粘合基板制造装置和粘合基板制造方法

专利名称：粘合基板制造装置和粘合基板制造方法
技术领域：
本发明涉及粘合基板制造装置和粘合基板制造方法。本申请基于2007年11月16日于日本申请的特愿2007-297704主张优先权，这里
援用其内容。
背景技术：
液晶显示器和等离子体显示器等平板显示器(FPD)具有将两块基板粘合而成的 结构。例如，液晶显示器通过将矩阵状地形成有多个TFT(薄膜晶体管)的阵列基板(TFT 基板)与形成有彩色滤光片和遮光膜等的彩色滤光片基板(CF基板)以数μ m程度的间隔 相对配置，在两基板间封入液晶，并将两基板利用含有光固化性树脂的密封部件(粘接剂) 来相互粘合而制造。此外，为了防止杂质气体的混入等，在真空环境下进行这两块基板的粘
I=I O作为这种粘合两块基板的装置，目前已知如专利文献1的基板粘合装置。专利文 献1的基板粘合装置具备由上侧容器与下侧容器构成的真空室、用于使上基板移动的上 基板搬送夹具、用于使上侧容器上下移动的第一支撑棒、支撑该支撑棒的底座、以及用于使 上基板搬送夹具上下移动的第二支撑棒。上述基板粘合装置中，使第一支撑棒向下方向移动，上侧容器与下侧容器抵接以 构成真空室，并使第二支撑棒向下方向移动，以下降上基板搬送夹具，使得上基板与下基板 以规定间隔相对配置。然后，进行上基板与下基板的位置对准并粘合。专利文献1 日本专利公开特开2007-212572号公报上述专利文献1的粘合基板制造装置，在将处理室内抽真空后，使上基板与下基 板位置对准，将这两块基板粘合。但是，如果在使上基板与下基板位置对准之后，通过使配 备在底座上的第二支撑棒移动以使上基板搬送夹具移动，上基板与下基板的位置可能会相 对偏移。这是由于从底座到下基板之间存在多个部件，配置有下基板的下侧容器与配备有 第二支撑棒的底座进行不同的运动。如此，具有因上基板与下基板的相对位置产生偏移，而 造成成品率下降的问题。

发明内容
有鉴于此，本发明提供一种使两块基板的位置对准精度提高，并提高成品率的粘 合基板制造装置和粘合基板制造方法。(1)本发明的一个方式采用以下结构一种粘合基板制造装置，通过对上基板与 下基板进行位置对准并粘合来制造粘合基板，其特征在于，该粘合基板制造装置包括支撑 所述下基板的基底部；从所述基底部竖立设置的第一支撑棒；能够沿所述第一支撑棒上下 移动并能够保持所述上基板的上加压部件；和包含能够独立于所述上加压部件上下移动的 上部室部件和下部室部件的粘合处理室，通过移动所述上加压部件，能够在所述粘合处理 室的内部粘合所述上基板与所述下基板，所述上部室部件和所述下部室部件能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的方向移动。根据上述粘合基板制造装置，保持有上基板的上加压部件由竖立设置在载置有下基板的基底部上的第一支撑棒引导而上下移动。因此，上基板与下基板之间仅存在最小限 度的部件。由此，能够防止从上基板与下基板进行位置对准到粘合之间，上基板与下基板的 相对位置产生偏移。所以，具有使两块基板的位置对准精度提高，并提高成品率的效果。另 夕卜，由于上加压部件与上部室部件和下部室部件能够分别上下移动，因此上部室部件和下 部室部件能够同时高速地上下移动。另外，上加压部件在基板粘合时可以进行微小的运动 (上下移动)。也就是，具有能够使两块基板的位置对准精度提高，并提高生产效率的效果。 另外，由于上部室部件和下部室部件能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的方向移动， 因此伴随着两室部件的移动而作用于装置上的力可以相互抵消，从而能够提高粘合基板制 造装置的可靠性。进一步地，与仅使一个室部件移动的情况相比较，能够缩短粘合处理室的 开闭时间。(2)上述粘合基板制造装置也可以如下所示构成进一步包括驱动轴，该驱动轴 包括旋向相互不同的第一螺纹部和第二螺纹部，所述上部室部件和所述下部室部件分别与 第一螺纹部和第二螺纹部螺纹配合，通过使所述驱动轴旋转，所述上部室部件和所述下部 室部件能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的方向移动。在此情况下，能够以简易的结构使上部室部件和下部室部件移动。也就是，能够抑 制装置的零件数的增加，从而能够抑制粘合基板制造装置的制造成本。(3)上述粘合基板制造装置也可以如下所示构成所述上部室部件包含用于吸附 所述上基板的吸附杆。在此情况下，能够使吸附杆通过与上部室部件的上下移动联动而上下移动。另外， 通过使上加压部件独立于上部室部件上下移动，能够将上基板从吸附杆传送给上加压部 件。因此，不需要吸附杆独自的上下移动机构，具有能够抑制制造成本上升的效果。(4)上述粘合基板制造装置也可以如下所示构成所述基底部具有基板对准机 构，该基板对准机构包含(a)载置所述下基板的载置台；和(b)使所述载置台移动的移动 机构。在此情况下，下基板被载置在载置台上，因此具有可稳定保持下基板，从而能够高 精度地进行下基板与上基板的位置对准的效果。(5)上述粘合基板制造装置也可以如下所示构成所述基底部具有基板对准机 构，该基板对准机构包含(a)吸附所述下基板的第一部，并使所述下基板移动的下基板吸 附装置；和(b)在利用所述下基板吸附装置移动所述下基板时使所述下基板的第二部浮 起，而在所述上基板与所述下基板粘合时吸附所述下基板的第二部的下基板浮起吸附装置。在此情况下，当对上基板与下基板进行位置对准时，能够利用下基板浮起吸附装 置使下基板从基底部浮起。所以，能够利用下基板吸附装置容易地使下基板移动。另一方 面，当粘合上基板与下基板时，通过下基板浮起吸附装置能够使下基板吸附在基底部上。所 以，具有能够防止下基板的位置偏移，从而能够精度良好地粘合上基板与下基板的效果。另外，由于不再另外需要用于载置下基板的台，因此能够减少存在于基底部与下基板之间的 零件数。
