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4. 发明专利

TWI319109B 加壓成形裝置（二）有权
简体标题：加压成形设备（二）
公开(公告)号：TWI319109B
公开(公告)日：2010-01-01
申请号：TW096120971
申请日：2001-11-28
申请人：富士通股份有限公司
发明人：橋詰幸司 , 宮嶋良政 , 羽田野憲彥 , 門脇徹二
IPC分类号： G02F
CPC分类号： G02F1/1339 , B32B37/12 , B32B37/18 , B32B38/1841 , B32B2037/1253 , B32B2038/1891 , B32B2310/0806 , B32B2457/20 , B32B2457/202 , G02F1/1341 , G02F2001/133354 , G02F2001/13415 , Y10T29/49776 , Y10T156/1089 , Y10T156/1092 , Y10T156/17 , Y10T156/1798
摘要：提供可降低貼合基板之製造不良的貼合基板製造裝置。在處理室(71)內於大氣壓，以上平板(72a)及下平板(72b)以真空吸著來吸著保持基板(W1、W2)，而在處理室內於減壓下對各平板施加電壓而以靜電吸著來分別吸著保持。而從大氣壓下切換至減壓下時，使用以吸著保持基板之背壓等壓於處理室內的壓力。藉此，可防止基板之掉落、移動而降低基板之貼合不良。 An apparatus for manufacturing a bonded substrate that suppresses a defect inthe bonded substrate is provided. When the pressure in a vacuum chamber (71) is at the atmospheric level, an upper chuck unit (72a) and a lower chuck unit (72b) respectively attract substrates (W1,W2) through vacuum. When the vacuum chamber is depressurized, each chuck unit electrostatically attracts the associated substrate. When changing the pressure of the vacuum chamber to the atmospheric level, the pressure for attracting each substrate to the associated chuck unit is controlled to be equal to the pressure in the vacuum chamber. This prevents each substrate from falling from or moving relative to the associated chuck unit. The first and second substrates are thus bonded together as accurately aligned. 【創作特點】發明概要
為了達到上述目的，如第1態樣記載之發明，由大氣壓下至減壓下之切換時，在保持前述第1及第2基板之對向而配置的保持板的至少一側，將用以吸著保持前述基板之背壓設成與前述處理室內壓力同壓。如此一來，可防止吸著之基板的脫落、移動。
如第2態樣記載之發明，前述處理室內在大氣壓下係將前述第1及第2基板以壓力差吸著於前述各保持板而分別保持，而前述處理室內在減壓下係於前述各保持板施加高電壓而以靜電吸著分別吸著保持前述第1及第2基板。如此一來則能確實地保持基板。
如第3態樣記載之發明，於前述保持板之吸著面將與加諸前述基板背壓之第1溝同壓之第1溝，形成沿著一定方向延伸。藉此，可防止吸著的基板的波動。
如第4態樣記載之發明，於前述保持板之吸著面側形成用以進行前述靜電吸著的誘電層，從前述吸著面對以一定深度埋設在該誘電層內之電極施加高電壓而吸著前述基板。藉此，可確實地吸著保持基板。
如第5態樣記載之發明，同時搬入對向於前述處理室之前述第1及第2基板。藉此，可縮短搬入第1及第2基板所須要的時間，而縮短生產循環時間。
如第6態樣記載之發明，具有將分別吸著保持在前述第1及第2保持板之第1及第2基板予以合對位置的構件，該構件可將分別吸著保持在前述對向之保持板的前述第1及第2基板，藉著設置在該第1及第2基板之任何一側之攝影裝置將設置前述第1及第2基板之合對位置標記予以攝影而進行該兩基板之合對位置。藉此，能將第1及第2基板以非接觸進行合對位置。
