專利名稱：用于制造接合基片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造接合基片(面板)的裝置和方法。更加具體來說，本發(fā)明涉及一種用于制造液晶顯示器(LCD)的接合基片的裝置和方法，該液晶顯示器通過接合兩塊相距預(yù)定間距的基片而獲得。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，需要能夠在大顯示區(qū)域上提供精細(xì)顯示的較大和較薄的液晶顯示器(LCD)面板，并且制造這種LCD面板的裝置已經(jīng)被開發(fā)。LCD面板是通過把兩個(gè)玻璃基片以極窄的間距(幾微米)相互面對(duì)并且在兩個(gè)玻璃基片之間填充液晶而制造的。這兩個(gè)玻璃基片例如是在其上面以矩陣的形式形成多個(gè)TFT(薄膜晶體管)的一個(gè)陣列基片以及在其上面形成有濾色器(紅、綠和藍(lán))、遮光膜等等的濾色器基片。該遮光膜用于提高對(duì)比度并且遮擋到達(dá)TFT的光線，以防止光泄漏電流的產(chǎn)生。陣列基片通過包含熱固樹脂的密封材料(粘合劑)而接合到濾色器基片。
制造LCD面板的方法包括在兩個(gè)玻璃基片之間密封液晶的液晶密封步驟。該液晶密封步驟通過如下的真空注入方法而執(zhí)行。首先，形成TFT的陣列基片被通過密封材料接合到濾色器基片(相對(duì)基片)。密封材料被固化。該接合基片和液晶被置于一個(gè)真空腔中，并且被提供該密封材料的入口被浸入在該液晶中。在該腔內(nèi)的壓力被設(shè)置回大氣壓力，從而液晶從該入口被吸入。
最近，人們的注意力轉(zhuǎn)向取代真空注入方法的如下的滴注方法。首先，按照這樣一種方式形成密封材料的框架，以密封該陣列基片的外圍部分。預(yù)定劑量的液晶被滴到在密封材料框架中的陣列基片的表面上。最后，在真空中，該陣列基片被接合到濾色器基片。該滴注方法可以減少大量使用的液晶量并且可以縮短液晶密封步驟所需的時(shí)間，因此導(dǎo)致面板制造成本的減少。因此可以促進(jìn)大規(guī)模生產(chǎn)。
根據(jù)滴注方法而工作的接合基片制造裝置具有如下問題。
1、由于基片的彎曲所產(chǎn)生的不適當(dāng)?shù)膴A具通常，基片被真空夾具的吸力或者由靜電所拾取。在真空夾具夾持中，使用可以由真空吸力所保持的基片的夾持片。陣列基片由該支承板所支承，并且密封材料的框架被形成在該陣列基片上。適當(dāng)量的液晶被從分配器滴在該陣列基片的表面上。最后，在真空環(huán)境中，把該陣列基片接合到濾色器基片上。
在靜電夾具支承的情況中，使用具有電極的支承板。電壓被施加在支承板的電極與形成在玻璃基片上的導(dǎo)電膜之間，以在該玻璃和電極之間產(chǎn)生庫(kù)侖力。庫(kù)侖力靜電地把該玻璃基片保持在支承板上。
在真空夾具支承的情況中，當(dāng)處理腔的真空度變?yōu)槌^特定的級(jí)別時(shí)，真空夾具不能夠工作。在這一方面中，在真空夾具的吸力停止工作之前，該基片由靜電夾具靜電地支承。
通常，兩個(gè)基片分別地由上支承板和下支承板，并且被接合在一起。具體來說，為了防止灰塵傳遞到該接合表面或者污染該表面，該基片的外邊緣區(qū)域(密封材料的框架向外的部分)由傳送機(jī)構(gòu)所保持，并且移動(dòng)到處理腔中。但是，大和薄的基片由于它們的自重而容易導(dǎo)致彎曲(彎折)。支承板不能夠穩(wěn)定地支承該彎曲的基片。如果處理腔被降壓，以彎區(qū)該基片，因此可能出現(xiàn)該基片不對(duì)齊或者該基片與支承板相分離的情況。
在支承板(靜電夾具)靜電地保持該彎曲基片的情況中，在處理腔的降壓過程中出現(xiàn)輝光放電。這種情況導(dǎo)致形成在基片上的電路或TFT器件被破壞的問題，導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生。另外，當(dāng)空氣被保持在支承板和該基片之間的情況中，當(dāng)該處理腔降壓時(shí)，基片可能從該靜電夾具上脫離。
2.由于基片的彎折而導(dǎo)致不正確的接合在接合步驟中，兩個(gè)基片被壓在一起，并且保持預(yù)定的基片間距。在接合步驟中的重要因素是保持基片相互平行，并且用均勻的作用力壓住這兩個(gè)基片。但是如果基片被彎折，則在接合步驟中，密封材料的框架被不均勻地加壓，從而液晶可能被排出該密封材料的框架。如果處理壓力不均勻，則密封該液晶所需的處理壓力增加，從而對(duì)基片的影響變大。這樣難以制造穩(wěn)定的產(chǎn)品。
3.灰塵導(dǎo)致的不正確夾具保持兩個(gè)基片的支承板分別具有被高精度地平面化的夾具表面。在灰塵或玻璃顆粒附著到該夾具表面的情況中，灰塵被傳遞到該基片上，導(dǎo)致基片不對(duì)齊或者基片與支承板相分離。但是，當(dāng)由于靜電導(dǎo)致少量的灰塵附著到該支承板時(shí)，難以從該支承板上除去該灰塵。
4.由于單元厚度的變化所導(dǎo)致的缺陷需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)被密封在極窄的基片間距(單元厚度)中的液晶量。通過把襯墊設(shè)置在基片之間或者在一個(gè)基片上形成立柱上而確定兩個(gè)基片之間的間距。但是，襯墊和立柱具有微小的高度變化。這導(dǎo)致基片間距的改變，從而被密封的液晶量被局部地變大或變小。這將導(dǎo)致在基片被接合之后單元厚度變化這樣的問題。在單元厚度中的變化導(dǎo)致LCD面板的顯示器不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可以抑制具有缺陷的接合基片的產(chǎn)生的接合基片制造裝置和制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于通過接合第一基片和第二基片而制造一個(gè)接合基片的裝置，每個(gè)第一基片和第二基片具有要被接合的內(nèi)表面以及與該內(nèi)表面相反的外表面。該裝置包括用于支承第一基片的第一支承板；第二支承板，其被設(shè)置為與第一支承板相對(duì)，用于通過拾取第二支承板的外表面而支承第二基片；以及傳送機(jī)構(gòu)，其分別把第一和第二基片傳送到第一和第二支承板，并且包括一個(gè)支承部件，用于通過支承第二基片并且把氣體噴射到第二基片的內(nèi)表面上而水平地支承該第二基片。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種通過接合第一基片和第二基片而制造一個(gè)接合基片的裝置，每個(gè)第一基片和第二基片具有要被接合的內(nèi)表面以及與該內(nèi)表面相反的外表面。該裝置包括第一支承板，用于通過拾取第一支承板的外表面而支承該第一基片；第二支承板，其被設(shè)置為與第一支承板相對(duì)，用于通過拾取第二支承板的外表面而支承該第二基片；以及一個(gè)傳送機(jī)構(gòu)，其把第一和第二基片分別傳送到第一和第二支承板，并且包括一個(gè)支承部件，用于通過拾取第一和第二基片的外表面而支承該第一和第二基片。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種通過接合第一基片和第二基片而制造一個(gè)接合基片的裝置，每個(gè)第一基片和第二基片具有要被接合的內(nèi)表面以及與該內(nèi)表面相反的外表面。該裝置包括一個(gè)傳送機(jī)構(gòu)，其用于傳送第一和第二基片，并且包括一個(gè)支承部件，用于通過拾取第一和第二基片的外表面而支承第一和第二基片；第一支承板，用于支承由傳送機(jī)構(gòu)所傳送的第一基片；以及第二支承板，其被設(shè)置為與用于支承由傳送機(jī)構(gòu)所傳送的第二基片的第一支承板相對(duì)。至少第一和第二支承板之一具有一個(gè)通道，用于在執(zhí)行從該傳送機(jī)構(gòu)傳送相關(guān)支承部件時(shí)，保持相關(guān)的支承部件。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種通過接合第一基片和第二基片而制造一個(gè)接合基片的裝置。該裝置包括一個(gè)傳送機(jī)構(gòu)，其用于傳送第一和第二基片，并且包括多個(gè)支承部件，用于水平地支承第一和第二基片；第一支承板具有用于拾取由傳送機(jī)構(gòu)所傳送的第一基片的夾具表面；以及第二支承板，其被設(shè)置為與第一支承板相對(duì)，并且具有用于支承由該傳送機(jī)構(gòu)所傳送的第二基片的夾具表面。至少一個(gè)第一和第二支承板包括一個(gè)夾具機(jī)構(gòu)，其與相關(guān)夾具表面相獨(dú)立地上下移動(dòng)，并且吸持和支承相關(guān)基片。該相關(guān)夾具表面通過至少吸力和靜電力之一而由該夾具機(jī)構(gòu)支承相關(guān)基片。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是通過在一個(gè)處理腔中接合兩個(gè)基片而制造一個(gè)接合基片的方法。本方法包括吸住至少一個(gè)基片，并且使得該支承板在大氣壓力下支承該基片，對(duì)該處理腔降壓，停止至少一個(gè)基片的吸力，使得至少一個(gè)基片的背壓(back pressure)基本上等于在該處理腔中的壓力，并且使得至少一個(gè)基片由該支承板靜電地保持。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種通過在一個(gè)處理腔中接合兩個(gè)基片而制造一個(gè)接合基片的方法。本方法包括吸住至少一個(gè)基片，并且使一個(gè)支承板在大氣壓力下保持該基片，對(duì)該處理腔降壓，把該處理腔中的壓力改變?yōu)楸却髿鈮毫Ω哳A(yù)定的壓力的一個(gè)數(shù)值，并且停止至少一個(gè)基片的吸力，以靜電地支承該基片。
