CN100495149C - 贴合方法及贴合基板制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以提高产品成品率的贴合方法和贴合基板的制造装置。将具有多个第一记号(A_U～D_U)的上基板(W2)与具有用于分别跟第一记号对位的多个第二记号(A_L～D_L)的下基板(W1)进行贴合的贴合方法，包括：获取多个第一记号的坐标位置和多个第二记号的坐标位置的位置取得工序；和算出分别表示多个第二记号相对于多个第一记号的位置偏移量的多个第一偏移量(CamnX、CamnY)的第一偏移量计算工序；和根据多个第一偏移量，算出上基板和下基板贴合位置的贴合位置计算工序；和按照贴合位置，将上基板和下基板互相贴合的贴合工序。贴合位置计算工序，包含：从多个第一偏移量，算出因上基板和下基板的伸缩产生的伸缩偏移量，将伸缩偏移量分别分配到多个第一偏移量中，从而算出多个第二偏移量(CalnX、CalnY)的第二偏移量计算工序；和使用多个第二偏移量，算出将上基板以及下基板的任何一方，相对于另一方移动到贴合位置所需修正量的修正量计算工序。

Description

贴合方法及贴合基板制造装置

技术领域

本发明涉及一种贴合两张基板的贴合方法和贴合基板制造装置，详细地说，本发明涉及一种用于液晶显示装置等的平板显示器的贴合两张基板的方法和装置。

背景技术

配备在液晶显示装置等中的贴合基板，都有两张玻璃基板。这两张玻璃基板，以数微米左右这样极为狭窄的间隔相向配置，在两玻璃基板之间，密封注入有液晶。其中一张玻璃基板，例如，是阵列基板(TFT基板)，在此阵列基板上，由许多TFT(薄膜晶体管)形成矩阵状。另一张玻璃基板，例如，是滤色片基板(CF基板)，在此CF基板上，形成有滤色片(红，绿，蓝)和遮光膜等。

贴合基板，一般都采用例如两张玻璃基板，其面积大小为连接电脑的15英寸显示用显示器的一个面分成六个面的面积那么大。各张玻璃基板，都区划成可用作各显示器的六个所定区域，在各个单元里都形成有电极。通过贴合两张玻璃基板，以一定间隔排列在各玻璃基板上的相应单元便彼此互相贴合在一起。

制造贴合基板的贴合基板制造装置(以下简称贴合装置)，在其内部具有用于贴合两张基板的真空处理室(例如，参照专利文献1)。在真空处理室内，配置有可水平移动并可水平旋转地支承着的下工作台和与该下工作台相向配置、可上下移动地支承着的上工作台。下玻璃基板载置于下工作台上，上玻璃基板被吸附在上工作台上。然后，利用安装在下工作台的四台摄像装置，对上下玻璃基板进行光学对位。为了进行对位，在上下玻璃基板上，分别描绘有多个(例如四个)对位记号。

如图9所示，在上玻璃基板上标有对位记号A_U、B_U、C_U、D_U，在下玻璃基板上标有对位记号A_L、B_L、C_L、D_L。图9中的黑圆点，表示各对位记号的中心位置。例如，对位记号A_U、B_U、C_U、D_U形成为四方形框状，对位记号A_L、B_L、C_L、D_L形成为四方形形状。贴合装置的控制部，从摄像装置拍摄的各对位记号的图像数据求得各对位记号的坐标值(例如，中心坐标)。其次，控制部在上玻璃基板中，求得连结对角的对位记号(A_U和B_U、C_U和D_U)的两条假想线段A_U—B_U、C_U—D_U，并算出各假想线段A_U—B_U、C_U—D_U与X轴所形成角度的平均值。该平均值表示上玻璃基板相对于X轴的倾角斜率α。同样，控制部算出下玻璃基板相对于X轴的倾角斜率β。然后，控制部从两玻璃基板的倾角斜率，算出上玻璃基板相对于下玻璃基板的倾角斜率Δθ(Δθ＝β—α)，并以此计算值作为旋转修正角度。

其次，控制部算出在上玻璃基板上两条假想线段A_U—B_U、C_U—D_U的中点坐标值。然后，控制部求出连结两中点的假想线段，由该假想线段中点的坐标值，算出上玻璃基板中心的坐标值。同样，控制部算出下玻璃基板中心的坐标值。然后，控制部按照旋转修正角度水平旋转下工作台，使上玻璃基板相对于X轴的倾角斜率跟下玻璃基板的倾角斜率一致。继而，控制部水平移动下工作台，使两玻璃基板的中心一致。详细地说，控制部依据两玻璃基板中心坐标值的差和旋转修正角度，算出X轴方向的位置修正量和Y轴方向的位置修正量，再按照各位置修正量，在X轴和Y轴方向上移动下工作台。

也就是说，如图10所示，下玻璃基板的中心，通过下工作台的旋转从坐标点M_L修正到坐标点M_L1，然后，通过要与上玻璃基板的中心进行对位的下工作台的移动，从坐标点M_L1修正到坐标点M_U。因此，在从一张玻璃基板分割出一个或多个单元的情况下，只要能进行基于两张玻璃基板中心的对位，两玻璃基板对应的单元之间就可以高精度地互相重合。因此，产品(显示用面板)的加工精度得以提高。