进一步地，当使下基板吸附在基底部上时，由于下基板吸附装置和下基板浮起吸 附装置并未暴露于粘合处理室中，因此能够防止各装置产生的颗粒等流入到粘合处理室 内。所以，具有能够确保粘合处理室内的洁净度的效果。(6)上述粘合基板制造装置也可以如下所示构成所述基板对准机构被配置在所 述粘合处理室内。在此情况下，能够防止当使下部室部件上下移动时与基板对准机构发生干涉。所 以，具有能够可靠地形成粘合处理室，而不会导致粘合基板制造装置的装置结构复杂化的 效果。(7)本发明的一个方式采用以下方法一种粘合基板制造方法，其特征在于，包 括由基底部来支撑下基板的工序；通过能够沿着从所述基底部竖立设置的第一支撑棒上 下移动的上加压部件来保持上基板的工序；使能够独立于所述上加压部件上下移动的上部 室部件和下部室部件同时沿相互抵接的方向移动，以形成容纳所述上基板和所述下基板的 粘合处理室的处理室形成工序；使所述上加压部件下降，将所述下基板与所述上基板保持 为以第一规定距离相分离的第一上基板移动工序；对所述粘合处理室内进行减压的减压工 序；使所述上加压部件下降，将所述下基板与所述上基板保持为以第二规定距离相分离的 第二上基板移动工序；通过设置在所述基底部上的移动机构使载置所述下基板的载置台移 动以使所述下基板移动，从而进行所述下基板与所述上基板的位置对准的基板位置对准工 序；以及使所述上加压部件下降，并粘合所述下基板与所述上基板的基板粘合工序。在此情况下，保持有上基板的上加压部件由从设置有载置下基板的载置台的基底 部竖立设置的第一支撑棒引导而上下移动，因此在上基板与下基板之间仅存在最小限度的 部件。由此，能够防止从上基板与下基板进行位置对准到粘合之间，上基板与下基板的相对 位置产生偏移。所以，具有能够使两块基板的位置对准精度提高，并提高成品率的效果。另 夕卜，由于上加压部件与上部室部件和下部室部件能够分别上下移动，因此能够使上部室部 件和下部室部件高速地上下移动，并能够使上加压部件在基板粘合时进行微小的运动(上 下移动)。也就是，具有能够使两块基板的位置对准精度提高，并能够提高生产效率的效果。 另外，由于上部室部件和下部室部件能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的方向移动， 因此伴随着两室部件的移动而作用于装置上的力能够相互抵消，从而能够提高粘合基板制 造装置的可靠性。进一步地，与仅使一个室部件移动的情况相比较，能够缩短粘合处理室的 开闭时间。另外，在以规定距离分离配置下基板与上基板的状态下，对粘合处理室进行减压， 因此能够在气传导率较大的状态下进行减压。由此，具有能够缩短减压时间的效果。进一步地，对粘合处理室内进行减压后，可以通过移动机构进行下基板与上基板 的位置对准。所以，进行下基板与上基板的位置对准后，不需要再次使上加压部件上升，具 有能够提高生产效率的效果。 而且，由于下基板被载置在载置台上，因此具有可稳定保持下基板，从而能够高精 度地进行下基板与上基板的位置对准的效果。(8)本发明的一个方式采用以下方法一种粘合基板制造方法，其特征在于，包 括由基底部来支撑下基板的工序；通过能够沿着从所述基底部竖立设置的第一支撑棒上 下移动的上加压部件来保持上基板的工序；使能够独立于所述上加压部件上下移动的上部室部件和下部室部件同时沿相互抵接的方向移动，以形成容纳所述上基板和所述下基板的 粘合处理室的处理室形成工序；通过设置在所述基底部上的下基板吸附装置吸附所述下基 板的第一部，使所述下基板从所述基底部分离，通过设置在所述基底部上的下基板浮起吸 附装置使所述下基板的第二部浮起的第一下基板移动工序；使所述上加压部件下降，将所 述下基板与所述上基板保持为以第一规定距离相分离的第一上基板移动工序；通过所述 下基板吸附装置使所述下基板移动，以进行所述下基板与所述上基板的位置对准的基板位 置对准工序；使所述上加压部件上升，将所述下基板与所述上基板保持为以第二规定距离 相分离的第二上基板移动工序；通过所述下基板吸附装置吸附所述下基板的一部分，使所 述下基板与所述基底部抵接，通过所述下基板浮起吸附装置吸附所述下基板的第二部的第 二下基板移动工序；对所述粘合处理室内进行减压的减压工序；以及使所述上加压部件下 降，并粘合所述下基板与所述上基板的基板粘合工序。在此情况下，由于保持有上基板的上加压部件由从载置有下基板的基底部竖立设 置的第一支撑棒引导而上下移动，因此在上基板与下基板之间仅存在最小限度的部件。由 此，能够防止从上基板与下基板进行位置对准到粘合之间，上基板与下基板的相对位置产 生偏移。所以，具有能够使两块基板的位置对准精度提高，从而提高成品率的效果。另外， 由于上加压部件与上部室部件和下部室部件能够分别上下移动，因此能够使上部室部件和 下部室部件高速地上下移动，并能够使上加压部件在基板粘合时进行微小的运动(上下移 动)。也就是，具有能够使两块基板的位置对准精度提高，并能够提高生产效率的效果。另 夕卜，由于上部室部件和下部室部件能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的方向移动，因 此伴随着两室部件的移动而作用于装置上的力能够相互抵消，从而能够提高粘合基板制造 装置的可靠性。进一步地，与仅使一个室部件移动的情况相比较，能够缩短粘合处理室的开 闭时间。另外，在使上加压部件上升将下基板与上基板以规定距离分离配置之后，对粘合 处理室进行减压，因此能够在气传导率较大的状态下进行减压。由此，具有可缩短减压时间 的效果。进一步地，当对上基板与下基板进行位置对准时，能够利用下基板浮起吸附装置 使下基板从基底部浮起。所以，能够通过下基板吸附装置容易地使下基板移动。另一方面， 当粘合上基板与下基板时，利用下基板浮起吸附装置能够使下基板吸附在基底部上。所以， 具有能够防止下基板的位置偏移，从而能够精度良好地粘合上基板与下基板的效果。另外， 由于不再另外需要用于载置下基板的台，因此能够减少在基底部与下基板之间存在的零件 数。进一步地，当使下基板吸附在基底部上时，由于下基板吸附装置和下基板浮起吸附装置 未暴露于粘合处理室中，因此能够防止各装置产生的颗粒等流入到粘合处理室内。所以，具 有能够在确保粘合处理室内的洁净度的状态下，粘合上基板与下基板的效果。