JP4470922B2 - Board loading / unloading method and robot - Google Patents
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Description
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み立てに好適な基板
の搬入方法と基板を搬出入するためのロボットに関する。
The present invention relates to a substrate bonding apparatus, and in particular, a substrate carrying method and a substrate suitable for assembling a liquid crystal display panel or the like that holds substrates facing each other in a decompression chamber, opposes each other, and bonds them with a small interval. It relates to a robot for carrying in and out.
従来の液晶表示パネルの製造装置として、特許文献1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せをした後、チャンバ
内を真空にして基板を重ねた後、再度位置合せを行った後に、チャンバ内圧力を大気圧側
に戻すことで貼り合せを行うようにしている。
As a conventional apparatus for manufacturing a liquid crystal display panel, there is one described in
また、特許文献2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。
Further, in
また、特許文献3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。
Further,
上記特許文献1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。
In the above-mentioned
Since the upper substrate supports an appropriate portion of the peripheral edge with a pin-shaped member, in the case of a large substrate of 1 m × 1 m or more, it is difficult to accurately position both the upper and lower substrates.
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。
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 the vacuum after the transfer, there is a problem that it takes time to exhaust and the productivity cannot be increased.
また、特許文献2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。
Further, in the configuration of
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、下側テーブル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。
Furthermore, in a conventional apparatus having a two-divided 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 rotates freely with respect to the lower chamber. And so on. For this reason, the alignment of the substrate is XY
The direction of the whole chamber and the movement in the θ direction move the substrate mounting table, so that there are two seal structures between the upper and lower chambers and between the lower table and the lower chamber. There is a case.
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。
Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate bonding apparatus that can perform bonding with high accuracy and high speed even when the substrate is enlarged, and has high productivity.
上記目的を達成するため本発明は、チャンバ内に上下に2枚の基板を対向して間隔を開けて保持するための上テーブルと下テーブルとを設け、この上テーブルを移動してテーブル間隔を縮めることで基板を貼り合せる基板組み立て装置に基板を搬出入するロボットにおいて、2つのアームを有し、前記2つのアームのうちの一方のアームで前記2枚の基板のうちの一方の基板を保持すると同時に、他方のアームで他方の基板を保持して前記基板組み立て装置に移動し、前記一方のアームに保持された前記基板を前記チャンバ内に搬入して前記上テーブルに受け渡し、しかる後、前記一方のアームに前記チャンバ内の貼り合わせが完了した基板を保持して前記チャンバ内から搬出するとともに、前記他方のアームに保持された前記基板を前記チャンバ内に搬入して前記下テーブルに受け渡すように構成した。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an upper table and a lower table are provided in a chamber so as to hold two substrates in the vertical direction facing each other with a gap therebetween. In a robot that carries a substrate in and out of a substrate assembly apparatus that bonds substrates by shrinking, the robot has two arms, and one of the two substrates is held by one of the two arms. then at the same time, holds the other substrate at the other arm to move the substrate assembly apparatus, transferring the substrate held by the one arm on said table is loaded into the chamber, and thereafter, the in one arm said holding the substrate bonding is completed in the chamber as well as out from the chamber, the substrate held by the other arm the switch Configured as pass to the lower table is loaded into the Nba.
本発明の基板の搬出入を行うためのロボット及び搬出入方法によれば、基板搬出入時間
を大幅に短縮でき、基板製作のスループットを向上できる。
According to the robot and the loading / unloading method for loading / unloading a substrate according to the present invention, the substrate loading / unloading time can be greatly shortened, and the substrate manufacturing throughput can be improved.
