JP2004037594A

JP2004037594A - Substrate assembling device

Info

Publication number: JP2004037594A
Application number: JP2002191579A
Authority: JP
Inventors: Akira Hirai; 平井　明; Satoshi Hachiman; 八幡　聡; Yukinori Nakayama; 中山　幸徳; Takao Murayama; 村山　孝夫
Original assignee: Hitachi Industries Co Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-01
Also published as: CN1470922A; TWI231558B; KR20040004082A; CN1916719A; CN1470922B; CN100465716C; TW200403792A; SG103930A1; JP3906753B2; KR100479691B1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate maintenance and inspection of the inside of a decompression chamber wherein alignment of large-sized substrates is carried out and to carry out the alignment operation with high accuracy. <P>SOLUTION: The substrate assembling device laminates two substrates in a decompression state. The chamber has a structure separated into upper and lower parts. An upper table to firmly fix one of the substrates freely attachably and detachably and a lower table to firmly fix the other substrate freely attachably and detachably are respectively provided in the upper and lower chambers so as to locate the respective substrates opposite to each other. The upper table is equipped with a driving mechanism to vertically move the upper table and the upper chamber on the outside of the upper chamber. The lower table is integrally joined to the lower chamber and is equipped with a driving means to move in at least a horizontal direction with respect to the upper chamber on the outside of the lower chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板貼合装置に係り、特に、減圧チャンバ内で貼り合わせる基板同士をそれぞれ保持して対向し、間隔を狭めて貼り合せる液晶表示パネルなどの組立に好適な基板組立て装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示パネルの製造装置として、特開平１０−２６７６３号公報に記載されたものがある。この公報には、透明電極や薄膜トランジスタアレイを設けた２枚のガラス基板の一方側に液晶をコーティングし、更にスペーサを分散配置した後、他方の基板を上下機構を有するピンで上に載せ、その基板を装置左右方向に設けた位置決めピンで位置合わせをした後、チャンバ内を真空にして基板を重ね他後、再度位置合わせを行った後に、チャンバない圧力を大気圧側に戻すことで貼り合せを行うようにしている。
【０００３】
また、特開２００１−３０５５６３号公報には、一体構造の真空チャンバ内に上面または下面に両基板の何れか一方を脱着自在に固着させる第一のテーブルと下面または上面に両基板の他方を脱着自在に固着させる第二のテーブルをそれぞれの基板を固着させる上面および下面が対向するように備え、両テーブルの一方は弾性体を介して真空チャンバと気密に移動可能に結合しており、かつ該一方のテーブルは前記弾性体で区画された真空チャンバの大気側に真空チャンバに対して少なくとも水平方向に移動する駆動手段を備える構造が開示されている。
【０００４】
また、特開２００１−５４０１号公報には、チャンバを上下２つに分割して、下側チャンバを基板の搬送及び液晶滴下装置を備えた基板組立て装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平１０−２６７６３号公報では、基板の加圧は基板間と基板外側の気圧差のみを用いて行うもので、この場合、基板間のシール材が上下基板間を確実に埋めた状態となるようにしなけばならない。このため使用するシール材の量が多く必要になると共に、表示部側に広がる恐れもある。また、真空中での基板の保持を下側の基板は平坦なステージに載置しているが、上側の基板はその周縁の適宜な個所をピン状の部材で支えるため、大型基板１ｍ×１ｍ以上の大型基板の場合、撓んで、上下の両基板の正確な位置決めをすることが困難となる。
【０００６】
さらに、上下の基板を真空チャンバの中に直接搬送し、搬送後にチャンバ内を大気圧から真空に排気するため排気に時間がかかり、生産性を高くすることができないという問題もある。
【０００７】
また、特開平２００１−３０５５６３号公報の構成では、一体構造の真空チャンバ内に上下のテーブルが配置されているために、チャンバ内で基板が破損した場合、あるいは基板への付着物質でテーブル表面が汚染した場合にチャンバ内部にあるテーブルを清掃することが困難であるという問題があった。また、貼り合せ後の基板を取り出すために、基板を持ち上げる昇降、あるいは位置ずれを防止するために基板を仮止めする機構、基板の位置決めを行うためのマーク認識あるいは照明機構は、一体構成の真空チャンバあるいは真空チャンバ外部の構造体側に固定しており、真空チャンバと下側テーブルとは位置決め時に相対的に移動するために、下側テーブルに設ける、昇降機構、仮止め、認識あるいは位置決め用の溝、あるいは穴の大きさが大きくなるという問題があった。テーブルに設ける穴、あるいは溝の大きさが大きくなると、基板を位置決め後、加圧する際に、局所的な圧力の変動が発生し接着剤が均一に潰れないという影響が出る場合がある。
【０００８】
さらに、従来の２分割チャンバを備えた装置においては、下テーブルと下側チャンバとは一体化されておらずテーブルとチャンバ間とをシールし、下側チャンバに対して下側テーブルが自由に回転等の動きができるようにしてある。このため、基板の位置合わせはＸＹ方向にはチャンバ全体を、θ方向の動きは基板載置テーブルを動かすためにシール構造が上下チャンバ間と、下側テー部と下側チャンバ間の２箇所となり、気密保持の点から問題が発生する場合がある。
【０００９】
それゆえ本発明の目的は、基板が大型化しても貼り合せを高精度かつ高速に行うことができ、生産性が高い基板貼合装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、減圧状態のチャンバ内で両基板を貼り合せる基板貼合装置において、チャンバを上下に分割可能な構造となし、上側チャンバ内に一方の基板を脱着自在に固着させる第一のテーブルと、下側チャンバに他方の基板を脱着自在に固着させる第二のテーブルをそれぞれの基板が対向するように備え、前記第一のテーブルは上チャンバの大気側にチャンバ内を上下に移動させる駆動機構を備え、前記第二のテーブルは下チャンバと一体に結合し、前記下チャンバの大気側に上チャンバに対して少なくとも水平方向に微小移動する駆動手段を備えた構成とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
【００１２】
図１において、基板組立て装置は、下チャンバＴ１部と上チャンバＴ２部から構成されている。上チャンバＴ２部には、上側テーブル２が、上チャンバＴ２を貫通する支持脚３および複数の調整脚４により上下方向に移動可能に備えられている。支持脚３はＯリング５により、また調整脚４は溶接ベローズ６により上チャンバＴ２内部が大気に連通しないように遮断している。上側テーブル２の支持脚３および調整脚４は加圧ベース板７に固定されている。
【００１３】
さらに、この加圧ベース板７の中央部が中間ベース板８に固定されている。中間ベース板８は天井フレーム９に取り付けられた駆動モータ１０および減速機１１、およびボールネジ１２から構成される駆動機構を動作させることにより、ボールスプラインガイド１３をガイドとして上下に移動可能に構成されている。また、架台１上にボールスプラインガイドとは別に設けた支持柱により天井フレーム９が支持さている。加圧ベース板７に一端が固定された各調整脚４の他端側は、中間ベース板８に取付けた駆動モータ１４により駆動されるボールネジ１５に連結されている。この駆動モータ１４とボールネジ１５からなる上下調整機構を駆動して、加圧ベース板７に力を作用させることにより上側テーブル２を平坦度を保持しながら上下に移動することができる。
【００１４】
図２に上チャンバＴ２の駆動のための機構の一例を示す。上チャンバＴ２にはシリンダ５０によって駆動されるレバー５１と、Ｔ字状の締結部材５２からなる上側テーブル２との締結機構を設けてある。加圧ベース板７には締結部材５２が上下できるように貫通穴が設けてある。加圧ベース板７が下降した状態で、Ｔ字型の締結部材５２と加圧ベース板７の上面との間にレバー５１を差し入れることで、加圧ベース板７を持ち上げると上チャンバＴ２も一緒に上側に移動できる構成としてある。なお、上チャンバＴ２もボールスプラインガイド１３をガイドとして上下に移動可能に、前後左右（水平方向）には剛に近い形で取付けてある。このボールスプライン１３は装置の架台１に一端部が固定されている。すなわち、上チャンバＴ２を移動するために、締結機構で上側テーブル２と上チャンバＴ２を上下に一緒に移動できるように構成してある。
【００１５】
また、チャンバ内に基板の搬入・搬出を行なうためのドアバルブ１６が上チャンバＴ２の側方外壁側に設置されている。さらにドアバルブ１６の対向する上チャンバ側壁の位置には、イオン化超音波エアーを基板表面に吹き付けることで、基板の除電を行うことが出来るようにイオナイザ１７を設置してある。さらに、チャンバ外側のドアバルブ１６の近傍にもイオナイザ１７ａが設けてあり、これにより、ドアを開いた状態でイオン化エアーを吹き付けることで基板の除電効果を上げることが出来る。なおチャンバ内のイオナイザ１７を上チャンバＴ２に設けたが、基板面にイオン風が吹き付けられればよく、下側チャンバＴ１に取り付ける構成としても良いことは言うまでもない。このドアバルブ１６から基板の搬入、貼り合せた液晶パネルの搬出を行う。
【００１６】
上チャンバＴ２の上面外壁には、複数個のブッシュ構造のサブガイド１８がチャンバ内にセンタ軸１９を突出して設けてある。このセンタ軸１９は、上側テーブル２の外周に設けた突出部に設けた穴に契合して上側テーブル２の水平方向の調整を行うことが出来る。すなわち、上側テーブル２の水平調整機構としてサブガイド１８とセンタ軸１９が動作する。このように、上側テーブル２も水平方向の位置を微調整できるようにすることで、基板の位置合わせが容易になると共に、基板に加わる加圧力も均一化できる。
【００１７】
上チャンバＴ２には、チャンバ内側に凸形状の窓枠下端に基板マーク観測用の複数の観測窓が設けてある。この観測用の窓枠内にカメラの鏡筒２１を挿入して、基板に設けたマークをカメラにより認識する。カメラの鏡筒２１は、水平方向（Ｘ、Ｙ方向）移動軸および垂直方向（Ｚ方向）の移動軸を備えた移動ステージ上に設置されており、その移動ステージは上チャンバＴ１上に固定してある。さらに、上側テーブル２には、基板マーク認識用の穴が、上記観測窓と対応する位置に設けてある。
【００１８】
本実施形態ではカメラをチャンバの外に配置する構成としたが、このカメラを上側テーブル２に直接取付けた構成とすることで、観測窓が不用に成りチャンバ内の気密性を向上できる他、カメラを基板に近づけて配置でき、カメラによるマーク認識精度を向上が向上し、基板間の位置合わせ精度を向上できる。
【００１９】
さらに、基板への加圧力を測定するために、支持脚３の中間ベースとボールネジの間にロードセル２２を設けてある。また、上テーブルの平坦度を調整する際に、各調整脚４を駆動するモータ１４が過負荷とならないようにモニタするために、加圧ベース板７上の各調整脚毎にロードセル２３をそれぞれ設けてある。
【００２０】
下側チャンバＴ１内には下側テーブル２４が固定されている。この下側テーブル２４は、全面を下チャンバに接合固定すると、減圧時に下チャンバＴ１が変形した場合に、その変形がそのまま下側テーブルに伝達され平坦度がずれる恐れがある。そのため、下チャンバＴ１の変形の影響を受けないように下側テーブルの周辺部のみを下側チャンバに固定している。また、下チャンバＴ１の全周には、後述するシールリング２５を配置し、上チャンバＴ２がシールリング２５接触し、且つドアバルブ１６が閉じた状態では内部が機密となり減圧室が構成されるようになっている。