根据本发明，由于上加压部件被支撑在基底部上，因此在上基板与下基板之间仅 存在最小限度的部件。由此，能够防止从上基板与下基板进行位置对准到粘合之间，上基板 与下基板的相对位置产生偏移。所以，具有能够使两块基板的位置对准精度提高，并提高成 品率的效果。另外，由于上加压部件与上部室部件和下部室部件能够分别上下移动，因此能 够使上部室部件和下部室部件同时高速地上下移动，并能够使上加压部件在基板粘合时进 行微小的运动(上下移动)。也就是，具有能够使两块基板的位置对准精度提高，并能够提高生产效率的效果。另外，由于上部室部件和下部室部件能够同时沿相互抵接的方向或相 互分离的方向移动，因此伴随着两室部件的移动而作用在装置上的力能够相互抵消，从而 能够提高粘合基板制造装置的可靠性。进一步地，与仅使一个室部件移动的情况相比较，具 有可缩短粘合处理室的开闭时间的效果。


图1是根据本发明的第一实施方式的粘合基板制造装置的正面概略图；图2是沿图1的A-A线的剖视图；图3是表示使用根据第一实施方式的粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程 的说明图(1)；
图4是表示使用根据同上实施方式的粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程 的说明图(2)；图5是表示使用同上实施方式的粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程的说 明图(3)；图6是表示使用根据同上实施方式的粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程 的说明图(4)；图7是表示使用根据同上实施方式的粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程 的说明图(5)；图8是表示使用根据同上实施方式的粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程 的说明图(6)；图9是表示使用根据同上实施方式的粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程 的说明图(7)；图10是表示使用根据同上实施方式的粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程 的说明图(8)；图11是表示制造根据同上实施方式的粘合基板的过程的流程图；图12是根据本发明的第二实施方式的粘合基板制造装置的正面概略图；图13是沿图12的B-B线的剖视图；图14是表示制造根据第二实施方式的粘合基板的过程的流程图。符号说明10，110粘合基板制造装置11，111 基底部14上部室部件15上加压部件16第一支撑棒17室(粘合处理室)18下部室部件20,120基板对准机构29移动机构31载置台
57吸附杆65驱动轴85外螺纹(螺纹)125驱动台(下基板吸附装置)135气垫(下基板浮起吸附装置)Wl下基板W2上基板W3粘合基板
具体实施例方式(第一实施方式)(粘合基板制造装置)根据图1 图11对本发明的第一实施方式中的粘合基板制造装置进行说明。图1是粘合基板制造装置的正面概略图，图2是沿图1的A-A线的剖视图。如图 1、图2所示，粘合基板制造装置10具备支撑装置整体的通用架台12、配置在通用架台12 上的基底部11、设置在通用架台12上的第二支撑棒13、可沿第二支撑棒13上下移动的上 部室部件14和下部室部件18、从基底部11竖立设置的第一支撑棒16、以及独立于上部室 部件14和下部室部件18并能够沿第一支撑棒16上下移动、且能够保持上基板W2的上加 压部件15。基底部11具有刚性，形成为大致长方体形状。基底部11通过在其下表面21的四 角设置有支撑腿22而被载置在通用架台12上。另一方面，基底部11的上表面23俯视为 长方形。在俯视中，上表面23的大致中央部和四个角设置有可沿正交二轴水平方向和水平 旋转方向(以下称为水平面内方向)移动的XY θ导向件27。另外，在上表面23的边缘部 上的XY θ导向件27之间的大致中央部配置有在与XY θ导向件27具有相同构造的XY θ 导向件上设置有致动器33的移动机构29。也就是，在基底部11的上表面23上配置有五 个XY θ导向件27和四个移动机构29。此外，XY θ导向件27的表面28与移动机构29的 表面30配置为同一平面。在XY θ导向件27和移动机构29的上部设置有在俯视中为矩形的载置台31。在 载置台31的上表面32上能够载置下基板W1。通过使移动机构29驱动，可以使载置台31 沿水平面内方向移动。也就是，移动机构29和载置台31构成用于使下基板Wl在水平面内 方向上移动的基板对准机构20。XY θ导向件27大致为三层结构，包括固定在基底部11上的底固定部27a、固定 在载置台31上的台固定部27c和配置在底固定部27a与台固定部27c之间能够沿水平面 内方向移动的移动部27b。移动机构29的移动部27b通过致动器33来驱动以向期望的方向移动。这里，例如，设置在上表面23的长边方向中央的移动机构29a可沿X方向(载置台31的长边方向) 移动，也可使设置在短边方向的移动机构29b沿Y方向(载置台31的短边方向)移动。在 此情况下，通过控制各移动机构29的移动量，可以使载置台31向期望的方向移动。也就 是，想要使载置台31沿X方向移动时，使移动机构29a移动即可，想要使载置台31沿Y方 向移动时，使移动机构29b移动即可。另外，通过使两个移动机构29a和两个移动机构29b移动，可以使载置台31围绕其垂直轴旋转。另外，载置台31的上表面32中，在与下基板Wl对应的位置上设置有多个起升顶 杆45。起升顶杆45通常被配置在载置台31的上表面32的下方。当从未示出的其他装置 向粘合基板制造装置10传送下基板Wl时，起升顶杆45上升并从未示出的机械臂接收下基 板Wl。而且，在接收下基板Wl后，通过使起升顶杆45下降，从而将下基板Wl载置在载置 台31的上表面32上。另外，完成基板W1、W2的粘合处理后，当将粘合基板W3传送给其他 装置时，使起升顶杆45上升以使粘合基板W3从载置台31的上表面32分离。通过在其间 隙插入机械臂能够搬送粘合基板W3。此外，起升顶杆45的升降通过连接到起升顶杆45的下端的起升顶杆支撑部36的 升降来进行。此时，所有的起升顶杆45同时升降。起升顶杆支撑部36由板状部件构成。在 起升顶杆支撑部36的下表面37上设置有上下移动的驱动机构38。驱动机构38被支撑固 定在通用架台12上。另外，驱动机构38贯通基底部11和下部室部件18并固定在通用架 台12上。在下部室部件18的贯通孔39与驱动机构38之间为了确保气密性而设置有密封 部件(未图示)。另外，在位于下部室部件18的外侧的驱动机构38的周围设置有波纹管
