专利名称：对准衬底的方法
技术领域：
本发明涉及一种对准衬底的方法，且更明确地说，涉及以下一种对准衬底的方法， 其中多对对准标记的未对准值(misalignment value)包含在容许范围中。
背景技术：
在现有技术中，使用阴极射线管(cathode ray tube, CRT)作为显示设备。然而， CRT具有例如体积大且重量重的缺点。因此，近年来，对平板显示面板的使用日增，例如液晶 显示器(liquid crystal display, LCD)、等离子显示面板(plasma display panel, PDP) 和有机发光装置(organic light emitting device，OLED)。平板显示面板具有例如重量 轻、细长且低功率消耗的特性。平板显示面板通过附接一对上下衬底来制造。举例来说，在IXD的情况下，上面形 成有多个薄膜晶体管(thin film transistor)和像素电极(pixel electrode)的下衬底 由下卡盘(lower chuck)支撑且固定到所述下卡盘上。沿下衬底的边缘涂布例如密封剂 (sealant)之类的密封部件，且接着将液晶滴落到下衬底上。同样，上面形成有彩色滤光片 (color filter)禾口共同电极(common electrode)的上衬底由上卡盘(upper chuck)支撑， 所述上卡盘安置在下卡盘上方且面朝下卡盘。给上卡盘和下卡盘中的每一个提供用于支撑 并固定上衬底的静电卡盘(electrostatic chuck)。在附接上衬底与下衬底之前，所述衬底首先需要对准。为了此对准，要在上衬底和 下衬底的四个角处形成对准标记。上衬底处的一个对准标记与下衬底处的相应对准标记可 被定义成一对对准标记。可通过对准所述四对对准标记来使上衬底与下衬底对准。上衬底与下衬底的大小和形状由于(例如)切割期间的加工误差而可能不会完全 相同。同样，上衬底的对准标记的位置与下衬底的对准标记的位置也可能稍有不同。在现 有技术中，上衬底与下衬底是通过减小所述四对对准标记的平均未对准值来对准。举例来 说，上衬底与下衬底是通过最小化所述四对对准标记中的三对对准标记的未对准值以减小 平均未对准值来对准。因此，剩余的第四对对准标记的未对准值可在容许范围外，虽然所述 三对对准标记的未对准值包含在容许范围中仍如此，且因此，附接过程的结果可能变得有 缺陷。即，在一对对准标记的未对准值不包含在容许范围中时，上面形成有多个薄膜晶体管 的下衬底不与上面形成有彩色滤光片和共同电极的上衬底匹配，使得产生有缺陷的面板e。
发明内容
本发明提供一种对准衬底的方法，其中使最大未对准值减小，直到多对对准标记 的相应未对准值包含在容许范围中为止。根据示范性实施例，提供一种对准一衬底结合设备(substrate binding apparatus)的第一衬底与第二衬底的方法，所述衬底结合设备包含用于对准第一衬底与第 二衬底的对准单元，第一衬底和第二衬底中的每一个包括多个对准标记。第一衬底的所述 多个对准标记中的一个与第二衬底的所述多个对准标记中的对应者被定义成一对对准标记。所述方法包含减小多个未对准值中的最大未对准值以便对准第一衬底与第二衬底，每 一未对准值是从每一对对准标记获得。减小最大未对准值可包含对准第一衬底与第二衬底，使得多对对准标记的未对准 值包含在容许范围内。所述方法可包含在第一衬底和第二衬底中的任一个虚拟地移动的X、Y和θ方向 上设定虚拟移动算术范围，和通过将所述虚拟移动算术范围划分成若干个区段来设定虚拟 移动算术空间；在与虚拟移动算术范围内相应的虚拟移动算术空间对应的虚拟移动算术值 处执行算术运算，且存储Χ、γ和θ方向上在相应的虚拟移动算术值处所获得的最大未对准 值；搜索所述最大未对准值中的最小值和X、Y和θ方向上对应于所述最小值的虚拟移动 算术值；和将Χ、γ和θ方向上的虚拟移动算术空间与X、Y和θ方向上所述对准单元的分 辨率进行比较。在Χ、Υ和θ方向上虚拟移动算术空间中的至少一个大于X、Y和θ方向 上所述对准单元的分辨率的情况下，所述方法可还包含设定两个虚拟移动算术值之间的 范围作为Χ、γ和θ方向上的新虚拟移动算术范围，使得所述新虚拟移动算术范围小于先前 的虚拟移动算术范围；和通过将所述新虚拟移动算术范围划分成若干个区段来设定新虚拟 移动算术空间，使得所述新虚拟移动算术空间小于先前的虚拟移动算术空间。在χ、γ和Θ 方向上虚拟移动算术空间中的至少一个大于X、Y和θ方向上所述对准单元的分辨率的情 况下，所述方法可重复设定两个虚拟移动算术值之间的所述范围作为所述新虚拟移动算 术范围；设定所述新虚拟移动算术空间；执行所述算术运算，且存储所述最大未对准值；搜 索所述最大未对准值中的最小值和对应于所述最小值的虚拟移动算术值；和将Χ、γ和θ方 向上的虚拟移动算术空间与X、Y和θ方向上所述对准单元的分辨率进行比较。