圧貼り合わせ
し、その後、真空状態の真空チャンバ内が所定の圧にな
るまで徐々にガスを導入する。そして、所定圧になった
際に急速にガスを導入して真空チャンバ内を大気圧にす
ることによって、貼り合わせた各基板の間隔を正確に位
置合わせすることができ、これにより確実且つ短時間で
貼り合せを完了させることができる、という従来にない
優れた基板貼り合わせ方法及びその装置を得ることが可
能となる。Further, each substrate is mechanically pressure-bonded, and then a gas is gradually introduced until the inside of the vacuum chamber reaches a predetermined pressure. Then, when a predetermined pressure is reached, a gas is rapidly introduced to bring the inside of the vacuum chamber to the atmospheric pressure, so that the distance between the bonded substrates can be accurately adjusted, thereby ensuring a short time. Thus, it is possible to obtain an unprecedented excellent substrate bonding method and apparatus capable of completing bonding.
【図１】本発明に係る基板貼り合わせ装置の第一実施形
態の構成を示す部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a first embodiment of a substrate bonding apparatus according to the present invention.
【図２】本実施形態における一次加圧後の各基板を示す
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing each substrate after primary pressurization in the present embodiment.
【図３】本実施形態における二次加圧時の大気解放前の
各基板を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing each substrate before being released to the atmosphere at the time of secondary pressurization in the present embodiment.
【図４】本発明に係る基板貼り合わせ装置の第二実施形
態の構成を示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a second embodiment of the substrate bonding apparatus according to the present invention.
９ テーブル １５ 真空貼り合わせ室（真空チャンバ） １６ 加圧板 ２０ａ 第一排気管（排気速度可変手段の第二排気機
構） ２０ｂ 第二排気管（排気速度可変手段の第一排気機
構） ２１ 配管（導入速度可変手段の第一ガス導入機構） ２２ 弁（導入速度可変手段の第一ガス導入機構） ２３ 大気開放弁（導入速度可変手段の第二ガス導入機
構） ３３，３４ 基板 ３７ 接着剤9 Table 15 Vacuum bonding chamber (vacuum chamber) 16 Pressure plate 20a First exhaust pipe (second exhaust mechanism of variable exhaust speed means) 20b Second exhaust pipe (first exhaust mechanism of variable exhaust speed means) 21 Piping (introduction) 22 valve (first gas introduction mechanism of variable introduction speed means) 23 air release valve (second gas introduction mechanism of variable introduction speed means) 33, 34 substrate 37 adhesive
───────────────────────────────────────────────────── 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 八幡 聡 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 齊藤 正行 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 平井 明 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） 2H089 NA49 NA60 5G435 AA17 BB12 EE33 KK05 KK10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yukinori Nakayama 5-2-2 Koyodai, Ryugasaki-shi, Ibaraki Hitachi Techno Engineering Co., Ltd. Ryugasaki Plant (72) Inventor Satoshi Yawata 5-2-2 Koyodai, Ryugasaki-shi, Ibaraki Hitachi Kuno Engineering Co., Ltd. Ryugasaki Plant (72) Inventor Masayuki Saito 5-2-2 Koyodai, Ryugasaki City, Ibaraki Prefecture Hitachi Tech. Kuno Engineering Co., Ltd. Ryugasaki Plant (72) Inventor Akira Hirai 5-2-2 Koyodai Ryugasaki City, Ibaraki Prefecture Hitachi Kno Engineering Co., Ltd. Ryugasaki Plant F-term (reference) 2H089 NA49 NA60 5G435 AA17 BB12 EE33 KK05 KK10
Claims (10)
つ対向して配設した貼り合わせ対象物たる二枚の基板
を、真空状態の真空チャンバ内で位置合わせを行った
後、加圧して貼り合わせを行う基板貼り合わせ方法であ
って、 前記真空チャンバ内に前記各基板を搬入した後、前記真
空チャンバ内が所定の圧になるまで徐々に排気する第一
排気工程と、 この第一排気工程にて前記所定圧になると急速に排気し
て前記真空チャンバ内を真空状態にする第二排気工程
と、 を有することを特徴とした基板貼り合わせ方法。An adhesive is provided on at least one of the substrates, and two substrates, which are objects to be bonded, which are disposed to face each other, are positioned in a vacuum chamber in a vacuum state, and then bonded by pressing. A method of bonding substrates, comprising: carrying out each of the substrates into the vacuum chamber and then gradually exhausting the inside of the vacuum chamber until a predetermined pressure is reached; A second evacuation step of rapidly exhausting the vacuum at the predetermined pressure to bring the inside of the vacuum chamber into a vacuum state.