专利文献1特开2004-151325号公报

然而，像汽车电子导航装置的显示器、手机显示器等这样的显示器尺寸，都比个人电脑用显示器的尺寸小，其画面面积，例如都是7英寸或2.7英寸左右。因此，对一张玻璃基板的单元分割数增多。在此条件下，如果沿用以往的贴合方法，在贴合玻璃基板时，则会产生贴合偏移。在对玻璃基板进行多面分割，制造FPD的时候，会在单元与单元之间产生偏移。例如，如图11所示，由于下玻璃基板G1自身的伸展、变形，本来预定与上玻璃基板G2对位记号B_U对位的下玻璃基板G1的对位记号B_L便对不上了。因为本来设置成要重合的单元21a和21b之间不重合，便形成了这种偏移。

图12是表示按现有方法将上基板G2和下基板G1进行对位时下基板G1相对于上基板G2的对位记号偏移量和基板中心偏移量的图表。图中“AVE”表示平均值，“MAX”表示最大值，“MIN”表示最小值，“3sigma”表示分散值(单位是微米)。同时，图中，“1”、“2”、“3”、“4”分别表示对位记号“A_U、A_L”、“B_U、B_L”、“C_U、C_L”、“D_U、D_L”，“X”、“Y”分别表示X轴、Y轴。例如，“1X”表示对位记号A_U、A_L之间在X轴方向的偏移量，“1Y”表示对位记号A_U、A_L之间在Y轴方向的偏移量。“C_x”、“C_y”，分别表示两基板G1、G2中心之间在X轴方向的偏移量和在Y轴方向的偏移量。如图12所示，与有关基板中心偏移量的分散值相比，有关对位记号偏移量的分散值大。例如，有关对位记号偏移量分散值的最大值，为在“3Y”下的2.9。

按以往方法，即使由于基板的变形，对位记号位置发生了偏移的情况下，也是使用包含该偏移在内的坐标值来计算玻璃基板的中心点的。因此，如图13所示，会对依靠位于各玻璃基板四个角上的对位记号的对位，产生很大的偏差。因此，对于在偏移量大的对位记号附近所形成的单元来说，被贴合的两张玻璃基板G1、G2之间的位置偏移会增大，超过规定值以上，成为不合格品。因此，存在着相对于用一组玻璃基板做成的FPD张数，其成品率降低这样的问题。

发明内容

本发明正是鉴于这样的实际情况而做的，其目的在于提供一种可提高产品成品率的贴合方法及贴合基板制造装置。

本发明的第一实施方式，就是一种将具有多个第一记号的上基板与具有用于分别跟上述多个第一记号对位的多个第二记号的下基板进行贴合的贴合方法。该方法包括：获取多个第一记号的坐标位置和多个第二记号的坐标位置的位置取得工序；和算出分别表示多个第二记号相对于多个第一记号的位置偏移量的多个第一偏移量的第一偏移量计算工序；和根据多个第一偏移量，算出上基板和下基板贴合位置的贴合位置计算工序；和按照贴合位置，将上基板和下基板互相贴合的贴合工序。贴合位置计算工序，包含：从多个第一偏移量，算出因上基板和下基板的伸缩产生的伸缩偏移量，将伸缩偏移量分别分配到多个第一偏移量中，从而算出多个第二偏移量的第二偏移量计算工序；和使用多个第二偏移量，算出将上基板以及下基板的任何一方，相对于另一方移动到贴合位置所需修正量的修正量计算工序；上述多个第一记号和上述多个第二记号，分别与XY坐标平面内的四个象限分量相关联；上述第二偏移量计算工序包括：算出上述伸缩偏移量平均值的计算工序；和按照各象限分量，通过将上述伸缩偏移量的平均值，与上述多个第一偏移量的各量相加或相减而算出上述多个第二偏移量的计算工序；上述修正量计算工序包括：根据上述多个第二偏移量，算出用于修正上述上基板和上述下基板角度偏移的旋转修正量的计算工序；和算出用于修正经旋转修正后的上述上基板和上述下基板在X轴和Y轴方向上位置偏移的移动修正量的计算工序。