如第7態樣記載之發明，在比從前述第1及第2基板前搬入前述處理室之第3基板，以前述攝影裝置將設在與前述第1及第2基板相同位置之合對位置標記予以攝影，而預先將前述合對位置標記之視野內位置予以記憶，並依據該第1視野內位置與搬入之前述第1及第2基板之攝影的合對位置標記的第2視野內位置的座標差分，而使前述攝影裝置移動。藉此，可吸收對於搬送而產生之視野的偏移誤差，而一定可於微細之記號的貼合加工時能將記號攝取到視野。又，由於可藉著脈衝而將攝影機視野之移動量予以位置管理，因此，即使以定標(calibration)或多數的攝影機間的相對距離來進行對準的情形下，亦能達到修正而不會失去目標。
如第8態樣記載之發明，具有將前述前述第1及第2基板搬入處理室之前進行合對位置的第2合對位置裝置。藉此，可縮短在處理室之合對位置時間。而第1及第2基板之貼合中，將其次要貼合之一對基板之合對位置以第2合對位置裝置來進行，故能縮短生產循環時間。
如第9態樣記載之發明，前述處理室分割成二個容器，分別於各個容量固定用以保持前述第1及第2基板之第1及第2保持板，一側的容器於合對位置之際靠近可移動的機構，另一容器於前述處理室內減壓後與前述一側的容器一起移動。藉此，只要將進行真空密封之伸縮囊(bellows)設置於單側的容器即可，而能實現元件數少而容易的構造物。又，可抑制粒子的發生。
如第10態樣記載之發明，貼合前述第1及第2基板之接著劑係至少包含光硬化性接著劑之接著劑，且具有從設置於前述第1及第2基板之至少一側的光源將光線照射於該接著劑而使其硬化的硬化裝置，該裝置以照度感測器來測定照射於前述第1及第2基板的光量，依據該測定光量而控制前述光源與前述第1及第2基板之距離。藉此，能控制照射於接著劑的光量而使其硬化。
如第11態樣記載之發明，貼合前述第1及第2基板之接著劑係至少包含光硬化性接著劑之接著劑，具有從設置於前述第1及第2基板之至少一側的光源將光線照射於該接著劑而使其硬化的硬化裝置，該裝置以照度感測器來測定照射於前述第1及第2基板的光量，依據該測定光量而保持照射前述光源與前述第1及第2基板之強度。藉此，能使因光源之劣化所造成之降低照射強度保持一定而能抑制接著劑的硬化不良。
如第12態樣記載之發明，具有可用以將設置於減壓之前述處理室內的前述一側的保持板支撐成可上下動之設置於前述處理室外的支撐構件；用以懸掛前述支撐構件的支撐板；使前述支撐板上下動的致動器；及設置於前述支撐板與前述支撐構件之間而加諸前述支撐構件及前述上側保持板之重量的負荷感知器(load cell)，該負荷感知器以將前述處理室內予以減壓，而將加諸於前述上側保持板之大氣壓與前述支撐構件及前述上側保持板之自重的總和值作為計測值而輸出，將該計測值減少之值作為加諸於前述第1及第2基板的壓力而認知。藉此，能容易地檢測出該各時間加諸於第1及第2基板的壓力。
如第13態樣記載之發明，具有對前述上側保持板加諸加工壓的致動器(actuator)，該致動器設置於前述支撐板以使前述加工壓加諸於前述負荷感知器，前述負荷感知器將前述自重及前述大氣壓及前述加工壓的總和作為計測值而輸出，依據前述計測值減少之值而控制前述致動器之加工壓。藉此，不論外部的影響而能將一定的壓力加諸於第1及第2基板而貼合。
如第14態樣記載之發明，用以載置前述經貼合第1及第2基板之面為平滑地形成之搬送用平板至少具有一片，將前述經貼合之第1及第2基板移載於該搬送用平板，並將其搬至用以硬化前述接著劑的硬化裝置。藉此，在接著劑硬化之前在搬送用平板矯正保持而緩合加諸於基板間的應力，故能獲得高的加工再現性。
如第15態樣記載之發明，於前述硬化裝置進行管理對前述接著劑照射光線的時間，藉此，在接著劑硬化為止之間藉著貼合而緩合加諸於基板間的應力，故能獲得高的加工再現性。
如第16態樣記載之發明，於前述進行貼合之處理室之外另具有可形成減壓而形成的容器，以該容器對前述第1及第2基板之至少一側進行貼合的前處理。藉此，於貼合第1及第2基板之前，以保持一定的狀態而能製成穩定的面板。
如第17態樣記載之發明，於前述進行貼合之處理室之外另具有可形成減壓而形成的容器，而在前述密封材之硬化處理、該硬化處理為止之搬送處理、將貼合後的第1及第2基板剝離前述第1及第2保持板的處理之中至少一個處理係在前述容器內實施。藉此，能預防於開放大氣之際的氣流或壓力分布所造成的偏移.
如第18態樣記載之發明，具有將要封入前述第1及第2基板間的液體滴下至前述第1或第2基板上的液體滴下裝置，具有自動計測前述液體之吐出量的機構，於朝基板上吐出前，校正最適當滴下量而將塗布量予以一定管理。藉此，能以此功能而能推測應塗布之最小量的液體，能同時地進行管理.