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。
In FIG. 1, the substrate assembling apparatus includes a lower chamber T1 portion and an upper chamber T2 portion. In the upper chamber T2, the upper table 2 is provided with
A plurality of
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が支持されている。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に取り付けた駆動モータ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が平坦度を保持しながら上下に移動することができる。
Further, the central portion of the
It can be moved up and down using as a guide. In addition, the ceiling frame 9 is supported by a support column provided separately from the ball spline guide on the
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
で取り付けてある。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。
FIG. 2 shows an example of a mechanism for driving the upper chamber T2. The upper chamber T2 is provided with a fastening mechanism between a lever 51 driven by a
By inserting the lever 51 between the upper surface and the upper chamber T2, the upper chamber T2 can be moved upward together when the
また、チャンバ内に基板の搬入・搬出を行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。
A door valve 16 for loading / unloading the substrate into / from the chamber is installed on the side wall of the upper chamber T2. Further, an
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。
A plurality of bush-structured sub-guides 18 are provided on the outer wall of the upper surface of the upper chamber T2 so as to project a
That is, the sub guide 18 and the
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T2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。
The upper chamber T2 is provided with a plurality of observation windows for observing the substrate mark at the lower end of the convex window frame inside the chamber. The
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に直接取り付けた構成とすることで、観測窓が不用にな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が向上し、
基板間の位置合せ精度を向上できる。
In the present embodiment, the camera is arranged outside the chamber. However, by adopting a configuration in which the camera is directly attached to the upper table 2, the observation window becomes unnecessary and the airtightness in the chamber can be improved. Can be placed close to the board, improving the accuracy of mark recognition by the camera,
The alignment accuracy between the substrates can be improved.
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。
Further, a
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に接触し、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。
A lower table 24 is fixed in the lower chamber T1. When the entire surface of the lower table 24 is bonded and fixed to the lower chamber, when the lower chamber T1 is deformed at the time of decompression, the deformation is transmitted to the lower table as it is, and the flatness may be shifted. 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
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、箱型部材を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43を取り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を介して取り付けてある。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ーブ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。
The lower chamber T1 is installed on a θ base table 28 configured to be rotated by a
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。
In addition, when the upper chamber T2 is in contact with the
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ベーステーブル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ベーステーブル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したため、チャンバの変形を小さく抑えることができる。
Further, a plurality of
下チャンバT1にはマーク認識を行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。
The lower chamber T1 is provided with a plurality of transmitted
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、最小の余裕台
を設けるのみでよい。
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 pressurizing / UV irradiation mechanism 40 can also be used as a rotary lift pin. Further, grooves (notches) are provided on the substrate support side so that the substrate lift mechanism 43 can move up and down. When the substrate is carried in and out, the substrate lift mechanism 43 is operated so that the robot hand can be inserted into the lower surface side 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 margin.
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っているが、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。
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 penetrating the lower chamber T1, but the lower chamber T1 and these vertical movement mechanism sections are also provided. Is provided with an O-ring between them, thereby maintaining airtightness.
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。
The holding mechanism of the upper substrate by the upper table 2 in the decompressed state may be either a mechanism that is electrically held by an electrostatic chuck or a mechanism that is physically held by an adhesive material. When 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. Further, in the case of holding by an adhesive material, a plurality of pins that mechanically press the upper substrate against the lower substrate are provided, and only the upper table 2 is lifted while the pins are pressed downward. The holding of the substrate can be interrupted.
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。
On the other hand, the holding mechanism of the lower substrate by the lower table 24 in the reduced pressure state may be either a method of electrically holding by an electrostatic chuck or a method of physically holding by an adhesive material. The combination of the suction methods of the upper table 2 and the lower table 24 is the upper table 2,
Either the lower table 24 is an electrostatic chuck, or the upper table 2 or the lower table 24 has an electrostatic chuck and the other is an adhesive material. It is preferable in that it is easy to assemble in parallel, and therefore it is possible to uniformly bond the upper and lower substrates. In addition, in this embodiment, it has comprised so that both the structure which carries out attraction | suction adsorption | suction by a negative pressure and electrostatic adsorption | suction by an electrostatic force can be combined.
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。
The decompression in the decompression chamber is performed by connecting to a vacuum valve and a vacuum pump of a dry pump or a turbo molecular pump through an exhaust port (not shown) provided in either the upper or lower chamber. The atmospheric vent in the chamber is performed by introducing an inert gas such as nitrogen or the atmosphere through a valve provided in either the upper or lower chamber (not shown). The atmospheric vent is preferably an inert gas such as nitrogen having a low water molecule content from the viewpoint of reducing moisture adhesion to the chamber and shortening the time for decompressing the inside of the chamber.