本发明的第二实施方式是一种将具有多个第一记号的上基板与具有用于分别跟上述多个第一记号对位的多个第二记号的下基板进行贴合来制造贴合基板的贴合基板制造装置。该装置包括：获取上述多个第一记号的坐标位置和上述多个第二记号的坐标位置的位置取得机构；和算出分别表示上述多个第二记号相对于上述多个第一记号的位置偏移量的多个第一偏移量的第一偏移量计算机构；和根据上述多个第一偏移量，算出上述上基板和上述下基板的贴合位置的贴合位置计算机构；和按照上述贴合位置，将上述上基板及上述下基板互相贴合的贴合机构；上述贴合位置计算机构包含：由上述多个第一偏移量，算出因上述上基板和上述下基板的伸缩产生的伸缩偏移量，再将上述伸缩偏移量分别分配到上述多个第一偏移量中，从而算出多个第二偏移量的第二偏移量计算机构；和使用上述多个第二偏移量，算出将上述上基板和上述下基板的任何一方，相对于另一方移动到上述贴合位置所需修正量的修正量计算机构；上述多个第一记号和上述多个第二记号，分别与XY坐标平面内的四个象限分量相关联；上述第二偏移量计算机构包括：算出上述伸缩偏移量平均值的计算机构；和通过将上述伸缩偏移量的平均值，按照各象限分量，分别与上述多个第一偏移量的各量进行相加或相减而算出上述多个第二偏移量的计算机构；上述修正量计算机构包括：根据上述多个第二偏移量，算出用于修正上述上基板和上述下基板角度偏移的旋转修正量的计算机构；和算出用于修正经旋转修正之后的上述上基板和上述下基板在X轴和Y轴方向的位置偏移的移动修正量的计算机构。

按照本发明，可以提供一种能够提高产品成品率的两张基板的贴合方法及贴合基板制造装置。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式加压装置的概略结构图。

图2(a)是下基板的概念图，(b)是上基板的概念图。

图3是说明贴合偏移的概念图。

图4是说明中心偏移分量的概念图。

图5是说明变形基板的概念图。

图6(a)是表示对位后的基板(未变形基板)的平面图。

图6(b)是表示对位前的基板(变形基板)的平面图。

图6(c)是表示对位后的基板(如(b)中所示基板)的平面图。

图7是表示对位记号的偏移量和基板中心偏移量的说明图。

图8是采用本发明第一实施方式的贴合方法情况下偏移分量的说明图。

图9是现有技术的旋转修正概念图。

图10是现有技术的旋转修正和移动修正概念图。

图11是表示采用现有技术的贴合方法所贴合基板的平面图。

图12是表示现有技术的对位记号的偏移量和基板中心偏移量的说明图。

图13是表示采用现有技术的贴合方法情况下的偏移分量的说明图。

具体实施方式

以下，参照图1～9说明本发明第一实施方式的贴合基板制造装置。

图1是表示贴合基板制造装置大致构造的局部剖视图。第一实施方式的贴合基板制造装置是一种加压装置。该加压装置，在液晶显示装置的制造工序中的单元制造工序中，实施贴合两张基板的处理过程。贴合工序在液晶滴下到一张基板之后进行。

加压装置是将供给的两种基板贴合一起，制造液晶显示板的装置。按照本说明书，其中一种基板称为下基板WI，另一种基板称为上基板W2。例如，在第一实施方式的情况下，下基板W1是阵列基板(TFT基板)，上基板W2是滤色片基板(CF基板)。阵列基板包含在玻璃基板上形成的多个TFT。CF基板包含在玻璃基板上形成的滤色片和遮光膜。下基板W1及上基板W2分别由独立工序制成后，被提供给加压装置。

加压装置包含未予图示的控制部。在第一实施方式中，控制部起着控制以下各工序的控制机构的作用：位置取得工序、第一偏移量计算工序、贴合位置计算工序、第二偏移量计算工序、修正量计算工序、贴合工序和摄像工序。

加压装置100，具有其上方开口的、剖面大致呈U字状的支承框101。该支承框101具有侧壁102，在侧壁102的上端，配置有多台(图中例如有两台)加压用电动机103。在各加压用电动机103中，连结着配置在加压装置100内的球状螺丝104的一端。各球状螺丝104靠相应的加压用电动机103旋转驱动。各球状螺丝104由第一支承板105上下可动地用螺丝连接。多个第一支承板105，借助测力传感器106支承第二支承板107。在第二支承板107的下方，设置有作为处理室的真空室108。真空室108包含上下分立的两个容器。在本说明书中，将其中一个容器称为下侧容器110，另一容器称呼为上侧容器111。

在支承框101的底部，配置有移动机构112。下侧容器110，依靠该移动机构112，可水平移动并可水平旋转地被支承在移动机构112的上方。在下侧容器110的下方或者内部，配置有例如CCD照相机等的多台(第一实施方式中为四台)摄像装置118a～118d。在第一实施方式情况下，各个摄像装置118a～118d都起着执行摄像工序的摄像机构的作用。以下，在本说明书中，把摄像装置118a～118d简称为照相机1～4。

在下侧容器110内，水平设置有配置下基板W1的工作台113。在工作台113的上面外周边，设置有升降板114。该升降板114的一部分凸出在工作台113的外方。升降板114由设在其下方的升降机构LM所构成，相对于工作台113上下可动。工作台113是依靠吸引吸附力或者静电吸附力的至少一种力，将载于该工作台113上的下基板W1吸附保持而构成的。

在上侧容器111和第二支承板107之间设置有多个波纹管115。在各波纹管115内部，穿插着具有固定在第二支承板107的一端和另一端的支柱116。支柱116贯穿上侧容器111，支柱116的另一端，固定在配置于上侧容器111内的加压板117上。第二支承板107和上侧容器111，依靠加压用电动机103的驱动而上升或下降。上侧容器111的侧缘部，碰接到下侧容器110的侧缘部之前，若上侧容器111下降，则真空室108被下侧容器110和上侧容器111密封。其结果，真空室108的内部空间形成气密性密封。