在Χ、Υ和 θ方向上相应的虚拟移动算术空间等于或小于Χ、Υ和θ方向上所述对准单元的分辨率的 情况下，所述方法可还包含沿Χ、γ和θ方向将第一衬底和第二衬底中的一个移动到对应于 所述最小值的虚拟移动算术值以对准第一衬底与第二衬底。在通过将虚拟移动算术范围划分成若干个区段来设定虚拟移动算术空间的期间， Χ、γ和θ方向上的虚拟移动算术空间经设定以在Χ、Υ和θ方向上具有在虚拟移动算术范 围中的恒定空间。虚拟移动算术值可为Χ、γ和θ方向上虚拟移动算术空间的边界点，且在所述虚拟 移动算术值处执行算术运算。将Χ、Υ和θ方向上的初始虚拟移动算术范围设定为Χ、Υ和θ方向上第一衬底与 第二衬底之间的最大未对准值。存储Χ、Υ和θ方向上对相应的虚拟移动算术值处所获得的最大未对准值可包含 对于对应于每一虚拟移动算术值的所有各对(pairs)的未对准标记进行X、Y和θ方向上 呈(χ，γ，θ)形式的组合，且相对于所有组合计算未对准值；和存储针对每一虚拟移动算术 值处的所有各对的未对准标记所获得的经计算的未对准值中的最大未对准值，作为每一虚 拟移动算术值的最大未对准值。在设定两个虚拟移动算术值之间的范围作为新虚拟移动算术范围的期间，所述两 个虚拟移动算术值中的一个可邻近于沿一个方向对应于最小值的虚拟移动算术值，且所述 两个虚拟移动算术值中的另一个可邻近于沿相反方向对应于最小值的虚拟移动算术值。在通过将新虚拟移动算术范围划分成若干个区段来设定新虚拟移动算术空间的期间，新虚拟移动算术范围中区段的数目是与先前虚拟移动算术范围中区段的数目相同。
可由结合附图所进行的以下描述来更详细地理解示范性实施例，在附图中图1是根据示范性实施例的衬底结合设备的示意图。图2是说明根据示范性实施例的对准衬底的方法的流程图。图3是用来说明第一衬底和第二衬底中的任一个在X、Y和θ方向上移动时最大 移动范围的示意图，以便描述根据示范性实施例的对准衬底的方法。图4是根据示范性实施例的形成于第一衬底和第二衬底中的每一个上的多个对 准标记的示意图。图5是根据现有技术的对准衬底的方法来对准的第一衬底和第二衬底的示意图。图6Α到图6D是第二衬底的虚拟移动以便用根据示范性实施例的方法来对准第一 衬底与第二衬底的示意图。图7Α和图7Β是说明根据示范性实施例的一种方法的曲线图，所述方法设定X方 向上的第一虚拟移动算术范围、第一虚拟移动算术空间、第二虚拟移动算术范围和第二虚 拟移动算术空间。
具体实施例方式下文中，将参看附图来详细地描述具体实施例。然而，本发明可以多种不同形式来 具体化，且不应解释为限于本文中所阐述的实施例。相反，提供这些实施例，以使得本发明 将为详尽且完整的，且将本发明的范围充分传达给所属领域的技术人员。图1是根据示范性实施例的衬底结合设备的示意图。参看图1，根据示范性实施例的衬底结合设备可包含腔室部分100，其具有内部 空间；第一衬底支撑单元210，其安置在腔室部分100的上侧处以支撑并固定第一衬底101 ； 第一升降机(elevator)部分220，其连接到第一衬底支撑单元210的上部部分以提升和降 下第一衬底支撑单元210 ；第二衬底支撑单元230，其安置在第一衬底支撑单元210之下以 面朝第一衬底支撑单元210，用于支撑并固定第二衬底102;驱动部分300，其包含第二升 降机部分310和对准单元320，所述第二升降机部分310连接到第二衬底支撑单元230的 下侧以在Z轴方向上提升和降下第二衬底支撑单元230，所述对准单元320在X-Y- θ方向 上移动第二衬底支撑单元230以执行第一衬底101与第二衬底102之间的对准；和控制器 400，其连接到对准单元320以控制对准单元320。另外，尽管图中未示，但衬底结合设备 可还包含照相机部分，所述照相机部分安置在腔室部分100外部以拍取第一衬底101和第 二衬底102中的每一个的对准标记的图像且通过变焦(zoom)功能而具有多个视域(view region)0根据示范性实施例的衬底结合设备使用对准单元320在X、Y、和θ方向上移动第 二衬底支撑单元230以执行第一衬底101与第二衬底102之间的对准。当然，第一衬底支 撑单元210或第一衬底支撑单元101和第二衬底支撑单元102两者都可在Χ、Υ、和θ方向 上移动以执行第一衬底101与第二衬底102之间的对准。腔室部分100包含上部腔室110和下部腔室120，此两个腔室具有用于执行第一衬底101与第二衬底102的结合工艺和分离工艺的空间。