根據(jù)本發(fā)明，一種用于接合分別由相互面對(duì)并設(shè)置在處理腔中的第一和第二支承板保持的上、下基片的方法，該方法的特征在于，夾持所述上基片或下基片的外表面并通過第一傳送臂將所述基片保持在水平狀態(tài)下，同時(shí)將所述基片運(yùn)載到處理腔中；以及通過第二傳送臂將所述上、下基片的接合基片保持在水平狀態(tài)，同時(shí)將該接合基片運(yùn)載出處理腔。
從下文結(jié)合


本發(fā)明的原理的描述中，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

從下文參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述中，將更好地理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的接合基片制造方法的方框2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓力機(jī)的夾具機(jī)構(gòu)的示意圖；圖3為示出在圖2中的壓力機(jī)的夾具機(jī)構(gòu)；圖4A、4B和4C示出壓板的夾具表面；圖5為接合方法的流程圖；圖6為另一種接合方法的流程圖；圖7A為局部彎曲的基片的放大示圖；
圖7B為防止局部彎曲的基片的放大示圖；圖8為用于說明通過使用粘合片而消除雜質(zhì)的示意圖；圖9為示出其中密封有液晶的接合基片；圖10為液晶量的控制方法的方框圖；圖11A和圖11B為用于液晶量的控制方法的流程圖；圖12示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的傳送機(jī)構(gòu)的示意圖；圖13A為在圖12中的傳送機(jī)構(gòu)的示意圖；圖13B和13C為在圖12中的傳送機(jī)構(gòu)的機(jī)械手的放大示圖；圖14A為圖12中的定位設(shè)備的平面示圖；圖14B為圖14A中的定位設(shè)備的側(cè)示圖；圖15A和15B示出根據(jù)第二實(shí)施例的壓板；圖16為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的壓力機(jī)的夾具機(jī)構(gòu)的示意圖；圖17為由圖16中的壓力機(jī)所執(zhí)行的接合方法的流程圖；圖18A和18B示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的壓板的夾具機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的接合基片制造裝置10。
接合基片制造裝置10把液晶注入在第一基片W1和第二基片W2之間，并且接合該基片W1和W2，以制造一個(gè)液晶顯示器。該液晶顯示器例如是有源矩陣型液晶顯示面板。第一基片W1是具有TFT陣列的玻璃陣列基片(TFT陣列)，并且該第二基片W2是具有濾色器和遮光膜的濾色器(CF)基片?；琖1和W2被分別制造，并且被提供到該接合基片制造裝置10。
如圖1中所示，接合基片制造裝置10包括控制單元11、密封構(gòu)圖系統(tǒng)12、液晶滴注設(shè)備13和接合設(shè)備14。接合設(shè)備14包括壓力機(jī)15和固化設(shè)備16?？刂茊卧?1控制密封構(gòu)圖系統(tǒng)12、液晶滴注設(shè)備13和接合設(shè)備14(壓力機(jī)15和固化設(shè)備16)。每個(gè)部件11至13，15和16根據(jù)需要可以使用多個(gè)。
該接合基片制造裝置包括第一至第五傳送裝置17a至17e，其傳送第一基片W1和第二基片W2?？刂茊卧?1控制在接合設(shè)備14中提供的用于傳送第一基片W1和第二基片W2以及接合基片(集成基片)的第一至第五傳送裝置17a至17e和傳送機(jī)構(gòu)31(參見圖2)。
第一傳送裝置17a把第一基片W1和第二基片W2傳送到密封構(gòu)圖系統(tǒng)12。第一傳送裝置17a具有一個(gè)ID讀取器18，用于讀取識(shí)別信息(基片ID)，以識(shí)別第一基片W1和第二基片W2的類型。當(dāng)?shù)谝换琖1和第二基片W2被提供到第一傳送裝置17a時(shí)，ID讀取器18響應(yīng)來自控制單元11的控制信號(hào)讀取基片ID，并且第一傳送裝置17a把第一基片W1和第二基片W2傳送到密封構(gòu)圖系統(tǒng)12?？刂茊卧?1根據(jù)基片ID控制液晶的滴注量。
密封構(gòu)圖系統(tǒng)12接收第一基片W1和第二基片W2，并且把密封材料沿著其外圍施加到位于第一基片W1和第二基片W2之一(在第一實(shí)施例中為第一基片W1)的上表面上的預(yù)定位置處，從而形成密封材料的框架。該密封材料最好為包括光固樹脂的粘合劑。
第二傳送裝置17b從密封構(gòu)圖系統(tǒng)12接收第一基片W1和第二基片W2，并且把第一基片W1和第二基片W2作為一組傳送到液晶滴注設(shè)備13。
在施加密封材料之后，液晶滴注設(shè)備13把液晶滴在第一基片W1的上表面的預(yù)定位置處。在滴注之后，第一基片W1和第二基片W2被第三傳送裝置17c傳送到接合設(shè)備14。
接合設(shè)備14的壓力機(jī)15被提供一個(gè)定位設(shè)備102(參見圖12)。第一基片W1和第二基片W2被傳送到該定位設(shè)備102。第一基片W1和第二基片W2應(yīng)當(dāng)在精確對(duì)齊之后被接合。相應(yīng)地，定位設(shè)備102在基片W1和W2被提供到壓力機(jī)15之前執(zhí)行第一基片W1和第二基片W2的預(yù)定位。被定位的第一基片W1和第二基片W2被傳送機(jī)構(gòu)傳送到壓力機(jī)15。
壓力機(jī)15具有一個(gè)真空處理腔20(參見圖3)。用于拾取第二基片(上基片)W2的上夾具或壓板24a以及用于拾取第一基片(下基片)W1的工作臺(tái)24b被提供在真空處理腔20中。第一基片W1和第二基片W2被同時(shí)傳送到壓力機(jī)15，并且分別由工作臺(tái)24b和壓板24a所支承。
壓力機(jī)15抽空真空處理腔20，并且把預(yù)定的氣體注入到真空處理腔20中，以在基片W1和W2上執(zhí)行預(yù)處理。預(yù)定氣體是包括反應(yīng)氣體的代替氣體，例如用于等離子體顯示面板(PDP)的激勵(lì)氣體、例如氮?dú)膺@樣的不反應(yīng)氣體或者清潔的干燥空氣。在該預(yù)處理中，附著到基片W1和W2的表面或顯示部件的表面的雜質(zhì)或副產(chǎn)品在預(yù)定氣體中暴露預(yù)定的時(shí)間。該預(yù)處理穩(wěn)定地保持在接合之后不能夠被分離的接合表面的特性。通常，氧化膜形成在基片W1和W2的表面上，從而，在空氣中的物質(zhì)被附著到該表面上。這改變基片W1和W2的表面狀態(tài)。當(dāng)表面狀態(tài)的改變程度在基片W1和W2之間變化時(shí)，面板的質(zhì)量各不相同。在該方面中，通過執(zhí)行抑制薄膜形成和雜質(zhì)附著的預(yù)處理并且處理該附著的雜質(zhì)，而抑制在基片W1和W2表面中的改變。
壓力機(jī)15使第一基片W1與第二基片W2相對(duì)齊，并且光學(xué)地檢測(cè)對(duì)齊標(biāo)志，按照這種方式，在第一基片W1上的密封材料和液晶不與第二基片W2的底部相接觸。壓力機(jī)15用預(yù)定的壓力壓住基片W1和W2，以保證預(yù)定的單元厚度。在處理之后，壓力機(jī)15釋放真空處理腔20，以把在真空處理腔20中的壓力設(shè)置為大氣壓力。