下基板W1及上基板W2，由未予图示的搬送装置搬入到真空室108内，在真空室108内相向配置。在真空室108内配置了下基板W1及上基板W2之后，加压装置100对真空室108内进行抽真空。接着，加压装置100，使用标于下基板W1的对位记号和标于上基板W2的对位记号，对下基板W1上基板W2进行非接触式的光学对位。对位记号预先打印在各基板W1、W2上。在第一实施方式中，对位记号在各基板W1、W2之四个角(拐角)处各标一个。

详细说来，如图2所示，在上基板W2上，标有例如四方形框状的对位记号A_U、B_U、C_U、D_U，在下基板W1上，标有例如四方形形状的对位记号A_L、B_L、C_L、D。并且，在四个角之中，对位记号A_U、A_L标在左上，对位记号B_U、B_L标在右下，对位记号C_U、C_L标在右上，对位记号D_U、D_L标在左下。另外，在第一实施方式情况下，在下基板W1上形成六个单元21b，在上基板W2上形成六个单元21a。

其次，详述基于控制部的上基板W2和下基板W1的对位控制。

(位置取得工序)

在位置取得工序中，首先，控制部控制四台照相机1～4，对下基板W1和上基板W2的四角对位记号进行摄像。然后，控制部从各照相机1～4取得对位记号的图像(图像数据)，利用该图像数据识别两基板W1、W2的对位记号位置(坐标位置)。另外，在第一实施方式情况下，在XY坐标平面上，由照相机1摄得的对位记号A_U、A_L的位置对应于第二象限，照相机2摄得的对位记号B_U、B_L的位置对应于第四象限，照相机3摄得的对位记号C_U、C_L的位置对应于第一象限，照相机4摄得的对位记号D_U、D_L的位置对应于第三象限。

其次，控制部根据照相机1～4摄得的图像数据，使载置下基板W1的下工作台113进行水平移动和水平旋转，使两基板W1、W2之四角对位记号分别在对应的位置重合。籍此进行两基板W1、W2四个角中的对位记号之间的对位。

图3概略表示由照相机1～4摄得的对位记号图像Cam1～Cam4的示意图。各基板W1、W2的对位记号，由于形状不完整的记号标识、记号描绘错误或由于密封描画装置、液晶滴下装置等基板加工形成的热产生的基板伸缩变形等，会引起位置偏移(节距误差)。因此，仅将下基板W1的对位记号，相对于上基板W2的对位记号进行对位是很难重合的。如图3所示，下基板W1的中心，是作为对位记号A_L、B_L间的中点M1和对位记号C_L、D_L间的中点M2之间的中点M3的坐标值而求出的。按照以往方法的对位方法，是移动下基板W1，使作为这个中点M3的坐标值而求得的下基板W1中心，与以同样方法求得的上基板W2的中心一致。因此，在完成了对位的状态下，基板变形处或其近旁的对位记号的偏移(在图3中是图像Cam2中的对位记号B_U、B_L间的偏移)，比其他的对位记号的偏移(在图3中是其他的图像Cam1、3、4中的对位记号间的偏移)都大。如果该偏移量大，因为两基板W1、W2的单元便在规定范围内不重合，所以会制造出不合格的单元。因此，这样的产品成品率，如上所述，随着基板被分割的单元越多而越大。因此，如下所述，在本发明中，为了提高产品成品率，首先要算出节距误差的程度，并利用其计算结果算出旋转修正量和位置修正量。

(第一偏移量计算工序)

在该工序中，控制部使用由照相机1～4摄得的图像Cam1～Cam4，算出下基板W1相对于上基板W2的四角的对位记号的偏移量(第一偏移量)。该第一偏移量，包括两基板W2、W1之间的相对偏移量(以下称为基板偏移量)和因两基板W2、W1伸缩产生的偏移量(以下称为伸缩偏移量)。

具体来说，如图3所示，控制部通过解析从照相机1所摄得的图像Cam1，算出对位记号A_L相对于对位记号A_U的第一偏移量的X分量和Y分量。

同样，控制部通过分别解析从照相机2～3摄得的图像Cam2～Cam4，分别算出对位记号B_L、C_L、D_L相对于对位记号B_U、C_U、D_U的第一偏移量(X分量和Y分量)。

(贴合位置计算工序)

在该工序中，控制部根据有关四角对位记号的多个第一偏移量，算出两张基板W1、W2的贴合位置。贴合位置计算工序，包含第二偏移量计算工序和修正量计算工序。

(第二偏移量计算工序)

在该工序中，首先，控制部按照有关四角对位记号的多个第一偏移量，算出伸缩偏移量。然后，控制部将伸缩偏移量分配到多个第一偏移量中，算出多个第二偏移量，使四角对位记号的伸缩偏移量平均化。该第二偏移量，包含两基板W2、W1之间的基板偏移量和因两基板W2、W1的伸缩所造成的偏移经平均化之后的伸缩偏移量。

