工件粘附卡盘装置及工件贴合机的制作方法
工件粘附卡盘装置及工件贴合机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关一种工件粘附卡盘装置及具备该工件粘附卡盘装置的工件贴合机，所述工件粘附卡盘装置例如在液晶显示器(LCD)、有机EL显示器(OLED)、电浆显示器(PDP)、可挠性显示器等平板显示器的制造过程中，被使用于包括粘附保持CF玻璃或TFT玻璃等玻璃制基板或者包含PES(Poly-Ether-Sulphone)等塑料膜等的合成树脂制基板等板状工件并进行贴合的基板贴合机的基板组装装置、输送这种基板等绝缘体、导电体或半导体晶圆等工件(被处理体)的基板输送装置等。
【背景技术】
[0002]以往，作为这种工件粘附卡盘装置及工件贴合机，有包括如下部分的基板粘合装置:第I腔室，具备第I基板所安置的第I平板；第2腔室，从上述第I腔室隔离且具备与上述第I基板粘合的第2基板所安置的第2平板；基板卡盘，具有利用粘附力使安置于上述第I平板上的第I基板固定的粘附橡胶；及粘附解除装置，引导与上述粘附力相反的方向的力，以使上述第I基板脱离上述粘附橡胶。上述粘附解除装置由被设置于上述第I平板并向上述第I基板的附着面方向加热膨胀来使上述第I基板脱离的加热膨胀部构成。上述加热膨胀部包括包含在被附着于上述粘附橡胶的上述第I基板的附着面侧膨胀的延性的材质的膨胀部件，并将上述粘附橡胶形成于中心部，上述加热膨胀部以环状位于其周围。在真空状态下，通过使上述加热膨胀部膨胀而使上述第I基板从上述粘附橡胶脱离，且与位于下方的上述第2基板粘合，之后，隔离上述第I腔室与上述第2腔室而大气开放，并输送被粘合的上述第I基板及上述第2基板(例如参照专利文献I)。
[0003]以往技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利公开2010-126342号公报(第6-第9页、图1_8)
[0006]发明的概要
[0007]发明要解决的技术课题
[0008]然而，LCD等制造过程中，在真空气氛下，若使两块基板贴合为液晶等封入材料被夹入其之间，之后解除其中一方的基板的粘附保持且使其周围大气开放，则两块基板夹持封入材料而未完全粘合是因为解除粘附保持的其中一方的基板有可能远离封入材料而从间隙向封入材料混入空气等气体。
[0009]因此，为了解决这种问题点，考虑到在真空气氛下不解除被粘合的基板的粘附保持，而压接两块基板的同时大气开放，防止空气混入封入材料。
[0010]但是，所述专利文献I的基板卡盘中，若在真空状态下使环状膨胀部件密接于第I基板的表面而向第2基板压接，并且使其周围环境大气开放，则由环状膨胀部件包围的粘附橡胶的周围空间成为真空状态。因此，存在如下致命的问题，即相对于第I基板的表面，环状膨胀部件成为吸附垫，之后即使在大气氛围下环状膨胀部件膨胀也无法剥离第I基板。
[0011]其结果，若在后工序中使环状膨胀部件逆向收缩变形，则导致贴合于第2基板上的第I基板被环状膨胀部件(吸附垫)吊起。此时，第I基板为厚度0.3mm以下等超薄基板时，存在因伴随吊起而产生的自重而使第I基板发生变形，且与第2基板的贴合精确度下降的问题。
[0012]并且，由于膨胀部件由延性的材质构成，因此经长期反复因膨胀部件的弹性变形产生的第I基板的按压剥离时，膨胀部件的按压面融合于第I基板的表面，从而将膨胀部件的按压面压接于第I基板的表面时，存在通过微观观察到的范德华力(引力)与第I基板的表面粘附而无法剥离的问题。
[0013]并且，所述专利文献I的基板粘合装置中，相对于第I平板，多个基板卡盘及粘附解除装置分别地配置为矩阵形态，通过多个基板卡盘的粘附橡胶同时粘附保持第I基板，通过多个粘附解除装置中的环状膨胀部件的膨胀同时剥离第I基板。
[0014]但是，若在保持真空状态下使多个环状膨胀部件分别地密接于第I基板的表面的情况下，使其周围环境大气开放，则多个粘附解除装置中至少被一些环状膨胀部件包围的粘附橡胶的周围空间成为真空状态，无法分别地剥离第I基板。因此，通过环状膨胀部件同时收缩变形，导致贴合于第2基板上的第I基板被一些环状膨胀部件(吸附垫)局部吊起，而存在使第I基板发生局部变形，且与第2基板的贴合精确度下降的问题。
[0015]本发明的课题为解决这种问题，其目的为在大气气氛下，轻松且可靠地从剥离部剥离真空中被粘附剥离的板状工件等。
[0016]用于解决技术课题的手段
[0017]为实现这种目的，本发明的工件粘附卡盘装置，在真空气氛下剥离被粘附保持的板状工件之后，使该板状工件的周围大气开放，其中，具备:粘附部，该粘附部以与所述板状工件对置的方式设置且装卸自如地粘附保持该板状工件；及剥离部，该剥离部可弹性变形，且以包围所述粘附部的外周的方式设置，随着朝向所述板状工件的突出变形而压接于所述板状工件的表面并从所述粘附部强制剥离，所述剥离部具有按压面，该按压面以在配置有所述粘附部的内侧空间与在比所述剥离部更靠外侧配置的外侧空间之间包围该内侧空间的外周的方式形成，从真空气氛直至大气开放时与所述板状工件的所述表面接触；及真空破坏用流路，该真空破坏用流路在该按压面与所述板状工件的所述表面接触的大气开放时，连通所述内侧空间与所述外侧空间而使空气从所述外侧空间向所述内侧空间流入。
[0018]发明效果
[0019]具有所述特征的本发明的工件粘附卡盘装置中，相对于在粘附部被粘附保持的板状工件，在真空气氛下将剥离部弹性突出变形而使按压面与板状工件表面接触，从而板状工件从粘附部被剥离，之后，保持使剥离部的按压面与板状工件的表面接触的状态下使板状工件的周围大气开放，从而空气通过流路从剥离部的外侧空间向内侧空间流入，剥离部的内侧空间与板状工件之间被真空破坏。
[0020]由此，能够在大气气氛下轻松且可靠地从剥离部剥离真空中被粘附剥离的板状工件。
[0021]其结果，若保持真空状态下使环状膨胀部件密接于第I基板的情况下被大气开放，则与被环状膨胀部件包围的粘附橡胶的周围空间成为真空状态而无法剥离的以往技术相比，即使在后工序中使剥离部的按压面逆向收缩变形，也不会使板状工件被吊起，即使板状工件为超薄基板，也不会发生变形，且不发生板状工件的应变变形而能够进行正常的粘附保持及剥离。
【附图说明】
[0022]图1是表示本发明的实施方式所涉及的工件粘附卡盘装置的说明图，(a)是纵截面前视图，(b)是仰视图。
[0023]图2是表示本发明的实施方式所涉及的工件贴合机的缩小纵截面前视图。