り合わせする加圧工程と、 この加圧工程の後、前記真空状態の真空チャンバ内が所
定の圧になるまで徐々にガスを導入する第一ガス導入工
程と、 この第一ガス導入工程にて前記所定圧になると急速にガ
スを導入して前記真空チャンバ内を大気圧にする第二ガ
ス導入工程と、 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
わせ方法。2. A pressurizing step of mechanically pressing and bonding each of the substrates in a vacuum state, and after this pressurizing step, a gas is gradually supplied until the inside of the vacuum chamber in the vacuum state reaches a predetermined pressure. A first gas introduction step of introducing, and a second gas introduction step of rapidly introducing a gas when the predetermined pressure is reached in the first gas introduction step to bring the inside of the vacuum chamber to atmospheric pressure. The substrate bonding method according to claim 1, wherein:
つ対向して配設した貼り合わせ対象物たる二枚の基板
を、真空状態の真空チャンバ内で位置合わせを行った
後、加圧して貼り合わせを行う基板貼り合わせ方法であ
って、 前記各基板を真空状態で機械的に加圧貼り合わせする加
圧工程と、 この加圧工程の後、前記真空状態の真空チャンバ内が所
定の圧になるまで徐々にガスを導入する第一ガス導入工
程と、 この第一ガス導入工程にて前記所定圧になると急速にガ
スを導入して前記真空チャンバ内を大気圧にする第二ガ
ス導入工程と、 を有することを特徴とした基板貼り合わせ方法。3. A method in which an adhesive is provided on at least one of the substrates, and two substrates, which are objects to be bonded, which are disposed to face each other, are positioned in a vacuum chamber in a vacuum state, and then pressed and bonded. A substrate bonding method for performing bonding, comprising: a pressurizing step of mechanically pressurizing and bonding each of the substrates in a vacuum state; and after the pressurizing step, the inside of the vacuum chamber in the vacuum state has a predetermined pressure. A first gas introduction step of gradually introducing a gas until the second gas introduction step of rapidly introducing a gas at the predetermined pressure in the first gas introduction step to bring the inside of the vacuum chamber to atmospheric pressure; A substrate bonding method, comprising:
で加圧して貼り合わせを行う真空チャンバと、該真空チ
ャンバ内に配設し且つ前記各基板の内の一方の基板を保
持する当該基板の面に対して水平方向に移動自在なテー
ブルと、前記真空チャンバ内に配設し且つ前記一方の基
板に対向させて前記各基板の内の他方の基板を保持する
当該基板の面に対して垂直方向に移動自在な加圧板とを
有する基板貼り合わせ装置であって、 前記真空チャンバに、その内部を真空にする為のガス排
気手段を備え、 このガス排気手段に、前記真空チャンバ内のガスの排気
速度を変更する排気速度可変手段を設けることを特徴と
した基板貼り合わせ装置。4. A vacuum chamber in which two substrates, which are objects to be bonded, are bonded by pressurizing them inside, and said vacuum chamber is disposed in said vacuum chamber and holds one of said substrates. A table movable in the horizontal direction with respect to the surface of the substrate, and a table disposed in the vacuum chamber and holding the other of the substrates in opposition to the one substrate with respect to the surface of the substrate. A pressure plate movable vertically in the vacuum chamber, wherein the vacuum chamber is provided with gas exhaust means for evacuating the inside thereof. A substrate bonding apparatus characterized by comprising a pumping speed changing means for changing a gas pumping speed.