(《口 一文)40。另外，在下部室部件18的底面19上形成有排气孔47。排气孔47与排气管48连 接。排气管48与设置在装置外侧的真空泵49连接。在通用架台12上竖立有第二支撑棒13。第二支撑棒13竖立在通用架台12的四 个角附近。在第二支撑棒13上安装有上部室部件14和下部室部件18。另外，在沿通用架 台12的短边方向并排的两个第二支撑棒13的中间部竖立有驱动轴65。驱动轴65具备由 装配在通用架台12上的电动机等组成的驱动源66和根据来自驱动源66的指示而旋转的 单侧两根轴部67。也就是，在通用架台12上设置有四根第二支撑棒13和四根驱动轴65。 此外，图1中为了便于说明，左侧示出第二支撑棒13，右侧示出驱动轴65。例如，驱动轴65的轴部67被构成为根据来自驱动源66的指示而旋转。另外，在 驱动轴65的轴部67上形成有左右旋螺纹85，该左右旋螺纹85在上部和下部分别具有旋向 不同的形状的外螺纹。而且，在轴部67上装配有上部室部件14和下部室部件18。上部室 部件14和下部室部件18分别与左右旋螺纹85的上部和下部的外螺纹螺纹配合。也就是，当驱动轴65的轴部67向左右某一个方向旋转时，加工在上部室部件14 和下部室部件18上的内螺纹86，或者向上部室部件14和下部室部件18相互抵接的方向移 动，或者向相互分离的方向移动。另外，两室部件14、18以相对于抵接面成为对称面的方式 进行移动。即，两室部件14、18的移动速度大小相等方向相反。上部室部件14形成为在俯视中与下部室部件18大致相同大小的矩形。在俯视中， 在上部室部件14的边缘，与第二支撑棒13对应的位置上形成有第二支撑棒13插通的贯通 孔69。另外，在上部室部件14的下表面的边缘部的全周上形成有向铅直下方延伸的壁部 51。下部室部件18与上部室部件14同样地，在俯视中的边缘，与第二支撑棒13对应 的位置上形成有第二支撑棒13插通的贯通孔69。另外，在下部室部件18的上表面的边缘 部的全周上形成有向铅直上方延伸的壁部42。而且，上部室部件14的壁部51的底面52与下部室部件18的壁部42的顶面43能够抵接。由此，上部室部件14和下部室部件18可构成室17。此外，上部室部件14的壁部51的底面52和/或下部室部件18的壁部42的顶面43上设置有密封件(未图示)。在上部室部件14的内顶部53上设置有用于吸附上基板W2的上基板吸附机构55。 上基板吸附机构55具备装配在内顶部53上的支撑部56和从支撑部56向铅直下方延伸的 吸附杆57。在吸附杆57的前端形成有开口 58。开口 58与形成在吸附杆57内的未示出的 贯通孔相连接。贯通孔进一步与管道(未图示)相连接。在管道的前端部设置有排气泵。 这样一来，通过驱动排气泵能够将上基板W2吸附到吸附杆57上。此外，在管道的中途设置 有阀，可调节排气风量。也就是，当从未示出的其他装置向粘合基板制造装置10传送上基板W2时，通过使 排气泵驱动，吸附杆57能够从未示出的机械臂接收上基板W2。而且，通过继续进行排气，能 够将上基板W2保持在吸附杆57上。在上部室部件14的内顶部53上，与被保持的上基板W2中的任意位置(优选为上 基板W2的边缘部附近)对应的位置上形成有当进行与下基板Wl的位置对准时所使用的摄 相机80的拍摄部81。拍摄部81与作为贯通上部室部件14的贯通孔的摄相机配置部82相 连接。也就是，如果在摄相机配置部82中配置摄相机80，则摄相机80通过拍摄部81能够 对下基板Wl与上基板W2的对准标记M1、M2进行拍摄。由此，能够检测对准标记Ml、M2的 偏移。此外，在上加压部件15中的与拍摄部81对应的位置上形成有贯通孔84。通过该贯 通孔84能够对下基板Wl和上基板W2进行拍摄。另外，设置有控制部(未示出)，用于根据 摄相机80拍摄的结果来对移动机构29指示水平面内方向的移动量。此外，也可以设置多 台摄相机80 (本实施方式为两台)。通过设置多台摄相机80，能够高精度地进行基板W1、 W2的位置对准。接下来，在基底部11上的载置台31的位置的外侧竖立有第一支撑棒16。第一支 撑棒16竖立在基底部11的四个角上。在第一支撑棒16上安装有上加压部件15。上加压部件15形成为在俯视中与基底 部11大致相同的长方形。在俯视中，在上加压部件15的四个角上的与第一支撑棒16对应 的位置上形成有第一支撑棒16能够插通的贯通孔71。在贯通孔71的下方配置有引导导向 件83，使得上加压部件15沿着第一支撑棒16沿垂直方向上下移动。另外，在上加压部件15的下表面形成有保持上基板W2的保持面75。在保持面75 中的保持上基板W2的位置上设置有多个静电吸盘部77。静电吸盘部77的表面与保持面 75为同一平面。另外，在保持面75中未配置静电吸盘部77的部位上形成有可插通吸附杆 57的贯通孔78。进一步地，在上加压部件15的上表面91上设置有多个用于使上加压部件15上下 移动的驱动机构92。驱动机构92包括其长度能够伸缩的轴部93和未示出的控制部。轴 部93包括联接在上加压部件15上的固定轴94和与固定轴94连接并调节轴部93的长度 的可动轴95。可动轴95可收纳在固定轴94的内部。可动轴95相对于固定轴94在上下方 向上可动，由此能够调节轴部93的长度。