【具体实施方式】
[0024]以下，根据图示详细说明本发明的实施方式。
[0025]本发明的实施方式所涉及的工件粘附卡盘装置A如图1(a)、图1(b)所示，在达到大气气氛或真空气氛和规定的真空度的气氛下，例如装卸自如地粘附保持包含例如LCD的基板等的板状工件W，且在真空气氛下强制剥离该被粘附保持的板状工件W之后，使板状工件W的周围大气开放(返回到大气气氛中)。
[0026]若进行详细说明，则本发明的实施方式的工件粘附卡盘装置A具备如下主要构成要件:粘附部1，以与板状工件W对置的方式设置且装卸自如地粘附保持该板状工件W ;剥离部2，可弹性变形且以包围粘附部I的外周的方式设置；及支承部3，为了直接或间接地安装粘附部I及剥离部2而设置。
[0027]粘附部I是其整体或一部分例如以氟橡胶或弹性体、丁基橡胶、感光性树脂、丙烯类或硅类等粘附材料形成为片状的粘附片，且形成为具有弹性的面状的粘附面la。
[0028]粘附部I的粘附面Ia构成为，与板状工件W对置的方式安装于后述支承部3，并使朝向粘附部I及支承部3移动的板状工件W的表面Wl接触，从而板状工件W装卸自如地被粘附保持。
[0029]另外，图所示的例子中，粘附面Ia优选构成为，通过例如以压花加工等形成为凹凸状而整体容易弹性变形而轻松地粘附于板状工件W。
[0030]剥离部2是其整体或一部分以例如橡胶或弹性体、软质合成树脂等可弹性变形的弹性材料形成为圆形或矩形等片状的隔膜或弹性膜等弹性片，且具有形成为包围粘附部I的粘附面Ia的外周的环状的可弹性变形的按压面2a。
[0031]剥离部2的按压面2a构成为，以与板状工件W对置且沿靠近或远离板状工件W的表面Wl的Z方向可弹性突出变形的方式安装于后述支承部3，且通过按压面2a中的初级侧与次级侧的压力差等朝向板状工件W弹性突出变形。
[0032]支承部3是例如用硬质合成树脂、金属、陶瓷等很难与剥离部2的按压面2a粘附的材料形成为圆形或矩形等的板状的底板，且以与板状工件W平行的方式设置。
[0033]在支承部3中与板状工件W对置的对置面3a，粘附部I沿Z方向及与此交叉的XY方向不可移动地安装于其中央，且使粘附面Ia配置为比剥离部2的按压面2a更向板状工件W稍微突出。
[ 0034]剥离部2以沿XY方向不可移动的方式安装在支承部3的对置面3a中包围粘附部I的外周的环状部位，且使按压面2a朝向粘附保持于粘附部I的粘附面Ia的板状工件W沿Z方向弹性突出变形，从而压接于表面Wl而进一步向相同方向推动。
[0035]作为使剥离部2的按压面2a沿Z方向弹性突出变形的机构的具体例，优选为还具备用于向按压面2a的初级侧供给驱动用流体F的驱动部4，从驱动部4向按压面2a的初级侧供给驱动用流体F，从而以使按压面2a朝向粘附保持在粘附部I的粘附面Ia的板状工件W弹性突出的方式膨胀变形。
[0036]驱动部4具有仅单向供给或双向取放包含压缩空气等气体或液体的驱动用流体F的泵等驱动源(无图示)、及在支承部3的对置面形成于环状部位的背面的流路3b，且驱动源经由流路3b与按压面2a的初级侧连通。
[0037]在驱动部4的工作中，驱动用流体F通过流路3b朝向按压面2a的初级侧供给，从而使按压面2a朝向粘附保持于粘附部I的粘附面Ia的板状工件W膨胀变形，而压接于板状工件W的表面Wl，从粘附部I的粘附面Ia强制地按压剥离板状工件W。
[0038]并且，作为其他例未图示，但作为使剥离部2的按压面2a沿Z方向弹性突出变形的机构，通过缸体等来代替供给驱动用流体F的驱动部4而进行按压等，能够用其他驱动源使按压面2a沿Z方向弹性突出变形。
[0039]根据图1 (a)对剥离部2的板状工件W的剥离动作进行说明。
[0040]初始状态下，如图1 (a)的单点划线所示，剥离部2的按压面2a以与支承部3的对置面3a相接的方式收缩变形为平面状或凹状，不对被粘附面Ia粘附保持的板状工件W作用剥离力而待机。
[0041]剥离时，如图1 (a)的双点划线所示，通过按压面2a的初级侧与次级侧的压力差使按压面2a以沿Z方向远离支承部3的表面3a且靠近板状工件W的方式膨胀而突出变形，从而按压面2a与板状工件W的表面Wl接触并进行按压而从粘附面Ia强制地剥离板状工件W (按压剥离)。
[0042]并且，从粘附面Ia剥离板状工件W之后，使剥离部2的按压面2a以沿Z方向远离板状工件W的表面Wl的方式逆向收缩而没入变形，从而返回到图1(a)的单点划线所示的初始状态。
[0043]并且，剥离部2具有当所述剥离部的按压面2a与板状工件W的表面Wl接触且被压接时，使配置有粘附部I的剥离部2的内侧空间SI及与该内侧空间相反的一侧的外侧空间S2连通的真空破坏用流路2p。
[0044]真空破坏用流路2p由多个间隙2b及多个凹槽2c等构成，所述多个间隙2b以将剥离部2的按压面2a表面加工成凹凸状而遍及内侧空间SI及外侧空间S2连通的方式形成，所述多个凹槽2c以将多个剥离部2的按压面2a分别地沿以粘附部I为中心的周方向断续设置而在周方向上相邻的按压面2a之间连通内侧空间SI及外侧空间S2的方式形成。
[0045]图1 (a)、图1 (b)所示的例子中，作为流路2p，将剥离部2的按压面2a例如用压花加工和鼓风处理(喷砂法)或其他表面加工等形成为凹凸状，从而形成多个间隙2b，并且沿以粘附部I为中心的周方向断续设置多个按压面2a，从而形成沿以粘附部I为中心的放射方向延伸的多个凹槽2c。
[0046]另外，通过压花加工和表面加工等产生的按压面2a的凹凸形状、多个间隙2b的形状及他们的大小和深度并不限定于图示例，而能够进行各种变形。
[0047]并且，作为其他例未图示，但作为流路2p，也可仅设置通过按压面2a中的凹凸状的表面加工形成的多个间隙2b或形成于沿周方向相邻的按压面2a之间的多个凹槽2c中的任一个。
[0048]根据这种本发明的实施方式的工件粘附卡盘装置A，在大气气氛或真空气氛中，通过粘附部I的粘附面Ia粘附保持板状工件W，之后，相对于在粘附部I粘附保持的板状工件W，在真空气氛下将剥离部2弹性膨胀且突出变形而使按压面2a与板状工件W的表面Wl接触且压接。
[0049]由此，从粘附部I剥离板状工件W。
[0050]之后在保持使剥离部2的按压面2a与板状工件W的表面Wl接触的状态下，使板状工件W的周围大气开放。
[0051]由此，空气通过流路2p从剥离部2的外侧空间S2向内侧空间SI流入，剥离部2的内侧空间Si与板状工件W之间被真空破坏。