監(jiān)視從基片W1和W2被傳送到真空處理腔20時(shí)所經(jīng)過的時(shí)間，控制單元11控制從傳送時(shí)間點(diǎn)到接合時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段，使得基片W1和W2被暴露在提供到真空處理腔20的氣體中的時(shí)間超過預(yù)定的時(shí)間段。這穩(wěn)定基片W1和W2的被接合表面，并且使該被接合表面具有預(yù)定的特性。
第四傳送裝置17d把接合基片(集成基片W1、W2或者液晶面板)從壓力機(jī)15上移開，并且傳送到固化設(shè)備16。當(dāng)從液晶面板被加壓的時(shí)間點(diǎn)之后經(jīng)過的時(shí)間段達(dá)到預(yù)定時(shí)間段時(shí)，控制單元11驅(qū)動(dòng)第四傳送裝置17d，以把該液晶面板提供到固化設(shè)備16。
被密封在液晶面板中的液晶由所施加壓力和大氣壓力在基片W1和W2之間分布。需要在液晶到達(dá)密封材料的框架之前使該密封材料固化。因此，固化設(shè)備16把具有預(yù)定波長(zhǎng)的光線照射到該液晶面板上，以在加壓后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間段之后固化該密封材料。該預(yù)定時(shí)間通過預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)獲得液晶的分布時(shí)間以及釋放在基片W1和W2上的剩余壓應(yīng)力所需的時(shí)間而確定。
壓力應(yīng)力遺留在集成基片W1、W2上。由于當(dāng)基片W1和W2被傳送到第四傳送裝置17d時(shí)，密封材料不被固化，因此遺留在基片W1和W2上的應(yīng)力被釋放。由于當(dāng)密封材料被固化時(shí)應(yīng)力幾乎不遺留在該基片W1和W2上，位置偏移被減小。
在密封材料被固化之后，第五傳送裝置17e從把液晶面板固化設(shè)備16傳送到執(zhí)行隨后步驟的設(shè)備。隨后步驟例如是用于檢查第一基片W1和第二基片W2之間的位置偏移的檢查步驟。檢查結(jié)果被反饋回壓力機(jī)15，以糾正要被接著處理的基片的對(duì)齊。
下面詳細(xì)討論壓力機(jī)15。
如圖2中所示，真空處理腔20被分離到可上下分離的上容器20a和下容器20b。上容器20a由可上下移動(dòng)的提升機(jī)構(gòu)(未示出)所支承。如圖3中所示，當(dāng)上容器20a向下移動(dòng)時(shí)，真空處理腔20被緊密地密封。被提供在下容器20b的上側(cè)的封條21密封在上容器20a和下容器20b之間。
被提供在真空處理腔20中的是分別拾取基片W1和W2的上支承板22a和下支承板22b。在第一實(shí)施例中，第二基片W2由上支承板22a所拾取，第一基片W1由下支承板22b所拾取。上支承板22a由可上下移動(dòng)的提升機(jī)構(gòu)(未示出)所支承。下支承板22b由可沿著水平面(X軸和Y軸)滑動(dòng)并且可水平旋轉(zhuǎn)的未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所支承。
上支承板22a具有上表面板23a、安裝到上表面板23a的下表面上的壓板24a或靜電拾取部分、以及用于真空拾取第二基片W2的真空線25。真空線25包括多個(gè)在壓板24a的下表面中開出的拾取孔以及與該拾取孔連通并且水平地形成在該上表面板23a中的水平線。真空線25通過主管道26a連接到第一真空泵27。主管道26a被提供有一個(gè)拾取閥28a。第一真空泵27和拾取閥28a連接到控制單元11。控制單元11控制真空泵27的驅(qū)動(dòng)和閥門28a的開/閉。未示出的壓力傳感器被提供在主管道26a中。
主管道26a連接到在上表面板23a的底表面中具有一個(gè)開孔的管道26b。管道26b被提供有一個(gè)背壓釋放閥門28b。閥門28b的開/閉由控制單元所控制。當(dāng)閥門28b被開啟時(shí)，在真空線25中的壓力基本上與在真空處理腔20中的壓力和第二基片W2的背壓相等。
主管道26a連接到空氣管道26c?？諝夤艿?6c被提供有一個(gè)空氣閥門28c?？諝忾y門28c的開/閉由控制單元11所控制。當(dāng)空氣閥門28c被開啟時(shí)，空氣通過空氣閥門26c導(dǎo)入到主管道26a，使得第二基片W2的背壓基本上與大氣壓力相等。
下支承板22b具有下表面板23b以及安裝到下表面板23b的上表面上的靜電拾取部分或工作臺(tái)24b。盡管下支承板22b沒有用于真空拾取基片W1的吸取機(jī)構(gòu)，但是類似于上支承板22a，下支承板22b可以被提供一個(gè)夾具機(jī)構(gòu)(泵27、管道26a、26b和26c、以及閥門28a、28b和28c)。
下容器20b通過降壓管道26d連接到第二真空泵29，用于使真空處理腔20降壓。降壓泵26d被提供一個(gè)排氣閥28d。第二真空泵29和排氣閥28d由控制單元11所控制。
用于把預(yù)定氣體提供到真空處理腔20的氣體管道26e連接到上容器20a。氣體管道26e被提供一個(gè)氣體進(jìn)入閥28e，其開/關(guān)動(dòng)作由控制單元11所控制。
控制單元11驅(qū)動(dòng)第一真空泵27，并且打開拾取閥28a，以排空真空線25和主管道26a并且真空拾取第二基片W2?？刂茊卧?1通過把電壓施加到壓板24a和工作臺(tái)24b所產(chǎn)生的庫(kù)侖力靜電地拾取該基片W1和W2。
控制單元11根據(jù)在真空處理腔20中的壓力(真空度)把用于第一基片W1的拾取模式切換到真空拾取或靜電拾取。在第二基片W2被傳送到真空處理腔20時(shí)，例如控制單元11使得壓板24a通過真空拾取(壓力差)而支承第二基片W2。當(dāng)在真空處理腔20中的壓力變得小于主管道26a(和真空線25)中的壓力時(shí)，另一方面，控制單元11閉合拾取閥28a，以使得真空線25與真空泵27斷開，并且使得該壓板24a通過靜電力支承該第二基片W2。
接著，將參照?qǐng)D2討論把基片W1和W2運(yùn)送到壓力機(jī)15的步驟。在下文的描述中，要被接合的表面，即與液晶相接觸的表面(第一基片W1的上表面和第二基片W2的下表面)，被稱為“內(nèi)表面”，并且相對(duì)表面(第一基片W1的下表面和第二基片W2的上表面)被稱為“外表面”。
第一基片W1被傳送機(jī)構(gòu)31真空拾取，并且傳送到壓力機(jī)15。傳送機(jī)構(gòu)31具有一個(gè)支承部件，其中包括拾取第二基片W2的機(jī)構(gòu)或機(jī)械手31a。
傳送機(jī)構(gòu)31的機(jī)械手31a具有多個(gè)夾具墊32，用于拾取第二基片W2的內(nèi)表面的外邊緣區(qū)域(在密封材料的框架與基片邊緣之間的部分)。夾具墊32通過形成于機(jī)械手31a中的拾取線33連接到未示出的真空源。
機(jī)械手31a具有至少一個(gè)空氣注入噴嘴34，其被提供為與第二基片W2的內(nèi)表面的外邊緣區(qū)域的向內(nèi)部分相對(duì)?？諝庾⑷雵娮?4通過形成在機(jī)械手31a中的氣體提供線路34a和未示出的管道連接到氣體提供源(未示出)，從而來自氣體提供源的氣體被從空氣注入噴嘴34注入到第二基片W2的內(nèi)表面。
氣體注入量(流速)被設(shè)置為產(chǎn)生與每單位面積上的第二基片W2的重量相等的壓力。首先通過根據(jù)該第二基片W2的面積、厚度和特定的加速度、空氣注入噴嘴34之間的間距以及噴嘴34和第二基片W2的內(nèi)表面之間的距離估計(jì)氣體注入量而執(zhí)行該設(shè)置，然后通過實(shí)驗(yàn)來確定該數(shù)值。當(dāng)通過氣體注入壓力避免由于自重導(dǎo)致第二基片W2的彎曲時(shí)，第二基片W2被傳送機(jī)構(gòu)31保持在基片上水平的狀態(tài)。
要被噴射到第二基片W2上的氣體例如是上述反應(yīng)氣體、氮?dú)饣蛘咔鍧嵏稍锏目諝?。?dāng)?shù)诙琖2的內(nèi)表面被暴露在這種氣體中時(shí)，附著到第二基片W2上的雜質(zhì)或產(chǎn)物被除去。
傳送機(jī)構(gòu)31使得第二基片W2接近壓板24a的夾具表面，并且使第二基片W2保持在平坦?fàn)顟B(tài)。壓板24a通過產(chǎn)生吸力或靜電力之一而支承第二基片W2。
下面將描述傳送第一基片W1(該基片被支承在工作臺(tái)24b上)的情況。