上部腔室110与下部腔室120可 有效地附接或可拆分(detachable)。同样，尽管图中未示，但腔室部分100可还包含单独 的压力控制器(未图示)，其控制腔室部分100的内部空间的压力；和单独的排放单元(未 图示)，其排放杂质。腔室部分100可还包含用于提升和降下上部腔室110和/或下部腔 室120的升降机部件，且第一衬底101和第二衬底102可通过提升或降下上部腔室110或 下部腔室120而载入到腔室部分100中或从腔室部分100卸下。第一衬底支撑单元210安置在与上部腔室110的内上侧相邻处以支撑并固定第一 衬底101。第一衬底支撑单元210是制造成矩形的板形状，且包含使用静电力支撑第一衬底 101的静电卡盘。当然，本发明不限于此，且第一衬底支撑单元210可制造成各种形状。优 选地，第一衬底支撑单元210是制造成与第一衬底101类似的形状。同样，第一衬底支撑单 元210可使用能够支撑并固定第一衬底101以及静电卡盘的任何各种配置。本文中，第一 衬底支撑单元210是制造成一体式。然而，本发明不限于此。举例来说，第一衬底支撑单元 210可提供成多个，且多个第一衬底支撑单元210可装备成矩阵配置。第一衬底支撑单元210连接到第一升降机部分220，第一升降机部分220提升或降 下第一衬底支撑单元210。第一升降机部分220包含第一升降机轴221和将驱动动力施加 给第一升降机轴221的第一驱动动力部分222。第一升降机轴221经安装而通过上部腔室 110的一部分。因此，安装第一密封部件223 (例如，波纹管(bellows))以便围起第一升降 机轴221的圆周并保护上部腔室110的密封。第二衬底支撑单元230安置在与下部腔室120的内下侧相邻处以支撑并固定第二 衬底102。第二衬底支撑单元230是制造成矩形的板形状，且包含使用静电力支撑第二衬底 102的静电卡盘。当然，本发明不限于此，且第二衬底支撑单元230可制造成各种形状。优 选地，第二衬底支撑单元230是制造成与第二衬底102类似的形状。同样，第二衬底支撑单 元230可使用能够支撑并固定第二衬底102以及静电卡盘的任何各种配置。本文中，第二 衬底支撑单元230是制造成一体式。然而，本发明不限于此。举例来说，第二衬底支撑单元 230可提供成多个，且多个第二衬底支撑单元230可装备成矩阵配置。第二衬底支撑单元230连接到驱动部分300，所述驱动部分300包含第二升降机部 分310和对准单元320。第二升降机部分310连接到第二衬底支撑单元230的下侧以在Z 轴方向上提升或降下第二衬底支撑单元230。对准单元320连接到第二衬底支撑单元230 的下侧以在X、Y和θ方向上移动第二衬底支撑单元230。第二升降机部分310包含连接到 第二衬底支撑单元230的下侧的第二升降机轴311和将驱动动力施加给第二升降机轴311 的第二驱动动力部分312。第二升降机轴311经安装而通过下部腔室120的一部分。因此， 安装第二密封部件313 (例如，波纹管)以便围起第二升降机轴311的圆周并保护该腔室部 分100的密封。同样，对准单元320包含连接到第二衬底支撑单元230的下侧的对准轴321和驱 动该对准轴321的对准驱动部分323。本文中，由于连接到对准轴321的第二衬底支撑单元 230 (第二衬底安装在第二衬底支撑单元230上)是通过对准驱动部分323来在X、Y和θ 方向上移动，所以可执行第一衬底101与第二衬底102之间的对准。此时，对准轴321经安 装而通过下部腔室120的一部分。因此，安装围起对准轴321的圆周的第三密封部件323 以保护该腔室部分100的密封。对准单元320具有相对于X、Y和θ方向中的每一个的分辨率(resolution)。分辨率越高，第一衬底101与第二衬底102之间的对准越精确。在示 范性实施例中，对准单元320分别相对于X、Y和θ方向具有0.2 μ m、0. 2 μ m和0.01°的 分辨率。当然，本发明不限于此，且对准单元320可具有各种分辨率。控制器400连接到对准单元320的对准驱动部分323以控制对准单元320的操作。 根据示范性实施例，控制器400连接到与第二衬底支撑单元230连接的对准单元320以控 制对准单元320，使得第二衬底支撑单元230在X、Y和θ方向上移动。图2是说明根据示范性实施例的对准衬底的方法的流程图。图3是用来说明第一 衬底和第二衬底中的任一个在Χ、γ和θ方向上移动时最大移动范围的示意图，以便描述根 据示范性实施例的对准衬底的方法。图4是根据示范性实施例的形成于第一衬底和第二衬 底中的每一个上的多个对准标记的示意图。