以下，详细说明第二偏移量的计算方法。

在第一实施方式的情况下，控制部使用分别设定在XY平面坐标的第一至第四象限的第一至第四象限分量，从第一偏移量算出第二偏移量。另外，在本说明书中，所谓象限分量，表示各象限中的X分量及Y分量的符号(1或—1)。

从各照相机1～4摄像结果导出的第一偏移量，跟对应的照相机位置相关。在第一实施方式的情况下，象限分量与照相机的位置相关联。控制部根据第一偏移量的X分量和Y分量以及对应的照相机位置的象限分量，算出下基板W1相对于上基板W2的相对伸缩量(即伸缩偏移量)。

作为一个例子，如图3所示，就下基板W1相对于上基板W2，在对位记号B_L的方向上延伸的情况进行说明。在此情况下，在图像Cam1、Cam3、Cam4之间，第一偏移量的X分量(X方向(图中的左右方向)的偏移量)以及Y分量(Y方向(图中的上下方向)是同样的值。因此，只要将下基板W1移动图像Cam1、Cam3、Cam4中的偏移量，在图像Cam2中的对位记号B_U、B_L的偏移量，就变成下基板W2相对于上基板W1的相对伸缩量。

如图4所示，属于第二象限的对位记号A_U与“X+方向”和“Y+方向”相关联，第二象限分量设定为(X，Y)＝(1，1)。属于第四象限的对位记号B_U与“X—方向”和“Y—方向”相关联，第四象限分量设定为(X，Y)＝(—1，—1)。属于第一象限的对位记号C_U和“X—方向”和“Y+方向”相关联，第一象限分量设定为(X，Y)＝(—1，1)。属于第三象限的对位记号D_U与“X+方向”和“Y—方向”相关联，第三象限分量设定为(X，Y)＝(1，—1)。另外，在图4中，有关下基板W1的对位记号A_L1、B_L1、C_L1、D_L1表示后述的旋转修正后的位置。

在第一实施方式的情况下，首先，控制部将各第一偏移量的坐标值(X分量，Y分量)，乘以对应的象限分量，求出其和，再将其和除以4，求得伸缩偏移量的平均值(X分量，Y分量)。

把从照相机1～4的图像算出的第一偏移量的X分量，设定为CamnX(n＝1～4)，把第一偏移量的Y分量设定为CamnY(n＝1～4)的情况下，伸缩偏移量的X分量的平均值AveX以及伸缩偏移量的Y分量的平均值AveY，可由下式“数1”、“数2”算出。

“数1”

AveX＝((Cam1X^*1)+(Cam2X^*-1)+(Cam3X^*-1)+(Cam4X^*1))/4

“数2”

AveY＝((Cam1Y^*1)+(Cam2Y^*-1)+(Cam3Y^*1)+(Cam4Y^*-1))/4

其次，控制部根据伸缩偏移量的平均值AveX、AveY，算出用于对四角对位记号的伸缩偏移量进行平均化处理的修正值(X分量，Y分量)。该修正值通过伸缩偏移量的平均值AveX、AveY分别乘以象限分量(X，Y)而求得。

分别与照相机1～4(即，四角的对位记号)对应的修正值的X分量VirXn(n＝1～4)以及Y分量VirYn(n＝1～4)用下式表示。

VirX1＝AveX^*1

VirX2＝AveX^*-1

VirX3＝AveX^*-1

VirX4＝AveX^*1

VirY1＝AveY^*1

VirY2＝AveY^*-1

VirY3＝AveY^*1

VirY4＝AveY^*-1

其次，控制部根据算出的修正值，修正第一偏移量，算出第二偏移量。具体来说，控制部从第一偏移量(X，Y)减去相应的修正值(X，Y)，算出第二偏移量。如上所述，该第二偏移量(CalnX、CalnY)，包含由两基板W2、W1之间的基板偏移量和因两基板W1、W2伸缩产生的伸缩偏移量的平均值。

分别与照相机1～4(即四角的对位记号)对应的第二偏移量的X分量CalnX(n＝1～4)以及Y分量CalnY(n＝1～4)用下式表示。

CalnX＝CamnX-VirXn

CalnY＝CamnY-VirYn

例如，设定第一偏移量(X，Y)，就对位记号A_U、A_L而言为(0.1，1.2)，就对位记号B_U、B_L而言为(0.9，-0.8)，就对位记号C_U、C_L而言为(-1.0，-2.4)，就对位记号D_U、D_L而言为(2.5，0.8)。

在此情况下，从“数1”，“数2”算出伸缩偏移量的平均值的X分量为AveX＝0.675，平均值的Y分量为AveY＝—0.3。另外，X分量考虑到精度的极限，将数值四舍五入，设定为0.7。

通过将此平均值乘以象限分量，修正值的X分量和Y分量算出如下。

(VirX1，VirX2，VirX3，VirX4)＝(0.7，-0.7，-0.7，0.7)

(VirY1，VirY2，VirY3，VirY4)＝(-0.3，0.3，-0.3，0.3)