[0052]因此，在大气气氛下，能够轻松且可靠地从剥离部2剥离真空中被粘附部I粘附剥离的板状工件W。
[0053]其结果，在后工序中，即使使剥离部2的按压面2a以沿Z方向远离板状工件W的表面Wl的方式逆向收缩而没入变形也不会使板状工件W被吊起，即使板状工件W为例如厚度0.3mm以下等超薄基板也不会发生变形，不使板状工件W发生应变变形，而能够进行正常的粘附保持及剥离。
[0054]尤其，流路2p为通过将剥离部2的按压面2a表面加工成凹凸状而遍及内侧空间SI及外侧空间S2连通的方式形成的多个间隙2b时，随着剥离部2的突出变形而使凹凸状的按压面2a与板状工件W的表面Wl压接，从而空气通过作为流路2p的多个间隙2b分别地从外侧空间S2向内侧空间SI流入，剥离部2的内侧空间SI与板状工件W之间被真空破坏。
[0055]因此，作为简单的结构，能够在大气气氛下从剥离部2正常地剥离板状工件W。
[0056]其结果，制造及维护较简单且成本下降。
[0057]并且，流路2p为以将多个剥离部2的按压面2a分别地沿以粘附部I为中心的周方向断续设置而在周方向上相邻的按压面2a之间连通内侧空间SI及外侧空间S2的方式形成的多个凹槽2c时，能够形成比剥离部2的按压面2a深且作为流路2p的凹槽2c，随着剥离部2的突出变形使多个按压面2a同时与板状工件W的表面Wl压接，从而空气通过成为流路2p的凹槽2c分别地从外侧空间S2向内侧空间SI流入，剥离部2的内侧空间SI与板状工件W之间被真空破坏。
[0058]因此，作为简单的结构，且能够经长期在大气气氛中从剥离部2可靠地剥离板状工件W。
[0059]其结果，制造及维护较简单且成本下降，并且能够经长期进行稳定的剥离。
[0060]S卩，若通过包含延性的材质的膨胀部件的弹性变形而经长期反复第I基板的按压剥离，则与因膨胀部件的按压面融合于第I基板的表面而通过微观观察到的范德华力粘附于第I基板的表面而不可剥离的以往技术相比，经长期反复因由弹性体(延性材质)构成的剥离部2的弹性变形而产生的板状工件W的按压剥离，即使剥离部2的按压面2a磨损，也能够形成比剥离部2的按压面2a深且成为流路2p的凹槽2c，因此能够降低因范德华力产生的影响，能够经长期维持剥离而稳定性优异。
[0061]另一方面，本发明的实施方式所涉及的工件贴合机如图2所示，多个所述工件粘附卡盘装置A分别地按规定间隔分散设置在相对置的一对保持板11、11’中的任一方或两者，用多个粘附卡盘装置A装卸自如地粘附保持板状工件(第I板状工件)W，并且使其剥离，从而重叠于另一个板状工件(第2板状工件)W’而贴合。
[0062]作为其具体例，保持板11、11’例如由平板等平滑地形成，且在其中一方(上方)的保持板11设置有工件粘附保持装置A，在其粘附部件I粘附保持第I板状工件W，在另一方(下方)的保持板11’以经由密封件C与第I板状工件W平行对置的方式保持有第2板状工件r。
[0063]另外，根据需要，在一对保持板11、11’中的任一方或两者以包围工件粘附保持装置A的方式设置有多个吸引吸附机构12，且能够通过这些吸引吸附机构12装卸自如地吸引吸附第I板状工件W或第2板状工件Ψ中的任一方或两者。
[0064]实施例1
[0065]接着，根据图示说明本发明的各实施例。
[0066]该实施例1如图1 (a)、图1 (b)所示，工件粘附卡盘装置A将形成为环状的剥离部2的内周部位2d和外周部位2e以来自驱动部4的驱动用流体F被密封的方式分别地夹持固定于支承部3。
[0067]若进一步详细说明，则剥离部2为例如以压缩成形(压缩成型)和注射成形(注射成型)等一体形成为环状的隔膜和弹性膜，且具有沿支承部3的表面3a形成的可弹性变形的按压面2a、与按压面2a的内侧及外侧连续地沿径向延伸的方式形成的凸缘状的内周部位2d及外周部位2e。
[0068]图1(a)、图1(b)所示的例子中，在支承部3的中央开设有安装孔3c，从表面3a侧沿Z方向将粘附部I的基材5插入安装孔3c，从而剥离部2的内周部位2d沿Z方向被夹持而不可移动地被夹持固定。
[0069]粘附部I的基材5形成为圆柱状或角柱状，在其一端面5a固定粘着部1，在另一端部5b从支承部3的背后螺合螺帽等紧固部5c等固定，从而固定于支承部3的安装孔3c。
[0070]在基材5的外侧面及与其对置的安装孔3c的内周面形成有相互卡合的阶段部5d、3cl， 在阶段部5d、3cl之间沿Z方向夹入剥离部2的内周部位2d。
[0071]在支承部3的表面3a侧的外周凹设有环状凹部3d，利用螺钉和螺栓等紧固件7将环6安装于环状凹部3d，从而在环状凹部3d与环6之间沿Z方向夹入剥离部2的外周部位
2e0
[0072]优选为，在内周部位2d及外周部位2e —体形成夹持固定于支承部3时用于防止位置偏移的环状加厚部分2dl、2el。
[0073]支承部3的表面3a通过安装孔3c的阶段部3cl及环状凹部3d形成为凸状，沿其表面在剥离部2的按压面2a及内周部位2d及外周部位2e之间，一体形成一对脚部位2f。
[0074]并且，粘附部I的基材5、剥离部2、支承部3及环6根据次安装他们而被一体化，成为工件粘附卡盘装置A。
[0075]并且，作为其他例未图示，但不使用基材5和环6而能够将剥离部2的内周部位2d及外周部位2e夹持固定于支承部3或将支承部3和剥离部2的形状变更为图示例以外的形状。
[0076]根据这种本发明的实施例1所涉及的工件粘附卡盘装置A，通过将环状剥离部2的内周部位2d及外周部位2e分别地夹持固定于支承部3而从驱动部4供给到按压面2a的初级侧的驱动用流体F被按压面2a封闭，因此不发生驱动用流体F的泄露，而按压面2a朝向板状工件W的表面Wl向次级侧膨胀变形。
[0077]因此，作为简单结构，且能够防止驱动用流体F的泄露，并且经长期稳定驱动按压
[fr| 2a ο
[0078]其结果，存在如下优点:制造及维护较简单且成本下降，并且能够经长期进行板状工件W的稳定的剥离。
[0079]并且，如图1(a)、图1(b)所示，作为流路2p设置通过按压面2a中的凹凸状表面加工形成的多个间隙2b、及形成于沿周方向相邻的按压面2a之间的多个凹槽2c这两者时，只有多个间隙2b时，即使从剥离部2的外侧空间S2向内侧空间SI的空气的通过量不足，也可使空气通过多个凹槽2c从外侧空间S2向内侧空间SI进行补充，因此剥离部2的内侧空间SI与板状工件W之间被真空破坏。
[0080]由此，具有如下优点:在大气气氛下，迅速且可靠地从剥离部2剥离真空中被粘附部I粘附剥离的板状工件W。