【００２１】
下チャンバＴ１は、モータ２６と図示していないボールネジおよび、回転ベアリング２７により回転駆動するように構成したθベーステーブル２８の上に設置してある。θベーステーブル２８と下チャンバＴ１の締結には、箱型部材介在させて所定のスペースを確保できるようにしてある。このスペースは下チャンバＴ１の下側にＵＶ照射機構４０や基板保持爪昇降機構４１、基板リフト機構４２を取付けるために設けたものである。θベーステーブル２８はＹテーブル３２上に回転ベアリング２７を介して取付けてある。また、Ｙテーブル３２はＸテーブル３３に設けたリニアレール上をモータ２９により移動できるように設置されている。さらにＸテーブル３３は架台１側に設けたリニアレール上をモータ３０を駆動することで移動できるように設けてある。このように、下側テーブルを固定した下側チャンバの駆動機構は、下側チャンバの外側に配置され、下側チャンバを移動することで下側テブール上の基板の位置決めをすることができるようにしてある。このため、チャンバ内の気密性を保持できるとともに、駆動機構を外部配置としたため、駆動機構が動作することで発生する塵埃の影響を基板が受けず精度の良い貼り合せを行うことができる。
【００２２】
また、上チャンバＴ２が下チャンバＴ１のシールリング２５に接触して減圧室を構成したときに、シールリング２５の潰れ量を一定にするため、θベーステーブル２８の外周部上に複数個の上チャンバ用のボールベア３４と、アジャスト機構つきの受け座３５を設けてある。これらのボールベア３４と受け座３５で上チャンバ部Ｔ２の下降位置を調整している。なお、本実施形態では上チャンバＴ２と下チャンバＴ１の結合は上チャンバＴ２の自重で行っている。このように上チャンバＴ２の自重だけでも、内部を減圧していくことで、大気側からチャンバ内部に向かって力が作用することになり、十分な押し付け力が上チャンバに作用するため大きな結合力でチャンバ同士を結合できる。また、ボールベア３４には上チャンバＴ２を上下に微動させるための微小高さ昇降機構を備えている。
【００２３】
さらにθベーステーブル２８が変形しないように、θベーステーブル２８の外周部を支持するように、装置ベース（架台）１上に固定した部材に複数個のθベースプレート２８用のボールベア３７と、アジャスト機構つきの受け座３８を設けてある。これでθベースプレート２８からの荷重を受けている。このように、チャンバ用のボールベア３４と、θベーステーブル用のボールベア３７との２段で上下チャンバの周囲の荷重を受けるように構成としたため、チャンバの変形を小さく抑えることができる。
【００２４】
下チャンバＴ１にはマーク認識を行なうための複数の透過照明３９を設け、下側テーブル２４の対応する位置に穴をあけてある。さらに、下チャンバＴ１内には、貼合せた基板がずれないようにＵＶ接着剤を潰して硬化させるために、複数の加圧・ＵＶ照射機構４０を設けてある。さらに、基板の搬入・搬出を行なう際、基板の幅方向のたわみを防ぐための保持爪昇降機構４１や、ロボットハンドのたわみ、ならびに前後方向の基板のたわみを防ぐための回転昇降ピンや、貼り合せた基板を昇降するための基板リフト機構４３がそれぞれ設けてある。
【００２５】
下側テーブル２４には、加圧・ＵＶ照射機構４０が下側テーブル２４内を上下に移動出来るように穴が設けてある。なお、加圧・ＵＶ照射機構４０は、回転昇降ピンを兼用できるようにしてある。また基板リフト機構４３が上下に移動できるように、基板支持側に溝（きり欠き部）がそれぞれ設けてある。基板の搬入及び搬出の際に、この基板リフト機構４３を動作させて基板下面側にロボットハンドが挿入できるようにしている。これらの穴、あるいは溝は、下チャンバＴ１に下側テーブル２４を固定してあるため、最小の余裕代を設けるのみでよい。
【００２６】
さらに、加圧・ＵＶ照射機構４０と、保持爪昇降機構４１と、基板リフト機構４２とは、それぞれ下チャンバＴ１を貫通する上下移動機構を持つているが、下チャンバＴ１とこれら上下移動機構部との間にＯリングが設けてあり、これにより気密を保つ構造としている。
【００２７】
減圧状態での上側テーブル２による上側基板の保持機構は、静電チャックにより電気的に保持する機構、あるいは粘着材により物理的に保持する機構のいずれでも良い。静電チャックにより電気的に保持する場合には、印加電圧を切断し、一定の除電時間後に上側テーブル２を上昇することにより、上側テーブル２による保持を中断できる。また、粘着材により保持する場合には、上側基板を機械的に下側の基板に押し付ける複数のピンを設けておき、ピンを下側に押し付けた状態で上側テーブル２のみを上昇することにより上側の基板の保持を中断できる。
【００２８】
他方減圧状態での下側テーブル２４による下側基板の保持機構も同様に、静電チャックにより電気的に保持する方法、あるいは粘着材により物理的に保持する方法のいずれでも良い。上側テーブル２と下側テーブル２４の吸着方法の組み合わせは、上側テーブル２、下側テーブル２４いずれも静電チャックとするか、上側テーブル２、あるいは下側テーブル２４のいずれか一方を静電チャックとし他方を粘着材とすることが基準となる平坦部を持ち、テーブル間を平行に組立てることが容易となり、よって上下の基板を均一に貼り合せることが可能となるという点で好ましい。なお、本実施形態では負圧による吸引吸着をする構成と静電力による静電吸着の両方を兼用できるように構成してある。
【００２９】
減圧チャンバ内の減圧は、上下いずれかのチャンバに設けた図示していない排気口を通して真空バルブ、およびドライポンプあるいはターボ分子ポンプの真空ポンプに接続して行なう。またチャンバ内の大気ベントは、これも図示していない上下いずれかのチャンバに設けたバルブを通して窒素などの不活性ガス、あるいは大気を導入して行なう。大気ベントはチャンバへの水分の付着を少なくし、チャンバ内を減圧するための時間を短縮する意味から、水分子の含有量が少ない窒素などの不活性ガスが好ましい。
【００３０】
次に、本発明になる基板組立て装置により、液晶パネルを貼り合わせる動作について説明する。まず、接着剤を枠状に液晶パネルの外周を囲むブラックマトリクス状あるいはこの近辺に塗布した上側基板を、接着剤を塗布した面が下側となるように反転した状態で配置し、ロボットの下側に位置する一方のロボットアーム上に、また表面に予め液晶を塗布した下側基板を液晶の滴下面が上側になるように配置した状態で上側に位置するロボットの他方のアーム上に搭載する。このように２枚の基板を上下のアーム上に搭載した状態でロボットが基板組立て装置の前に移動する。基板組立て装置の制御装置の指令では上チャンバＴ２のドアバルブ１６を開け、ロボットは下側ロボットアーム上にある反転した上側基板をチャンバ内に挿入する。
【００３１】
上基板が挿入されると制御装置の指令により上側テーブル２を下降し、負圧による吸引吸着により上側テーブル２の下に反転した上側基板を吸着保持する。ロボットアーム先端を延ばした際のたわみが大きく吸引吸着が困難な場合には、ロボットアームの先端をチャンバ内の、回転昇降ピンを用いて下側から突き上げ支える。下側ロボットアームは一旦チャンバ内から後退し、この後退を待って基板組立て装置の制御装置は、下側テーブル２４上にある既に貼り合せの終わった液晶パネルを基板リフト機構４３や、保持爪昇降機構４１に制御指令を出して基板を上方に持ち上げる。ロボットは下側ロボットアームを再びチャンバ内の液晶パネル下側に挿入し、ハンドを上方に持ち上げた後、これを後退させることにより液晶パネルをチャンバ内から外部に取り出す。その後、制御装置の指令で基板リフト機構４３、および保持爪昇降機構４１が下降する。
【００３２】
次に、ロボットは上側のロボットアーム上にある予め液晶を塗布した下側基板を、チャンバ内に挿入する。チャンバ内に下基板が挿入されると保持爪昇降機構４１を上昇し、下側基板を持ち上げロボットアームの後退を待って下側基板を下側テーブル２４の上に設置、下側基板を負圧により吸引吸着する。
【００３３】
次に、上側基板の基板マーク位置をカメラの鏡筒２１を垂直方向の移動軸ＣＺを下降して測定し、水平方向移動軸ＣＸ、ＣＹを用いて上側基板のマーク中心位置とカメラの鏡筒２１の中心が一致する位置に移動する。続いて、上側テーブル２を下降し、上側基板と下側基板のマーク位置のずれをカメラの鏡筒２１により測定する。次に、ボールベア３４を図示していない微小高さ昇降機構で持ち上げ、上チャンバ側に設けてあるアジャスト機構つきの受け座３５と一緒に上チャンバＴ２を上昇し、シールリング２５と上チャンバＴ２が微小接触するか接触しない位置に持ち上げる。その後、下チャンバ部Ｔ１をθ軸駆動モータ２６と、Ｙ軸駆動モータ２９と、Ｘ軸駆動モータ３０とを駆動してＸＹθ方向に水平移動して、下基板と上基板とのアライメントマークの粗位置決めを行なう。
【００３４】
粗位置決め終了後、ボールベア３４を下降する。そして上下のテーブルが静電チャックによる基板吸着を用いている場合には、静電チャックに電圧を印加し、基板の吸着を行なう。この状態で、ドアバルブ１６を閉じ真空ポンプを用いチャンバ内の空気を排気する。排気中は上下基板間のガスが排気されやすいように上側テーブル２を上昇しておく。チャンバ内が一定の減圧状態になった後、再び上側テーブル２を下降し、上下の基板間の位置ずれを測定し、下チャンバＴ１をモータ２６、モータ２９、モータ３０を駆動することによりＸＹθ方向に水平移動して、下基板と、上基板のアライメントマークの微位置決めを行なう。このように、上チャンバＴ２が下チャンバＴ１に契合した状態で下チャンバをＸＹθ方向に微小移動した場合に、上チャンバＴ２が移動しないように、下チャンバＴ１に配置したシールリング２５が工夫されている。
【００３５】
図３に、本実施形態で用いたシールリング２５の断面形状の一例を示す。すなわち、本実施形態で用いているシールリング２５は上下方向の弾性力に比べ前後左右方向が小さな弾性力となる形状（図３の（ａ）、または（ｂ）の形状）のシールリング２５を用いている。更に上チャンバＴ２は先に述べたように、上下方向は移動可能であるが前後左右方向（水平方向）はほとんど動かないようにボールスプラインガイド１３に取り付けてあるため、下チャンバＴ１を水平方向に微小移動させても上チャンバつられて移動せず、上下のテーブルの位置合わせが可能である。なお、本シールリングの形状は、図３の形状に限るものではなく、前述の特性を出せるものであればどのような形状でもよいことは言うまでもない。
【００３６】
微位置決め終了後、ロードセル２２の値を測定しながら、さらに上側テーブル２を下降し、基板の加圧・貼合せを行なう。加圧力が接着剤を潰す所定の値に到達した後、加圧を終了し、加圧・ＵＶ照射機構４０により、基板の仮止め位置に予め塗布された仮止め用のＵＶ接着剤を、加圧しながらＵＶ光を照射、基板の位置がずれないよう仮止めを行なう。
【００３７】
仮止めが終了した後、加圧・ＵＶ照射機構４０を上昇する。上側テーブル２が静電チャックによる減圧状態での吸着を利用している場合には、電圧を切断し、イオナイザ１７を用いて除電する。除電時間分待機した後上側テーブル２を上昇する。除電時間の短縮を図るために電源供給線に切換えスイッチでアースに落とすことも可能である。上側テーブル２が粘着を利用している場合には、複数のピンにより上側基板を機械的に下側の基板に押し付、ピンを下側に押し付けた状態で上側テーブル２のみを上昇することにより上側の基板の保持を中断する。
【００３８】
この後、チャンバに設けたバルブを通して窒素などの不活性ガス、あるいは大気をチャンバ内に導入し大気に開放する。続いてドアバルブ１６を開放し、基板の搬入および搬出を行なう。
【００３９】
基板組立て装置のチャンバ内について、クリーニング等のメンテナンスを行なう場合には、上チャンバ部Ｔ２に取り付けたシリンダ駆動のレバー５１を、加圧ベース板７が下降した状態で加圧ベース板７と上チャンバＴ２に取付けた締結部材５２の間に差し入れ、この状態で駆動モータ１０を用いて上側テーブル２と一緒にＺ軸方向に持ち上げる。このように、上チャンバＴ２と上側テーブル２とを締結機構で結合し、上側テーブル２の加圧に用いた駆動用モータ１０を用いて上チャンバＴ２を持ち上げることが出来るため、上チャンバＴ２持ち上げ用の駆動機構を別に設ける必要がなくなり、装置の簡素化を図ることが出来る。また、これによりチャンバを開放した状態で上下テーブルのメンテナンスを行なうことが可能となる。
【００４０】
以上のように、本発明では基板組立て時には、上下チャンバを一体化した状態で一連の作業を行うが、所定量の基板貼り合せが終了し、装置のメンテナンスを行うときに上下チャンバを切り離して行う構成としているため、貼り合せの時間短縮を図れるとともに、メンテナンスの時間短縮も図ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明基板貼合装置によれば、真空中での基板の貼り合せを穴等の影響を最小限にした状態で高精度に行うことができ、真空チャンバ内の保守点検も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態になる基板組立て装置の構成を示す図である。
【図２】上チャンバと加圧ベース板とを接続して移動するための締結機構を示す図である。
【図３】上チャンバと下チャンバ間のシールリングの断面形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