图5是根据现有技术的对准衬底的方法来对准 的第一衬底和第二衬底的示意图。图6Α到图6D是第二衬底的虚拟移动以便根据示范性实 施例的方法来对准第一衬底与第二衬底的示意图。图7Α和图7Β是说明根据示范性实施例 的一种方法的图，所述方法设定X方向上的第一虚拟移动算术范围、第一虚拟移动算术空 间、第二虚拟移动算术范围和第二虚拟移动算术空间。下文中，参看图1到图7来描述对准衬底的方法。首先，将第一衬底101和第二衬底102分别安装在衬底附接设备的第一衬底支撑 单元210和第二衬底支撑单元230上。尽管图中未示，但多个薄膜晶体管和像素电极形成 于第一衬底101上，且彩色滤光片和共同电极形成于第二衬底102上。当然，本发明不限于 此，且各种衬底可用于第一衬底101和第二衬底102。如图4中所示，第一衬底101和第二 衬底102中的每一个在其四个角处具有四个对准标记，以用于第一衬底101与第二衬底102 之间的对准。即，第一衬底101在其四个角处具有四个对准标记a、b、c和d，且第二衬底102 在其四个角处具有四个对准标记A、B、C和D。举例来说，在第一衬底101的对准标记‘a’、 ‘b’、‘C，和‘d’分别对应于第二衬底102的对准标记‘A，、‘B，、‘C’和‘D，时，每一对匹配 的a-A、b-B、c-C和d-D被称作‘一对对准标记’。因此，第一衬底101与第二衬底102之间 的对准可通过使所述四对对准标记(即，a-A、b-B、c-C和d-D)对准来执行。此时，所述对 准标记对准，使得所有四对对准标记(即，a-A、b-B、c-C和d-D)的未对准值落在容许范围 内。有时，第一衬底101与第二衬底102的大小和形状可能彼此并不相同。举例来说， 如图4中所示，第二衬底102可能比第一衬底101大预定大小。对于另一实例来说，第一衬 底101可具有矩形形状，而第二衬底102具有四边形形状，其两个角的角度为90°且其剩 余两个角的角度分别为锐角和钝角。S卩，第二衬底102不具有四个角的角度皆为90°的矩 形形状。如图5中所示，用根据现有技术的方法来对准此类型的衬底，所述对准是通过减小 所述四对对准标记(即，a-A、b-B、c-C和d-D)的平均未对准值来执行的。举例来说，使衬 底对准，使得三对未对准标记‘a-A’、‘c-C’和‘d-D’的未对准值最小化以便减小平均未对 准值。结果，所述三对对准标记‘a-A’、‘c-C’和‘d-D，的未对准值可包含在容许范围内， 而‘b-B’对的未对准值在容许范围外。然而，在示范性实施例中，如图6D中所示，第一衬底 101与第二衬底102对准，使得所述四对对准标记‘a-A，、‘b-B，、‘c-C，和‘d_D，的未对准 值皆包含在容许范围内。将在下文描述一种将第一衬底101与第二衬底102对准的方法， 使得所述四对对准标记‘a-A’、‘b-B’、‘c-C’和‘d-D’的未对准皆包含在容许范围内。
在控制器400处设定X、Y和θ方向上的虚拟移动算术范围和通过将虚拟移动算 术范围划分成若干个区段而获得的虚拟移动算术空间(SllO)。如图7Α和图7Β中所示，最 初设定的虚拟移动算术范围可被称作“第一虚拟移动算术范围”，且最初设定的虚拟移动算 术空间可被称作“第一虚拟移动算术空间”。第一衬底101和第二衬底102中的任一个在 Χ、Υ和θ方向上在虚拟移动算术范围内的虚拟移动算术空间中虚拟地移动。S卩，虚拟移动 算术范围表示一种移动范围，其中第一衬底101和第二衬底102中的任一个虚拟地移动以 执行第一衬底101与第二衬底102之间的对准。换句话说，通过虚拟地移动衬底和相对于 虚拟移动来执行算术运算而无需实际上移动任何衬底来确定移向何处或移动多远。如上文 所述，优选地沿X、Y和θ方向中的每一个设定虚拟移动算术范围。在示范性实施例中，仅 在虚拟移动范围内的特定虚拟移动值处发生虚拟移动，而非扫描该虚拟移动范围内的每一 点。此时，所述特定虚拟移动值在虚拟移动算术范围内可隔开恒定空间。在特定虚拟移动 值处执行算术运算。参与到算术运算中的虚拟移动算术值之间的空间被称作虚拟移动算术 空间。由于虚拟移动算术范围是沿Χ、Υ和θ方向设定的，因此虚拟移动算术空间也沿Χ、Υ 和θ方向设定。在示范性实施例中，如上文所述，使上面安装着第一衬底101的第一衬底支撑单 元210固定，且上面安装着第二衬底102的第二衬底支撑单元230在Χ、Υ和θ方向的Χ、Υ 方向上移动，以执行第一衬底101与第二衬底102之间的对准。因此，优选地，在控制器400 处针对第二衬底102来设定虚拟移动算术范围和虚拟移动算术空间。