[0081]而且，作为流路2p，在按压面2a上表面加工的多个间隙2b即使因经长期与板状工件W接触剥离而发生磨损，扔残留有设置于比间隙2b深的位置的凹槽2c，因此进一步能够经长期进行稳定的剥离。
[0082]实施例2
[0083]该实施例2如图2所示，工件贴合机在达到大气气氛或真空气氛或规定的真空度的气氛下，在设置于其中一方的保持板11的多个工件粘附工件装置A的粘附部I同时粘附保持板状工件(第I板状工件)W，且贴合于保持在另一方的保持板11’的另一个板状工件(第2板状工件)W’，之后，在真空气氛下，在设置于其中一方的保持板11的多个工件粘附卡盘装置A的剥离部2中，同时剥离被贴合的第I板状工件W及第2板状工件r之后，使第I板状工件w及第2板状工件r的周围大气开放(返回到大气气氛)。
[0084]在图2所示的例子中，工件粘附卡盘装置A的支承部3嵌入到形成于保持板11的表面的多个凹状部11a，且用螺钉和螺栓等紧固件7在保持板11安装固定工件粘附卡盘装置A，从在保持板11上开凿的通气孔Ilb向支承部3的流路3b分别地供给驱动用流体F，从而剥离部2的按压面2a膨胀变形而强制地按压剥离在粘附面Ia粘附保持的第I板状工件W。
[0085]并且，作为其他例未图示，但作为支承部3相对于保持板11的安装机构，能够取代螺钉和螺栓等坚固件7而使用其他紧固机构。
[0086]根据这种本发明的实施例2所涉及的工件贴合机，在多个工件粘附卡盘装置A的粘附部I同时粘附保持有板状工件(第I板状工件)W，且贴合于另一板状工件(第2板状工件)W’之后，在真空气氛下，使多个工件粘附卡盘装置A的剥离部2同时突出变形而使按压面2a分别地压接于第I板状工件W的表面W1，从而从粘附部I剥离板状工件W。之后，在保持使剥离部2的按压面2a与板状工件W的表面Wl接触的状态下，第I板状工件W及第2板状工件W’的周围被大气开放，从而空气通过各流路2p分别地从外侧空间S2流入到内侧空间SI，剥离部2的内侧空间SI与第I板状工件W之间被真空破坏。
[0087]因此，在根据使被贴合的板状工件(第I板状工件)W及另一板状工件(第2板状工件)w’以保持平衡状态的情况下，能够在大气气氛下轻松且可靠地从剥离部2剥离。
[0088]其结果，在保持使多个环状膨胀部件在真空状态下分别地密接于第I基板的表面的情况下，若使其周围环境大气开放，则与至少被几个环状膨胀部件包围的粘附橡胶的周围空间成为真空状态而无法剥离第I基板的以往技术相比，在后工序中即使使剥离部2的按压面2a同时收缩而没入变形，第I板状工件W也不会局部吊起，而防止第I板状工件W的局部变形。
[0089]由此，具有如下优点:能够维持较高的第I板状工件W及第2板状工件Ψ的贴合精确度，且提高成品率及生产率。
[0090]另外，在图2所示的例子中，仅在其中一方(上方)的保持板11设置工件粘附卡盘装置A和吸引吸附机构12，但并不限定于此，也可以在另一方(下方)的保持板11’设置工件粘附卡盘装置A或吸引吸附机构12。
[0091]符号说明
[0092]A-工件粘附卡盘装置，1-粘附部，Ia-粘附面，2_剥尚部，2a-按压面，2b-间隙，2c-凹槽，2d-内周部位，2e-外周部位，2p-流路，3-支承部，4-驱动部，11_其中一方的保持板，11’ -另一方的保持板，F-驱动用流体，S1-内侧空间，S2-外侧空间，W-板状工件(第I板状工件)，Wl-表面，r -另一板状工件(第2板状工件)。
【主权项】
1.一种工件粘附卡盘装置，在真空气氛下剥离被粘附保持的板状工件之后，使该板状工件的周围大气开放，其特征在于，具备: 粘附部，该粘附部以与所述板状工件对置的方式设置且装卸自如地粘附保持该板状工件；及 剥离部，该剥离部可弹性变形，且以包围所述粘附部的外周的方式设置，随着朝向所述板状工件的突出变形而压接于所述板状工件的表面并从所述粘附部强制剥离， 所述剥离部具有流路，该流路在所述剥离部的按压面与所述板状工件的所述表面接触时，使配置有所述粘附部的该剥离部的内侧空间及与该内侧空间相反一侧的外侧空间连通。2.根据权利要求1所述的工件粘附卡盘装置，其特征在于: 所述流路是以将所述剥离部的所述按压面表面加工成凹凸状而遍及所述内侧空间及所述外侧空间连通的方式形成的多个间隙。3.根据权利要求1所述的工件粘附卡盘装置，其特征在于: 所述流路是以将多个所述剥离部的所述按压面分别地沿以所述粘附部为中心的周方向断续设置而在周方向上相邻的所述按压面之间连通所述内侧空间及所述外侧空间的方式形成的多个凹槽。4.根据权利要求1、2或3所述的工件粘附卡盘装置，其特征在于: 所述工件粘附卡盘装置还具备:支承部，该支承部安装有所述粘附部及所述剥离部；及驱动部，该驱动部向所述按压面的初级侧供给驱动用流体， 形成为环状的所述剥离部的内周部位及外周部位以由所述按压面封入来自所述驱动部的所述驱动用流体的方式分别地夹持固定于所述支承部。5.—种工件贴合机，其特征在于:根据权利要求1?4中任一项所述的工件粘附卡盘装置在相对置的一对保持板中的任意一方或两者设置多个， 在设置于所述一方的保持板的所述工件粘附卡盘装置的所述粘附部同时粘附保持所述板状工件，且使其贴合于保持在所述另一方的保持板的另一板状工件，在真空气氛下，在设置于所述一方的保持板的所述工件粘附卡盘装置的所述剥离部中同时剥离被贴合的所述板状工件及所述另一板状工件之后，使所述板状工件及所述另一板状工件的周围大气开放。
【专利摘要】本发明提供一种工件粘附卡盘装置及工件贴合机，其在大气气氛下，轻松且可靠地从剥离部剥离真空中被粘附剥离的板状工件。本发明中，相对于在粘附部(1)被粘附保持的板状工件(W)，在真空气氛下将剥离部(2)弹性突出变形，而使按压面(2a)与板状工件(W)的表面(W1)接触，从而板状工件(W)从粘附部(1)被剥离。之后，在保持使剥离部(2)的按压面(2a)与板状工件(W)的表面(W1)接触的状态下，使板状工件(W)的周围大气开放，从而空气通过流路(2p)从剥离部(2)的外侧空间(S2)向内侧空间(S1)流入，剥离部(2)的内侧空间(S1)与板状工件(W)之间被真空破坏。
【IPC分类】H01L21/683
【公开号】CN104904004
【申请号】CN201380069904
【发明人】大谷义和
【申请人】信越工程株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年1月9日
【公告号】WO2014109018A1