如第19態樣記載之發明，具有將要封入前述第1及第2基板間的液體滴下至前述第1或第2基板上的液體滴下裝置，該液體滴下裝置具有對經充填之液體加諸壓力而從噴嘴吐出的注射器(syringe)，該注射器在具有可遮斷前述液體之流動的開關閥、前述液體所接之管不論該液體之變化均對該壓力呈均等、及將前述液體予以控制溫度之中至少具有一種者。藉此，能不受外界氣體溫度影響而能滴下微少量的液體。又，能將液體予以脫泡而抑制滴下量的變動.
如第20態樣記載之發明，具有將前述第1或第2基板吸著於一側的保持板之際，矯正前述經吸著之基板之翹曲的機構。藉此，能確實地將基板吸著於保持板。又，能不發生位置偏移而吸著基板。
圖式簡單說明
第1圖係貼合裝置之概略構成圖。
第2圖係搬送裝置之概略構成圖。
第3圖液晶滴下裝置之概略構成圖。
第4圖係給料器之說明圖。
第5圖係滴下量計測部之概略構成圖。
第6圖係基板搬送之說明圖。
第7圖係用以說明在真空環境下之基板吸著的概略圖。
第8圖係平板的說明圖。
第9圖係靜電夾箝器之說明圖。
第10圖係靜電夾箝器之平衡電路圖。
第11圖係施加於靜電夾箝器之電壓的波形圖。
第12圖表示基板剝離之順序的說明圖。
第13圖係合對位置裝置之概略構成圖。
第14圖係控制合對位置之說明圖。
第15圖係加壓成形裝置之概略構成圖。
第16圖上平板及下平板之斜視圖。
第17圖係將基板朝密封材硬化裝置搬送之搬送裝置的概略圖。
第18圖係密封材硬化裝置之概略構成圖。
第19圖係基板保持裝置之概略構成圖。
第20圖係基板搬送及於基板發生翹曲的說明圖。
第21圖係說明基板保持之順序的說明圖。
第22圖係基板搬送之說明圖。
第23圖係合對位置裝置之概略構成圖。
第24圖係平板之說明圖。
第25圖係修正搬送之說明圖。
第26圖係其他形態之貼合基板製造裝置之概略構成圖。
第27圖係合對位置標記的說明圖。
第28圖係其他控制合對位置之說明圖。
第29圖係其他控制合對位置之說明圖。
第30圖係其他修正搬送之說明圖。
第31圖係其他處理室之概略構成圖。
第32圖係對第31圖之習知例的概略構成圖。
第33圖係對第31圖之習知例的概略構成圖。
第34圖係其他密封材硬化裝置之概略構成圖。
第35圖係貼合基板(液晶顯示面板)之斷面圖。
第36圖係習知之其他貼合基板之斷面圖。
第37圖係以習知方法所進行之貼合的說明圖。
第38圖係以習知方法所進行之貼合基板的斷面圖。
简体摘要：提供可降低贴合基板之制造不良的贴合基板制造设备。在处理室(71)内于大气压，以上平板(72a)及下平板(72b)以真空吸着来吸着保持基板(W1、W2)，而在处理室内于减压下对各平板施加电压而以静电吸着来分别吸着保持。而从大气压下切换至减压下时，使用以吸着保持基板之背压等压于处理室内的压力。借此，可防止基板之掉落、移动而降低基板之贴合不良。 An apparatus for manufacturing a bonded substrate that suppresses a defect inthe bonded substrate is provided. When the pressure in a vacuum chamber (71) is at the atmospheric level, an upper chuck unit (72a) and a lower chuck unit (72b) respectively attract substrates (W1,W2) through vacuum. When the vacuum chamber is depressurized, each chuck unit electrostatically attracts the associated substrate. When changing the pressure of the vacuum chamber to the atmospheric level, the pressure for attracting each substrate to the associated chuck unit is controlled to be equal to the pressure in the vacuum chamber. This prevents each substrate from falling from or moving relative to the associated chuck unit. The first and second substrates are thus bonded together as accurately aligned. 