通过此结构，能够使上基板W2上下移动。此外， 在上部室部件14上适宜地形成有用于使驱动机构92插通的贯通孔98。另外，为了确保室 17的气密性，在固定轴94与上部室部件14的贯通孔98之间具备密封件99。另外，在驱动机构92的上部，上部室部件14的上方设置有包含例如致动器的加压机构96。加压机构96与可动轴95相连接。当粘合下基板Wl与上基板W2时，利用加压机构96可以调节上加压部件的加压力，以能够施加适当的载荷。由加压机构96作用于基板 WU W2的载荷大小可以通过测力传感器来检测。此外，可动轴95也可以被构成为能够收纳在加压机构96的内部，以能够调节长度。另外，也可以在轴部93上设置万向接头90(万向联轴器)。在此情况下，在上加压部件 15上仅作用有垂直方向的力。另外，上加压部件15主要由第二支撑棒16引导。测力传感 器可以被配置为邻接万向接头90，也可以被装配在加压机构96的内部，还可以被装配在轴 部93与上加压部件15之间。(作用)接下来，根据图3 图11对使用粘合基板制造装置10来制造粘合基板的顺序进 行说明。此外，图3 图10是表示使用粘合基板制造装置来制造粘合基板的过程的说明图， 图11是表示制造粘合基板的过程的流程图。此外，后述说明中记载的各步骤编号与图11的步骤编号相对应。首先，如图3所示，在粘合基板制造装置10中，上加压部件15通过加压机构96被 保持在位于最上方的位置的状态下。另外，上部室部件14与下部室部件18被保持在分离 的状态下。步骤Sl中，在该状态下通过机械臂搬入下基板Wl。下基板Wl的具体搬入方法在 步骤S2之后示出。步骤S2中，将由未示出的机械臂搬送来的下基板Wl配置在载置台31的上方。在 此，使起升顶杆45上升以使下基板Wl从机械臂浮起。步骤S3中，使机械臂从粘合基板制造装置10内退出。步骤S4中，使起升顶杆45下降以将下基板Wl载置在载置台31的上表面32上。步骤S5中，将由未示出的机械臂搬送来的上基板W2配置在上加压部件15的保持 面75的下方。步骤S6中，使吸附杆57下降并吸附上基板W2。为了使吸附杆57下降，在将上加 压部件15保持在最上方位置的状态下，使驱动轴65驱动以使上部室部件14下降。步骤S7中，使机械臂从室17内退出。步骤S8中，使上加压部件15下降。步骤S9中，使上加压部件15的静电吸盘部77发挥功能以将上基板W2吸附于保 持面75上。图4是完成至上述步骤S9时的说明图。此外，步骤Sl S4的搬入下基板Wl的工序与步骤S5 S9的搬入上基板W2的 工序哪一个在先进行均可。但是，由于上基板W2在搬入时有从吸附杆57落下的危险，因 此通过在先进行上基板W2的搬入，可以防止因上基板W2的落下所造成影响波及到下基板 Wl0特别是，制造液晶面板时，由于在下基板Wl的上表面涂覆有液晶，因此优选在先进行上 基板W2的搬入。接下来，步骤SlO中，如图5所示，使驱动轴65驱动，以使上部室部件14向基底部 11 (下基板Wl)下降。与此同时，使下部室部件18向上加压部件15 (上基板W2)上升。在上部室部件14和下部室部件18各自的四个角上形成的内螺纹86与轴部67的 左右旋螺纹85螺纹配合。因此，上部室部件14和下部室部件18在保持水平状态的情况下下降和上升。于是，使上部室部件14和下部室部件18移动，直到上部室部件14的壁部51 的底面52与下部室部件18的壁部42的顶面43相抵接。也就是，由上部室部件14与下部 室部件18构成封闭密封的室17 (处理室形成工序)。如此，上部室部件14和下部室部件18能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的 方向移动。因此，伴随着两室部件14、18的移动而作用于装置上的力能够相互抵消。所以， 能够使包含轴部67的粘合基板制造装置10的耐久性提高。进一步地，与仅使一个室部件 移动的情况相比较，能够缩短室17的开闭时间。步骤Sll中，与步骤SlO大致同时，使上加压部件15向基底部11(下基板Wl)下 降(第一上基板移动工序)。此时，驱动机构92的可动轴95可以移动，以从固定轴94突 出。因此，轴部93的长度变长，以使上加压部件15下降。此外，上加压部件15的四个角的 引导导向件83被第一支撑棒16插通。因此，上加压部件15在保持为水平状态的情况下下 降。此外，上部室部件14和下部室部件18的上下移动的速度比上加压部件15的上下 移动的速度更快。所以，优选将上加压部件15的位置在不影响基板的取出与放入的范围内 尽可能地配置在靠近基底部11侧的位置上，使得当使上部室部件14和上加压部件15移动 时上部室部件14与上加压部件15不发生干涉。步骤S12中，如图6所示，对室17内进行抽真空。具体而言，启动真空泵49，通过 排气孔47对室17内部进行排气(减压工序)。于是，将室17内保持为真空状态(约0.4Pa 以下)。此外，如本实施方式所示，当在充分确保下基板Wl与上基板W2的距离的状态下进 行抽真空时，能够增大气传导率(二 々夕> 7 )，从而能够缩短抽真空的时间，并能够 可靠地排出基板Wl、W2之间的空气。步骤S13中，如图7所示，在室17内的抽真空完成之后，再次使上加压部件15下 降，使得下基板Wl与上基板W2之间为规定的间隔(数百μ m的程度)(第二上基板移动工 序)。步骤S14中，如图8所示，启动摄相机80，对下基板Wl与上基板W2的对准标记Ml、 M2依次对焦并进行拍摄。而后，沿水平面内方向移动下基板W1，使得各自的对准标记Ml、 M2 一致(基板位置对准工序)。此时，根据对准标记Ml、M2的偏移量，使移动机构29移动 以使下基板Wl移动到适当位置。步骤S15中，在下基板Wl与上基板W2的位置对准完成之后，使上加压部件15进