Ｔ１…上チャンバ、Ｔ２…下チャンバ、１…架台、２…上側テーブル、３…支持脚、４…調整脚、５…Ｏリング、６…溶接ベローズ、７…加圧ベース板、８…中間ベース板、９…天井フレーム、１０…駆動モータ、１１…減速機、１３…ボールスプラインガイド、１４…駆動モータ、１５…ボールネジ、１６…ドアバルブ、１７…イオナイザ、１８…サブガイド、１９…センター軸、２１…カメラの鏡筒、２２…ロードセル、２３…ロードセル、２４…下側テーブル、２５…シールリング、２６…モータ、２７…回転ベアリング、２８…ベーステーブル、２９…モータ、３０…モータ、３２…Ｙテーブル、３３…Ｘテーブル、３４…ボールベア、３５…アジャスト機構つきの受け座、３７…ボールベア、３８…アジャスト機構つきの受け座、３９…透過照明、４０…加圧・ＵＶ照射機構、４１…保持爪昇降機構、４２…回転昇降ピン、４３…基板リフト機構。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate bonding apparatus, and more particularly, to a substrate assembling apparatus suitable for assembling a liquid crystal display panel or the like in which substrates to be bonded are held and opposed to each other in a decompression chamber, and the intervals are reduced.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a conventional liquid crystal display panel manufacturing apparatus, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-26763. In this publication, liquid crystal is coated on one side of two glass substrates provided with a transparent electrode and a thin film transistor array, and after further distributing spacers, the other substrate is mounted on a pin having a vertical mechanism, and After aligning the substrate with the positioning pins provided in the left and right direction of the device, evacuating the chamber and stacking the substrates, and then performing alignment again, then returning the pressure without the chamber to the atmospheric pressure side for bonding. To do.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-305563 discloses a first table in which one of two substrates is detachably fixed to an upper surface or a lower surface in a vacuum chamber having an integral structure, and the other of the two substrates is detached to a lower surface or an upper surface. A second table for freely fixing is provided such that an upper surface and a lower surface for fixing the respective substrates are opposed to each other, and one of the two tables is movably connected to the vacuum chamber via an elastic body so as to be airtightly movable, and A structure is disclosed in which one of the tables is provided with a driving means for moving at least in a horizontal direction with respect to the vacuum chamber on the atmosphere side of the vacuum chamber partitioned by the elastic body.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-5401 discloses a substrate assembling apparatus including a chamber divided into two upper and lower chambers, and a lower chamber for transporting a substrate and a liquid crystal dropping apparatus.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-26763, pressurization of the substrates is performed using only the pressure difference between the substrates and the outside of the substrates. In this case, the sealing material between the substrates ensures that the space between the upper and lower substrates is securely filled. I have to be. For this reason, a large amount of sealing material is required, and there is a possibility that the sealing material may spread to the display unit side. In addition, while holding the substrate in a vacuum, the lower substrate is placed on a flat stage, but the upper substrate is supported by a pin-shaped member at an appropriate location on the periphery, so that a large substrate 1 m × 1 m In the case of the above large substrate, it is difficult to accurately position both upper and lower substrates due to bending.
[0006]
Furthermore, since the upper and lower substrates are directly transferred into the vacuum chamber, and the inside of the chamber is evacuated from the atmospheric pressure to a vacuum after the transfer, it takes a long time to evacuate, so that productivity cannot be increased.
[0007]
Further, in the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-305563, since the upper and lower tables are arranged in an integrated vacuum chamber, when the substrate is damaged in the chamber or the surface of the table is adhered to the substrate by a substance attached to the substrate. There is a problem that it is difficult to clean the table inside the chamber when it becomes contaminated. In addition, a mechanism for temporarily lifting and lowering the substrate in order to take out the substrate after bonding, a mechanism for temporarily fixing the substrate to prevent misalignment, and a mark recognition or illumination mechanism for positioning the substrate are integrated vacuum. It is fixed to the structure side outside the chamber or the vacuum chamber, and the vacuum chamber and the lower table are provided on the lower table to relatively move at the time of positioning, so the lifting mechanism, temporary fixing, recognition or positioning groove Or the size of the hole becomes large. If the size of the holes or grooves provided on the table is large, when the substrate is positioned and then pressed, local pressure fluctuations occur, which may have an effect that the adhesive is not uniformly crushed.
[0008]
Further, in a conventional apparatus having a two-part chamber, the lower table and the lower chamber are not integrated, and the space between the table and the chamber is sealed, and the lower table freely rotates with respect to the lower chamber. And so on. For this reason, the alignment of the substrate is performed in the entire chamber in the X and Y directions, and the movement in the θ direction is performed in two places between the upper and lower chambers and between the lower part and the lower chamber. However, a problem may occur in terms of airtightness.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate bonding apparatus which can perform bonding with high accuracy and at high speed even when a substrate is large-sized and has high productivity.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate bonding apparatus for bonding both substrates in a chamber in a decompressed state, wherein the chamber has a structure capable of being vertically divided, and one substrate is detachably fixed in an upper chamber. A first table to be detached, and a second table for detachably attaching the other substrate to the lower chamber so that the respective substrates face each other, and the first table is provided on the atmosphere side of the upper chamber. A drive mechanism for moving the table up and down; the second table is integrally connected to the lower chamber; and a drive unit is provided on the atmosphere side of the lower chamber for slightly moving at least in a horizontal direction with respect to the upper chamber. .