因此，在示范性实施 例中，在第一衬底101为固定的状态下，在将第二衬底102虚拟地定位于虚拟移动算术范围 内的虚拟移动算术值处时，计算四对对准标记‘a-A、b-B、c-C和d-D’的未对准值。此时，如 上文所述，由于第一衬底101固定，因此四个对准标记‘a、b、c*d’的位置不变。因此，在 示范性实施例中，在第一衬底101的四个对准标记‘a、b、c和d’的位置固定的状态下，在将 第二衬底102虚拟地移动到虚拟移动算术范围内的虚拟移动算术值时，计算四对对准标记 a-A、b-B、c-C和d-D的未对准值。下文中，将参看图7A来简要地描述在X方向上设定虚拟移动算术范围和虚拟移动 算术空间的方法。参看图7A，将虚拟移动算术范围(也可被称作“第一虚拟移动算术范围”) 划分成若干个区段，例如10个区段。如图7A中可见，10个区段由11个边界点限定。将虚 拟移动算术范围划分成10个区段的11个边界点被称作虚拟移动算术值，且其将参与到算 术运算中。且每一区段被称作虚拟移动算术空间。虚拟移动算术空间也可表示为“第一虚 拟移动算术空间”，这是因为其是最初设定的。尽管图中未示，但也如上文所描述般在Y和 θ方向上设定虚拟移动算术范围、虚拟移动算术值和虚拟移动算术空间。初始虚拟移动算术范围(即，第一虚拟移动算术范围)可为第一衬底101与第二 衬底102之间的最大未对准值。具体来说，在第一衬底101和第二衬底102分别附接在第 一衬底支撑单元210和第二衬底支撑单元230上时，第一衬底101与第二衬底102之间的 未对准可能发生。由于衬底放置在衬底支撑单元的区域内，因此未对准可能仅发生在X、Y 和θ方向上衬底支撑单元的区域内。因此，在衬底支撑单元的区域内第一衬底101与第二 衬底102之间可能产生的最大未对准可用作初始虚拟移动算术范围。举例来说，在根据示范性实施例的衬底结合设备中，在第一衬底101和第二衬底 102安装在第一衬底支撑单元210和第二衬底支撑单元230上后，在Χ、Υ和θ方向上可能产生的最大可能未对准值分别为在X方向上的士2000 μ m、在Y方向上的士2000 μ m，和在 θ方向上的士0.1°。此时，在X方向上的虚拟移动算术范围为-2000μπι到+2000μπι，在 Y方向上的虚拟移动算术范围为-2000μπι到+2000μπι，且在θ方向上的虚拟移动算术范 围为-0.1°到+0.1°。当然，本发明不限于此，且第一衬底101与第二衬底102之间的在 Χ、Υ和θ方向上的虚拟移动算术范围可因各种条件(例如，衬底结合设备的大小和结构) 而改变。同样，第一衬底101与第二衬底102之间的在Χ、Υ和θ方向上的虚拟移动算术范 围可甚至因第一衬底101和第二衬底102的大小以及第一衬底101和第二衬底102中的每 一个上的多个对准标记而改变。在Χ、Υ和θ方向中的每一个上在虚拟移动算术范围内设 定虚拟移动算术空间。举例来说，在X方向上的虚拟移动算术范围-2000μπι到+2000 μ m 划分成10个具有恒定大小的区段时，第一虚拟移动算术空间变成400 μ m。因此，在X方向 上-2000 μ m到+2000 μ m的虚拟移动算术范围内的虚拟移动算术值为-2000 μ m、_1600 μ m
,-1200 μ m...... 1200 μ m、1600 μ m、和2000 μ m。可如上文所描述般在Y和θ方向中的每
一个上设定虚拟移动算术范围和虚拟移动算术空间。其后，分别对Χ、Υ和θ方向上的虚拟移动算术范围内的虚拟移动算术空间处执行 算术运算以存储Χ、Υ和θ方向上的最大未对准值(S120)。为此目的，首先将对应于Χ、Υ和 θ方向上第二衬底102的每一虚拟移动算术值的所有各对的未对准标记表达成X、Y和θ 的组合。在示范性实施例中，相对于虚拟移动算术值的所有组合来计算未对准值。即，针对 每一虚拟移动算术值来计算四对对准标记a-A、b-B、c-C和d-D的(Χ，Υ，θ)组合的未对准 值，且接着将每一虚拟移动算术值处的所述四对未对准标记的所计算出的未对准值中的最 大未对准值用作每一虚拟移动算术值的最大未对准值。举例来说，考虑到特定虚拟移动算 术值处的四对对准标记a-A、b-B、c-C和d-D的未对准值，第一衬底101的对准标记‘b’与 第二衬底102的对准标记‘B’之间的未对准值可为最大值。接着，将第一衬底101的对准 标记‘b’与第二衬底102的对准标记‘B’之间的未对准值存储为特定虚拟移动值处的最大 未对准值。此时，在示范性实施例中，通过测量第一衬底101的对准标记a、b、c或d的中心 与第二衬底102的对准标记A、B、C或D的中心之间的距离来计算未对准值。因此，分别在 每一虚拟移动算术值处计算四对对准标记a-A、b-B、c-C和d-D的未对准值，且存储每一虚 拟移动算术值的在所述四个未对准值中的最大未对准值。