【技术领域】
[0001]本发明是有关一种工件粘附卡盘装置及具备该工件粘附卡盘装置的工件贴合机，所述工件粘附卡盘装置例如在液晶显示器(LCD)、有机EL显示器(OLED)、电浆显示器(PDP)、可挠性显示器等平板显示器的制造过程中，被使用于包括粘附保持CF玻璃或TFT玻璃等玻璃制基板或者包含PES(Poly-Ether-Sulphone)等塑料膜等的合成树脂制基板等板状工件并进行贴合的基板贴合机的基板组装装置、输送这种基板等绝缘体、导电体或半导体晶圆等工件(被处理体)的基板输送装置等。
【背景技术】
[0002]以往，作为这种工件粘附卡盘装置及工件贴合机，有包括如下部分的基板粘合装置:第I腔室，具备第I基板所安置的第I平板；第2腔室，从上述第I腔室隔离且具备与上述第I基板粘合的第2基板所安置的第2平板；基板卡盘，具有利用粘附力使安置于上述第I平板上的第I基板固定的粘附橡胶；及粘附解除装置，引导与上述粘附力相反的方向的力，以使上述第I基板脱离上述粘附橡胶。上述粘附解除装置由被设置于上述第I平板并向上述第I基板的附着面方向加热膨胀来使上述第I基板脱离的加热膨胀部构成。上述加热膨胀部包括包含在被附着于上述粘附橡胶的上述第I基板的附着面侧膨胀的延性的材质的膨胀部件，并将上述粘附橡胶形成于中心部，上述加热膨胀部以环状位于其周围。在真空状态下，通过使上述加热膨胀部膨胀而使上述第I基板从上述粘附橡胶脱离，且与位于下方的上述第2基板粘合，之后，隔离上述第I腔室与上述第2腔室而大气开放，并输送被粘合的上述第I基板及上述第2基板(例如参照专利文献I)。
[0003]以往技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利公开2010-126342号公报(第6-第9页、图1_8)
[0006]发明的概要
[0007]发明要解决的技术课题
[0008]然而，LCD等制造过程中，在真空气氛下，若使两块基板贴合为液晶等封入材料被夹入其之间，之后解除其中一方的基板的粘附保持且使其周围大气开放，则两块基板夹持封入材料而未完全粘合是因为解除粘附保持的其中一方的基板有可能远离封入材料而从间隙向封入材料混入空气等气体。
[0009]因此，为了解决这种问题点，考虑到在真空气氛下不解除被粘合的基板的粘附保持，而压接两块基板的同时大气开放，防止空气混入封入材料。
[0010]但是，所述专利文献I的基板卡盘中，若在真空状态下使环状膨胀部件密接于第I基板的表面而向第2基板压接，并且使其周围环境大气开放，则由环状膨胀部件包围的粘附橡胶的周围空间成为真空状态。因此，存在如下致命的问题，即相对于第I基板的表面，环状膨胀部件成为吸附垫，之后即使在大气氛围下环状膨胀部件膨胀也无法剥离第I基板。
[0011]其结果，若在后工序中使环状膨胀部件逆向收缩变形，则导致贴合于第2基板上的第I基板被环状膨胀部件(吸附垫)吊起。此时，第I基板为厚度0.3mm以下等超薄基板时，存在因伴随吊起而产生的自重而使第I基板发生变形，且与第2基板的贴合精确度下降的问题。
[0012]并且，由于膨胀部件由延性的材质构成，因此经长期反复因膨胀部件的弹性变形产生的第I基板的按压剥离时，膨胀部件的按压面融合于第I基板的表面，从而将膨胀部件的按压面压接于第I基板的表面时，存在通过微观观察到的范德华力(引力)与第I基板的表面粘附而无法剥离的问题。
[0013]并且，所述专利文献I的基板粘合装置中，相对于第I平板，多个基板卡盘及粘附解除装置分别地配置为矩阵形态，通过多个基板卡盘的粘附橡胶同时粘附保持第I基板，通过多个粘附解除装置中的环状膨胀部件的膨胀同时剥离第I基板。
[0014]但是，若在保持真空状态下使多个环状膨胀部件分别地密接于第I基板的表面的情况下，使其周围环境大气开放，则多个粘附解除装置中至少被一些环状膨胀部件包围的粘附橡胶的周围空间成为真空状态，无法分别地剥离第I基板。因此，通过环状膨胀部件同时收缩变形，导致贴合于第2基板上的第I基板被一些环状膨胀部件(吸附垫)局部吊起，而存在使第I基板发生局部变形，且与第2基板的贴合精确度下降的问题。
[0015]本发明的课题为解决这种问题，其目的为在大气气氛下，轻松且可靠地从剥离部剥离真空中被粘附剥离的板状工件等。
[0016]用于解决技术课题的手段
[0017]为实现这种目的，本发明的工件粘附卡盘装置，在真空气氛下剥离被粘附保持的板状工件之后，使该板状工件的周围大气开放，其中，具备:粘附部，该粘附部以与所述板状工件对置的方式设置且装卸自如地粘附保持该板状工件；及剥离部，该剥离部可弹性变形，且以包围所述粘附部的外周的方式设置，随着朝向所述板状工件的突出变形而压接于所述板状工件的表面并从所述粘附部强制剥离，所述剥离部具有按压面，该按压面以在配置有所述粘附部的内侧空间与在比所述剥离部更靠外侧配置的外侧空间之间包围该内侧空间的外周的方式形成，从真空气氛直至大气开放时与所述板状工件的所述表面接触；及真空破坏用流路，该真空破坏用流路在该按压面与所述板状工件的所述表面接触的大气开放时，连通所述内侧空间与所述外侧空间而使空气从所述外侧空间向所述内侧空间流入。
[0018]发明效果
[0019]具有所述特征的本发明的工件粘附卡盘装置中，相对于在粘附部被粘附保持的板状工件，在真空气氛下将剥离部弹性突出变形而使按压面与板状工件表面接触，从而板状工件从粘附部被剥离，之后，保持使剥离部的按压面与板状工件的表面接触的状态下使板状工件的周围大气开放，从而空气通过流路从剥离部的外侧空间向内侧空间流入，剥离部的内侧空间与板状工件之间被真空破坏。
[0020]由此，能够在大气气氛下轻松且可靠地从剥离部剥离真空中被粘附剥离的板状工件。
[0021]其结果，若保持真空状态下使环状膨胀部件密接于第I基板的情况下被大气开放，则与被环状膨胀部件包围的粘附橡胶的周围空间成为真空状态而无法剥离的以往技术相比，即使在后工序中使剥离部的按压面逆向收缩变形，也不会使板状工件被吊起，即使板状工件为超薄基板，也不会发生变形，且不发生板状工件的应变变形而能够进行正常的粘附保持及剥离。
【附图说明】
[0022]图1是表示本发明的实施方式所涉及的工件粘附卡盘装置的说明图，(a)是纵截面前视图，(b)是仰视图。
[0023]图2是表示本发明的实施方式所涉及的工件贴合机的缩小纵截面前视图。
【具体实施方式】
[0024]以下，根据图示详细说明本发明的实施方式。