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
In FIG. 1, the substrate assembling apparatus includes a lower chamber T1 and an upper chamber T2. An upper table 2 is provided in the upper chamber T2 so as to be movable in a vertical direction by supporting legs 3 and a plurality of adjusting legs 4 penetrating the upper chamber T2. The supporting leg 3 is blocked by an O-ring 5 and the adjusting leg 4 is blocked by a welding bellows 6 so that the inside of the upper chamber T2 does not communicate with the atmosphere. The support leg 3 and the adjustment leg 4 of the upper table 2 are fixed to the pressure base plate 7.
[0013]
Further, the center of the pressure base plate 7 is fixed to the intermediate base plate 8. The intermediate base plate 8 is configured to be able to move up and down by using a ball spline guide 13 as a guide by operating a drive mechanism including a drive motor 10 and a speed reducer 11 mounted on the ceiling frame 9 and a ball screw 12. I have. The ceiling frame 9 is supported by supporting columns provided on the gantry 1 separately from the ball spline guide. The other end of each adjustment leg 4 having one end fixed to the pressure base plate 7 is connected to a ball screw 15 driven by a drive motor 14 attached to the intermediate base plate 8. The upper table 2 can be moved up and down while maintaining flatness by driving a vertical adjustment mechanism including the drive motor 14 and the ball screw 15 to apply a force to the pressure base plate 7.
[0014]
FIG. 2 shows an example of a mechanism for driving the upper chamber T2. The upper chamber T2 is provided with a fastening mechanism for connecting the lever 51 driven by the cylinder 50 and the upper table 2 including a T-shaped fastening member 52. The pressure base plate 7 is provided with a through hole so that the fastening member 52 can move up and down. When the pressing base plate 7 is lifted by inserting the lever 51 between the T-shaped fastening member 52 and the upper surface of the pressing base plate 7 with the pressing base plate 7 lowered, the upper chamber T2 is also raised. It is configured to be able to move upward together. The upper chamber T2 is also mounted so as to be able to move up and down with the ball spline guide 13 as a guide, and to be substantially rigid in front, rear, left and right (horizontal directions). One end of the ball spline 13 is fixed to the gantry 1 of the apparatus. That is, in order to move the upper chamber T2, the upper table 2 and the upper chamber T2 can be moved up and down together by the fastening mechanism.
[0015]
Further, a door valve 16 for loading / unloading the substrate into / from the chamber is provided on the side outer wall of the upper chamber T2. Further, an ionizer 17 is provided at a position of the upper chamber side wall opposite to the door valve 16 so that the substrate can be neutralized by blowing ionized ultrasonic air onto the substrate surface. Further, an ionizer 17a is provided near the door valve 16 on the outside of the chamber, so that the ionization air can be blown while the door is opened, thereby improving the static elimination effect of the substrate. Although the ionizer 17 in the chamber is provided in the upper chamber T2, it is needless to say that an ion wind may be blown to the substrate surface, and the ionizer 17 may be attached to the lower chamber T1. The substrate is carried in from the door valve 16, and the bonded liquid crystal panel is carried out.
[0016]
On the outer wall of the upper surface of the upper chamber T2, a plurality of sub-guides 18 having a bush structure are provided so as to project a center shaft 19 into the chamber. The center shaft 19 can adjust the horizontal direction of the upper table 2 by engaging with a hole provided in a protrusion provided on the outer periphery of the upper table 2. That is, the sub guide 18 and the center shaft 19 operate as a horizontal adjustment mechanism of the upper table 2. As described above, by making the horizontal position of the upper table 2 finely adjustable, the positioning of the substrate is facilitated, and the pressing force applied to the substrate can be made uniform.
[0017]
The upper chamber T2 is provided with a plurality of observation windows for observing a substrate mark at the lower end of a window frame having a convex shape inside the chamber. The lens barrel 21 of the camera is inserted into the observation window frame, and the mark provided on the substrate is recognized by the camera. The lens barrel 21 of the camera is mounted on a moving stage having a horizontal (X, Y direction) moving axis and a vertical (Z direction) moving axis, and the moving stage is fixed on the upper chamber T1. It is. Further, the upper table 2 is provided with holes for recognizing substrate marks at positions corresponding to the observation windows.
[0018]
In the present embodiment, the camera is arranged outside the chamber. However, by adopting a structure in which the camera is directly mounted on the upper table 2, the observation window becomes unnecessary and the airtightness in the chamber can be improved. Can be arranged closer to the substrates, the accuracy of mark recognition by the camera can be improved, and the accuracy of alignment between the substrates can be improved.
[0019]
Further, a load cell 22 is provided between the intermediate base of the support leg 3 and the ball screw in order to measure the pressure applied to the substrate. Further, when adjusting the flatness of the upper table, in order to monitor the motor 14 for driving each adjustment leg 4 so as not to be overloaded, a load cell 23 is provided for each adjustment leg on the pressure base plate 7. It is provided.