其后，搜索所述最大未对准值中的最小值和对应于所述最小值的虚拟移动算术值 (S130)。即，搜索针对相应的虚拟移动算术值存储的最大未对准值中的最小值，且沿X、Y和 θ方向搜索对应于所述最小值的虚拟移动算术值。其后，沿Χ、Υ和θ方向中的每一个将虚拟移动算术空间与对准单元320的分辨率 进行比较(S140)。本文中，Χ、Υ和θ方向上对准单元320的分辨率分别为(例如)0.2μm 0.2μm和0.01°。当然，本发明不限于此，且Χ、Υ和θ方向上对准单元320的分辨率可改变。举例来说，考虑到X、Y和θ方向上相应的虚拟移动算术空间等于或小于X、Y和 θ方向上对准单元的分辨率，沿X、Y和θ方向将第二衬底102移动到对应于最小值的虚 拟移动算术值以对准第一衬底与第二衬底(S150)。此时，第二衬底102是通过使用第二衬 底支撑单元230来移动。这样，如图6D中所示，第一衬底101与第二衬底102可彼此对准， 使得四对对准标记a-A、b-B、c-C和d-D的所有未对准值皆落在容许范围内。通过降下第一衬底支撑单元210或提升第二衬底支撑单元230，以便附接彼此对准的第一衬底101与第二 衬底102。当然，通过提升第一衬底支撑单元210且降下第二衬底支撑单元230，可附接彼 此对准的第一衬底101与第二衬底102。同时，在X、Y和θ方向上的虚拟移动算术空间中的至少一个大于X、Y和θ方向 上对准单元的分辨率的情况下，所述方法返回到SllO以设定X、Y和θ方向上的虚拟移动 算术范围和虚拟移动算术空间，以便在Χ、γ和θ方向中的每一个上设定新虚拟移动算术范 围和新虚拟移动算术空间。或者，所述方法可还包含设定两个虚拟移动算术值之间的范围 作为Χ、γ和θ方向上的新虚拟移动算术范围，使得所述新虚拟移动算术范围小于先前的虚 拟移动算术范围；和通过将所述新虚拟移动算术范围划分成若干个区段来设定新虚拟移动 算术空间，使得所述新虚拟移动算术空间小于先前的虚拟移动算术空间。下文中，在x、Y和 θ方向中的每一个上新设定的虚拟移动算术范围和虚拟移动算术空间被称作新虚拟移动 算术范围和新虚拟移动算术空间。新虚拟移动算术范围和新虚拟移动算术空间在被第二次 设定时可被称作第二虚拟移动算术范围和第二虚拟移动算术空间。类似地，新虚拟移动算 术范围和新虚拟移动算术空间在被第三次设定时可被称作第三虚拟移动算术范围和第三 虚拟移动算术空间。此时，优选地，将X、Y和θ方向上的新虚拟移动算术范围设定为小于 先前范围且包含对应于在先前运算中所获得的最小值的虚拟移动算术值。下文中，将参看 图7Α和图7Β来描述在X方向上设定新虚拟移动算术范围和新虚拟移动算术空间的方法。 参看图7Α，如上文所提及，将新虚拟移动算术范围设定为包含X方向上对应于先前运算中 的最小值的虚拟移动算术值的最小范围。即，设定两个虚拟移动算术值之间的范围作为新 虚拟移动算术范围，所述两个虚拟移动算术值中的一个邻近于一个方向上对应于最小值的 虚拟移动算术值，且所述两个虚拟移动算术值中的另一个邻近于沿相反方向对应于最小值 的虚拟移动算术值。这样，包含X方向上对应于先前运算的最小值的虚拟移动算术值的最 小范围可设定为新虚拟移动算术范围。如图7Β中所示，新(第二)虚拟移动算术范围划分 成10个区段。区段的数目可与先前(第一)虚拟移动算术范围中的区段数目相同。因此， 划分新(第二)虚拟移动算术范围的边界点之间的空间被称作新(第二)虚拟移动算术空 间。将新(第二)虚拟移动算术范围划分成10个区段的11个边界点被设定为参与到算术 运算中的虚拟移动算术值。尽管图中未示，但也如上文所描述般沿Y和θ方向设定新虚拟 移动算术范围和新虚拟移动算术空间。举例来说，在对应于先前算术运算中的最小值的虚拟移动算术值的(X，Y，Θ)组 合为(800 μ m，1200 μ m，0.04° )，且在先前算术运算中，X、Y和θ方向上的虚拟移动算术 空间分别为400 μπκ400 μ m和0.02°时，可将X、Y和θ方向上的新虚拟移动算术范围分 别设定为400 μ m到1200 μ m、800 μ m到1600 μ m，和0.02°到+0.06°。在新虚拟移动算术 范围划分为10个区段时，可将X、Y和θ方向上的新虚拟移动算术空间分别设定为80 μ m、 80μπι和0.004°。即，X、Y和θ方向上的新虚拟移动算术空间小于先前的虚拟移动算术 空间。由于Χ、Υ和θ方向上对准单元320的分辨率为0.2 μ m、0. 2 μ m和0.01°，因此X、Y 和θ方向上的新虚拟移动算术空间大于X、Y和θ方向上对准单元320的分辨率。