因此，第二象限(照相机1)中的第二偏移量(X，Y)为(-0.6，1.5)，第四象限(照相机2)中的第二偏移量(X，Y)为(1.6，-1.1)，第一象限(照相机3)中的第二偏移量(X，Y)为(-0.3，-2.1)，第三象限(照相机4)中的第二偏移量(X，Y)为(1.8，0.5)。

(修正量计算工序)

在该工序中，控制部根据四角的对位记号的第二偏移量，算出将上基板W2及下基板W1中的任何一方(第一实施方式为下基板W1)相对于另一方移动到贴合位置所需的修正量。该修正量包含水平旋转下基板W1修正所需的旋转修正量和水平移动下基板W1修正所需的移动修正量。

旋转修正量(旋转角度)，根据“数3”～“数9”算出。具体来说，控制部首先求得在上基板W2中，连接对角的对位记号A_U、B_U的假想线段A_U-B_U和连接对角的对位记号C_U、D_U的假想线段C_U-D_U，再使用“数3”～“数5”算出两条假想线段分别与X轴所成角度α1、α2的平均值α。该平均值α表示上基板W2相对于X轴的倾角斜率。接着，控制部使用“数6”～“数8”，算出在下基板W1中，下基板W1相对于X轴的倾角斜率β。在第一实施方式的情况下，使用与第二偏移量对应的坐标值(X，Y)，计算该下基板W1的倾角斜率β。另外，在图4中，用A_L1、B_L1、C_L1、D_L1表示基于第二偏移量的下基板W1的对位记号。并且，从两基板W1、W2的倾角斜率α，β，根据“数9”算出上基板W2相对于下基板W1的倾角斜率Δθ(旋转修正量)。

“数3”

α1＝arctan((B_Uy-A_Uy)/(B_Ux-A_Ux))

“数4”

α2＝arctan((D_Uy-C_Uy)/(C_Ux-D_Ux))

“数5”

α＝(α1+α2)/2

“数6”

β1＝arctan((B_L1y-A_L1y)/(B_L1x-A_L1x))

“数7”

β2＝arctan((D_L1y-C_L1y)/(C_L1x-D_L1x))

“数8”

β＝(β1+β2)/2

“数9”

Δθ＝β-α

通过使用上述旋转修正方法，将下基板W1的中心旋转修正到中心M_L1(参照图4)。

接着，控制部算出用于对位的四角的对位记号，即，对位记号A_U、A_L1，对位记号B_U、B_L1，对位记号C_U、C_L1，对位记号D_U、D_L1的移动修正量(X方向，Y方向)。该移动修正量，是根据旋转修正后的对位记号的偏移量而求得的。

在移动修正量的计算中，控制部提取特异点。所谓特异点就是旋转修正后的X分量、Y分量的偏移量(第三偏移量)最大的对位记号。例如，将各对位记号中的旋转修正后的偏移量设为ΔA1、ΔB1、ΔC1、ΔD1，再根据“数10”、“数11”，求得其X分量ΔA_X1、ΔB_X1、ΔC_X1、ΔD_X1和其Y分量ΔA_Y1、ΔB_Y1、ΔC_Y1、ΔD_Y1的最大值及最小值。

“数10”

XA＝MAX(ΔBX1，ΔCX1)

XB＝MIN(ΔAX1，ΔDX1)

XC＝MIN(ΔBX1，ΔCX1)

XD＝MAX(ΔAX1，ΔDX1)

“数11”

YA＝MAX(ΔBY1，ΔDY1)

YB＝MIN(ΔAY1，ΔCY1)

YC＝MIN(ΔBY1，ΔDY1)

YD＝MAX(ΔAY1，ΔCY1)

在此，比较基板中心方向和基板外侧方向，根据偏移量大的一方，求得各X，Y分量中基板的计算偏移量。例如，此时如果据“数10”求得的XA与XB之和的绝对值是比XC与XD之和的绝对值还更大的值，基板X分量的计算偏移量DiffX，则按(XA+XB)/2求出。另外，如果XC与XD之和的绝对值是比XA与XB之和的绝对值更大的值，上述计算偏移量DiffX则按(XC+XD)/2求出。

同样，如果据“数11”求得的YA和YB之和的绝对值是比YC与YD之和的绝对值更大的值，Y分量的计算偏移量DiffY，则按(YA+YB)/2求出，同时，如果YC与YD之和的绝对值是比YA与YB之和的绝对值更大的值，上述计算偏移量DiffY则按(YC+YD)/2求出。

这样，通过考虑伸缩偏移量，整体性地对伸缩偏移量平均化，来进行位置修正，就可以如图5所示，使上基板W2和下基板W1互相重合。与以往的方法相比，本方法进行的修正，是让整个基板中的单元21a、21b之间都彼此重合。另外，在图5中，两单元21a、21b看起来好像偏离很大，其实是这里基板W1的伸缩量显示得夸张一点，实际上的伸缩量则极小，两单元21a、21b的偏移程度在实用上是不存在问题的。

在控制部之内，修正坐标的计算一结束，控制部就按照旋转修正量(角度)使下工作台作水平旋转，与此同时，按照据两基板W1、W2中心坐标值的差和旋转修正量算出的X轴方向及Y轴方向的移动修正量，使下工作台在X轴和Y轴方向上做水平移动。