[0025]本发明的实施方式所涉及的工件粘附卡盘装置A如图1(a)、图1(b)所示，在达到大气气氛或真空气氛和规定的真空度的气氛下，例如装卸自如地粘附保持包含例如LCD的基板等的板状工件W，且在真空气氛下强制剥离该被粘附保持的板状工件W之后，使板状工件W的周围大气开放(返回到大气气氛中)。
[0026]若进行详细说明，则本发明的实施方式的工件粘附卡盘装置A具备如下主要构成要件:粘附部1，以与板状工件W对置的方式设置且装卸自如地粘附保持该板状工件W ;剥离部2，可弹性变形且以包围粘附部I的外周的方式设置；及支承部3，为了直接或间接地安装粘附部I及剥离部2而设置。
[0027]粘附部I是其整体或一部分例如以氟橡胶或弹性体、丁基橡胶、感光性树脂、丙烯类或硅类等粘附材料形成为片状的粘附片，且形成为具有弹性的面状的粘附面la。
[0028]粘附部I的粘附面Ia构成为，与板状工件W对置的方式安装于后述支承部3，并使朝向粘附部I及支承部3移动的板状工件W的表面Wl接触，从而板状工件W装卸自如地被粘附保持。
[0029]另外，图所示的例子中，粘附面Ia优选构成为，通过例如以压花加工等形成为凹凸状而整体容易弹性变形而轻松地粘附于板状工件W。
[0030]剥离部2是其整体或一部分以例如橡胶或弹性体、软质合成树脂等可弹性变形的弹性材料形成为圆形或矩形等片状的隔膜或弹性膜等弹性片，且具有形成为包围粘附部I的粘附面Ia的外周的环状的可弹性变形的按压面2a。
[0031]剥离部2的按压面2a构成为，以与板状工件W对置且沿靠近或远离板状工件W的表面Wl的Z方向可弹性突出变形的方式安装于后述支承部3，且通过按压面2a中的初级侧与次级侧的压力差等朝向板状工件W弹性突出变形。
[0032]支承部3是例如用硬质合成树脂、金属、陶瓷等很难与剥离部2的按压面2a粘附的材料形成为圆形或矩形等的板状的底板，且以与板状工件W平行的方式设置。
[0033]在支承部3中与板状工件W对置的对置面3a，粘附部I沿Z方向及与此交叉的XY方向不可移动地安装于其中央，且使粘附面Ia配置为比剥离部2的按压面2a更向板状工件W稍微突出。
[ 0034]剥离部2以沿XY方向不可移动的方式安装在支承部3的对置面3a中包围粘附部I的外周的环状部位，且使按压面2a朝向粘附保持于粘附部I的粘附面Ia的板状工件W沿Z方向弹性突出变形，从而压接于表面Wl而进一步向相同方向推动。
[0035]作为使剥离部2的按压面2a沿Z方向弹性突出变形的机构的具体例，优选为还具备用于向按压面2a的初级侧供给驱动用流体F的驱动部4，从驱动部4向按压面2a的初级侧供给驱动用流体F，从而以使按压面2a朝向粘附保持在粘附部I的粘附面Ia的板状工件W弹性突出的方式膨胀变形。
[0036]驱动部4具有仅单向供给或双向取放包含压缩空气等气体或液体的驱动用流体F的泵等驱动源(无图示)、及在支承部3的对置面形成于环状部位的背面的流路3b，且驱动源经由流路3b与按压面2a的初级侧连通。
[0037]在驱动部4的工作中，驱动用流体F通过流路3b朝向按压面2a的初级侧供给，从而使按压面2a朝向粘附保持于粘附部I的粘附面Ia的板状工件W膨胀变形，而压接于板状工件W的表面Wl，从粘附部I的粘附面Ia强制地按压剥离板状工件W。
[0038]并且，作为其他例未图示，但作为使剥离部2的按压面2a沿Z方向弹性突出变形的机构，通过缸体等来代替供给驱动用流体F的驱动部4而进行按压等，能够用其他驱动源使按压面2a沿Z方向弹性突出变形。
[0039]根据图1 (a)对剥离部2的板状工件W的剥离动作进行说明。
[0040]初始状态下，如图1 (a)的单点划线所示，剥离部2的按压面2a以与支承部3的对置面3a相接的方式收缩变形为平面状或凹状，不对被粘附面Ia粘附保持的板状工件W作用剥离力而待机。
[0041]剥离时，如图1 (a)的双点划线所示，通过按压面2a的初级侧与次级侧的压力差使按压面2a以沿Z方向远离支承部3的表面3a且靠近板状工件W的方式膨胀而突出变形，从而按压面2a与板状工件W的表面Wl接触并进行按压而从粘附面Ia强制地剥离板状工件W (按压剥离)。
[0042]并且，从粘附面Ia剥离板状工件W之后，使剥离部2的按压面2a以沿Z方向远离板状工件W的表面Wl的方式逆向收缩而没入变形，从而返回到图1(a)的单点划线所示的初始状态。
[0043]并且，剥离部2具有当所述剥离部的按压面2a与板状工件W的表面Wl接触且被压接时，使配置有粘附部I的剥离部2的内侧空间SI及与该内侧空间相反的一侧的外侧空间S2连通的真空破坏用流路2p。
[0044]真空破坏用流路2p由多个间隙2b及多个凹槽2c等构成，所述多个间隙2b以将剥离部2的按压面2a表面加工成凹凸状而遍及内侧空间SI及外侧空间S2连通的方式形成，所述多个凹槽2c以将多个剥离部2的按压面2a分别地沿以粘附部I为中心的周方向断续设置而在周方向上相邻的按压面2a之间连通内侧空间SI及外侧空间S2的方式形成。
[0045]图1 (a)、图1 (b)所示的例子中，作为流路2p，将剥离部2的按压面2a例如用压花加工和鼓风处理(喷砂法)或其他表面加工等形成为凹凸状，从而形成多个间隙2b，并且沿以粘附部I为中心的周方向断续设置多个按压面2a，从而形成沿以粘附部I为中心的放射方向延伸的多个凹槽2c。
[0046]另外，通过压花加工和表面加工等产生的按压面2a的凹凸形状、多个间隙2b的形状及他们的大小和深度并不限定于图示例，而能够进行各种变形。
[0047]并且，作为其他例未图示，但作为流路2p，也可仅设置通过按压面2a中的凹凸状的表面加工形成的多个间隙2b或形成于沿周方向相邻的按压面2a之间的多个凹槽2c中的任一个。
[0048]根据这种本发明的实施方式的工件粘附卡盘装置A，在大气气氛或真空气氛中，通过粘附部I的粘附面Ia粘附保持板状工件W，之后，相对于在粘附部I粘附保持的板状工件W，在真空气氛下将剥离部2弹性膨胀且突出变形而使按压面2a与板状工件W的表面Wl接触且压接。
[0049]由此，从粘附部I剥离板状工件W。
[0050]之后在保持使剥离部2的按压面2a与板状工件W的表面Wl接触的状态下，使板状工件W的周围大气开放。
[0051]由此，空气通过流路2p从剥离部2的外侧空间S2向内侧空间SI流入，剥离部2的内侧空间Si与板状工件W之间被真空破坏。
[0052]因此，在大气气氛下，能够轻松且可靠地从剥离部2剥离真空中被粘附部I粘附剥离的板状工件W。