基片W1被傳送到壓力機(jī)15，并且被傳送機(jī)構(gòu)31的另一個(gè)機(jī)械手(未在圖2中示出)所拾取和支承。
工作臺(tái)24b被提供有一個(gè)已有的提升銷釘(未示出)，其被可垂直移動(dòng)的方式而支承。由傳送機(jī)構(gòu)31所傳送的第一基片W1被多個(gè)提升的提升銷釘所接收，并且當(dāng)提升銷釘向下移動(dòng)時(shí)，第一基片W1被置于工作臺(tái)24b上。當(dāng)在該狀態(tài)中靜電力從工作臺(tái)24b作用在第一基片W1上時(shí)，第一基片W1被支承在工作臺(tái)24b上。
下面將討論壓板24a。
如圖4B中所示，多個(gè)凹槽25a以預(yù)定的間距形成在壓板24a的夾具表面。第二基片W2由壓板24a所支承，凹槽25a不與真空線25相連通。凹槽25a沿著預(yù)定的方向延伸到壓盤24a的端面(側(cè)表面)(參見圖4A和4C)。
在對(duì)真空處理腔20降壓時(shí)，保留在壓板24a和第二基片W2之間的氣泡被通過凹槽25a移動(dòng)到真空處理腔20。這防止在對(duì)真空處理腔20降壓時(shí)，氣泡保留在壓板24a和第二基片W2之間，從而防止第二基片W2移動(dòng)和脫離。
凹槽25a使得夾具表面與第二基片W2之間的接觸面積更小。當(dāng)保留在第二基片W2上的應(yīng)力被釋放時(shí)，防止第二基片W2的位置偏移。
類似于壓板24a的凹槽25a的凹槽類似地形成在工作臺(tái)24b的夾具表面上。因此，基片W1被保持在平面狀態(tài)，并且與壓板24a相接觸，從而防止基片W1移動(dòng)和分離。
現(xiàn)在參見圖5，下面將描述接合基片W1和W2的方法。
在步驟S41中，壓力機(jī)15被初始化。也就是說，閥門28a至28e被完全地關(guān)閉，并且上容器20a向上移動(dòng)，以開啟真空處理腔20。第一和第二真空泵27和29被正常地驅(qū)動(dòng)。
在一個(gè)未示出的步驟中，密封材料(粘合劑)的框架預(yù)先形成在第一基片W1，并且液晶滴在由該框架所確定的第一基片W1的表面上?；琖1和W2被傳送機(jī)構(gòu)31傳送到初始化的壓力機(jī)15。具體來說，傳送機(jī)構(gòu)31把第二基片W2置于壓盤24a附近，并且使第二基片W2保持在基本上水平的狀態(tài)。在步驟S42，壓力機(jī)15開啟該拾取閥28a，使得壓板24a通過真空拾取來支承第二基片W2。在步驟S43中，傳送機(jī)構(gòu)31把第一基片W1置于工作臺(tái)24b上。在步驟S43中，壓力機(jī)15把預(yù)定電壓施加在工作臺(tái)24b上。這使得基片W1被靜電地保持在工作臺(tái)24b上。
在步驟S44中，壓力機(jī)15放下真空處理腔20的上容器20a，使其接近于真空處理腔20。在步驟S45中，壓力機(jī)15開啟背壓釋放閥門28b。這使得真空線25和主管道26a通過管道26b與真空處理腔20的內(nèi)部相連通，從而第二基片W2的背壓(在真空線25中的壓力)變?yōu)榧s等于在真空處理腔20中的壓力(腔體壓力)。也就是說，在第二基片W2的內(nèi)表面?zhèn)壬系膲毫ψ優(yōu)榧s等于在外表面?zhèn)壬系膲毫?。這防止第二基片W2被第二基片W2的上下表面之間的壓力差局部地彎折，從而第二基片W2可以被穩(wěn)定地以基本上平坦的狀態(tài)保持在壓板24a上。
在步驟S46，壓力機(jī)15關(guān)閉拾取閥28a。當(dāng)這樣釋放作用在第二基片W2上的吸力時(shí)，第二基片W2不會(huì)很快地脫離壓板24a。這是因?yàn)榈诙琖2的外表面和壓板24a的夾具表面幾乎為平坦，并且包含在空氣中的潮氣進(jìn)入壓板24a和第二基片W2之間，從而在壓板24a和第二基片W2之間保持粘合強(qiáng)度。在步驟S47中，壓力機(jī)15把電壓施加到壓板24a上，以在第二基片W2通過該粘合強(qiáng)度被靜電地保持在壓板24a上的過程中，靜電地拾取第二基片W2。
在步驟S48中，壓力機(jī)15打開排氣閥門28d和氣體入口閥門28e。結(jié)果，當(dāng)真空處理腔20被第二真空泵29降壓時(shí)，用不反應(yīng)氣體執(zhí)行替換。由于在真空處理腔20的降壓過程中，第二基片W2被在幾乎平坦的狀態(tài)中靜電地吸附到壓板24a上，因此不容易在第二基片W2和壓板24a之間的接觸表面上保留氣泡。這抑制輝光放電的產(chǎn)生，因此避免第二基片W2的位置偏移和分離。
在經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間之后，在真空處理腔20中的氣體替換完成。在步驟S49中，壓力機(jī)15在氣體替換完成之后關(guān)閉氣體入口閥門28e。在步驟S50中，壓力機(jī)15光學(xué)地檢測(cè)對(duì)齊標(biāo)志，并且使第一和第二基片W1和W2相互對(duì)齊，使得在基片W1上的密封材料和液晶不接觸基片W2的底部表面。
在步驟S51，壓力機(jī)15降低上表面板23a，并且把預(yù)定壓力施加到基片W1和W2，以把基片W1和W2壓為預(yù)定的單元厚度，并且在真空中把基片W1和W2接合在一起。
在接合基片W1和W2之后，壓力機(jī)15在步驟S52停止壓板24a的靜電拾取。在步驟S53，壓力機(jī)15關(guān)閉排氣閥門28d，以開啟空氣閥門28c。結(jié)果，真空處理腔20中的壓力變?yōu)榇髿鈮毫Α?br> 在步驟S54，壓力機(jī)15停止工作臺(tái)24b的靜電拾取，并且把上表面板23a向上抬起。集成的基片W1、W2保持在工作臺(tái)24b上。壓力機(jī)15把上容器20a移動(dòng)到上端，以開啟真空處理腔20。
在步驟S55，傳送機(jī)構(gòu)31從工作臺(tái)24b上除去集成基片W1、W2并且把它傳送到執(zhí)行后續(xù)步驟的設(shè)備。在步驟S56中，該處理返回到步驟S41。
當(dāng)?shù)诙琖2的局部接合被糾正并且第二基片W2被根據(jù)圖5中的接合方法通過靜電力支承在壓板24a上基本保持平面狀態(tài)時(shí)，防止在真空處理腔20的降壓過程中第二基片W2的位置偏移和分離。
在圖5中的接合方法可以被更改為如圖6中所示。
圖6中的步驟S61至S64與圖5中的步驟S41至S44相同。也就是說，在壓力機(jī)15的初始化之后，第二基片W2被支承在壓板24a上，基片W1被支承在工作臺(tái)24b上，并且真空處理腔20被關(guān)閉。
在步驟S65中，壓力機(jī)15打開空氣入口閥門28e，使得氣體進(jìn)入真空處理腔20。這例如把腔體壓力升高到大氣壓力+2kPa(千帕)。
壓力機(jī)15通過關(guān)閉拾取閥門28a而停止真空處理腔20的抽空(步驟S66)，并且打開大氣閥門28c，以把在主管道26a和真空線25中的氣壓設(shè)置為大氣壓力(步驟S67)。
在此時(shí)，當(dāng)氣體入口閥門28e被打開時(shí)，氣體被填充到真空處理腔20中，從而腔體壓力高于大氣壓力。因此，第二基片W2被腔體壓力和大氣壓力之間的壓力差而保持在壓板24a上。該壓力差被以這樣一種方式而控制，使得它變?yōu)樽阋园训诙琖2保持在壓板24a上的程度(例如，腔體壓力＝大氣壓力+2kPa)。相應(yīng)地，第二基片W2的局部彎曲被抑制，從而第二基片W2被穩(wěn)定地以基本上平坦的狀態(tài)固定在壓板24a上。
壓力機(jī)15把電壓施加到壓板24a上，以使得壓板24a靜電地支承第二基片W2(步驟S68)，并且關(guān)閉空氣閥門28c和氣體入口閥門28e，以打開背壓釋放閥門28b(步驟S69)。打開背壓釋放閥門28b消除第二基片W2的上下表面之間的壓力差，從而防止出現(xiàn)第二基片W2的局部彎折，以及第二基片W2的位置偏移和脫離。
在步驟S70中，壓力機(jī)15打開排氣閥門28d和氣體入口閥門28e。相應(yīng)地，真空處理腔20被真空泵29抽空，并且執(zhí)行氣體替換。在此時(shí)，第二基片W2被靜電地吸附在壓板24a上，處于基本上平坦的狀態(tài)，并且氣泡不容易保留在第二基片W2與壓板24a的接觸表面上。這抑制輝光放電的產(chǎn)生，因此避免第二基片W2的位置偏移和分離。
在步驟S71中，在真空處理腔20中的氣體替換完成之后，壓力機(jī)15關(guān)閉氣體入口閥門28e。步驟S72至S78與圖5中的步驟S50至S55相同。