[0020]
A lower table 24 is fixed in the lower chamber T1. When the entire surface of the lower table 24 is fixedly joined to the lower chamber, if the lower chamber T1 is deformed during decompression, the deformation may be transmitted to the lower table as it is and the flatness may be deviated. Therefore, only the periphery of the lower table is fixed to the lower chamber so as not to be affected by the deformation of the lower chamber T1. Further, a seal ring 25 described later is arranged around the entire circumference of the lower chamber T1, so that the upper chamber T2 is in contact with the seal ring 25 and the interior is confidential when the door valve 16 is closed, so that a decompression chamber is formed. Has become.
[0021]
The lower chamber T1 is installed on a θ base table 28 that is configured to be rotationally driven by a motor 26, a ball screw (not shown), and a rotary bearing 27. When fastening the θ base table 28 and the lower chamber T1, a box-shaped member is interposed to secure a predetermined space. This space is provided for mounting the UV irradiation mechanism 40, the substrate holding claw elevating mechanism 41, and the substrate lift mechanism 42 below the lower chamber T1. base table 28 is mounted on Y table 32 via rotary bearing 27. Further, the Y table 32 is installed so as to be movable by a motor 29 on a linear rail provided on the X table 33. Further, the X table 33 is provided so as to be movable by driving a motor 30 on a linear rail provided on the gantry 1 side. As described above, the drive mechanism of the lower chamber to which the lower table is fixed is arranged outside the lower chamber so that the substrate on the lower table can be positioned by moving the lower chamber. It is. For this reason, the airtightness in the chamber can be maintained, and the driving mechanism is arranged outside, so that the substrate is not affected by the dust generated by the operation of the driving mechanism, and the bonding can be performed with high accuracy.
[0022]
Further, when the upper chamber T2 comes into contact with the seal ring 25 of the lower chamber T1 to form a decompression chamber, in order to keep the amount of collapse of the seal ring 25 constant, a plurality of upper A ball bear 34 for the chamber and a receiving seat 35 with an adjustment mechanism are provided. The lower position of the upper chamber portion T2 is adjusted by the ball bear 34 and the receiving seat 35. In the present embodiment, the upper chamber T2 and the lower chamber T1 are connected by the weight of the upper chamber T2. As described above, by depressurizing the interior only by the weight of the upper chamber T2, a force acts from the atmosphere side toward the interior of the chamber, and a sufficient pressing force acts on the upper chamber. The chambers can be connected with each other. Further, the ball bear 34 is provided with a minute height raising / lowering mechanism for finely moving the upper chamber T2 up and down.
[0023]
Further, a plurality of ball carriers 37 for the θ base plate 28 and an adjustment mechanism are attached to a member fixed on the device base (stand) 1 so as to support the outer peripheral portion of the θ base table 28 so that the θ base table 28 is not deformed. An attached receiving seat 38 is provided. Thus, the load from the θ base plate 28 is received. As described above, the configuration is such that the load around the upper and lower chambers is received in two stages, the ball carrier for the chamber 34 and the ball carrier 37 for the θ base table, so that the deformation of the chamber can be suppressed to a small level.
[0024]
The lower chamber T1 is provided with a plurality of transmitted illuminations 39 for recognizing marks, and has holes at corresponding positions on the lower table 24. Further, a plurality of pressure / UV irradiation mechanisms 40 are provided in the lower chamber T1 in order to crush and cure the UV adhesive so that the bonded substrates do not shift. Further, when loading / unloading the substrate, the holding claw lifting / lowering mechanism 41 for preventing bending in the width direction of the substrate, the bending of the robot hand, and the rotary lifting / lowering pin for preventing bending of the substrate in the front-rear direction, A substrate lift mechanism 43 for lifting the combined substrate is provided.
[0025]
The lower table 24 is provided with holes so that the pressure / UV irradiation mechanism 40 can move up and down in the lower table 24. The pressure / UV irradiation mechanism 40 can also be used as a rotary elevating pin. Grooves (notches) are provided on the substrate support side so that the substrate lift mechanism 43 can move up and down. When loading and unloading the substrate, the substrate lift mechanism 43 is operated so that the robot hand can be inserted into the lower surface of the substrate. Since these holes or grooves fix the lower table 24 to the lower chamber T1, it is only necessary to provide a minimum allowance.
[0026]
Further, the pressurizing / UV irradiation mechanism 40, the holding claw elevating mechanism 41, and the substrate lift mechanism 42 each have a vertical movement mechanism that penetrates the lower chamber T1, but the lower chamber T1 and these vertical movement mechanism parts And an O-ring is provided between them, thereby providing a structure for maintaining airtightness.
[0027]
The mechanism for holding the upper substrate by the upper table 2 in the depressurized state may be either a mechanism for holding electrically by an electrostatic chuck or a mechanism for holding physically by an adhesive. In the case of electrically holding by the electrostatic chuck, the holding by the upper table 2 can be interrupted by cutting off the applied voltage and raising the upper table 2 after a certain static elimination time. When holding with an adhesive material, a plurality of pins are provided for pressing the upper substrate mechanically against the lower substrate, and only the upper table 2 is raised while the pins are pressed downward, whereby the upper substrate is raised. Holding of the substrate can be interrupted.