ンバ内が所定の圧になるまで徐々に排気を行う第一排気
機構と、前記所定圧になると急速に排気を行う第二排気
機構とを有することを特徴とした請求項４に記載の基板
貼り合わせ装置。5. The exhaust rate changing means includes: a first exhaust mechanism for gradually exhausting the interior of the vacuum chamber until a predetermined pressure is reached, and a second exhaust mechanism for rapidly exhausting the vacuum chamber when the pressure reaches the predetermined pressure. The substrate bonding apparatus according to claim 4, comprising:
空チャンバ内を大気圧にする為のガス導入手段を備え、 このガス導入手段に、前記真空チャンバ内へのガスの導
入速度を変更する導入速度可変手段を設けることを特徴
とした請求項４又は５に記載の基板貼り合わせ装置。6. The vacuum chamber further comprises gas introduction means for bringing the inside of the vacuum chamber in a vacuum state to atmospheric pressure, wherein the gas introduction means changes the introduction speed of the gas into the vacuum chamber. The substrate bonding apparatus according to claim 4, further comprising a speed varying unit.
で加圧して貼り合わせを行う真空チャンバと、該真空チ
ャンバ内に配設し且つ前記各基板の内の一方の基板を保
持する当該基板の面に対して水平方向に移動自在なテー
ブルと、前記真空チャンバ内に配設し且つ前記一方の基
板に対向させて前記各基板の内の他方の基板を保持する
当該基板の面に対して垂直方向に移動自在な加圧板とを
有する基板貼り合わせ装置であって、 前記真空チャンバに、真空状態の当該真空チャンバ内を
大気圧にする為のガス導入手段を備え、 このガス導入手段に、前記真空チャンバ内へのガスの導
入速度を変更する導入速度可変手段を設けることを特徴
とした基板貼り合わせ装置。7. A vacuum chamber in which two substrates, which are objects to be bonded, are bonded by pressurizing them inside, and said vacuum chamber is provided in said vacuum chamber and holds one of said substrates. A table movable in the horizontal direction with respect to the surface of the substrate, and a table disposed in the vacuum chamber and holding the other of the substrates in opposition to the one substrate with respect to the surface of the substrate. A pressure plate movable vertically in the vacuum chamber, wherein the vacuum chamber includes gas introduction means for bringing the inside of the vacuum chamber into a vacuum state at atmospheric pressure. A substrate bonding apparatus, further comprising an introduction speed changing means for changing an introduction speed of the gas into the vacuum chamber.
ンバ内が所定の圧になるまで徐々にガスを導入する第一
ガス導入機構と、前記所定圧になると急速にガスを導入
する第二ガス導入機構とを有することを特徴とした請求
項６又は７に記載の基板貼り合わせ装置。8. A first gas introducing mechanism for introducing a gas gradually until the inside of the vacuum chamber reaches a predetermined pressure, and a second gas for introducing a gas rapidly when the pressure reaches the predetermined pressure. The substrate bonding apparatus according to claim 6, further comprising an introduction mechanism.
ンバ内に連通する配管と、該配管内を閉塞自在な弁とを
有し、 前記第二ガス導入機構は、前記真空チャンバ内を大気開
放する大気開放弁を有することを特徴とした請求項８に
記載の基板貼り合わせ装置。9. The first gas introduction mechanism has a pipe communicating with the inside of the vacuum chamber, and a valve capable of closing the inside of the pipe, and the second gas introduction mechanism has an atmosphere in the vacuum chamber. 9. The substrate bonding apparatus according to claim 8, further comprising an atmosphere release valve that opens.
超えると前記大気開放弁が開放するように、該大気開放
弁に予め力を掛けておくことを特徴とした請求項９に記
載の基板貼り合わせ装置。10. The air release valve according to claim 9, wherein a force is applied to the air release valve in advance so that the air release valve is opened when the pressure in the vacuum chamber exceeds a predetermined pressure. Substrate bonding equipment.
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