根據(jù)圖6中的接合方法，防止第二基片W2的彎曲，并且在真空處理腔20被抽空的過程中避免第二基片W2的位置偏移和分離。當(dāng)?shù)诙琖2的真空夾具被停止并且第二基片W2被靜電地支承時(shí)，第二基片W2壓在壓板24a上，并且由氣體源所產(chǎn)生的壓力差穩(wěn)定地支承。另外，該方法使得氣體有效地除去在真空處理腔20中以及在第二基片W2的內(nèi)表面上的雜質(zhì)。
現(xiàn)在將描述第二基片W2的局部彎曲。
當(dāng)壓板24a通過吸力支承第二基片W2時(shí)，由于第二基片W2的上下表面之間的壓力差導(dǎo)致出現(xiàn)如圖7A中所示的局部彎曲。第二基片W2越薄，則由于壓力差所導(dǎo)致的彎曲越顯著。
為了避免局部彎曲，最好在凹槽25a中提供多孔陶瓷等等這樣具有滲透性的多孔部件80。在凹槽25a中提供多孔部件80提高夾具表面的剛性，并且使得夾具表面平整，因此避免第二基片W2的局部彎曲。在基片W1和W2的接合步驟中，進(jìn)一步提高由于第二基片W2的彎曲所導(dǎo)致第二基片W2的位置偏移并且從壓板24a上脫離。
為了避免廢物保留在多孔部件80內(nèi)部并且污染第二基片W2，需要通過定期的氣體(不反應(yīng)氣體)逆流來消除灰塵等等。
現(xiàn)在將描述從壓板24a和工作臺(tái)24b上除去雜質(zhì)的方法。
例如基片W1和W2的灰塵或玻璃顆粒這樣的雜質(zhì)容易附著到壓板24a和工作臺(tái)24b上。雜質(zhì)可能破壞壓板24a或工作臺(tái)24b的夾具表面，或者可能在拾取基片W1和W2時(shí)造成基片W1和W2的位置偏移和脫離。因此需要消除被附著到壓板24a和工作臺(tái)24b上的雜質(zhì)。
圖8示出一個(gè)膠片81，其包括帶基82以及通過把粘合劑施加在帶基82的兩側(cè)而形成的粘合層83。通過使用膠片81除去例如灰層或玻璃顆粒這樣附著到壓板24a和工作臺(tái)24b上的雜質(zhì)84。具體來說，首先雜質(zhì)消除設(shè)備(薄膜傳送器)800把膠片81傳送到壓力機(jī)15，并且把膠片81粘到工作臺(tái)24b的夾具表面。
壓力機(jī)15緊緊地關(guān)閉真空處理腔20，并且打開排氣閥門28d，以抽空真空處理腔20。在真空處理腔20被降壓到預(yù)定的氣壓(幾乎為真空)時(shí)，上表面板23a下落到壓板24a與膠片81緊密接觸的位置。排氣閥門28d被關(guān)閉，并且空氣入口閥門28e被打開，以把腔體氣壓設(shè)置為接近大氣壓力。隨著真空處理腔20被打開，上表面板23a被抬起，從而在工作臺(tái)24b上的膠片81被傳送機(jī)構(gòu)所分離。
根據(jù)該雜質(zhì)消除方法，膠片81被在真空中均勻和牢固地粘合到壓板24a和工作臺(tái)24b上，例如灰層或玻璃顆粒這樣的雜質(zhì)84進(jìn)入到粘合層83中。因此，即使微小的顆粒也被有效地從夾具表面上除去。
帶基82的彈性使得灰塵等等被從壓板24a和工作臺(tái)24b的夾具表面上除去，而不損壞夾具表面。
為了增加雜質(zhì)除去效果，最好使用被降壓的真空處理腔20來執(zhí)行該方法。但是可以在大氣壓力中執(zhí)行該方法，在這種情況中對(duì)真空處理腔20降壓的時(shí)間被縮短并且獲得特定的雜質(zhì)去除效果。
除了把膠片81夾在壓板24a和工作臺(tái)24b間之外，膠片81可以粘到每個(gè)壓板24a和工作臺(tái)24b，隨后從其上面分離。在粘合層83緊緊施加在帶基82的側(cè)面的情況中，附著到壓板24a和工作臺(tái)24b上的雜質(zhì)可以被按照任意的次序而除去，或者膠片81可以分別粘合到壓板24a和工作臺(tái)24b。
在壓板24a和工作臺(tái)24b被從壓力機(jī)15上拆下時(shí)，可以由膠片81把雜質(zhì)移到真空處理腔20之外(在接合基片制造裝置10之外)。
下面將描述要被密封在基片W1和W2之間的液晶量。
由于兩個(gè)基片W1和W2要被接合在一起并且相距非常小的間距(單元厚度)，因此需要調(diào)節(jié)要被密封的液晶量為適當(dāng)?shù)牧俊?br> 如圖9中所示，用于把基片W1和W2之間的間距(單元厚度)限制為預(yù)定的數(shù)值的多個(gè)襯墊或立柱85形成在一個(gè)基片上(在第一實(shí)施例中為被滴注液晶的第一基片W1上)。在液晶LC被滴在密封材料86的框架內(nèi)之后，基片W1和W2被接合在一起。
立柱85的高度(立柱高度)可以在預(yù)定數(shù)值附近變化。立柱高度的變化導(dǎo)致基片W1和W2之間的間距在預(yù)定數(shù)值附近變化。因此，需要在接合基片W1和W2之前根據(jù)立柱高度而調(diào)節(jié)液晶LC的滴注量。下面將參照?qǐng)D10描述液晶LC的滴注量的調(diào)節(jié)。
圖10示出接合基片制造裝置10，其具有多個(gè)密封構(gòu)圖系統(tǒng)12、多個(gè)液晶滴注設(shè)備13、多個(gè)壓力機(jī)15和多個(gè)固化設(shè)備16。ID讀取器18被提供在第一傳送裝置17a中。
立柱高度測(cè)量單元87通過網(wǎng)絡(luò)連接到接合基片制造裝置10。立柱高度測(cè)量單元87測(cè)量形成在基片W1和W2之一(例如，陣列基片W1)上的立柱85的高度。測(cè)量單元87具有一個(gè)ID讀取器88，用于讀取基片ID，以識(shí)別基片W1和W2的類型。
在圖11A中的步驟S91a中，ID讀取器88讀取基片W1的基片ID。在步驟S92a中，立柱高度測(cè)量單元87測(cè)量形成在基片W1上的立柱85的高度。在步驟S93a中，立柱高度測(cè)量單元87在立柱高度測(cè)量單元87內(nèi)的第一存儲(chǔ)設(shè)備87a中存儲(chǔ)與基片ID相關(guān)的測(cè)量結(jié)果或立柱高度信息。立柱高度測(cè)量單元87在基片W1被傳送到接合基片制造裝置10之前預(yù)先執(zhí)行步驟S91a至S93a。
如圖11B中所示，當(dāng)?shù)谝粋魉脱b置17a接收基片W1和W2時(shí)，控制單元11(參見圖1)使得ID讀取器18讀取基片W1的基片ID(步驟S91b)。具體來說，第一傳送裝置17a讀取具有立柱85的基片W1的基片ID，并且根據(jù)來自控制單元11的指示把基片W1和W2傳送到相關(guān)的密封構(gòu)圖系統(tǒng)12。
控制單元11從第一存儲(chǔ)設(shè)備87a讀取與基片W1的基片ID相關(guān)的立柱高度信息，并且把該立柱高度信息存儲(chǔ)到控制單元11中的第一存儲(chǔ)設(shè)備87b(步驟S92b)。根據(jù)該立柱高度信息，控制單元11確定滴注液晶LC的液晶滴注設(shè)備13(步驟S93b)。在接合基片制造裝置10僅僅被提供一種液晶滴注設(shè)備13的情況中，省略步驟S93b，并且第二傳送裝置17b把基片W1和W2從密封構(gòu)圖系統(tǒng)12傳送到液晶滴注設(shè)備13。
在步驟S94b中，控制單元11計(jì)算液晶LC的滴注量。具體來說，預(yù)先對(duì)每個(gè)液晶滴注設(shè)備13設(shè)置用于糾正在多個(gè)液晶滴注設(shè)備13中的液晶LC的滴注量中的誤差的糾正值?？刂茊卧?1根據(jù)預(yù)先通過經(jīng)驗(yàn)獲得的用于立柱高度信息的液晶LC的滴注量以及用于該滴注量的糾正值，計(jì)算液晶LC的正確滴注量。
控制單元11把液晶LC的正確滴注量指示給液晶滴注設(shè)備13(步驟S95b)，并且液晶滴注設(shè)備13把液晶LC的正確滴注量滴注到基片W1上(步驟S96b)。
根據(jù)在圖11A和11B中的控制方法，根據(jù)形成在基片W1上的立柱85的立柱高度以及所使用的液晶滴注設(shè)備13糾正液晶LC的滴注量。這減小集成基片W1和W2的缺陷率，從而減小液晶LC的浪費(fèi)。
測(cè)量立柱高度的立柱高度測(cè)量單元87的序列號(hào)信息可以被添加到基片ID和立柱高度信息中，并且存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)設(shè)備87a中。
在一些情況中，為了大規(guī)模生產(chǎn)以及穩(wěn)定操作等目的，接合基片制造裝置10可以具有多個(gè)立柱高度測(cè)量單元87。在這樣一種情況中，可以由于在立柱高度測(cè)量單元87中的變化而導(dǎo)致在立柱高度的測(cè)量值中出現(xiàn)誤差。因此決定哪一個(gè)立柱高度測(cè)量單元87被用于測(cè)量基片W1的立柱高度信息是重要的。把立柱高度測(cè)量單元87的序列號(hào)信息添加到基片ID和立柱高度信息中，保證考慮到立柱高度測(cè)量單元87和液晶滴注設(shè)備13中的變化而計(jì)算液晶LC的正確滴注量。