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。
Next, the operation of bonding the liquid crystal panel by the substrate assembling apparatus according to the present invention will be described. First, place the adhesive in a black matrix surrounding the outer periphery of the liquid crystal panel in the shape of a frame or the upper substrate coated in the vicinity of the liquid crystal so that the surface to which the adhesive is applied is turned down. Mounted on one robot arm located on the side, and on the other arm of the robot located on the upper side with the lower substrate coated with liquid crystal on the surface in a state where the liquid crystal dropping surface is on the upper side . In this way, 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 assembly 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.
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。
When the upper substrate is inserted, the upper table 2 is lowered by an instruction of the control device, and the upper substrate inverted under the upper table 2 by suction suction by negative pressure is sucked and held. When the robot arm has a large deflection when the tip is extended and suction suction is difficult, the tip of the robot arm is pushed up and supported from below by using a rotary lift pin in the chamber. The lower robot arm temporarily retracts from the chamber, and after waiting for the retract, the controller of the substrate assembly apparatus performs the lower table 24.
The liquid crystal panel that has already been bonded is given a control command to the substrate lift mechanism 43 and the holding claw elevating mechanism 41 to lift the substrate upward. The robot inserts the lower robot arm again below the liquid crystal panel in the chamber, lifts the hand upward, and then retracts the liquid crystal panel from the chamber to the outside. Thereafter, the substrate lift mechanism 43 and the holding claw elevating mechanism 41 are lowered by a command from the control device.
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。
Next, the robot inserts the lower substrate previously coated with liquid crystal 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 the robot arm is retracted, the lower substrate is placed on the lower table 24, and the lower substrate is negatively pressurized. Adsorbed by suction.
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う。
Next, the substrate mark position of the upper substrate is measured by moving the
Lift to a position where it touches or does not touch. Thereafter, the lower chamber portion T1 is moved horizontally in the XYθ direction by driving the θ-
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
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。
After the rough positioning, the ball bear 34 is lowered. When the upper and lower tables use substrate chucking by an electrostatic chuck, a voltage is applied to the electrostatic chuck to chuck 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 the gas between the upper and lower substrates is easily exhausted. After the inside of the chamber is in a certain decompression state, 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
The
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につられて移動せず、上下
のテーブルの位置合せが可能である。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。
FIG. 3 shows an example of a cross-sectional shape of the
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う。
After the fine positioning is completed, while the value of the
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
し付け、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。
After the temporary fixing is completed, the pressurizing / UV irradiation mechanism 40 is raised. When the upper table 2 uses the suction in the reduced pressure state by the electrostatic chuck, the voltage is cut and the
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
を行う。
Thereafter, an inert gas such as nitrogen or the atmosphere is introduced into the chamber through a valve provided in the chamber and released to the atmosphere. Subsequently, the door valve 16 is opened, and the substrate is carried in and out.
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に取り付けた締結部材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う
ことが可能となる。
When maintenance such as cleaning is performed on the inside of the chamber of the substrate assembly apparatus, the cylinder driving lever 51 attached to the upper chamber portion T2 is moved to the
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。
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 substrate bonding is completed and the apparatus is maintained, the upper and lower chambers are separated. Since the structure is adopted, it is possible to reduce the time required for bonding and the time required for maintenance.
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、10,14…駆動モー
タ、11…減速機、13…ボールスプラインガイド、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…センタ軸、21…カメラの鏡筒、22
,23…ロードセル、24…下側テーブル、25…シールリング、26,29,30…モ
ータ、27…回転ベアリング、28…ベーステーブル、32…Yテーブル、33…Xテー
ブル、34,37…ボールベア、35,38…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、T1…上チャンバ、T2…下チャンバ。
DESCRIPTION OF
, 23 ... Load cell, 24 ... Lower table, 25 ... Seal ring, 26, 29, 30 ... Motor, 27 ... Rotary bearing, 28 ... Base table, 32 ... Y table, 33 ... X table, 34, 37 ... Ball bear, 35, 38 ... Receiving seat with adjustment mechanism, 39 ... Transmitted illumination, 40 ... Pressurization / UV irradiation mechanism, 41 ... Holding claw elevating mechanism, 42 ... Rotating elevating pin, 43 ...
Substrate lift mechanism, T1 ... upper chamber, T2 ... lower chamber.