[0028]
On the other hand, the holding mechanism of the lower substrate by the lower table 24 in the reduced pressure state may also be a method of holding electrically by an electrostatic chuck or a method of holding physically by an adhesive. The combination of the suction methods of the upper table 2 and the lower table 24 is such that either the upper table 2 or the lower table 24 is an electrostatic chuck, or either the upper table 2 or the lower table 24 is an electrostatic chuck. The other is preferably made of an adhesive material because it has a flat portion as a reference, and it is easy to assemble the tables in parallel, so that the upper and lower substrates can be uniformly bonded. In the present embodiment, both the configuration of performing suction suction by negative pressure and the configuration of electrostatic suction by electrostatic force are used.
[0029]
The pressure in the decompression chamber is reduced by connecting to a vacuum valve and a vacuum pump such as a dry pump or a turbo molecular pump through an exhaust port (not shown) provided in one of the upper and lower chambers. The venting of the atmosphere in the chamber is performed by introducing an inert gas such as nitrogen or the atmosphere through a valve provided in one of the upper and lower chambers (not shown). An air vent is preferably an inert gas such as nitrogen having a small content of water molecules, from the viewpoint of reducing adhesion of moisture to the chamber and shortening the time for depressurizing the inside of the chamber.
[0030]
Next, the operation of bonding the liquid crystal panels by the substrate assembling apparatus according to the present invention will be described. First, the upper substrate with the adhesive applied in a black matrix or around the periphery of the liquid crystal panel in a frame shape is placed in an inverted state so that the surface on which the adhesive is applied is on the lower side. Is mounted on one of the robot arms located on the side, and the other substrate of the robot located on the upper side with the lower substrate pre-coated with liquid crystal on its surface arranged with the liquid crystal dropping surface facing up. . As described above, the robot moves in front of the substrate assembling apparatus with the two substrates mounted on the upper and lower arms. In response to a command from the controller of the substrate assembling apparatus, the door valve 16 of the upper chamber T2 is opened, and the robot inserts the inverted upper substrate on the lower robot arm into the chamber.
[0031]
When the upper substrate is inserted, the upper table 2 is lowered by a command from the control device, and the upper substrate inverted under the upper table 2 is sucked and held by suction by negative pressure. In the case where the bending of the robot arm tip is large and the suction and suction is difficult, the tip of the robot arm is pushed up and supported from below using a rotary elevating pin in the chamber. The lower robot arm once retreats from the chamber, and after the retreat, the control device of the substrate assembling apparatus moves the liquid crystal panel on the lower table 24, which has already been bonded, to the substrate lift mechanism 43 or the holding claw. A control command is issued to the mechanism 41 to lift the substrate upward. The robot again inserts the lower robot arm below the liquid crystal panel in the chamber, lifts the hand upward, and then retracts the hand to take out the liquid crystal panel from the chamber. Thereafter, the substrate lift mechanism 43 and the holding claw elevating mechanism 41 are lowered by a command from the control device.
[0032]
Next, the robot inserts the lower substrate, on which the liquid crystal has been applied, on the upper robot arm into the chamber. When the lower substrate is inserted into the chamber, the holding claw elevating mechanism 41 is raised, the lower substrate is lifted, and after the robot arm is retracted, the lower substrate is placed on the lower table 24, and the lower substrate is placed under negative pressure. For suction.
[0033]
Next, the substrate mark position of the upper substrate is measured by moving the camera lens barrel 21 down the vertical movement axis CZ, and using the horizontal movement axes CX and CY, the mark center position of the upper substrate and the camera lens barrel are measured. 21 moves to a position where the centers of the two coincide. Subsequently, the upper table 2 is lowered, and the displacement of the mark position between the upper substrate and the lower substrate is measured by the lens barrel 21 of the camera. Next, the ball bear 34 is lifted by a minute height raising / lowering mechanism (not shown), and the upper chamber T2 is raised together with a receiving seat 35 provided with an adjusting mechanism provided on the upper chamber side. Lift to touch or non-touch position. After that, the lower chamber portion T1 is driven horizontally by the θ-axis drive motor 26, the Y-axis drive motor 29, and the X-axis drive motor 30 to move horizontally in the XYθ direction, so that the alignment marks of the lower substrate and the upper substrate are rough. Perform positioning.
[0034]