一個(gè)批號(hào)可以被添加到基片ID和立柱高度信息中，并且存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)設(shè)備87a中。該批號(hào)是給予被在預(yù)定的處理單元周期中處理的預(yù)定數(shù)目的基片W1的一個(gè)數(shù)值。由于根據(jù)該方法在一個(gè)時(shí)刻可以獲得具有相同批號(hào)的基片W1的立柱高度信息，因此可以預(yù)先計(jì)算在具有相同批號(hào)的基片W1的上的液晶滴注量。這可以消除對(duì)每個(gè)基片計(jì)算液晶滴注量的麻煩，從而可以縮短控制單元11的響應(yīng)時(shí)間并且提高生產(chǎn)率。
第一實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)當(dāng)把氣體注入到第二基片W2的內(nèi)表面時(shí)，第二基片W2被傳送到壓力機(jī)15，并且由拾取并支承內(nèi)表面的外邊緣區(qū)域的傳送機(jī)構(gòu)31，或者由拾取并支承第二基片W2的外表面的外邊源區(qū)域的傳送機(jī)構(gòu)31傳送到壓力機(jī)15，并且保持在壓板24a上。因此，即使容易由于自重而導(dǎo)致彎曲的第二基片W2被支承在壓板24a上，并且保持水平。當(dāng)?shù)诙琖2被穩(wěn)定地支承在壓板24a上時(shí)，防止在壓板24a上的第二基片W2的位置偏移、第二基片W2從壓板24a上分離、以及在執(zhí)行靜電拾取時(shí)產(chǎn)生輝光放電。這導(dǎo)致提高大而薄的LCD面板的成品率和生產(chǎn)率。
(2)當(dāng)?shù)诙琖2的背壓保持基本上與真空處理腔20中的壓力相等時(shí)，避免由于第二基片W2的上下表面之間的壓力差而導(dǎo)致第二基片W2的局部彎曲。另外，在真空處理腔20的降壓過程中，避免由于在壓板24a的夾具表面和第二基片W2之間的接觸表面上保留氣泡而導(dǎo)致第二基片W2的移動(dòng)或分離。
(3)多個(gè)凹槽25a以預(yù)定的間距形成在壓板24a的夾具表面中，使得壓板24a的端面(側(cè)面)被切除。相應(yīng)地，即使由于氣泡保留在壓板24a和第二基片W2之間的接觸表面上而導(dǎo)致第二基片W2的移動(dòng)或分離，在真空處理腔20的降壓過程中，氣泡也容易被移動(dòng)到真空處理腔20中。因此，也防止由于氣泡的膨脹而導(dǎo)致第二基片W2的移動(dòng)或分離。
(4)具有滲透性的多孔部件80被提供在壓板24a的凹槽25a中。該結(jié)構(gòu)確保避免在吸住第二基片W2時(shí)由于第二基片W2的上下表面之間的壓力差而導(dǎo)致第二基片W2的局部彎曲。該優(yōu)點(diǎn)可以進(jìn)一步增強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)(2)。
(5)通過膠片81除去例如灰塵或玻璃顆粒這樣附著到壓板24a和工作臺(tái)24b上的雜質(zhì)。在本實(shí)施例中，當(dāng)膠片81在真空中均勻和牢固地附著到壓板24a和工作臺(tái)24b上時(shí)，這些雜質(zhì)被有效地除去。
(6)立柱高度測(cè)量單元87測(cè)量基片W1的立柱85的高度。根據(jù)立柱高度信息和在基片W1上滴注液晶LC的液晶滴注設(shè)備13糾正液晶LC的最佳滴注量。這可以減小集成基片W1、W2的廢品率以及減小液晶LC的浪費(fèi)量。通過把測(cè)量立柱高度的立柱高度測(cè)量單元87的序列號(hào)和批號(hào)添加到立柱高度信息中，液晶LC的滴注量可以被更加精確和有效地糾正。當(dāng)要被密封的液晶LC的量被優(yōu)化時(shí)，液晶面板的成品率得到提高，因此可以制造具有狹窄的基片間距的產(chǎn)品。
下面討論傳送機(jī)構(gòu)101和制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接合基片的方法。相同或近似的參考標(biāo)號(hào)被給予在上文中參照?qǐng)D2所述的第一實(shí)施例的相應(yīng)部件，其詳細(xì)描述被部分地省略。
圖12示出接合設(shè)備14的布局(未示出的固化設(shè)備16)。傳送機(jī)構(gòu)101被置于執(zhí)行第一基片W1和第二基片W2的定位的定位設(shè)備102、執(zhí)行接合操作的壓力機(jī)15以及放置位置103之間，并且可擺動(dòng)到分別面對(duì)定位設(shè)備102、壓力機(jī)15和放置位置103的位置。
在用于基片W1和W2的第一接合步驟中，需要傳送3種部件(第一基片W1、第二基片W2和集成基片W1、W2)。為了提高接合基片的制造效率，需要提高這三種部件的傳送效率。
傳送機(jī)構(gòu)101具有旋轉(zhuǎn)部分104、第一傳送臂105和第二傳送臂106。如圖13a中所示，以這樣一種方式提供旋轉(zhuǎn)部分104，使其大約繞著主體104a旋轉(zhuǎn)360度，并且可沿著主體104a的軸(Z軸)上下移動(dòng)。第一和第二傳送臂105和106可相對(duì)于旋轉(zhuǎn)部分104獨(dú)立地伸縮，并且可在Z軸方向上稍微地上下移動(dòng)。
因此，傳送機(jī)構(gòu)101擺動(dòng)到每個(gè)定位設(shè)備102、壓力機(jī)15和放置位置103的位置，并且伸縮至少一個(gè)第一和第二傳送臂105和106以傳送基片W1和W2。
如圖13B中所示，支承部件或第一和第二機(jī)械手105a和105b被提供在第一傳送臂105的未端。多個(gè)夾具墊107被提供在第一機(jī)械手105a的下表面上。夾具墊107支承第二基片W2。具體來說，夾具墊107通過未示出的真空源吸住第二基片W2的外表面。多個(gè)夾具墊108被提供在第二機(jī)械手105b的上表面上。多個(gè)夾具墊105吸住第一基片W1的外表面。
如圖13C中所示，支承部件或第三機(jī)械手106a被提供在第二傳送臂106的未端。多個(gè)夾具墊109被提供在第三機(jī)械手106a的上表面上。夾具點(diǎn)109吸住集成基片W1、W2。
傳送機(jī)構(gòu)101首先擺到面對(duì)定位設(shè)備102的位置，用第一機(jī)械手105a支承一個(gè)被定位的基片(第二基片W2)，并且從該定位設(shè)備102取出基片W2。接著，傳送機(jī)構(gòu)101用第二機(jī)械手105b支承其它被定位的基片，并且從定位設(shè)備102取出基片W1。執(zhí)行這些操作，并且壓力機(jī)15接合先前的基片W1和W2。
接著，傳送機(jī)構(gòu)101擺到面對(duì)壓力機(jī)15的位置。當(dāng)壓力機(jī)15完全接合先前的基片W1和W2時(shí)，傳送機(jī)構(gòu)101用第三機(jī)械手106a支承集成的基片W1、W2，并且從壓力機(jī)15取出該集成的基片W1、W2。然后，傳送機(jī)構(gòu)101把分別由第一和第二機(jī)械手105a和105b所支承的基片W1和W2傳送到壓力機(jī)15。
然后，傳送機(jī)構(gòu)101擺到面對(duì)放置位置103的位置處，并且把由第三機(jī)械手106a所支承的集成基片W1、W2放置在該放置位置103中。
從上文可以看出，傳送機(jī)構(gòu)101執(zhí)行從定位設(shè)備102到放置位置103的擺動(dòng)操作，執(zhí)行第一傳送臂105的單次伸縮操作，以把一組基片W1和W2傳送到壓力機(jī)15，以及執(zhí)行第二傳送臂106的單次伸縮操作，以把從壓力機(jī)15傳送該集成基片W1、W2。也就是說，傳送機(jī)構(gòu)101可以通過單次擺動(dòng)操作和兩個(gè)伸縮操作而傳送一組基片W1和W2。
相反，常規(guī)的傳送機(jī)構(gòu)的第一傳送臂具有第一機(jī)械手(單個(gè))，并且第二傳送臂具有第二機(jī)械手(單個(gè))。因此，常規(guī)的傳送機(jī)構(gòu)需要從定位設(shè)備102執(zhí)行兩個(gè)擺動(dòng)操作，并且總共執(zhí)行第一和第二傳送臂的3次伸縮操作，以在執(zhí)行基片W1和W2到壓力機(jī)15的單次傳送時(shí)，把基片W1和W2置于壓力機(jī)15中或者從壓力機(jī)15取出。由于使用圖13A中的傳送機(jī)構(gòu)101減小操作次數(shù)，因此基片的傳送時(shí)間被縮短，從而縮短壓力機(jī)15停止操作的時(shí)間。因此傳送機(jī)構(gòu)101保證有效傳送操作。