一步下降。步骤S16中，如图9所示，粘合下基板Wl与上基板W2(基板粘合工序)。此时，通 过加压机构96使向下的力作用于上加压部件15，对两基板W1、W2进行加压。在此，通过测 力传感器来检测作用于两基板W1、W2上的载荷，从而进行调整以适当的载荷来粘合基板。步骤S17中，如图10所示，当下基板Wl与上基板W2的粘合完成后，使上部室部件 14和上加压部件15上升。此时，使粘合基板W3配置在基底部11(载置台31)上。也就是， 解除上加压部件15的静电吸盘部77的功能，以使上基板W2从上加压部件15分离。步骤S18中，使基底部11的起升顶杆45上升，以使粘合基板W3从上表面23上升。步骤S19中，在粘合基板W3与基底部11的上表面23的间隙中插入机械臂，并将 粘合基板W3从起升顶杆45传送给机械臂。于是，机械臂将粘合基板W3搬送到未示出的其他装置，从而处理完成。根据本实施方式，通过对上基板W2与下基板Wl进行位置对准并粘合来制造粘合 基板W3的粘合基板制造装置10包括支撑下基板Wl的基底部11 ；从基底部11竖立设置 的第一支撑棒16 ；能够沿第一支撑棒16独立于上部室部件14和下部室部件18上下移动、 且能够保持上基板W2的上加压部件15 ；以及能够独立于上加压部件15上下移动、并构成 室17的上部室部件14和下部室部件18。通过移动上加压部件15，能够在室17的内部粘 合上基板W2与下基板Wl。粘合基板制造装置10包括支撑上部室部件14和下部室部件18 的第二支撑棒13。上部室部件14和下部室部件18能够同时沿相互抵接的方向或相互分离 的方向移动。所以，保持有上基板W2的上加压部件15，由从载置有下基板Wl的基底部11竖立 设置的第一支撑棒16引导而上下移动。因此，上基板W2与下基板Wl之间只存在最小限度 的部件。由此，能够防止从上基板W2与下基板Wl的位置对准到粘合之间，上基板W2与下基 板Wl的相对位置产生偏移。所以，能够提高两块基板W1、W2的位置对准精度，从而提高成 品率。另外，上加压部件15与上部室部件14和下部室部件18能够分别上下移动。因此， 能够使上部室部件14和下部室部件18同时高速地上下移动。能够使上加压部件15在基 板W1、W2粘合时进行微小的运动(上下移动)。也就是，能够提高两块基板Wl、W2的位置对准精度，并提高生产效率。另外，粘合基板制造装置10包括形成有相互不同旋向的左右旋螺纹85的驱动轴 65。上部室部件14和下部室部件18分别与形成在驱动轴65上的不同旋向的左右旋螺纹 85螺纹配合。通过使驱动轴65旋转，上部室部件14和下部室部件18能够同时沿相互抵接 的方向或相互分离的方向移动。因此，能够以简易的结构使上部室部件14和下部室部件18移动。也就是，能够抑 制装置的零件数的增加，从而能够抑制粘合基板制造装置10的制造成本。另外，在上部室部件14上设置有用于吸附上基板W2的吸附杆57。因此，能够在将 上基板W2保持在上加压部件15上之前，使上基板W2与上部室部件14同时高速地上下移 动。然后，能够通过上加压部件15使上基板W2进行微小的运动(上下移动)。所以，能够 提高生产效率。进一步地，在基底部11上设置由载置下基板Wl的载置台31和使载置台31移动 的移动机构29构成的基板对准机构20。因此，能够稳定保持下基板W1，并高精度地进行下 基板Wl与上基板W2的位置对准。基板对准机构20配置在室17内。因此，能够防止当使下部室部件18上下移动时 与基板对准机构20发生干涉。所以，能够可靠地形成室17而不会导致粘合基板制造装置 10的装置结构复杂化。(第二实施方式)接下来，根据图12 图14对根据本发明的第二实施方式的粘合基板制造装置进 行说明。此外，由于本实施方式仅与第一实施方式的下基板Wl的载置方式不同，其他结构 大致相同，因此对相同部位标注相同符号并省略详细说明。图12是粘合基板制造装置的正面概略图，图13是沿图12的B-B线的剖视图。如 图12、图13所示，基底部111的上表面123形成为在俯视中为长方形，可载置下基板W1。在上表面123的俯视中大致中央部设置有驱动台125，该驱动台125能够使下基板Wl沿上下 方向、正交二轴水平方向和水平旋转方向(以下称为水平面内方向)移动。驱动台125被配置在形成于基底部111的上表面123上的凹部124内。驱动台125 俯视中为大致圆形。在驱动台125的内部形成有空洞128。在空洞128的上端形成有多个 通气孔127。空洞128与设置在其下方的排气管129相联接。排气管129贯通基底部111 并从下表面121延伸出，且与未示出的排气泵相联接。也就是，在下基板Wl载置在驱动台 125上的状态下，当启动排气泵时，经由通气孔127能够使下基板Wl贴紧在驱动台125上。 此外，在排气管129的中途设置有阀130，由此可以调整排气量。另外，在驱动台125的下方设置有用于使驱动台125沿水平面内方向移动的第一 移动机构131。在第一移动机构131的下方设置有用于使驱动台125沿上下方向移动的第 二移动机构132。第一移动机构131和 第二移动机构132的驱动方法并不特别限定，在本实 施方式中第一移动机构131使用致动器机构以沿水平面内方向移动，第二移动机构132中 通过使楔形部件移动从而使驱动台125沿上下方向移动。接下来，在基底部111的上表面123上的对应于下基板Wl的平面尺寸的位置上设 置有多个气垫135 (本实施方式为十四个)。气垫135被配置在形成于基底部111的上表面 123上的凹部136内。气垫—/O K) 135俯视中为大致圆形。在气垫135的内部形成有空洞139。 在空洞139的上端形成有多个通气孔138。空洞139与设置在其下方的进排气管140相联 接。进排气管140贯通基底部111并从下表面121延伸出，且与未示出的进排气泵相联接。 也就是，当在下基板Wl载置在基底部111上的状态下进气时，能够从通气孔138向下基板 Wl喷出空气，以使下基板Wl浮起。另一方面，当在下基板Wl载置在基底部111上的状态下 进行排气时，能够通过通气孔138使下基板Wl贴紧在基底部111上。所以，驱动台125和 气垫135构成用于使下基板Wl沿水平面内方向移动的基板对准机构120。此外，在进排气 管140的中途设置有阀141，由此可以调整进排气量。另外，在通常情况下驱动台125的表 面126与气垫135的表面137为同一平面。