After the coarse positioning is completed, the ball bear 34 is lowered. When the upper and lower tables use the substrate chuck by the electrostatic chuck, a voltage is applied to the electrostatic chuck to suck the substrate. In this state, the door valve 16 is closed and the air in the chamber is exhausted using a vacuum pump. During the exhaust, the upper table 2 is raised so that gas between the upper and lower substrates is easily exhausted. After the inside of the chamber has been reduced to a certain reduced pressure, the upper table 2 is lowered again, the positional deviation between the upper and lower substrates is measured, and the lower chamber T1 is driven in the XYθ direction by driving the motors 26, 29 and 30. To perform fine positioning of the alignment marks on the lower substrate and the upper substrate. As described above, when the lower chamber is slightly moved in the XYθ direction while the upper chamber T2 is engaged with the lower chamber T1, the seal ring 25 arranged in the lower chamber T1 is devised so that the upper chamber T2 does not move. I have.
[0035]
FIG. 3 shows an example of a cross-sectional shape of the seal ring 25 used in the present embodiment. That is, the seal ring 25 used in the present embodiment has a shape (the shape of FIG. 3A or FIG. 3B) in which the elastic force in the front-rear and left-right directions is smaller than the elastic force in the vertical direction. Used. Further, as described above, the upper chamber T2 is attached to the ball spline guide 13 so as to be movable in the vertical direction but hardly move in the front-rear and left-right directions (horizontal direction). Even if it is slightly moved, the upper chamber is not moved because it is moved, and the upper and lower tables can be positioned. The shape of the present seal ring is not limited to the shape shown in FIG. 3, and it goes without saying that any shape may be used as long as the aforementioned characteristics can be obtained.
[0036]
After the fine positioning is completed, the upper table 2 is further lowered while measuring the value of the load cell 22, and the substrates are pressed and bonded. After the applied pressure reaches a predetermined value for crushing the adhesive, the pressurization is terminated, and the UV adhesive for temporary fixing previously applied to the temporary fixing position of the substrate is applied by the pressure / UV irradiation mechanism 40. The substrate is irradiated with UV light while being pressed, and temporarily fixed so that the position of the substrate does not shift.
[0037]
After the temporary fixing is completed, the pressure / UV irradiation mechanism 40 is raised. When the upper table 2 utilizes suction in a reduced pressure state by the electrostatic chuck, the voltage is cut off, and the charge is removed using the ionizer 17. After waiting for the neutralization time, the upper table 2 is raised. In order to shorten the charge elimination time, it is also possible to connect the power supply line to the power supply line and to ground it with a switch. When the upper table 2 uses adhesive, the upper substrate is mechanically pressed against the lower substrate by a plurality of pins, and only the upper table 2 is raised with the pins pressed down. The holding of the upper substrate is interrupted.
[0038]
Thereafter, an inert gas such as nitrogen or the atmosphere is introduced into the chamber through a valve provided in the chamber, and is released to the atmosphere. Subsequently, the door valve 16 is opened to carry in and carry out the substrate.
[0039]
When maintenance such as cleaning is performed in the chamber of the substrate assembling apparatus, the cylinder driving lever 51 attached to the upper chamber portion T2 is moved with the pressure base plate 7 and the upper chamber in a state where the pressure base plate 7 is lowered. It is inserted between the fastening members 52 attached to T2, and in this state, it is lifted in the Z-axis direction together with the upper table 2 using the drive motor 10. As described above, the upper chamber T2 and the upper table 2 are connected by the fastening mechanism, and the upper chamber T2 can be lifted by using the drive motor 10 used for pressurizing the upper table 2; It is not necessary to provide a separate drive mechanism, and the device can be simplified. In addition, maintenance of the upper and lower tables can be performed with the chamber opened.
[0040]
As described above, in the present invention, when assembling a substrate, a series of operations are performed in a state where the upper and lower chambers are integrated. However, when a predetermined amount of substrates are bonded, the upper and lower chambers are separated when performing maintenance of the apparatus. With this configuration, it is possible to reduce the time required for bonding and also to reduce the time required for maintenance.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the substrate bonding apparatus of the present invention, bonding of substrates in a vacuum can be performed with high accuracy while minimizing the influence of holes and the like, and maintenance and inspection inside the vacuum chamber can be performed. It will be easier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a board assembling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a fastening mechanism for connecting and moving an upper chamber and a pressure base plate.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross-sectional shape of a seal ring between an upper chamber and a lower chamber.
[Explanation of symbols]
T1 upper chamber, T2 lower chamber, 1 base, 2 upper table, 3 support leg, 4 adjustment leg, 5 O-ring, 6 welding bellows, 7 pressure base plate, 8 intermediate base Plate, 9: ceiling frame, 10: drive motor, 11: reducer, 13: ball spline guide, 14: drive motor, 15: ball screw, 16: door valve, 17: ionizer, 18: sub guide, 19: center shaft, Reference numeral 21: camera lens barrel, 22: load cell, 23: load cell, 24: lower table, 25: seal ring, 26: motor, 27: rotary bearing, 28: base table, 29: motor, 30: motor, 32 ... Y table, 33 ... X table, 34 ... ball bear, 35 ... receiver with adjustment mechanism, 37 ... ball bear, 38 ... receiver with adjustment mechanism, 9 ... transmission illumination, 40 ... pressure · UV irradiation mechanism, 41 ... holding claw lifting mechanism, 42 ... rotating lift pin 43 ... substrate lift mechanism.