【创作特点】发明概要为了达到上述目的，如第1态样记载之发明，由大气压下至减压下之切换时，在保持前述第1及第2基板之对向而配置的保持板的至少一侧，将用以吸着保持前述基板之背压设成与前述处理室内压力同压。如此一来，可防止吸着之基板的脱落、移动。如第2态样记载之发明，前述处理室内在大气压下系将前述第1及第2基板以压力差吸着于前述各保持板而分别保持，而前述处理室内在减压下系于前述各保持板施加高电压而以静电吸着分别吸着保持前述第1及第2基板。如此一来则能确实地保持基板。如第3态样记载之发明，于前述保持板之吸着面将与加诸前述基板背压之第1沟同压之第1沟，形成沿着一定方向延伸。借此，可防止吸着的基板的波动。如第4态样记载之发明，于前述保持板之吸着面侧形成用以进行前述静电吸着的诱电层，从前述吸着面对以一定深度埋设在该诱电层内之电极施加高电压而吸着前述基板。借此，可确实地吸着保持基板。如第5态样记载之发明，同时搬入对向于前述处理室之前述第1及第2基板。借此，可缩短搬入第1及第2基板所须要的时间，而缩短生产循环时间。如第6态样记载之发明，具有将分别吸着保持在前述第1及第2保持板之第1及第2基板予以合对位置的构件，该构件可将分别吸着保持在前述对向之保持板的前述第1及第2基板，借着设置在该第1及第2基板之任何一侧之摄影设备将设置前述第1及第2基板之合对位置标记予以摄影而进行该两基板之合对位置。借此，能将第1及第2基板以非接触进行合对位置。如第7态样记载之发明，在比从前述第1及第2基板前搬入前述处理室之第3基板，以前述摄影设备将设在与前述第1及第2基板相同位置之合对位置标记予以摄影，而预先将前述合对位置标记之视野内位置予以记忆，并依据该第1视野内位置与搬入之前述第1及第2基板之摄影的合对位置标记的第2视野内位置的座标差分，而使前述摄影设备移动。借此，可吸收对于搬送而产生之视野的偏移误差，而一定可于微细之记号的贴合加工时能将记号摄取到视野。又，由于可借着脉冲而将摄影机视野之移动量予以位置管理，因此，即使以定标(calibration)或多数的摄影机间的相对距离来进行对准的情形下，亦能达到修正而不会失去目标。如第8态样记载之发明，具有将前述前述第1及第2基板搬入处理室之前进行合对位置的第2合对位置设备。借此，可缩短在处理室之合对位置时间。而第1及第2基板之贴合中，将其次要贴合之一对基板之合对位置以第2合对位置设备来进行，故能缩短生产循环时间。如第9态样记载之发明，前述处理室分割成二个容器，分别于各个容量固定用以保持前述第1及第2基板之第1及第2保持板，一侧的容器于合对位置之际靠近可移动的机构，另一容器于前述处理室内减压后与前述一侧的容器一起移动。借此，只要将进行真空密封之伸缩囊(bellows)设置於单侧的容器即可，而能实现组件数少而容易的构造物。又，可抑制粒子的发生。如第10态样记载之发明，贴合前述第1及第2基板之接着剂系至少包含光硬化性接着剂之接着剂，且具有从设置于前述第1及第2基板之至少一侧的光源将光线照射于该接着剂而使其硬化的硬化设备，该设备以照度传感器来测定照射于前述第1及第2基板的光量，依据该测定光量而控制前述光源与前述第1及第2基板之距离。借此，能控制照射于接着剂的光量而使其硬化。如第11态样记载之发明，贴合前述第1及第2基板之接着剂系至少包含光硬化性接着剂之接着剂，具有从设置于前述第1及第2基板之至少一侧的光源将光线照射于该接着剂而使其硬化的硬化设备，该设备以照度传感器来测定照射于前述第1及第2基板的光量，依据该测定光量而保持照射前述光源与前述第1及第2基板之强度。借此，能使因光源之劣化所造成之降低照射强度保持一定而能抑制接着剂的硬化不良。如第12态样记载之发明，具有可用以将设置于减压之前述处理室内的前述一侧的保持板支撑成可上下动之设置于前述处理室外的支撑构件；用以悬挂前述支撑构件的支撑板；使前述支撑板上下动的致动器；及设置于前述支撑板与前述支撑构件之间而加诸前述支撑构件及前述上侧保持板之重量的负荷感知器(load cell)，该负荷感知器以将前述处理室内予以减压，而将加诸于前述上侧保持板之大气压与前述支撑构件及前述上侧保持板之自重的总和值作为计测值而输出，将该计测值减少之值作为加诸于前述第1及第2基板的压力而认知。