[0053]其结果，在后工序中，即使使剥离部2的按压面2a以沿Z方向远离板状工件W的表面Wl的方式逆向收缩而没入变形也不会使板状工件W被吊起，即使板状工件W为例如厚度0.3mm以下等超薄基板也不会发生变形，不使板状工件W发生应变变形，而能够进行正常的粘附保持及剥离。
[0054]尤其，流路2p为通过将剥离部2的按压面2a表面加工成凹凸状而遍及内侧空间SI及外侧空间S2连通的方式形成的多个间隙2b时，随着剥离部2的突出变形而使凹凸状的按压面2a与板状工件W的表面Wl压接，从而空气通过作为流路2p的多个间隙2b分别地从外侧空间S2向内侧空间SI流入，剥离部2的内侧空间SI与板状工件W之间被真空破坏。
[0055]因此，作为简单的结构，能够在大气气氛下从剥离部2正常地剥离板状工件W。
[0056]其结果，制造及维护较简单且成本下降。
[0057]并且，流路2p为以将多个剥离部2的按压面2a分别地沿以粘附部I为中心的周方向断续设置而在周方向上相邻的按压面2a之间连通内侧空间SI及外侧空间S2的方式形成的多个凹槽2c时，能够形成比剥离部2的按压面2a深且作为流路2p的凹槽2c，随着剥离部2的突出变形使多个按压面2a同时与板状工件W的表面Wl压接，从而空气通过成为流路2p的凹槽2c分别地从外侧空间S2向内侧空间SI流入，剥离部2的内侧空间SI与板状工件W之间被真空破坏。
[0058]因此，作为简单的结构，且能够经长期在大气气氛中从剥离部2可靠地剥离板状工件W。
[0059]其结果，制造及维护较简单且成本下降，并且能够经长期进行稳定的剥离。
[0060]S卩，若通过包含延性的材质的膨胀部件的弹性变形而经长期反复第I基板的按压剥离，则与因膨胀部件的按压面融合于第I基板的表面而通过微观观察到的范德华力粘附于第I基板的表面而不可剥离的以往技术相比，经长期反复因由弹性体(延性材质)构成的剥离部2的弹性变形而产生的板状工件W的按压剥离，即使剥离部2的按压面2a磨损，也能够形成比剥离部2的按压面2a深且成为流路2p的凹槽2c，因此能够降低因范德华力产生的影响，能够经长期维持剥离而稳定性优异。
[0061]另一方面，本发明的实施方式所涉及的工件贴合机如图2所示，多个所述工件粘附卡盘装置A分别地按规定间隔分散设置在相对置的一对保持板11、11’中的任一方或两者，用多个粘附卡盘装置A装卸自如地粘附保持板状工件(第I板状工件)W，并且使其剥离，从而重叠于另一个板状工件(第2板状工件)W’而贴合。
[0062]作为其具体例，保持板11、11’例如由平板等平滑地形成，且在其中一方(上方)的保持板11设置有工件粘附保持装置A，在其粘附部件I粘附保持第I板状工件W，在另一方(下方)的保持板11’以经由密封件C与第I板状工件W平行对置的方式保持有第2板状工件r。
[0063]另外，根据需要，在一对保持板11、11’中的任一方或两者以包围工件粘附保持装置A的方式设置有多个吸引吸附机构12，且能够通过这些吸引吸附机构12装卸自如地吸引吸附第I板状工件W或第2板状工件Ψ中的任一方或两者。
[0064]实施例1
[0065]接着，根据图示说明本发明的各实施例。
[0066]该实施例1如图1 (a)、图1 (b)所示，工件粘附卡盘装置A将形成为环状的剥离部2的内周部位2d和外周部位2e以来自驱动部4的驱动用流体F被密封的方式分别地夹持固定于支承部3。
[0067]若进一步详细说明，则剥离部2为例如以压缩成形(压缩成型)和注射成形(注射成型)等一体形成为环状的隔膜和弹性膜，且具有沿支承部3的表面3a形成的可弹性变形的按压面2a、与按压面2a的内侧及外侧连续地沿径向延伸的方式形成的凸缘状的内周部位2d及外周部位2e。
[0068]图1(a)、图1(b)所示的例子中，在支承部3的中央开设有安装孔3c，从表面3a侧沿Z方向将粘附部I的基材5插入安装孔3c，从而剥离部2的内周部位2d沿Z方向被夹持而不可移动地被夹持固定。
[0069]粘附部I的基材5形成为圆柱状或角柱状，在其一端面5a固定粘着部1，在另一端部5b从支承部3的背后螺合螺帽等紧固部5c等固定，从而固定于支承部3的安装孔3c。
[0070]在基材5的外侧面及与其对置的安装孔3c的内周面形成有相互卡合的阶段部5d、3cl， 在阶段部5d、3cl之间沿Z方向夹入剥离部2的内周部位2d。
[0071]在支承部3的表面3a侧的外周凹设有环状凹部3d，利用螺钉和螺栓等紧固件7将环6安装于环状凹部3d，从而在环状凹部3d与环6之间沿Z方向夹入剥离部2的外周部位
2e0
[0072]优选为，在内周部位2d及外周部位2e —体形成夹持固定于支承部3时用于防止位置偏移的环状加厚部分2dl、2el。
[0073]支承部3的表面3a通过安装孔3c的阶段部3cl及环状凹部3d形成为凸状，沿其表面在剥离部2的按压面2a及内周部位2d及外周部位2e之间，一体形成一对脚部位2f。
[0074]并且，粘附部I的基材5、剥离部2、支承部3及环6根据次安装他们而被一体化，成为工件粘附卡盘装置A。
[0075]并且，作为其他例未图示，但不使用基材5和环6而能够将剥离部2的内周部位2d及外周部位2e夹持固定于支承部3或将支承部3和剥离部2的形状变更为图示例以外的形状。
[0076]根据这种本发明的实施例1所涉及的工件粘附卡盘装置A，通过将环状剥离部2的内周部位2d及外周部位2e分别地夹持固定于支承部3而从驱动部4供给到按压面2a的初级侧的驱动用流体F被按压面2a封闭，因此不发生驱动用流体F的泄露，而按压面2a朝向板状工件W的表面Wl向次级侧膨胀变形。
[0077]因此，作为简单结构，且能够防止驱动用流体F的泄露，并且经长期稳定驱动按压
[fr| 2a ο
[0078]其结果，存在如下优点:制造及维护较简单且成本下降，并且能够经长期进行板状工件W的稳定的剥离。
[0079]并且，如图1(a)、图1(b)所示，作为流路2p设置通过按压面2a中的凹凸状表面加工形成的多个间隙2b、及形成于沿周方向相邻的按压面2a之间的多个凹槽2c这两者时，只有多个间隙2b时，即使从剥离部2的外侧空间S2向内侧空间SI的空气的通过量不足，也可使空气通过多个凹槽2c从外侧空间S2向内侧空间SI进行补充，因此剥离部2的内侧空间SI与板状工件W之间被真空破坏。
[0080]由此，具有如下优点:在大气气氛下，迅速且可靠地从剥离部2剥离真空中被粘附部I粘附剥离的板状工件W。
[0081]而且，作为流路2p，在按压面2a上表面加工的多个间隙2b即使因经长期与板状工件W接触剥离而发生磨损，扔残留有设置于比间隙2b深的位置的凹槽2c，因此进一步能够经长期进行稳定的剥离。