本方法，如图6(a)所示，在没有因上基板W2及下基板W1的伸缩产生对位记号的位置变形的情况下，不用说，如图6(b)所示，即使是在对位记号(D_L)位置上产生了偏移的情况下，也可以如图6(c)所示，考虑基板的伸缩，决定贴合位置。

图7是对制得的50套贴合基板进行测量的结果，是表示对位记号的偏移量和基板中心偏移量的表。在图7中，“AVE”表示平均值，“MAX”表示最大值，“MIN”表示最小值，“3sigma”表示分散值(单位是微米)。另外，“1”、“2”、“3”、“4”分别表示对位记号(A_U、A_L)、(B_U、B_L)、(C_U、C_L)、(D_U、D_L)，“X”、“Y”分别表示X轴、Y轴。例如，“1X”表示对位记号A_U、A_L之间在X轴方向的偏移量，“1Y”对位记号A_U、A_L之间在Y轴方向的偏移量。“Cx”、“Cy”，分别表示两基板W1、W2中心之间在X轴方向的偏移量和在Y轴方向的偏移量。另外，图12是按现有技术制得的50套的贴合基板的测定结果。

在图7中，分散值的最大值是1.9(Final2Y是在照相机2的对位记号B_U、B_L间的偏移量的Y分量)。与此相反，在图12中，分散值的最大值是2.9(Final3Y是在照相机3的对位记号C_U、C_L间的偏移量的Y分量)。这样，在第一实施方式的情况下，与以往的贴合方法相比较，分散值的最大值低了1.0。因此，可以降低对位记号的偏移量。

图8是将按第一实施方式贴合的两基板W1、W2间的对位记号的偏移量和基板中心的偏移量作图而得到的图。图13表示现有技术中的偏移量。在图8、图13中，图像Cam1～Cam4中的一个标度相当于1微米，基板中心(Center)中的一个标度相当于0.1微米。在第一实施方式(图8)情况下，与现有技术(图13)相比较，可知对位记号的偏移量变小。因此，上基板W2和下基板W1的单元均衡重合，两基板W1、W2即使产生伸缩，本来应该重合的上下基板W1、W2中的所有单元的偏移量都在规定范围之内。因此，由两张基板完成的FPD的张数的成品率，都比现有技术的要好。

第一实施方式的贴合制造装置及方法，具有以下优点。

(1)由照相机1～4的图像算出四角的对位记号的第一偏移量，再从各第一偏移量算出起因于两基板W1、W2伸缩的偏移量(伸缩偏移量)。然后，算出第二偏移量，将四角的对位记号的伸缩偏移量平均化，再根据该第二偏移量，算出移动上基板W2及下基板W1的修正量(旋转修正量及移动修正量)。其结果，两基板W1、W2间的单元之间均衡重合，偏移量符合规定范围的单元数，与现有技术相比有所增加，也就是说不合格品的制造数量得以减少。因此，可以进行成品率高的上基板W2和下基板W1的贴合。

(2)根据多台照相机摄得的对位记号的图像数据和照相机的坐标位置，通过控制部进行图像处理，可以很容易获取偏移量。

(3)根据与将伸缩偏移量平均化了的第二偏移量相对应的坐标值，算出修正上基板W2和下基板W1角度偏移用的旋转修正角度。然后，根据该旋转修正角度，算出将上基板W2和下基板W1中的任何一方旋转时的移动修正量。从而，可以很好地进行水平方向的角度修正和移动修正。

另外，上述实施方式，也可以按以下方式实施。

照相机1～4(摄像装置118a～118d)也可以设置在真空室108的内侧壁或者上侧容器111等处。

也可以设定成可旋转和移动上基板。

对位记号也可以是除四方形形状以外的形状，例如圆形状，三角形状。同时，记号数量可按照操作情况和基板形状任意设定。

也可以做成将基于上述实施方式的两基板贴合方法，跟基于现有技术的贴合方法适当转换的基板贴合装置。该装置，例如，把因基板伸缩造成的偏移量，跟预先设定的判定值相比较，当伸缩偏移量小于判定值的情况下，实施上述实施方式的贴合方法，当伸缩偏移量大于判定值的情况下，则实施上述现有技术的贴合方法。在实施考虑到了伸缩偏移量的贴合方法的情况下，若该偏移量过大，在贴合后的基板中，有时会出现偏移量超过规定范围的单元增多(例如全部单元的偏移量均超过规定范围)的情况。在此情况下，通过实施现有技术的贴合方法，可使偏移量符合规定范围内的单元数增多，并可提高成品率。

Claims (6)

1、一种贴合方法，它是一种将具有多个第一记号(AU～DU)的上基板(W2)与具有用于分别跟上述第一记号对位的多个第二记号(AL～DL)的下基板(W1)进行贴合的贴合方法，其特征在于，该方法包括：