借此，能容易地检测出该各时间加诸于第1及第2基板的压力。如第13态样记载之发明，具有对前述上侧保持板加诸加工压的致动器(actuator)，该致动器设置于前述支撑板以使前述加工压加诸于前述负荷感知器，前述负荷感知器将前述自重及前述大气压及前述加工压的总和作为计测值而输出，依据前述计测值减少之值而控制前述致动器之加工压。借此，不论外部的影响而能将一定的压力加诸于第1及第2基板而贴合。如第14态样记载之发明，用以载置前述经贴合第1及第2基板之面为平滑地形成之搬送用平板至少具有一片，将前述经贴合之第1及第2基板移载于该搬送用平板，并将其搬至用以硬化前述接着剂的硬化设备。借此，在接着剂硬化之前在搬送用平板矫正保持而缓合加诸于基板间的应力，故能获得高的加工再现性。如第15态样记载之发明，于前述硬化设备进行管理对前述接着剂照射光线的时间，借此，在接着剂硬化为止之间借着贴合而缓合加诸于基板间的应力，故能获得高的加工再现性。如第16态样记载之发明，于前述进行贴合之处理室之外另具有可形成减压而形成的容器，以该容器对前述第1及第2基板之至少一侧进行贴合的前处理。借此，于贴合第1及第2基板之前，以保持一定的状态而能制成稳定的皮肤。如第17态样记载之发明，于前述进行贴合之处理室之外另具有可形成减压而形成的容器，而在前述密封材之硬化处理、该硬化处理为止之搬送处理、将贴合后的第1及第2基板剥离前述第1及第2保持板的处理之中至少一个处理系在前述容器内实施。借此，能预防于开放大气之际的气流或压力分布所造成的偏移. 如第18态样记载之发明，具有将要封入前述第1及第2基板间的液体滴下至前述第1或第2基板上的液体滴下设备，具有自动计测前述液体之吐出量的机构，于朝基板上吐出前，校正最适当滴下量而将涂布量予以一定管理。借此，能以此功能而能推测应涂布之最小量的液体，能同时地进行管理. 如第19态样记载之发明，具有将要封入前述第1及第2基板间的液体滴下至前述第1或第2基板上的液体滴下设备，该液体滴下设备具有对经充填之液体加诸压力而从喷嘴吐出的注射器(syringe)，该注射器在具有可遮断前述液体之流动的开关阀、前述液体所接之管不论该液体之变化均对该压力呈均等、及将前述液体予以控制温度之中至少具有一种者。借此，能不受外界气体温度影响而能滴下微少量的液体。又，能将液体予以脱泡而抑制滴下量的变动. 如第20态样记载之发明，具有将前述第1或第2基板吸着于一侧的保持板之际，矫正前述经吸着之基板之翘曲的机构。借此，能确实地将基板吸着于保持板。又，能不发生位置偏移而吸着基板。图式简单说明第1图系贴合设备之概略构成图。第2图系搬送设备之概略构成图。第3图液晶滴下设备之概略构成图。第4图系给料器之说明图。第5图系滴下量计测部之概略构成图。第6图系基板搬送之说明图。第7图系用以说明在真空环境下之基板吸着的概略图。第8图系平板的说明图。第9图系静电夹箝器之说明图。第10图系静电夹箝器之平衡电路图。第11图系施加于静电夹箝器之电压的波形图。第12图表示基板剥离之顺序的说明图。第13图系合对位置设备之概略构成图。第14图系控制合对位置之说明图。第15图系加压成形设备之概略构成图。第16图上平板及下平板之斜视图。第17图系将基板朝密封材硬化设备搬送之搬送设备的概略图。第18图系密封材硬化设备之概略构成图。第19图系基板保持设备之概略构成图。第20图系基板搬送及于基板发生翘曲的说明图。第21图系说明基板保持之顺序的说明图。第22图系基板搬送之说明图。第23图系合对位置设备之概略构成图。第24图系平板之说明图。第25图系修正搬送之说明图。第26图系其他形态之贴合基板制造设备之概略构成图。第27图系合对位置标记的说明图。第28图系其他控制合对位置之说明图。第29图系其他控制合对位置之说明图。第30图系其他修正搬送之说明图。第31图系其他处理室之概略构成图。第32图系对第31图之习知例的概略构成图。第33图系对第31图之习知例的概略构成图。第34图系其他密封材硬化设备之概略构成图。第35图系贴合基板(液晶显示皮肤)之断面图。第36图系习知之其他贴合基板之断面图。第37图系以习知方法所进行之贴合的说明图。第38图系以习知方法所进行之贴合基板的断面图。

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