[0082]实施例2
[0083]该实施例2如图2所示，工件贴合机在达到大气气氛或真空气氛或规定的真空度的气氛下，在设置于其中一方的保持板11的多个工件粘附工件装置A的粘附部I同时粘附保持板状工件(第I板状工件)W，且贴合于保持在另一方的保持板11’的另一个板状工件(第2板状工件)W’，之后，在真空气氛下，在设置于其中一方的保持板11的多个工件粘附卡盘装置A的剥离部2中，同时剥离被贴合的第I板状工件W及第2板状工件r之后，使第I板状工件w及第2板状工件r的周围大气开放(返回到大气气氛)。
[0084]在图2所示的例子中，工件粘附卡盘装置A的支承部3嵌入到形成于保持板11的表面的多个凹状部11a，且用螺钉和螺栓等紧固件7在保持板11安装固定工件粘附卡盘装置A，从在保持板11上开凿的通气孔Ilb向支承部3的流路3b分别地供给驱动用流体F，从而剥离部2的按压面2a膨胀变形而强制地按压剥离在粘附面Ia粘附保持的第I板状工件W。
[0085]并且，作为其他例未图示，但作为支承部3相对于保持板11的安装机构，能够取代螺钉和螺栓等坚固件7而使用其他紧固机构。
[0086]根据这种本发明的实施例2所涉及的工件贴合机，在多个工件粘附卡盘装置A的粘附部I同时粘附保持有板状工件(第I板状工件)W，且贴合于另一板状工件(第2板状工件)W’之后，在真空气氛下，使多个工件粘附卡盘装置A的剥离部2同时突出变形而使按压面2a分别地压接于第I板状工件W的表面W1，从而从粘附部I剥离板状工件W。之后，在保持使剥离部2的按压面2a与板状工件W的表面Wl接触的状态下，第I板状工件W及第2板状工件W’的周围被大气开放，从而空气通过各流路2p分别地从外侧空间S2流入到内侧空间SI，剥离部2的内侧空间SI与第I板状工件W之间被真空破坏。
[0087]因此，在根据使被贴合的板状工件(第I板状工件)W及另一板状工件(第2板状工件)w’以保持平衡状态的情况下，能够在大气气氛下轻松且可靠地从剥离部2剥离。
[0088]其结果，在保持使多个环状膨胀部件在真空状态下分别地密接于第I基板的表面的情况下，若使其周围环境大气开放，则与至少被几个环状膨胀部件包围的粘附橡胶的周围空间成为真空状态而无法剥离第I基板的以往技术相比，在后工序中即使使剥离部2的按压面2a同时收缩而没入变形，第I板状工件W也不会局部吊起，而防止第I板状工件W的局部变形。
[0089]由此，具有如下优点:能够维持较高的第I板状工件W及第2板状工件Ψ的贴合精确度，且提高成品率及生产率。
[0090]另外，在图2所示的例子中，仅在其中一方(上方)的保持板11设置工件粘附卡盘装置A和吸引吸附机构12，但并不限定于此，也可以在另一方(下方)的保持板11’设置工件粘附卡盘装置A或吸引吸附机构12。
[0091]符号说明
[0092]A-工件粘附卡盘装置，1-粘附部，Ia-粘附面，2_剥尚部，2a-按压面，2b-间隙，2c-凹槽，2d-内周部位，2e-外周部位，2p-流路，3-支承部，4-驱动部，11_其中一方的保持板，11’ -另一方的保持板，F-驱动用流体，S1-内侧空间，S2-外侧空间，W-板状工件(第I板状工件)，Wl-表面，r -另一板状工件(第2板状工件)。
【主权项】
1.一种工件粘附卡盘装置，在真空气氛下剥离被粘附保持的板状工件之后，使该板状工件的周围大气开放，其特征在于，具备: 粘附部，该粘附部以与所述板状工件对置的方式设置且装卸自如地粘附保持该板状工件；及 剥离部，该剥离部可弹性变形，且以包围所述粘附部的外周的方式设置，随着朝向所述板状工件的突出变形而压接于所述板状工件的表面并从所述粘附部强制剥离， 所述剥离部具有流路，该流路在所述剥离部的按压面与所述板状工件的所述表面接触时，使配置有所述粘附部的该剥离部的内侧空间及与该内侧空间相反一侧的外侧空间连通。2.根据权利要求1所述的工件粘附卡盘装置，其特征在于: 所述流路是以将所述剥离部的所述按压面表面加工成凹凸状而遍及所述内侧空间及所述外侧空间连通的方式形成的多个间隙。3.根据权利要求1所述的工件粘附卡盘装置，其特征在于: 所述流路是以将多个所述剥离部的所述按压面分别地沿以所述粘附部为中心的周方向断续设置而在周方向上相邻的所述按压面之间连通所述内侧空间及所述外侧空间的方式形成的多个凹槽。4.根据权利要求1、2或3所述的工件粘附卡盘装置，其特征在于: 所述工件粘附卡盘装置还具备:支承部，该支承部安装有所述粘附部及所述剥离部；及驱动部，该驱动部向所述按压面的初级侧供给驱动用流体， 形成为环状的所述剥离部的内周部位及外周部位以由所述按压面封入来自所述驱动部的所述驱动用流体的方式分别地夹持固定于所述支承部。5.—种工件贴合机，其特征在于:根据权利要求1?4中任一项所述的工件粘附卡盘装置在相对置的一对保持板中的任意一方或两者设置多个， 在设置于所述一方的保持板的所述工件粘附卡盘装置的所述粘附部同时粘附保持所述板状工件，且使其贴合于保持在所述另一方的保持板的另一板状工件，在真空气氛下，在设置于所述一方的保持板的所述工件粘附卡盘装置的所述剥离部中同时剥离被贴合的所述板状工件及所述另一板状工件之后，使所述板状工件及所述另一板状工件的周围大气开放。
【专利摘要】本发明提供一种工件粘附卡盘装置及工件贴合机，其在大气气氛下，轻松且可靠地从剥离部剥离真空中被粘附剥离的板状工件。本发明中，相对于在粘附部(1)被粘附保持的板状工件(W)，在真空气氛下将剥离部(2)弹性突出变形，而使按压面(2a)与板状工件(W)的表面(W1)接触，从而板状工件(W)从粘附部(1)被剥离。之后，在保持使剥离部(2)的按压面(2a)与板状工件(W)的表面(W1)接触的状态下，使板状工件(W)的周围大气开放，从而空气通过流路(2p)从剥离部(2)的外侧空间(S2)向内侧空间(S1)流入，剥离部(2)的内侧空间(S1)与板状工件(W)之间被真空破坏。
【IPC分类】H01L21/683
【公开号】CN104904004
【申请号】CN201380069904
【发明人】大谷义和
【申请人】信越工程株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年1月9日
【公告号】WO2014109018A1
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