因此， 所述方法返回到操作SllO以重设Χ、Υ和θ方向中的每一方向上的虚拟移动算术范围和虚 拟移动算术空间，且重复所述过程。或者，所述方法可重复设定两个虚拟移动算术值之间 的所述范围作为所述新虚拟移动算术范围；设定所述新虚拟移动算术空间；执行所述算术运算，且存储所述最大未对准值；搜索所述最大未对准值中的最小值和对应于所述最小值 的虚拟移动算术值；和将X、Y和θ方向上的虚拟移动算术空间与X、Y和θ方向上所述对 准单元的分辨率进行比较。即，重复所述方法，直到X、Y和θ方向上的虚拟移动算术空间 等于或小于X、Y和θ方向上所述对准单元的分辨率为止。在通过重复所述步骤使X、Y和 θ方向上的虚拟移动算术空间变成等于或小于X、Y和θ方向上对准单元的分辨率时，接 着实际上沿X、Y和θ方向而将第二衬底支撑单元230移动到对应于最小值的虚拟移动算 术值以使第一衬底101与第二衬底102彼此对准(S150)。因为如上文所述第二衬底支撑单元230沿X、Y和θ方向移动到对应于最小值的 虚拟移动算术值，所以有可能将第一衬底101与第二衬底101对准，以使得四对对准标记 a-A、b-B、c-C、d-D之间的所有未对准值落在容许范围内。即，通过上述过程来虚拟地移动 第二衬底，且根据每一虚拟移动来计算四对对准标记a-A、b-B、c-C、d-D的未对准值。举例 来说，通过将第一衬底101与第二衬底102对准，以使得可通过图6A到图6C中所示的方法 来减小每一虚拟移动算术值处的四对对准标记a-A、b-B、c-C、d-D的最大未对准值，有可能 将第一衬底101与第二衬底102对准，以使得四对对准标记a-A、b-B、c-C、d-D的未对准值 包含在容许范围内。通过降下第一衬底支撑单元210或提升第二衬底支撑单元230，以便附 接彼此对准的第一衬底101与第二衬底102。当然，通过提升第一衬底支撑单元210且降下 第二衬底支撑单元230，可附接彼此对准的第一衬底101与第二衬底102。虽然示范性实施例显示并描述了上面安装着第二衬底102的第二衬底支撑单元 230是在X、Y和θ方向上移动，但本发明不限于此。举例来说，上面安装着第一衬底101的 第一衬底支撑单元210可在X、Y和θ方向上移动以执行第一衬底101与第二衬底102之 间的对准。同样，虽然实施例示范性地显示并描述了将用于液晶显示面板中的第一衬底101 与第二衬底102互相对准的方法，但本发明不限于此，而是可用于将一对衬底互相对准的 各种设备中。如上文参考各示范性实施例所描述，衬底是通过执行算术运算以减小每一虚 拟移动算术值处的四对对准标记的未对准值中的最大未对准值来对准。但本发明不限于 此，且在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下也可使用不同于 四的任何数目的对准标记。通过算术运算，搜索Χ、Υ和θ方向上使多对对准标记的未对准值皆落在容许范围 内的虚拟移动算术值，且将衬底移动到所述虚拟移动算术值。这样，可通过移动衬底一次而 无需移动多次来使衬底对准。因此，可缩短将多个衬底对准所需的时间。尽管已参考具体实施例来描述将多个衬底对准的方法，但其不限于此。因此，所属 领域的技术人员将易于理解，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的 情况下，可对本发明进行各种修改和改变。
权利要求
1.一种对准衬底结合设备的第一衬底与第二衬底的方法，所述衬底结合设备包含用于 对准各自包括多个对准标记的所述第一衬底与所述第二衬底的对准单元，其特征在于，所述第一衬底的所述多个对准标记中的一个与所述第二衬底的所述多个对准标记中 的对应者被定义成一对对准标记，所述方法包括减少多个未对准值中的最大未对准值以便对准所述第一衬底与所述第 二衬底，每一未对准值是从每一对对准标记获得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，减少所述最大未对准值包括对准所述第 一衬底与所述第二衬底，使得多对所述对准标记的未对准值包含在容许范围内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，减少所述最大未对准值包括在所述第一衬底和所述第二衬底中的任一个进行虚拟移动的X、Y和θ方向中的每一 个上设定虚拟移动算术范围，和通过将所述虚拟移动算术范围划分成若干个区段来设定虚 拟移动算术空间；在所述X、Y和θ方向中的每一个上设定的所述虚拟移动算术范围内与相应的所述虚 拟移动算术空间对应的虚拟移动算术值处执行算术运算，且存储所述χ、γ和θ方向上在相 