Claims (3)
前記ロボットは基板を保持する2つのアームを有しており、
前記ロボットが、前記2枚の基板のうちの一方の基板を前記2つのアームのうちの一方のアームで保持すると同時に、他方の基板を他方のアームで保持した状態で前記基板組み立て装置に移動する第1の工程と、
前記第1の工程に続いて、前記ロボットが前記一方のアームに保持された前記基板を前記チャンバ内に搬入して前記上テーブルに受け渡す第2の工程と、
前記第2の工程に続いて、前記ロボットが前記チャンバ内の前記下テーブル上の貼り合わせが完了した基板を前記下テーブルの面から離間させて前記一方のアームに保持し、前記チャンバ内から搬出する第3の工程と、
前記第3の工程に続いて、前記ロボットが前記他方のアームに保持された前記基板を前記チャンバ内に搬入して前記下テーブルに受け渡す第4の工程と
を有することを特徴とする基板搬出入方法。 A substrate assembling apparatus for providing an upper table and a lower table for holding two substrates in a vertical direction in a chamber so as to face each other with an interval therebetween, and to bond the substrates by moving the upper table and reducing the table interval In a substrate loading / unloading method in which a substrate is loaded / unloaded by a robot
The robot has two arms for holding a substrate,
The robot moves one of the two substrates to the substrate assembling apparatus while holding one substrate of the two arms and simultaneously holding the other substrate by the other arm. A first step;
Following the first step, a second step of the substrate on which the robot is held on the one arm is loaded into the chamber and passes on said table,
Following the second step, the robot holds the bonding the one arm is separated from the surface of the lower table the substrate completed on the lower table in the chamber, unloaded from the chamber A third step of
Following the third step, a fourth step in which the robot carries the substrate held by the other arm into the chamber and delivers it to the lower table;
The board | substrate carrying in / out method characterized by having .
2つのアームを有し、
前記2つのアームのうちの一方のアームで前記2枚の基板のうちの一方の基板を保持すると同時に、他方のアームで他方の基板を保持して前記基板組み立て装置に移動し、前記一方のアームに保持された前記基板を前記チャンバ内に搬入して前記上テーブルに受け渡し、しかる後、前記一方のアームに前記チャンバ内の貼り合わせが完了した基板を保持して前記チャンバ内から搬出するとともに、前記他方のアームに保持された前記基板を前記チャンバ内に搬入して前記下テーブルに受け渡すことを特徴とするロボット。 A substrate assembling apparatus for providing an upper table and a lower table for holding two substrates in a vertical direction in a chamber so as to face each other with an interval therebetween, and to bond the substrates by moving the upper table and reducing the table interval In the robot that carries the substrate in and out,
Has two arms,
Wherein at the same time holding the two one substrate out of the two substrates in one arm of the arms, and holds the other substrate at the other arm to move the substrate assembly apparatus, the one arm The substrate held in the chamber is loaded into the chamber and transferred to the upper table, and then the substrate having been bonded in the chamber is held on the one arm and unloaded from the chamber. The robot according to claim 1, wherein the substrate held by the other arm is carried into the chamber and transferred to the lower table .
前記一方のアームと前記他方のアームとは、前記一方のアームが下側に、前記他方のアームが上側に夫々位置し、The one arm and the other arm are such that the one arm is located on the lower side and the other arm is located on the upper side,
前記一方のアームが前記チャンバ内に前記基板を搬入したときには、前記一方のアームは前記上テーブルが降下して当該基板を吸着する位置に設定され、When the one arm carries the substrate into the chamber, the one arm is set to a position where the upper table descends and sucks the substrate,
前記他方のアームが前記チャンバ内に前記基板を搬入したときには、前記他方のアームは前記下テーブル側の保持爪昇降機構が上昇して当該基板を持ち上げる位置に設定されるWhen the other arm carries the substrate into the chamber, the other arm is set to a position where the holding claw elevating mechanism on the lower table side is raised to lift the substrate.
ことを特徴とするロボット。A robot characterized by that.
Priority Applications (1)
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KR101805525B1 (en) | 2013-12-31 | 2017-12-07 | 소피아 원 | Semiconductor wafer cleaning system |
-
2006
- 2006-08-02 JP JP2006210451A patent/JP4470922B2/en not_active Expired - Lifetime
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