(作用)接下来，根据图14对使用粘合基板制造装置110来制造粘合基板的部分顺序进行 说明。此外，图14是表示制造粘合基板的过程的流程图。步骤Sl中，通过机械臂搬入下基板Wl。下基板Wl的具体搬入方法在步骤S2以后 示出。步骤S2中，将由未示出的机械臂搬送来的下基板Wl配置在基底部111的上方。在 此，使起升顶杆145上升以使下基板Wl从机械臂浮起。步骤S3中，使机械臂从粘合基板制造装置10内退出。步骤S4中，使起升顶杆145下降以将下基板Wl载置在基底部111的上表面123。 此时，通过从排气管129进行排气，从而使下基板Wl吸附在驱动台125上。从步骤S5到步骤S9与第一实施方式大致相同，因此省略说明。此外，步骤Sl S4的搬入下基板Wl的工序与步骤S5 S9的搬入上基板W2的 工序哪一个在先进行均可。步骤SlO中，如图5所示，以使驱动轴65驱动，使上部室部件14向基底部11 (下基板Wl)下降，并同时使下部室部件18向上加压部件15(上基板W2)上升。由于在上部室部件14和下部室部件18各自的四个角上形成的内螺纹86与轴部67的左右旋螺纹85螺纹配合，因此上部室部件14和下部室部件18在保持水平状态的情况 下下降和上升。于是，使上部室部件14和下部室部件18移动，直到上部室部件14的壁部 51的底面52与下部室部件18的壁部42的顶面43相抵接。也就是，由上部室部件14与下 部室部件18构成封闭密封的室17 (处理室形成工序)。如此，由于上部室部件14和下部室部件18能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的方向移动，因此伴随着两室部件14、18的移动而作用于装置上的力能够相互抵消。所 以，能够使包含轴部67的粘合基板制造装置10的耐久性提高。进一步地，与仅使一个室部 件移动的情况相比较，能够缩短室17的开闭时间。步骤Sll中，使下基板Wl上升(第一下基板移动工序)。具体而言，启动设置在基 底部111上的第二移动机构132，以使驱动台125向上方移动。大致同时地，对气垫135进 气，从而将空气从通气孔138向下基板Wl喷出。这样，通过驱动台125将下基板Wl的大致 中央部抬起，进一步地，通过气垫135的作用而使下基板Wl的边缘部浮起。如此，将下基板 Wl保持为水平状态。此时，下基板Wl从上表面123浮起数十μ m的程度。步骤S12中，与步骤Sll大致同时，使上加压部件15向基底部111 (下基板Wl)下 降(第一上基板移动工序)。此时，通过启动驱动机构92使得可动轴95从固定轴94突出， 轴部93的长度变长，从而使上加压部件15下降。此外，第一支撑棒16被插通在上加压部 件15的四个角的引导导向件83上，因此上加压部件15保持在水平状态的情况下下降。步骤S 13中，启动摄相机80，对下基板Wl与上基板W2的对准标记M1、M2依次对 焦并进行拍摄。而后，沿水平面内方向移动下基板W1，使得各自的对准标记M1、M2—致(基 板位置对准工序)。此时，根据对准标记M1、M2的偏移量，使驱动台125沿水平面内方向移 动以使下基板Wl移动到适当位置。步骤S14中，下基板Wl与上基板W2的位置对准完成之后，使下基板Wl的驱动台 125下降。与此同时，停止对气垫135的进气，从而使下基板Wl下降到基底部111的上表面 123上。于是，从气垫135进行排气，以使下基板Wl吸附在上表面123上。由此，进行固定 使得下基板Wl的位置不发生偏移(第二下基板移动工序)。然后，使上加压部件15向上方 移动若干(第二上基板移动工序)。如此，使下基板Wl与上基板W2的距离与位置对准时相 比变长。这是为了在之后进行的室17内的抽真空时，增大气传导率，缩短抽真空时间，并可 靠地排出基板W1、W2间的空气。步骤S15中，进行室17内的抽真空(减压工序)。步骤S16中，在室17内的抽真空完成后，再次使上加压部件15下降。步骤S17中，粘合下基板Wl与上基板W2(基板粘合工序)。此时，通过加压机构96 对两基板Wl、W2进行加压。在此，通过测力传感器来检测作用于两基板W1、W2上的载荷，从 而进行调整以适当的载荷来粘合基板。步骤S18中，当下基板Wl与上基板W2的粘合完成，使上部室部件14和上加压部 件15上升。此时，使粘合基板W3配置在基底部111上。也就是，解除上加压部件15的静 电吸盘部77的功能，以使上基板W2从上加压部件15分离。步骤S19中，使基底部111的起升顶杆145上升，以使粘合基板W3从上表面123上升。步骤S20中，在粘合基板W3与基底部111的上表面123的间隙中插入机械臂，并 将粘合基板W3从起升顶杆145传送给机械臂。于是，机械臂将粘合基板W3搬送到未示出的其他装置，从而处理完成。通过如此 构成，与第一实施方式同样，也能够提高两块基板wi、W2的位置对准精度，并提高成品率。另外，根据本实施方式，在基底部111上设置基板对准机构120，该基板对准装置 120由在吸附下基板Wl的一部分的同时使下基板Wl移动的驱动台125、以及在利用驱动台 125移动下基板Wl时使下基板Wl的剩余部分浮起，并且在上基板W2与下基板Wl的粘合时 能够吸附下基板Wl的剩余部分的气垫135构成。由于如此构成，当对上基板与下基板进行位置对准时，能够通过下基板浮起吸附 装置(气垫135)使下基板从基底部浮起。所以，能够通过下基板吸附装置(驱动台125) 容易地使下基板移动。另一方面，当粘合上基板W2与下基板Wl时，能够通过驱动台125使 下基板Wl吸附在基底部111上。所以，能够防止下基板Wl的位置偏移，从而能够精度良好 地粘合上基板W2与下基板Wl。另外，由于不再另外需要用于载置下基板Wl的台，因此能够 减少存在于基底部111与下基板Wl之间的零件数。进一步地，当使下基板Wl吸附在基底 部111上时，由于驱动台125和气垫135不会暴露于室17中，因此能够防止各装置产生的 颗粒等流入到室17内。所以，能够确保室17内的洁净度。此外，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内， 包括对上述实施方式施加各种变更。