在由第一機(jī)械手105a(被支承在壓板24a上)把第二基片W2運(yùn)載到壓力機(jī)15中的情況下，最好使用圖15A和15B中所示的壓板111。壓板111具有沿著第一機(jī)械手105a的移動(dòng)路徑形成的通道111a。第一機(jī)械手105a在壓板111下移動(dòng)，并且支承第二基片W2的外表面，向上移動(dòng)到第二基片W2與如圖15A和15B中所示的壓板111的夾具表面相接近的位置。當(dāng)?shù)谝粰C(jī)械手105a在此時(shí)被保留在通道111a中時(shí)，它不與壓板111相影響。在該狀態(tài)中，壓板111通過吸力和靜電力中的至少一種作用力拾取并支承第二基片W2。在停止第二基片W2的吸力之后，第一機(jī)械手105a向上移動(dòng)為遠(yuǎn)離第二基片W2。最后，第一傳送臂105被拉回。
由于第一機(jī)械手105a吸住并支承第二基片W2的外表面，因此即使第二基片W2大而薄，也能夠防止第二基片W2的重力彎曲。在基本上平坦的狀態(tài)中，第二基片W2如此被吸在壓板111的夾具表面上。
傳送機(jī)構(gòu)101的第一和第二傳送臂105和106中的至少一個(gè)具有兩個(gè)機(jī)械手。相應(yīng)地，第二傳送臂106可以具有兩個(gè)機(jī)械手。
第一機(jī)械手105a可以用圖2中的機(jī)械手31a所代替。在這種情況中，例如傳送第二基片W2的機(jī)械手31a被提供在第一傳送臂105上，并且傳送基片W1的第二機(jī)械手105b和傳送集成基片W1、W2的第三機(jī)械手106a被提供在第二傳送臂106上。
下面將討論定位設(shè)備102。
在接合基片W1和W2的情況中，基片W1和W2應(yīng)當(dāng)被高精度地對(duì)齊(在幾微米的誤差范圍內(nèi))。在這一方面，幾微米大小的對(duì)齊標(biāo)志被形成在基片W1和W2上。通常，具有長(zhǎng)焦距的透鏡需要同時(shí)對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)分離的基片W1和W2的對(duì)齊標(biāo)記。但是，這種透鏡的結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且昂貴。因此最好應(yīng)當(dāng)在壓力機(jī)15接合基片W1和W2之前執(zhí)行基片W1和W2的預(yù)定位。
如圖14中所示，定位設(shè)備102具有底板121、附著到底板121上的定位銷122、用于支承第二基片W2的支承板123、支承基片W1的支承銷124、夾具機(jī)構(gòu)125、定位機(jī)構(gòu)126和線性激勵(lì)器127。
支承板123可沿著在底板121上提供的線性導(dǎo)軌121a移動(dòng)到用于支承第二基片W2的內(nèi)表面的外邊緣區(qū)域的位置和與第二基片W2相分離的位置。支承銷124可上下移動(dòng)。定位機(jī)構(gòu)126可在由圖14A所示的箭頭方向移動(dòng)。支承板123、支承銷124和定位機(jī)構(gòu)126的驅(qū)動(dòng)由例如未示出的圓柱體等等這樣的驅(qū)動(dòng)源所控制。
夾具機(jī)構(gòu)125由線性激勵(lì)器127所支承，使其可相對(duì)于底板121上下移動(dòng)。夾具機(jī)構(gòu)125具有上板128a、下板128b、支承上板128a使得上板128a可在X軸和Y軸方向上相對(duì)于下板128b水平移動(dòng)的軸承129、以及把上板128a壓向下板128b的參考位置(圖14A中所示的位置)的彈簧130。多個(gè)夾具部分121被以預(yù)定的間距平行地提供在上板128a的下表面上。每個(gè)夾具部分131具有夾具墊132。
下面將討論基片W1和W2的定位。
首先，如下放置第二基片W2。夾具機(jī)構(gòu)125向上移動(dòng)，并且支承銷124向下移動(dòng)。第三傳送裝置17c(參見圖1)把第二基片W2從液晶滴注設(shè)備13傳送到定位設(shè)備102。結(jié)果，第二基片W2被支承在支承板123上，如圖14A中的虛線所示。
當(dāng)?shù)诙琖2被置于支承板123上時(shí)，夾具機(jī)構(gòu)125向下移動(dòng)，并且通過夾具墊132吸住和支承第二基片W2的上表面(外表面)。夾具機(jī)構(gòu)125與第二基片W2一同向上移動(dòng)，并且支承板123移動(dòng)到不影響第二基片W2的位置。第二基片W2由夾具機(jī)構(gòu)125所支承。
接著，定位機(jī)構(gòu)126被向前移動(dòng)，以把第二基片W2水平地移動(dòng)到相對(duì)于定位機(jī)構(gòu)126對(duì)角提供的定位銷122。定位機(jī)構(gòu)126推動(dòng)第二基片W2的邊緣(邊角或接近該邊角的側(cè)邊)，到達(dá)預(yù)定位置，或者到達(dá)與定位銷122相鄰的第二基片W2的邊角。在此時(shí)，支承第二基片W2的夾具機(jī)構(gòu)125也被移動(dòng)。由軸承129平滑地執(zhí)行夾具機(jī)構(gòu)125和第二基片W2的移動(dòng)。
傳送機(jī)構(gòu)101延伸第一傳送臂105。第一機(jī)械手105a吸住并支承置于預(yù)定位置的第二基片W2的上表面。當(dāng)傳送機(jī)構(gòu)101支承第二基片W2時(shí)，夾具機(jī)構(gòu)125停止吸住第二基片W2。在第二基片W2的拾取停止之后，夾具機(jī)構(gòu)125由線性激勵(lì)器127向上移動(dòng)，并且由彈簧130的壓力返回到參考位置。
接著，第三傳送裝置17c(參見圖1)把基片W1從液晶滴注設(shè)備13傳送到定位設(shè)備102。在傳送之前，夾具機(jī)構(gòu)125應(yīng)當(dāng)被向上移動(dòng)，并且支承板123應(yīng)當(dāng)被移動(dòng)到支承板123不影響基片W1的位置處?；琖1由上抬的支承銷124所支承。定位機(jī)構(gòu)126推動(dòng)基片W1的邊緣，以把基片W1移動(dòng)到預(yù)定位置。傳送機(jī)構(gòu)101延長(zhǎng)第一傳送臂105，并且通過第二機(jī)械手105b吸住并支承基片W1的下表面。
根據(jù)定位設(shè)備102，第二基片W2被具有夾具墊132的夾具機(jī)構(gòu)125所拾取，從而抑制由于自重所造成第二基片W2的彎曲，并且第二基片W2被定位機(jī)構(gòu)126定位在基本上平坦的狀態(tài)。
相反，常規(guī)的定位設(shè)備沒有夾具機(jī)構(gòu)125。在第二基片W2大而薄的情況中，第二基片W2變得彎曲。因此，當(dāng)彎曲的基片被定位時(shí)，第二基片W2的彎曲程度變大，從而不能夠保證精確的定位。
根據(jù)第二實(shí)施例，第二基片W2被定位在基本上平坦的狀態(tài)，因此提高第二基片W2的定位精度。這導(dǎo)致提高壓力機(jī)15的定位精度。
該第二實(shí)施例除了優(yōu)點(diǎn)(1)至(6)之外還具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(7)傳送機(jī)構(gòu)101包括具有第一和第二機(jī)械手105a和105b的第一傳送臂105，以及具有第三機(jī)械手106a的第二傳送臂106。當(dāng)傳送機(jī)構(gòu)101可以一次把兩個(gè)基片W1和W2運(yùn)載到壓力機(jī)15時(shí)，傳送機(jī)構(gòu)101的擺動(dòng)操作和伸縮操作的次數(shù)減小，并且縮短傳送時(shí)間。這樣可以縮短壓力機(jī)15的傳送空閑時(shí)間，從而提高接合基片的生產(chǎn)率。
(8)第一和第二機(jī)械手105a和105b吸住并支承基片W1和W2的外表面。這使得大而薄的基片W1和W2被穩(wěn)定地保持在基本上平坦的狀態(tài)，而不彎曲。因?yàn)榈谝缓偷诙C(jī)械手105a和105b以相對(duì)較窄的間距附著到第一傳送臂105，因此可以避免壓力機(jī)15的增大。
(9)由于定位設(shè)備102定位以基本上平坦的狀態(tài)支承在夾具機(jī)構(gòu)125上的第二基片W2，因此提高定位精度。這導(dǎo)致提高壓力機(jī)15的定位精度。由于定位設(shè)備102可以快速地定位第二基片W2，因此縮短壓力機(jī)15的對(duì)齊時(shí)間，從而縮短用于接合基片的制造時(shí)間。