获取上述多个第一记号的坐标位置和上述多个第二记号的坐标位置的位置取得工序；和

算出分别表示上述多个第二记号相对于上述多个第一记号的位置偏移量的多个第一偏移量(CamnX、CamnY)的第一偏移量计算工序；和

根据上述多个第一偏移量，算出上述上基板和上述下基板贴合位置的贴合位置计算工序；和

按照上述贴合位置，将上述上基板和上述下基板互相贴合的贴合工序；

其中的上述贴合位置计算工序，包含：

从上述多个第一偏移量，算出因上述上基板和上述下基板的伸缩产生的伸缩偏移量，将上述伸缩偏移量分别分配到上述多个第一偏移量中，从而算出多个第二偏移量(CalnX、CalnY)的第二偏移量计算工序；

使用上述多个第二偏移量，算出将上述上基板以及上述下基板的任何一方，相对于另一方移动到上述贴合位置所需修正量的修正量计算工序；

上述多个第一记号和上述多个第二记号，分别与XY坐标平面内的四个象限分量相关联；

上述第二偏移量计算工序包括：

算出上述伸缩偏移量平均值的计算工序；和

按照各象限分量，通过将上述伸缩偏移量的平均值，与上述多个第一偏移量的各量相加或相减而算出上述多个第二偏移量的计算工序；

上述修正量计算工序包括：

根据上述多个第二偏移量，算出用于修正上述上基板和上述下基板角度偏移的旋转修正量的计算工序；和

算出用于修正经旋转修正后的上述上基板和上述下基板在X轴和Y轴方向上位置偏移的移动修正量的计算工序。

2、根据权利要求1记载的贴合方法，其特征在于，上述位置取得工序还包含：

用多台摄像装置(118a～118d)，对上述多个第一记号和上述多个第二记号进行摄像的摄像工序；和

根据由上述多台摄像装置拍摄的图像数据和上述多台摄像装置的坐标位置，获取上述多个第一记号的坐标位置和上述多个第二记号的坐标位置的坐标位置取得工序。

3、根据权利要求1记载的贴合方法，其特征在于，上述计算移动修正量的工序，包括：

算出分别在X轴和Y轴方向的位置偏移量的最大值和最小值，该位置偏移量为上述旋转修正后的、相对于上述多个第一记号之上述多个第二记号的位置偏移量，根据上述X轴方向的最大值和最小值以及上述Y轴方向的最大值和最小值，算出将上述上基板和上述下基板的任何一方做水平移动所需的上述移动修正量的计算工序。

4、一种贴合基板制造装置，它是一种将具有多个第一记号(AU～DU)的上基板(W2)与具有用于分别跟上述多个第一记号对位的多个第二记号(AL～DL)的下基板(W1)进行贴合来制造贴合基板的贴合基板制造装置，其特征在于，该贴合基板制造装置包括：

获取上述多个第一记号的坐标位置和上述多个第二记号的坐标位置的位置取得机构；和

算出分别表示上述多个第二记号相对于上述多个第一记号的位置偏移量的多个第一偏移量(CamnX、CamnY)的第一偏移量计算机构；和

根据上述多个第一偏移量，算出上述上基板和上述下基板的贴合位置的贴合位置计算机构；和

按照上述贴合位置，将上述上基板及上述下基板互相贴合的贴合机构；

上述贴合位置计算机构包含：

由上述多个第一偏移量，算出因上述上基板和上述下基板的伸缩产生的伸缩偏移量，再将上述伸缩偏移量分别分配到上述多个第一偏移量中，从而算出多个第二偏移量(CalnX、CalnY)的第二偏移量计算机构；和

使用上述多个第二偏移量，算出将上述上基板和上述下基板的任何一方，相对于另一方移动到上述贴合位置所需修正量的修正量计算机构；

上述多个第一记号和上述多个第二记号，分别与XY坐标平面内的四个象限分量相关联；

上述第二偏移量计算机构包括：

算出上述伸缩偏移量平均值的计算机构；和

通过将上述伸缩偏移量的平均值，按照各象限分量，分别与上述多个第一偏移量的各量进行相加或相减而算出上述多个第二偏移量的计算机构；

上述修正量计算机构包括：

根据上述多个第二偏移量，算出用于修正上述上基板和上述下基板的角度偏移的旋转修正量的计算机构；和

算出用于修正经旋转修正之后的上述上基板和上述下基板在X轴和Y轴方向的位置偏移的移动修正量的计算机构。

5、根据权利要求4记载的贴合基板制造装置，其特征在于，上述位置取得机构，具备对上述多个第一记号和上述多个第二记号进行摄像的多个摄像机构(118a～118d)，并根据用上述多个摄像机构拍摄的图像数据和上述多个摄像机构的坐标位置，获取上述多个第一记号的坐标位置和上述多个第二记号的坐标位置。

6、根据权利要求5记载的贴合基板制造装置，其特征在于，计算上述移动修正量的机构，算出分别在X轴和Y轴方向的位置偏移量的最大值和最小值，该位置偏移量为上述经旋转修正后的、上述多个第二记号相对于上述多个第一记号的位置偏移量，再根据上述X轴方向的最大值和最小值以及上述Y轴方向的最大值和最小值，算出水平移动上述上基板和上述下基板的任何一方所需的上述移动修正量。

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