即，实施方式中所举出的具体形状和结构等仅仅为一 个示例，能够进行适宜的变更。例如，在本实施方式中，将移动机构构成为仅能够沿水平方向移动，然而也可以构 成为还能够沿上下方向移动。另外，在本实施方式中，也可以构成为与上部室部件同样地，在上加压部件的第一 支撑棒上形成螺纹，通过使第一支撑棒旋转从而能够使上加压部件上下移动。进一步地，在本实施方式中，对上部室部件和下部室部件被构成为沿驱动轴上下 移动的情况进行了说明，然而也可以构成为通过致动器等移动机构而沿相反方向移动。产业上的利用可能性根据本发明，能够防止从上基板与下基板的位置对准到粘合之间，上基板与下基 板的相对位置关系产生偏移。所以，具有能够提高两块基板的位置对准精度，并能够提高成 品率的效果。另外，能够使上部室部件和下部室部件同时高速地上下移动。另外，能够使上 加压部件在基板粘合时进行微小的运动(上下移动)。也就是，具有能够提高两块基板的位 置对准精度，并能够提高生产效率的效果。另外，能够使伴随着两室部件的移动而作用于装 置上的力相互抵消，从而能够提高粘合基板制造装置的可靠性。进一步地，与仅使一个室部 件移动的情况相比较，能够缩短粘合处理室的开闭时间。
权利要求
一种粘合基板制造装置，通过对上基板与下基板进行位置对准并粘合来制造粘合基板，其特征在于，包括支撑所述下基板的基底部；从所述基底部竖立设置的第一支撑棒；能够沿所述第一支撑棒上下移动并能够保持所述上基板的上加压部件；和包含能够独立于所述上加压部件上下移动的上部室部件和下部室部件的粘合处理室，通过移动所述上加压部件，能够在所述粘合处理室的内部粘合所述上基板与所述下基板，所述上部室部件和所述下部室部件能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的方向移动。
2.根据权利要求1所述的粘合基板制造装置，其特征在于，进一步包括驱动轴，该驱动轴包括旋向相互不同的第一螺纹部和第二螺纹部， 所述上部室部件和所述下部室部件分别与第一螺纹部和第二螺纹部螺纹配合， 通过使所述驱动轴旋转，所述上部室部件和所述下部室部件能够同时沿相互抵接的方 向或相互分离的方向移动。
3.根据权利要求1或2所述的粘合基板制造装置，其特征在于， 所述上部室部件包含用于吸附所述上基板的吸附杆。
4.根据权利要求1 3中的任一项所述的粘合基板制造装置，其特征在于， 所述基底部具有基板对准机构，该基板对准机构包含(a)载置所述下基板的载置台；和(b)使所述载置台移动的移动机构。
5.根据权利要求1 3中的任一项所述的粘合基板制造装置，其特征在于， 所述基底部具有基板对准机构，该基板对准机构包含(a)吸附所述下基板的第一部，并使所述下基板移动的下基板吸附装置；和(b)在利用所述下基板吸附装置移动所述下基板时使所述下基板的第二部浮起，而在 所述上基板与所述下基板粘合时吸附所述下基板的第二部的下基板浮起吸附装置。
6.根据权利要求4或5所述的粘合基板制造装置，其特征在于， 所述基板对准机构被配置在所述粘合处理室内。
7.一种粘合基板制造方法，其特征在于，包括 由基底部支撑下基板的工序；通过能够沿着从所述基底部竖立设置的第一支撑棒上下移动的上加压部件保持上基 板的工序；使能够独立于所述上加压部件上下移动的上部室部件和下部室部件同时沿相互抵接 的方向移动，以形成容纳所述上基板和所述下基板的粘合处理室的处理室形成工序；使所述上加压部件下降，将所述下基板与所述上基板保持为以第一规定距离相分离的 第一上基板移动工序；对所述粘合处理室内进行减压的减压工序；使所述上加压部件下降，将所述下基板与所述上基板保持为以第二规定距离相分离的 第二上基板移动工序；通过设置在所述基底部上的移动机构使载置所述下基板的载置台移动以使所述下基板移动，从而进行所述下基板与所述上基板的位置对准的基板位置对准工序；以及 使所述上加压部件下降，并粘合所述下基板与所述上基板的基板粘合工序。
8. 一种粘合基板制造方法，其特征在于，包括 由基底部支撑下基板的工序；通过能够沿着从所述基底部竖立设置的第一支撑棒上下移动的上加压部件保持上基板的工序；使能够独立于所述上加压部件上下移动的上部室部件和下部室部件同时沿相互抵接的方向移动，以形成容纳所述上基板和所述下基板的粘合处理室的处理室形成工序；通过设置在所述基底部上的下基板吸附装置吸附所述下基板的第一部，使所述下基板从所述基底部分离，通过设置在所述基底部上的下基板浮起吸附装置使所述下基板的第二 部浮起的第一下基板移动工序；使所述上加压部件下降，将所述下基板与所述上基板保持为以第一规定距离相分离的第一上基板移动工序；通过所述下基板吸附装置使所述下基板移动，以进行所述下基板与所述上基板的位置对准的基板位置对准工序；使所述上加压部件上升，将所述下基板与所述上基板保持为以第二规定距离相分离的第二上基板移动工序；通过所述下基板吸附装置吸附所述下基板的一部分，使所述下基板与所述基底部抵接，通过所述下基板浮起吸附装置吸附所述下基板的第二部的第二下基板移动工序； 对所述粘合处理室内进行减压的减压工序；以及使所述上加压部件下降，并粘合所述下基板与所述上基板的基板粘合工序。
全文摘要
本发明公开了一种粘合基板制造装置，通过对上基板与下基板进行位置对准并粘合来制造粘合基板，其特征在于，该粘合基板制造装置包括支撑所述下基板的基底部；从所述基底部竖立设置的第一支撑棒；能够沿所述第一支撑棒上下移动并能够保持所述上基板的上加压部件；和包含能够独立于所述上加压部件上下移动的上部室部件和下部室部件的粘合处理室，通过移动所述上加压部件，能够在所述粘合处理室的内部粘合所述上基板与所述下基板，所述上部室部件和所述下部室部件能够同时沿相互抵接的方向或相互分离的方向移动。
文档编号G02F1/1339GK101801645SQ200880107159
公开日2010年8月11日 申请日期2008年11月12日 优先权日2007年11月16日
发明者中村久三, 佐藤诚一, 南展史, 宫田贵裕, 村田真朗, 武者和博, 汤山纯平, 矢作充 申请人:株式会社爱发科