Claims

Substrate assembling apparatus for holding substrates up and down to face each other, facing each other, positioning and narrowing the gap, and bonding both substrates in a chamber under reduced pressure with an adhesive provided on at least one of the substrates. At
The chamber has an upper and lower divided structure, and an upper table for detachably fixing one substrate in the upper chamber and a lower table for detachably fixing the other substrate in the lower chamber such that the respective substrates face each other. The upper table is provided with a drive mechanism for moving the inside of the chamber up and down outside the upper chamber, the lower table is integrally connected to the lower chamber, and the lower chamber is at least in a horizontal direction with respect to the upper chamber. A substrate assembling apparatus, wherein a moving drive mechanism is provided outside the lower chamber.

2. The substrate assembling apparatus according to claim 1, further comprising an elevating mechanism comprising a guide for lifting the upper chamber and driving means.

3. The substrate assembling apparatus according to claim 1, further comprising a door valve for carrying the substrate in and out of the upper chamber.

4. The substrate assembling apparatus according to claim 1, wherein the lower chamber is connected to the upper chamber in an airtight and horizontally movable manner with a seal ring on the outer peripheral side of the lower chamber. 5. A board assembling apparatus, comprising:

5. The substrate assembling apparatus according to claim 1, wherein a mechanism for temporarily lifting the substrate to prevent the substrate from being lifted or displaced in order to take out the bonded substrate, and a mechanism for temporarily fixing the substrate. A substrate assembling apparatus, wherein a mark recognition mechanism or a lighting mechanism for performing positioning is provided inside the lower chamber so as to move integrally with the lower chamber and the lower table.

The substrate assembling apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a minute height raising / lowering mechanism for lifting the upper chamber to a height not in contact with the lower chamber.

The substrate assembling apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising an ionizer for removing charges from the substrate bonded to the upper chamber.

8. The substrate assembling apparatus according to claim 1, wherein a table movable in XYZ directions is provided outside the upper chamber, and a camera for recognizing a position of the substrate is provided on the table. Substrate assembling device.

The substrate assembling apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a camera for observing an alignment mark of the substrate is provided on the upper table.

The substrate assembling apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein an adjustment mechanism for finely adjusting a horizontal position of the upper table is provided in the upper chamber.

An XYθ table installed on a gantry, a chamber constituting a decompression chamber, and an upper table and a lower table for holding two substrates at an interval facing each other vertically in the chamber, In a substrate assembling apparatus, a driving mechanism for driving a table up and down is arranged outside the chamber, and the driving device drives the upper table to reduce the table interval and bond the substrates.
The chamber is divided into upper and lower parts, the upper chamber is attached to a guide, and is configured to move up and down along the guide. The upper table and the upper chamber are connected by a fastening mechanism, and the upper table is A substrate assembling apparatus, wherein the upper chamber is moved by a driving motor to be driven.

An XYθ table installed on a gantry, a chamber constituting a decompression chamber, and an upper table and a lower table for holding two substrates at an interval facing each other vertically in the chamber, In a substrate assembling apparatus, a driving mechanism for driving a table up and down is arranged outside the chamber, and the driving device drives the upper table to reduce the table interval and bond the substrates.
A substrate assembling apparatus, wherein the chamber has a vertically divided structure, and a seal ring provided between the upper chamber and the lower chamber is formed so that rigidity in a horizontal direction is smaller than rigidity in a vertical direction.