(10)當(dāng)?shù)谝缓偷诙C(jī)械手105a和105b不與基片W1和W2的內(nèi)表面相接觸時(shí)，避免基片W1和W2的內(nèi)表面的特性改變。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的壓力機(jī)141和接合方法。相同的參考標(biāo)號(hào)被給予上文參照?qǐng)D2所述的第一實(shí)施例中的相同部件，它們的詳細(xì)描述將不被重復(fù)。
如圖16中所示，壓力機(jī)141具有用于排空真空處理腔20的第一排氣閥門28d、把主管道26a連接到降壓管道26d的旁路管道26f、以及在旁路管道26f中提供的第二排氣閥門28f，并且排空主管道26a和真空線25。第二排氣閥門28f的開/閉操作由未示出的控制單元所控制。
在壓力機(jī)141被使用的情況中，在圖17中的步驟S151至S153被執(zhí)行，以取代在圖5中的步驟S48和圖6中的步驟S70。也就是說，在步驟S151中，壓力機(jī)141開啟第一和第四排氣閥28d和28f，并且開啟氣體入口閥門28e，以及開始在真空處理腔20中的氣體替換。
在真空處理腔20中的降壓開始時(shí)，排氣閥門28d和28f被打開得相對(duì)較窄，從而在氣壓中的變化不變大。在氣壓中的變化可以通過逐步地增加真空泵29的旋轉(zhuǎn)速度而調(diào)節(jié)。
在步驟S152中，壓力機(jī)141逐步地增加第一和第二排氣閥門28d和28f的打開程度，使得第二基片W2的背壓變?yōu)榧s等于或小于腔體氣壓。當(dāng)腔體氣壓和第二基片W2的背壓到達(dá)預(yù)定數(shù)值時(shí)，壓力機(jī)141完全打開排氣閥門28d和28f(步驟S153)。
隨后的步驟與第一實(shí)施例相同。也就是說，在真空處理腔20中的氣體替換完成之后，氣體入口閥門28e被關(guān)閉，并且基片W1和W2被對(duì)齊和加壓。
根據(jù)第三實(shí)施例，排氣閥門28d和28f的打開程度(排氣速度和降壓速度)被調(diào)節(jié)，從而即使當(dāng)從壓板24a的夾具表面到真空處理腔20的流導(dǎo)(conductance，在真空線25和管道26a和26b中的真空度)相對(duì)較小時(shí)，也可以調(diào)節(jié)第二基片W2的背壓為約等于或小于腔體壓力。換句話說，即使當(dāng)從壓板24a的夾具表面到真空處理腔20的通道較窄并且難以降壓時(shí)，也可以獲得類似于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。請(qǐng)注意，即使沒有管道26b和背壓釋放閥門28b，該第三實(shí)施例也可以獲得類似的效果。
下面將討論根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例用于接合基片的制造裝置和方法。
圖18A示出根據(jù)第四實(shí)施例的上支承板161。上支承板161包括一個(gè)上表面板162和壓板163。按這樣一種方式形成通道164，使其從壓板163的夾具表面延伸到上表面板162的上表面。
上支承板161包括一個(gè)夾具機(jī)構(gòu)165，其由未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所支承，可上下移動(dòng)。夾具機(jī)構(gòu)165包括頂板165a、支承在頂板165a上的夾具部分165b和提供在各個(gè)夾具部分165b的未端(下端)的夾具墊165c。夾具部分165b分別被插入到通道164。夾具墊165c被通過未示出的通道連接到真空源。來自真空源的吸力使得第二基片W2的外表面被吸到夾具部分165b上。
如圖18A中所示，夾具機(jī)構(gòu)165被向下移動(dòng)，使得夾具墊165c置于壓板163的夾具表面之下。由傳送機(jī)構(gòu)31(圖2)所支承的第二基片W2被夾在夾具墊165c上。
夾具機(jī)構(gòu)165被向上抬到第二基片W2接近壓板163的夾具表面的位置處。當(dāng)吸力或靜電力作用在第二基片W2上，使得第二基片W2被吸到壓板163上，并且停止夾具機(jī)構(gòu)165的夾持操作。結(jié)果，第二基片W2被支承在壓板163上(圖18B)。
根據(jù)第四實(shí)施例，當(dāng)被夾具部分165b所吸住時(shí)，第二基片W2被支承在壓板163上。因此，即使明顯彎曲的第二基片W2也被基本上平坦地支承在壓板163上，因此避免第二基片W2的位置偏移和分離。
如圖18B中所示，在真空處理腔20中的氣壓通過通道164作用在第二基片W2的上表面上。因此，在真空處理腔20的降壓過程中，第二基片W2的背壓不高于腔體氣壓，因此防止第二基片W2脫離。
夾具部分165b可以獨(dú)立地上下移動(dòng)。在這種情況中，明顯彎曲的基片被平滑地夾持。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯然可以看出本發(fā)明可以具有其它具體的形式，而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。
盡管基片W2的傳送在第一實(shí)施例中描述，但是當(dāng)氣體被注入到下基片W1的下表面時(shí)，下基片W1可以類似地被傳送。
在圖5中的接合方法中，可以在步驟S47之后執(zhí)行步驟S44(緊密地閉合真空處理腔20)。
傳送機(jī)構(gòu)31可以把除了不反應(yīng)氣體之外的其它氣體噴射到第二基片W2的下表面。
過濾器可以被提供在氣體噴嘴34的上游，從而灰塵不會(huì)附著到第二基片W2上。
傳送機(jī)構(gòu)31可以被用這樣的方式來更改，在第二基片W2較大的情況下，使其具有夾持第二基片W2的上表面，并且把氣體噴射到第二基片W2的下表面。
存儲(chǔ)基片ID和立柱高度信息的第一存儲(chǔ)設(shè)備87a和第二存儲(chǔ)設(shè)備87b可以被提供在通過網(wǎng)絡(luò)連接到接合基片制造裝置10的服務(wù)器中。
分別由第一至第三機(jī)械手105a、105b和106a所支承的部分不限于在上述實(shí)施例中討論的類型。具體來說，基片W1可以由第三機(jī)械手106a所支承和傳送，并且集成基片W1、W2可以被第二機(jī)械手105b所支承和運(yùn)載。在基片W1和W2分別被該實(shí)施例中所述的第一傳送臂105的第一和第二機(jī)械手105a和105b所支承的情況中，防止灰塵落在基片W1的表面上。
因此，本實(shí)施例被認(rèn)為是說明性而非限制性的，并且本發(fā)明不限于在此所述的具體細(xì)節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍和等價(jià)表述的范圍內(nèi)作出更改。
權(quán)利要求
1.一種用于接合分別由相互面對(duì)并設(shè)置在處理腔中的第一和第二支承板保持的上、下基片的方法，該方法的特征在于，夾持所述上基片或下基片的外表面并通過第一傳送臂將所述基片保持在水平狀態(tài)下，同時(shí)將所述基片運(yùn)載到處理腔中；以及通過第二傳送臂將所述上、下基片的接合基片保持在水平狀態(tài)，同時(shí)將該接合基片運(yùn)載出處理腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征還在于，從第一傳送臂將所述上基片或下基片傳送到相關(guān)支承板，其中第一和第二支承板均通過吸力和靜電力保持被傳送的基片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一和第二傳送臂中的至少一個(gè)包括被配置成能夠保持基片的支承部件；以及所述第一和第二支承板的至少一個(gè)包括用于容納支承部件的通道。
全文摘要
一種用于接合分別由相互面對(duì)并設(shè)置在處理腔中的第一和第二支承板保持的上、下基片的方法，該方法的特征在于，夾持所述上基片或下基片的外表面并通過第一傳送臂將所述基片保持在水平狀態(tài)下，同時(shí)將所述基片運(yùn)載到處理腔中；以及通過第二傳送臂將所述上、下基片的接合基片保持在水平狀態(tài)，同時(shí)將該接合基片運(yùn)載出處理腔。
文檔編號(hào)H01L21/68GK1908779SQ20061009980
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月19日
發(fā)明者村本孝紀(jì), 大野琢也, 安立司, 橋詰幸司, 宮島良政, 小島孝夫 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社