应的所述虚拟移动算术值处所获得的所述最大未对准值；搜索所述最大未对准值中的最小值和X、Y和θ方向上对应于所述最小值的虚拟移动 算术值；以及将所述Χ、γ和θ方向上的所述虚拟移动算术空间与所述Χ、Υ和θ方向上所述对准单 元的分辨率进行比较，其中，在所述X、Y和θ方向上所述虚拟移动算术空间中的至少一个大于所述X、Y和 θ方向上所述对准单元的所述分辨率的情况下， 所述方法还包括且重复设定两个虚拟移动算术值之间的范围作为所述X、Y和θ方向上的新虚拟移动算术范 围，使得所述新虚拟移动算术空间小于先前的所述虚拟移动算术空间；通过将所述新虚拟移动算术范围划分成若干个区段来设定新虚拟移动算术空间；且 所述方法重复设定两个虚拟移动算术值之间的所述范围作为所述X、Y和θ方向上的所述新虚拟移 动算术范围；设定所述新虚拟移动算术空间； 执行所述算术运算； 存储所述最大未对准值； 搜索所述最大未对准值中的所述最小值；以及将所述Χ、γ和θ方向上的所述虚拟移动算术空间与所述Χ、Υ和θ方向上所述对准单 元的分辨率进行比较；且其中，在所述Χ、Υ和θ方向上相应的所述虚拟移动算术空间大于所述X、Y和θ方向 上所述对准单元的所述分辨率的情况下， 所述方法还包括将所述第一衬底和所述第二衬底中的一个移动到所述X、Y和θ方向上对应于所述最 小值的所述虚拟移动算术值以对准所述第一衬底与所述第二衬底。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在通过将所述虚拟移动算术范围划分成 若干个区段来设定所述虚拟移动算术空间的期间，所述X、Y和θ方向上的所述虚拟移动算 术空间经设定以在所述X、Y和θ方向上具有在所述虚拟移动算术范围内的恒定空间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Χ、Υ和θ方向上所述虚拟移动算术 空间的边界点被设定为所述虚拟移动算术值。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述Χ、Υ和θ方向上的初始虚拟移动算 术范围被设定为所述第一衬底与所述第二衬底之间的最大未对准值，且所述最大未对准值 为限定于所述衬底支撑单元的区域内的值。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，存储所述Χ、Υ和θ方向上在相应的所述 虚拟移动算术值处所获得的所述最大未对准值包括对于对应于所述虚拟移动算术值的所有各对的对准标记进行所述X、Y和θ方向上呈 (Χ，γ，θ)形式的组合，且相对于所有的所述组合来计算未对准值；以及存储针对对应于每一虚拟移动算术值的所有各对的对准标记所获得的经计算的所述 未对准值中的最大未对准值，作为每一虚拟移动算术值的所述最大未对准值。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在设定两个虚拟移动算术值之间的所述 范围作为所述新虚拟移动算术范围的期间，所述两个虚拟移动算术值中的一个邻近于一个 方向上对应于所述最小值的所述虚拟移动算术值，且所述两个虚拟移动算术值中的另一个 邻近于沿相反方向对应于所述最小值的所述虚拟移动算术值。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在通过将所述新虚拟移动算术范围划分 成若干个区段来设定所述新虚拟移动算术空间的期间，所述新虚拟移动算术范围中区段的 数目是与先前所述虚拟移动算术范围中区段的数目相同。
全文摘要
本发明提供一种对准衬底结合设备的第一衬底与第二衬底的方法，所述衬底结合设备包含用于对准各自包括多个对准标记的所述第一衬底与所述第二衬底的对准单元。所述第一衬底的所述多个对准标记中的一个与所述第二衬底的所述多个对准标记中的对应者被定义成一对对准标记。所述方法包含减少多个未对准值中的最大未对准值以便对准所述第一衬底与所述第二衬底，每一未对准值是从每一对对准标记获得。通过算术运算，搜索X、Y和θ方向上使多对对准标记的未对准值皆落在容许范围内的虚拟移动算术值，且将所述衬底移动到所述虚拟移动算术值。这样，可通过移动所述衬底一次而无需移动多次来使所述衬底对准。因此，可缩短对准所述衬底所需的时间。
文档编号H01L21/68GK101996917SQ20101025623
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月16日 优先权日2009年8月17日
发明者吴昇勋, 文元根, 程成德, 金性秀 申请人:Ap系统股份有限公司